Triển vọng ứng dụng kết cấu ống thép nhồi bêtông trong cầu vòm mạng lưới

Đề tài do TS Phùng Mạnh Tiến và KS Trần Bá Điền (Phân viện KHCN GTVT phía Nam) thực hiện nhằm tìm ra những ưu khuyết điểm của kết cấu ống thép nhồi bêtông và cầu vòm mạng lưới.

Ống thép nhồi bê tông (OTNBT) là dạng kết cấu hỗn hợp gồm ống thép và lõi bêtông cùng làm việc. OTNBT chỉ làm việc hiệu quả khi chịu nén. Còn cầu vòm mạng lưới là cầu vòm có dây treo xiên cắt ít nhất 2 dây treo khác. Loại cầu này có độ ứng lớn hơn và biến dạng ít hơn so với cầu dây treo thẳng. để tận dụng những hiệu quả của hai dạng kết cấu trên, nhóm tác giả đã phân tích cầu mạng lưới L=100m với 2 dạng kết cấu khác nhau cho vòm (kết cấu vòm dạng OTNBT và kết cấu vòm dùng thép hình phổ biến đối với dạng cầu vòm mạng lưới).
Phân tích cho thấy, cùng khẩu độ nhịp và bề rộng cầu thì cầu vòm mạng lưới với kết cấu vòm bằng OTNBT có biến dạng của vòm nhỏ hơn so với biến dạng của cầu vòm mạng lưới thông thường. Tuy nhiên, nội lực trong vòm lớn hơn, đặc biệt giá trị mômen uốn Mx đạt đến 1,5 lần do đó nên xem xét giảm tiết diện vòm. Khi đó tĩnh tại của vòm sẽ giảm đồng nghĩa với việc tiết diện cầu có khả năng chịu hoạt tải lớn hơn.