33. Роль балки жесткости в вантово-балочных мостах. Специфика ее работы под нагрузкой.

Роль балки жесткости в вантовых мостах иная, чем в мостах висячих, – в висячих мостах -обеспечивает геометрическую неизменяемость системы, в вантовых же мостах геометрическая неизменяемость от балки жесткости не зависит т.к. обеспечивается треугольной структурой вантовой фермы

Роль балки жесткости в вантово-балочных мостах:

2. Наличие балки, обладающей относительно высокой изгибной жесткостью, позволяет увеличивать панель вантовой фермы, без увеличения панели проезжей части

2. Наличие балки позволяет (при необходимости) уменьшить число вант в системе

3. Наличие балки позволяет создавать в вантах растягивающие усилия за счет сопротивления балки изгибу; 4. Наличие балки позволяет создавать в вантах дополнительные растягивающие усилия (т.н. запас по растяжению), т.к. сама балка (обладая солидным весом) увеличивает постоянную нагрузку;

5. Натяжением или ослаблением вант можно регулировать распределение изгибающих моментов в балке – существенно уменьшать значения расчетных моментов, получая экономичное решение системы;

6. В двух-, трех-, и многопролетных мостах можно передавать горизонтальную составляющую усилий в вантах на балку, превращая систему в балочную – внешне-безраспорную, что позволяет отказаться от анкерных опор. Однако при этом балка жесткости оказывается в более тяжелых условиях, работая дополнительно на сжатие.

Основное назначение балки жесткости в вантово-балочных мостах заключается в восприятии изгиба в пределах панели вантовой фермы (т.е. работа на местную нагрузку) и равномерном распределении нагрузки между соседними вантами; С экономической точки зрения балку следует применять как можно менее жесткой.

34. Многопролетные вантово-балочные мосты. Меры повышения их жёсткости. Примеры из практики.

Многопролётные вантовые мосты строят довольно редко.

Примеры: мост Рион-Антирион через Коринфский залив в Греции

и мост Мийо через долину реки Тарн во Франции.

Принципиальная схема и его работа при загружении одного пролёта.

Основные размеры как в 2-х и 3-х пролётных мостах. ( L_max до 1.2км, L_бок=0.2-0.5 L, H пилона (1/7 - 1/5) L панель d = 5 – 80 м).

Особенности: многократно статически неопределимы, поэтому трудно обеспечить работу гибких элементов в строгом соответствии с расчётом – сложно контролировать расчётные усилия в вантах, большие температурные перемещения, трудно обеспечить необходимую вертикальную жёсткость конструкции (высокая гибкость).

Меры по повышению жёсткости: 1. деление на несколько трёхпролётных с помощью промежуточных анкерных опор (как и в висячих);

2. применение жёстких пилонов;

3. применение горизонтальных преднапряжённых кабелей жёсткости, идущих от вершины до вершины пилонов;

Сравнение жёсткости различных систем.

4. Переход к консольной системе. Такие мосты обладают повышенной жёсткостью, но малоэкономичны из-за большого расхода материала на рамные элементы.

35. Особенности применения железобетона в висячих и вантово-балочных мостах

Железобетон применяется в следующих элементах:

1. анкерные опоры висячих мостов

Вес анкерных опор висячего моста может достигать половины от полного веса моста. Поэтому их делают из железобетона.

2. Пролётное строение и висячих и вантовых мостов может быть железобетонным.

Жб балки жёсткости применяются в вантовых мостах при пролётах до 400м из-за своей тяжести. Жб п.с хорошо воспринимает сжимающие усилия от вант. Жб балки жёсткости рекомендуется применять при необходимости повысить жёсткость вантово-балочных мостов.

При проектировании безраспорных висячих мостов создаются благоприятные условия для применения жб балок жёсткости. Т.к. они должны воспринимать сжимающее усилие распора.

особенности применения балок жёсткости см 28 вопрос выше

3. Пролётное строение может быть сталежелезобетонным.

Сталежелезобетонные балки позволяют объединить достоинства металлических и железобетонных конструкций, применяют при пролётах до 300м из-за сложностей обеспечения работы жб плиты в условиях S-образного изгиба.

4. Железобетонные ванты.

«Жёсткие ванты» представляют собой либо стальные стержни большого диаметра, либо канаты или пучки проволоки, окружённые предварительно напряжённой железобетонной оболочкой с последующим инъектированием внутренней полости цементным раствором под большим давлением. Жёсткие ванты применяют в железнодорожных мостах т.к. они обладают большим поперечным сечением и осевой жёсткостью, что уменьшает вертикальные прогибы сооружения. И для защиты вант в агрессивных условиях.

5. Железобетонные пилоны.

При пролётах до 350 м жб пилоны дешевле металлических. При меньших пролётах имеют прямоугольное или двутавровое сечение, при больших – коробчатое.

Использование жб балок жёсткости и пилонов повышает параметр затухания колебаний, что важно при расчёте мостов на динамические воздействия.