Основы расчета вантовых и висячих мостов

ми и устраивают поперечные диафрагмы. В диафрагмах оставляют отверстия для осмотра и окраски конструкции во время эксплуа­тации. В мостах больших пролетов сечение пилонов приходится развивать поперек и вдоль моста (рис. 27.6, з). Сечение делают многоячеистым, увеличивая размеры в плане вдоль моста больше, чем поперек, так как в поперечном направлении стойки пилона обычно связаны между собой, а это уменьшает их свободную длину.

Стойки пилонов могут быть оперты на опоры шарнирно или жестко защемлены в них. В последнем случае стойки работают не только на продольное сжатие, но и на поперечный изгиб.

Оттяжки распорных вантовых и висячих мостов закрепляют в массивных бетонных или железобетонных устоях, практически пол­ностью находящихся в грунте. Вес устоя должен соответствовать вертикальной составляющей усилия в оттяжке и гарантировать ус­тойчивость устоя против опрокидывания и скольжения при самых неблагоприятных сочетаниях расчетных усилий (рис. 27.6, и). Обычно канаты перегибают у входа в устой и разделяют на от­дельные части, закрепляя их на траверсе, установленной в устое. Для эксплуатации в устое делают смотровые колодцы и камеры. В скальных грунтах подобная конструкция упрощается, так как траверсу можно закрепить непосредственно в скале, где и выру­бают штольни и камеры для прохождения оттяжки к траверсе и эксплуатации.

27.3. Основы расчета вантовых и висячих мостов

Байтовые мосты рассчитывают исходя из предположения, что все ванты имеют достаточный запас растяжения и они не выклю­чаются из работы в местах выгибов балки жесткости вверх при прохождении временной нагрузки. Такой запас может быть создан постоянной нагрузкой при определенном порядке монтажа или предварительным натяжением вантов. Рассчитывают их, как стерж­невые системы. Удобнее всего образовывать основную систему вантовых пролетных строений, вводя перерезывающие шарниры в местах прикрепления вантов к балке жесткости, что заметно упро­щает расчет (рис. 27.7, а).

Байтовые пролетные строения имеют обычно высокую стати­ческую неопределимость. Например, в достаточно простой схеме на рис. 27.7, а 13 лишних неизвестных. Поэтому расчет ведут с при­менением ЭВМ. До расчета необходимо задаться жесткостями ван­тов и балки жесткости, а по результатам расчета уточняют их. При большом количестве вантов бывает трудно сразу достаточно точно определить площади вантов и балки жесткости и ее момент инерции, и расчет может потребовать нескольких приближений. Для систем с двумя—четырьмя вантами, подходящими с каждой

154

Рис. 27.7. Схемы для расчета вантовых мостов

стороны к пилону, можно воспользоваться формулой, предложен­ной проф. В. К. Качуриным, для предварительного определения усилий в вантах основного пролета и балке жесткости

1.50 (я-Ь/7) (I — 1,06Я) /

N_t=----------- L*_L22J------------ >__.    M_max = a(g-f-p)/2,           (27.1)

nsina

где g— интенсивность расчетной постоянной нагрузки; р — расчетная распре­деленная (эквивалентная) временная нагрузка при загружении всего главного пролета; / — длина основного пролета; к — относительное расстояние от пилона, к которому прикреплен рассчитываемый вант, до точки закрепления его на бал­ке жесткости, т. е. горизонтальная проекция ванта, деленная на пролет; п — число вантов, поддерживающих балку в основном пролете; a — угол наклона рассчиты­ваемого ванта к оси балки; а — коэффициент, равный 0,007 при двух вантах и 0,006 при трех — четырех в основном пролете со стороны одного пилона.

Усилия в вантах боковых пролетов, за исключением оттяжек, можно принять равными усилиям в симметричных им вантах глав­ного пролета. Усилие в оттяжке можно определить из условия пе­редачи на нее всех горизонтальных составляющих усилий вантов основного пролета, связанных с ней на пилоне. Продольные усилия в балке жесткости определяют из значений усилий во всех вантах.

Примеры линий влияния усилия в ванте (рис. 27.7, б) и момен­та в балке жесткости (рис. 27.7, в) даны на рис. 27.7 для схемы, показанной на рис. 27.7, а.

Проверки сечений балки жесткости выполняют так же, как в балочных мостах (см. главы 23 и 24).

Висячие мосты при проходе временной нагрузки получают боль­шие деформации и изменяют свою геометрическую схему. Поэтому

155