--材料力学论文

1、桥梁坍塌之我见桥梁坍塌之我见姓名：朱红飞专业：土木 0505 学号： 3051211132桥，如同一根纽带维系着两岸之间的交流。 因为它的存在， 人们不需要乘船 便可以轻松自如的来往两地。像宁波杭州湾大桥，把宁波到上海的路程缩短了 120 公里。还有许多世界上著名的大桥，比如明石海峡大桥、旧金山金门大桥、 伦敦塔桥、威尼斯叹息桥、悉尼港大桥，这些历史性的桥梁，对交通的发展和桥 类建筑，起到了不可磨灭的作用。可惜的是，世界上仍有很多桥，虽然设计精美，但是使用年限没到，却坍塌 了。如 1907 年，加拿大魁北克附近的圣劳伦斯河上落成了，可以说是全球最长 的拱桥。该桥采用了比较新颖的悬臂构造， 这样

2、的结构非常流行。 尽管只比苏格 兰爱丁堡福斯河上非常成功的悬臂大桥稍长一点，但魁北克大桥存在设计问题， 还未完工就坍塌了。桥的坍塌，经济损失巨大。本人针对这个问题，做了一下具 体的分析。随着经济的发展，交通量增大，载重等级发生了变化， 使得原来的桥梁超载， 而且早年设计的指导思想注重于材料的节省， 安全度低，一般来说造成断面单薄、 安全储备低，其中最典型的就是双曲拱， 桥梁耐久性差和年久老化， 如砖拱桥等。 近年修建的桥梁，因设计失当或者施工质量差，都是造成桥梁坍塌的原因。下面，我就用我所学的材料力学的原理， 分析一下使桥梁坍塌的原因。 我把 桥的模型简化，把桥的流量看成很定，即他的载荷为 q

3、 ，这就变成了，简支梁受 力问题，我们可以分析一下，桥身用钢筋水泥混合而成，设他的拉抗许用应力为t ，抗压许用应力为许用切应力为 ，桥长为 l ，宽为 b ，高为 h ，bh312对桥受力分析如图：F1 F2 ql1 1 2 1F2l ql l ql 22 2 2 上面两式得： F2 F1 1ql ，2 梁得弯矩方程为：朱红飞F1qF2受力图2020-6-19桥梁坍塌之我见MxF1x qx1 x 1qlx1 2 2122qx2梁的剪力方程为：Fs F1 qx 12ql qx 他的弯矩图、剪力图如图：1当 x 1l 时，212Mmax ql ，8 当 x 0 或 x l 时， Fs12ql ，桥

4、的抗弯截面系数为W 1Izh b6h2 ，2运用应力公式：M max ymax max ， IzFsmaxSz maxmax ，Izb桥的最大应力为t max cmax2M 3 ql 2 ，2W 4 bh22Fsh2 3 ql ，8Iz 4 bh，tmaxt或cmaxc或max时，桥不堪重量，就会坍塌，这是重量超过了材料的许用应力，当然实际情况更加复杂。有了上面简单模型的分析， 我们就可以来考虑一下， 桥梁加固问题。 一般来 说加固方案可以考虑减少内力或增大断面， 也可以应用加固新材料。 譬如， 把桥 造成空心的，减少应力，运用新材料，如碳纤维复合材料（ CFRP），他有以下优 点：1、不增加恒载及断面尺寸；2、不减少桥下净空；3、施工方便，成型方便，可适应不同构件形状；朱红飞2020-6-19桥梁坍塌之我见4、环氧树脂黏结，不需要锚固螺栓，对原结构无新的损伤；5、可根据受力需要粘贴若干层。现在的新材料开发迅猛， 使得各种产品既轻又牢固。 对旧桥有的缺乏原有的 设计资料和施工记录， 结构内部情况不详， 现有的受力情况不一样， 很难确定其 结构极限，这给旧桥的加固带来了风险。桥梁的加固技术已经是一门变化多端、 极其复杂的科目。桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入， 使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性。从中可以看到， 我们所学的知识运用到实践