Арочный мост

Арочный мост

Двухарочный каменный мост в Японии
Предок	Клаппер мост
Потомок	Ферменный арочный мост , лунный мост (кладка)
Несет	Пешеходы , транспортные средства , легкорельсовый транспорт , тяжелый рельс , вода
Диапазон	короткие, но часто устанавливаются встык, чтобы сформировать большую общую длину
Материал	кладка , бетон , кованое железо , чугун , древесина , конструкционная сталь
Подвижный	Нет
Проектные усилия	Низкий
Опалубка требуется	да

Арочный мост является мостом с упорами на каждом конце , имеющей форму изогнутой арки . Арочные мосты работают за счет частичного переноса веса моста и его нагрузок на горизонтальную ось, сдерживаемую опорами с обеих сторон. Виадука (длинный мост) может быть изготовлена из ряда арок, хотя другие более экономичные конструкции , как правило , используются сегодня.

История [ править ]

Римский мост Алькантара , Испания (построен в 103-106 годах нашей эры)

Мост Анжи , 6-7 век н.э.

Возможно, самый старый из существующих арочных мостов - это микенский мост Аркадико в Греции примерно с 1300 года до нашей эры. Каменный каркасный арочный мост до сих пор используется местным населением. ^[1] Хорошо сохранившийся эллинистический мост Элефтерна имеет треугольную арку на выступе. ^[2] Родосский пешеходный мост, построенный в 4 веке до н.э., опирается на раннюю вусуарскую арку. ^[3]

Хотя настоящие арки были уже известны этрускам и древним грекам , римляне были - как в случае с сводом и куполом - первыми, кто полностью осознал потенциал арок для строительства мостов. ^[4] Список римских мостов, составленный инженером Колином О'Коннором, включает 330 римских каменных мостов для движения транспорта, 34 римских деревянных моста и 54 римских моста-акведука , значительная часть которых все еще стоит и даже используется для перевозки транспортных средств. ^[5]Более полное исследование итальянского ученого Витторио Галлиаццо обнаружило 931 римский мост, в основном каменный, в 26 странах (включая бывшую Югославию ). ^[6]

Римские арочные мосты обычно были полукруглыми , хотя некоторые из них были сегментарными арочными мостами (например, мост Алконетар ), мост с изогнутой аркой, которая меньше полукруга. ^[7] Преимущества сегментарного арочного моста заключались в том, что он позволял большому количеству паводковой воды проходить под ним, что предотвращало снос моста во время наводнения, а сам мост мог быть более легким. ^[8] Как правило, римские мосты представляли собой клиновидные камни первичной арки ( voussoirs ) того же размера и формы. Римляне построили как однопролетные, так и длинные арочные акведуки , такие как Пон-дю-Гар иАкведук Сеговии . Их мосты с давних времен представляли собой отверстия в опорах после наводнения, например, в Понсе Фабрициусе в Риме (62 г. до н.э.), одном из старейших основных мостов в мире, которые все еще существуют.

Римские инженеры были первыми и до промышленной революции единственными, кто построил мосты из бетона , который они назвали Opus caementicium . Снаружи обычно облицовывали кирпичом или тесаной , как на мосту Алькантара.

Римляне также ввели в мостостроение сегментные арочные мосты. Мост Лимира длиной 330 м (1080 футов) на юго-западе Турции имеет 26 сегментных арок со средним отношением пролета к высоте 5,3: 1 ^{[9], что} придает мосту необычно плоский профиль, непревзойденный более тысячелетия. Мост Траян над Дунаем признаки Открыть- эмалированными сегментарной аркой из дерева (стоя на 40 м-высоте (130 футов) бетонные пирсы). Это должен был быть самый длинный арочный мост за тысячу лет как с точки зрения общей, так и с точки зрения длины отдельных пролетов, в то время как самый длинный из сохранившихся римских мостов - это Пуэнте Романо в Мериде длиной 790 м (2590 футов).. Поздний римский мост Карамагара в Каппадокии может представлять собой самый ранний сохранившийся мост с остроконечной аркой. ^[10]

В средневековой Европе строители мостов улучшили римские конструкции, используя более узкие опоры , более тонкие арочные стволы и более высокие пролеты для подъема мостов. Были также введены готические заостренные арки, уменьшающие боковую тягу, и увеличенные пролеты, как в эксцентричном Пуэнте-дель-Дьябло (1282 г.).

В частности, в 14 веке мостостроение достигло новых высот. Span длина 40 м (130 футов), ранее неслыханный в истории кладки арочного строительства, в настоящее время достигла в местах , как разнообразно , как Испания ( Пуэнт - де - Сан - Мартин ), Италия ( Castelvecchio мост ) и Франция ( Чертов мост и Понт Гранд ) и с различными типами арок, такими как полукруглые, заостренные и сегментарные арки. Мост в Треццо sull'Adda , разрушен в 15 - м веке, даже признакам длина пролета 72 м (236 футов), не соответствует до 1796. ^[11]

Такие конструкции, как знаменитый флорентийский сегментарный арочный мост Понте Веккьо (1345 г.), сочетали звуковую инженерию (отношение пролета к высоте более 5,3: 1) с эстетической привлекательностью. Три элегантные арки моста Понте Санта-Тринита в стиле ренессанс (1569 г.) представляют собой старейший эллиптический арочный мост в мире. Такие низко поднимающиеся конструкции требовали массивных опор , которые на венецианском мосту Риальто и Флейшбрюке в Нюрнберге (отношение пролета к высоте 6,4: 1) были основаны на тысячах деревянных свай, частично вбитых под углом в землю, чтобы более эффективно противодействовать боковым стенкам. толкать.

В Китае самым старым существующим арочным мостом является мост Чжаочжоу 605 г. н.э., который сочетал в себе очень низкое отношение пролета к высоте 5,2: 1 с использованием перемычек арок (подкрепленных железными скобами). Мост Чжаочжоу длиной 167 футов (51 м) и пролетом 123 фута (37 м) является первым в мире полностью каменным сегментным арочным мостом с открытыми перемычками, обеспечивающим более широкий проход для паводковых вод. ^[12] Мосты с перфорированными перемычками можно найти по всему миру, например, в Китае ( мост Чжаочжоу , 7 век). Греция ( мост Арта , 17 век) и Уэльс ( мост Кенарт , 18 век).

В более современное время каменные и кирпичные арки продолжали строить многие инженеры-строители, в том числе Томас Телфорд , Исамбард Кингдом Брунель и Джон Ренни . Ключевым пионером был Жан-Родольф Перроне , который использовал гораздо более узкие опоры, пересмотрел методы расчета и исключительно низкое отношение пролета к высоте. При строительстве арочных мостов все чаще используются различные материалы, такие как чугун , сталь и бетон .

Простые компрессионные арочные мосты [ править ]

Преимущества простых материалов [ править ]

Камень, кирпич и другие подобные материалы обладают высокой прочностью на сжатие и отчасти на сдвиг , но не могут противостоять большой силе при растяжении . В результате арочные мосты из каменной кладки спроектированы таким образом, чтобы, насколько это возможно, постоянно подвергаться сжатию. Каждая арка построена на временной рамке ложной конструкции, известной как центрирующая . В мостах первой дуги сжатия замковый каменьв середине моста несла вес остальной части моста. Чем больше веса приходилось на мост, тем прочнее становилась его конструкция. В мостах с арочной кладкой используется некоторое количество заполняющего материала (обычно уплотненного щебня) над аркой, чтобы увеличить этот собственный вес на мосту и предотвратить возникновение напряжения в арочном кольце при перемещении нагрузок по мосту. Другими материалами, которые использовались для строительства этого типа моста, были кирпич и неармированный бетон. При использовании каменной кладки (ограненный камень) углы граней сокращаются, чтобы минимизировать усилия сдвига. Если используется случайная кладка (неотрезанные и неподготовленные камни), их кладут вместе, и раствор дает возможность затвердеть до того, как будет удалена ложная кладка.

Традиционные арки из каменной кладки, как правило, долговечны и в некоторой степени устойчивы к оседанию или подрыву. Однако по сравнению с современными альтернативами такие мосты очень тяжелые и требуют обширного фундамента . Их также дорого строить там, где высоки затраты на рабочую силу.

Последовательность строительства [ править ]

• Там, где арки основаны в русле водотока (на опорах или берегах), вода отводится, поэтому сначала можно выкопать гравий и заменить его хорошей опорой (из прочного материала). Из них опоры фундамента возводятся / поднимаются на высоту предполагаемого основания арок, точку, известную как пружина .
• Фальш- центровка (в британском английском: арочная рама) изготавливается, как правило, из бруса и досок. Поскольку каждая арка многоарочного моста будет оказывать давление на своих соседей, необходимо либо поднимать все арки моста одновременно, либо использовать очень широкие опоры. Тяга от концевых арок воспринимается в земле прочными (вертикальными) опорами у стен каньона или большими наклонными плоскостями, образующими своего рода пандусы к мосту, которые также могут быть образованы арками.
• Несколько арок (или одна арка) построены по центру. После того, как каждая основная ствол арки построена, арки стабилизируются (или арка) с помощью кладки сверху, которая может быть уложена горизонтальными непрерывными связками (слоями). Они могут образовывать две внешние стены, известные как перемычки , которые затем заполняются соответствующим сыпучим материалом и щебнем.
• Дорога заасфальтирована, а парапетные стены ограждают движение к мосту.

Типы арочного моста [ править ]

Арочный мост Corbel [ править ]

• Арка Corbel, построенная из циклопической кладки на греческом мосту Аркадико.

• Арка на выступе в форме равнобедренного треугольника , поддерживающая греческий мост Элефтерин.

• Сводчатая арка с необрезанной кладкой

• Горловина арки с каменной кладкой, выполненной в форме арки

Арочный мост с выступом - это каменный или каменный мост, в котором каждый последовательно более высокий уровень (слой) консолей немного больше, чем предыдущий. ^[13] Ступени кладки можно обрезать, чтобы арка имела округлую форму. ^[14] ложный свод не производит тягу, или внешнее давление в нижней части арки, и не считается истинной аркой. Она более устойчива, чем настоящая арка, потому что в ней нет такой тяги. Недостаток - арка такого типа не подходит для больших пролетов. ^[15]

Акведуки и виадуки каналов [ править ]

• Роман Пон-Сен-Мартен

• Трехэтажный римский акведук Пон-дю-Гар

• Римский сегментарный арочный мост в Лимире

В некоторых местах необходимо перекрыть широкий промежуток на относительно большой высоте, например, когда канал или водоснабжение должны перекрывать долину. Вместо того, чтобы строить очень большие арки или очень высокие опорные колонны (сложно использовать камень), ряд арочных конструкций возводится одна над другой с более широкими конструкциями у основания. Римские инженеры-строители разработали дизайн и построили изысканные конструкции, используя только простые материалы, оборудование и математику. Этот тип до сих пор используется на виадуках каналов и проезжей части, поскольку он имеет приятную форму, особенно когда он пересекает воду, поскольку отражения арок образуют визуальное впечатление кругов или эллипсов.

Палубный арочный мост [ править ]

• Гросвенфский мост (Честер) , закрытый арочный мост с перемычкой

• Мост Александра Гамильтона , арочный мост с открытыми перемычками

• Мост Галена Крик , арочный мост собора

Этот тип моста представляет собой арку, палуба которой полностью находится над аркой. Область между аркой и настилом известна как перемычка . Если перемычка сплошная, как правило, в случае каменного или каменного арочного моста, мост называется арочным мостом с закрытой перемычкой . Если настил поддерживается несколькими вертикальными колоннами, поднимающимися из арки, мост известен как арочный мост с открытой перемычкой . Мост Александра Гамильтона является примером арочного моста с открытыми перемычками. Наконец, если арка поддерживает настил только в верхней части арки, мост называется арочным мостом собора . ^[16]

См. Также: Категория: Палубные арочные мосты

Через арочный мост [ править ]

См. Также: Категория: Сквозные арочные мосты

Этот тип моста имеет арку , основание которой находится на уровне или ниже палубы, но вершина которой возвышается над ней, поэтому настил проходит через арку. Центральная часть настила поддерживается аркой с помощью подвесных тросов или стяжек, как в случае арочного моста . Концы моста могут поддерживаться снизу, как в случае арочного моста палубы. Любая деталь, поддерживаемая аркой ниже, может иметь закрытые или открытые перемычки.

Мост Харбор-Бридж в Сиднее - это сквозной арочный мост, в котором используется арка ферменного типа.

Арочный мост [ править ]

Этот тип арочного моста, также известный как арка из тетивы, включает связь между двумя противоположными концами арки. Стяжка обычно представляет собой настил и способна выдерживать горизонтальные осевые нагрузки, которые обычно оказываются на опорах арочного моста.

Палуба подвешена к арке. Арка находится в состоянии сжатия, в отличие от подвесного моста, у которого цепная цепь находится в напряжении. Арочный мост может быть и сквозным.

• Настил Фремонтского моста проходит через арку , центральный пролет подвешен к арке и связывает ее , а боковые пролеты настила поддерживаются.

Галерея [ править ]

• Одноарочный мост Старый мост в Мостаре в Боснии и Герцеговине

• Остроконечная арка Пуэнте-дель-Дьябло в Испании

• Alte Nahebrücke (около 1300 г.) поддерживает здания на своих опорах.

• Кремербрюкке (1325 г.) - самый длинный непрерывно населенный мост в Европе.

• Понте Санта-Тринита . Первый мост с эллиптическими арками

• Мост Риальто через Гранд-канал в Венеции , Италия (2011 г.)

• Лунный мост из каменной кладки с опорными пандусами, которые воспринимают горизонтальную тягу арки.

• Мост Фредрикстад в Фредрикстаде , Норвегия

• Мост на Мэйн-стрит в Колумбусе, штат Огайо, является единственным подвесным мостом с наклонной аркой в ​​Северной Америке.

• Мост Чаотяньмэнь в Чунцине , Китай , является самым длинным арочным мостом в мире .

• Мост Арты в Арте, Греция

• Garabit Виадук является кованым железом стропильных конструкций арки моста .

• Бордюрный камень мост, так называемый Порта Роза (4 век до н.э.), в Elea , провинция Салерно , Кампания , Италия (2005)

• Мост в Чески-Крумлов , Чехия (2004 г.)

• Гросвенфский мост через реку Ди в Честере , Чешир , Англия , Великобритания (2007)

• Мост Юнион-Арк, несущий Вашингтонский акведук и бульвар Макартура (ранее называвшийся Кондуит-роуд), Хижина Джона , округ Монтгомери , Мэриленд , США (2008 г.)

• Арлингтонский мемориальный мост через реку Потомак в Вашингтоне, округ Колумбия , США (2007 г.)

• Мост Фрэнсиса Скотта Ки через реку Потомак в Вашингтоне, округ Колумбия , США (2006 г.)

• Вудро Вильсон мост проведения Interstate 95 (I-95) и Капитал Кольцевой дороги через реку Потомак между Александрии, Вирджиния и Oxon Хилл, штат Мэриленд , США (2007)

• Мост Тайн через реку Тайн , Ньюкасл-апон-Тайн , Англия , Великобритания (2004 г.)

• Мост Адских ворот через Ист-Ривер , Нью-Йорк , Нью-Йорк , США

• Сиднейский мост Харбор-Бридж , Сидней , Новый Южный Уэльс , Австралия (2010)

• Мост Миллениум в Гейтсхеде через реку Тайн , Ньюкасл-апон-Тайн , Англия , Великобритания (2005 г.)

• Мост через реку Даси высокоскоростной железной дороги Цзиньхуа – Вэньчжоу

Использование современных материалов [ править ]

Большинство современных арочных мостов делают из железобетона . Этот тип моста подходит там, где может быть установлено временное центрирование для поддержки опалубки, арматурной стали и неотвержденного бетона. Когда бетон достаточно затвердеет, формы и опалубки удаляются. Также возможно построить железобетонную арку из сборного железобетона , где арка состоит из двух половин, которые затем опираются друг на друга.

Многие современные мосты, сделанные из стали или железобетона, часто несут часть нагрузки за счет растяжения внутри своей конструкции. Это уменьшает или устраняет горизонтальное воздействие на опоры и позволяет устанавливать их на более слабом грунте. Конструктивно и аналитически это не настоящие арки, а, скорее, балка арочной формы. Для получения дополнительной информации об этом типе см. Ферменный арочный мост .

Современная эволюция арочного моста - это длиннопролетный сквозной арочный мост . Это стало возможным благодаря использованию легких материалов, устойчивых к растяжению, таких как сталь и предварительно напряженный бетон.

См. Также [ править ]

Сноски [ править ]

Ссылки [ править ]

• Boyd, Томас Д. (1978), "The Arch и Vault в греческой архитектуре", Американский журнал Археологии , 82 (1): 83-100 (91), DOI : 10,2307 / 503797
• Галлиаццо, Витторио (1995), I ponti romani , Vol. 1, Тревизо: Edizioni Canova, ISBN 88-85066-66-6 |volume=есть дополнительный текст ( справка )
• Галлиаццо, Витторио (1994), I ponti romani. Catalogo generale , Vol. 2, Тревизо: Edizioni Canova, ISBN 88-85066-66-6 |volume=есть дополнительный текст ( справка )
• О'Коннор, Колин (1993), Роман Бриджес , издательство Кембриджского университета, стр. 129, ISBN 0-521-39326-4
• Проске, Дирк (2009), Безопасность исторических каменных арочных мостов , Springer, стр. 336, ISBN 978-3-540-77616-1

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме арочных мостов .

• NOVA Online - Супер Мост - Арочные мосты
• Matsuo Bridge Co. - Арочные мосты
• Исторические мосты Среднего Запада
• Исторические арочные железнодорожные мосты в Западном Массачусетсе