工程力学基础 课件 任务3.4 直杆轴向拉压的工程应用_第1页
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任务3.4直杆轴向拉伸与压缩直杆轴向拉压的工程应用在生活中常遇到直杆的工程应用，例如：梁式桥梁的桥墩（图3-4-1）、拱桥上的吊杆（图3-4-2）、房屋建筑的柱（图3-4-3）、圆明园建筑中的石柱（图3-4-4），当外力作用在这些墩、柱杆件上时，就会产生轴向拉压变形。那么它们的受力原理是什么？工程上是怎样应用这些原理的？图3-4-1桥梁的桥墩图3-4-2拱桥吊杆图3-4-3中国古建筑物中的木柱图3-4-4圆明园建筑中的石柱〖工程案例1〗任务描述：一些楼房柱子出现破坏，如图3-4-5，对其进行受力分析。任务分析：楼房的承柱子是受压构件，承重柱对房子起支撑的作用。如果楼房柱子出现断裂，首先要考虑是否是因为压力过大，超出承重。有时也有其他因素引起的，诸如打桩、深挖坑施工、地震等造成房屋振动，或其它原因造成房屋地基不均匀沉降，使得柱子承受不了新增加的受力，造成断裂。柱子断裂将影响到其它构件受力过大，造成房屋倒塌。一、直杆轴向拉压的工程应用事故案例图3-4-5楼房柱子破坏图〖工程案例2〗任务描述：武夷山公馆大桥位于著名的福建省武夷山风景区，大桥为中承式钢架拱桥，全长301米，宽18米。2011年7月14日上午8点50分左右，公馆大桥北端突然发生垮塌事故，如图3-4-6。任务分析：武夷山公馆大桥为中承式钢架拱桥，如图3-4-7，拱桥主要由上部结构（主拱圈、桥面系、吊杆）和下部结构（桥墩、桥台、基础）组成。主拱圈是主要承载构件，承受桥上的全部荷载，并将荷载传递给墩台和基础。拱桥中的吊杆作为传力构件，将荷载传递给主拱圈承担。本次事故原因是桥梁承受的荷载超过了设计允许的最大荷载，导致吊杆受到了强度破坏，吊杆被拉断，最终导致桥梁垮塌。一、直杆轴向拉压的工程应用事故案例图3-4-6武夷山公馆大桥垮塌现场图3-4-7武夷山公馆大桥结构示意图二、直杆轴向拉压的工程应用成功典型案例平塘大桥位于贵州省余庆至安龙高速公路平塘至罗甸段、平塘县牙舟镇与通州镇之间，横跨宽约1600米的槽渡河峡谷，大桥主桥为三塔双索面叠合梁斜拉桥，全长2135米。斜拉索为空间双索面、扇形密索体系布置，全桥共有132对(共264根)斜拉索。斜拉索采用低松驰镀锌铝合金高强平行钢丝拉索，钢丝直径7毫米，抗拉强度标准值fpk=1770兆帕。该项目202年获第38届国际桥梁大会（IBC）古斯塔夫·林德撒尔奖（G

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