Файл: Морозов, В. А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач-1.pdf

сталежелезобетонные пролетные строения. Это не противоречит техническим правилам по экономному расходованию строительных материалов, которые допускают применение стальных пролетных строений мостов свыше определенных пролетов и в особых усло­ виях [141].

Окончательное решение о выборе материала моста в каждом конкретном случае нужно принимать на основе сопоставления ва­ риантов, запроектированных с учетом сейсмических воздействий.

Руководящим условием при назначении общей схемы моста и разбивки его на пролеты должно служить требование о размеще­ нии опор в наиболее благоприятных грунтогеологнческих условиях. Это условие играет решающую роль для обеспечения сейсмостой­ кости сооружения п ему следует подчинить все другие условия (на­ пример, требование о равенстве пролетов). При однородных грун­ товых условиях наиболее целесообразны мосты регулярной схемы (с равными пролетами и опорами одинаковой высоты), обеспечи­ вающие динамическую однородность сооружения по длине.

При сопоставлении вариантов автодорожных мостов с разными уровнями проезда в прочих равных условиях предпочтение нужно отдавать варианту с меньшей высотой опор.

§ V.2. НАЗНАЧЕНИЕ СХЕМЫ БАЛОЧНЫХ МОСТОВ. РАЗЛИЧНЫЕ ВАРИАНТЫ ПЕРЕДАЧИ ПРОДОЛЬНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИЛ НА ОПОРЫ

Балочные мосты находят самое широкое применение в сейсми­ ческих районах. В отечественной и зарубежной практике сейсмо­ стойкого строительства балочные мосты капитального типа возво­ дят без каких-либо ограничений в отношении длины пролетов или высоты опор. На Бреннерской автостраде у Инсбрука (Австрия) в условиях 8-балльиой сейсмичности построен самый высокий в мире балочный мост «Европа» [26, 49]. Главный пролет его неразрезного стального коробчатого пролетного строения равен 198 м, высота промежуточных опор достигает 181 м. В СССР в районах высокой сейсмической активности построен ряд балочных мостов и виаду­ ков с высотой опор до 60 м [28, 79]. Гибкие мостовые быки большой высоты возведены в Мексике [198, доклад Розенблюта]. В Японии осуществлен ряд больших балочных мостов со стальными и желе­ зобетонными пролетными строениями [180, 194].

Отечественные нормы ограничивают только высоту деревянных мостов [132]. Ограничение высоты свайно-эстакадных железобетон­ ных мостов, также содержащееся в нормах, не обосновано с точки зрения условий сейсмостойкости.

При проектировании сейсмостойких балочных мостов возникает ряд специфических вопросов. Проектирование пролетных строений, опорных частей и опор мостов рассмотрено отдельно в последую­ щих параграфах. Здесь остановимся на вопросах, связанных с вы­ бором общей схемы балочного моста. В этом отношении большое значение имеет (особенно при высоких опорах) передача продоль­ ных сейсмических сил от веса пролетных строений на опоры мос-

121

руктивных дополнений. Однако, с точки зрения распределения сейсмических сил между опорами в некоторых случаях она может оказаться не самой выгодной. Например, в условиях пересечения глубокого каньона с крутыми берегами, когда высота промежуточ­ ных опор намного больше высоты устоев, более целесообразное решение может дать передача продольных сейсмических сил от ве­ са пролетных строений на устои. С этой целью применяется схема, изображенная на рис. V.1, б. Здесь между пролетными строениями устроены шарнирные связи, не нарушающие их разрезности, но передающие продольные сейсмические силы; все опорные части пролетных строений подвижные, за исключением одной на том устое, куда передаются сейсмические силы. Можно и эту опорную часть сделать подвижной, но связать крайнее пролетное с устоем посредством такой же шарнирной связи. Промежуточные опоры в этой схеме освобождены от восприятия продольных сейсмических сил от веса пролетных строений и их можно проектировать гибкого типа ‘.

При длинных многопролетных мостах передача сейсмических сил от всех пролетов на устои затруднительна. В этом случае мо­ жет быть использована схема, показанная на рис. V.1, в. Здесь мост по длине разбивают на отдельные секции, каждая из которых

1 Очевидно, тормозные силы также передаются на устой посредством шарнир­ ных связей.

122

включает несколько пролетов со связанными в цепочку пролетными строениями (по аналогии с предыдущей схемой). В пределах каж­ дой секции устраивают одну усиленную (жесткого типа) опору, воспринимающую через неподвижные опорные части (или иные кре­ пления) сейсмические силы от веса всех пролетных строений данной секции. Все остальные опоры гибкого 'типа, с подвижным опиранпем пролетных строений; на восприятие продольных сил они не работают.

Еще одна возможная схема показана на рис. V. 1, а. Здесь все опорные части, кроме одной на одном из устоев, неподвижны. Та­ ким образом, все опоры (кроме одного устоя) работают на вос­ приятие сейсмических сил, которые распределяются менаду ними пропорционально их продольной жесткости ’. При жестких устоях сейсмические силы в основном воспринимаются ими. Однако рабо­ та промежуточных опор осложняется влиянием дополнительных усилий, вызванных температурными деформациями пролетных строений. Для снижения этих усилий иногда применяют опорные части с масляными демпферами или аналогичными приспособле­ ниями, которые не препятствуют медленным температурным дефор­ мациям, но включаются и работу при импульсивном действии сей­ смических сил.

ты экспериментов подтвердили описанную выше качественную кар­ тину распределения продольных сейсмических сил между опорами.

До сих пор мы рассматривали разрезные балочные мосты. Оче­ видно, аналогичные приемы передачи сейсмических сил на опоры можно использовать и для неразрезных или шарннрно-консольных балочных мостов.

Приведем некоторые примеры из практики сейсмостойкого строительства, характеризующие способы технической реализации вышеуказанных схем.

Схема разрезного моста с передачей сейсмических сил на устои (см. рис. V.1, б) может быть иллюстрирована примером железно­ дорожного моста Ишицугава (Япония). Русловая часть моста по­ казана на рис. V.2. Она состоит из четырех пролетов длиной 39,1 м, перекрытых стальными разрезными пролетными строениями. Про­ межуточные опоры гибкого типа, однорядные свайные. Устои ко­ робчатого сечения также имеют свайное основание и примыкают к подходным эстакадам пойменных частей моста. Пролетные строе­ ния попарно объединены стальными шарнирными связями (уз­ лы В) и с помощью таких же связей прикреплены к железобетон­ ным шкафным стенкам устоев (узлы А). В узле С связи между ■соседними пролетными строениями имеют люфт, допускающий взаимное смещение их торцов. Таким образом, сейсмические силы от каждой пары пролетных строений передаются на жесткие устои.

1 Применение такой схемы рекомендовано В. Г. Андреевым.

123

Рис. V.3. Схема неразрезного моста (Япония)

Рис. V.6. Схема моста Сакаигава (Япония)

ная опорная часть. Таким образом, продольные сейсмические силы от веса неразрезного пролетного строения общей длиной 102 м пе­ редаются на левобережный устой, который имеет соответствующие размеры (ширина фундамента по фасаду 17,8 м) и зуб по подошве фундамента для повышения устойчивости на сдвиг.

Схема железнодорожного моста Вашинозугава дана на рис. V.4 [180, 191]. Здесь железобетонные пролетные строения соединены в две цепочки. Одна из них состоит из среднего неразрезного трех­ пролетного пролетного строения со схемой 24 + 44+24 м и право­ бережного разрезного пролетного строения длиной 20 м. Во вторую цепочку входят два левобережных пролетных строения длиной по 20 м. В каждой цепочке пролетные строения соединены между собой продольными стержнями, стягивающими опорные диафраг­

Рис. V.6. Схема моста Сакаигава (Япония)

125