Общая характеристика висячих и вантовых мостов. Элементы висячих и вантовых мостовых конструкция и материалы, страница 25

Рис. 10.13. Общий вид и пилон Северинского моста через р. Рейн в Кельне, 1959 г.

(схема моста 52+151+302+48+89+49 м)

Особенностью систем показанных на рис. 10.10 и 10.13, является большая перекрывающая способность, наличие всего одной промежуточной опоры, и более высокая вертикальная жесткость по сравнению с равнопролетными системами.

10.3.3. Трехпролетные мосты

Рис. 10.14. Вантовый мост Броттон, 1977 г., Франция

(центральный пролет моста длиной 320 м)

Рис. 10.15. Схема трехпролетного моста

(на примере моста через пролив Штремзунд (Швеция), 1956 г., см. также рис. 1.16)

Для данной системы имеем:

величина основного пролета       L_max = 100 … 400 (465) м;

величина бокового пролета       (0,2 … 1,0       обычно       0,4 … 0,45)´L₂

высота пилона        h_п = (1/5 … 1/7)L₂;

величина панели       d = 5 … 80 м (при различных балках жесткости);

величина панели       d₁ = (1,2 … 1,3)´d;

ширина пилона по фасаду, высота балки жесткости, число вант и углы их наклона те же, что и в двухпролетных мостах с неравными пролетами.

При величине боковых пролетов     L₁<0,25´L₂,     их не подвешивают на ванты (см. рис. 10.16).

 

Рис. 10.16. Схемы трехпролетных мостов

(на примере мостов через р. Рейн в Леверкузене, и р. Рейн в г. Дюссельдорфе)

Особенностью систем показанных на рис. 10.15 и 10.16, является высокая перекрывающая способность, и более высокая вертикальная жесткость (в случае устройства в них коротких боковых пролетов, не подвешиваемых на ванты).

Трехпролетные вантовые мосты с разной величиной боковых пролетов применяются достаточно редко.

Рис. 10.17. Проект вантового моста с разной величиной боковых пролетов

10.3.4. Многопролетные мосты и меры повышения их жесткости

Многопролетные вантовые системы применяются достаточно редко. Примерами таких сооружений могут быть мосты, показанные на рис 10.18, там же представлена одна из возможных схем загружения конструкции.

а)    б)

в)

Рис. 10.18. а - мост Рион-Антирион в Греции, б - мост Санниберг в Швейцарии,

в – схема многопролетного моста и его работы при загружении одного пролета

(D₁<D₂       если   L₁<0,25´L₂)

Для многопролетного вантового мостаосновные размеры и их соотношения, аналогичны рассмотренным выше, для двух- и трехпролетных.

Особенностями многопролетных вантовых мостов являются:

1. Они многократно статически неопределимы, поэтому в них трудно обеспечить работу гибких элементов в строгом соответствии с расчетом – сложно контролировать расчетные усилия в вантах;

2. Им присущи большие температурные перемещения;

3. При гибких пилонах в них трудно обеспечить необходимую вертикальную жесткость конструкции – системы эти гибкие.

Меры по повышению жесткости многопролетных вантовых мостов

1. Деление многопролетных вантовых систем на несколько трехпролетных с помощью промежуточных анкерных опор (аналогично висячим мостам);

2. Применение жестких пилонов (аналогично висячим мостам);

3. Применение горизонтальных предварительно напряженных кабелей жесткости соединяющих вершины пилонов (аналогично висячим мостам) и др. см. рис. 10.19;

Рис. 10.19. Сравнение по жесткости различных вантовых систем

(способы повышения вертикальной жесткости вантовых мостов)

4. Переход в многопролетных вантовых системах к консольным системам. Консольно-вантовые или рамно-вантовые системы Моранди, обладают повышенной жесткостью, однако они малоэкономичны из-за большого расхода железобетона на рамные элементы и фундаменты опор.

   

Рис. 10.20. Пятипролетный консольный мост через оз. Маракаибо, 1962 г., Венесуэла

Решение подобное представленному на рис. 10.20 предлагалось и в Японии для пролетов длиной 1000 м.

10.4. Схемы расположения вант в вантово-балочных мостах

По геометрической схеме расположения вант различают несколько вантовых систем, основные (наиболее часто используемые) из них:

1. С общим опиранием вант на пилонах и радиальным их расположением – схема пучок;

2. С раздельным опиранием и параллельным расположением – ярусно-параллельная схема арфа.