Двухарочный каменный мост в Японии | |
Предок | Клэппер мост |
---|---|
Потомок | Ферменный арочный мост, лунный мост (каменная кладка) |
Перевозит | пешеходов, транспортные средства, легкорельсовый транспорт, тяжелый рельс, вода |
Диапазон пролета | короткий, но часто устанавливается встык, чтобы сформировать большую общую длину |
Материал | каменная кладка, бетон, кованое железо, чугун, древесина, конструкционная сталь |
Подвижный | No |
Проектные усилия | Низкий |
Требуется ложное срабатывание | Да |
Арочный мост - это мост с абатментами на каждом конце в форме изогнутая дуга. Арочные мосты работают за счет передачи веса моста и его нагрузок частично на горизонтальную ось, сдерживаемую опорами с обеих сторон. Виадук (длинный мост) может состоять из серии арок, хотя сегодня обычно используются другие более экономичные конструкции.
Возможно, самый старый существующий арочный мост - Микенский мост Аркадико в Греции примерно с 1300 г. до н.э. Каменный арочный мост до сих пор используется местным населением. Хорошо сохранившийся эллинистический мост на Элеутерне имеет треугольную арку на выступе. 4 век до н. Э. Родосский пешеходный мост опирается на ранний воуссуар арх.
Хотя настоящие арки уже были известны этрускам и древние греки, римляне были - как и свод и купол - первыми, кто полностью осознал потенциал арок для строительства мостов. Список римских мостов, составленный инженером Колином О'Коннором, включает 330 римских каменных мостов для движения транспорта, 34 римских деревянных моста и 54 римских акведука. мосты, значительная часть которых еще стоит и даже использовалась для перевозки автомобилей. Более полное исследование итальянского ученого Витторио Галлиаццо обнаружило 931 римский мост, в основном каменный, в 26 разных странах (включая бывшую Югославию ).
римские арочные мосты обычно полукруглыми, хотя несколько мостов были сегментарными арочными (например, мост Алконетар ), мосты с изогнутой аркой, которая меньше полукруга. Преимущества сегментарного арочного моста заключались в том, что он позволял большое количество паводковой воды могло пройти под ним, что предотвратило бы снос моста во время наводнения, а сам мост мог бы быть более легким. Как правило, римские мосты имели клиновидные основные арочные камни (voussoirs ) одного и того же размера и формы. Римляне построили как однопролетные, так и длинные арочные акведуки, такие как Pont du Gard и акведук Сеговии. Их мосты с давних времен фигурировали в отверстиях для затопления пирсов, например, в Понсе Фабрициусе в Риме (62 г. до н.э.) до сих пор стоит один из старейших крупных мостов в мире.
Акведук Сеговии (ок. 100 г. н.э.)римские инженеры были первыми и до промышленной революции единственными, кто строил мосты из бетона, который они называется Opus caementicium. Снаружи обычно облицовывали кирпичом или тесаной, как на мосту Алькантара.
Римляне также ввели в мостостроение сегментные арочные мосты. Мост Лимира на юго-западе Турции длиной 330 м (1080 футов) имеет 26 сегментных арок со средним отношением пролета к высоте 5,3: 1, что придает мосту необычно плоский вид. профиль непревзойденный более тысячелетия. Мост Траяна через Дунай состоял из открытых перемычек деревянных сегментных арок (стоящих на бетонных опорах высотой 40 м (130 футов)). Это должен был быть самый длинный арочный мост за тысячу лет как с точки зрения общей, так и с точки зрения длины отдельных пролетов, в то время как самый длинный сохранившийся римский мост - это 790 м в длину (2590 футов) в длину Пуэнте Романо на Мерида. Позднеримский мост Карамагара в Каппадокии может представлять собой самый ранний сохранившийся мост с остроконечной аркой.
Мост Дьявола, Сере, Франция (1341 г.))В средневековой Европе мостостроители усовершенствовали римские сооружения, используя более узкие опоры, более тонкие арочные стволы и более высокие пролеты для подъема мостов. Готические заостренные арки также были введены, уменьшив поперечную тягу, и увеличили пролеты, как и у эксцентрического Пуэнте-дель-Дьябло (1282).
Именно в 14 веке мостостроение достигло новых высот. Длина пролета 40 м (130 футов), ранее неслыханная в истории строительства арок из каменной кладки, теперь была достигнута в таких разных местах, как Испания (Пуэнте-де-Сан-Мартин ), Италия (Мост Кастельвеккьо ) и Франции (Дьявольский мост и Большой мост ) и с такими разными типами арок, как полукруглые, заостренные и сегментные арки. мост в Треццо-сулл'Адда, разрушенный в 15 веке, даже имел длину пролета 72 м (236 футов), не подходящую до 1796 года.
Понте Веккьо, Флоренция, Италия (1345)Конструкции, такие как нашумевший флорентийский сегментарный арочный мост Понте Веккьо (1345), комбинированная звуковая инженерия (от пролета до- коэффициент подъема более 5,3 к 1) с эстетической привлекательностью. Три элегантные арки моста эпохи Возрождения Понте Санта-Тринита (1569 г.) составляют старейший в мире мост с эллиптической аркой. Такие низко поднимающиеся конструкции требовали массивных опор, которые на венецианском мосту Риальто и Флейшбрюке в Нюрнберге ( отношение пролета к подъему 6,4: 1) были заложены на тысячах деревянных свай, частично утрамбованных под углом в грунт, чтобы более эффективно противодействовать поперечной нагрузке.
Ричмондский мост, самый старый действующий мост в Австралии (1825 г.)В Китае самый старый существующий арочный мост - мост Чжаочжоу 605 г. н.э., который сочетал в себе очень низкий пролет - передаточное отношение 5,2: 1, с применением перемычек арок (укрепленных железными скобами). Мост Чжаочжоу длиной 167 футов (51 м) и пролетом 123 фута (37 м) является первым в мире полностью каменным сегментным арочным мостом с открытыми перемычками, обеспечивающим более широкий проход для паводковых вод. Мосты с перфорированными перемычками можно найти по всему миру, например, в Китае (Мост Чжаочжоу, 7 век). Греция (Мост Арты, 17 век) и Уэльс (Мост Кенарта, 18 век).
В более позднее время каменные и кирпичные арки продолжали строить многие инженеры-строители, в том числе Томас Телфорд, Isambard Kingdom Brunel и Джон Ренни. Ключевым пионером был Жан-Родольф Перроне, который использовал гораздо более узкие опоры, пересмотрел методы расчета и исключительно низкие отношения пролета к высоте. При строительстве арочных мостов все чаще используются различные материалы, такие как чугун, сталь и бетон.
Камень, кирпич и другие подобные материалы обладают прочностью при сжатии и в некоторой степени так же при сдвиге, но не могут противостоять большой силе при растяжении. В результате арочные мосты из каменной кладки спроектированы таким образом, чтобы, насколько это возможно, постоянно подвергаться сжатию. Каждая арка построена на временном кадре ложной работы, известном как центрирующий. В мостах с первой компрессионной аркой трапецеидальный камень в середине моста выдерживал вес остальной части моста. Чем больше веса приходилось на мост, тем прочнее становилась его конструкция. В мостах с арочной кладкой используется некоторое количество заполняющего материала (обычно уплотненный щебень) над аркой, чтобы увеличить этот собственный вес на мосту и предотвратить возникновение напряжения в арочном кольце при перемещении нагрузок по мосту. Другими материалами, которые использовались для строительства этого типа моста, были кирпич и неармированный бетон. При использовании каменной кладки (ограненный камень) углы граней сокращаются, чтобы минимизировать усилия сдвига. Если используется случайная кладка (неотрезанные и неподготовленные камни), они засыпаются вместе, и раствор дает возможность затвердеть до того, как будет удалена ложная кладка.
Традиционные арки из каменной кладки, как правило, долговечны и в некоторой степени устойчивы к осадке или подрыву. Однако по сравнению с современными альтернативами такие мосты очень тяжелые и требуют обширного фундамента. Их также дорого строить там, где высоки затраты на рабочую силу.
Арка Корбеля, построенная из циклопической каменной кладки, в греческом мосту Аркадико
Арка Корбеля в форме равнобедренного треугольника, поддерживающего греческий мост Элефтерна
Арка со скругленными углами с необрезанной кладкой
Арка с выступом с каменной кладкой, вырезанной в форме арки
Каркасный арочный мост - это каменный или каменный мост, в котором каждый последовательно более высокий уровень (слой) консолей немного больше, чем предыдущий. Ступени кладки можно обрезать, чтобы арка имела округлую форму. Арка пояса не создает толчка или давления наружу в нижней части арки и не считается настоящей аркой. Она более устойчива, чем настоящая арка, потому что в ней нет такой тяги. Недостатком является то, что этот тип арки не подходит для больших пролетов.
Роман Пон-Сен-Мартен
Трехэтажный римский Пон-дю Гар акведук
Римская сегментарная арка Мост в Лимире
В некоторых местах необходимо перекрыть широкий проход на относительно большой высоте, например, когда требуется канал или водоснабжение. охватывают долину. Вместо того, чтобы строить очень большие арки или очень высокие опорные колонны (сложно использовать камень), ряд арочных конструкций возводится одна над другой с более широкими конструкциями у основания. Роман инженеры-строители разработали дизайн и построили изысканные конструкции, используя только простые материалы, оборудование и математику. Этот тип до сих пор используется на виадуках каналов и проезжей части, поскольку он имеет приятную форму, особенно когда он пересекает воду, поскольку отражения арок образуют визуальное впечатление кругов или эллипсов.
Гросвенор-Бридж (Честер), арочный мост с закрытыми перемычками
Мост Александра Гамильтона, арочный мост с открытыми перемычками
мост Галена-Крик, Соборный арочный мост
Этот тип моста состоит из арки, настил которой полностью находится над аркой. Область между аркой и настилом известна как перемычка. Если перемычка сплошная, как правило, в случае каменного или каменного арочного моста, мост называется арочным мостом с закрытой перемычкой. Если настил поддерживается несколькими вертикальными колоннами, поднимающимися из арки, мост известен как арочный мост с открытой перемычкой. Мост Александра Гамильтона является примером арочного моста с открытыми перемычками. Наконец, если арка поддерживает настил только в верхней части арки, мост называется арочным мостом собора.
Этот тип моста имеет арку, основание которой находится на уровне или ниже палубы, но вершина которой возвышается над ней, поэтому настил проходит через арку. Центральная часть настила поддерживается аркой с помощью подвесных тросов или стяжек, как в случае арочного моста. Концы моста могут поддерживаться снизу, как в случае арочного моста палубы. Любая часть, поддерживаемая аркой ниже, может иметь закрытые или открытые перемычки.
Сиднейский мост Харбор-Бридж - это мост с проходной аркой, в котором используется арка ферменного типа.
Также известный как арка из тетивы, этот тип арочного моста включает перемычку между двумя противоположными концами арки. Стяжка обычно представляет собой настил и способна выдерживать горизонтальные осевые силы, которые обычно оказываются на опорах арочного моста.
Палуба подвешена к арке. Арка находится в состоянии сжатия, в отличие от подвесного моста, где цепная цепь находится в состоянии растяжения. Арочный мост может быть и сквозным.
Настил моста Фремонт проходит через арку, центральный пролет подвешен к арке и связывает ее, а боковые пролеты палубы поддерживаются.
Одноарочный мост Старый мост в Мостаре в Боснии и Герцеговине
Остроконечная арка Пуэнте-дель-Дьябло в Испании
Alte Nahebrücke (около 1300 г.) поддерживает здания на своих опорах.
Krämerbrücke (1325 г.) - самый длинный непрерывно населенный мост в Европе.
Понте Санта-Тринита. Первый мост с эллиптическими арками
Мост Риальто через Гранд-канал в Венеции, Италия (2011)
Каменная кладка Лунный мост с изображением опорные пандусы, воспринимающие горизонтальную тягу арки
моста Фредрикстад в Фредрикстад, Норвегия
Мост на главной улице в Колумбус, штат Огайо - единственный подвесной мост с наклонной аркой в Северной Америке.
Мост Чаотяньмэнь в Чунцине, Китай, самый длинный в мире арочный мост.
Виадук Гарабит представляет собой кованый железный арочный мост с фермами.
мост из сухого камня, так называемый Porta Rosa (4 век до н.э.), в Элеа, Провинция Салерно, Кампания, Италия (2005)
Мост в Чески-Крумлов, Чешская Республика (2004)
Гросвенорский мост через реку Ди в Честере, Чешире, Англия, Великобритания (2007)
Мост Юнион-Арк с Вашингтонским акведуком и бульваром МакАртур (ранее называвшимся Кондуит-роуд), Домик Джона, округ Монтгомери, Мэриленд, США (2008)
Арлингтонский мемориальный мост через реку Потомак в Вашингтоне, округ Колумбия, США (2007)
Мост Фрэнсиса Скотта Ки через реку Потомак в Вашингтоне, округ Колумбия, США (2006)
Мост Вудро Вильсона, по которому проходит межштатная автомагистраль 95 (I-95) и кольцевая дорога Кэпитал через реку Потомак между Александрией, Вирджиния и Оксон-Хилл, Мэриленд, США (2007)
Тайн-Бридж через Ривер Тайн, Ньюкасл на Тайне, Англия, Великобритания (2004)
Мост Адских Врат через Ист-Ривер, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США
Сиднейский мост Харбор-Бридж, Сидней, Новый Южный Уэльс, Австралия (2010)
Гейтсхедский мост Миллениум над река Тайн, Ньюкасл-апон-Тайн, Англия, Великобритания (2005)
Мост через реку Дакси высокоскоростной железной дороги Цзиньхуа – Вэньчжоу
Большинство современных арочных мостов изготавливаются из железобетона. Этот тип моста подходит там, где может быть возведено временное центрирование для поддержки опалубки, арматурной стали и неотвержденного бетона. Когда бетон достаточно затвердеет, формы и опалубки удаляются. Также можно построить железобетонную арку из сборного железобетона, где арка состоит из двух половин, которые затем опираются друг на друга.
Многие современные мосты, сделанные из стали или железобетона, часто несут часть нагрузки за счет растяжения внутри своей конструкции. Это уменьшает или устраняет горизонтальное воздействие на опоры и позволяет устанавливать их на более слабом грунте. Конструктивно и аналитически это не настоящие арки, а, скорее, балка в форме арки. Подробнее об этом типе см. фермо-арочный мост.
Современная эволюция арочного моста - длиннопролетный сквозной арочный мост. Это стало возможным благодаря использованию легких материалов, устойчивых к растяжению, таких как сталь и предварительно напряженный бетон.
На Викискладе есть материалы, связанные с арочными мостами. |