快捷导航
发新帖

精彩推荐

更多> 更多>

精品专区

  • 幼儿园缎带做花的教程 简单缎带花怎么做图
  • 落叶手工作品图片 简单把树叶做成美丽的挂
  • 幼儿园手工制作水母挂饰的方法简单又可爱

收藏 跳转到指定楼层
  专家见解

  悬索桥的上部主体结构主要承受拉力,这几乎是效率最高的结构体系。
129169394_14691553062161n.jpg
  由中铁大桥局承建的连镇铁路镇江长江大桥(效果图)是我国首座公铁两用悬索桥,主跨1092米,荷载及运营速度均属世界第一。

  大桥设计师、中国工程设计大师徐恭义曾在接受记者采访时表示,镇江五峰山长江大桥,悬索桥主跨为1092 米,钢桁架加劲梁双层桥面结构,上层为8 车道高速公路,下部为4线高速铁路。根据河道条件,该项目位于长江下游镇扬河段的大港水道。大桥地处江苏省内河道最狭窄的地方,大港水道和畅洲汊道汇流点至五峰山,长约8.3公里,水道微弯,向南凹进,断面形态呈“V”字形,江面宽仅约1.2公里,平均过水断面积为29954平方米。河面的狭窄,致使这里水域船运繁忙,如果选用其他桥型就会占用河道面积,使这里的河面更加拥堵,造成不便。根据实际情况,需采用1000米左右的跨度修建桥梁。针对此跨度要求,设计过程对斜拉桥和悬索桥两种具备跨越能力的桥梁结构形式进行了同等深度的比较。结合地形条件,单跨悬索桥更具技术经济优势。经过评审,一致推荐采用悬索桥结构。

  五峰山长江大桥在设计之初,就充分运用了已开通运营的特大跨度桥梁的实测数据和计算方法,对中国的高速重载铁路荷载进行了仔细的分析研究,确保悬索桥结构具有足够的受力安全以及行车舒适性。

129169394_14691553062561n.jpg
  简单说,拿筷子做类比。随便一用力就可以把筷子掰断,这就是筷子在受弯;但几乎很少有人能够把筷子拉断,这就是筷子在受拉。几乎所有的材料,受拉的效能都要远远高于受弯的效能。

129169394_14691553062641n.jpg
  想一下晾衣服。受弯的例子就是晾衣杆(木头、竹子、金属),这些杆子都要有足够的直径,否则很容易就被衣服压断了。受拉的例子则是晾衣绳,很细的一根绳子,所用的材料比木杆子少得多,晾上衣服之后下垂的弧度很大,但一般情况下很难被拉断。

129169394_14691553062701n.jpg
  与受拉相比,受弯是一个效率极低的承载方式。一定程度上,提高结构效能就是尽量的把受弯转化为受拉或者受压。如果同时能够做到尽量减轻结构自重,那就更完美了。拱结构就是转化为受压的例子,而悬索桥则是转化为受拉的例子。

129169394_14691553062761n.jpg
  a 图就是最普通的梁式桥,完全依靠受弯承载。这种形式非常常见,地铁、高架、小型公路桥梁,几乎全部是这样的。右边是它的截面的应力分布,上下边缘受力大,中间位置几乎为零。也就是说,整个截面的应力并不是平均分配的,尽管中间位置几乎没有应力,但是,只要上下边缘达到了极限,整个截面同样可以被破坏。

129169394_14691553062811n.jpg
  福建泉州万安桥

129169394_14691553062841n.jpg
  既然中间截面几乎为零,那么为什么不把它们省略呢?于是,就有了 b 图这种开孔梁。截面中间部位应力很小的那些地方被省去,减轻了自重。拉压应力集中在上下边缘处。

129169394_14691553062881n.jpg
  把这个趋势进一步扩大,也就是把原来的梁式结构进一步格构化,去掉应力小的部位,保留最基本的部位,我们就得到了 c 图的这种桁架结构。

129169394_14691553062931n.jpg
  d 图是它的大致内力分布,红色受拉,蓝色受压。它的截面分布更加合理,上弦杆件受压,下弦杆件受拉,中间没用的部位全是空的。着名的南京长江大桥就是这样的结构型式。
129169394_14691553062981n.jpg
  南京长江大桥

129169394_14691553063011n.jpg
  如果把这个最优化的趋势做到极致,那就达到了 e 图这种的悬索结构。整个悬索承受同样大小的拉力,整个悬索的拉力由支座处的锚固平衡。其实这种结构非常好理解,把 e 图想象成一根晾衣绳,上面晾了11件衣服,而晾衣绳的两端,需要牢固的栓在墙上或者柱子上。很容易理解吧?比较难理解的是如何解决锚固处巨大的力?


129169394_14691553063051n.jpg
  f 图所示的拱桥就是另一个方向的极致,与 e 图上下对称,f 图中的拱结构只承受压力,也不承受弯矩。但与纯受拉的悬索结构相比,受压的拱结构还牵扯到稳定问题。举个例子,你用脚踩放在地上的空易拉罐,很难把它踩碎,但是很容易就把它踩变形、踩扁了。因此,拱结构的效率还是比不上悬索结构。

梅森: 比起任何特殊的科学理论来,对人类的价值观影响更大的恐怕还是科学的方法。  
回复

使用道具 举报

共 0 个关于为什么悬索桥的跨越能力很强?的回复 最后回复于2016-7-22 13:49:22

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

Copyright © 2020 蝌蚪五线谱   举报电话:84650077-8717   举报邮箱:office@kedo.gov.cn
快速回复 返回顶部 返回列表