giới thiệu ý tưởng thiết kế cầu dây văng nhịp cong

Điểm táo bạo của ý tưởng mà nhóm nghiên cứu thiết kế đưa ra đó là phương án kết cấu cầu dây văng một mặt phẳng dây với dầm cong và tháp cầu dạng một cột nghiêng đặt lệch trên phương ngan

Giới thiệu ý tưởng thiết kế cầu dây văng nhịp cong

KS Đỗ Minh Dũng

Tổng Công ty Tư vấn thiết kế GTVT

Dịch từ “An Innovative Curved Cable-Stayed Bridge Structural and Seismic Design”By

Abolhassan Astaneh-Asl, Ph.D., P.E (Principal Investigator);

Sung-Wook Cho and Mahmoud Hachem, Formerly Graduate Students Department of Civil and Environmental Engineering, University of California, Berkeley;

The architectural design by R Gary Black, Professor of Architecture, UC-Berkeley

Giới thiệu

Bài viết này giới thiệu một trong số các ý

tưởng thiết kế một cây cầu mới thay thế cầu

Bay phía Đông (East Bay Crossing) thuộc

tuyến cầu qua vịnh San Francisco-Oakland

(San Francisco-Oakland Bay Bridge -

SFOBB) Điểm táo bạo của ý tưởng mà

nhóm nghiên cứu thiết kế đưa ra đó là

phương án kết cấu cầu dây văng một mặt

phẳng dây với dầm cong và tháp cầu dạng

một cột nghiêng đặt lệch trên phương ngang

Mặt cắt ngang kết cấu nhịp cầu có dạng dầm

hộp thép có các vách ngăn (multi-cell steel

box girder) và mặt cầu bê tông liên hợp Cột

tháp cầu bằng thép có mặt cắt dạng nhiều

khoang, trong đó, khoang lõi được dành cho

thang máy và cầu thang bộ, các khoang phía

ngoài được lấp đầy bằng bê tông cường độ

cao tạo ra sự làm việc liên hợp, đảm bảo khả

năng chịu tải và độ cứng của cột tháp Móng

cột tháp là móng nông đặt vào tầng đá gốc

Để thiết kế và mô phỏng sự làm việc của kết

cấu dưới tác dụng của động đất, nhóm

nghiên cứu thiết kế cũng đã tiến hành các

tính toán theo thời gian phi đàn hồi

Bài viết cũng giới thiệu các vấn đề có

liên quan đến thiết kế kiến trúc, địa chấn, địa

kỹ thuật và thiết kế kết cấu, đồng thời cũng

đề cập đến thiết kế chống động đất và sự

đáp ứng động đất của cầu dây văng nhịp cong

Tóm tắt quá trình thiết kế phương án

Vào năm 1989, trận động đất Loma Prieta đã gây ra các hư hại lớn đến các công trình và các cơ sở dịch vụ giao thông dân dụng ở miền Bắc bang California (Mỹ) Trận động đất cũng đã làm sụp đổ một

đoạn mặt cầu dài 17m (50ft) của cầu Bay phía Đông (East Bay Crossing), dẫn đến việc cầu không thể khai thác trong thời gian một tháng để khôi phục, sửa chữa Tuyến cầu qua vịnh San Francisco-Oakland gồm hai cầu: East Bay và West Bay Vị trí của hai cầu trên tuyến được thể hiện trên hình 1 Cầu East Bay hiện tại dài khoảng 2743.2m (9000ft) nối đảo Yerba Beuna với bờ phía Đông của vịnh San Francisco

Sau trận động đất, một nhóm các nhà

nghiên cứu của trường Đại học tổng hợp

California, Berkeley đứng đầu là ông A

Astaneh-Asl, đã tiến hành một nghiên cứu về

động đất đối với cầu East Bay Nghiên cứu

đã xác định khu vực có khả năng nhạy cảm

động đất và kiến nghị chiến lược gia cường

chống động đất Sau đó, Sở giao thông

California (California Department of

Transportation - Caltrans) đã tiến hành thiết

kế trong phòng một biện pháp gia cường đối

với cầu East Bay Đầu năm 1997, bang

California, Chủ đầu tư và khai thác cầu, đã

công bố việc gia cường chống động đất của

các nhịp cầu East Bay sẽ tốn khoảng 900

triệu đô la Chính quyền bang cũng công bố

kế hoạch thay thế một cầu mới với chi phí

vào khoảng 1 tỷ đô la Cầu xây mới sẽ có kết

cầu dầm hộp bê tông cốt thép thông dụng

đặt trên các trụ nạng chống dạng chữ T (Tee

bents)

Để xem xét các vấn đề liên quan đến

việc gia cường hay thay thế cầu và cũng để

khuyến nghị cho chính quyền bang về dạng

kết cấu nhịp cầu xây mới, một nhóm nghiên

cứu thiết kế cầu East Bay (Bay Bridge

Design Task Force) đã được thành lập Các

thành viên của nhóm chủ yếu được lựa chọn

từ các công chức và các nhà lập chính sách

giao thông của bang Nhóm nghiên cứu thiết

kế sau đó cũng đã thành lập một ban cố vấn

thiết kế công trình (Engineering and Design

Advisory Panel - EDAP) để hỗ trợ cho nhóm

nghiên cứu thiết kế trong việc đề xuất thiết

kế cho nhịp phía Đông của cầu Bay EDAP

đã khởi thảo và ban hành Các chỉ tiêu thiết

kế (Design Criteria) áp dụng cho việc thiết kế

mới cầu East Bay Kết cấu nhịp cầu được đề

cập ở đây là một trong số các thiết kế được

đề xuất và được thể hiện trên các hình vẽ 2,3

và 4 Đây là các hình vẽ được mô phỏng

bằng kỹ thuật số

Các vấn đề về địa kỹ thuật, địa chấn và

môi trường khu vực cầu đuợc đề cập trong

các phần dưới đây

Hình 1 Cầu West Bay và East Bay hiện tại

Hình 2 Phương án cầu East Bay

Thiết kế kiến trúc của phương

án cầu đề xuất

Việc lựa chọn dạng kết cấu dây văng

có cột tháp đơn nhằm đảm bảo sự thống nhất và tôn trọng kiến trúc của các cầu Cổng Vàng (Golden Gate) và cầu Bay phía Tây (West Bay Crossing) trong tổng thể tuyến cầu San Francisco-Oakland Bay

Đồng thời, cây cầu cũng là một công trình

kỷ niệm và có vai trò như là cửa ngõ Oakland và các thành phố khác của vịnh phía Đông Do vậy, cây cầu phải có sự khác biệt với các cây cầu hiện hữu như là một mốc chuyển thiên niên kỷ tương tự như cầu Golden Gate và cầu West Bay trên tuyến cầu Bay Bridge là những điểm mốc của thế kỷ 20

Hình 3 Phương án cầu đề xuất

nhìn từ phía Tây Bắc

Hình 4 Phương án cầu đề xuất nhìn từ phía Tây

Kết cấu nhịp cong được treo trên các

cáp văng, cột tháp nghiêng để tạo cân

bằng– xét cả trên phương diện kết cấu lẫn

cảnh quan - về lực với trọng lượng của mặt

cầu và hoạt tải xe chạy Phương án kết cấu

của cầu xuất phát từ ý tưởng nhịp treo của

các cầu Golden Gate và West Bay và phát

triển trên cở sở thay đổi các kích thước hình

học Tại các cầu này, việc bố trí cáp trên hai

phương để đỡ kết cấu nhịp và truyền lực

xuống móng trụ tháp và mố neo Theo

phương án cầu cong, cáp tạo lực căng kéo

theo ba phương đỡ kết cấu nhịp, truyền lực

xuống tháp và nhịp neo - đóng vai trò như là

dây néo trên mặt cầu Kiến trúc cột tháp thể

hiện chính xác những diễn biến lực về mặt

kết cấu

Mặt cầu có bố trí phần đường cho xe

đạp và người đi được cách biệt với phần

đường cho làn xe cơ giới bằng gờ chắn và

lan can bảo vệ

Thiết kế kết cấu và dộng đất

Địa hình khu vực

Tại khu vực cầu, bề mặt đá gốc nằm sâu

khoảng 120.0m (400ft) dưới mặt nước Phía

trên lớp đá gốc là lớp đất bồi tích dày từ

90ữ120.0m (300 to 400 ft) và trên cùng là lớp bùn vịnh(Bay Mud) Chiều sâu của lớp bùn này thay đổi đáng kể trong khu vực cầu

Vấn đề địa chấn

Vị trí cầu mới (xem hình 5) nằm giữa hai đứt gẫy hoạt động nhất của vùng Bắc California: đứt gẫy Hayward và San Andreas Trong trận động đất Loma Prieta,

A Astaneh-Asl và các cộng sự (1992) đã tiến hành một nghiên cứu toàn diện về tính nhạy cảm động đất của cầu East Bay hiện tại Thuộc số các nghiên cứu này, vấn đề

động đất của khu vực cũng như hoạt động của các đứt gãy Hayward và San Andreas cũng đã được Bolt và Gregor xem xét(1993) Kết quả nghiên cứu đã cho thấy phát triển vận động nền đất của tổng thể khu vực Hình 6 thể hiện phổ hưởng ứng gia tốc để tạo diễn biến gia tốc theo thời gian

áp dụng trong thiết kế tính toán và phân tích phi đàn hồi của phương án cầu đề xuất

Cường độ vận động nền đất tại đảo Yerba Beuna Island chỉ xuất hiện trong phạm vi chu kỳ rất ngắn là 0.5 giây, do thực

tế là đảo Yerba Beuna Island là một khu vực xuất lộ đá Chính vì vậy, vị trí đặt cột tháp trong thiết kế phương án cầu đề xuấ

được lựa chọn đặt trên đảo Yerba Beuna Cũng vì lý do đó, trên suốt chiều dài cầu East Bay, phương án đề xuất cũng chỉ thiết

kế một cột tháp đặt tại đảo này, nơi chiều sâu lớp đá gốc là hợp lý xét về góc độ kinh

tế

Hình 5 Khu vực vịnh và các đứt gãy chính

Hình 6 Phổ dùng để xác định diễn biến gia tốc

Việc nghiên cứu các tuyến cầu khác

nhau đã được tiến hành Nếu lựa chọn một

tuyến cầu thẳng, nhịp chính của cầu sẽ nằm

đúng vị trí lòng kênh bùn được tạo ra từ thời

tiền băng giá Con kênh này có tên là

Temescal thuộc vùng East Bay Một trong số

các lý do lựa chọn tuyến cầu cong là ý định

tạo một vành chắn đối với kênh Temescal

Young Bay và hơn nữa để cầu được tựa trên

một địa tầng vững chắc hơn Một số ưu điểm

nữa của phương án cầu cong đó là tính mỹ

quan và ổn định của kết cấu và chiều dài

cầu ngắn hơn, đồng thời ít ảnh hưởng tới môi

trường hơn Vị ttí cầu đề xuất nằm ở rìa phải

của đảơ Yerba Beuna Island (hình 7) Các

tuyến cầu hiện tại, tuyến cầu thay thế do

Caltrans đưa ra và tuyến cầu cong đề xuất

được thể hiện trên hình 8

Hình 7 Đảo Yerba Beuna và vị trí cầu

Hình 8 Các phương án tuyến

Kết cấu nhịp chính

Vị trí cầu đề xuất và phần nhịp treo của của cầu Bay thể hiện tại hình 2 Phương án cầu (Hình 3, 4, 9 và 10) gồm hai phần:

(i) kết cấu nhịp dây văng cong bằng thép dài 548.64m (1,800ft) đặt trên đảo Yerba Beuna với cột tháp cầu đơn bằng thép cao, bề rộng cầu đủ để bố trí 10 làn xe (5 làn cho mỗi hướng); và (ii) tuyến cầu dẫn dài khoảng 2590m (8,500ft) nối cầu chính với trạm thu phí

đặt phía bờ Oakland

Việc lựa chọn thép là vật liệu chính của cầu có các ưu điểm sau đây:

- Tính dẻo của thép cho phép các thiết

kế kết cấu nhịp cong và tháp nghiêng tạo dáng thanh mảnh và sự làm việc ổn

định về mặt kết cấu và chống động đất

- Kết cấu nhịp cong cũng rút ngắn được chiều dài nhịp, giảm chi phí thi công, duy tu bảo dưỡng, chi phí nhiên liệu và thời gian thông qua trong suốt 150 năm khai thác cầu Chiều dài cầu ngắn cũng giảm nhẹ các ảnh hưởng xấu tới môi trường khu vực vịnh

Trọng lượng kết cấu nhẹ, chỉ vào khoảng 50% so với kết cấu bê tông, cho phép giảm chi phí xây dựng cũng như là giảm ứng lực

do dộng đất trong kết cấu

Vật liệu thép chịu được các điều kiện thời tiết khắc nghiệt, sử dụng cho phương án cầu đề xuất, chống được ăn mòn và giảm chi phí cho việc sơn cầu Việc sơn phủ bề mặt phía ngoài kết cấu, nhằm mục đích tạo

mỹ quan công trình, cũng phải có độ bền tối thiểu 40 năm và có thể dài hơn trong môi trường của vịnh East Bay

Hình 9 Mô hình tính toán cầu

Hình 10 Mô hình phân tích kết cấu cầu

Kết cấu móng

Bằng việc đặt móng cột tháp cầu trên

nền đá gốc của đảo Yerba Beuna Island,

kích thước móng đã được được giảm thiểu

Thêm nữa, lực động đất truyền tới kết cấu

nhịp thông qua cột tháp cũng giảm đáng kể

so với lực truyền từ kết cấu giếng chìm và

móng cọc Trong bước thiết kế ý tưởng này,

móng cầu dự kiến được đào trần trong đá

sau khi thi công phần đáy móng các khoang

của hệ móng sẽ được lấp đầy bằng bê tông

có bố trí các cốt thép cục bộ, nếu cần Hệ

móng là các khoang thép dược lấp đầy bằng

bê tông Các khoang thép được nhô lên trên

đỉnh móng và là bệ trụ của cột tháp Khối cột

tháp đầu tiên sẽ được nối với phần chờ sẵn

này và các phần tiếp theo của cột tháp sẽ

được tiếp tục thi công lên phia trên

Cột tháp nghiêng

Trong bước thiết kế ý tưởng này, cột

tháp dự kiến dùng loại bê tông cốt thép liên

hợp Mặt cắt ngang cột tháp là những

khoang thép lấp đầy bằng bê tông có chừa vị

trí lõi tháp cho các thiết bị phục vụ khai thác và thang máy Phía chịu kéo, mặt cắt của tháp thu nhỏ và bố trí nhiều thép hơn phía chịu nén có mặt cắt rộng hơn để khai thác khả năng chịu nén của bê tông

Trụ biên nhịp chính dây văng dạng nạng chống

Trụ biên nhịp chính dây văng dự kiến dùng dạng nạng chống chữ U

Bố trí gối

Gối trụ biên được bố trí cho phép chuyển vị tự do theo phương dọc (tiếp tuyến với đường cong) và không cho phép chuyển vị trên phương ngang (bán kính

đường cong) Gối cầu cho phép chuyển vị xoay theo cả hai phương đứng và ngang Ngoài ra, tại trụ biên có bố trí kết cấu neo

hệ dầm mặt cầu xuống đỉnh trụ Mục đích của việc neo giữ là để chống chuyển vị xoắn tại trụ biên Trong trường hợp các tính toán chi tiết hơn cho thấy cần thiết phải bố trí giảm chấn, các thiết bị này sẽ được bố trí

để khắc phục chuyển vị trên phương dọc Tại vị trí cột tháp có bố trí gối cầu cố

định theo cả hai phương dọc và ngang nhưng cho phép chuyển vị xoay trên hai phương đứng và ngang Tương tự trụ biên, tại trụ tháp cũng bố trí hệ neo giữ nhịp cầu xuống trụ

Kết cấu nhịp cầu

Kết cấu nhịp đề xuất bằng thép mặt cắt ngang dạng hộp thép có nhiều vách ngăn và bố trí cong trên phương ngang,

được đỡ bằng các cáp văng neo vào cột tháp nghiêng (hình 5 và 6) Mặt cầu xe chạy bằng bê tông cốt thép nhẹ đỡ bởi các dầm dọc phụ và các dầm ngang Tại phần giữa hộp, phần bản bê tông nhẹ được cấu tạo liên hợp với bản thép Ngoài phạm vi

đó, bản bê tông nhẹ được cấu tạo liên hợp trực tiếp với thành hộp và bản đáy hộp thép Việc bố trí gối cầu đã được đề cập ở trên

Khe co dãn

Khe co dãn được bố trí tại hai trụ biên

của nhịp dây văng Đối với phần cầu dẫn, tuỳ

thuộc thiết kế cuối cùng của kết cấu nhịp, có

thể bố trí các khe co đãn, nếu cần

Cáp văng

Cáp văng của cầu là loại có đường kính

0.6" mạ kẽm và bọc HDPE Để khống chế

hiện tượng dao động của cáp dưới tác dụng

động học gió, các giảm chấn bằng cao su

hoặc thuỷ lực sẽ được lắp đặt tại vị trí neo

mặt cầu, nếu cần Do yêu cầu kiến trúc

không xem, xét bố trí các cáp néo phụ

Vật liệu thép

Thép dùng cho cầu là loại thép có khả

năng chịu những điều kiện khắc nghiệt

(high-performance weathering steel) Loại thép

này đã được sử dụng thành công ở Mỹ và ở

bang California nói riêng từ những năm

1960 Loại thép này có đặc tính cơ bản là

không cần sơn phủ Tuy nhiên, nếu do yêu

cầu về mỹ quan, loại sơn có độ bền 40 năm

sẽ được sử dụng và tính vào chi phí công

trình Loại thép này cũng có cường độ chịu

lực cao hơn các loại thép thông thường khác

và điều quan trọng hơn là nó có tính dẻo cao

hơn Cường độ cao hơn cũng là có nghĩa là

hiệu quả kinh tế cao hơn và tính dẻo cao

cũng dẫn tới sự làm việc của kết cấu tốt hơn

nhiều dưới tác dụng của lực động đất

Thiết kế kết cầu và chống động đất

Cầu được thiết kế chịu được tác động

của tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng nhiệt độ thay

đổi và tải trọng động đất có cường độ phá

hoại tới 7.3 của đứt gẫy Hayward gần đó Tổ

hợp tải trọng được xét đến trong thiết kế bao

gồm:

(a) tĩnh tải, hoạt tải theo AASHTO-LRFD, và;

(b) tĩnh tải, hoạt tải và vận động nền đất do

động đất của đứt gẫy Hayward

Tải trọng gió không được xét đến trong

các tổ hợp tải trọng thiết kế với lý do khu vực

gần hai đứt gẫy này, tổ hợp tải trọng động

đất là tổ hợp khống chế đối với toàn bộ hệ

thống kết cấu cầu Tuy nhiên, các tác động

cục bộ do gió có ảnh hưởng đến hình dạng kết cấu nhịp cũng như dao động của dây văng sẽ được xem xét tính toán Do dạng kiến trúc kết cấu mới, trong giai đoạn thiết

kế chi tiêt cần tiến hành thí nghiệm hầm gió

Các tính toán tĩnh và động học kết cấu

đã cho thấy sự làm việc của kết cấu nhịp cong dây văng là ổn định và có thể khống chế được dưới tác dụng của trọng lực, tải trọng gió, động đất và các tác động tổ hợp của các tải trọng này Các tác động do gió (flutter và vortex shedding) theo tính toán là không lớn Có được kết quả này là nhờ hình dạng khí động học của mặt cắt ngang dầm hộp thép (hình 6) và kết cấu cong được có gối đỡ dạng kiềng ba chân (tripod)

Hình 11 thể hiện ứng suất tại bản trên hộp thép do trọng lực Trong thiết kế hệ mặt cầu, tất cả các vị trí đặt hoạt tải đã

được xem xét Do trên cầu có hoạt tải rất lớn, hơn 280,000 xe/ngày, có rất nhiều kịch bản kẹt xe trên các làn khác nhau Vì vậy,

có thể cần tiến hành các tính toán kết cấu cầu trong trường hợp đầy tải, nhưng các hoạt tải cục bộ được bố trí trong trường hợp gây ra ứng lực xoắn và mô men uốn lớn nhất Các tính toán đã cho thấy khi hoạt tải

được chất trên tất cả các làn phía Tây (nửa phần trên của nhịp cong) và không có hoạt tải trên các làn phía Đông (nửa phần dưới của nhịp cong) ứng lực trong kết cấu là lớn nhất Hình 11 thể hiện ứng suất trong trường hợp chất tải này ứng suất tổ hợp không vượt quá ứng suất chảy của thép kết cấu là 480 MPa (70 ksi)

Hình 11 ứng suất bản trên dầm hộp thép

do trọng lực

Hình 12 Bốn dạng dao động dầu của kết cấu

Tổ hợp tĩnh tải và hoạt tải đề cập ở phần

trên được xét đến trong các tính toán động

đất Các tính toán này được tiến hành thông

qua mô hình đàn hồi của nhịp chính cũng

như 3 nhịp dẫn phía đường đắp và kích thích

dao động trên ba phương (three components

of base excitations) Trong mô hình tính toán

của dầm hộp, hệ mặt cầu gồm các bản thép,

mặt cầu bê tông và được mô hình hoá như là

các phần tử vỏ mỏng (shell elements), và

các sườn tăng cường cứng cho phần tử vỏ

mỏng là các phần tử dầm-cột Kết cấu móng,

được đặt trong đá gốc được mô hình hoá như

là liên kết ngàm Tuy nhiên, sau khi có các

số liệu địa chất, trong các tính toán chi tiết

dựa trên các tính chất tĩnh và động học của

đá, đặc biệt tại vị trí cột tháp, cần nghiên cứu

kỹ hơn về tương tác giữa móng và đất nền để

có được các trị số độ cứng và ma trận đàn

hồi dùng cho việc mô hình hoá móng trụ

tháp Hình 12 thể hiện bốn dạng dao động

đầu của kết cấu nhịp cầu cong dây văng

Dạng dao động lớn là dạng 3, chủ yếu là dao

động dọc Dạng 4 là dạng bất lợi thứ hai

Dạng dao động này chủ yếu theo phương

ngang (phương bán kính của đường cong)

Chuyển vị của đỉnh tháp theo phương x - dọc

và y - ngang được thể hiện trên hình 13

Hình 13 Quỹ đạo chuyển vị của chân

và đỉnh tháp

Tỉ lệ độ lệch lớn nhất (chuyển động ngang/chiều cao) tại đỉnh tháp vào khoảng 1.45% Lực ngang tại mố được thể hiện trên hình 14

Hình 14 Diễn biến lực tại mố theo thời gian

Trình tự thi công

Một trong những vấn đề được quan tâm xem xét trong khi thiết kế cầu nhịp lớn

đó là trình tự thi công Trình tự thi công của kết cấu nhịp cầu cong được thể hiện trên hình 15 Sau khi đào móng cột tháp tại đảo Yerba Beuna, tiến hành thi công bệ móng

bê tông cốt thép Bước tiếp theo là lắp đặt các khối cột tháp chế tạo sẵn Các khối này

là các đoạn hộp thép được lắp ghép với nhau bằng bu lông tại hiện trường Cùng với việc thi công cột tháp lên cao, các khối dầm mặt cầu cũng được lắp dựng đồng thời

về hai phía của tháp Các khôi dầm sẽ

được neo giứ vào cột tháp bằng các dây văng Điều chính yếu là quá trình thi công tháp và dầm phải đồng bộ sao cho khi phần trên cùng của tháp được lắp dựng thì các khối dầm cuối cùng ở hai phía nhịp cũng được thi công xong Cùng với việc thi công lắp dựng cột tháp và dầm, công tác thi công mặt cầu bê tông cũng được tiến hành dần ra hai phía từ cột tháp Cũng trong thời gian đó, bê tông cũng được bơm vào các khoang phía ngoài của thân cột tháp Công việc cuối cùng là điều chỉnh cáp dây văng để có được độ vồng yêu cầu của nhịp

Thay cho lời kết

Kết cấu nhịp cong dây văng giới thiệu ở đây

có các đặc điểm sau:

(i) Nhịp chính đề xuất là kết cấu cong dây

văng có cột tháp nghiêng đặt tại vị trí

đỉnh đường cong Độ nghiêng của cột

tháp và bán kính đường cong được tính

toán đảm bảo dưới tác dụng của trọng

lực, trọng tâm của toàn bộ kết cấu nhịp

chính đi qua tim móng cột tháp, tạo ra

sự cân bằng ổn định của cầu

(ii) Tháp nghiêng đóng vai trò như là một

khối cân bằng đưa trọng tâm của toàn

bộ cầu xuống móng cột tháp Do vậy,

dưới tác dụng của trọng lực, kết cấu nhịp

ở trạng thái cân bằng ổn định

(iii) Do kết cấu nhịp cong, các dạng dao

động khống chế khác biệt khá lớn với

các cầu có nhịp thẳng khác Dạng dao

động xoắn không khống chế đối với kết

cấu nhịp cầu dạng cong này Nguyên

nhân là ở chỗ, hệ mặt cầu cong là một

kết cấu 3 chiều được đỡ tại 3 vị trí: cột

tháp, và hai trụ biên Do vậy, kết cấu làm việc như là một kiềng 3 chân dưới tác dụng của các tải trọng động và khá

ổn định dưới tác dụng của dao động xoắn

(iv) Sự làm việc của kết cấu cầu dưới tác dụng của động đất với cường độ 7.3, chủ yếu ở trạng thái đàn hồi Vận động của đất nền áp dụng trong tính toán

được mô phỏng động đất lớn nhất (Maximum Credible Earthquakes) bắt nguồn từ đứt gẫy Hayward ở gần đó khi nó hoạt động

(v) Trình tự thi công cầu cũng đã được nghiên cứu xem xét và đề xuất Theo trình tự này, sau khi thi công xong móng cột tháp kết cấu nhịp cầu sẽ

được “mọc” ra từ móng, không gây xáo trộn đến môi trường cảnh quan của khu vực đảo Yerba Beuna, nơi đặt cột tháp

Tham khảo

AASHTO (1994) "AASHTO LRFD bridge design specification" American Association of State Highway and Transportation

Officials.

AASHTO (1999) "AASHTO LRFD bridge design specification" American Association of State Highway and Transportation

Officials.

Astaneh-Asl, A., Bertero, V., Bolt, B., Mahin, S., Moehle, J and Seed, R (1989) "Preliminary report on the seismological and

engineering aspects of the October 17, 1989 Santa Cruz (Loma Prieta) earthquake', Report, UCB/EERC -89/14, Univ of

California, Berkeley.

Astaneh-Asl, A (1990) "Damage to San Francisco Oakland Bay Bridge" Report to the Governor's Board of Inquiry on Loma

Prieta Earthquake, Dept of Civil and Env Engrg., Univ of California, Berkeley.

Astaneh-Asl, A (1992a) "Seismic studies of the San Francisco-Oakland Bay Bridge." Proc., 10th World Conf on Earthquake

Engrg., Association Espaủola de Ingenierớa Sớsmica, Madrid, Spain.

Astaneh-Asl, A.(1992b) "Seismic retrofit concepts for the Bay Bridge." Report to California Dept of Transportation, Dept of

Civil and Env Engrg., University of California, Berkeley.

Astaneh-Asl, A (1994) "Seismic retrofit concepts for the East Bay Crossing of the San Francisco-Oakland Bay bridge." Proc.,,

Fifth US National Conf On Earthquake Engrg Earthquake Engineering Research Institute, Chicago, Illinois

Astaneh-Asl, A (2001) " Seismic retrofit concepts for the east spans of the San Francisco Bay bridge", Proc Structural Faults

and Repair-2001, Commonwealth Institute, London Astaneh-Asl, A., McMullin, K., Wang, K., and Suharwardi, i (1993) "Seismic condition assessment of the East Bay crossing

of the San Francisco-Oakland Bay Bridge, Volume 6: Three-dimensional elastic time-history dynamic analyses." Report No

UCB/CEE- Steel- 93/08, Department of Civil and Environmental Engineering, University of California, Berkeley

Astaneh-Asl, A (1997) "The steel curved cable-stayed bridge designs: 1 The sloped tower design and; 2 The vertical tower

design." Report No UCB/CEE-Steel- 97/05, Department of Civil and Environmental Engineering University of California,

Berkeley.

Astaneh-Asl, A and Ravat, S (1998) "Cyclic behavior and seismic design of steel H-piles." Report No UCB/CEE-Steel-

98/01, Department of Civil and Environmental Engineering, University of California, Berkeley, May

Và nhi u tài li u khỏc