“Cầu dẻo” chịu động đất đang hình thành ở Seatle

Dự án thí điểm này là thử nghiệm thực tế đầu tiên của 15 năm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm động đất của trường Đại học tổng hợp Reno, Nevada. Sở GTVT bang Washington (WSDOT) đã trở thành đối tác từ lâu với trường Đại học Tổng hợp trong nghiên cứu các vật liệu để cải thiện việc xây dựng trong các khu vực nhạy cảm động đất.

Lối rẽ khỏi đường cao tốc SR 99 phía bắc tương lai dẫn tới đường Dearborn ở phía nam được chọn một phần bởi vì đó là cây cầu ngắn. Dạng kim loại hợp kim và bê tông composite chỉ thay thế một phần nhỏ của thép thông thường trong cầu, giữ cho giá thành tổng thể là hợp lý. Những vật liệu đặc biệt trên đắt hơn thép và bê tông tiêu chuẩn 90 lần, Sở GTVT Washington cho biết. Cục đường bộ Liên bang đã bật đèn xanh cho thử nghiệm và trả phần lớn chi phí.

Thanh hợp kim nhớ hình và bê tông composite có khả năng uốn không phải là vật liệu mới. Tuy nhiên sự kết hợp 2 loại vật liệu cho phép các trụ cầu trở về vị trí thẳng đứng ban đầu sau động đất, Sở GTVT Washington cho biết.

Trong thử nghiệm động đất trong phòng thí nghiệm, trụ cầu sử dụng thanh kim loại nhớ hình nickel/titanium và bê tông composite có khả năng uốn đã chứng minh chúng dẻo hơn. Các cột trụ có thể trở về hình dạng ban đầu sau trận động đất mạnh 7,5 độ richte.

“Đây là bước tiến lớn đầy tiềm năng”, ông Tom Baker, kỹ sư cầu và kết cấu của Sở GTVT Washington nói. “Chúng tôi thiết kế để không bị sập đổ, trong tương lai, chúng tôi có thể thiết kế để không bị phá hoại và có thể giữ cầu thông cho xe cứu thương, xe thương mại và dân chúng ngay sau trận động đất mạnh”.

Khung titanium minh họa sự làm việc của thanh thép nhớ hình. Các khung được chế tạo để uốn cong và xoắn nhưng luôn trở về hình dạng ban đầu. Thanh nickel/titanium đường kính lớn được chế tạo để xây dựng cầu ứng xử tương tự như vậy nhưng với kích thước lớn hơn nhiều.

Bê tông có khả năng uốn còn dịch chuyển cùng với thanh thép nhớ hình trong trụ cột. Không như bê tông tiêu chuẩn, vật liệu composite được thiết kế bao gồm các sợi nhân tạo giữ cho bê tông bị phá hoại nhỏ nhất khi dịch chuyển.

Lối rẽ khỏi đường cao tốc hiện đang xây dựng và theo lịch trình sẽ hoàn thành vào mùa xuân 2017.

Nguồn: bridgeweb