Le pont flottant Définition:

Construction de ponts flottants pour piétons sûrs et performants

1- Un pont flottant.est un type de pont qui est soutenu par des pontons ou des flotteurs flottants au lieu de piliers ou d'apôtres traditionnels.Il est conçu pour permettre le passage sur des plans d'eau où la construction d'un pont permanent peut être peu pratique ou trop coûteuse..

2.Pont à ponton flottantconception des points de considération du schéma de base

Condition de la route, performances, structure du ponton, dessins du ponton, environnement

3Principe de conception de base du pont flottant

Principes à suivre: les objectifs de performance sont cohérents avec l'objectif, sécurité, durabilité, qualité, facilité d'entretien et de gestion, harmonie avec l'environnement,l'économie et autres indicateurs.

Le choix du type de structure: il convient de prendre en compte les conditions topographiques, géologiques et géographiques.

Le nombre de structures de pontons et le système global doivent répondre aux exigences de résistance, de déformation et de stabilité.

La durée de vie d'un pont flottant est très sensible aux conditions environnementales et à des facteurs tels que les charges naturelles (vents, vagues, courants, changements de marée,La répartition de l'eau dans les eaux de la mer (surfaces de la mer) et la corrosionDans la mesure où le coût du cycle est faible, la durée de vie du pont flottant est généralement estimée à 75 à 100 ans.

Selon le facteur d'importance, la conception du pont flottant doit garantir qu'il a le niveau de performance cible correspondant indiqué dans le tableau, tel que la charge, l'onde de tempête,Tsunami et tremblement de terre.

Le tableau ci-dessous donne la classification des niveaux de performance de l'état du pont flottant.Pour les charges de circulationLes ponts sont conçus dans plusieurs niveaux de performance.

4. Charge de conception de pont à pont flottant

Charge de conception

Il comprend principalement: la charge statique, la charge dynamique, la charge d'impact (comme la collision, etc.), la pression de la terre (comme la pile d'ancrage dans le système d'ancrage sur le pont flottant),pression hydrostatique (y compris la flottabilité), la charge éolienne, le facteur d'onde d'eau (y compris le facteur d'expansion), le facteur sismique (y compris la pression hydrodynamique), le facteur de changement de température, le facteur de débit d'eau, le facteur de changement de marée,facteur de déformation de la fondation, facteur de mouvement de support, etc.

Flottabilité, vague d'eau, vent et période de récurrence.

Lors de la conception du pont flottant, l'un des éléments de contrôle est le changement du niveau de l'eau causé par la marée, le tsunami et les marées de tempête.L'axe vertical du pont flottant doit être pris en considération dans la conceptionLorsque le vent souffle sur l'eau, les vagues qui en résultent créent des charges horizontales, verticales et de torsion sur le pont flottant.

La vitesse du vent de conception est la vitesse moyenne sur une période de 10 minutes à une altitude de 10 m au-dessus de l'eau.

Une vague irrégulière

Normalement, les ondes d'eau sont très irrégulières.

Comme la période naturelle du pont flottant est beaucoup plus longue que celle du pont traditionnel, l'effet de la vague d'eau avec une longue période est plus grand.le spectre représente la distribution d'énergie des vagues d'eauQuand le vent souffle à une certaine distance horizontale, les vagues d'eau continuent de voyager.

Charge combinée

La charge combinée aura un effet négatif sur le pont flottant.

Les niveaux de marée sont divisés en catégories suivantes:

Pendant les tremblements de terre: entre H.W.L. ((niveau d'eau élevé) et L.W.L. ((niveau d'eau bas);

Pendant les tempêtes de neige: entre H.H.W.L. (H.W.L. la plus élevée) et L.W.L. ou entre H.H.W.L. et L.L.W.L. (L.W.L. la plus basse);

Conditions d'utilisation: entre HWL et LWL

Ainsi, aucun dommage mortel n'est causé par les tsunamis, que ce soit à cause des changements extrêmes des marées entre les marées basses et basses ou de l'élévation et de la baisse du niveau de l'eau.

5Matériau de pont flottant à ponton

Les matériaux courants sont l'acier et le béton.

D'une manière générale, la corrosion de la structure du ponton doit être considérée en premier.le béton étanche à l'eau ou le béton marin est généralement utilisé dans la fabrication de ponts flottantsParmi eux, le ciment Portland à fusion moyenne, le ciment Portland de scories de haut fourneau, le ciment Portland de poussière volante peuvent être utilisés pour fabriquer des ponts flottants.Les effets de péristaltisme et de contraction de la structure ne doivent être pris en compte que lorsque le réservoir est sec.Le béton à haute performance tel que la poussière de mouche et la poudre de silice est le plus approprié pour la fabrication de réservoirs flottants.

Les matériaux utilisés dans le système d'amarrage doivent être choisis en fonction des objectifs de conception, de l'environnement, de la durabilité et de l'économie.

En raison de l'environnement corrosif, l'anticorrosion est nécessaire, en particulier dans les pièces situées en dessous du niveau d'eau moyen, M.L.W.L., il y aura une corrosion locale grave.la protection cathodique est généralement adoptée.

La corrosion par éclaboussures est la plus grave et sa limite supérieure peut être déterminée en fonction de l'installation de la structure.

La zone de flux et de reflux est l'environnement le plus sévère, et le taux de corrosion varie considérablement avec la profondeur.

Dans la zone d'eau salée, l'environnement devient plus modéré, mais dans certaines conditions, comme les courants et l'augmentation du trafic maritime, la corrosion peut être accélérée.

Note: Comparé à la structure fixe, le pont flottant change avec la surface de l'eau, de sorte que le flux et reflux de la marée n'existe pas.

6. État limite du pont flottant

Le pont flottant doit avoir une capacité suffisante pour faire face aux dangers potentiels tels que les navires, les débris, le bois, les inondations, la défaillance des cordes d'amarrage,et séparation complète du pont après fracture latérale ou oblique.

Bien que l'eau fournisse la flottabilité pour le pont flottant, si l'eau s'écoule à l'intérieur du pont flottant,Cela endommagera progressivement le pont flottant et conduira finalement au naufrage du pont.C'est le problème de recherche actuel auquel est confronté le pont flottant.

7Conception et analyse spécifiques du pont flottant à ponton

Stabilité: se réfère à la capacité du navire à incliner sous l'action de forces externes et à revenir à la position d'équilibre initiale après la disparition des forces externes.

Trois états d' équilibre:

1) Équilibre stable: G est sous M, et la gravité et la flottabilité forment un couple de stabilité après l'inclinaison.

2) Équilibre instable: G est au-dessus de M, et la gravité et la flottabilité forment un moment de renversement après inclination.

3) Équilibre accidentel: G et M coïncident, et la gravité et la flottabilité agissent sur la même ligne verticale après inclinaison, sans couple.

La relation entre stabilité et navigation navale:

1) La stabilité est trop élevée et le navire oscille violemment, ce qui provoque un inconfort pour le personnel, une utilisation inconfortable des instruments de navigation, des dommages faciles à la structure de la coque,et déplacement facile de la cargaison dans la soute, mettant ainsi en danger la sécurité du navire.

2) La stabilité est trop faible, la capacité anti-tournement du navire est faible, il est facile d'apparaître grand angle d'inclinaison, la récupération lente, et le navire est incliné sur la surface de l'eau pendant une longue période,et la navigation est inefficace.

Comme pour les bateaux, le renversement des pontons est lié à leur stabilité statique.

Dans le processus de conception d'un pont flottant, plusieurs quantités physiques les plus importantes doivent être prises en compte: déplacement vertical et déplacement horizontal et degré d'inclinaison.

Qu'il s'agisse des conditions météorologiques habituelles d'une tempête de neige une fois par an ou des conditions extrêmes d'une tempête de neige une fois par siècle, le confort du trafic doit être soigneusement pris en compte dans la conception.C'est pourquoi, l'accélération de réponse du pont doit se situer dans la plage des valeurs tolérables.

Stabilité de manipulation: la facilité de manipulation est l'une des performances les plus importantes.

Facteurs sismiques: le pont flottant ayant une longue période naturelle, il est nécessaire d'étudier l'influence des ondes sismiques à longue période.la résistance du système d'amarrage aux tremblements de terre doit être vérifiée., en particulier les piliers d'amarrage et les fondations.

Fatigue: pour prévenir les dommages structurels causés par des charges dynamiques, telles que le vent, les vagues d'eau, etc. La méthode d'évaluation est la même que pour les ponts traditionnels.

8. Conception de la carrosserie du pont flottant:

Comme expliqué précédemment, les caractéristiques hydrodynamiques de chaque réservoir peuvent être étudiées individuellement,et les résultats obtenus peuvent être utilisés pour l'analyse globale du systèmeEn fait, des méthodes discrètes telles que la méthode des éléments finis sont souvent utilisées dans l'analyse globale des systèmes.l'amortissement hydrodynamique et les facteurs hydrodynamiques doivent être pris en considération;, et la position du centre de flottabilité du réservoir doit être saisie.

Afin de garantir que la hauteur effective de l'onde est inférieure à 2,5 m, il est nécessaire de mettre en place une barrière d'onde.L'effet visqueux et l'effet de débit potentiel sont deux facteurs importants dans l'analyse du mouvement des vagues d'eau et de la contrainte des structures sous-marines.Pour la théorie du débit potentiel, il s'agit principalement des effets de dispersion et de rayonnement des vagues d'eau autour de la structure.

En fait, bien que la théorie du débit potentiel du fluide de surface libre soit basée sur l'hypothèse que le fluide est incompressible, irrotationnel et non visqueux,ses résultats de prédiction sont en bon accord avec les résultats expérimentauxC'est pourquoi la théorie de la dispersion des vagues d'eau basée sur la théorie du flux potentiel linéaire est souvent appliquée dans l'analyse de conception.

Conception de la superstructure: comprend principalement la sélection du type de structure, la conception de la composition de la structure et le contenu anticorrosion.

Conception de carrosserie flottante: la conception de la carrosserie flottante est très différente de la conception traditionnelle du pont.Conception de la partie de la carrosserie flottante de contrôle des inondations, conception de la prévention des collisions de navires, conception de la structure de la section de connexion de transition, protection contre la corrosion, installations auxiliaires et conception de la structure d'ancrage.

Conception de base: la conception de base comprend généralement: confirmer la charge, sélectionner le type de fondation.

Conception des accessoires: sélection et conception de la structure de connexion.

9. Application du pont flottant:les piétons, les routes et les chemins de fer.

Les ponts flottants offrent l'avantage d'être portables, modulaires et relativement faciles à assembler et à démonter.y compris les piétonsCependant, la plupart des équipements de construction ne sont pas conçus pour être utilisés par les constructeurs.Il est important de noter que les ponts flottants sont généralement conçus pour un usage temporaire et peuvent ne pas avoir la même capacité de charge ou la même longévité que les structures de ponts permanents..

10.Avantagess de pont flottant:

La structure n'est pas compliquée, elle est également facile à démonter, mais les coûts de maintenance sont élevés.

Le but de la construction de ponts flottants est généralement divisé en deux catégories: l'une est de répondre aux besoins de préparation au combat militaire ou de secours en cas de catastrophe.Parce que la fondation flottante remplace la fondation fixe sous-marine complexe, le pont flottant est facile à mettre en place, facile à démonter, plus facile à évacuer et à cacher, plus facile à charger et à transporter, et présente une rapidité et une mobilité exceptionnelles.

Les ponts flottants sont des structures temporaires qui peuvent être assemblés et démontés relativement rapidement, ce qui les rend utiles dans les opérations militaires, les secours en cas de catastrophe,ou projets de construction nécessitant une traversée temporaireIls peuvent être déployés dans diverses configurations, y compris des ponts à voie unique ou à voie multiple, en fonction de la capacité requise.

Le pont en acier Evercross: