Обґрунтування конструкції понтонно-канатного мосту з точки зору концепції тенсеґріті
Loading...
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Метою даної роботи є аналіз досвіду реалізації концепції тенсеґріті, а також дослідження вже побудованих конструкцій і таких, що наразі проєктуються за таким принципом. Передбачено також визначення основних ознак та характеристик тенсеґріті-конструкцій і розгляд запропонованої раніше конструкції понтонно-канатного мосту з точки зору даної концепції. На основі проаналізованих даних пропонується розробити альтернативні конструкції понтонно-канатного мосту. Методика. Аналіз літературних джерел, даних про побудовані та запроєктовані мості та інші конструкції; аналіз та синтез елементів будівельних конструкцій. Результати. На основі результатів аналізу визначено основні ознаки тенсеґріті-конструкцій, а також принципи чисельного аналізу конструкцій для визначення деяких кількісних показників таких систем. Зроблено висновки про формальну неналежність до тенсеґріті-конструкцій як побудованих мостів і інших конструкцій, так і понтонно-канатного мосту. На основі задачі з пошуку архітектурних форм купольних систем через розрізання осесиметричних, запропоновано «первісну» симетричну конструкцію для понтонно-канатного мосту, що відповідатиме визначеним ознакам. За результатами дослідження існуючих кабельних і тенсеґріті-конструкцій запропоновано три альтернативні архітектурні форми для понтонно-канатного мосту. Наукова новизна. Виконано аналіз існуючих джерел, включаючи побудовані та проєктовані мости і споруди, що присвячені концепції тенсеґріті. Зроблено висновок про можливість і доцільність застосування даної концепції для запропонованого раніше понтонно-канатного мосту. Доведено, що в подальшому даний міст можна розглядати з точки зору тенсеґріті за умови введення деяких теоретичних припущень чи допоміжних елементів. Практична значимість. Для існуючої конструкції понтонно-канатного мосту, після погляду на неї з точки зору тенсеґріті та інших кабельних конструкцій, запропоновано альтернативні форми, що можуть мати додаткові переваги для конкретних умов проєктування чи будівництва.
ENG: Purpose. The purpose of this work is to conduct an analysis of the tensegrity concept implementation, as well as the study of already built structures and those that are currently being designed according to this principle. Also to determine main features and characteristics of tensegrity structures and to consider the previously proposed structure of the pontoon-cable bridge from the point of view of this concept. Based on the analyzed data, it is proposed to develop alternative designs of the pontoon-cable bridge. Methodology. Analysis of literary sources, data on constructed and designed bridges and other structures; analysis and synthesis of building structures elements. Findings. Based on the studied data, the main features of tensegrity, as well as the principles of numerical analysis of structures to calculate some quantitative indicators of such systems, were determined. Conclusions were made about the formal non-compliance of both the built bridges and other structures, as well as the pontoon-cable bridge with tensegrity concept. Based on the task of finding architectural forms of dome systems through cutting axisymmetric ones, an "antiderivative" symmetrical structure for a pontoon-cable bridge is proposed, which will meet the specified characteristics. Based on the study of existing cable and tensegrity structures, three alternative architectural forms for the pontoon-cable bridge were developed. Originality. Analysis of existing sources, including constructed and designed tensegrity bridges and other structures, was conducted. A summary about the feasibility and usefulness of this approach for a previously proposed pontoon-cable bridge has been made. It was concluded that, in the future, this bridge can be considered from the tensegrity point of view, provided that the introduction of some tolerances or auxiliary elements were made. Practical value. For the existing structure of the pontoon-cable bridge, after considering it from the tensegrity and other cable structures’ point of view, alternative forms are proposed that may have additional advantages for specific design or construction conditions.
ENG: Purpose. The purpose of this work is to conduct an analysis of the tensegrity concept implementation, as well as the study of already built structures and those that are currently being designed according to this principle. Also to determine main features and characteristics of tensegrity structures and to consider the previously proposed structure of the pontoon-cable bridge from the point of view of this concept. Based on the analyzed data, it is proposed to develop alternative designs of the pontoon-cable bridge. Methodology. Analysis of literary sources, data on constructed and designed bridges and other structures; analysis and synthesis of building structures elements. Findings. Based on the studied data, the main features of tensegrity, as well as the principles of numerical analysis of structures to calculate some quantitative indicators of such systems, were determined. Conclusions were made about the formal non-compliance of both the built bridges and other structures, as well as the pontoon-cable bridge with tensegrity concept. Based on the task of finding architectural forms of dome systems through cutting axisymmetric ones, an "antiderivative" symmetrical structure for a pontoon-cable bridge is proposed, which will meet the specified characteristics. Based on the study of existing cable and tensegrity structures, three alternative architectural forms for the pontoon-cable bridge were developed. Originality. Analysis of existing sources, including constructed and designed tensegrity bridges and other structures, was conducted. A summary about the feasibility and usefulness of this approach for a previously proposed pontoon-cable bridge has been made. It was concluded that, in the future, this bridge can be considered from the tensegrity point of view, provided that the introduction of some tolerances or auxiliary elements were made. Practical value. For the existing structure of the pontoon-cable bridge, after considering it from the tensegrity and other cable structures’ point of view, alternative forms are proposed that may have additional advantages for specific design or construction conditions.
Description
П. Овчинников: ORCID 0000-0003-1046-803X; О. Тютькін: ORCID 0000-0003-4921-4758
Keywords
тенсеґріті, понтонно-канатний міст, порожниста мотузка, канатна ферма, пошук форми, tensegrity, pontoon-cable bridge, hollow rope, cable truss, form finding, КТІ
Citation
Овчинников П. А., Тютькін О. Л. Обґрунтування конструкції понтонно-канатного мосту з точки зору концепції тенсеґріті. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2024. Вип. 25. С. 65-73. DOI: 10.15802/bttrp2024/303294.