1. 拱桥的原理是什么
在人为桥梁之前,自然界由于地壳运动或其他自然现象的影响 ,形成了不少天然的桥梁形式。
如浙江天台山横跨瀑布上的石梁桥,江西贵溪因自然侵蚀而成的石拱桥(仙人桥)以及小河边因自然倒下的树干而形成的 “独木桥”,或两岸藤萝纠结在一起而构成的天生“悬索桥”等等。
人类从这些天然桥中得到启示,便在生存过程中,不断仿效自然。
开始时大概是利用一根木料在小河上,或氏族聚居群周围的壕沟上搭起一些独木桥(桥之所以始称“梁”,也许便是因这种横梁而过的原故),或在窄而浅的溪流中,用石块垫起一个接一个略出水面的石蹬,构成一种简陋的“跳墩子”石梁桥(后园林中多仿此原始桥式,称“汀步桥”、“踏步桥”)。
这些“独木桥”“跳墩子桥”便是人类建筑的最原始的桥梁,以后随着社会生产力的发展,不断由低级演进为高级,才逐渐产生各种各样的跨空桥梁。 我国的桥梁,大致经历了四个发展阶段。
第一阶段以西周、春秋为主,包括此前的历史时代,这是古代桥梁的创始时期。
此时的桥梁除原始的独木桥和汀步桥外,主要有梁桥和浮桥两种形式。
当时由于生产力水平落后,多数只能建在地势平坦,河身不宽、水流平缓的地段,桥梁也只能是写木梁式小桥,技术问题较易解决。
而在水面较宽、水流较急的河道上,则多采用浮桥。
第二阶段以秦、汉为主,包括战国和三国,是古代桥梁的创建发展时期。
秦汉是我国建筑史上一个璀璨夺目的发展阶段,这时不仅发明了人造建筑材料的砖,而且还创造了以砖石结构体系为主题的拱券结构,从而为后来拱桥的出现创造了先决条件。
战国时铁器的出现,也促进了建筑方面对石料的多方面利用,从而使桥梁在原木构梁桥的基础上,增添了石柱、石梁、石桥面等新构件。
不仅如此,它的重大意义,还在于由此而使石拱桥应运而生。石拱桥的创建,在中国古代建桥史上无论是实用方面,还是经济、美观方面都起到了划时代的作用。
石梁石拱桥的大发展,不仅减少了维修费用、延长了桥的使用时间,还提高了结构理论和施工技术 的科学水平。
因此,秦汉建筑石料的使用和拱券技术的出现,实际上是桥梁建筑史上的一次重大革命。
故从一些文献和考古资料来看,约莫在东汉时,梁桥、浮桥、索桥和拱桥这四大基本桥型已全部形成。
第三阶段是以唐宋为主,两晋、南北朝和隋、五代为辅的时期,这是古代桥梁发展的鼎盛时期。
隋唐国力较之秦汉更为强盛,唐宋两代又取得了较长时间的安定统一,工商业、运输交通业以及科学技术水平等十分发达,是当时世界上最先
2. 拱桥的简单原理通俗易懂
拱桥的受力原理:通过一个水平推力把原本由荷载产生的弯矩应力变成压应力或者大部分转化为压应力,拱区别于梁的最大之处就是存在水平推力,如果这个水平推力和支座反力以及作用于其上的荷载的合力的作用点和方向刚好通过拱的轴线。
3. 拱桥的构造原理是什么
根据力学原理.为了把集中在桥中部的力分散到它的旁边.就像圆形的物体作用于它外表的力是指向圆心的.
4. 拱桥原理还有什么设计是一样的
铁索桥依靠拉力,使桥身不在重力作用下下落,保持一种拉力在竖直方向上的分力与重力抵消从而保持一种平衡状态的方式。
拱桥使利用桥面两侧的向中间的挤压力产生的在竖直方向上的摩擦力的分力,再配合桥面一些石材的形状等,与重力相抵消,从而保持一种平衡状态的方式。
5. 拱桥是利用什么原理造出来的
拱桥中的力学原理,我个人觉得就是通过一个水平推力把原本由荷载产生的弯矩应力变成压应力或者大部分转化为压应力.拱区别于梁的最大之处就是存在水平推力,如果这个水平推力和支座反力以及作用于其上的荷载的合力的作用点和方向刚好通过拱的轴线,这样的拱就是合理拱,而这样的拱是只受压应力的.如果两者不是重合的,那就存在一定的弯矩应力.但一般情况在拱的弯矩小于相同跨度的梁的.我们知道石材的抗压性能是很好的,而抗拉性能是较抗压性能差的,通过拱的原理,就可以把抗压性能好的石材在抗压方面的特点充分利用,并且能避免抗拉方面的不足.
可能说的有点乱,但大概就是这样的.
6. 拱桥的工作原理
石拱桥是我国传统桥梁的四大基本构型之一,相关物理原理主要有两点:
1 拱形结构可以将石拱桥受的竖直向下的压力转化为与拱桥石石块间相互的垂直的压力。建筑石拱桥的石块截面接近梯形,上底大于下底,此时受到垂直向下的压力会被分解为向两个侧面斜向压力,因此压力被转化为石块直接的压力,并沿着拱形传递到两侧的桥基。因此石拱桥只要不受到侧向的力,结构非常稳固可以历千年不倒。
2 拱形结构能够有效的缓解热胀冷缩效应,固体微小的热涨冷缩效应在拱形结构可以在拱形弧度少量变形下被消解,而平桥就必须使用伸缩缝等方法缓解。
7. 拱桥 原理
拱桥(archbridge)指的是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁。拱桥在容器内的粉料层中如果形成能承受上方粉料的压力而不将此压力传递给下方的面,此面即称为拱桥。拱桥是向上凸起的曲面,其最大主应力沿拱桥曲面作用,沿拱桥垂直方向的最小主应力为零。在重力作用下进行的粉料流出过程中可能反复出现拱桥的形成和崩解过程,此种拱桥称为动拱桥。最早出现的拱桥是石拱桥,借着类似梯形石头的小单位,将桥本身的重量和加诸其上的载重,水平传递到两端的桥墩。各个小单位互相推挤时,同时也增加了桥体本身的强度。近现代的拱桥则更多的使用混凝土或钢材建造。
中国的拱桥始建于东汉中后期,已有一千八百余年的历史。它是由伸臂木石梁桥、撑架桥等逐步发展而成的。在形成和发展过程的外形都是曲的,所以古时常称为曲桥。在古文献中,还用“囷”、“窌”、“窦”、“瓮”等字来表示拱。
拱桥。造型优美,曲线圆润,富有动态感。单拱的如北京颐和园玉带桥,拱券呈抛物线形,桥身用汉白玉,桥形如垂虹卧波。多孔拱桥适于跨度较大的宽广水面,常见的多为三、五、七孔,著名的颐和园十七孔桥,长约150米,宽约6.6米,连接南湖岛,丰富了昆明湖的层次,成为万寿山的对景。河北赵州桥的“敞肩拱”是中国首创,在园林中仿此形式的很多,如苏州东园中的一座。
拱桥特点
我国建造拱桥的历史要比以造拱桥著称的古罗马晚好几百年,但我国的拱桥却独具一格。形式之多,造型之美,世界少有。有驼峰突起的陡拱,有宛如皎月的坦拱,有玉带浮水的平坦的纤道多孔拱桥,也有长虹卧波、形成自然纵坡的长拱桥。拱肩上有敞开的(如大拱上加小拱,现称空腹拱)和不敞开的(现称实腹拱)。拱形有半圆、多边形、圆弧、椭圆、抛物线、蛋形、马蹄形和尖拱形,可说应有尽有。
孔数上有单孔与多孔,多孔以奇数为多,偶数较少,多孔拱桥,如果当某孔主拱受荷时,能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去,这样的拱桥称为连续拱桥,简称连拱;江浙水乡的三、五、七、九孔石拱桥,一般是中孔最大,两边孔径依次按比例递减,桥墩狭薄轻巧,具有划一格局,令人钦佩。
由于桥孔搭配适宜,全桥协调匀称,自然落坡既便于行人上下,又利于各类船只的航运。杭州市城北的拱辰桥是三孔的一例,建于明崇祯四年(1631年)。有的桥孔多达数十孔,甚至超过百孔,如1979年发现的徐州景国桥,就有104孔,估计它是明清桥梁。多跨拱桥又有连续拱和固端拱,固端拱采用厚大桥墩,在华北、西南、华中、华东等地都可见到,连续拱只见于江南水乡。按建拱的材料分有石拱、木拱、砖拱、竹拱和砖石混合拱。
以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。拱桥可用砖、石、混凝土等抗压性能良好的材料建造;大跨度拱桥则用钢筋混凝土或钢材建造,以承受发生的力矩。
按拱圈的静力体系分为无铰拱、双铰拱、三铰拱。前二者为超静定结构,后者为静定结构。无铰拱的拱圈两端固结于桥台,结构最为刚劲,变形小,比有铰拱经济,结构简单,施工方便,是普遍采用的形式,但修建无铰拱桥要求有坚实的地基基础。双铰拱是在拱圈两端设置可转动的铰支承,结构虽不如无铰拱刚劲,但可减弱桥台位移等因素的不利影响,在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方,可采用双铰拱桥。三铰拱则是在双铰拱的拱顶再增设一铰,结构的刚度更差些,拱顶铰的构造和维护也较复杂,一般不宜作主拱圈。
拱桥按结构形式可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱。拱桥为桥梁基本体系之一,一直是大跨径桥梁的主要形式。拱桥建筑历史悠久,20世纪得到迅速发展,50年代以前达到全盛时期。古今中外名桥(如赵州桥、卢沟桥、悉尼港桥、克尔克桥等)遍布各地,在桥梁建筑中占有重要地位,适用于大、中、小跨径的公路桥和铁路桥,更因其造型优美,常用于城市及风景区的桥梁建筑。
8. 拱桥的原理还有哪些
桥分为两种1、铁索桥2、拱桥 原理 1、铁索桥依靠拉力,使桥身不在重力作用下下落,保持一种拉力在竖直方向上的分力与重力抵消从而保持一种平衡状态的方式。 2、拱桥使利用桥面两侧的向中间的挤压力产生的在竖直方向上的摩擦力的分力,再配合桥面一些石材的形状等,与重力相抵消,从而保持一种平衡状态的方式。
9. 拱桥的原理是什么样的
反拱桥梁在建成后,由于汽车,行人等荷载的作用,会产生一个向下的位移,这个位移也叫挠度;这会导致桥面实际高程与设计时的高程不符。为了消除或降低不相符的程度,需要设置一个预拱,即让桥梁在建造的过程中向上做高一定的高度,让建成的桥面高程比设计高程高一个数值,这样行人和车辆上桥后,桥面高度就可以和设计高程基本一致。
多在桥梁工程中使用,与预拱相对。
对于采用预应力结构的桥梁,它在预应力的作用下,桥面会慢慢向上拱,经过一段时间使用后,将发生桥面高于设计高程的情况。这时为了让桥面高程满足使用要求,需要让桥梁在建造的过程中向下做低一定的高度,这个做法与预拱相反,就叫反拱,其幅度叫做反拱值。