Livsbelastning og død belastning

Naturkræfter

Død og levende vægt er hovedsageligt lodrette belastninger, mens naturkræfter kan være enten lodrette eller vandrette. Vind forårsager to vigtige belastninger, den ene kaldes statisk og den anden dynamisk. Statisk vindbelastning er det horisontale tryk, der forsøger at skubbe en bro sidelæns. Den dynamiske vindbelastning giver anledning til vertikale bevægelser, der skaber svingninger i alle retninger. Ligesom når en overbrudt violinstreng knækker, er svingninger vibrationer, der kan få en bro til at gå i stykker. Hvis et dæk er tyndt og ikke er korrekt udformet og understøttet, kan det opleve farlige vertikale eller torsionelle (vridende) bevægelser.

Den udvidelse og sammentrækning af bromaterialer som følge af varme og kulde er blevet minimeret ved brug af dilatationsfuger i dækket sammen med lejer ved støttepunkterne og ved toppen af piblerne. Lejerne gør det muligt for broen at reagere på varierende temperaturer uden at forårsage skadelig stress på materialet. I buer konstruerer ingeniører undertiden hængsler for at reducere spændinger forårsaget af temperaturbevægelser.

Moderne broer skal også kunne modstå naturkatastrofer som f.eks. tropiske cykloner og jordskælv. Generelt modstår jordskælv bedst ved konstruktioner, der bærer en så let egenvægt som muligt, fordi de horisontale kræfter, der opstår som følge af jordaccelerationer, er proportionale med konstruktionens vægt. (Dette fænomen forklares ved den grundlæggende newtonske lov om, at kraft er lig med masse gange acceleration). I forbindelse med cykloner er det generelt bedst, at broen er aerodynamisk udformet, så den har lidt fast materiale over for vindene, så de kan passere gennem eller omkring broen uden at sætte farlige svingninger i gang.