DE1941977C

DE1941977C - Reinforcement beam for a suspension bridge

Info

Publication number: DE1941977C
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Publication date: 1971-06-24

Description

I 941I 941

Die Erfindung bctriiTt einen Versteifungsträger für Hlingobrlickcu, der als vollwandigcr Jlohlkusien mit zueinander paralleler oberer und unterer Deckplatte und in ihrem oberen Bereich sch rüg nach außen vcrluufendcn, lungs einer durchgehenden Kante nach S innen abgeknickten Seitenwlinden ausgebildet ist und bei dem von den durch das Abknicken der Seitenwiindc gebildeten Kanten Gesimse ausgehen,The invention provides a stiffening beam for Hlingobrlickcu, who as a full-walled Jlohlkusien with upper and lower cover plates parallel to each other and sloping outwards in their upper area, Lungs of a continuous edge is formed inwardly bent side curves and in the case of the by the kinking of the side windc formed edges go out to cornices,

Uci einem bekannten Versteifungsträger diener Aft (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 Torsionsschwingungcn mit stationärer Amplitude und zum anderen kombinierte Biege- und Torsionsschwingungen. Uci a well-known stiffening beam diener Aft (magazine »Die Bautechnik, 1968 p. 330) were under the action of the wind essentially two systems of vibrations are observed, and to be sure, once pure bending vibrations and pure torsional vibrations with a 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 (v. Karmanschc Wirbelstraße). Diese Schwin- ao gungen treten bereits bei mäßigen Windgeschwindigkeiten von K) 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 replaced by above and below detaching air vortices stimulated (v. Karmanschc Wirbelstrasse). This Schwin- ao Changes already occur at moderate wind speeds of K) up to 30 m / sec, albeit to a limited extent Amplitude. Up to now, their size could only be achieved by the damping of the vibrating stiffening beam be influenced, which should, however, be fully elastic, i.e. without damping, because of the durability.

Die kombinierten Biege- und Torsionsschwingungen haben mehrfach zum Einsturz von Hängebrücken geführt. So ist unter anderem der Einsturz der Tacoma-Hängcbrücke auf diese Schwingungen zurückzuführen. Um die kritische Windgeschwindigkeit, die zu diesen Schwingungen führt, hochzutreiben, hat man die Steifigkeit des bekannten, eingangs beschriebenen windschlüpfigcn 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 aufretcndcn Zusatzspannungen Drähte von sehr hoher Festigkeit verwendet werden mußten, nicht zu einem befriedigenden Ergebnis geführt.The combined bending and torsional vibrations have caused suspension bridges to collapse several times guided. Among other things, the collapse of the Tacoma suspension bridge is due to these vibrations. In order to increase the critical wind speed that leads to these oscillations, has the rigidity of the well-known, windschlüpfigcn full-walled box girder described at the beginning trying to enlarge the hanging ropes not vertically, but in pairs in the form of a arranged upside down V. This arrangement of the hanging ropes also has, apart from that as a result of the additional stresses occurring in the process, very high strength wires are used did not lead to a satisfactory result.

Aufgabe der Erfindung ist es, die reinen Biegc- und Torsionsschwingungcn zu verringern oder nach Möglichkeit ganz zu vermeiden.The object of the invention is to reduce the pure bending and torsional vibrations or after Possibility to avoid altogether.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Verhindern von winderregten Schwingungen am Außenrand der beiden Gesimse des Hohikastens 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 wind-induced Vibrations on the outer edge of the two cornices of the Hohikastens vertical bands are arranged, those in their areas adjacent to the longitudinal edges of each band more and in their inner areas the areas adjacent to the cornice are less permeable to the areas from the edges of the box girder tearing air vortices are.

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 Torsionsschwingungcn 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 the top to the bottom and towards the bottom Increasing permeability to the wind again causes the tearing off at regular intervals Vortices are disturbed, so that they get out of step and their vibrational effect lose. As a result, the pure bending and torsional vibrations are largely or completely eliminated, see above that only the combined bending and torsional vibrations remain, in which the critical Wind speed itself is higher and which can be influenced by other measures.

Zweckmäßig sind die Bänder etwa in ihrer Längsmittelachse mit den Gesimsen verbunden. Ihre Breite kann etwa der Hülfte der Bauhöhe des Hohlkastens betrugen, und die Oberseile der Blinder kann etwa in der 1-ahrbnhnebcne liegen. ,The bands are expedient approximately in their longitudinal center axis connected to the cornices. Their width can be about half the height of the box girder and the upper ropes of the blind can be about 1-year-old. ,

In der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispicl dargestellt. Bs zeigtAn execution example is shown in the drawing. Bs shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Versteifungsträger einer Hängebrücke und „,.,...Fig. 1 shows a cross section through the stiffening beam a suspension bridge and ",., ...

Fig. 2 eine Seitenansicht aus der Pfeilrtchtung JlFig. 2 is a side view from the arrow direction Jl

in Fig. 1. . , ,, , ..in Fig. 1.. , ,,, ..

Als Ausfllhrungsbeispiel ist ein Versteifungsträger gewählt, der an einem einzigen in der Längsmittelcbene der Brücke angeordneten Tragseil 1 mit Hangern 2 aufgehängt ist. Der den Versteifungsträger bildende Hohlkastcn 3 weist eine obere Deckplatte 4, welche die Fahrbahn 5 trägt, und eine untere Deckplatte 6 auf. Die Scitcnwände 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 Gewegen9 bestehenden Gesimse der Brücke angeordnet.A stiffening beam is used as an exemplary embodiment selected, the one arranged in the longitudinal center plane of the bridge suspension cable 1 with hangers 2 is suspended. The hollow box 3 forming the stiffening beam has an upper cover plate 4, which carries the track 5, and a lower cover plate 6 on. The Scitcnwand 7 run in their upper area obliquely outwards and are along a continuous over the length of the stiffening beam Edge 8 bent inwards. On the edge there are those from console-like overhanging fabrics9 existing cornices of the bridge arranged.

Am Außenrand der Gehwege 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 Il 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 sidewalks 9, the bands 10 are connected approximately at the level of their longitudinal center axis, whose overall height, which depends on the overall height of the box girder, is about half as large as that of the Hollow box. The bands 10 are provided with openings II, which are in the longitudinal edges of the Bands in adjacent areas are larger than in the inner area, which is a different one Permeability has the consequence.

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 approximately circular, as shown in FIG. 2 shows. But you can too have any other outline provided it is ensured that the permeability in the outer areas is larger than the inner area.

Claims

Patent claims:

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

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

3. stiffening beam according to claim 1 or 2, characterized in 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 the Upper sides of the belts (10) lie approximately in the Fahrbahncbenc.