Μελέτη Καλωδιωτής Γέφυρας

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Στάμος Σταμάτιος                                                                
Επιβλέπων Καθηγητής: Βάγιας Ι., Καθηγητής             
Ημερομηνία : Οκτώβριος 2005  

Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία περιγράφεται η μελέτη μιας αναρτημένης με ευθύγραμμα καλώδια γέφυρας (cable-stayed bridge) και πιο συγκεκριμένα της 2ης γέφυρας Hooghly στην Καλκούτα. Για το σκοπό αυτό αρχικά γίνεται προεκτίμηση των διατομών των καλωδίων,των μελών του καταστρώματος και των πυλώνων. Στην συνέχεια γίνεται γραμμική στατική ανάλυση του διδιάστατου προσομοιώματος της γέφυρας με τη χρήση του προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων SAP2000. Ακολούθως γίνεται στατική ανάλυση του τρισδιάστατου προσομοιώματος της γέφυρας και τα αποτελέσματα συγκρίνονται με αυτά της δισδιάστατης ανάλυσης. Τέλος γίνεται δυναμική ανάλυση της γέφυρας και ελέγχεται αυτή σε αεροδυναμική ευστάθεια.

 Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια γενική αναφορά στις καλωδιωτές γέφυρες και πιο συγκεκριμένα στις αναρτημένες με ευθύγραμμα καλώδια γέφυρες. Παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματά τους έναντι των κρεμαστών γεφυρών καθώς και οι διάφορες παραλλαγές στο σχήμα τους ανάλογα με τη διάταξη των καλωδίων, την επιλογή της μορφής των πυλώνων και του τύπου του καταστρώματος.

Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται περιγραφή  της 2ης γέφυρας Hooghly στην Καλκούτα. Περιγράφονται αναλυτικά τα χαρακτηριστικά των ανοιγμάτων της γέφυρας και οι υψομετρικές διαφορές καθώς επίσης και οι διαστάσεις του καταστρώματος και των πυλώνων. Επίσης γίνεται αναφορά στα καλώδια, στον τρόπο αγκύρωσής τους και στη θεμελίωση των πυλώνων και ακροβάθρων. Τέλος περιγράφεται η διαδικασία κατασκευής της γέφυρας.

 Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται προεκτίμηση των διατομών των καλωδίων και των διαδοκίδων με βάση τα μόνιμα και κινητά φορτία που υπολογίστηκαν. Επίσης γίνεται επιλογή των διατομών των μελών του καταστρώματος και των πυλώνων.

Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η γραμμική στατική ανάλυση του διδιάστατου προσομοιώματος της γέφυρας. Επίσης παρουσιάζονται η διαδικασία υπολογισμού των δυνάμεων προέντασης στα καλώδια του προσομοιώματος και τα αποτελέσματα της ανάλυσης για τα καλώδια, το κατάστρωμα και τους πυλώνες. Τέλος γίνεται έλεγχος των διατομών.

 Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η γραμμική στατική ανάλυση του τρισδιάστατου προσομοιώματος της γέφυρας. Σε σχέση με τη διδιάστατη ανάλυση λαμβάνεται υπόψη και το φορτίο ανέμου. Παρουσιάζονται στη συνέχεια τα αποτελέσματα, όπως και προηγούμενα, για τα καλώδια, το κατάστρωμα και τους πυλώνες και γίνεται έλεγχος διατομών.

 Στο έκτο κεφάλαιο γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης του διδιάστατου και τρισδιάστατου προσομοιώματος της γέφυρας.

Στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι ιδιομορφές και ιδιοπερίοδοι της γέφυρας και γίνεται έλεγχος της αεροδυναμικής ευστάθειας της γέφυρας.