BÀI GIẢNG CẦU THÀNH PHỐ

PHẦN 2: NÚT GIAO KHÁC MỨC Nội dung chính: Chương 1: Tổng quan về nút giao khác mức Chương 2: Tổng quan về cầu cong và cầu chéo trong nút giao Chương 3: Thiết kế hình học nút giao khác

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG THÀNH PHỐ VÀ CÔNG TRÌNH THỦY

MSc Nguyễn Trọng Nghĩa

Cầu thành phố F1 (Phần 2)

Bài giảng:

http://www.cbrd.co.uk/reference/interchanges/

Trang 2

PHẦN 2: NÚT GIAO

KHÁC MỨC

Nội dung chính:

Chương 1: Tổng quan về nút giao khác mức

Chương 2: Tổng quan về cầu cong và cầu chéo trong nút giao Chương 3: Thiết kế hình học nút giao khác mức

Chương 4: Tính toán và thiết kế cầu cong trong nút giao

P2

Trang 3

PHẦN 2: NÚT GIAO

KHÁC MỨC

Nút giao khác mức ñược phân loại thành các loại chính sau:

1 Nút giao trên ñường cao tốc

- Nút giao hình viên kim cương

- Nút giao hoa thị hoàn chỉnh

- Nút giao hoa thị không hoàn chỉnh

- Nút giao nhiều tầng

P2

Trang 4

Diamond Interchange

The most basic way to connect a road to a motorway

or motorway-style road is a Diamond interchange It's quick, it's cheap, it's easy to build and use, and it demands very little land One bridge over the top and four directional sliproads, as simple as that Their downfall is their low capacity, and this explains why we don't have very many in this country They are

important, though, because most other

motorway-to-road junctions are derived from this simple design

Trang 6

Motorway to road

interchanges

P2

Trang 7

interchanges

P2

Trang 9

Diamond with traffic circle and U-turns

interchanges

P2

Trang 12

The dumbbell is a hybrid between the diamond and the roundabout interchange, which makes it a very close relative of both, since one is a direct descendant of the

other In short, it combines the capacity benefits of a roundabout interchange with the smaller footprint and single bridge of a

Often installed today where a larger roundabout interchange would have been built before

Dumbbell Interchange – Nút

giao hình quả tạ

Motorway to road interchanges

P2

Trang 13

interchanges

P2

Trang 14

interchanges

P2

Trang 15

Roundabout Interchange

If you've read up on diamonds you'll know that they are the simplest way of grade-separating a junction If you want to increase the capacity of a diamond, you can do a few things America and Germany, who employ countless diamonds, use traffic lights But here, we do the true British thing, and add a roundabout into the equation The result

is the most common type of grade-separated junction in Britain - there's more than 570 on the

motorway network alone

Advantages

Quite cheap to build: the second bridge is the only significant cost

Handles large volumes of traffic with ease

Can be upgraded fairly cheaply by widening the roundabout and approaches or adding traffic lights, or even adding a route across the roundabout

Extremely simple to navigate

Disadvantages

Their high capacity often means they are required

to handle unsuitably high levels of traffic

interchanges

P2

Trang 16

interchanges

P2

Trang 17

interchanges

P2

Trang 18

interchanges

P2

Trang 19

If you're looking at terminating one motorway standard road on another, and you have the money to do something special, the

Directional T is where it's at It uses up more land than a trumpet and involves much more engineering work too But with plenty of

advantages over its smaller cousins, and three flavours to choose from, the Directional

T is worth the investment

Advantages

Handles high volumes of traffic with ease Easy for the motorist to use

Three designs allow adjustment of the design

to suit almost any situation

Disadvantages

More expensive than a comparable three-way junction like the trumpet

Difficult to build in structural terms

Difficult to expand or increase capacity

Directional T

Three-way interchanges

P2

Trang 20

The Directional T comes in three flavours The original - and the one that really is a Directional T - doesn't exist in this country In the US it's considered the original and traditional form

A bit of extra bridge construction allows one route to take priority, with the other being subordinate and connecting by left-hand sliproads This turns it into a Semi-directional T

One more bridge allows the two right-turn sliproads to cross again, giving priority to one of the turning

movements This is a Triangle interchange, from its very symmetrical shape

Three-way

interchanges

P2

Trang 21

Three-way

interchanges

P2

Trang 22

Three-way

interchanges

P2

Trang 24

A trumpet interchange

The trumpet is the most traditional way of grade-separating

a three way junction - this is your basic free-flowing way to end one road on another It is the sister of the cloverleaf, as both hail from the same period of early grade separation in the 1920s, and as such are heavy on land use and light on

construction work - both use only one bridge

Advantages

Low construction costs for bridges/underpasses

On tolled roads (such as the M6 Toll, where numerous trumpets are found) the trumpet is a cost-effective way of getting all traffic in one place for toll booths

Three-way

interchanges

P2

Trang 26

Three-way

interchanges

P2

Trang 29

20 nút giao nút giao khác mức trực thông, từ Hà Nội

Trang 30

Mô hình Nút giao thông Chợ Đệm trên ñịa phận huyện Bình Chánh - Tp Hồ Chí Minh

Three-way

interchanges

P2

Trang 32

Three-way

interchanges

P2

Trang 33

Cloverleaf The father of all four-way interchanges, The

earliest example was the Schkeuditzer Kreuz

near Leipzig in Germany, opened in 1936 and

still going strong

Disorienting for right-turning traffic

Capacity is limited by 'weaving' - conflicts between exiting and entering traffic in the centre of the junction

Four-way

interchanges

P2

Trang 34

Four-way

interchanges

P2

Trang 35

Four-way

interchanges

P2

Trang 36

Four-way

interchanges

P2

Trang 37

Four-way

interchanges

P2

Trang 38

Four Level Stack it's also the most high rise, with (as the name

suggests) four levels of traffic crossing at the central point

Early motorway plans in this country referred to this design - at the time nothing more than an idea - as a 'Maltese Cross' This refers to the shape formed by the four right-turn sliproads that cross in the centre; a cross formed from four outward-curving lines

Advantages

Very high traffic flows are possible

Unlikely to jam up - merging and diverging is well arranged, with just one diverge and one merge for each through carriageway

Disadvantages

Very large land take

Visually intrusive due to height; in this country they are built in valleys to avoid having to construct lengthy approach embankments Cost is comparable to a moon landing mission

Four-way interchanges

P2

Trang 39

Four-way

interchanges

P2

Trang 40

Four-way

interchanges

P2

Trang 41

Six Level Stack - Shanghai

Four-way

interchanges

P2

Trang 42

Partially Unrolled Cloverleaf

The main problem with the cloverleaf interchange is that it causes conflicts between traffic entering and exiting the motorway on the sections between loop ramps

Can be used where minimal land is available in one corner

of the junction: one corner only has a small left turn slip road to fit in

It's only on two levels - the M25/M40 junction uses this design and is entirely in cutting below ground level to minimise its impact

Disadvantages

Large land take One example has three or four large fields just in the space behind the exit in the bottom left of the diagram above

The pair of sliproads that loop around the outside form a dual carriageway where traffic is on the "wrong" side of the road This is actually very scary, particularly at night where headlights approach on the wrong side!

Excessively long name

P2

Trang 43

Partially Unrolled Cloverleaf

P2

Trang 44

Four-way

interchanges

P2

Trang 45

Four-way

interchanges

P2

Trang 46

Three-Level Stacked Roundabout Interchange

Advantages

In comparison to any other four-way fully separated junction, cheap and easy to build Has minimal land-take outside the roads that are crossing

grade-Easy to navigate and to correct navigational errors

Disadvantages

Low capacity - when both roads are dualled, the amount of traffic interchanging here is likely to be quite high

A complete pain to upgrade, other than adding traffic lights

Excessively long name

Strange siren-like quality that causes otherwise level-headed planners to build these at major intersections

P2

Trang 47

Four-way

interchanges

P2

Trang 48

Whirlpool A smart (and rather eye-catching) way to provide

free-flowing access in all directions between two intersecting routes The Whirlpool is something of

a halfway house: it contains much more structural content than the Cloverleaf, and therefore works out more expensive, but not nearly as much as the Four-Level Stack

Advantages

Handles high volumes of traffic with ease

Intuitive to use - turn off, then fork left or right Tidy merging and diverging to and from the mainlines

Only two levels high

Can be compressed onto very small sites

Disadvantages

Smaller junctions can slow traffic with tight corners and reduce capacity

Large number of bridges adds to expense

Uses large amounts of land for a fast junction

Four-way

interchanges

P2

Trang 49

Four-way

interchanges

P2

Trang 50

Four-way

interchanges

P2

Trang 51

Four-way

interchanges

P2

Trang 52

Four-way

interchanges

P2

Trang 53

Four-way

interchanges

P2

Trang 54

Four-way

interchanges

P2

Trang 55

Other interchanges Chương 1: Tổng quan về nút giao khác mức

P2

Trang 56

P2

Trang 57

Nút giao thông lớn tại San Francisco

P2

Trang 58

P2

Trang 59

P2

Trang 60

P2

Trang 61

Nút giao thông tại Tokyo

P2

Trang 62

Sweden, Goteborg, aerial view of

highway junction

P2

Trang 63

P2

Trang 64

P2

Trang 65

Seattle highway

intersection

P2

Trang 66

'Spaghetti Junction' motorway

intersection,Birmingham,England

Freeway overpass Other interchanges Chương 1: Tổng quan về nút giao khác mức

P2

Trang 67

P2

Trang 68

Autobahn intersection

P2

Trang 69

Koeberg Interchange

P2

Trang 70

P2

Trang 71

P2

Trang 72

P2

Trang 73

P2

Trang 74

P2

Trang 75

P2

Trang 76

P2

Trang 77

P2

Trang 78

P2

Trang 79

P2

Trang 80

P2

Trang 81

P2

Trang 82

2.1 C á c d ạ n g c ơ b ả n c ủ a ñườ n g t im c ầ u

• Đường cong tròn;

• Đường cong chuyển tiếp;

• Sự kết hợp của ñường cong tròn, ñường cong chuyển tiếp và

ñoạn thẳng chêm

Chương 2: Tổng quan về cầu cong và cầu chéo trong nút giao

P2

Chương 2: Tổng quan về cầu cong

và cầu chéo trong nút giao

Trang 83

Gãc ch¾n ë

dài nhịp bằng chiều dài nhịp cong

5o ≤ ϕ ≤ 30o

Tính toán mô men uốn và lực cắt giống như cầu thẳng

có cùng chiều dài nhịp Tuy vậy anh hưởng của ñộ cong cũng nên ñược xem xét trong tính toán phan lực và mô men xoắn Trường hợp này mô men xoắn do dự ứng lực cũng sẽ ñược xem xét

ϕ r

Đcong tim cÇu

Chương 2: Tổng quan về cầu cong và cầu chéo trong nút giao

P2

2.2 Ảnh hưởng của ñộ công ñến phương pháp phân tích kết cấu

Trang 84

mộ t s ố s ơ đồ c ầu c o n g

1 ủầu ngàm, 1 ủầu chốt

2 ủầu chốt

trụ giữa 1 gối

cỏc trụ ủều ủặt gối chống xoắn

Cầu 1 nhịp Cầu nhiều nhịp

Chương 2: Tổng quan về cầu cong và cầu chộo trong nỳt giao

P2

Trang 85

đặc điểm b iến d ạ n g c ủ a c ầu c o n g

Trang 86

đặc điểm b ố t r í g ố i c h o c ầu c o n g

Bố trớ gối theo tim dầm

• Hướng di ủộng của gối ủược ủặt

theo hướng tim dầm, phự hợp với

biến dạng do dự ứng lực và từ biến

• Hướng di ủộng ngang ủược ủặt về

phớa lưng ủường cong

Bố trớ gối hướng tõm cố ủịnh

• Hướng di ủộng của gối ủược ủặt

theo hướng ủi qua diểm cố ủịnh phự

hợp với biến dạng do nhiệt ủộ và co

ngút

• Hướng di ủộng ngang ủược ủặt về

phớa lưng ủường cong Gối cố ủịnh

P2

Trang 88

MỘT SỐ GiẢI PHÁP CHO KẾT CẤU PHẦN TRÊN CỦA CẦU THÀNH PHỐ

Trang 91

Cá c y ếu t ố q u y ết địn h t r o n g

c h ọ n ph ơ n g á n k ết c ấu c h o

n ú t

+ Cao độ và khổ giớ i hạ n của cá c ờng ngang

đ-+ Cao độ và khổ giớ i hạ n của tuyến

đờng sắt nếu có

thuộc vào:

+ Khổ giớ i hạ n + Cao độ khống chế của nút giao

và cá c đờng nối vớ i nhá nh đó

MỘT SỐ GiẢI PHÁP CHO KẾT CẤU PHẦN TRấN CỦA CẦU THÀNH PHỐ

P2

Trang 93

Chương 3: Thiết kế hình học nút giao khác mức

P2

• Số hướng lưu thông ra, vào nút

• Lưu lượng giao thông ra, vào theo các hướng

• Bề rộng các nhánh ñường hiện có và quĩ ñất dự phòng

cho qui hoạch

• Khảo sát các vấn ñề liên quan ñến việc ñề xuất các kết

cấu

3.1 Phân tích hiện trạng nút giao hiện có

3.2 Phân tích mục tiêu thiết kế của nút

• K t n # i k t t % ( i ) m này ( n ( i ) m nào ( ó trong thành ph # mà có m ∗ t (,

dân c & ( ông nh − m nâng cao ch / t l &0 ng ( ô th 2

• Gi 4 m b 5 t s 6 c ép giao thông và phân ph # i l & u l &0 ng giao thông

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	13,1 MB