结构力学 桥梁结构分析
物理桥梁建造的力学原理
物理桥梁建造的力学原理
物理桥梁建造的力学原理主要涉及三个方面：结构力学、静力学和动力学。
1. 结构力学：结构力学是研究物体在外力作用下的变形和破坏性质的学科。
在桥梁建造中，结构力学主要应用于设计桥梁的结构形式、尺寸和材料选择。
桥梁的主要负荷是桥梁自身重力和施加在桥梁上的交通荷载。
通过结构力学的分析和计算，可以确定桥梁的受力状况，保证桥梁的结构稳定和安全。
2. 静力学：静力学是研究平衡物体受力的学科。
在桥梁建造中，静力学主要应用于确定桥梁的受力平衡条件。
桥梁的受力平衡要求总的合力和合力矩均为零。
结合桥梁的结构形式和荷载情况，可以推导出桥梁各个部分的受力大小和方向。
静力学的应用可以帮助工程师确定桥梁的结构形式，选择合适的支座位置和设计桥墩、桥梁主梁等部件的尺寸。
3. 动力学：动力学是研究物体在运动时受力和运动规律的学科。
在桥梁建造中，动力学主要应用于研究桥梁结构在动态负荷作用下的响应。
动态负荷包括车辆行驶时的振动、空气风载和地震等外界激励。
通过动力学的分析和计算，可以确定桥梁结构的振动响应和应力状态，从而评估桥梁的工作性能和安全性。
综上所述，物理桥梁建造的力学原理涉及结构力学、静力学和动力学三个方面，通过这些原理的应用，可以确保桥梁的结构稳定、受力平衡和工作性能安全。
一般力学与力学基础的悬索桥分析方法
一般力学与力学基础的悬索桥分析方法悬索桥是一种以悬吊物体（如钢索）为主要构件，通过锚固在两端并形成拱形曲线支撑桥面的特殊桥梁结构。
悬索桥在现代桥梁设计中占据重要地位，广泛应用于大跨度桥梁的建设。
为了确保悬索桥的安全性和稳定性，一般力学与力学基础的分析方法被广泛运用于悬索桥的设计和施工中。
一、载荷分析悬索桥承受着来自桥面荷载、行车荷载、风荷载和温度荷载等多种荷载。
为了准确分析悬索桥的受力情况，首先需要进行载荷分析。
通过测量和分析桥梁所受到的各种荷载，可以确定悬索桥的最大荷载，进而设计合适的结构以满足荷载要求。
二、结构力学分析悬索桥的结构力学分析是确定桥梁各部分的内力和变形，以评估结构的可靠性和安全性。
分析时需考虑到桥梁的自重、外力作用、桥梁材料的力学特性等因素。
通过应力分析和变形分析，可以确定各部分的受力情况，从而为结构设计和加固提供依据。
三、模型建立悬索桥的结构分析离不开准确的模型建立。
模型建立涉及桥梁的几何形状、材料特性、约束条件等。
在建立模型时，可以采用有限元方法等数值分析方法，将复杂的桥梁结构简化为节点和单元，通过计算机模拟桥梁受力过程，得出各部分的应力和变形情况。
四、钢索分析悬索桥的主要构件是钢索，因此钢索的分析与设计至关重要。
在钢索的分析中，需要考虑到钢索的受力特点、工作状态和疲劳寿命等因素。
通过对钢索的应力分析和疲劳寿命评估，可以确保悬索桥的安全性以及钢索的使用寿命。
五、动力分析悬索桥在运行过程中会受到各种动力荷载的作用，如行车荷载引起的振动、风荷载引起的横向摆振等。
为了确保桥梁在运行状态下的稳定性，需要进行动力分析。
通过对悬索桥的振动频率、振型和振幅等参数的分析，可以得出相应的动力响应，为工程师提供重要参考。
综上所述，一般力学与力学基础的悬索桥分析方法是确保悬索桥结构安全性和稳定性的重要手段。
通过结合载荷分析、结构力学分析、模型建立、钢索分析和动力分析等方法，可以全面评估悬索桥的结构性能，并提供科学依据以指导工程设计和施工。
桥梁结构受力分析的主要内容和特点
在 现 代 道 桥 的设 计 和 施 工 过 程 中 ， 随 着 人 们对 建 桥 技 术 和 制作 工 艺 的 不 断研 究 和进步 ， 我 们 对 桥 梁结 构 的 分 析 更 为 具 体 化、 系统 化 。 通 过 在建 桥过 程 中对 先进 技 术 和 方 法 的使 用 ， 可 在确 保 优 质 工 程 质 量 的 前提下 ， 降低成本 ， 实 重 力 式桥 墩 （ １） 重 力 式 桥 墩 的 主 要 特 点 是 靠 自身 重量来平衡外力 ， 保持其稳定 。 因此 ， 墩 身 比较厚 实 ， 可 不用 钢 筋 ， 而 用 天 然 石材 或 片 石混凝土砌筑。 它 适 用 于荷 载 较 大 的大 、 中 型桥 梁 或 流 冰 、 漂 浮 物 较 多 的河 流 中。 在 砂 石 料 取 材 方 便 的地 区 ， 小 桥也 往 往 采用 它 。 其 缺点 是 圬 工数 量 大 自重大 ， 因 而对 地基 承 载力要求较高 。 此外 ， 阻水面积也较大 。 （ ２） 桥 墩 内力 的计 算 桥 墩 墩 桩 顶 部 最 大 的竖 向力 在 计 算上 较为简单 ， 本 文 不 再进 行 赘 述 ； 而 墩 桩 顶部 的水 平 力在 计算 上 应 用 柔性 墩 计 算理 论之 中的刚度法 ， 把桥 梁上 部 汽 车 的 制 动 力 和 梁 体 的 混凝 土 温 差 、 徐变 、 收缩 及 地震 所 引 起 的水 平 方 向力 在 墩 台上 进 行 分 布 ， 再 按 照 各 种 组合 墩 桩 顶 的 水平 力 和 弯 矩 以及 对 应 的 墩 桩 顶部 竖 直 力 来计 算 桩 基 各个 截 面 的 内力 。 对 横 向边 坡 上 桥 墩 的设 计 ， 同个 墩 位存在无 支撑长度的差异 ， 由于 刚度 的差 异 而 使 桥 墩 横 向受 力 的分 配 不 均 。 １ ． ２ 重 力 式 桥 台 它 由台 帽 、 背墙 、 台 身（ 前墙 、 侧墙） 、 基 础、 锥坡等几部分构成 。 背墙 、 前墙与侧墙 结 成一 体 ， 兼有 挡 土 墙 和 支撑 墙 的 作 用 。 前 墙 水 平 的高 度 应 大 于该 截 面 到 墙 顶高 度 的 ０ － ４ 倍。 侧 墙 尾端 要 有 大于 ０ ． ７ ５ ｍ的长 度伸 入 路堤 内。 重 力 式 桥 台属 于 大 体 积 混 凝 土 结构， 选 择合 理 的施 工 程序 和 施 工 方 法进 行施工 ， 能 够保 证 桥 台结 构 尺 寸 ， 采 取 科学 的施 工 控 制措 施 ， 可 以有 效 防 止大 体 积混 凝土裂缝 的产生。 １ ． ３ 梁桥 轻 型 桥 台 轻型 桥 台 的 台身 体 积 小 ， 多 是 直 立 薄 壁墙 ， 其 两 侧 是 用 来挡 土 的翼 墙 ， 同时 也可 把侧墙设成 斜坡 。 在 两桥台的下部设钢筋 混凝土梁支 撑 ， 上 部和桥台用锚栓进行连 接， 形成四铰的框架结构体系， 并且凭借两
混凝土桥梁结构的检测与评估方法
混凝土桥梁结构的检测与评估方法一、引言混凝土桥梁结构作为重要的交通基础设施，其安全性和可靠性对于道路交通运输的发展至关重要。
因此，对于混凝土桥梁结构进行定期的检测和评估，可以发现潜在的结构缺陷和损伤，并及时采取措施进行修复和加固，从而保证桥梁的安全和可靠性。
本文将介绍混凝土桥梁结构的检测与评估方法。
二、桥梁检测方法1. 目视检查目视检查是桥梁结构检测的最基本方法。
通过目视检查可以发现表面的损伤和缺陷，如裂缝、鼓包和腐蚀等。
目视检查的操作简便，但不能发现深层次的缺陷和隐蔽的损伤。
2. 声波检测声波检测是一种常用的非破坏性检测方法。
通过在桥梁结构表面施加声波，可以检测出混凝土结构内部的缺陷和损伤。
声波检测的精度较高，但对于一些结构较为复杂的桥梁，操作相对复杂。
3. 超声波检测超声波检测是一种非破坏性检测方法，通过在桥梁结构表面施加超声波，可以检测出混凝土结构内部的缺陷和损伤。
与声波检测相比，超声波检测具有更高的精度和更广泛的应用范围。
但超声波检测的操作和设备相对复杂，需要专业的技术人员进行操作。
4. 应变检测应变检测是一种通过测量桥梁结构的变形和位移来检测结构的变化的方法。
通过在桥梁结构表面安装应变计和位移计，可以实时监测桥梁结构的变化，以及发现结构缺陷和损伤。
应变检测的操作相对简便，但需要较长时间的监测。
三、桥梁评估方法1. 结构力学分析结构力学分析是评估混凝土桥梁结构安全和可靠性的一种常用方法。
通过结构力学分析，可以分析桥梁结构的受力特点、强度和稳定性等重要参数，从而评估其安全性和可靠性。
结构力学分析需要专业的软件和技术人员进行操作。
2. 结构材料检测结构材料检测是评估混凝土桥梁结构安全和可靠性的一种常用方法。
通过对混凝土材料进行检测，可以评估其抗压强度、抗拉强度和耐久性等重要参数，从而评估混凝土桥梁结构的安全和可靠性。
结构材料检测需要专业的检测设备和技术人员进行操作。
3. 非破坏性检测非破坏性检测是评估混凝土桥梁结构安全和可靠性的一种常用方法。
桥梁结构分析理论与方法1
结构力学：结构力学所研究的对象仍然是杆系结构，并且是不包 含薄壁结构的杆系结构，其研究的对象是理想的杆和梁。结构力学研 究杆系结构的组成规律和合理形式，以及杆系结构在静力和动力作用 下它们的强度、刚度和稳定性。
结构力学涉及到了实际的结构，要计算结构的内力与位移等问题。 在结构力学中，需要对实际结构进行简化，即将一个实际结构理想化 为计算模型的问题。结构力学本身只介绍简化后的计算模型的计算方 法，而结构如何简化为模型，则是在各专业课去学习。
在结构力学中，一般研究线弹性结构，并且假定结构的变形是微 小的，因此结构力学讨论的问题基本是线性的问题，可以利用叠加原 理来进行分析。
2014年版
西南交通大学土木学院 沈锐利
桥梁的上部结构一般是为了跨越障碍物而设计建造的，在尺度 方面一般是长度方向大于宽度和高度方向，接近于杆系结构的处理 范围，因此三大经典力学在桥梁工程中得到了广泛的应用。
版社，2007年 4 张元海编著：桥梁结构理论分析，科学出版社，2005年 5 秦顺全著：桥梁施工控制-无应力状态法理论与实践，人民交通出
版社，2007年 6 李乔、卜一之、张清华著：大跨度斜拉桥施工全过程控制几何控
制概论与应用，西南交通大学出版社，2009年
2014年版
西南交通大学土木学院 沈锐利
2014年版
西南交通大学土木学院 沈锐利
材料力学和结构力学是桥梁工程计算（特别是强度计算）等的 理论基础，但是由于实际的桥梁结构不是理论的杆件，不能完全满 足基本假定，因此实际桥梁分析时要考虑荷载作用方式的影响、实 际结构尺寸、形状等的影响。
空心板梁桥
2014年版
T形截面梁桥
西南交通大学土木学院 沈锐利
8 林同炎等著：Structural Concepts and Systems for Architects and Engineers.
高中物理拱形桥受力分析
高中物理拱形桥受力分析
拱形桥指的是一种桥梁的结构，它是一种结构极其稳固、经久耐用的桥梁结构形式。
拱形桥可以支撑大重量，也可以非常华丽地美化环境。
拱形桥的支撑结构可以起到支撑自重的作用，它的圆形设计可以改善支撑结构的强度和较好的水平分布，使桥梁拱形桥的质量更有保证。
在拱形桥受力分析中，受力分析是拱形桥结构安全性的一个重要决定因素。
受力分析也是拱形桥支撑结构的重要参考内容，可以帮助设计工程师有效地选择合适的材料来支撑重力，从而使拱形桥能够安全地为人们服务。
首先，在拱形桥受力分析前，需要从结构力学上分析拱形桥结构的组成，针对拱形桥结构的类型、长度、节距、宽度等参数进行定量分析，获取拱形桥结构的关键受力点和受力路径，以及分析受力情况。
其次，在拱形桥受力分析中，应分析拱形桥的抗力能力。
在分析拱形桥结构的抗力能力，要从桥面下方的地基、墩台或支座的结构受力和抗震性能、拱形桥横梁的抗力能力、拱形桥纵梁的受力能力以及拱形桥横梁的弹性变形等方面进行分析。
最后，在拱形桥受力分析中还应该考虑拱形桥在不同环境条件下的抗力能力，特别是考虑到桥梁在高空、大雨、大风等恶劣环境条件下的抗压性能和抗剪性能，以便在加载时考虑到它们的受力情况，以确保拱形桥的安全使用。
以上就是拱形桥受力分析的基本流程，受力分析只是拱形桥结构
安全性的一部分，设计工程师在设计拱形桥支撑结构时还应当考虑到环顾因素及结构制作的技术，以保证拱形桥支撑结构的可靠性、安全性和可持续性。
第5讲 曲线梁桥结构力学分析方法
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湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系
2. 用结构力学方法求解一次超静定简支曲线梁 2.1 一次超静定简支曲线梁定义
两端具有竖向约束，且可以发生绕横向轴自由挠曲位移；（简支特点） 两端具有抗扭支承；（超静定特点） 具备以上两个特点的曲线梁桥称为简支超静定曲线梁桥（如下图所示）。
2
湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系
结构力学方法：
1）该方法原理简单; 2）概念明确。
分类（依据：是否考虑曲线梁桥横截面在受荷后的截面翘曲变形）：
1）单纯扭转理论
横截面各项尺寸与跨长相比很小（L/B>=3~4），可以将 实际结构作为集中在剪切中心的弹性杆件来处理； 曲线梁的横截面变形后仍保持为平面； 曲线梁变形后横截面的周边形状保持不变，即无畸变； 截面的剪切中心与形心相重合。
基本过程和方法。
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2.３ 一次超静定简支曲线梁在集中扭矩荷载作用下的风工程试验研究中心、桥梁工程系
本节课程基本要求： １．掌握单纯扭转理论的基本假定； ２．掌握单跨简支曲线梁桥在集中荷载作用下的内力及反力结构力学求解的
1. 概述
曲线梁基本微分方程
EI IV EI x GI d '' EI w w EI IV GI d ' ' 2x m z r r r
(2-16)
EI GI EI m EI GI d EI x 2 w IV 2d w'' IV x ' ' q y x r r z r r
桥梁结构力学分析PPT
一. 三刚片规则 二. 两刚片规则
两刚片以一铰及不通过该铰的一个链杆相联, 构成无多余约束的几何不变体系.
两刚片以不相互平行,也不相交于一点的三个 链杆相连,构成无多余约束的几何不变体系.
§1. 几何组成分析
§1-2 无多余约束的几何不变体系的组成规则
一. 三刚片规则 二. 两刚片规则 构成两常无变刚多体片余系以约一束瞬铰的变及几体不何系通不过变该体铰系的. 一个链杆相联,
§1-1 基本概念
一. 几何不变体系 几何可变体系
二. 刚片 几何形状不能变化的平面物体
三. 自由度 确定体系位置所需的独立坐标数
点
刚
的 自
几何不变体系的自由片 自度一定等于零
由 几何可变体系的自由由度一定大于零
度
度
§1. 几何组成分析
§1-1 基本概念
一. 几何不变体系 几何可变体系
二. 刚片 几何形状不能变化的平面物体
练习: 对图示体系作几何组成分析
方法1: 若基础与其它部分三杆相连,去掉基础只分析其它部分 方法2: 利用规则将小刚片变成大刚片. 方法3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. 方法4: 去掉二元体. 方法5: 从基础部分(几何不变部分)依次添加.
三. 自由度 确定体系位置所需的独立坐标数
四. 约束(联系) 能减少自由度的装置
1. 链杆
2. 单铰
§1. 几何组成分析
§31.-链1 杆基与本单概铰的念关系
一. 几何不变体系 几何可变体系 4二. 虚. 铰刚片 几何形状不能变化的平面物体
三. 自由度 确定体系位置所需的独立坐标数
四. 约束(联系) 能减少自由度的装置
桥梁工程中的荷载与结构关系分析
桥梁工程中的荷载与结构关系分析桥梁是人类工程学中的伟大成果，它们连接着大地和人们的生活，承载着巨大的荷载。
荷载与结构的关系是桥梁工程中重要的研究内容，对于建造安全耐用的桥梁至关重要。
一、荷载的种类及其特点荷载是指施加在桥梁结构上的力的作用。
在桥梁工程中，主要有静载荷和动载荷两种类型。
静载荷是桥梁底部受力的主要来源，包括自重荷载、活载荷载和附加荷载等。
自重荷载是因桥梁本身的质量而产生的，是静载荷中最基本的一种。
活载荷载是指由行驶的车辆、人以及其他外部载荷所产生的力。
附加荷载则主要指由自然环境和人为因素带来的额外荷载，如风、冰、雪等。
动载荷主要指桥梁结构受到的频繁变化的荷载，如行驶车辆的冲击和震动。
二、荷载与桥梁结构的关系荷载与桥梁结构的关系紧密相连，正确分析和评估荷载对桥梁结构的影响，是保证桥梁工程安全可靠的关键。
首先，荷载对桥梁结构产生的作用是不可忽视的。
荷载会直接或间接地作用于桥梁各构件上，通过构件的传力和承载机理，进一步传递到整个桥梁结构上。
桥梁结构的抗震性能、稳定性和安全性等都与荷载有着密切关系。
其次，荷载对桥梁结构设计的影响很大。
合理的荷载设计可以降低荷载对桥梁结构的不利影响，提高桥梁的承载能力和使用寿命。
荷载设计要充分考虑实际使用环境和预测未来的荷载，合理选择设计参数和结构形式，确保桥梁在不同荷载下的安全可靠性。
最后，荷载分析对于桥梁结构的监测和维护也非常重要。
通过监测荷载，可以及时发现桥梁结构的异常变化，采取相应的措施进行维护和修复。
合理维护和保养桥梁结构，能够延长其使用寿命，保证交通安全。
三、荷载与结构关系分析的方法在荷载与结构关系分析中，常用的方法有理论分析和实验验证两种。
理论分析通过建立数学模型，利用力学原理和结构力学理论，推导出结构的应力、变形等参数。
通过这些参数的计算和分析，可以获得结构在荷载作用下的响应情况。
实验验证则是通过搭建物理模型、进行试验加载或采集实测数据，验证理论分析的正确性。
桥梁结构分析及程序系统(肖汝城)
第一章概述1.1 桥梁结构分析桥梁结构分析是通过桥梁设计资料的汇集，提炼出结构分析条件，然后运用结构分析理论和方法，进行结构计算，最后对计算结果进行判断、审核，决定取舍后将结果转换成有用的设计数据，提供设计者评估桥梁性能和进行结构优化的全过程。
结构分析条件包括自然条件、技术条件和假设条件三部分。
自然条件是指桥址处的气象、水文、地质和地形等。
对于指定桥位，自然条件是客观存在的；技术条件是指桥梁上通过的车辆、行人及其它特种荷载等技术要求，包括车道数、荷载等级、行车速度等。
技术条件是由主管建设部门通过全面统筹考虑，作为设计任务书内容下达的。
在较复杂的工程中，也可由设计单位研究并提出设计建议书，经过专家论证并经主管建设的上级部门审查确定；假设条件是为了对结构进行合理分析，根据前面两个条件和目前已有的经验，对分析对象的结构模式、边界约束条件、工作状态等进行的假定，假定条件的正确与否是决定理论分析对象是否代表实际结构的关键。
桥梁结构分析理论是在经典的结构力学基础上发展起来的，主要研究假定的桥梁结构模型在一定荷载作用下的响应。
随着桥梁事业的迅速发展，传统桥梁设计思想受到了冲击，导致桥梁结构分析理论的进一步发展。
在结构受力方面，传统设计方法仅以恒载一次落架作为结构恒载受力状态。
现代桥梁设计首先考虑施工方法对结构受力的影响，不同的施工方法最终导致结构中不同的内力状态；其次考虑结构中部分构件的可调性，利用预应力索、斜拉索、吊索或吊杆的可张拉性来改变桥梁结构内力的分配，最大限度地使结构受力趋于合理；还运用优化方法，对结构的布跨、横断面的设计和受力状态等进行优化。
由于桥梁跨径的增大，恒载在桥梁结构总荷载中所占的比例增大，因此合理确定成桥恒载状态成为桥梁设计中十分重要的环节。
在结构线形设计方面，传统设计认为结构线形可根据工程需要，由设计人员设定，并以结构恒载一次落架产生的挠度值与部分活载挠度叠加后反号作为预拱度，以期成桥结构在恒活载作用下达到最佳线形。
浅析桥梁结构专业结构力学的教学方法改革
力学 是 概 念 性 、 论 性 较 强 的学 科 ， 际工 程 则 是 实 践 性 理 实 较 强 的学 科 ，如 何 在 讲 授 结 构 力 学 课 程 时将 枯 燥 的力 学 概 念 和 鲜 活 的 工程 实 例 联 系起 来 ， 是一 个 教 育 学 的 问题 。 这 桥 梁结 构 是 一 种 复 杂 的 结 构 ， 认 为 ， 我 桥梁 结 构 力 学 需 针 对 桥 梁结 构 的特 点 。从 结 构 形 式 和 荷 载组 成方 面进 行 有 针 对 性 的 讲解 和分 析 ， 能 锻炼 学 生 形 成 正 确 的力 学 概 念 ， 成 良 才 养 好 的 力 学分 析 习惯 。 则 容 易 陷入 理 论 脱 离 实 际 的误 区 ， 得 否 使 学 生 难 以产 生 对 结 构 力 学 的 兴 趣 ， 者 即使 获 得 高 分 ， 很 难 或 也 有 清 晰 的 力学 概 念 。 桥梁 结 构 根据 桥 型 可分 为 ： 式 桥 、 梁 拱式 桥 、 拉 桥 和悬 索 斜 桥 等 ． 些结 构 的 受力 机 理 复杂 ， 这 如梁 式 桥 以受 弯 为 主 ， 应 结 对 构力 学 里面 的静 定 和超 静定 梁式 结 构 ，因此 在讲 授 简支 梁 和连 续 梁 的计 算 方法 时 ， 如果 在教 学 中结 合一 些工 程 实例 ， 绍 简支 介 梁桥 和 连续 梁桥 的区别 ．学 生便 更容 易 理解 梁式 结 构 的受 力特 点 。在讲 授 框架 受力 特 点 时 ，结 合 连续 刚构 桥梁 的特 点 进 行分 析 ： 讲 授拱 的受 力 时 ， 在 将一 些 三 铰拱 、 两铰 拱 和 无铰 拱 桥 的结 构形 式 进行 简要 的分 析 和对 比 ； 在讲 授超 静定 结 构 时 ， 前 引入 提 斜拉 桥 和悬 索桥 等 多次 超静 定结 构 的概 念 ，并且 针 对这 些 结构 的受 力分 析 ，将 计算 结 构力 学 和一 些计 算软 件 的概 念提 前 灌输 给 学生 ． 相信 学 生 的学 习热情 和 主动 性都 会得 到 较 大 的提 高 ， 也 会 为学生 将来 应用 力学 概念 分析 工程 实 际题 打下 基础 。 桥 梁 结构 的受 力 也 有 自 己的 独 特 性 ，建 筑 结构 主要 受恒 载 的 作用 ． 梁 结 构 则 更 多 受 到 活 载 的影 响 ， 载 的 分 析则 需 桥 活 要 利 用 影 响线 和包 络 图 的概 念 。 因此 在 桥 梁 结 构力 学 的讲 解 中 ．影 响 线 的 内容 需 要 进 行 较 大 篇 幅 的 讲 解 ，桥 梁 结构 的抗 风 、 震 等 问 题 则 和 结 构 动 力学 的概 念 息 息 相 关 ， 构 动力 学 抗 结 的 内容 对本 科 生 的数 学 和 力 学 基 础 有 较 高 的要 求 。 这些 内容 往 往 由于概 念 性 较 强 且 比较 抽 象 ，学 生 难 以 完 全在 学 习 中理 解． 即使 以后 进 入 了研 究 生 学 习 的 阶段 ， 还要 重新 进 行 这 部 也 分 内容 的学 习 。
桥梁结构设计原理
桥梁结构设计原理
桥梁结构设计原理是指基于力学和结构力学原理，根据实际工程需求和工况条件，对桥梁进行设计和计算的过程。
桥梁的设计原理可以归纳为以下几个方面：
1. 承载原理：桥梁的设计首先要满足承载要求，即能够承受预设的荷载和力的作用，保证其安全可靠。
根据货车、汽车等交通工具的荷载情况，以及自身重量、气候影响等因素，进行结构强度计算和受力分析，确定合适的截面形状和材料使用。
2. 抗震原理：地震是桥梁安全性的重要考虑因素之一。
桥梁设计需要考虑地震荷载的作用，采取相应的抗震措施，如增加桥墩的数量和刚度、采用减震器等。
同时，进行地震力计算和结构动力分析，评估桥梁在地震时的稳定性。
3. 稳定原理：桥梁结构必须具备良好的稳定性，即能够保持形状和姿态的不变性。
桥梁设计需要考虑各种工况和荷载下的稳定性，根据结构物的几何特征和材料性能，进行稳定性试算和分析，确定合理的桥墩间距、桥梁截面参数等。
4. 材料原理：桥梁的材料选择对结构的安全性和经济性有着重要影响。
常见的桥梁材料包括混凝土、钢材、预应力钢筋等。
根据桥梁的跨度、荷载和设计要求，选择合适的材料，并进行材料强度计算和使用性能评估，确保材料的安全可靠性。
5. 施工原理：桥梁的施工过程也会对其结构性能产生影响。
在设计过程中，需要考虑到施工的可行性和效率，合理确定结构
构件的制作和安装方式，同时确保结构的完整性和稳定性。
在桥梁结构设计过程中，设计人员需要综合考虑以上原理，进行结构的合理设计和计算，保证桥梁的安全性、经济性和使用性能。
同时，还需要根据实际情况进行工况分析和结构检测，及时发现和解决可能存在的问题，保障桥梁的长期稳定运行。
结构力学中的悬索桥模态分析
结构力学中的悬索桥模态分析悬索桥作为一种特殊的桥梁结构，在结构力学中广泛应用，其模态分析是研究桥梁动力特性的重要方法之一。
本文将介绍悬索桥的基本原理与结构特点，并详细探讨悬索桥的模态分析方法及其在实际工程中的应用。
一、悬索桥的基本原理与结构特点悬索桥是以一根或多根悬索为主体的桥梁结构，其主要特点是悬索受拉、桥面受压，并通过悬索与桥塔之间的索力来平衡桥梁的自重与交通荷载。
悬索桥由悬索、主塔和桥面构成，其中悬索是负责承担桥面载荷的主要构件，主塔则起到支撑和引导悬索力的作用。
二、悬索桥的模态分析方法悬索桥的模态分析是通过对悬索桥结构进行计算和仿真，研究其固有频率和振型的分布，以了解桥梁结构的动力响应和特性。
常用的悬索桥模态分析方法包括有限元法、模型试验法和理论分析法。
1. 有限元法有限元法是一种基于数值计算的模态分析方法，通过将悬索桥结构离散成有限个小单元，然后利用数学方法对每个单元进行求解，最终得到悬索桥的固有频率和振型。
有限元法可以考虑桥梁结构的各种动力特性，如频率范围、振型形状和模态参与系数等，并可通过参数优化来改善悬索桥的动力特性。
2. 模型试验法模型试验法是通过制作悬索桥的缩比模型，并对其进行试验测量，以获取桥梁的固有频率和振型。
模型试验法可以模拟实际工程中的力学行为，得到更加准确的结果。
同时，模型试验法还可以用于验证数值模拟结果的准确性，提高悬索桥模态分析的可靠性。
3. 理论分析法理论分析法是基于桥梁结构的数学模型，通过理论计算和分析来获得悬索桥的固有频率和振型。
理论分析法包括解析方法和近似解法两种，可以快速推算悬索桥的模态响应。
但是，理论分析法通常只适用于简单的悬索桥结构，对于复杂结构的模态分析效果较差。
三、悬索桥模态分析的应用悬索桥模态分析在桥梁工程中有着广泛的应用。
通过模态分析，可以确定悬索桥的固有频率和振型，从而评估桥梁结构的稳定性和动力特性。
同时，模态分析还可以为悬索桥的设计和施工提供重要参考，确保桥梁的安全性和使用性。
桥的设计数学知识点总结
桥的设计数学知识点总结桥的设计是工程建设领域中的重要环节，其中数学在桥梁设计中起着重要的作用。
本文将总结桥的设计过程中所涉及的数学知识点，包括结构力学、静力学、材料力学等方面。
一、结构力学结构力学是桥梁设计中最基础的数学知识之一，它用于分析和计算桥梁结构在各种荷载作用下的力学行为。
结构力学包括静力学和动力学两个方面。
1.1 静力学静力学是桥的设计中最常用的数学工具之一，它用于分析和计算桥梁结构在静止状态下的力学平衡。
在桥的设计过程中，需要根据桥墩、桥梁等结构的几何特征，利用静力学的原理求解出桥的荷载分布、内力和变形等参数。
1.2 动力学动力学是桥梁设计中的重要数学工具，用于研究桥梁结构在外力作用下的振动特性。
在桥梁设计中，需要考虑到交通车辆的振动、地震振动等因素对桥梁结构的影响，因此动力学的知识是必不可少的。
二、材料力学材料力学是桥梁设计中的另一个重要数学知识点，它用于分析和计算桥梁结构所用材料的强度和刚度等力学特性。
2.1 弹性力学弹性力学是材料力学中的重要分支，它研究物体在力的作用下产生的形变和应力的分布规律。
在桥梁设计中，需要根据桥梁结构所用材料的弹性特性，计算和优化桥梁结构的刚度和变形等参数。
2.2 破坏力学破坏力学是材料力学中的另一个重要分支，它研究物体在受到破坏力作用下的力学行为。
在桥梁设计中，需要考虑到桥梁结构所用材料的破坏特性，保证桥梁在设计荷载下的安全可靠。
三、其他数学知识除了结构力学和材料力学，桥梁设计还需要运用其他数学知识进行计算和优化。
3.1微积分微积分是桥梁设计中常用的数学工具之一，例如在计算桥梁结构的曲率、斜率等参数时，需要运用微积分的知识。
3.2矩阵代数矩阵代数在桥梁设计中也有广泛的应用，例如在计算桥梁结构的刚度矩阵、变形矩阵等方面，需要用到矩阵代数的方法。
3.3统计学统计学在桥梁设计中用于分析和处理实测数据，例如通过统计学的方法分析桥梁结构的荷载、变形等参数的随机性和可靠性。
桥梁工程中的力学问题分析及应用
桥梁工程中的力学问题分析及应用摘要：桥梁工程中,用到的力学知识十分广泛,为有效提高桥梁工程施工质量,应强化桥梁工程施工中对力学知识的应用技能,灵活运用力学知识解决工程施工中遇到的问题。
本文阐述了桥梁工程中的力学问题及应用。
关键词：桥梁工程；力学问题；应用桥梁在人类发展的历史过程中，可以说一直是一种社会文明的代表，纵观世界桥梁建设发展的历史，可发现桥梁的发展与当下的社会生产力的发展，工业水平的提高，施工技术的改进，数学、力学理论的发展，计算技术的改革都有密切的关系，其中力学理论的应用在桥梁建设中起着举足轻重的作用。
一、桥梁结构中的力学概念及力学问题1、机构与结构。
机构是指能产生运动的构架或体系，它属于几何可变体系，不具有承担设计荷载的能力。
能承受和传递荷载作用的体系称为结构，结构是由不同的构件组成的几何不变体系，具有承担设计荷载的能力。
2、静定结构与超静定结构。
静定结构是指在几何组成方面，它是无多余约束的几何不变体系；在受力状态方面，它的全部反力和内力均可由静力平衡方程所求得，且其解具唯一性。
超静定结构的支座反力和各截面的内力不能完全由静力平衡条件唯一地确定，必须加入结构的弹性变形协调条件来确定，这类结构也称静不定结构。
3、轴心受压构件与偏心受压构件。
纵向压力通过构件截面重心的构件称为轴心受压构件，轴心受压构件可分为短柱和长柱两大类。
柱的极限承载能力仅取决于横载面尺寸和材料强度的称为短柱；长柱在轴力和附加弯矩的作用下，最终失去平衡状态而失稳破坏。
同时，承受轴向压力和弯矩的构件称为偏心受压构件；偏心受压构件的失效形式一般可分为受拉破坏和受压破坏两类。
4、受弯构件的正弯矩截面与负弯距截面。
梁构件在外力作用下，弯矩是横截面承受的主要内力之一。
当梁段的弯曲向下凸时，横截面上的弯矩称为正弯矩，反之称为负弯矩。
当为正弯矩时，受拉钢筋以布置在梁截面的底部为主；反之，受拉钢筋以布置在梁截面的顶部为主。
5、普通混凝土结构与预应力混凝土结构。
结构力学结构的几何构造分析课件
03
结构的几何构造分析方法
矩阵分析法
总结词
矩阵分析法是一种基于线性代数原理的结构几何 构造分析方法。
优点
矩阵分析法具有系统性、通用性和适用性强的特 点，适用于各种类型的结构体系分析。
描述
该方法利用矩阵的代数性质，通过对结构体系中 节点和杆件的自由度进行量化描述，建立结构体 系的平衡方程。通过对方程组的求解，可以确定 结构的几何形态和内力分布。
结构几何构造的分类
杆系结构：由杆件（线段）通 过节点（点）连接而成的结构 ，如桁架、刚架等。这类结构 简单明了，易于分析和设计。
板壳结构：由平板或曲面壳组 成的结构，如楼板、屋盖、船 体等。这类结构主要承受面内
荷载和弯曲荷载。
实体结构：由实体材料构成的 三维结构，如钢筋混凝土梁板 柱、钢结构铸件等。这类结构 具有较高的承载能力和刚度， 但分析较为复杂。
拓扑分析法
• 总结词：拓扑分析法是一种基于拓扑学研究结构的几何构造方法。 • 描述：拓扑分析法通过研究结构体系的拓扑性质，如连通性、维数和拓
扑不变量等，来推断结构的几何构造特征。这种方法关注结构之间的连 接关系而非具体形状，能够揭示结构在连续变形下的不变性质。 • 优点：拓扑分析法具有简洁、直观和拓扑不变性的特点，能够处理具有 复杂形态和连接关系的结构体系。 • 缺点：拓扑分析法往往无法提供结构的精确几何信息，需要结合其他分 析方法进行深入研究。同时，拓扑理论的学习和理解需要一定的数学基 础。
案例三：某复杂工业设备结构的几何构造分析
设备整体结构和功能分析
根据设备的设计图纸和技术文 档，全面了解设备的整体结构 组成和各部分的功能。
结构力学 桥梁结构分析
结构力学桥梁结构分析结构力学桥梁结构分析桥梁结构分析桥梁结构分析文摘：桥梁设计有多种结构形式：石梁桥和混凝土梁桥只能跨越小河；如果用压缩拱圈代替曲梁，拱桥可以跨越河流和峡谷；如果使用钢桁架，可以建造重载铁路桥；如果采用斜拉桥和悬索桥，在主承结构中施加拉力，不仅轻巧美观，而且是跨江跨海特大跨度桥梁的首选形式。
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继言说：“海洋是地球生命的摇篮；河流是人类文明的摇篮；桥梁是连接人类文明的纽带。
”这种纽带越来越华丽，越来越精致，越来越艺术！中华人民共和国成立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：洛阳桥又名万安桥，位于福建省泉州市东北郊洛阳河入口处。
这座桥是梁港一座举世闻名的巨型石桥。
是国家重点文物保护单位和国家重点文物保护单位。
梁桥主梁为主要承重构件，其受力特点为主梁弯曲。
梁桥上部结构在竖向荷载作用下，支点只产生竖向反力，支座反力大，跨中截面弯矩大。
因此，由于这一特点，梁桥的跨度是有限的。
简支梁桥的合理最大跨度约为20m，悬臂梁桥和连续梁桥的合适最大跨度约为60-70m。
钢筋混凝土梁桥可采用当地材料，工业化施工，耐久性好，适应性强，整体性好，美观；该类型桥梁在设计理论和施工技术上相对成熟。
然而，由于大多数用于制造梁桥的材料都是石头和混凝土，因此随着跨度的增加，自重也会显著增加。
因此，梁桥在中小跨径桥梁中得到了广泛的应用。
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。
桥梁结构分析的杆系有限元法及结构模型的建立2015
结构的离散化
确定了结构的全部 节点，也就确定了 结构的单元划分， 然后对结构进行单 元编号和节点编号， 通常单元编号用①， ②，……表示，节 点编号用1， 2，……表示，如图 所示。
6 67
5
4
3
5
4
1
2
1
2
3
单元杆端力与杆端位移的表示方法
• 平面桁架单元的局部坐标和整体坐标：
y
y
x
3
x2
2
y
1
结构分析的杆系有限元法
• 概述 • 有限单元法的概念及应用 • 结构的离散化 • 单元杆端力与杆端位移 • 逆步变换 • 单元刚度矩阵 • 总刚度矩阵 • 边界条件的后处理法 • 线性代数方程组的数值解法
结构分析的含义
• 结构分析的含义，不仅指在一定的已知条件下对结构的变 形和内力等进行计算，而且包括分析构件刚度变化对内力 变化的影响，对结构的几何组成进行分析，以及选择合理 的结构形式等等。
结构分析的有限元法
• 美国20世纪70年代推出的至今仍然是世界销售量最大的 NASTRAN(NAsa STRuctural Analysis，美国国家航空和 宇宙航行局结构分析程序系统)程序与当时西德推出的 ASKA(Automatic System for Kinematics Analysis，运动 分析的自动程序系统)齐名，同为当时最为著名和广泛应 用的程序，但几十年后的现在，ASKA已无法与 NASTRAN相比。原因是ASKA后来没有大规模的资金投 入，使程序不断得到滚动发展（维护）和组织推广、剌激 程序在竞争中不断改进各种功能。
向量
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桥梁物理原理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解桥梁结构的基本类型及其物理原理；2. 掌握桥梁结构力学分析的基本方法；3. 通过实验，验证桥梁结构在受力情况下的力学性能；4. 提高对桥梁结构设计、施工和检测的认识。
二、实验内容1. 桥梁结构类型及物理原理分析；2. 桥梁结构力学分析；3. 桥梁结构受力性能实验。
三、实验原理1. 桥梁结构类型及物理原理分析桥梁结构主要包括以下几种类型：梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥。
每种桥梁结构都有其独特的物理原理。
（1）梁桥：梁桥主要由梁、柱、基础等组成。
其物理原理主要是利用梁的弯曲变形来承受荷载，并通过柱和基础将荷载传递到地基。
（2）拱桥：拱桥主要由拱圈、拱脚、基础等组成。
其物理原理主要是利用拱圈的推力将荷载传递到地基，从而减小地基压力。
（3）斜拉桥：斜拉桥主要由主梁、斜拉索、桥塔、基础等组成。
其物理原理主要是利用斜拉索的拉力将主梁吊起，并通过桥塔和基础将荷载传递到地基。
（4）悬索桥：悬索桥主要由主缆、吊杆、主梁、桥塔、基础等组成。
其物理原理主要是利用主缆的悬吊作用，通过吊杆将荷载传递到桥塔和地基。
2. 桥梁结构力学分析桥梁结构力学分析主要包括以下内容：（1）静力分析：研究桥梁结构在静力荷载作用下的内力和变形；（2）动力分析：研究桥梁结构在动力荷载作用下的振动响应；（3）稳定性分析：研究桥梁结构在荷载作用下的稳定性。
3. 桥梁结构受力性能实验桥梁结构受力性能实验主要包括以下内容：（1）梁桥受力性能实验：通过加载梁桥，观察其变形和破坏情况；（2）拱桥受力性能实验：通过加载拱桥，观察其变形和破坏情况；（3）斜拉桥受力性能实验：通过加载斜拉桥，观察其变形和破坏情况；（4）悬索桥受力性能实验：通过加载悬索桥，观察其变形和破坏情况。
四、实验步骤1. 梁桥受力性能实验（1）搭建实验模型：根据实验要求，搭建梁桥模型；（2）加载：在梁桥模型上施加不同等级的荷载；（3）测量：测量梁桥在加载过程中的变形和破坏情况；（4）分析：分析梁桥受力性能，得出结论。
桥梁结构知识点总结
桥梁结构知识点总结桥梁是连接两个地点的结构，其设计和建造都需要考虑到多方面的因素，包括地形、交通流量、材料选择、结构形式等等。
桥梁结构的知识点涉及到工程力学、材料力学、结构力学等多个学科，下面我们将从多个方面对桥梁结构的知识点进行总结。
一、桥梁的基本分类1.按结构形式分类桥梁的结构形式多种多样，可以根据结构形式的不同对桥梁进行分类。
常见的桥梁结构形式包括梁桥、拱桥、索桥、悬索桥等。
梁桥是通过梁体来承担荷载的桥梁，拱桥是通过拱体来承担荷载的桥梁，索桥是通过索索来承担荷载的桥梁，悬索桥是通过悬索来承担荷载的桥梁。
此外，还有组合桥、悬臂桥等多种结构形式。
2.按材料分类桥梁的结构材料也分为不同的种类，常见的材料包括钢材、混凝土、木材和砖石等。
据材料的不同，桥梁可以分为钢桥、混凝土桥、木桥、砖石桥等。
3.按跨径分类桥梁的跨度也是对桥梁进行分类的重要因素。
根据不同的跨度范围，桥梁可分为小跨径桥、中跨径桥和大跨径桥。
通常来说，小跨径桥的跨度在10-30米之间，中跨径桥的跨度在30-150米之间，大跨径桥的跨度在150米以上。
不同跨径的桥梁对材料和结构形式都有不同的要求。
二、桥梁结构设计1.桥梁设计的基本原则桥梁设计的基本原则包括安全、经济和美观三个方面。
桥梁的设计首先要保证其安全可靠，在满足安全性的前提下，还要尽可能地降低成本，提高经济性。
此外，桥梁作为城市的重要景观，还要考虑到其美观性和建筑风格。
2.桥梁设计的荷载计算桥梁设计的过程中需要对其承载的各种荷载进行计算。
桥梁承受荷载的种类包括静荷载、动荷载、地震荷载、温度荷载等多种因素。
荷载计算需要考虑桥梁的结构形式、跨度、材料等因素，以保证桥梁的安全和稳定。
3.桥梁结构分析和计算桥梁结构的分析和计算是桥梁设计的重要环节。
在进行分析和计算时，需要考虑桥梁的受力情况、变形情况和位移情况，以保证桥梁在荷载作用下不会发生破坏和失稳。
4.桥梁材料选择桥梁的材料选择直接影响其结构性能和使用寿命。
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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。
在竖向荷载下，三角拱有很大的轴力，且一般为压力。
拱式结构的静力特征，决定了与梁相比用材节省，自重减轻，并且可有较大的跨度。
实际中还可以用合理拱轴线作为拱的轴线，使拱的受力状态接近于无弯矩状态。
由于拱体主要承受轴向压力，故可利用砖、石、混凝土等抗压性能好而又相对廉价的材料建造。
此外，拱式结构有利于营造曲线美，并能提供较大的使用空间。
但另一方面，由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利。
且为曲线结构，是的三角拱的施工比简支梁复杂。
3.桁架桥
工程实例——钱塘江大桥位于浙江省杭州市西湖之南，六和塔附近的钱塘江上，由桥梁专
家茅以升主持设计，是我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥，该桥为上下双层钢结构桁梁桥，全长1453米，宽9.1米，高7.1米。
与梁和刚架相比，当荷载仅作用在结点上时，桁架杆件只承受轴力，没有弯矩和剪力，应
折弦桁架的内力分布均匀，
因而在材料使用上最为经济。
但是构造上有缺点。
上弦杆在每一结点处均转折而须设置接头，故构造较复杂。
不过在大跨度桥梁(例如100～150 m)及大跨
三角形桁架的内力分布也不均匀，弦杆内力在两端最大，且端结点处夹角甚小，构造布置较为困难。
但是，其两斜面符合屋顶构造需要，故只在屋架中采用。
(a)
(b)
(c)
4.悬索桥
工程实例——润扬长江大桥。
大桥建设创造了多项国内第一，综合体现时下我国公路桥梁建设的最高水平。
当时润扬长江大桥的国内第一：大桥南汊悬索桥主跨1490米，为中国第一世界第三大跨径悬索桥；悬索桥主塔高227.21米，为国内第一高塔；悬索桥主缆长2600米，为国内第一长缆；大桥钢箱梁总重34000吨，为国内第一重；钢桥面铺装面积达71400平方米，为国内第一大面积钢桥面铺装；悬索桥锚碇锚体浇铸混凝土近6万立方米，为国内第一大锚碇。
悬索结构是由一系列受拉的索作为主要承重构件，并依靠索的拉力维持稳定的柔性结构。
悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。
由于塔架基本上不受侧向的力，它的结构可以做得相当纤细，悬索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢，以及其他受拉性能良好的线材。
由于索是柔软的，其抗弯刚度可以忽略，索横截面的弯矩和剪力为零，只有轴向的拉力作用。
此外悬索对塔架还有一定的稳定作用。
假如在计算时忽视悬索的重量的话，那么悬索形成一个双曲线。
这样计算悬索桥的过程就变得非常简单了。
相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离。
悬索桥可以造得比较高，容许船在下面通过，在造桥时没有必要在桥中心建立暂时的桥墩，因此悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造。
但它也有许多缺点。
悬索桥的坚固性不强，在大风情况下交通必须暂时被中断。
悬索桥不宜作为重型铁路桥梁悬索桥的塔架对地面施加非常大的力，因此假如地面本身比较软的话，塔架的地基必须非常大和相当昂贵。
悬索桥的悬索锈蚀后不容易更换。
5.斜拉桥
工程实例——南京长江第二大桥。
南汊大桥为钢箱梁斜拉桥，桥长2938米，主跨为628米；北汊大桥为钢筋混凝土预应力连续箱梁桥，桥长2158.4米，主跨为3×165米，该跨径在国内亦居领先。
梁、索、塔为主要承重构件，利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨内增加了弹性支承，减小了梁内弯矩而增大了跨径。
受力特点为外荷载从梁传递到索，再到索塔。
由于斜拉桥的梁体尺寸较小，可以使桥梁的跨越能力增大。
而且斜拉桥受桥下净空和桥面标高的限制小，可以提供很大的使用空间。
它的主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材，适宜于中等或大型桥梁。
斜拉桥的梁体尺寸较小，钢材和混凝土的用量均较省，桥梁的跨越能力增大。
斜拉索的水平拉力相当于对混凝土梁施加的预压力，有助于提高梁的抗裂性能，并充分发挥了高强材料的特性。
建筑高度小，能充分满足桥下净空与美观要求，并能降低引道填土高度。
竖向刚度和抗扭刚度均较强，抗风稳定性要好，用钢量小。
抗风稳定性优于悬索桥，且不需要集中锚锭构造；便于无支架施工。
但它的缺点在于，由于是多次超静定结构，计算复杂，索与梁或塔的连接构造比较复杂，施工中高空作业较多，且技术要求严格。
5.小结
在相同的跨度和荷载下，不同结构有不同的受力形式。
.
在相同的跨度与荷载下，一般简支梁和简支刚架的弯矩最大，外伸梁、静定
多跨梁、三铰刚架和组合结构的弯矩次之，桁架和采用合理拱轴线的三铰拱弯矩
为零。
由于这些受力特点，在实际工程中，简支梁多用于小跨度结构，简支刚架
应用较少；外伸梁、静定多跨梁、三铰刚架和组合结构可用于跨度较大的结
在相同的跨度与荷载下，一般简支梁和简支刚架的弯矩最大，外伸梁、静定
多跨梁、三铰刚架和组合结构的弯矩次之，桁架
在相同的跨度与荷载下，一般简支梁和简支刚架的弯矩最大，外伸梁、静定多跨梁、三铰刚架和组合结构的弯矩次之，桁架和采用合理拱轴线的三铰拱弯矩为零。
由于这些受力特点，在实际工程中，简支梁多用于小跨度结构，简支刚架应用较少；外伸梁、静定多跨梁、三铰刚架和组合结构可用于跨度较大的结构；当跨度更大时，多采用桁架和具有合理拱轴线的拱。
上面从受力状态的角度比较了不同结构形式的力学特点，另外，从构造、施工角度，不构形式都有各自的优点与缺点。
简支梁虽然具有弯矩大且弯矩分布不均匀的缺点，但由于构造简单，施工方便，所以简支梁在工程中仍有广泛的应用。
桁架和三铰拱虽然具有可以实现无弯矩状态的受力合理的优点，但桁架内部结点多且构造复杂，三铰拱要求基础具有较强的承受水平推力的能力且拱轴线为曲线，因而增加了制作与施工上的困难。
在结构设计中，选取结构形式应综合考虑跨度、施工条件等因素，进行多方面的分析和比较。
随着我国经济的发展，桥梁会得到愈来愈多的重视，各种结构的桥梁也会相继出现。
桥梁不仅是一座建筑物，也是一座艺术品。
通过对桥梁结构的分析，我越发感觉到，只有拥有扎实的基础，才会在未来的工作中如鱼得水，才能在实践中不断创新，取得成功。