拱形桥像什么 为什么桥是拱形的

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桥为什么做成拱形的?桥做成拱形, 将桥的受力都集中到桥的两端(桥墩),这样当桥上受力的时候,可以把力量传递到两端(桥墩) 。
弧形桥符合力学原理,拱形桥会把重力分解一部分为水平的力,使桥的承载能力大大提高,在竖直荷载作用下,拱的两端不仅有竖直反力,而且有水平反力;由于水平反力的作用,拱的弯距大大减小 。设计合理的拱轴,主要承受压力,弯距、剪力都较小,故拱的跨越能力比梁大的多 。
而且还具有用料省、施工方便,经久耐用等优点 。所以现在被广泛用于各种大大小小的桥梁建筑中 。
扩展资料:
由于它是一种推力结构,对地基要求较高;对多孔连续拱桥,为防止一孔破坏而影响全桥,要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力,增加了工程造价;在平原区修拱桥,由于建筑高度较大,使两头的接线工程和桥面纵坡量增大,对行车极为不利 。
从宏观受力的角度分析,拱桥最大的特点是其构件主要是受压,而直桥形式应该是这样几种结构:梁桥、悬锁桥(吊桥)、斜拉桥、梁桥的受力主要是跨中弯矩,悬锁桥(吊桥)主要是受拉 。
参考资料:百度百科—拱形桥
为什么桥大多设计成拱形的 为什么桥大多设计成拱形的
桥梁是指架设在江河湖海上,供车辆、人们顺利通行的建筑物,在日常生活中,经常可以见到 。而且,他们的种类多种多样,按用途分,有铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥,按跨越障碍分,有跨河桥、跨谷桥、跨线桥 。总之,它们就是一种非常普遍的存在 。那么,大家有没有发现其中大多数桥都有一个共同的特征,那就是他们都为拱形的,知道这是为什么吗?
生活中,我们见过许许多多的桥 。这些桥大多设计成拱形的,这是为什么呢?为什么不设计成凹形的呢?况且设计成拱形的桥,还会给交通造成不便 。因为如果是跨度比较小的桥梁还无所谓,如果是跨度较大的桥梁,就会拱顶很高,进而使得坡度比较大,这样一来,无论是行人还是车辆通过时,都非常不便 。如果设计成凹形的桥,汽车还会省油,因为汽车在向下行驶时,会有一个向前冲的力,具有一定的势能,这个势能便可以帮助它顺利地到达桥的那一端 。难道我们的桥梁专家不明白这一点吗?
实际上,我们的桥梁专家怎么会不明白呢,设计成拱形不仅仅是美观好看,这里面还蕴含一定的力学原理的 。
桥设计成拱形,是因为当汽车经过时,桥所承受的压力比较小,桥体所需要的支撑力便小 。而相比之下,凹形桥承受的压力较大,桥体所需要的支撑力便大 。这是为什么呢?因为无论是拱形桥还是凹形桥,当汽车通过大桥时,由于汽车方向的改变产生的向心加速度,需要向心力F 。拱形桥的圆心在桥下方,因而向心力方向向下,这样就使得自身重力mg与支撑力N1的合力向下,即支撑力小于重力,也就是拱形桥耐重 。F=Mg-N1,所以 N1=Mg-F 。凹形桥的圆心在桥上方,因而向心力F就向上,这就使重力Mg与支持撑力N2的合力向上,即支撑力大于重力 。也就是凹形桥不耐重 。F=N2-Mg,所以 N2=F+Mg 。由此看来,如果仅仅是为了汽车省那么一点点油而改变桥的设计,那么岂不是抓不住重点了 。
此外,我们还可以这么理解 。众所周知,球形比任何形状都坚固 。因为球形的任何一个地方受力,力都可以向四周均匀地分散开来 。这也就是为什么我们生活中常见的巨大的贮油罐要做成球形的 。还有我们生活中常见的灯泡,虽然是比较易碎的`玻璃制成的,但做成了球形也就比较坚固了 。