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桥梁的工作原理

经过:罗伯特·兰姆(Robert Lamb),迈克尔·莫里西(Michael Morrissey)帕特里克·基格(Patrick J. Kiger)|

拱桥

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庞特·加德(Pont du Gard)渡槽横穿法国南部Vers-Pont-Du gard镇附近的Gardon河,与基督教一样古老。DUKAS/Universal Images组/Getty图像

经过超过2,000年的建筑用途,拱门继续在桥梁设计中突出特色,并有充分的理由:它的半圆形结构优雅地通过其整个形式分布压缩,并将重量转移到其两个基台上,这是桥梁的成分,直接接触的桥梁的组成部分压力。

紧张力量拱桥另一方面,几乎可以忽略不计。拱门的自然曲线及其散发出向外的力的能力大大降低了张力对拱形底侧的影响。

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但是,就像横梁和桁架一样,即使是巨大的拱门也无法永远超越物理。曲率程度越大(拱门的半圆)越大,张力对桥梁底面的影响越大。建立足够大的拱门,紧张最终将超越支撑结构的自然力量。

虽然Arch Bridge构造中有很多化妆品的变化,但基本结构不会改变。例如,有罗马,巴洛克式和文艺复兴时期的拱门,所有这些拱门在建筑上都不同,但结构相同。

正是拱门本身使其同名桥的力量。实际上,由石头制成的拱门甚至不需要砂浆。古罗马人建造了今天仍然站在的拱形桥和渡槽。然而,棘手的部分是建造拱门,因为结构的两个聚合部分没有结构完整性,直到它们在中间相遇。因此,通常需要其他脚手架或支撑系统。

现代材料(例如钢和预应力的混凝土)使我们能够建造比古罗马人更大的拱门。现代拱门通常跨越200到800英尺(61和244米),但西弗吉尼亚州的新河峡谷桥的尺寸令人印象深刻1,700英尺(518米)[来源:资料来源:诺瓦]。

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