Bài giảng Chuyên đề Cầu treo

Menai Bridge
Cầu Menai, năm 1826 ở xứ Wales (Anh)- chiều dài nhịp 177m. Đây là chiếc cầu treo 
điển hình và có chiều dài nhịp lớn nhất ở giai đoạn này. 
Đặc điểm của các cầu treo trong thời kỳ này: các dây chủ có cấu tạo dạng dây xích 
đợc làm từ các bản thép và liên kết với nhau bằng chốt.
Năm 1834: Xuất hiện dây cáp 
Cầu treo Fribuorg (Thụy sĩ) chiều dài nhịp nâng lên 265m. 
Tiếp theo là cầu Wheeling (Virginia-Mỹ)- 1849, nhịp 308m
Nhạy cảm
với các nguyên nhân
gây dao động
(đã xảy ra nhiều tai nạn)
Biến dạng lớn
nhợc 
điểm 
của 
cầu
treo
từ giữa thế kỷ XIX
chuyển sang các hệ cứng
(cầu dàn, cầu vòm)
Tìm giải pháp 
tăng cờng độ cứng 
cho cầu treo
Các công trình điển hình:
Lewiston (Niagara-Mỹ)-1851, nhịp 318m;
Brooklyn (New-york-Mỹ)-1883, nhịp 486m.
Brooklyn Bridge
Cầu Brooklyn (Mỹ)
Công trình tiêu biểu của thế kỷ XIX.
Thời gian xây dựng:1869-1883
Nhịp chính dài 486m, nhịp lớn nhất thế giới. 
Cầu có 4 dây chủ và các dây văng tăng cờng (R=1100MPa) 
Brooklyn Bridge - 1883
Chỉ đạo: Roebling con 
(Roebling cha - cầu Lewiston, năm 1851, nhịp 318m- nhịp kỉ lục
Những năm nửa đầu thế kỷ XX
Cầu treo đợc chấp nhận trở lại
(trớc nhu cầu vợt qua các con sông rộng, sâu và các eo biển lớn)
- 1931: Cầu G.Washington ( Hudson, NewYork)- nhịp 1067m,
lần đầu tiên vợt qua giới hạn 1000m.
- 1937: Cầu Golden Gate (San Francisco)- nhịp 1280m.
Thời kỳ
nhảy vọt
về
chiều dài 
nhịp
G. Washington Bridge - 1931
Cầu G. Washington
(Mỹ)
Năm hoàn thành: 1931
Chiều dài nhịp: 1067m
Dầm cứng: dàn thép 32,3x9,1m
Cáp chủ: 4dây, d=90cm, 
R=1550MPa
Tháp cầu: thép, cao 180m
Chiều cao thông thuyền: 65m
Tải trọng: 1931- 6 làn xe, từ 1962 -14 làn xe (thêm tầng dới)
Cầu Golden-Gate
Năm hoàn thành: 1937, Chiều dài nhịp: 1280m
Dầm cứng: dàn thép 27,4x7,6m, Cáp chủ: 2 dây, d=90cm, R=1550MPa
Tháp cầu: thép, cao 227m, Chiều cao thông thuyền: 67m
Tải trọng: 6 làn xe
Golden Gate Bridge - 1937
Golden Gate Bridge 
1937
First Tacoma Bridge - 1940
năm 1940
Sự cố đổ cầu treo Tacoma-(mỹ)
Cầu First Tacoma
(Mỹ)
- Hoàn thành: 1/7/1940
- Tai nạn: 7/11/1940
(khi có gió nhẹ, 70km/h)
- Chiều dài nhịp: 853m
- Dầm cứng: 
2 dầm thép đặc, cao 2,4m.
- Chiều rộng mặt cầu: 11,9m
Cầu có các chỉ số độ mảnh kỉ lục: h/l=1/355; B/l=1/70
Mỹ, Nhật
Sử dụng các kết cấu đủ cứng để đảm
bảo ổn định động và chống lại hiện
tợng flutter.
Châu Âu
Dùng kết cấu mềm, có chiều cao thấp,
hình dạng thoát gió tốt để giảm ảnh
hởng của gió tác dụng lên công trình.
dàn cứng không gian hộp mảnh, thoát gió
Cầu Tacoma-Narrows 
(xây dựng lại-1950)
- Chiều dài nhịp: 853m 
- Dầm cứng: 
dàn thép 18,3x10,1m; 
-Tháp cầu: thép, cao 153m;
Cầu Mackinac 
(Michigan-USA, 1957)
- Chiều dài nhịp: 1158m
- Dầm cứng: dàn thép 20,7x11,7m.
- Chiều cao thông thuyền: 45m
Cầu Verrazano-Narrows (1964)
- Chiều dài nhịp: 1298m; Tải trọng: 12 làn xe (2 tầng); 
- Dầm cứng: dàn thép 31,4x7,3m; Tháp cầu: thép, cao 210m;
- Dây chủ: 4 cáp, d=90cm, R=1550MPa; Chiều cao thông thuyền: 69m
Verrazano-Narrows Bridge - 1964
Verrazano-Narrows Bridge - 1964
Verrazano-Narrows Bridge - 1964
Akashi-Kaikyo Bridge - 1998
Cầu Akashi-Kaikyo
(Nhật Bản)
Hoàn thành: 1998; 
Chiều dài nhịp: 1991m 
Dầm cứng: dàn thép,
35,5x14m 
Khổ t.thyền: 1500x 65m
Tháp cầu: thép, cao 297m; 
Mố neo: 140000m3 BTông
Dây chủ: 2 cáp, d=1122mm
(290 bó 127 sợi 5.23mm), 
R=1800MPa.
Thiết kế ban đầu 1990m, động đất 1995 làm khoảng cách giữa 2 trụ tăng 80cm
Cầu treo nhịp dài nhất thế giới
Akashi-Kaikyo Bridge- 1998
Akashi-Kaikyo Bridge- 1998
Cầu Severn
(Anh)
Hoàn thành: 1966
Chiều dài nhịp: 988m;
Dầm cứng: hộp thép,
22,9x3m 
(mặt cầu 31,9m)
Tháp cầu: thép, cao 136m;
Dây treo tam giác
Chiều cao t. thuyền: 37m
Lần đầu tiên áp dụng 
tiết diện hình hộp thoát gió 
Severn Bridge - 1966
Cầu Salazar (Lisbon)-1966
Cầu Humber
(Anh)
- Hoàn thành: 1981
- Chiều dài nhịp: 1410m 
- Dầm cứng: hộp thép 28.5x4,5m.
- Tháp cầu: BTCT, cao 163m
Humber Bridge
Cầu Great Belt (Đan Mạch)
- Hoàn thành: 1997.Chiều dài nhịp: 1624m; Dầm cứng: hộp thép 31x4,0m.
- Tháp cầu: BTCT cao 254m; Chiều cao thông thuyền: 65m
Great Belt Bridge - 1997
Great Belt Bridge - 1997
THE 10 LONGGEST-SPAN SUSPENSION BRIDGES WORLDWIDE
10 CẦU TREO Cể NHỊP LỚN NHẤT THẾ GIỚI
1. Akashi-Kaikyo
2. Great Belt
3. Humber
4. Jiangyin
5. Tsing Ma **
6. Verrazano-Narrows
7. Golden Gate
8. Hoga Kusten
9. Mackinac
10. Minami Bisan-seto
1991m
1624m
1410m
1385m
1377m
1298m
1280m
1210m
1158m
1100m
Japan
Denmark
Britain
China
Hong Kong
USA
USA
Sweden
USA
Japan
1998
1997
1981
1999
1997
1964
1937
1997
1957
1988
Bridge Span Location Year
(** Highway/railway bridge)
Great Belt Bridge - 1997
Golden Gate Bridge - 1937
Humber Bridge - 1981
Verrazano-Narrows Bridge - 1964
Mackinac Bridge - 1957
9
7
6 5
3
2
10
Minami Bisan-seto Bridge - 1988
Tsing Ma Bridge - 1997
Hoga Kusten - 1997
8
Jiangyin Bridge - 1999
4
Akashi-Kaikyo Bridge - 1998
1
1.các hệ thống