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橋梁坍塌之我見朱紅飛 第3頁 DATE\@"yyyy-M-d"2023-2-2橋梁坍塌之我見橋，如同一根紐帶維系著兩岸之間的交流。因為它的存在，人們不需要乘船便可以輕松自如的來往兩地。像寧波杭州灣大橋，把寧波到上海的路程縮短了120公里。還有許多世界上著名的大橋，比如明石海峽大橋、舊金山金門大橋、倫敦塔橋、威尼斯嘆息橋、悉尼港大橋，這些歷史性的橋梁，對交通的發展和橋類建筑，起到了不可磨滅的作用。可惜的是，世界上仍有很多橋，雖然設計精美，但是使用年限沒到，卻坍塌了。如1907年，加拿大魁北克附近的圣勞倫斯河上落成了，可以說是全球最長的拱橋。該橋采用了比較新穎的懸臂構造，這樣的結構非常流行。盡管只比蘇格蘭愛丁堡福斯河上非常成功的懸臂大橋稍長一點，但魁北克大橋存在設計問題，還未完工就坍塌了。橋的坍塌，經濟損失巨大。本人針對這個問題，做了一下具體的分析。隨著經濟的發展，交通量增大，載重等級發生了變化，使得原來的橋梁超載，而且早年設計的指導思想注重于材料的節省，安全度低，一般來說造成斷面單薄、安全儲備低，其中最典型的就是雙曲拱，橋梁耐久性差和年久老化，如磚拱橋等。近年修建的橋梁，因設計失當或者施工質量差，都是造成橋梁坍塌的原因。

下面，我就用我所學的材料力學的原理，分析一下使橋梁坍塌的原因。我把橋的模型簡化，把橋的流量看成很定，即他的載荷為，這就變成了，簡支梁受力問題，我們可以分析一下，橋身用鋼筋水泥混合而成，設他的拉抗許用應力為，抗壓許用應力為，許用切應力為，橋長為，寬為，高為，q受力圖，q受力圖對橋受力分析如圖：上面兩式得：，梁得彎矩方程為：梁的剪力方程為：他的彎矩圖、剪力圖如圖：彎矩圖當時，彎矩圖，當或時，，橋的抗彎截面系數為，運用應力公式：，，橋的最大應力為，，當或或時，橋不堪重量，就會坍塌，這是重量超過了材料的許用應力，當然實際情況更加復雜。有了上面簡單模型的分析，我們就可以來考慮一下，橋梁加固問題。一般來說加固方案可以考慮減少內力或增大斷面，也可以應用加固新材料。譬如，把橋造成空心的，減少應力，運用新材料，如碳纖維復合材料（CFRP），他有以下優點：1、不增加恒載及斷面尺寸；2、不減少橋下凈空；3、施工方便，成型方便，可適應不同構件形狀；4、環氧樹脂黏結，不需要錨固螺栓，對原結構無新的損傷；5、可根據受力需要粘貼若干層。現在的新材料開發迅猛，使得各種產品既輕又牢固。對舊橋有的缺乏原有的設計資料和施工記錄，結構內部情況不詳，現有的受力情況不一樣，很難確定其結構極限，這給舊橋的加固帶來了風險。橋梁的加固技術已經是一門變化多端、極其復雜的科目。橋梁加固后，可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性。

從中可以看到，我們所學的知識運用到實踐，

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