13. Основные схемы висячих мостов, анализ их работы под нагрузкой. Назначение основных размеров. Мероприятия по повышению вертикальной жесткости и аэродинамической устойчивости висячих мостов

Схемы висячих мостов с разрезными балками жесткости. Назначение основных размеров

См. однопролетные мосты. Двухпролетные прим. Редко: менее экономичны и красивы.

Трехпролетные мосты.

Мосты с подвеш. к кабелю боковых пролетов устр при бок пролетах от 0,25 до 0,5 от основного. д/обесп равенства Н1=Н2 qL²/8f1 = ql²/8f2, след, f1 = f2L²/l².

Мосты с неподвешиванием к кабелю бок пролетов устр при соотношении бок пролета менее четверти от основного. С т.зрения стат. работы висячая часть с-мы аналогична однопролетной. (лучше; кабель в бок пролетах прямолинеен, дефор упругие, след – жесткость с-мы выше; + упрощение конструкции;бок пролеты могут иметь разн длину).

Висячие мосты с балками жесткости. Особенности работы кабеля и балки жесткости под нагрузкой

Гл. несущий элемент висячего моста – кабель – система геометрически изменяемая. 1.Загружение кабеля сосредоточенной силой и равномерно распределенной по длине нагрузкой дает различные формы равновесия висячей системы. Учитывая уменьшение общих перемещений кабеля при равномерном распределении нагрузки по его длине, можно сделать вывод: в висячих сооружениях необходимо иметь соотношение нагрузок в пользу равномерно распределенных (собст вес; тогда доля временной нагр будет относительно мала). В уровне ПЧ следует применять БЖ, спос равномерной передаче нагрузок на кабель (влияние балки на кабель зависит от её жесткости).

2.Загружение половины пролета вызывает S-образный прогиб;при БЖ величину прогиба удается снизить(вл Б на каб завис от жестк).Увеличить экономичность системы(т.к. б. жестк. Завис. От размеров балки) можно разгрузив БЖ от действия постоянной нагрузки, передав её собст вес на кабель целиком. Д/этого на перод стр-ва в констр вводят шарниры; после оконч стр-ва их заглушают. В таком случае на БЖ передается 2-5% нагрузок.

Безраспорные висячие мосты. Особенности работы, сооружения и применения

В отношении опорных реакций подобны неразрезным балкам. БЖ м.быть неразрезными или консольными (шарниры д.допускать передачу распора).

«+”1. Отсутствие дорогостоящих анкерных опор и спец анкеров; 2. Менее чувствительны к t возд-ям; 3. Благопр усл д/примен ж/б БЖ

«-“ 1. Необх сборки БЖ на подмостях или с помощью монтажных вант (бж д.быть смонтирована до подвеш кабеля; навесной способ доступен лишь при начальном жестком закреплении бок.пролетов); 2. Более мощные бж, работающие дополнительно на сжатие. 3. Пониженная жесткость системы, т.к. точки закрепления кабеля на БЖ из-за сжатия нельзя считать неподвижными. Огранич длина пролетов

Однопролетный висячий мост. Особенности работы элементов и назначение основных размеров

Максимальная величина пролета 200-300м;d=10-15м(больше – возраст усилие в подвесках и утяжел ПЧ), стрела провисания f 1/8 – 1/12L, очертание кабеля – квадратная парабола y=4fx(L-x)/L²,высота БЖ 1/60…1\120L. Высота пилона hп = h+f+hб; h = 0.1 – 0.2f/ Ширина пилона 1/25 – 1/35hп. Шарнирно-подвижное опирание кабеля на пилоне обеспечивает при равенстве углов наклона кабеля одинаковое усилие в цепи и оттяжке. При проектировании стрелу подъема продольного профиля проезда Δ из условия компенсаций прогиба от временной нагрузки, изм t и ползучести канатов назначают 1/200L.

Однопролетные висячие системы всегда являются распорными (устр-во анкерных опор); примен для легких конструкций небольших пролетов. Частный сл – беспилонный мост-лента: осн несущ Эл-т совмещен с ПЧ; неб стрела прогиба, след, большой распор.

Многопролетные висячие мосты. Основные особенности работы, область применения

Варианты: равные пролеты (без бокового); с подвешенным бок пролетом (0,25-0,5 основного); неподвешенный бок пролет (менее 0,25осн). Примен при пересеч широких вод преград или при слаб грунтах, но редко. Осн. Особ-ть – 1. несущий кабель пропуск через все пролеты и закреп в анкерных опорах. 2. При одинак пролетах распор в кабеле от пост нагр уравновешен; 3. Низкоэкономичны: при увел числа пролетов распор уменьш, след, увел Мбж = Мб-Ну. 4. Примен, как правило, разрезные б.ж. 5. Пониженная вертикальная жесткость. 6.При увел числа пролетов общая жесткость с-мы снижается

Применение многопролет висяч мостов без спец мер, повыш жесткость, не допускается.

Меры повышения жесткости однопролетных висячих мостов

1. Постановка наклонных вант (нисходящие вблизи опоры – доп упругие опоры, сниж прогиб от S-образного перемещ; восходящие натянуты и фиксир очертание кабеля; неблаг внеш вид, примен редко) 2. Жесткое прикрепление цепи к балке в середине пролета (ме отливки, защем кабель, на болтах; в рез-те обжатия появ сила трения, к-рая д.быть>H.Fтр = μN, N – нагр от прижимающей части. + уменьш прогибов в 0,25пролета, препят несимм формам колебания системы. – распор в с-ме непостоянен, возник необх работы балки на продольное усилие, повыш чувств с-мы к изменению t). 3. Объединение цепи с балкой в единое целое на части длины пролета (появ ферма, им. Наиб высоту там, где возник макс моменты и прогибы; сущ повыш жесткость с-мы и возрастает её экономичность) 4. Применение наклонных подвесок (увел общую жесткость моста за счет снижения изг моментов). 5. Применение двухцепных мостов (верх прямолин уч кабеля можно рассм как податливый пилон, уст в середине пролета + повыш жестк, сниж высоты БЖ на 30-40%, уменьш отриц изг моментов в балке; - увел расхода матер на цепи, слож констр, внеш вид). 6. Совершенствование форм БЖ (повыш крутил жестк – превращ в фермы, улучш аэродин хар-к балок – обтекаемые ф коробч сеч, проницаемых воздухом Эл-тов ПЧ)

Трехпролетные висячие мосты. Особенности работы элементов и назначение основных размеров

Классиф по соотношению длин пролетов (и способу их закрепления) и по типу БЖ(разрезные-неразрезные).Разрезные – см. выше; неразрез. – аналогично.”+” Неразрезность балок позволяет несколько уменьшить ширину пром опор (нет лишн ОЧ ) и уменьш число ДШ.“-”Неразрез балки жестче, след, берут большую доль врем нагр с кабеля, снижая экономию системы;при б пролетах увелич температурные и силовые деформации;

Меры повышения жесткости многопролетных висячих мостов

1. Устр-во жестких пилонов, спов воспр одностор нагр и им неподвиж закреп кабеля на вершине; 2. раздел многопролет мостов на неск трехпрол с устр-вом анкерной опоры посередине; действие пост нагр на опоре уравновеш, а при врем анкер опора работает на опрокидывание. 3. Объединение вершин пилонов доп эл-том-затяжкой – кабелем жесткости (для уменьш расхода материала на анкерные опоры). д/повыш эффективности работы кабеля его предварительно натягивают на величину распора от врем нагрузки; если кабель прямолинеен, деф его упругие, след, перемещения вершин пилонов и прогибы загруженного пролета небольшие.

Типы балок жесткости висячих и вантовых мостов

Балки воспр врем нагр, передавая усилия на кабель; увел жесткость с-мы, воспр распор в безраспорных конструкциях; раб на изгиб, р/сж, кручение.

По материалу – Ме (целесообразнее как более легкие, что приводит к снижению веса кабелей, пилонов и анкерных опор), ж/б (неб пролеты), сталежб (+Ме – неб вес, +жб – повыш жестк; но слож работы жб приты в зоне отриц моментов при s- образ прогибе).

в виде решетчатых ферм; коробчатые балки с наклонными стенками.

Ширина БЖ опр габаритом проезда, шириной тротуаров, шириной подвесок, стоек пилонов, разделительных полос. Высота БЖ 1/60…1/120L, завис от длины пролета и формы сечения.