Nghiên cứu ứng xử cầu treo thuận phước do nhiệt độ trên mô hình phần tử hữu hạn và dữ liệu quan trắc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN QUỐC HÙNG

C
C

NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CẦU TREO THUẬN PHƯỚC
DO NHIỆT ĐỘ TRÊN MƠ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN

R
L
.
T

VÀ DỮ LIỆU QUAN TRẮC

U
D

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG

ĐÀ NẴNG, NĂM 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN QUỐC HÙNG

NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CẦU TREO THUẬN PHƯỚC
DO NHIỆT ĐỘ TRÊN MƠ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN
VÀ DỮ LIỆU QUAN TRẮC

C
C

R
L
.
T

Chun ngành
Mã số

U
D

: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình giao thơng
: 85.80.205

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN LAN

ĐÀ NẴNG, NĂM 2019


LỜI CAM ĐOAN

Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn

Trần Quốc Hùng

C
C

U
D

R
L
.
T


TÓM TẮT LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CẦU TREO THUẬN PHƯỚC DO NHIỆT ĐỘ
TRÊN MƠ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN VÀ DỮ LIỆU QUAN TRẮC
Học viên: Trần Quốc Hùng. Chuyên ngành: Kỹ thuật XDCT giao thơng
Mã số: 85.80.205. Khóa: K36.XGT. Trường Đại học Bách Khoa – ĐHĐN
Kết cấu cầu treo dây võng có khả năng vượt nhịp lớn nhưng rất nhạy cảm với các tác động của
môi trường. Cầu treo Thuận Phước, thành phố Đà Nẵng nằm ở khu vực Miền Trung có biên độ thay
đổi nhiệt độ tương đối lớn, kết cấu nhịp chính bằng vật liệu thép nên sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên
ứng xử kết cấu càng lớn. Phân tích và thiết kế kết cấu cầu treo dây võng thường rất phức tạp do tính
phi tuyến hình học của hệ thống. Chiều dài nhịp dầm thép lớn cùng với bậc siêu tĩnh cao của hệ thống
làm cho ảnh hưởng của nhiệt độ lên ứng xử của toàn cầu khá phức tạp và cần xem xét đến trong đánh

giá cầu. Luận văn này nghiên cứu ứng xử cầu do tải trọng nhiệt độ tác động đối với cầu thông qua
dữ liệu thu thập từ hệ thống quan trắc. Đồng thời cũng để kiểm chứng và so sánh giữa mơ hình phần
tử hữu hạn và dữ liệu quan trắc cũng như so sánh hiệu ứng tải trọng nhiệt độ theo các tiêu chuẩn
22TCN 18-79, AAHTO LRFD-07, TCVN 11823:2017, Eurocode EN 1991-1-5, China JTG D602004. Kết quả nghiên cứu cho thấy tải trọng nhiệt độ đối với kết cấu cầu Thuận Phước gây ứng suất,
biến dạng tương đối lớn so với hiệu ứng do hoạt tải khai thác và kết quả quan trắc ứng suất phù hợp
với kết quả phân tích trên mơ hình phần tử hữu hạn (CSi)..
Từ khóa: phần tử hữu hạn (PTHH); nhiệt độ thay đổi (TU); Hiệu ứng lực; Quan trắc sức khỏe
kết cấu; Cảm biến nhiệt độ.

C
C

R
L
.
T

U
D

RESEARCH TREATMENT APPROACHING PHUOC PHUOC BY
TEMPERATURE ON THE PERFORMANCE PARAMETER MODEL AND
MONITORING DATA
Abstract: The suspension bridge structure is capable of long span but is sensitive to
environmental impacts. Thuan Phuoc bridge, Da Nang city located in the Central Region has a
relatively large temperature change amplitude, the main span structure is made of steel material so
the greater the effect of temperature on the structural behavior. Analysis and design of suspension
bridge structure is often very complicated due to the geometrical nonlinearity of the system. The long
span length of the steel girder together with the super-static level of the system makes the effect of
temperature on global behavior quite complicated and needs to be considered in the bridge

evaluation. This thesis studies the behavior of bridges due to the temperature load affecting the bridge
through data collected from the structural heath monitoring system. At the same time, it is also to
verify and compare between finite element model and monitoring data as well as comparison between
standards 22TCN 18-79, AAHTO LRFD-07, TCVN 11823: 2017, Eurocode EN 1991-1- 5, China
JTG D60-2004. Research results show that the temperature load for Thuan Phuoc bridge structure
causes stress due to temperature larger than actual live loads. Deformation and stress monitoring
results are similar to the results of analysis on the finite element model (CSi). ..
Keyword:The Finite element method (FEM); Temperature Uniform (TU); Force effects;
Structural heath monitoring; Tempereture sensor.


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
TÓM TẮT LUẬN VĂN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài...................................................................................................1
2. Mục tiêu đề tài ......................................................................................................1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................1
4. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KẾT CẤU CẦU TREO DÂY VÕNG .........................2
1.1. Sự phát triển và các dạng kết cấu cầu treo dây võng................................................2
1.2. Các dạng kết cấu cầu treo dây võng .......................................................................10

C
C

R
L
.
T

1.2.1. Cầu treo dầm cứng có lực đẩy ngang ............................................................ 13
1.2.2. Cầu treo một nhịp......................................................................................... 13

U
D

1.2.3. Cầu treo ba nhịp ............................................................................................ 13
1.2.4. Cầu treo dầm cứng khơng có lực đẩy ngang.................................................14
1.2.5. Cầu treo nhiều nhịp .......................................................................................15
1.2.6. Cầu treo được tăng cường độ cứng ............................................................... 17
1.2.7. Cầu dàn dây...................................................................................................24
1.3. Kết cấu nhịp chính cầu treo dây võng Thuận Phước..............................................27
1.3.1. Vị trí xây dựng .............................................................................................. 27
1.3.2. Quy mơ cơng trình ........................................................................................ 28
1.3.3. Cầu dẫn .........................................................................................................28
1.3.4. Cầu chính ......................................................................................................30
1.4. Kết luận Chương 1..................................................................................................32
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CẦU TREO DO
TẢI TRỌNG NHIỆT ĐỘ ........................................................................................... 34
2.1. Cơ sở phương pháp PTHH trong tính tốn kết cấu ................................................34
2.2. Phân tích kết cấu cầu treo dây võng bằng phần mềm SAP2000 ............................ 36
2.2.1. Mơ hình phần tử thanh khơng gian ............................................................... 37
2.2.2. Mơ hình phần tử cáp .....................................................................................38
2.2.3. Mơ hình phần tử liên kết/gối đỡ (link/support elements) ............................. 39

2.3. Mô phỏng tải trọng nhiệt độ khi thiết kế cầu ......................................................... 40
2.3.1. Theo 22TCN 18-79 .......................................................................................40
2.3.2. Theo AASHTO LRFD-07.............................................................................41
2.3.3. Theo TCVN 11823:2017 ..............................................................................41
2.3.4. Theo Eurocode EN 1991-1-5 ........................................................................42
2.3.5. Theo tiêu chuẩn China JTG D60-2004 ......................................................... 44
2.4. Kết luận Chương 2..................................................................................................44
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CẦU TREO THUẬN PHƯỚC DO TẢI
TRỌNG NHIỆT ĐỘ VÀ SO SÁNH VỚI KẾT QUẢ QUAN TRẮC .....................45
3.1. Giới thiệu chung về cầu treo Cầu Thuận Phước.....................................................45
3.1.1. Sơ đồ cầu .......................................................................................................45
3.1.2. Mô tả kết cấu .................................................................................................45
3.1.3. Quy mơ và thơng số kỹ thuật cơng trình .......................................................46

C
C

3.2. Tổng quan hệ thống quan trắc cầu Thuận Phước ...................................................46
3.3. Mơ hình hóa kết cấu cầu treo thuận phước trong SAP2000...................................54

R
L
.
T

3.3.1. Thơng số mơ hình hóa kết cấu: .....................................................................54
3.3.2. Một số kết quả phân tích nội lực:..................................................................57
3.4. Kết quả phân tích hiệu ứng tải trọng nhiệt độ cầu treo thuận phước. ....................63
3.4.1. Kết quả phân tích ứng suất do nhiệt độ theo TCVN 11823-2017. ...............63

3.4.2. Kết quả phân tích ứng suất do nhiệt độ theo 22TCN 18-79 : .......................64
3.4.3. Kết quả phân tích ứng suất do nhiệt độ theo AASHTO LRFD-07. ..............65

U
D

3.4.4. Kết quả phân tích ứng suất do nhiệt độ Theo Eurocode EN 1991-1-5 .........66
3.4.5. Kết quả phân tích ứng suất do nhiệt độ theo Tiêu chuẩn China JTG D602004 ............................................................................................................................... 67
3.5. Kết quả quan trắc nhiệt độ và biến dạng cầu treo thuận phước. ............................ 69
3.6. So sánh kết quả quan trắc - phân tích .....................................................................73
3.7. Tổng hợp kết quả ....................................................................................................74
3.7.1. Tổng hợp kết quả phân tích so sánh ứng suất do nhiệt độ theo các tiêu
chuẩn thiết kế ở bảng sau: ............................................................................................. 74
3.7.2. Tổng hợp kết quả phân tích so sánh ứng suất theo quan trắc thực tế và phân
tích trên mơ hình FEM ..................................................................................................75
3.8. Kết luận chương .....................................................................................................75
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................76
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 77
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials
PTHH
TCN
TU

Phần tử hữu hạn
Tiêu chuẩn ngành
Temperature Uniform

C
C

U
D

R
L
.
T


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng
1-1:
1-2:

Tên bảng

Trang

Các tai nạn cầu treo

4

Các cơng trình cầu treo giữ kỷ lục nhịp trong các thời kỳ khác
nhau

8

2-1:

Thay đổi nhiệt độ theo AASHTO-LRFD-07

41

2-2:

Chênh nhiệt độ theo AASHTO-LRFD-07

46

2-3:

Nhiệt độ thay đổi đều theo TCVN 11823:2017

41

2-4:

Chênh nhiệt cơ sở theo TCVN 118232:2017

42

2-5:

Chênh nhiệt đơ tuyến tính các loại cầu theo Eurocode

43

C
C

U
D

R
L
.
T


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

1-1:

Cầu qua vịnh Menai (Anh), nhịp 177m

3

1-2:

Sự sụp đổ cầu Brighton Chain Pier sụp đổ năm 1836

3

1-3:

Cầu Brooklyn (New-York,Mỹ)- 1883, nhịp 486m

5

1-4:

Cầu G.Washington nhịp 1067m

5

1-5:

Cầu Golden Gate nhịp 1280m

6

1-6:

Cầu Tacoma Narrows

6

1-7:

Cầu Akashi-Kaikyo (Nhật Bản)- 1998, nhịp 1991m

7

-18:

Một số sơ đồ cầu treo nhịp lớn hiện đại

9

1-9:

Cầu Severn (Anh)

1-10:

a) Sơ đồ biến dạng của cầu treo khi hoạt tải đứng trên nửa nhịp;
b) Cầu có khớp trên dầm cứng; c,d) Sơ đồ cầu treo dầm cứng

11

1-11:

Biến dạng của cầu treo khi chịu tải trọng không đối xứng

12

1-12:

Sơ đồ cầu treo một nhịp

1-13:

Các sơ đồ cầu treo ba nhịp

1-14:

Các sơ đồ cầu treo dầm cứng khơng có lực đẩy ngang

15

1-15:

U
D

13

Các sơ đồ cầu treo nhiều nhịp

17

1-16:

Các biện pháp tăng cường độ cứng của cầu treo

20

1-17:

Cầu Tancarville

21

1-18:

Cầu Mamberamo có 2 dây cáp chủ

22

1-19:

Cầu Severn (Anh)

23

1-20:

Cầu có dây cong ngược căng trước

24

1-21:

Cầu có sơ đồ dàn dây đơn giản

25

1-22:

Cầu có sơ đồ dàn dây kiểu Gisclard

25

1-23:

Các biện pháp đảm bảo duỗi thẳng của dây

26

1-24:

Dàn dây kiểu Rabinovich

26

1-25:

Dàn dây có thanh cứng chịu nén

27

1-26:

Dàn dây tam giác

27

1-27:

Cầu Thuận Phước

28

1-28:

Bố trí chung và mặt cắt ngang cầu Thuận Phước

29

1-29:

Cấu tạo cáp chủ

30

C
C

R
L
.
T

10

14


Số hiệu

hình

Tên hình

Trang

1-30:

Cáp treo

31

1-31:

Tháp cầu

31

1-32:

Mố neo

32

2-1:

Qui ước dấu các thành phần nội lực phần tử thanh trong
SAP2000

37

2-2:

Mơ hình phần tử cable trong SAP2000

38

2-3:

Hộp thoại vẽ phần tử cable trong SAP2000

39

2-4:

Hộp thoại định nghĩa trường hợp phân tích phi tuyến trong
SAP2000

39

2-5:

Sơ đồ một số loại phần tử liên kết trong SAP2000

39

2-6:

Hộp thoại định nghĩa tính chất phần tử liên kết trong SAP2000

40

2-7:

Biểu đồ chênh nhiệt theo TCVN 118232:2017

42

2-8:

C
C

R
L
.

Hiệu chỉnh nhiệt độ thay đổi cho các cấu kiện cầu theo nhiệt độ
không khí

43

2-9:

Hộp thoại mơ tả tải chênh nhiệt độ theo JTG D60 trong
SAP2000.

44

3-1:

T
U

Mơ hình rời rạc hóa phần tử - Frames

57

3-2:

Mơ hình tổng thể khơng gian 3D

57

3-3:

Mơ hình tổng thể dầm bằng các phần tử tấm (shell)

58

3-4:

Biểu đồ lực căng trong cáp chủ do tĩnh tải

58

3-5:

Biểu đồ lực dây treo do tĩnh tải

59

3-6:

Biểu đồ lực căng trong cáp chủ do hoạt tải

59

3-7:

Biểu đồ lực căng dây treo do hoạt tải

60

3-8:

Chuyển vị do hoạt tải vị trí L/2

60

3-9:

Biểu đồ bao momen do hoạt tải tại vị trí L/2

61

3-10:

Kết quả phân tích mode dao động: Mode1 f=0,162Hz

61

3-11:

Kết quả phân tích mode dao động: Mode2 f=0,267Hz

62

3-12:

Kết quả phân tích mode dao động: Mode3 f=0,278Hz

62

3-13:

Mơ hình cầu Thuận Phước, dầm được mơ phỏng bằng phần tử
shell

63

3-14:

Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU+ (TCVN 118232017)

64

D

Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

3-15:

Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU- (TCVN 118232017)

64

3-16:
3-17:

Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU+ (22TCN 1879)
Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU- (22TCN 1879)

65
65

3-18:

Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU+ (AASHTO
LRFD-07)

66

3-19:

Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU- (AASHTO
LRFD-07)

66

3-20:

Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU+ (EN 19911-5)

67

3-21:
3-22:

C
C

R
L
.

Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU- (EN 19911-5)

T
U

Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU+ (JTG D602004)

D

67
68

3-23:

Ứng suất lớn nhất giữa nhịp chính do nhiệt độ TU- (JTG D602004)

68

3-24:

Kết quả quan trắc Nhiệt độ chênh ngày 5/6/2018

69

3-25:

Kết quả quan trắc ứng suất ngày 5/6/2018

69

3-26:
3-27:

Ứng suất thớ trên dầm trên mô hình khoảng thời gian 11h12h30.
Ứng suất thớ trên dầm trên mơ hình khoảng thời gian 13h-21h

73
74

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Kết cấu cầu treo dây võng có khả năng vượt nhịp lớn nhưng rất nhạy cảm với các
tác động của môi trường. Cầu treo Thuận Phước, thành phố Đà Nẵng nằm ở khu vực
Miền Trung có biên độ thay đổi nhiệt độ tương đối lớn, kết cấu nhịp chính bằng vật liệu
thép nên sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên ứng xử kết cấu càng lớn. Phân tích và thiết kế
kết cấu cầu treo dây võng thường rất phức tạp do tính phi tuyến hình học của hệ thống.
Chiều dài nhịp dầm thép lớn cùng với bậc siêu tĩnh cao của hệ thống làm cho ảnh hưởng
của nhiệt độ lên ứng xử của toàn cầu khá phức tạp và cần xem xét đến trong đánh giá
cầu.
Hiện tại cầu Thuận phước đã được lắp đặt xong hệ thống quan trắc bao gồm nhiều
loại cảm biến trong đó có các cảm biến nhiệt độ. Việc phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ
từ dữ liệu quan trắc đến các ứng xử của kết cấu (ứng suất, chuyển vị, …) làm cơ sở cho

C
C

phân tích đánh giá sức khỏe kết cấu cầu này là cần thiết về mặt lý thuyết cũng như thực
tiễn.

R
L
.
T

Trong khuôn khổ một luận văn thạc sĩ ứng dụng, học viên lựa chọn đề tài: “Nghiên

cứu ứng xử cầu treo Thuận Phước do nhiệt độ trên mơ hình phần tử hữu hạn và dữ liệu
quan trắc” có tính ứng dụng thực tiễn và cần thiết.

U
D

2. Mục tiêu đề tài
- Đánh giá ứng xử kết cấu nhịp chính cầu treo thuận phước do tải trọng nhiệt độ
quan trắc thực tế.
- Thiết lập mơ hình phần tử hữu hạn kết cấu nhịp chính phù hợp với ứng xử thực
tế làm cơ sở cho đánh giá cầu.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Ứng suất, chuyển vị do tải trọng nhiệt độ quan trắc thực tế lên kết cấu nhịp chính
cầu treo Thuận Phước.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm.


2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KẾT CẤU CẦU TREO DÂY VÕNG
1.1. Sự phát triển và các dạng kết cấu cầu treo dây võng
Cầu treo là loại cơng trình xuất hiện sớm và nhanh chóng được áp dụng rộng rãi
nhờ có nhiều ưu điểm về các phương diện kinh tế cũng như kỹ thuật. Với việc sử dụng
dây làm kết cấu chịu lực chính, từ thời xa xưa con người làm những chiếc cầu treo đầu
tiên dùng cho người đi bộ. Cấu tạo của những chiếc cầu treo cổ xưa rất đơn giản, chỉ
gồm các tấm ván lát trực tiếp lên các dây được buộc cố định hai đầu. Các cầu treo kiểu
này khơng có khả năng chịu tải trọng lớn, bị lắc ngang rung động mạnh và khả năng
chịu gió bão rất kém.
Chiếc cầu treo đầu tiên mang dáng vẻ gần với cầu treo hiện đại là cầu qua sông
Tess được xây dựng năm 1741 ở Anh, cầu có chiều dài nhịp 21m dùng cho công nhân

mỏ đi lại. Sự tiến bộ của chiếc cầu này là ở chỗ cấu tạo phần mặt cầu riêng biệt và được
treo lên dây chủ thông qua các dây treo đứng.
Cho tới những năm đầu thế kỷ XIX cầu treo bắt đầu được quan tâm do những ưu
điểm về khả năng vượt nhịp và tính kinh tế so với cầu đá, cầu gỗ là loại đang được áp

C
C

R
L
.
T

dụng phổ biến. Năm 1820 khi xây dựng cầu treo qua sơng Tweed (Anh) có nhịp 137m,
người ta đã so sánh và thấy rằng giá thành chỉ bằng một phần tư so với phương án cầu
đá. Ngoài nước Anh, các nước Pháp, Mỹ và một số nước châu Âu khác các cơng trình
cầu treo nối tiếp được xây dựng, tuy nhiên vẫn chưa vượt được nhịp lớn. Chiếc cầu treo
điển hình và có chiều dài nhịp lớn nhất ở giai đoạn này là cầu Menai, được xây dựng
năm 1826 ở xứ Wales với chiều dài nhịp 177m (Hình 1.1), cầu phục vụ được trong thời

U
D

gian gần một trăm năm. Đặc điểm của các cơng trình cầu treo trong thời kỳ này là các
dây chủ có cấu tạo dạng dây xích.
Sự xuất hiện của cáp vào những năm 30 của thế kỷ XIX đánh dấu một bước tiến
quan trọng trong quá trình phát triển của cầu treo, vì độ bền của cáp lớn hơn nhiều so
với dây xích do đó cho phép nâng cao khả năng vượt nhịp của cầu treo. Vào năm 1834,
lần đầu tiên với việc sử dụng dây cáp khi xây dựng cầu treo ở Fribourg (Thụy Sĩ) với
chiều dài nhịp đã được nâng lên đến 265m, tiếp đó là cầu Wheeling (Virginia-Mỹ), năm

1849 với nhịp 308m.


3

Hình 1-1: Cầu qua vịnh Menai (Anh), nhịp 177m
Trong nửa đầu thế kỷ XIX mặc dù cầu treo được áp dụng mạnh và đã đạt được
nhiều tiến bộ đáng kể, song do cơ sở lý luận chưa hoàn chỉnh nên nhiều cơng trình khơng
đảm bảo u cầu về độ cứng đặc biệt là khả năng chịu tác động của các nguyên nhân
gây ra dao động như gió, bão... Những tồn tại trên đây đã dẫn đến hàng loạt các sự cố
nghiêm trọng của cầu treo trong thời kỳ này. Bảng 1-1 thống kê một số tai nạn cầu treo
điển hình trong thế kỷ XIX do các ngun nhân nói trên.

C
C

R
L
.
T

U
D

Hình 1-2: Sự sụp đổ cầu Brighton Chain Pier sụp đổ năm 1836


4
Bảng 1-1: Các tai nạn cầu treo
Cầu

Địa điểm

Chiều dài
nhịp (m)

Năm xảy
ra tai nạn

Nguyên nhân

Schuykill Falls

Hoa Kỳ

47/124

1811/1816

Do một đàn gia xúc
qua cầu/ tích tụ băng
tuyết trên cầu.

Dryburgh Abbey

Scottland

79

1818

Do bão

Tweed/Union

Anh

137

1821

Do bão

Menai

Anh

177

1839

Do bão

Men

Pháp

Vilen

Pháp

198

1852

Do bão

La Roche-Bernard

Pháp

196

1852/1871

Do gió

Wheeling

Hoa Kỳ

308

1854

Lewiston

Hoa Kỳ

318

1869

Do bão

Clifton

Hoa Kỳ

386

C
C

Do bão

1889

Do bão

1850

R
L
.
T

Do đội quân đi đều
qua cầu khi có gió

Các sự cố sụp đổ cầu treo đã ảnh hưởng lớn đến định hướng phát triển của cầu
treo trong thời kỳ sau đó. Thêm vào đó, do địi hỏi của thực tiễn về sự gia tăng tải trọng
của các phương tiện vận tải đã thúc đẩy các nhà xây dựng nghiên cứu sâu sắc hơn đặc
điểm làm việc của cầu treo để tìm kiếm các giải pháp nhằm nâng cao độ cứng và cải
thiện sự làm việc của cơng trình. Từ nửa cuối thế kỷ XIX đã hình thành hai hướng phát
triển của cầu treo như sau:

U
D

- Hướng thứ nhất: Tăng cường độ cứng của cầu bằng cách chuyển từ dầm mềm
sang dầm cứng. Mặc dù cho đến thời gian này lý thuyết tính tốn hệ treo dầm cứng
chưa hình thành nhưng bằng kinh nghiệm thực tế và qua các kết quả thí nghiệm người
ta thấy rõ vai trò của dầm cứng trong việc nâng cao độ cứng chung của hệ. Những vấn
đề về lý thuyết đối với cầu treo dầm cứng dần được hồn thiện trong những năm sau
đó.
- Hướng thứ hai: Sử dụng hệ giàn dây thay cho dây võng nhằm giảm biến dạng
hình học từ đó nâng cao độ cứng của cầu. Loại cầu này được áp dụng nhiều ở Pháp với
các sơ đồ do Gisclard đề xuất. Tại các nước Cộng hồ thuộc Liên Xơ cũ trong khoảng
thời gian sau chiến tranh thế giới thứ nhất cho tới những năm giữa thế kỷ XX dạng cầu
giàn dây vẫn còn tiếp tục được áp dụng với các sơ đồ được cải tiến từ hệ Gisclard. Tuy
nhiên do có cấu tạo phức tạp, trong những năm sau đó cầu dàn dây hầu như không được


5
áp dụng mà người ta chuyển sang hệ thống cầu dây văng dầm cứng.
Cuối thế kỷ XIX chiều dài nhịp của cầu treo đã tiến gần tới mức 500m. Cầu
Brooklyn (New York, Hoa Kỳ) xây dựng năm 1883 với biện pháp dùng các dây văng
phụ tăng cường độ cứng đã vượt được nhịp 486m (Hình 1-3).

C
C

Hình 1-3: Cầu Brooklyn (New-York, Mỹ)- 1883, nhịp 486m

R
L
.
T

Sang thế kỷ XX, với nhịp độ phát triển nhanh của các ngành kho a học kỹ thuật
cho phép hoàn thiện hơn những nghiên cứu lý thuyết cộng với những kinh nghiệm tích
lũy được trong q trình xây dựng đã tạo nên bước nhảy vọt về khả năng vượt nhịp của
cầu treo vào những năm 30 của thế kỷ này. Mở đầu là cầu G. Washington (New York,

U
D

Hoa Kỳ) nhịp 1067m (Hình 1-4) xây dựng năm 1931; tiếp sau đó là cầu Golden Gate
(San Francisco, Hoa Kỳ) năm 1937 với nhịp 1280m (Hình 1-5)

Hình 1-4: Cầu G. Washington nhịp 1067m


6

Hình 1-5: Cầu Golden Gate nhịp 1280m
Trong khi các cơng trình cầu treo nhịp lớn đang nối tiếp được xây dựng thì vào
năm 1940 xảy ra vụ đổ cầu Tacoma Narrows (Hoa Kỳ). Tai nạn này đã thu hút sự quan
tâm của nhiều người vì đây là cơng trình cầu treo nhịp lớn và đặc biệt là toàn bộ diễn

C
C

biến của tai nạn đã quay được phim (Hình 1.6a). Cầu Tacoma có nhịp chính dài 853m,
chiều rộng mặt cầu 11,9m, dầm chủ dạng dầm đặc cao 2,45m và dây chủ có đường kính
45,8cm được treo với mũi tên võng bằng 79,70m. Xét về tương quan giữa chiều rộng

R
L
.
T

mặt cầu và chiều cao dầm chủ so với chiều dài nhịp thì cả hai chỉ tiêu này đều đạt kỷ lục
về độ mảnh vào thời điểm bấy giờ. Sau khi thông xe được 6 tháng cầu đã bị đổ khi gió
thổi với vận tốc khoảng 70km/h.

U
D

a) Tai nạn cầu Tacoma, năm 1940
b) Cầu treo Tacoma xây dựng lại- 1950
Hình 1-6: Cầu Tacoma Narrows
Sau vụ đổ cầu Tacoma Narrows người ta đã quan tâm đặc biệt tới nghiên cứu
thực nghiệm về tác dụng của gió đối với cầu treo và tìm các biện pháp khắc phục. Sự
kiện Tacoma chỉ làm cho các nhà thiết kế thận trọng hơn chứ không làm hạn chế bước
phát triển của cầu treo. Đặc biệt, thời kỳ sau chiến tranh thế giới lần thứ hai do nhu cầu
cấp bách của việc khôi phục kinh tế, cầu treo được áp dụng rộng rãi hơn với kỹ thuật
ngày càng tiến bộ.

7
Có thể nêu lên một số cơng trình cầu treo hiện đại được xây dựng vào nửa sau
thế kỉ XX như cầu Tancarville bắc qua sông Seine (Pháp, năm 1959) áp dụng biện pháp
neo dây chủ vào điểm giữa nhịp dầm cứng, cầu có nhịp chính dài 608m; cầu Verrazano
Narrows (Mỹ, 1964) với nhịp 1298m; cầu Severn (Anh, 1966) với nhịp 988m là chiếc
cầu treo nhịp lớn đầu tiên áp dụng giải pháp cấu tạo các dây treo xiên hình tam giác và
dầm cứng có tiết diện hình hộp; cầu Humber (Anh-1981)- nhịp 1410m; cầu Great Belt
(Đan mạch-1997) nhịp 1624m và năm 1998 Nhật Bản đã hoàn thành việc xây dựng cầu
treo Akashi Kaikyo gồm 3 nhịp bố trí theo sơ đồ 960+1991+960m, đây là cơng trình cầu
treo vượt nhịp lớn nhất hiện nay (Hình 1-7). Để thấy rõ hơn quá trình phát triển của cầu
treo, bảng 1.2 thống kê các cầu treo giữ kỷ lục nhịp trong từng giai đoạn từ trước đến
nay và hình 1.8 giới thiệu một số cơng trình cầu treo nhịp lớn hiện đại được sắp xếp theo
thứ tự chiều dài nhịp.

C
C

R
L
.
T

U
D

Hình 1-7: Cầu Akashi-Kaikyo (Nhật Bản)- 1998, nhịp 1991m
Về quan điểm chống lại ảnh hưởng của lực gió tác động lên cơng trình, sau sự cố
của cầu Tacoma đã hình thành hai trường phái khác nhau. Các chuyên gia Mỹ và Nhật
Bản theo hướng sử dụng các kết cấu đủ cứng để đảm bảo ổn định khí động và chống lại

hiện tượng flutter của gió. Do đó dầm cứng cần được tăng cường độ cứng theo cả phương
dọc và phương ngang đủ khả năng chịu lực thẳng đứng và lực gió ngang, đồng thời tăng
khả năng chống xoắn của tiết diện để chống lại các dao động uốn-xoắn đồng thời. Dựa
trên nguyên tắc đó hầu hết các cầu treo ở Mỹ và Nhật Bản đều sử dụng dàn cứng không
gian thay cho hệ dầm cứng cổ điển. Cầu Tacoma được xây dựng lại và hoàn thành năm
1950 với chiều dài nhịp giữ nguyên như cũ (835m) và dầm cứng được thay bằng giàn
không gian cao 10,1m, rộng 18,3m (hình 1.6b). Năm 1957 khi xây dựng cầu qua vịnh
Mackinac (Mỹ) nhịp chính dài 1158m, để tăng cường độ cứng ngang và độ cứng chống


8
xoắn người ta đã sử dụng một dàn không gian rộng 20,7m trong khi chiều rộng hữu ích
của phần xe chạy chỉ là 15m. Các cơng trình tiếp theo như cầu Verrazano Narrows (Hoa
Kỳ, 1964) và Akashi Kaikyo (Nhật Bản, 1998) đều áp dụng hệ dàn cứng không gian.
Bảng 1-2: Các cơng trình cầu treo giữ kỷ lục nhịp trong các thời kỳ khác nhau
Năm xây

Chiều dài nhịp

dựng

(m)

Anh

1741

21

Cầu qua sông Loan

Đức

1785

38

Cầu qua sông Potomac

Mỹ

1807

40

Cầu Masachusetts

Mỹ

1809

74

Cầu Schuylkill Falls

Philadelphia, Mỹ

1816

124

Cầu Tweet/Union

Berwick, Anh

1820

137

Cầu qua vịnh Menai

Wales, Anh

1826

177

Cầu Fribourg

Thuỵ sĩ

Cầu Wheeling

Virginia, Mỹ

Cầu Lewiston

Niagara, Mỹ

Cầu Cincinnati

Ohio, Mỹ

Cầu

Địa điểm

Cầu qua sông Tess

C
C

1834

265

1849

308

1851

318

1867

322

Niagara, Mỹ

1869

386

New york, Mỹ

1883

486

New york, Mỹ

1903

488

Philadelphia, Mỹ

1926

533

Cầu Ambassador

Detroit, Mỹ

1929

564

Cầu G. Washington

New york, Mỹ

1931

1067

Cầu Golden Gate

San Francisco, Mỹ

1937

1280

Cầu Verrazano-Narrows

New york, Mỹ

1964

1298

Cầu Humber

Anh

1981

1410

Cầu Great Belt

Đan Mạch

1997

1624

Cầu Akashi Kaikyo

Nhật Bản

1998

1991

Cầu Clifton
Cầu Brooklyn
Cầu Williamsburg
Cầu Delaware

R
L
.
T

U
D

9
tancarville (pháp) 1959

608

Bosporus (thổ nhĩ kì) 1973

1074

Golden gate (mỹ) 1937

1280

humber (anh) 1981

1410

C
C

grand beld (đan m ạch) 1981

1624

R
L
.
T

U
D

akashi-kaikyo (nhật bản) 1998

1991

Hỡnh -18: Một số sơ đồ cầu treo nhịp lớn hiện đại
Trong khi đó ở Châu Âu lại có xu hướng dùng kết có chiều cao thấp, hình dạng
thốt gió để giảm ảnh hưởng của gió tác dụng lên cơng trình. Năm 1966 lần đầu tiên
người ta áp dụng dầm cứng tiết diện hình hộp dạng thốt gió vào cơng trình cầu Severn
(Anh), cầu có nhịp chính dài 988m và tiết diện hình hộp thép cao 3,0m rộng 22,9m (Hình
1.9). Mặc dù sau ít năm sử dụng cơng trình xuất hiện một số hư hỏng (dây treo bị đứt,
các mối hàn của dầm chủ bị nứt) nhưng quan điểm trên vẫn tiếp tục được nghiên cứu,
hoàn thiện và áp dụng cho nhiều cơng trình tiếp theo như cầu Bosporus (Thổ Nhĩ Kỳ,
1973) nhịp 1074m có dầm hộp thép cao 3,0m rộng 28,0m; Cầu Humber (Anh, 1981)
nhịp 1410m và dầm hộp thép cao 4,5m rộng 22,0m; Cầu Hga Kusten (Thụy Điển,
1997) nhịp 1210m, dầm thép hình hộp cao 4m rộng 22m; Cầu Great Belt (Đan Mạch,
1997) nhịp 1624m, dầm hộp thép cao 4m rộng 31,0m.


37

136

136

10

988

305

1,53

9,90

1,53

9,90

6,87

4,56
4,50

305

6,87

11,43

4,56
11,43

4,50

Hình 1-9: Cầu Severn (Anh)
Ngồi những tiến bộ đạt được trong nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu thực

C
C

nghiệm cũng như cơng nghệ thi cơng, một yếu tố quan trọng có ảnh hưởng rất lớn tới
quá trình phát triển của cầu treo là những thành tựu trong công nghệ luyện kim. Nhìn lại
khoảng thời gian trong một thế kỷ qua ta thấy những bước tiến trong xây dựng cầu treo

R
L
.
T

gắn liền với việc sản xuất được vật liệu (cáp) có độ bền cao như cầu Brooklyn (1883)
sử dụng cáp có cường độ 1100MPa; cầu Manhattan (1909) - 1470MPa; cầu G.
Washington (1932) - 1520MPa và cho tới những cơng trình cuối thế kỷ XX như Great
Belt (1997), Akashi-Kaikyo (1998) sử dụng cáp có cường độ tới 1800MPa.
Rõ ràng, cầu treo là loại cơng trình chiếm một vị trí quan trọng trong lịch sử phát
triển của ngành xây dựng cầu. Nhờ những ưu điểm về các phương diện kinh tế - kỹ thuật,
cầu treo đã được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới, từ những cơng trình có chiều dài

U
D

nhịp vài chục mét đến hàng nghìn mét. Nhiều cơng trình cầu treo đã trở thành các biểu
tượng đánh dấu sự phát triển của khoa học - công nghệ.
1.2. Các dạng kết cấu cầu treo dây võng
Cầu treo đơn giản nhất là hệ trong đó bộ phận chịu lực chính được làm bằng dây
cáp hoặc dây xích treo trên hai tháp cầu, hai đầu dây được neo vào mố neo, được gọi là
dây chủ có dạng võng theo hình gần với đường cong parabol bậc hai. Hệ mặt cầu có độ

cứng nhỏ và được treo lên dây chủ qua các dây treo đứng. Loại này được gọi là cầu treo
dầm mềm. Do độ cứng của hệ dầm mặt cầu rất nhỏ nên khi hoạt tải tác dụng lên kết cấu
nhịp thì dây cáp bị biến hình tương ứng với vị trí của hoạt tải. Độ võng của dây chủ càng
lớn khi tỷ số giữa hoạt tải và tĩnh tải càng lớn. Nói một cách khác, độ võng của hệ phụ
thuộc vào tỷ số giữa lực căng trong dây cáp do tĩnh tải và hoạt tải gây nên. Nguy hiểm


11
nhất là trường hợp hoạt tải đứng trên nửa nhịp, khi đó biểu đồ độ võng của hệ có dạng
hình chữ S (Hình 1-10a).
a)

b)

c)

d)

C
C

Hình 1-10: a) Sơ đồ biến dạng của cầu treo khi hoạt tải đứng trên nửa nhịp; b) Cầu có

R
L
.
T

khớp trên dầm cứng; c,d) Sơ đồ cầu treo dầm cứng
Các cầu treo dầm mềm có độ cứng nhỏ nên dưới tác dụng của hoạt tải và tải trọng

gió có thể xuất hiện các dao động uốn và xoắn, đôi khi biên độ dao động rất lớn làm ảnh

U
D

hưởng tới sự khai thác bình thường và gây hư hỏng hoặc phá hoại cơng trình. Trong lịch
sử cầu treo đã có rất nhiều tai nạn của cầu treo dầm mềm. Vì vậy phạm vi ứng dụng của
cầu treo dầm mềm ngày nay rất hạn chế, nó chỉ cịn được dùng khi tĩnh tải lớn hơn rất
nhiều so với hoạt tải hoặc chỉ chịu tác động của tĩnh tải như kết cấu đường ống dẫn nước,
dẫn dầu hoặc khí đốt.
Việc tăng cường độ cứng của cầu treo dây cáp hoặc dây xích có thể đạt được
bằng nhiều biện pháp khác nhau nhưng phổ biến hơn cả là bố trí một dầm cứng với một
số khớp dọc theo chiều dài nhịp (Hình 1-10b) để khống chế mơmen uốn trong kết cấu
nhịp. Dầm cứng có tác dụng phân phối đều tải trọng lên dây và giảm độ võng của hệ.
Trường hợp bố trí dầm cứng đủ lớn để chịu mơmen uốn thì khơng cần cấu tạo khớp
(Hình 1-10c), với nhịp lớn người ta có thể bố trí dàn cứng ở phần đường xe chạy (Hình
1-10d). Khi đó cầu treo dầm mềm trở thành cầu treo dầm cứng.
Trong cầu treo dầm mềm, khi tải trọng thẳng đứng phân bố đều trên suốt chiều
dài nhịp thì độ võng của dây chỉ do biến dạng đàn hồi. Như vậy để giảm ảnh hưởng của
biến dạng hình học cần phải có biện pháp phân bố tải trọng tương đối đều trên chiều dài
nhịp. Đó là một trong các tác dụng cơ bản của dầm cứng, ngoài ra bản thân dầm cứng
tham gia chịu lực cũng làm giảm biến dạng chung của hệ dưới tác dụng của tải trọng tập


12
trung. Mức độ giảm biến dạng hình học của dây dưới tác dụng của tải trọng tập trung
phụ thuộc chủ yếu vào độ cứng của dầm (Hình 1-11).
1

3

2
3

1

2

Hình 1-11: Biến dạng của cầu treo khi chịu tải trọng không đối xứng
1- Vị trí ban đầu của dây và mặt cầu; 2- Vị trí của dây và mặt cầu khi khơng có
dầm cứng; 3- Vị trí của dây và mặt cầu khi có dầm cứng
Để giảm mơmen uốn trong dầm cứng thường không cho dầm chịu tĩnh tải bằng
cách điều chỉnh nội lực hoặc tạo các khớp tạm trên dầm cứng trong giai đoạn thi cơng.

C
C

Ví dụ, khi lắp ráp dầm người ta cấu tạo các khớp tạm tại các điểm treo dây và chỉ nối
cứng sau khi đã hoàn toàn lắp xong các đốt dầm và hệ mặt cầu. Khi đó trong dầm sẽ

R
L
.
T

xuất hiện mơmen uốn cục bộ trong phạm vi khoang, chiều dài các khoang dầm thường
rất nhỏ so với nhịp nên trị số mô men uốn cục bộ không đáng kể so với mômen tổng thể
do hoạt tải. Vì vậy thực tế có thể xem như dầm không chịu tĩnh tải.
Chiều cao dầm cứng thường lấy bằng 1/50-1/70 chiều dài nhịp. Trong các cầu
nhịp lớn hơn 500- 600m tỷ số này có thể nhỏ hơn (1/80 chiều dài nhịp), còn khi nhịp

trên 1000m tới 1/120 hoặc thậm trí nhỏ hơn. Ví dụ cầu Golden Gate có nhịp chính dài

U
D

1281m, chiều cao dầm cứng 7,62m, tỷ số giữa chiều cao dầm cứng và chiều dài nhịp là
1/168.
Theo cách neo dây, cầu treo dầm cứng có thể phân thành các loại như sau:
(1) Cầu treo dầm cứng có lực đẩy ngang là kết cấu trong đó dây được neo vào
mố neo. Do chịu lực ngang nên mố neo thường được làm bằng bê tông hoặc bê tông cốt
thép với kích thước và trọng lượng đủ lớn để có khả năng chống lật, chống nhổ và chống
trượt. Mố neo trong cầu treo bao giờ cũng là một cơng trình đồ sộ, tốn kém và thường
hạn chế áp dụng khi nằm trong vùng địa chất xấu.
(2) Cầu treo dầm cứng không có lực đẩy ngang là kết cấu trong đó dây được neo
vào đầu dầm cứng. Như vậy không cần phải cấu tạo mố neo chịu lực ngang, tuy nhiên
trong trường hợp này dầm cứng ngồi chịu uốn cịn chịu lực nén dọc do vậy kích thước
dầm phải lớn hơn.


13
1.2.1. Cầu treo dầm cứng có lực đẩy ngang
Tuỳ theo đặc điểm địa hình, địa chất, thuỷ văn khu vực cũng như tuỳ thuộc vào
chiều dài cầu, sự phân bố nhịp và mố trụ, cầu treo có thể làm một nhịp, ba nhịp hoặc
nhiều nhịp. Mỗi sơ đồ có đặc điểm riêng về cấu tạo, khả năng chịu lực, độ cứng và cơng
nghệ thi cơng. Dưới đây sẽ phân tích các tính năng cơ bản, trên cở sở đó có thể chỉ ra
phạm vi áp dụng của từng sơ đồ.
1.2.2. Cầu treo một nhịp
Cầu treo một nhịp bao gồm hai trụ bờ đỡ tháp cầu và làm gối tựa cho dầm cứng.
Dây cáp chủ có dạng đường cong parabol được vắt qua đỉnh tháp và hai đầu được neo
vào các mố neo (Hình 1-12). Cầu treo một nhịp có các dây neo nối từ tháp cầu xuống

mố neo được coi như một thanh thẳng nên khi chịu lực dây chỉ làm việc đàn hồi tuyến
tính tránh được biến dạng hình học phi tuyến của dây chủ nhịp biên khi tải trọng đứng
trên nhịp giữa trong sơ đồ ba nhịp.

C
C

1
2

4

T
U

R
L
.
6

3

5

Hình 1-12: Sơ đồ cầu treo một nhịp
1- Dây cáp chủ; 2- Tháp cầu; 3- Trụ (mố); 4- Dầm cứng; 5- Mố neo; 6- Dây treo đứng
Như vậy hệ một nhịp là hệ có độ cứng lớn nhất so với các hệ ba nhịp và nhiều
nhịp. Trong các trường hợp để vượt các sông không lớn lắm hoặc qua các thung lũng

D

mà điều kiện địa chất, địa hình khơng thuận lợi cho việc xây dựng trụ thì việc áp dụng
hệ một nhịp tỏ ra hợp lý.
1.2.3. Cầu treo ba nhịp
Trong những trường hợp cần vượt qua các sông lớn, bãi sông rộng, chiều cao tĩnh
không thông thuyền lớn, hệ cầu dẫn rất dài thì cần nghiên cứu áp dụng hệ ba nhịp để
vừa cho phép kéo dài cầu vừa tận dụng khả năng làm việc của hệ dây cáp neo. Để cân
bằng lực căng trong dây, các điểm tựa của dây trên đỉnh tháp trong sơ đồ cầu ba nhịp
được đảm bảo chuyển vị tự do theo phương dọc cầu.
Dầm cứng có thể là loại dầm có sườn đặc hoặc có dạng dàn. Về mặt tĩnh học có
thể có sơ đồ dầm đơn giản (Hình 1-13a) hoặc là dầm liên tục (Hình 1-13b). Chiều dài
của nhịp biên có thể lấy tới 1/2 chiều dài nhịp chính, tuy nhiên có thể nhỏ hơn tuỳ thuộc
vào tình hình phân bố nhịp cụ thể trên sông. Khi chiều dài nhịp biên nhỏ hơn một phần
tư chiều dài nhịp chính và dầm cứng nhịp biên đủ khả năng chịu lực độc lập thì có thể


14
khơng cần bố trí các dây treo đứng và khi đó trở thành sơ đồ hệ một nhịp có các nhịp
biên với tư cách là hệ dầm dẫn (Hình 1-13c,d).
a)

b)

c)

C
C

d)

R
L
.
T

Hình 1-13: Các sơ đồ cầu treo ba nhịp
Sơ đồ ba nhịp có dầm cứng liên tục cho phép nâng cao độ cứng của hệ, tạo cho
đường đàn hồi có dạng trơn tru tránh phải cấu tạo khe biến dạng có chuyển vị lớn, nơi
thường xảy ra các hư hỏng và không đảm bảo độ êm thuận khi xe qua cầu.

U
D

Trong cầu treo dầm cứng liên tục ba nhịp có dây treo đứng ở nhịp biên khi hoạt
tải đứng trên nhịp chính tạo độ vồng ngược ở nhịp biên làm tăng thêm biến dạng hình
học phi tuyến của dây nhịp biên và kết quả làm giảm độ cứng chung toàn cầu. Vì vậy,
trong thực tế với cầu nhịp lớn phổ biến sử dụng dầm cứng là dầm đơn giản. Ví dụ, cầu
Golden Gate có 3 nhịp theo sơ đồ 344 + 1281 + 344m, nhịp biên có dây treo đứng, dầm
cứng là những nhịp đơn giản dạng dàn. Ngược lại trong cầu treo ba nhịp với chiều dài
nhịp không lớn lắm thì biện pháp chủ yếu là dầm cứng liên tục.
1.2.4. Cầu treo dầm cứng khơng có lực đẩy ngang
Như trên đã phân tích, nhược điểm lớn của cầu treo là phải cấu tạo mố neo đồ sộ,
tốn kém và rất phức tạp khi cơng trình nằm trong khu vực địa chất xấu. Nếu trong các
sơ đồ cầu treo ba nhịp liên kết các đầu dây chủ vào đầu dầm thì dầm cứng sẽ chịu toàn
bộ lực ngang thay cho mố neo. Khi đó hệ trở thành cầu treo dầm cứng khơng có lực đẩy
ngang và mở ra triển vọng áp dụng dầm cứng bằng bê tông cốt thép trong cầu treo. Cầu
treo dầm cứng khơng có lực đẩy ngang phổ biến ứng dụng với sơ đồ ba nhịp với nhịp
biên có dây treo đứng hoặc khơng (Hình 1-14a,b), tuy nhiên cũng có thể áp dụng cho sơ
đồ nhiều nhịp.