Лавр Проскуряков: Жизнь и вклад в мостостроение России
Lavr Proskouriakov
Лавр Проскуряков: биография, вклад в проектирование мостов и развитие строительной механики в Российской империи и СССР. Профессор, инженер-мостостроитель.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Лавр Дмитриевич Проскуряков (18 августа 1858 – 14 сентября 1926) был русским инженером-мостостроителем. Он являлся одним из ведущих авторитетов в области мостостроения и строительной механики в Российской империи и раннем Советском Союзе.
Lavr Dmitrievich Proskouriakov (18 August 1858 – 14 September 1926) was a Russian bridge engineer. He was one of the foremost authorities on bridge engineering and structural mechanics in the Russian Empire and the early Soviet Union.
Жизнь и карьера
Лавр Проскуряков родился 18 августа 1858 года в Борисовке Воронежской губернии в большой крестьянской семье. В 1884 году окончил Санкт-Петербургский институт железнодорожных инженеров и начал свою карьеру проектировщиком мостов. С 1887 года преподавал в том же институте, а начиная с 1896 года Проскуряков занимал должность полного профессора в Московском государственном университете железнодорожного машиностроения. Даже ранние проекты Проскурякова для мостов через реки Западный Буг (1885) и Сула в украинском городе Ромны (1887) привлекли внимание своей новизной и изобретательностью. Чертежи этих мостов были представлены профессором Л. Ф. Николаем, заведующим отделом мостов Петербургского института железнодорожных инженеров, в его учебном пособии по проектированию мостов для железнодорожных инженеров. Летом 1895 года Проскуряков получил возможность выехать за границу по решению Академического совета Института. Цель его путешествия была двойной. Во-первых, он намеревался посетить Международный железнодорожный конгресс в Лондоне, где мог бы общаться с экспертами и учеными в этой области. Во-вторых, ему было поручено изучить механические институты и мосты в различных европейских городах, таких как Париж, Цюрих, Мюнхен, Вена и Берлин. Однако жажда знаний и стремление Проскурякова расширить свой кругозор не ограничились Европой. Он решил продолжить путешествие в Соединенные Штаты, с основной целью ознакомиться с самыми величественными мостами страны. Каждое посещение этих впечатляющих сооружений вызывало у него все большее восхищение их инженерным искусством, поскольку он учился у местных специалистов и раскрывал секреты их впечатляющих конструкций. Для укрепления опор против сил природы Проскуряков усилил их большими ставрами (резцами), стратегически расположенными против течения. Эта продуманная конструкция эффективно прерывала поток льда вниз по течению во время ежегодного весеннего таяния. В процессе проектирования моста Проскуряков внедрил новаторскую ферменную систему, включавшую конструкцию фермы «верблюжья горб», аналогичную ферме Швеглера. Эта модификация подняла высоту главной фермы до 21,64 метра, а Проскуряков также ввел концепцию линий влияния для ферменных мостов. Это нововведение позволило более точно рассчитывать внутренние силы в каждом элементе фермы, вызванные движением нагрузок на мосту. Теория линий влияния для ферменных мостов получила широкое признание среди инженеров во всем мире, не только в России. Более того, мост создал прецедент в России как первый, применивший метод надвижки. Енисейский мост получил признание за свои впечатляющие инженерные и технические характеристики, став самым длинным мостом в России и вторым по величине в Европе. Единственный мост, превосходящий его по размерам, находился в Нидерландах и пересекал реку Лек недалеко от Куйленбурга. Енисейский мост был даже представлен на престижной Всемирной выставке (1900 год), где его модель получила почетную золотую медаль. Это достижение вознесло Проскурякова в число самых уважаемых инженеров страны. В результате этого признания и успеха Енисейский мост был включен в Список всемирного наследия, утвержденный ЮНЕСКО. Енисейский мост был очень инновационным для своего времени. Использование Проскуряковым статической фермы с разделенными панелями и верхними поясами, наклоненными вверх, впоследствии было широко принято и использовалось многими инженерами-мостостроителями. Профессор Николай Белелюбский, например, даже адаптировал эту систему (с некоторыми изменениями) при проектировании железнодорожного моста через Волгу вблизи Свияжска. Проскуряков успешно разработал различные оптимальные пролетные конструкции для различных типов мостов. Он отвечал за создание нескольких уникальных многопролетных мостов, в том числе мостов через Оку вблизи Каширы (1897), Белевский мост (1897) и Муромский мост (1912). Кроме того, он участвовал в проектировании моста Вятка на линии Череповец – Вологда – Вятка (1902), Волховского моста (1902) и, конечно, грандиозного Хабаровского моста (1916), который был важной частью Транссибирской магистрали. Это лишь несколько примеров многочисленных выдающихся мостовых проектов, в которые внёс вклад Проскуряков на протяжении своей карьеры. Евгений Патон сравнил мосты Проскурякова со стихами Пушкина. В 1903 году, по просьбе Общества Московско-Казанской железной дороги, Проскуряков вместе с командой опытных мостостроителей из различных местных и зарубежных стран разработал первоначальный план замечательного моста через широкую Волгу вблизи города Казань. Эта замечательная конструкция должна была продемонстрировать впечатляющий пролет в 165 метров (эквивалентно потрясающим 541 футу), вдохновленный величественным Енисейским мостом. В 1904 году Проскуряков взялся за создание двух великолепных железнодорожных мостов из арочной стали. Эти мосты, известные как Андреевский и Краснолужский, должны были пересечь красивую Москву-реку и сыграть важную роль в Московской кольцевой железной дороге. Особенностью этих мостов были два пути, что обеспечивало более эффективную транспортировку. Расположенные в пределах города, эти два моста были не только функциональными, но и визуально привлекательными. Проскуряков умело спроектировал их в соответствии с архитектурными стандартами того времени, гармонично вписываясь в городскую среду. Изящный внешний вид мостов дополнял окружающие постройки, подчеркивая художественное видение и внимание к деталям их создателя. Проскуряков был убежденным сторонником графического метода (или метода фиктивной нагрузки) для анализа ферм, основанного на теории линий влияния. В 1891–1892 годах Проскуряков провел практический курс по использованию диаграммной статики в гражданском строительстве. Стоит отметить, что два года спустя этот курс стал обязательным компонентом учебной программы для железнодорожных инженеров. При проектировании моста через реку Которосль в Ярославской губернии Проскуряков внес новаторский вклад: он стал пионером в разработке набора уникальных таблиц, предназначенных для использования мостостроителями при расчете несущей способности мостов. Это инновационное развитие не только упростило сложный процесс анализа ферм, но и оказало значительное влияние на область мостостроения. Внедрение Проскуряковым линий влияния и последующая разработка этих таблиц произвели революцию в мостостроении, получив широкое признание и распространение во всем мире.
Lavr Proskouriakov was born on 18 August 1858 in Borisovka, Voronezh Governorate, into a large peasant family. In 1884, he graduated from the Saint Petersburg Institute of Railway Engineers and began his career as a designer of bridges. Since 1887, he lectured at the same institute, and starting from 1896 Proskouriakov held the position of Full Professor at Moscow State University of Railway Engineering. Even the early Proskouriakov's projects for bridges across the rivers Western Bug (1885) and Sula in the Ukrainian city of Romny (1887) attracted attention by their novelty and ingenuity. The drawings of these bridges were presented by Professor L. F. Nicolai, Head of the Bridge Department of the Petersburg Institute of Railway Engineers, in his tutorial on bridge design for railway engineers. During the summer of 1895, Proskouriakov was granted the opportunity to travel abroad by the Academic Council of the Institute. The purpose of his journey was twofold. Firstly, he aimed to attend the esteemed International Railway Congress in London, where he could engage with experts and scholars in the field. Secondly, he was assigned the task of studying mechanical institutes and bridges in various European cities, such as Paris, Zürich, Munich, Vienna and Berlin. However, Proskouriakov's thirst for knowledge and desire to broaden his horizons did not stop in Europe. He decided to extend his journey to the United States, with his primary objective being to familiarize himself with the most magnificent bridges the country had to offer. Each visit to these awe inspiring structures provided him with a deeper admiration for their engineering, as he learned from local experts and unraveled the secrets behind their impressive designs. To strengthen the piers against the forces of nature, Proskouriakov reinforced them with large starlings (cutwaters), strategically positioned to face upstream. This clever design effectively disrupted the flow of ice downstream during the annual spring thaw. During the bridge design process, Proskouriakov introduced a groundbreaking truss system that incorporated the camelback truss design, similar to the Schwedler truss. This modification raised the height of the main truss to 21.64 meters (71.0 ft), and Proskuriakov also introduced the concept of influence lines for truss bridges. This innovation enabled more accurate calculations of the internal forces on each truss member caused by the movement of loads on the bridge. The theory of influence lines for truss bridges has been widely embraced by engineers worldwide, not just in Russia. Moreover, the bridge set a groundbreaking precedent in Russia as the first to use the incremental launching method. The Yenisei Bridge gained recognition for its impressive engineering and technical features, making it the longest bridge in Russia and the second largest in Europe. The only bridge that was larger was located in the Netherlands, spanning the Lek River near Kuilenburg. The Yenisei Bridge was even showcased at the prestigious Exposition Universelle (1900), where its model received the esteemed Gold medal. This achievement propelled Proskouriakov to become one of the country's most esteemed engineers. As a result of this recognition and success, the Yenisei Bridge was included in the World Heritage List, approved by UNESCO. The Yenisei Bridge was highly innovative for its time when it was built. Proskouriakov's use of a static truss with subdivided panels and upward angled top girders was later widely embraced and employed by many bridge engineers. Professor Nikolai Belelubsky, for instance, even adapted this system (with a few changeups) when designing a railway bridge over the Volga River near Sviyazhsk. Proskouriakov successfully developed a variety of optimal span designs for various types of bridges. He had the responsibility of creating several unique multi span bridges, including those that spanned the Oka River near Kashira in 1897, Belyov Bridge in 1897, and Murom Bridge in 1912. Furthermore, he was involved in designing the Vyatka Bridge along the Cherepovets Vologda Vyatka line in 1902, Volkhov Bridge in 1902, and, of course, the grand Khabarovsk Bridge in 1916, which was an important part of the Trans Siberian Railway. These are just a few examples of the numerous notable bridge projects that Proskouriakov contributed to throughout his career. Yevhen Paton made a comparison between Proskouriakov's bridges and Pushkin's poems. In 1903, upon the request of the Society of the Moscow Kazan Railway, Proskouriakov, together with a team of skilled bridge designers from various local and international backgrounds, worked together to develop an initial plan for a remarkable bridge that would extend over the expansive Volga River near Kazan city. This remarkable structure aimed to showcase an impressive span of 165 meters (equivalent to an astonishing 541 feet), drawing inspiration from the awe inspiring Yenisei Bridge. In 1904, Proskouriakov took on the task of creating two magnificent rail bridges made of arched steel. These bridges, known as Andreyevsky and Krasnoluzhsky, were meant to cross the beautiful Moscow River and play an important role in the Moscow Circular Railway. What set these bridges apart was their double tracks, which allowed for more efficient transportation. Located within the city limits, these twin bridges were not only functional, but also visually appealing. Proskouriakov skillfully designed them to match the architectural standards of the time, seamlessly blending into the urban landscape. The bridges' graceful appearance complemented the surrounding structures, highlighting the artistic vision and attention to detail of their creator. Proskouriakov was a strong proponent of the graphical method (or the dummy load method) for truss analysis that was based on the theory of influence lines. In 1891 1892, Proskuryakov conducted a practical course on the utilization of diagrammatic statics in civil engineering. Notably, it is worth mentioning that two years later, this course was made an obligatory component of the training program for railway engineers. When Proskouriakov designed the bridge over the Kotorosl River in the Yaroslavl Governorate, he made a groundbreaking contribution: he became the pioneer in introducing a set of unique tables that were specifically intended for bridge builders to use when calculating the load carrying capacity of bridges. This innovative development not only made the complex process of analyzing trusses simpler, but it also had a major influence on the field of bridge engineering. Proskouriakov's introduction of influence lines and the subsequent development of these tables revolutionized the field of bridge engineering, gaining widespread recognition and adoption on a global scale.
Образовательная деятельность
Проскоряков был не только выдающимся педагогом и наставником молодых людей, но и сыграл ключевую роль в становлении карьеры многих талантливых ученых и инженеров. Его коллеги и ученики, такие как Е. О. Патон, М. М. Филоненко-Бородич, И. П. Прокофьев, П. А. Велихов и П. Я. Каменцев, получили всеобщее признание за вклад в науку. Образовательные принципы, разработанные Проскоряковым в области инженерной механики, получили широкое распространение в высших учебных заведениях, что свидетельствует о его непреходящем влиянии. Значительный вклад Проскоряков внес в область строительной механики, начиная с 1902 года, когда он опубликовал первый том под названием «Сопротивление материалов». В 1907 году последовал второй том – «Теория статических конструкций», а также его научный шедевр «Методы расчета непрерывных стержневых систем». Эти выдающиеся работы были признаны ценным дополнением к авторитетному собранию научной литературы. На протяжении жизни Проскоряков шесть раз переиздавал свой двухтомный справочник, что еще больше подчеркивало его значимость. Даже после его смерти седьмое издание было выпущено посмертно и стало стандартным учебником в технических вузах по всей стране.
Proskouriakov was not only a highly successful educator and mentor to young individuals, but he also played a vital role in shaping the careers of many talented scientists and engineers. His colleagues and students, such as E. O. Paton, M. M. Filonenko Borodich, I. P. Prokofiev, P. A. Velikhov, and P. Y. Kamentsev, went on to achieve national recognition for their contributions to science. The educational principles that Proskouriakov established in the field of engineering mechanics have been widely embraced by higher education institutions, showcasing his lasting impact. Proskouriakov made a significant contribution to the field of structural mechanics starting in 1902 when he published his first volume titled Strength of Materials. He followed this with the release of the second volume, Structural Statics, in 1907, along with his scientific masterpiece, The Methods for the Analysis of Continuous Truss Bridges. These exceptional works have been widely recognized as valuable additions to the esteemed collection of scientific literature. Throughout his life, Proskouriakov revised his two volume handbook six times, further establishing its importance. Even after his death, the seventh edition was published posthumously and has since become a standard textbook in technical institutes nationwide.