Изначально мост планировался с двумя пролетами, построили только один. Причина в этом может быть?
Это совершенно стандартная практика. Волгоградский мост запроектирован под две параллельные очереди, опоры заранее построены также под две очереди. Пролетное строение же монтируется сначала под одну очередь, а спустя какое-то время (иногда несколько лет и даже десятилетий) осуществляется монтаж независимой второй очереди. Абсолютно так же строились мосты через Волгу у села Пристанное на обходе Саратова (первая очередь - 2000 год, вторая - 2009 год), через Каму у села Сорочьи горы (первая очередь - 2002 год, вторая - строится) и целый ряд других крупных мостов. С Волгоградским мостом совершенно такая же ситуация - это нормальная практика.
просто есть мнение (не у меня), что это монтаж. Как бетон и асфальт могут колыхаться не получая никаких повреждений (это комиссия уже установила)?
Железобетон способен упруго деформироваться, более того, эти деформации учитываются при проектировании мостов.
Это не монтаж. А насчёт железобетона - его тут нет: русловая часть моста через Волгу в Волгограде цельнометаллическая. В основных конструкциях пролетного строения нет никакого железобетона.
И мосты - не такие уж и сложные системы
Просмотрели мы все видеозаписи, сравнили с собственными моделями электрических колебаний, и у нас получается, что длина двух пролётов моста, где наблюдалась максимальная амплитуда колебаний идеально совпадает с длиной волны собственных механических колебаний этих пролётов. Проектировщиками идеально выполнены условия для возникновения механического резонанса, они сэкономили на опорах или неправильно спроектировали сами пролёты.
Как и следовало ожидать, мост проектировали "двоечники", готовые работать за "копейки". Вакансий в фирме много и текучесть кадров приличная, а вот специалистов наша доблестная система ВПО пока дать не готова. Экономили буквально на всём, на подводных опорах, на металле, на рёбрах жёсткости. Может быть для коротких береговых пролётов такие коробчатые рёбрышки, сделанные будто из фольги и сойдут, но для длинных речных пролётов явно маловато.
Комментировать это не буду - отмечу лишь, что всё это абсолютно не соответствует действительности. Мост на 100% выполнен в соответствии с проектом; проект моста соответствует действующим нормам, правилам и стандартам; мост прошёл обследования и испытания и способен нести все действующие постоянные и временные нагрузки без каких-либо ограничений. Конструкция Волгоградского моста стандартная, длина и форма руслового пролета 154 метра также классическая для современных металлических балочных автодорожных мостов. Из известных российских мостов на Волгоградский мост конструктивно очень похожи цельнометаллические балочные мосты через Волгу у Пристанного (2000 г - первая очередь, 2009 г. - вторая очередь), у Кинешмы (2003 г.), мост через Каму у села Сорочьи Горы (2002 г. - первая очередь, 2010(?) г. - вторая очередь), мост через Уфу в районе Каменной переправы (первая очередь - 2008 г.) и др.
В прошедшие выходные специализированной мостоиспытательной организацией было выполнено обследование конструкций Волгоградского моста, никаких повреждений выявлено не было. Также провели геодезическую нивелировку конструкции - продольный профиль моста соответствует проектному, никаких отклонений. После этого были осуществлены испытания моста (о том, как они проводятся, я писал
вот здесь). В ближайшее время мост должен быть открыт.
То, что произошло на Волгоградском мосту, называется ветровым резонансом. Теперь чуть подробнее.
Собственные колебания - это колебания, возникающие в изолированной системе вследствие внешнего возбуждения, вызывающего её начальное отклонение от равновесия и продолжающиеся затем вследствие упругих сил, восстанавливающих равновесие. Классический пример упругих колебаний - это струна музыкального инструмента, по которой ударили, и которая затем долгое время совершает затухающие колебательные движения. Частота собственных колебаний (т.е. количество циклов колебаний за период времени) - это одна из важнейших динамических характеристик любой системы, любой конструкции, в том числе и моста.
Автоколебания - это незатухающие стационарные колебания, поддерживаемые энергией, которая подводится к системе извне от источников неколебательного характера (например, воздушного потока).
Когда частота колебаний, вызываемых внешними воздействиями совпадает с частотой собственных колебаний системы, происходит резонанс - резкое возрастание амплитуд.
Вечером в четверг на Волгоградском мосту произошло явление ветрового резонанса.
Ветровой резонанс - это нарастание амплитуд колебаний конструкции поперек потока воздуха при определенных скоростях ветра, вследствие периодического срыва вихрей ветрового потока (т.н. вихри Кармана), в случае близости частоты срыва вихрей к одной из первых частот собственных колебаний конструкций. Т.е. частота срыва вихрей с коробчатого пролетного строения совпала с собственной частотой колебаний конструкции, и возник ветровой резонанс, который мы все и видели.
Чтобы такое явление произошло, необходимо наличие мощного ветрового потока постоянной силы и постоянного строго определённого направления в течение значительного времени (скажем, нескольких часов). Волгоградский мост в плане расположен в направлении приблизительно с северо-запада на юго-восток. В четверг вечером в Волгограде дул северо-восточный ветер (он не был каким-то ураганом, да тут и не в урагане дело - порывистый ураган такой мост и не раскачает - но это был мощный ветер, который долго не менял своего направления - эдакий "тягун", аналогичный тем, что искусственно создаются в аэродинамических трубах). В результате этого ветра, дувшего довольно долгое время, и возник ветровой резонанс - перпендикулярные ветровому потоку вертикальные колебания. Раскачать такую махину непросто, как непросто её и остановить - резонансные колебания моста продолжались ещё долгое время после того, как ветер прекратился.
Ветровые нагрузки при расчётах мостов начали учитываться давно, но самостоятельным направлением динамики мостов аэродинамическая устойчивость стала лишь после 1940 года, когда в результате образовавшихся ветровых изгибно-крутильных колебаний (флаттер) произошло обрушение висячего Такомского моста в США.
Статическая ветровая нагрузка довольно легко нормируется и учитывается при проектировании абсолютно всех мостов (и больших, и малых, и ферм, и балок, и опор...). Здесь давно нет никаких проблем. Другое дело - аэродинамические расчёты. Применительно к мостам эта задача бывает очень сложной, и не всегда может быть выполнена без экспериментальных (а в отдельных случаях и натурных) наблюдений за сооружением. Выполнять аэродинамические расчёты и исследования для подавляющего числа проектируемых малых и средних мостов не требуется из-за их небольших размеров и высокой жесткости. Но при проектировании большепролётных мостов и особенно мостов подвесных систем именно эти расчёты (а не расчёты конструкции от временных нагрузок транспорта) становятся определяющими.
Балочные большепролётные мосты, подобные Волгоградскому, также подвергались определенным аэродинамическим исследованием: и компьютерным, и в ряде случаев, как, например, впервые применившаяся в практике отечественного мостостроения консоль с 80-метровым аванбеком на Кинешемском мосту, - натурным продувкам моделей в аэродинамических трубах - но всё-таки само балочное пролётное строение не подвергалось до такой степени аэродинамическим исследованием, как вантовые и висячие системы.
Проблема аэродинамики мостов решается путем установки на пролетное строение специальных ветровых обтекателей сложной аэродинамической формы, а на висячих и вантовых мостах сверхбольших пролётов (примерно от 800 и более метров) - специальной аэродинамической формой самого подвесного пролетного строения. После произошедшего с Волгоградским мостом (а это редчайший случай для балочных пролетных строений, который, безусловно, войдёт в учебники!) будут проведены дополнительные исследования ряда уже существующих большепролетных балочных мостов (которые без каких-либо нареканий служат уже довольно долгое время); при проектировании новых аналогичных балочных пролетных строений также будет более серьёзно учитываться аэродинамический фактор - сама форма подобных металлических коробчатых пролётных строений по прочности и деформативности под проектными нагрузками, как я уже неоднократно выше отмечал, давно проверена жизнью, но теперь (хотя это и не висячая система) придётся более серьезно учитывать и аэродинамический фактор.
Что касается Волгоградского моста, то в ближайшее время его откроют для движения, но до установки аэродинамических обтекателей будет мониториться ветер - при возникновении мощных длительных ветровых потоков, подобных тому, что был в четверг, мост будут закрывать. Детальное аэродинамическое исследование и проектирование обтекателей, естественно, займёт определённое время.
Тема закрыта
