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论力学原理在桥梁施工规范中的应用

作者：吕思豪 杨翔飞 来源：《卷宗》2016年第03期

摘 要：随着经济与科学的不断发展，桥梁建设结构日渐复杂化，新工艺\新材料的不断融入，促使人们对桥梁力学研究的深入化。桥梁力学研究的深入发展，使得桥梁的施工管理与技术水平得到进一步的提高，但近年来，不断出现的桥梁安全事故，让人们意识到施工监理的重要性，不断提高桥梁施工的安全意识，增强事故防范与安全建设工作，本文对力学原理在桥梁施工规范中的应用性进行探讨。 关键词：桥梁；施工；力学

桥梁是供铁路、公路、渠道、管线等跨越河流或其他障碍并具有承载能力的架空建筑物，其建设经历了从小跨度到结构复杂的大跨度发展阶段。在当前，随着高新技术新材料的不断的应用，促使人们加紧了桥梁力学问题的研究，在理论和实践上都推动了桥梁力学的发展，桥梁力学的研究成果也使得桥梁的设计、施工及管理水平得到了进一步的提高。文章将力学原理在某座桥梁工程现场监理中的实际应用进行了总结。 1 力学原理在桥梁施工规范中的几个重要概念 1.1 力学原理与桥梁施工融合的一般概述

力学知识应用于桥梁施工建设，且应用范围十分广泛，将力学知识融合于桥梁建设，可以分成四类，即桥梁结构动力学\桥梁结构静力学\桥梁水力学\桥梁土力学。对桥固有的振动特性进行分析，对在车辆负载下桥梁的迫性振动进行分析，对地震力作用下的桥梁振动进行分析等都是桥梁结构力学所分析的内容。桥梁结构静力学是对静定与超静定的结构进行分析，进行刚度验算以及结构稳定性的分析。桥梁水力学则是在常态下对桥涵的水力进行计算，对于陡坡的桥涵水力计算也是桥梁水力学的重要内容。结构与土的相互作用\计算地基沉降等是桥梁土力学的重要内容。力学基础知识在桥梁建设中涉及的内容广泛，涵盖结构动力学\材料力学\土力学等相关内容，只有熟练准确的掌握相关内容，才能解决桥梁施工建设中不断出现的问题，有效的开展相关工作，更巧妙的结合桥梁施工与力学原理，提高桥梁施工的安全性与有效性。 1.2 桥梁力学中的主要概念

桥梁力学中有很多较为重要的概念，机构与结构\静定结构与超静定结构\箱形梁内箱中的温度压力\轴心受压构件与偏心受压构件等都是桥梁力学中几个较为重要的概念。产生运动的机构与体系便称为结构，机构属于可变的范畴，只要出现一个很小的作用力，这个力就能使机构中的各个构件出现相对的运动状态，其结构易变，不具有承担荷载的能力。机构不具有承担与荷载的能力，而结构则具有传递荷载以及承受的能力，构件是结构中的各个组成部分，不同

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的构件可以组成不变几何体系的结构。几何组成方面的静定结构，构成的是几何不变体系，进行受力状态的分析时，静定结构的内力与反力都可用静力平衡的方程去求，静定结构具有其自身明显的特性，其求得的结果具有唯一性。在静定结构中，支座移动或者温度改变等都不会致使内力发生变化，在荷载作用的影响下，如果在静定结构中存在着某一局部，这个局部可以在荷载作用下与荷载维持平衡，这样的平衡可以使其余部分的内力与反力的结果为零。提及超静定结构，其与静定结构不同，决定条件也不是唯一的，还需要考虑弹性变形协调因素等，因此，超静定结构也有其自身与静定结构不同的特性。在应用情形下，最常见的结构模式就是箱形截面，箱型截面具有其自身的特性，应用范围大\空间位置多等，温度对于箱梁内外部影响很大，因此，需要将温度应力作为设计中的一个重要因素考虑。 2 力学原理在桥梁施工规范中的应用 2.1 预应力混凝土工程

压浆时对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压人，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆顺序宜先压注下层孔道，由力学知识知道，对于连续梁跨中的弯矩最大，而且距离中和轴越远，弯矩越大，因此先压注下层孔道的好处是下层的预应力筋抗弯力矩较大，先丈夫浆，使其松弛损失少一些，对结构较为有利。 2.2 力学原理简单桥梁设计的应用

在设计桥梁时，首先拟定组成桥梁结构的各构件的尺寸，然后再对其进行强度、刚度和稳定性等方面的计算，从而判断所拟定的尺寸是否合理，如果合理，则所拟定尺寸通过，反之再重复以上过程，直到所设定的尺寸满足要求为止。对于简支梁桥的设计，一般先计算行车道板，再计算主梁、横隔梁、支座，最后计算墩台基础。还需要重点研究荷载横向分布概念及荷载横向分布系数的计算方法，对主梁、横隔梁的受力特点进行分析，给出公路桥涵结构按承载能力极限状态、正常使用极限状态设计时效应组合的计算方法。 2.3 拱桥构造与设计

拱式结构具有悠久的历史，在各种构造物中得到了广泛的应用。在桥梁工程中，拱桥也是应用较多的桥形结构之一。拱式结构在竖向荷载作用下，在支承处不仅产生竖向反力，而且产生水平推力，正是由于水平推力的存在，使得拱内弯矩大大减小，从而使整个拱的受力状态以承压为主，截面应力分布较为均匀，可以充分发挥材料的强度，增大跨越能力。由于拱的上述受力特点，拱桥不仅可以利用钢材、钢筋混凝土等材料修建，也可以利用抗拉性能较差而抗压性能较好的石料、混凝土等修建。 参考文献

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