活荷重と死荷重

自然からの力

死荷重と活荷重は基本的に垂直荷重であるが、自然からの力は垂直にも水平にもなりうるものである。 風は2つの重要な荷重を引き起こす。1つは静的荷重と呼ばれるもので、もう1つは動的荷重である。 静的な風荷重は、橋を横に押しやろうとする水平方向の圧力である。 一方、動的な風荷重は、垂直方向の動きを生じさせ、あらゆる方向に振動を生じさせる。 振動は、使い古されたバイオリンの弦が切れるように、橋の故障の原因となる振動である。

熱や寒さによる橋材の伸縮は、橋台と橋脚の頂部にあるベアリングとともにデッキに伸縮ジョイントを使うことで最小化されています。 このベアリングにより、橋の材料に有害な応力を与えることなく、温度変化に対応することができます。 アーチでは、温度変化による応力を軽減するためにヒンジを設計することもある。

現代の橋は、熱帯サイクロンや地震などの自然災害にも耐える必要がある。 一般に、地震には、できるだけ軽い自重を載せた構造物が最もよく耐える。なぜなら、地盤の加速度から生じる水平力は構造物の重量に比例するからである。 (この現象は、力＝質量×加速度というニュートンの基本法則で説明される）。 サイクロンに対しては、一般に、橋が空力的に設計され、風に対して固形物がほとんどなく、危険な振動を引き起こすことなく橋の中や周囲を通過できるようにすることが最善である

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