DE2013073C3 - Weit gespannte Hängebrücke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine weit gespannte Hängebrücke mit einem als vollwandiger Kastenträger von windschlüpfiger Form ausgebildeten, die Torsionskräfte übertragenden Versteifungsträger, der durch Hänger an einem in der vertikalen Längsmittelebene der Brücke angeordneten und zu Pylonen geführten Tragseil aufgehängt ist

Eine Monokabelhängebrücke dieser Art wird als für große Spannweiten günstig bezeichnet (»Der Bauingenieur«, Heft 10, Oktober 1969, Seiten 353 bis 362). Bei diesem Tragsystem wird der Versteifungsträger nicht nur aerodynamisch, sondern auch statisch voll genutzt Hinsichtlich der winderregten Schwingungen hat nämlich dieses Hängebrückensystem mit einem in der Mittelebene der Brücke angeordneten Tragseil gegenüber zwei seitlichen Tragseilen den Vorteil, daß bei Torsionsschwingungen des Versteifungsträgers die Masse des Seils nicht mitschwingt Deshalb ist die Eigenschwingungsdauer des Versteifungsträgers für Torsion kurzer und die kritische Windgeschwindigkeit entsprechend höher. Bei reinen Biegungsschwingungen jedoch schwingt die Masse des Seils mit, wodurch eiine günstig wirkende Verstimmung von Biegungs- umd Torsionsschwingung entsteht

Ausgehend von der aerodynamisch günstigen Ausbildung eines derartigen Tragsystems für eine Hängebriikke liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eiine itatisch günstige und wirtschaftliche und den Vorteillen dieses Systems angepaßte Ausbildung der für die Verankerung des Tragsystems wesentlichen Teile

anzugeben.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Pyione beiderseits des Versteifungsträgers A-förmig angeordnete Pylonenstiele aufweisen und aus Stahlbeton bestehen, daß die Pylone zu den Brückenenden hin durch Rückhalteseiis verankert sind, die in der Projektion auf die vertikale Längsmittelebene der Brücke wesentlich steiler als das Tragseil, vorzugsweise unter 45°, gegen die Horizontale geneigt verlaufen, daß das Tragseil und die Rückhalteseile aus eng aneinanderliegenden, mit Beton umhüllten Spanngliedern bestehen, die im Kopf der Pylone gekreuzt und verankert sind, und daß zwischen dem Versteifungsträger und jedem der Pylone eiDe Biegung und Torsion aufnehmende Verbindung besteht

Die A-förmige Ausbildung von Pylonen von Hängebrücken in der Weise, daß die Pylone je zwei beiderseits des Versteifungsträgers angeordnete Pylonenstiele aufweisen, ist bei Hängebrücken und Schrägseilbrücken an sich bekannt (DE-AS 10 92 946). Bei einer Hängebrücke, bei der der Versteifungsträger an zwei Tragseilen aufgehängt ist, ist es auch bekannt, den Versteifungsträger mit dem Pylon biegesteif zu verbinden und die Tragseile wie auch die Hängestangen aus Spannbeton auszubilden (DE-AS 12 64 481). Dabei sind die Tragseile in den Pylonen starr verankert Schließlich '-st auch die rückwärtige Abspannung von Hängebrücken mit steilerer Steigung als der des Tragseiles nicht mehr neu (US-PS 24 13 019).

Diese unterschiedlichen Zwecken dienenden Einzelmaßnahmen wirken bei der erfindungsgemäßen Hängebrücke aber in besonders vorteilhafter Weise zusammen. So wird durch die A-förmige Gestalt der Pylone, ihre Ausbildung aus Stahlbeton und die verhältnismäßig steile Führung der Rückhalteseile gewissermaßen ein steifer Verankerungsbock für das Tragseil geschaffen, der den Pylon von Biegebeanspruchungen durch Bewegungen des Tragseils weitgehend freihält Diese Wirkung kann noch durch die Wahl von Material unterschiedlicher Festigkeit für Tragseil und Rückhalteseile unterstützt w erden.

Die verhältnismäßig steile Anordnung der Rückhalteseile, die dadurch ermöglicht wird, daß Tragseil und Rückhalteseil nicht über den Pylon umgelenkt, sondern im Pylon einander kreuzend verankert werden, hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Rückhalteseile wesentlich weniger weit ins Land hineinreichen als die über die Pylone geführten Tragseile herkömmlicher Hängebrücken. Das ermöglicht wiederum die Anordnung der Pylone in größerer Ufernähe, wo im allgemeinen eine geringere Wassertiefe herrscht und tragfähiger Baugrund in geringerer Tiefe ansteht Durch die Vermeidung der Umlenkung dieser Bauglieder am Pylon werden die an den Umlenksätteln normalerweise auftretenden zusätzlichen Beanspruchungen dieser Bauglieder vermieden; die Bruchfestigkeit der Spannglieder kann deshalb höher ausgenützt werden.

Durch die Ausbildung sowohl des Tragseils als auch der Riickhalteseile aus eng aneinanderliegenden, mit Beton umhüllten Spanngliedern wird das Gewicht der Seile erhöht Dadurch werden die Verformungen der

ι Brücke unter der Verkehrsiast und die windbedingtan Schwingungen vermindert. Außerdem sind die für den Bestand der Brücke wichtigen Bauglieder durch die

⁶S Einbetonierung gegen Korrosion geschützt und bedürfen keiner Unterhaltung.

Durch die biege- und torsionssteife Verbindung zwischen Versteifungsträger und Pylonen werden

Verformungen infolge unterschiedlich großen Durchhangs des Tragseils infolge von Verkehrsbelastungen im Betrieb des Versteifungslrägers am Pylon ausgeglichen.

Zweckmäßig sind an jedem Pylon zwei Rückhalteseile vorhanden, die etwa in den durch die Pylonenstiele bestimmten schrägen Ebenen verlaufen. Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die Tragseile aus höherwertigem Stahl und die Rückhalteseile aus geringerwertigem Stahl bestehen. Das für das Tragseil im inneren Bereich der Brücke verwendete höherwertige Material hat eine ro größere Elastizität und Weichheit der Brücke in Verbindung mit geringerem Gewicht zur Folge, während die Anordnung geringerwertigen Materials für die RückhaJteseils dort eine größere Steifigkeit bewirkt.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel rs der Erfindung beschrieben, und zwar zeigt

F r g. 1 eine Ansicht einer Hängebrücke,

Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie H-II der F i g. 1 und

F r g. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III der Ftg-1.

Bei der dargestellten Hängebrücke spannt sich zwischen den beiden Pylonen 1 das Tragseil 2, an dem mit lotrechten Hangern 3 der Versteifungsträger 4 aufgehängt ist.

Da* Tragseil 2 besteht aus einer großen Anzahl dicht nebeneinander angeordneter Spannglieder aus einer Stahlqualität, wie sie im Spannbetonbau üblich ist, die allseitig von Beton eingehüllt und innerhalb eines kastenartigen Gebildes aus Blech, Kunststoff od. dgl angeordnet sind. Das Tragseil 2 läuft etwa mittig in der Kopf 5 der Pylone 1 ein (Fig.2X wo die Spanngliedei einzeln durch Auffächern verankert sind. Die Sptiinglieder des Tragseils 2 werden im Kopf 5 der Pylone von den seitlich in diesen einlaufenden Spanngliedern von Rückhalteseüen 6 gekreuzt, die dort ebenfalls einzeln in im Spannbetonbau üblicher Weise verankert sind. Diese Rückhalteseile übertragen die Seilzugkräfte des Tragseils 2 auf kurzem Wege in den Baugrund. Sie bilden mit dem Pylon einen Bock, um Bewegungen desselben, die Biegungsspannungen hervorrufen, weitgehend zu verhindern. Dem gleichen Zweck dient es auch, wenn für das Tragseil höherwertiger Stahl, beispielsweise ST 160, und für die Rückhalteseile geringerwertiger Stahl beispielsweise ST 105, verwendet wird Die Rückhalteseiie sind zweckmäßig in den durch die beiden Pylonenstiele 7 gebildeter! -schrägen Ebenen angeordnet, um eine möglichst zentris^he Beanspruchung der Pylonenstiele 7 zu gewährleisten.

Der Versteifungsträger 4 ist als geschlossener Kastenträger ausgebildet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Weit gespannte Hängebrücke mit einem als yollwandiger Kastenträger von windschlüplliger Form ausgebildeten, die Torsionskräfte übertragenden Versteifungsträger, der durch Hänger an einem in der vertikalen Längsmittelebene der Brücke angeordneten und zu Pylonen geführten Tragseil aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pylone (1) beiderseits des Versteifungsträgers (4) A-förmig angeordnete Pylonenstiele.· (7) aufweisen und aus Stahlbeton bestehen, daß die Pylone (1) zu den Brückenenden hin durch Rückhalteseile (6) verankert sind, die in der Projektion auf die vertikale Längsmittelebene der Brücke wesentlich Steuer als das Tragseil (2), vorzugsweise unter 45°, gegen die Horizontale geneigt verlaufen, daß das Tragseil (2) und die Rückhalteseile (6) aus eng aneinanderliegenden, mit Beton umhüllten Spanngliedern bestehen, die im Kopf der Pylone (1) gekreuzt und verankert sind, und daß zwischen dem Versteifungsträger (4) und jedem der Pylone (1) eine Biegung und Torsion aufnehmende Verbindung besteht

Z Hängebrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Pylon (1) zwei Rückhalteseile (6) vorhanden sind, die etwa in den durch die Pylonenstiele (7) bestimmten schrägen Ebenen verlaufen.

3. Hängebrücke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragseile (2) aus höherwertigem Stahl und die F~;ckhalteseile (6) aus geringerwertigem Stahl hestehen.