Висячий мост — мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (кабелей, канатов, цепей и др.), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. Работа висячих конструкций на растяжение позволяет полностью использовать механические свойства высокопрочных материалов (стальной проволоки, капроновых нитей и др.), а незначительный вес их даёт возможность перекрывать сооружения с наибольшими пролётами. Висячие конструкции сравнительно просты в монтаже, надёжны в эксплуатации, отличаются архитектурной выразительностью.
Висячие мосты находят наиболее удачное применение в случае большой длины моста, невозможности или опасности установки промежуточных опор (например, в судоходных местах).
Мосты такого типа выглядят очень гармонично, одним из наиболее известных и красивых примеров является мост Золотые Ворота, расположенный на входе в бухту Сан-Франциско.
Основные несущие тросы (или цепи) подвешивают между установленными по берегам пилонами. К этим тросам крепят вертикальные тросы или балки, на которых подвешивается дорожное полотно основного пролёта моста. Основные тросы продолжаются за пилонами и закрепляются на уровне земли. Продолжение тросов может использоваться для поддержки двух дополнительных пролётов.
Под действием сосредоточенной нагрузки несущая конструкция может изменять свою форму, что уменьшает жёсткость моста. Для избежания прогибов, в современных висячих мостах дорожное полотно усиливают продольными балками или фермами, распределяющими нагрузку.
Используются также конструкции, в которых дорожное полотно поддерживается системой прямолинейных канатов, закреплённых непосредственно на пилонах. Такие мосты называются вантовыми.
Структура конструкции
Основные напряжения в висячем мосте — это напряжения растяжения в основных тросах и напряжения сжатия в опорах, напряжения в самом пролёте малы. Почти все силы в опорах направлены вертикально вниз и стабилизируются за счёт тросов, поэтому опоры могут быть очень тонкими. Сравнительно простое распределение нагрузок по разным элементам конструкции упрощает расчёт висячих мостов. Под действием собственного веса и веса мостового пролёта тросы провисают и образуют дугу. Ненагруженный трос, подвешенный между двумя опорами, принимает форму т. н. «цепной линии». Если весом тросов можно пренебречь, а вес пролёта равномерно распределён по длине моста, тросы принимают форму параболы. Если вес троса сравним с весом дорожного полотна, то его форма будет промежуточной между цепной линией и параболой.
Металические конструкции
... принципа. Экономия металла в металлических конструкциях достигается на основе реализации следующих основных направлений: применения в строительных конструкциях низколегированных и высокопрочных ... напряжение. 5. Мосты, эстакады. Мосты и эстакады имеют разнообразные системы: балочные, арочные, висячие. В балочных системах часто применяют сталежеле-зобетонные балки, объединяя стальные главные балки ...
Достоинства висячих мостов
— Основной пролёт можно сделать очень длинным при минимальном количестве материала. Поэтому использование такой конструкции очень эффективно при строительстве мостов через широкие ущелья и водные преграды. В современных висячих мостах широко применяют проволочные кабели и канаты из высокопрочной стали с пределом прочности 2—2,5 ГН/мІ, что существенно снижает собственный вес моста.
- Висячие мосты могут быть построены высоко над водой, что обеспечивает прохождение под ними даже высоких судов.
- Отсутствует необходимость ставить промежуточные опоры, что даёт большие преимущества, например, в случае горных разломов или рек с сильным течением.
— Будучи относительно податливыми, висячие мосты могут, без ущерба для целостности конструкции, изгибаться под действием сильного ветра или сейсмических нагрузок, тогда как более жёсткие мосты нужно строить более крепкими и тяжёлыми.
Недостатки висячих мостов
- Из-за недостаточной жёсткости моста может потребоваться перекрытие движения при штормовых погодных условиях.
- Прогибы моста в ответ на сосредоточенную нагрузку делают висячие мосты неприменимыми для железных дорог, так как в этом случае роль сосредоточенной нагрузки будет выполнять локомотив.
- Под действием сильного ветра опоры подвергаются действию большого крутящего момента, поэтому для них требуется хороший фундамент, особенно при слабых грунтах.
Сейчас мы твердо знаем что такое висячий мост, каковы его достоинства и недостатки, какова его структура конструкции и ее схемы и многое другое. Однако раньше люди не могли дать ответ на многие вопросы, мосты не были так хорошо изучены, поэтому случались разрушения. Такой горький опыт заставил людей детально изучить свойства висячих конструкций. Чтобы знать, как это происходило необходимо обратиться к истории развития и применения висячих мостов.
висячий мост металлический железобетонный
Висячие мосты занимают видное место в истории мостостроения. Они появились на заре развития человеческого общества и в ранний период имели весьма примитивные конструктивные формы.
Рисунок 1.1 Простейший висячий мост
Через ущелье, горный поток или овраг перекидывалось две или несколько толстых веревок, иногда просто лиан (Основные несущие элементы); пространство между ними застилалось или закладывалось досками, и мост был готов. Иногда протягивался еще один свободный канат, чтобы служить поручнем. Такого типа мосты встречались в Южной Америке, Японии, Тибете, на Кавказе и в других местах. Они были весьма несовершенны, обладали малой грузоподъемностью, плохо сопротивлялись ветровым нагрузкам и сильно раскачивались даже от тяжести одного человека. Изображенный на рис.1 (сверху) висячий мост имел пролет 40 м, ширину 2,5 м и был укреплен на деревьях, стоящих на берегах. На канатах моста, сделанных из агавы, был уложен легкий бамбуковый настил.
В Китае около 3000 лет тому назад начали строить висячие мосты, настил на которых укладывался непосредственно на туго натянутых цепях или канатах, закрепляемых в скалах на берегах.
Первый висячий мост, описанный в литературе, конструктивная схема которого близка к современным схемам висячих мостов, был построен в 1741 г. в Англии через реку Тисс. Характерной особенностью этого моста являлось наличие самостоятельной проезжей части, соединенной с цепью подвесками. Этот мост имел пролет 21 м и служил для прохода горнорабочих.
Висячие покрытия. Металл
... в грунт распора, возникающего в оболочке. Особое положение в висячих покрытиях занимают легкие вантовые, предварительно напряженные конструкции, вес которых обычно значительно меньше 1 ... 1000 м и более. С увеличением пролета эффективность висячих конструкций увеличивается. Формообразующие способности висячих покрытий открывают возможности создания самых разнообразных архитектурно-конструктивных ...
За истекшие 266 лет с момента открытия указанного выше моста во всех странах мира было построено большое количество висячих мостов, конструкция которых постоянно совершенствовалась, а пролеты увеличивались. Уже в начале XIX века выявились их экономические преимущества перед каменными. К концу XIX века мосты имели уже значительные пролеты. Пролетные строения стали опирать не на цепные, а на кабельные подвесы из высокопрочных материалов
Переход от примитивных конструкций висячих мостов к современным системам относится к XVII—XVIII вв. и связан с именами испанца Веррантиуса (дал с своем сочинении описание висячих мостов на железных цепях, где указывалась конструкция с отделением полотна моста от поддерживающих цепей. Полотно прикреплялось к цепям на подвесках), француза Пойе (предложил систему, в которой полотно моста поддерживалось вантами, идущими от двух высоких мачт) и англичанина Джеймса Финли. Последний получил на свою висячую систему патент в 1808 году, в которой цепь выполнялась из кованых звеньев, соединенных между собой по длине моста короткими соединительными звеньями в местах подвесок, расположенных друг от друга на равных расстояниях. Цепи на берегах опирались на каменные столбы и были пропущены в анкерные устои, где и закреплены в них своими концами. К подвескам была подвешена проезжая часть моста, состоящая из поперечных балок и настила.
Первые висячие мосты, оказавшиеся способными соответствовать современным требованиям, были построены в Северной Америке в конце XVIII столетия (более 50 мостов).
Первый висячий мост был построен Джеймсом Финли в Пенсильвании в 1796 г. В начале XIX века в этом штате существовало уже довольно много таких мостов. Самым крупным из них был мост в 91,8 м через реку Скукл (Schuylkill) близ Филадельфии.
Характерно, что ни один из висячих мостов раннего периода строительства не имел каких-либо ветровых связей, так как считалось, что цепь имеет естественную форму равновесия и будет к ней возвращаться, независимо от величины и направления прогибов.
Итак, в первом периоде, продолжавшемся примерно до 1810 г., строились, как правило, цепные мосты небольших пролетов. Они обладали значительным собственным весом и сравнительно небольшой грузоподъемностью. Основным несущим элементом таких мостов являлась цепь, составленная из колец или отдельных жестких элементов, соединенных между собой болтами (шарнирами).
В начале XIX века уже выявились экономические преимущества висячих мостов по сравнению с каменными мостами, которые имели в то время широкое распространение. Так, например, построенный в 1820 г. в Англии висячий мост через реку Твид пролетом 110 м стоил примерно в 4 раза дешевле каменного моста такой же длины.
Британские инженеры последовали примеру американцев, в результате чего на протяжении первой четверти XIX века было построено много цепных мостов и в Англии. Крупнейший из них — мост Меней, соединяющий берег Уэльса с островом Англси, был спроектирован и построен Томасом Тельфордом. Строительство велось с 1822 по 1826 гг. В 1826 г. в Англии состоялось открытиие Менейского цепного моста, который прослужил около ста лет, имел пролет 177 м при отношении стрелы к пролету 1/12.
Мосты в древности (2)
... железобетоне, приобрел облик, отвечающий своему названию, Каменного моста. Большой Устьинский мост построен в 1938г. Сохраняет название старого моста. Мост однопролетный, находится недалеко от впадения ... арочных (Большой Каменный мост, Большой Устьинский и Большой Краснохолмский) и один висячий (Крымский). Четвертый арочный мост - из железобетона (Москворецкий). Большой Каменный мост поставлен на ...
В этот же период был построен еще ряд мостов во Франции, США и других странах, пролеты которых не превышали 150 м.
Строительная практика висячих мостов опережала теоретическую их разработку, так как строившиеся висячие мосты, состоявшие из цепи, к которой подвешена проезжая часть, представляли собою гибкую изменяемую систему, что приводило к колебаниям и большим прогибам таких примитивных висячих мостов, к расстройству соединений, авариям и катастрофам.
Однако, несмотря на неблагоприятные последствия разрыва между практикой строительства висячих мостов и состоянием теоретической разработки этого вопроса, висячие мосты были незаменимыми системами для больших пролетов (применение их вызывалось низким состоянием техники постройки опор мостов), а обрушенные мосты вновь и вновь восстанавливались и усиливались.
По неполным статистическим данным из висячих мостов больших пролетов от 60 м и выше, построенных начиная с 1741 г. по 1885 г., 82 моста просуществовали от 50 до 120 лет, 30 мостов — от 20 до 50 лет и 6 мостов — менее 10 лет.
Несмотря на отрицательные качества простейшей формы висячего моста, эти мосты оказались не менее долговечными, чем другие системы мостов, что объясняется простотой усиления и реконструкции, которой характеризуются висячие мосты.
Для небольших, в то время существовавших, нагрузок гибкость системы моста не вызывала каких-либо сомнений в прочности моста и не затрудняла движения по нему «легких нагрузок», вследствие чего инженеры того времени заблуждались, считая преимуществом и естественными природными качествами гибких висячих мостов возвращение гибкой цепи или каната моста к его первоначальному виду, после прохода нагрузки, т. е. стремились теорию висячих мостов построить на использовании простейшей формы естественного равновесия каната, переброшенного с берега на берег.
Гибкие мосты простейшего типа получили наибольшее развитие после 1822 г., когда был изобретен кабель из проволоки с высокими допускаемыми напряжениями и с прядением этого кабеля на месте из отдельных проволок или прядей при сооружении висячих мостов.
Вторая четверть XIX века ознаменовалась широким применением кабельных висячих мостов, в которых основной несущий элемент (цепь) был заменен тросом (проволочным кабелем).
Это привело к значительному прогрессу, так как кабель обладал более высокой прочностью по сравнению с цепью. Изобретение стальных проволочных канатов дало возможность строить мост навесу без подмостей и расширить строительство висячих мостов до весьма больших пролетов
В этот период был построен целый ряд кабельных мостов во Франции, Англии, Америке и других странах.
Открытый в 1834 г. висячий мост в Швейцарии близ Фрейбурга оказался в то время уникальным. Он имел пролет 265 м, стрелку кабеля 1/14 пролета, ширину проезжей части 6,5 м и перекрывал долину реки на высоте 51 м над уровнем воды. Мост подвешен на 4 кабелях, диаметром по 135 мм, причем каждый кабель состоял из 1056 проволок толщиною 3,8 мм с временным сопротивлением 82 кг/мм2.
Увеличение временных нагрузок, неправильная заделка канатов и. цепей в устоях, а также действие ветра, приводившее к большим колебаниям всей системы (основанной на примитивном использовании естественной формы равновесия каната) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, привели в ряде мостов к тяжелым катастрофам и авариям. Катастрофы будут подробно рассмотрены в разделе «Катастрофы при применении висячих мостов простейшей формы»
Мост Золотые ворота в Сан — Франциско
... 4 мая 1976 года. АВТОМОБИЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ Как единственный выезд из Сан-Франциско на север, мост Золотые Ворота является частью как федерального шоссе 101, так и шоссе штата Калифорния ... транспортного сообщения с северными районами штата. Тогда Золотые Ворота можно было пересечь только на пароме. Тем не менее, к идее возведения моста возвращались вновь и вновь. Официальное предложение о ...
Рисунок 1.2 Мост Г. Вашингтона через р. Гудзон в Нью-Йорке
Последующий примерно столетний период характерен массовым строительством висячих мостов во многих странах мира. Конструкции висячих мостов быстро совершенствовались. Стали применяться высокопрочные материалы, а пролеты мостов постоянно увеличивались и к началу XX столетия приближались к 500 м. Так, например, в 1883 г. был построен знаменитый Бруклинский мост в Нью-Йорке с грандиозным для того времени пролетом — 486 м.
В XX веке было построено большое количество висячих мостов, основные достижения технологии их строительства таковы:
- В 1929 г. был построен Амбассадорский мост через реку Детройт вышедший на первое место среди всех систем мостов по длине пролёта, превзойдя Квебекский мост с пролётом 548 м.
Мост соединил две соседние страны — Канаду и США. Строительство продолжалось два года. Средний пролет моста равен 563 м. Высота стальной решетчатой балки жесткости — 6,7 м.
Отношение высоты балки жесткости к пролету 1: 84. Ширина проезжей части 14,1 м, тротуаров — 2,4 м. Мост поддерживается двумя кабелями, состоящими из параллельных проволок. Диаметр каждого кабеля равен 48,9 см.
- В 1931 г. построен мост через Гудзон (рис. 1.2) длиной 1067 м, — первый мост, превзошедший километровый пролёт, окончательно закрепивший превосходство висячих систем. Мост имеет стальные решетчатые пилоны высотой 181 м.
Пролет его равен 1067 м. Поперечное сечение моста показано на рис. 1.3. Расстояние между двумя балками жесткости равно 32,29 м. Проезжая часть поддерживается четырьмя кабелями диаметром 91,4 см. Кабели этого моста состоят из 61 пряди.
Каждая прядь изготовлена из 434 проволок диаметром 4,9 мм.
Рисунок 1.3 Поперечное сечение моста через реку Гудзон
Временное сопротивление проволоки 155 кН/ см2, а условный предел текучести -105 кН/см2. Подвески, между которыми расположены тротуары имеют диаметр 78 мм. Каждая поперечная балка подвешена четырьмя подвесками. Всего в одном кабеле содержится 26474 параллельных проволок. Общая длина проволок в кабеле составляет 171 000 км. Мост был спроектирован двухъярусным. В 1929 г. был сооружен только верхний ярус для восьми полос автомобильного движения. В середине — проезд шириной 12,2 м — предназначен для грузового транспорта, а по бокам полосы для легковых автомобилей.
В период с 1959 по 1962 гг. был пристроен нижний ярус, что позволило справиться с возросшим транспортным потоком. В результате пристройки образовалась ферма жесткости высотой 9,14 м.
— В 1937 г. в Сан-Франциско построен мост Золотые Ворота, длина 1280 м, предмет национальной гордости американцев (на праздновании 50-летия моста в 1987 г. собралось 150 000 человек), получил много призов за красоту, особый эффект от оранжевого кабеля на фоне голубого океана. В 1953 г. после катастрофы с висячим мостом в Такомской Долине (1940 г.), мост «Золотые Ворота» был усилен горизонтальными удерживающими кабелями.
Амурский железнодорожный мост. Предложения Н.С. Мордвинова о ...
... длина моста без учета подходов: 3891 м Общая длина всего мостового перехода: 13500 м Изначальная продольная схема моста: 6х35,8м+18х127,4м+36,7м На рубеже тысячелетий Амурский ... через Манчжурию по Китайско-Восточной железной дороге (КВЖД), построенной нашими соотечественниками на российские же деньги (по ... машинист Семен Гольберт, за что был жалован 5 золотыми рублями. В тот день сомкнулись все звенья ...
- В 1940 г. через пролив Пюджет Саунд был построен трехпролетный Такомский мост, который, просуществовав всего четыре месяца, обрушился от колебаний, вызванных действием ветра.
В октябре 1950 г. было открыто движение по новому Такомскому мосту, построенному на том же месте с использованием старых фундаментов опор. Длина главного пролета равна 853 м. Новый мост отличается от старого балкой жесткости, выполненной в виде стальной решетчатой фермы высотой 10 м. Балка жесткости поддерживается двумя кабелями диаметром 50,8 см каждый.
- В 1965 г. в Нью-Йорке построен мост «Верразано-Нерроуз», длина 1298 м, — последний американский мировой рекорд, остающийся до сих пор рекордом Америки.
— В 1997 г. в Японии, между островами Сикоку и Хонсю построен мост Акаси-Кайкё, который дважды вошёл в книгу рекордов Гиннесса: как самый длинный подвесной мост — длина одного его пролёта составляет 1991 м — и как самый высокий мост, так как его пилоны поднимаются на 297 м, что выше девяностоэтажного дома. Общая же протяжённость этого уникального трехпролетного сооружения составляет 3911 м. Несмотря на огромные размеры моста, его конструкция достаточно прочна, чтобы выдержать порывы ветра до 80 м в секунду и землетрясения до 8 баллов по шкале Рихтера, которые нередки на Дальнем Востоке.
В нашей стране висячие мосты не получили такого большого развития, как в США, Англии, Франции, Японии и других странах. Во-первых, они появились у нас значительно позже. Г. П. Передерий считает, что первый висячий мост в России был построен в 1823 г. в Петербурге в Екатерингофском парке и имел пролет 15,2 м. Отставание в этой области объясняется многими причинами, одна из которых заключается в отсутствии сравнительно больших водных преград, которые требовали бы строительства столь больших пролетов.
Первые висячие мосты в России построены в Петербурге в 1820-1830-е гг.:
1823 г., пешеходный мостик в Екатерингофском парке пролетом 15,2 м;
1824 г., Пантелеймоновский мост через р. Фонтанку у Летнего сада, L = 40 м (разобран в 1905 г. после разрушения соседнего Египетского моста при проходе кавалерийского отряда).
Некоторые пешеходные висячие мостики того периода сохранились до сих пор: Почтамтский (через Мойку), Банковский и Львиный (через канал Грибоедова).
1836 г., г. Брест-Литовск, первый в России висячий мост на проволочных канатах, L = 89 м. 1847 г., г. Киев, р. Днепр, четырехпролетный мост, L = 134 м, разрушен белополяками в 1920 г. В XX в. на территории СССР построен ряд висячих мостов весьма больших пролетов под трубопроводы (р. Амударья, L = 660 м; р. Днепр, L = 720 м) и временный мост пролетом 874 м через Волгу под линию при строительстве ГЭС.
Самым же известным российским висячим мостом является Крымский мост через Москва-реку. Своё название мост унаследовал от когда-то существовавшего на месте моста Крымского брода, через который переправлялись татары при набегах на Москву. Построенный в 1938 г., общей длиной в 688 м, он в то время вошёл в первую шестёрку мостов Европы по длине речного пролёта — 168 м. Тип конструкции, который использовали инженер Б. П. Константинов и архитектор А. В. Власов при проектировании Крымского моста, очень редко встречается в мировой практике. Его пилоны стоят отдельно и поверху не соединены. Несмотря на то, что вес металлических конструкций Крымского моста достигает 10 000 т, мост кажется очень лёгким и ажурным. И хотя Крымский мост уже стал одной из визитных карточек Москвы, в мировой табели о рангах он занимает более чем скромное место. ( Подробнее о Крымском мосте в разделе «Примеры висячих мостов»).
Особенности конструкций консольных мостов
... путем чередования базовых и зависимых пролетов по длине сооружения. [3] Консольные системы: В период развития металлических конструкций балочная система мостов, отличаясь простотой и универсальностью, удобными для ... более сложных системах. В дальнейшем при рассмотрении не только металлических, но и появившихся позже железобетонных мостов в поле нашего зрения постоянно будут оставаться три основные ...
4.1 Мост Золотые Ворота
Мост «Золотые Ворота» — висячий мост через пролив Золотые Ворота. Он соединяет город Сан-Франциско на севере полуострова Сан-Франциско и южную часть Марин-Каунти, рядом с пригородом Саусалито. Мост «Золотые Ворота» был самым крупным висячим мостом в мире с момента постройки в 1934-м году и до 1964-го года.
Рисунок 4.1 Мост «Золотые ворота»
Проект моста подготовил инженер Иозеф Штраус, а консультантом был архитектор Ирвинг Морроу, который использовал в дизайне элементы стиля арт-деко. Все математические вычисления для моста сделал Чарльз Альтон Эллис, живший в городе Нью-Йорк, но из-за плохих отношений между ним и Иозефом Штраусом, имя Эллиса не фигурирует в строительстве моста и не вписано в табличку строителей моста на южной башне. Следует отметить, что все расчеты производились при помощи арифмометров и логарифмических линеек.
Историческая справка.
Необходимость соединить берега пролива Золотые Ворота мостовым сооружением стала совершенно очевидной еще в 1923 г., однако строительство его было начато лишь после провозглашения президентом Франклином Рузвельтом так называемого «нового курса» с целью оживления экономики. В период 1933 — 1937 гг. в Сан-Франциско были возведены два моста: один над проливом в направлении района Окленд и другой под названием Золотые Ворота.
Строительство моста началось 5 января 1933 года.
Сооружение моста представляло собой серьезную техническую задачу из-за больших нагрузок на конструкцию, которая осложнялась характером здешних тихоокеанских течений. Новое сооружение должно было выдерживать потоки океанских вод, текущих со скоростью до 185 км в час, а также порывы ветра, вызывающие колебания до 9 м. Внеплановое испытание мост прошел 1 декабря 1951 г., когда штормовой ветер достиг скорости 130 км в час; тогда основной пролет отклонился на 8 м по горизонтали и на 2 м по вертикали, что, впрочем, не вызвало серьезных повреждений.
Трудной задачей явилось возведение основания южной опоры на глубине 30 м, где потребовалось использовать гигантский воздушный кессон. Также при монтаже конструкции под настилом была растянута специальная страховочная сеть, спасшая жизнь 19 рабочих, но были и погибшие в ходе строительства.
Рисунок 4.2 Мост во время тумана
С самого начала мост был выкрашен оранжево-красной краской. Красный и оранжевый — цвета, которые всегда используются при возведении стальных конструкций, потому что данные краски содержат свинцовый компонент, защищающий сталь от ржавчины. Цвет моста Золотые Ворота имеет ещё и то преимущество, что хорошо виден в тумане, который так часто сгущается над этой местностью. Но в туманную погоду краска разлагается на элементы, вредные для окружающей среды.
Мосты Санкт-Петербурга
самый длинный мост — Большой Обуховский (вантовый) мост через Неву (полная длина мостового перехода — 2824 метров) самый длинный разводной мост — Александра Невского через Неву (длина без береговых сооружений 629 м, вместе с ...
Это выяснилось значительно позже, и сейчас идёт разработка безвредных соединений. Пока из экспериментов ничего не вышло, некоторые участки моста выкрасили серой краской. Но это отступление от традиции поддержки не нашло.
Параметры моста.
Длина моста — 1970 метров, длина основного пролета — 1280, высота опор — 230 метров над водой. От проезжей части до поверхности воды — 67 метров. Стальная решетчатая ферма жесткости высотой 7,6 м поддерживается двумя кабелями из параллельных проволок диаметром 92,7 см.(кабель состоит из 61 пряди, каждая прядь состоит из 450 проволок.
Мост сегодня.
Мост «Золотые Ворота» является единственным маршрутом из Сан-Франциско на север. Автомобильное движение по мосту осуществляется по шести полосам. В среднем, сто тысяч автомобилей в сутки проезжают по мосту. Ограничение скорости на мосту — 45 миль в час (~72 км/ч).
В южной оконечности моста и в его центральной части функционируют два звуковых сигнала для проводки судов в тумане. Эти горны используются по пять часов в день в самый туманный период года с июля по октябрь. А на верхушках мостовых опор расположены сигнальные светильники, предназначенные для самолетов.
Мост «Золотые ворота» — уникальное архитектурное сооружение, которое можно назвать одним из новых чудес света.
4.2 Бруклинский мост
Брумклинский мост (англ. Brooklyn Bridge) — один из старейших висячих мостов в США, он пересекает пролив Ист Ривер и соединяет районы Бруклин и Манхеттен в городе Нью-Йорк. На момент окончания строительства он являлся самым большим подвесным мостом в мире и первым мостом, в конструкции которого использовались стальные прутья. Первоначальное название — Мост Нью-Йорка и Бруклина (англ. New York and Brooklyn Bridge).
Рисунок 4.3 Бруклинский мост
Историческая справка.
Мысль о том, как соединить отдельные города Манхэттен и Бруклин (ныне представляющие собой районы Нью-Йорка), обсуждалась в обществе с 1806 г. С целью оценки данного проекта проводились исследования; рассматривался вопрос о строительстве туннеля, что тогда считалось менее затруднительным, нежели вести наземные работы. Более 60 лет велись дебаты (порой приобретавшие язвительный характер), пока, наконец, дело не сдвинулось с мертвой точки. В 1869 г. Джон Огастес Реблинг представил свой проект «Нью-Йорк Бридж Кампани», которая и утвердила его 1 сентября того же года. Строительство моста началось 3 января 1870 года.
Джон Огастес Реблинг (1806—1869) получил хорошее теоретическое образование на факультете гражданского строительства Королевского политехнического института в Берлине. В Соединенных Штатах, куда он эмигрировал в 1831 г., он приобрел большой профессиональный опыт при постройке таких значительных сооружений, как Аллеганский акведук на реке Аплегейни, мост на реке Мононгахила в Питтсбурге, мост-акведук в Делавэре (он все еще функционирует) и подвесной мост на реке Огайо (длиной 120 м) в Цинциннати. В конце 60-х гг. XIX в. город Нью-Йорк испытывал бурный рост: за предыдущее десятилетие численность его населения возросла с 266 до 396 тыс. человек, что было рекордным показателем по сравнению с любым другим городом страны. В то же время активно развивался Бруклин, и строительство моста становилось насущной необходимостью.
Променад над водой. Эксплуатация пешеходных мостов с дополнительной функцией
... 2010 ГОДУ БЫЛ СОЗДАН УНИКАЛЬНЫЙ ПЕШЕХОДНЫЙ МОСТ HTLIX BRIDGE, СВОИМ ВИДОМ НАПОМИНАЮЩИЙ СПИРАЛЬ ДНК 07 образуют две легкие спиралевидные закручивающиеся конструкции, длина моста 280 метров, а масса достигает 1700 ...
Разрабатывая свой замысел, Реблинг предусматривал применение стали (редко используемого в то время материала) из-за ее двойной прочности в сравнении с привычным чугуном. Даже строительное оборудование представлялось совершенно новым: впервые при выемке фунта прямо под водой для установки опор использовались пневматические кессоны. К сожалению, строительному процессу сопутствовали неприятные эпизоды. Вначале произошел несчастный случай с самим Реблингом: перед началом работ он, находясь на пароме при осмотре места под будущие опоры, сломал ногу. Вслед за этим через несколько дней, 20 июля 1869 г., последовала и кончина самого проектировщика от столбняка. Ответственность по руководству проектом перешла к его сыну Вашингтону, который приобрел необходимый опыт, работая рядом с отцом на строительстве подвесного моста на реке Огайо в Цинциннати. Лично контролируя выемку земли под водой, Вашингтон Реблинг в 1872 г. сам спустился в кессон со сжатым воздухом и получил синдром декомпрессии (кессонную болезнь).
Руководить всеми работами он был вынужден теперь лишь из окна собственного жилища.
Строительство моста заняло 13 лет, и за это время произошло немало других несчастных случаев со смертельным исходом. Мост обошелся в 15.1 миллионов долларов. Наконец,23 мая 1883 года Бруклинский мост был введен в эксплуатацию.
В этот же день порядка 1,800 транспортных средств и около 150,300 человек воспользовались им, чтобы перебраться на другую сторону. Однако неделю спустя в народе прошёл слух о возможности внезапного обрушения моста, что стало причиной давки и гибели 12 человек. Чтобы уверить народ в прочности моста, власти провели по нему 21 слона из гастролировавшего неподалёку цирка.
Параметры моста.
Длина основного пролета — 486,3 м., длина боковых пролетов — 287м , полная длина моста — 1825 м., высота моста — 42 м., Высота опор — 84м.,. Проезжая часть поддерживается четырьмя кабелями диаметром 39,4 см. каждый. Кабель состоит из 5282 параллельных проволок диаметром по3 мм. В плоскости каждого кабеля размещено по 40 наклонных вант с обеих сторон пилонов. Главная балка состоит из 6 продольных решетчатых ферм, соединенных поперечными балками. Фермы имеют высоту 5,2 м. Отношение высоты балки жесткости к пролету 1:94.
Мост сегодня.
Облик Бруклинского моста известен во всем мире: настил его паутинообразной металлической конструкции подвешен на четырех закрепленных по краям тросах, поддерживаемых двумя гранитными башнями в неоготическом стиле.
По мосту осуществляется как автомобильное, так и пешеходное движение — вдоль он разделен на три части. Боковые полосы используются автомобилями, а средняя, на значительном возвышении, пешеходами и велосипедистами.
4.3 Мост Цин Ма
Цин Ма (Tsing Ма, ђВ”n‘е‹ґ) — висячий мост в Гонконге, пятый в мире по длине.
Рисунок 4.4 Мост Цин Ма днем
Соединяет остров Цин И на востоке и остров Мавань на западе, является частью магистрали Лантау, которая с тремя другими мостами соединяет Новые Территории, и остров Чек Лап Кок, где располагается Международный аэропорт Гонконга. Железная дорога — часть системы метро MTR, ветки Тунг Чунг и международного аэропорта. Мост по проекту компании «Yee Associates» и является самым протяженным мостом, предназначенным для автомобильных и железнодорожных перевозок. (Мост не имеет тротуаров. Парковка на нем также запрещена).
Создание моста началось в 1992 году, закончилось в 1997. Магистраль Лантау открылась 27 апреля 1997 года. Строительство моста обошлось в 7,2 миллиарда гонконгских долларов. На церемонии открытия присутствовала бывший премьер министр Англии Маргарет Тэтчер.
Особенности конструкции моста
Фундамент и конструкция опор. Одна опора построена со стороны острова Цин И, а другая — в 120 метрах от побережья искусственного острова Мавань. Каждая опора возвышается на 206 метров относительно уровня моря, и вкопана на относительно малую глубину. Опоры состоят из двух «ног», связанных между собой через некоторые интервалы перекладинами. «Ноги» сделаны из высокопрочного бетона по технологии непрерывной заливки бетона с использованием подвижной опалубки.
Закрепление. Силы натяжения в тросах уравновешены большими опорными сооружениями, расположенными с обеих концов моста. Это массивные бетонные конструкции, глубоко заделанные в землю на побережье островов Цин И и Мавань. Общий вес бетона, использованный при создании двух опорных конструкций — примерно 300 000 тонн.
Рис. 4.5 Закрепление тросов в массивные бетонные блоки
Основные тросы. Тросы были изготовлены подвесным методом формирования волокон. Этот процесс связан с протяжкой проволоки, обеспечивая подачу с постоянным натяжением и вытягиванием проволоки от одной опоры к другой, проходя через 500-тонные чугунные салазки наверху каждой опорной башни моста. 70 000 проводов, каждый диаметром 5,38 мм были объединены в основной трос диаметром 1,1 метр.
Подвесное полотно. Стальная конструкция полотна была изготовлена в Англии и Японии. После доставки она была обработана и собрана в г. Дунгуань в Китае в модули. Всего было подготовлено 96 модулей, каждый 18 метров длиной и весом 480 тонн. Модули были доставлены на место монтажа сделанными специально для этого баржами и устанавливались двумя прибрежными кранами, которые могли перемещаться вдоль основного троса.
Рисунок 4.6 Изготовление тросов подвесным методом
Рисунок 4.7 Монтаж модулей подвесного полотна
Пролёт, ближний к острову Цин И схож по форме и поперечному сечению с подвесным пролётом, но находится на основании, вместо того, чтобы быть подвешенным тросом. Это был первый пролёт, собранный на земле и установленный прибрежными кранами. Дальнейшие построения были произведены путем присоединения модулей используя подъёмные устройства, расположенные на уровне полотна. Было предусмотрено, что может произойти расширение стыков при допустимом максимальном перемещении ± 850 мм, которое должно происходить внутри этого пролёта.
Параметры моста.
Полная длина — 2,200 м., длина основного пролета — 1,377 м., высота опор — 206 м., диаметр тросов -1,1 м., высота моста — 62 м.
Мост имеет два уровня, На верхнем уровне расположена шестиполосная автомагистраль, по три полосы в каждом направлении. На нижнем — два железнодорожных пути и запасная двухполосная автодорога для служебных целей и для движения во время сильных ветров. Мост не имеет тротуаров.
Рисунок 4.8 Нижний уровень моста
Цин Ма стал излюбленным живописным местом и известной достопримечательностью. Для получения актуальной информации можно посетить Туристический центр и смотровую площадку Лантау, расположенные на северо-западе острова Цин И.
Рисунок 4.9 В вечернее время мост Цин Ма, сверкает огнями иллюминации
4.4 Мост Акаси-Кайкё
Акаси Кайкё (яп.–ѕђОЉC‹¬‘е‹ґ Акаси Кайкё: Охаси) — висячий мост в Японии, пересекающий пролив Акаси (Акаси Кайкё:) и соединяющий города Кобе на острове Хонсю с городом Авадзи на острове Авадзи. (ГИП Акаши-Кайке — Суритано Карина.) Является частью магистрали Хонсю—Сикоку. Центральный пролёт моста является самым длинным в мире и имеет длину 1991 метр. Это один из трёх мостов, соединяющих острова Хонсю и Сикоку.
Рисунок 4.10 Мост Акаси-Кайкё
Рисунок 4.11 День открытия моста
Историческая справка.
Перед тем, как этот мост был построен, через пролив Акаси действовала паромная переправа. Этот опасный водный путь часто подвергался сильным штормам. В 1955 году во время шторма утонули два парома, жертвами этой трагедии стали 168 детей. Волнения жителей и всеобщее недовольство вынудили японское правительство составить планы по строительству подвесного моста. Изначально планировалось построить железнодорожно-автомобильный мост, но в апреле 1986 года, когда началось строительство моста, было принято решение ограничиться только автомобильным движением в 6 полос. Фактически создание моста началось в 1988 году. Строительство моста началось в марте 1988 г. в осложненных условиях морского пролива при максимальной глубине по трассе моста 110 м, скорости течений 4,5 м/с и интенсивности судоходства 1400 судов/сутки, не считая рыболовного флота. (Пролив Акаси — международный водный путь, его ширина должна быть не менее 1500 метров.)
Во время строительства моста Акаси-Кайке в Японии произошло сильное землетрясение. Эпицентр располагался всего в 3,2 км от центра моста. После землетрясения было обнаружено смещение фундаментов опор, вызванное движением земной коры, до 72см по горизонтали и 22см по вертикали. Возникла необходимость в перепроектировании балки жесткости. Возведенные конструкции почти не пострадали. Дополнительные усилия в элементах конструкции, возникшее от изменения конфигурации моста, определенные с помощью пространственного расчета, оказались незначительными. Открытие моста состоялось 5 апреля 1998 года. Стоимость сооружения моста составила 500 миллиардов иен.
Параметры моста.
Рисунок 4.12 Общий вид моста Акаси-Кайкё
Мост имеет три пролёта: центральный длиной 1991 метр и две секции по 960 метров. Общая длина моста — 3911 метров. Изначально планировалось, что длина главного пролёта составит 1990 метров, но она увеличилась на один метр после землетрясения в Кобе 17 января 1995 года. В конструкции моста имеется система двухшарнирных балок жёсткости, позволяющая выдерживать скорости ветра до 80 метров в секунду, сейсмическую активность до 8,5 баллов по шкале Рихтера и противостоять морским течениям. Пилоны поднимаются на высоту 297 м.
Параметры кабелей.
- Длина каждого главного кабеля — 4 073 метров.
- Диаметр главного кабеля — 112 см
- Диаметр каждой проволоки — 5.23 мм (3/16 дюйм)
- Количество прядей в каждом главном кабеле — 290
- Число проволок в каждой пряди — 127
- Общее количество проводов в каждом кабеле — 36 830
- Вес каждого главного кабеля — 50 460 метрических тонн (~56 000 тонн)
Мост предназначен под 6-полосное скоростное движение автотранспорта
Мост Акаси-Кайкё дважды вошёл в книгу рекордов Гиннесса: как самый длинный подвесной мост, и как самый высокий мост. И ещё один любопытный факт: если вытянуть в длину все стальные тросы моста Акаси-Кайкё, то ими можно было бы опоясать Землю целых семь раз!
4.5 Ататюркский мост
Ататюркский мост (Босфорский мост, тур. Boрaz Kцprьsь, англ. Bosphorus bridge или First Bosphorus Bridge) — первый висячий мост через Босфорский пролив. Он соединяет европейскую и азиатскую часть Стамбула.
Рисунок 4.13 Ататюркский мост
Длина моста — 1560 метров, длина основного пролета 1074 метров, ширина моста — 33 метра, высота опор — 165 метров над водой. От проезжей части до поверхности воды — 64 метра.
Закладка моста, запланированная еще в 1950 г., была осуществлена 20 февраля 1970 года. Открытие моста состоялось 29 октября 1973 года, к 50-ти летию установления Турецкой Республики. Мост был сооружен немецкой фирмой Хоцхтиеф и английской фирмой Цлевеланд Енгинееринг, на строительство моста ушло 23 миллиона долларов США.
Ежесуточно через мост проходят более 200 000 единиц транспорта, перевозящих около 600 000 пассажиров. По своей длине мост считается 13 мостом в мире. Проезд по мосту платный, проход по мосту пешеходам закрыт (в связи с тем, что мост регулярно пытались использовать для совершения самоубийств).
4.6 Мост Султана Мехмеда Фатиха
Мост Султана Мехмеда Фатиха (тур. Fatih Sultan Mehmet Kцprьsь, англ. Fatih Sultan Bridge или Second Bosphorus Bridge) — второй висячий мост через Босфорский пролив. Он соединяет европейскую и азиатскую часть Стамбула.
Рисунок 4.14 Второй Босфорский мост, или мост Султана Махмеда Фатиха
Историческая справка.
Строительство моста началось в 1985 году и завершилось в 1988 году. Его возведением в 1988 году также была отмечена одна из памятных дат в истории Турции — 535-летний юбилей завоевания Константинополя в 1453 году султаном Мехмедом Фатихом, отчего мост и получил его имя. Примечательно также и то, что мост Султана Мехмеда Фатиха был построен на том же месте, где почти за 2500 лет до этого располагался первый понтонный мост царя Дария. Открытие моста состоялось 29 мая 1988 года. Мост был сооружен японскими строителями, на строительство моста ушло 130 миллионов долларов США.
Параметры моста.
Длина моста — 1510 метров, длина основного пролета 1090 метров, ширина моста — 39 метров, высота опор — 165 метров над водой. Высота моста — 64 метра.
Мост Султана Мехмеда Фатиха сегодня.
Ежесуточно через мост проходят более 150 000 единиц транспорта, перевозящих около 500 000 пассажиров. По своей длине мост считается 12 мостом в мире. Проезд по мосту платный, проход по мосту пешеходам закрыт (в связи с тем, что мост регулярно пытались использовать для совершения самоубийства).
4.7 Крымский мост
Крымский мост — единственный в Москве висячий мост, проходит через Москву-реку, расположен на трассе Садового кольца и соединяет Крымскую площадь с улицей Крымский вал.
Проезды вдоль набережных проходят под мостом в береговых пролётах между пилонами и анкерными устоями на концах цепей. Пандусы подходов устроены по железобетонным эстакадам, фасадные стороны которых закрыты стенками, облицованными гранитом. Под эстакадами размещены гаражи. Для спуска с тротуаров моста вдоль стенок подходов устроены лестницы.
Рисунок 4.15 Вид пилона Крымского моста
Историческая справка.
Раньше на месте современного моста находился Никольский деревянный мост, построенный в 1789 по проекту А. Герарда. В 1870-е гг. обветшавший мост был заменён металлическим с двумя решётчатыми балочными пролётными строениями (автор проекта В.К. Шпейер); в 1936 мост был передвинут на 50 м вниз по течению Москвы-реки, а затем разобран.
