تحت الأحمال الرأسية، عزم الانحناء للشعاع في جسر الإطار الصلب المستمر عادة ما يكون أصغر من ذلك للشعاع المستمر أو ببساطة الشعاع المدعوم بنفس الامتداد، وسعته الممتدة أكبر من الجسور العادية. ولذلك، فإن الجسور ذات الإطار الصلب الخرسانية المضغوطة مسبقًا هي حاليا نوع الجسر الرئيسي للجسور طويلة المدى.

رصيف حائطي رفيع مزدوجورصيف أحادي الجدرانهي الأنواع السائدة من الأرصفة الرئيسية للجسور ذات الإطار الصلب المستمر. هناك اختلافات كبيرة بين الاثنين من حيث خصائص الصلابة، وأداء القوة، والقدرة على التكيف الإنشائي، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات الهندسة المختلفة والمتطلبات التقنية. وستجري هذه المقالة تحليلا منهجيا للخصائص التقنية والحدود القابلة للتطبيق لنوعي الرصيف البحري من ثلاثة أبعاد أساسية: مقارنة نوع الرصيف الرئيسي، ومتطلبات مرحلة التشييد، وإمكانية إكمال تطبيق الجسر، وتوفير مراجع مهنية لاختيار الأرصفة البحرية الرئيسية في التصميم الهندسي.

مقارنة أنواع الأرصفة البحرية الرئيسية

والجسور ذات الإطار الصلب المستمرة الموجودة في المناطق الجبلية أو الأخاديد عادة ما يكون لها نسبياالأرصفة العالية. ويجب ألا يأخذ تصميم الأرصفة العالية بعين الاعتبار القوى الداخلية للجسر في الحالة المكتملة فحسب، بل أيضًا القوى الداخلية والاستقرار الهيكلي في ظل ظروف العمل المختلفة أثناء مرحلة البناء. وفي الوقت الحاضر، تم بناء عدد كبير من الجسور ذات الإطار الصلب المستمرة ذات الأرصفة العالية ذات الامتداد الطويل في الصين. وتتبنى معظم هذه الجسور ذات الإطار الصلب المستمر المكتملة أرصفة جدارية رفيعة مزدوجة أو أرصفة جدارية رفيعة واحدة، وأرصفة جدارية رفيعة مزدوجة ) تستخدم على نطاق أوسع من الأرصفة ذات الجدار الرفيع الواحد. وتصميم الأرصفة العالية للجسور ذات الإطارات الصلبة المستمرة يحتاج إلى مراعاة العوامل التالية:

1. للتكيف مع تشوه الهيكل العلوي للجسر الناجم عن درجة الحرارة وانكماش الخرسانة والزحف، يجب أن يكون التصميم الطولي للجسر بعض الصلابة.

2. وينبغي تصميم الصلابة الثنية والصلابة الالتوائية للأرصفة البحرية بشكل مناسب لضمان الاستقرار والسلامة في ظل ظروف العمل المختلفة أثناء مرحلة البناء.

3. وينبغي تصميم الصلابة العرضية للأرصفة بحيث تكون كبيرة قدر الإمكان لمقاومة أحمال الرياح العرضية وتقليل التشوه الهيكلي الناجم عن الأحمال الشاذة للمركبات.

4. وللحد من تأثير أحمال الرياح على هيكل الجسر، ينبغي تصميم منطقة مواجهة الرياح المستعرضة وشكل الأرصفة البحرية تصميما معقولا.

5. وينبغي تصميم الصلابة الطولية للأرصفة البحرية من خلال النظر بصورة شاملة في المتطلبات الزلزالية والظروف الجيولوجية. وبالنسبة للمواقع ذات الظروف الجيدة، ينبغي تصميم صلابة الأرصفة الطولية بحيث تكون مرنة نسبيا. 

وبسبب الصلابة الطولية الصغيرة نسبيًا على طول الجسر، توجد أرصفة جدارية رفيعة مزدوجة لديها قدرة تكيف قوية مع التشوه الطولي للجسر، لذلك يستخدم هذا النوع من الرصيف البحري على نطاق واسع في الجسور ذات الإطار الصلب المستمر التي يقل ارتفاع الرصيف البحري فيها عن 50 مترا. بالمقارنة مع الأرصفة الجدارية الرفيعة المفردة، الأرصفة الجدارية الرفيعة المضاعفة ) بالمزايا التالية:

1. وفي ظل نفس القدرة على التكيف مع درجة حرارة النظام وانكماش وزحف الخرسانة، ونفس الصلابة الطولية، فإنه يمكن أن يوفر صلابة ثنية معينة لمقاومة الأحمال غير المتوازنة خلال مرحلة بناء الكابول.

2. يمكن تعديل الصلابة الدفعية الطولية للركائز ليس فقط عن طريق ضبط حجم مقطع من طرف واحد، وتباعد عوارض الربط، وقسم عوارض الربط من ركائز الجدار الرقيقة المزدوجة )، ولكن أيضا عن طريق وضع دعامات ربط مؤقتة أثناء مرحلة البناء لضبط قوة الدفع الطولية والصلابة الثنية للأرصفة، بحيث تتمكن الأرصفة من تلبية متطلبات القوة في كل مرحلة.

3. تحتوي الأرصفة ذات الطرفين على منطقة مستعرضة للريح ومعامل شكل حمل الرياح، مما يجعلها أكثر ملاءمة لمقاومة أحمال الرياح المتقاطعة في الأخاديد.

بالنسبة للأرصفة ذات الجزء أحادي الطرف التي يزيد ارتفاعها عن 50 مترًا، يتم اعتماد الأجزاء المجوفة بشكل عام. يشبه هذا النوع من الأقسام اثنين من الأرصفة المجوفة ذات الجدار الواحد، مع صعوبة عالية نسبيا في البناء والتكلفة. إذا كانت الجدران رقيقة مزدوجة )، فإن حجم جزء من طرف واحد يحتاج أيضا إلى زيادة. قسم صندوق الطرف الواحد لديه كل من الصلابة الثنية واللوية الكبيرة وصلابة دفعية طولية كبيرة. هذه الخاصية أكثر ملاءمة خلال مرحلة البناء ويمكن أن تقاوم بشكل أفضل الأحمال غير المتوازنة خلال مرحلة البناء. ومع ذلك، في مرحلة التشغيل اللاحقة، تحت تأثير درجة الحرارة وانكماش الخرسانة وزحفها، سيولد الهيكل قوى داخلية كبيرة. وكل من أعمدة الأرصفة والأساس في حالة إجهاد غير مواتية، مما يتطلب أحجام أجزاء أكبر وكميات من القضبان الفولاذية، مما يؤدي إلى زيادة التكاليف وانخفاض الاقتصاد.

متطلبات مرحلة البناء

تعتبر تقنيات البناء ذات الشكل المنزلق والتسلق اثنتين من التقنيات الشائعة الاستخدام لبناء الأرصفة العالية. للتكيف مع شكل الانزلاق وشكل تسلق تقنيات البناء، يجب أن تعتمد الأرصفة شكلا بسيطا نسبيا. بالمقارنة مع الأرصفة الجدارية الرقيقة المزدوجة، الأرصفة الجدارية الرقيقة الأحادية أكثر ملاءمة للبناء. أثناء تركيب الكابولي للشعاع الرئيسي معنموذج مسافرالاستقرار الهيكلي هو الأدنى عندما يكون شكل المسافر تم الانتهاء من بناء هيكل شعاع النهاية الأبعد. في ظل ظروف العمل هذه، يتم تأمين الأرصفة ذات الجدار الرفيع الواحد أقوى بشكل عام من الأرصفة الجدارية الرقيقة المزدوجة. بسبب الصلابة الالتوائية الكبيرة لركائز جدار رقيقة واحدة من الأرصفة ذات الجدار الرفيع المزدوج، مقاومة الرياح من الأرصفة ذات الجدار الرفيع الواحد أقوى في ظل حركة الرياح المتقاطعة خلال مرحلة البناء. بالنسبة للأرصفة ذات الجدار الرقيق المزدوج، يمكن وضع هياكل اتصال مؤقتة لتعزيز صلابتها الالتوائية، وبالتالي تحسين سلامة مقاومة الرياح.

جسر التطبيق الكامل

ويتكون الرصيف المزدوج الجدران من رصيفين متوازيين رقيقي الجدران من الخرسانة مثبتين بالدعامة الرئيسية. عقدة الاتصال الصلبة التي شكلتها والشعاع الرئيسي لديها صلابة ثنية عالية ولكن مقاومة دفع ضعيفة. وبالتالي، يمكن أن يسمح هذا الهيكل للهيكل العلوي بأن يكون له إزاحة طولية كبيرة على طول الجسر، وتقليل عزم الانحناء السلبي في أعلى الرصيف من الشعاع الرئيسي، وجعل توزيع القوة الداخلية الكلية للهيكل أكثر اتساقًا ومعقولية. بالنسبة للأرصفة ذات الطرف الواحد، تظهر ذروة عزم انحناء سلبي كبير عادة في أعلى الرصيف من الشعاع الرئيسي. بالنسبة للأرصفة الرقيقة المزدوجة للجدار، يكون لكل موقف رصيف نقطتان داعمتان للشعاع الرئيسي، وعزم الانحناء السلبي للشعاع الرئيسي هنا سيكون مقصوصًا، وعزم الانحناء السالب الأقصى سيكون أصغر بكثير من تلك الخاصة بالأرصفة ذات الطرف الواحد. لذلك، عندما رقيقة مزدوجة الجدار الأرصفة )، يمكن خفض ارتفاع الشعاع للشعاع الرئيسي عند الاتصال الثابت بين الرصيف والشعاع، ويكون الهيكل أخف وأجمل.

بشكل عام، أرصفة جدار رقيقة واحدة لديها مقاومة دفع أقوى وقوة التواء من الأرصفة رفيعة الجدار المزدوجة، ولكن مرونتها ليست جيدة مثل الأرصفة رفيعة الجدار المزدوجة، مما يسمح بكمية أقل من التشوه الطولي على طول الجسر. ومع ذلك، مع زيادة ارتفاع الرصيف، فإن مرونة الأرصفة ذات الجدار الرقيق الواحد تزداد أيضا. لذلك، عندما يكون ارتفاع الرصيف عاليًا جدًا، يكون من المعقول استخدام أرصفة جدارية رقيقة واحدة كنوع الرصيف. ويمكن للاتصال الثابت بين الرصيف والشعاع من الشعاع المستمر أن يقلل من ذروة عزم الانحناء السلبي في عمود الرصيف من الشعاع الرئيسي، وبذلك يكون توزيع القوة الداخلية للهيكل العلوي أكثر تماثلاً. وفي ظل نفس الحجم الهندسي، ونظرًا لوجود نقطتين داعمتين في أحد مواقع الرصيف للرصيف ذي الجدران، يتم تقليل المسافة بين الشبكة لكل امتداد من الحزمة الرئيسية، كما يتم تقليل القوة الداخلية للشعاع الرئيسي وفقًا لذلك، ويكون الهيكل العلوي أكثر اقتصادًا.

للإنهاء

باختصار، اختيار الأرصفة ذات الجدران الرقيقة المزدوجة وأرصفة جدار رقيقة واحدة ) بالنسبة للجسور ذات الإطار الصلب المستمر، يجب أن تستند إلى تقييم شامل لارتفاع الأرصفة البحرية، والبيئة الطوبوغرافية، وظروف البناء، والاقتصاد: عندما يكون ارتفاع الأرصفة البحرية أقل من 50 مترا ويكون من الضروري التكيف مع التشوهات الطولية الكبيرة على طول الجسر ومع بيئة الرياح المتقابلة في الأخاديد، الأرصفة ذات الجدران الرقيقة المزدوجة ) أكثر ملاءمة نظرا لمزاياها المتمثلة في القدرة على التكيف التشويهي القوي والتوزيع الداخلي الموحد للقوة ؛ عندما يتجاوز ارتفاع الرصيف 50 مترا وتوضع متطلبات عالية على ملاءمة البناء والصلابة الالتوائية والصلابة الدفعية، والأرصفة ذات الجدار الرفيع الواحد ) يمكن أن يلبي بشكل أفضل احتياجات السلامة الهيكلية والتشغيل الطويل الأجل. والاستيعاب الدقيق للخصائص التقنية والحدود القابلة للتطبيق لنوعي الرصيف البحري هو السبيل إلى تحقيق وحدة العلم والاقتصاد والسلامة في التصميم الهندسي للجسور ذات الأطر الصلبة المستمرة. واستنادًا إلى التراكم الفني الاحترافي، فإننا نحلل بعمق المنطق الأساسي للمكونات الهندسية ونقدم حلولاً احترافية مع الدعم النظري والتوجيه العملي لتصميم وبناء هندسة الجسور.