主要是充分利用了鋼材抗拉強度、混凝土抗壓強度高的特點 , 來適應(yīng)大跨度穿越 。
一是利用了鋼材抗拉強度高的性能 。一般鋼材的抗拉強度約210MPa , 高強鋼絞線的抗拉強度達到2000~3000MPa 。斜拉橋即利用了這一特性 , 其不同鋼絞線借助專用卡扣被固定在一起 , 可以承擔(dān)數(shù)千噸的拉力 , 從而將橋梁牢牢拉住 。
二是將橋面系荷載轉(zhuǎn)化為垂直集中荷載 。借助高強度鋼鉸線 , 其近乎均勻分布于橋梁兩側(cè)的縱梁上 , 以承擔(dān)橋面系傳來的垂直荷載 , 懸索沿橋塔對稱分布 , 不同組鋼絞線合力共同形成垂直向下的集中壓應(yīng)力 , 該荷載最大達10000多噸 。
三 , 利用了混凝土抗壓強度高的特性 , 建設(shè)斜拉橋塔 。混凝土的抗壓強度達40~60MPa 。斷面大小合適 , 比如有10多個m^2 , 是可以承擔(dān)鋼絞線傳來的數(shù)萬噸的壓應(yīng)力的 。
四 , 進一步地 , 我們借助并由橋墩、樁基、地基等平衡橋塔傳來的壓應(yīng)力 。
斜拉結(jié)構(gòu)、縱橫梁及橋面板形成的橋面系、橋塔、承臺、樁基等整個結(jié)構(gòu)體系形成了斜拉橋 。
斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成 。
橋的主要承重并非它上面的汽車或者火車 , 而是它本身 , 也即我們看的的路面 。現(xiàn)在我們就分析這個:
我們以一個索塔來分析 。索塔兩側(cè)是對稱的斜拉索 , 通過斜拉索將索塔主梁連接在一起 。現(xiàn)在假設(shè)索塔兩側(cè)只有兩根斜拉索 , 左右對稱各一條 ,
【斜拉橋利用了什么原理】這兩根斜拉索受到主梁的重力作用 , 對索塔產(chǎn)生兩個對稱的沿著斜拉索方向的拉力 , 根據(jù)受力分析 , 左邊的力可以分解為水平向向左的一個力和豎直向下的一個力;同樣的右邊的力可以分解為水平向右的一個力和豎直向下的一個力;由于這兩個力是對稱的 , 所以水平向左和水平向右的兩個力互相抵消了 ,
最終主梁的重力成為對索塔的豎直向下的兩個力 , 這樣 , 力又傳給索塔下面的橋墩了 。從材料學(xué)上來看 , 索主要承受軸向拉力 , 而塔主要承受軸向壓力 , 充分發(fā)揮了各種材料的性能
橋承受的主要荷載并非它上面的汽車或者火車 , 而是其自重 , 主要是主梁 。以一個索塔為斜拉橋 例 , 索塔的兩側(cè)是對稱的斜拉索 , 通過斜拉索將索塔主梁連接在一起 。假設(shè)索塔兩側(cè)只有兩根斜拉索 , 左右對稱各一條 , 這兩根斜拉索受到主梁的重力作用 , 對索塔產(chǎn)生兩個對稱的沿著斜拉索方向的拉力 , 根據(jù)受力分析 , 左邊的力可以分解為水平向向左的一個力和豎直向下的一個力;同樣的右邊的力可以分解為水平向右的一個力和豎直向下的一個力;由于這兩個力是對稱的 , 所以水平向左和水平向右的兩個力互相抵消了 , 最終主梁的重力成為對索塔的豎直向下的兩個力 , 這樣 , 力又傳給索塔下面的橋墩了 。斜拉索數(shù)量再多 , 道理也是一樣的 。之所以要很多條 , 那是為了分散主梁給斜拉索的力而已 。
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