Файлы по мостам / Королёв А.А. Диплом / Дипломы / Архив / Мосты больших пролетов (Курс лекций)

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Рис. 1.4. Мост Золотые ворота

(около моста установлен памятник его автору и находится музей, посвященный строительству моста)

Основные данные по наиболее известным, висячим мостам, построенным в XVIII–XX вв., сведены в таблицы 1.1, 1.2 и 1.3. В приложениях и на рис. 1.5 … 1.7 показаны фотографии некоторых перечисленных сооружений.

Таблица 1.1.

Год завершения строительства	Местоположения моста	Страна	Тип (цепной или кабельный)	Наибольший пролет, м
1741	Р. Тисе	Англия	Ц	21
1785	Лаан	Германия	Ц	38
1807	Р. Потомак	США	Ц	40
1809	Филадельфия	США	Ц	47
1809	Массачусетс	США	Ц	74
1816	Филадельфия	США	К	124
1819	Р. Твид	Англия	Ц	137
1826	Пролив Меней	Англия	Ц	177
1834	Фрайбург	Швейцария	К	265
1848	Вирджиния	США	К	308
1850	Вирджиния	США	К	317
1867	Р. Огайо	США	К	322
1883	Нью-Йорк, Бруклин	США	к	486
1903	Вильямсбург	США	к	488
1926	Р. Делавар	США	к	533
1929	Детройт	США	к	563
1931	Нью-Йорк, р. Гудзон	США	к	1067
1937	Сан-Франциско, залив Золотые Ворота	США	к	1280
1965	Нью-Йорк, мост Verrazano-Narrows	США	к	1298
1977	Р. Хамбер	Великобритания	к	1410

Алексей Барановский

10

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Рис. 1.5. Мост Verrazano Narrows, США, 1964 г.

(величина пролетов 370+1299+370 м)

Таблица 1.2.

Название моста	Местоположение	Год открытия	Величина главного пролета, м	Ширина между кабелями, м	Высота балки жесткости, м	Отношение ширины балки к пролету	Отношение высоты балки к пролету	Количество кабелей	Диаметр кабеля, см
Бруклинский	Нью-Йорк	1883	486	25,9	5,18	1:19	1:94	4	39,4
Амбассадорский	Детройт - Мичиган	1929	563	18,1	6,71	1:31	1:84	2	48,9
Г. Вашингтона	Нью-Йорк	1931	1067	32,3	9,14	1:33	1:117	4	91,4
Трансбайский	Сан-Франциско	1936	704	20,1	9,14	1:33	1:85	2	72,7
Золотые Ворота	Сан-Франциско	1937	1280	27,4	7,62	1:47	1:168	2	92,7
Такомский (старый)	Такома - Вашингтон	1940	853	11,9	2,44	1:72	1:350	2	45,8
Такомский (новый)	Такома - Вашингтон	1950	853	15,3	10,10	1:47	1:85	2	2 50,8
Маккинакский	Мичиган	1957	1158	27,0	11,58	1:56	1:100	2	61,6
Танкервильский	Франция	1959	608	16,0	6,0	1:38	1:101	2	60,0
Фортский	Великобритания	1964	1006	23,5	9,15	1:43	1:109	2	59,7
Верразано-Нерроуз	Нью-Йорк	1965	1298	51,4	7,31	1:41	1:177	4	91,4
Северенский	Великобритания	1966	988	22,9	3,04	1:43	1:324	2	53,3
Мост через р.Тахо	Лиссабон	1966	1013	23,5	10,66	1:43	1:95	2	70,0
Босфорский	Турция	1973	1074	25,0	3,00	1:43	1:358	2	-

Алексей Барановский

11

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Рис. 1.6. Оклендский мост

Рис. 1.7. Фортский мост (Шотландия), 1958 г.

Последние десятилетия ХХ в. и начало XXI, характеризуются массовым строительством висячих мостов больших и сверхбольших пролетов в Японии, Дании, КНР, Великобритании, США, Швеции, Турции, Португалии и других странах (см. табл. 1.3 и приложения).

Алексей Барановский

12

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Таблица 1.3.

МОСТЫ РЕКОРДСМЕНЫ

№	Название моста	Основной	Местоположение	Страна	Год
		пролет, м			постройки
Висячие мосты
1	Akashi-Kaikyo	1991	Kobe-Naruto	Japan	1998
2	Great Belt East	1624	Korsor	Denmark	1998
3	Runyang	1490	Zhenjiang-Yangzhou	China	2005
4	Humber	1410	Kingston-upon-Hull	UK	1981
5	Jiangyin	1385	Jiangsu	China	1999
6	Tsing Ma	1377	Hong Kong	China	1997
7	Verrazano-Narrows	1298	New York, NY	USA	1964
8	Golden Gate	1280	San Francisco, CA	USA	1937
9	Höga Kusten	1210	Kramfors	Sweden	1997
10	Mackinac	1158	Mackinaw City, MI	USA	1957
11	Minami Bisan-seto	1100	Kojima-Sakaide	Japan	1988
12	Fatih Sultan Mehmet	1090	Istanbul	Turkey	1988
13	Bosporus	1074	Istanbul	Turkey	1973
14	George Washington	1067	New York, NY	USA	1931
15	Kurushima-3	1030	Onomichi-Imabari	Japan	1999
16	Kurushima-2	1020	Onomichi-Imabari	Japan	1999
17	Ponte 25 de Abril	1013	Lisbon	Portugal	1966
18	Forth Road	1006	Edinburgh	UK	1964
19	Kita Bisan-seto	990	Kojima-Sakaide	Japan	1988
20	Severn	988	Bristol	UK	1966
21	Yichang	960	Hubei	China	2001
22	Shimotsui-seto	940	Kojima-Sakaide	Japan	1988
23	Xiling	900	Sanxia	China	1996
24	Tiger Gate-1	888	Humen	China	1997
25	Ohnaruto	876	Kobe-Naruto	Japan	1985
26	Volgograd (*)	874	Volga River	Russia	1955
27	Tacoma (**)	853	Puget Sound,WA	USA	1950
28	Askoy	850	Bergen	Norway	1992
29	Innoshima	770	Onomichi-Imabari	Japan	1983
30	Akinada	750	Hiroshima	Japan	1999
31	Semipalatinsk	750	Irtysh River	Kazakhstan	2000
32	New Carquinez Strait	728	Califorinia	USA	2002
33	Hakucho	720	Muroran	Japan	1998
34	Angostura	712	Ciudad Bolivar	Venezuela	1967
35	Kanmon	712	Honshu-Kyushu	Japan	1973
36	Transbay (***)	704	San Francisco, CA	USA	1936
37	Bronx-Whitestone	701	New York, NY	USA	1939

Вантовые мосты

1	Tatara	890	Onomichi-Imabari	Japan	1999
2	Pont de Normandie	856	Le Havre	France	1995
3	Nancha	628	Nanjing	China	2001
4	Wuhan Baishazhou	618	Hubei	China	2000
5	Qingzhou Minjiang	605	Fuzhou	China	2001
6	Yangpu	602	Shanghai	China	1993
7	Xupu	590	Shanghai	China	1997
8	Meiko Central	590	Nagoya	Japan	1998
9	Rion-Antirion (****)	560	Patras	Greece	2004
10	Skarnsundet	530	Trondheim Fjord	Norway	1991
11	Jueshi	518	Shantou	China	1998
12	Tsurumi Tsubasa	510	Yokohama	Japan	1994
13	Jingzhou	500	Hubei	China	2002
14	Ikuchi	490	Onomichi-Imabari	Japan	1991
1	Oresund	490	Copenhagen/	Denmark/	2000
			Malmö	Sweden
16	Higashi-Kobe	485	Kobe	Japan	1992
17	Ehuang	480	Ezhou-Hungzhou	China	2002
18	Zhanjiang	480	Guangdong	China	2002
19	Ting Kau	475	Hong Kong	China	1998
20	Charleston	471	Cooper River, SC	USA	2005

Металлические арочные мосты

1	Hu-Pu	550	Shanghai	China	2003
2	New River Gorge	518	Fayetteville, WV	USA	1977
3	Bayonne	504	New York, NY	USA	1931
4	Sydney Harbour	503	Sydney	Australia	1932
5	Fremont	383	Portland, OR	USA	1973
6	Numata River Gorge	380	Hiroshima	Japan	2007
7	Port Mann	366	Vancouver	Canada	1964
8	Yajisha	360	Guangzhou	China	2000
9	Thatcher Ferry	344	Balboa	Panama	1962
10	Laviolette	335	Trois-Rivieres	Canada	1967
Металлические консольные мосты
1	Pont de Quebec	549	Quebec City	Canada	1917
2	Firth of Forth (***)	521	Edinburgh	UK	1890
3	Minato	510	Osaka	Japan	1974
4	Commodore Barry	501	Chester, PA	USA	1974
5	Greater New Orleans-1	480	New Orleans, LA	USA	1958
6	Greater New Orleans-2	480	New Orleans, LA	USA	1988
7	Howrah	457	Calcutta	India	1943
8	Veterans Memorial	445	Gramercy, LA	USA	1995
9	Transbay	427	San Francisco, CA	USA	1936
10	Ikitsuki	400	Nagasaki	Japan	1991

№	Название моста	Основной	Местоположение		Страна			Год
		пролет, м						постройки
Железобетонные арочные мосты
1	Wanxian	425	Sichuan		China		1997
2	Krk-1 (east span)	390	Krk Island		Croatia		1980
3	Jiangjiehe	330	Guizhou		China		1995
4	Yongning	312	Guangxi		China		1998
5	Gladesville	305	Sydney		Australia		1964
6	Ponte da Amizade	290	Foz do Iguacu/		Brazil/		1964
			Ciudad del Este		Paraguay
7	Bloukrans	272	Bloukrans River		South Africa		1983
8	Ponte da Arrabida	270	Oporto		Portugal		1963
9	Sandö	264	Kramfors		Sweden		1943
10	Le Pont Chateaubriand	261	La Rance		France		1991
11	Takamatu	260	Miyazaki		Japan		2000
12	Wilde Gera	252	Erfurt-Schweinfurt		Germany		2000
13	Shibenik	246	Shibenik Bay		Croatia		1966
14	Tuanku Tambusai	245	Rempang-Galang		Indonesia		1998
15	Krk-2 (west span)	244	Krk Island		Croatia		1980
16	Xiaonanmen (Yibin)	240	Sichuan		China		1990
17	Beppu-Myouban	235	Oita		Japan		1989
18	Fiumarella	231	Catanzaro		Italy		1961
19	Zaporoze	228	Dnepr River		Ukraine		1952
20	Ponte Zezere	224	Castelo do Bode		Portugal		1993
Железобетонные мосты
1	Stolmasundet	301	Austevoll		Norway		1998
2	Raftsundet	298	Lofoten		Norway		1998
3	Sundoy	298	Nordland		Norway		2000
4	Tiger Gate-2	270	Humen		China		1997
5	Gateway	260	Brisbane		Australia		1986
6	Varodd	260	Kristiansand		Norway		1994
7	Schottwien	250	Semmering		Austria		1989
8	Ponte S.Joao	250	Oporto		Portugal		1991
9	Skye	250	Skye Island		UK		1995
10	Confederation (*****)	250	Northumberland		Canada		1997
11	Chongqing Huanghuayuan (****)	250	Jialing River		China		1999
12	Huangshi (****)	245	Hubei		China		1995
13	Koror-Babelthuap (******)	241	Toagel Channel		Palau		1977
14	Hamana	240	Imagiri-Guchi		Japan		1976
15	Hikoshima	236	Shimonoseki		Japan		1975
16	Norddalsfjord	231	Floro		Norway		1987
17	Urado	230	Kochi		Japan		1972
18	Jesse H. Jones	229	Houston, TX		USA		1982
19	Puente Internacional	220	Fray Bentos/		Uruguay/			1976
			Puerto Unzue		Argentina
20	Ponte Tancredo Neves	220	Foz do Iguacu/		Brazil/			1985
			Puerto Iguazu		Argentina
21	Agi-Gawa	220	Gifu		Japan		1985
22	Mooney Mooney Creek	220	Calga-Somersby		Australia		1986
23	Stovset	220	Nordland		Norway		1993

Металлические балочные мосты

1	Ponte Costa e Silva	300	Rio de Janeiro	Brazil	1974
2	Neckartalbrücke-1 (*******)	263	Weitingen	Germany	1978
3	Sava-1	261	Belgrade	Yugoslavia	1956
4	Ponte de Vitoria-3	260	Espírito Santo	Brazil	1989
5	Zoobrücke	259	Cologne	Germany	1966
6	Sava-2 (Gazelle) (********)	250	Belgrade	Yugoslavia	1970
7	Kaita	250	Hiroshima	Japan	1991
8	Namihaya (Shirinashi)	250	Osaka	Japan	1994
9	Auckland Harbour	244	Auckland	New Zealand	1969
10	Trans-Tokyo Bay (***)	240	Kawasaki-Kisarazu	Japan	1997
11	Koblenz-Südbrücke	236	Koblenz	Germany	1975
12	Shorenji-Gawa	235	Osaka	Japan	1989
13	Grand Duchess Charlotte (********)	234	Alzette Valley	Luxembourg	1966
14	Neckartalbrücke-2 (*******)	234	Weitingen	Germany	1978

15	Foyle	233	Londonderry	UK	1984
16	Konrad-Adenauerbrücke	230	Bonn	Germany	1972
17	Ariake-Nishi Unga	230	Tokyo	Japan	1993
18	San Mateo-Hayward II	229	San Francisco, CA	USA	1967
19	Amagasaki-Ko	223	Hyogo	Japan	1993
20	Rader-Inselbrücke	222	Hamburg	Germany	1972

ПРИМЕЧАНИЯ:

(*) Dismantled (**) Первый мост разрушен в 1940 г.

(***) 2 пролета

(****) 3 пролета (*****) 43 прелета (******) Разрушен в 1996 г.

(*******) Main span stiffened with underneath cables (********) Span measured between bases of inclined struts

Алексей Барановский

13

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Первым висячим мостом в России считается построенный в 1823 г. в

Екатериннгофском парке Петербурга мост пролетом 15,2 м.

В 1820 – 1830 гг., в Петербурге было построено несколько висячих мостов, некоторые из них сохранились до сегодняшнего дня – Львиный, Почтамтский, Банковский (рис. 1.8), некоторые не дошли до нас, но оставили заметный след в истории города – Египетский, Пантелеймоновский и др. (рис. 1.9).

а)

б)

в)

Рис. 1.8. Сохранившиеся висячие мосты Санкт-Петербурга

а– скульптуры-пилоны Банковского моста через Канал Грибоедова;

б– фрагмент пилонов Почтамптского моста через р. Мойку; в – Львиный мост через Канал Грибоедова;

а)

б)

Рис. 1.9. Несохранившиеся висячие мосты Санкт-Петербурга

а– Египетский мост через р. Фонтанку (1826-1905);

б– пилоны Пантелеймоновского моста через р. Фонтанку (1823-1905);

Алексей Барановский

14

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

В начале XIX в. существовало несколько проектов висячих мостов через Неву (рис. 1.10), однако реализовать их на практике не удалось.

а)

б)

в)

г)

д)

Рис. 1.10. Проекты висячих мостов через Неву в Санкт-Петербурге

а, б – проекты И.С. Лудона (1916 г); в – проект П.П. Базена (1916 г.) фрагмент; г – проект Дефонтена (1941 г.); д – проект С.В. Кербедза (1841 г.)

Одними из первых построенных в России цепных мостов, также считаются построенные в 1853 г. два моста одинаковой конструкции через р. Великую в г. Острове. Мосты имели пролет 93 м и простые балки жесткости в виде деревянных ферм, в 1926 г. деревянные фермы были заменены металлическими.

Алексей Барановский

15

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Отставание нашей страны в области строительства висячих мостов больших и сверхбольших пролетов, объясняется многими причинами, одна из которых отсутствие сравнительно больших водных преград, требующих мостов большой длины и высоты.

Один из первых вантовых мостов был сооружен в 1600 г. в Венеции. Мост был построен с применением металлических цепей. В 1784 г. во Фрейбурге был построен вантовый мост из деревянных элементов.

Мосты с радиально-вантовыми фермами висячей системы предложены французским инженером Пойе в 1790 г.г. Среди первых реализованных проектов следует отметить:

– 1817 г., Англия, пешеходный мост (рис. 1.11) пролетом 33,5 м (из проволочных канатов с металлическим пилоном).

Рис. 1.11. Пешеходный мост, 1817 г.

Далее в строительстве вантовых мостов произошел многолетний перерыв, первая половина XIX в. была периодом увлечения легкими висячими цепными мостиками. Отказ от строительства вантовых мостов в тот период объясняется серьезными конструктивными и эксплуатационными недостатками, обусловленными в основном непониманием действительной работы сооружений вследствие низкого уровня развития строительной механики того времени и дефектами конструктивных решений. В частности; недостаточное сечение вант и чрезвычайно большое провисание их под действием собственного веса вызывали значительные деформации пролетных строений при проходе по мосту временной нагрузки. В результате сложилось мнение, что вантовые системы обладают чрезвычайно малой жесткостью и для мостов непригодны. Лишь позже, когда для повышения жесткости легких цепных висячих мостов пришлось переходить к более тяжелым комбинированным цепным системам с балками жесткости, снова начали обращаться к вантовым системам.

Алексей Барановский

16

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

– 1868 г., г. Прага, р. Влтава, вантовая ферма пролетом 146 м (рис. 1.12).

Рис. 1.12. мост через Влтаву, 1868 г.

Кроме применения в мостах вантовых систем в чистом виде, во второй половине XIX в. ванты начинают использовать и в сочетании с цепью в висячих и цепных мостах с целью повышения их жесткости (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Схема моста через р. Огайо и пилоны Бруклинского моста в США

Широкое распространение вантовые мосты получили в начале ХХ в., особенно во Франции и ее колониях, решающее значение в успешном использовании вантовых ферм имели работы французского инженера Жискляра. Им были разработаны вантовые фермы, достаточно экономичные по расходу материала, и вместе с тем удовлетворяющие требованиям прочности, устойчивости и жесткости, предъявляемым к мостам. Поэтому началом эпохи вантовых мостов, можно считать конец XIХ, начало XX вв.

– 1907 (1909) г., Франция, мост Кассагне (Де-ля-Кассань) в Восточных Пиренеях пролетом 156 м под электрическую железную дорогу, построенный инженером Жискляром, именем которого названы вантовые фермы (рис. 1.14).

Рис. 1.14. Мост под железную дорогу, 1907 г.

Алексей Барановский

17

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

В 1930 – 1940 гг. большое внимание строительству мостов с вантовыми решетчатыми фермами уделялось и в СССР, в качестве примеров сооружений следует назвать мост через р. Магана в Грузии пролетом 80 м (рис. 1.15), через р. Сурхоб пролетом 120 м, через р. Нарын пролетом 132 м и через р. Заревшан пролетом 145 м.

Рис. 1.15. Схема моста через р. Магану

С середины 50-х г.г. на смену вантовым решетчатым фермам стали приходить вантово-балочные мосты современных типов с металлическими, а в дальнейшем и с железобетонными балками жесткости. Первый такой мост

был построен в 1956 г., в Швеции через фиорд Штремзунд (Стромзунд), пролет моста 182,6 м, система вант «пучок», мост двухпилонный (рис. 1.16).

Рис. 1.16. Схемы моста через Штремзунд

1 – ванты, 2 – балка жесткости, 3 – пилоны. 4 – проезжая часть, 5 – продольные связи между балками

Со второй половины ХХ в. вантово-балочные мосты стали получать все большее распространение. За последние десятилетия построены многие десятки вантовых мостов, из которых автодорожных и городских порядка 80%, совмещенных – около 15%, железнодорожных – около 5%.

Общая характеристика отдельных построенных в мире двухпилонных и однопилонных вантовых мостов приведена в табл. 1.3 и 1.4. Некоторые дополнительные сведения об этих сооружениях даны в приложении.

Алексей Барановский

18

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Таблица 1.4.

№	Название моста	Основной	Местоположение	Страна	Год	Материал
		пролет, м			постройки

Двухпилонные вантовые мосты

1	р. Фрейзер	465	г. Ваннкувер	Канада	1987	Ст.-ж.б.
2	Залив	460	г. Йокогама	Япония	1989	Мет.
3	р. Хугли	457	г. Калькутта	Индия	1977
4		440	Барриос Де Луна	Испания	1983	Ж.б.
5	Пролив	420	о.Сикоку-о.Хонсю	Япония	1988	Мет.
6		405	г. Нагоя	Япония	1985	Мет.
7	р. Луара	404	Сен-Назер	Франция	1976	Мет.
8	р. Раиде	400	г. Виго	Испания	1978	Мет.
9	р. Св. Джоан	396	Флорида	США	1983	Ж.б.
10		372	г. Новый Орлеан	США	1982	Мет.

Однопилонные вантовые мосты

1	р. Рейн	368	г. Дюссельдорф	Германия	1978	Мет.
2	р. Рейн	320	г. Дюссельдорф	Германия	1969	Мет.
3	р. Даугава	312	г. Рига	СССР	19881	Мет.
4	р. Дунай	303	г. Братислава	Чехосл.	1971	Мет.
5	р. Рейн	302	г. Кельн	Германия	1960	Мет.
6	р. Днепр	300	г. Киев	СССР	1976	Мет.

Из построенных за последние десятилетия в нашей стране вантово-балочных мостов, представляют наибольший интерес:

–1983 г., г. Череповец, мост через р. Шексну пролетом 194 м, однопнлонный, система «веер» с малым числом вант (рис. 1.17 а);

–сданный в 2000 г. в постоянную эксплуатацию однопилонный мост через р. Обь у г. Сургута, с основным пролетом 408 м, система – многовантовый

«веер» (рис. 1.17 б);

–строящийся в Санкт-Петербурге вантовый мост (рис. 1.18 в).

Рис. 1.17. Вантовые мосты

а – через р. Шексну, б – через р. Обь

Алексей Барановский

19