Консольный мост - Википедия - Cantilever bridge

Консольный мост
Мост Пьера Пфлимлена представляет собой сбалансированную консоль из бетона, показанную здесь в стадии строительства.
В Мост Пьера Пфлимлена представляет собой сбалансированную консоль из бетона, показанную здесь в процессе строительства.
ПредокБалочный мост, ферменный мост
СвязанныйНикто
ПотомокКачающийся мост
НесетПешеходов, автомобили, грузовики, Скоростной трамвай, тяжелый рельс
ДиапазонСередина
МатериалУтюг, конструкционная сталь, предварительно напряженный бетон
ПодвижныйНет
Проектные усилияСередина
Ложная работа требуетсяОчень мало или нет

А консольный мост это мост построен с использованием консоли, конструкции, которые горизонтально выступают в пространство и опираются только на один конец. Для малых пешеходные мосты, консоли могут быть простыми балки; однако большие консольные мосты, предназначенные для использования в автомобильном или железнодорожном транспорте фермы построен из конструкционная сталь, или же коробчатые балки построен из предварительно напряженный бетон. Консольный мост со стальной фермой стал крупным инженерным прорывом, когда он впервые был введен в практику, поскольку он может охватывать расстояния более 1500 футов (460 м) и его легче построить на трудных переходах благодаря небольшому использованию или отсутствию ложная работа.

Происхождение

Оригинальный стиль консольного моста

Инженеры в 19 ​​веке поняли, что мост, который был непрерывным через несколько опор, будет распределять нагрузки между ними. Это привело бы к более низким напряжениям в балке или ферме и означало, что можно было построить более длинные пролеты.[1]:57, 190 Несколько инженеров 19 века запатентовали неразрезные мосты с петля указывает середину пролета.[2]:75,79 Использование петли в многопролетной системе показало преимущества статически определен система[3] и моста, который мог выдерживать дифференциальную осадку фундаментов.[1]:190 Инженеры могли более легко рассчитать силы и напряжения с помощью шарнира в балке.

Генрих Гербер был одним из инженеров, получивших патент на шарнирную балку (1866 г.), и признан первым, кто построил ее. [2]:79 В Хассфуртский мост над Главный Река в Германии с центральным пролетом в 124 фута (38 метров) была построена в 1867 году и признана первым современным консольным мостом.[3]:пар. 2

Человеческая демонстрация принципа

В Высокий мост Кентукки к К. Шалер Смит (1877 г.) Ниагарский консольный мост к Чарльз Конрад Шнайдер (1883 г.) и Мост Покипси Джон Фрэнсис О'Рурк и Помрой П. Дикинсон (1889 г.) были важными ранними применениями конструкции консоли.[3]:пар. 3,5 Мост через реку Кентукки перекрыл ущелье глубиной 275 футов (84 метра) и в полной мере использовал тот факт, что для основного пролета консольного моста не требуется опалубка или временная опора.[3]:пар. 3

Самый известный ранний консольный мост - это Форт-Бридж. Этот мост был рекордсменом по длине пролета в мире в течение двадцати девяти лет, пока не был превзойден Квебекский мост. Бенджамин Бейкер Принципы конструкции консольного подвесного пролета проиллюстрированы на фото справа. Подвесной пролет, где Кайчи Ватанабэ сидит, видно в центре. Необходимость противостоять сжатию нижнего аккорд это видно при использовании деревянных шестов, а натяжение верхнего пояса показано вытянутыми руками. Действие внешних оснований как анкеров для консоли видно при размещении противовесов.[3]:пар. 6

Функция

Консольные Bridge.-структуру по меньшей мере, одна часть которого выступает в качестве анкера для поддержания другого участка, который выходит за пределами опорного пирса.

— Джон Александр Лоу Уодделл, Мостостроение[4]

Простой консольный пролет образован двумя консолями, идущими с противоположных сторон препятствия, которое необходимо пересечь, и встречающимися в центре. В общем варианте подвесной пролет, консоли не встречаются в центре; вместо этого они поддерживают центральную ферменный мост который опирается на концы консольных рычагов. Подвесной пролет может быть построен за пределами площадки и поднят на место, или построен на месте с использованием специальных передвижных опор.

Схема частей Мемориальный мост Джона П. Грейса

Обычный способ создания стальной фермы и консольных пролетов из предварительно напряженного бетона состоит в том, чтобы уравновесить каждую консоль с другой консолью, выступающей в противоположном направлении, образуя сбалансированный консоль; когда они прикрепляются к прочному основанию, уравновешивающие рычаги называются якорь. Таким образом, в мосте, построенном на двух опорах фундамента, есть четыре консольных плеча: два, которые перекрывают препятствие, и два якорных плеча, отходящих от препятствия. Из-за необходимости большей прочности уравновешенных консольных опор надстройка моста часто принимает форму башен над опорами фундамента. В Коммодор Барри Бридж является примером консольного моста такого типа.

Консоли стальной фермы выдерживают нагрузки на напряжение верхних членов и сжатие из нижних. Обычно конструкция распределяет напряжение через анкерные рычаги на крайние опоры, в то время как сжатие переносится на фундаменты под центральными башнями. Многие консольные мосты с фермами используют штифтовые соединения и поэтому статически определен без элементов, несущих смешанные грузы.

Уравновешенные консольные мосты из предварительно напряженного бетона часто строятся с использованием сегментное строительство.

Методы строительства

Некоторые стальные арочные мосты (например, Мост Навахо ) построены с использованием чистых консольных пролетов с каждой стороны, без опалубки снизу и временных опорных опор и кабелей сверху. Затем они соединяются штифтом, обычно после того, как точка соединения раздвинута, и когда домкраты снимаются и добавляется настил моста, мост становится ферменный арочный мост. Такая конструкция без опоры возможна только в том случае, если имеется подходящая скальная порода для поддержки напряжения в верхнем поясе пролета во время строительства, обычно ограничивая этот метод перекрытием узких каньонов.

Старый восточный период Мост Сан-Франциско-Окленд-Бэй, изображенный в августе 2014 года, разбирается почти в обратном порядке. Подобные временные опоры использовались под каждым якорным рычагом при строительстве моста.

Список по длине

Основные статьи: Список самых длинных консольных мостов и Список консольных мостов

Самые длинные консольные мосты в мире (по самому длинному пролету):[5]

  1. Квебекский мост (Квебек, Канада, 1919) 1800 футов (549 м)
  2. Форт-Бридж (Ферт-оф-Форт, Шотландия, 1890 г.) 2 x 1710 футов (521 м)
  3. Мост Минато (Осака, Япония, 1973) 1673 футов (510 м)
  4. Коммодор Барри Бридж (Честер, Пенсильвания, США, 1974) 1644 фута (501 м)
  5. Crescent City Connection (двойные пролеты) (Новый Орлеан, Луизиана, США, 1958 и 1988) 1575 футов (480 м)
  6. Мост Ховрах (Калькутта, Западная Бенгалия, Индия, 1943 г.) 1500 футов (457 м)
  7. Мост Грамерси (Грамерси, Луизиана, США, 1995 г.) 1460 футов (445 м)
  8. Токийский мост (Токио, Япония, 2012) 1443 футов (440 м)
  9. Мост Дж. К. Ван Хорна (Кэмпбеллтон, Нью-Брансуик & Пуэнт-а-ля-Круа, Квебек, Канада, 1961 г., 1247 футов (380 м)
  10. Мост Горация Уилкинсона (Батон-Руж, Луизиана, США, 1968 г.) 1235 футов (376 м)
  11. Мост Таппан Зи (Южный Найак, Нью-Йорк & Тэрритаун, Нью-Йорк, США, 1955–2017) 1212 футов (369 м)
  12. Льюис и Кларк Бридж (Лонгвью, Вашингтон & Ренье, Орегон, США, 1930 г.) 1200 футов (366 м)

Примеры

Рекомендации

  1. ^ а б Дюбуа, Огастес Джей (1902). Механика инженерии. Нью-Йорк: John Wiley & Sons. Получено 2008-08-10.
  2. ^ а б Бендер, К. (1890). "Обсуждение Консольные мосты Автор: C.F. Финдли ". Сделки Канадского общества инженеров-строителей. Канадское общество инженеров-строителей. 3. Получено 2008-08-10.
  3. ^ а б c d е ДеЛони, Эрик (1996). «Контекст для мостов всемирного наследия». Объекты всемирного наследия. Международный совет по памятникам и достопримечательностям. Архивировано из оригинал на 21.02.2005. Получено 2008-08-10.
  4. ^ Уодделл, Дж. А. Л. (1916). Строительство мостов - Том 2. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., стр.1917. Получено 2008-08-19.
  5. ^ Дурки, Джексон (1999-05-24). Национальный альянс стальных мостов: самые длинные в мире пролеты мостов (PDF). Американский институт стальных конструкций, Inc. Архивировано из оригинал (PDF) на 2002-06-01. Получено 2007-11-03.

внешняя ссылка