古代石拱橋原理
石拱橋是我國傳統橋樑的四大基本構型之一,相關物理原理主要有兩點:
1 拱形結構可以將石拱橋受的豎直向下的壓力轉化爲與拱橋石石塊間相互的垂直的壓力。建築石拱橋的石塊截面接近梯形,上底大於下底,此時受到垂直向下的壓力會被分解爲向兩個側面斜向壓力,因此壓力被轉化爲石塊直接的壓力,並沿着拱形傳遞到兩側的橋基。因此石拱橋只要不受到側向的力,結構非常穩固可以歷千年不倒。
2 拱形結構能夠有效的緩解熱脹冷縮效應,固體微小的熱漲冷縮效應在拱形結構可以在拱形弧度少量變形下被消解,而平橋就必須使用伸縮縫等方法緩解。
古代石拱橋原理
拱橋原理是:通過一個水平推力把原本由荷載產生的彎矩應力變成壓應力或者大部分轉化爲壓應力,拱區別於樑的最大之處就是存在水平推力,如果這個水平推力和支座反力以及作用於其上的荷載的合力的作用點和方向剛好通過拱的軸線,這樣的拱就是合理拱。石拱橋,用天然石料作爲主要建築材料的拱橋,這種拱橋有悠久的歷史,橋樑又多有附屬小品建築,如橋頭常立牌坊,著名者如北京北海瓊華島前的石拱橋,兩端就各有一座規模甚大而美麗的牌坊。
拱橋是向上凸起的曲面,其最大主應力沿拱橋曲面作用,沿拱橋垂直方向的最小主應力爲零。
在重力作用下進行的粉料流出過程中可能反覆出現拱橋的形成和崩解過程。
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