Мосты — это конструкции, построенные над реками, озерами и океанами для обеспечения беспрепятственного проезда транспорта и пешеходов.

Поскольку транспортная отрасль стремительно развивается, мосты теперь проектируются для пересечения горных ручьев, преодоления сложной геологии и удовлетворения разнообразных транспортных потребностей.

При классификации мостов на основе их конструкции особое внимание уделяется механическим характеристикам, которые необходимы для понимания основных особенностей различных типов мостов.

Эта классификация является важным аспектом при изучении мостостроения. Основные элементы конструкции, являющиеся основой, делятся на пять категорий: балочный мост, арочный мост, стальной каркасный мост, вантовый мост и подвесной мост.

1. Балочный мост:

Основная балка является основным несущим элементом, силовые характеристики которого зависят от изгиба балки. Для мостов малого и среднего пролета обычно используются такие материалы, как железобетон и предварительно напряженный бетон.

Опорные балочные мосты подходят для пролетов длиной до 20 метров, в то время как консольные и неразрезные балочные мосты могут иметь пролеты длиной 60-70 метров.

Преимущества включают в себя использование местных материалов, промышленное строительство, долговечность, адаптивность и продуманную теорию проектирования.

Однако из-за конструкции возникают ограничения, на которые приходится значительная часть общей расчетной нагрузки, что ограничивает его способность преодолевать большие расстояния.

2. Арочный мост:

Ребро арки является основным несущим элементом, поддерживающим давление и горизонтальную тягу в основании. Используются такие материалы, как каменная кладка и железобетон, при этом пролеты варьируются от десятков до 300 метров.

Преимущества включают в себя большую грузоподъемность пролетного строения, меньшее использование стали и цемента, долговечность, эстетичный дизайн и более простую конструкцию. Однако при строительстве многоствольных неразрезных арочных мостов возникают проблемы с требованиями к фундаменту и повышаются затраты.

3. Мост на стальной раме:

Этот тип моста представляет собой связную конструкцию с жесткими соединениями между стойками и основными балками, разделяющими совместные усилия.

Характеристики включают в себя жесткое соединение стойки и основной балки, что уменьшает положительные изгибающие моменты и обеспечивает вертикальную силу при сохранении изгибающих моментов.

Железобетон является основным материалом, подходящим для строительства пролетных строений малого и среднего размера, особенно в местах, где требуется больший зазор под мостом.

К преимуществам относятся небольшие внешние размеры, увеличенный запас высоты под мостом, широкий обзор и сокращение использования бетона. Однако к недостаткам относятся более высокая стоимость фундамента, большие объемы стали и дополнительные внутренние нагрузки в сверхстатичных конструкциях.

4. Вантовый мост:

К основным несущим элементам относятся балки, тросы и опоры, а провода, протянутые от здания к шахте, обеспечивают повышенную упругость опоры. Нагрузка передается от стойки на провода и опору. Основными материалами являются предварительно напряженные стальные тросы, бетон и сталь, что делает его пригодным для строительства средних и больших мостов.

Преимущества включают в себя меньший размер балки, увеличенную грузоподъемность пролетного строения, лучшую ветроустойчивость по сравнению с подвесными мостами и упрощенную конструкцию без центрального анкерного стержня. Однако проблемы включают в себя сложные расчеты, сложные конструкции для соединения канатов и балок или башен, а также необходимость работы на высоте со строгими техническими требованиями.

5. Подвесной мост:

Основной трос действует как основной несущий элемент, передавая внешние нагрузки от балки через стяжку к основному тросу, а затем к концам анкерного стержня. Предварительно напряженные стальные тросы, бетон и сталь являются основными материалами, подходящими для строительства больших и сверхбольших мостов.

К преимуществам можно отнести равномерное распределение усилия благодаря высокопрочным стальным тросам, что обеспечивает значительную грузоподъемность. Однако к недостаткам можно отнести низкую общую прочность стали, плохую ветроустойчивость и необходимость в креплениях с обоих концов, что приводит к удорожанию и усложнению конструкции.