Краткие сведения о развитии железобетонных мостов

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

История железобетонных мостов начинается с 1873 г., когда изобретатель железобетона француз Монье получил патент на железобетонный мост. Мост его системы (рис. 2.5) представлял пролетное строение в виде свода, защемленного в массивных опорах. Пролетное строение и опоры имели единый каркас в виде сеток из нескольких слоев из металлических прутьев. В 1875 г. по этой системе во Франции в частном парке был построен первый железобетонный пешеходный мост длиной 16 м и шириной 4 м.

Рис. 2.5. Мост системы Монье

Первые железобетонные мосты имели арочную систему и по внешнему виду были сходны с каменными. Только толщина свода, если она сохранялась в наружных линиях, указывала на материал сооружения.

В 1892 г. француз Геннебик предложил систему армирования, состоящую из продольных стержней с поперечными хомутами. По его предложению появились и ребристые мостовые конструкции, что способствовало в дальнейшем развитию арочных и балочных систем железобетонных мостов. Конструктивные формы мостов изменялись по мере увеличения перекрываемых пролетов. При достижении в арочных мостах пролета 50 м в надсводной части начали применять поперечные проемы. В результате этого свод отделился от надсводной части, которая, в свою очередь, подразделилась на вертикальные стенки и проезжую часть. Появилась система, состоящая из свода, стенок и плит. Стенки поддерживали плиту проезжей части, опираясь на свод по всей его ширине.

По мере освоения больших пролетов уменьшалось количество несущих арок в составе ПС до двух. Создалась возможность применения мостов с ездой понизу. В последующих системах с ездой понизу стали применять затяжки в уровне проезжей части, что позволило устранить действие распора на опоры.

Железобетонные балочные мосты появились в конце XIX в. вначале с ПС в виде плоских плит пролетом до 6 м с арматурой Монье, а затем в виде ребристых плит или балок пролетом до 15 м с арматурой Геннебика. Вскоре в мостах стали применять неразрезные железобетонные балки, что позволило перекрывать пролеты до 40 м. Дальнейшее развитие железобетонных мостов в начале XX в. связано с применением консольных систем и сквозных ферм. Значительное распространение получили также мосты рамной системы.

С 1954 г. в нашей стране началось коренное изменение технологии производства, проявившееся в переходе на сборные конструкции и индустриальные методы работ. К этому времени, в основном благодаря разносторонним работам француза Фрейсине, наметилось широкое использование предварительно напряженного железобетона в мостах.

В конце XX в. в России наметилась тенденция к более широкому применению монолитного бетона в железобетонных мостах во всем диапазоне пролетов благодаря разработке и освоению индустриальных методов их строительства.

Краткие сведения о развитии металлических мостов

Металл в виде цепей в качестве несущих кабелей в простых висячих пешеходных мостах применялся в Китае еще в начале XVIII в. Однако широкое использование металла в мостостроении началось с 1779 г., когда в Англии через р. Северн был сооружен первый чугунный арочный мост. Арки этого моста с пролетом около 32 м были выполнены из тонких и длинных криволинейных элементов и заметно повторяли конструкцию ранее применявшихся деревянных арочных мостов.

В дальнейшем, при постройке Зеленого моста через р. Мойку (1806 г) и ряда других арочных мостов в Петербурге, были впервые применены более легкие чугунные арки двутаврового сечения. В 1835 г. в Москве через Обводный канал был построен Чугунный арочный мост пролетом около 40 м. Три арки его пролетного строения поддерживали проезжую часть с ездой понизу с помощью железных подвесок.

Недостатки чугуна, плохо сопротивлявшегося растяжению и динамическим воздействиям нагрузок, были причиной ряда разрушений чугунных балочных мостов, преимущественно в Великобритании. Это способствовало вытеснению чугуна и замене его сварочным железом. Сначала были предприняты попытки комбинации чугуна и железа. В середине XIX в. стали применять коробчатые балки, состоящие из верхней чугунной и нижней железной частей, связанных вертикальными железными листами (рис. 2.6, а). Дальнейшее развитие чугунно-железных балок привело к созданию сквозных ферм, сжатые элементы которых выполняли из чугуна, а растянутые — из железных тяжей (рис. 2.7, б).

Рис. 2.6. Элементы (а, б) мостов с чугунно-железными несущими конструкциями:

1 — чугунный элемент; 2 — железный элемент

Трубчатые ПС оказались нерациональными вследствие большого веса и были вытеснены мостами, имевшими главные балки двутаврового сечения. При больших пролетах двутавровые балки оказались тяжелыми, что вызвало переход к применению сквозных ферм.

При дальнейшем развитии сквозных металлических ферм строители мостов стремились к упрощению решетки ферм и созданию наиболее надежных узловых соединений. Поиском новых, более рациональных систем и конструкций мостовых ферм занимались во второй половине XIX в. многие русские и иностранные ученые. В результате теоретических исследований по отысканию наиболее рациональных очертаний несущих конструкций построен ряд мостов с фермами, имевшими параболическое, гиперболическое, полу параболлическое и другие криволинейные очертания поясов. Был также разработан ряд новых схем ферм с простыми решетками, по своим системам наиболее близких к шарнирно-стержневым расчетным схемам, подвергнуты исследованию дополнительные напряжения, возникающие вследствие жесткости клепаных узлов и ряд других вопросов. В результате широко распространенные много решетчатые фермы постепенно уступили место много раскосным, а затем фермам с еще более простой решеткой.

Классификация мостов

По назначению различают мосты:

• автодорожные — для пропуска по автомобильным дорогам транспортных средств и пешеходов;

• железнодорожные — для пропуска железнодорожных поездов;

• городские — для пропуска всех видов городских транспортных средств (автомобилей, троллейбусов, трамваев, метро) и пешеходов;

• пешеходные — только для пропуска пешеходов;

• совмещенные — для пропуска автомобилей и железнодорожных поездов;

• специальные — для пропуска трубопроводов, силовых кабелей

и т.п.

По типу применяемых опор различают мосты:

• на жестких опорах (рис. 3.1, а, б), передающих через фундаменты нагрузку от пролетных строений непосредственно грунту и характеризующихся отсутствием значительных осадок;

• на плавучих опорах (рис. 3.1, в), передающих нагрузку на воду (наплавные мосты на понтонах или баржах) и получающих значительные осадки.

По типу взаимного положения ПС и опор во времени различают мосты:

• неподвижные, в которых ПС всегда занимает по отношению к опорам неизменное положение (см. рис. 3.1, а);

• разводные, в которых для пропуска судов устраивают специальный разводной пролет путем поворота относительно опор в вертикальной плоскости половин ПС (см. рис. 3.1, б) или путем подъема ПС на необходимую высоту.

Разводные мосты применяют, когда невозможно или неэкономично поднять уровень проезда над рекой на высоту, достаточную для пропуска судов. Неизбежность перерывов в движении по разводным мостам и по реке является их существенным недостатком.

Рис. 3.1. Виды мостов (а—в) по типу опор и пролетных строений:

1 — насыпь подхода; 2 — конус насыпи; 3 — устой; 4 — пролетное строение с ездой поверху; 5 — промежуточная опора; 6 — фундамент опоры; 7 — пролетное строение с ездой посередине; 8 — разводное пролетное строение; 9 — плавучая опора наплавного моста

По виду применяемых материалов различают:

· Деревянные;

· Металлические;

· Железобетонные;

· Бетонные и каменные мосты.

Определяющим при этой классификации является материал ПС. Например, к металлическим мостам относятся мосты с металлическими ПС независимо от того, из какого материала выполнены опоры. Вид материала существенно влияет на конструктивную форму ПС моста и на способ его возведения.

По уровню расположения проезжей части различают мосты с ездой:

• поверху, когда проезжая часть расположена на верхнем уровне пролетного строения (рис. 3.2, а);

• понизу, когда проезжая часть находится на уровне низа пролетного строения (рис. 3.2, б);

• посередине, когда проезжая часть находится в средней по высоте части пролетного строения (рис. 3.2, в).

Рис. 3.2. Уровни расположения проезжей части мостов:

а — езда поверху; б — езда понизу; в — езда посередине

По статической схеме главных несущих конструкций пролетных строений различают мосты:

• балочных систем — разрезной (рис. 3.3, а), неразрезной и консольной), в пролетных строениях которых от вертикальных нагрузок возникают только вертикальные опорные реакции;

• распорных систем — арочной (рис. 3.3, б), рамной (рис. 3.3, в), висячей (рис. 3.3, г), в которых при действии вертикальных нагрузок возникают наклонные опорные реакции, имеющие горизонтальную составляющую — распор;

• комбинированных систем, в которых сочетаются системы первых двух групп, при этом способы таких сочетаний разнообразны.

Рис. 3.3. Основные системы мостов:

а — балочный; б — арочный; в — рамный; г — висячий

По расположению ПС относительно горизонта высоких вод различают:

• высоководные мосты, пролетные строения которых находятся над рекой на уровне, обеспечивающем пропуск паводковых вод и ледохода;

• низководные мосты, пролетные строения которых затопляется при проходе высоких вод; это временные мосты, возводимые в период военных действий;

• подводные мосты, пролетные строения которых располагаются под водой на глубине, обеспечивающей движение автомобилей вброд. Подводные мосты применяются в целях обеспечения скрытности их положения и повышения их живучести в период военных действий.

По ширине проезжей части различают мосты с различным количеством полос движения в обоих направлениях. Количество полос движения зависит от категории дороги или магистрали, на которых находится мост; может составлять от двух до восьми и более.

Мосты длиной до 25 м считаются малыми, с длиной от 25 до 100 м — средними и длиной более 100 м — большими. Мосты длиной менее 100 м, но с одним из пролетов более 60 м относятся к большим мостам. В последнее время введено понятие внеклассных мостов. К ним относятся мосты длиной более 500 м или если один из пролетов более 150 м. Это, как правило, вантовые, висячие, рамные или арочные мосты с четырьмя и более полосами движения.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1834; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!