Инженеры исследуют новые формы для более длинных мостов

Coatings Today
04.10.2018 298

Исследователи из Университета Шеффилда, работающие в сотрудничестве с командой из Университета Брунеля в Лондоне, недавно определили новые структурные формы, которые позволили бы построить очень длинные мосты в местах, где нет места традиционным мостам.

В исследовании использовалась новая методика математического моделирования для определения того, что было бы наиболее целесообразным для этих более длинных проектов, таких как гипотетический мост через Гибралтарский пролив, который обсуждается на протяжении многих десятилетий, но так ещё не воплощён в жизнь.

Новые формы мостов

Исследователи из Университета Шеффилда отмечают, что подвесной (висячий) мост в настоящее время является самой популярной формой для длинных по протяжённости проектов, но вантовые мосты также становятся все более популярными. По мере увеличения длины, главной задачей большей части структуры является нести свой собственный вес, а не нагрузку от дорожного трафика. Такое ограничение устанавливает лимит на продолжительность срока службы; после определенного момента конструкция больше не сможет поддерживать свою собственную массу.

Профессор из Университета Шеффилда и руководитель исследования Мэтью Гилберт отметил, что, хотя висячие мосты существуют уже сотни лет, и некоторые дополнительные улучшения были введены, те, кто работает над этими проектами, не остановились, чтобы оценить, является ли такая форма моста наиболее эффективной. «Наше исследование показало, что существуют более структурно эффективные формы, которые в будущем могут открыть двери для значительно более длинных мостовых пролетов».

Метод, используемый командой, основан на теории, разработанной Дэвисом Гилбертом, который использовал математику в 19 веке, чтобы убедить Томаса Телфорда, что подвесные кабели в его конструкции для моста пролива Менай, расположенного в Северном Уэльсе, сформировали кривую, которая была слишком пологой. Гилберт также предложил «линию провеса каната с равным напряжением», которая показала  оптимальную форму подвесного троса при учете гравитационных нагрузок.

Объединив эту теорию с современной математической моделью оптимизации, исследовательская группа определила концепцию моста с участками, напоминающими велосипедное колесо, с несколькими спицами вместо одной башни. Однако их было бы сложно построить в больших масштабах; вместо этого команда включила разделенные башни с двумя или тремя спицами.

Существует также проблема с весом материалов: для 5-километрового пролёта, который, вероятно, потребуется для проекта в Гибралтарском проливе, традиционный висячий мост потребует гораздо больше материала — структура будет на 73% тяжелее оптимального дизайна. С другой стороны, проекты с двумя и тремя спицами будут только на 12% и 6% тяжелее соответственно.

Исследователи подчеркнули, что это исследование является лишь первым шагом; текущий дизайн учитывает лишь гравитационные нагрузки и не включает динамические.

«Это интересная разработка в процессе поиска большей материальной эффективности при проектировании сверхдлинных пролетов мостов», — сказал соавтор исследования и эксперт по длинным пролётам Ян Ферт, один из инженеров консультантов группы COWI, который работал над концепцией Гибралтарского моста. «Необходимо проделать ещё очень много работы, особенно в области разработки эффективных и экономичных методов строительства, но, возможно, однажды мы увидим, как эти новые формы примут очертания, раскинувшись над какими-нибудь широким устьем или морским проливом».

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Новое восстановимое однокомпонентное покрытие
Новое восстановимое однокомпонентное покрытие
Компания AkzoNobel выпустила новое восстановимое однокомпонентное покрытие Awlgrip HDT. Awlgrip HDT задает новый стандарт во…
Coatings Today
29.09.2019
435
Покрытия аттракциона Steel Curtain
Покрытия аттракциона Steel Curtain
Покрытия аттракциона Steel Curtain, недавно открывшегося в новой зоне Steelers Country исторического парка Кеннивуд в…
Coatings Today
24.09.2019
357
«Химия-2022» уже совсем скоро!
«Химия-2022» уже совсем скоро!
Важнейшее выставочно-конгрессное событие для химической отрасли вновь соберет на своей площадке ведущие компании, отраслевые научно-исследовательские…
03.10.2022
81
Ученые создают полимер, улавливающий аммиак
Ученые создают полимер, улавливающий аммиак
В конце года ученые из Института имени Нильса Бора и химического факультета Копенгагенского университета объявили…
Coatings Today
11.03.2021
190
Оптические отбеливатели повышают гибкость
Оптические отбеливатели повышают гибкость
Располагая полным ассортиментом оптических отбеливателей, поглощающих УФ-излучение, компания Mayzo Inc. (Савани, Джорджия) предлагает решение проблем,…
Coatings Today
19.11.2020
243
Новое защитное покрытие для стали
Новое защитное покрытие для стали
Сталь — это самый широко используемый материал в промышленности, что обусловлено его многочисленными преимуществами, например,…
30.01.2022
437
Базальтовое волокно поднимает протезирование на новый уровень
Базальтовое волокно поднимает протезирование на новый уровень
Благодаря своей прочности и долговечности композиционные материалы часто используются в протезировании и ортопедии. Базальтовое волокно…
Coatings Today
29.01.2019
358
Высококачественная матовая бумага для этикеток
Высококачественная матовая бумага для этикеток
Компания Mitsubishi HiTec Paper обновила линейку матовой бумаги для струйной печати jetscript, улучшающую качество печати,…
25.01.2023
29
Поточная финишная обработка поверхности высококачественных компонентов со сложными формами
Поточная финишная обработка поверхности высококачественных компонентов со сложными формами
Инновационное оборудование Surf-Finisher открывает совершенно новые возможности благодаря своей способности к точной отделке определённых участков…
Coatings Today
15.03.2018
245