El puente continuo de marco rígido de banda abierta, también conocido como el puente continuo de marco rígido compuesto de arco-viga, se desarrolla vaciando la web de la viga de caja en la sección de la raíz de un puente de marco rígido continuo convencional. Mediante la determinación de la profundidad de raíz razonable, longitud de segmento de banda abierta, y las profundidades de los segmentos de cuerda superior e inferior, se forma una sección de banda abierta donde el borde inferior del acorde inferior y el borde inferior del segmento de banda sólida son continuos y de transición suave. La cuerda inferior, la cuerda superior y el muelle principal del puente de marco rígido de telaraña están conectados para formar una zona triangular. La cuerda inferior funciona principalmente bajo compresión, aprovechando plenamente la alta resistencia a la compresión del hormigón. Simultáneamente, reduce la longitud estructural del segmento de banda sólida, optimila tensión estructural, y por lo tanto mejora la capacidad de expansión. Según la investigación, el rango económico aplicable para un puente de estructura rígida continua de banda abierta es de 200 a 400 metros. La composición estructural de un puente de estructura rígida continua de banda abierta incluye principalmente el muelle (patas dobles o de una sola columna), la cuerda inferior y la cuerda superior en la región raíz ahuecada, los segmentos de banda sólida convencionales, los segmentos de cierre, etc., como se muestra en la figura 1.

Fig. 1 composición estructural del puente de estructura rígida continua de banda abierta

1. Características estructurales

El comportamiento estructural general del puente de estructura rígida continua de tela abierta sigue siendo el de un puente de vigas de hormigón pretensado. Conserva las ventajas del puente de vigas continuas de hormigón pretensado, tales como la construcción en voladizo conveniente, la comodidad de conducción suave, una fuerte adaptabilidad a los cambios en la alineación de la ruta, y las tecnologías de construcción y mantenimiento maduro, mientras que mejora significativamente la capacidad de expansión de puentes de vigas de hormigón. En comparación con los puentes de estructura rígida continua convencionales, el sistema estructural del puente de estructura rígida continua de banda abierta tiene las siguientes características:

(1) en la zona triangular ahuecada, la cuerda inferior está principalmente bajo compresión, exhibicaracterísticas de tensión tipo arco; El acorde superior está principalmente bajo tensión, lo que puede equilibrar la fuerza de compresión en el acorde inferior. Las zonas triangahuecadas en ambos lados del muelle principal son simétricas, y las fuerzas de compresión en los acordes inferiores y las fuerzas de tensión en los acordes superiores en ambos lados esencialmente se cancelan entre sí, formando un sistema de estrés de auto-equilibrio.

(2) la sección de la raíz del muelle, que tiene un momento de flexión negativo significativo, se transforma de un patrón de tensión de sección de tipo viga a un patrón de tensión de marco de zona triangular de telaraña abierta, mejorando la eficiencia de carga estructural de la sección de la raíz del muelle.

(3) vaciar la zona triangular reduce la longitud del segmento de banda sólida de mitad de tramo, disminuyendo así la tensión y la deflexión del segmento de mitad de tramo.

(4) la presencia de la cuerda más baja reduce la altura del muelle y mejora la estabilidad y el rendimiento de esfuerzo de los pilares altos.

(5) vaciar la región de la raíz reduce el peso muerto estructural, disminuye la escala de las subestructuras y fundaciones y mejora la capacidad sísmica estructural.

2. Presentación General

Los puentes de estructura rígida continuos de web abierta se pueden organizar como un único tramo principal, múltiples tramos principales, o configuraciones de una sola t. Los pilares pueden ser pilares de doble pata de paredes delgadas o pilares de columna en forma de caja. Las disposiciones del tramo se muestran en las figuras 2, 3.

Los puentes continuos de estructura rígida de banda abierta también se pueden combinar con puentes continuos de estructura rígida convencionales para formar arreglos con vanos grandes y pequeños, mejorando así la adaptabilidad al terreno, como se muestra en la figura 4.

Fig.2 arreglo de tramo de puente de estructura rígida continua de telaraña abierta con pilares que consisten en dos patas de paredes delgadas

Fig. 3 arreglo de tramos de puente de estructura rígida continua de telaraña abierta con pilares Mono-columned

Fig. 4 configuración de banda abierta combinada y estructura rígida continua convencional con múltiples vanos principales

Similar a los puentes convencionales de estructura rígida continua, los pilares de un puente de estructura rígida continua de banda abierta están rígidamente conectados a la superestruc, eliminando la necesidad de grandes rodamientos. Los pilares soportan las fuerzas axi, los momentos de flexión y los desplazamientos de longitud de la viga causados por la tensión, la contracción y la fluencia del hormigón, y los cambios de temperatura, transmitidos desde la superestruc. La fuerza cortante en la base del muelle, indupor el desplazamiento longitudinal de la viga de la superestruc, disminuye con el aumento de la altura del muelle y la disminución de la rigidez del muelle. Por lo tanto, al organizar vanos, se deben seleccionar la altura apropiada del muelle y las dimensiones de la sección transversal del muelle. Sobre la base de la experiencia en ingeniería, para pilares de paredes delgadas de doble limb, la altura del muelle generalmente no debe ser inferior a 1/5 a 1/4 de la distancia entre el muelle y el punto cero de desplazamiento longitudinal de la viga de la superestruccausado por el aumento y la caída uniforme de la temperatura general.

3. Método General de construcción

El método general de construcción para la superestrucde un puente de estructura rígida continua de banda abierta involucra primero la construcción del segmento de banda abierta. Después de que los acordes superior e inferior converjan, el método de construcción transia la fundición en voladizo equilibrado de los segmentos de banda sólida convencionales utilizando los viajeros de forma hasta el cierre, completando finalmente la construcción de la superestruc. El método de construcción para este tipo de puente es generalmente similar al de un puente de estructura rígida continua convencional, con la diferencia en la implementación del segmento de banda abierta. La estructura de segmentos de web abierta se sitúa típicamente encima de pilares altos, haciendo difícil la construcción de false. Su método de construcción tiene ciertas particularidades, impone altas exigencias a los equipos de construcción, y requiere una atención especial al control de tensiones y deformaciones durante la construcción.

Durante el puente completado y las fases de operación posteriores, los segmentos de cuerda más bajos en la región de banda abierta funcionan principalmente como miembros de compresión y resistencia al corte, y son típicamente provicon menos tendtensores longitudin. Aunque los segmentos superiores de cuerda son miembros pretensados, sus dimensiones de sección transversal y rigidez flexural son menores que las de los segmentos inferiores de cuerda. Durante la construcción, ni la estructura de la cuerda superior ni la inferior pueden soportar independientemente las cargas de construcción de los viajeros de la forma en voladizo largo; Se requieren medios auxiliares tales como soportes temporales o cables de retención para llevar a cabo la construcción en voladizo del Bastien el lugar utilizando los viajeros de la forma.

Para concluir

En resumen, el puente de estructura rígida continua de telaraña abierta es particularmente adecuado para puentes de largo tramo en pilares altos en zonas montañosas. La investigación preliminar indica que su rango económico aplicable es de 200 a 400 metros. Este tipo de puente se construye utilizando el método de voladizo equilibrado, y sus índices de costos de ingeniería, los requisitos técnicos de mantenimiento operativo y los costos son comparables a los de los puentes de estructura rígida continua convencionales.

Aunque este tipo de puente es más complejo en términos de diseño de detalle, disposición prestante, y la construcción del segmento de banda abierta en comparación con los puentes de marco rígido tradicionales, imponiendo mayores demandas sobre el equipo de construcción y el control de procesos, su capacidad de expansión excepcional y el rendimiento estructural en entornos complejos, tales como valles montañosos profundos lo convierten en una opción altamente competitiva para los esquemas de puentes de largo alcance. A medida que las teorías de diseño y las tecnologías de construcción continúan madurando, el puente de estructura rígida continua de web abierta está destinado a jugar un papel aún más importante en la futura construcción de infraestructura de transporte.