Консольный мост - Cantilever bridge

Консольный мост
Мост Пьера Пфлимлена представляет собой сбалансированную консоль из бетона, показанную здесь в стадии строительства.
Мост Пьера Пфлимлена представляет собой сбалансированную консоль из бетона, показанную здесь в стадии строительства.
Предок Балочный мост , ферменный мост
Связанный Никто
Потомок Качающийся мост
Несет Пешеходы , автомобили , грузовики , легкорельсовый транспорт , тяжелый рельс
Диапазон Середина
Материал Железо , конструкционная сталь , предварительно напряженный бетон
Подвижный Нет
Проектные усилия Середина
Опалубка требуется Очень мало или нет

Консольный мост является мостом построен с использованием кантилеверов , структуры, проект по горизонтали в космос, поддерживаемый только на одном конце. Для небольших пешеходных мостов консоль может быть простой балкой ; однако в больших консольных мостах, предназначенных для обслуживания автомобильного или железнодорожного транспорта, используются фермы, построенные из конструкционной стали , или коробчатые балки, построенные из предварительно напряженного бетона . Стальной TRUSS консольный мост был главным прорывом инженерной , когда первый положить на практике, так как она может охватывать расстояния более 1500 футов (460 м), и может быть легко построены на сложных перекрестках, в силу использования мало или вообще не подмостей .

Происхождение

Оригинальный стиль консольного моста

Инженеры XIX века понимали, что мост, состоящий из нескольких опор, распределяет нагрузки между ними. Это привело бы к более низким напряжениям в балке или ферме и означало, что можно было построить более длинные пролеты. Несколько инженеров XIX века запатентовали неразрезные мосты с шарнирами посередине пролета. Использование петли в многопролетной системе продемонстрировало преимущества статически определенной системы и моста, который может выдерживать дифференциальную осадку фундаментов. 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. Hassfurt мост над главной рекой в Германии с центральным пролетом в 124 футов (38 метров) был завершен в 1867 году и признан как первый современный консольного мост.

Человеческая демонстрация принципа

Высокий мост Кентукки по С. Shaler Смит (1877), то Ниагара Консольный мост от Charles Conrad Schneider (1883) и Poughkeepsie мост Джон Фрэнсис О'Рурк и Помероя П. Дикинсон (1889) были все важные ранние способы использования консольная конструкция. Мост через реку Кентукки перекрыл ущелье глубиной 275 футов (84 метра) и в полной мере воспользовался тем фактом, что для основного пролета консольного моста не требуется опалубка или временная опора.

Самый известный ранний консольный мост - Форт-Бридж . Этот мост был рекордсменом по длине пролета в мире в течение двадцати девяти лет, пока его не превзошел Квебекский мост . Бенджамин Бейкер проиллюстрировал принципы конструкции консоли подвесного пролета на фотографии справа. Подвесной пролет, на котором сидит Кайчи Ватанабэ , виден в центре. Необходимость противостоять сжатию нижнего пояса проявляется в использовании деревянных шестов, в то время как натяжение верхнего пояса демонстрируется вытянутыми руками. Действие внешних фундаментов как анкеров для консоли видно при размещении противовесов.

Функция

Консольный мост. Конструкция, по крайней мере, одна часть которой действует как анкерное крепление для поддержки другой части, которая выходит за пределы опорной опоры.

-  Джон Александр Лоу Уодделл , Bridge Engineering

Простой консольный пролет образован двумя консолями, идущими с противоположных сторон препятствия, которое необходимо пересечь, и встречающимися в центре. В распространенном варианте подвесной пролет консольные рычаги не сходятся в центре; вместо этого они поддерживают центральную ферму моста, которая 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 Мемориального моста 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 якорными рычагами . 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. Мост Коммодора Барри является примером консольного моста такого типа.

Консоли стальных ферм выдерживают нагрузки за счет растяжения верхних элементов и сжатия нижних. Обычно конструкция распределяет напряжение через анкерные рычаги на крайние опоры, в то время как сжатие переносится на фундаменты под центральными башнями. Во многих консольных мостах с фермами используются шарнирные соединения, поэтому они статически определены, и элементы не переносят смешанные нагрузки.

Уравновешенные консольные мосты из предварительно напряженного бетона часто строятся с использованием сегментной конструкции .

Методы строительства

Некоторые стальные арочные мосты (например, мост Навахо ) построены с использованием чистых консольных пролетов с каждой стороны, без опалубки внизу и временных опорных башен и тросов наверху. Затем они соединяются штифтом, обычно после того, как точка соединения раздвинута, и когда домкраты удаляются и добавляется настил моста, мост становится мостом арочной фермы . 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 пролет моста Сан-Франциско-Окленд-Бей , изображенный в августе 2014 года, разбирается почти в обратном порядке по сравнению с его постройкой. Подобные временные опоры использовались под каждым якорным рычагом во время строительства 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):

  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 фута (510 м)
  4. Мост Коммодора Барри ( Честер, Пенсильвания , США, 1974) 1644 фута (501 м)
  5. Crescent City Connection (двойные пролеты) ( Новый Орлеан, Луизиана , США, 1958 и 1988 годы) 1575 футов (480 м)
  6. Мост Ховрах ( Калькутта , Западная Бенгалия , Индия, 1943 г.) 1500 футов (457 м)
  7. Мост Грамерси ( Грамерси, Луизиана , США, 1995) 1460 футов (445 м)
  8. Мост Tokyo Gate Bridge ( Токио, Япония , 2012 г.) 1443 фута (440 м)
  9. JC Van Horne Bridge ( Кэмпбеллтон, Нью-Брансуик и Пуэнт-а-ля-Круа, Квебек , Канада, 1961) 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 и Тэрритаун, Нью-Йорк , США, 1955–2017) 1212 футов (369 м)
  12. Мост Льюиса и Кларка ( Лонгвью, Вашингтон и Рейнир, Орегон , США, 1930) 1200 футов (366 м)

Примеры

Рекомендации

Внешние ссылки