主要是充分利用了钢材抗拉强度、混凝土抗压强度高的特点 , 来适应大跨度穿越 。
一是利用了钢材抗拉强度高的性能 。一般钢材的抗拉强度约210MPa , 高强钢绞线的抗拉强度达到2000~3000MPa 。斜拉桥即利用了这一特性 , 其不同钢绞线借助专用卡扣被固定在一起 , 可以承担数千吨的拉力 , 从而将桥梁牢牢拉住 。
二是将桥面系荷载转化为垂直集中荷载 。借助高强度钢铰线 , 其近乎均匀分布于桥梁两侧的纵梁上 , 以承担桥面系传来的垂直荷载 , 悬索沿桥塔对称分布 , 不同组钢绞线合力共同形成垂直向下的集中压应力 , 该荷载最大达10000多吨 。
三 , 利用了混凝土抗压强度高的特性 , 建设斜拉桥塔 。混凝土的抗压强度达40~60MPa 。断面大小合适 , 比如有10多个m^2 , 是可以承担钢绞线传来的数万吨的压应力的 。
四 , 进一步地 , 我们借助并由桥墩、桩基、地基等平衡桥塔传来的压应力 。
斜拉结构、纵横梁及桥面板形成的桥面系、桥塔、承台、桩基等整个结构体系形成了斜拉桥 。
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成 。
桥的主要承重并非它上面的汽车或者火车 , 而是它本身 , 也即我们看的的路面 。现在我们就分析这个:
我们以一个索塔来分析 。索塔两侧是对称的斜拉索 , 通过斜拉索将索塔主梁连接在一起 。现在假设索塔两侧只有两根斜拉索 , 左右对称各一条 ,
【斜拉桥利用了什么原理】这两根斜拉索受到主梁的重力作用 , 对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力 , 根据受力分析 , 左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力;同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力;由于这两个力是对称的 , 所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了 ,
最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力 , 这样 , 力又传给索塔下面的桥墩了 。从材料学上来看 , 索主要承受轴向拉力 , 而塔主要承受轴向压力 , 充分发挥了各种材料的性能
桥承受的主要荷载并非它上面的汽车或者火车 , 而是其自重 , 主要是主梁 。以一个索塔为斜拉桥 例 , 索塔的两侧是对称的斜拉索 , 通过斜拉索将索塔主梁连接在一起 。假设索塔两侧只有两根斜拉索 , 左右对称各一条 , 这两根斜拉索受到主梁的重力作用 , 对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力 , 根据受力分析 , 左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力;同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力;由于这两个力是对称的 , 所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了 , 最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力 , 这样 , 力又传给索塔下面的桥墩了 。斜拉索数量再多 , 道理也是一样的 。之所以要很多条 , 那是为了分散主梁给斜拉索的力而已 。
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