Простой подвесной мост (также канатный мост , поворотный мост (в Новой Зеландии ), подвесной мост , висячий мост и цепной мост ) — примитивный тип моста , в котором настил моста лежит на двух параллельных несущих тросах, которые закреплены на обоих концах. У них нет башен или опор. Тросы следуют пологой нисходящей дуге цепной связи , которая движется в ответ на динамические нагрузки на настил моста.
Изгиб настила и его большое перемещение под нагрузкой делают такие мосты непригодными для движения транспортных средств. Простые подвесные мосты ограничены в своем использовании для пешеходного движения. Для безопасности они построены с прочными тросами поручней, поддерживаемыми короткими опорами на каждом конце и проходящими параллельно несущим тросам. Иногда они могут быть основным несущим элементом, а настил подвешен ниже. Простые подвесные мосты считаются наиболее эффективной и устойчивой конструкцией в сельских районах, особенно для речных переходов, которые находятся в непойменной топографии , такой как ущелья.
В некоторых контекстах термин «простой подвесной мост» относится не к этому типу моста, а скорее к мосту с подвесным настилом , который является «простым» в том смысле, что его настил не укреплен. [1] [2] Хотя простые подвесные мосты и «простые» подвесные настильные мосты во многих отношениях похожи, они различаются по своей физике. На простом подвесном мосту основные тросы (или цепи) следуют гиперболической кривой, цепной линии . Это происходит потому, что основные тросы свободно висят. Напротив, на подвесном настиле моста (независимо от того, «простой» он или нет) основные тросы следуют параболической кривой . Это происходит потому, что основные тросы привязаны через равные интервалы к настилу моста ниже (см. кривая подвесного моста ).
Различия между этими двумя кривыми были вопросом важности в 17 веке, над которым работал Исаак Ньютон . [3] Решение было найдено в 1691 году Готфридом Лейбницем , Христианом Гюйгенсом и Иоганном Бернулли , которые вывели уравнение в ответ на вызов Якоба Бернулли . [4] Их решения были опубликованы в Acta Eruditorum за июнь 1691 года. [5] [6]
Напряженный ленточный мост также имеет один или несколько цепных изгибов и настил, уложенный на основные тросы. Однако, в отличие от простого подвесного моста, напряженный ленточный мост имеет жесткий настил, обычно из-за добавления компрессионных элементов (бетонных плит), уложенных поверх основных тросов. Эта жесткость позволяет мосту быть намного тяжелее, шире и более устойчивым.
Простой подвесной мост является старейшим известным типом подвесного моста , и, игнорируя возможность доколумбовых трансокеанских контактов , было по крайней мере два независимых изобретения простого подвесного моста, в более широком регионе Гималаев и Южной Америке . [7]
Самые ранние упоминания о подвесных мостах появляются в записях династии Хань о путешествиях китайских дипломатических миссий в страны на западной и южной окраине Гималаев , а именно в хребет Гиндукуш в Афганистане и земли Гандхары и Гилгита . [8] Это были простые подвесные мосты из трех или более тросов, сделанных из виноградных лоз , где люди шли прямо по тросам, чтобы перейти дорогу. Позже они также использовали настилы из досок, опирающихся на два троса. [8]
В Южной Америке канатные мосты инков существовали до прибытия испанцев в Анды в 16 веке. Самый старый известный подвесной мост, о котором сообщалось из руин, [ необходимо уточнение ] датируется 7 веком в Центральной Америке (см. Мост майя в Яшчилане ).
Простые подвесные мосты с использованием железных цепей также задокументированы в Тибете и Китае . Один мост на верхней Янцзы датируется 7-м веком. Несколько приписываются тибетскому монаху Тханг Тонг Гьялпо , который, как сообщается, построил несколько мостов в Тибете и Бутане в 15-м веке, включая Чушул Чакзам и один в Чуке . [7] Другой пример, мост Лудинг , датируется 1703 годом, он охватывает 100 м с использованием 11 железных цепей. [7]
Развитие подвесных мостов из проволочного троса относится к временному простому подвесному мосту в Аннонае, построенному Марком Сегуином и его братьями в 1822 году. Он протянулся всего на 18 м. [7] Однако простые конструкции подвесных мостов были в значительной степени устаревшими после изобретения и патента подвесного моста на палубе в 19 веке Джеймсом Финли . [9] Английская картина конца 18 века с изображением моста в Шринагаре [ требуется ссылка ] , тогда входившего в состав королевства Гархвал , предвосхищает изобретение подвесного моста на палубе. Этот необычный мост, построенный на пойме, имел подвесные пандусы на палубе, используемые для доступа к простому подвесному мосту, поддерживаемому башнями.
Этот тип моста известен как канатный мост из-за его исторической конструкции из веревки . Канатные мосты инков до сих пор строятся из местных материалов, в основном из веревки, в некоторых районах Южной Америки. Эти канатные мосты должны периодически обновляться из-за ограниченного срока службы материалов, а канатные компоненты изготавливаются семьями в качестве вклада в общее дело.
Простые подвесные мосты, предназначенные для пешеходов и скота, до сих пор строятся по образцу древнего канатного моста инков , но с использованием троса и иногда стального или алюминиевого решетчатого настила вместо дерева.
В современных мостах вместо (волоконного) каната используются такие материалы, как стальной канат , цепь и специальные шарнирные стальные балки.
В северо-восточном индийском штате Мегхалая , Кхаси и Джайнтия [10] племена создали живые корневые мосты , которые являются формой формирования деревьев . Здесь простые подвесные мосты сделаны путем тренировки корней баньяна вида Ficus elastica через водотоки. [11] Есть примеры с пролетом более 170 футов (52 м). [12] Они естественным образом самообновляются и самоукрепляются, поскольку корни компонентов становятся толще, и считается, что некоторым из них более 500 лет. [13] [14] [15]
В долине Ия в Японии мосты строились с использованием лиан глицинии . Чтобы построить такой мост, эти лианы были посажены на противоположных берегах реки и сплетены вместе, когда они вырастали достаточно длинными, чтобы перекрыть пропасть. Добавление досок позволило получить пригодный для эксплуатации мост. [16] [17]
Самые легкие мосты этого типа состоят из одного троса для ног и ничего больше. Это натянутые канаты и слэклайны , и для их использования требуется навык. Чаще всего трос для ног сопровождается одним или двумя поручнями, соединенными с интервалами вертикальными боковыми канатами. Этот стиль используется альпинистами и широко применяется в Новой Зеландии на менее сложных пешеходных маршрутах вдали от цивилизации, где такие мосты называются «трехпроводными мостами». Немного более тяжелый вариант имеет два троса, поддерживающих настил, и два троса для поручней. Поручни необходимы, поскольку эти мосты склонны колебаться из стороны в сторону и из конца в конец. Редко трос для ног (или трос для ног плюс поручни) сочетается с верхним тросом, похожим на зиплайн или канатную дорогу .
В некоторых случаях, например, в подвесном мосту Капилано , основные опоры образуют поручни, а настил подвешен под ними. Это обеспечивает большее движение из стороны в сторону на настиле, чем когда основные опоры находятся на уровне настила, но меньшее движение в поручнях.
Недостатки, связанные с простыми подвесными мостами, очень велики. Расположение настила ограничено, обычно требуются массивные крепления и опоры, а нагрузка вызывает кратковременную деформацию настила. [18] Решения этих проблем привели к широкому разнообразию методов укрепления настила, [18] [19] что привело к появлению нескольких других типов подвесных мостов. К ним относится напряженный ленточный мост , который тесно связан с простым подвесным мостом, но имеет усиленный настил, подходящий для движения транспортных средств.
Очень легкий мост, построенный с использованием тросов под высоким натяжением, может приближаться к подвесному мосту с почти горизонтальной плоскостью его настила.
Мост может быть усилен добавлением тросов, которые не несут первичных структурных или временных нагрузок и поэтому могут быть относительно легкими. Они также добавляют устойчивости при ветре. Примером может служить мост длиной 220 метров (720 футов) через реку Драк в Лак-де-Монтейнард-Авиньоне : этот мост имеет стабилизирующие тросы под и по бокам настила.
Чтобы уменьшить скручивающее движение под действием пользователей, на мосту можно использовать вертикальные тросы с каждой стороны в центре моста, закрепленные на земле под ним.
Самые легкие из этих мостов, без настила, подходят только для пешеходов. Легкие мосты с настилом и достаточным натяжением, чтобы переход по мосту не напоминал подъем, могут также использоваться вьючными лошадьми (и другими животными), наездниками и велосипедистами. Для того чтобы ходить по более легкому мосту такого типа в разумном темпе, требуется особый скользящий шаг, так как более нормальный шаг при ходьбе вызовет бегущие волны, которые могут заставить путешественника (неудобно) качаться вверх и вниз или из стороны в сторону. Исключением является стабилизированный мост, который может быть довольно устойчивым.
Простые подвесные мосты применяются в отдыхе на природе . Они являются популярным выбором для троп по верхушкам деревьев [20] и, где позволяет местность, для пересечения ручьев. [21] Они могут быть спроектированы без стабилизации, так что свободное движение моста обеспечивает более интересный опыт для пользователя. [21]
На французском языке рудиментарный простой подвесной мост известен под одним из трех названий, в зависимости от его формы: pont himalayen («гималайский мост»: один трос для ног и поручни с обеих сторон, обычно без настила); pont de singe («обезьяний мост»: трос для ног с верхним тросом); и tyrolienne («тирольский»: зиплайн). [22] По зиплайнам можно пройти, свисая ниже, или пешком (люди с исключительным равновесием). Более развитая версия pont himalayen , снабженная настилом между парой основных тросов, известна как passerelle himalayenne ( французский , «гималайский пешеходный мост»). [23] Примерами этого типа являются два моста в Лак-де-Монтейнар-Авиньоне во Французских Альпах ; эти мосты исключительно длинные для мостов этого типа.
Известные простые подвесные мосты включают в себя:
8. (c) Подвесные мосты. — Подвесной мост состоит из.....»
простой подвесной мост.
простой подвесной мост.страницы 304-305
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Медиа, связанные с Простые подвесные мосты на Wikimedia Commons