СИСТЕМА ГИБКИХ ОТТЯЖЕК, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ МОСТОВ

Полезная модель относится к области строительства металлических автодорожных висячих, вантовых и арочных мостов с подвесными пролетными строениями большой длины.
Известны конструкции висячих и вантовых автодорожных мостов с металлическими пролетными строениями (балками жесткости) большой длины (более 100 м), а также арочные мосты с гибкими подвесками металлических пролетных строений (затяжек) длиной более 100 м. В общем случае при воздействии воздушного потока на указанные мосты в них возникают аэродинамические нагрузки - сила лобового сопротивления, подъемная сила и крутящий момент. В результате такого воздействия в пролетных строениях указанных мостов появляются сложные динамические процессы, связанные с развитием значительных деформаций колеблющейся конструкции, опасных для ее прочности (выносливости). Для снижения амплитуд опасных колебаний на пролетных строениях устанавливают обтекатели, виброгасители колебаний, увеличивают поперечную жесткость за счет уширения пролетного строения, повышают массу пролетных строений, применяют другие способы (В.К. Качурин, А.В. Брагин, Б.Г. Ерунов. Проектирование висячих и вантовых мостов. М.: Транспорт, 1971. Байтовые мосты / под редакцией А.А. Петропавловского. М.: Транспорт. 1985).
В трубопроводных висячих и вантовых мостах с большими пролетами для обеспечения проектной прочности и жесткости при ветровых воздействиях применяют также специальные конструктивные системы - ветровые параболические канатные пояса и ветровые оттяжки (Байтовые мосты / под редакцией А.А. Петропавловского. М. : Транспорт. 1985. СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы / Минстрой России. М.: 1996). Эти системы позволяют значительно снизить опасные для моста горизонтальные и вертикальные амплитуды колебаний.
Указанная система ветровых оттяжек из стальных канатов Байтового моста принята в качестве прототипа предлагаемой полезной модели (Байтовые мосты / под редакцией А.А. Петропавловского. М.: Транспорт. 1985). Она состоит из расчетного количества гибких (тросовых) оттяжек и анкерных опор, расположенных на берегах или в акватории. Каждая оттяжка одним концом закреплена жестко в узлах на боковых плоскостях пролетных строений, а другим концом - в натяжных устройствах, размещенных на анкерных опорах. Расстояния от анкерных опор до опор моста определяются необходимостью образования расчетных углов между оттяжками и продольной осью пролетного строения.
Основной недостаток указанной системы заключается в необходимости возведения анкерных опор, требующих дополнительных затрат материалов, труда, времени и, как следствие, финансовых средств на возведение моста.
Технической задачей полезной модели является снижение опасных для целостности больших металлических пролетных строений автодорожных мостов и горизонтальных и вертикальных перемещений (амплитуд) под воздействием ветровых нагрузок, а также снижение затрат материалов и труда на возведение моста.
Система гибких оттяжек, обеспечивающая аэродинамическую устойчивость и жесткость мостов, состоит из расчетного количества натянутых гибких (тросовых) оттяжек, закрепленных одним концом жестко в анкерных узлах, расположенных на пролетных строениях, а вторым концом в натяжных устройствах, расположенных за пределами моста, заключается в том, что все гибкие (например, тросовые) оттяжки размещены крест-на-крест под пролетными строениями, при этом одни концы всех оттяжек закреплены жестко в анкерных узлах, расположенных на нижних плоскостях пролетных строений, а вторые концы оттяжек закреплены в натяжных устройствах, расположенных на удлиненных для их размещения участках опор моста ниже пролетных строений.
На фиг. 1 показан участок Байтового моста с металлическим пролетным строением и двумя пилонными удлиненными опорами, где обозначено:
а - вид пролетного строения по фасаду;
б - вид пролетного строения сверху;
в - вид пролетного строения снизу по сечению I-I.
Полезная модель состоит из: 1 - вантовое пролетное строение; 2 - ванты; 3 - стойка пилона; 4 - пилонная удлиненная опора; 5 - удлиненный участок опоры; 6 - оттяжки; 7 - натяжное устройство; 8 - анкерный узел на пролетном строении; 9 - нижняя плоскость пролетного строения.
Установка оттяжек 6 в рабочее положение производится от середины собранного Байтового пролетного строения 1 к опорам 4 в следующей последовательности.
В начале жестко закрепляется конец самой длинной оттяжки 6 в узле закрепления 8 на пролетном строении 1. Затем второй конец оттяжки 6 заводится в натяжное устройство 7 на опоре 4. После натяжения оттяжки 6 до расчетного значения ее конец закрепляется жестко или через демпфер в натяжном устройстве 7 на опоре. Затем по такой же технологии производится установка второй самой длинной оттяжки 6 в узле закрепления 8, расположенном на пролетном строении 1, напротив предыдущего узла закрепления 8. Таким образом осуществляется установка всех оттяжек во всех пролетах моста.
Установка оттяжек 6 в проектное положение может производиться в процессе монтажа пролетного строения «в навес» последовательно от опоры к середине пролетного строения после закрепления очередной пары вант к поднятому очередному блоку пролетного строения.
При натяжении оттяжек следует строго выдерживать проектное положение осей пролетных строений в горизонтальных и вертикальных плоскостях.
Система оттяжек после их натяжения повышает также продольную жесткость пролетных строений.