Подвесные мосты подмосковья.

Висячий мост мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (кабелей, канатов, цепей и др.), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. Работа висячих конструкций на растяжение позволяет полностью использовать механические свойства высокопрочных материалов (стальной проволоки, капроновых нитей и др.), а незначительный вес их даёт возможность перекрывать сооружения с наибольшими пролётами. Висячие конструкции сравнительно просты в монтаже, надёжны в эксплуатации, отличаются архитектурной выразительностью.

Висячие мосты находят наиболее удачное применение в случае большой длины моста, невозможности или опасности установки промежуточных опор (например в судоходных местах). Мосты такого типа выглядят очень гармонично, одним из наиболее известных и красивых примеров является мост Золотые Ворота, расположенный на входе в бухту Сан-Франциско.

Основные несущие тросы (или цепи) подвешивают между установленными по берегам пилонами. К этим тросам крепят вертикальные тросы или балки, на которых подвешивается дорожное полотно основного пролёта моста. Основные тросы продолжаются за пилонами и закрепляются на уровне земли. Продолжение тросов может использоваться для поддержки двух дополнительных пролётов.

Под действием сосредоточенной нагрузки несущая конструкция может изменять свою форму, что уменьшает жёсткость моста. Для избежания прогибов, в современных висячих мостах дорожное полотно усиливают продольными балками или фермами, распределяющими нагрузку.

Используются также конструкции, в которых дорожное полотно поддерживается системой прямолинейных канатов, закреплённых непосредственно на пилонах. Такие мосты называются вантовыми.

Структура конструкции

Основные напряжения в висячем мосте это напряжения растяжения в основных тросах и напряжения сжатия в опорах, напряжения в самом пролёте малы. Почти все силы в опорах направлены вертикально вниз и стабилизируются за счёт тросов, поэтому опоры могут быть очень тонкими. Сравнительно простое распределение нагрузок по разным элементам конструкции упрощает расчёт висячих мостов. Под действием собственного веса и веса мостового пролёта тросы провисают и образуют дугу. Ненагруженный трос, подвешенный между двумя опорами, принимает форму т. н. «цепной линии». Если весом тросов можно пренебречь, а вес пролёта равномерно распределён по длине моста, тросы принимают форму параболы. Если вес троса сравним с весом дорожного полотна, то его форма будет промежуточной между цепной линией и параболой.

Достоинства висячих мостов

Основной пролёт можно сделать очень длинным при минимальном количестве материала. Поэтому использование такой конструкции очень эффективно при строительстве мостов через широкие ущелья и водные преграды. В современных висячих мостах широко применяют проволочные кабели и канаты из высокопрочной стали с пределом прочности 22,5 ГН/м², что существенно снижает собственный вес моста.
Висячие мосты могут быть построены высоко над водой, что обеспечивает прохождение под ними даже высоких судов.
Отсутствует необходимость ставить промежуточные опоры, что даёт большие преимущества, например, в случае горных разломов или рек с сильным течением.
Будучи относительно податливыми, висячие мосты могут, без ущерба для целостности конструкции, изгибаться под действием сильного ветра или сейсмических нагрузок, тогда как более жёсткие мосты нужно строить более крепкими и тяжёлыми.

Недостатки висячих мостов

Из-за недостаточной жёсткости моста может потребоваться перекрытие движения при штормовых погодных условиях.
Прогибы моста в ответ на сосредоточенную нагрузку делают висячие мосты неприменимыми для железных дорог, так как в этом случае роль сосредоточенной нагрузки будет выполнять локомотив.
Под действием сильного ветра опоры подвергаются действию большого крутящего момента, поэтому для них требуется хороший фундамент, особенно при слабых грунтах.

Сейчас мы твердо знаем что такое висячий мост, каковы его достоинства и недостатки, какова его структура конструкции и ее схемы и многое другое. Однако раньше люди не могли дать ответ на многие вопросы, мосты не были так хорошо изучены, поэтому случались разрушения. Такой горький опыт заставил людей детально изучить свойства висячих конструкций. Чтобы знать как это происходило необходимо обратиться к истории развития и применения висячих мостов.

1.Исторический обзор применения висячих мостов.

Висячие мосты занимают видное место в истории мостостроения. Они появились на заре развития человеческого общества и в ранний период имели весьма примитивные конструктивные формы. Через ущелье, горный поток или овраг перекидывалось две или несколько толстых веревок, иногда просто лиан (Основные несущие элементы); пространство между ними застилалось или закладывалось досками, и мост был готов. Иногда протягивался еще один свободный канат, чтобы служить поручнем. Такого типа мосты встречались в Южной Америке, Японии, Тибете, на Кавказе и в других местах. Они были весьма несовершенны, обладали малой грузоподъемностью, плохо сопротивлялись ветровым нагрузкам и сильно раскачивались даже от тяжести одного человека. Изображенный на рис.1 (сверху) висячий мост имел пролет 40 м, ширину 2,5 м и был укреплен на деревьях, стоящих на берегах. На канатах моста, сделанных из агавы, был уложен легкий бамбуковый настил.

В Китае около 3000 лет тому назад начали строить висячие мосты, настил на которых укладывался непосредственно на туго натянутых цепях или канатах, закрепляемых в скалах на берегах.

Первый висячий мост, описанный в литературе, конструктивная схема которого близка к современным схемам висячих мостов, был построен в 1741 г. в Англии через реку Тисс. Характерной особенностью этого моста являлось наличие самостоятельной проезжей части, соединенной с цепью подвесками. Этот мост имел пролет 21 м и служил для прохода горнорабочих.

За истекшие 266 лет с момента открытия указанного выше моста во всех странах мира было построено большое количество висячих мостов, конструкция которых постоянно совершенствовалась, а пролеты увеличивались. Уже в начале XIX века выявились их экономические преимущества перед каменными. К концу XIX века мосты имели уже значительные пролеты. Пролетные строения стали опирать не на цепные, а на кабельные подвесы из высокопрочных материалов

Переход от примитивных конструкций висячих мостов к современным системам относится к XVIIXVIII вв. и связан с именами испанца Веррантиуса (дал с своем сочинении описание висячих мостов на железных цепях, где указывалась конструкция с отделением полотна моста от поддерживающих цепей. Полотно прикреплялось к цепям на подвесках), француза Пойе (предложил систему, в которой полотно моста поддерживалось вантами, идущими от двух высоких мачт) и англичанина Джеймса Финли. Последний получил на свою висячую систему патент в 1808 году, в которой цепь выполнялась из кованых звеньев, соединенных между собой по длине моста короткими соединительными звеньями в местах подвесок, расположенных друг от друга на равных расстояниях. Цепи на берегах опирались на каменные столбы и были пропущены в анкерные устои, где и закреплены в них своими концами. К подвескам была подвешена проезжая часть моста, состоящая из поперечных балок и настила.

Первые висячие мосты, оказавшиеся способными соответствовать современным требованиям, были построены в Северной Америке в конце XVIII столетия (более 50 мостов). Первый висячий мост был построен Джеймсом Финли в Пенсильвании в 1796 г. В начале XIX века в этом штате существовало уже довольно много таких мостов. Самым крупным из них был мост в 91,8 м через через реку Скукл (Schuylkill) близ Филадельфии.

Характерно, что ни один из висячих мостов раннего периода строительства не имел каких-либо ветровых связей, так как считалось, что цепь имеет естественную форму равновесия и будет к ней возвращаться, независимо от величины и направления прогибов.

Итак, в первом периоде, продолжавшемся примерно до 1810 г., строились, как правило, цепные мосты небольших пролетов. Они обладали значительным собственным весом и сравнительно небольшой грузоподъемностью. Основным несущим элементом таких мостов являлась цепь, составленная из колец или отдельных жестких элементов, соединенных между собой болтами (шарнирами).

В начале XIX века уже выявились экономические преимущества висячих мостов по сравнению с каменными мостами, которые имели в то время широкое распространение. Так, например, построенный в 1820 г. в Англии висячий мост через реку Твид пролетом 110 м стоил примерно в 4 раза дешевле каменного моста такой же длины.

Британские инженеры последовали примеру американцев, в результате чего на протяжении первой четверти XIX века было построено много цепных мостов и в Англии. Крупнейший из них мост Меней, соединяющий берег Уэльса с островом Англси, был спроектирован и построен Томасом Тельфордом. Строительство велось с 1822 по 1826 гг. В 1826 г. в Англии состоялось открытиие Менейского цепного моста, который прослужил около ста лет, имел пролет 177 м при отношении стрелы к пролету 1/12.

В этот же период был построен еще ряд мостов во Франции, США и других странах, пролеты которых не превышали 150 м.

Строительная практика висячих мостов опережала теоретическую их разработку, так как строившиеся висячие мосты, состоявшие из цепи, к которой подвешена проезжая часть, представляли собою гибкую изменяемую систему, что приводило к колебаниям и большим прогибам таких примитивных висячих мостов, к расстройству соединений, авариям и катастрофам.

Однако, несмотря на неблагоприятные последствия разрыва между практикой строительства висячих мостов и состоянием теоретической разработки этого вопроса, висячие мосты были незаменимыми системами для больших пролетов (применение их вызывалось низким состоянием техники постройки опор мостов), а обрушенные мосты вновь и вновь восстанавливались и усиливались.

По неполным статистическим данным из висячих мостов больших пролетов от 60 м и выше, построенных начиная с 1741 г. по 1885 г., 82 моста просуществовали от 50 до 120 лет, 30 мостов - от 20 до 50 лет и 6 мостов - менее 10 лет.

Несмотря на отрицательные качества простейшей формы висячего моста, эти мосты оказались не менее долговечными, чем другие системы мостов, что объясняется простотой усиления и реконструкции, которой характеризуются висячие мосты.

Для небольших, в то время существовавших, нагрузок гибкость системы моста не вызывала каких-либо сомнений в прочности моста и не затрудняла движения по нему «легких нагрузок», вследствие чего инженеры того времени заблуждались, считая преимуществом и естественными природными качествами гибких висячих мостов возвращение гибкой цепи или каната моста к его первоначальному виду, после прохода нагрузки, т. е. стремились теорию висячих мостов построить на использовании простейшей формы естественного равновесия каната, переброшенного с берега на берег.

Гибкие мосты простейшего типа получили наибольшее развитие после 1822 г., когда был изобретен кабель из проволоки с высокими допускаемыми напряжениями и с прядением этого кабеля на месте из отдельных проволок или прядей при сооружении висячих мостов.

Вторая четверть XIX века ознаменовалась широким применением кабельных висячих мостов, в которых основной несущий элемент (цепь) был заменен тросом (проволочным кабелем). Это привело к значительному прогрессу, так как кабель обладал более высокой прочностью по сравнению с цепью. Изобретение стальных проволочных канатов дало возможность строить мост навесу без подмостей и расширить строительство висячих мостов до весьма больших пролетов

В этот период был построен целый ряд кабельных мостов во Франции, Англии, Америке и других странах.

Открытый в 1834 г. висячий мост в Швейцарии близ Фрейбурга оказался в то время уникальным. Он имел пролет 265 м, стрелку кабеля 1/14 пролета, ширину проезжей части 6,5 м и перекрывал долину реки на высоте 51 м над уровнем воды. Мост подвешен на 4 кабелях, диаметром по 135 мм, причем каждый кабель состоял из 1056 проволок толщиною 3,8 мм с временным сопротивлением 82 кг/мм2.

Увеличение временных нагрузок, неправильная заделка канатов и. цепей в устоях, а также действие ветра, приводившее к большим колебаниям всей системы (основанной на примитивном использовании естественной формы равновесия каната) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, привели в ряде мостов к тяжелым катастрофам и авариям. Катастрофы будут подробно рассмотрены в разделе «Катастрофы при применении висячих мостов простейшей формы»

Последующий примерно столетний период характерен массовым строительством висячих мостов во многих странах мира. Конструкции висячих мостов быстро совершенствовались. Стали применяться высокопрочные материалы, а пролеты мостов постоянно увеличивались и к началу XX столетия приближались к 500 м. Так, например, в 1883 г. был построен знаменитый Бруклинский мост в Нью-Йорке с грандиозным для того времени пролетом 486 м.

В XX веке было построено большое количество висячих мостов, основные достижения технологии их строительства таковы:

- В 1929 г. был построен Амбассадорский мост через реку Детройт вышедший на первое место среди всех систем мостов по длине пролёта, превзойдя Квебекский мост с пролётом 548 м. Мост соединил две соседние страны Канаду и США. Строительство продолжалось два года. Средний пролет моста равен 563 м. Высота стальной решетчатой балки жесткости - 6,7 м. Отношение высоты балки жесткости к пролету 1: 84. Ширина проезжей части 14,1 м, тротуаров 2,4 м. Мост поддерживается двумя кабелями, состоящими из параллельных проволок. Диаметр каждого кабеля равен 48,9 см.

- В 1931 г. построен мост через Гудзон (рис. 1.2) длиной 1067 м, первый мост, превзошедший километровый пролёт, окончательно закрепивший превосходство висячих систем. Мост имеет стальные решетчатые пилоны высотой 181 м. Пролет его равен 1067 м. Поперечное сечение моста показано на рис. 1.3. Расстояние между двумя балками жесткости равно 32,29 м. Проезжая часть поддерживается четырьмя кабелями диаметром 91,4 см. Кабели этого моста состоят из 61 пряди. Каждая прядь изготовлена из 434 проволок диаметром 4,9 мм. Временное сопротивление проволоки 155 кН/ см2, а условный предел текучести -105 кН/см2. Подвески, между которыми расположены тротуары имеют диаметр 78 мм. Каждая поперечная балка подвешена четырьмя подвесками. Всего в одном кабеле содержится 26474 параллельных проволок. Общая длина проволок в кабеле составляет 171 000 км. Мост был спроектирован двухъярусным. В 1929 г. был сооружен только верхний ярус для восьми полос автомобильного движения. В середине проезд шириной 12,2 м предназначен для грузового транспорта, а по бокам полосы для легковых автомобилей.

В период с 1959 по 1962 гг. был пристроен нижний ярус, что позволило справиться с возросшим транспортным потоком. В результате пристройки образовалась ферма жесткости высотой 9,14 м.

- В 1937 г. в Сан-Франциско построен мост Золотые Ворота, длина 1280 м, предмет национальной гордости американцев (на праздновании 50-летия моста в 1987 г. собралось 150 000 человек), получил много призов за красоту, особый эффект от оранжевого кабеля на фоне голубого океана. В 1953 г. после катастрофы с висячим мостом в Такомской Долине (1940 г.), мост «Золотые Ворота» был усилен горизонтальными удерживающими кабелями.

- В 1940 г. через пролив Пюджет Саунд был построен трехпролетный Такомский мост, который, просуществовав всего четыре месяца, обрушился от колебаний, вызванных действием ветра.

В октябре 1950 г. было открыто движение по новому Такомскому мосту, построенному на том же месте с использованием старых фундаментов опор. Длина главного пролета равна 853 м. Новый мост отличается от старого балкой жесткости, выполненной в виде стальной решетчатой фермы высотой 10 м. Балка жесткости поддерживается двумя кабелями диаметром 50,8 см каждый.

- В 1965 г. в Нью-Йорке построен мост «Верразано-Нерроуз», длина 1298 м, последний американский мировой рекорд, остающийся до сих пор рекордом Америки.

- В 1997 г. в Японии, между островами Сикоку и Хонсю построен мост Акаси-Кайкё, который дважды вошёл в книгу рекордов Гиннесса: как самый длинный подвесной мост длина одного его пролёта составляет 1991 м и как самый высокий мост, так как его пилоны поднимаются на 297 м, что выше девяностоэтажного дома. Общая же протяжённость этого уникального трехпролетного сооружения составляет 3911 м. Несмотря на огромные размеры моста, его конструкция достаточно прочна, чтобы выдержать порывы ветра до 80 м в секунду и землетрясения до 8 баллов по шкале Рихтера, которые нередки на Дальнем Востоке.

В нашей стране висячие мосты не получили такого большого развития, как в США, Англии, Франции, Японии и других странах. Во-первых, они появились у нас значительно позже. Г. П. Передерий считает, что первый висячий мост в России был построен в 1823 г. в Петербурге в Екатерингофском парке и имел пролет 15,2 м. Отставание в этой области объясняется многими причинами, одна из которых заключается в отсутствии сравнительно больших водных преград, которые требовали бы строительства столь больших пролетов.

Первые висячие мосты в России построены в Петербурге в 1820-1830-е гг.:

1823 г ., пешеходный мостик в Екатерингофском парке пролетом 15,2 м;

1824 г ., Пантелеймоновский мост через р. Фонтанку у Летнего сада, L = 40 м (разобран в 1905 г. после разрушения соседнего Египетского моста при проходе кавалерийского отряда).

Некоторые пешеходные висячие мостики того периода сохранились до сих пор: Почтамтский (через Мойку), Банковский и Львиный (через канал Грибоедова).

1836 г ., г. Брест-Литовск, первый в России висячий мост на проволочных канатах, L = 89 м.

1847 г ., г. Киев, р. Днепр, четырехпролетный мост, L = 134 м, разрушен белополяками в 1920 г.

В XX в. на территории СССР построен ряд висячих мостов весьма больших пролетов под трубопроводы (р. Амударья, L = 660 м; р. Днепр, L = 720 м) и временный мост пролетом 874 м через Волгу под конвейерную линию при строительстве ГЭС.

Самым же известным российским висячим мостом является Крымский мост через Москва-реку. Своё название мост унаследовал от когда-то существовавшего на месте моста Крымского брода, через который переправлялись татары при набегах на Москву. Построенный в 1938 г., общей длиной в 688 м, он в то время вошёл в первую шестёрку мостов Европы по длине речного пролёта 168 м. Тип конструкции, который использовали инженер Б. П. Константинов и архитектор А. В. Власов при проектировании Крымского моста, очень редко встречается в мировой практике. Его пилоны стоят отдельно и поверху не соединены. Несмотря на то, что вес металлических конструкций Крымского моста достигает 10 000 т, мост кажется очень лёгким и ажурным. И хотя Крымский мост уже стал одной из визитных карточек Москвы, в мировой табели о рангах он занимает более чем скромное место. (Подробнее о Крымском мосте в разделе «Примеры висячих мостов»).

2.Катастрофы при применении висячих мостов простейшей фо р мы.

Начальный период строительства висячих мостов простейшего типа и их распространение связаны с большим количеством аварий и катастроф этих мостов.

Техника мостостроения не знает большего количества аварий, чем было при применении висячих мостов.

С момента, когда висячие мосты начали строиться, как у нас, так и за границей, вопросы колебаний висячих мостов, от которых и происходили разрушения мостов, не получили необходимого анализа.

Примитивность простейшей системы висячего моста и геометрическая изменяемость системы не смущали строителей мостов. Однако при эксплуатации таких мостов происходило их раскачивание от вертикальной и ветровой нагрузки, что приводило к повреждению мостов, их катастрофам или, в лучшем случае, вызывало заметные эксплуатационные неудобства.

Один из первых висячих мостов через р. Твид в Шотландии, пролетом 78 м, был разрушен ветром в 5 6 баллов через несколько месяцев после постройки.

Вскоре был построен мост через р. Твид в Бервике (Англия), пролетом 40 м, который через 6 месяцев после окончания строительства был разрушен ветром.

Брайтонский мост, построенный в 1823 г., был разрушен штормом в 1833 г. и затем после ремонта разрушен еще раз в 1836 г.

По зарисовкам очевидца в момент катастрофы видно, что катастрофа произошла от характерных для простейшей формы висячего моста S -образных колебаний, сопровождаемых скручиванием проезжей части.

Мост Монтроз в Шотландии, построенный в 1829 г., обрушился в 1829 г. от перегрузки, с большим количеством жертв.

После ремонта он был вновь разрушен ветром в 1838 г. Свидетели видели, как мост колебался по двум полуволнам, что привело его к обрушению.

Мост через пролив Меней в Уэльсе, построенный в 1826 г., при пролете 177 м, был подвержен угрожающим колебаниям. Пролет колебался волнообразно, волнами длиной 4,8 м. Через месяц мост был поврежден и затем получил повреждения в 1836 и 1839 гг.

Мост через р. Лан у Нассау (Германия), построенный в 1830 г., был сильно разрушен ветром в 1833 г., когда была разорвана цепь и сломана балка жесткости.

Мост Рош-Бернар во Франции, построенный в 1840 г., с проволочными кабелями при пролете 194 м был разрушен ветром в 1852 г. Мост Вилинг через р. Охайо (США) пролетом в 308 м, построенный, в 1848 1849 гг., был разрушен в 1854 г.

Очевидцы рассказывали, что обычные S -образные колебания внезапно перешли в сильные скручивающие колебания, «мост нырял как, корабль в бурю», и каждое колебание давало новый, более сильный толчок, пока весь пролет не обрушился от разрыва тросов в кабеле.

Мост Люистон-Квикстон через р. Ниагару пролетом 306 м, построенный в 1851 г., едва не разрушился во время шторма в 1855 г.,

С целью уменьшения, угрожающих сохранности моста, S -образ ных его колебаний (по двум полуволнам) вблизи пилонов были добавлены наклонные ванты, поддерживавшие проезжую часть. После того, как наклонные ванты в 1864 г. были разъединены на время ремонта, мост раскачался от ветра и обрушился.

Мост через Ниагарский водопад, построенный в 1868 г., пролетом 372 м был разрушен после ремонта в 1888 г. Врач, проезжавший ночью через мост, описал его движение, как качание лодки на волнах. Утром никаких следов от моста не осталось, но он вскоре был восстановлен, «чтобы туристы не заметили его исчезновения».

Ряд мостов обрушился от прохода толпы, как, например: мост Броутон в Ланкашире, построенный в 1831 г., мост в Анжере (Франция) пролетом 100 м (обрушился в 1850 г.), мост в Остраве (Чехия), построенный в 1891 г. (обрушился в 1896 г.), и др. Ряд мостов в Америке обрушился от прохода скота.

Мост в Филадельфии, построенный в 1809 г., обрушился в 1811 г., просуществовав менее двух лет; мост в Йоркшире в 1830 г., железнодорожный. Мост в Дурхеле через р. Тис, мост в Кентукки и т. д. Эти уроки катастроф по существу были забыты до обрушения в США 7 ноября 1940 г. Такомского висячего моста со средним пролетом 855 м.

От действия сравнительно слабого ветра горизонтальные его колебания перешли во все нараставшие по времени S -образные (по двум полуволнам) колебания, сопровождаемые скручиванием проезжей части. Величина вертикальных амплитуд проезжей части доходила до 8 м, а проезжая часть при этом закручивалась на 45 50° (рис. 2.1)

По мере приобретения опыта строительства висячих мостов простейшей формы с целью увеличения жесткости уменьшения колебаний, висячие мосты начали усилять. Усиление заключалось в устройстве ветровых связей, устройстве жестких балок, расположенных вдоль моста в плоскости кабелей, называемых балками жесткости, устройстве наклонных вант, поддерживающих проезжую часть вблизи пилонов.

Все эти мероприятия однако являются недостаточными, так как Такомский мост, построенный в 1936 г., имел как балки жесткости, так и ветровые связи. Существо вопроса заключается в самой системе главных ферм висячего моста, так как в основе ее оставалась, простейшая форма висячих ферм, в связи, с чем эти мосты сохраняли и присущие ей недостатки.

За последние годы, после изучения аварии Такомского висячего моста, было найдено, что простейшая система висячего моста, в основе которой лежит естественная форма равновесия подвешенного каната, является системой аэродинамически мало устойчивой, чем и объясняется большое число аварий висячих мостов подобного типа.

Аэродинамически устойчивыми системами являются вантовые системы и двухцепные висячие мосты.

3.Переход к рациональным системам висячих мостов.

На примерах катастроф, связанных с раскачиванием и колебаниями висячих мостов, была доказана необходимость введения жестких балок в структуру висячего моста. Начиная с середины 19 в. помимо гибкой цепи стали применять в мостах жесткие деревянные перила по типу ферм Гау и наклонные ванты, поддерживавшие проезжую часть вблизи пилонов.

Против горизонтальных раскачиваний начали применять диагональные связи под проезжей частью.

По выражению одного из современников, „катастрофы изгнали висячие мосты из Европы". Вернее следует сказать, что заблуждения в теоретических представлениях о работе висячих мостов исключили применение их в России и в Западной Европе. Примером тому являлся построенный в 1850 г. под железнодорожные нагрузки висячий мост «Британия» (Англия), который был переделан в процессе строительства на балочный, причем вся переделка заключалась в том, что были выкинуты цепи висячего моста и оставлены только жесткие балки с проезжен частью, что указывает на совершенно неоправданные запасы прочности в балке жесткости, способной воспринимать самостоятельно нагрузки как балочной системы.

Такой подход к строительству висячих мостов в Европе продолжался и после того, как была создана наука расчета строительных сооружений и когда расчет висячего моста явился лишь частной задачей общего метода.

В конце 19 в. и начале 20 в. в США продолжалось применение и строительство висячих кабельных мостов (примером чему является Бруклинский мост, пролетом 486 м с каменными пилонами, общей высотой вместе с опорами до 130 м), в то время как в Европе долго спорили о преимуществах и недостатках цепных и кабельных мостов.

Исключением в то время была Франция, где были разработаны вантовые системы мостов Жискляра, Лейнекугель ле Кока и др. и где применение вантовых мостов получило развитие наряду со строительством висячих мостов.

Строители висячих мостов в Европе, начиная с конца 19 в., пошли по пути увеличения жесткости висячих мостов (мост в Братиславе имеет жесткость 1/1500 пролета), путем отказа от применения стальных канатов.

Вопрос применения висячих мостов в Европе был поставлен в плоскость обеспеченности от возможных последствий неполноты теоретических знаний. От экономики и простоты решений не осталось и следа.

Следует отметить, что долго существовало убеждение в том, что висячий мост будет более жестким, если принимать малые стрелы провеса каната или цепи, так как висячие мосты без балок жесткости имели меньшие S -образные прогибы, при изгибе проезжей части по двум полуволнам, при уменьшении стрелы провеса и вследствие чего первые висячие мосты строились со стрелой провеса 1/12 1/15 пролета. Но что действительно для гибкой нити и экономически выгодно для висячих мостов простейшего типа, в которых применялись массивные каменные пилоны, невыгодно и нецелесообразно для висячих мостов на современной стадии их развития.

Поэтому примененные в висячих мостах стрелы постепенно, в зависимости от периода постройки моста, увеличивались до 1/7 пролета. Это увеличение или уменьшение выгодной величины стрелы провеса диктуется, главным образом, экономикой применения пилонов. В прошлом столетии было невыгодно и сложно строить каменные пилоны большой высоты (каменные пилоны Бруклинского моста строились более 9 лет, т. е. 70% общего времени строительства моста), вследствие чего стрелу цепи выгодно было уменьшать, тем более, что это совпадало с требованиями к висячим мостам простейшего типа об уменьшении стрелы очертания цепи, исходя из уменьшения величины прогибов.

Таким образом, переходный период от простейших форм висячих мостов к рациональным системам характеризовался стремлением улучшить построенные мосты и, исходя из опыта строительства мостов, применять наиболее жесткие и экономически целесообразные системы и конструкции висячих мостов.

В основном, если не считать применения вантовых мостов во Франции, все усилия строителей и ученых сводились к улучшению простейшей одноцепной системы висячего моста посредством уточнения расчета и применения различных конструктивных мероприятий (введение наклонных вант и т. д.). Однако эти стремления не решали вопроса и являлись полумерами, так как способность простейшей системы висячего моста к S -образному изгибу балки жесткости в них сохранялась.

Примером этому является потерпевший катастрофу Такомский висячий мост и многие из построенных в 1940-е годы висячих мостов США, которые подвергались в процессе их эксплуатации угрожающим колебаниям.

В частности Бронк-Уайтстонский висячий мост после обрушения Такомского моста был немедленно усилен, а на остальных висячих мостах США были организованы наблюдение и контроль за их колебаниями.

Выводы, которые были получены в США в результате анализа катастрофы Такомского моста, отмечают, что главная опасность кроется не в том, что слишком мала ширина висячих мостов больших пролетов (Такомский мост имел ширину 1/72 пролета, а в том, что слишком мала жесткость балок жесткости висячего моста, имеющего „лентовидную структуру").

В заключении своих выводов американские специалисты вынуждены заявить: „Более целесообразно научно устранить причины неустойчивости и малой жесткости висячих мостов, чем стараться найти какие-либо противоядия".

4.Примеры современных висячих мостов.

4.1.Мост Золотые Ворота.

Рисунок 4.1 Мост «Золотые ворота».

Мост «Золотые Ворота» висячий мост через пролив Золотые Ворота. Он соединяет город Сан-Франциско на севере полуострова Сан-Франциско и южную часть Марин-Каунти, рядом с пригородом Саусалито. Мост «Золотые Ворота» был самым крупным висячим мостом в мире с момента постройки в 1934-м году и до 1964-го года.

Проект моста подготовил инженер Иозеф Штраус, а консультантом был архитектор Ирвинг Морроу, который использовал в дизайне элементы стиля арт-деко. Все математические вычисления для моста сделал Чарльз Альтон Эллис, живший в городе Нью-Йорк, но из-за плохих отношений между ним и Иозефом Штраусом, имя Эллиса не фигурирует в строительстве моста и не вписано в табличку строителей моста на южной башне. Следует отметить, что все расчеты производились при помощи арифмометров и логарифмических линеек.

Историческая справка.

Необходимость соединить берега пролива Золотые Ворота мостовым сооружением стала совершенно очевидной еще в 1923 г., однако строительство его было начато лишь после провозглашения президентом Франклином Рузвельтом так называемого «нового курса» с целью оживления экономики. В период 1933 1937 гг. в Сан-Франциско были возведены два моста: один над проливом в направлении района Окленд и другой под названием Золотые Ворота.

Сооружение моста представляло собой серьезную техническую задачу из-за больших нагрузок на конструкцию, которая осложнялась характером здешних тихоокеанских течений. Новое сооружение должно было выдерживать потоки океанских вод, текущих со скоростью до 185 км в час, а также порывы ветра, вызывающие колебания до 9 м. Внеплановое испытание мост прошел 1 декабря 1951 г., когда штормовой ветер достиг скорости 130 км в час; тогда основной пролет отклонился на 8 м по горизонтали и на 2 м по вертикали, что, впрочем, не вызвало серьезных повреждений. Трудной задачей явилось возведение основания южной опоры на глубине 30 м, где потребовалось использовать гигантский воздушный кессон. Также при монтаже конструкции под настилом была растянута специальная страховочная сеть, спасшая жизнь 19 рабочих, но были и погибшие в ходе строительства. С самого начала мост был выкрашен оранжево-красной краской. Красный и оранжевый цвета, которые всегда используются при возведении стальных конструкций, потому что данные краски содержат свинцовый компонент, защищающий сталь от ржавчины. Цвет моста Золотые Ворота имеет ещё и то преимущество, что хорошо виден в тумане, который так часто сгущается над этой местностью. Но в туманную погоду краска разлагается на элементы, вредные для окружающей среды.

Это выяснилось значительно позже, и сейчас идёт разработка безвредных соединений. Пока из экспериментов ничего не вышло, некоторые участки моста выкрасили серой краской. Но это отступление от традиции поддержки не нашло.

Параметры моста.

Длина моста 1970 метров, длина основного пролета 1280, высота опор 230 метров над водой. От проезжей части до поверхности воды 67 метров. Стальная решетчатая ферма жесткости высотой 7,6 м поддерживается двумя кабелями из параллельных проволок диаметром 92,7 см.(кабель состоит из 61 пряди, каждая прядь состоит из 450 проволок.

Мост сегодня.

Мост «Золотые Ворота» является единственным маршрутом из Сан-Франциско на север. Автомобильное движение по мосту осуществляется по шести полосам. В среднем, сто тысяч автомобилей в сутки проезжают по мосту. Ограничение скорости на мосту 45 миль в час (~72 км/ч).

В южной оконечности моста и в его центральной части функционируют два звуковых сигнала для проводки судов в тумане. Эти горны используются по пять часов в день в самый туманный период года с июля по октябрь. А на верхушках мостовых опор расположены сигнальные светильники, предназначенные для самолетов.

Мост «Золотые ворота» - уникальное архитектурное сооружение, которое можно назвать одним из новых чудес света.

4.2.Бруклинский мост.

Бру́клинский мост (англ. Brooklyn Bridge ) один из старейших висячих мостов в США, он пересекает пролив Ист Ривер и соединяет районы Бруклин и Манхеттен в городе Нью-Йорк. На момент окончания строительства он являлся самым большим подвесным мостом в мире и первым мостом, в конструкции которого использовались стальные прутья. Первоначальное название Мост Нью-Йорка и Бруклина (англ. New York and Brooklyn Bridge ).

Историческая справка.

Мысль о том, как соединить отдельные города Манхэттен и Бруклин (ныне представляющие собой районы Нью-Йорка), обсуждалась в обществе с 1806 г. С целью оценки данного проекта проводились исследования; рассматривался вопрос о строительстве туннеля, что тогда считалось менее затруднительным, нежели вести наземные работы. Более 60 лет велись дебаты (порой приобретавшие язвительный характер), пока, наконец, дело не сдвинулось с мертвой точки. В 1869 г. Джон Огастес Реблинг представил свой проект «Нью-Йорк Бридж Кампани», которая и утвердила его 1 сентября того же года. Строительство моста началось 3 января 1870 года.

Джон Огастес Реблинг (18061869) получил хорошее теоретическое образование на факультете гражданского строительства Королевского политехнического института в Берлине. В Соединенных Штатах, куда он эмигрировал в 1831 г., он приобрел большой профессиональный опыт при постройке таких значительных сооружений, как Аллеганский акведук на реке Аплегейни, мост на реке Мононгахила в Питтсбурге, мост-акведук в Делавэре (он все еще функционирует) и подвесной мост на реке Огайо (длиной 120 м) в Цинциннати. В конце 60-х гг. XIX в. город Нью-Йорк испытывал бурный рост: за предыдущее десятилетие численность его населения возросла с 266 до 396 тыс. человек, что было рекордным показателем по сравнению с любым другим городом страны. В то же время активно развивался Бруклин, и строительство моста становилось насущной необходимостью.

Разрабатывая свой замысел, Реблинг предусматривал применение стали (редко используемого в то время материала) из-за ее двойной прочности в сравнении с привычным чугуном. Даже строительное оборудование представлялось совершенно новым: впервые при выемке фунта прямо под водой для установки опор использовались пневматические кессоны. К сожалению, строительному процессу сопутствовали неприятные эпизоды. Вначале произошел несчастный случай с самим Реблингом: перед началом работ он, находясь на пароме при осмотре места под будущие опоры, сломал ногу. Вслед за этим через несколько дней, 20 июля 1869 г., последовала и кончина самого проектировщика от столбняка. Ответственность по руководству проектом перешла к его сыну Вашингтону, который приобрел необходимый опыт, работая рядом с отцом на строительстве подвесного моста на реке Огайо в Цинциннати. Лично контролируя выемку земли под водой, Вашингтон Реблинг в 1872 г. сам спустился в кессон со сжатым воздухом и получил синдром декомпрессии (кессонную болезнь). Руководить всеми работами он был вынужден теперь лишь из окна собственного жилища.

Строительство моста заняло 13 лет, и за это время произошло немало других несчастных случаев со смертельным исходом. Мост обошелся в 15.1 миллионов долларов. Наконец,23 мая 1883 года Бруклинский мост был введен в эксплуатацию.

В этот же день порядка 1,800 транспортных средств и около 150,300 человек воспользовались им, чтобы перебраться на другую сторону. Однако неделю спустя в народе прошёл слух о возможности внезапного обрушения моста, что стало причиной давки и гибели 12 человек. Чтобы уверить народ в прочности моста, власти провели по нему 21 слона из гастролировавшего неподалёку цирка.

Параметры моста.

Длина основного пролета - 486,3 м., длина боковых пролетов 287м, полная длина моста 1825 м., высота моста 42 м., Высота опор 84м.,. Проезжая часть поддерживается четырьмя кабелями диаметром 39,4 см. каждый. Кабель состоит из 5282 параллельных проволок диаметром по3 мм. В плоскости каждого кабеля размещено по 40 наклонных вант с обеих сторон пилонов. Главная балка состоит из 6 продольных решетчатых ферм, соединенных поперечными балками. Фермы имеют высоту 5,2 м. Отношение высоты балки жесткости к пролету 1:94.

Мост сегодня.

Облик Бруклинского моста известен во всем мире: настил его паутинообразной металлической конструкции подвешен на четырех закрепленных по краям тросах, поддерживаемых двумя гранитными башнями в неоготическом стиле.

По мосту осуществляется как автомобильное, так и пешеходное движение вдоль он разделен на три части. Боковые полосы используются автомобилями, а средняя, на значительном возвышении, пешехода

ми и велосипедистами.

4.3.Мост Цин Ма.

Цин Ма (Tsing Ма, 青馬大橋) висячий мост в Гонконге, пятый в мире по длине. Соединяет остров Цин И на востоке и остров Мавань на западе, является частью магистрали Лантау, которая с тремя другими мостами соединяет Новые Территории, и остров Чек Лап Кок, где располагается Международный аэропорт Гонконга. Железная дорога - часть системы метро MTR, ветки Тунг Чунг и международного аэропорта. Мост по проекту компании «Yee Associates» и является самым протяженным мостом, предназначенным для автомобильных и железнодорожных перевозок. (Мост не имеет тротуаров. Парковка на нем также запрещена). Создание моста началось в 1992 году, закончилось в 1997. Магистраль Лантау открылась 27 апреля 1997 года. Строительство моста обошлось в 7,2 миллиарда гонконгских долларов. На церемонии открытия присутствовала бывший премьер министр Англии Маргарет Тэтчер.

Особенности конструкции моста

Фундамент и конструкция опор. Одна опора построена со стороны острова Цин И, а другая - в 120 метрах от побережья искусственного острова Мавань. Каждая опора возвышается на 206 метров относительно уровня моря, и вкопана на относительно малую глубину. Опоры состоят из двух "ног", связанных между собой через некоторые интервалы

Перекладинами. "Ноги" сделаны из высокопрочного бетона по технологии непрерывной заливки бетона с использованием подвижной опалубки.

Закрепление . Силы натяжения в тросах уравновешены большими опорными сооружениями, расположенными с обеих концов моста. Это массивные бетонные конструкции, глубоко заделанные в землю на побережье островов Цин И и Мавань. Общий вес бетона, использованный при создании двух опорных конструкций - примерно 300 000 тонн.

Основные тросы . Тросы были изготовлены подвесным методом формирования волокон. Этот процесс связан с протяжкой проволоки, обеспечивая подачу с постоянным натяжением и вытягиванием проволоки от одной опоры к другой, проходя через 500-тонные чугунные салазки наверху каждой опорной башни моста. 70 000 проводов, каждый диаметром 5,38 мм были объединены в основной трос диаметром 1,1 метр.

Подвесное полотно . Стальная конструкция полотна была изготовлена в Англии и Японии. После доставки она была обработана и собрана в г. Дунгуань в Китае в модули. Всего было подготовлено 96 модулей, каждый 18 метров длиной и весом 480 тонн. Модули были доставлены на место монтажа сделанными специально для этого баржами и устанавливались двумя прибрежными кранами, которые могли перемещаться вдоль основного троса.

Пролёт, ближний к острову Цин И схож по форме и поперечному сечению с подвесным пролётом, но находится на основании, вместо того, чтобы быть подвешенным тросом. Это был первый пролёт, собранный на земле и установленный прибрежными кранами. Дальнейшие построения были произведены путем присоединения модулей используя подъёмные устройства, расположенные на уровне полотна. Было предусмотрено, что может произойти расширение стыков при допустимом максимальном перемещении ± 850 мм, которое должно происходить внутри этого пролёта.

Параметры м о ста .

Полная длина - 2,200 м., длина основного пролета - 1,377 м., высота опор - 206 м., ди а метр тросов -1,1 м., высота моста - 62 м.

Мост имеет два уровня, На верхнем уровне расположена шестиполо с ная автомаг и страль, по три п о лосы в каждом направлении. На нижнем - два ж е лезнодорожных пути и запасная двухполосная а в тодорога для сл у жебных целей и для движения во время сильных ветров. Мост не имеет троту а ров.

Цин Ма стал излюбленным живописным местом и известной достопримечательностью. Для получения актуальной информации можно посетить Туристический центр и смотровую площадку Лантау, расположенные на северо-западе острова Цин И.

4.4.Мост Акаси-Кайкё.

Акаси Кайкё (яп.明石海峡大橋 Акаси Кайкё: Охаси) висячий мост в Японии, пересекающий пролив Акаси (Акаси Кайкё:) и соединяющий города Кобе на острове Хонсю с городом Авадзи на острове Авадзи. (ГИП Акаши-Кайке Суритано Карина.) Является частью магистрали ХонсюСикоку. Центральный пролёт моста является самым длинным в мире и имеет длину 1991 метр. Это один из трёх мостов, соединяющих острова Хонсю и Сикоку.

Историческая справка.

Перед тем, как этот мост был построен, через пролив Акаси действовала паромная переправа. Этот опасный водный путь часто подвергался сильным штормам. В 1955 году во время шторма утонули два парома, жертвами этой трагедии стали 168 детей. Волнения жителей и всеобщее недовольство вынудили японское правительство составить планы по строительству подвесного моста. Изначально планировалось построить железнодорожно-автомобильный мост, но в апреле 1986 года, когда началось строительство моста, было принято решение ограничиться только автомобильным движением в 6 полос. Фактически создание моста началось в 1988 году. Строительство моста началось в марте 1988 г. в осложненных условиях морского пролива при максимальной глубине по трассе моста 110 м, скорости течений 4,5 м/с и интенсивности судоходства 1400 судов/сутки, не считая рыболовного флота. (Пролив Акаси международный водный путь, его ширина должна быть не менее 1500 метров.)

Во время строительства моста Акаси-Кайке в Японии произошло сильное землетрясение. Эпицентр располагался всего в 3,2 км от центра моста. После землетрясения было обнаружено смещение фундаментов опор, вызванное движением земной коры, до 72см по горизонтали и 22см по вертикали. Возникла необходимость в перепроектировании балки жесткости. Возведенные конструкции почти не пострадали. Дополнительные усилия в элементах конструкции, возникшее от изменения конфигурации моста, определенные с помощью пространственного расчета, оказались незначительными. Открытие моста состоялось 5 апреля 1998 года. Стоимость сооружения моста составила 500 миллиардов иен.

Параметры моста.

Мост имеет три пролёта: центральный длиной 1991 метр и две секции по 960 метров. Общая длина моста 3911 метров. Изначально планировалось, что длина главного пролёта составит 1990 метров, но она увеличилась на один метр после землетрясения в Кобе 17 января 1995 года. В конструкции моста имеется система двухшарнирных балок жёсткости, позволяющая выдерживать скорости ветра до 80 метров в секунду, сейсмическую активность до 8,5 баллов по шкале Рихтера и противостоять морским течениям. Пилоны поднимаются на высоту 297 м.

Параметры кабелей.

Длина каждого главного кабеля - 4 073 метров.
Диаметр главного кабеля - 112 см

Диаметр каждой проволоки - 5.23 мм (3/16 дюйм)

Количество прядей в каждом главном кабеле - 290
Число проволок в каждой пряди - 127
Общее количество проводов в каждом кабеле - 36 830

Вес каждого главного кабеля - 50 460 метрических тонн (~56 000 тонн)

Мост предназначен под 6-полосное скоростное движение автотранспорта

Мост Акаси-Кайкё дважды вошёл в книгу рекордов Гиннесса: как самый длинный подвесной мост, и как самый высокий мост. И ещё один любопытный факт: если вытянуть в длину все стальные тросы моста Акаси-Кайкё, то ими можно было бы опоясать Землю целых семь раз!

4.5.Ататюркский мост.

Ататюркский мост (Босфорский мост, тур. Boğaz Köprüsü , англ. Bosphorus bridge или First Bosphorus Bridge ) первый висячий мост через Босфорский пролив. Он соединяет европейскую и азиатскую часть Стамбула.

Длина моста 1560 метров, длина основного пролета 1074 метров, ширина моста - 33 метра, высота опор 165 метров над водой. От проезжей части до поверхности воды 64 метра.

Закладка моста, запланированная еще в 1950 г., была осуществлена 20 февраля 1970 года. Открытие моста состоялось 29 октября 1973 года, к 50-ти летию установления Турецкой Республики. Мост был сооружен немецкой фирмой Хоцхтиеф и английской фирмой Цлевеланд Енгинееринг, на строительство моста ушло 23 миллиона долларов США.

Ежесуточно через мост проходят более 200 000 единиц транспорта, перевозящих около 600 000 пассажиров. По своей длине мост считается 13 мостом в мире. Проезд по мосту платный, проход по мосту пешеходам закрыт (в связи с тем, что мост регулярно пытались использовать для совершения самоубийств).

4.6.Мост Султана Мехмеда Фатиха.

Мост Султана Мехмеда Фатиха (тур. Fatih Sultan Mehmet Köprüsü , англ . Fatih Sultan Bridge или Second Bosphorus Bridge ) второй висячий мост через Босфорский пролив . Он соединяет европейскую и азиатскую часть Стамбула.

Историческая справка.

Строительство моста началось в 1985 году и завершилось в 1988 году. Его возведением в 1988 году также была отмечена одна из памятных дат в истории Турции 535-летний юбилей завоевания Константинополя в 1453 году султаном Мехмедом Фатихом, отчего мост и получил его имя. Примечательно также и то, что мост Султана Мехмеда Фатиха был построен на том же месте, где почти за 2500 лет до этого располагался первый понтонный мост царя Дария. Открытие моста состоялось 29 мая 1988 года. Мост был сооружен японскими строителями, на строительство моста ушло 130 миллионов долларов США.

Параметры моста.

Длина моста 1510 метров, длина основного пролета 1090 метров, ширина моста - 39 метров, высота опор 165 метров над водой. Высота моста 64 метра.

Мост Султана Мехмеда Фатиха сегодня.

Ежесуточно через мост проходят более 150 000 единиц транспорта, перевозящих около 500 000 пассажиров. По своей длине мост считается 12 мостом в мире. Проезд по мосту платный, проход по мосту пешеходам закрыт (в связи с тем, что мост регулярно пытались использовать для совершения самоубийства).

4.7.Кры́мский мост.

Кры́мский мост единственный в Москве висячий мост, проходит через Москву-реку, расположен на трассе Садового кольца и соединяет Крымскую площадь с улицей Крымский вал.

Проезды вдоль набережных проходят под мостом в береговых пролётах между пилонами и анкерными устоями на концах цепей. Пандусы подходов устроены по железобетонным эстакадам, фасадные стороны которых закрыты стенками, облицованными гранитом. Под эстакадами размещены гаражи. Для спуска с тротуаров моста вдоль стенок подходов устроены лестницы.

Историческая справка.

Раньше на месте современного моста находился Никольский деревянный мост, построенный в 1789 по проекту А. Герарда. В 1870-е гг. обветшавший мост был заменён металлическим с двумя решётчатыми балочными пролётными строениями (автор проекта В. К. Шпейер); в 1936 мост был передвинут на 50 м вниз по течению Москвы-реки, а затем разобран.

Мост получил своё название от древнего Крымского брода, через который переправлялись крымские татары при набегах на Москву.

Конструкция

Тип конструкции, который использовали инженер Б. П. Константинов и архитектор А. В. Власов при проектировании Крымского моста, оригинален и редко встречается в мировой практике: его пилоны, каждый высотой 28,7 метров, стоят отдельно и по верху не соединены. Через верх проходят цепи, закреплённые в устоях на концах моста. Полная длина каждой цепи 297 м, общий вес металлических конструкций около 10 000 тонн.

Параметры моста.

Открытие моста состоялось 1 мая 1938 г. В то время Крымский мост вошёл в первую шестёрку мостов Европы по длине речного пролёта 168 метров. Мост имеет три пролета (47,5+168+47,5 м), его общая длина 688 м, ширина 38,5 м. Высота пилонов 28,7м. . Цепь из пластин соединена на болтовых шарнирах. Длина цепи 297м.ю Балка жесткости неразрезная, П-образного сечения со сплошной стенкой. Пилоны поверху не имеют соединительного ригеля.

Заключение.

Итак среди других систем висячие мосты занимают особое положение, являясь высокоиндустриальными сооружениями, которые в своих частях могут выполняться из различных материалов. Они выгодны к применению начиная с пролетов 60-80 метров и при пролетах от 120 м. и выше конкурируют с большинством возможных решений на автодорогах.

Кроме того, висячие мосты это одни из самых красивых и изящных мостов. Однако история, на примере катастроф показала, что красота должна сочетаться с надежностью. Необходимо учитывать все факторы воздействующие на мост, и уже после этого выбирать наиболее рациональный вариант, соответствующий всем требованиям, включая и эстетические. Сегодня в мировой практике строится большое количество висячих мостов, каждый из которых будут поражать людей своей грандиозностью и красотой.

И в заключение хочется отметить что и в нашей стране рано или поздно должны начать строить висячие мосты, которые еще побьют все рекорды и станут настоящей гордостью России.

Приложение.

Таблица 1.1 - Самые большие висячие мосты мировой практике.

Страна	Город (место)	Препятствие	Пролет, м	Год завершения строительства	Название моста
Япония	о. Хонсю - о. Сикоку	пролив	1991	1998	Akashi-Kaikyo (Акаси)
Дания	Хальсков -Спрогё	пролив	1624	1997	Большой Бельдт
Сянган (Гонконг)	о. Лантау	пролив	1413	1997	Tsing Ма (Цзин-Ма)
Великобритания	г. Гулль	залив Хамбер	1410	1981	Humber (Хамбер)
США	г. Нью-Йорк	р. Гудзон	1298	1965	Verrazano-Narrows (Верразано-Нерроуз)
США	г. Сан-Франциско	залив	1280	1937	Golden Gate (Золотые ворота)
Швеция	Веда-Хорнё	пролив	1210	1997	Хога Хустен
США	Мичиган	пролив Макинак	1158	1957	Большой Мак
Япония	о. Хонсю - о. Сикоку	пролив	1100	1988	1) Seto Ohashi (Сето Охаси) 2) Minami Bisan Seto (Минами Бисан Сето)
Турция	г. Стамбул	пролив Босфор	1090	1988	Фатах Султан Мехмет
Турция	г. Стамбул	пролив Босфор	1074	1973	Босфорский
США	г. Нью-Йорк	р. Гудзон	1067	1931	Дж. Вашингтона
Япония	о. Хонсю - о. Сикоку	пролив	1030	1999	Курусима-З
Япония	о. Хонсю - о. Сикоку	пролив	1020	1999	Курусима-2
Португалия	г. Лиссабон	р. Тахо	1013	1966
Великобритания	г. Эдинбург	залив Форт	1006	1964	Forth (Фортский мост)

Список литературы.

1. Смирнов В.А. Висячие мосты больших пролетов. М.: Высшая школа,1970. 408с.: ил.

2.Цаплин С.А. Висячие мосты. М.: ДОРИЗДАТ, 1949 288с.:ил.

3 Передерий Г.П. Курс мостов. М.: ГОСЖЕЛДОРИЗДАТ, 1933. 489с.: ил.

4. Сильницкий Ю.М. Висячие мосты: учеб. Пособие. Ленинград, 1969. 86с.: ил.

5. Щусев П.В. Мосты и их архитектура. М.: изд-во по строительству и архитектуре, 1953. 360с.: ил.

Это вам не примитивно бревно через реку перекинуть. На строительство больших висячих мостов уходит по 10 лет. Остается удивляться, как эти изящные сотни тысяч тонн стали удерживаются на весу вместе с машинами и иногда даже поездами, даже зная, что стальной трос диаметром всего 0,25 см способен удерживать полтонны веса.

1. Мост Акаси-Кайкё, Япония

Самый длинный висячий мост в мире. Фото: takahito / flickr.com

Соединяет остров Хонсю и Авадзи над проливом Акаси. Самый длинный мост с 1998 года. Длина центрального пролета, то есть подвешенной части моста - 1991 метр. По рассчетам, она должна была быть длиной 1990 м, но такое симметричное число получилось, потому что из-за землетрясения во время строительства один пилон сдвинулся на 1 метр. 3911 м - полная длина моста. Поездка по мосту - дорогое удовольствие: 2300 йен или 30 долларов в один конец.

2. Мост Сихоумень, Китай

1650 м - основной пролет, длина всего моста - 2,6 км. Открылся в 2007 году и на данный момент является вторым по длине в мире.

3. Мост Большой Бельт, Дания

Мост Большой Бельт. Фото: Erik Underbjerg / flickr.com

Основной пролет - 1624 метра, общая длина моста - 6790 м. Это самый длинный подвесной мост в Европе, проходит через пролив Большой Бельт.

4. Жуньянский висячий мост, Китай

Пересекает реку Янцзы в провинции Цзянсу, соединяя города Янджоу и Дженьцзян. Основной пролет -1490 м.

5. Мост Хамбер, Великобритания

Мост через эстуарий Хамбер перекинули в 1981 году. Длина его пролета между опорами - 1410 м, общая длина 2,2 км. Он 16 лет был самым длинным подвесным мостом в мире.

6. Мост Цзянъинь, Китай

Мост Цзянъинь. Фото: Alex Z Huang

Трудолюбивые китайцы построили этот мост точно в срок - как раз к 50-летию провозглашения Китайской Народной Республики, которое состоялось в 1949 году. Длина центрального пролета - 1385 м.

7. Мост Цинма, Гонконг

Мост Цинма. Фото: Kai Yan, Joseph Wong / flick.com

Это самый большой подвесной мост в мире, по которому может ехать и автотранспорт, и составы метро. Его «висячая» длина - 1377 метров.

8. Мост Верразано, США

Мост Верразано, Нью-Йорк. Фото: puzzler4879 / flickr.com

Был самым длинным в мире с 1964 по 1981 год с длиной подвешенной части - 1298 метров, всего на 18 больше, чем у следующих двух мостов.

9. , США

Мост Золотые Ворота. Фото: mindwalker / flickr.com

Длина основного пролета моста - 1280 м. Это один из пяти самых узнаваемых, фотографируемых и любимых мостов в Штатах.

10. Мост Янло, Китай

Общая длина моста - 2757 м, длина подвешенной части -1280 м, как и у моста Золотые Ворота.

Недавнее возведение подвесного моста в Швейцарии, проведенного от пика Glacier-3000 к пику Scex Rouge, явилось еще одним примером того как эти конструкции все чаще разрабатываются не просто для преодоления сложных препятствий, а еще и для получения острых ощущений.

Пристально изучить швейцарское новшество и увидеть другие удивительные сооружения, разбросанные по разным уголкам земли, поможет эта статья.

Прогулка по склонам гор Титлис (Швейцария, Бернский Оберланд)

Первый в мире пешеходный подвесной мост соединил две горные вершины гор Титлис высотой 3000 метров в Швейцарии в местечке Бернер Оберланд. Со смотровой площадки 107-метрового чуда можно полюбоваться видами Монбалана, Меттерхорна, Эйгера, Монка и Юнгфрау.

СкайБридж (Россия, Сочи)

Самый длинный в мире пешеходный мост стал новым аттракционом в городе Сочи. На нем установлены платформы для любителей банджи-джампинга (прыжков с высоты на тросе), гигантские качели и 700-метровая канатная дорога. Здесь можно не только заняться экстремальным спортом, но и насладиться захватывающим видом на Черное море.

Пик дю Миди (Франция, Мон Блан)

Мост соединяет северную и южную вершину Пка дю Миди французских Альп. Дорога к подвесному совершенству включает в себя самый высокий вертикальный подъем в мире на канатной дороге. Посетители смогут увидеть с моста горные массивы трех стран: Франции, Швйцарии и Италии.

Бамбуковый висячий мост (Филиппины, Бохоль)

Его структура является вовсе не такой хрупкой, как это может показаться. На самом деле сделан он из металла, а бамбуком украсили лишь верхний слой тросов, чтобы придать строению историчный вид. На берегу реки, над которой и возвышается строение, есть ларек, где продают шляпы, как у знаменитого Индиана Джонса. Преобразившись в героя, можно почувствовать себя настоящим искателем сокровищ.

Мост в Таман Негара (Малайзия)

Самый длинный (530 метров) и узкий мост Малайзии находится в национальном парке Таман Негара и проходит над верхушками деревьев. Для спокойствия посетителей это тончайшее сооружение проверяют на прочность каждое утро.

Капилано (Канада, Ванкувер)

Эта чудесная подвесная постройка называется Капилано и тянется на протяжении 137 метров над рекой. Она была сконструирована шотландским инженером по имени Джордж Грант МакКей в 1889 году, но спустя 67 лет ее полностью переделали. Адреналиновый аттракцион очень популярен среди местных жителей и туристов, ежегодно он собирает 700 тысяч гостей.

Висячий мост Гаса (Непал)

Воздушная конструкция активно пользуется спросом не только у людей, но и у домашних животных: ослов, коров и коз. Собственно она и была построена для передвижения крупного рогатого скота, чтобы те не создавали помех, на узких дорогах Непала.

Трифт мост (Швейцария, Гадмен)

Швейцарское пешеходное чудо парит в воздухе над одноименным озером и позволяет туристам увидеть ледник. Длина сооружения 170 метров, а структура берет основы из традиционных непальских канатных мостов.

Королевская тропа (Испания)

Эль Каминито дель Рей протянулся над ущельем Эль Чоро. Пожалуй, прогулка по такому «мосту» станет самым экстремальным времяпрепровождением. Дорожка составляет всего лишь метровую ширину и поднимается более чем на 100 метров над рекой. Несмотря на опасность, тропа завоевала сердца многих путешественников, а капитальный ремонт, принес новую волну желающих получить фантастические впечатления.

Мост Марии (Германия, Бавария)

Это висячее чудо Мариенбрюке находится всего в нескольких метрах от красивого замка Нойшванштайн в Баварии над ущельем Пеллат. Подвесное сооружение было названо в честь Марии, жены короля Максимилиана II и матери короля Людовика II, который и построил крепость.
Людовик II хотел, чтобы замок и мост лучше сочетались друг с другом и поэтому он взял да и заменил деревянные перила железными.

Каррик-а-Рид (Северная Ирландия, графство Антрим)

Первоначальной целью построения путепровода было помочь рыбакам беспрепятственно пересечь ущелье, чтобы проверить улов в сетях. Но скоро мост стал одной из главных достопримечательностей Северной Ирландии. На нем любят выполнять трюки смельчаки. Например, делать стойку на руках.

Мост Коконоэ (Япония, Оита)

Древние руины замка Эренберг и Форт Клаудия в городе Ройтте соединяет 403-метровый мост Хайлайн 179. Официальное открытие позволит ему стать самым длинным в мире пешеходным подвесным сооружением.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Подписаться на сайт

Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте

Современная архитектура способна поразить не только своей красотой, но и грандиозностью замысла. Особое место в ней занимают подвесные мосты. Эти конструкции обеспечивают соединение в труднодоступных местах, и могут простираться на несколько километров. Самый длинный подвесной мост в мире расположен между японскими островами Хонсю и Авадзи. Он проходит через пролив Акаси.

Мост Акаси- Кайке – длиннейший подвесной мост на планете

Соединение между японскими островами Хонсю и Авадзи было довольно проблематичным. До 1998 года сообщение между островами обеспечивалось паромами. Но из-за частых штормов, бурь и мощнейших течений переправы паромами представляли серьезную опасность и нередко приводили к жертвам. Самая серьезная катастрофа здесь произошла в 1955 году: на дне пролива оказались сразу два парома, а количество жертв исчислялось сотнями. Чтобы сделать соединение между островами безопасным, было решено начать строительство огромного висячего моста.

Возведение Акаси-Кайке стартовало в 1988 году и закончилось через десять лет. Для начала потребовалось соорудить громадные пилоны, основание которых располагалось на дне пролива. Для этого проекта была создана марка бетона, не растворяющегося в воде в момент заливки. Небольшие задержки в сооружении моста возникли из-за землетрясения, случившегося в 1995 году. Но после месячного перерыва работы возобновились.

Сегодня подвесной мост позволяет пересекать пролив в полной безопасности. Он сконструирован так, что может выдерживать сильнейшие бури и землетрясения, противостоять течениям и штормам. Конструкция просто поражает своими размерами:

полная длина Акаси-Кайке – 3911 м;
пилоны возвышаются над поверхностью на 298 м;
длина основного пролета – 1991 м;
протяженность использованных в строительстве тросов – 200 км.

Мост Сихоумэнь

Второй по длине висячий мост находится в Китае. Его строительство на архипелаге Чжоушань было инициировано провинцией Чжэцзян. После создания проекта в 2004 году началось возведение конструкции. После 5 лет упорного труда мост был сдан в эксплуатацию. Его общая длина составляет 2600 метров, а основного пролета – 1 650м. Пилоны, удерживающие мост, возвышаются над поверхностью на 233 м. Каждый из них закреплен 12 сваями, диаметр которых составляет 2,8 м.

Сегодня благодаря мосту Сихоумень можно в считанные минуты добраться от о. Цзиньтан до о. Цэцзы. Скорость движения по конструкции ограничена: ехать можно со скоростью до 80 км/ч.

Поражает своими размерами подвесной мост Большой Бельт. Он располагается в Дании и лидирует по длине между подобными конструкциями Европы. Большой Бельт обеспечивает автотранспортное соединение между островами Фюн и Зеландия. Возведение моста стартовало в 1988 году и длилось около 10 лет. Общая протяженность моста составляет 6 790 м, а длина основного пролета – 1 624 м. Пилоны, расположенные в проливе, имеют высоту 233 м. Это пустотелые конструкции, стены которых сделаны из железобетона.

Значение моста Большой Бельт трудно переоценить, он не только соединяет острова Дании, но и значительно сокращает путь от континентальной Европы до Скандинавии.

В 2016 году в Турции завершилось строительство подвесного моста, который по длине занял четвертое место среди подобных конструкций. Он проходит над Измитским заливом и является продолжением автомагистрали, соединяющей крупнейшие города Гебзе и Бурсу. Общая длина конструкции составляет 2 682 м, а протяженность основного пролета 1 550 м. Начало строительства моста датируется 2013 годом. Несмотря на сложность конструкции, строителям удалось справиться с работой всего за 3 года.

Мост Ли Сунсин

Пятый по длине подвесной мост находится в республике Корея. Он обеспечивает соединение между городами Йосу и Кванъян, расположенными в Южной части Корейского полуострова. Длина всей конструкции равняется 2 260м, а основной пролет имеет протяженность в 1 545 м. Строительство моста началось в 2007 году, а уже через пять лет конструкция была сдана в эксплуатацию.

Мост Жуньян

В провинции Китая Цзянсу находится шестой по длине висячий мост, проходящий над рекой Янцзы. Благодаря конструкции было налажено соединение между крупными городами Китая Янчжоу и Чжэньцзян. Возведение конструкции длилось более 4,5 лет. Первые автомобили поехали по мосту в 2005 году. Длина всей конструкции равняется 3 566 м, а основного пролета – 1 490 м.

Седьмое место в категории длиннейших висячих мостов на планете занимает Четвертый Нанкинский мост. Его сооружение позволило обеспечить соединение между районами китайского мегаполиса Нанкин. Основной пролет конструкции проходит над рекой Янцзы и имеет длину 1 418 м. Общая протяженность моста – 5 437 м. Благодаря мосту, сданному в эксплуатацию в 2012 году, упростилась транспортная развязка города Нанкин.

Мост Хамбер

Одно из лидирующих мест досталось Мосту Хамбер. Он расположен в Англии и проходит над эстуарием Хамбер, в честь которого был назван. Он обеспечивает соединение между Восточным Йоркширом и Северным Линкольнширом. Мост Хамбер начал функционировать в 1981 году, и более 16 лет был лидером среди подобных конструкций. Его общая длина ровняется 2 220 м, а протяженность основного пролета – 1 410 м.

В Турции в 2016 году после трехлетнего строительства начал функционировать мост, который входит в десятку самых длинных висячих мостов мира. Он проходит над проливом Босфор недалеко от Стамбула. Часть конструкции поддерживается с помощью винтов, а часть удерживается в подвешенном состоянии тросами. Протяженность всего моста составляет 2 164 м, а основного пролета – 1 408 м. Конструкция является рекордсменом по ширине – 58,4 м.

Чтобы обеспечить трафик между скоростными дорогами Китая, через реку Янцзы был проложен мост Цзянъинь. Строительство его началось в 1995 году и продолжалось около 4 лет. Длина всего моста – 3 071 м, а основного пролета – 1 384 м. Основанием центрального пролета является единая стальная пластина, вес которой превышает 500 тон.

October 17th, 2014

Этапы строительства можно разбить на следующие этапы:

1. Создание опор для пилонов

2. Создание береговых опор

3. Возведение пилонов

4. Протяжка несущих вант

5. Подвес мостовых ферм

Начнём с первого этапа.

Пилоны моста расположены в морском проливе, глубиной более 60 метров. Первым делом, специальные суда извлекли донный грунт в местах будущей установки опор.

Одновременно с этим, на берегу строились огромные плавающие пустотелые цилиндры, которые были доставлены по воде и затоплены в выкопанных котлованах. Высота цилиндров превысила шестьдесят метров, так-что они поднимались над водой. При этом такие махины предстояло установить на нужные позиции с сантиметровой точностью, что было успешно выполнено японскими инженерами.

После установки форм будущих опор, внутрь них начали заливать специальный водо нерастворимый бетон.

Одновременно на берегу происходило строительство фундаментов для береговых опор — якорей крепления вант. Они немного отличаются по конструкции в зависимости от берега. Для западной опоры был вырыт весьма глубокий семидесяти метровый котлован, стенки которого, по мере похождения, заключались в бетон. Такая глубина, если мне не изменяет память, обусловлена желанием пройти сквозь осадочные породы до твёрдых слоёв. К слову, на другом берегу, глубина котлована составила всего двадцать три с половиной метра.

После проходки, в стволе соорудили металлический каркас-фундамент и залили его бетоном. Затем наверху установили уже собранный будущий узел крепления вант, намертво соединив его с фундаментом.

И сразу же вокруг начали возводить стены.

Параллельно сооружались пилоны. Их не отливали из бетона, а собирали из металлических элементов. Внутри находятся лифты, лестницы, маятники компенсации колебаний. Последнее важный элемент практически всех современных японских высотных конструкций, по причине высокой сейсмичности. Перемещая массивный груз, такое устройство позволяет погасить опасные отклонения от вертикали, сохраняя прочность и целостность конструкции.

После завершения монтажа обеих пилонов, рабочие приступили к протяжке тросов. Самым первым делом, вертолётом был переброшен первичный кабель — по сути крепкая сантиметровая пластиковая верёвка, на которую, в дальнейшем стали постепенно навешивать все остальные, увеличивая число нитей. Для этого протягиваемый трос прикрепляли к первичному кабелю и начинали его тянуть. Разматываясь с катушки, он тянул на собой прикреплённый трос. После протяжки нескольких параллельных нитей, на них уложили временное полотно, по которому смогли пойти рабочие. После монтажа мостков, начали протягивать нити несущих тросов и так, постепенно, были собраны главные ванты, держащие весь вес полотна. Они имеют диаметр 1122 мм и состоят из множества шестиугольных элементов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из 127 стальных нитей, каждая диаметром 5.23 мм. Общая длина всех нитей (на двух вантах) составляет одну световую секунду.

Снаружи ванты обмотаны несколькими слоями изоляции. У наземных опор, нити разделяются, прикрепляясь концами к точкам крепления.

Заключительным этапом стал подвес ферм дорожного полотна. Фермы — весьма сложные, ведь внутри них находится место для перспективой железнодорожной линии. Элементы ферм подвозили морем, затем кранами поднимали вверх, где собирали и монтировали к точкам подвеса.

На сегодня мост является самым длинным подвесным мостом в мире: его полная длина составляет 3911 метров, центральный пролёт имеет длину 1991 метр, а боковые - по 960 метров. Высота пилонов составляет 298 метров, что выше 90-этажного дома. Благодаря своим размерам Жемчужный мост дважды вошел в Книгу рекордов Гиннеса. В конструкции моста имеется система двухшарнирных балок жёсткости, позволяющая выдерживать скорости ветра до 80 м/с, землетрясения магнитудой до 8,5 баллов и противостоять сильным морским течениям. Также используются специальные системы маятников, работающих с резонансной частотой конструкции моста.

Фото 6.

В настоящее время для перемещения автомобилей используется только верхняя часть пролётных конструкций, однако существует и нижний технический этаж, где, в перспективе может быть проложено железнодорожное полотно. Снижнего уровня можно попасть внутрь пилонов, а затем выйти и на их вершины, откуда открывается прекрасный вид на Кобе и море. Со стороны Кобе есть специально построенный бетонный променад длинною в 317 метровдля того, чтобы можно было полюбоваться видами с моста и на сам мост. В Японии, когда строят что-то громадное, рядом появляется музей этого сооружения. Появился и музей моста Акаси-Кайкё, в котором японцы воспроизвели в макетах всю историю строительства от начала рытья котлованов, до натяжки тросов. Эксплуатация этого чудо-моста расчитана не менее чем на 200 лет.

Фото 7.