DE1941977B1

DE1941977B1 - Reinforcement beam for a suspension bridge

Info

Publication number: DE1941977B1
Application number: DE19691941977
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1969-08-18
Filing date: 1969-08-18
Publication date: 1970-10-22
Also published as: ZA705385B

Description

Die Erfindung betrifft einen Versteifungsträger für Hängebrücken, der als vollwandiger Hohlkasten mit zueinander paralleler oberer und unterer Deckplatte und in ihrem oberen Bereich schräg nach außen verlaufenden, längs einer durchgehenden Kante nach innen abgeknickten Seitenwänden ausgebildet ist und bei dem von den durch das Abknicken der Seitenwände gebildeten Kanten Gesimse ausgehen. The invention relates to a stiffening beam for suspension bridges, as a full-walled box girder with a top and bottom cover plate that are parallel to each other and running obliquely outward in its upper area, along a continuous Edge inwardly bent side walls is formed and in the case of the through the kinking of the side walls formed edges cornices emanate.

Bei einem bekannten Versteifungsträger dieser Art (Zeitschrift »Die Bautechnik, 1968 S. 330) wurden unter der Einwirkung des Winds im wesentlichen zwei Systeme von Schwingungen beobachtet, und zwar einmal reine Biegeschwingungen und reine Torsionsschwingungen mit stationärer Amplitude und zum anderen kombinierte Biege- und Torsionsschwingungen. In a known stiffening beam of this type (magazine »Die Bautechnik, 1968 p. 330) became essentially two under the action of the wind Systems of vibrations observed, namely once pure bending vibrations and pure torsional vibrations with stationary amplitude and on the other hand combined Bending and torsional vibrations.

Die reinen Biegeschwingungen und die reinen Torsionsschwingungen werden durch einander ablösende, oben und unten abreißende Luftwirbel angeregt (vgl. Karmänsche Wirbelstraße). Diese Schwingungen treten bereits bei mäßigen Windgeschwindigkeiten von 10 bis 30 m/sec auf, wenn auch mit beschränkter Amplitude. Ihre Größe konnte bisher nur durch die Dämpfung des schwingenden Versteifungsträgers beeinflußt werden, der jedoch wegen der Haltbarkeit voll elastisch, also ohne Dämpfung, sein sollte. The pure bending vibrations and the pure torsional vibrations are stimulated by air vortices that separate from one another and tear off at the top and bottom (cf. Karmänsche Eddy Street). These vibrations occur even at moderate wind speeds from 10 to 30 m / sec, albeit with a limited amplitude. Your size could so far only influenced by the damping of the vibrating stiffening beam, However, due to the durability, it should be fully elastic, i.e. without cushioning.

Die kombinierten Biege- und Torsionsschwingungen haben mehrfach zum Einsturz von Hängebrücken geführt. So ist unter anderem der Einsturz der Tacoma-Hängebrücke auf diese Schwingungen zurückzuführen. Um die kritische Windgeschwindigkeit, die zu diesen Schwingungen führt, hockzutreiben, hat man die Steifigkeit des bekannten, eingangs beschriebenen windschlüpfigen vollwandigen Kastenträgers dadurch zu vergrößern versucht, daß man die Hängeseile nicht vertikal, sondern paarweise in Form eines auf dem Kopf stehenden V anordnete. Auch diese Anordnung der Hängeseile hat, abgesehen davon, daß infolge der dabei aufretenden Zusatzspannungen Drähte von sehr hoher Festigkeit verwendet werden mußten, nicht zu einem befriedigenden Ergebnis geführt. The combined bending and torsional vibrations have multiple to Collapse of suspension bridges. For example, the collapse of the Tacoma suspension bridge due to these vibrations. To the critical wind speed that leads to these vibrations, to crouch, one has the stiffness of the well-known, To enlarge the streamlined full-walled box girder described at the outset tries that the hanging ropes are not vertical, but in pairs in the form of a arranged upside down V. This arrangement of the hanging ropes is also disregarded from the fact that, as a result of the additional voltages occurring, very high wires Strength had to be used, did not lead to a satisfactory result.

Aufgabe der Erfindung ist es, die reinen Biege-und Torsionsschwingungen zu verringern oder nach Möglichkeit ganz zu vermeiden. The object of the invention is to eliminate the pure bending and torsional vibrations to reduce or, if possible, to avoid completely.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Verhindern von winderregten Schwingungen am Außenrand der beiden Gesimse des Hohlkastens vertikale Bänder angeordnet sind, die in ihren den Längsrändern eines jeden Bands benachbarten Bereichen mehr und in ihren inneren den Gesimsen benachbarten Bereichen weniger durchlässig für die von den Kanten des Hohlkastens abreißenden Luftwirbel sind. This object is achieved according to the invention in that to prevent of wind-induced vibrations on the outer edge of the two cornices of the hollow box vertical Bands are arranged in their adjacent the longitudinal edges of each band Areas more and less in their inner areas adjacent to the cornices are permeable to the air vortices tearing away from the edges of the box girder.

Die vertikalen Bänder und ihre von der Oberseite nach unten abnehmende und zur Unterseite hin wieder zunehmende Durchlässigkeit für den Wind bewirkt, daß die in regelmäßigem Takt abreißenden Wirbel gestört werden, so daß sie aus dem Takt kommen und ihre schwingungserregende Wirkung verlieren. Dadurch fallen die reinen Biege- und Torsionsschwingungen weitgehend oder völlig weg, so daß nur noch die kombinierten Biege- und Torsionsschwingungen verbleiben, bei denen die kritische Windgeschwindigkeit an sich höher liegt und die sich durch andere Maßnahmen beeinflussen lassen. The vertical bands and their decreasing from top to bottom and towards the bottom again increasing permeability for the wind causes the vortices, which break off at regular intervals, are disturbed, so that they are out of step come and lose their vibrational effect. This causes the pure ones to fall Bending and torsional vibrations largely or completely gone, so that only the combined bending and torsional vibrations remain, in which the critical Wind speed itself is higher and which influence each other through other measures permit.

Zweckmäßig sind die Bänder etwa in ihrer Längs- mittelachse mit den Gesimsen verbunden. Ihre Breite kann etwa der Hälfte der Bauhöhe des Hohlkastens betragen, und die Oberseite der Bänder kann etwa in der Fahrbahnebene liegen. The bands are expedient in their longitudinal central axis with the Cornices connected. Their width can be about half the height of the box girder amount, and the top of the belts can lie approximately in the plane of the road.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch den Versteifungsträger einer Hängebrücke und F i g. 2 eine Seitenansicht aus der Pfeilrichtung II inFig. 1. An exemplary embodiment is shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a cross section through the stiffening girder of a suspension bridge and F. i g. 2 shows a side view from the direction of arrow II in FIG. 1.

Als Ausführungsbeispiel ist ein Versteifungsträger gewählt, der an einem einzigen in der Längsmittelebene der Brücke angeordneten Tragseil 1 mit Hängern 2 aufgehängt ist. Der den Versteifungsträger bildende Hohlkasten 3 weist eine obere Deckplatte 4, welche die Fahrbahn 5 trägt, und eine untere Deckplatte 6 auf. Die Seitenwände 7 verlaufen in ihrem oberen Bereich schräg nach außen und sind längs einer über die Länge des Versteifungsträgers durchgehenden Kante 8 nach innen abgeknickt. An der Kante sind die aus konsolartig auskragenden Gewegen 9 bestehenden Gesimse der Brücke angeordnet. As an exemplary embodiment, a stiffening beam is selected that is connected to a single suspension cable 1 with hangers arranged in the longitudinal center plane of the bridge 2 is suspended. The hollow box 3 forming the stiffening beam has an upper one Cover plate 4, which carries the track 5, and a lower cover plate 6. the Side walls 7 run obliquely outward in their upper area and are longitudinal one over the length of the stiffening beam continuous edge 8 is bent inward. At the edge are the cornices consisting of console-like cantilevered fabrics 9 the bridge arranged.

Am Außenrand der Gehweg 9 sind etwa in Höhe ihrer Längsmittelachse die Bänder 10 angeschlossen, deren von der Bauhöhe des Hohlkastens abhängende Bauhöhe etwa halb so groß ist wie diejenige des Hohlkastens. Die Bänder 10 sind mit Durchbrechungen 11 versehen, die in den: den Längsrändern der Bänder benachbarten Bereichen größer sind als in dem inneren Bereich, was eine unterschiedliche Durchlässigkeit zur Folge hat. At the outer edge of the sidewalk 9 are approximately at the level of their central longitudinal axis the belts 10 connected, the height of which depends on the height of the box girder is about half the size of the box girder. The bands 10 have openings 11 provided, which are larger in the areas adjacent to the longitudinal edges of the bands are than in the inner area, which results in a different permeability Has.

Die Durchbrechungen 11--der Bänder sind etwa kreisförmig, wie F i g. 2 zeigt. Sie können aber auch einen beliebigen anderen Umriß aufweisen, wenn sichergestellt bleibt, daß die Durchlässigkeit in den äußeren Bereichen größer ist als im inneren Bereich. The openings 11 - of the bands are roughly circular, like F i G. 2 shows. But you can also have any other outline, if it is ensured that the permeability in the outer areas is greater than in the inner area.

Claims

Patent claims:

1. Stiffening girders for suspension bridges, as a full-walled box girder with parallel upper and lower cover plates and in their upper area sloping outwards, kinked inwards along a continuous edge Side walls is formed and in which by the kinking of the side walls formed edges go out cornices, characterized in that to prevent Wind-induced vibrations on the outer edge of the two cornices of the hollow box vertical Bands (10) are arranged in their adjacent the longitudinal edges of each band Areas more and less in their inner areas adjacent to the cornices are permeable to the air vortices tearing away from the edges of the box girder.

2. stiffening beam according to claim 1, characterized in that the strips (10) are connected to the cornices approximately in their longitudinal center axis.

3. stiffening beam according to claim 1 or 2, characterized in that that the width of the bands (10) is about half the height of the hollow box (3).

4. stiffening beam according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the upper sides of the belts (10) lie approximately in the plane of the road.