Привязан-арочный мост является арочным мостом , в котором наружу , направленные горизонтальные силы арки (ES), несут как напряженность хорды обвязки арки концы, а не по земле или мостовых фундаментам. Этот усиленный пояс может быть самой конструкцией палубы или состоять из отдельных, независимых от палубы стяжных тяг.
Описание
Направляющие вниз на настил моста с перемычкой в виде натяжения преобразуются в виде напряжения вертикальными связями между настилом и аркой, стремясь сгладить его и, таким образом, вытолкнуть его концы наружу в опоры, как и для других мостов с аркой. Однако в мостах с завязанной аркой или тетивой эти движения сдерживаются не упорами, а усиленной хордой, которая связывает эти концы вместе, принимая толчки как натяжение, как тетиву смычка, которая сглаживается. Поэтому конструкцию еще называют тетивно-арочной или тетивно-балочной перемычкой . [1] [2]
Устранение горизонтальных сил на опорах позволяет строить мосты с арочной связью с менее прочным фундаментом; таким образом, они могут быть расположены на приподнятых опорах или в областях с неустойчивым грунтом . [3] Кроме того, поскольку они не зависят от горизонтальных сил сжатия для их целостности, мосты с привязной аркой могут быть изготовлены заранее за пределами площадки, а затем спущены, буксированы или подняты на место. Известные мосты этого типа включают мост Фремонт в Портленде, штат Орегон, а также первый "компьютерный" мост такого типа - мост Форт-Питт в Питтсбурге, штат Пенсильвания . [4]
И мост с привязной аркой, и самозакрепляющийся подвесной мост переносят только вертикальные нагрузки на анкерное крепление, и поэтому подходят для случаев, когда большие горизонтальные силы трудно закрепить.
Варианты
Арка с завязками на плечах
Некоторые мосты с жесткой аркой напрямую связывают только сегмент основной дуги и удлиняют усиленный пояс для привязки к верхним концам вспомогательных (полу) арок . Последние обычно поддерживают палубу снизу и соединяют свои нижние опоры с опорами основной арки (арок). Опорные опоры в этой точке могут быть тонкими, поскольку направленные наружу горизонтальные силы концов главной и вспомогательной арки уравновешивают. Вся конструкция самофиксируется . Как и в простом случае, он создает исключительно вертикальные нагрузки на все опоры, привязанные к земле.
Примером может служить мост Фремонт в Портленде, штат Орегон, который является вторым по длине мостом с перемычкой в мире и также классифицируется как мост со сквозной аркой . Мост Чаотяньмэнь в Чунцине представляет собой арочный мост с перемычкой, состоящий из арки и фермы .
В противоположность этому, мост Харта использует консольную ферменную арку, она самофиксируется , но ее арка не привязана. В частности, настил моста подвешен, но не связывает концы арки.
Многопролетная дискретная связанная арка
Связанные арочные мосты могут состоять из последовательно установленных связанных арок в местах, где одного пролета недостаточно. Примером этого является арочный мост Годавари в Раджамандри, Индия. Он имеет четыре отдельных опоры на каждом пирсе и несет Южную центральную железнодорожную линию Индии. Он был рассчитан на железнодорожное сообщение со скоростью 250 км / ч.
Многопролетная неразрезная связанная арка
Как и в случае многопролетных мостов из неразрезных балок, связующий пояс непрерывно проходит через все опоры. Ноги арок совпадают (плавятся) на опорах моста. Хорошая визуальная индикация - общие опоры у причалов. Динамические нагрузки распределяются между пролетами.
Этот тип можно комбинировать с конструкцией с завязанными плечами, описанными выше. Примером этого является мост Дашэнгуань в Нанкине, Китай. Две его основные арки перекрыты короткими вспомогательными арками. Это одновременно (жесткая) связанная арка и консольно-связанная арочная конструкция. Поскольку трафик проходит через конструктивную оболочку, это также сквозной арочный мост. Мост Гуанду в Нью-Тайбэе, Тайвань, представляет собой пример без фермы с тремя главными арками, дополненными двумя вспомогательными арочными сегментами на порталах моста.
Мост Бесконечности использует две арки разной высоты и длины пролета, которые раздваиваются перед своей вершиной. Над его одиночным, срединно-вытесненным речным пирсом палуба проходит между сводами. Напротив, каждый упор на берегу реки поддерживает только один конец арки в середине палубы. Связующий пояс (и) состоит из составной конструкции настила. Четыре стальных стальных троса, натянутых на столбах, по два с каждой стороны прогулочной площадки, фиксируются на месте ортогонально проложенными стальными балками через каждые 7,5 метров. Подвески присоединяются к каждой из этих балок между каждой кабельной парой. Поскольку балки увеличивают ширину бетонного настила, подвергшегося последующему натяжению, пары натяжных тросов остаются видимыми.
Крупный план речного пирса показывает, что статическая нагрузка на конструкцию привязана к каждому пролету: в большем пролете арки используются более толстые натяжные тросы, а рефлекторные сегменты не подвешиваются, а поддерживаются стальными балками, по существу завершая арки у речного пирса . Однако при динамических и неравномерных нагрузках нельзя пренебрегать визуально определяющими продолжениями арки. [5]
Одинарная арка на пролет
Обычно для одинарного пролета две анкерные арки размещают параллельно вдоль настила, так что настил лежит между арками. Осевые мосты с привязной аркой или одиночные мосты с привязной аркой имеют не более одной связанной арки на пролет, которая обычно центрируется в середине настила моста. [6] Примером этого является Хоге-Брюг в Маастрихте. Поскольку он имеет шарнирные вешалки, он также может быть классифицирован как мост Нильсена, который имел патент на мосты с перемычкой и шарнирными вешалками с 1926 года.
Наклонная завязанная арка
Некоторые конструкции наклоняют арки наружу или внутрь относительно оси, проходящей вдоль настила моста.
Связанный аркой близнец
По аналогии с двойными мостами , два связанных арочных моста, возведенные бок о бок для увеличения пропускной способности, но структурно независимые, могут называться сдвоенными мостами со связанными арками . Каждый в свою очередь может использовать однопролетную или многопролетную, дискретную или непрерывную конструкцию с перемычкой.
Дифференциация
Тетива ферменной мост похож по внешнему виду к привязанной-арке; однако ферма на тетиве ведет себя как ферма , а не как арка . Визуальное различие заключается в том, что мост с перемычкой арки не будет иметь значительных диагональных элементов между вертикальными элементами.
вопросы
В сообщении 1978 года, выпущенном Федеральным управлением шоссейных дорог (FHWA), FHWA отметило, что мосты с жесткой аркой подвержены проблемам, вызванным плохими сварными швами на стыке между ребром арки и стяжными балками, а также на стыке между аркой и балками. вертикальные стяжки. Кроме того, проблемы с электрошлаковой сваркой , хотя и не изолированы от мостов с жесткой аркой, привели к дорогостоящему, трудоемкому и неудобному ремонту. Структура в целом была описана как неизбыточная ; Выход из строя любой из двух анкерных балок приведет к выходу из строя всей конструкции. [7]
Смотрите также
- Джеймс Барни Марш
Рекомендации
- ^ См, например, патент США 14313 (26 февраля 1856)выданный на ПК Guiou Цинциннати, штат Огайо, для ферменного моста, названного в описании как «Girder для мостов.»
- ^ Для описания того, как связаны арка и мосты с тетивой, см. Марго Гейл и Кэрол Гейл, Чугунная архитектура в Америке: Значение Джеймса Богардуса, страницы 28-29 (WW Norton & Company 1998).
- ^ Для нетехнического описания см. Gordon, JE (1978). Структуры; или Почему все не падает . Лондон : Penguin Books . п. 208f. ISBN 978-0-306-40025-4. OCLC 4004565 .
- ^ «Питтсбургский мост» . Канал путешествий . Проверено 14 июня, 2016 .
- ^ Маскелл, Дэниел (2009). «Критический анализ пешеходного моста на северном берегу, Стоктон-он-Тис, Великобритания» (PDF) . Труды конференции Bridge Engineering 2 2009 . bath.ac.uk . Проверено 11 декабря 2009 года .
Под действием вертикальных статических нагрузок и равномерно приложенных нагрузок арки выдерживают нагрузки при чистом осевом сжатии, при этом канаты кромки настила действуют как горизонтальные связи.
- ^ «Осевые (одиночные) арочные мосты» . Проверено 26 сентября 2017 года .
- ^ Федеральное управление шоссейных дорог (1978-09-28). «СВЯЗАННЫЕ АРКИ МОСТЫ: Т 5140.4» . Проверено 22 июля 2008 .
Галерея арочных мостов
Мост Хоан - это арочный мост, по которому проходит межштатная автомагистраль 794 через реку Милуоки в Милуоки , штат Висконсин . Мост Тайнгсборо - самый длинный и второй старейший мост этого типа в Массачусетсе . Торикай охаси (большой мост Торикай) 鳥飼 大橋 - через реку Йодо, Осака, Япония
По мосту Хаггерстон проходит Лондонский надземный канал через Риджентс-канал .
Виндзорский железнодорожный мост, спроектированный Брюнелем и построенный в 1849 году.
Blue Water Bridge второй пролет (на переднем плане) , построенный в 1997 году.
Мост через озеро Шамплейн , арка, связанная сетью.
GFRP Лерида Пешеходный мост , первый и самый длинный через арку из в волоконно-армированного пластика .
Мост через залив Имари в префектуре Сага, Япония
Мост Ворот в Тейлоре, штат Мичиган , спроектированный для подготовки к Суперкубку XL , проходивший в соседнем городе Детройт , построен в 2005 году.