钢筋混凝土(英文:钢筋混凝土或钢筋混凝土)在工程中通常被称为钢筋混凝土。它是指在混凝土中加入钢丝网、钢板或纤维与其共同作用以改善混凝土力学性能而形成的复合材料。这是最常见的钢筋混凝土形式。

  乔波的问题,也许我能帮到你,呵呵,视频有什么用,就告诉我你哪里不行,就给我回信

  问:高架桥的桥墩很大,但与桥面的真实接触很小。这是为什么?发现很多高架桥,包括武广高铁的高架桥,桥墩都很大,但与桥面接触的地方却成了小垫片。这是为什么?不是说面积越大压力越小吗?

  答案1:一级注册结构工程师

  如果不使用橡胶支座或其他类型的支座,而是将它们连接成一个整体,比如我们上面的两跨公路桥。那有什么问题呢?或者,为什么要在桥面和桥墩之间垫一个支座?

  想象一下我们照片中的小卡车在桥面上行驶。这辆卡车的重量会对这座桥产生什么影响?

  当卡车从左侧穿过时,桥会变成这样;过了一会儿,驾驶到正确的跨度,桥又变成了这个样子。

  当然,我画了一个非常非常夸张的示意图,只是为了方便大家理解。事实上,这种变形确实发生在桥梁上,但幅度很小,肉眼可能无法分辨。然而,桥面和桥墩确实因弯曲而变形。或者简单地说,桥面上下摆动,桥墩左右摆动。

  同样,我们知道材料随热膨胀,随冷收缩。外界温度变化会对这样的桥梁产生什么影响?

  受热时,桥面有向外加长的趋势,导致外侧桥墩向外弯曲;由于冷缩,桥面有向内缩短的趋势,导致外侧桥墩向内弯曲。在常年昼夜交替的温度变化下,桥墩也在反复弯曲摆动。

  我们知道,桥墩的轴向拉伸和压缩比弯曲好。同样,你可以很容易地折断筷子,但很难拉动或折断它们。

  因为很难破,相对容易破,所以要尽量避免桥墩被“破”。我们上方的桥,在车重和温度变化的影响下,一直左右摇摆,或被“白万”向左或向右。这种情况正是我们想要尽可能避免的。

  那怎么避免呢?你为什么不试试下面这个?桥面与桥墩分开,中间用支座隔开。中墩上的三角形支撑意味着桥面在这里可以自由转动,但不能移动;两侧桥墩上的圆形支座意味着桥面在这里可以自由旋转,可以左右移动。

  为什么三个都没有圆的?因为如果三个都是圆的,三个地方都可以左右移动,那么桥面就会向左或向右下滑。那时候卡车再上来的时候,柱子会不会摆动?由于桥面在支座处可以自由转动,不会随桥墩一起变形。简单来说,无论卡车如何行驶,桥墩都会保持大致垂直,不会左右摇摆。

  看温度变化。同样,因为圆形支座处的桥面可以自由移动,所以只有桥面水平变长或变短,桥墩保持垂直。这样的温度变化对桥墩影响不大。

  读者说,真的吗?这么大的桥都是放在这样的圆形支架上吗?

  是的,在早期,这是一个真正的字面意义上的“圆”轴承。

  最近怎么样?我没有骗你,是吗?

  这也是一个真正的圆形轴承。

  三角形支架怎么样?

  看这个,真正的方位是这样的,还是有点三角形的意思。你可以把它理解为一个门铰链,它可以旋转,但不能移动。

  同一个桥墩支撑着左右桥面板。左边的是三角形支架,右边的是圆形支架。看图片就能看出来,非常明显。

  随着技术的发展和新材料的出现,铸钢和橡胶被用于桥梁支座领域,取代了我们上面照片中的这些古董支座,但它们的功能是相似的。

  橡胶轴承由多层橡胶和钢板组成。轴承有多种类型,可以满足不同的位移条件。同时,橡胶支座将桥面与桥墩隔开,既使桥面的变形对桥墩的影响尽可能小,又使地面传来的地震波对桥面的影响尽可能小,从而起到一定的隔震作用。此外,工业化、标准化的橡胶支座相对经济合理,因此橡胶支座在桥梁领域的应用越来越广泛。

  读者又说了,既然弯得这么厉害,就需要尽量避免。使用支座后,桥墩没有很大弯曲,桥面仍然弯曲。怎么办?

  要解决这个问题,请拿这个答案:为什么悬索桥的跨越能力这么强?

  在很多情况下,我们或许能够直观地感受到垂直力的传递,比如,厚重的桥墩正在将桥梁的重量传递给大地。但这只是架构的一个方面。其他方面,如抗弯性,或抗侧力系统,可能同样重要,甚至更重要。

  例如,这是1900年巴黎世博会的机械馆。很明显,这是一个钢结构的展厅,代表了当时的高科技。注意它的尺度很大,所以可以参考照片中远处人的身高。与过去的大体积砖石柱不同,这根钢柱离地面越近,就越小。你觉得这是为什么?

  可能你认为汽车的重量,加上沉重的桥面本身,包括沥青等等,最终会落在小橡胶支座上,听起来有点不靠谱。然而,这有合理的理由和理由。

  回答二:知乎网友徐腾飞,西南交通大学桥梁工程系,老师

  高架桥和桥墩之间的接触部分就是所谓的支座。这个主题的机械概念是正确的。诚然,面积越大,压力越小。但是这个尺寸有一个相对量,有大有小。

  这是关于轴承承载能力的一段话:轴承承受的力是垂直力,这是关键。轴承的许用应力(即受试者所称的压力)约为10MPa。10MPa是什么概念?1平方米(1米1米)的负荷为1000吨。公路橡胶支座最大承载力可达6000吨,面积约6平方米、2.5平方米。

  高架桥主要由简支梁组成,体积约10米宽,几十米长。简支梁的单梁重量也是100吨,所以1米见方的支座看起来很小,有的支座还不到1m见方。然而这么小面积的接触的支座,承载已经绰绰有余。

  如果荷载再大怎么办,那就改变桥型,采用连续刚构,取消支座。那么为什么桥墩做这么大呢?那是因为支座只承担竖向力,而桥墩还要承担弯矩。这么大的截面,是用来抵抗弯矩用的。

  回答三:知乎网hikersam,道路与铁道工程从业者。

  从桥梁结构分析该问题:

  桥跨结构在动静荷载作用和温度变化影响下,会产生一定的变形。因此桥梁上部结构和下部结构之间的支承部分需要满足能适应结构必要变形、能自由伸缩、能自由转动、位置充分固定、不会滑落等技术要求。为了满足这些技术要求,上部结构和下部结构之间的支承部分只能设置为接触面积较小的结构,而不会设计很大的接触面。这个支承结构,就是问题中提到的“一个很小的像垫片一样的东西”,即为桥梁支座。

  友上部结构主要作用是行车走人、构件保护、确保安全、增加美观。

  支座设置在上部结构与下部结构之间,是桥跨结构的支承部分。它的作用是将上部结构的自重及其所承受的动荷载传递给下部结构。

  下部结构主要指墩台,通常由墩帽、墩身、基础组成。作用是承担支座传递而来的荷载,并连同自重有效的传给基础。墩帽是下部结构中与支座直接接触的部分,一般为水平的厚板,将上部结构通过支座传递来的竖直、水平反力均匀分布到一下的墩身整个截面。实际上上部结构的压强,是通过该结构均匀分布到墩身,然后再传递给基础,然后再传递给大地的。

  回答四:知乎网友黄振宇,计量测试/机械/光学

  这类设计中要同时考虑强度和刚度两方面的要求,强度是指承受载荷之后不会发生断裂、破坏,而刚度是指承受载荷之后不会发生过大的变形。你所说的“压强”,主要是强度方面要考虑的因素。

  接触那部分的“垫片”是桥梁支座,除了承受垂直压力之外,根据设计要求不同还需要有一定的水平位移和转角的自由度,主要材料是橡胶,部分里面夹了加劲钢板,标准要求的承压能力在10 MPa以上,强度肯定是足够的,也即是说肯定不会被压坏。面积做小一点不仅节省材料和加工成本,而且在水平方向上位移、转角等等指标也比较容易控制。

  至于说桥墩做得粗,主要不是考虑强度的因素(以钢筋混凝土的承压能力,即使截面积小很多也可以满足强度要求),而是要考虑刚度,意思是承压之后再受到侧向力的时候不能变弯。桥墩在受到侧向力时的变形量与它高度的四次方成正比,和截面的惯性矩(和横截面的尺寸有关)成反比。因为桥墩本身有较大高度,所以这个变形量非常可观,只能通过增大截面尺寸来控制这个变形量,从而保证桥墩的安全性。

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