16. Внешне-безраспорные висячие мосты. Особенности работы, сооружения и применения.

При необходимости избавиться от сооружения дорогостоящих анкерных опор могут быть применены безраспорные висячие системы. Основная их особенность заключается в том, что такие мосты в отношении опорных реакций подобны неразрезным балкам

Балки жесткости в таких мостах могут быть неразрезными, являясь распоркой, или консольными, при этом шарниры должны допускать передачу сжимающих усилий (распора)

Достоинства безраспорных мостов:

1. Отсутствие необходимости в устройстве дорогостоящих анкерных опор (специальных анкеров для закрепления несущей нити);

2. Эти системы менее чувствительны к температурным воздействиям, в них не возникает дополнительных температурных усилий;

3. В этих системах создаются благоприятные условия для применения железобетонных балок жесткости.

Недостатки безраспорных мостов:

1. Необходимость монтажа балки на подмостях (здесь играет роль глубина воды, наличие и мощность ледохода, обеспечение непрерывного судоходства и т.п.), или с помощью монтажных вант, т.к. балка должна быть смонтирована до подвешивания кабеля – сооружение ее навесным способом затруднено;

2. Более мощные балки жесткости, работающие дополнительно на сжатие;

3. Пониженная, при прочих равных условиях жесткость системы, т.к. точки закрепления кабеля на концах балки жесткости нельзя считать неподвижными за счет сжатия балки.

Как следствие отмеченных недостатков – ограничение длины пролетов относительно небольшими размерами (100…400м только неразрезные балки жесткости).

17. Однопролетный висячий мост. Особенности работы элементов и назначение основных размеров.

Однопролетные висячие системы всегда являются распорными, требуют устройства анкерных опор и применяются, как правило, для конструкций легких, небольших пролетов.

18.Меры повышения жесткости однопролетных висячих мостов.

Однопролетные висячие системы всегда являются распорными, требуют устройства анкерных опор и применяются, как правило, для конструкций легких, небольших пролетов. Меры повышения жесткости :

(1)Постановка наклонных вант

В таких системах, вертикальные ванты ограничивают вертикальные перемещения системы, а горизонтальные (пологие) – препятствуют горизонтальным перемещениям.

При загружении половины пролета балка жесткости имеет S-образный прогиб, наибольшие перемещения, при этом, возникают в четверти пролета, для уменьшения этих перемещений и применяют наклонные нисходящие ванты вблизи опор, которые являются своего рода, дополнительными упругими опорами. Установленные в системе восходящие ванты натянуты, и фиксируют очертание кабеля. Системы с восходящими и нисходящими дополнительными вантами не получили широкого распространения из-за неблагоприятного внешнего вида, однако примеры имеютсяСхема моста через р. Огайо в США

(2) Жесткое прикрепление цепи к балке (в одной точке) в середине пролета

Принципиальная схема и схема работы моста с прикрепление цепи к балке (проставленные размеры соответствуют размерам Танкервильского моста (Франция))

В результате обжатия появляется сила трения кабеля о конструкцию, причем,

необходимо создать такое обжатие, чтобы Fтр > Нвр (Fтр = μЃ~N, N – нагрузка от прижимающей части

Положительные свойства:

– уменьшение прогибов в четверти пролета (в среднем в 3 раза).

– прикрепление препятствует несимметричным формам колебаний системы;

Отрицательные свойства:

– распор в системе не постоянен;

– возникает необходимость работы балки (при несимметричном загружении) на продольное усилие Н1 – Н2;

– необходимо устраивать специальные закрепления балки на одной из опор;

– повышенная чувствительность системы к изменению температуры.

(3). Объединение цепи с балкой в единое целое на части длины пролета;

При этом в конструкции появляется ферма, имеющая наибольшую высоту там, где возникают максимальные моменты и прогибы. Растяжение всех элементов фермы обеспечивается постоянной нагрузкой.

Положительные свойства:

– на участке равном L/2 устраняются взаимные перемещения кабеля и балки

жесткости т.к. эти конструкции составляют единое целое;

– устраняются продольные перемещения цепи (ограничиваются изменения формы равновесия);

– существенно повышается жесткость системы (в среднем в 2 раза) при

возможном уменьшении высоты балки жесткости;

– возрастает экономичность системы (экономия металла до 30%).

(4) Применение наклонных подвесок

Положительные свойства:

– система наклонных подвесок увеличивает общую жесткость моста (снижает изгибающие моменты) за счет превращения системы в комбинированную ферму;

– в общих узлах наклонных подвесок аккумулируется энергия, необходимая для гашения вынужденных колебаний за счет гистерезиса;

(5) Применение двухцепных мостов (система С.А. Цаплинна);

В таких системах верхние прямолинейные участки кабеля можно рассматривать как своеобразный податливый пилон, установленный в середине пролета.

Положительные свойства:

– повышение жесткости системы;

– снижение высоты балки жесткости (в среднем на 30 … 40%);

– уменьшение отрицательных изгибающих моментов в балке.

Отрицательные свойства:

– увеличение расхода материала на цепи;

– сложность конструкции, увеличение количества узлов;

– менее благоприятный внешний вид.

(6). Совершенствование форм балок жесткости;

(6.1). Повышение крутильной жесткости балок достигаемое, в частности,

переходом к сквозным балкам (фермам) жесткости,

(6.2). Улучшение аэродинамических характеристик балок устройством,

обтекаемых балок коробчатого сечения, а также устройством элементов

проезжей части полностью проницаемых потоками воздуха