УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177...

18
177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ПЕШЕХОДНЫХ МОСТОВ Д-р техн. наук И.Г. Овчинников, (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), канд. техн. наук И.И. Овчинников, аспирант А.Б. Караханян (Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.) Конт. информация:[email protected]; [email protected]; [email protected] На примере пешеходных мостов рассматриваются современные тенденции в развитии мостостроения. К ним относятся: использова- ние бионического подхода к формообразованию мостовых конструк- ций; современные методы расчетного анализа и моделирования поведе- ния конструкций, позволяющие рассчитывать конструкции сложной пространственной формы; применение современных высокопрочных материалов; экологически рациональное проектирование, а также ис- пользование принципа самонапряженных конструкций тенсегрити. В качестве примеров рассмотрены 17 проектов мостов, в которых реа- лизованы рассмотренные тенденции. Ключевые слова: пешеходные мосты, бионический подход, уникальные мосты, экологически рациональное проектирование, самонапряженные конструкции. Анализ работы конструктивных элементов мостовых сооружений показывает, что все они предназначены для передачи трех основных ти- пов усилий: продольных (осевых); поперечных (перерезывающих); изгибающих (или крутящих) моментов. До недавних пор все существующие мостовые сооружения мож- но было разделить на четыре основных типа:

Upload: others

Post on 26-Jun-2020

12 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

177

УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

ПЕШЕХОДНЫХ МОСТОВ Д-р техн. наук И.Г. Овчинников,

(Пермский национальный исследовательский

политехнический университет), канд. техн. наук И.И. Овчинников,

аспирант А.Б. Караханян (Саратовский государственный

технический университет имени Гагарина Ю.А.)

Конт. информация:[email protected]; [email protected]; [email protected]

На примере пешеходных мостов рассматриваются современные

тенденции в развитии мостостроения. К ним относятся: использова-ние бионического подхода к формообразованию мостовых конструк-ций; современные методы расчетного анализа и моделирования поведе-ния конструкций, позволяющие рассчитывать конструкции сложной пространственной формы; применение современных высокопрочных материалов; экологически рациональное проектирование, а также ис-пользование принципа самонапряженных конструкций – тенсегрити. В качестве примеров рассмотрены 17 проектов мостов, в которых реа-лизованы рассмотренные тенденции. Ключевые слова: пешеходные мосты, бионический подход, уникальные мосты, экологически рациональное проектирование, самонапряженные конструкции.

Анализ работы конструктивных элементов мостовых сооружений

показывает, что все они предназначены для передачи трех основных ти-пов усилий:

• продольных (осевых); • поперечных (перерезывающих); • изгибающих (или крутящих) моментов.

До недавних пор все существующие мостовые сооружения мож-

но было разделить на четыре основных типа:

Page 2: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

178

• балочные (к которым по характеру работы относятся и фермы);

• арочные; • вантовые; • висячие [1,2].

Кроме того, существуют комбинированные мосты, в которых со-

четаются два и более видов статических схем: • балочно-вантовые мосты; • вантовые мосты с пилоном арочного типа и др.

Однако в последнее время, в связи с интенсивным развитием

компьютерных технологий расчета и моделирования поведения, позво-ляющих проанализировать действия сил в мостовых конструкциях с учетом пространственного характера их работы, а также с разработкой сверхвысокопрочных материалов, поиском инновационных архитектур-ных решений для создания форм мостовых систем, появились и новые типы мостовых сооружений:

• оболочечные мостовые конструкции; • многоэлементные пространственные мостовые конструк-

ции; • управляемые мостовые конструкции [3] и др.

В России по целому ряду объективных и субъективных причин

при проектировании мостовых сооружений предпочтение отдавалось типовым разработкам, поэтому мосты уникальных форм и технических решений не получили достаточно широкого распространения.

В связи с этим несомненный интерес представляет изучение со-временных мировых тенденций в проектировании и реализации подоб-ных мостовых сооружений.

На современном этапе относительно широкое использование при разработке новых конструктивных форм мостовых сооружений находит так называемый бионический подход. Его идейно-концептуальной ос-новой является применение знаний о живой природе для решения про-блем мостостроения, касающихся проектирования, строительства, мо-ниторинга и др. Однако данный подход в подавляющем большинстве случаев используется не столько инженерами, сколько архитекторами, что находит отражение в новых архитектурных формах мостовых со-оружений [4].

Page 3: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

179

Из-за большого объема имеющейся информации авторами дан-ной статьи ниже рассматриваются некоторые уникальные технические решения только пешеходных мостов.

1. Мост «Мир» в г. Калгари (Peace Bridge), Канада

Проект данного сооружения был разработан знаменитым архи-тектором Сантьяго Калатрава. Длина моста – 135 м, ширина – 6,2 м, начальная стоимость строительства – 17,995 млн долл. США, стоимость проектирования – 3,9 млн долл. США (включая расходы на инженерию и экспертизу). Сооружение представляет собой трубчатый стальной мост со стеклянным покрытием для защиты от осадков в зимнее время, но достаточно открытый для обеспечения комфорта летом. Проекти-ровщику удалось удачно вписать мост в естественный ландшафт (рис. 1).

Рис. 1. Мост «Мир» в г. Калгари, Канада

2. Мост Хеликс Бридж (Helix Bridge), Сингапур

В Сингапуре в 2010 г. был создан уникальный пешеходный мост, своим видом напоминающий спираль ДНК (рис. 2). Данный проект был признан лучшим из 36 проектов, представленных на международном конкурсе. Мост образуют две легкие спиралевидные закручивающиеся конструкции. Длина моста – 280 м, а масса достигает 1700 т, стоимость строительства – 82 900 000 долл. США. Центральной частью сооруже-ние примыкает к автодорожному мосту, соединяясь с ним пешеходной площадкой. Кроме того, на определенном расстоянии имеются смотро-вые площадки.

Page 4: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

180

Рис. 2. Мост Хеликс, Сингапур

Требовалось найти инженерное и архитектурное решение непро-стой задачи из-за наличия уже существующего автодорожного моста. Проектом надо было связать два объекта в единый ансамбль. Прямоли-нейный бетонный «вектор» автомагистрали был дополнен визуально легкой и воздушной конструкцией, изгибающейся по дуге и как бы «желающей» коснуться своего брутального урбанистического соседа.

3. Мост ДНК через р. Нанхе (Nanhe River Landscape Bridge), Китай

Проект такого витого моста для Китая был разработан Нью-Йоркской студией WXY Architecture (рис. 3).

Рис. 3. Мост-ДНК через р. Нанхе, Китай

Мост состоит как бы из двух отдельных сооружений, соединяю-щихся в некоторых местах, а его «гибкая» структура символизирует те-чение реки.

Page 5: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

181

В дизайне, с одной стороны, отражены лучшие архитектурные традиции, а, с другой, конструкция выглядит достаточно современно и оригинально. Похожим на нить ДНК и любимого национального мифи-ческого дракона проектом моста одновременно используется богатая культурная история страны и учтены идеи бионического подхода к кон-струированию сооружения.

4. Мост Питон (Pythonbrug), Нидерланды

Данный объект построен в Амстердаме в 2001 г., по форме он похож на змею, такой же извивающийся и гибкий, красного цвета (рис. 4).

Мост связывает полуостров Споренбург с островом Борнео. Его длина почти 100 м. Мост украшен 2000 лампочек, что делает его осо-бенно красивым в ночное время. В качестве основного материала ис-пользована сталь.

Рис. 4. Красный мост-питон в г. Амстердам, Нидерланды

5. Змеевидный (сетчатый) мост (Webb Bridge), Австралия

Построен данный мост в 2003 г. в г. Мельбурне. Название пере-кликается со словом «web», которое переводится с английского языка как «паутина» или «сеть». Змеевидной конструкцией соединяются два района: Доклендс на северном берегу р. Ярры и новый строящийся жи-лой комплекс Яррас Эдж (Yarra’s Edge) на южном берегу. Мост предна-значен для пешеходов и велосипедистов, а также оборудован пандусами и перилами для людей с ограниченными возможностями (рис. 5).

Проектировщиками в качестве исходной идеи использована ста-ринная конструкция ловушки для ловли угрей, которую использовало коренное население Австралии. Мост состоит из двух секций: «трубы»

Page 6: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

182

длиной 145 м – фрагмента бывшего железнодорожного моста, и новой изогнутой конструкции длиной 80 м. Площадка укреплена на стальных балках коробчатого сечения. Конструкцию охватывают обручи, близкие по форме к эллипсам от 5 до 8,7 м в ширину и от 4 до 8,9 м в высоту, считая от проезжей части.

Рис.5. Вход на змеевидный мост в г. Мельбурне, Австралия

6. Арочный пешеходный мост-бабочка (Butterfly Bridge),

Великобритания

Мост построен на р. Уз в английском городе Бедфорде в 1997 г. (рис. 6). Арки наклонены подобно крыльям бабочки, что и дало назва-ние мосту.

Рис. 6. Мост-бабочка в г. городе Бедфорде, Великобритания

Page 7: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

183

Максимальный размах двух стальных арок составляет 32 м, что создает впечатление объемности моста и открытости его прохожей ча-сти небу. Стоимость моста 375 тыс. фунтов стерлингов. Мост способ-ствовал возрождению набережной реки и стал новой достопримеча-тельностью города.

7. Многофункциональный пешеходный мост «Тюльпан»

(The tulip), Нидерланды

Проект данного моста предполагается реализовать в Амстердаме. Конструкция сооружения включает центральную часть, предназначен-ную для использования в качестве концертной сцены, а также шесть больших лепестков. Два противоположных лепестка будут выполнять роль моста, связывающего берега между собой, а остальные лепестки – функции театра, музея, клуба, бара, пляжа, площадки для проведения фестиваля и др. (рис. 7).

Рис. 7. Мост-тюльпан в г. Амстердаме, Нидерланды Для этого будет изменяться положение лепестков «тюльпана» в

зависимости от времени суток и ситуации для создания конфигураций различного типа (пляжная зона, театральная сцена и т.д.). В ночное вре-мя предусмотрена особая подсветка моста в зависимости от события.

8. Мост Мира – вантовый пешеходный мост через р. Кура в

г. Тбилиси, Грузия

Мост своим обликом напоминает изящно изогнувшееся морское животное (рис. 8). По конструкции – это вантовый мост с простран-ственным пилоном в виде панциря черепахи. Сооружение отличает ори-гинальное освещение, так как в пространственный пилон, одновременно

Page 8: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

184

играющий роль крыши моста, вмонтированы 30 000 лампочек, которые с наступлением темноты начинают мигать по принципу азбуки Морзе.

Рис. 8. Мост Мира в г. Тбилиси, Грузия

9. Многофункциональный мост «Турбина» (Turbine Bridge) в г. Амстердаме, Нидерланды Концепция проекта моста «Турбина» заключается в том, что он

состоит из двух уровней. Первый уровень предназначен для пешеходно-го и велосипедного движения. Там же предусмотрено размещение кафе-терия, магазинов, а на втором уровне – детской площадки и зон отдыха. Особенность проекта состоит в том, что сооружение объединяет в себе две функции: многофункциональный пешеходный мост и гидроэлектро-станцию (рис. 9).

Рис. 9. Мост-турбина через р. Амстел в г. Амстердаме, Нидерланды

Page 9: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

185

Благодаря мощному течению р. Амстел, на которой предполага-ется размещение моста, вращающаяся турбина будет вырабатывать электроэнергию и тем самым обеспечивать автономность мостового со-оружения, независимость его от внешних источников энергии. Внешне будет казаться, что при вращении турбины река течет вспять, а сам мост будет напоминать огромное судно, плывущее по реке. Служебные по-мещения и отделения с турбинным отсеком находятся под первым эта-жом. В целом, общие очертания моста напоминают песочные часы. Сужение в середине пролета предусмотрено для обеспечения свободно-го пропуска речного транспорта под мостом.

10. Двухъярусный пешеходно-велосипедный мост Мелквегбридж

(Melkwegbridge) в г. Пурмеренде, Нидерланды

Мост соединяет исторический центр города с новым районом и

состоит из двух секций. С пешеходной верхней арочной секции моста, высота которой составляет 12 м от уровня земли, открывается красивый вид на город, нижняя горизонтальная часть моста, предназначена в ос-новном для велосипедного движения, а также передвижения на инва-лидных колясках людей с ограниченными возможностями (рис. 10). Концепция двухуровневого моста с разделением велосипедного и пеше-ходного движения возникла как результат поиска оптимального инже-нерного решения, так как при требуемом подмостовом габарите для обеспечения проектного угла продольного уклона проезжей части для безопасного проезда велосипедистов потребовалось бы создавать мост длиной более 100 м. Несущей конструкцией пешеходной части моста обеспечивается короткий путь через канал в любое время суток.

Рис. 10. Вид на двухярусный пешеходно-велосипедный мост Мелквегбридж в г. Пурмеренде, Нидерланды

Page 10: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

186

С целью обеспечения постоянного подмостового габарита для пропуска лодок в любое время секцию моста для велосипедного движе-ния пришлось несколько приподнять над водой. Для создания проект-ного продольного уклона эта часть моста была удлинена путем исполь-зования Z-образного в плане пролетного строения, размещенного под пешеходной частью моста. Однако для пропуска достаточно высоких судов, не попадающих в оставленный подмостовой габарит, была предусмотрена разводная конструкция нижнего пролетного строения с диагональными стыками в средней части и прибрежных зонах. Такое проектное решение позволяет быстро развести две вращающиеся в го-ризонтальной плоскости мостовые конструкции к противоположным берегам и обеспечить пропуск высоких судов. Длина пешеходной поло-сы, устроенной на арочном элементе, составляет 48 м. Такой маршрут является самым коротким, хотя и проходит через реку под углом около 45о, так как является продолжением пешеходно-велосипедной дорожки, примыкающей к мосту. Длина горизонтальной разводной части моста, расположенной под аркой и предназначенной в основном для передви-жения велосипедистов и на инвалидных колясках людей с ограничен-ными возможностями, составляет около 100 м. Такой стальной мост ве-сом 85 т состоит из 130 элементов.

Кроме приведенных выше конструкций мостов существует еще ряд пешеходных мостов, построенных с использованием современных технологий проектирования. Кратко рассмотрим некоторые из них.

11. Органический мост в г. Амстердаме, Нидерланды

Проект был разработан итальянской студией, специализирую-щейся на создании оригинальных инженерных конструкций. Пешеход-но-велосипедный мост рассматривается как зона взаимодействия пото-ков велосипедов и пешеходов, которые в зависимости от их интенсив-ности и взаимовлияния создают динамические пути и придают мосту зрительную подвижность (рис. 11).

Основная идея проекта моста заключается в пересечении актив-ных и медленных потоков движения, причем к быстрым потокам отно-сятся дорожки для перемещения по ним велосипедистов, а к медленным потокам – дорожки для пешеходов. При этом конструкция моста как пространственного объекта состоит из нескольких тоннелей, лестниц и переходов, пересекающихся друг с другом, но в итоге, образующих единое целое. Так как движение пешеходов и велосипедистов вызывает колебания конструктивных элементов моста, то предполагается, что оснастив эти динамически деформирующиеся от ходьбы или езды по

Page 11: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

187

поверхности моста конструкции пьезоэлектрическими элементами, можно будет преобразовывать механическую энергию колебаний в электрическую энергию, которая будет использоваться для освещения моста в ночное время.

Рис. 11. Проект моста с учетом взаимодействия пешеходного и велосипедного движения в г. Амстердаме, Нидерланды

12. Векторный мост Inhabitable Bridge в г.Токио, Япония

Японскими специалистами был предложен еще более продвину-тый проект моста по сравнению с представленным выше. В основе дан-ного проекта заложены результаты изучения закономерностей вектор-ных схем распределения потоков движения пассажирского, грузового и легкового автомобильного транспорта, а также велосипедов и пешехо-дов в зоне притяжения будущего моста в г. Токио. Исследование было проведено путем математического моделирования и статистического анализа. Полученная конструктивная система мостового сооружения представлена на рис. 12.

Рис. 12. Схема векторного моста Inhabitable Bridge, г. Токио, Япония

Page 12: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

188

Так как Токио является одним из самых густонаселенных горо-дов мира, то проектировщики мостов совместно с архитекторами вы-нуждены заниматься разработкой проектов, наиболее эффективно ис-пользующих весьма ограниченное городское пространство. В рассмат-риваемом случае конструкция моста была разработана с учетом всех переплетений улиц, прилегающих к месту мостового перехода для обеспечения удобного перемещения пользователей (пешеходы, велоси-педисты, автомобилисты). Может показаться, что воплощение подобно-го мостового сооружения является одной из смелых, едва ли реализуе-мых проектных идей. Однако, как утверждают проектировщики, это один из немногих мостов, запроектированных на основе тщательного анализа предполагаемых траекторий разных потоков движения в раз-личное время суток и время года. Пешеходные дорожки и полосы для автомобилей не пересекаются между собой, что свидетельствует об обеспечении условий безопасности. Благодаря сложной векторной структуре вероятность образования заторов относительно невелика. Кроме того, по мере изменения характера и интенсивности движения, мост можно будет достраивать и модернизировать с целью оптимально-го удовлетворения потребностей всех пользователей.

По мнению авторов статьи, определенный интерес могут пред-ставлять и самые длинные в мире пешеходные мосты и мосты с самым длинным пролетом.

13. Пешеходно-велосипедный мост Sölvesborgsbron, Швеция

Данный мост является самым длинным в Европе (рис. 13). При-чем это сооружение известно не только своей протяженностью (756 м) и оригинальным дизайном, но и освещением, для которого применена си-стема с использованием светодиодных ламп-хамелеонов.

Рис. 13. Пешеходно-велосипедный мост Sölvesborgsbron, Швеция

Page 13: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

189

14. Самый длинный в мире подвесной пешеходный мост-аттракцион – Скай Бридж в г. Сочи, Россия

Мост построен в Сочинском национальном парке над Ахштыр-

ским ущельем и р. Мзымта по дороге на Красную поляну (рис. 14). С моста открывается красивый вид на Кавказские горы с одной стороны и Черное море – с другой. Это мостовое сооружение представляет собой комплекс конструкций, включающих: опорную часть смотровой плат-формы, жесткий трап, смотровую платформу, сам подвесной пролет с обзорной площадкой, площадки аттракционов, несущие канаты и желе-зобетонные фундаменты.

Длина подвесной части моста составляет 439,09 м, высота над дном ущелья – 207 м, длина канатов – 550 м. При строительстве мосто-вого сооружения использовано более 2000 м3 бетона, 740 т металла (из них 700 т трубопроводной стали для опорной части), более 1,5 км тита-новых анкеров. Согласно результатам расчетов и испытаний, мост дол-жен выдерживать нагрузку от собственного веса, веса 30 тысяч человек, сейсмические воздействия силой до 9 баллов, а также одновременное воздействие ураганной ветровой нагрузки и погодных условий (дождя, снега, обледенения).

Рис. 14. Подвесной пешеходный мост над дорогой на Красную поляну, г. Сочи, Россия

Для выполнения изысканий и проектирования потребовалось

3 года, на строительство – 2 года. Длина подвесного пешеходного пере-хода 416 м, ширина настила без перил – 0,88 м, ширина прохода между

Page 14: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

190

перилами 0,7 м. Сооружение состоит из металлических секций, соеди-ненных между собой и подвешенных на 8-ми несущих канатах диамет-ром 54 мм. Каждый канат весом 8 т выдерживает усилие 360 т, с пред-варительным натяжением 40 т. При этом подвесная часть моста весит 110 т. Канаты были расположены в горизонтальной плоскости для обес-печения жесткости конструкции при сильной ветровой нагрузке. Сборка конструкции выполнялась при помощи крана, грузоподъемностью при рабочем вылете стрелы 5 т. В связи с этим конструкция состояла из скрепленных между собой элементов, длиной не более 6 м. Мост явля-ется частью парка экстремальных аттракционов.

Для того чтобы показать, что нагрузка от пролетных строений мостов может передаваться не только на грунт через опоры, рассмотрим еще два интересных проекта пешеходных мостов.

15. Подвесной мост на воздушных шарах – Обезьяний мост (Pont de Singe), Великобритания

Данное сооружение находится в Японском саду Таттон-парка (графство Чешир, Великобритания). Легкий, практически невесомый мост как будто бы парит над прудом. В качестве мостовых опор исполь-зованы огромные белые воздушные шары (рис. 15). Это мостовое со-оружение выполняет декоративную функцию, и пользоваться им нельзя, хотя сама идея, несомненно, заслуживает внимания.

Рис. 15. Подвесной «Обезьяний» мост, Великобритания

Page 15: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

191

16. Проект трехсекционного надувного моста-батута через р. Сену, г. Париж, Франция

Конструкция состоит из трех гигантских надувных 30-метровых буев, изготовленных из поливинилхлорида и связанных последователь-но между собой в самонесущую конструкцию, закрепленную тросами (рис. 16). На весу мост удерживают белые надувные камеры, каждая из которых наполнена 3700 м3 воздуха.

Рис. 16. Надувной мост-батут через р. Сену, г. Париж, Франция

Внутри каждого кольца установлена батутная сетка – специально для тех, кто хочет не «дойти» а «допрыгать» с одного берега реки до другого. Сетка внутри колец натягивается так, чтобы люди, прыгающие на батуте, не доставали до воды. Специальные буйки предотвращают погружение сетки в воду даже при условии, что на батуте будет прыгать несколько человек одновременно. Идея проектировщиков моста состоит в том, чтобы предоставить пешеходам возможность не просто посмот-реть на достопримечательность, но и «получить новые захватывающие ощущения». Современные технологии позволяют обеспечить макси-мальную безопасность детей и взрослых на сооружении подобного рода.

В последнее время во всем мире получает развитие такое направ-ление в проектировании, которое называется Sustainable Design (англ.) – Састенейбл Дизайн. Четкого перевода и понимания этого термина нет, но чаще всего используется определение: проектирование, максимально учитывающее состояние окружающей среды. То есть проектировщик любого объекта должен принимать во внимание связующие звенья всей его системы, чтобы максимально использовать ресурсы, которые дает природа, и как можно меньше использовать те, что требуют переработ-ки, затрат нефти, газа и других невозобновляемых источников энергии.

Page 16: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

192

Используется и такое определение, как «экологически рациональное проектирование». Так что можно сказать, что поле деятельности совре-менной инженерии это устойчивое развитие и применение инноваций. Цель деятельности инженеров – создание инновационных, эффектив-ных, материалосберегающих конструкций.

Идею экологически рационального проектирования в мостостро-ении позволяет реализовать принцип «tensegrity» (англ.) «тенсегрити» или принцип самонапряженных конструкций, основанный на использо-вании элементов, работающих только на сжатие или растяжение. В настоящее время проводятся исследования подобных систем, путем применения их в интерактивных и адаптивных конструкциях.

17. Первым мостом, построенным по принципу «тенсегрити» является пешеходно-велосипедный мост Курилпа Бридж (Kurilpa Bridge) в Брисбене, Австралия (рис. 17)

Длина моста, построенного в 2009 г. составляет 470 м, ширина – 6,5 м, стоимость – 63 млн долл. Мост состоит из семидесяти двух бе-тонных плит и семнадцати стальных основ, на которые крепятся два-дцать структурных мачт и шестнадцать горизонтальных перекладин, работающих на сжатие. Всего при строительстве сооружения было ис-пользовано 550 т металлических конструкций. Установленная на мосту светодиодная система работает преимущественно от солнечных бата-рей.

Рис. 17. Мост-тенсегрити Курилпа, Австралия

Page 17: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

193

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При написании данной статьи авторы не преследовали цель по-казать все возможные варианты пешеходных мостов. Мы постарались отобрать наиболее интересные проектные и реализованные решения с тем, чтобы опираясь на этот обзор подтолкнуть российских проекти-ровщиков мостов и архитекторов к более широкому и раскованному взгляду на формообразование мостовых конструкций. Причем, как сле-дует из текста статьи, не всегда примитивные прямолинейные балоч-ные, арочные или ферменные конструкции оказываются наиболее эф-фективными. Мы полагаем, что современные методы расчета мостовых конструкций, заложенные в различные мощные программные комплек-сы, позволят проанализировать и статическое, и динамическое поведе-ние даже весьма сложных на первый взгляд, но зато и необычных, и красивых мостовых сооружений, а современные высокопрочные строи-тельные материалы позволят реализовать такие проекты.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Овчинников И.Г. Пешеходные мосты: конструкция, строитель-ство, архитектура / И.Г. Овчинников, Г.С. Дядченко. – Саратов: Изд-во СГТУ, 2005. – 227 с.

2. Tang M.C. Evolution of Bridge Technology / M.C. Tang / IABSE Symposium Report. – 2007. – С. 38-48.

3. Ковырягин М.А. Управляемые конструкции (в мостостроении) / М.А. Ковырягин, И.Г. Овчинников. – Саратов: Изд-во СГТУ, 2003. – 95 с.

4. Фридкин В.М. Формообразование строительных конструкций / В.М. Фридкин. – М.: МГСУ, 2011. – 171 с.

L I T E R A T U R A

1. Ovchinnikov I.G. Peshehodnye mosty: konstrukcija, stroitelstvo,

arhitektura / I.G. Ovchinnikov, G.S. Djadchenko. – Saratov: Izd-vo SGTU, 2005. – 227 s.

2. Tang M.C. Evolution of Bridge Technology / M.C. Tang / IABSE Symposium Report. – 2007. – S. 38-48.

3. Kovyrjagin M.A. Upravljaemye konstrukcii (v mostostroenii) / M.A. Kovyrjagin, I.G. Ovchinnikov. – Saratov: Izd-vo SGTU, 2003. – 95 s.

4. Fridkin V.M. Formoobrazovanie stroitel'nyh konstrukcij / V.M. Fridkin. – M.: MGSU, 2011. – 171 s.

Page 18: УДК 625.745.11 ПРОЕКТИРОВАНИИ Д ИГrosdornii.ru/files/28-07-2015/14.pdf · 177 УДК 625.745.11 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ

194

……………………………………………………………………………… MODERN TRENDS IN PEDESTRIAN BRIDGES DESIGNING

Doctor of Engineering I.G. Ovchinnikov (Perm National Research Polytechnic University),

Ph. D (Tech.) I.I. Ovchinnikov, Post-graduate Student A.B. Karakhanyan

(Yuri Gagarin State Technical University of Saratov) Contact information: [email protected];

[email protected]; [email protected]

Recent trends in bridge construction are reviewed by the examples of

pedestrian bridges. They include: using of bionic approach to shaping of bridge structures; modern methods of computational analysis and modeling of structures behavior allowing to design structures of complex spatial form; application of modern high-strength materials; sustainable design, and reali-zation of the tensegrity principle. For illustrative purposes the 17 bridge pro-jects that enable to implement the examined trends are considered. Key words: pedestrian bridges, bionic approach, unique bridges, sustainable design, self-stressed structures.

Рецензент: д-р техн. наук В.И. Шестериков (ФАУ «РОСДОРНИИ»). Статья поступила в редакцию 02.02.2015 г.