9. Типы пилонов висячих и вантовых мостов, особенности их работы и конструкции.

В настоящее время конструкции пилонов висячих и вантовых мостов весьма разнообразны, пилоны различают:

по материалу железобетонные или металлические (раньше применялись и каменные), причем из опыта проектирования известно, что при пролетах длиной до 300 … 350 м экономичнее оказываются железобетонные пилоны, при больших пролетах - металлические.

– по типу жесткости вдоль моста – гибкие, жесткие или шарнирно опертые(при небольших нагрузках) (рис. 7.11).

Рис. 7.11. Типы пилонов а – гибкий, б – жесткий, в – шарнирно опертый (используется только при небольших нагрузках)

Гибкие пилоны делают железобетонными или металлическими, шарнирно опертые – металлическими. Жесткие пилоны выполняются, как правило, железобетонными, они хорошо воспринимают изгиб при несимметричном загружении пролетного строения, однако им требуются широкие промежуточные опоры, поэтому особого распространения такие конструкции не получили.

– по типу поперечного сечения пилона – одностоечные, двухстоечные, рамные или решетчатые, что определяется исходя из длины пролета (определяющей высоту пилона и величину усилия в нем), ширины моста, количества плоскостей вант и характера их расположения.

Простейшими схемами пилонов являются одностоечные и двухстоечные (рис. а, б, в,) которые применимы при небольших длинах пролетов. При увеличении длины пролета и ширины моста, основу пилонов составляет рама П-образная (рис. 7.13 г, 7.14), А-образная (рис. 7.13 д, 7.14), ромбовидная (рис7.13 е, 1.18) или решетчатая имеющие значительно большую устойчивость.

А) е)

- по типу поперечного сечения стоек пилонов определяемому материалом и действующими в пилоне усилиями.

Стойки пилонов чаще всего представляют собой конструкцию прямоугольного сечения с соотношением размеров 1:1 … 1:2, с бóльшим размером ориентированным вдоль оси моста. Для железобетонных пилонов мостов небольшого пролета, характерны прямоугольные сплошные или двутавровые сечения стоек, в мостах больших пролетов железобетонные стойки – коробчатые. Для металлических пилонов стойки пилонов коробчатые, усиленные ребрами жесткости. Поперечное сечение стоек пилона, как правило, меняется по высоте с уменьшением кверху.

– по расположению балки жесткости – балка может не прерываясь проходить сквозь отверстия в пилонах (конструкция пилонов при этом усложняется, однако балка непрерывна и усилия в ней выровнены по длине), расположение балки жесткости может быть между стойками пилонов, иногда балку жесткости опирают на ригель А-образного пилона. В редких случаях пилон может опираться на балку жесткости в этом случае опоры пилон не касается.

Отсутствие опирания балки на пилон, способствует выравниванию и снижению изгибающих моментов в балке. При этом продольные силы торможения воспринимаются вантами и неподвижной опорной частью на одном из концов моста. Для защиты пилонов современных больших мостов от навала судов, около них насыпают островки (искусственные мели).

10. Причины динамической неустойчивости висячих и вантовых мостов

Динамическая устойчивость - это способностьвисячихи вантовых мостов противостоять вертикальным, горизонтальными крутильным колебаниям.

Причины вертикальных колебаний: 1) неровности проезжей части; 2) колебания неуравновешенных частей нагрузки; 3) периодичность воздействия нагрузки,ритмичные воздействия пешеходов и др.;

Причины горизонтальных колебаний:воздействие ветра;

Причины крутильных колебаний: асимметричное приложение вертикальных и горизонтальных нагрузок.

Для уменьшения динамических воздействий используют:

Конструктивные меры: 1) Применение многовантовых систем;2) Применение жестких пилонов; 3) Использование железобетона;

Демпфирующие устройства:1) Противовесы (а);2) Изгибаемые пластины (б);3) Насечки на кабелях и вантах.

Т.о. в основе методов и средств гашения колебаний:Присоединение дополнительной массы;Снижение амплитуды колебаний;Увеличение демпфирующих свойств сооружения.