26. Особенности применения вантовых мостов под ж/д. Примеры из практики.

Главным преимуществом вантовых мостов является большая неподвижность дорожного полотна, что делает их пригодными для использования в качестве железнодорожных переправ. Первый железнодорожный вантовый мост был построен в 1979 году в Белграде

Балки жесткости изготовляют как из металла, так и из железобетона. Из этих же материалов делают пилоны; ванты обычно выполняют из высокопрочных проволок, сплетенных вместе и образующих кабели. Балка жесткости и пилоны работают на сжатие и изгиб, гибкие ванты — только на растяжение. Ванты могут располагаться параллельно друг другу или в виде «пучка», расходящегося от вершины пилона.

Пример:

Двухпилонный вантовый мост через р. Сава в Белграде с главным пролетом в 250 м построен под ж.-д. движение, мост через р. Парана в Аргентине с пролетом в 330 м — под совмещенное движение автомобильного и ж.-д. транспорта.

27. Типы балок жесткости вантовых мостов. Особенности работы балок под нагрузкой.

Балки выполняют несколько важных функций: воспринимают временную нагрузку, передавая усилия на ванты или кабель; работают в составе всей системы, увеличивая ее жесткость; воспринимают распор в безраспорных конструкциях. Балки жесткости работают на изгиб, растяжение (сжатие) и на кручение от вертикальных и горизонтальных нагрузок и от аэродинамических воздействий.

По материалу балки жесткости проектируются металлическими, железобетонными или сталежелезобетонными (рис. 7.23).

Для висячих мостов целесообразно применение металлических балок, как более легких, что приводит к снижению веса кабеля, пилонов и анкерных опор. Для вантовых мостов при относительно небольших пролетах 150 … 200 м, целесообразны железобетонные балки жесткости, хорошо воспринимающие сжимающие усилия от вант, однако при пролетах длиной 250 … 450 м и более экономичными оказываются металлические балки. При стальных балках жесткости, проезжая часть, как правило, устраивается в виде стальной ортотропной плиты или включенной в работу главных балок железобетонной плиты.

Сталежелезобетонные балки позволяют объединить достоинства металлических (небольшой собственный вес) и железобетонных (высокая жесткость) конструкций (200-300м)

По конструктивным формам балки жесткости изготавливают: в виде двух сплошностенчатых стальных или железобетонных балок, объединенных через 2 … 4 м поперечными балками, на которые опирается плита проезжей части (рис. 7.24 а, 7.25); в виде жестких на кручение стальных или железобетонных коробчатых балок, расположенных по бокам проезжей части (рис. 2.24 б, в) или посередине моста (рис. 7.24 г, д); в виде коробчатых балок с наклонными стенками (рис. 7.24 в, е, ж, 7.26); в виде решетчатых ферм. Ванты или подвески закрепляют непосредственно к балке жесткости (рис. 7.24 а, б, д, ж) или к специальным бортовым балкам (рис. 7.24 в, г, е).

Высота балок жесткости относительно основного пролета обычно составляет:

– 1/60 … 1/80 – при пролетах 100 … 150 м

– 1/80 … 1/100 – при пролетах 150 … 250

– 1/100 … 1/120 – при пролетах 250 … 300

– при пролетах свыше 300 м балки, как правило, делают решетчатыми.

Здесь необходимо отметить, что коробчатые балки обладают большой крутильной и изгибной жесткостью, одинаково хорошо приспособлены к восприятию как положительных, так и отрицательных моментов, обладают хорошими аэродинамическими качествами (особенно при наклонных стенках), архитектурно современны, монтажные блоки удобны (устойчивы) как при транспортировке, так и на монтаже. Постоянная нагрузка в мостах больших пролетов, может существенно превышать временную, создавая значительное натяжение цепи, в этих условиях, временной нагрузке становится труднее изменить форму равновесия цепи, поэтому с ростом пролета моста относительную высоту балки жесткости можно принимать меньшей.