高速铁路下承式钢箱系杆拱结合桥的受力分析

高速铁路下承式钢箱系杆拱结合桥的受力分析
高速铁路下承式钢箱系杆拱结合桥的受力分析

纸桥的结构与受力分析

纸桥的结构与受力分析 摘要:我国古代的桥,形式种类繁多发展演变过程漫长,近代以来由于高科技的勃然兴起,桥梁逐 渐成为一门专业学科,其技术进步更是突飞猛进,形式更为复杂多样。桥梁作为结构的一大主要应用,简洁地展现了力学之美。制作纸桥可以为今后桥梁施工技术提供思路。所以纸桥的制作、研究意义重大。本文对纸桥桥梁结构的特点以及影响桥梁的简单因素进行初步分析。 关键字:纸桥、桥梁结构、受力分析。 引言: 桥梁是架设在江河湖海上,使车辆,行人等能顺利通过的建筑物。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属建筑物组成,上部结构主要指桥跨结构和支座系统;下部结构包括桥台、桥墩和基础;附属建筑物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。现在国内外的桥梁建设都处于快速发展阶段,像我国的武汉长江大桥,黄埔的跨海大桥等等都取得了非凡的成就,但桥梁的建设问题依然普遍存在,为此,我们要着重设计桥梁的结构,要设计出更加稳定的构造,解决桥梁中间垮塌和部分桥面出现断裂的问题。通过设计不同结构的纸桥,参考着经典大桥桥的优秀设计,并结合自己的思考和现代生活的特点,设计出简约、稳固、更加符合实际需求的大桥。

试验方法: 一、桥的整体结构设计:我们小组一共想出了三种桥梁的结构。一是三层的向两边分担压力的构型;二是拱形结构;三是中间穿插着连接起来的平桥。经过权衡利弊,我们小组决定选用第三种方案。该方案是在地面两侧建两个大型桥墩,在中间也同样建一个大型桥墩。然后通行部分是由长细纸筒做成。 二、前期实验:分别用一张打印纸从不同形式折成不同形状的单个桥体结构部分,然后在桥面上放砝码,记录数据。一次用不同形状折的单体进行实验,做成表格,比较各个的承重数据。最后得出最好的承重结构为由纸的对角叠成的圆柱套着三棱柱的单体,此单体结构承重效果在同等条件下经测试最好,并由此开始制作桥体。 三、制作步骤:首先制作长细纸筒:先把纸卷成细的卷,要卷紧。这个卷能承受的压力不会很大,而且越长承受的压力就越小,越易被压坏。但是卷能承受的拉力是很大的,调整结构把这些卷全变成受拉构件。在非要受压不可时,把纸卷截的短些,用很多细的纸卷在这个受压的地方共同承受压力。接着做短圆纸筒:以A4 纸的窄边为“母线”卷成。最后做底面:每张纸先用胶水加固(全部涂过后风干),再涂一次卷成纸卷再相互错开用胶水黏结。最后将底面与纸筒固定好,再将底面与桥面固定,分别固定在桥俩端及中间部分。大概步骤即是这样:先固定主要框架,然后是支架,其次是桥身上的各处桥梁,最后铺好桥面。

下承式系杆拱桥工程施工组织设计方案

50米下承式钢管拱桥施工方案 一、编制依据 1.第一公路勘察设计研究院2005年7月发出的至国家重点公路境泌阳至高速公路第二 标段两阶段施工图变更设计。 2.《公路工程技术标准》………………………………………J T G B01-2003 3.《公路桥涵施工技术规》…………………………………J T J041-2000 4.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》…………………………G B/T175-2000 5.《公路工程施工安全技术规程》……………………………J T J O76-95 6.《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》………………………………GB13013-2000 7.《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》……………………………G B1499-2000 8.《公路工程金属试验规程》…………………………………J T L055-83 9.《钢筋焊接及验收规程》……………………………………J T J18-96 10.《公路工程水泥混凝土试验规程》…………………………J T J053-94 11.《预应力混凝土用钢绞线》…………………………………G B/T5224 12.《预应力筋用锚具、夹具和连接器》………………………G B/T14370 13.《公路工程质量检验评定标准》……………………J T G-F80/1-2004 14.《公路工程技术标准》……………………………(J T G B01-2003) 15.《公路桥涵设计通用规》……………………………(J T G D60-2004) 16.《钢结构设计规》……………………………(G B50017) 17.《钢结构工程施工及验收规》……………………………(GB50205-2001) 18.《铁路钢桥制造规》……………………………(T B10212-98) 19.《合金结构钢技术条件》……………………………(G B3077-82) 20.《焊接用钢丝》……………………………(G B1300-77)

结构力学 桥梁结构分析

桥梁结构分析 桥梁结构分析 摘要:设计桥梁可有多种结构形式选择:石料和混凝土梁式桥只能跨越小河;若以受压的拱圈代替受弯的梁,拱桥就能跨越大河和峡谷;若采用钢桁架可建造重载铁路大桥;若采用主承载结构受拉的斜拉桥和悬索桥,不仅轻巧美观,而且是飞越大江和海峡特大跨度桥梁的优选形式。 关键词:梁式桥,拱式桥,悬索桥,桁架桥,斜拉桥 著名桥梁专家潘际炎说:“海洋,是孕育地球生命的产床;河流,是孕育人类文明的摇篮;而桥,则是联系人类文明的纽带。”这纽带越来越宏伟,越来越精致,越来越艺术!建国以

来中国的桥梁工程事业飞速发展。随着时代前进的步伐,人们对桥梁工程提出了更高的要求,对“适用、安全、经济、美观”的桥梁设计原则赋以更新的内容。桥梁工程无论是现在还是以后都不会停步的,它的发展前景会更广阔。通过半个学期的结构力学的学习,我对桥梁结构及他们的受力特点有了一定的认识。理论联系实际,我通过对各种结构的对比分析,进一步加深了印象,对以后的学习奠定了基础。 1.梁式桥 工程实例——洛阳桥,又称万安桥,在福建泉州市区东北郊洛阳江入海处,该桥是举世闻名的梁式海港巨型石桥,为国家重点文物保护单位,为国家重点文物保护单位。 梁式桥的主梁为主要承重构件,受力特点为主梁受弯。梁式桥的上部结构在铅垂荷载作用下,支点只产生竖向反力,支座反力较大,桥的跨中处截面弯矩很大。所以由于这种特性,梁式桥的跨度有限。简支梁桥合理最大跨径约20 米,悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70 米。采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观;这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。但是由于制造梁式桥的材料多为石料与混凝土,随跨度的增加其自重的增加也比较显著。因此梁式桥广泛用于中、小跨径桥梁中。 结构本身的自重大,约占全部设计荷载的30%至60%,且跨度越大其自重所占的比值更显著增大,大大限制了其跨越能力。随着跨度的增大,桥的内力也会急剧增大,混凝土的抗弯能力很低,较难满足强度要求。弯矩产生的正应力沿横截面高度呈三角分布,中性轴附近应力很小,没有充分利用材料的强度。 2.拱式桥 工程实例——赵州桥,坐落在河北省赵县洨河上。建于隋代,由著名匠师李春设计和建造,距今已有约1400年的历史,是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。1961年被国务院列为第一批全国重点文物保护单位。因赵州桥是重点文物,通车易造成损坏,所以不允许车辆通行。 拱式桥拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。从几何构造上讲,拱式结构可以分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。分析三角拱的受力特点,在竖向荷载下,三角拱存在水平推力,因此,三角拱横截面的弯矩小于简支梁的弯矩。弯矩的降低,拱能更充分的发挥材料的作用,当跨度较大、荷载较重时,采用拱比采用梁更为经济合理。

下承式钢管砼系杆拱桥施工技术

下承式钢管砼系杆拱桥施工技术 马卫明 (如皋市水利建筑安装工程有限公司,江苏南通,226500) 1 工程概况 如皋市蒲黄线通扬运河大桥位于蒲黄线K10+729处,上跨通扬运河。主桥采用80m钢管砼系杆拱结构,主桥纵向由拱肋、系杆并缀以吊杆,构成主要受力体系,为刚性系杆刚性拱结构。横向通过风撑、横梁和系杆将两片拱肋连城整体,并通过搁置在横梁上的桥面板及现浇层构成桥面行车系。 拱肋为本桥的主要受力构件,拱轴线为二次抛物线,计算跨径L=80m,计算矢高16m,矢跨比1/5。拱肋断面为哑铃型钢管混凝土,截面宽度0.75m,高度1.8m,宽度和高度沿拱轴线始终不变,拱肋上下弦管(Q345qC)直径均为750mm,壁厚16mm。通过两块缀板连接,坚缀板厚度为16mm,拱肋全断面填充C40微膨胀混凝土。 系杆作为纵向连接拱肋的主要受拉构件,为预应力混凝土箱型截面。系杆截面宽度1.2m,高度1.8m,系杆为矩形空箱断面,在系杆端头变为加高实心截面,系杆预应力钢束张拉须结合施工分批进行。 吊杆将桥面系重量传递给拱肋,本桥采用拉索结构。拉索外圆钢管Φ309×16mm,钢管上端焊接于拱肋下弦管下缘,钢管下端焊接于系杆顶面预埋钢板上,可以承受一定的压力。拉索内穿集束钢丝,承受拉力。吊杆下端为固定端,锚固于系杆内,上端为张拉端。 风撑连接两片拱肋,使其协同受力,并保持拱肋稳定。每道风撑由两根Φ500×10m钢管及多根Φ273×10mm腹杆组成,风撑所有钢管均不灌注混凝土。全桥共设5道风撑。 全桥横梁分为中横梁和端横梁。中横梁为工字型实心截面,端横梁为空心截面(与系杆交接处变为实心截面)。所有横梁顶面在行车道部分设双向2%横坡,以利用其上桥面板及铺装直接形成双向横坡,横梁底面水平。横梁均为预应力构件,横梁长度为17m,中横梁于系杆平面相交,每根中横梁由两根吊杆支承。中横梁采用预制安装、端横梁采用现浇施工,横梁预应力张拉应分批进行。 桥面板为22㎝厚的实心板,纵向搁置在横梁上,桥面板之间横向铰接,纵向主筋采用焊接,辅以22㎝厚现浇混凝土接头及10㎝混凝土桥面现浇层,构成桥面整体连续体系。桥面铺装为10㎝沥青混凝土。 2 施工难点 通扬运河为本市境内重要的水运通道,水上运输繁忙,来往船只多,给水上作业带来一定的困难。 钢管砼系杆拱桥工序多,交叉作业多。 系杆采用预制吊装技术,吊装长度16m,吊装重量达70t;拱肋采用分三段吊装,最大吊装长度29m,吊装重量达21t。 施工现场场地狭小,桥梁施工区外侧有民用码头,吊装条件差。 3 施工流程 下承式钢管砼系杆拱桥采用先梁后拱的少支架施工工艺,具体施工流程如下: (1)主墩基桩定位放样,搭设基础施工平台,安装钻机,进行桩基础施工,并对基桩进行无破损

斜拉桥V形双拱钢塔无支架原位节段拼装工

斜拉桥V形双拱钢塔无支架原位节段拼装工法 GGG(中企)C2—2014 中铁大桥局股份有限公司 (孙俊啟帅勤俭翟军李金恒许炳刚) 1. 前言 燕都大桥位于辽宁省朝阳市,是连接老城区与燕都新城的交通要道,主桥采用2×90m双拱塔双索面斜拉桥结构形式。主梁采用单箱四室预应力混凝土箱梁,斜腹板,桥梁全宽34m,梁高2.8m。拱塔采用V字形双拱钢塔,拱塔底部与混凝土塔柱结合处采用锚杆承压式锚固连接。斜拉索和水平拉索采用60根PES7-151或PES7-187高强度镀锌平行钢丝外挤包高密度聚乙烯拉索,见图1-1及图1-2。该桥设计新颖,结构独特,工期紧,施工难度高,项目合同工期只有6.5个月。 图1-1:斜拉桥效果图图1-2:斜拉桥桥式图 按设计图中推荐钢拱塔拼装将采用“平拼竖转”法施工,箱梁现浇与钢塔拼装必须先后施工,无法满足总工期施工要求。中铁大桥局股份有限公司通过模拟计算与技术研究,巧妙的利用了钢塔本身的刚度和水平索张拉的作用,采取了“工厂节段预制,无支架原位拼装”的方法,在安全优质按期完成燕都大桥建设的同时取得了显著的经济效益,并结合施工实践总结形成本工法。

2.工法特点 本工法即钢拱塔分节段在工厂集中制造,利用运输车将钢拱塔节段运输到位,利用提升设备(履带吊、塔吊或提升塔架等)吊装至设计位置,最后原位焊接的施工工艺。本工法主要有以下特点: 1、钢塔施工与主梁施工同步,变先后施工为同步施工,缩短了工期。 2、吊装机械简单,避免复杂转体设备使用。 3、吊装施工安全可控,避免了复杂转体施工的高安全风险。 4、针对钢塔每个吊装节段的空间倾斜情况,确定吊耳位置和吊具长度,保证了起吊后的空间形态与设计相符。 5、无支架状态下原位拼装,V形双拱钢塔间设置临时对拉索,确保了钢塔根部应力和端部扰度满足设计要求,巧妙利用张拉水平索实现更大高度的悬臂拼装,有效节省了施工成本。 6、节段工厂标准化预制、通过空间模拟计算,设置合理的预拱度,确保了成桥线形美观。 3. 适用范围 本工法主要适用于支架原位拼装费用较高,无法实现转体施工,主梁与斜塔需同步施工,或者转体施工不满足紧迫的工期要求,桥下净空不高,满足吊机或塔吊站位、吊高及吊重要求的预制构件安装的倾斜矮塔斜拉桥钢主塔施工。对于原位拼装支架措施量大,工期要求紧的矮塔斜拉桥钢主塔施工,更显优越性。 4. 工艺原理 4.1 根据钢塔各个节段的起吊高度、起吊重量选择合适的起吊设备。 4.2 针对每个吊装节段的空间倾斜情况,设置专用吊耳和吊具,保证起吊后的空间形态与设计相符。 4.3 通过事前计算针对每个节段设置一定的预偏值,抵消悬臂状态下的扰度,保证节段焊接后位置准确,合龙后整体线形满足设计要求。 4.4 鉴于V形双拱塔三维空间结构形式,大悬臂时,主塔根部应力对节段的增加十分敏感,故对应每一节段安装的工况均需准确计算塔根应力状况及温度对已安装节段上

钢结构的连接(课后习题)

第 2 章 钢结构的连接 一、选择题 1 直角角焊缝的强度计算公式 w c f l h N = t ≤ w f f 中,he 是角焊缝的——。 (A)厚度 (B)有效厚度 (C)名义厚度 (D)焊脚尺寸 2 对于直接承受动力荷载的结构,计算正面直角焊缝时——。 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 。 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取 f b =1.22 3 等肢角钢与钢板相连接时,肢背焊缝的内力分配系数为——。 (A)0.7 (B)0.75 (C)0.65 (D)0.35 4 直角角焊缝的有效厚度 c h ——。 (A)0.7 f h (B)4mm (C)1.2 f h (D)1.5 f h 5 在动荷载作用下,侧焊缝的计算长度不宜大于——· (A)60 f h (B)40 f h (C)80 f h (D)120 f h 6 角钢和钢板间用侧焊搭接连接,当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同 时,————。 (A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 (B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 (C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝 (D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等,因而连接受有弯矩的作用 7 不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力 N 之间的夹角满足——。 (A) q tan £1.5 (B) q tan >l,5 (C)q ≥70o (D) q <70o 8 产生焊接残余应力的主要因素之一是——· (A)钢材的塑性太低 (B)钢材的弹性模量太高 (C)焊接时热量分布不均 (D)焊缝的厚度太小 9 钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配,通常在被连接构件选用 Q345 时,焊条选用——。 (A)E55 (B)E50 (C)E43 (D)前三种均可 10 焊缝连接计算方法分为两类,它们是——。 (A)手工焊缝和自动焊缝 (B)仰焊缝和俯焊缝 (C)对接焊缝和角焊缝 (D)连续焊缝和断续焊缝

纸桥的结构与受力分析

摘要:我国古代的桥,形式种类繁多发展演变过程漫长,近代以来由于高科技的勃然兴起,桥梁逐渐成为一门专业学科,其技术进步更是突飞猛进,形式更为复杂多样。桥梁作为结构的一大主要应用,简洁地展现了力学之美。制作纸桥可以为今后桥梁施工技术提供思路。所以纸桥的制作、研究意义重大。本文对纸桥桥梁结构的特点以及影响桥梁的简单因素进行初步分析。 关键字:纸桥、桥梁结构、受力分析。 引言: 桥梁是架设在江河湖海上,使车辆,行人等能顺利通过的建筑物。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属建筑物组成,上部结构主要指桥跨结构和支座系统;下部结构包括桥台、桥墩和基础;附属建筑物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。现在国内外的桥梁建设都处于快速发展阶段,像我国的武汉长江大桥,黄埔的跨海大桥等等都取得了非凡的成就,但桥梁的建设问题依然普遍存在,为此,我们要着重设计桥梁的结构,要设计出更加稳定的构造,解决桥梁中间垮塌和部分桥面出现断裂的问题。通过设计不同结构的纸桥,参考着经典大桥桥的优秀设计,并结合自己的思考和现代生活的特点,设计出简约、稳固、更加符合实际需求的大桥。 试验方法: 一、桥的整体结构设计:我们小组一共想出了三种桥梁的结构。一是三层的向两边分担压力的构型;二是拱形结构;三是中间穿插着连接起来的平桥。经过权衡利弊,我们小组决定选用第三种方案。该方案是在地面两侧建两个大型桥墩,在中间也同样建一个大型桥墩。然后通行部分是由长细纸筒做成。 二、前期实验:分别用一张打印纸从不同形式折成不同形状的单个桥体结构部分,然后在桥面上放砝码,记录数据。一次用不同形状折的单体进行实验,做成表格,比较各个的承重数据。最后得出最好的承重结构为由纸的对角叠成的圆柱套着三棱柱的单体,此单体结构承重效果在同等条件下经测试最好,并由此开始制作桥体。 三、制作步骤:首先制作长细纸筒:先把纸卷成细的卷,要卷紧。这个卷能承受的压力不会很大,而且越长承受的压力就越小,越易被压坏。但是卷能承受的拉力是很大的,调整结构把这些卷全变成受拉构件。在非要受压不可时,把纸卷截的短些,用很多细的纸卷在这个受压的地方共同承受压力。接着做短圆纸筒:以A4 纸的窄边为“母线”卷成。最后做底面:每张纸先用胶水加固(全部涂过后风干),再涂一次卷成纸卷再相互错开用胶水黏结。最后将底面与纸筒固定好,再将底面与桥面固定,分别固定在桥俩端及中间部分。大概步骤即是这样:先固定主要框架,然后是支架,其次是桥身上的各处桥梁,最后铺好桥面。 结果与讨论: 我小组所造之桥以线条简单为主要特点,整个设计以圆柱型纸杆为主,进行粘贴制作纸桥。由于所学专业限制,我小组所制作桥梁只能简单承受重量,承重量较小,考虑的因素不够全面,对力学及压强的分析不够透彻,我小组选用的圆柱形纸杆可以承受一定的拉力和压力,作为受弯结构的梁,梁的抗弯强度很大程度上取决于梁高,圆柱直径越大,抗弯强度越大。但我小组所作纸桥有一个明显缺点就是缺少斜拉的索链,如果两侧分别增加斜拉,那么所承重效果会更好。以后有机会的话再把自己不足的地方进行改进,更好的制造出一个承重力较大的纸桥。 结论: 经实验及制作纸桥可得,简单的梁式桥虽制作方法简单但承重能力并不是最好的,需要在桥面上加入斜拉链以分散桥面所受压力。我们通过实验明白了:一张平面的纸很薄,小受力厚度导致小承受力。而把纸折叠成瓦楞形或卷成圆柱体后,受力厚度大大增加,承受力也就大得多。在桥梁和建筑等受力构造中,

下承式系杆拱桥

浅谈下承式系杆拱桥的设计 摘要下承式系杆拱是一种无推力的拱式组合体系,是外部静定结构,兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两大特点,当桥面高程受到限制而桥下又要求保证较大的净空(桥下净跨和净高)时,无推力的拱式组合体系桥梁是较优越的桥型。从设计方案选择、结构设计与施工等方面对沧黄高速跨线大桥进行了介绍。 1 概况 沧黄高速跨线桥位于沧宁公路沧县段捷地乡大贾庄村北,中心桩号K1 + 414. 049,上跨沧黄高速公路。交叉处沧黄高速公路平面位于半径R = 7000m 的左偏平曲线上, 中心桩号CHK12 + 420。交角90°,设计标高16. 189m,该桥上部结构为1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁;下部结构采用柱式桥墩、肋板式桥台,墩台下接承台,基础均为钻孔灌注桩群桩基础; 桥梁净宽11. 5m;汽车荷载等级为公路- Ⅱ级标准。该桥桥型布置如图1所示。 2 方案比选 在桥梁建设中,桥梁方案的确定是非常重要的,尤其大跨径桥梁更是如此。在初步设计阶段我们拟定了两个方案: 方案一: 1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁,桥梁总长90m,概算总造价为644. 8 万元(含引道) ,其中跨线桥造价303. 9万元。本方案的的优点是: ①一跨上跨沧黄高速,桥下净空大,视野开阔,为将来沧黄高速改建留有较大余地; ②建筑高度小,填土高度低,总造价低; ③桥型美观,与周围环境相协调,建成后将成为沧黄高速的一个亮点。但本方案施工工艺较复杂, 对施工技术要求较高。

方案二:采用4 - 25m预应力连续箱梁,桥梁总长100m,概算总造价为658. 6万元(含引道) ,其中跨线桥造价为310. 9万元。本方案的优点是:结构简单,设计施工技术成熟,施工质量较易控制。缺点主要是:建筑高度较高,填土高度高,总造价高。经综合考虑,我们推荐方案一。即按1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁进行施工图设计。 3 结构设计要点 3. 1上部结构 下承式系杆拱部分为梁拱组合刚性系杆刚性拱结构,系杆和拱肋共同承担轴力和弯矩,内力计算比较接近真实状况。系杆和拱肋端部是刚性连接的,体系为外部静定而内部超静定结构,超静定次数为3 + n ( n为吊杆根数) 。主跨计算跨径48m,矢跨比1 /5。拱肋为工字形普通钢筋混凝土结构,系杆、中横梁为预应力混凝土结构,端横梁为普通钢筋混凝土结构,横梁与系杆固结,吊杆采用预应力高强钢丝模拟成单向受拉杆,两拱肋间设三道预应力混凝土横撑。两边跨箱梁部分为单箱室小箱梁预应力混凝土简支结构。根据各施工阶段和使用阶段的受力体系按平面杆系对构件进行有限元分析,采用容许应力法进行计算。内力计算采用平面杆系有限元计算程序———交通部公路科学研究所《公路桥梁结构设计系统GQJS》及中交公路规划设计院《桥梁设计综合计算程序BriCAS》进行计算。 3. 2 下部结构 从桥位地质勘察报告所揭示的地层看,土层主要为第四系全新统陆相冲积(Q4a l ) 、陆相冲积与沼泽相沉积(Q4h + al )及更新统陆相冲积(Q3 al )形成的粉土、粉质粘土及粘土层,场地地层分布稳定,无不良地质现象,属均匀地基。由于路线上跨沧黄高速公路,桥台填土较高,故下部结构采用肋板式桥台、柱式桥墩,墩台下接承台,基础均为钻孔灌注桩群桩基础,桩柱入土深度及配筋采用m法计算。 3. 3 桥面标高 本桥纵断面位于半径R = 6500m的竖曲线上,纵坡坡度2. 8342%。横桥向设置1. 5%双向横坡。主跨系杆拱部分桥面横坡及纵坡均在结构(系杆、横梁)中调整,梁底水平,桥面板及桥面铺装等厚;箱梁部分桥面横坡及纵坡由箱梁结构和盖梁顶面调整,竖曲线在防水混凝土铺装层调整,沥青混凝土

3-8特殊梁型(斜拉桥、拱桥、悬索桥)全解

特殊梁型施工技术试题 (斜拉桥、拱桥、悬索桥) (含选择题45道,填空题12道,简答题5道) 一.选择题:(共45题) 1. 分段拼装梁的接头混凝土或砂浆,其强度不应低于构件的设计强度。不承受内力的构件的接缝砂浆,其强度不应低于(A)。 A. M10 B. M20 C. M30 2. 跨径大于或等于(B)的拱圈或拱肋,应沿拱跨方向分段浇筑。 A、15 m B、16 m C、18m 3. 装配式拱桥构件在脱模、移运、堆放、吊装时,混凝土的强度不应低于设计所要求的强度,一般不得低于设计强度的(A)。 A、60% B、75% C、80% 4. 转体合龙时,应严格控制桥体高程和轴线,误差符合要求,合龙接口允许相对偏差为(C)。 A、±5mm B、±8mm C、±10mm 5.钢管混凝土拱桥所用钢管直径超过(B)mm的应采用卷制焊接管,卷制钢管宜在工厂进行。在有条件的情况下,优先选用符合国家标准系列的成品焊接管。 A、300 B、600 C、800 6.下列不属于拱桥的优点的是:(B) A、耐久性好 B、自重小 C、构造简单 7. 箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大,可达全截面的(B),较实体板拱桥可减少圬工用料与自重,适用于大跨度拱桥。

A、30%-50% B、50%-70% C、70%-90% 8.拱桥拱箱横隔板的主要作用是(A)。 A、提高抗扭能力 B、提高抗弯能力 C、便于分节施工 9. 当桥梁的建筑高度受到严格限制时,可采用(C )满足桥下建筑高度。 A、上承式拱 B、中承式拱桥 C、下承式拱桥 10.在不等跨的多孔连续拱桥中,为了平衡左右桥墩的水平推力,将较大跨径一孔的失跨比加大,做成(B),可以减小大跨的水平推力。 A、上承式拱 B、中承式拱桥 C、下承式拱桥 11.在平坦地形的河流上,不易选用(A),有利于改善桥梁两端引道的工程数量。 A、上承式拱 B、中承式拱桥 C、下承式拱桥 12. 转体合龙时,应控制合龙温度。当合龙温度与设计要求偏差3℃或影响高程差±10mm时,应计算温度影响,修正合龙高程。合龙时应选择当日(B)进行。 A、最高温度 B、最低温度 C、平均气温 13. 转体合龙时,宜先采用钢楔刹尖等瞬时合龙措施。再施焊接头钢筋,浇筑接头混凝土,封固转盘。在混凝土达到设计强度的(C)后,再分批、分级松扣,拆除扣、锚索。 A、75% B、70% C、80% 14.封拱合龙温度应符合设计要求,如设计无规定时,宜在接近当地年平均温度或(A)时进行,封拱合龙前用千斤顶施加压力的方法调整拱圈应力时,拱圈(包括已浇间隔槽)的混凝土强度应达到设计强度。 A、5-15℃ B、10-20℃ C、15-25℃ 15.钢管拱肋(桁架)安装,采用斜拉扣索悬拼法施工时,扣索与钢管拱肋的连接件

钢结构的“刚接”和“铰接”

钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式,柔性连接(也称铰接)、半刚性连接和刚性连接。在工程实践中,如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度刚 性连接应不会产生明显的连接夹角变形,即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。 半刚性连接则介于二者之间。 梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板,用高强螺栓连接,或是用连于翼缘的上、下角 钢和高强螺栓。其设计要求如下: (1)端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶,拉力经受受拉翼 缘传递。受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。压力可以通过端板或柱翼缘承压传递,压力区螺栓 可少量设置,并和受拉螺栓一起传递剪力。 (2)上下角钢连接用上下角钢连接的节点中,受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下,不仅竖 肢变形,水平肢也变形。因此,角钢连接的刚度比端板者稍低。 连接性质的划分应由下列三项指标来表征:抗弯刚度,转动刚度,延性(转动能力)。 抗弯承载力是连接强度的主要项目,此外还有抗剪强度。刚性连接从理论上来说,承受弯矩 和剪力的能力应该不低于梁的承载能力,亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。地 震区的框架应该要求更高,体现“强连接-弱构件”的原则。对于柔性连接则只要求其抗剪能力。半刚性连接介于刚性和柔性连接之间,必须具有一定的抗弯能力。 连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现,它不是常量,转动刚度对框架变形和承载力都有影响。对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。为此,应考察连接的初始刚 度或标准荷载作用下的割线刚度。刚性连接的刚度,理论上需要达到无限大,但实际上只要 达到一定的限值就可以看作是刚性连接,问题在于如何从数量上做出界定。 转动能力属于延性指标,塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力,以便后续的内力 重分布能够出现。 1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性,梁柱间无相对转动,连接能承受弯矩。铰 支连接这种构造假定结构承受重力荷载时,主梁和柱之间只传递垂直剪力,不传递弯矩。这 种连接可以不受约束的转动。 2.在钢结构框架的传统分析与设计中,为简化分析设计过程,梁柱连接被认作理想的铰接连 接或完全的刚性连接,并且认为:连接对转动约束达到理想刚接的90%以上,可视为刚接;在外力作用下,柱梁轴线夹角的改变量达到理想铰接的80%以上的连接视为铰接。采用理 想铰接的假定,将意味着梁与柱之间没有弯矩的传递,就转动而论,用铰连在一起的梁和柱 将相互独立地转动. 能抵抗弯矩作用的柱脚称为刚接柱脚,相反不能抵抗弯矩作用的柱脚称为铰接柱脚,刚接与 铰接的区别在于是否能传递弯矩,从实际上看,如果锚栓在翼缘的外侧,就是刚接,而且一 般不少于四个,如果在翼缘内侧,就是铰接,一般为两个或四个。 这两种柱脚很明显的区别就是对侧移控制,如果结构对侧移控制较严,则采用刚接柱脚,例 如有吊车荷载的情况,吊车荷载是动力荷载,对侧移比较敏感,而且侧移过大会造成吊车卡 轨现象,此时应把柱脚设计成刚接柱脚。 “如果是铰接柱脚需要加设抗剪键,地脚螺栓不能承受剪力的”本人的这句话说得有点不严谨,应该说“如果是铰接柱脚一般需要加设抗剪键”。因为钢结构铰接柱脚的柱脚轴力比较小,底 板和基础砼表现的摩擦力很少能满足要求,所以多数柱脚都需要设置抗剪键

上承式钢箱系杆拱桥监控实施方案

仁怀市茅台三桥 施工监控 实施方案

贵州大学土木工程学院茅台三桥桥施工监控项目组2013年12月 仁怀市茅台三桥 施工监控 实施方案

编制: 审核: 审批: 贵州大学土木工程学院 茅台三桥桥施工监控项目组 2013年12月 目录 1 工程概况 (1) 1.1 总体布置 (1) 1.2 下部构造 (1) 1.3 主梁结构 (1) 1.4 拱圈结构 (2) 1.5 吊杆 (2)

1.6 设计规范 (2) 1.7 技术标准 (3) 2 施工监控依据 (3) 3 施工监控目的和目标 (4) 3.1 施工监控目的 (4) 3.2 施工监控目标 (4) 4 施工监控的原则与技术路线 (5) 4.1 施工监控原则 (5) 4.2 施工监控技术路线 (6) 5 施工监控主要内容 (7) 5.1 理论计算 (7) 5.2 自适应反馈控制分析 (8) 5.3 桥面钢箱梁架设控制分析 (8) 5.4 钢箱系杆拱桥拱肋施工分析 (9) 5.5 拱肋合拢控制分析 (9) 5.6 吊杆张拉阶段控制分析 (10) 5.7 施工控制网的建立 (10) 5.8 施工过程监测方法和线形控制 (11) 5.9 施工监控的步骤 (15) 6 施工监控要求 (16) 7 施工监控组织 (16) 7.1 人员配置及质量保证体系 (17) 7.2 施工监控文件传递 (17) 7.3 施工协调 (18) 8 监控工作安全保证措施 (19) 9 人员安排 (20) 10 拟投入的主要仪器设备 (21)

1 工程概况 1.1 总体布置 桥梁孔跨布置为1-20m预应力钢筋混凝土箱梁+1-110m钢箱系杆拱桥,桥宽16.5m。桥梁平面布置与河道基本正交,按直桥设计。主桥拱圈结构采用箱型截面,主梁为钢箱梁,以钢箱梁作为系杆使结构形成无推力系杆拱桥。拱圈吊索下端锚固在钢箱梁底板处。 1.2 下部构造 0#桥台及2#桥台均采用重力式U型桥台,承台桩基础。桩基采用钻孔灌注桩,桩径均为1.8m,其中0#桥台共有桩基6根,2#桥台共有桩基11根,承台厚度均为2m。 1#桥墩采用柱式墩,承台桩基础,承台厚度3m,共有8根桩基,桩径均为1.8m。 本桥桩基均按嵌岩桩设计,桩基嵌入完整中风化不小于6m。1.3 主梁结构 主桥采用扁平流线形栓焊钢箱梁,共设9道纵腹板。行车道钢箱梁宽8.5m,梁高1.24~1.3m,顶板厚16mm,底板厚14mm,人行道箱梁高为1.24m,顶板厚16mm,底板厚14mm。 钢箱梁顶板采用U形肋(上口宽300mm,底板宽170mm,高280mm,板厚8mm),底板采用板肋,高200mm,宽12mm。梁内横隔板采用30mm厚钢板,间距4m,车行道及人行道边腹板、箱梁中轴线腹板均采用20mm厚钢板,其余纵腹板采用10mm厚钢板。 为保证在运营期间钢箱梁的有效性以及桥面铺装的耐久性,顶、底板的纵横焊缝均需融透,并应采用焊缝金属少、焊后变形小的坡口形式。顶板U形加劲纵肋与顶板间的焊缝采用开单面V形坡口焊的形式,要求其熔透深度不小于0.8倍的U肋厚度。底板U形加劲纵肋与底板间要有良好的焊接构造,以确保底板在较大压力下不屈服。U形加

关于研究纸桥结构与强度分析的立项研究申请书

“纸桥的结构与强度分析”立项研究申请书,要求包括以下内容: (一)课题名称;(二)研究的背景和意义;(三)研究的目标与主要内容;(四)研究的方法路线;(五)课题研究步骤;(六)成果的形式与课题组成成员及分工。 关于研究纸桥结构与强度分析的立项研究申请书 一、纸桥研究的背景和意义 架设在江河湖海上,使车辆行人等能顺利通行的建筑物,称为桥。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属构造物组成,上部结构主要指桥跨结构和支座系统;下部结构包括桥台、桥墩和基础;附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。在中国古代建筑中,桥梁是一个重要的组成部分。 几千年来,勤劳智慧的中国人修建了数以万计奇巧壮丽的桥梁,这些桥梁横跨在山水之间,便利了交通,装点了河山,成为中国古代文明的标志之一。我国古桥先有梁桥,后有浮桥和索桥,拱桥最晚出现。根据现有资料,自独木桥、堤梁式桥出现,到上世纪末、本世纪初铁路、公路等近现代桥梁开始设计建造的几千年中,我国古桥由低级演进到比较高级,由简陋到逐步完善。然而,近代桥梁无论如何发展,追根溯源,均未超过古人所创造的梁桥、浮桥、拱桥和索桥这几大类。中国古代桥梁的辉煌成就举世瞩目,曾在东西方桥梁发展史中,占有崇高的地位,为世人所公认。我国古代的桥,形式种类繁多发展演变过程漫长,近代以来由于高科技的勃然兴起,桥梁逐渐成为一门专业学科,其技术进步更是突飞猛进,形式更为复杂多样。随着世界经济的发展,桥梁事业也会迎来广阔的发展空间,只有不断改进不断探求新的技术,技术理念,桥梁工程才会更加辉煌。而这次选修课制作桥梁模型在锻炼我们发散性思维、创造性能力以及动手能力方面素质提供了一次很好的机会。 二、纸桥研究的目标与主要内容 1、研究目标: (1)采取分组的活动形式,培养小组成员合理分工和有序的工作能力;通过成品展示、模型介绍培养学同学们既合作又竞争的意识 (2)学习科技制作、理解桥的主要结构的作用,通过纸桥实验增加自己有关力学方面的知识技能,学会简单的技术设计,培养团队协作意识及创新思维能力。在纸的多种承重实验研究、纸桥设计等过程中培养独立思考能力、实际动手能力。 (3)通过对桥的造型设计,提高创作模型的技能、技巧及可观赏性 2、主要内容: (1)研究纸桥的结构与强度的关系、压力压强和相关的受力关系。具体分为:研究用纸做成的构件不同形状的载重量和坚固性,纸构件不同组合的载重量和坚固性,设计如何做到载重量最大和最坚固。 (2)研究如何使纸桥的各部分的线条协调、外形美观。 三、研究的方法路线 通过网络、书籍搜索查阅有关桥的结构与强度方面的知识,与学习土木工程等相关桥梁专业的同学进行交流,并联系以前学过的物理知识与小组成员一起讨论学习、分析理解,共同设计出比较理想的纸桥模型。

桥梁下部结构分类和受力特点

桥梁下部结构分类和受力特点 一、桥梁下部结构分类 可分为重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台。 (一)重力式墩、台 重力式桥墩与重力式桥台的主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定,因此,墩、台身比较厚实,可以不用钢筋,而用天然石材或片石混凝土砌筑。它适用于地基良好的大、中型桥梁,或流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区,小桥也往往采用。主要缺点是圬工体积较大,因而其自重和阻水面积也较大。 拱桥重力式桥墩分为普通墩与制动墩,制动墩要能承受单向较大的水平推力,防止出现一侧的拱桥倾坍,因而尺寸较厚实;与梁桥重力式桥墩相比较,具有拱座等构造设施。 梁桥和拱桥上常用的重力式桥台为u型桥台,它适用于填土高度在8~lom以下或跨度稍大的桥梁。缺点是桥台体积和自重较大,也增加了对地基的要求。此外,桥台的两个侧墙之间填土容易积水,结冰后冻胀,使侧墙产生裂缝,所以宜用渗水性较好的土夯填,并做好台后排水措施。 (二)轻型墩、台 1.梁桥轻型桥墩、台 (1)梁桥轻型桥墩 ·钢筋混凝土薄壁桥墩:施工简便,外形美观,过水性良好,适用于低级土软弱的地区。需耗费用于立模的木料和一定数量的钢筋。 ·柱式桥墩:外形美观,圬工体积少,而且重量较轻。 ·钻孔桩柱式桥墩:适合于多种场合和各种地质条件。通过增大桩径、桩长或用多排桩加建承台等措施,也能适用于更复杂的软弱地质条件以及较大的跨径和较高的桥墩。 ·柔性排架桩墩:优点是用料省、修建简便、施工速度快。主要缺点是用钢量大,使用高度和承载能力受到一定限制。因此它只适合于在低浅宽滩河流、通航要求低和流速不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采用。

建筑工程项目钢结构构件的受力特点及其连接类型

建筑工程项目钢结构构件的受力特点及其连接类型 1.钢结构的连接 (1)焊缝连接:焊缝连接是目前钢结构的主要连接方法。 其优点是构造简单,节约钢材,加工方便,易于采用自动化 操作,不宜采用于直接承受动力荷载的结构,其他情况均可 采用焊缝连接。 (2)铆钉连接:铆接由于构造复杂,用钢量大,现已很少 采用。因为铆钉连接的塑性和韧性较好,传力可靠,易于检 查,在一些重型和直接承受动力荷载的结构中,有时仍然采 用。 (3)螺栓连接:螺栓连接又分为普通螺栓和高强度螺栓两 种。普通螺栓施工简单,拆、装方便。普通螺栓一般由 Q235 制成。高强度螺栓用合金钢制成,高强度螺栓制作工艺精准,操作工序多,要求高。目前,在我国桥梁及大跨度结构房屋 及工业厂房中已广泛采用。

2.钢结构构件制作、焊接、运输、安装、防火与防锈 (1)制作:钢结构制作包括放样、号料、切割、校正等诸多环节。高强度螺栓处理后的摩擦面、抗滑移系数应符合设计要求。制作质量检验合格后进行除锈和涂装。一般安装焊缝处留出 30 ~50mm 暂不涂装。 (2)焊接:焊工必须经考试合格并取得合格证书且必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。焊缝施焊后须在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。焊接材料与母材应匹配,全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,采用射线探伤。施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法等,应进行焊接工艺评定。 (3)运输:运输钢构件时,要根据钢构件的长度和重量选用车辆。钢构件在车辆上的支点、两端伸出的长度及绑扎方 法均应保证构件不产生变形,不损伤涂层。

(4)安装:钢结构安装要按施工组织设计进行,安装程序 须保证结构的稳定性和不导致变形。安装柱时,每节柱的定 位轴线须从地面控制轴线直接引上。钢结构的柱、梁、屋架 等主要构件安装就位后,须立即进行校正、固定。由工厂处 理的构件摩擦面,安装前须复验抗滑移系数,合格后方可安 装。 (5)防火与防锈。 1)钢结构防火性能较差。当温度达到 550 ℃时,钢材的屈服强度大约降至正常温度时屈服强度的 0.7 ,结构即达到它的 强度设计值而可能发生破坏。设计时应根据有关防火规范的规定,使建筑结构能满足相应防火标准的要求。在防火标准要求 的时间内使钢结构的温度不超过临界温度,以保证结构正常承 载能力。 2)外露的钢结构可能会受到大气,特别是被污染的大气 严重腐蚀,最常见的是生锈。这就必须对构件的表面进行防

斜拉桥的发展

中国斜拉桥的发展状态和关键技术 摘要:斜拉桥的发展引用着多种现代的高新技术,得以桥梁在大跨度的桥梁施工中,得以精确度的保证以及在规范要求的范围内,并且施工中必须考虑到外部环境的影响,所以接下来对以上的问题作以叙述。 关键词:斜拉桥全球卫新定位系统防护措施施工重点 斜拉桥又称斜张桥,上部结构由索、梁、塔三个主要组成部分构成,从其力学特点看,属于组合体系桥。斜拉桥依靠斜拉索支撑梁跨,类似于多跨弹性支承梁,梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关,而与拉索间距有关。斜拉桥开始于17世纪,现在斜拉桥正处于发展的高峰期间,长度、跨度和持久性也在不断增加。 斜拉桥采用斜拉索来支撑主梁,使主梁变成多跨支撑连续梁,从而降低主梁高度、增大跨度。斜拉桥属于自锚结构体系,斜拉索对桥跨结构的主梁产生有利的压力,改善了主梁的受力状态。主要构造有基础、墩塔、主梁和拉索。其上的主梁是受弯构件,为多点弹性支撑,弯矩和挠度显著减小,斜拉索水平分力,提供对称的预应力,减缓主梁的压力。斜索是受拉构件,为主梁提供弹性支持,调整其索力、间距和数量,可调整桥梁内力分布及刚度,对斜拉索进行预张拉。 斜拉桥孔跨布置主要可分为双塔三跨式、独塔双跨式和多塔多跨式等三种形式。在特殊情况下,斜拉桥也可以布置成独塔单跨式或者混合式。 1、双塔三跨式 目前双塔三跨式最常用,形式有对称式和非对称式,适用在跨越较大的河流、海口及海面比较近的工程中。以下为双塔三跨式的例子,如图一所示。杭州湾跨海大桥建于2003年11月14日开工,2007年6月26日贯通,2008年5月1日启用。杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥,北起浙江嘉兴海盐郑家埭,南至宁波慈溪水路湾,全长36公里,比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里,已经成为中国世界纪录协会世界最长的跨海大桥候选世界纪录,成为继美国的庞恰特雷恩湖桥和青岛胶州湾大桥是世界上最长的跨海大桥后世界第三长的桥梁。此桥的特点为两侧都建有辅助墩,目的是为了缓和端锚索应力集中或减少边跨主梁弯矩,增大桥梁总体刚度。杭州湾大桥的钢管桩制作过程中,每个工序都进行严格质量检查,对焊缝百分之百进行超声波检查,还有部分的需要进行射线照相。其中T形和十字形的焊缝及近桩顶焊缝作为重点检查。焊缝不允许有咬边、焊缝未融合、未焊透的情况表面气孔、弧坑、夹渣等外观缺陷,这些都是对桩的焊接要求,而且在做这桥的设计时,还得考虑到一些外在因素,因为作为海上建筑,必须考虑到海上的海风很大,桥墩放下的时候会因为海风的吹动而摇晃,可能导致放置的位置不精确,所以得用到精密仪器测量和GPS 定位导航系统,这个是近几年才开始开发使用在桥梁建筑上的科技技术使用。在建成的时候还得预防以后海上出现台风现象,因为美国就有桥在设计时未能够充分考虑到风力和风速的影响,导致桥在风的作用下,产生摇晃,导致桥的倒塌。钢管桩的制作已经需要考虑到防腐的问题,而且也要考虑到在运输的时候,防止桩与周围的摩擦。而且全球卫星定位系统在这里利用的地方也比较多。像这里外海沉桩施工过程中,因为在海上的施工,所以在岸上看上去距离远,常规的经纬仪和全站仪测量定位很难达到设计的要求,所以只有使用全球卫星定位系统在施

纸桥的设计与制造方案

纸桥的设计与制作 (天津市科技活动方案样张之一) 一、题目纸桥的设计与制作 二、适用对象D段(七、八年级) 三、适用主体学校 四、活动目标 1.态度目标: ⑴采取分组的活动形式,培养学生的合作精神和有序的工作能力;通过成品展示、竞赛等活动,培养学生的既合作又竞争意识; ⑵在制作过程中,培养学生不畏艰难,不循旧规,敢于创新的精神。 2.科学方法、能力目标: ⑴学习科技制作、理解桥的主要结构的作用,通过纸桥的设计与制作使学生在探索中理解,材料的强度与它的几何形状有关。 ⑵在纸的多种承重实验研究、纸桥设计等过程中鼓励学生独立思考、发展学生的创造性思维能力。 ⑶培养学生与他人合作共同研究的能力。 3.知识目标: ⑴通过对桥的造型设计,培养学生的审美意识和环境美意识,提高创作模型的技能、技巧及可观赏性。 ⑵学习简单的技术设计。 五、活动方式: 活动以班为单位,分为若干活动小组(四名学生为一组),开展分组竞赛,作品在课上评定。 六、所需活动时间4——5学时 七、背景材料 1.知识背景: ⑴压力与压强 知道压力的概念,压力是指垂直压在物体表面上的力。 理解压强的的概念,压强是物体单位面积受到的压力。 固体的压强跟受力面积有关,截面积对压力有直接影响,截面积越大,压力越小

⑵拱形桥:拱起了腰的纸条可以驮起一盒火柴,这说明,向上拱起的物体最能承受外来的压力,它的强度要比没有拱起时大。火柴盒压在纸拱桥上,给予纸拱的是一种静态外力,它和作用在装甲车上的子弹冲击力不同。纸拱桥这种抵抗静态外力的本领,就叫静强度。 我们的祖先很早就发现了拱形物体的这种性质,并且把它运用到建筑上去。各地发掘出的东汉古墓,多数有“拱”式结构,可见一千几百年前我国的筑拱技术已经相当普及了。 现存的最古老的石拱桥是我国的赵州桥。赵州桥是隋朝石匠李春设计监造的,自公元616年建成,到现在已经有1300多年的历史了。这座石桥横跨在河北赵县城南洨河上,有着一个弧形的桥洞,犹如跨在河上的长虹。在漫长的岁月里,赵州桥经受了地震的摇撼,洪水的冲击,车马的压轧,仍然屹立在洨河上。(图一)赵州桥不但有个弧形的大拱,而且在桥肩还有4个小拱。当山洪暴发时,小拱可以把洪水泄走。赵州桥坚固的秘密正在拱上。 我国科技人员和工人继承并发展了拱桥建筑的传统,运用现代强度理论以及工程学,创造了双曲拱桥。双曲拱桥的外形同一般的空腹式拱桥好像没有什么区别。但是你如果走到桥下一看,就会发现它的肚皮是凹的,好像由几条自行车的挡泥板拼起来的,真是拱中有拱。这种桥的优点是造价低,载重负荷大,施工方便,节省材料。宏伟的南京长江大桥的公路引桥便是这种双曲拱桥。 双曲拱比单曲拱能承受更大的载荷,主要是因为双曲拱不仅在一个方向上呈拱形,而且在与其垂直的另一方向也呈拱形。自行车的挡泥板就是这种双曲拱形的。当它受力时,力使沿着两个拱的方向更均匀地传递;某一局部受力过大时,双曲拱能迅速自行调整平衡,使整个双拱曲不会因局部受力过大而损坏。 拱形结构除了能用于建造桥梁外,另一个重大的用处就是建造水坝。特别是双曲拱形坝,由于拱形顶所受的水压力能通过拱体均匀地传递给河岸,依靠坚固的两岸来维持的稳定,它与完全靠自身重量来维持平衡的重力坝相比,不仅可以减少体积,节约材料,而且还有一定的弹性,对地基的局部变形具有一定的适应能力,有较好的抗震性能。 我们的脚上就长着“双曲拱桥”,它就是人的足弓正常的脚都可以区分出三个足弓:两个纵向的纵弓和一个横断面上的横弓。 ⑶桥的历史与发展现状: 我国古代桥梁多用木、石、藤、竹及至皮革之类的天然材料,锻铁出现以后有了简单的铁链桥。它们的强度都很低。木、藤、竹,皮革类易腐烂,能够保留至今的古代桥梁多为石桥。中国古代著名石桥有:1河北赵州安济桥、2北京泸沟桥、3泉州安平桥。 1900-1949年,这一时期中国的桥梁建设几乎处于停滞状态,特别是由中国自行建设的桥梁工程更是寥寥无几。其中代表桥梁是1943年由我国老一辈桥梁工程专家茅以升老先生主持设计并建设的杭州钱塘江大桥。(图二) 钱塘江大桥位于杭州闸口六和塔附近,是由我国工程师自行设计并监造的第一座双层式公、铁两用桥。全桥长1453米,正桥长1072米,两岸引桥长381米。于1931年11月11日举行开工典礼,1935年通

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