Реклама


Подвесной мост

Первый в Германии железный висячий мост. Нюрнберг.

Вися́чий мост — мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (кабелей, канатов, цепей и других), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. Висячие мосты часто называют «подвесными», однако в специализированной литературе по архитектуре и строительству термин «подвесной мост» не используется. Первые современные образцы этого типа моста были построены в начале 1800-х годов[1][2]. Простые подвесные мосты, в которых отсутствуют вертикальные подвески, имеют долгую историю во многих горных районах мира.

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 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 избегания 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.

Достоинства висячих мостов[ | код]

Недостатки висячих мостов[ | код]

Структура конструкции[ | код]

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, близкую к параболе. Ненагруженный трос, подвешенный между двумя опорами, принимает форму т. н. «цепной линии», которая близка к параболе в почти горизонтальном участке. 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.

Исторический очерк[ | код]

Висячий мост традиционного типа, музей под открытым небом Сикоку-мура, Такамацу, Япония

Идея применения гибких растянутых элементов растительного происхождения (лианы, бамбук) для перекрытия рек и ущелий возникла, очевидно, на заре человеческого общества. Имеются в достаточной мере достоверные исторические данные о постройке таких мостов в Древнем Египте, Юго-Восточной Азии, Японии, Центральной и Южной Америке.

В Тибете более полусотни мостов построил Тангтонг Гьялпо, использовавший в строительстве кованые стальные цепи. В частности, построенный в 1430 году мост Chushul Chakzam имел длину порядка 140 метров и применялся до середины XX века.

О висячих мостах инков неоднократно сообщает в своих книгах Сьеса де Леон (1553):

«На каждом берегу реки установлено по два крупных могучих камня, добытые целиком с очень глубокими и крепкими основаниями, для наведения моста, сделанного из сплетенных в канат ветвей, наподобие веревок с помощью которых через колесо на водокачках добывают воду. И они настолько крепкие, что по ним могут пройти спущенные с поводов лошади, как если бы они шли по мосту Алькантары или Кордовы. Когда я переходил через него, он был в длину 166 футов.»[3]

Путь Сьесы пролегал по дороге Инков (длиной 3000 км от Куско до Кито), где он встретил почти нетронутыми, и как будто вытянутыми в одну линию, архитектурные монументы и висячие мосты, техника натягивания которых опережала современную тогда инженерную мысль на несколько веков.[4]

Переход от примитивных конструкций висячих мостов к современным системам относится к XVII—XVIII вв. и связан с именами испанца Веррантиуса, француза Пойе и англичанина Джеймса Финли. Последний получил на свою висячую систему патент в 1801 году.[5].

Первые висячие мосты, оказавшиеся способными соответствовать современным требованиям, были построены в Северной Америке в конце XVIII столетия. 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 через реку Скулкил (Schuylkill) близ Филадельфии. Британские инженеры последовали примеру американцев, в результате чего на протяжении первой четверти XIX века было построено много таких мостов и в Англии. Крупнейший из них — мост через Менай, соединяющий берег Уэльса с островом Англси, со средним пролётом 165 м был спроектирован и построен Томасом Тельфордом. Строительство велось с 1822 по 1826 гг. Один из первых железных висячих мостов континентальной Европы был построен на территории замка Виссекере в нынешней Бельгии по проекту инженера Жана-Батиста Вифкена в 1824 году[6].

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

Висячие мосты в России[ | код]

Строительство первых висячих мостов в России началось в 1820-х гг. Первый цепной мост был построен в Петербурге в парке Екатерингоф в 1823 году по проекту П. П. Базена. Это был небольшой пешеходный мост, с пролётом 15,25 м[7]. В Петербурге строительство цепных мостов продолжалось всего несколько лет (1823 — 1826 гг.). Подобная конструктивная схема была использована Треттером при строительстве небольших мостов через Мойку, Канал Грибоедова и Фонтанку: Египетского, Пантелеймоновский, Почтамтского, Банковского и Львиного[5].

Цепные мосты строились не только в Петербурге — в подмосковной усадьбе Кузьминки архитектором Д. И. Жилярди в 1825 году был построен цепной мост, аналогичный по конструкции пилонов Почтамтскому мосту. Инженер П. Я. Девитте в 1825 году построил в Москве через Яузу пешеходный мост с несущими кабелями из проволок[8].

В 1853 году был построен мостовой переход через р. Великую в городе Остров — единственные цепные транспортные мосты середины XIX века, сохранившиеся на территории России[9].

В 19341936 гг. был построен Ининский мост через реку Катунь — первый двухцепной висячий мост в СССР[10].

Одним из наиболее известных российских висячих мостов является Крымский мост через Москва-реку (1938, архитектор А. В. Власов, инженер Б. П. Константинов).

В России висячие мосты не получили такого большого развития, как в США, Англии, Франции, Японии и других странах. Во-первых, они появились в России значительно позже (1823 год). Отставание в этой области объясняется многими причинами, одна из которых заключается в отсутствии сравнительно больших водных преград, которые требовали бы строительства столь больших пролётов[11]. Кроме того, поскольку большая часть территории России находится в зонах с зимним ледоставом на реках и промерзанием почвы, сооружение промежуточных опор в зимнее время не представляет большой сложности, в отличие от стран с теплым климатом, где для установки промежуточных опор в донном грунте водоемов требуется искусственное замораживание.

Пешеходные висячие мосты[ | код]

Мосты для пользования пешеходами можно рассматривать обособленно, так как при их сооружении нет жестких требований к плоскости полотна, допускается его изгиб. Примером может служить пешеходный мост имени Чарльза Куонена.

Самые длинные висячие мосты[ | код]

Основная статья: Список самых длинных висячих мостов

Длина моста считается по длине основного пролёта (свыше 1000 метров).

Мост Акаси-Кайкё между о. Хонсю и о. Сикоку, Япония
  1. Мост Акаси-Кайкё, Япония. 1991 м, построен в 1998.
  2. Мост Сихоумэнь, Китай. 1650 м, построен в 2009.
  3. Мост Большой Бельт, Дания. 1624 м, построен в 1998.
  4. Мост Ли Сунсин, Республика Корея. 1545 м, построен в 2012.
  5. Мост Жуньян, Китай 1490 м, построен в 2005
  6. Мост Хамбер, Англия. 1410 м, построен в 1981 (был самым большим с 1981 до 1998).
  7. Мост Султана Селима Грозного, Турция. 1408 м, построен в 2016 (считается самым широким висячим мостом в мире).
  8. Мост Цзянъинь, Китай, р. Янцзы. 1385 м, построен в 1997.
  9. Мост Цзин Ма, Гонконг. 1377 м, построен в 1997 (с железнодорожными путями и метро).
  10. Мост Верразано, США. 1298 м, построен в 1964 (был самым большим с 1964 до 1981).
  11. Золотые Ворота, США. 1280 м, построен в 1937 (был самым большим с 1937 до 1964).
  12. Мост Хёгакустенбрун, Швеция. 1210 м, построен в 1997.
  13. Мост Макинак, США. 1158 м, построен в 1958.
  14. Мост Минами Бисан-Сето, Япония. 1118 м, построен в 1988.
  15. Мост Султана Мехмеда Фатиха, Турция. 1090 м, построен в 1988.
  16. Босфорский мост, Турция. 1074 м, построен в 1973.
  17. Мост Джорджа Вашингтона, США. 1067 м, построен в 1931 (был самым большим с 1931 до 1937).
  18. Мост Курусима-3, Япония. 1030 м, построен в 1999.
  19. Мост Курусима-2, Япония. 1020 м, построен в 1999.
  20. Мост имени 25 апреля, Португалия. 1013 м, построен в 1966.

Мост через Мессинский пролив с центральным пролётом 3300 м соединит Италию и Сицилию, но его строительство ещё не началось. Также планируется создание мостов через Гибралтарский пролив и через Суданский пролив, где длины пролётов будут достигать нескольких километров. Мост через Бухту Измит (Мраморное море, Турция) с длиной основного пролёта 1668 м может стать вторым по длине в мире, но по состоянию на июнь 2009 года его строительство находится на стадии разработки проекта.[12]

Другие висячие мосты[ | код]

Семипалатинский подвесной мост через реку Иртыш

См. также[ | код]

Примечания[ | код]

  1. Chakzampa Thangtong Gyalpo – Architect, Philosopher and Iron Chain Bridge Builder Архивировано 25 мая 2014 года. by Manfred Gerner. Thimphu: Center for Bhutan Studies 2007. ISBN 99936-14-39-4
  2. Lhasa and Its Mysteries by Lawrence Austine Waddell, 1905, p.313
  3. Сьеса де Леон, Педро. Хроника Перу. Часть Первая. — Киев, 2008 (пер. А. Скромницкий). Архивировано 9 июля 2012 года.
  4. :: Bienvenidos al web de Rodolfo Pérez Pimentel — Escritor Ecuatoriano
  5. 1 2 Dr.-Ing.Sergej G.Fedorov. St-Petersburg- Leningrad. (2.Auflage) Universitet Karlsruhe (TH) Institut für Baugeschichte- Prof.Dr.-Ing.Wulf Schimmer- Karlsruhe 2000
  6. Alex Baerts, Bruno De Corte, Robin Engels, Karel Haustraete, Stephanie van de Voorde & Patrick Viaene. 2. De ingenieur die het liet hangen // Ingenieurs en hun erfgoed. — Leuven: SIWE, 2009. — С. 14-15. — 100 с.
  7. Бунин М. С. Мосты Ленинграда. Очерки истории и архитектуры мостов Петербурга - Петрограда - Ленинграда.. — Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986. — С. 76. — 280 с.
  8. Пунин А. Л. Архитектура отечественных мостов. — Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. — С. 12. — 152 с.
  9. Пунин А. Л. Архитектура отечественных мостов. — Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. — С. 36. — 152 с.
  10. Абакаева А. В. Роль Чуйского тракта в развитии сёл Горного Алтая (на примере села Иня) // Вестник молодых учёных. — 2010. — № 1.
  11. Смирнов В. А. Висячие мосты больших пролетов. — М.: Высшая школа, 1970. — С. 10. — 408 с.
  12. Izmit bridge ссылка проверена 3 июня 2009

Ссылки[ | код]

Реклама