30 Меры повышения жесткости вантово-балочных мостов
Для повышения общей жесткости вантово-балочных мостов можно рекомендовать:
1. Обязательное использование вант оттяжек (т.н. опорных вант), это снижает величины моментов в балке жесткости в 1,5 … 2 раза, за счет уменьшения отклонения вершины пилона. При этом, площадь сечения опорной ванты, как правило, назначают в 2 … 4 раза больше площади остальных вант;
2. Продление балки жесткости как неразрезной в соседние с вантовой частью пролеты см. рис. 10.30, что приводит к уменьшению воздействий на опоры на 25 … 60%; при этом длину крайних пролетов подбирают так, чтобы можно было сохранить поперечное сечение балки жесткости принятое в главном пролете;
3. Увеличение числа вант оттяжек в системах арфа и веер,
4. Применение железобетонных конструкций – железобетонных балок жесткости, железобетонных пилонов и вант. Использование комбинированной конструкции балки жесткости: железобетонная балка в боковых (анкерных) пролетах, металлическая в основном пролете (пример – мост Normandie, см. приложения). Схема железнодорожного моста через р. Майн (Германия) (на мосту установлены железобетонные ванты в металлической оболочке с нагнетанием раствора)
5. Применение жестких пилонов
за счет обратного наклона пилона уменьшена длина оттяжки и усилие в ней, однако при этом углы наклона вант пологие (небольшие), а фундамент пилона должен сопротивляться сдвигу от горизонтальной составляющей усилия в пилоне мост через р. Тамар на острове Тасмания (Австралия) В данном сооружении увеличена длина оттяжки и усилие в ней, однако при этом углы наклона вант большие (система жестче).
7. Применение решетчатых балок жесткости (см. п.7.5). Для большинства вышеперечисленных мер, вполне возможно и совместное использование их в одном сооружении.
31 Схемы расположения вант в вантово-балочных мостах
По геометрической схеме расположения вант различают несколько вантовых систем, основные (наиболее часто используемые) из них
1. С общим опиранием вант на пилонах и радиальным их расположением – схема пучок;
2. С раздельным опиранием и параллельным расположением – ярусно- параллельная схема арфа. 3. С раздельным опиранием вант на пилонах и непараллельным их расположением – ярусно-расходящаяся схема веер;
Положительные особенности схемы:
1. Все ванты по отношению к верхней расположены круче, следовательно имеют меньшую длину (благодаря этому повышается их жесткость уменьшается сечение), схема отличается достаточно высокой общей жесткостью;
2. При круто расположенных вантах на балку передаются относительно небольшие сжимающие усилия;
3. Упрощается работа пилона (благоприятная работа пилона);
4. Схема допускает несимметричное расположение вант относительно пилона (рис. 10.21).
Отрицательные особенности схемы:
1. Сложная конструкция пилонного узла;
2. Менее благоприятный внешний вид по сравнению с другими схемами
Схема АРФА (все ванты параллельны между собой и не имеют общих точек крепления на пилоне, см. рис. 10.22).
Положительные особенности схемы:
1. Благоприятный внешний вид;
2. Упрощение конструкции узлов опирания вант на пилоне.
Отрицательные особенности схемы:
1. Все ванты одинаково пологи, при этом на балку передаются большие сжимающие усилия, ванты имеют меньшую жесткость в сравнении с предыдущей схемой;
2. Схема (как правило) не допускает несимметричного относительно пилона расположения вант; 3. Пилон и балка работают в более тяжелых условиях на изгиб.
Схема ВЕЕР (все ванты не параллельны между собой и не имеют общих точек крепления на пилоне, см. рис. 10.23).
Главной положительной особенностью схемы является ее благоприятный внешний вид, остальные достоинства и недостатки аналогичны изложенным для предыдущих схем.
Положительные особенности схемы:
1. Благоприятный внешний вид;
2. Упрощение конструкции узлов опирания вант на пилоне.
3. Все ванты по отношению к верхней расположены круче, следовательно имеют меньшую длину (благодаря этому повышается их жесткость уменьшается сечение);
4. Схема отличается достаточно высокой общей жесткостью;
5. При круто расположенных вантах на балку передаются относительно небольшие сжимающие усилия;
6. Упрощается работа пилона;
Отрицательные особенности схемы:
1. Многие ванты пологи, (угол наклона меняется мало) при этом на балку передаются большие сжимающие усилия;
2. Крайние ванты имеют меньшую жесткость;
3. Схема (как правило) не допускает несимметричного относительно пилона расположения вант; 4. Пилон и балка работают в более тяжелых условиях на изгиб.
Существующие другие схемы расположения вант являются комбинацией представленных выше трех.
