Арочный мост - Википедия - Arch bridge

Эта статья про структурный тип. Для конкретных мостов с таким названием см. Арочный мост (значения).
Арочный мост
Двухарочный каменный мост в Японии
ПредокКлаппер мост
ПотомокФерменный арочный мост, лунный мост (кирпичная кладка)
НесетПешеходов, автомобили, Скоростной трамвай, тяжелый рельс, воды
Диапазонкороткие, но часто устанавливаются встык, чтобы получить большую общую длину
Материалкирпичная кладка, конкретный, кованое железо, чугун, древесина, конструкционная сталь
ПодвижныйНет
Проектные усилияНизкий
Ложная работа требуетсяда

An арочный мост это мост с абатменты на каждом конце в форме изогнутого арка. Арочные мосты работают, перенося вес моста и его грузы частично в горизонтальный упор, сдерживаемый опорами с обеих сторон. А путепровод (длинный мост) можно сделать из серии арок, хотя сегодня обычно используются другие, более экономичные конструкции.

История

Смотрите также: Список римских мостов, Список средневековых каменных мостов в Германии, и Список средневековых мостов во Франции
Римский Мост Алькантара, Испания (построен в 103-106 годах нашей эры)
В Мост Анжи, 6-7 века нашей эры

Возможно, самый старый существующий арочный мост - это Микенский Мост Аркадико в Греции примерно с 1300 г. до н.э. Камень каркасная арка мост до сих пор используется местным населением.[1] Хорошо сохранившийся Эллинистический Элевтернский мост имеет треугольную арку пояса.[2] 4 век до нашей эры. Родосский пешеходный мост опирается на ранний Voussoir арка.[3]

Хотя настоящие арки уже были известны Этруски и древние греки, то Римляне были - как и свод и купол - первыми, кто полностью осознал потенциал арок для мостостроения.[4] Список Римские мосты составлено инженером Колином О'Коннором, насчитывает 330 Римские каменные мосты для движения, 34 Римские мосты из дерева и 54 Римские мосты-акведуки, значительная часть все еще стоит и даже используется для перевозки автомобилей.[5] Более полное исследование итальянского ученого Витторио Галлиаццо обнаружило 931 римский мост, в основном каменный, в 26 разных странах (включая бывшие Югославия ).[6]

Римские арочные мосты обычно полукруглый, хотя некоторые были сегментарными арочными мостами (например, Мост Алконетар ), мост с изогнутой аркой меньше полукруга.[7] Преимущества сегментарный Арочный мост состоял в том, что он позволял большому количеству паводковой воды проходить под ним, что могло бы предотвратить смывание моста во время наводнения, а сам мост мог бы быть более легким.[8] Как правило, на римских мостах использовались камни первичной арки клиновидной формы (вуссуары ) одинакового размера и формы. Римляне строили как однопролетные, так и длинные многократные арки. акведуки, такой как Пон-дю-Гар и Акведук Сеговии. Их мосты с давних времен представляли собой затопленные отверстия в опорах, например в Понс Фабрициус в Риме (62 г. до н.э.) сохранился один из старейших крупных мостов в мире.

Акведук Сеговии (ок. 100 г. н.э.)

Римские инженеры были первыми и до Индустриальная революция единственные, кто строит мосты с конкретный, который они назвали Opus caementicium. Снаружи обычно облицовывали кирпичом или каменная кладка, как на мосту Алькантара.

Римляне также ввели в мостостроение сегментные арочные мосты. Длина 330 м (1080 футов) Лимирский мост на юго-западе индюк 26 сегментных арок со средним отношением пролета к высоте 5,3: 1,[9] придавая мосту необычно плоский профиль, непревзойденный более тысячелетия. Мост Траяна над Дунай признакам открытыйшпандель сегментные арки из дерева (стоящие на бетонных опорах высотой 40 м (130 футов)). Это должен был быть самый длинный арочный мост за тысячу лет как с точки зрения общей, так и с точки зрения длины отдельных пролетов, в то время как самый длинный сохранившийся римский мост имеет длину 790 м (2590 футов). Пуэнте Романо в Мерида. Поздний римлянин Мост Карамагара в Каппадокия может представлять собой самый ранний сохранившийся мост с остроконечной аркой.[10]

Дьявольский мост, Céret, Франция (1341)

В средневековый Европа, мостостроители улучшили римские конструкции, используя более узкие пирсы, более тонкие арочные стволы и больший пролет для подъема мостов. Готика были также введены заостренные арки, уменьшающие поперечную тягу, и увеличены пролеты, как и с эксцентриком. Пуэнте-дель-Дьябло (1282).

В частности, в 14 веке мостостроение достигло новых высот. Длина пролета 40 м (130 футов), ранее неслыханная в истории строительства арок из каменной кладки, теперь была достигнута в таких разных местах, как Испания (Пуэнте-де-Сан-Мартин ), Италия (Мост Кастельвеккьо ) и Франция (Дьявольский мост и Pont Grand ) и с различными типами арок, такими как полукруглые, заостренные и сегментарные арки. В мост в Trezzo sull'Adda, разрушенный в 15 веке, даже имел длину пролета 72 м (236 футов), которая не соответствовала до 1796 года.[11]

В Понте Веккьо, Флоренция, Италия (1345)

Такие конструкции, как знаменитый Флорентийский сегментарный арочный мост Понте Веккьо (1345) сочетает звукорежиссуру (отношение пролета к высоте более 5,3 к 1) с эстетической привлекательностью. Три элегантных арки эпоха Возрождения Понте Санта-Тринита (1569 г.) представляют собой старейший в мире мост с эллиптической аркой. Такие низкие конструкции требовали массивных абатменты, который на Венецианский Мост Риальто и Fleischbrücke в Нюрнберг (отношение пролета к подъему 6,4: 1) были заложены на тысячах деревянных свай, частично утрамбованных под углом в грунт, чтобы более эффективно противодействовать поперечной нагрузке.

Ричмондский мост, самый старый действующий мост в Австралии (1825 г.)

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

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

Простые компрессионные дуговые мосты

Преимущества простых материалов

Ложная работа центрирование в центре арки Мост на Монро-стрит, Спокан, Вашингтон. 1911.

Камень, кирпич и другие подобные материалы прочны в сжатие и отчасти так в срезать, но не может сопротивляться большой силе в напряжение. В результате арочные мосты из каменной кладки спроектированы таким образом, чтобы, насколько это возможно, постоянно подвергаться сжатию. Каждая арка построена на временном ложная работа рамка, известная как центрирование. В мостах первой дуги сжатия краеугольный камень в середине моста несла вес остальной части моста. Чем больше веса приходилось на мост, тем прочнее становилась его конструкция. В мостах арочной кладки используется некоторое количество заполняющего материала (обычно уплотненный щебень) над аркой, чтобы увеличить этот собственный вес на мосту и предотвратить возникновение напряжения в арочном кольце при перемещении нагрузок по мосту. Другими материалами, которые использовались для строительства этого типа моста, были кирпич и неармированный бетон. При использовании каменной кладки (ограненный камень) углы граней обрезаются, чтобы минимизировать усилия сдвига. Если используется случайная кладка (неотрезанные и неподготовленные камни), они засыпаются вместе, и раствор дает возможность затвердеть до того, как будет удалена ложная кладка.

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

Последовательность строительства

Рабочий процесс на римском Мост в Лимире: опалубка была перенесена в другой проем, как только было выполнено нижнее ребро дуги
  • Там, где арки основаны на русле водотока (на опорах или берегах), вода отводится, поэтому сначала можно выкопать гравий и заменить его хорошей опорой (из прочного материала). Из них основа пирсы возводятся / поднимаются на высоту предполагаемого основания арок, точку, известную как пружинящий.
  • Ложная работа центрирование (в британском английском: арочная рама) изготавливается, как правило, из древесины и досок. Поскольку каждая арка многоарочного моста будет оказывать давление на своих соседей, необходимо либо поднимать все арки моста одновременно, либо использовать очень широкие опоры. Напор от концевых арок воспринимается в земле прочными (вертикальными) опорами у стен каньона или большими наклонными плоскостями, образующими своего рода пандусы к мосту, которые также могут быть образованы арками.
  • Несколько арок (или одна арка) построены по центру. После каждого базового арка ствола построен, арки (или арка) стабилизированы кладкой сверху, которую можно укладывать горизонтально текущая облигация курсы (слои). Они могут образовывать две внешние стены, известные как пеленки, которые затем заполняются соответствующим сыпучим материалом и щебнем.
  • Дорога заасфальтирована и парапет стены ограждают движение транспорта до моста.

Виды арочного моста

Арочный мост Corbel

Смотрите также: Арка Корбеля

Арочный мост с выступом - это каменный или каменный мост, в котором каждый последовательно более высокий уровень (слой) консолей немного больше, чем предыдущий.[13] Ступени кладки можно обрезать, чтобы арка имела округлую форму.[14] В каркасная арка не создает толчка или давления наружу в нижней части дуги и не считается настоящей аркой. Она более устойчива, чем настоящая арка, потому что в ней нет такой тяги. Недостаток в том, что такой вид арки не подходит для больших пролетов.[15]

Акведуки и виадуки каналов

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

Палубный арочный мост

Этот тип моста представляет собой арку, палуба которой полностью находится над аркой. Область между аркой и настилом известна как шпандель. Если перемычка цельная, как правило, в случае каменного или каменного арочного моста, мост называют мостом. арочный мост закрытого типа. Если настил поддерживается несколькими вертикальными колоннами, поднимающимися из арки, мост известен как арочный мост без перекрытия. В Мост Александра Гамильтона является примером арочного моста с открытой перемычкой. Наконец, если арка поддерживает настил только в верхней части арки, мост называется Соборный арочный мост.[16]

Смотрите также: Категория: Палубные арочные мосты.
Смотрите также: Хронология трех самых длинных опорных пролетов арочного моста

Через арочный мост

Основная статья: Через арочный мост
Смотрите также: Категория: Сквозные арочные мосты.
Коттер-Бридж, сквозной арочный мост с открытыми перемычками

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

В Сиднейский мост Харбор-Бридж представляет собой сквозной арочный мост, в котором используется арка ферменного типа.

Арочный мост

Основная статья: Арочный мост

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

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

Галерея

Использование современных материалов

Большинство современных арочных мостов изготавливаются из железобетон. Этот тип моста подходит там, где может быть возведено временное центрирование для поддержки опалубки, арматурной стали и неотвержденного бетона. Когда бетон достаточно застынет, формы и опалубки удаляются. Также возможно строительство железобетонной арки из сборный бетон, где арка состоит из двух половин, которые затем опираются друг на друга.

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

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

Смотрите также

Сноски

  1. ^ Министерство культуры Греции: Микенский мост в Казарме В архиве 8 апреля 2008 г. Wayback Machine
  2. ^ Накассис, Афанасий (2000): «Мосты древней Элевферны», Ежегодник Британской школы в Афинах, Vol. 95, стр. 353–365.
  3. ^ Галляццо 1995, п. 36; Бойд 1978, п. 91
  4. ^ Робертсон, D.S .: Греческая и римская архитектура, 2-е изд., Кембридж, 1943, стр. 231:

    «Римляне были первыми строителями в Европе, возможно, первыми в мире, которые полностью оценили преимущества арки, свода и купола».

  5. ^ Колин О'Коннор: «Римские мосты», Cambridge University Press, 1993, стр. 187ff. ISBN  0-521-39326-4
  6. ^ Галляццо, Витторио (1994), I ponti romani. Catalogo generale, Vol. 2, Тревизо: Edizioni Canova, ISBN  88-85066-66-6, ср. Индекс
  7. ^ Билл, Кристин (1988). «Проектирование сегментарной дуги» (PDF). ebuild.com. Получено 8 мая 2010.[постоянная мертвая ссылка ]
  8. ^ Темпл, Роберт. Гений Китая: 3000 лет науки, открытий и изобретений. Нью-Йорк: Пробный камень, 1986.
  9. ^ Колин О'Коннор: «Римские мосты», Cambridge University Press, 1993, стр. 126 ISBN  0-521-39326-4
  10. ^ Галляццо 1995, стр.92, 93 (рис.39)
  11. ^ Леонардо Фернандес Трояно: мостостроение. Глобальная перспектива, Thomas Telford Publishing, Лондон, 2003 г., ISBN  0-7277-3215-3, стр.49
  12. ^ Нидхэм, Джозеф. Более короткая наука и цивилизация в Китае. Издательство Кембриджского университета, 1994. ISBN  0-521-29286-7. Страницы 145-147.
  13. ^ Ричман, Стивен М. (2005), Мосты Нью-Джерси, Rutgers University Press, стр. 23, ISBN  978-0-8135-3510-4
  14. ^ Харрис, Сирил М. (1983), Иллюстрированный словарь исторической архитектуры, Courier Dover Publications, стр. 137, ISBN  978-0-486-24444-0
  15. ^ Симпсон, Фредерик Мур (1913), История архитектурного развития, Longmans, Green, and Co., стр. 25
  16. ^ Дурски, Брэд Ф. (зима 2010 г.). «Мост Галена-Крик в Неваде» (PDF). Стремиться. Институт сборного / предварительно напряженного бетона. Архивировано из оригинал (PDF) на 2010-02-16. Получено 2012-06-18.

Рекомендации

  • Бойд, Томас Д. (1978), «Арка и свод в греческой архитектуре», Американский журнал археологии, 82 (1): 83–100 (91), Дои:10.2307/503797
  • Галляццо, Витторио (1995), Я понти романи, Vol. 1, Тревизо: Edizioni Canova, ISBN  88-85066-66-6
  • Галлиаццо, Витторио (1994), Я ponti romani. Catalogo generale, Vol. 2, Тревизо: Edizioni Canova, ISBN  88-85066-66-6
  • О’Коннор, Колин (1993), Римские мосты, Cambridge University Press, стр. 129, ISBN  0-521-39326-4
  • Проске, Дирк (2009), Сохранность исторических каменных арочных мостов, Springer, стр. 336, г. ISBN  978-3-540-77616-1

внешняя ссылка