Опора моста — это промежуточная опора, которая удерживает настил конструкции. Это массивная и постоянная опора, в отличие от подпорки , которая легче и обеспечивает временную поддержку. [1]
До появления бетона и использования чугуна , а затем стали, мосты строились из каменной кладки. Римские мосты были прочными, полукруглыми и опирались на толстые опоры, шириной примерно в половину пролета свода . [ 2]
Только с 1750 года, благодаря Жану-Родольфу Перроне , толщина опор могла быть уменьшена. Хотя считалось абсолютным правилом придавать им толщину, равную одной пятой пролета, Перроне предложил и добился того, чтобы толщина была равна одной десятой пролета, а подъемы варьировались от одной пятой до одной седьмой. Эти сокращения значительно уменьшили препятствие для потока воды, создаваемое конструкцией. [3] [4] С высотой 92 метра опоры виадука Фадес во Франции, открытые 10 октября 1909 года, являются самыми высокими традиционными опорами из каменной кладки, когда-либо построенными. [5]
Значительный прогресс был достигнут с изобретением современного натурального цемента, открытого в 1791 году Джеймсом Паркером в Англии, и особенно благодаря работе Луи Вика во Франции (1813–1818), который заложил основы промышленности гидравлических вяжущих веществ и, таким образом, бетона. Союз со сталью дал жизнь железобетону, что позволило строить все более смелые и экономичные конструкции. Поль Сежурне был последним великим теоретиком каменных мостов, и его методы и формулы для расчета опор остаются актуальными и сегодня. [6]
Затем опоры стали тоньше и выше. Уже в 1937 году значительная высота была достигнута с мостом Золотые Ворота в Соединенных Штатах, высота опор которого составляет 230 метров.
Дальнейший скачок вперед произошел с появлением двух новых технологий: предварительно напряженного бетона, разработанного Эженом Фрейссине в 1928 году, и высокопрочного бетона в 1980-х годах. Сочетание этих двух технологий позволило возводить очень высокие опоры.
.JPG/1280px-Vieux_pont_de_Gien_(7).JPG)
В каменных опорах моста имеется несущая часть и заполняющая часть: [6]
Размеры опор определяются с учетом четырех критериев: устойчивость к опрокидыванию, прочность кладки опоры на сжатие, допустимое давление на грунт и эстетичность.
Однако опоры первых мостов не были рассчитаны, и характеристики конструкций вытекали из эмпирических формул. Опоры ранних конструкций были очень прочными, чтобы обеспечить устойчивость опоры во время строительства: каждая опора была самоустойчивой под действием распоры уже построенного свода. Впоследствии техническая эволюция, такая как одновременное строительство сводов, позволила усовершенствовать конструкцию.
Толщина опор на уровне линий пружин свода определяется по формулам Поля Сежурне . [7]
В этом случае высота конструкции, измеренная между верхом настила и землей, находится между значениями a/3 и a/2, где a обозначает пролет арки, которая обычно представляет собой полукруглую или эллиптическую арку. [7]
Толщина опоры e зависит исключительно от пролета арок: a/10 < e < a/8.
Общая высота конструкции обычно составляет от 1,5 до 2,5 м. [7]
Арки полукруглые, а их толщина T зависит как от пролета а арок, так и от высоты конструкции H: [7]
Если H = 2,5 а, то T = 0,1 а + 0,04H
Если H < 2,5 а, то T = 0,125 а + 0,04H
Однако, если пролет a небольшой (a<8 м), предпочтительнее использовать следующую формулу для T: T = 0,15 a + 0,4. [7]
Большинство опор современных мостов выполнены из железобетона или предварительно напряженного бетона для более крупных конструкций. В основном встречаются два типа форм: колонны или стены.
Каждая опора может состоять из одной или нескольких стен или колонн. Стандартные стены, которые можно найти на большинстве автомагистралей, представлены на иллюстрации напротив.
Колонны, являясь видимыми поверхностями, часто являются объектом архитектурного исследования. Это может привести к отличному от классического диска сечению или определенным поверхностям. Это называется архитектурный бетон.
Некоторые конструкции имеют формы свай, отличающиеся от этих двух классических форм колонны или стены. Настил моста Европа в Орлеане поддерживается особенно оригинальными трехопорными опорами.
.JPG/1280px-Nouveau_pont_de_Gien_(6).JPG)
Свая считается высокой, если ее высота превышает 70 м. Гибкость, отношение максимального диаметра ствола к высоте сваи, обычно меньше или равна 1/10°. Сжатие, оказываемое на основание сваи, усиливается как весом самой сваи, так и весом поддерживаемого настила, поскольку большая высота обычно сочетается, по архитектурным причинам, с большим пролетом. Поэтому это логичная и иногда привилегированная область для использования высокопрочного бетона. [8]
Высокоэффективные бетоны производятся путем снижения пористости бетона, что означает снижение отношения E/C массы воды к массе цемента на 1 м3 бетона. Отношение E/C ниже 0,4 обычно соответствует, для обычных цементов, области HPC (прочность тогда превышает 50 МПа). На практике, чтобы преодолеть снижение удобоукладываемости бетона из-за низкого отношения E/C, используются суперпластификаторы для дефлокуляции мелких частиц (цемента, минеральных добавок, ультратонких частиц). [9] [10] [11]
Состав бетона HPC80, использованного для моста Элорн, был следующим: [12]
Для возведения высоких опор можно использовать два метода строительства:
Сооружения с самыми высокими опорами в мире сосредоточены в Европе, а именно во Франции, Германии и Австрии. Первым из них является виадук Мийо , который имеет самую высокую опору в мире и еще две из девяти лучших. Список пятнадцати самых высоких опор выглядит следующим образом.
.jpg/1280px-Viaduc_de_la_Maine_(2).jpg)
.jpg/1280px-Viaduc_de_la_Maine_(6).jpg)
.jpg/1280px-Pont_Jean_Moulin_(4).jpg)