Общая характеристика висячих и вантовых мостов. Элементы висячих и вантовых мостовых конструкция и материалы, страница 12

Рис. 8.4. Схема освобождения балки от действия постоянной нагрузки

в период строительства

На сегодняшний день, висячие мосты с балкой жесткости являются наиболее распространенным типом висячих мостов.

Балка, непосредственно воспринимает и распределяет временную нагрузку более равномерно по длине провисающей нити см. рис. 8.2, что приводит к ограничению (уменьшению) геометрической нелинейности (геометрической изменяемости) кабеля.

Висячие мосты с балками жесткости (комбинированные висячие мосты) делятся на одно, двух, трех и многопролетные.

8.1. Однопролетные висячие мосты

Рис. 8.5. Однопролетный висячий мост в горах

Рис. 8.6. Принципиальная схема однопролетного висячего моста

Для данной системы мостов:

величина пролета       L_max = 200 … 300 м;

стрела провисания кабеля       ,       чаще     ;

очертание кабеля        – квадратная парабола;

величина панели       ,       или чаще       d = 10 … 15 м;

Для железобетонных систем d = 5 … 8 м, для металлических – d = 10 … 20 м. Увеличение длины панели, приводит к сокращению узлов, однако при этом возрастают усилия в подвесках, и утяжеляется проезжая часть

высота балки жесткости  ,     чаще     ;

С увеличением пролета, относительная высота балки жесткости, как правило, уменьшается.

Севернский мост в Англии (рис. 7.26) при пролете 985 м имеет коробчатую балку высотой 3,04 м (1/325´L), пролет Фортского моста в Англии (рис. 1.7) – 1000 м – почти равен пролету Севернского, Фортский мост имеет две фермы жесткости высотой 8,25 м (в 2,7 раза выше чем коробка Севернского), однако вертикальная жесткость этих мостов одинакова.

ширина пилона       ;

высота пилона        h_п = h_б+h+f,

здесь h = (0,05 … 0,1)´f,   но не менее 2,5 …3 м – в мостах с вертикальными подвесками, и h = (0,2 … 0,25)´f – с подвесками наклонными.

Шарнирно-подвижное опирание обеспечивает при  j = j₀  одинаковое максимальное усилие в цепи и оттяжке (тангенс угла наклона оттяжки к горизонту равен ). Шарнирно-подвижное опирание достигается за счет устройства на вершине пилона подвижных опорных частей (см. рис. 8.6), шарнирного опирания пилона на устой или за счет гибкости высокого металлического пилона, закрепленного на устое.

При проектировании, стрелу подъема продольного профиля проезда D из условий компенсации прогиба от временной нагрузки, изменения температуры и ползучести канатов назначают обычно около 1/200´L, см. рис. 8.7.

Рис. 8.7. Схема стрелы подъема однопролетного висячего моста

Однопролетные висячие системы всегда являются распорными, требуют устройства анкерных опор и применяются, как правило, для конструкций легких, небольших пролетов.

В практике мостостроения имеются примеры однопролетных мостов, которые можно отнести к т.н. беспилонным висячим системам – это ленточные висячие мосты (мост-лента), где проезжая часть совмещена с основными несущими элементами (см. рис. 8.8).

Рис. 8.8. Пешеходный мост-лента пролетом 40 м в Швейцарии

(общие виды, конструкции крепления плиты прохода и анкеровки пролетного строения)

Для устройства проезда (прохода), пролетное строение таких мостов имеет очень небольшую стрелу прогиба (1/200 … 1/300)´L (см. рис. 8.8 и 8.9). Здесь следует отметить, что чем меньше стрела прогиба, тем больше величина распора в системе и тем больше растягивающие напряжения, поэтому ленточные системы, как правило, характеризуются очень большим распором.

Рис. 8.9. Схема стрелы подъема моста-ленты

8.2. Двухпролетные висячие мосты

Рис. 8.10. Принципиальная схема двухпролетного висячего моста

Двухпролетные висячие системы (рис. 8.10) не получили широкого распространения, т.к. они обладают менее приемлемым внешним видом и являются менее экономичными по сравнению с однопролетными висячими системами.

Менее экономичны они потому, что в них естественным образом уменьшается стрела провисания кабеля, поэтому величина изгибающего момента в балке жесткости имеет бóльшие значения:      М_б.ж. = М_ох – Н´у,

здесь:

М_ох – момент в разрезной балке;

Н – распор;