Интересные решения пешеходных и велосипедных мостов

Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 7, №3 (май - июнь 2015) http://naukovedenie.ru publishing@naukovedenie.ru

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

http://naukovedenie.ru 03TVN315

Размещено на http://www.allbest.ru/

Интересные решения пешеходных и велосипедных мостов

Овчинников Игорь Георгиевич

Овчинников Илья Игоревич

Караханян Артур Барменович



Аннотация

В статье рассмотрено 15 проектов и реализованных пешеходных, пешеходно-велосипедных и велосипедных мостов различной конструкции: пешеходный мост Курилпа Бридж (Kurilpa Bridge) в Брисбене, Австралия; проект пешеходного моста Tor Vergata с использованием системы тенсегрити; подвесной мост на воздушных шарах: «Pont de Singe»; проект трехсекционного надувного моста - батута через Сену в Париже; проект «экоконтейнерного» пешеходно - велосипедного моста в Израиле; спиральный пешеходновелосипедный мост Olhafen Bridge через реку Майн в Германии; пешеходный мост - пружина (Slinky Springs) в городе Оберхаузен в Германии; мост-чулок в Люксембурге; проект арочного моста для пешеходов и велосипедистов «Слияние» («Confluence»); перекрученный мост Twist Bridge в Нидерландах; высокотехнологичный пешеходный мост около Копенгагена; пешеходно-велосипедный мост (путепровод) встречного ветра; проект круглого крытого надводно-подводного моста в Амстердаме; мост - спиральная труба «Аргансуэла» в Мадриде; кольцевой велосипедный мост Hovenring в Голландии.

Все эти проекты и реализованные сооружения отличает необычность и даже уникальность их архитектурного и инженерного решения. Эти весьма непростые по строению конструкции удастся рассчитать, только используя современные компьютерные технологии моделирования, а реализовать, можно только применяя современные строительные и не только материалы и технологии.

В трех статьях указаны возможные направления развития современного пешеходного и велосипедного мостостроения:

бионический подход, опирающийся на концепцию применения идей природы для решения проблем мостостроения;

проектирование, максимально учитывающее состояние окружающей среды или экологически рациональное проектирование;

использование принципа tensegrity - «тенсегрити» или принципа самонапряженных конструкций, основанного на применении элементов, работающих только на сжатие или только на растяжение;

современные методы расчетного анализа и моделирования поведения конструкций, позволяющие рассчитывать конструкции транспортных сооружений сложной пространственной формы;

применение современных высокопрочных материалов, внедрение и улучшение прочностных и других показателей новых строительных материалов;

применение новых типов мостовых сооружений, таких как оболочечные мостовые конструкции, многоэлементные пространственные мостовые конструкции, управляемые мостовые конструкции и так далее.

Ключевые слова: бионика; тенсегрити; бионический подход; пешеходные мосты; велосипедные мосты; экологически рациональное проектирование; уникальные мосты; окружающая среда; энергообеспечение мостов; высокие технологии в мостах.

Pedestrian Bridges: modern trends design. Part 3. Interesting projects pedestrian and bicycle bridges

Abstract. 15 projects and implemented structures of bridges - a pedestrian, a pedestrian- bicycle and bicycle bridges of various designs are considered in the article: pedestrian bridge Kurilpa Bridge in Brisbane, Australia; a pedestrian bridge project Tor Vergata using Tensegrity system; suspension bridge on the balloons: «Pont de Singe»; draft three-piece inflatable bridge - trampoline over the Seine in Paris; the project of «ecocontainer» pedestrian and bicycle bridge in Israel; spiral pedestrian and bicycle bridge «Olhafen Bridge» over the river Main in Germany; pedestrian bridge - spring (Slinky Springs) in Oberhausen in Germany; bridge-stocking in Luxembourg; project arch bridge for pedestrians and cyclists «Confluence»; «Twist Bridge» in the Netherlands; high-tech pedestrian bridge near Copenhagen; cross wind pedestrian and bicycle bridge; project round indoor above water - underwater bridge in Amsterdam; bridge - spiral pipe "Arganzuela" in Madrid; circular cycle bridge «Hovenring» in the Netherlands.

The implementation of these projects are being distinguished by the unusual and even the uniqueness of their architectural and engineering solutions. These are very complicated structures will be able to analyzed only by using modern computer modeling techniques, and to implement, only possible through the use of modern building materials and technologies.

In three articles indicate the possible directions of development of modern pedestrian and cycling bridge construction:

bionic approach based on the concept of using ideas of nature to solve problems of bridge construction;

design, taking into account the environment or sustainable design;

the use of the tensegrity principle designs based on the use of elements that work only in compression or extension only;

modern methods of computational analysis and modeling of structures, which allows to calculate the transport construction complex spatial form;

the use of modern high-strength materials, the introduction and improvement of the strength and other indicators of new building materials;

application of new types of bridges, such as shell bridge structures, multi-element spatial bridge structures, smart bridge structures and so on.

Keywords: bionics; tensegrity; bionic approach; pedestrian bridges; bicycle bridges; sustainable design; unique bridges; environment; energy bridges; high technologies in bridges.



Введение

В первой части данной статьи [1] отмечалось, что в последнее время, в связи с интенсивным развитием компьютерных технологий расчета и моделирования поведения мостовых конструкций, позволяющих проанализировать игру сил в мостовых конструкциях с учетом пространственного характера их работы, в связи с появлением новых сверхвысокопрочных материалов, а также в связи с активной работой архитекторов в сфере создания новых форм мостовых систем, появились и новые типы мостовых сооружений, таких как оболочечные мостовые конструкции, многоэлементные пространственные мостовые конструкции, управляемые мостовые конструкции и так далее.

Также в первой части указывалось, что мостостроительное искусство нуждается в значительных улучшениях и предлагалось использовать для этого бионический подход, опирающийся на концепцию применения идей природы для решения проблем мостостроения [3 - 8]. Для иллюстрации в рассмотрено 11 проектов и реализованных конструкций мостов: мост Мир Сантьяго Калатравы в канадском Калгари, вантовый пешеходный мост Мира через реку Кура в Тбилиси, мост Питон в Амстердаме, змеевидный (сетчатый) мост в австралийском Мельбурне, арочный пешеходный мост - бабочка в английском городе Бедфорде, пешеходный мост «Тюльпан» в Амстердаме, пешеходный мост в виде морской звезды в перуанской Лиме, пешеходный мост в виде спирали ДНК в Сингапуре, витой ДНК - мост в Китае, мост «Спагетти» в китайском Ханчжоу, мост - ДНК в Киеве.

Во второй части статьи [2] рассматривались проекты многофункциональных мостов с выделением таких типов мостов, как мост - улица, мост - бульвар, мост - здание, мост - площадь, мост - город, мост - аттракцион. Затем во второй части приведены примеры проектов и реализованных решений 16 многофункциональных мостов: многофункционального пешеходного моста для Амстердама; моста «Турбина» также для Амстердама; закрученного в петлю пешеходно-велосипедного моста для Амстердама; пешеходного моста - ленты Festina Lente в Сараево; пешеходного моста в китайском парке Сидун; двухъярусного пешеходно-велосипедного моста Melkwegbridge в Нидерландах; пешеходно - велосипедного футуристического моста Amsterdam bridge V; «органического» «льющегося» моста для Амстердама; векторного обитаемого моста Inhabitable Bridge в Токио; самого длинного в Европе пешеходно-велосипедного моста Sцlvesborgsbron в Швеции; самого длинного в мире подвесного пешеходного моста - аттракциона (СкайБридж) в Сочи; экологичного пешеходного спирального висячего моста - перехода (DSSH Bridge); пешеходно - велосипедного моста Цинпу (Qingpu) в Шанхае; многофункционального моста будущего в Сеуле; моста «Волны Хендерсона» в Сингапуре; моста - острова - ракушки Aiola Island в австрийском Граце.

В этой третьей части статьи будут рассмотрены интересные проекты и реализованные решения мостов, не попавшие в первые две группы.

Конструкции мостов, основанные на принципах тенсегрити

В последнее время во всем мире получает развитие такое направление в проектировании, которое называется Sustainable design [9]. Четкого перевода и понимания у 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 переработки, затрат нефти, газа и других невозобновляемых источников энергии. Можно также использовать и такое определение, как «экологически рациональное проектирование». Так что можно сказать, что поле деятельности современной инженерии это устойчивое развитие и применение инноваций. Цели деятельности инженеров - создание инновационных, эффективных, материалосберегающих конструкций.

Идею экологически рационального проектирования в мостостроении позволяет реализовать принцип tensegrity - «тенсегрити» или принцип самонапряженных конструкций, основанный на использовании элементов, работающих только на сжатие или только на растяжение. В настоящее время проводятся исследования этих систем, с применением их в интерактивных и адаптивных конструкциях. Р. Бакминстер Фуллер определил систему «тенсегрити» как «острова сжатия в океанах растяжения» или как «систему в устойчивом самоуравновешенном состоянии, которая включает в себя дискретное множество сжатых элементов внутри континуума элементов растянутых». В этих системах материал используется весьма рационально и все элементы во время эксплуатации работают с максимальной эффективностью. Следует, однако, заметить, что механизм перераспределения нагрузок между растянутыми и сжатыми элементами тенсегрити-системы не всегда очевиден и часто не может быть понят интуитивно. Поэтому данный класс сверхэкономичных пространственных конструкций только начинает применяться в строительной практике.



Первым мостом, построенным по принципам «тенсегрити» является пешеходный мост Курилпа Бридж (Kurilpa Bridge) в Брисбене, Австралия (рис. 1). Длина моста 470 метров, ширина 6,5 метров, стоимость 63 миллиона долларов. Мост состоит из семидесяти двух бетонных плит и семнадцати стальных основ, на которые крепятся двадцать структурных мачт и шестнадцать горизонтальных перекладин, работающих на сжатие. Всего в постройке Курилпы было использовано 550 тонн металлических конструкций. Установленная на мосту светодиодная система работает преимущественно от солнечных батарей. В дождливую погоду мост питается от городской электросети. С помощью LEDсветильников ночью на Курилпе создаются разнообразные по цвету и форме световые эффекты (рис. 2 и 3). Помимо пешеходов на мост допускаются ещё и велосипедисты. На Курилпе есть два оборудованных места отдыха и защищающий от солнца навес, протянутый по всей длине моста. Интересен также пандус, обеспечивающий нужный уклон для захода пешеходов въезда велосипедистов на мост (рис. 4).

Рис. 1. Мост - тенсегрити Курилпа, построенный в 2009 году. Источник http://www.oasyssoftware.com/casestudies/casestudy/ kurilpa_bridge_a_tensegrity_world_first



Рис. 2. Освещение моста - тенсегрити ночью. Источник http://www.oasyssoftware.com/casestudies/casestudy/kurilpa_bridge_a_tensegrity_world_first

Рис. 3. Вид на освещенный мост с пешеходной части. Источник http://www.oasyssoftware.com/casestudies/casestudy/kurilpa_bridge_a_tensegrity_world_first

Рис. 4. Вид на мост - тенсегрити ночью. Слева - пандус для входа на мост. Источник http://www.oasys-software.com/casestudies/casestudy/kurilpa_bridge_a_tensegrity_world_first

Мост системы тенсегрити включает такие элементы, как мачты (трубчатые стальные стойки длиной до 30 метров и сечением диаметром 610-905 мм); основные тросы, идущие к мачтам (высокопрочные спирально витые оцинкованные канаты диаметром 30 - 80 мм); круглые пустотелые элементы длиной до 23 м и сечением диаметром 457-508 мм, высокопрочные тросы из нержавеющей стали диаметром 19-32 мм (рис. 5).

Рис. 5. Структура моста с использованием несущей системы тенсегрити. Источник http://www.oasys-software.com/casestudies/casestudy/kurilpa_bridge_a_tensegrity_world_first

Пешеходный мост пролетом 32 метра с использованием системы тенсегрити также был предложен в 2005 году на конференции по пешеходным мостам исследовательской группой из Римского университета

Рис. 6. Пешеходный мост Tor Vergata [10]

Здесь мы не будем останавливаться подробно на применении системы тенсегрити в мостостроении, а постараемся посвятить этому направлению отдельную статью.

Интересные проекты и реализованные решения пешеходных и велосипедных мостов

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.

Подвесной мост на воздушных шарах: «Pont de Singe» - «Обезьяний мост». Как видно, легкий, практически невесомый мост парит над прудом в японском саду в Таттонпарке в Англии. В качестве опор этого моста выступают огромные белые воздушные шары (рис. 7, 8). Этот мост выполняет декоративную функцию, и пользоваться им нельзя, хотя идея моста заслуживает внимания.

Рис. 7. Мост, подвешенный к воздушным шарам.

Источник http://fishki.net/47539-interesnyj-podvesnoj-most-6-foto.html?mode=tag:pont-de-singe

Рис. 8. Вид на мост с берега.

Проект трехсекционного надувного моста - батута через Сену в Париже. Конструкция состоит из трех гигантских надувных 30-метровых буев, изготовленных из поливинилхлорида и связанных последовательно между собой в самонесущую конструкцию, закрепленную тросами (рис. 9). На весу мост удерживают белые надувные камеры, каждая из которых наполнена 3700 кубометрами воздуха.

Рис. 9. Надувной мост - батут. Источник http://travelermap.ru/most-batut-v-parizhe-franciya/

Внутри каждого кольца установлена батутная сетка - специально для тех, кто хочет не «дойти» а «допрыгать» с одного берега реки до другого.

Рис. 10. Передвижение по мосту-батуту.

Источник http://travelermap.ru/most-batut-v-parizhe-franciya/



Рис. 11. Вид на мост с реки Сена.

Источник http://travelermap.ru/most-batut-v-parizhe-franciya/

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 посмотреть на достопримечательность, но и «получить новые захватывающие ощущения». Сегодняшние технологии позволяют обеспечить максимальную безопасность детей и взрослых на подобного рода мосте.

Проект «ЭКОнтейнерного» пешеходно - велосипедного моста в Израиле. Это сооружение является одним из важных элементов правительственной экологической программы по восстановлению загрязненных территорий и связывает Национальный парк имени Ариэля Шарона с дорогой от восточных районов Тель-Авива. Сам зеленый цветущий парк размещен на месте бывшей мусорной свалки, которая издалека напоминала собой гору с плоской вершиной, причем каждый день на свалку привозили около 300 тонн отходов. Особенностью моста является то, что основным материалом при его изготовлении будут старые морские металлические контейнеры для перевозки грузов, около 800 тысяч которых ежегодно списывается и отправляется на свалки.

Длина моста составляет 160 метров и он предназначается для движения пешеходов и велосипедистов и, при необходимости, легких автобусов. Пролетное строение моста представляет собой цепочку последовательно соединенных контейнеров. Мост имеет ширину более четырех метров и представляет собой длинную пешеходную галерею с двумя ярусами, нижним - крытым, и верхним - открытым. Нижний крытый ярус имеет первоочередное назначение и именно он обеспечивает поток пешеходов через мост, а верхний ярус служит отличной смотровой площадкой и замечательным местом для времяпровождения в хорошую погоду.

Причем с пролетного строения обеспечивается просмотр практически во всех направлениях, включая вниз сквозь металлические решётки. Также предусмотрены два балкона, которые образуют смотровые площадки и дополнительный просмотр с крыши. Пространственные промежуточные опоры обеспечивают пространственную жёсткость и устойчивость всего моста.

Рис. 12. Вид на контейнерный мост сверху.

Источник http://umods.ru/architecture/modulnyi-most-iz-gruzovykh-konteinerov

пешеходный велосипедный мост

Рис. 13. Вид на контейнерный мост снизу.

Источник http://umods.ru/architecture/modulnyi-most-iz-gruzovykh-konteinerov

Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 7, №3 (май - июнь 2015) http://naukovedenie.ru publishing@naukovedenie.ru

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

http://naukovedenie.ru 03TVN315

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 14. План и разрез контейнерного моста.

Источник http://umods.ru/architecture/modulnyi-most-iz-gruzovykh-konteinerov

Рис. 15. Смотровая площадка на контейнерном мосту

Источник http://umods.ru/architecture/modulnyi-most-iz-gruzovykh-konteinerov

Предполагается, что основная часть работ по сборке моста будет производиться на заводе, куда будут свозиться контейнеры различной формы и размеров. Там из них будут собираться основные модульные составляющие конструкции, которые затем доставляются на стапель, где и собираются в единое целое. Такой инновационный подход позволяет значительно сократить время постройки моста, и затраты на его строительство. Источниками освещения моста служат солнечные панели, размещаемые на крыше и потому освещение моста энергоэффективное, то есть работает полностью в автономном режиме и не зависит от городской питающей электросети.

Спиральный пешеходно-велосипедный мост Olhafen Bridge через реку Майн в Германии. Этот мост имеет длину 70 метров и представляет собой закрученную по часовой стрелке железобетонную спираль над водой. Мост пешеходный, но также обеспечивает проезд велосипедистов и людей с ограниченными возможностями на колясках, то есть по сути дела представляет собой огромный пандус над рекой, а также хорошую смотровую площадку.

Рис. 16. Вид на белоснежный мост с реки Майн.

Источник http://www.archfacade.ru/2014/11/neobychnyj-zakruchennyj-most-olhafen-bridge.html

Пешеходный мост - пружина (Slinky Springs) в городе Оберхаузен в Германии. Прообразом моста стала игрушка Слинки (Slinky) - «шагающая» пружина, изобретённая в 1943 г. Ричардом Джеймсом. Этот мост представляет собой как бы большую спиральную пружину, состоящую из 496 металлических колец толщиной 9 сантиметров, перекинутую над рекой Рейн до одного из островов посередине реки. Прохожая часть выполнена из сборного железобетона, покрытого цветными упругими пластиковыми накладками Подмостовой габарит у моста достаточен, чтобы под ним проходили и легкие прогулочные корабли, и большие речные баржи. Особенно красиво мост смотрится ночью, когда включается яркая подсветка из 16 переливающихся цветов. Каждый сегмент моста подсвечивается с двух сторон. Издали это сооружение выглядит настоящей пружиной, которая движется и прогибается под тяжестью пешеходов. Мост был открыт в 2011 году.

Мост-чулок, соединяющий центр города Люксембурга с Парк-дю-Гальгенберг. Этот пешеходный мост представляет собой своеобразный металлический «чулок» и имеет футуристический вид, в то же время эффективно решающий проблему устройства мостового перехода через железную дорогу с учетом начинающегося далее косогора (рис. 26). Снаружи тонкие изогнутые линии моста подчеркивает его светло-серый цвет (рис. 27) а внутри мост окрашен в красный цвет (рис. 28), который по замыслу архитекторов символизирует путь из урбанизма - в парки, из городской среды в природную среду. Заметим, что главными факторами при строительстве этого пешеходного моста были экономия строительных материалов, экологичность и эргономичность.

Проект арочного моста для пешеходов и велосипедистов «Слияние» («Confluence»), соединяющего набережную залива Сан-Франциско и район Palo Alto. Несущая конструкция моста представляет собой арку, к которой подвешены проезжая и прохожая части (рис. 31). Предполагается, что форма моста в плане имитирует траекторию движения велосипедистов, спускающихся к заливу, пересекая 14 полосную автомобильную дорогу (рис. 32). Такая форма моста была выбрана для того, чтобы обеспечить велосипедистам проектный продольный уклон при движении, позволяющий проехать по мосту не слезая с велосипеда.

Пролетное строение металлическое, опоры также будут обшиты стальными листами. Для красоты к подвескам моста будут присоединены сотни блестящих металлических дисков, которые будут вращаться в разные стороны под действием ветра и движения на мосту и блестеть на солнце, создавая яркое впечатление. Проезжая часть для велосипедов и прохожая часть для пешеходов разделены между собой (рис. 33). На всякий случай около моста предполагается устроить пункт по ремонту велосипедов, а также галерею для прогулок.

Перекрученный мост Twist Bridge в Нидерландах.

Этот пешеходно - велосипедный мост пролетом длиной 42 метра представляет собой закрученную против часовой стрелки на 90 градусов относительно оси моста ферменную конструкцию (рис. 34). По утверждению проектировщиков «скрученность» пролетного строения моста позволяет повысить его жесткость и тем самым гасить вибрацию, возникающую при проезде велосипедистов по мосту. В это можно поверить, так как в Лондоне даже пешеходная нагрузка при ее динамическом приложении привела к раскачиванию (висячего) моста Миллениум. Фермы моста выполнены из 400 труб и покрашены в красный цвет для создания максимального визуального эффекта (рис. 35). В результате создается впечатление, что мост вот-вот опрокинется в реку и потому те, кто в первый раз приближается к этому мосту, замирают перед ним в недоумении, опасаясь идти или ехать по нему.

Но такой мост вносит определенное разнообразие в городской ландшафт. Также надо отметить «продвинутость» городских властей, которые заказывают и утверждают такие проекты.

Высокотехнологичный пешеходный мост около Копенгагена.

Специалисты компаний COBE, Dissing+Weitling и COWI разработали проект транспортной развязки «Kшge North Station», включающий пешеходный мост длиной в 225 метров, и прилегающие к нему железнодорожный вокзал и парк. Мост будет проходить над железнодорожными линиями и идущими параллельно им полосами автомагистрали, разделяющими восточную и западную города (рис. 39). Пролетные строения предполагается делать из легких стальных элементов, достаточно легко транспортирующихся к месту строительства, что позволит сократить сроки строительства. Фасад моста предполагается выполнить из легких перфорированных стальных листов. С южной, интенсивно освещаемой солнцем стороны моста будут установлены фотоэлементы, преобразующие солнечную энергию в электричество, накапливаемое в аккумуляторах и используемое для освещения моста ночью (рис. 40), а с северной - витражные окна, открывающие панорамный вид на город (рис. 41). Для компенсации «холодного» цвета наружной поверхности стального несущего трубчатого каркаса моста внутренняя поверхность обшивается деревянными ламелями (рис. 42).

Пешеходно-велосипедный мост (путепровод) встречного ветра - специальный проект, реализующий идею освещения за счет энергии, получаемой от автомобилей, проезжающих под мостом.

В наше время ископаемое топливо (уголь, нефть, газ) настолько интенсивно используется, что постепенно его запасы подойдут к концу и в полный рост встанет проблема наступающего энергетического кризиса. Поэтому даже небольшой шаг в направлении использования альтернативных источников энергии (энергия ветра, солнца, морских приливов и т.д.), как в рассматриваемом проекте имеет большое значение и со временем может оказаться весьма полезным. Поэтому предложенная проектировщиками Тьягу Барросом и Хорхе Перейрой концепция моста, направленная на использование энергии движущихся воздушных масс может оказаться весьма полезной. Предполагается, что мост будет накапливать энергию, получая ее от автомобилей, проезжающих под мостом круглосуточно, и освещать себя ночью при помощи этой накопленной электроэнергии. В проекте моста использовано известное свойство ветровых потоков: автомобили, проезжающие под мостом, увеличивают скорость смежного потока воздуха.

Проектировщики предполагают, что движущиеся под мостом автомобили увеличат скорость потока воздуха на 20 процентов, что позволит еще более эффективно использовать ветровую энергию. Уникальная конструкция моста будет улавливать потоки воздуха, и, превращать мощность его потока в энергию с помощью системы из 2188 легких вращающихся ветроэнергетических панелей. Причем ветроулавливатели его косых углов размещены так, чтобы как можно эффективнее улавливать преобладающие воздушные потоки.

Однако основное предназначением моста - безопасное пересечение кольцевой автомагистрали Сегунда в Лиссабоне пешеходами и велосипедистами, то есть это многофункциональный пешеходно-велосипедный путепровод окружной над дорогой.

Этот мост имеет длину 40 метров и установлен на железобетонных опорах, лестница для пешеходов также сделана из железобетона. Особенность моста - разделение пешеходного и велосипедного движения по двум как бы коробам - тоннелям, которые как бы скручены в переплетенную конструкцию. Причем расположение этих двух коробов для отдельно пешеходного и отдельно велосипедного движения спроектировано так, чтобы усилить преобладающее направление ветра для увеличения мощности ветроустановок.

Рис. 48. Схематическое изображение работы системы по накапливанию и использованию ветровой электроэнергии.

Рис. 49. Схема работы ветроэнергетической панели.

Рис. 50. Схема размещения пешеходного короба над велосипедным.

Источник: http://www.designbuzz.com/cross-wind-bridge-captures-cars-speed-underneath-togenerate-electricity/

Проект круглого крытого надводно-подводного моста в Амстердаме

В Амстердаме был объявлен международный конкурс на создание проекта 90-метрового пешеходного моста, в условиях которого было заявлено, что конкурс преследует цель собрать проектные предложения, способные отразить современные тенденции дизайна, и при этом учесть, как было сказано в задании «импульсы, направленные на создание нового архитектурного символа для европейской столицы». Кроме того, мост должен быть многофункциональным, то есть совмещать в себе кроме транспортной функции, также и кафе площадью 100 квадратных метров, стоянку для 30 велосипедов, мастерскую по ремонту велосипедов площадью также 100 квадратных метров, а также туалеты. Представленные предложения оценивались по следующим пяти критериям: 1) интеллектуальность и корректное использование всех принципов проектирования, 2) эффективное использование зоны мостового перехода и восприимчивость транспортного потока в пространстве, 3) эстетика и оригинальность проекта мостового сооружения, 4) использование экологически стойких материалов, 5) ясность и понятность проектного решения. Рассматриваемый далее проект занял первое место и, как отметило жюри: «проект смог объединить знаковость с реальным городским решением. Контур позволяет нам одновременно и подняться на высоту и опуститься на глубину, частично погруженное кольцо, необычайно уравновешенное оно плавает и в то же время грозится улететь. Это решение заставляет пешеходов думать и принимать решение, какой маршрут пересечения реки выбрать: подводный, для романтического и изучающего прохода или воздушный - кольцо пешеходной и природоохранной деятельности». Проектировщики моста отошли от обычного для российских инженеров требования, сводящегося к тому, что мостовое сооружение должно быть по прямым и коротким, пересекающим водное препятствие по возможно наикратчайшему пути. Они по сути дела отошли от традиционной схемы моста (рис. 51 вверху) и предложили свою, кольцевую схему движения (рис. 51 внизу). Мало того, используя концепцию моста-кольца, они продвинули ее еще дальше и предложили часть транспортного сооружения сделать в виде криволинейного моста над водой, а противоположную часть сделать в виде подводного перехода - тоннеля под водой. Перед проектировщиками стояла непростая задача так подобрать размеры сооружения, чтобы обеспечить подмостовой габарит для пропуска маломерных судов под мостом и, в то же время, обеспечить достаточную глубина над затопленной (подводной) частью с тем, чтобы обеспечить достаточный запас глубины под днищами проходящих судов. Мы не говорим уже о том, что надо соблюсти необходимые габариты для пешеходного движения внутри и надводной, и подводной частей сооружения.

Рис. 51. Переход от традиционной прямолинейной концепции проектирования транспортных сооружений к кольцевой (или в общем случае, криволинейной).

Источник: http://spb30.ru/architectural/proekt-dnya-kruglyiy-most-pod-kryishey

Рис. 52. Макет кольцевого надводно-подводного моста (транспортного сооружения).

Источник: http://spb30.ru/architectural/proekt-dnya-kruglyiy-most-pod-kryishey

Конечно, к проектировщикам моста много вопросов. Например, достаточно ли только опирания кольца на береговые опоры? Не потребуется ли дополнительной опоры для опирания (или заякоривания) подводной части моста, ибо из-за сезонных колебаний уровня воды или же под действием ветра уровень воды будет меняться и, соответственно, плавучесть подводной части также будет меняться. Кроме того, течение воды также будет создавать определенные воздействия на сооружение. Так что инженерам, принимающим участие в разработке этого красивого и инновационного проекта, есть над чем работать. Ведь одно дело нарисовать красивый проект, как это любят делать архитекторы, и совсем другое - правильно определить все режимы работы сооружения и предусмотреть его работоспособность и безопасность эксплуатации на всех стадиях и строительства и эксплуатации. Но проектное решение красивое, здесь разработчиков следует поздравить с такой находкой!

Мост - спиральная труба «Аргансуэла» в Мадриде, Испания.

Пешеходно-велосипедный мост в виде спиральной трубы соединяет старый район Мадрида Аргансуэла с новым, быстро развивающимся районом Карабанчель (рис. 57) и пересекает реку Мансанарес, автомобильную дорогу и две парковые зоны по обоим берегам.

Проект моста разрабатывал французский архитектор Доминик Перро, строительство моста было начато в 2005 году и завершено в начале 2011 года. Мост состоит из двух частей длиной, соответственно, 150 и 128 метров, выполненных в виде конусообразных труб, причем эти трубы являют собой навитые в виде спирали конструкции, разделяющие мост на секции, в одних из которых видны плоские ребра, а в других - металлическая сетка (рис. 58).

Так как мост проходит через два парка, то стояла задача создать такую конструкцию, чтобы она, с одной стороны не затеняла парки, а с другой - давала необходимую тень и защиту от ветра внутри моста. Мостовое полотно внутри моста, опирающееся на несущую спиральную стальную конструкцию, для облегчения его веса выполнено из дерева, причем его конструкция спроектирована так, чтобы обеспечить необходимые прочность и жесткость для восприятия веса и пешеходов и велосипедов с велосипедистами (рис. 59).

Проезжая часть на мосту разделена на пешеходную зону и велосипедную дорожку, между которыми устроены деревянные сиденья для отдыха. Мост состоит как бы из двух частей. Медленно сходящиеся на конус спиральные трубы этих частей моста сопрягаются с помощью специальной площадки, используемой и как смотровая площадка, с которой открывается прекрасный вид на парк Арансуэла, ближайшие районы, реку Мансанарес и красивый старинный Толедский мост. Ночью, когда фонари заливают пространство моста ярким молочным светом, мост выглядит весьма красиво.

Кольцевой велосипедный мост Hovenring в Голландии.

Как известно, Голландия является страной велосипедистов. Поэтому в этой стране для велосипедистов созданы все условия - это и многоярусные велосипедные парковки, и отдельные полосы и дорожки для движения велосипедистов, и пункты проката и мастерские по ремонту велосипедов. Недавно, в июне 2012 года велосипедистам был преподнесен еще один подарок - вантовый кольцевой мост - транспортная развязка Hovenring.

Этот кольцевой мост по сути дела является подвесной велосипедной дорожкой, подвешенной на вантах над кольцевой автомобильной развязкой, что позволило устранить дорожные пробки и заторы обеспечить безопасность перемещения велосипедистов, которые обычно особенно уязвимы на проезжей части. В перилах моста, идущих по кругу, смонтировано светодиодное освещение, увеличивающее видимость для ночных велогонщиков.



Заключение

В этой последней части статьи рассмотрено 15 проектов и реализованных пешеходных, пешеходно-велосипедных и велосипедных мостов различной конструкции, в том числе: мост - тенсегрити Курилпа, пешеходный мост тенсегрити TorVergata, мост на воздушных шарах «Pont de Singe», трехсекционный надувной мост - батут, экоконтейнерный пешеходно - велосипедный мост; спиральный пешеходно-велосипедный мост Olhafen Bridge; пешеходный мост - пружина (Slinky Springs); пешеходный мост-чулок; арочный мост для пешеходов и велосипедистов «Слияние»; перекрученный мост Twist Bridge; высокотехнологичный пешеходный мост; пешеходно-велосипедный мост (путепровод) встречного ветра; круглый крытый надводно-подводный мост; мост - спиральная труба «Аргансуэла»; кольцевой велосипедный мост Hovenring.

Все эти проекты и реализованные сооружения отличает необычность и даже уникальность и архитектурного и инженерного решения, всех их них удастся рассчитать только используя современные компьютерные технологии моделирования, а реализовать, применяя современные материалы и технологии. В приведенных трех частях статьи «Пешеходные мосты современности: тенденции проектирования» мы постарались отобрать наиболее интересные проектные и реализованные решения мостовых сооружений с тем, чтобы опираясь на этот обзор, подтолкнуть российских проектировщиков мостов и архитекторов к более широкому и раскованному взгляду на формообразование мостовых конструкций. Причем в тексте мы постарались и указать возможные направления развития современного пешеходного и велосипедного мостостроения:

бионический подход, опирающийся на концепцию применения идей природы для решения проблем мостостроения;

проектирование, максимально учитывающее состояние окружающей среды или экологически рациональное проектирование;

использование принципа tensegrity - «тенсегрити» или принципа самонапряженных конструкций, основанного на применении элементов, работающих только на сжатие или только на растяжение;

современные методы расчетного анализа и моделирования поведения конструкций, позволяющие рассчитывать конструкции транспортных сооружений сложной пространственной формы;

применение современных высокопрочных материалов, внедрение и улучшение прочностных и других показателей новых строительных материалов;

применение новых типов мостовых сооружений, таких как оболочечные мостовые конструкции, многоэлементные пространственные мостовые конструкции, управляемые мостовые конструкции и так далее.



Литература

1. Овчинников И.Г., Овчинников И.И., Караханян А.Б. Пешеходные мосты современности: тенденции проектирования. Часть 1. Использование бионического подхода // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 7, №2 (2015) http://naukovedenie.ru/PDF/81TVN215.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ. DOI: 10.15862/81TVN215

2. Овчинников И.Г., Овчинников И.И., Караханян А.Б. Пешеходные мосты современности: тенденции проектирования. Часть 2. Многофункциональные мосты // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 7, №2 (2015) http://naukovedenie.ru/PDF/93TVN215.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ. DOI: 10.15862/93TVN215

3. Лебедев Ю.С., Рабинович В.И., Положай Е.Д. и др. Архитектурная бионика. Под ред. Ю.С. Лебедева. -- М.: Стройиздат, 1990. 269 с.

4. Темнов В.Г. Конструктивные системы в природе и строительной технике. Л.: Стройиздат, 1987. 256 с.

5. Bonser R H C. Patented biologically-inspired technological innovations a twenty year view. Journal of Bionic Engi-neering, 2006, 3, 39-41.

6. Knippers J, Speck T. Design and construction principles in nature and architecture. Bioinspir Biomim, 2012, 7, 1-10.

7. MehdiSadri, Mehdi Kavandi, Alireza Jozepiri, Sharareh Teimouri, Fatemeh Abbasi. Bionic Architecture, Forms and Constructions // Research Journal of Recent Sciences. 2014, March, Vol. 3(3), p. 93-98.

8. Овчинников И.Г., Овчинников И.И., Караханян А.Б. Бионический подход в проектировании мостов // Наука: 21 век. Выпуск. Саратов. 2015. С.

9. John G, Clements-Croome D, Jeronimidis G. Sustainable building solutions: A review of lessons from the natural world. Building and Environment, 2005, 40, 319-328.

10. Micheletti A., Nicotra V., Podio-Guidugli P. and Stucchi S., 2005. The tensegrity footbridge at Torvergata University in Rome. Proc. of the 2nd international conference footbridge 2005, Venice, p. 159-160.

References

1. Ovchinnikov I.G., Ovchinnikov I.I., Karakhanyan A.B. Peshekhodnye mosty sovremennosti: tendentsii proektirovaniya. Chast' 1. Ispol'zovanie bionicheskogo podkhoda // Internet-zhurnal «NAUKOVEDENIE» Tom 7, №2 (2015) http://naukovedenie.ru/PDF/81TVN215.pdf (dostup svobodnyy). Zagl. s ekrana. Yaz. rus., angl. DOI: 10.15862/81TVN215

2. Ovchinnikov I.G., Ovchinnikov I.I., Karakhanyan A.B. Peshekhodnye mosty sovremennosti: tendentsii proektirovaniya. Chast' 2. Mnogofunktsional'nye mosty // Internet-zhurnal «NAUKOVEDENIE» Tom 7, №2 (2015) http://naukovedenie.ru/PDF/93TVN215.pdf (dostup svobodnyy). Zagl. s ekrana. Yaz. rus., angl. DOI: 10.15862/93TVN215

3. Lebedev Yu.S., Rabinovich V.I., Polozhay E.D. i dr. Arkhitekturnaya bionika. Pod red. Yu.S. Lebedeva. -- M.: Stroyizdat, 1990. 269 s.

4. Temnov V.G. Konstruktivnye sistemy v prirode i stroitel'noy tekhnike. L.: Stroyizdat, 1987. 256 s.

5. Bonser R H C. Patented biologically-inspired technological innovations a twenty year view. Journal of Bionic Engi-neering, 2006, 3, 39-41.

6. Knippers J, Speck T. Design and construction principles in nature and architecture. Bioinspir Biomim, 2012, 7, 1-10.

7. MehdiSadri, Mehdi Kavandi, Alireza Jozepiri, Sharareh Teimouri, Fatemeh Abbasi.

8. Bionic Architecture, Forms and Constructions // Research Journal of Recent Sciences. 2014, March, Vol. 3(3), p. 93-98.

9. Ovchinnikov I.G., Ovchinnikov I.I., Karakhanyan A.B. Bionicheskiy podkhod v proektirovanii mostov // Nauka: 21 vek. Vypusk. Saratov. 2015. S.

10. John G, Clements-Croome D, Jeronimidis G. Sustainable building solutions: A review of lessons from the natural world. Building and Environment, 2005, 40, 319-328.

11. Micheletti A., Nicotra V., Podio-Guidugli P. and Stucchi S., 2005. The tensegrity footbridge at Torvergata University in Rome. Proc. of the 2nd international conference footbridge 2005, Venice, p. 159-160.

Размещено на Allbest.ru

...