bulochnikov
Про "Пляшущий мост" и немного про аквапарк. 
24th-May-2010 08:51 am

Вот тут прочитал грамотный текст про пляшущий мост через Волгу и слегка откомментировал:

http://neznaika-nalune.livejournal.com/609164.html

 

Когда я увидел нашумевшие ролики с качающимся мостом через Волгу, и затем некоторые фотографии этого моста, (ещё), у меня возникло недоумение. Я удивился не тому что этот мост качается; а тому что он не качался заметно до сих пор.

Этот мост должен качаться, именно таким образом. Это не является следствием плохого качества строительства. Судя по имеющимся данным, само строительство производит вполне благоприятное впечатление. Но мост должен качаться, потому что он именно так спроектирован.

Первое впечатление, которое возникает при взгляде на это мост (статичном, не то что видео его колебаний) - что у него полностью отсутствует какая-либо жёсткость. Мост представляет собой тонкую железобетонно-асфальтовую ленту, (скорее, стальную, судя по конструкции) точечно положенную на опоры, расположенные на достаточно большом, регулярном (именно поэтому и качались все пролёты моста, а не один из них. Из-за неё, из-за регулярности. Регулярность – это так эстетично!) расстоянии друг от друга - около 150 м. Соединение с опорами чуть ли не шарнирное, (не «чуть ли», а точно шарнирное. Хотя и без самого шарнира. Но точно подвижное и в продольном направлении и в поперечном. Так и должно быть. Чтобы компенсировать термические расширения и не вызвать усталостный износ в точках сочленения с опорами от неизбежных колебаний всякого моста) не имеет никакой жёсткости к поперечным колебаниям основной моды - качанию вокруг места соединения с опорами. Именно так он и качается - стоячая волна, с полудлиной волны равной просвету между опорами. Точно так же как струна закреплённая между двумя точками. Других мод колебаний практически не заметно.

Какие двоечники проектировали это чудо в перьях? Зато сколько бабла наэкономили! Даже по конструкции моста в сравнении с другими мостами по ссылкам в цитируемой статье, видно, что мост через Волгу много дешевле и буржуйского, и советского. Но это только по виду. Вследствие особого изящества и эстетичной привлекательности конструкции. А по смете он наверняка в разы дороже буржуйского. (Это ещё на обдувке в аэродинамической трубе модели моста съэкономили! А то бы точно на мост с учётом всех дополнительных расходов не хватило бы). Одна эстетика сколько стоит! Это они как инженеры были в двоечниках. А как экономисты – круглые отличники!

А ещё скорее, что экономисты и «эффективные менеджёры» навязали свои решения инженерам. Как и всегда в последнее время. Помните рухнувший аквапарк в Москве которым по некоторым данным владела суперэффективный менеджёр, первая в России женщина-миллиардер Е. Батурина. (Ну, это там, где три десятка человек ещё погибло)? И Бауманский рынок там же. Аналогичные случаи.
     Едва ли не первое правило, которое должен знать проектировщик больших - это то что длинные тяжёлые объекты, в силу их природы, подвержены низкочастотным автоколебаниям поперечным к их основной оси; они должны иметь "рёбра жёсткости" или какие-то другие конструктивные средства, повышающие их жёсткость и гасящие эти автоколебания. Идея рёбер жёсткости состоит в том что эти дополнительные элементы конструкции удлиняются или укорачиваются при основных автоколебаниях объекта, и таким образом препятствуют большой амплитуде этих колебаний (пример - диагональная планка в прямоугольную раму из четырёх досок, не дающая ей легко превращаться из прямоугольника в параллелепипед).

Сравните, например, с более старым мостом в Саратове, соседнем с Волгоградом городе. Видите разницу? Жёсткость его конструкции достигается за счёт стальных арок на опорах, на которые, собственно, и положен мост. Ещё один соседний мост через Волгу - железнодорожный мост ниже Саратова. Здесь жёсткость достигается довольно высокой стальной надстройкой над полотном моста. Ещё один вариант - длинная многокилометровая эстакада через озеро Пончатрейн в Новом Орлеане. Она, вроде бы, обходится без явных рёбер жёсткости. Но там могут работать другие факторы - более частые пролёты, ограничивающие длину основной стоячей волны, более тяжёлое полотно, и низкая высота, уменьшающая воздействие ветра.

Мост в Волгограде, безусловно, опасен для эксплуатации. Но он вовсе не обязательно должен скоро разрушиться: угловая амплитуда колебаний остаётся относительно небольшой, в десятки раз меньше чем в случае знаменитого моста в Такоме, разрушенного ветром. Ну, это смотря какой ветер. И какое качество изготовления моста. Если строители сделали его хорошо, то не сразу разрушится. Просто будет периодически скидывать автомобили и пешеходов в реку.

Что можно сделать? Во-первых, у меня большие сомнения в том, что строительство запланированной второй параллельной ветки радикально улучшит ситуацию. (А может, и улучшит. Если связать оба полотна моста поперечными балками. За счёт изменения частоты собственных колебаний полотна моста. Просто не станет таких ветров, чтобы попали в резонанс. Сохранились у нас в мостостроительстве ещё спецы, способные считать резонансную частоту мостов? Или их всех заменили на блатных недоучек?) Да, это может улучшить аэродинамику, но мост имеет принципиальные конструктивные недостатки (отсутствие жёсткости), не связанные непосредственно с воздействием ветра. Вторая ветка никак не устраняет их, и даже наоборот, может добавить новую моду колебаний: крутящую (когда волны на одной и другой ветках находятся в противофазе).

Но радикально повысить жёсткость моста вполне можно, не слишком дорогими средствами. Например, следующее: оставить два центральных пролёта для основной навигации, и добавить по дополнительной опоре (такой же как существующие) в периферийные пролёты - это резко уменьшит основную моду колебаний. Причём лучше всего поставить их не точно посередине пролётов, а варьируя около соотношения 0.4/0.6 (идеально - что-то близко к "золотому сечению"): это будет способствовать демпфированию более высоких мод колебаний. Лучше всего ещё добавить жёсткость к каждой опоре: например, прикрутить по паре диагональных стальных швеллера длиной 5-7 метров от опоры по обе стороны моста под углом 45 градусов. Это несколько изменит внешний вод моста, но в данном случае не до первоначальной эстетики: не до жиру, быть бы живу. (Это если конструкции моста позволяют что либо к ним прикрепить, не нарушив прочности конструкции.)

В общем, мост спасти вполне можно, и не очень дорогим способом. Но делать это должны не те люди которые изначально проектировали его: грубейшими ошибками они поставили окончательный приговор своей компетентности. (При условии, что эти другие люди найдут ИСТИННУЮ проектную документацию. А не ту, что составили для проверяющих и заказчиков с целью увеличить смету и скрыть хищения.)
     И не вздумайте новым подрядчикам сказать про "не очень дорогой способ". Откажутся браться. У нас в стране за последние 10 лет если что и построили, то только дорогим и очень дорогим способом. 
     А в остальном согласен с автором.


Comments 
23rd-May-2010 11:50 pm
Дело, вероятно, не только в проектировании. Масштабы воровства при строительстве моста огромны. Вся слобода строилась на стройматериалах с моста.
З.Ы. сам с Волгограда
24th-May-2010 12:38 am
Там в основном было воровство не несунов и не прорабов, а воровство, заложенное в проект. Сам мост изготовлен добротно. Проверка пляской показала.
Но могу обосновано предположить: было два комплекта документации. Один для строителей, по которому строили мост. А второй для заказчика в лице госорганов и проверяющих организаций. Второй при внешнем сходстве с первым был значительно дороже. Вот эту разницу генподрядчик и положил в карман. Причём, не только в виде денег, (это рисковано, если сразу из банка в карман) а и ввиде излишков материалов, которые были "честно" закуплены для моста и потом проданы налево.
Мост, судя по съёмкам внутри него, стальной. Но закрыт бетонным кожухом. Тоесть, выглядит как железобетонный. Куда ушёл бетон? Нетрудно догадаться.
А безграмотным чинарям - заказчикам притёрли мозги на предмет воздушно-изящного вида моста, достигнутого инженерным гением и щедрым финансированием.
Ну и откатили некоторым, само собой. Чтобы не вникали.
24th-May-2010 03:16 am
Несунов также хватало, воровали все от прорабов до сторожей...
24th-May-2010 03:38 am
Проектов вряд ли было два. Я о таких случаях не слышал.
А вот то, что проектную школу уничтожили, это факт. И расчетчиков хороших нет, тоже факт.
А мост, наверное, проектировал недоучившийся профессор.)) (Кстати сейчас проверю). Их решения отличаются повышенной косорезностью.
24th-May-2010 04:56 am
Проектов могло быть и больше. Мост строился два десятка лет. За это время проектно-сметная документация переделывалась неоднократно. Для разных ценовых, экономических и техничесикх условий. Ничего не стоит вместо одного листа подложить другой.
В крайнем случае сослаться на ошибку, если надыбают. Что вряд ли. Кому охота копаться в центнерах макулатуры?
24th-May-2010 05:12 am
Там не один лист. Это несколько томов листов по 200 формата А1. Но тома поменять было можно.
Ситуация с мостом мне не очень понятна, т.к. раскачивание моста, уж очень похоже на раскачивание Таакомского моста (классический пример). Неужели инженеры способны были допустить такую же ошибку? Довольно странно.
Хотя, лучшие кадры ушли из институтов в районе 1994 г, потом в 1998 г. Кто реально проектировал то что построено - неизвестно.
24th-May-2010 05:22 am
Про лист это я условно выразился.
Кстати, для принимающих решения о финансировании одного-двух листов обоснования достаточно. Больше они всё равно не осилят.

=Довольно странно.=

Эффективный менеджёр в союзе с чинарём, почуявшие запах бабла, загрызут любого инженера, который осмелится им мешать своими глупыми техусловиями.
24th-May-2010 05:31 am
Они грызть не будут. Просто нормальный инженер требует уважительного и профессионального (по его профессии) к себе отношения. Деньги играют не самую главную роль.
А у манажеров - бабло побеждает зло. Инженеры под такими трудно работают (если ты такой богатый - вот тебе карандаш, калькулятор, рисуй).
24th-May-2010 04:57 am
Был не прав. Мост проектировал «Гипротрансмост». Директора практики.
24th-May-2010 07:18 am
Мост уже открывают:
http://v102.ru/accidents/19526.html
25th-May-2010 02:07 pm - мост
Посмотрите сайт www.telepat-defence.com о мосте в разделе Новости там другая точка зрения. Мост отличный, пролёты сужены для надёжности, это внешнее воздействие.
This page was loaded Dec 20th 2024, 10:07 pm GMT.