Изложены современные расчетные и конструктивные подходы к проектированию стальных и сталежелезобетонных мостов. Приведены различные методики расчета стальных и сталежелезобетонных конструкций, а также расчетные подходы, положенные в основу новых украинских мостовых норм, которые сейчас создаются. Особое внимание уделено новым конструктивным решениям, направленным на увеличение долговечности мостов. В книге приведено много новой информации, которая позволяет читателю анализировать существующие конструктивные решения мостовых конструкций и расчетных методик. В книге также дана информация о новой программе расчета стальных и сталежелезобетонных сечений мостов. Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и строительством мостов.

Том I.

Введение

1. Классификации мостов
2. Появление стальных мостов
3. Материалы и полуфабрикаты
4. Расчетные положения и нагрузки
5. Расчеты прочности и устойчивости
6. Расчеты выносливости
7. Динамические расчеты
8. Регулирование усилий
9. Соединение
10. Ортотропные плиты

Том II.

11. Канатные элементы в мостах
12. Конструкции со сплошными стенками
13. Фермы
14. Сталежелезобетонные мосты
15. Элементы мостового полотна
16. Опорные части и деформационные швы
17. Защита моста от коррозии
18. Монтаж
19. Мосты отечественной проектировки
20. Программный комплекс BridgeProf

Введение

В книге Евгения Оскаровича Патона «Стальные мосты» приведено высказывание английского историка Маколея о том, что «наибольшее влияние на развитие культуры имели те изобретения, которые способствовали сокращению расстояний». Патон отнес к таким изобретениям мосты, и он был несомненно прав. Со времени написания его книги прошел почти век. Сейчас самолеты могут перенести вас в считанные часы на другой край планеты, а электронные средства коммуникаций сделали наш мир размером с многоквартирный дом. Но мосты не утратили своего значения. Их продолжают строить все больше, и сами мосты становятся все сложнее. В настоящее время построены уникальные мостовые переходы через морские проливы в Японии и Дании. Становятся все реальнее ранее фантастические проекты мостовых переходов через большие водные преграды, такие как через Мессинский пролив (связь Сицилии с континентальной Италией), через Гибралтар (связь Европы и Африки) и через Берингов пролив (связь Азии и Америки).

Основой успешно построенного, долговечного и надежного моста является нормативная база, т.е. свод правил, по которым должно выполняться его проектирование, строительство, контроль и приемка в эксплуатацию. К моменту написания книги сложилась ситуация, при которой отечественные нормы во многом не соответствуют современным взглядам на мостовую конструкцию. В книге рассмотрены основные несоответствия между отечественной нормативной базой и европейскими нормами, а также некоторыми разделами новых мостовых норм США.

История зарождения мостостроения всегда притягивала к себе автора, поэтому в книге приведен краткий исторический очерк о стальных мостах. На рассмотренных примерах мостов прошлого можно проследить зарождение и становление многих областей науки и техники, которые впоследствии позволили создавать мосты с двухкилометровыми пролетами.

Знание свойств стали является необходимым условием успешной работы проектировщика стальных мостов. В реальной работе, при сооружении моста приходится постоянно решать вопросы, связанные с заменами марок сталей, принимать решения по ликвидации дефектов, связанных с изготовлением и эксплуатацией сооружения, из-за того, что сталь меняет свои свойства в результате нагрева и охлаждения, вынужденных пластических деформаций, циклических нагружений и т.п.

Ранее основная энергия отечественных инженеров-проектировщиков была направлена на создание конструкций с малой металлоемкостью. Экономия стали приводила к таким проектным решениям, за которые приходилось расплачиваться уже через несколько лет эксплуатации. В книге делается упор на том, что основное внимание должно быть уделено надежности и долговечности сооружений. Правильно выполненные расчеты выносливости соединений и элементов моста являются основой его безремонтной эксплуатации. В книге даны методики расчета выносливости соединений из европейских и американских норм.

Аэродинамические расчеты мостов подвесных систем — неотъемлемая часть общих расчетов моста, поскольку ветровая нагрузка с увеличением пролета становится определяющей. В книге рассмотрены наиболее опасные виды аэроупругих колебаний. Приведены формулы для определения критических параметров.

Одна из глав книги целиком посвящена вопросам проектирования и устройства соединений стальных конструкций. Создание удачной конструкции нового стыка или соединения, при кажущейся простоте вопроса, является определенным достижением инженерной мысли. Возможные разрушения мостовых конструкций, как правило, связаны с местами соединений. Вопросы, которые недостаточно ясно освещены в отечественных мостовых нормах, дополнены соответствующими разделами отечественных гражданских и европейских норм.

Регулирование усилий в элементах больших мостов — наиболее прогрессивный способ создания желаемого напряженно-деформированного состояния. Необходимость регулирования особенно остро ощущается при проектировании вантовых мостов. В книге приведен расчетный алгоритм регулирования, а также пример реального регулирования усилий в элементах большого вантового моста.

Проектированию ортотропных плит проезжей части мостов посвящена отдельная глава. В ней рассмотрены вопросы проектирования ортотропных плит с замкнутыми продольными ребрами, которые практически не были охвачены отечественными нормами, а также существующие конструкции покрытия проезжей части и способы защиты от коррозии ортотропных плит.

В книге достаточно уделено внимание проектированию мостов с канатными элементами. Удельный вес таких мостов, даже с относительно небольшими пролетами, в последнее время неуклонно увеличивается. В мостах подвесных систем есть возможность использовать материалы с очень высокой прочностью для основных растянутых элементов, что позволяет уменьшать вес пролетных строений.

Одна из глав книги посвящена мостам, запроектированным с участием автора.

В предлагаемой книге речь в основном идет о стальных мостах, хотя затронуты и иные вопросы. Книга может быть полезна инженерам, проектирующим и строящим мосты.

Для удобства прочтения ссылки на литературные источники и оглавления даны для каждой главы книги отдельно.

Автор выражает глубокую благодарность проф. Г.Б. Фуксу и д-ру техн. наук А.В. Перельмутеру за высказанные замечания после внимательного прочтения рукописи. Хочу выразить благодарность проф. М.И. Казакевичу за ценные советы, данные мне при работе над разделом «Аэродинамика».