ВАНТОВО-СТЕРЖНЕВЫЕ КОНСТРУКЦИИ üБОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ üКОНСТРУКЦИИ МАЧТОВОГО ТИПА üКОНСТРУКЦИИ

ВАНТОВО-СТЕРЖНЕВЫЕ КОНСТРУКЦИИ üБОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ üКОНСТРУКЦИИ МАЧТОВОГО ТИПА üКОНСТРУКЦИИ МОСТОВОГО ТИПА Мост с радиально–вантовой фермой Вантово-балочный мост

РАДИАЛЬНО-ВАНТОВЫЕ ЛУЧЕВЫЕ ФЕРМЫ ВИСЯЧЕЙ СИСТЕМЫ ПОЙЕ ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ: ü Большое количество длинных вант и их провисание; ü Большое количество узлов и сложность конструкции; ü Небольшой вес и трудность обеспечения запаса по растяжению вант, возможность появления в вантах сжимающих усилий; ü Малая вертикальная и горизонтальная жесткость.

Первый в мире вантово-балочный мост. Мост основным пролетом 182, 6 м через пролив Штремзунд в Швеции, 1956 г.

ОСОБЕННОСТИ ВАНТОВО-БАЛОЧНЫХ МОСТОВ И РОЛЬ В НИХ БАЛКИ ЖЕСТКОСТИ Вантово-балочные мосты – это относительно легкие большепролетные балки, поддерживаемые в ряде точек пролета вантами

восприятии изгиба в пределах панели вантовой фермы и равномерном распределении нагрузки между соседними вантами. Наличие балки жесткости допускает: – увеличение панели вантовой фермы без увеличения панели проезжей части; – уменьшение числа вант в вантовой ферме; – создание в вантах растягивающих усилий за счет сопротивления балки изгибу; – создание в вантах растягивающих усилий за счет собственного веса балки; – передачу горизонтальных усилий на балку и превращение системы во внешне безраспорную; – возможность регулирования усилий в системе, снижение их

ЦЕЛИ И СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛИЙ Регулирование МОСТАХ В ВАНТОВЫХусилий в любых мостах это совокупность мероприятий обеспечивающих оптимальное распределение внутренних усилий в элементах конструкции, их снижение и выравнивание по длине, что позволяет к вантовым расположить материал Применительно рационально мостам регулирование усилий и уменьшитьдля: расход, добившись снижения стоимости проводят его сооружения. 1. Увеличения натяжения вантовых элементов с целью повышения их приведенной жесткости и создания возможности восприятия ими сжимающих усилий; 2. Перераспределения внутренних усилий, изменения их эпюры, (например для изменения эпюры моментов в балке жесткости).

Обычно, регулирование усилий проводят до пуска сооружения в эксплуатацию подтяжкой вант домкратами находящимися на пилоне или на балке жесткости, либо поддомкрачивая балку жесткости временными опорами Момент регулирования усилий в элементах моста Нормандия

Лекция_4 ВАНТОВО-БАЛОЧНЫЕ МОСТЫ КЛАССИФИКАЦИЯ: ü По назначению; ü По числу пролетов; ü По материалу балки жесткости; ü По материалу вант; ü По восприятию распора; ü По числу плоскостей вант; ü По геометрической схеме.

ДВУХПРОЛЕТНЫЕ МОСТЫ С РАВНЫМИ ПРОЛЕТАМИ Схема равнопролетного моста Сент–Флоран–ле–Вьен Через р. Луару во Франции

Двухпролетный мост с равными пролетами в Италии

Двухпролетный путепровод с пролетами по 141 м В Леверкузене, Германия, 1970 г.

Мост Ветеранов в США, 2007 г.

ДВУХПРОЛЕТНЫЕ МОСТЫ С НЕРАВНЫМИ ПРОЛЕТАМИ Двухпролетные путепроводы во Франции

Первый в мире двухпролетный вантовый мост. Северинский мост через Рейн в Кельне, Германия, 1959 г. (основной пролет моста 302 м, боковой 151 м)

3, 8 Мост Фли через Рейн в Дюссельдорфе (самый большой однопилонный вантовый мост в Германии)

Мост через Даугаву в Риге, 1981 г. (основной пролет 312, 0 м, боковой пролет 89, 4 м, ширина моста 28 , 14 м, высота балки жесткости 3, 1 м, высота пилона более 100 м)

Мост через Шексну в Череповце, 1983 г. (основной пролет 194, 25 м, боковой пролет 136, 49 м, высота балки жесткости 3, 16 м, канаты диаметром 71 мм, ширина пилона 3. 2 м, пилон и балка металлические)

СХЕМА ВАНТОВОЙ ЧАСТИ СЕЧЕНИЕ БАЛКИ ЖЕСТКОСТИ СХЕМА ПИЛОНА СТРОИТЕЛЬСТВО МОСТА Мост через Обь у Сургута, 2000 г. (самый большой однопилонный вантовый мост в России)

ТРЕХПРОЛЕТНЫЕ МОСТЫ Мост через Рейн в Дюссельдорфе, Германия

Трехпролетная часть многопролетного моста Хицуисизима в Японии

Трехпролетный железобетонный мост Броттон с основным пролетом 320 м во Франции, 1977 г.

Железнодорожный мост через р. Савву в Белграде, 1978 г.

Проект моста с разной величиной боковых пролетов

МНОГОПРОЛЕТНЫЕ МОСТЫ ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ: ü ü ü Многократная статическая неопределимость; Большие температурные перемещения; Трудность обеспечения необходимой вертикальной жесткости. Мост через р. Ландкварт в Швейцарских Альпах (пятипролетный железобетонный вантовый мост с пролетами 140 м и высотой опор 50… 60 м)

Многопролетный виадук Мийо на автодороге Париж–Барселона, над долиной р. Тарн во Франции (7 вантовых пролетов по 350 м, высота опор до 240… 336 м. )

Многопролетный виадук Мийо во Франции (отдельные этапы строительства)

МЕРЫ ПОВЫШЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ МНОГОПРОЛЕТНЫХ ВАНТОВЫХ МОСТОВ ü Деление многопролетных вантовых мостов на несколько трехпролетных с помощью промежуточных анкерных опор; ü Применение жестких пилонов; ü Применение предварительно напряженных кабелей и вант растяжек соединяющих пилоны; ü Переход к консольным системам.

Многопролетный мост Хицуисизима в Японии

Многопролетный вантовый мост Рион–Антирион у г. Патры в Греции (величина основного пролета 560 м, боковых 305 м. Мост будет построен к 2005 г. )

Многопролетный вантовый мост Рион–Антирион в Греции (отдельные этапы строительства)

Схемы мостов с использованием вант–растяжек

Мост с использованием вант–растяжек в Китае

КОНСОЛЬНО–ВАНТОВАЯ (РАМНО–ВАНТОВАЯ) СИСТЕМА МОРАНДИ Пятипролетный консольный мост через оз. Маракаибо в Венесуэле

Пятипролетный консольный мост через оз. Маракаибо в Венесуэле

СХЕМЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ВАНТ ü ПУЧОК (радиальная); ü АРФА (ярусно-параллельная); ü ВЕЕР (ярусно-расходящаяся); ü СМЕШАННАЯ.

СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ ВАНТ «ПУЧОК» ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ: 1. Нарастание (увеличение) углов наклона вант к пилону; 2. Небольшие сжимающие усилия от вант в балке жесткости; 3. Простота работы пилона; 4. Возможность несимметричного расположения вант на пилоне; 5. Сложность конструкции пилонного узла; 6. Невыразительный внешний вид.

Путепровод во Франции

Пилон пешеходного моста в США

СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ ВАНТ «АРФА» ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ: 1. Благоприятный внешний вид; 2. Упрощение узлов опирания вант на пилоне; 3. Все ванты одинаково пологие; 4. Сложность несимметричного расположения вант на пилоне; 5. Пилон и балка интенсивно работают на изгиб.

Железобетонный железнодорожный мост в Китае

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ: СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ ВАНТ «ВЕЕР» 1. Благоприятный внешний вид; 2. Упрощение узлов опирания вант на пилоне; 3. Нарастание (увеличение) углов наклона вант к пилону; 4. Небольшие сжимающие усилия от вант в балке жесткости; 5. Упрощение работы пилона по сравнению со схемой «АРФА» ; 6. Сложность несимметричного расположения вант на пилоне; 7. Угол наклона вант меняется мало (многие ванты пологи);

Мост Нормандия во Франции

СМЕШАННАЯ СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ ВАНТ Мосты через р. Аск в Ньюпорте, Англия и мост Фли через р. Рейн в Дюссельдорфе, Германия

МОСТЫ С МАЛЫМ ЧИСЛОМ ВАНТ ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ: 1. Простое регулирование усилий в вантах; 2. Малое число узлов; 3. Относительная простота монтажа; 4. Большие силовые воздействия в элементах; 5. Сложность конструкции узлов; 6. Мощные (тяжелые) балки жесткости; 7. Сложность конструкции вант.

Схема двухпролетного путепровода в Австралии

Мосты с малым числом вант

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ: МНОГОВАНТОВЫЕ МОСТЫ 1. Высокая степень унификации из-за повторяемости узлов; 2. Легкая балка жесткости; 3. Относительная простота конструкции вант и их прикреплений; 4. Живучесть системы; 5. Возможность использования вант как монтажных элементов при сборке балки жесткости; 6. Меньшее влияние процессов усадки и ползучести бетона на усилия в элементах; 7. Повышенная аэродинамическая устойчивость; 8. Сложность регулирования усилий в вантах; 9. Большое число узлов;

20 вант Панель 4, 486 м Мосты Германии и Франции

Многовантовый мост в Китае

СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ЖЕСТКОСИ ВАНТОВО-БАЛОЧНЫХ МОСТОВ ü Использование вант оттяжек; ü Продление балки жесткости как неразрезной в соседние с вантовым пролеты; ü Увеличение числа вант оттяжек; ü Применение железобетонных конструкций и анкерных противовесов; ü Применение жестких пилонов; ü Применение наклонных пилонов; ü Применение решетчатых балок жесткости.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВАНТ ОТТЯЖЕК Путепровод во Франции

ПРОДЛЕНИЕ БАЛКИ ЖЕСТКОСТИ В СОСЕДНИЕ С ВАНТОВЫМ ПРОЛЕТЫ Мост через р. Рейн в Кельне, Германия (схема моста 49, 11+89, 13+47, 81+301, 67+150, 68+52, 46)

УВЕЛИЧЕНИЕ ЧИСЛА ВАНТ ОТТЯЖЕК Мосты через р. Рейн в Дюссельдорфе и Дуйсбурге, Германия

ПРИМЕНЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ПРОТИВОВЕСОВ Схема железобетонного моста через гавань Днепра в Киеве (первый вантовый мост с железобетонной балкой жесткости в мире, 1963 г. )