1、橋梁工程施工中力學(xué)原理的運(yùn)用橋梁建設(shè)所用的力學(xué)知識(shí)非常廣泛，其主要涉及力學(xué)中的理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等知識(shí)，只有準(zhǔn)確掌握這些知識(shí)，方可有效解決橋梁建設(shè)中遇到的力學(xué)問題。為提升橋梁工程施工的質(zhì)量和水平，促使橋梁設(shè)計(jì)向著更好的方向發(fā)展，力學(xué)原理的應(yīng)用受到相關(guān)工作人員的重視和關(guān)注。此時(shí)，我們高中生加強(qiáng)力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，將所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相互融合，能有效提升自身力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。一、各種橋梁工程中力學(xué)原理的應(yīng)用1. 拱橋中涉及力學(xué)原理拱橋是我國傳統(tǒng)三大基本橋梁形式之一，它已成為世界最廣泛的橋梁。我國拱橋始建于東漢中后期，距今已有一千八百余年的發(fā)展史。由于拱橋的主要承重構(gòu)件外形均是曲的，拱橋的設(shè)計(jì)

2、為半圓形結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)置相應(yīng)的橋墩，設(shè)計(jì)過程中把橋面重量轉(zhuǎn)移至橋墩上，見圖1。如果有物體經(jīng)過橋頂時(shí)，物理做的運(yùn)動(dòng)為四周運(yùn)動(dòng)，所需的向心力由物體的重力及橋?qū)ξ矬w支持力的合力提供。當(dāng)物體 處在失重狀態(tài)，物體運(yùn)動(dòng)速度明顯加大，失重的情況更加明顯，物 體對(duì)橋的壓力越來越小。正常狀況下，拱橋一直處在受壓狀態(tài)，物 體的壓力沿著拱形互勉向外傳遞至橋墩上。此時(shí)，拱橋拉力可以忽略不計(jì)，拱橋自然弧線及力向外擴(kuò)散能力能有效降低拱橋下側(cè)受到拉力的影響。必須注意，拱橋的半圓越大，下側(cè)遭受拉力的影響更大。2. 懸索橋涉及力學(xué)原理懸索橋是指利用索塔懸掛并通過錨固結(jié)與兩岸纜索為結(jié)構(gòu)的稱重構(gòu)件， 這種橋梁中最大的力為懸索中的張力

3、及塔架壓力。因塔 架基本上不受到側(cè)向力的影響，其結(jié)構(gòu)可做得非常纖細(xì)，加之，懸索對(duì)塔架還有發(fā)揮一定的穩(wěn)定作用。懸索橋主要包括懸索、吊桿、鎖踏塔、橋面系等部分組成， 主要承重構(gòu)件為懸索，通常采用抗拉強(qiáng)度較高的鋼材制作而成。由于懸索橋可充分運(yùn)用材料的強(qiáng)度，并 具有自重量輕、用料少等特點(diǎn)，因此，懸索橋在各類橋梁中的跨越能力最大。懸索橋的力學(xué)原理為：鉚釘利用橋塔將主纜拉起來，橋 梁借助吊桿懸掛至主纜上。根據(jù)不同的需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的橋梁，橋梁 設(shè)計(jì)時(shí)，除要使用物理知識(shí)解決橋梁承受力以外， 還要考慮自然因素產(chǎn)生的影響，這些研究都為我們?nèi)蘸髮W(xué)習(xí)橋梁設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通常情況下，索橋主要承重構(gòu)件處在錨固的

4、鎖定上，少數(shù)設(shè)計(jì)者為滿足特殊的需要，會(huì)把主纜直接錨固在加勁梁上，去 除龐大的錨碇，形成自錨式懸索橋。因懸索橋水平力大小與主纜的矢跨比存在密切聯(lián)系，可通過調(diào)整矢跨比調(diào)節(jié)主梁內(nèi)的水平力。通 常來說，跨度較大，可適當(dāng)加大矢跨比，從而減小主梁的壓力，反之，合理減小其矢跨比，促使混凝土主梁的壓力適當(dāng)提升。二、橋梁施工中運(yùn)用的力學(xué)原理1. 混凝土施工從受力角度分析，探討預(yù)應(yīng)力與混凝土施工相互結(jié)合，本應(yīng)使 用強(qiáng)度相等的預(yù)應(yīng)力鋼材。為實(shí)施恰當(dāng)?shù)木幨?，先要把預(yù)應(yīng)力筋梳理順直，方可預(yù)防預(yù)應(yīng)力筋在張拉或穿孔操作中出現(xiàn)互相纏繞引發(fā)不均勻受力。 入股鋼絲受力不均勻，非常容易被拉斷，從而產(chǎn)生不必要的損失。從力學(xué)角度分析，

5、努力使合力作用線處在核心截面構(gòu)件之內(nèi)，避免邊緣拉力與偏心受壓力過大的情況。張拉操作時(shí)，實(shí) 施有條理的對(duì)稱張拉，進(jìn)一步減少偏心受壓。在力學(xué)原理的結(jié)合下，分階段對(duì)稱張拉能獲得良好的張拉效果，降低出現(xiàn)問題的可能性。預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)、建設(shè)是工程預(yù)應(yīng)力施工必須考慮的因素，需要對(duì)其受力原理展開分析，運(yùn)用力學(xué)原理恰當(dāng)控制設(shè)計(jì)內(nèi)容，從而達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。2. 模板與支架安裝從設(shè)計(jì)學(xué)角度分析，橋梁的安全性、可靠性是整個(gè)施工重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容， 模板安裝設(shè)計(jì)應(yīng)在進(jìn)行受力分析基礎(chǔ)上，保障支架構(gòu)造的安全性。由于現(xiàn)場施工中，荷載處于不斷變化的狀態(tài)，因此，對(duì)橋梁支架和模板進(jìn)行安裝時(shí)，要給予有力的組合，考慮多種因素的影響，認(rèn)真計(jì)算并落實(shí)支架驗(yàn)收、模板驗(yàn)收等內(nèi)容。由力學(xué)原理可知，如果受力不均勻，極易導(dǎo)致支架基礎(chǔ)不牢固，從而發(fā)生變形。對(duì)其受力進(jìn)行分析可知，若受力過大，模板與支架可能發(fā)生位移、下沉等情況，需要及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行處理。同時(shí)，模板與支架拆除也應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)的要求，根據(jù)設(shè)計(jì)順序完成查處操作，防止不利受力引起嚴(yán)重的破壞?？傊?，橋