Fråga:
Vad gör hängbroar olämpliga för järnvägar?
Dave Coffman
2015-02-04 05:43:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag minns att jag läste i en gammal utgåva av Model Railroader en artikel om järnvägsbroar. I den nämnde författaren att du inte borde ha en modellhängbro för ett järnvägsspår på din layout eftersom inget sådant arrangemang skulle vara prototypiskt.

Med sina egna ord, "hängbroar och tåg blandar sig inte."

Jag inser att författaren förmodligen inte var ingenjör (åtminstone i den här webbplatsens mening), men hans anmärkning fick mig att tänka. Jag är något av en järnvägsfan och jag kan inte tänka mig en hängbro för tåg - det närmaste som kommer att tänka på är vagnspåren som fanns på Brooklyn Bridge * .

Jag förstår att det inte skulle finnas många hängbroar för tåg, eftersom andra brotyper skulle vara bättre lämpade (billigare, lättare att bygga etc.) men varför är de så sällsynta?

* Men kom ihåg att jag bor i USA och är ganska obekant med utländsk järnvägsinfrastruktur.

Frågar du om broar som endast är för järnvägar, eller som råkar ha dem som en sekundär funktion?
@HDE226868 Båda antar jag. Jag kan inte tänka på många exempel på något av dessa.
Det finns en ganska lång diskussion om ämnet [på cs.trains.com] (http://cs.trains.com/trn/f/111/t/122168.aspx). Inget avgörande bevis, men konsensus är att fördelarna med en hängbro inte fungerar bra för stora, rörliga, koncentrerade laster.
PATCO - Ben Franklin Bridge i Philadelphia.
Fyra svar:
hazzey
2015-02-04 07:20:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det finns några huvudorsaker till att hängbroar inte används för järnvägar.

Huvudskälet är att hängbroar vanligtvis används där det krävs mycket långa spännvidd. Tågen är väldigt tunga, speciellt jämfört med körfält. Detta innebär att långa spännvågor kräver mycket starka stödstrukturer, vilket i fallet med hängbroar är kablar och torn.

Den andra anledningen följer den första; tåg orsakar höga dynamiska belastningar när de rör sig längs skenan. Detta kan öka de vertikala belastningarna med 30%.

För det tredje är att tåg inte riktigt har upphängningar, särskilt godståg. Detta innebär att varje rörelse i själva bron har liten möjlighet att dämpas innan den når tåget. Hängbroar är relativt flexibla av design vilket gör överförd rörelse ännu mer till ett problem. Du vill inte att bron ska rulla under ett tåg!

Ingen av dessa är omöjliga tekniska problem att lösa. Men när du har rymt dem alla kan du lika gärna hitta en annan plats eller bygga en fackverksbro istället.

Tåg är inte bara tunga, men godslok är särskilt tunga. I en typisk hängbro balanserar delar av brodäcket andra delar. Om det finns en stor punktbelastning mitt i en bro, kommer tornen att stressas mer om det inte finns något annat på bron än om resten också är laddad. Ett kluster av godslok som drar en massa tomma järnvägsvagnar kommer att vara mycket nära det värsta fallet.
`tåg orsakar höga dynamiska belastningar när de rör sig längs skenan. Detta kan öka de vertikala belastningarna med 30%. 'Kan du förklara vad det betyder? Om en tågbil väger 100 ton är dess vikt 981 kN. Hur kan belastningen på bron under den bilen på något sätt öka till 1275 kN?
@DrZ214 När tåget studsar ökar den effektiva kraften på bron. Istället för att göra komplicerade momentum- och energiberäkningar ökar vilolasten med en procentsats för att ta hänsyn till den extra kraften.
Gareth Rees
2015-07-03 21:06:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Möjligen skadades rykte för järnvägsupphängningsbroar dödligt av den allra första dåliga prestandan?

1830 byggde Stockton och Darlington Railway en hängbro över the River Tees, designad av Samuel Brown.

enter image description here

(Illustration av William Miller, från The North Eastern Railway av William Tomlinson, 1915.)

Avsedd att transportera tåg på 150 ton, testning visade att brotornen fick skador när lasten översteg 66 ton. Chris Lloyd beskriver tillfället:

Som den första motorn, som drog 16 kolbilar, kantade på bron, däck vacklade och skakade och pelaren på Yorkshire sidan gungade och knäckt. När tåget närmade sig centrum steg däcket upp i mitten och skapade ett miniberg med åtta lastbilar som gick uppför Durhams sluttning medan de andra åtta samtidigt rullade ner på Yorkshire-sidan. Kopplingen i mitten slog till, och medan de främre åtta vagnarna och motorn fortsatte till Yorkshire, sprang de åtta bakre vagnarna och rusade ner på puckeln till Durham.

Tågen begränsades därefter till fyra vagnar åt gången anslutna " med kedjor med kopplingar som hållit dem 9 meter från varandra." År 1844 överfördes trafiken till en gjutjärnsbrygga designad av Robert Stephenson, och hängbroen rivdes 1880.

Däremot bär två moderna hängbroar järnvägar över mycket långa spann:

Tsing Ma Bridge

( Public domain image of Tsing Ma Bridge by Snaveed, 2006.)

Observera att dessa broar är konstruerade för passagerarjärnväg (intercity eller tung transit), vilket påför mycket mindre last än godståg kan.
welf
2015-02-04 16:03:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Spårväg och en flytande snarare än en hängbro, men jag misstänker att många av frågorna är desamma: http://bulletin.pbworld.com/volumes/2014_04/taking_light_rail_over_floating_bridge.aspx

"Bron som är tänkt att vara värd för spårväg är Homer M. Hadley Memorial Bridge, en av de längsta flytande broarna i världen, som för närvarande bär motorvägen Interstate 90 över Lake Washington. Två av bron finns körfält kommer att ersättas med dubbelspårig spårväg för att ta regionens spårvägssystem över Lake Washington som en del av Sound Transits East Link-förlängning från Seattle till Redmond. Medan passagerarspårsystem har utvecklats som korsar kabelstödstrukturer och möter flera -dimensionella rörelser, det finns ingen annan bro som bär passagerarjärnor som rymmer det stora utbudet och storleken på rörelser som krävs av Hadley Bridge. "

Så det verkar som om utvecklingen pågår inom detta område.

(Tyvärr, inte enou gh rykte att lägga till som en kommentar ännu, men jag trodde att det kan vara av intresse)

Bent
2015-07-03 18:02:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Om du tittar på Øresundsbron anger de att bron var utformad med tanke på tung järnvägstrafik:

En balk och kabelfästdesign valdes för att tillhandahålla den specifika styvhet som är nödvändig för att transportera tung järnvägstrafik och också för att motstå stora ansamlingar av is.

Tågen går i ett däck under vägtrafiken.

Eftersom artikeln i wikipedia saknar en referens för detta uttalande kan jag inte ange det faktiska skälet. Men det verkar som om en hängbro är för vacklande. Personligen har jag hört att tåg på en hängbro skulle trycka en brovåg framför dem, riva spåren och bron ifrån varandra.

För det andra är hängbroar ofta ganska branta ut till mitten, något som tränar gillar inte, tåg behöver en hel del mindre lutning än vad en bil eller en lastbil klarar.

Det är värt att påpeka att Öresundsbron inte är en hängbro. Det är en kabelbrygga. De ser lika ut men i princip fungerar de annorlunda, särskilt under dynamiska belastningar.
Jag tror att den enda anledningen till att hängbroar ofta lyfts i mitten är att ge utrymme för fartyg som passerar under. Det är inte en begränsning av designen.


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...