Διαφορές κατά το σχεδιασμό καλωδιωτών και κρεμαστών γεφυρών

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η περιγραφή των διαφορών ανάμεσα στα χαρακτηριστικά των καλωδιωτών και κρεμαστών γεφυρών, καθώς και οι διαφορές που προκύπτουν κατά το σχεδιασμό σύμμικτης καλωδιωτής και κρεμαστής γέφυρας ίδιων χαρακτηριστικών, με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Η σύγκριση πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια της σειράς προγραμμάτων SOFISTIK, το οποίο είναι ένα δυναμικό και αξιόπιστο πακέτο ανάλυσης. Στο πρώτο μέρος γίνεται αναφορά στους διάφορους τύπους γεφυρών και στη συνέχεια περιγράφονται πιο αναλυτικά τα χαρακτηριστικά των καλωδιωτών και κρεμαστών γεφυρών. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζονται τα δύο μοντέλα ανάλυσης καθώς και οι όψεις των φορέων. Στο τρίτο μέρος περιλαμβάνονται οι φορτίσεις που επιβάλλονται στο φορέα και οι συνδυασμοί αυτών. Επίσης παρατίθενται οι τάσεις λόγω των μεμονωμένων φορτίων, όπως αυτές προέκυψαν από την ανάλυση. Στο τέταρτο μέρος φαίνονται κάποιες βασικές ιδιομορφές των δύο γεφυρών. Στο πέμπτο μέρος δίνονται οι αντιδράσεις στήριξης και οι τάσεις max von Mises που προκύπτουν από συνδυασμούς φορτίσεων. Τέλος παρατίθενται ορισμένα συμπεράσματα, από τα οποία φαίνεται πως η καλωδιωτή γέφυρα δίνει καλύτερα αποτελέσματα από την κρεμαστή.

Purpose of this diploma thesis is to describe the differences between the characteristics of cable-stayed and suspension bridges as well as differences that arise when designing a composite cable-stayed and suspension bridge with the same features, using the finite element method. The comparison was made with the help of the series of programs SOFISTIK, which is a dynamic and reliable analysis package. The first part refers to the different types of bridges and then describes in detail the characteristics of cable-stayed and suspension bridges. In the second part the analysis models are presented and facades of the bridges bodies are shown. The third part includes the loads imposed on the body of the two bridges and combinations of these loads. It also includes the stresses due to individual loads resulting from the analysis. In the fourth part some basic Eigen modes of the two bridges are shown. In the fifth part the support reactions and the max. Von Mises stresses are presented as resulting from combinations of loads. Finally some conclusions are given, from which it appears that the cable-stayed bridge gives better results than the suspension bridge.