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物理拱形橋力怎麼

發布時間:2022-09-28 19:46:18

1. 拱形橋的物理解釋

橋是不是不應該設計成拱形向上的,而應該設計成凹形的為好.因為汽車在向下行駛之前具備一定的勢能,這個勢能可以幫助它順利地到達橋的那一端.可是拱形向上的橋卻沒有這個優點.
橋設計成向上的理由,是因為汽車經過橋中部時,橋所承受的壓力較小;而相比之下,凹形橋承受的壓力較大.
由於汽車經過一個弧形的時候,需要有一個向心力F,它是由重力Mg和支承力N合成的.
在拱形橋:F=Mg-N ∴ N=Mg-F
在凹形橋:F=N-Mg ∴ N=F-Mg
由上述兩個式子可見,拱形橋的N較小,N是橋對汽車的支承力,其大小等於汽車對橋的壓力.所以拱形橋對橋的結構強度設計上有利.至於茜露的理由是對汽車而言,為了汽車能利用勢能節約一點汽油,反而改變橋的設計,這豈不是本末倒置了嗎?

2. 拱橋的受力原理

拱橋的受力原理:通過一個水平推力把原本由荷載產生的彎矩應力變成壓應力或者大部分轉化為壓應力,拱區別於梁的最大之處就是存在水平推力,如果這個水平推力和支座反力以及作用於其上的荷載的合力的作用點和方向剛好通過拱的軸線,這樣的拱就是合理拱。

而這樣的拱是只受壓應力的,如果兩者不是重合的,那就存在一定的彎矩應力,但一般情況在拱的彎矩小於相同跨度的梁的。

不同標准分類:

①按拱圈(肋)結構的材料分:有石拱橋(見石橋)、鋼拱橋、混凝土拱橋、鋼筋混凝土拱橋。

②按拱圈(肋)的靜力圖式分:有無鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱(見拱)。前二者屬超靜定結構,後者為靜定結構。


(2)物理拱形橋力怎麼擴展閱讀:

無鉸拱的拱圈兩端固結於橋台(墩),結構最為剛勁,變形小,比有鉸拱經濟;但橋台位移、溫度變化或混凝土收縮等因素對拱的受力會產生不利影響,因而修建無鉸拱橋要求有堅實的地基基礎。雙鉸拱是在拱圈兩端設置可轉動的鉸支承,鉸可允許拱圈在兩端有少量轉動的可能。

結構雖不如無鉸拱剛勁,但可減弱橋台位移等因素的不利影響。三鉸拱則是在雙鉸拱頂再增設一鉸,結構的剛度更差些,但可避免各種因素對拱圈受力的不利影響。

我國建造拱橋的歷史要比以造拱橋著稱的古羅馬晚好幾百年,但我國的拱橋卻獨具一格。形式之多,造型之美,世界少有。有駝峰突起的陡拱,有宛如皎月的坦拱,有玉帶浮水的平坦的纖道多孔拱橋,也有長虹卧波、形成自然縱坡的長拱橋。

拱肩上有敞開的(如大拱上加小拱,現稱空腹拱)和不敞開的(現稱實腹拱)。拱形有半圓、多邊形、圓弧、橢圓、拋物線、蛋形、馬蹄形和尖拱形,可說應有盡有。

3. 為什麼拱形的橋梁更結實牛頓定律

拱形可以很好地承受壓力,隧道修成弧形可以更好地承受圍岩壓力。從物理學角度來講,車在拱形橋的最頂部時所受壓力最小,由牛頓第三定律可知車對橋的壓力也最小,對橋的傷害也最小,即可以承載更重的車。

隧道是修建在地下或水下或者在山體中,鋪設鐵路或修築公路供機動車輛通行的建築物。根據其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和海底隧道。

4. 高中物理拱形橋和凹形橋的受力分析

車在拱形橋上的話,向心力朝下。向心力是車受到的合力,由於重力也向下,所以橋面對車的支持力方向不確定,要看具體問題。

車在凹形橋上的話,向心力朝上。由於重力向下,所以橋面對車的支持力肯定向上,並且大於重力。

希望對你又幫助吧,可以追問嗯。

5. 拱形橋的受力分析

形橋對橋的結構強度設計上有利.拱形橋的優點是承重力強,造型美觀。把凸形橋和凹形橋作比較.由於汽車經過一個弧形的時候,需要有一個向心力F,它是由重力Mg和支承力N提供的.畫圖並受力分析得:拱形橋:F=Mg-N1∴
N1=Mg-F凹形橋:F=N2-Mg

N2=F+Mg很明顯,N1<N2.設計成向上的理由是因為汽車經過橋中部時,橋所承受的壓力較小;而相比之下,凹形橋承受的壓力較大.

6. 為什麼拱形橋比平板橋承重力大

拱形結構和拱形結構承受壓力比橫梁要強的特點。拱形受到壓力時,能把向下壓的力向下和向外傳遞給相鄰的部分。拱形各部分受到壓力時會產生外推力,如果能抵住拱形的外推力,拱形就能承受巨大的壓力。

水平橋的受力模式是抗彎和抗剪。單純從承受重力荷載的角度講效率不如拱橋。
因為拱橋由於拱的作用,將荷載轉化成垂直於拱截面的壓力,所以能承受更大的重力。

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