Простой подвесной мост - Simple suspension bridge

Не путать с Подвесной мост или же Качающийся мост.
Для моста в Манчестере см. Подвесной мост.
Простой подвесной мост
Простой подвесной пешеходный мост в Циллертальских Альпах
Простой подвесной пешеходный мост в Циллертальских Альпах
ПредокНикто
СвязанныйНикто
ПотомокНераскрытый подвесной мост, Подвесной мост, Напряженный ленточный мост
НесетПешеходов, домашний скот
Диапазонот короткого до среднего
МатериалВеревка (волокно), цепь, стали трос; соответствующий материал для террасы
ПодвижныйНет
Проектные усилиянизкий
Ложная работа требуетсяНет

А простой подвесной мост (также веревочный мост, поворотный мост (в Новая Зеландия ), подвесной мост, подвесной мост и контактный мост) - примитивный тип мост в котором настил моста лежит на двух параллельных несущих тросах, закрепленных на каждом конце. У них нет ни башен, ни пирсов. Кабели идут неглубоко вниз цепная связь дуга, которая перемещается в ответ на динамические нагрузки на настил моста.

Изгиб палубы и ее большие движения под нагрузкой делают их непригодными для автомобильного или железнодорожного движения. Простые подвесные мосты используются только для пешеходов. В целях безопасности они построены с прочными перилами, опирающимися на короткие опоры с каждого конца и проложенными параллельно несущим тросам. Иногда это может быть основной несущий элемент с подвешенной под ним платформой. Простые подвесные мосты считаются наиболее эффективной и устойчивой конструкцией в сельских регионах, особенно для переходов через реки, которые пролегают безпойма топография, такая как ущелья.

Сравнение с другими видами

Разводной мост на Ущелье Хокитика на западное побережье из Новая Зеландия.

В некоторых случаях термин «простой подвесной мост» относится не к этому типу моста, а скорее к подвесной мостовой мост это «просто» в том смысле, что его дека не имеет жесткости.[1][2] Хотя простые висячие мосты и «простые» висячие мосты во многом похожи, они различаются по своей физике. На простом подвесном мосту основные тросы (или цепи) проходят по гиперболический кривая, цепная связь. Это потому, что основные кабели свободно свисают. Напротив, на подвесном настилочном мосту (независимо от того, "простой" он или нет) основные тросы проходят по параболическая кривая. Это связано с тем, что основные тросы привязаны с одинаковыми интервалами к настилу моста внизу (см. кривая подвесного моста ).

Различия между этими двумя кривыми были вопросом важности в 17 веке, над которым работал Исаак Ньютон.[3] Решение было найдено в 1691 г. Готфрид Лейбниц, Кристиан Гюйгенс, и Иоганн Бернулли кто получил уравнение в ответ на вызов Якоб Бернулли.[4] Их решения были опубликованы в Acta Eruditorum на июнь 1691 г.[5][6]

А напряженный ленточный мост также имеет одну или несколько кривых цепной передачи и площадку, уложенную на основных тросах. Однако, в отличие от простого подвесного моста, напряженный ленточный мост имеет жесткий настил, как правило, из-за добавления сжимающих элементов (бетонных плит), уложенных поверх основных тросов. Эта жесткость позволяет мосту быть намного тяжелее, шире и устойчивее.

История

Простой подвесной мост - старейший из известных типов подвесной мост и, игнорируя возможность доколумбовый трансокеанский контакт, было как минимум два независимых изобретения простого подвесного моста, в более широком Гималаи регион и Южная Америка.[7]

Веревочный мост XVIII века в Сринагар, Королевство Гарвал

Самые ранние упоминания о подвесных мостах появляются в Династия Хан записи о поездках китайских дипломатических миссий в страны на западной и южной окраине Гималаи, а именно Гиндукуш диапазон в Афганистан, и земли Гандхара и Гилгит.[8] Это были простые подвесные мосты из трех и более кабели сделан из лозы, где люди шли прямо по канатам для перехода. Позже стали использовать настил из досок, опирающихся на два троса.[8]

1952 г., подвесной мост через реку Куанана, Йосондуа, Оахака, Мексика.

В Южная Америка, Веревочные мосты инков до прихода испанцев в Анды в 16 веке. Самый старый известный подвесной мост, обнаруженный в руинах, датируется 7 веком в Центральная Америка (видеть Мост Майя в Яшчилане ).

Простые подвесные мосты с использованием утюг цепи также задокументированы в Тибет и Китай. Один мост на верхней Янцзы восходит к 7 веку. Некоторые приписываются тибетскому монаху. Тханг Тонг Гьялпо, который, как сообщается, построил несколько в Тибете и Бутан в 15 веке, в том числе Чушул Чакзам и один в Чука.[7] Другой пример, Мост Лудинг, датируется 1703 годом, простирается на 100 м с помощью 11 железных цепей.[7]

Парк птиц Джуронг - канатный мост

Разработка проволочного кабеля подвесные мосты датируется временным простым подвесным мостом на Annonay построен Марк Сегин и его братьев в 1822 году. Он пролетел всего 18 м.[7] Однако простые конструкции подвесных мостов были в значительной степени устаревшими из-за изобретения 19 века и патент из подвесной мостовой мост к Джеймс Финли.[9] Конец 18 века английский покраска моста в Сринагар, то часть Королевство Гарвал, предвосхищает изобретение подвесного палубного моста. Этот необычный мост, построенный в пойме, имел подвесные пандусы, используемые для доступа к простому подвесному мосту, поддерживаемому башнями.

Материалы

Этот тип моста известен как веревочный мост из-за его исторической постройки из веревка. Веревочные мосты инков в некоторых районах Южной Америки до сих пор изготавливаются из местных материалов, в основном из веревки. Эти веревочные мосты необходимо периодически обновлять из-за ограниченного срока службы материалов, а компоненты веревок изготавливаются семьями в качестве вклада в усилия сообщества.

Простые подвесные мосты, для использования пешеходы и животноводство, все еще строятся на основе древних Веревочный мост инков но используя трос, а иногда стали или же алюминий решетчатый настил, а не дерево.

Живые корневые мосты в Нонгриат поселок, Мегхалая

В современных мостах материалы, используемые вместо (волоконных) веревок, включают: трос, цепь, и специальные сочлененные стальные балки.

Живые мосты

В северо-восточном индийском штате Мегхалая, Хаси и Джайнтия[10] племенные люди создали живые корневые мосты, которые являются формой формирование дерева. Здесь простые висячие мосты изготавливаются путем тренировки корней Фикус эластичный виды баньянового дерева через водотоки.[11] Есть примеры с пролетом более 170 футов (52 м).[12] Они естественно самообновляющиеся и самоусиливающиеся, поскольку составляющие корни становятся толще, а некоторым из них более 500 лет.[13][14][15]

в Ия Вэлли Японии мосты построены с использованием глициния лозы. Чтобы построить такой мост, эти виноградные лозы были посажены на противоположных сторонах реки и сплетены вместе, когда они выросли достаточно долго, чтобы перекрыть пропасть. Добавление досок обеспечило исправный мост.[16][17]

Дизайн

В простом подвесном мосту палуба опирается на основные тросы.
В подвесном палубном мостике палуба удерживается под основными тросами вертикальными «подтяжками».
Сравнение цепной линии (черная пунктирная кривая) и параболы (красная сплошная кривая) с одинаковыми размахом и прогибом. Контактная цепь представляет собой профиль простого подвесного моста или трос подвесного моста с подвесной платформой, на котором его настила и подвески имеют незначительную массу по сравнению с тросом. Парабола представляет собой профиль троса подвесного моста с подвесным настилом, на котором его трос и подвески имеют незначительную массу по сравнению с его настилом.

Дуга мостового настила варьируется от цепная связь и парабола, в зависимости от веса самого моста по сравнению с грузом, который он несет.[нужна цитата ]

Самые легкие мосты этого типа состоят из одного троса и ничего более. Это канаты и слабина, и требует навыков для использования. Чаще всего нижняя веревка сопровождается одной или двумя перилами, соединенными через определенные промежутки вертикальными боковыми веревками. Этот стиль используется альпинистами и широко применяется в Новой Зеландии на небольших пешеходных маршрутах, которые называют «тремя проволочными мостами». Немного более тяжелый вариант имеет два троса, поддерживающих палубу, и два троса для поручней. Поручни необходимы, потому что эти мосты склонны колебаться из стороны в сторону и из конца в конец. В редких случаях нижняя веревка (или нижняя веревка плюс поручни) сочетается с подвесной веревкой, подобной канату. почтовая линия (смотрите также Канатная дорога ).

В некоторых случаях, например Подвесной мост Капилано, основные опоры образуют поручни, под которыми подвешивается настил. Это способствует большему перемещению из стороны в сторону в деке, чем когда основные опоры находятся на уровне палубы, но меньше движений в поручнях.

Недостатки, связанные с простыми подвесными мостами, очень велики. Местоположение палубы ограничено, обычно требуются массивные крепления и опоры, а нагрузка вызывает временную деформацию настила.[18] Решения этих проблем привели к появлению самых разнообразных методов повышения жесткости настила.[18][19] в результате появилось несколько других типов подвесных мостов. К ним относятся напряженный ленточный мост, который тесно связан с простым подвесным мостом, но имеет усиленную платформу, подходящую для движения транспортных средств.

Очень легкий мост, построенный из тросов с высоким натяжением, может приближаться к подвесной мостовой мост в почти горизонтальном уклоне его колоды.

Мост может быть усилен за счет добавления кабелей, которые не несут основные структурные или временные нагрузки и поэтому могут быть относительно легкими. Они также добавляют устойчивости на ветру. Примером может служить мост через реку длиной 220 метров (720 футов). Драк в Lac de Monteynard-Avignonet: у этого моста есть стабилизирующие тросы снизу и сбоку от палубы.

Чтобы уменьшить скручивающее движение в ответ на реакцию пользователей, мост может использовать вертикальные тросы с каждой стороны в центре моста, прикрепленные к земле внизу.

Использовать

Пересекая ручей, Государственный парк Денали, Аляска. Дизайн ограничивает влияние тропы на важные миграции лосося в ручье.

Самые легкие из этих мостов, без настила, подходят для использования только пешеходами. Легкие мосты с настилом и достаточным натяжением, чтобы пересечение моста не приближало подъема, также могут использоваться вьючные лошади (и другие животные), наездники и велосипедисты. Чтобы пройти по более легкому мосту этого типа в разумном темпе, требуется особый скользящий шаг, так как более обычный шаг будет вызывать бегущие волны, которые могут заставить путешественника качаться (неудобно) вверх и вниз или из стороны в сторону. Исключение составляет стабилизированный мост, который может быть довольно устойчивым.

Простые подвесные мосты находят применение в отдых на свежем воздухе. Они являются популярным выбором для троп на вершинах деревьев.[20] и, если местность подходит, для перехода через ручьи.[21] Они могут быть сконструированы без стабилизации, чтобы свободное движение моста было более интересным для пользователя.[21]

В Французский рудиментарный простой подвесной мост известен под одним из трех названий в зависимости от его формы: Pont Himalayen («Гималайский мост»: одиночный трос и поручни с обеих сторон, обычно без настила); Pont de Singe («обезьяний мост: подъемный трос с подвесным тросом»); и тирольский («Тирольский»: зип-лайн).[22] По тросам можно переходить, повиснув внизу, или пройтись пешком (люди с исключительным балансом). Более развитая версия Pont Himalayen, снабженный площадкой между парой основных кабелей, известен как Passerelle Гималаи (Французский, «Гималайский пешеходный мост»).[23] Примеры этого типа включают два моста на Lac de Monteynard-Avignonet в Французские Альпы; эти мосты исключительно длинные для мостов этого типа.

Известные мосты

Известные простые подвесные мосты включают:

ИмяОхватывать длинаГод постройки
Подвесной мост Капилано136 метров (446 футов)1888
Трубопроводный мост Арройо Кангрехильо337 метров (1106 футов)1998[24]
Lac de Monteynard-Avignonet Мост Драка220 метров (720 футов)2007
Веревочный мост Каррик-а-Ред20 метров (66 футов)перестроен 2008
Понте тибетано Чезана -Клавир478 метров (1568 футов)2006[25]
Ponte nel Cielo234 метра (767 футов)2018[26]
Подвесной мост Чарльза Куонена494 метра (1620 футов)2017[27]

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хью Чизхолм (1910). Британская энциклопедия: словарь искусств, наук, литературы и общей информации. 4 (11-е изд.). Британская энциклопедия, стр. 536–538.
  2. ^ Артур Морли (1912). Теория конструкций. Longmans, Green, and Co., стр.482 -484, 574. простой подвесной мост.
  3. ^ Исаак Ньютон (2008). Д. Т. Уайтсайд (ред.). Математические статьи Исаака Ньютона: Том 5: 1683–1684. Издательство Кембриджского университета. п. 664. ISBN  978-0-521-04584-1. Приложение 2, сноска 373 на страницах 285-287, сноска 1 на страницах 520-521, сноска 5 на страницах 521-522
  4. ^ Локвуд, Э. (1961). «Глава 13: Трактрикс и контактная сеть». Книга кривых. Кембридж.
  5. ^ Трусделл, К. (1960), Вращательная механика гибких или упругих тел 1638–1788: Введение в оперу Леонхарди Эйлера Omnia Vol. X et XI Seriei Secundae, Цюрих: Орелл Фюссли, стр. 66, ISBN  9783764314415
  6. ^ Калладин, К. Р. (13 апреля 2015 г.), «Вклад любителя в проектирование подвесного моста Менай Телфорда: комментарий к книге Гилберта (1826 г.)« К математической теории подвесных мостов »'", Философские труды Королевского общества A, 373 (2039): 20140346, Bibcode:2015RSPTA.37340346C, Дои:10.1098 / rsta.2014.0346, ЧВК  4360092, PMID  25750153
  7. ^ а б c d Питерс, Том Ф. (1987). Переходы в машиностроении: Гийом Анри Дюфур и вантовые подвесные мосты начала XIX века. Бирхаузер. ISBN  3-7643-1929-1.
  8. ^ а б Нидхэм, Джозеф. (1986d). Наука и цивилизация в Китае: Том 4, Физика и физические технологии, Часть 3, Гражданское строительство и навигация. Тайбэй: Caves Books Ltd. ISBN  0-521-07060-0, 187–189.
  9. ^ Эда Кранакис (1996). Строительство моста: исследование инженерной культуры, дизайна и исследований во Франции и Америке XIX века.. MIT Press. п. 453. ISBN  0-262-11217-5.
  10. ^ «Мост из живого корня: символ милосердия». Рилук. 2016-10-10. Получено 2017-09-07.
  11. ^ «Живой корневой мост в Лайткинсеу, Индия». www.india9.com. Получено 2010-02-22.
  12. ^ «Десять исключительных живых корневых мостов». Проект живого корневого моста. 2017-05-10. Получено 2017-09-07.
  13. ^ "Черрапунджи". www.cherrapunjee.com. Получено 2010-02-22.
  14. ^ «Живые мосты в Индии выросли за 500 лет (фото)». Дерево Hugger, Нью-Йорк. Получено 2010-10-24.
  15. ^ Живые корневые мосты Черапунджи, Индия
  16. ^ Отто, М. Ребекка; и другие., "Винные мосты долины Ия", Атлас-обскура
  17. ^ Ручира Пол (22 апреля 2010 г.). «Живая архитектура: основные мосты Индии и Японии». Accidentalblogger.typepad.com. Получено 3 апреля, 2015.
  18. ^ а б Генри Тейлор Бови (1882). Прикладная механика. 2. Монреаль: Напечатано John Lovell & Son для Управления Министра сельского хозяйства Канады. п. 150. страницы 85-90
  19. ^ Флиминг Дженкин (1776 [sic 1876]). Мосты: элементарный трактат об их строительстве и истории. Эдинбург: Адам и Чарльз Блэк. стр.345. простой подвесной мост. Проверить значения даты в: | год = (помощь) страницы 304-305
  20. ^ Саймон Белл (2008). Дизайн для отдыха на природе (2-е изд.). Тейлор и Фрэнсис. п. 232. ISBN  978-0-415-44172-8. стр.145
  21. ^ а б Саймон Белл (2008). Дизайн для отдыха на природе (2-е изд.). Тейлор и Фрэнсис. п. 232. ISBN  978-0-415-44172-8. стр. 108, 133-135
  22. ^ Никола Уильямс, Кэтрин Ле Невез (2007). Прованс и Лазурный берег (5-е изд.). Одинокая планета. п. 456. ISBN  978-1-74104-236-8. стр. 253
  23. ^ "Des Passrelles Himalayennes" (На французском). www.enviscope.com. Архивировано из оригинал 23 декабря 2008 г.. Получено 2009-03-04.
  24. ^ Мост Арройо Кангрехильо
  25. ^ Пауль Вернер, Ирис Куршнер, Томас Хуттенлохер, Йохен Хеммлеб (2017). Klettersteigatlas Alpen: Über 900 Klettersteige zwischen Wienerwald und Côte d'Azur (на немецком). Bergverlag Rother GmbH. п. 374. ISBN  9783763380879. Получено 2018-05-31.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  26. ^ www.valtellina.it, Вальтеллина -. «Открывается самый высокий тибетский мост в Европе - Вальтеллина». www.valtellina.it. Получено 2018-09-24.
  27. ^ «Самый длинный пешеходный мост в тибетском стиле». www.guinnessworldrecords.com. Получено 2019-08-26.
  • Трояно, Леонардо Фернандес (2003). «8.3.2 Мосты контактной сети». Мостостроение: глобальная перспектива. Томас Телфорд. п. 514. ISBN  0-7277-3215-3.