Hva er en sjokkoverføringsenhet/låseenhet?
Sjokkoverføringsenhet (STU), også kjent som Lock-up device (LUD), er i utgangspunktet en enhet som kobler sammen separate strukturelle enheter.Den kjennetegnes ved sin evne til å overføre kortsiktige slagkrefter mellom forbindelsesstrukturer samtidig som den tillater langsiktige bevegelser mellom strukturene.Den kan brukes til å forsterke broer og viadukter, spesielt i tilfeller der frekvensen, hastigheten og vekten til kjøretøy og tog har økt utover de opprinnelige designkriteriene for strukturen.Den kan brukes til å beskytte strukturer mot jordskjelv og er kostnadseffektiv for seismisk ettermontering.Ved bruk i nye design kan store besparelser oppnås i forhold til konvensjonelle konstruksjonsmetoder.
Hvordan fungerer en sjokkoverføringsenhet/låseenhet?
Sjokkoverføringsenheten/låseanordningen består av en maskinert sylinder med en overføringsstang som er koblet i den ene enden til strukturen og i den andre enden til stempelet inne i sylinderen.Mediet i sylinderen er en spesielt formulert silikonblanding, nøyaktig designet for ytelsesegenskapene til et spesifikt prosjekt.Silikonmaterialet er omvendt tiksotropt.Under langsomme bevegelser forårsaket av temperaturendringer i strukturen eller krymping og langvarig kryping av betong, er silikonet i stand til å presse seg gjennom ventilen i stempelet og gapet mellom stempelet og sylinderveggen.Ved å stille inn ønsket klaring mellom stempelet og sylinderveggen kan forskjellige egenskaper oppnås.En plutselig belastning får transmisjonsstangen til å akselerere gjennom silikonblandingen i sylinderen.Akselerasjonen skaper raskt en hastighet og gjør at ventilen stenges der silikonet ikke kan passere raskt nok rundt stempelet.På dette tidspunktet låser enheten seg, vanligvis innen et halvt sekund.
Hvor er en sjokkoverføringsenhet/låseenhet aktuelt for?
1, Stagbro
Store spennbroer har ofte ekstremt store forskyvninger på grunn av seismiske reaksjoner.Den ideelle designen med stort spenn ville ha tårnet integrert med dekket for å redusere disse store forskyvningene.Men når tårnet er integrert med dekket, påvirker krympings- og krypkreftene, samt termiske gradienter, tårnet i stor grad.Det er en mye enklere design å koble dekk og tårn med STU, og skaper den faste forbindelsen når det er ønskelig, men lar dekket bevege seg fritt under normale operasjoner.Dette reduserer kostnadene for tårnet og eliminerer likevel, på grunn av LUD-ene, de store forskyvningene.Nylig bruker alle større strukturer med lange spenn LUD.
2, Kontinuerlig bjelkebro
Den gjennomgående bjelkebroen kan også betraktes som en fire-spenns sammenhengende bjelkebro.Det er kun en fast brygge som må ta alle laster.I mange broer er den faste bryggen ikke i stand til å motstå de teoretiske kreftene fra et jordskjelv.En enkel løsning er å legge til LUD-ene ved ekspansjonsbryggene slik at alle tre bryggene og abutmentene deler den seismiske belastningen.Tilsetningen av LUD-ene er ganske kostnadseffektiv sammenlignet med å styrke den faste bryggen.
3, Single Span Bridge
Den enkle spennbroen er en ideell bro hvor LUD kan skape forsterkning gjennom deling av last.
4, Anti-seismisk ettermontering og forsterkning for broer
LUD kan spille en betydelig rolle i å hjelpe ingeniøren med å oppgradere strukturen til en minimumskostnad for anti-seismisk forsterkning.I tillegg kan broer forsterkes mot vindlast, akselerasjon og bremsekrefter.
