Из чего мост состоит

Классификации мостов по виду, материалу, размеру

По сроку службы мосты делят на постоянные и временные. К временным относят мосты, срок службы которых не превышает 10 лет. Помимо приведенных, существуют более подробные классификации каждого из видов мостов.

Например: балочные мосты делят на

разводные мосты делят на

• вертикально-подъемные
• поворотные
• раскрывающиеся и т.п.

Иногда описать конструкцию моста и причислить его к одному из видов, которые приведены в классификациях, не просто. Причиной тому может служить новый материал несущих конструкций или необычное статическое решение моста.

Таблицами не охвачены различные сооружения тоннельного типа, а также водопропускные трубы

Классификации мостов по назначению

№ п/п	Тип Моста	Определение
1	Пешеходные Footbridges Pedestrian Brides	Мосты, предназначенные в основном для движения пешеходов
2	Автодорожные Highway Bridges	Мосты на автомобильных дорогах, предназначенные для  движения по ним автомобилей. На мосту, как правило, устроены тротуары для пропуска пешеходов
3	Городские Town (City) Bridges	Мосты, являющиеся частью уличной сети городов
4	Железнодорожные Railroad (Railway) Bridges	Мосты на железных дорогах, предназначенные для движения по ним подвижного состава железных дорог
5	Совмещенные Combined Bridges (Road-cum-rail Bridges)	Мосты, совмещенные под автомобильное движение и движение рельсового транспорта (железнодорожного, трамвайного, поездов метрополитена)

Классификации мостов по виду

№ п/п	Тип Моста	Определение
1	Мосты (Мостовые переходы) Bridges	Мосты через реки или иные водные препятствия называют просто мостами
2	Путепроводы Overpasses (Flyovers)	Мосты через железные и автомобильные дороги
3	Виадуки Viaducts	Мосты, перекрывающие суходолы или узкие долины
4	Эстакады Trestle Bridges	Длинные мосты однообразной высоты с относительно небольшими пролетами, перекрывающие суходолы или поймы рек, а также проходящие по застроенным территориям в городах
5	Разводные мосты Drawbridges (Movable Bridges)	Мосты с перемещающимися пролетными строениями для пропуска судов
6	Наплавные мосты Floating Bridges	Мосты, которые в качестве опор используют плавучие средства
7	Мосты-транспортеры Transporter Bridges	Мосты, на которых перемещение грузов и пассажиров осуществляется по канатной дороге (или с помощью парома)

Классификации мостов по материалу

№ п/п	Тип Моста	Определение
1	Деревянные мосты Timber Bridges	Мосты, у которых несущие элементы пролетного строения в основном изготовлены из дерева
2	Каменные мосты Mason (Stone) Bridges	Мосты, у которых опоры и пролетные строения выполнены из каменной кладки
3	Железобетонные мосты Reinforced concrete Bridges	Мосты, у которых основные несущие элементы пролетного строения изготовлены из железобетона
4	Стальные мосты Steel Bridges	Мосты, у которых основные несущие элементы пролетного строения выполнены из стали
5	Сталежелезобетонные мосты Composite Steel and Concrete Bridges	Мосты, из железобетонных и стальных элементов, объединенных между собой анкерами, воспринимающими сдвиг между сталью и бетоном.

Классификации мостов по статическим схемам

№ п/п	Тип Моста	Определение
1	Балочные мосты Beam Bridges	Мосты, у которых пролетные строения представляют собой изгибаемую балку со сплошной стенкой
2	Фермы  Truss Bridges	Мосты, у которых балочные пролетные строения выполнены из ферм
3	Арочные мосты  Arch Bridges	Мосты, у которых пролетные строения представляют собой арку
4	Висячие мосты  Suspension Bridges	Мосты, балка жесткости которых подвешена при помощи подвесок на кабелях, перекинутых через пилоны
5	Вантовые мосты  Cable-stayed Bridges Stayed Bridges	Мосты, у которых балка жесткости поддерживается наклонными канатными элементами, закрепленными на пилоне (ах)
6	Консольные мосты Cantilever Bridges	Мосты, у которых пролетные строения имеют консоль (ли)
7	Рамные мосты Frame Bridges	Мосты, в которых пролетное строение и опоры изгибно связаны между собой

Классификации мостов по размеру

№ п/п	Тип Моста	Определение
1	Малые Мосты  Small bridge	длиной до 25 м
2	Средние Мосты  Medium bridge	длиной от 25 до 100 м
3	Большие Мосты Big (Large) bridge	длиной свыше 100 м. Также: автодорожные (в том числе городские) длиной менее 100 м, но с пролетами более 60 м
4	Внеклассные мосты	К внеклассным отнесены мосты, путепроводы и эстакады с пролетами свыше 100 м, или полной длины свыше 300 м с пролетами свыше 60 м, или полной длины свыше 500 м с индивидуальными конструкциями пролетных строений и опор, мосты со сложными статическими схемами, различные системы совмещенных мостов с ездой в одном или в разных уровнях, мосты разводных систем.

Нет комментариев

Мост и его конструктивные элементы

ВВЕДЕНИЕ

Искусственные сооружения являются сложными и дорогостоящими объектами железнодорожного транспорта. Проектирование, строительство и эксплуатация транспортных конструкций – ответственный и трудный процесс, исполнение которого требует специальной подготовки инженера.

Качество проектирования и строительства мостов и труб определяет надежность их дальнейшей эксплуатации. Для проектирования и строительства надежных и долговечных мостов и водопропускных труб необходимо знать современные конструкции, усвоить нормы и методы расчета, в том числе и с применением компьютерных технологий.

При проектировании мостов и труб для сложных природно-клима­ти­ческих условий Сибири и Дальнего Востока приходится учитывать их особенности: распространение вечномерзлых грунтов, глубокое сезонное промерзание и морозное пучение грунтов оснований, наледеобразование, а также наличие низких температур наружного воздуха. Знание особенностей проектирования мостовых сооружений для условий сурового климата позволяет обеспечить их надежность и долговечность на длительный срок эксплуатации.

Цель сборника лекций заключается в том, чтобы дать студентам, изучающим дисциплину «Искусственные сооружения на железных дорогах», более глубокие знания по вопросам конструктивных особенностей и методов проектирования мостов и труб для сложных условий сурового климата с применением современных технологий.

В сборнике лекций рассматриваются конструкции железобетонных и стальных мостов, водопропускных труб, нашедшие широкое применение в современном мостостроении, основы их проектирования, а также конструктивные особенности и методы проектирования в сложных природно-климатических условиях сурового климата.

Специалист должен знать конструкции искусственных сооружений, усвоить основы проектирования, уметь строить и эксплуатировать их не только в обычных, но и сложных природно-климатических условиях.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ

План лекции

3.1. Мост и его конструктивные элементы

3.2. Разновидности мостов

3.3. Разновидности искусственных сооружений

3.4. Основные положения проектирования мостов и труб

Мост и его конструктивные элементы

Мост – это сооружение, предназначенное для пропуска транспортной магистрали над препятствием: водотоком, рекой, озером, оврагом, суходолом, каньоном и др.

Мостовым переходом называют мост с комплексом связанных с ним регуляционных и других сооружений: подходных насыпей, струенаправляющих дамб, рисберм, траверс, берегоукрепительных устройств.

Мост состоит из конструктивных элементов, включающих в себя пролетные строения, промежуточные и береговые опоры, мостовое полотно, по которому происходит движение поездов и других транспортных средств (рис. 3.1).

Пролетные строения характеризуют тремя длинами: полной – расстоянием между концами пролетов; расчетной – расстоянием между центрами опирания пролетов на опорные части; пролетом в свету – расстоянием между опорами. Конструкция пролетного строения определяет вид моста.

В зависимости от полной длины пролеты моста подразделяют: на малые 15 м; средние 15< 50 м; большие 50< 150 м; гигантские 150< 450 м; супергигантские >450 м.

Рис. 3.1. Схема моста: 1 – пролетное строение; 2 – промежуточная опора; 3 – береговая опора; 4 – откос подходной насыпи; 5 – рисберма; 6 – струенаправляющая дамба; УМВ – отметка уровня меженных вод; УВВ – отметка уровня высоких вод; ПР – отметка подошвы рельса; Lп – полная длина моста; – полная длина пролетного строения; е0 – температурный зазор; Ву – длина береговой опоры

Промежуточные и береговые опоры моста в зависимости от типа конструкций бывают: монолитные, сборно-монолитные и сборные, а от вида строительного материала, из которого они построены, – каменные, бутовые и бутобетонные, бетонные, железобетонные, для временных сооружений – деревянные и металлические.

К важным отметкам элементов моста относят: уровень меженных вод (УМВ) – постоянное зеркало воды за многолетний период наблюдений; уровень высокой воды (УВВ) – максимальный уровень паводковых вод за столетний период наблюдений; подошву рельса (ПР) (рис. 3.1), низ конструкции (НК), бровку земляного полотна подходов к мосту (БЗП).

К главным размерам моста относят: полную длину моста – расстояние между задними гранями береговых опор; отверстие моста – сумму пролетов в свету, т. е. = ; высоту моста – расстояние от УМВ до уровня проезда (отметки ПР); свободную высоту под мостом – расстояние от УВВ до низа конструкции пролетного строения (НК).

Мосты и их элементы классифицируют по различным признакам.

По назначению мосты подразделяют на железнодорожные, автодорожные, городские, пешеходные, совмещенные (для проезда железнодорожного и автомобильного транспорта), специальные (для трубопроводов и других коммуникаций).

По длине мосты бывают: малые 25 м; средние 25 100 м; большие 100 500 м; внеклассные >500 м.

По статической схеме мосты различают: балочные разрезные (рис. 3.2), неразрезные (рис. 3.3,а) и консольные (рис. 3.3,б); рамные (рис. 3.4,а); арочные (рис. 3.4,б); комбинированные, к которым относятся висячие (рис. 3.5,а) и вантовые (рис. 3.5,б).

Рис. 3.2. Конструкция балочно-разрезного моста

аб

Рис. 3.3. Конструкции мостов: а – балочно-неразрезного; б – консольного

а б

Рис. 3.4. Конструкции мостов: а – рамного; б – арочного

а б

Рис. 3.5. Разновидности мостов: а – висячий; б – вантовый

В зависимости от вида строительного материала мосты разделяют на каменные, бетонные, железобетонные, металлические, комбинированные (сталежелезобетонные и др.), деревянные.

По расположению уровня проезда относительно конструкции пролетов мосты бывают: с ездой поверху, понизу, посередине (рис. 3.6, 3.7).

Рис. 3.6. Мост: а – с ездой поверху; б – с ездой посередине	Рис. 3.7. Мост с ездой понизу

Разновидности мостов

Мосты разделяют в зависимости от вида преодолеваемого препятствия.

Путепровод – мост, который обеспечивает пропуск одной транспортной магистрали над другой (рис. 3.8).

Эстакада – мост, обеспечивающий параллельное движение по транспортным магистралям в разных уровнях (рис. 3.9).

Виадук – мост, заменяющий высокую насыпь (более 20 м) и пересекающий глубокий овраг, ущелье, каньон, суходол (см. рис. 3.4,а).

а б

Рис. 3.9. Конструкция эстакады: а – с обеспечением двух уровней проезда; б – с обеспечением нескольких уровней проезда

Разводной мост – мост, имеющий один или несколько разводных пролетов для обеспечения судоходства (рис. 3.10).

Наплавной мост – мост на плавучих опорах (понтонах, плашкоутах и др., рис. 3.11).

Трансбордер – разновидность моста, обеспечивающего транспортировку автомобильного транспорта с одного берега на другой (рис. 3.12).

К особой группе разводных мостов относят мосты подъемные (рис. 3.13) и с разворотным пролетом (рис. 3.14).

Рис. 3.10. Конструкция разводного моста

Рис. 3.11. Конструкция наплавного моста

Рис. 3.12. Конструкция трансбордера

Рис. 3.13. Конструкция подъемного моста

Рис. 3.14. Конструкция разводного моста с разворотным пролетом

МОСТ

Авторы: П. М. Саламахин

МОСТ, мо­сто­вое со­ору­же­ние, пред­на­зна­чен­ное для про­пус­ка транс­порт­ных пу­тей че­рез вод­ные пре­гра­ды. По на­зна­че­нию раз­ли­ча­ют М.: ав­то­до­рож­ные (для про­пус­ка всех ви­дов транс­порт­ных средств, дви­жу­щих­ся по ав­то­мо­биль­ным до­ро­гам, а так­же пе­ше­хо­дов), же­лез­но­до­рож­ные (для ж.-д. по­ез­дов), го­род­ские (для всех ви­дов гор. транс­порт­ных средств: ав­то­мо­би­лей, трол­лей­бу­сов, трам­ва­ев, мет­ро, а так­же пе­ше­хо­дов), пе­ше­ход­ные (толь­ко для пе­ше­хо­дов), со­вме­щён­ные (для ав­то­мо­би­лей и ж.-д. по­ез­дов), спе­ци­аль­ные (для тру­бо­про­во­дов, си­ло­вых ка­бе­лей и т. п.). По ти­пу при­ме­няе­мых опор вы­де­ля­ют М. на жё­ст­ких опо­рах, пе­ре­даю­щих че­рез фун­да­мен­ты на­груз­ку от про­лёт­ных строе­ний не­по­сред­ствен­но грун­ту, и на пла­ву­чих опо­рах, пе­ре­даю­щих на­груз­ку на во­ду (на­плав­ные М. на пон­то­нах или бар­жах). Раз­ли­ча­ют М. не­под­виж­ные (про­лёт­ное строе­ние все­гда за­ни­ма­ет по от­но­ше­нию к опо­рам не­из­мен­ное по­ло­же­ние) и раз­вод­ные (для про­пус­ка су­дов уст­раи­ва­ют спец. раз­вод­ной про­лёт – с по­во­ро­том от­но­си­тель­но опор в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти по­ло­вин про­лёт­но­го строе­ния или подъ­ё­мом про­лёт­но­го строе­ния на не­об­хо­ди­мую вы­со­ту). Раз­вод­ные М. стро­ят, ко­гда не­воз­мож­но или эко­но­ми­че­ски не­вы­год­но под­нять уро­вень про­ез­да над ре­кой на вы­со­ту, дос­та­точ­ную для про­пус­ка су­дов. Су­ще­ст­вен­ный не­до­ста­ток та­ких М. – не­из­беж­ность пе­ре­ры­вов в дви­же­нии по ним и по ре­ке. В за­ви­си­мо­сти от осн. при­ме­няе­мо­го ма­те­риа­ла М. бы­ва­ют де­ре­вян­ные, ме­тал­лич., ста­ле­же­ле­зо­бе­тон­ные, же­ле­зо­бе­тон­ные, бе­тон­ные и ка­мен­ные. Оп­ре­де­ляю­щим яв­ля­ет­ся ма­те­ри­ал про­лёт­но­го строе­ния, по­это­му, напр., к ме­тал­ли­че­ским от­но­сят­ся М. с ме­тал­лич. про­лёт­ны­ми строе­ния­ми не­за­ви­си­мо от то­го, из ка­ко­го ма­те­риа­ла вы­пол­не­ны опо­ры. Вид ма­те­риа­ла су­ще­ст­вен­но влия­ет на кон­ст­рук­тив­ную фор­му про­лёт­но­го строе­ния М. и на спо­соб его воз­ве­де­ния. По ста­тич. схе­ме про­лёт­ных строе­ний раз­ли­ча­ют М. (рис. 1): ба­лоч­ные – раз­рез­ные, не­раз­рез­ные и кон­соль­ные; ароч­ные – с раз­ны­ми уров­ня­ми по­ло­же­ния про­ез­жей час­ти; рам­ные, ви­ся­чие и ван­то­вые; ком­би­ни­ро­ван­ные, в ко­то­рых при­ме­ня­ют­ся раз­но­об­раз­ные со­че­та­ния сис­тем пер­вых двух групп мос­тов.

По уров­ню рас­по­ло­же­ния про­ез­жей час­ти раз­ли­ча­ют М. с ез­дой по­вер­ху (про­ез­жая часть рас­по­ло­же­на на верх­нем уров­не про­лёт­но­го строе­ния; рис. 2, а), по­ни­зу (про­ез­жая часть – на уров­не ни­за про­лёт­но­го строе­ния; рис. 2, б), по­се­ре­ди­не (про­ез­жая часть на­хо­дит­ся в сред­ней по вы­со­те час­ти про­лёт­но­го строе­ния; рис. 2, в). По­ло­же­ние про­ез­жей час­ти М. су­ще­ст­вен­но влия­ет на его кон­ст­рук­тив­ное ре­ше­ние и на ус­ло­вия впи­сы­ва­ния М. в ланд­шафт. Так, при ез­де по­ни­зу в по­пе­реч­ном се­че­нии про­лёт­но­го строе­ния при­ме­ня­ют­ся толь­ко 2 ши­ро­ко рас­став­лен­ные гл. бал­ки или фер­мы, что вы­зы­ва­ет ус­лож­не­ние про­ез­жей час­ти. Ус­лож­ня­ет­ся и сис­те­ма свя­зей для обес­пе­че­ния ус­той­чи­во­сти верх­них поя­сов ферм. Од­на­ко про­лёт­ное строе­ние с ез­дой по­ни­зу час­то бы­ва­ет пред­поч­ти­тель­нее с ар­хи­тек­тур­ной точ­ки зре­ния, осо­бен­но в рав­нин­ной ме­ст­но­сти, т. к. име­ет зна­чи­тель­но мень­шую стро­ит. вы­со­ту по срав­не­нию с про­лёт­ным строе­ни­ем с ез­дой по­вер­ху. По рас­по­ло­же­нию про­лёт­ных строе­ний от­но­си­тель­но го­ри­зон­та вы­со­ких вод М. под­раз­де­ля­ют­ся на вы­со­ко­вод­ные (про­лёт­ные строе­ния на­хо­дят­ся над ре­кой на уров­не, обес­пе­чи­ваю­щем про­пуск па­вод­ко­вых вод и ле­до­хо­да), низ­ко­вод­ные (про­лёт­ные строе­ния за­то­п­ля­ют­ся при про­хо­де вы­со­ких вод, обыч­но это вре­мен­ные М.) и под­вод­ные (про­лёт­ные строе­ния рас­по­ла­га­ют­ся под во­дой на глу­би­не, обес­пе­чи­ваю­щей дви­же­ние ав­то­мо­би­лей вброд, при­ме­ня­ют­ся с це­лью обес­пе­че­ния скрыт­но­сти их по­ло­же­ния и по­вы­ше­ния их жи­ву­че­сти в пе­ри­од во­ен. дей­ст­вий). По ши­ри­не про­ез­жей час­ти раз­ли­ча­ют М. с разл. чис­лом по­лос дви­же­ния в обо­их на­прав­ле­ни­ях. Чис­ло по­лос дви­же­ния (2–8 и бо­лее) за­ви­сит от ка­те­го­рии до­ро­ги или ма­ги­ст­ра­ли, на ко­то­рой на­хо­дит­ся М. По дли­не М. раз­де­ля­ют на ма­лые (до 25 м), сред­ние (25–100 м), боль­шие (бо­лее 100 м, а так­же дли­ной ме­нее 100 м, но с од­ним из про­лё­тов бо­лее 60 м) и вне­класс­ные, к ко­то­рым от­но­сят­ся М. дли­ной бо­лее 500 м или с од­ним из про­лё­тов бо­лее 150 м. Это, как пра­ви­ло, ван­то­вые, ви­ся­чие, рам­ные или ароч­ные М. с 4 и бо­лее по­ло­са­ми дви­же­ния.

Кон­ст­рук­тив­ное ре­ше­ние М. за­ви­сит от ши­ри­ны, глу­би­ны, ско­ро­сти те­че­ния во­до­то­ка, ви­да грун­тов на его дне и в пой­мен­ной час­ти, ус­ло­вий ле­до­хо­да, тре­бо­ва­ний су­до­ход­ст­ва. Осн. па­ра­мет­ры М., ус­та­нав­ли­вае­мые в про­цес­се про­ек­ти­ро­ва­ния с учё­том его на­зна­че­ния и ус­ло­вий мес­та рас­по­ло­же­ния (рис. 3): дли­на – рас­стоя­ние ме­ж­ду на­ча­лом и кон­цом М., из­ме­рен­ное по его оси [на­ча­ло (ко­нец) М. – пер­вая (по­след­няя) по хо­ду от­счё­та ки­ло­мет­ра­жа точ­ка пе­ре­се­че­ния ли­нии, со­еди­няю­щей кон­цы от­крыл­ков ус­тоя или др. ви­ди­мых кон­ст­рук­тив­ных эле­мен­тов ус­тоя, или про­лёт­но­го строе­ния с осью М., без учё­та пе­ре­ход­ных плит]; от­вер­стие М. – го­ри­зон­таль­ный раз­мер ме­ж­ду внутр. гра­ня­ми ус­то­ев или ко­ну­са­ми на­сы­пи, из­ме­рен­ный при рас­чёт­ном уров­не вы­со­ких вод с ис­клю­чени­ем тол­щи­ны про­ме­жу­точ­ных опор, оп­ре­де­ля­ет­ся гид­рав­лич. рас­чё­та­ми; вы­со­та М. – рас­стоя­ние от уров­ня про­ез­жей час­ти по оси М. до уров­ня ме­жен­ных вод; сво­бод­ная вы­со­та под М. – рас­стоя­ние ме­ж­ду ни­зом про­лёт­ных строе­ний и уров­нем вы­со­ких вод или рас­чёт­ным су­до­ход­ным уров­нем (ес­ли есть су­до­ход­ст­во); вы­со­та опо­ры – рас­стоя­ние от её вер­ха до грун­та; строи­тель­ная вы­со­та про­лёт­но­го строе­ния – рас­стоя­ние от по­верх­но­сти про­ез­жей час­ти до са­мых ниж­них час­тей про­лёт­но­го строе­ния; рас­чёт­ный про­лёт – рас­стоя­ние ме­ж­ду ося­ми опор­ных час­тей про­лёт­но­го строе­ния на смеж­ных опо­рах; ши­ри­на М. – рас­стоя­ние ме­ж­ду пе­ри­ла­ми в све­ту; ши­ри­на про­лёт­но­го строе­ния – рас­стоя­ние ме­ж­ду ося­ми край­них глав­ных ба­лок или ферм; ши­ри­на про­ез­жей час­ти – рас­стоя­ние ме­ж­ду внутр. кром­ка­ми по­лос безо­пас­но­сти; ши­ри­на ез­до­во­го по­лот­на, или га­ба­рит про­ез­да, – рас­стоя­ние ме­ж­ду ог­ра­ж­де­ния­ми; уро­вень вы­со­ких вод (УВВ) – наи­выс­ший уро­вень во­ды в ре­ке в мес­те мос­то­во­го пе­ре­хо­да, ко­то­рый оп­ре­де­ля­ют по мно­го­лет­ним дан­ным гид­ро­мет­рич. на­блю­де­ний с разл. сте­пе­нью обес­пе­чен­но­сти для М. на до­ро­гах разл. ка­те­го­рий; рас­чёт­ный су­до­ход­ный уро­вень (РСУ) – наи­выс­ший уро­вень во­ды в ре­ке в су­до­ход­ный пе­ри­од (обыч­но не­сколь­ко ни­же УВВ); уро­вень ме­жен­ных вод (УМВ) – ср. уро­вень во­ды в ре­ке в пе­ри­од ме­ж­ду па­вод­ка­ми.

Пер­спек­ти­вы раз­ви­тия и со­вер­шен­ст­во­ва­ния М. обыч­но оп­ре­де­ля­ют­ся не­обхо­ди­мо­стью уве­ли­че­ния их про­лё­тов, ши­ро­ким вне­дре­ни­ем вы­со­ко­проч­ных ма­те­риа­лов, соз­да­ни­ем но­вых кон­ст­рук­тив­ных форм и ме­то­дов рас­чё­та, при­ме­не­ни­ем но­вых спо­со­бов строи­тель­ст­ва, а так­же по­ста­нов­кой и ре­ше­ни­ем ам­би­ци­оз­ных за­дач (напр., пла­ны строи­тель­ст­ва М. че­рез Бе­рин­гов и Гиб­рал­тар­ский про­ли­вы).

Основные элементы моста и их размеры

Тема 1.2 Элементы, размеры, статические схемы мостов.

По принятому делению к малым мостам относят мосты полной длиной до 25м, к средним – длиной более 25, но не превышающей 100м.

Мост или другое мостовое сооружение (путепровод, виадук, эстакада) состоит из пролетных строений и опор. Пролетное строение - это конструкция моста, перекрывающая пространство между опорами, поддерживающая все проезжающие по мосту нагрузки и передающая их вес и- свой собственный вес на опоры. В зависимости от количества перекрываемых пролетов мосты бывают однопролетными или многопролетными. Опоры воспринимают усилия от пролетного строения и передают его на грунты основания. Крайние опоры, примыкающие к насыпям подходов, называют устоями, все остальные - промежуточными, а массивные промежуточные опоры - быками. Пролетное строение состоит из несущей конструкции (балок, ферм, арок и т.п.) и конструкции проезжей части с тротуарами и всеми вспомогательными элементами. Расстояние между центрами опорных точек пролетного строения называется его расчетным пролетом l.

Высоководный мост должен обеспечивать беспрепятственный пропуск паводковых вод, поэтому низ пролетных строений моста нужно располагать на 0,5-1 м выше уровня или горизонта высоких вод (УВВ или ГВВ). Наивысший уровень воды, возможный на реке в месте мостового перехода называют уровнем или горизонтом высоких вод (УВВ или ГВВ). Расчетный горизонт высоких вод определяют по данным натурных гидрологических наблюдений, в частности по расспросам старожилов из условия, чтобы вероятность появления более высокого уровня не превышала установленной нормами. Если по реке имеется судоходство, то низ пролетных строений должен возвышаться над расчетным судоходным уровнем (РСУ) на высоту большую, чем высота судоходного габарита для данной реки. Расчетный судоходный уровень - это наивысший уровень воды в реке в судоходный период, который обычно несколько ниже УВВ. Уровень воды в реках довольно сильно изменяется. В летнее время, а также зимой вода обычно имеет низкий уровень или средний уровень воды в период между паводками, называемый уровнем или горизонтом меженных вод (УВВ или ГМВ) или просто меженью. Весной при половодье, а также осенью и иногда летом при ливнях приток воды резко увеличивается и горизонт воды повышается.

Длину L по оси моста между гранями устоев, примыкающих к насыпи подходов, называют длиной моста (см. рис.1).

Другими основными размерами моста и его элементов являются (см. рис.13):

- отверстие моста, равное свободной ширине зеркала воды под мостом по уровню высоких вод , где - расстояние между гранями опор в свету. В однопролетном мосту отверстие равно расстоянию в свету между внутренними гранями устоев. В многопролетных мостах отверстие выражается суммой расстояний в свету между опорами отдельных пролетов Σl0, измеренных по расчетному ГВВ;

- высота моста H от поверхности проезжей части до уровня меженных вод;

- свободная высота под мостом между низом пролетных строений и уровнем высоких вод или расчетным судоходным уровнем (если есть судоходство). Свободная высота должна быть достаточна для безопасного пропуска высокой воды, ледохода, а на судоходных реках – для пропуска судов;

- строительная высота h от проезжей части до самых нижних частей пролетного строения;

- расчетный пролет - расстояние между осями опирания пролетного строения на смежные опоры.

Основные размеры моста устанавливают в процессе его проектирования, учитывая назначение моста и весь комплекс местных условий. Отверстие, величины пролетов, высота моста, а также габарит проезда по мосту являются генеральными размерами моста.

Рис.13.

1 - насыпь подхода; 2 - конус насыпи; 3 - устой; 4 - пролетное строение с ездой поверху; 5 - пролетное строение с ездой понизу; 6 - промежуточная опора (бык); 7 - фундамент опоры

Мост - это... Что такое Мост?

Мост Теодора Хойса, Майнц, Германия

Мост — искусственное сооружение, возведенное через реку, озеро, овраг, пролив или любое другое физическое препятствие. Мост, возведённый через дорогу, называют путепроводом[1], мост через овраг или ущелье — виадуком[2].

Мост является одним из древнейших инженерных изобретений человечества.

Схема конструкции висячего моста

Как правило, мосты состоят из пролётных строений и опор. Пролётные строения служат для восприятия нагрузок и передачи их опорам; на них может располагаться проезжая часть, пешеходный переход, трубопровод. Опоры переносят нагрузки с пролётных строений на основание моста.

Пролётные строения состоят из несущих конструкций: балок, ферм, диафрагм (поперечных балок) и собственно плиты проезжей части. Статическая схема пролётных строений может быть арочной, балочной, рамной, вантовой или комбинированной; она определяет тип моста по конструкции. Обычно пролётные строения прямолинейны, однако в случае необходимости (например, при постройке эстакад и дорожных развязок) им придают сложную форму: спиралеобразную, кольцевую, и т. д.

Пролётные строения поддерживаются опорами, каждая из которых состоит из фундамента и опорной части. Формы опор могут быть весьма разнообразными. Промежуточные опоры называются быками, береговые — устоями. Устои служат для соединения моста с подходными насыпями.

Материалами для мостов служат металл (сталь и алюминиевые сплавы), железобетон, бетон, природный камень, дерево, верёвки.

Параметры мостов

• Схема моста — формула, в которой последовательно представлены размеры расчётных пролётов — расстояния между центрами опорных частей пролётных строений. Если несколько последовательных опорных частей имеют одинаковый размер, указывается их количество, помноженное на размер каждого. Например (вымышленный «мост»), схема моста 5+3x10+4 м значит, что у первого пролётного строения моста расчётный пролёт — 5 метров, три следующих — по 10 метров каждый и пятый — 4 метра[3].

Классификация

Железнодорожные мосты Риги через Двину Железнодорожный мост через реку Шуя, Карелия

По пропускаемой нагрузке

По пропускаемой нагрузке мосты делятся на

Выделяют также трубопроводные мосты, акведуки (используются для транспортировки воды) и виадуки (мосты через овраги или ущелья; соединяют точки, равные по высоте).

По статической схеме

По статической схеме мосты делятся на балочные, распорные и комбинированные.

• Балочные — самый простой вид мостов. Предназначены для перекрытия небольших пролётов. Пролётные строения — балки, перекрывающие расстояние между опорами. Основная отличительная особенность балочной системы состоит в том, что с пролётных строений на опоры передаются только вертикальные нагрузки, а горизонтальные отсутствуют. Балочные мосты разделяют на следующие типы:
  • Разрезная система — состоит из ряда балок, причём одна балка перекрывает один пролёт. Система статически определима и может применяться при любых типах грунтов. Недостатки: большое количество деформационных швов и обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.
  • Неразрезная система — одна балка пролётного строения перекрывает несколько пролётов или сразу все. Таким образом, пролётное строение неразрезной системы рассчитывается как многоопорная статически неопределимая балка с использованием метода сил, метода перемещений или других методов расчёта статически неопределимых систем, применяемых в строительной механике. Неразрезная система хороша меньшим, чем в разрезной, количеством деформационных швов и меньшей строительной высотой. Недостаток такой системы — чувствительность к деформации основания.
  • Консольная система — состоит из двух типов балок. Одни балки опираются на две опоры и имеют консольные свесы. Другие балки называются подвесными, поскольку опираются на соседние балки. Соединение балок осуществляется при помощи шарниров. Достоинством консольной системы является её статическая определимость, а следовательно, лёгкость расчёта и нечувствительность к грунтам. К недостаткам системы можно отнести большое количество и сложность устройства деформационных швов шарнирного типа, а также нарушение комфортности проезда в зоне шарниров. В настоящее время мосты такой системы сооружаются редко.
  • Температурно-неразрезная система — состоит из двухопорных балок, объединённых в цепь с помощью верхней соединительной плиты. Под действием вертикальных нагрузок такая система работает как разрезная, а под действием горизонтальных — как неразрезная. Её достоинством является меньшее количество деформационных швов, а недостатком — обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.

Во всех вышеперечисленных схемах мостов пролётные строения могут изготавливаться как в виде сплошных балок различного сечения, так и в виде решётчатых конструкций, т.е. ферм.

• Ферменные — как правило, железнодорожные мосты с пролётом свыше 50 м. Преимущества фермы — лёгкая конструкция, позволяющая перекрывать достаточно большие пролёты (обычно от 40 до 150 м). Фермы изготавливают из стандартного стального проката. Существует единственная в мире эксплуатируемая железобетонная мостовая ферма, находится в г. Белово Кемеровской области на подъездных железнодорожных путях предприятия.
• Распорные системы отличаются от балочных тем, что нагрузки, передаваемые с пролётных строений на опоры, имеют не только вертикальную, но и горизонтальную составляющую, называемую в строительной механике распором. Выделяют несколько разновидностей распорных систем, довольно сильно отличающихся друг от друга:
  • Рамная система — состоит из рам, стойки которых выполняют роль опор, а ригели — роль пролётных строений. По форме рамы могут быть Т-образными, П-образными, а также иметь две наклонные стойки и консольные свесы (специального названия не имеют). Достоинствами рамной системы являются небольшая строительная высота и увеличенное по сравнению с балочными системами подмостовое пространство. Всё это делает рамные конструкции удобными для путепроводов и эстакад. Также данная система может быть применена в горных условиях из-за того, что там в силу особенностей рельефа нельзя понизить уровень проезда. Недостатками рамной системы являются сложность строительства и чувствительность к деформации основания. Такие системы в настоящее время малоприменимы из-за дороговизны и специфичности.
  • Висячие — мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (канатов, цепей и др.), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. Этот вид представляют все крупнейшие по длине и высоте пролёта мосты мира.
  • Вантовые — разновидность висячих мостов: роль основной несущей конструкции выполняет вантовая ферма, выполненная из прямолинейных стальных канатов. Ванты прикреплены к пилонам — высоким стойкам, монтируемым непосредственно на опорах. Пилоны в основном располагаются вертикально, но не исключено и наклонное их расположение. К вантам крепится балка жёсткости, на которой располагается мостовое полотно. Ванты располагаются под углом наклона к горизонтали не менее 30 градусов, так как в противных случаях в них возникают большие усилия, и жёсткость сильно уменьшается. Балку жёсткости лучше выполнять коробчатого сечения, поскольку это улучшает её работу на кручение от временных нагрузок и от действия ветра. Наиболее часто вантовая система применяется при перекрытии глубоких рек и в городских условиях.
  • Арочные — основными несущими конструкциями являются арки или своды. Арка — криволинейный брус, у которого поперечный размер меньше высоты. Свод — криволинейный брус, у которого ширина сечения значительно больше высоты. Арочные мосты могут быть с ездой поверху, понизу и посередине. Опоры арочных мостов всегда массивные, поскольку должны быть рассчитаны и на восприятие распора. При больших пролётах арки всегда экономичнее балочных конструкций, но только в отношении пролётных строений. Из-за большого развития опор в поперечном сечении мост арочной системы дешевле балочного только при высоте опор до 2 м. Арочные мосты характерны для горных условий, поскольку позволяют перекрыть больший пролёт, чем балки, а в условиях горного рельефа сооружение дополнительных опор не оправдано. Также специфическая область применения арочных мостов обусловлена тем, что они требуют большого подмостового пространства, особенно с ездой поверху, что приводит к удорожанию и усложнению строительства насыпей подходов, которые могут достигать высоты 20 м; возрастает вероятность оползней на таких насыпях в начальный период их эксплуатации. Часто арочные мосты строят в городских условиях из соображений красоты.
  • Комбинированная схема — наиболее часто встречается балка с арочной подпругой; как правило, это городские мосты через большие реки.
• Понтонные, или наплавные — временные мосты на плавучих опорах.

Стоит отметить отдельно горбатые мосты, которые отличаются своей формой: они существенно выгнуты вверх.

По уровню проезда

• С ездой понизу: чаще всего сквозные фермы или арочные; все виды висячих мостов; встречаются также балочные конструкции, где подвижная нагрузка передвигается между основными несущими элементами;
• С ездой посередине: чаще всего арочные конструкции, в которых пяты арок находятся значительно ниже, а замок — выше уровня проезжей части;
• С ездой поверху: подавляющее большинство классических балочных, а также рамных конструкций; встречаются также фермы и реже арки.

Разводные мосты

Дворцовый мост в Санкт-Петербурге в разведённом состоянии

Основная статья: Разводной мост

Особый тип мостов — разводные мосты. В разведённом состоянии мост не мешает проходу судов. Своими разводными мостами знаменит Санкт-Петербург, где все мосты через Неву, кроме Большого Обуховского моста, являются разводными.

Особые конструкции разводных мостов:

• мосты, разводимые поднятием средней части:
• поворотные мосты: у таких мостов средняя часть шарнирно укреплена на стоящей в середине реки опоре. Мост разводится поворотом средней части на 90°, таким образом средняя часть становится параллельна руслу реки. Примером такой конструкции служит Варваровский мост в украинском городе Николаеве, поворотный пролёт которого имеет длину 134 м, и мост в Валенсии, по которому проложена трасса для гонок Формулы-1.

История

Древнеримский мост Понте де Тиберио в Римини

Примитивные мосты, представлявшие собой перекинутое через ручей бревно, возникли в глубокой древности.

Позже в качестве материала начали использовать камень. Первые подобные мосты стали строить в эпоху рабовладельческого общества. Первоначально из камня делали только опоры моста, но потом и вся его конструкция стала каменной. Больших успехов в каменном мостостроении добились древние римляне, применявшие сводчатые конструкции в качестве опор и использовавшие цемент, секрет которого был утрачен в Средние века, но потом открыт заново. Мосты (точнее, акведуки) использовались для обеспечения городов водой. Римский историк Секст Юлий Фронтин писал о том, что акведуки являются главными свидетелями величия Римской империи[4]. Многие древнеримские мосты служат и по сей день.

В Средние века рост городов и бурное развитие торговли вызвало необходимость в большом количестве прочных мостов. Развитие инженерной мысли позволило строить мосты с более широкими пролётами, пологими сводами и менее широкими опорами. Самые крупные мосты того времени достигают в пролёте более 70 метров.

Средневековый мост Нотр-Дам в городе Манд, департамент Лозер, Франция

У славян вместо камня используется дерево. «Повесть временных лет» сообщает о постройке моста в Овруче в X веке:

Пошёл Ярополк на брата своего Олега в Деревскую землю. И вышел против него Олег, и исполчились обе стороны. И в начавшейся битве победил Ярополк Олега. Олег же со своими воинами побежал в город, называемый Овруч, а через ров к городским воротам был перекинут мост, и люди, теснясь на нём, сталкивали друг друга вниз.

— Повесть временных лет[5]

В XII столетии в Киеве появился наплавной мост через Днепр. В то время наиболее распространёнными на Руси были арочные деревянные мосты[6].

В то же время у инков получают распространение верёвочные мосты, представляющие собой простейшую форму висячих.

Проект моста через Неву Кулибина

В XVI и XVII веках появилась необходимость в ещё более крупных мостах, которые могли бы пропускать большие корабли. В XVIII веке высота пролёта мостов достигает более чем 100 м. Нереализованным остался проект деревянного одноарочного моста через Неву длиной 298 м, составленный Иваном Петровичем Кулибиным.

Первый в мире металлический мост (Великобритания)

С конца XVIII века для строительства применяется металл. Первый металлический мост был построен в Колбрукдейле, Великобритания на реке Северн в 1779 году. Высота его пролёта составляла около 30 м, перекрытия представляли собой чугунные арки.

В XIX веке появление железных дорог потребовало создания мостов, способных выдерживать значительные нагрузки, что стимулировало развитие мостостроения. Постепенно в качестве основных материалов в мостостроении утверждаются сталь и железо. Густав Эйфель в 1877 году построил арочный мост из литого железа через реку Дору в Португалии. Высота пролёта этого моста составила 160 м. Длиннейшим в Европе конца XIX века был мост через Волгу в Сызрани, построенный по проекту Николая Аполлоновича Белелюбского и составлявший 1443 м в длину. В 1900 году медали на Всемирной выставке в Париже удостоился мост через Енисей в Красноярске (проект Лавра Дмитриевича Проскурякова).

Мост 25 апреля в Португалии

В XX веке мосты стали строить также из железобетона. Этот материал выгодно отличается от стали тем, что не требует регулярной покраски. Железобетон применялся для балочных пролётных строений до 50 м, а арочных — до 250 м. Продолжает применяться и металл — в XX веке были построены крупные металлические мосты — балочный через реку Святого Лаврентия в Канаде (длина пролёта 549 м), через пролив Килл-ван-Килл в США (503,8 м), а также мост «Золотые ворота» в Сан-Франциско, США (длина главного пролёта — 1280 м).

Крупнейшие мосты современности, в том числе, высочайшие в мире Виадук Мийо и мост Акаси-Кайкё (длина главного пролёта 1991 м), относятся к вантовым и подвесным. Подвесные пролётные строения позволяют перекрывать наибольшие расстояния.

Строительство мостов

Основные статьи: Мостостроение, Хронология мостостроения

Квебекский мост ночью

Первым (и самым дорогим — до 50 % расходов от общей стоимости строительства) этапом в построении моста является возведение опор. Опоры сооружаются в открытых котлованах или путём погружения в грунт свай, опускных колодцев, кессонов, сборных оболочек. Сваи (в основном, железобетонные) используются, главным образом, при строительстве малых и средних мостов. Они погружаются в грунт при помощи дизельных молотов и электрических вибропогружателей. При возведении больших мостов используются в основном сборные оболочки диаметром до 3 м. В настоящее время наиболее популярным фундаментом на свайном основании является фундамент на буронабивных сваях (БНС), сооружаемых бурением в обсадной инвентарной трубе. Данная конструкция применяется как на суше, так и на акватории.

Пролётные строения обычно устанавливают на опоры монтажными кранами. При строительстве больших мостов пролётное строение нередко собирают на берегу и затем перемещают (надвигают) по опорам с одного берега на другой. Навесной метод установки предполагает наращивание конструкции от опоры моста в его пролёт. При этом применяется навесной монтаж с помощью крана, двигающегося по уже построенной части (для металлических пролётных строений) или же навесная сборка с изготовлением отдельных элементов на заводе и последующей транспортировкой их к объекту (для железобетонных).

С середины 90-х годов XX века начала применяться технология изготовления плитно-ребристых пролетных строений из монолитного предварительно напряженного железобетона[7]. Данная технология имеет ряд преимуществ по сравнению с сооружением пролетного строения из сборных элементов[8].

Иначе происходит строительство навесных мостов: оно начинается с установки пилонов; затем на них подвешиваются временные кабели. С их помощью производится навивка основных кабелей моста, после чего монтируют подвески и балку жёсткости.

Архитектура мостов

Мост Алькантара в Испании

Многие мосты являются выдающимися памятниками зодчества и инженерного искусства. В некоторых городах, таких как Санкт-Петербург или Прага, мосты являются неотъемлемой частью городской архитектуры[6].

В классическом стиле выполнены многие древнеримские мосты: почти лишённые декора, они, тем не менее, за счёт своей массивности и выразительной архитектоники создают ощущение прочности и надёжности (мост Алькантара на реке Тахо, Испания).

В Средние века двумя преобладающими типами стали мосты с полуциркульными (или круговыми) арками и мосты со стрельчатыми арками. Первый тип основывался на римской традиции, второй был заимствован из восточной архитектуры и вскоре потерял популярность, так как неоправданно увеличивал высоту моста. Ещё одним явлением в средневековом мостостроении стали мосты-улицы, появившиеся во всех крупных европейских городах (например, Понте Веккио во Флоренции). В Средние века на мостах появился декор (это произошло в конце XIV века): например, оформленный в готическом стиле Карлов мост в Праге.

Новый мост в Париже

Совершенствование техники мостостроения в Эпоху Возрождения позволило значительно увеличить соотношение толщины свода к высоте пролёта. Благодаря этому, мосты стали более высокими и лёгкими по конструкции[6]. Совершенствуется конструкция каменных мостов: появляются круглые и коробовые своды (Новый мост в Париже). В целом же, прослеживается тенденция к подражанию античной архитектуре. Чуть позже появилось барокко, тяготевшее к динамичным композициям и пышному декору. Широко известен барочный Мост Вздохов в Венеции.

Мост Аламильо ночью

В XVIII веке популярностью пользовался классицизм. Мосты, построенные в этом стиле, отличали чёткая симметрия, внимательное отношение к пропорциям сооружения, пролёты больших размеров. Классицизм был широко распространён во Франции (Мост Согласия в Париже) и России (Крестовый мост в Пушкине).

К середине XIX века сформировались основные формы металлических мостов. В этот период большое распространение получили решётчатые балконные фермы. Значительное развитие получили конструкции арочных мостов (см. например виадук Гараби, построенный Густавом Эйфелем). В конце XIX века популярность приобретают висячие мосты: в 1883 году в США был построен Бруклинский мост, чуть позже — Манхэттенский. Висячие мосты сохраняют свою популярность в XX (мост «Золотые ворота») и XXI веке.

Мост как военный объект

Немецкие сапёры строят мост через реку Прут

До последнего времени водные преграды, в первую очередь реки представляют собой серьёзное препятствие для продвижения сухопутных войск. В связи с этим захват противником или разрушение моста при явной угрозе его захвата остаются важными военными операциями не только тактической, но и стратегической значимости. Для обеспечения наведения переправ или временных мостов, а также их восстановления в армиях создаётся особый вид войск — сапёрные части, выполняющий широкий круг работ по оборудованию местности.

Знаменитые мосты

Мост Людендорфа Карлов Мост

• Мост через Рейн у города Ремаген или Мост Людендорфа. Внезапный захват которого 7 марта 1945 союзниками во время Второй мировой войны открывал путь войскам в жизненно важные центры Германии[9].
• Мост «Золотые Ворота» находится в Сан-Франциско, США; перекинут через одноименный пролив. Открыт в 1937 году. Относится к типу висячих мостов, сооружён из стали. Высота основного пролёта — 230, длина основного пролёта — 1280, общая длина — 1970 м. Около тридцати лет «Золотые ворота» занимал первое место в списке крупнейших мостов мира. За более чем семьдесят лет, прошедшие с момента его открытия, мост стал одним из самых узнаваемых символов Сан-Франциско. Печально известен как «мост самоубийц» — в среднем каждые две недели кто-то прыгает в воду с этого моста[10].
• Тауэр Бридж — разводной мост через Темзу в Лондоне, Великобритания, открыт в 1894 году. Знаменит благодаря двум башням высотой по 65 м каждая, установленным на устоях.
• Карлов Мост — арочный готический мост, украшенный барочной скульптурой, через реку Влтава в Праге, Чехия. Сохранился со Средних веков, известен благодаря башням на входе на мост и украшающими мост тридцатью скульптурами.
• Бруклинский мост — один из старейших подвесных мостов США. Соединяет районы Бруклин и Манхэттен в Нью-Йорке, пересекая пролив Ист-Ривер. Был открыт в 1883 году; на момент основания это — крупнейший подвесной мост в мире. Бруклинский мост — первый в мире, в конструкции которого использовались стальные прутья.
• Мост Вздохов — арочный мост в стиле барокко. Перекинут через Дворцовый канал в Венеции, Италия и соединяет Дворец Дожей (в котором располагался суд) и тюрьму. По легенде, популяризованной Джорджем Байроном, название моста происходит от вздохов осуждённых, которые, проходя по мосту, бросали свой последний взгляд на Венецию, но это вряд ли соответствует действительности[11].
• Акаси-Кайкё — самый длинный подвесной мост в мире. Находится в Японии, пересекает пролив Акаси и соединяет города Кобе и Авадзи. Высота главного пролёта — 297 м, общая длина моста — 3911 м.
• Босфорский мост — первый висячий мост через Босфор, соединяет азиатскую и европейскую части Стамбула, Турция. Был открыт в 1973 году к пятидесятилетию Турецкой Республики. Проход пешеходов запрещён в связи с тем, что мост неоднократно пытались использовать для совершения самоубийств.
• Мост У Байн — самый большой в мире деревянный мост длиной свыше 2 км через озеро между городом Мандалай и предыдущей столицей Анарапурой в Бирме.
• Сургутский мост — мост через реку Обь в городе Сургут. Знаменит тем, что является мировым рекордсменом по длине пролёта среди однопилонных вантовых мостов.
• Мост через залив Ханчжоувань — самый длинный (36 км) трансокеанский мост в мире, призванный сократить путь из Шанхая до промышленной зоны Нинбо c 400 до 80 км, был открыт для проезда 1 мая 2008 года. Мост соединяет континентальную часть китайского портового города Циндао с островным районом Хуандао в заливе Цзяочжоу. По состоянию на 2011 год является самым длинным морским мостом[12].
• Мост Рио-Антирио — единственный мост, соединяющий полуостров Пелопоннес с материковой Грецией. О сложностях, возникших при строительстве моста описывается в передаче National Geographic «Инженерные идеи (Сейсмоустойчивый мост)». Мост имеет возможность раздвигаться вместе с отдалением Пелопоннеса от материковой Греции (на 35 мм в год).
• Русский мост - вантовый мост с самым большим в мире пролётом длиной 1104 метра и первыми по высоте пилонами — 324 м.

Рекордные мосты

• высочайшие в мире: Виадук Мийо (2004 г.)

• cамые длинные в мире: мост Акаси-Кайкё (полная длина 3911 м, длина главного пролёта 1991 м; 1998 г.)

Аварии и катастрофы

Катастрофа на Египетском мосту

Причиной самопроизвольного обрушения моста может стать его неправильная конструкция. При создании проекта моста следует всегда учитывать возможные природные катаклизмы, такие, как сильный ветер или землетрясение.

Самая ранняя известная крупная катастрофа произошла в 1297 году, когда во время битвы у моста Стирлинг (Великобритания) этот мост оказался перегружен атакующей тяжёлой конницей и обрушился. Позднее от перегрузок обрушились ещё несколько мостов, в частности, мост Ярмуте, (Великобритания, 1845), а также Серебряный мост (США, 1967).

В XIX — начале XX века несколько аварий мостов произошло из-за резонанса, в который входил мост, когда по нему проходили войска. Когда частота внешнего воздействия (шаг солдат в ногу), совпадает с собственной частотой колебаний моста, происходит резкое увеличение амплитуды колебаний моста, и конструкция моста не выдерживает этого[источник не указан 867 дней]. Из-за резонанса разрушились: мост в Анжере (Франция, 1850); Египетский мост (Санкт-Петербург, 1905); Такомский мост (США, 1940).

К сожалению, в вашем браузере отключён JavaScript, или не имеется требуемого проигрывателя. Вы можете загрузить ролик или загрузить проигрыватель для воспроизведения ролика в браузере.

Обрушение Такомского моста

Причиной обрушения может стать естественный катаклизм: в таком случае вина ложится на архитектора, создававшего проект, так как мостостроитель должен принимать во внимание возможность природных бедствий. Мост через Фёрт-оф-Тэй в Данди, Великобритания, обрушился в 1879 из-за сильного шторма: жертвами этой катастрофы стали 75 человек. В 1953 лахар уничтожил мост через реку Вангаэху в Новой Зеландии, погиб 151 человек. В 1989 году во время крупного землетрясения в Калифорнии обрушился виадук в Окленде (42 жертвы) и пострадал мост через залив Сан-Франциско: часть несущих конструкций обрушилась на проезжую часть, погиб один человек.

Нередки случаи террористических атак на мосты: их подрыв также является известным средством ведения партизанской войны. Крупнейшая катастрофа такого рода произошла в Индии в 2002, когда был подорван железнодорожный мост через реку Дхава, было убито 130 человек.

Похищения и кражи мостов

Известны похищения и кражи мостов, особенно металлических (крадут для сдачи в металлолом):

• Житель Гайского района Оренбургской области сдал в металлолом понтонный мост (декабрь 2010 г.)
• В Хабаровске похищен мост над тепломагистралью в ночь на 29 декабря 2007 г.
• В Македонии в феврале 2007 г. арестованы два человека за кражу двух девятиметровых мостов весом 200 тонн на реках Црна-Река и Райец[13].
• В Чехии в феврале 2008 года был похищен четырёхтонный металлический мост рядом с городом Хеб[14]. В сентябре того же года железнодорожный мост украли на востоке страны, рядом с деревней Грубчице[15]. В апреле 2012 года возле города Соколов неизвестные похитили четырёхметровый десятитонный пешеходный мост над железнодорожными путями, предоставив представителям властей поддельные бумаги на его демонтаж[16].

Мосты в искусстве

В литературе

В кинематографе

• «Круглянский мост» (СССР, 1989; режиссёр А. Мороз) — экранизация одноименного произведения Василя Быкова.
• «Мосты округа Мэдисон» (США, 1995).
• «Любовники с Нового моста» (Франция, 1991).
• «Люди на мосту» (СССР, 1959; режиссёр Александр Зархи).
• «Мост» (ФРГ, 1959).
• «Мост Ватерлоо» (Англия, 1940).
• «Мост Кассандры» (США, 1977; режиссёр Джордж Пан Косматос).
• «Мост через реку Квай» (Великобритания, 1957; режиссёр Дэвид Лин) — экранизация одноименного произведения Пьера Буля.
• «Строится мост» (СССР, 1965; режиссёр Олег Ефремов).
• «Девушка на мосту» (Франция, 1999; режиссёр Патрис Леконт).
• «Мост слишком далеко» (Великобритания, 1977; режиссёр Ричард Аттенборо).

В изобразительном искусстве

В филателии

Интересные факты

• Из 248 километров построенной в 1912 году в САСШ Морской железной дороги по Мексиканскому заливу 178 километров проходит по мостам[24].
• В США и Европе, в связи с интенсивным строительством дорог, стали случаться частые случаи столкновения автомобилей с животными. Чтобы предотвратить столкновения в дальнейшем, создаются специальные мосты для животных на путях миграции диких зверей.

См. также

Примечания

• Надёжин Б. М. Мосты и путепроводы в городах. — М., 1964
• Надёжин Б. М. Архитектура мостов. М.: Стройиздат, 1989. ISBN 5-274-00596-9. 96 с.
• Гибшман Е. Е. Проектирование деревянных мостов. — М., 1965
• Гибшман Е. Е. Проектирование металлических мостов. — М., 1969
• Евграфов Г. К. Богданов Н. Н. Проектирование мостов. — М., 1966
• Ефимов П. П. Архитектура мостов. — М.: Изд-во ФГУП «Информавтодор», 2003
• Ильясевич С. А. Металлические коробчатые мосты. — М., 1970
• Назаренко Б. П. Железобетонные мосты, 2 изд. — М., 1970.

• «Большой скачок. Мосты» — научно-популярный фильм, снятый в 2012 г.

Какие существуют типы мостов

Каждый мост можно отнести к определенному типу независимо от возраста или материалов, из которых он сооружен. Существуют четыре основных типа мостов: балочный, арочный, консольный и подвесной (висячий). Такая последовательность отчасти отражает хронологию развития мостостроения. Самым первым появился балочный мост — он ведет свою историю с бревна, перекинутого через водный поток. Сооружение арки требует уже некоторых строительных знаний, а консолей — довольно высокого уровня развития инженерной мысли. Что же касается висячих мостов, то они были известны с глубокой древности, однако современные подвесные мосты, перекрывающие огромные расстояния, подчас являются самыми сложными в сооружении. Все остальные мосты — вариации четыpex основных типов. Вантовые мосты, к примеру, развивают характеристики подвесных и консольных мостов: каждая ванта (многожильный трос) крепится на столб, возвышающийся над мостовым полотном. В висячих мостах мостовое полотно поддерживается вертикальными тросами, прикрепленными к основным несущим тросам. Передвижные, сборно-разборные или наплавные мосты могут иметь в своей конструкции те же характеристики (отдельные или в сочетаниях), что и мосты четырех основных типов. Мосты, представляющие собой комбинацию из нескольких типов, часто называют гибридными.

Старое и новое. Автомобильный мост через Ферт-оф-Форт стал первым в Европе мостом, во время строительства которого (начало 1960-х) был использован современный метод подвешивания тросов из стальной проволоки.

Балочные мосты. В простейшем виде балочный мост — это горизонтальное строение, покоящееся на опорах с двух сторон. При этом существует множество типов балочных мостов. Балочный мост должен выдерживать вертикальные нагрузки (вертикальные сдвигающие силы распределяются между опорами), а также воздействие горизонтальных сил сжатия и растяжения; когда же мост нагружен только с одной стороны, на него по всей его длине воздействует силы скручивания. Способность моста выдерживать нагрузки можно охарактеризовать соотношением высоты сечения балки и расстояния между опорами (отношение высоты к пролету). Если расстояние между опорами слишком велико, силы, действующие на балку, могут оказаться чрезмерными, и балка обрушится.

Коробчатые балки. Одна из вариаций балки — пустотелая балка, приобретающая прочность благодаря прямоугольному сечению. Балки из преднапряженного бетона использовались в строительстве 13-километрового моста в Рио-Нитерой, Бразилия (1974).

Простые балки. Самый простой пример балочного моста и, вероятно, самый первый мост, построенный человеком, — это дерево, положенное поперек реки. В данном случае ствол играет роль балки.

Неразрезная балка. Альтернативой свободно опертым балкам является мост неразрезной системы, когда на несколько опор укладывается лишь одна балка. Растягивающее усилие возникает в верхней части поперечного сечения балки, и это является преимуществом такого моста.

Свободно опертые балки. Конструкция, в которой отдельные балки обеими концами лежат на опорах, получила название «свободно опертые балки». Такую конструкцию можно использовать в сооружении многократно, установив несколько рядов опор и уложив на них несколько пролетов. Свободно опертые балки используют тогда, когда общий пролет требует, чтобы балки были одной длины или необходимо сделать несколько пролетов с подвижными соединениями.

Каменные балки. До появления современных инженерных технологий и материалов при соединении больших пролетов балки в большом количестве укладывали па опоры, расположенные близко друг к другу. Мост Люоянь в Кванчжоу, Китай, построенный в 1060 году, имеет длину более километра. Огромные гранитные плиты удерживают тридцать четыре каменные опоры.

Распределение нагрузки. Распределение нагрузки поперек нескольких уложенных параллельно балок, как показано на изображении типичного автомобильного моста, помогает преодолеть эффект скручивания, который проявляется, когда вес распределяется по мостовому полотну неравномерно. В данном случае полотно опирается на четыре равномерно распределенные стальные балки, которые подведены к каждому из пилонов, благодаря чему нагрузка приходится именно на колонну.

Балки моста Люоянь. При длине балок этого моста ( 20 метров) и при толщине, необходимой им, как минимум, для поддержания собственного веса, масса одной балки должна быть не меньше двухсот тонн. Это весьма неэффективное соотношение. На каждые пять метров пролета требуется 8 массивных каменных балок; таким образом, на сооружение этого моста ушло 350 балок, которые связывают 46 каменных «быков» обтекаемой формы.

Мегабалки. Балка, опирающаяся с двух сторон на пилон, может повторяться бесконечное число раз. Неудивительно, что самый длинным в мире мост, Даньянь — Куныпап Гранд-бридж, протянувшийся на 165 кило­метров, является балочным мостом. Сотни предварительно напряженных бетонных балок были уложены поперек многочисленных опор.

Арочные мосты. Арка сама по себе является очень прочной конструкцией. На подражание человека вдохновило присутствие арок в природе. Первые попытки были сделаны в камне, однако позднее для строительства арок стали использовать и другие материалы, в том числе дерево, кирпич, чугун, сталь и преднапряженный железобетон. Вертикальная нагрузка в арочной конструкции передается по кривой па опору с каждой из ее сторон, так называемую пяту, через которую нагрузка передается почве. Есть несколько типов арочных мостов: мостовое полотно идет сверху арки; полотно, подвешенное под аркой; полотно, пересекающее арку насквозь.

Линия действия сил. В арочной конструкции приложенные вертикальные усилия преобразуются в усилие сжатия и передаются на опоры, противодействие которых имеет вертикальную и горизонтальную составляющие. В традиционных каменных арках блоки в кладке называют сводчатыми или клинчатыми, а камень на вершине арки — ключевым или замковым. Последний «запирает» кладку.

Арки с полотном посередине. Мост Лупу через реку Хуанпу в Шанхае, Китай, построенный в 2003 году, — арочный мост со стальными коробчатыми пролетными строениями. Длина пролета составляет 550 метров, и это второй по длине арочный мост в мире. Мост представляет собой две массивные стальные арки, соединенные между собой. С полотном они соединяются вертикальными стальными затяжками.

Виды арочных мостов. Традиционно, попадая на однопролетный арочный мост, транспортные средства вынуждены были сначала подниматься вверх, а затем спускаться вниз. Сегодня сооружаются и другие виды арочных мостов — с горизонтальными мостовыми полотнами, например мосты с полотном посередине, с проездом поверху и с проездом под аркой.

Стальная арка. Современные строительные материалы и технологии позволили сооружать изящные арочные конструкции. Тонкие линии этого арочного моста с проездом посередине над озером Рузвельт в Аризоне, США, — пример того, как ненавязчивого могут вписаться современные мосты в удивительный природный пейзаж.

Дата добавления: 2017-06-18; просмотров: 6457; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

МОСТЫ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

МОСТЫ

Для проложения дороги через такие препятствия, как реки, овраги, лощины и суходолы, а также через другие дороги строят мосты.

МOCT представляет собой искусственное сооружение, состоящее из пролетных строений, поддерживающих ездовое полотно, и опор, передающих опорные давления пролетных строений на грунт. Если у моста только две опоры, то его называют однопролетным, при наличии же промежуточных опор—многопролетным. Крайние опоры, расположенные в местах сопряжения моста с берегами, называют устоями, а промежуточные опоры — быками. Расстояние между центрами опорных точек пролетного строения носит название расчетного пролета.

Свободную ширину зеркала воды под мостом по горизонту высоких вод называют отверстием моста. Расстояние от поверхности проезда по мосту до горизонта меженных вод называют высотой моста. Расстояние от низа пролетного сечения до горизонта высоких вод или наивысшего судоходного горизонта носит название свободной высоты под мостом.

В зависимости от расположения уровня проезда по мосту различают:

1) мосты с ездой поверху, когда проезжая часть расположена по верху пролетных строений;

2) мосты с ездой понизу; 3) мосты с ездой посередине, у которых ездовое полотно расположено в пределах пролетного строения.

По материалу пролетных строений мосты могут быть деревянные, каменные, бетонные, железобетонные и металлические.

В зависимости от срока службы мосты могут быть временные (на срок не более 4—5 лет или не обеспечивающие круглогодичной работы—наплавные или разборные) и постоянные.

По роду обращающейся нагрузки среди мостов различают: автодорожные (для всех видов движения, осуществляемого по автомобильным дорогам), пешеходные, железнодорожные, совмещенные (для одновременного пропуска автомобильного и железнодорожного транспорта), специального назначения (для прокладки трубопроводов, кабелей и др.)

Для пропуска водных путей строят мосты-каналы, а для целей водоснабжения — акведуки.

В зависимости от своих особенностей и условий службы мосты могут быть разделены на следующие основные виды: мосты обычного типа, разводные мосты, трансбордеры, или мостовые паромы, наплавные мосты.

Кроме этих основных видов мостов применяются и другие виды сооружений, аналогичные мостам и называемые путепроводами, эстакадами и виадуками.

Мостами обычного типа, или мостами высокого уровня (высоководными), называют мосты, расположенные на такой высоте над рекой, при которой они не препятствуют пропуску высоких вод, а также судоходству или сплаву. В этих мостах величина возвышения низа пролетных строений над горизонтом высоких вод или над расчетным судоходным горизонтом не должна быть меньше величины судоходного габарита для данной реки. При отсутствии на реке судоходства или сплава леса величина возвышения низа пролетных строений определяется безопасностью пропуска под мостом вод весеннего паводка.

В некоторых случаях строят мосты, имеющие лишь небольшое возвышение над горизонтом меженных вод — это низководные мосты. Они не способны пропускать высокие воды и при паводках либо затопляются (затопляемые мосты), либо подвергаются разборке (разборные мосты).

Разводныминазываются мосты на постоянных опорах, имеющие подвижные пролетные строения, которые открываются (разводятся) для пропуска судов. Недостатком разводных мостов является неизбежность перерывов движения по мосту — при разведенном пролете или по реке — при закрытии разводного пролета.

Трансбордеры, или мостовые паромы, устраивают для пересечения широкого водного пространства при слабом движении между берегами. Трансбордер представляет собой легкую конструкцию, перекрывающую водное препятствие и поддерживающую пути, по которым движется тележка с подвешенной к ней платформой, предназначенной для перевозки пассажиров и грузов.

Наплавными называют мосты на плавучих опорах. Они применяются при пересечении широких и многоводных рек в тех случаях, когда устройство моста на постоянных опорах не оправдывается интенсивностью движения по мосту. Более примитивным способом связи между берегами многоводных рек или заливов и проливов является паромная переправа.

Путепроводы— это мостовые сооружения, предназначенные для пропуска одной дороги над другой (пересечение в разных уровнях).

Эстакадой называют мостовую конструкцию, служащую для пропуска движения на некоторой высоте над поверхностью земли чтобы нижележащее пространство могло быть использовано для проезда или для других целей. В городах эстакады часто устраивают для пропуска скоростного автодвижения, метрополитена или железной дороги.

Виадуки устраивают вместо насыпей при пересечении дорогой глубоких лощин, оврагов или суходолов.

Акведуки — это мосты-водоводы, сооружаемые для перехода канала через дороги, овраги, реки.

По условиям работы под нагрузкой могут быть выделены следующие системы пролетного строения: балочная, арочная, рамная и висячая. В последнее время в практику строительства все больше и больше входят комбинированные системы мостов, представляющие собой сочетание двух простейших систем, например балочной и арочной.

При балочной системе пролетное строение под действием на него вертикальной нагрузки работает на изгиб и передает на опоры вертикальное давление.

По конструктивным особенностям различают: балочные разрезные мосты, пролетное строение которых перекрывает только один пролет,—эти мосты легко переносят неравномерные осадки; балочные неразрезные мосты, пролетное строение которых представляет собой балку на нескольких опорах, перекрывающую ряд пролетов, — эти сооружения весьма чувствительны к неравномерным осадкам и поэтому их можно строить только на весьма прочном и несжимаемом основании; консольные мосты, у которых пролетные строения частично заходят в соседние пролеты и поддерживают соединительные балки, являются в какой-то мере промежуточными конструкциями между двумя первыми. По отношению к неравномерным осадкам они близки к балочным разрезным мостам.

Балочные мосты в настоящее время строят преимущественно из железобетона и лишь иногда из дерева.

В арочных мостах под воздействием вертикальных нагрузок возникают наклонные опорные реакции, которые могут быть разложены на вертикальные и горизонтальные. Горизонтальная составляющая либо передается на опоры, либо воспринимается специальным элементом—затяжкой. В этом случае на опоры моста будут действовать лишь вертикальные опорные реакции. Арочные мосты могут возводиться из камня, бетона, железобетона, металла и дерева.

В рамных мостах пролетные строения составляют единую конструкцию с опорами. При действии вертикальных нагрузок опорам и фундаментам рамных мостов передаются не только сжимающие, но и изгибающие моменты, а иногда и распор. Рамные мосты обычно выполняются из железобетона.

В висячих мостах пространство между опорами перекрывается поясом из тросов (канатов) или цепей, работающих на растяжение и поддерживающих балку жесткости с проезжей частью. Трос или цепи передают своими концами, заделанными в специальные анкерные опоры, наклонные усилия (вертикальная составляющая и горизонтальный распор). Балка жесткости служит для восприятия распорного давления и, кроме того, уменьшает прогиб проезжей части. Висячие мосты раньше строили главным образом из металла и реже из дерева, теперь строят из железобетона.

Комбинированныемосты представляют собой различные сочетания из перечисленных выше простых систем. Строят их в настоящее время, так же как и большинство других современных крупных мостов, из предварительно-напряженного железобетона.

По характеру опор могут быть мосты с неподвижными и подвижными (например, плавучими у наплавных мостов) опорами. Пролетное строение также может быть либо неподвижным, либо подвижным (у разводных мостов).

Мост как ответственное инженерное сооружение должен удовлетворять ряду требований: производственных и эксплуатационных, расчетно-конструктивных, экономических и архитектурных.

По производственным и эксплуатационным требованиям мост должен обеспечивать безопасное движение транспорта без снижения его скорости. Ширина его проезжей части и тротуаров должна соответствовать расчетной пропускной способности с учетом перспективы роста движения.

Полотно проезжей части должно быть изготовлено из прочного и износоустойчивого материала с хорошим отводом дождевой воды с его поверхности.

Выбор схемы моста, величины пролетов, возвышения над горизонтом воды в реке должен обеспечивать безопасный пропуск паводковых вод и ледохода, а также удовлетворять требованиям судоходства. Для путепроводов этот выбор обусловливается требованиями существующих минимальных габаритов пересекаемой дороги.

Очень большую роль в выборе схемы моста играют и геологические условия. Так, при сложных геологических условиях, когда опоры располагаются в пределах различных инженерно-геологических элементов и будут иметь различные по величине осадки, может быть выбран балочный тип моста с разрезкой балки по пролетам. При однородном и слабодеформируемом основании может быть выбрана схема неразрезной балки (фермы) на нескольких опорах и т. д. Выбор длины пролета и вообще типа моста, особенно при перекрытии глубоких долин, также в значительной мере зависит от геологических и геоморфологических условий.

Необходимо, чтобы конструкция моста была удобна для изготовления и возведения, отвечала требованиям современного индустриального производства (на заводах строительных конструкций) и механизированного сборного возведения при высоких темпах и качестве выполнения строительных работ.

Расчетно-конструктивные требования заключаются в том, что сооружение в целом и отдельные его элементы должны удовлетворять условиям прочности, устойчивости и жесткости.

Устойчивость сооружения определяется его способностью сохранять первоначальную форму и положение при действии любых расчетных внешних нагрузок.

Требования к жесткости сооружения заключаются в том, что деформации его под действием нагрузок не должны превышать допускаемых величин. Если мост или отдельные его элементы недостаточно жестки, то при движении по мосту могут возникнуть значительные вибрации, ослабляющие и расстраивающие соединения элементов конструкции. Большие прогибы пролетного строения могут привести к вредным для конструкции провесам.

Архитектурные требования заключаются в том, что мост должен иметь внешний вид, гармонически связанный с окружающей местностью и обстановкой. Особенно серьезные архитектурные требования предъявляются к городским мостам.

Проектирование ведется с учетом назначения моста, и ширина его в зависимости от того, в состав какой дороги мост входит, определяется существующими стандартными габаритами.

Проект моста составляется на основании результатов специально проводимых изысканий, в процессе которых изучаются геологическое строение участка мостового перехода, гидрогеологические условия, физико-механические свойства грунтов основания опор и т. п. Начинаются эти изыскания обычно с выбора места для пересечения того или иного препятствия, с последующей детализацией инженерно-геологических условий этого пересечения. Наряду с геологическими условиями изучаются топография берегов и самого перехода, гидравлика естественного режима потока (уровенный режим, скорости и направление течения, условия ледохода и т. п.), возможности изменения режима потока под влиянием строительства моста, вероятность возникновения размывов грунтов дна долины и т. п.

Мосты испытывают действие различных нагрузок, которые можно разделить на следующие группы: вертикальные — подвижные, или временные, и постоянные; горизонтальные— ветровые, центробежные, тормозные, поперечные толчки и удары подвижной нагрузки.

Кроме того, мосты могут испытывать нагрузки от давления грунта, от напряжений при изменении температуры, от ударов и давления льда, от навала судов и плотов на опоры, от перераспределения напряжений при неравномерных осадках опор, от сейсмического воздействия, а также в результате напряжений, возникающих в процессе строительства.

Под подвижной, или временной, нагрузкой понимают давление, возникающее в связи с прохождением по мосту всех видов транспорта (и пешеходов), для которых предназначен данный мост.

Постоянную нагрузку создает собственный вес моста, а также давление грунта, если оно имеет место при данной конструкции сооружения.

Фундаменты мостовых опор и основания являются весьма ответственными элементами сооружения, от качества и надежности которых в значительной степени зависит долговечность сооружения. Поэтому к основаниям и фундаментам мостовых опор предъявляются такие же высокие требования, как и к самим мостам.

При строительстве мостов на участках развития достаточно прочных и устойчивых грунтов используют естественное основание, а при строительстве на слабых грунтах — искусственное.

В зависимости от особенностей-геологического строения и инженерно-геологических условий мостового перехода могут быть выбраны разные схемы опирания фундамента и разная конструкция самих фундаментов. Во многих случаях это будут или массивные, или столбчатые, или свайные-фундаменты. В последнее время среди фундаментов мостовых опор получили широкое распространение крупнодиаметровые сваи-оболочки.

МОСТЫ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

---

Смотрите также

• 
  Шум при повороте руля
• 
  Как снять монтажный блок ваз 2107
• 
  Дизель белый дым из выхлопной трубы причины
• 
  Минеральное масло для двигателя
• 
  Тесла сколько заряжается
• 
  Оформить зеленую карту на автомобиль
• 
  Ваз 2112 16 клапанов замена масла
• 
  Бланк путевого листа легкового автомобиля новый
• 
  Ремень безопасности для детей
• 
  Кроссовер до 1000000 рублей новый с автоматом 2019
• 
  Не срабатывает вентилятор охлаждения ваз 2112 инжектор 16 клапанов