Общие сведения о мостах неразрезной балочной, рамной, арочной, комбинированной систем.

В мостах рамных систем пролетные строения (ригели) жестко связаны с опорами (стойками). Такое соединение уменьшает изгибающие моменты в ригеле за счет появления изгибающих моментов в стойках, а следовательно, позволяет уменьшить высоту ригеля. Стойки в таких системах работают на внутреннее сжатие, их делают железобетонными с небольшими размерами поперечных сечений. Небольшие размеры элементов мостов таких систем не загромождают подмостовое пространство, что делает целесообразным применение их в путепроводах и эстакадах.

Основной недостаток мостов таких рамных систем – трудность индустриализации их строительства. Кроме того, из-за больших усилий, возникающих в ригеле от временных нагрузок и от изменений температуры, такие системы трудно применять для перекрытия больших пролетов.

Арочные мосты. Арочными называют мосты с пролетными строениями, у которых основными несущими элементами являются арки или своды, т.е. криволинейные стержни, концы которых закреплены жестко или шарнирно на опорах. При таком закреплении концы арки не могут перемещаться в горизонтальном направлении, поэтому при действии вертикальных нагрузок возникают горизонтальные опорные реакции (распор), а в сечениях арки – сжимающие силы. В результате действия распора Н в арке изгибающие моменты всегда меньше, чем в балке.

Распор вызывает в арке и продольное сжимающее усилие. Арка работает, в общем случае, на внецентренное сжатие. Выбирая ось арки так, чтобы она совпала с кривой давления, можно добиться почти полного отсутствия изгибающих моментов в ней от постоянных нагрузок. Поэтому условие работы основного элемента арочного пролетного строения – арки, соответствует прочностным свойствам бетона. В силу этого арочные пролетные строения по расходу материалов, как правило, экономичнее балочных.

Однако, распор действует не только на пролетное строение, но и на опоры, поэтому опоры в арочных мостах получаются более мощными, чем в балочных. В большинстве случаев требуется развитие фундаментов, исключающих (или сводящих к минимуму) перемещения опор. Особенно это необходимо при применении статически неопределимых арок, так как перемещения опор вызывают в них дополнительные внутренние усилия.

Важным параметром арочных мостов является отношение стрелы подъема арки f к величине пролета l (пологость арки). Чем меньше отношение f:l, тем больше распор и тем больше дополнительные внутренние усилия от смещений опор, изменений температуры, от усадки и ползучести бетона.

Поэтому обычно применяют подъемистые арки (f/l=1/4…1/6). Однако применяют и более пологие арки, где эта величина равна 1/10 и даже 1/16.

Мосты комбинированных систем. В железнодорожных мостах наибольшее применение получили пролетные строения комбинированных систем в виде арок с затяжками. Различают три основных вида таких пролетных строений: жесткие арки с гибкими затяжками, гибкие арки с жесткими затяжками (балками жесткости) и жесткие арки с жесткими затяжками.

Арку считают гибкой, если ее жесткость значительно меньше, чем жесткость балки жесткости (не менее чем в 80-100 раз). При таком же соотношении жесткости затяжки и арки, затяжку считают гибкой. При таких условиях изгибающие моменты в арке (или затяжке) будут незначительными и в первом приближении ими сложно пренебречь, считая, что элементы арки работают только на сжатие, а элементы затяжки – только на растяжение.

Наиболее экономичными для мостов под железную дорогу являются пролетные строения комбинированной системы с жесткими арками и балками.

Рассмотренные системы по характеру воздействия на опоры являются безраспорными, так как в них распор воспринимается затяжками. Поэтому признаку такие пролетные строения можно рассматривать как балочные.

Пролетные строения рассмотренных систем имеют езду по низу. Такие системы являются безраспорными, так как распор в них воспринимается затяжками. По характеру воздействия на опоры такие системы можно рассматривать как балочные.

Находят применение пролетные строения комбинированной системы в ездой по низу в виде жесткой балки, усиленными сквозной конструкцией в виде формы с относительно тонкими ее элементами.

Пролетные строения рассмотренных комбинированных систем с ездой по низу находили применение при пролетах до 65,0м. Находят применение пролетные строения с гибкими арками м ездой по верху.

Следует заметить, что пролетные строения с применением гибких арок имеют недостаточную жесткость в вертикальной плоскости. При расположении временной нагрузки на одной половине пролетного строения линии прогибов, имеет волнообразный вид, который нежелателен для железнодорожных мостов.

К комбинированным системам относятся также вантовые мосты с железобетонной балкой жесткости. Расчетный пролет в таких мостах под железную дорогу достигает 150 м (по данным зарубежной практики).

Дата добавления: 2015-07-19