История создания мостов реферат

Обновлено: 02.07.2024

Мост — искусственное сооружение, возведенное через реку, озеро, пролив или любое другое водное препятствие. Мост, возведенный через дорогу, называют путепроводом, мост через овраг или ущелье — виадуком.
Мост является одним из древнейших инженерных изобретений человечества.
Как правило, мосты состоят из пролётных строений и опор. Пролётные строения служат для восприятия нагрузок и передачи их опорам; на них может располагаться проезжая часть, пешеходный переход, трубопровод.

Содержание работы

Введение
История
Строительство мостов
Классификация
По области применения
По конструкции
Особенности архитектуры металлических мостов
Особенности архитектуры железобетонных мостов
Основные средства архитектурной композиции моста
Заключение

Содержимое работы - 1 файл

история строительства мостов.docx

Чугунный арочный мост через р.Северн в Англии, построенный в 1779 г., открыл новую эпоху в истории мирового мостостроения.

С этого времени, несмотря на продолжающееся в течение 200 лет строительство каменных мостов, наиболее прогрессивным в мостостроении становится направление по разработке конструкций и методов расчета металлических мостов.

Развитие мостостроения в этот период связано с именем английского инженера Томаса Тельфорда. Главным его сооружением считается висячий металлический мост на р. Мереей в Уэлсе, построенный в 1826 г. Это цепной мост из сварочного железа с пролетом 176,5 м (наибольшим для того времени) имел 16 цепей, несущих проезжую часть шириной 8,5 м. Как все висячие системы он испытывал значительные колебания от ветра я несколько раз ремонтировался.

В 1939 г. цепи из сварочного железа были заменены на стальные кабели и мост смог выдерживать более тяжелую нагрузку.

В дальнейшем Т.Тельфорд усовершенствовал конструкцию висячих металлических мостов с несущими цепями из сварочного железа и применял ее в Конвейском мосту, построенном в 1826 г. в Англии. Несомненным этапом в истории мостов явилось строительство в 1845 г. инженером У-Т. Кларком моста через Дунай в Будапеште. Мост имел рекордный пролет - 202,4 м при общей длине 400 м и ширине проезжей части с тротуарами 14 м. В этом сооружении получили дальнейшее развитие идеи г.Тельфорда, но уже на базе научных исследований конструкций висячих мостов на специальных моделях. В 1850 г. Р.Стэфенсоном было закончено строительство моста Британия через Менэйский пролив. Простота этого сооружения послужила толчком к дальнейшему развитию железных коробчатых ферм. Интересна комбинированная система моста через р.Теймарокол г.Сэлташ в Англии.

Совмещение трубчатой арки с цепью привело к появлению фермы рыбообразного очертания. Чугунная параболическая арка эллептического сечения служит здесь верхним поясом фермы, железная цепь - нижним ее поясом, к которому подвешена сплошная балка проезжей части. Балка того же типа служит и верхним строением подходных, эстакад. По своим параметрам мост ко времени завершения строительства - 1858 г. - был одним из крупнейших в мире. Он имел два пролета по 132,6 м, 17 пролетов по 21,2 м и рассчитывался под железнодорожную нагрузку.

Ко второй половине XIX в. сформировались основные системы металлических мостов. Большое распространение получили в этот период решетчатые балочные фермы самых разнообразных очертаний. Они пришли на смену фермам со сплошной стенкой. Широко применялись разрезные, неразрезные и консольно- подвесные системы с параллельными и полигональными поясами.

Во Франции, которая по уровню развитияинженерных путей продолжала занимать ведущее место в мире, значительное развитие получили конструкции арочных мостов. К числу выдающихся произведений инженерного искусства следует отнести виадук Гараби, построенный Густавом Эйфелем около г.Сен-Флур в 1884 г. Конструктивно мост представляет собой двухшарнирную серповидную арку, перекрывающую главный пролет и эстакады подходов на слегка суживающихся кверху высоких опорах. Очертания виадука соответствуют распределению усилий в конструкциях и обладают большими художественными достоинствами.

Существенный вклад в развитие большепролетных конструкций внесли североамериканские инженеры, которым часто приходилось строить мосты через широкие полноводные реки. В 1898 г. инженером Л.Бук был построен арочный мост через р.Ниагару с пролетом 256 м. Однако особенное распространение получают в США висячие мосты. За короткий промежуток времени в г. Нью-Йорке строится два висячих моста: в 1883 г. - знаменитый Бруклинский мост с пролетом 486,5 м, а вскоре - Манхеттенский с пролетом 448 м.

4.1 Особенности архитектуры железобетонных мостов.

С начала 30-х годов в мостостроении начинает широко применяться железобетон. Поиски конструктивной схемы железобетонных мостов связаны с именами Р.Майара и Ф.Леонгарда. Швейцарский инженер Роберт Майар разработал новую конструкцию железобетонных мостов, представляющих собой комбинацию жесткой балки и гибкой подпружной арки; а также работал над совершенствованием трехшарнирной арочной конструкции. Форма мостов Р. Майара продиктована исключительно конструктивными соображениями, однако современники видели в них воплощение новых художественных идей.

Заслуга Р. Майара состоит еще в том, что он один из первых понял возможности железобетона как строительного материала, позволяющего исключить разделение элементов конструкции на несущие и несомые. Его мосты представляют собой пространственную систему, работающую как одно целое. В данном случае осознание возможностей строительного материала позволило создать сооружения, обладающие совершенно новой по тому времени пластической выразительностью, и дало толчок к совершенствованию конструкций железобетонных мостов (рис. 37). Таким образом, можно считать, что в творчестве Р.Майара проявляется основная тенденция функционализма, которая состоит в совпадении результатов влияния конструктивного и эстетического факторов формообразовательного процесса.

Несколько иной, чем в Европе, была ситуация, в которой развивалось мостостроение Северной Америки. Основными особенностями, определившими типы мостов США и Канады, были: природные условия, т.е. ширина и глубина рек, озер и морских приливов приодновременной близости залегания скальных грунтов; быстрая автомобилизация страны; конкуренция.

Необходимость перекрытия значительных пролетов и пропуска под мостами больших океанских судов с одновременной возможностью опереть фундаменты опор на скальный грунт уже в конце XIX в. привела к строительству в Нью-Йорке двух больших висячих мостов: Бруклинского и Манхеттенского.

В дальнейшем это направление продолжало развиваться. В 1931 г. заканчивается строительство моста Георга Вашингтона через р.Гудзон в Нью-Йорке. Его пролет впервые превысил километровую величину и равнялся 1068 м. Через шесть лет (в 1937 г.) в Сан-Франциско строится мост Голден Гейт (Золотые Ворота), пролет которого 1280 м оставался рекордным до 1964 г.

Архитектора США гораздо медленнее, чем европейские расставались с художественными взглядами эклектики, поэтому архитектурные формы в духе ПХ в. появлялись на американских мостах еще достаточно долго.

В послевоенный период широкое распространение получают железобетонные мосты, что отчасти было вызвано нехваткой металла во многих европейских странах. Железобетон почти полностью вытеснил сталь в мостах малых и средних пролётов и широко применялся при строительстве мостов с величиной пролетов 150-250 м.

Развитие железобетонных мостов характеризуется все большим применением преднапряженных конструкций, использование которых изменило пропорции мостов, сделав их более легкими.

Поиск наиболее рациональной конструктивной схемы, продолжавшийся первые 15 лет послевоенного периода, является основной тенденцией, определившей "лицо" мирового мостостроения в этот период.

Следующим условием, повлиявшим на архитектуру транспортных сооружений, является автомобилизация. Автомобилизация, которая наступила в Европе несколько позднее, чем в США., существенно изменила подход к проектированию мостов, а в соответствии с этим их композиционные и образные характеристики. Прежде всего следует отметить увеличение ширины мостов, а в некоторых случаях появление мостов с проездом в двух уровнях. Требования безопасности явились одной из причин отказа от строительства арочных автодорожных мостов с ездой понизу.

Сильно возросшие потоки автомобилей привели к появлению нескольких новых типов мостовых сооружений и изменению старых элег.тентов мостового перехода. В первую очередь, это отразилось на характере предмостной площади в городах. Современная предмостная площадь представляет собой сложную транспортную развязку в нескольких уровнях.

Ее появление изменило композицию и масштаб самого моста, а также соотношение всего комплекса мостовых сооружений с городом. Одним из примеров современной предмостной транспортной развязки является мост Кингстон, построенный в 1970 г. в г.Глазго. Северинский мост в г. Кёльне (архитектор Г.Ломер ) также имеет большую транспортно - пешеходную развязку. Изменение облика предмостной площади придало иную трактовку пространственному построению всего сооружения.

Появление на подходах криволинейных эстакад, пандусов обогатило композицию моста, позволило сделать ее более насыщенной. Система развитых подходов обычно располагается на значительном расстоянии от набережной, таким образом мост перестает быть частью только речного фасада, а приобретает более тесную композиционную связь с внутренними кварталами города.

Технология начинает приобретать особое значение с середины 60-х гг. XX в.

Явление это носит общий характер и затрагивает не только строительство, но и все остальные виды производственной деятельности. В мостостроении технологический фактор присутствовал всегда.

Однако никогда технологический процесс не определял в такой степени конечную форму постройки. Выбор конструкции для моста стал в значительной степени определяться удобством применения той или иной технологической схемы. Процесс строительства оказывает влияние на новые конструктивные разработки; появился термин "технологичная" и "нетехнологичная" конструкция. Одним из современных способов монтажа железобетонных пролетных строений является навесная сборка или ее разновидность при строительстве мостов из монолитного бетона - навесное бетонирование. Ее популярность привела к появлению большого количества рамно-консольных и рамно-подвесных мостов. В СССР одним из сооружений такой формы является мост, построенный в г. Москве в районе Щукиво-Строгино в 1980 г. На форму этого моста больше всего повлиял способ уравновешенной навесной сборки, применявшийся при его строительстве. В зарубежной практике навесной монтаж дли навесное бетонирование определили облик таких сооружений, как Ангерд Бридж в г.Гетеборге, открытый для движения в 1978 г. Навесное бетонирование оказалось рациональным при строительстве арочных мостов. Мосты, построенные этим способом, имеют обычно одну или две несущие арки прямоугольного сечения. Балки проезжей части опираются на железобетонные стойки или тонкие стенки. Форма мостов отличается большой выразительностью (что вообще свойственно арочным мостам) и одновременно лаконичностью.

4.1 Основные средства архитектурной композиции

Создание образа моста относится к сфере деятельности архитектора. В образе сооружения автор выражает свою творческую позицию, свое понимание стоящей перед ним проблемы. Поиск художественного образа представляет собой главную задачу архитектурного проектирования.

Примером выразительного образа мостового сооружения являются балочные мосты, образную характеристику которых можно определить как движение формы над препятствием.

В настоящее время балка часто трактуется как непрерывное и бесконечное движение формы. Горизонтали балки противопоставлено вертикальное движение опор и сопряжения этих элементов зрительно прерывают непрерывность движения.

Следует обратить внимание на то обстоятельство, что образное выражение непрерывности, движения не имеет ничего общего с действительной длиной моста. В самом деле, в виадуке Европа , построенном в Австрии через долину Сили, идея непрерывного движения пролетного строения выражена очень образно и убедительно, при этом длина сооружения составляет 777 м (пролеты: 27+( 2х33) +27+81+108+198+ (2х81) и границы моста ясно видны. Другими примерами удачного образного выражения движения являются мост через р.Дунай в г.Унтермархгалле и Дейцерский мост через р. Рейн в г. Кельне /10/. Оба они имеют небольшую (по современным понятиям) длину - 336 и 368 м.Иную картину можно наблюдать, когда приемы построения образа сменяются реальным возведением мостового сооружения большой длины.

Практика мостостроения знает немало примеров, когда участки автострад или городских дорог выносятся на эстакады, достигающие в длину нескольких километров. Подобные решения часто вызывают ощущение однообразия и монотонности, так как не имеют ничего общего с динамичной архитектурой композиций.

При этом необходимо помнить, что указанная выше образная трактовка мостов балочной конструкции приведена здесь лишь в качестве примера, она является наиболее распространенной, но не единственной. Принципы построения образа сооружения на основе конструктивных элементов применимы к мостам любой конструкции, в частности они дают интересные результаты при проектировании висячих и вантовых мостов.

Основу их композиции может составить контрастное сопоставление горизонтали (балка жесткости) и вертикали ( пилон). При этом убедительное художественное звучание получает главная конструктивная идея – проезжая часть, подвешенная к пилону с помощью вант.

Образ моста в этом случае определяется архитектурным решением пилона и балки жесткости. В литературе по архитектуре вантовых мостов встречаются случаи, когда для характеристики образа сооружения их называют коротконогие, длинноногие, стройные или растопыренные. Выше уже указывалось, что принцип построения образа не означает буквального "цитирования" конструкции, речь здесь вдет о выражении основного конструктивного принципа. В этой связи показателен Северинский мост через р.Рейн в Кельне архитектора Г. Ломера. Мост имеет металлическую балку жесткости и А-образний пилон. При восприятии моста возникает ощущение, что балка свободно проходит между стойками пилона, В действительности же она опирается на пилон, но это сознательно не показано для более точной передачи ощущения того, что мост действительно подвешен на пилоне.

Все сооружения должны иметь хороший вид: к мостам вблизи больших городов и на больших реках предъявляются повышенные архитектурные требования.

Мост по своей архитектуре значительно отличаются от иных сооружений. Например, в жилых домах, школах, театрах, магазинах несущая конструкция обычно скрыто за оболочкой стен и покрытий внешний вид зданий определяется их фасадом. Иное дело – мост. Их конструкции открыты, видны отовсюду. Красоту моста определяет архитектурно-композиционная структура сооружения, соответствующая окружающему ландшафту или застройке.

Любой мост является не только утилитарным транспортным сооружением, он становится важным компонентом окружающей среды. Решая определенную утилитарную задачу – подержать дорогу над препятствием – мост в то же время вступает с окружающей средой в определенную композиционную взаимосвязь.

В мостах с ездой поверху проезжающий видит только ездовое полотно и перила. Поэтому в таких мостах должно быть обращено особое внимание на архитектурное оформление перил, бордюрных ограждений, фонарей, а в городских мостах – и трамвайных мачт. Для фиксации внимания зрителя при въезде на мост может быть целесообразным устройство специальных архитектурных сооружений (колонн, обелисков) или скульптур. В длинных мостах с ездой поверху такие украшения иногда помещают и над промежуточными опорами.

Однако современным направлениям в архитектуре более свойственно отсутствие таких специальных украшающих элементов.

В мостах с ездой понизу проезжающие видят выступающие над уровнем проезжей части элементы главных ферм, верхние и поперечные связи. Это обстоятельство должно быть учтено проектировщиком еще при выборе системы главных ферм, их очертания и схемы решетки. Главные фермы с решеткой, имеющей раскосы и стойки, хуже воспринимаются проезжающими по мосту, чем фермы, имеющие одни только вертикальные элементы (арки с ездой понизу, висячие мосты).

Очень важно выбрать схему верхних и поперечных связей так, чтобы они не производили впечатление чрезмерного нагромождения элементов и не давили на пространство проезда.

При всех условиях для мостов на дорогах лучшее решение с архитектурной точки зрения дает устройство езды по верху.

Учитывая, что как в конструктивном, так и в эксплуатационном отношении мосты с ездой поверху имеют существенные преимущества, нужно стремиться к их применению везде, где это возможно по совокупности местных условий.

В создании архитектурного облика сооружения большую роль играют пропорции между величиной пролета и высотой пролетного строения, с одной стороны, и толщиной и высотой промежуточных опор – с другой. Если в сооружении имеется несоразмерность в несущих частях, нарушается единство композиции. Например, когда легкая балка лежит на массивном быке, то он кажется ненагруженным, нерационально использованным. Наоборот, вид очень тонкой стойки неблагоприятно действует на зрителя представлением о чрезмерной ее перегрузке.

Отмечая больше успехи современного мостостроения, приходится все же признать, что развитие теории архитектуры мостов еще отстает от потребностей практики. Объясняется это, в частности, и тем, что история архитектуры мостов изучена еще недостаточно. А разработка теории архитектуры мостов немыслима без обстоятельно изучения истории мостостроения, без анализа закономерностей эволюции архитектуры мостов в прошли эпоху.

Возникновение железных дорого, фантастически быстрый рост скоростей и нагрузок преобразили науку о мостах. Точнее, положили начало новой науке.

При проектировании и сооружении мостов использовались наиболее передовые методы расчета, конструирования, технологии, достижения в области прочности и надежности конструкций, т.е. мосты бы воплощают в себя историю развития отечественных строительства, проектного искусства и архитектуры.

В строительства мостов человек начал использовать древесину в глубокой древности. Установлено, что мосты из дерева строили еще в древнем Риме, Греции и других странах. Одним из древнейших является мост длиной 700м построенный через р. Евфрат в Вавилоне. Время его постройки относят к 1200-625гг. до н.э. Мост построен из кипарисовых и кедровых балок, покрытых настилом из пальмовых брусьев. Опоры моста были каменными.

Древнее мостостроение из дерева достигло наибольшего развития в период расцвета Римской империи. Римские войска во время походов в другие страны строили много деревянных мостов, совершенствуя их конструкции и способы строительства. Остатки этих мостов были обнаружены в Германии, Франции и Англии. К этому времени относится мост, построенный войсками Юлия Цезаря рез р. Рейн в 56г. до н.э. Опоры этого моста (рисунок 120,б) выполняли в виде рам, парные стойки 2(сваи) которых забивали с противоположным уклоном и соединяли поперечными брусьями 3. Поверху брусьев укладывали прогоны 4и настил 5. Для защиты опоры от повреждения плавающими бревнами плотами и для предотвращения подмыва свай с верховой стороны был устроен забор из коротких свай 1, а с низовой – упорные сваи 6.

Римские легионеры возвели мост за 10 дней. Это позволило Цезарю выступить в поход против германских племен, живших на правом берегу Рейна, который продлился очень недолго. Возвратившись через 10 дней, Цезарь приказал снести этот мост. Подобным образом он форсировал Рейн спустя еще несколько лет.

Где именно на Рейне был построен этот мост, велись долгие споры. Наиболее вероятным считают место на 11км ниже Бонна. Глубине реки здесь достигает 6, а ширина около 400м.

Акведук строили более 60 лет. Этот акведук быль частью 50-километрового водопровода, который, начиная с 19г. до н.э., ежедневно снабжал Немаус 30000м3 чистой родниковой воды.

Большинство мостов на римских дорогах разрушилось в период средневековья. Сейчас насчитывают около 30 сохранившихся мостов и 30 акведуков. Из них 30 находиться в Италии, 10 в Испании и 8 во Франции.

Основной причиной разрушения римских мостов был подмыв водой их промежуточных опор.

Большое развитие техника деревянного мостостроения получила в XVI в. благодаря деятельности итальянского строителя Палладио. Им были предложены для мостов шпренгельные и ригельно-подкосные системы, а также решетчатые фермы с параллельными поясами, стойками и раскосами, сохранившиеся до настоящего времени.

В конце XVIII и начале XIX вв. при строительстве деревянных мостов стали использовать арочную систему. Первые арочные мосты из древесины были построены в Швейцарии.

В середине XIX в. американским инженером Тауном были предложены и построены деревянные пролетные строения в виде много решительных ферм (рис. 8.3 г).

Проект деревянного арочного моста И.П. Кулибина с рекордным пролетом в 300м через Неву (1776) остался, к сожалению, не исполненным.Решетчатые стенки арок Кулибина возвратились Россию в 1835г. под фамилией американского инженера Тауна.

Наиболее оригинальными были мосты через большие реки (рис.8.4). Их несущие элементы – сплетенные вручную несущие кабели толщиной в тело человека. Конец их заделывали в высокие каменные пилоны. Много кратно был описан мост через р. Апуримак На дороге из Куско, в Кито, построены примерно в 1350г. По глазомерный оценка разных авторов, осматривавших мост в XVIII среднего века, его длина составляла от 45 до 97м. Он возвышался над рекой на 36 м Мост просуществовал до 1890г., более 500 лет, пока рос перевозок по дороге не потребовал перехода от вьючных мулов к колесным повозкам. Каждый год кабели моста заменяли новыми. Это являлось обязанностью жители близлежащих деревень, которые передавали свое искусство из поколения в поколение.

Рисунок 8.3 Деревянные мосты: а – модель арочного моста (1776г) И.П. Калубина; б – арочный мост (1840) с ездой по низу длиной 78м, через р. Вепряжь; в – арочный мост в США (1849г) с пролетом 84м; г – балочная ферма Тауна (США - 1820г); д – ферма Гау (США – 1840г).

Рисунок 8.4 Висячие мосты (по рисункам с дагерротипов, снятых в 1865 и 1877гг.):

а – через р. Рио Пампас; б – через р. Апуримак; в – береговая опора

Рисунок 8.5 Каменный многопролетный арочный мост через р. Венту около Кулдиги (Латвия) 1874г. Современные фотографии. Общий вид моста и фрагмент опоры фонаря

Типичными размерами архитектурных деталей выполненных в стиле раннего модерна, могут служить детали тверского путепровода в Москве у Белорусского вокзала (рис. 8.6). Он был построен в середине 1900-х гг. по проекту инженера С.Безобразова, составленному при участии архитектора И. Струкова.

Рисунок 8.6 Тверской путепровод в Москве. Середине 1900-х гг.

Иногда крупные мосты разрушались из-за не ураганного действия ветра. Одной из самых тяжких по последствиям катастроф можно считать крушение моста в устье реки Тей – заливе Ферт-оф-Тей на восточном побережье Шотландии между городами Эдинбургом и Данди. Мост был торжественно открыт в 1878г, его протяженность была 3155м, и он был объявлен самым длинным мостом в мире. 86 быков из шести сплоченных чугунных колонн каждый, установленных на каменных фундаментах, поддерживали стальные фермы и балки трубчатого поперечного сечения с одноколейным рельсовым путем, который широкой дугой простирался над заливом. Крушение моста через р. Тей в Шотландии в ураганную ночь 28 декабря 1879г увлекло в бездну проходивший по нему поезд - никто из 75 пассажиров не спасся (рис.8.7)

Рисунок 8.7 Многопролетный металлический мост в усты реки Тей: а – общий вид; б – в момент разрушения моста.

Катастрофа на Тайском мосту трагически отозвалась через несколько лет в судьбе одного немецкого инженера, построившего Мюнгстенский мост через реку Вуппер высотой 107м недалеко от города Золингена. Этот самый высокий в то время железнодорожный арочный мост строился методом наращивания конструкций- от упоров к середине пролета, то есть безустоновки кружал и был возведен в рекордные сроки: всего лишь полгода длился монтаж стальной арки (рисунок 130). Однако во время открытия моста в июле 1897г на котором присутствовал сам наследник германского императора, когда украшенный венком локомотив уже был готов пересечь новую переправу, главному инженеру показалось, что при расчетах он допустил роковую ошибку, и он в ужасе бросился с моста в реку. Трагическая смерть: уже более сто лет функционирует этот мост, отвечающий даже современным требованиям.

Рисунок 8.8 Мюнгстенский железнодорожный арочный мост, самый высокий в Германии, пересекает около г. Золингена на высоте 107м долину р. Вуппер.

МОСТОСТРОЕНИЕ: ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ ИСТОРИЯ МОСТОСТРОЕНИЯ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Примитивные мосты, представлявшие собой перекинутое через ручей бревно, возникли в глубокой древности. Позже в качестве материала начали использовать камень. Средние века рост городов и бурное развитие торговли вызвало необходимость в большом количестве прочных мостов.

Развитие инженерной мысли позволило строить мосты с более широкими пролётами, пологими сводами и менее широкими опорами. Самые крупные мосты того времени достигают в пролёте более 70 метров.

В XII столетии в Киеве появился наплавной мост через Днепр. В то время наиболее распространёнными на Руси были арочные деревянные мосты.

В XVI и XVII веках появилась необходимость в ещё более крупных мостах, которые могли бы пропускать большие корабли

С конца XVIII века для строительства применяется металл. Первый металлический мост был построен в Колбрукдейле, Великобритания на реке Северн в 1779 году.

Высота его пролёта составляла около 30 м, перекрытия представляли собой чугунные арки.

ДРЕВНИЕ МОСТЫ

В XIX веке появление железных дорог потребовало создания мостов, способных выдерживать значительные нагрузки, что стимулировало развитие мостостроения. Длиннейшим в Европе конца XIX века был мост через Волгу в Сызрани, построенный по проекту Н. А. Белелюбского и составлявший 1443 м в длину. В 1900 году медали на международной выставке в Париже удостоился мост через Енисей в Красноярске (проект Л. Д. Проскурякова).

Крупнейшие мосты современности, в том числе, высочайшие в мире Виадук Мийо и мост Акаси-Кайкё (длина главного пролёта 1991 м), относятся к вантовым и подвесным. Подвесные пролётные строения позволяют перекрывать наибольшие расстояния.

КОНСТРУКЦИЯ

Как правило, мосты состоят из пролётных строений и опор. Пролётные строения служат для восприятия нагрузок и передачи их опорам; на них может располагаться проезжая часть, пешеходный переход, трубопровод. Опоры переносят нагрузки с пролётных строений на основание моста.

Формы опор могут быть весьма разнообразными. Промежуточные опоры называются быками, береговые - устоями. Устои служат для соединения моста с подходными насыпями.

СТРОИТЕЛЬСТВО

Первым (и самым дорогим - до 50 % расходов от общей стоимости строительства) этапом в построении моста является возведение опор. Опоры сооружаются в открытых котлованах или путём погружения в грунт свай, опускных колодцев, кессонов, сборных оболочек. В настоящее время наиболее популярным фундаментом на свайном основании, является фундамент на буронабивных сваях (БНС), сооружаемых бурением в обсадной инвентарной трубе.

Пролётные строения обычно устанавливают на опоры монтажными кранами. При строительстве больших мостов пролётное строение нередко собирают на берегу и затем перемещают (надвигают) по опорам с одного берега на другой

КАТАСТРОФЫ МОСТОВ

При строительстве мостов иногда случаются ошибки и просчеты, которые приводят к авариям и катастрофам.

Причиной самопроизвольного обрушения моста может стать его неправильная конструкция. При создании проекта моста следует всегда учитывать возможные природные катаклизмы, такие, как сильный ветер или землетрясение. В XIX - начале XX века несколько аварий мостов произошло из-за резонанса в который входил мост, когда по нему проходили войска. Когда частота внешнего воздействия (шаг солдат в ногу), совпадает с собственной частотой колебаний моста, происходит резкое увеличение амплитуды колебаний моста, и конструкция моста не выдерживает этого.

Из-за резонанса разрушились:

- мост в Анжер (Франция, 1850);

- Египетский мост (Санкт-Петербург 1905);

- Такомский мост (США, 1940).

ЛУЧШИЕ ИЗ ЛУЧШИХ

САМЫЙ ДЛИННЫЙ МОСТ

Танян-Куньшаньский виадук является самым длинным мостом в мире. Возведён как часть Пекин- - Шанхайской высокоскоростной железной дороги. Строительство началось в 2008 году и по завершению в 2010 году его длина составила 164 800 метров, открытие моста состоялось в июне 2011 года. Расположен в Восточном Китае в провинции Цзянсу, между городами Шанхай и Нанкин.

САМЫЙ ВЫСОКИЙ И ШИРОКИЙ МОСТ

Высота вантового моста Baluarte, открытие которого приурочено к 200-летию независимости Мексики, 403 метра. Под его пролетом, по предположению BBC News, свободно могла бы разместиться Эйфелева башня. Длина моста - 1124 метра.

САМЫЙ ДЛИННЫЙ РАЗВОДНОЙ МОСТ

МОСТ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ

Мост Тысячелетия в Гейтсхеде - один из самых уникальных мостов в своем роде из ныне существующих. Конструкция моста напоминает веко огромного глаза, которое при движении поднимается и опускается - это единственный в мире “поворотный” мост.

На строительство Моста Тысячелетия ушло более 2х лет, зато после установки размеры его соответствовали плану с умопомрачительной точностью в 2 мм! Таким образом, в Англии появился первый в мире так называемый “поворотный” мост.

Обошлась эта удивительная конструкция прославленным строителям новаторских мостов в 44 миллиона долларов.

Мост Гейтсхед Миллениум состоит из двух стальных арок - одна поднята на 50 метров над водой и является опорой, другая же расположена горизонтально и, по сути, является самим мостом.

В обычном положении арки моста не мешают прохождению под ними небольших судов, но как только к мосту приближается крупное судно — мост поворачивается по своей оси на 40 градусов, при этом верхняя арка опускается, а пешеходная - поднимается.

В результате обе арки оказываются в равновесно-поднятом положении, а между водной гладью и мостом образуется 25-метровый зазор. Подъём моста занимает примерно четыре с половиной минуты.

МОСТ из Владивостока на остров Русский

Мост на остров Русский – уникальный объект с рекордными в практике мирового мостостроения характеристиками. Здесь сосредоточены самые передовые технологии и воплощены в практику лучшие инженерные решения.

Специалисты отмечают, что Владивосток стал своего рода плацдармом для воплощения самых интересных инженерно-технических решений.

Здесь заканчивается строительство двух самых крупных в России вантовых мостов, один из которых по своим параметрам является рекордным в мире. Это будущие визитные карточки столицы Приморья.

Toggle navigation

Ремонт в регионах

Мосты искусственные инженерные сооружения, служащие для перевода данной дороги или водотока над различного рода препятствиями.

Строение моста

В состав моста входят две основные его части: опоры и пролетные строения. Промежуточные опоры, называемые быками, имеют своим назначением передавать давление от пролетных строений соответствующему нижележащему основанию; концевые же опоры — устои — выполняют кроме того роль подпорных стенок, поддерживающих давление подходящей к мосту насыпи. Пролетное строение, под которым подразумевается совокупность всех частей кроме опор, имеет своим назначением передавать давление полезной нагрузки на опоры.

Классификация мостов

В соответствии с типом опор и пролетных строении мосты бывают неподвижные, когда и опоры и пролетные строения неподвижны, и подвижные, причем в случае , сооружении наличия подвижных опор и пролетных строений - называются наплавными; если же подвижна только часть пролетного строения - называются разводными.

В зависимости от рода материала, принятого в пролетном строении, различают:

деревянные,
металлические (в настоящее время как правило — стальные),
железобетонные и каменные, причем под последними подразумеваются - как собственно каменные (из различного рода каменных кладок), так и бетонные.

В соответствии с эксплуатационным назначением мосты разделяются на

железнодорожные,
автодорожные,
городские,
пешеходные,
мосты-акведуки,
мосты-каналы.

По характеру воздействий, испытываемых опорами, мосты могут быть:

балочными, когда от пролетных строений на опоры передаются вертикальные воздействия,
арочными, когда опоры получают от пролетных строений наклонные воздействия, направленные в наружные от рассматриваемого пролета стороны,
висячими, когда воздействия, испытываемые опорами, оказываются также наклонными, но направленными внутрь рассматриваемого пролета.

В многопролетных мостах пролетные строения :

разрезными, т. е. отдельными, самостоятельно работающими в каждом пролете;
неразрезными, т. е. представляющими собой одно неразрывное целое на протяжении ряда пролетов,
консольными, непрерывно перекрывающими один или ряд пролетов и снабженными свешивающимися в соседние пролеты частями — консолями, концы которых служат опорами для соседнего балочного пролетного строения.

История возникновения мостов

Большое строительство новых железных и автомобильных дорог в СССР, реконструкция части существующей ж.-д. сети, а также крупнейшие работы по реконструкции и благоустройству городов привели к крупному строительству М. Металлические мостовые конструкции СССР резко отличаются от дореволюционных.

Первые, осуществленные человечеством мосты были деревянные и наплавные. К числу таких относятся, построенные Киром Персидским на наполненных воздухом мешках из толстой кожи через реку Евфрат в 538 г. до н. э., Ксерксом через Дарданеллы (Геллеспонт) во время похода против греков в 481 г. Последний имел длину около 1 км и был устроен на лодках, связанных льняными канатами. Вообще наплавные, освобождавшие человека от очень сложной работы по постройке опор, основанных на грунте, были известны и римлянам, которые пользовались для устройства своих переправ мосты на бочках, и китайцам, строившим переправы на лодках, связанных железными цепями.

Деревянные мосты

Деревянные мосты на неподвижных опорах появились также еще в древние времена; сохранились сведения о деревянном балочном - на каменных опорах, построенном около 7—8 в. до н. э. через Евфрат в Вавилоне, деревянном мосте Юлия Цезаря постройки 56 г. до н. э., арочном деревянном мосте Трояна на каменных опорах через Дунай постройки 104 г. (рис. 4). Этот мост общей длиной около 1 км имел 20 каменных опор высотой около 46 м и арочные пролеты длиной около 52 м. Остатки ряда опор этого моста сохранились до настоящего времени в Венгрии.

После падения Римской империи деревянное мостостроение на долгие годы заглохло в своем развитии, и только в эпоху Возрождения снова наблюдается оживление в данной области, причем в этот период обращают на себя внимание деревянные фермы итальянского инженера Палладио (рис. 5), уже очень сильно приближающиеся к фермам современного типа.

Во второй половине 18 в. очень много сделали в области развития деревянного мостостроения самоучки-плотники Грубенман, построившие в частности в 1778 г. мост через реку Лиммат у Веттингена (фиг. 6) пролетом 119 м, не превзойденным до настоящего времени. В конце 18 и 19 вв. в деревянном мостостроении получили значительное распространение арочные мосты.

Здесь можно отметить построенные швейцарским плотником И. Риттером мост через реку Кандель в Берне пролетом 51 м, в Мелингене пролетом 48 м (фиг. 7); через реку Сену в Иври (около Парижа), имевший 5 разных пролетов величиной несколько Выше 20 м (фиг. 8), построенный в 1828 г. и просуществовавший до 1881 г.; через Делавар в Трентоне (рис. 9) пролетом 60 м, построенный в 1804 г. и прослуживший с некоторым усилением 70 лет; через Schuylkill в Филадельфии (рис. 10) с отверстием 104 м, построенный в 1813 г.; через ущелье Gascade-Gleen в Америке (рис. 12) пролетом 84 м, построенный в 1849 г.

В первой же половшие в 30 годах 19 в. в Америке появились пролетные строения со сквозными деревянными фермами самых разнообразных систем, явившиеся толчком для дальнейшего развития деревянного мостостроения. Из большого количества применявшихся в то время в Америке ферм особо рациональными и практически жизненными оказались дощатые многорешетчатые фермы сист. Тауна (рис. 12), в которых раскосы соединялись с поясами помощью деревянных цилиндрических нагелей, а также фермы Гау (рис. 13), имевшие брусчатые пояса, связанные между собой крестообразно расположенными деревянными брусчатыми раскосами и металлическими тяжами. Так как раскосы при этом оказывалось возможным рассчитывать работающими только на сжатие, то конструкция узла в ферме получалась очень простой: раскосы упирались в специальную узловую подушку, врубавшуюся в пояс. Фермы Тауна и фермы Гау нашли затем очень широкое применение в Европе и в частности в России, где например фермы Гау в усовершенствованном (инженером Журавским) виде были использованы в 40-х годах 19 в. при постройке моста Октябрьской железной дороги.

Один из крупнейших таких мостов этой железной дороги (через реку Мету) имеет 9 неразрезных пролетов по 61 м каждый. Дощатые фермы типа Тауна и фермы Гау оказались настолько рациональными, что до сих пор считаются основными в деревянном мостостроении. В последующий промежуток времени изменились и усовершенствовались лишь некоторые их детали. Следует отметить, что в России с начала 90-х годов довольно широко применялись сплошные дощатые фермы типа, предложенного инж. Лембке, по существу ничем принципиально не отличавшегося от фермы типа Тауна.

Со второй половины 19 в., когда стали широко распространяться металлические мосты, в области деревянного мостостроения начался застои, сменившийся небольшим подъемом лишь после войны 1914—1918 гг. В этот период в СССР был разработан целый ряд новых типов деревянных мостов, в частности фермы Гау с ездой понизу с полигональным очертанием верхнего пояса (рис. 14), фермы Лангера (рис. 15), фермы с ездой понизу с параболическим очертанием верхнего пояса (рис. 16) и др. Однако осуществленные пролеты всех этих деревянных ферм не превосходили 52,5 м.

Каменные мосты

Первые каменные мосты были небольших пролетов, причем первоначально они были балочной системы. Крупное развитие каменное мостостроение получило в эпоху Римской империи, причем в основном здесь находят применение полуциркульные своды пролетами не выше 34 м и с достаточно значительной толщиной опор, что ясно видно из рис. 17, изображающей общий вид остатков моста Августа через р. Неру (около Рима); средний пролет этого равный 34 м, имел ползучий свод.

С начала 18 в. с развитием теоретической работы в области строительной механики каменное мостостроение получает дальнейшее развитие, следуя в основном по пути уменьшения стрелы подъема сводов и толщины опор. Особенно много было сделано в этот период в области каменного мостостроения известным французом Перроне, осуществившим в частности такие сооружения, как:

Saint-Махепсе, построенный в 1772—1786 гг. и имеющий действительную пологость сводов 1 : 11,2 (по проекту пологость предполагалась равной 1 : 12) и толщин промежуточных опор — около 1 : 10 пролета, образованных к тому же пз четырех каменных колонн, связанных попарно (решение по тому времени очень смелое);
Nemours постройки 1795 — 1804 гг., имеющий своды пологостью 1 : 15,6 толщину быков в 1 : 7 пролета.

После периода некоторого затишья с конца 19 в. снова наблюдается дальнейшее развитие каменного мостостроения, связанное с именами опять-таки француз Сежурне и Фрейсинэ. Здесь следует отметить такие , как:

через реку Изонцо (Италия) пролетом 85 м, построенный в 1906 г.,
через реку Ло в Вильневе (Франция) пролетом 98 м и наконец
величайший в мире по пролету бетонный de la Caille, построенный в 1928 г. и имеющий расчетный пролет 140 м.

Железобетонные мосты

Первые железобетонные мосты появились менее чем 50 лет тому назад, причем уже в 1908 г. был построен известный Гмюндертобельский виадук (Швейцаэия) пролетом 79 м, а через 20 лет (1930 г.) во Франции у Бреста был сооружен железобетонный мост с рекордными до сего времени в каменном и железобетонном мировом мостостроении пролетами, равными 186. Немного меньшего пролета (181 м) железобетонный был построен в 1934 г. в Трансберге (Швеция).

Большие успехи в железобетонном мостостроении достигнуты в СССР. В частности можно указать на крупнейшие многопролетные арочные эстакады с пролетами выше 50 м в мостах через Волгу и Днепр; через канал Москва — Волга у станции Химки — 4-путный железнодорожный арочный мост пролетом 30 м; городской мост через Ангару в Иркутске пролетами по 80 м; оригинальный по конструкции мост через Неву в Ленинграде с пролетами по 105 м с применением трубок, заполненных бетоном; один из новых мостов (Москворецкий) в Москве пролетом 98 м.

Металлические мосты

Появились лишь в 18 в.; во всяком случае есть основания считать, что первым осуществленным железным был пешеходный висячий мост на железных цепях через р. Тиз в Англии пролетом 21 м, построенный в 1747 г. Вообще же висячие мосты во второй половине 18 в. начали очень сильно развиваться, особенно в Америке, где к 1809 г. уже было построено около 40 мостов по системе, предложенной и запатентованной Финлеем. Очень быстро стали расти пролеты висячих мостов, причем в 1826 г. был уже построен Менейский в Англии пролетом 177м.

В Европе весьма серьезное распространение висячие мосты получили во Франции, где к 1830 г. уже было 10 штук через р. Рону, а в 1834 г. француз Chalcy построил в Оренбурге висячий мост пролетом 264 м с применением кабеля, образованного из отдельных тросов. Переход в висячих мостах на кабели, очень существенно облегчивший их вес и сделавший конструкцию проще, оказался чрезвычайно плодотворным для висячего мостостроения и получил широкое развитие, особенно в Америке. Весьма крупную роль в деле развития висячих мостов сыграло также введение балки жесткости, существенно увеличившей вертикальную жесткость. Крупнейшие висячие мосты, построенные в Америке,— Бруклинский мост (1883 г.) в Нью Иорке со средним пролетом 486,5 м. Делаварский в Филадельфии (1926 г.) пролетом 533 м; Гудзонский им. Вашингтона в Нью Иорке (1931 г.) пролетом 1 067,5 м; через Золотой залив в Сан-Франциско (1937 г.) пролетом 1 281 м.

Следует отметить, что для таких крупных пролетов роль балки жесткости вследствие незначительности влияния подвижной нагрузки по сравнению с влиянием чрезвычайно большого собственного веса сильно снижается; в частности в Гудзонском мосту балка жесткости принята высотой, равной около пролета. Крупнейшие висячие мосты, осуществленные в Европе, — старый мост через Дунай в Будапеште (1804 г.) пролетом 200 м, новый - через Дунай в Будапеште (1903 г.) им. Елизаветы пролетом 316 м, новый через Рейн в Кельне (1930 г.) пролетом 315 м.

В СССР висячие мосты большого распространения не получили.

Балочные мосты

Наибольшее однако практическое применение с начала 20 в. получили простые треугольные и раскосные фермы без шпренгелей и со шпренгелями. Широкое распространение в металлическом мостостроении получили балочно-консольные фермы, предложеные Гербером. Крупнейшие мосты этой системы, пользующиеся мировой известностью, — Фортский в Англии (1889 г.) пролетом 518 м; Квебекский через реку Св. Лаврентия в Канаде (1917 г.) с рекордным в мире для балочных мостов пролетом в 549 м. В СССР балочно-консольные мосты применялись как в автодорожном, городском, так ив железнодорожном мостостроении. В частности крупнейших мостов (Саратовский) через Волгу общей длиной около 1,8 км имеет в основной своей части балочно-консольную систему с наибольшими пролетами около 200 м.

Первые металлические арочные мосты были чугунными. После замены в арочных чугуна сталью (примерно со второй половины 19 в.) металлическое арочное мостостроение стало очень быстро развиваться с точки зрения перекрытия все больших пролетов. Так, уже в 1887 г. во Франции был построен известный металлический виадук Гараби пролетом 165 м. Наиболее крупные металлические арочные, построенные в — Хелльгетский - через Ист-Ривер в Нью Порке (1917 г.) пролетом 298 м; через гавань в Сиднее в Австралии (1931 г.) пролетом 503 м; через канал Кил-Ван-Кулл (1931 г.) пролетом 511 м.