作者:杨之勇
内容提要:
关于高架桥形态结构问题,是关乎高架桥安全使用的大问题。高架桥一般按常态认识,思维逻辑,采用材料力学的简支梁结构模式,在高架桥结构设计上应用施思。
这种应用这是有问题的,材料力学的简支梁理论是建立在刚体力学前提下,在弹性理论假设基础上的应力应变理论,对梁系中梁的弹性变形是没有问题。关键是进入高架桥中实际受力条件,桥墩,构成受力抗力系统上,力流走向按节能路径最短理论综合接口过渡结构,要有很好正文的理论指导处理才行,这就是笔者理论思维的点滴应用。
正文
梁的两支点受力,梁受力弯曲变形有中位线说法,中位线上边受压应力有梯度形变状态,下边受拉应力梯度形变状态,两接头到桥墩是压应力球形传递力状态,其力流应力传递走向按节能原则分布考虑。
另外高架桥梁受力,还有重力和速度的结合的力冲击,还有速度与稳定态的分析与综合,有结构安全度的设计考量,这里不便多涉及。
现有常见高架桥结构,常见为简支梁结构,见下图:

笔者见到此种简支梁结构,没有把桥墩支撑的力流传递,力流走向按节能路径最短为前提的结构形态的理论变现,是有问题,难怪有时新闻报道,有高架桥垮塌在桥梁两端而不在中间,说明了原设计按简支梁的单体,要素考虑设计是有问题的。于是笔者提出如下高架桥结构设计设想,提供给读者,见下图:

注意调整垫要适当加大尺寸,防止结构应力集中,对结构安全稳定平衡,是有好处的。
一般在电磁环境中电有电流,磁有磁流,热还有热流。同样在受力的力能环境下,也有力流一说,力流要通过结构实体传递力流,其力流按节能路径最短为传递条件。
高架桥受力要通过桥梁结构实体结构把重力,冲击,速度,能量通过力流传递给桥墩。确保高架桥的安全和稳定运行。从某种意义上讲设计质量是第一质量,设计质量的提高,要不能违逆科技理论,违逆科技理论就要有违逆的恶果回报。
结构力学中的形态结构,有时会把力线交点,作为支点,从力的分析是没有问题的,作为实体应用设计,要考虑力的集中会有应力集中现象,从结构上要把点的应力化解,免得应力集中出现的副作用。
科学理论思维给我们认识开辟深入认识的天路,就是在某种理论基础上,节外生枝,用理论和理论思维看破问题,在问题解析中发挥人们智力,促进科技进步!
