清水河畔客户端下载
登录 立即注册 开启辅助访问 切换到窄版
查看: 39|回复: 0

[物理学] 一个桥梁工程的问题

[复制链接]
我的人缘0

级别:版主

积分
17855

精华
1
帖子
36048
威望
30 点
水滴
13067 滴
在线时间
14090 小时
发表于 2015-6-17 23:12:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

欢迎来到清水河畔!电子科技大学学生请注册河畔,加入河畔大家庭,享受完整的论坛服务。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
最近微博上有个有趣的新闻虹口区沙泾港通州路桥,因为受潮汛和暴雨的合力影响,河水暴涨,造成桥面浮起,随时可能有危险,为此,区政府调了两辆(后来变四辆了)十吨的卡车在现场压桥。



新闻及照片在此:http://weibo.com/p/10080811cf944d30cacca182787caf7242d774?k=卡车压不住的桥面&from=501&_from_=huati_topic
但是网友就质疑:1.桥怎么会浮起来?2.桥不是越压越危险吗,为什么桥要跨了还要使劲压它。

folks就是folks,啥都不懂,就知道瞎BB。本伪博士学识渊博,给你们解释下。


桥的结构有很多种,说多了你们也不懂。一般,古桥都是拱桥(比如赵州桥),因为拱圈的结构是最稳定的(简单的说,就是拱圈上的石头由于重力原因互相挤压,越挤压越紧,越挤压越扎实),所以保存到现在的古桥一般都是拱桥。


拱桥的正常状态:
一个结构各处受力平衡,结构才稳定,桥也是一样。这个案例上,我们需要关注桥墩的水平方向的受力。
桥墩一边是岸上的泥土,泥土被桥墩挡在岸边,所以泥土对桥墩有一个水平推力,方向是向河中心,即图中F1。
桥墩的另一边是拱圈,拱圈上面的东西统称拱上建筑。拱上建筑的重力(竖直向下,即图中F2)会被抛物线型的拱圈转化为切向推力F3,这个推力由桥墩支撑。这个切向推力的水平分量,就会对桥墩产生一耳光水平推力F3t,方向是向河岸。
显然,只有当F1=F3t的时候,桥墩的水平方向上才受力平衡,桥墩才稳定。




拱桥被水淹后的状态:
但是,涨水之后,这个受力平衡会被打破:拱圈和拱上建筑被水淹了,会受到一个向上的浮力,即图中F4。F4抵消了一部分重力F2,所以由重力形成的水平推力F3t就减小了;而河水并不会淹到河岸上的泥土,泥土不会受到浮力,所以它们对桥墩的水平推力F1仍然不变。于是涨水之后,就有F1>F3t。这时,桥墩的水平方向受力不平衡,有向河中方向倾倒的趋势,桥会垮掉。当然,由于桥面是石头,肯定不会浮起来的,这是新闻小编没水平乱说。








拱圈被水淹+被车压的状态:
为了保护拱圈,政府派了四辆重型卡车(共40吨)放到桥面上。于是重型卡车的重力F5就能抵消浮力F4(理想的情况是刚好抵消),于是F3t就拿增加到水淹之前的大小,从而使F1=F3t,桥墩水平方向受力平衡,就不会倾倒了。






这就是整个分析过程,所以政府的做法是正确的。


对于外行人来说,很多事情是不可思议的,但是内行人或者牛逼的人(比如我)就很容易看到真相。虽然你们不需要知道这些真相,但是这个东西说明了一个事实:什么事情都不要轻易下结论。另外,有没有人会设计AD9361/AD9364芯片的原理图,其实不难,只是我想走捷径,急需人教我,有偿,钱不是问题。QQ541112949.










欢迎访问清水河畔,请阅读新手导航以帮助你快速认识清水河畔。
回复

使用道具 举报

除水手之家外其他版块禁止回复灌水无意义内容或纯表情。请注意时间,不要挖坟。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

Powered by Discuz! X3.4 © 1998-2017 StarStudio

GMT+8, 2021-6-16 21:11 , Processed in 0.091036 second(s), 45 queries , Gzip On, Redis On.

快速回复 返回顶部 返回列表