Naturkräfte
Verkehrslast und Eigenlast sind im Wesentlichen vertikale Lasten, während Naturkräfte entweder vertikal oder horizontal wirken können. Der Wind verursacht zwei wichtige Lasten, die eine wird als statische und die andere als dynamische Last bezeichnet. Die statische Windlast ist der horizontale Druck, der versucht, eine Brücke zur Seite zu schieben. Die dynamische Windlast führt zu einer vertikalen Bewegung, die Schwingungen in alle Richtungen verursacht. Wie das Reißen einer überstrapazierten Geigensaite sind Schwingungen Vibrationen, die zum Versagen einer Brücke führen können. Wenn ein Deck dünn und nicht richtig geformt und gestützt ist, kann es gefährliche vertikale oder torsionale (verdrehende) Bewegungen erfahren.
Mit Genehmigung von Matt Wade (CC-BY-SA-3.0)
Die Ausdehnung und Kontraktion von Brückenmaterialien durch Hitze und Kälte wurde durch die Verwendung von Dehnungsfugen in der Fahrbahn sowie von Lagern an den Widerlagern und an den Oberseiten der Pfeiler minimiert. Die Lager ermöglichen es der Brücke, auf Temperaturschwankungen zu reagieren, ohne das Material nachteilig zu belasten. Bei Bögen entwerfen die Ingenieure manchmal Scharniere, um die durch Temperaturschwankungen verursachten Spannungen zu verringern.
Moderne Brücken müssen auch Naturkatastrophen wie tropischen Wirbelstürmen und Erdbeben standhalten. Im Allgemeinen werden Erdbeben am besten von Bauwerken überstanden, die ein möglichst geringes Eigengewicht tragen, da die horizontalen Kräfte, die durch Bodenbeschleunigungen entstehen, proportional zum Gewicht des Bauwerks sind. (Dieses Phänomen wird durch das Newtonsche Grundgesetz Kraft gleich Masse mal Beschleunigung erklärt). Bei Wirbelstürmen ist es im Allgemeinen am besten, wenn die Brücke aerodynamisch so gestaltet ist, dass sie den Winden nur wenig festes Material entgegensetzt, so dass sie durch die Brücke hindurch oder um sie herum fließen können, ohne gefährliche Schwingungen auszulösen.