桥梁结构中的力学应用专题教学讲座学习教案

1、会计学1桥梁桥梁(qioling)结构中的力学应用专题教结构中的力学应用专题教学讲座学讲座第一页，共18页。英国英国(yn u)亨伯尔桥亨伯尔桥中国润扬长江公路中国润扬长江公路(gngl)大桥大桥悉尼港大桥悉尼港大桥第1页/共18页第二页，共18页。桥桥 墩墩桥桥 台台桥桥 头头 锥锥 坡坡第2页/共18页第三页，共18页。第3页/共18页第四页，共18页。赵赵 州州 桥桥世界最大的钢拱桥世界最大的钢拱桥(gngqio) 上海卢浦大桥上海卢浦大桥第4页/共18页第五页，共18页。刚架桥刚架桥 刚架桥上部结构刚架桥上部结构(jigu)和墩台（支柱）彼此连成一个整体，在竖向荷和墩台（支柱）彼此连成

2、一个整体，在竖向荷载作用下，柱脚产生竖向反力、水平反力和弯矩。这种桥的受力情况介载作用下，柱脚产生竖向反力、水平反力和弯矩。这种桥的受力情况介于梁和拱之间。于梁和拱之间。南京长江大桥江面上的正桥长1577米，其余为引桥(ynqio)，是我国桥梁之最。引桥(ynqio)采用富有中国特色的双孔双曲拱桥形式，平面曲线部分采用“曲桥正做”做法，即采用直梁按曲线拼装，而不是直接使用曲线梁。第5页/共18页第六页，共18页。背景为日本明石海峡大桥，主跨背景为日本明石海峡大桥，主跨1991米，全长米，全长3910米，为三跨二铰双层加劲桁梁式吊桥，钢桥米，为三跨二铰双层加劲桁梁式吊桥，钢桥283米，高出米，高

3、出333米桥宽米桥宽35.5米，双向六车道，加劲梁米，双向六车道，加劲梁14米，抗震强度按米，抗震强度按1/150的频率，承受的频率，承受8.5级强烈地震设计，为目前级强烈地震设计，为目前(mqin)世界上跨度最大的悬索桥。世界上跨度最大的悬索桥。第6页/共18页第七页，共18页。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。苏通大桥苏通大桥(d qio) 世界跨径最长的斜拉桥世界跨径最长的斜拉桥第7页/共18页第八页，共18页。布鲁克林悬索桥布鲁克林悬索桥第8页/共18页第九页，共18页。建筑材料，将其作为粱式桥结构用材，跨度仍远逊色于传统的拱桥结构。在进一步实践过程中，人

4、们又发现尽管有受力钢筋在承载，但在受拉区仍然(rngrn)不可避免地会出现一些裂缝，这一弊端导致了预应力混凝土桥梁结构的出现，并使之成为了20世纪桥梁工程中的一类主要结构。第9页/共18页第十页，共18页。大桥于1933年1月5日开始施工，1937年4月完工。它跨越联接(lin ji)旧金山湾和太平洋的金门海峡，南端连接旧金山的北端，北端接通加州的马林县。金门大桥的桥墩跨距长1280.2米，建成时曾是世界上跨距最大的悬索桥，宽度27.5米，双向共6条行车线，桥身呈褐红色，金门大桥拥有世界第四高的桥塔，高达227.4米，全桥总长度是2737.4米。第10页/共18页第十一页，共18页。多多罗大桥

5、位于(wiy)日本濑户内海，连接广岛县的生口岛及爱媛县的大三岛之间。大桥于1999年竣工，同年5月1日启用，最高桥塔224米钢塔，主跨长890米，是当时世界上最长的斜拉桥，连引道全长为1480米，四线行车，并设行人及自行车专用通道。诺曼底大桥，由M.Virlogeux设计，建于1994年。它是一座与当地景观(jn un)完美协调的斜拉桥，以其细长的结构和典雅的造型而著称。主跨856米，为混合梁，其中624米为钢梁，其它为混凝土梁；边跨全部为混凝土梁，用顶推法施工。这是二十世纪桥梁建筑设计的典型例子。20世纪末，诺曼底大桥被授予“20世纪世界最美的桥梁”。第11页/共18页第十二页，共18页。结

6、构，以及世界上曾有过不少桥结构，以及世界上曾有过不少桥梁因失稳而丧失承载能力的事故，梁因失稳而丧失承载能力的事故，也使得此类问题也使得此类问题(wnt)的研究更的研究更具重要的意义。具重要的意义。第12页/共18页第十三页，共18页。1907年，由于设计师特奥多罗库帕库帕的过份自信而忽略了对桥梁重量的精确(jngqu)计算，导致加拿大的魁北克(Quebec)桥在架设过程中由于悬臂端下弦杆的腹板翘曲失稳，最后全部坍塌澳大利亚墨尔本附近的西门(West Gate)桥，于1970年在架设拼拢整孔左右两半(截面)钢箱梁时。由于上翼板在跨中央失稳，导致l12m的整跨全部倒塌风的颤振引起的强烈的非线性动力学作用也是导致桥梁破坏的一类原因。1940年秋，美国华盛顿州建成才4个月的Tacoma悬索桥在不到20m/s的8级大风作用下发生了强烈的风振而严重破坏。曾一度引起了桥梁工程界的震惊，促使人们认识到风对桥梁的作用，是一种不可(bk)忽视的力学作用。地震一类与地球构造运动密切相关的自然现象，同样也是造成桥梁失稳的一类重要荷载，1971年2月9日发生在美国圣费南多，震级为M6.7级的地震，就曾导致了城市高层建筑、桥梁倒塌及生命线工程的破坏。第13页/共18页第