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Documento de diseño de puente de luz pequeña

Los puentes modernos generalmente se dividen en cuatro categorías: puentes de vigas, puentes de arco, puentes atirantados y puentes colgantes. En los últimos años, han aparecido algunos contenidos y ejercicios relevantes en libros de texto y material didáctico de secundaria, que demuestran la conexión entre la física y la vida social desde la perspectiva de la aplicación de la tecnología, incorporan la combinación de física y tecnología y cultivan la capacidad de los estudiantes para observar. y explorar los fenómenos físicos que los rodean. Intereses y habilidades. Este artículo selecciona varios casos para análisis y comentarios, solo como referencia.

1. Puente de Vigas

Un puente de vigas es un puente con vigas principales curvas como principales componentes portantes.

Según el diagrama estático de la viga principal, los puentes de vigas se pueden dividir en tres tipos: puentes de vigas simplemente apoyados, puentes de vigas continuas y puentes de vigas estabilizadoras.

Los dos primeros tipos de puentes de vigas no son infrecuentes desde la antigüedad hasta la actualidad. En la actualidad, el tramo principal del puente de armadura de acero más grande del mundo ha alcanzado los 549 m. El puente de vigas en voladizo con el que la gente no está familiarizada figura en la página 92 ​​del libro de texto experimental estándar de la escuela secundaria "Física I (Obligatoria)". " publicado por Shandong Science and Technology Press. La introducción gráfica lo deja claro de un vistazo, por lo que no entraré en detalles aquí (este libro de texto es uno de los muchos libros de texto nuevos en los estándares curriculares, en lo sucesivo denominado "Shan Keben ").

Los materiales de diferentes durezas tienen sus propios usos. El hormigón es duro pero carece de elasticidad y se rompe fácilmente cuando se somete a tensión, mientras que las barras de acero resisten la tensión, por lo que se utilizan barras de acero para reforzar la parte que soporta la tensión del tablero del puente prefabricado de hormigón. Las barras de acero colocadas correctamente pueden fortalecer un puente. Como se muestra en la Figura 1, la posición correcta del refuerzo del puente es ().

Análisis Cuando un objeto presiona el puente, la superficie superior del tablero del puente dentro del pilar está bajo presión y la superficie inferior está bajo tensión. La superficie superior del tablero del puente fuera de los pilares soporta tensión y la superficie inferior soporta presión. Para someter las barras de acero a tensión, las barras de acero deben colocarse como se muestra en la Figura 1 (a).

La clave de la revisión es entender si varias partes del puente están en compresión o tensión.

Problemas similares también se explican en la página 68 de Shankben.

En segundo lugar, puente en arco

Un puente en arco es un puente con un arco (llamado anillo de arco principal) que soporta presión axial como principal componente de carga. Muchos puentes de arco con estructuras exquisitas fueron construidos por hábiles artesanos en la antigua China, como el puente Zhaozhou, que es un clásico de los primeros puentes de arco. El capítulo 87 de Shan Keben tiene una introducción con imágenes y texto que describe brevemente los principios de la mecánica. Actualmente, el puente de arco de acero más grande del mundo es el puente Lupu en Shanghai, con una luz principal de 550 metros. Se han construido otros puentes de arco de gran luz, incluido el puente del río Wanzhou Yangtze en Chongqing (un puente de arco de hormigón con una. tramo principal de 420 m) y el puente de arco de piedra del río Fenghuang Wuchao en Hunan, con un tramo principal de 120 m.

La finalización del tren ligero "Pearl Line" ha aliviado la congestión del tráfico en el área de Xujiahui . Dibuje el diagrama de tensiones de la viga arqueada en el punto A en la Figura 2. Las ventajas de este puente en arco son.

De acuerdo con el principio de descomposición de fuerzas, la dirección de la fuerza de la viga del arco en el punto a debe ser tangencial (como lo muestra la flecha en la Figura 2). Su ventaja es que la fuerza sobre el cuerpo de la viga se transmite tangencialmente y finalmente se transmite a la pila del puente, mientras se forma un espacio de luz más grande.

Este comentario es una de las preguntas para las Admisiones de Primavera de Shanghai 2002. Técnicamente, este tipo de puente en arco con un tablero debajo de las nervaduras del arco es un puente en arco que soporta hacia abajo. Dado que los dos pies del arco están conectados por un tirante horizontal longitudinal llamado tirante en el pie del arco (no se muestra en la Figura 2, su función es reducir el empuje horizontal de las nervaduras del arco en la pila del puente), por lo que la parte inferior- El puente de arco de soporte también se llama puente de arco atado.

Tercer puente atirantado

En la Figura 3 se muestra un diagrama esquemático típico, que consta de una viga principal, un cable de acero que tensa diagonalmente la viga principal y un cable. Torre que soporta el cable de acero. Los tirantes de un puente atirantado se tensan en línea recta, formando una estructura triangular estable con la torre y el tablero del puente (viga principal en comparación con un puente de vigas continuas de varios pilares, el (par) atirantado); Los cables son puntos de apoyo (elásticos) en lugar de pilares de puente, por lo que el rendimiento de la viga principal es similar al de una viga continua apoyada sobre apoyos elásticos, y su rigidez es mayor que la de un puente colgante, mientras que la luz de la viga principal generalmente está entre el de un puente de vigas y un puente colgante.

En la actualidad, el tramo principal del puente atirantado más grande del mundo es de 890 m. Los puentes atirantados con estructura de acero y estructura híbrida de mi país incluyen el Segundo Puente del Río Yangtze de Nanjing (tramo principal de 628 m). , Puente Shanghai Yangpu (tramo principal 602 m), Puente Shanghai Xupu (tramo principal 590 m). Los puentes atirantados con estructura de hormigón pretensado incluyen el segundo puente sobre el río Yangtze de Chongqing (tramo principal de 444 m), el segundo puente sobre el río Yangtze de Tongling (tramo principal de 432 m), el puente Yunyang Hanjiang (tramo principal de 414 m) y el puente sobre el río Wuhan Yangtze (tramo principal de 400 m). Los puentes atirantados son los puentes más utilizados en los últimos años.

El ejemplo 3 se muestra en la Figura 4. Cuando el puente colgante uniforme con gravedad G está en posición horizontal, el tablero del puente forma tres cables de acero paralelos.

30. La distancia entre dos puntos es AB = BC = CD = DO. Si la fuerza sobre cada cable de acero es la misma, la fuerza sobre cada cable de acero es ().

Si se toma el punto cero como eje de rotación (asumiendo que la tensión de cada cable es F), la relación de equilibrio de momento se puede expresar de la siguiente manera

La solución es f = 2/3g, así que elige la opción d.

Comentarios: Comparada con la Figura 3, la Figura 4 equivale a una parte de un lado de la torre del puente atirantado.

Los puentes atirantados reales son muy complejos. Lo que pasa es que existen diversas formas de distribución de cables, como cables de una o dos caras, cables densos o pocos cables, cables paralelos o radiales, etc. Por lo tanto, el cálculo de la fuerza de los tirantes en el diseño debe procesarse mediante una computadora grande después de considerar múltiples factores. El control y ajuste de la fuerza del cable durante la construcción también son extremadamente precisos. Este problema es solo el modelo más simplificado (este problema es el Concurso Nacional de Mecánica para Estudiantes de Secundaria).

Cuarto, puente colgante

Es un puente con cables de acero o cables de cadena (ambos llamados cables principales) que soportan la fuerza de tracción como principales componentes portantes. Consta de cables principales, torres de puente, anclas, eslingas (o tirantes), tablero de puente y otras partes. El diagrama esquemático básico se muestra en la Figura 5. El cable principal soporta principalmente la fuerza de tracción y generalmente está hecho de acero con alta resistencia a la tracción. Puede aprovechar al máximo la resistencia del material y tiene las características de ahorro de materiales y peso ligero. Por lo tanto, tiene la mayor capacidad de tramo entre todos. tipos de puentes (los vanos pueden alcanzar más de 1000 m). La principal desventaja de los puentes colgantes es su baja rigidez.

En octubre de 1999, el primer puente colgante extragrande de China, con una luz de más de 1.000 metros, se abrió oficialmente al tráfico en Jiangyin. El tramo principal del puente es de 1385 m, la longitud total del puente es de 3071 m, la altura de navegación debajo del puente es de 50 m y la altura de las torres del puente en ambos lados es de 196 m. Dos cables principales que atraviesan las orillas norte y sur del río Yangtze están enrollados alrededor de las monturas en la parte superior del puente y fijados mediante anclajes norte y sur. De estos dos cables principales pende el peso de 48.000 toneladas de todo el tablero del puente y de los cables principales. Para facilitar el cálculo, la estructura general se puede simplificar como se muestra en la Figura 6. La tensión de cada cable principal es aproximadamente ().

24.000 toneladas

c. 65438 200.000 toneladas D. 24.000 toneladas

Analice el puente de la Figura 6 para soportar la carga de todo el tablero del puente y los cables principales. La gravedad total y la fuerza de tracción de las cuatro secciones de cable. La resultante de estas fuerzas es cero y el puente está en equilibrio estático. Estas fuerzas pueden ser equivalentes a un sistema de fuerzas *punto plano. Suponga que su línea de extensión se cruza en el punto O y su diagrama de tensiones se muestra en la Figura 7. Suponiendo que la gravedad total es G (4,8 × 108 N) y la fuerza de tracción de cada sección del cable de acero de cuatro secciones es F, la relación es similar a un triángulo.

La solución es f = 5,8× 108n. Entonces elige la opción b.

Comentarios Los cálculos reales para puentes colgantes son muy complejos. Si se simplifica este problema, los estudiantes pueden hacer una estimación basándose en sus conocimientos de física de la escuela secundaria.

上篇: Preguntas de lectura en prosa filosófica para quinto grado de primariaLa amplitud de la vida, Edamame, todavía vivo libremente. Mira la naturaleza: el cielo es más azul y los árboles son más verdes; mira el mundo: el amor es como el agua y todo permanece inmutable. Esta es la felicidad. El significado de la vida es "largo" por "ancho". Esta frase me dio una epifanía sobre la vida: la duración de la vida no se puede cambiar y la única forma de expandir el área de la vida es expandir la amplitud de la vida. La gente vive para sobrevivir, y el significado de sobrevivir no es sólo llenar sus estómagos y prolongar su vida. En este mundo complicado, la vida ha dado a las personas muchas responsabilidades, que son las obligaciones de una persona física hacia sí misma, hacia los demás y hacia la sociedad. Al enfrentarnos a la vida complicada, nuestra vida puede no ser necesariamente maravillosa, pero debemos vivir una vida plena y feliz. Puesto que has elegido la vida, debes esforzarte por vivir la calidad de vida. La vida es como un río. A veces las flores de durazno y las plantas acuáticas en la orilla te saludan; a veces es una fina arena plana que susurra suavemente; a veces son piedras las que obstaculizan tu exhibición... No compitas con el viento y. Arena y corrientes subterráneas de la vida. Aprenda a detenerse, meditar, desviarse, aceptar todo lo que la vida tiene para ofrecer con un corazón tolerante y dejar que las impurezas de la vida se asienten con una actitud tranquila hacia la vida. Esta es la verdad de la vida. No todo el mundo puede negociar con el tiempo y prolongar deliberadamente su vida. Pero la amplitud de la vida tiene su maravilloso contenido incomparable. Si aprendes a tratar cada día como el primer día de tu vida, tu vida estará llena de esperanza y pasión; si aprendes a tratar cada día como el último día de tu vida, la urgencia de la vida hará que dejes de desperdiciarla; . tiempo. La dirección de la vida es como una coordenada. Los objetivos de vida de cada uno son diferentes y sus estilos de vida están dispuestos vertical u horizontalmente. Algunas personas eligen dejar que la vida fluya cómodamente en el goteo, y otras eligen golpear las olas de la vida en las olas... No importa qué tipo de estilo de vida elijas, nunca abandones el punto de coordenadas, de lo contrario el centro desaparecerá. el fundamento de la vida ha desaparecido. No desperdicies tu vida, no profanes tu vida. Cuida la vida con la cultivación, enriquece la vida con el conocimiento y amplía la vida con la mente. Ante la respuesta del Buda, bajo el árbol Bodhi bajo la lluvia temprana en Lin'an, el Buda dijo: "¿Estoy dispuesto?" Pienso: una camisa azul, un abanico de plumas, un pañuelo de cinta negra, apariencia normal, puños llenos, así que es una piel. Pero también dijo que el sonido de la flauta de Yingying es sólo una sombra solitaria, la escritura es el espectáculo eterno y la mancha de tinta es la nube oscura que ahoga la ciudad. Elogios del padre: El perro es muy económico y conocedor. Mamá elogia: El país de las maravillas de mi hijo es difícil de encontrar. Sonrío, no estoy reconciliado. Bajo la luz azul, ¿dijo el Buda que soy malo? Yufu pensó para sí mismo: Recuerdo especialmente que estaba nevando y que me rocé el hombro durante los azotes. La niña es tan gentil como la luna brillante y sus ojos son como agua que fluye. Aunque no es tan elegante y elegante, todavía tiene su belleza. A partir de entonces, Linglong Dice anhelaba a Hongdou. En medio de la noche, soñé con encontrarme frente a las flores. Cuando desperté, vi las flores florecer de nuevo. No puedo dormir, no puedo dormir, pensó mi madre mientras caminaba anteayer. La madre sonrió, finalmente contenta de que su hijo estuviera enamorado y hubiera reabierto. 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Qing Ye, ¿por qué sentiste que estaba mal y pagaste por ello? Un sueño en veinte años, la golondrina Taihu no es un caballo. Respondí: No estoy enamorado, ni tengo miedo de los sentimientos desgarradores. Corta tres mil cabellos, y vendrá una canción: Corta estos tres mil cabellos verdes, y olvida si ella existe en el mundo. Este es tu sueño, pero arruina tu vida. Córtate este cabello, no habrá preocupaciones en el mundo, el antiguo Buda estará contigo, ayunando y cantando el Buda estará sin ella. Olvida este sueño y salta solo a Bodhi. De hecho, Yu Xinqing es solo una persona y tienes millones de cosas en tu corazón. Sé una persona enamorada por nada y permanece con el Buda de ahora en adelante. y el idioma, Qing vivía en el río Yangtze. Vivo al final del río Yangtze. ¿Cómo puedes tener más corazón que corazón y nunca arrepentirte? Terminé con este mal de amor saltando a Bodhi. Corté el mundo mortal para decirte que sólo estoy obsesionado con una persona en esta vida. Espero que la próxima vida sea la misma que antes y que tu corazón sea tan fuerte como el tuyo. El destino de la próxima vida aún no se ha cumplido, por lo que es mejor soportar la humillación y soportar la pesada carga. 下篇: Se recomienda evitar utilizar la mejor palabra para nombrar una novilla.