简支梁桥论文开题报告

现代桥梁通常分为梁式桥、拱式桥、斜拉桥及悬索桥四类。近年来，中学教材和教辅资料中出现了一些相关内容和习题，从技术应用的角度展示了物理学与社会生活的联系，体现了物理与技术的结合，培养了学生观察、探究身边物理现象的兴趣和能力。本文择取几例，加以解析与点评，仅供参考。一、梁式桥梁式桥是以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。按主梁的静力图示，梁式桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和伸臂梁桥三类。前两类梁桥从古到今，屡见不鲜。目前世界最大的钢桁梁桥主跨已达549 m。人们不太熟悉的伸臂梁桥，在山东科学技术出版社发行的《普通高中课程标准实验教科书物理I(必修)》第92面有图文介绍，使人一目了然，笔者不再赘述(该课本为课标诸多新教材之一，以下简称为“山科本”)。例l 不同劲度的材料各有用处。混凝土坚硬，但缺乏弹性，容易在拉伸时断裂，而钢筋耐拉伸，所以在混凝土预制桥梁桥板的承受张力的部位用钢筋来加固。正确地放置钢筋的位置，可以使桥梁更加牢固。如图1所示，桥梁加固钢筋位置正确的是 ( )解析 当物体压在该桥梁上时，桥墩内侧桥板的上表面受的是压力，下表面受的是拉力。桥墩外侧桥板上表面受的是拉力，下表面受的是压力。为了使钢筋受到的都是拉力，所以应当按图1(a)所示的方式放置钢筋。点评 题的关键是体会桥梁各部分承受的是压力还是拉力。类似问题在山科本第68面也有图文介绍。二、拱式桥拱式桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。我国古代能工巧匠建造出许多结构精美的拱桥，如赵州桥等，堪称早期拱形桥的经典。山科本第87面有图文介绍，并简述了力学原理。目前世界最大的钢拱桥为上海卢浦大桥，主跨为550 m。已建成的较大跨度的拱桥还有重庆万州长江大桥(混凝土拱桥，主跨达420 m)及湖南凤凰乌巢河石拱桥(主跨达120m)。例2 轻轨“明珠线”的建成，缓解了徐家汇地区的交通拥挤状况，请在图2中画出拱形梁在A点的受力示意图。这种拱形桥的优点是 。解析 根据力的分解原理，拱形梁在A处的受力方向应为切向(如图2所示中补画的箭头所示)。其优点是：梁身所受的力通过切向传递，最终将受力传递给桥墩，同时形成较大的跨度空间。点评 本题为上海2002年春季招生试题之一。在技术上，这种桥面在拱肋下方的拱形桥属于下承式拱桥。由于在拱脚处用一被称为系杆的纵向水平拉杆将两拱脚连接起来(图2中未画出，其作用是减小拱肋对桥墩的水平推力)，故下承式拱桥又称系杆拱桥。三、斜拉桥典型示意图如图3所示，它由主梁、斜拉紧主梁的钢索以及支承钢索的索塔等部分组成。斜拉桥的钢索拉成直线，与索塔、桥面(主梁)构成稳定的三角形结构；与具有多个桥墩的连续梁桥对照，一根(对)斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点，故主梁同弹性支承上的连续梁性能相似，其刚度比悬索桥大，而主梁跨径一般介于梁式桥与悬索桥之间。目前世界上最大的斜拉桥主跨达890 m。我国已位居世界前列的钢结构与混合结构的斜拉桥有南京长江二桥(主跨628m)、上海杨浦大桥(主跨602m)、上海徐浦大桥(主跨590m)；预应力混凝土结构斜拉桥有重庆长江二桥(主跨444m )、铜陵长江二桥(主跨432m)、郧阳汉江桥(主跨414m)、武汉长江二桥(主跨400m)。斜拉桥是近年来应用最广的桥梁。例3 如图4所示，重力为G的均匀吊桥处于水平位置时，三根平行钢索与桥面均成30°，点间距ab=bc=cd＝dO，若每根钢索受力相同，则每根钢索受力大小为 ( )解析 若以0点为转轴(设每根钢索拉力均为F)，由力矩平衡关系可有解得F＝2/3G,故选择选项D。点评：与图3相对照，图4相当于斜拉桥索塔某一侧的一部分。实际的斜拉桥十分复杂，仅钢索分布就有单面布索或双面布索、密索或少索、平行状或放射状等多种形式，故设计时斜拉索的受力计算要在综合诸多因素后由大型计算机处理，施工中索力的控制与调整也极为精密。本题仅为最简化的模型(本题为全国中学生力学竞赛试题)。四、悬索桥是以承受拉力的钢索或链索(均称为主索)作为主要承重构件的桥梁。它由主索、索塔、锚碇、吊索(或吊杆)、桥面等部分组成，基本示意图如图5所示。主索主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材制作，可以充分利用材料的强度，且具有用料省、自重轻等特点，因而在各类桥梁中跨越能力最大(跨径可达到1000 m以上)。悬索桥的主要缺点是刚度小。例4 l999年lO月，我国第一座跨度超千米的特大悬索桥在江阴正式通车。该桥主跨为1385 m，桥全长3071 m，桥下通航高度为50m，两岸的桥塔高196 m。横跨长江南北两岸的两根主缆绕过桥塔顶鞍座，由南北锚碇固定，整个桥面和主缆的4.8万吨重量都悬在这两根主缆上。为计算方便起见，其整体结构可简化为如图6所示，每根主缆的张力约为( )A．2．4万吨 B．6万吨C．12万吨 D．24万吨解析 图6中大桥受整个桥面和主缆的总重力以及四段钢索的拉力，这些力的合力为零，大桥处于静止的平衡状态。这些力可等效为平面共点力系，设其延长线相交于O点，其受力图如图7所示。设总重力为G(4.8×108N)，四段钢缆每段拉力均为F，则由相似三角形关系解得F＝5.8×108N。故选择选项B。点评 实际悬索桥计算甚为复杂，本题作此简化，学生就可以根据中学物理知识进行估算了。

你做完了这个了吗，老哥。我也想做这个？能参考一下吗？

T梁简支梁桥选题目的和意义是更好地设计T梁简支梁桥。简支梁是上部结构由两端简单支承在墩台上的主要承重 梁组成的桥梁。简支梁是静定结构，相邻各跨单独受 力，结构受力比较单纯，不受支座变位等影响，适用 于各种地质情况，构造也较简单，容易做成标准化、 装配化构件，制造、安装都较方便，是一种采用最广 泛的梁式桥。但简支梁的跨中弯矩将随跨径增大而 急剧增大，因而大跨径时显得不经济。

什么论文，这个题目还挺大的。定了就我提几个点来抛砖引玉吧，从构造、受力、预应力、美观来说开吧。构造。简支梁跨度，梁高都因为其支撑条件造成了不能太长跨径，现在简支梁基本上50mT梁就是极限了，梁高上没有任何优势。连续梁因为中间支撑负弯矩的原因可以使得跨径做大，中间的梁高又可以做薄。现在连续梁的理论跨径是在250m左右。梁高做成变截面的话可以达到支点处1/16，甚至更薄，跨中可以达到1/40。悬臂梁现在少做了。也不展开了。受力上，简支梁就是简单的中间受正弯最大，而连续梁则是支点受负弯矩，跨中受正弯矩，跨中正弯矩可以说是简支梁差不多的受力形式。悬臂梁与连续梁不同的就是两端没有边界条件。其他也就不说开了。可以去借本公路桥涵设计手册《梁桥》或人民交通出版社的各种桥型例如：连续梁桥、混凝土简支梁等等参考。

1、简支梁桥的受力特点。 2、简支梁桥受力特点分析。 3、简支梁桥和连续梁桥的受力特点。 4、简支梁桥的力学特点。1.简支梁桥的结构为静定结构，没有多余的约束，支座位移对结构内力没有影响。 2.支座反力仅有竖向力，没有水平力。 3.结构在均布荷载作用下跨中弯矩最大，挠度曲线为抛物线形式。 4.支座处剪力最大，弯矩为零。

一、三者的特点不同：

1、简支梁桥的特点：适用 于各种地质情况，构造也较简单，容易做成标准化、 装配化构件，制造、安装都较方便，是一种采用最广 泛的梁式桥。但简支梁的跨中弯矩将随跨径增大而 急剧增大，因而大跨径时显得不经济。

2、连续梁桥的特点：连续梁在支座处增大梁高，减小跨中正弯矩，与简支梁相比，减小跨中正弯矩，使桥梁恒载减小，自重减轻，这是连续梁肥力的突出特征。

在跨径大于80m的大跨度预应力混凝土连续梁桥，在除去景观或其他特殊要求时，一般主梁采用变高度形式，高度变化基本与内力变化相适应。虽然跨中弯矩减小了，但支点处上缘产生了负弯矩，易发生裂缝后受水侵蚀。

3、悬臂梁桥的特点：悬臂体系梁桥一般至少有三孔，除了悬臂梁以外，还可以设置支撑于悬臂梁牛腿上的挂梁，以实现更大的桥梁跨径。单孔双悬臂梁桥的中孔为锚固孔，两侧伸出的悬臂直接与路堤衔接，可以省去两个桥台，但需要在悬臂端部设置钢筋混凝土的桥头搭板，以利于行车舒适。

二、三者的概述不同：

1、简支梁桥的概述：上部结构由两端简单支承在墩台上的主要承重梁组成的桥梁。

2、连续梁桥的概述：上部结构由连续跨过三个以上支座的梁作为主 要承重结构的桥梁。

3、悬臂梁桥的概述：悬臂梁桥指的是以一端或两端向外自由悬出的简支梁作为上部结构主要承重构件的梁桥。

三、三者的结构不同：

1、简支梁桥的结构：由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥。属于静定结构。是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其构造简单，架设方便，结构内力不受地基变形，温度改变的影响。

2、连续梁桥的结构：连续梁在每个 墩台上只需设一个支座，桥墩宽度小，节省材料;而 且梁连续通过支座，接缝少，行车平顺，因此对高速 行车有利。但连续梁为超静定结构，支座变位将引起 结构内力的变化，适用于地质良好的桥位处，可用钢 筋混凝土、预应力混凝土和钢材等建成。

3、悬臂梁桥的结构：悬臂梁桥一般为静定结构，其内力不受基础不均匀沉降、温度变化等因素的影响。在多孔桥中，在墩上只需要设置一个支座，从而相应地减小了桥墩的尺寸，也节省了基础工程的材料用量。

简支梁、连续梁和悬臂梁桥是三种不同类型、不同结构的桥梁，三者之间没有相同点。

参考资料来源：百度百科-悬臂梁桥

参考资料来源：百度百科-悬臂梁

参考资料来源：百度百科-连续梁桥

参考资料来源：百度百科-连续梁

参考资料来源：百度百科-简支梁桥

参考资料来源：百度百科-简支梁