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

точные опоры перазрезного пролетного строения, но ввиду гибкости воспринимаемая ими доля полного усилия незначительна.

Железнодорожный мост Сакаигава (рис. V.6) перекрывает глу­ бокий каньон стальным сквозным неразрезиым пролетным строе­ нием со схемой 54 + 72 + 54 м [180]. Промежуточные опоры приняты гибкого типа, и пролетное строение опирается на них неподвижны­ ми шарнирами. На левобережном устое установлена подвижная опорная часть. Ввиду гибкости промежуточных опор продольные сейсмические силы от веса пролетного строения передаются на пра­ вобережный устой. Он имеет сложную конструкцию (рис. V.7). Опорный узел неразрезного пролетного строения поддерживается железобетонной стенкой на свайном основании. Последняя с по­ мощью железобетонной плиты связана с массивным опускным ко­ лодцем. Созданная таким образом железобетонная рама и вос­ принимает продольные сейсмические силы. Шкафная стенка у торца пролетного строения и стенка над опускным колодцем поддер­ живает пролеты подходной эстакады.

Представляет интерес решение виадуков на автомобильной до­ роге Рокбрюн — Ментона—-итальянская граница (Франция) [176]. Район строительства характеризуется сейсмичностью 9 баллов. На указанном участке дороги построено 9 виадуков длиной от 104 до 360 м с пролетами 32—50 м и высотой опор до 70 м. В качестве характерного примера на рис. V.8 приведена схема виадука Борриго. В плане он расположен на кривой. Ущелье перекрыто двумя неразрезными железобетонными предварительно напряженными пролетными строениями по схеме 3X46 м и 46 + 2 x 4 0 м. В попе­ речном сечении установлены две главные балки коробчатого сечения, разделенные продольным швом 'и составляющие два парал­ лельных (криволинейных в плане) пролетных строения. Промежу­ точные опоры гибкого типа осуществлены в виде парных железо­ бетонных стоек двутаврового сечения, не связанных между собой.

•Стенка сечения стоек расположена в плоскости, перпендикулярной оси моста, полки сечения имеют переменную ширину и суживаются кверху опоры. Пролетные строения опираются на промежуточные опоры через неподвижные опорные части панцирного типа (систе­ мы Фрейссинэ). Исключение составляет средняя промежуточная

326

Рис. V.9. Опирание главных балок виадука Борриго на среднюю проме­ жуточную опору:

1 — неподвижные опорные части типа Фрейссннэ; 2 — неопреновые опорные части; 3 — тефлоновая прокладка; 4 — зуб

опора, где опираются торцы двух пролетных строений (рис. V.9). Здесь конец одного пролетного строения опирается вышеуказан­ ным образом. Под концом другого установлены подвижные рези­ новые (неопреновые) опорные части; для уменьшения трения меж­ ду ними и пролетным строением имеется прослойка из тефлона. Таким образом, над опорой создается деформационный шов меж­ ду соседними пролетными строениями. Для предотвращения попе­ речного смещения конца пролетного строения, опертого на резино­ вые опорные части, устроен дополнительный зуб, врезанный в ого­ ловок опоры.

При указанной конструкции виадука продольные сейсмическиесилы от веса каждого пролетного строения должны быть восприня­ ты соответствующим устоем. Последние имеют коробчатую конст­ рукцию (рис. V. 10). Для обеспечения передачи сейсмических сил стенки коробчатых главных балок пролетных строений монолитно соединены с продольными стенками устоев и предварительно на­ пряженная арматура балок заанкерена в них. Таким образом, не­ разрезные главные балки пролетных строений имеют жесткую за­ делку по одним концам.

127

промежуточных опорах. Они осуществлены в виде стальных ре­ шетчатых башен на бетонных постаментах. В § VIII.1 приведен пример запроектированного у нас городского моста. Трехпролетное неразрезное железобетонное пролетное строение по схеме 44,15+ + 81,60 + 44,15 м здесь также подвижно опирается на устои и не­ подвижно на промежуточные опоры гибкого типа (см. рис. VIII.1). Расчеты показали, что вследствие гибкости промежуточных опор, обусловливающих деформативность сооружения вдоль его оси, пе­

кривой, рис. VI.2) р 1=0,80. Здесь устои моста очень жесткие, поэто­ му при неподвижном закреплении пролетного строения на одном из них, вследствие резкого увеличения продольной жесткости соору­ жения, имели бы 7^ <0,33 сек, [3i = 3. Таким образом, в данном слу-

Рис. V.11. Схема моста Ионеяма (Япония)

128

Био-Био и Майпо (Чили), осу­ ществленных но английским проектам [169]. Мост через р. Био-Био

у г. Консепсион имеет 58 пролетов по 33 м. Пролетные строения сборные из предварительно напряженного железобетона. В попе­ речном сечении они имеют по 7 балок, перекрытых сборными пли­ тами. Опоры моста свайные, все опорные части — неопреновые. По длине мост разбит на секции по шесть пролетов. По середине каждой секции установлена усиленная промежуточная опора, вос­ принимающая продольные сейсмические силы от веса всех пролет­ ных строений секции. Она поддерживается 20 железобетонными предварительно напряженными сваями диаметром 76 см, располо­ женными в два ряда по фасаду моста. По оси опоры над подфер­ менными .площадками между торцами опирающихся на нее пролет­ ных строений устроена поперечная стенка, доходящая до уровня проезжей части. Остальные промежуточные опоры (облегченного типа) состоят из шести свай в один ряд и железобетонного оголов­ ка (насадки). Продольные сейсмические силы передаются на уси­ ленную опору с помощью слоя монолитного армированного бетона толщиной 10 см, уложенного по сборным плитам пролетных строе­ ний. Этот слой неразрывно проходит по всем пролетным строениям в пределах каждой секции и образует бесшовную проезжую часть. Над усиленной опорой он жестко соединен с ее поперечной стен­ кой.

Конструкция пролетного строения и промежуточных опор моста показана на рис. V.12. Мост через р. Майпо имеет аналогичную конструкцию.

Специальные приспособления для распределения продольных сейсмических сил между опорами многопролетных мостов находят применение в японской практике [180]. Многопролетная железобе-

А*1

Рис. V.13. Опорные закрепления моста Сетагава

тонная балочная эстакада токийской скоростной дороги имеет не­ разрезные пролетные строения длиной 5 X 2 4 м. На одной из проме­ жуточных опор каждого пролетного строения устроены неподвиж­ ные опорные части и она работает на восприятие тормозных усилий. На остальных опорах опорные части подвижные, но имеют специальные масляные амортизаторы, которые при быстром нагру­ жении препятствуют взаимному смещению опоры и пролетного строения. При землетрясении они срабатывают и таким образом продольные сейсмические силы воспринимаются всеми опорами. Иное техническое осуществление той же идеи применено в конст­ рукции железнодорожного моста Сетагава. Многопролетный мост состоит из нескольких пятипролетных неразрезных железобетонных пролетных строений длиной 5 X 4 6 м. На одной из промежуточных опор установлены наклонные анкерные перекрестные стержни, сое­ диняющие опорный узел пролетного строения с оголовком опоры и воспринимающие тормозную силу (порядка 300 Т). На остальных опорах устроены «стопоры» — заполненные бетоном вертикальные стальные стержни коробчатого сечения, верхним концом закреплен­ ные в пролетном строении, а нижним — заходящие в гнезда под­ ферменной площадки опор с некоторым люфтом. Вследствие люф­ та стопоры не воспринимают тормозные и температурные усилия. При землетрясении расчетной силы суммарная продольная сейсми­ ческая сила от веса пролетного строения, достигающая 1600 Т, вы­ зывает разрыв тормозных анкерных стержней. При смещении про­ летного строения вступают в работу стопперы и продольная сейсми­ ческая сила передается на все опоры.- Конструкция закрепления пролетных строений на опорах показана на рис. V. 13.

Как видим, возможные решения схемы балочных мостов в от­ ношении условий распределения продольных сейсмических сил между опорами могут быть весьма разнообразны. При выборе того

130

или иного варианта следует иметь в виду, что связывание пролет­ ных строений в цепочку или другие специальные мероприятия требуют соответствующего изменения конструкции несущих эле­ ментов пролетных строений или опорных частей. При расчетной сейсмичности 7 баллов эти мероприятия, как правило, нецелесооб­ разны. При более высокой сейсмичности следует исходить из кон­ кретных условий проектирования в отношении продольного профи­ ля по оси перехода, высоты опор, условий их фундирования и т. и. Окончательный выбор схемы моста следует производить по сопо­ ставлению вариантов.

В балочных мостах, расположенных на кривой в плане, связы­ вание пролетных строений в цепочку может облегчить условия ра­ боты промежуточных опор и в поперечном к оси моста направле­ нии. Ю. В. Словинским была предложена схема балочного разрез­ ного моста на кривой, где пролетные строения шарнирно соединены между собой и с устоями, а на промежуточные опоры опираются неподвижно. При действии поперечных сейсмических сил цепочка шарнирно связанных пролетных строений работает в горизонталь­ ной плоскости как ломаная арка (или цепь), узлы которой служат дополнительными упорами для верхних точек промежуточных опор. Такая схема целесообразна при промежуточных опорах большой высоты.

§ V.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ БАЛОЧНЫХ МОСТОВ

Для балочных мостов, возводимых в сейсмических районах, мо­ гут быть применены все обычные типы стальных и железобетонных пролетных строений, включая сборные и предварительно напря­ женные. При расчетной сейсмичности 7 баллов конструкция про­ летных строений, как правило, не требует каких-либо изменений. Только при более высокой сейсмичности могут потребоваться до­ полнительные мероприятия, приводящие к некоторым изменениям типов или конструкций пролетных строений больших и средних (а иногда и малых) пролетов. Эти мероприятия имеют целью сниже­ ние веса пролетных строений, обеспечение их прочности и устойчи­ вости при сейсмическом воздействии, а также осуществление пере­ дачи сейсмических сил от веса пролетных строений на опоры в соответствии с принятой схемой работы последних (см. § V.2).

Для снижения собственного веса пролетных строений балочных мостов, возводимых в сейсмических районах, могут быть рекомен­ дованы следующие мероприятия:

1. Применение облегченных конструкций проезжей части. Ве проезжей части обычного типа составляет значительную долю соб­ ственного веса пролетных строений, поэтому облегчение проезжей части является эффективным мероприятием. В автодорожных же­ лезобетонных мостах облегчение может быть достигнуто путем устранения подуклонного и выравнивающего слоев (за счет повы­ шения точности изготовления и монтажа сборных несущих элемен­ тов), применения эффективной изоляции й покрытия ездового по­