Общая характеристика висячих и вантовых мостов. Элементы висячих и вантовых мостовых конструкция и материалы, страница 24

4. По материалу вант (с гибкими или жесткими вантами);

5. По восприятию распора (распорные или безраспорные);

6. По числу плоскостей вант (схеме поперечного сечения) (с двумя вертикально поставленными плоскостями вант, с двумя наклонно поставленными плоскостями вант, с одной плоскостью вант или тремя плоскостями вант);

7. По геометрической схеме расположения вант (с общим опиранием вант на пилонах и радиальным расположением – пучок, с раздельным опиранием вант на пилонах и непараллельным расположением (ярусно-расходящаяся) – веер, с раздельным опиранием и параллельным расположением (ярусно-параллельная) – арфа, а также схемы (ярусно-сходящаяся) – звезда и смешанная).

Ниже рассмотрены некоторые разделы классификации (по числу пролетов и по схеме расположения вант) в частности вантово-балочные мосты по числу пролетов принято делить на двухпролетные с равными или неравными пролетами, трехпролетные и многопролетные.

10.3.1. Двухпролетные мосты с равными пролетами

Рис. 10.7. Схема двухпролетного моста с равными пролетами

(на примере моста Сент-Флоран-ле-Вьен через р. Луару во Франции)

Для данной системы имеем:

величина основного пролета       L_max = 100 … 130 … 150 м;

высота пилона        h_п = (1/3 … ¼)L;

ширина пилона по фасаду     ;

высота балки жесткости        (следует отметить, что по условиям перевозки нецелесообразна высота балок более 3,6 м для любых пролетов и нагрузок);

число вант с одной стороны пилона       от 3 и более;

величина панели       d = 5 … 15,     10 … 40 м (при железобетонной балке);

величина панели       d = 10 … 20,     50 … 80 м (при металлической балке);

углы наклона вант (как правило)      (20 … 80)°;

минимальный угол наклона крайней ванты       (22 … 25)°.

Особенностью системы показанной на рис. 10.7, является наличие всего одной промежуточной опоры, однако, отсутствие в ней оттяжки, интенсивная работа пилона на изгиб (при загружении одного пролета), дает увеличенные прогибы балки жесткости.

При постановке вант-оттяжек (закреплении пилона), см. рис. 10.8, особого эффекта достичь не удается, т.к. оттяжки являются длинными гибкими элементами, провисают и включаются в работу системы с «опозданием» (системе присуща повышенная геометрическая нелинейность (изменяемость)).

Рис. 10.8. Схема двухпролетного моста при наличии вант-оттяжек

Увеличение общей жесткости системы дает применение железобетонной балки жесткости (имеющей большой собственный вес и догружающей пилон) и жесткого пилона (рис. 10.7) обеспечивающего минимальные смещения, однако при этом повышается сложность и материалоемкость конструкции моста.

Рис. 10.9. Схема двухпролетного путепровода при наличии жесткого пилона

10.3.2. Двухпролетные мосты с неравными пролетами

Рис. 10.10. Вантовый мост через р. шексну в Череповце

Рис. 10.11. Схема вантового моста с неравными пролетами

(на примере моста через р. Шексну в г. Череповце)

Для данной системы имеем:

величина основного пролета      L_max = 100 … 450 м;

величина бокового пролета       (0,2 … 1,0)´L₂,     чаще     (0,6 … 0,7)´L₂ ;

Такое соотношение основного и бокового пролетов обеспечивает необходимый запас по растяжению в оттяжке;

При величине бокового пролета     L₁<0,25´L₂,     его не подвешивают на ванты.

высота пилона        h_п = (1/3 … ¼)L₂;

ширина пилона по фасаду       ;

высота балки жесткости        

число вант с одной стороны пилона       от 3 и более;

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

величина панели

– для металлической балки жесткости – d₁ = 1,2…1,3d;

– для железобетонной d₁ = 0,7 … 0,8d (уменьшение величины крайней панели происходит из-за отсутствия в этой части балки жесткости продольной силы, что потребует в железобетонной конструкции мощного армирования).

углы наклона вант       (20 … 80)°;

минимальный угол наклона крайней ванты       (22 … 25)°.

Рис. 10.12. Схемы мостов через р. Днепр в Киеве и р. Рейн в Кельне