Общая характеристика висячих и вантовых мостов. Элементы висячих и вантовых мостовых конструкция и материалы, страница 15

Если кабель прямолинеен, то деформации его упругие, следовательно, перемещения вершин пилонов и прогибы загруженного пролета небольшие.

Для поддержания натяжения кабеля жесткости и устранения его упругих деформаций в незагруженных пролетах, возможно устройство подвижного анкерного противовеса (предложение Н.С. Стрелецкого – т.н. рычаг второго рода) см. рис. 8.25 (при этом расходы на анкерные устройства несколько снижаются).

Рис. 8.25. Принципиальная схема подвижного противовеса кабеля жесткости

8.6. Безраспорные висячие мосты с балкой жесткости

При необходимости избавиться от сооружения дорогостоящих анкерных опор могут быть применены безраспорные висячие системы.

Основная их особенность заключается в том, что такие мосты в отношении опорных реакций подобны неразрезным балкам (см. рис. 8.26).

Рис. 8.26. Схема передачи усилий от кабеля

в висячих мостах с неразрезными балками жесткости

а – при L₁>0,25´L₂     б – при L₁<0,25´L₂.

Балки жесткости в таких мостах могут быть неразрезными, являясь распоркой, или консольными, при этом шарниры должны допускать передачу сжимающих усилий (распора) см. рис. 8.27.

Рис. 8.27 Схема шарнирной балки жесткости

Достоинства безраспорных мостов:

1. Отсутствие необходимости в устройстве дорогостоящих анкерных опор (специальных анкеров для закрепления несущей нити);

2. Эти системы менее чувствительны к температурным воздействиям, в них не возникает дополнительных температурных усилий;

3. В этих системах создаются благоприятные условия для применения железобетонных балок жесткости.

Недостатки безраспорных мостов:

1. Необходимость монтажа балки на подмостях (здесь играет роль глубина воды, наличие и мощность ледохода, обеспечение непрерывного судоходства и т.п.), или с помощью монтажных вант, т.к. балка должна быть смонтирована до подвешивания кабеля – сооружение ее навесным способом затруднено;

Сборка балки навесным способом все же возможна, но только при начальном жестком закреплении боковых пролетов, см. рис. 8.28.

Рис. 8.28 Сборка внавес центрального пролета при жестком прикреплении крайних

2. Более мощные балки жесткости, работающие дополнительно на сжатие;

3. Пониженная, при прочих равных условиях жесткость системы, т.к. точки закрепления кабеля на концах балки жесткости нельзя считать неподвижными за счет сжатия балки.

Как следствие отмеченных недостатков – ограничение длины пролетов относительно небольшими размерами.

Примеры из практики:

– мост через р. Рейн в Кельне, схема – 91+315+91, мост разрушен во время Второй мировой войны, однако его центральный пролет и на сегодняшний день является рекордным для безраспорных висячих мостов с балками жесткости, см. рис. 8.29;

Рис. 8.29. Схема моста через р. Рейн в г. Кельне

– Крымский мост в Москве, 1938 г., схема – 47,5+168+47,5 м, ширина без тротуаров 26,2 м;

– мост через р. Днепр в Киеве с центральным пролетом 160 м;

– мост через р. Кузнечиху в Архангельске, схема – 62+124+62 м. см. рис. 8.30.

    

Рис. 8.30. Мост через р. Кузнечиху в Архангельске

(общий вид моста, кабель моста во время сборки и в период эксплуатации)

8.7. Особенности применения

железобетонных балок жесткости

1. Возможность применения местных материалов при изготовлении балок;

2. Балки конструктивно имеют мощное сечение, т.о., как правило, не требуют специального усиления на прочность и устойчивость;

3. Сечение балок зависит не от величины пролета, а от длины панели, следовательно, при одинаковых панелях сечение может быть постоянным, независимо от величины пролета (т.о. по предложению В.И. Кириенко можно изготавливать стандартные железобетонные блоки длиной в одну панель и собирать из них пролеты различной длины);

4. Меняя стрелу провисания нити, можно регулировать (рационализировать) усилия (обжатие) в балке;

5. Мосты с железобетонной балкой обладают высокой жесткостью (увеличение жесткости в несколько (5 …6) раз). Повышение жесткости происходит за счет увеличения собственного веса конструкций т.к. в процентном отношении доля временной нагрузки становится меньше;