桥梁中的力学知识

1.力学知识在桥梁中的运用,给我个详细的研究性学习或论文

现代桥梁通常分为梁式桥、拱式桥、斜拉桥及悬索桥四类。

近年来,中学教材和教辅资料中出现了一些相关内容和习题,从技术应用的角度展示了物理学与社会生活的联系,体现了物理与技术的结合,培养了学生观察、探究身边物理现象的兴趣和能力。本文择取几例,加以解析与点评,仅供参考。

一、梁式桥 梁式桥是以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。 按主梁的静力图示,梁式桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和伸臂梁桥三类。

前两类梁桥从古到今,屡见不鲜。目前世界最大的钢桁梁桥主跨已达549 m。

人们不太熟悉的伸臂梁桥,在山东科学技术出版社发行的《普通高中课程标准实验教科书物理I(必修)》第92面有图文介绍,使人一目了然,笔者不再赘述(该课本为课标诸多新教材之一,以下简称为“山科本”)。 例l 不同劲度的材料各有用处。

混凝土坚硬,但缺乏弹性,容易在拉伸时断裂,而钢筋耐拉伸,所以在混凝土预制桥梁桥板的承受张力的部位用钢筋来加固。正确地放置钢筋的位置,可以使桥梁更加牢固。

如图1所示,桥梁加固钢筋位置正确的是 ( ) 解析 当物体压在该桥梁上时,桥墩内侧桥板的上表面受的是压力,下表面受的是拉力。桥墩外侧桥板上表面受的是拉力,下表面受的是压力。

为了使钢筋受到的都是拉力,所以应当按图1(a)所示的方式放置钢筋。 点评 题的关键是体会桥梁各部分承受的是压力还是拉力。

类似问题在山科本第68面也有图文介绍。 二、拱式桥 拱式桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。

我国古代能工巧匠建造出许多结构精美的拱桥,如赵州桥等,堪称早期拱形桥的经典。山科本第87面有图文介绍,并简述了力学原理。

目前世界最大的钢拱桥为上海卢浦大桥,主跨为550 m。已建成的较大跨度的拱桥还有重庆万州长江大桥(混凝土拱桥,主跨达420 m)及湖南凤凰乌巢河石拱桥(主跨达120m)。

例2 轻轨“明珠线”的建成,缓解了徐家汇地区的交通拥挤状况,请在图2中画出拱形梁在A点的受力示意图。这种拱形桥的优点是 。

解析 根据力的分解原理,拱形梁在A处的受力方向应为切向(如图2所示中补画的箭头所示)。其优点是:梁身所受的力通过切向传递,最终将受力传递给桥墩,同时形成较大的跨度空间。

点评 本题为上海2002年春季招生试题之一。在技术上,这种桥面在拱肋下方的拱形桥属于下承式拱桥。

由于在拱脚处用一被称为系杆的纵向水平拉杆将两拱脚连接起来(图2中未画出,其作用是减小拱肋对桥墩的水平推力),故下承式拱桥又称系杆拱桥。 三、斜拉桥 典型示意图如图3所示,它由主梁、斜拉紧主梁的钢索以及支承钢索的索塔等部分组成。

斜拉桥的钢索拉成直线,与索塔、桥面(主梁)构成稳定的三角形结构;与具有多个桥墩的连续梁桥对照,一根(对)斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点,故主梁同弹性支承上的连续梁性能相似,其刚度比悬索桥大,而主梁跨径一般介于梁式桥与悬索桥之间。 目前世界上最大的斜拉桥主跨达890 m。

我国已位居世界前列的钢结构与混合结构的斜拉桥有南京长江二桥(主跨628m)、上海杨浦大桥(主跨602m)、上海徐浦大桥(主跨590m);预应力混凝土结构斜拉桥有重庆长江二桥(主跨444m )、铜陵长江二桥(主跨432m)、郧阳汉江桥(主跨414m)、武汉长江二桥(主跨400m)。斜拉桥是近年来应用最广的桥梁。

例3 如图4所示,重力为G的均匀吊桥处于水平位置时,三根平行钢索与桥面均成 30°,点间距ab=bc=cd=dO,若每根钢索受力相同,则每根钢索受力大小为 ( ) 解析 若以0点为转轴(设每根钢索拉力均为F),由力矩平衡关系可有 解得F=2/3G,故选择选项D。 点评:与图3相对照,图4相当于斜拉桥索塔某一侧的一部分。

实际的斜拉桥十分复杂,仅钢索分布就有单面布索或双面布索、密索或少索、平行状或放射状等多种形式,故设计时斜拉索的受力计算要在综合诸多因素后由大型计算机处理,施工中索力的控制与调整也极为精密。本题仅为最简化的模型(本题为全国中学生力学竞赛试题)。

四、悬索桥 是以承受拉力的钢索或链索(均称为主索)作为主要承重构件的桥梁。它由主索、索塔、锚碇、吊索(或吊杆)、桥面等部分组成,基本示意图如图5所示。

主索主要承受拉力,一般用抗拉强度高的钢材制作,可以充分利用材料的强度,且具有用料省、自重轻等特点,因而在各类桥梁中跨越能力最大(跨径可达到1000 m以上)。悬索桥的主要缺点是刚度小。

例4 l999年lO月,我国第一座跨度超千米的特大悬索桥在江阴正式通车。该桥主跨为1385 m,桥全长3071 m,桥下通航高度为50m,两岸的桥塔高196 m。

横跨长江南北两岸的两根主缆绕过桥塔顶鞍座,由南北锚碇固定,整个桥面和主缆的4.8万吨重量都悬在这两根主缆上。为计算方便起见,其整体结构可简化为如图6所示,每根主缆的张力约为( ) A.2.4万吨 B.6万吨 C.12万吨 D.24万吨 解析 图6中大桥受整个桥面和主缆的总重力以及四段钢索的拉力,这些力的合力为零,大桥处于静止的平衡状态。

这些力可等效为平面共点力系,设其延长线相交于O点,其受。

桥梁中的力学知识

转载请注明出处薄荷百科网 » 桥梁中的力学知识

资讯

关于古诗的知识问答

阅读(78)

本文主要为您介绍关于古诗的知识问答,内容包括古诗知识问答题,古诗词知识竞赛答案,古诗的知识问答。儿童相见不相识,( ).2、白发三千丈,( ).3、( ),早有蜻蜓立上头.4、( ),二月春风似剪刀.5、接天莲叶无穷碧,( ).6、

资讯

有关窗户业务的知识

阅读(91)

本文主要为您介绍有关窗户业务的知识,内容包括门窗业务是怎么跑的啊,有经验者请提出来哦,窗户种类窗户装修必须掌握的知识,铝合金门窗业务怎么跑本人初次接触想请教~~。1,留心所在地周围的楼盘用地信息,记录相应的发展商,以后不断跟进拜访。2

资讯

摄像机参数的相关知识

阅读(82)

本文主要为您介绍摄像机参数的相关知识,内容包括关于摄象机及镜头的一些参数知识,摄像机技术参数数码摄像机的主要技术参数及其含义,想买个摄像机,谁能给我讲讲参数方面的知识。摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备,它的质量(指标)优劣直接

资讯

关于领导理论知识的案例分析

阅读(106)

本文主要为您介绍关于领导理论知识的案例分析,内容包括用领导理论分析案例,领导学案例分析如何写,领导学原理案例。(1)根据上述资料,张总经理和唐副总经理的领导风格有明显的区别。 张总经理属于指导型领导者,他很明确的告诉下属应该做什么、

资讯

化学知识介绍的演讲

阅读(115)

本文主要为您介绍化学知识介绍的演讲,内容包括学化学的感想化学学习心得演讲稿2篇化学考了第一,要演讲求两篇,,化学要课前3分钟演讲,要讲什么呢关于化学的..我想讲些有意思点的,,十分钟的化学演讲稿。呵呵,这也算是一个奇遇吧,是状元还是校第

资讯

初中数学数据的分析知识点

阅读(90)

本文主要为您介绍初中数学数据的分析知识点,内容包括人教版数学初一第十章数据的收集、整理与描述知识点归纳,初中数学的重点知识,求些八年级数学数据的分析一章里的有关特殊公式乡连续五个数的方差。数据处理的基本过程数据处理的基本过程

资讯

高中知识的

阅读(109)

本文主要为您介绍高中知识的,内容包括有什么学习视频软件是讲解高中知识的,有可以下载和观看学习高中知识的视频网站的吗最好是能有共享的,那个学习机上,有初中知识和高中知识教学视频啊,学习机上视频有。搜搜成功网()是北京魔方时代科技有限

资讯

幼儿园的孩子要不要学知识

阅读(102)

本文主要为您介绍幼儿园的孩子要不要学知识,内容包括幼儿园该不该学“知识”,上幼儿园时,面对要不要学小学知识你的观念和纠结,幼儿园到底该不该“学”知识。“学”与“不学”都不是大问题,真正的问题是如何进行这件事。什么不学是不可能的,

资讯

文学知识论的名词解释

阅读(100)

本文主要为您介绍文学知识论的名词解释,内容包括“文学”的名词解释,名词解释:文学活动论,文学概论名词解释。马克思主义首先把文文学活动论”。马克思实际上把文学艺术看成是人的活动,即人的生活活动。“人的生活活动”在马克思的学说中,是一

资讯

简单的社交礼仪知识

阅读(80)

本文主要为您介绍简单的社交礼仪知识,内容包括关于社交礼仪方面的知识,社交礼仪知识,社交礼仪的基本常识。社交礼仪的直接目的是表示对他人的尊重。尊重是社交礼仪的本质。每个人都有很高的精神需要被尊重。当在社会交往过程中,按照社会礼仪

资讯

物质跨膜运输的实例知识点提纲

阅读(135)

本文主要为您介绍物质跨膜运输的实例知识点提纲,内容包括高中生物常见物质跨膜运输实例,物质跨膜运输的实例,物质跨膜运输有什么实例。实例:准备好含Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液,将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后,番茄培养液

资讯

把你今天用数学知识解决的一个

阅读(85)

本文主要为您介绍把你今天用数学知识解决的一个,内容包括用数学知识解决生活中问题(举实例),跪求一篇用数学知识解决日常生活问题的数学日记,用数学解决生活中的实际问题运用你已有的数学知识解决生活中的实。原发布者:沈敏琴用数学知识解决日

资讯

天然托帕石的价格科普知识

阅读(80)

本文主要为您介绍天然托帕石的价格科普知识,内容包括极品天然托帕石值多少钱,托帕石价格天然托帕石颜色,我想知道这个托帕石的价格。您好托帕石是一种颜色丰富、色彩美丽的宝石颜色越深越好,以紫红色最珍贵,然后依次是粉红、酒黄、蓝、黄、棕

资讯

利用所学数学知识写出你的理由

阅读(94)

本文主要为您介绍利用所学数学知识写出你的理由,内容包括给个学数学的理由,学数学有什么作用,理由是什么,数学在生活中有什么用,给我一个喜欢数学的理由。中学时代是人生的春天,是青少年长身体、长知识、形成人生观的一个十分重要的阶段。但

资讯

关于古诗的知识问答

阅读(78)

本文主要为您介绍关于古诗的知识问答,内容包括古诗知识问答题,古诗词知识竞赛答案,古诗的知识问答。儿童相见不相识,( ).2、白发三千丈,( ).3、( ),早有蜻蜓立上头.4、( ),二月春风似剪刀.5、接天莲叶无穷碧,( ).6、

资讯

有关窗户业务的知识

阅读(91)

本文主要为您介绍有关窗户业务的知识,内容包括门窗业务是怎么跑的啊,有经验者请提出来哦,窗户种类窗户装修必须掌握的知识,铝合金门窗业务怎么跑本人初次接触想请教~~。1,留心所在地周围的楼盘用地信息,记录相应的发展商,以后不断跟进拜访。2

资讯

摄像机参数的相关知识

阅读(82)

本文主要为您介绍摄像机参数的相关知识,内容包括关于摄象机及镜头的一些参数知识,摄像机技术参数数码摄像机的主要技术参数及其含义,想买个摄像机,谁能给我讲讲参数方面的知识。摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备,它的质量(指标)优劣直接

资讯

关于领导理论知识的案例分析

阅读(106)

本文主要为您介绍关于领导理论知识的案例分析,内容包括用领导理论分析案例,领导学案例分析如何写,领导学原理案例。(1)根据上述资料,张总经理和唐副总经理的领导风格有明显的区别。 张总经理属于指导型领导者,他很明确的告诉下属应该做什么、

资讯

化学知识介绍的演讲

阅读(115)

本文主要为您介绍化学知识介绍的演讲,内容包括学化学的感想化学学习心得演讲稿2篇化学考了第一,要演讲求两篇,,化学要课前3分钟演讲,要讲什么呢关于化学的..我想讲些有意思点的,,十分钟的化学演讲稿。呵呵,这也算是一个奇遇吧,是状元还是校第

资讯

初中数学数据的分析知识点

阅读(90)

本文主要为您介绍初中数学数据的分析知识点,内容包括人教版数学初一第十章数据的收集、整理与描述知识点归纳,初中数学的重点知识,求些八年级数学数据的分析一章里的有关特殊公式乡连续五个数的方差。数据处理的基本过程数据处理的基本过程

资讯

高中知识的

阅读(109)

本文主要为您介绍高中知识的,内容包括有什么学习视频软件是讲解高中知识的,有可以下载和观看学习高中知识的视频网站的吗最好是能有共享的,那个学习机上,有初中知识和高中知识教学视频啊,学习机上视频有。搜搜成功网()是北京魔方时代科技有限

资讯

在寿司店打工的政治知识体现

阅读(113)

本文主要为您介绍在寿司店打工的政治知识体现,内容包括在居酒屋打工应该会说的话,在寿司店工作需要注意什么,在寿司店工作需要注意什么。给你一些简单的日常服务用于吧,还有一个是视频教材,也希望你能学习一下。いらっしゃいませ欢迎光临はい