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

1. Загружение кабеля сосредоточенной силой и загружение равномерно распределенной по длине нагрузкой, дает в результате 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, к ним, прежде всего, следует отнести собственный вес (при больших пролетах (и, следовательно, большом весе сооружения), доля сосредоточенной временной нагрузки будет относительно мала).

В уровне проезжей части висячих мостов, следует применять балку жесткости, способствующую равномерной передаче нагрузок на кабель (причем влияние балки на кабель зависит от ее жесткости, чем выше жесткость балки, тем меньше перемещения кабеля, однако очень жесткие балки применять нецелесообразно т.к. дорого).

2. Загружение половины пролета висячей системы вызывает S-образный прогиб.

При применении балки жесткости, удается снизить величину S-образного прогиба (причем влияние балки на кабель, также как и в предыдущем случае)

На сегодняшний день, висячие мосты с балкой жесткости являются наиболее распространенным типом висячих мостов. Балка, непосредственно воспринимает и распределяет временную нагрузку более равномерно по длине провисающей нити, что приводит к ограничению (уменьшению) геометрической нелинейности (геометрической изменяемости) кабеля.

Висячие мосты с балками жесткости (комбинированные висячие мосты) делятся на одно, двух, трех и многопролетные.

15. Висячие мосты с балками жесткости. Основные схемы и размеры. Примеры из практики.

Однопролетные:

f=(1/8…1/12)l

d=(1/20…1/25)l

b_п=(1/25…1/35)h_п

h_п=f+Δ

Δ=1/10f – вертикальные подвески

Δ=0,2f – наклонные подвески

Δ >2…4 м

φ_кабеля= φ_{оттяжки}

Δ_стр=1/200*l – строительный подъем

h_БЖ=(1/60…1/120)l

Особенности: - Всегда является распорными, всегда требуют анкерных опор

- М.б. рекомендованы для конструкциилекгих недбольших пролетов

Примеры: а/д мост Си Ду в Китае(осн.пролет 900м), а/д в Турции ч/з Босфор(1090м), Севернский мост в Англии(988м), Фортский мост в Англии(1006м).

Беспилонные висячие мосты- ленточные висячие мосты:

Особенности: -Проезжая часть совмещена с основными несущими элементами; -Пролетное строение имеет очень небольшую стрелу прогиба(1/200…1/300)l; - Чем меньше стрела прогиба, тем больше величина распора и тем больше растягивающие напряжения.

Пример: мост через реку Сакраменто(127м); мост у города Нимбурк в Чехии(261м).

Двухпролетные:

М_б=М₀-Н*у

Особенности:-Наличие качающейся стойки; -Естественным образом уменьшена стрела провисания кабеля, вследствие чего вел-на изг-го момента в БЖ имеет большие значения.

Пример: мост Окленд Бэй Бридж ч/з Залив Сан-Франциско.

Трехпролетные:

f₂=(1/8…1/12)l

с подвешивание к кабелю боковых пролетов – l₁=(0,25…0,5)l₂

без подвешивания к кабелю боковых пролетов – l₁<0,25l₂

Особенности: -Боковые пролеты могут иметь разную длину; - В случае без подв-я кабеля в боковых пролетах кабеля прямолинеен, упругие деформации и жесткость сисетмы выше, конструкция моста упрощается; -В случае неразрезности БЖ уменьшается ширина промежуточных опор, ум-ся число деформативных швов, относительная жесткость балки выше и она берет на себя большую долю временной нагр-ки, снижая при этом экономичность системы, при увел-ии пролта жесткость балки постепенно снижается и неразрезность не приносит сущ-го уменьшения прогибов, но увел-еи температурные и силовые деформации, наибольший экон-ий эффект возникает от действия постоянной нагрузки.

Примеры: мост Ли Сун Шина в Корее(1545м), мост ч/з Иртыш в Семипалатинске(750м), мост Джорджа Вашингтона(1067м).

Многопролетные:

Схемы: Без бокового пролета(при равных пролетах); С подвешенным боковым пролетов; С не подвешенным боковым пролетом

l₁=(0,25…0,5)l₂

l₄≤0,25l₂

Особенности:-При одинаковых пролетах распор в кабеле от постоянной нагрузки уравновешен; -Для этих мостов характерна пониженная вертикальная жесткость; -Для этих мостов характерна низкая экономичность; -В этих мостах применяется только разрезные БЖ; -При увиличении числа пролетов общая жесткость этих мостов продолжает снижаться

Примеры: мост Мааншань в Китае(1080м), мост Тайджоу в Китае(1080м).