ВАНТОВЫЙ МОСТ Российский патент 1999 года по МПК E01D11/04 

Изобретение относится к области мостостроения, а точнее - к конструкциям вантовых мостов.

Известна конструкция вантового моста, включающая пилоны, балку жесткости и ванты, закрепленные на оголовках пилонов [1].

В конструкции моста использованы две пары разновеликих радиальных вант с пересечением длинных вант между собой в середине пролета, а длинных вант с короткими - в третях пролета. Кроме того, мост снабжен тросом, подвешенным к пилонам в средней по высоте их части и закрепленным в узлах пересечения длинных вант с короткими с образованием трехпролетной провисающей нити, и дополнительными подвесками, прикрепленными одними концами к балке жесткости, а другими - к тросу.

Такая конструкция вантового моста не обладает достаточной жесткостью, особенно в поперечном направлении, поскольку элементы правой и левой несущих тросовых систем не связаны друг с другом. Поперечная жесткость пролетного строения моста обеспечивается в основном самой балкой жесткости, что далеко недостаточно.

Известен вантовый мост, включающий пилоны, металлическую балку жесткости и ванты, спиралевидно расположенные относительно балки жесткости и закрепленные на пилонах [2].

В конструкци моста применены две пары вант, каждая пара из которых выполнена в виде непрерывной нити, при этом обе нити перекрещиваются в плане на участках между серединой пролета и соответствующим пилоном.

Мост имеет недостаточную жесткость, лимитируемую длиной пролета, а также повышенную концентрацию напряжений на растяжение в местах огибания вантами балки жесткости. Кроме того, выполнение балки жесткости в виде овальной трехслойной оболочки, имеющей большую ось симметрии в вертикальной плоскости, в значительной степени увеличивает ветровые нагрузки, воспринимаемые пролетным строением моста, усложняя условия работы вант.

Целью изобретения является равномерное распределение напряжений в несущей части моста и повышение его жесткости.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции вантового моста, включающей пилоны, металлическую балку жесткости и ванты, спиралевидно расположенные относительно балки жесткости и закрепленные на пилонах, пилоны выполнены с кольцевыми оголовками, а ванты спиралевидно закреплены относительно балки жесткости на кольцевых оголовках со смещением их по длине окружности кольцевых оголовков в пределах образуя контур переменного сечения, сужающийся к средней части пролетного строения моста.

Металлическая балка жесткости образована поперечными поясами жесткости, соединяющими узлы пересечения вант, и продольными балками, уложенными на пояса жесткости в пределах проезжей части пролетного строения моста.

Использование кольцевых оголовков, жестко связанных с пилонами, позволяет закрепить ванты с равномерным шагом по всему периметру кольцевых оголовков и сформировать круговой контур переменного сечения пролетного строения моста, сужающейся к его средней части. Такая конструкция вантовой фермы позволяет равномерно распределять усилия, возникающие в элементах фермы, и в значительной степени улучшить условия их работы прежде всего от усилий на растяжение.

Спиралевидное относительно балки жесткости крепление вант на кольцевых оголовках со смещением их по длине окружности оголовков на позволяет получить достаточное число скрепляемых пересечений вант, обеспечивающее требуемую жесткость конструкции фермы.

Выполнение металлической балки жесткости с поперечными поясами жесткости, соединяющими узлы пересечения вант, также позволяет повысить жесткость пролетного строения моста.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид вантового моста, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - фрагмент балки жесткости (вид Б на фиг. 2), на фиг. 4 - узел крепления пересекающихся вант (узел 1 на фиг. 3), на фиг. 5 - узел соединения вант с балкой жесткости (разрез В-В на фиг. 3).

Вантовый мост содержит пилоны 1, металлическую балку жесткости 2 и ванты 3, образующие несущую конструкцию моста. С задней стороны пилонов жестко закреплены кольцевые оголовки 4, к которым крепятся ванты. Ванты крепятся к кольцевым оголовкам спиралевидно относительно балки жесткости со смещением их по длине окружности оголовков в пределах образуя круговой контур переменного сечения, сужающийся к средней части пролетного строения моста. При этом ванты являются спиралевидной образующей кругового контура фермы моста. С береговой части пилоны поддерживаются анкерными растяжками 5.

В узлах пересечения 6 ванты скрепляются хомутами 7, соединяемыми поперечными поясами жесткости 8 по всему периметру поперечного сечения вантовой фермы моста. В пределах проезжей части 9 моста на пояса жесткости уложены продольные балки 10, а на них - плиты покрытия 11.

Поперечные пояса жесткости могут быть расположены через 1 - 2 ряда узлов пересечения вант в зависимости от шага пересечений.

Исходя из расчетной нагрузки на мост (собственный вес металлоконструкций, нагрузка от транспортных средств и пешеходов, расположенных с максимальной плотностью, ветровая нагрузка) с учетом необходимого запаса прочности определяют количество вант в конструкции пролетного строения моста. Закрепляют ванты 3 на кольцевых оголовках 4 с возможностью их натяжения, начиная с вант, пересекающихся в верхней части фермы.

После окончательного натяжения вант места их пересечения закрепляют хомутами 7 и по рядам их пересечений монтируют поперечные пояса жесткости 8. Затем на поясах жесткости в пределах проезжей части 9 моста закрепляют продольные балки 10 и укладывают на них плиты покрытия 11.

При нагружении моста за счет спиралевидно закрепленных вант, связанных друг с другом в местах их пересечения и соединенных поперечными поясами жесткости, происходит равномерное распределение нагрузки, воспринимаемой его пролетным строением.

Источники информации, использованные при составлении заявки:
1. SU, 975867 A, 23.11.82.

2. SU, 1353864 A 1, 23.11.87.

Изобретение относится к мостостроению, а точнее к конструкциям вантовых мостов. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в равномерном распределении напряжений в несущей части моста и повышении его жесткости. Вантовый мост включает пилоны, металлическую балку жесткости и ванты, спиралевидно расположенные относительно балки жесткости и закрепленные на пилонах. Последние выполнены с кольцевыми оголовками, а ванты спиралевидно закреплены относительно балки жесткости на кольцевых оголовках со смещением их по длине окружности кольцевых оголовков в пределах (πR/2-πR), образуя контур переменного сечения, сужающийся к средней части пролетного строения моста. Металлическая балка жесткости образована поперечными поясами жесткости, соединяющими узлы пересечения вант, и продольными балками, уложенными на пояса жесткости в пределах проезжей части пролетного строения моста. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Вантовый мост, включающий пилоны, металлическую балку жесткости и ванты, спиралевидно расположенные относительно балки жесткости и закрепленные на пилонах, отличающийся тем, что пилоны выполнены с кольцевыми оголовками, а ванты спиралевидно закреплены относительно балки жесткости на кольцевых оголовках со смещением их по длине окружности оголовков в пределах образуя контур переменного сечения, сужающийся к средней части пролетного строения моста. 2. Мост по п. 1, отличающийся тем, что металлическая балка жесткости образована поперечными поясами жесткости, соединяющими узлы пересечения вант, и продольными балками, уложенными на пояса жесткости в пределах проезжей части пролетного строения моста.