What allows an arch bridge to span greater distances than a beam bridge, or a suspension bridge to stretch over a distance seven times that of an arch bridge? The answer lies in how each bridge type deals with the important forces of compression and tension.
Tension: What happens to a rope during a game of tug-of-war? Correct, it undergoes tension from the two sweaty opposing teams pulling on it. This force also acts on bridge structures, resulting in tensional stress.
Advertisement
Advertisement
Compression: What happens when you push down on a spring and collapse it? That’s right, you compress it, and by squishing it, you shorten its length. La contrainte de compression est donc l’opposé de la contrainte de tension.
La compression et la tension sont présentes dans tous les ponts, et comme illustré, elles sont toutes deux capables d’endommager une partie du pont lorsque des poids de charge variables et d’autres forces agissent sur la structure. C’est le travail de la conception du pont de gérer ces forces sans flambage ou claquage.
Le flambage se produit lorsque la compression dépasse la capacité d’un objet à endurer cette force. Le claquement est ce qui se produit lorsque la tension dépasse la capacité d’un objet à supporter la force d’allongement.
La meilleure façon de gérer ces forces puissantes est soit de les dissiper, soit de les transférer. Avec la dissipation, la conception permet à la force d’être répartie uniformément sur une plus grande surface, de sorte qu’aucun endroit n’en supporte le poids concentré. C’est la différence entre, par exemple, manger un cupcake au chocolat tous les jours pendant une semaine et manger sept cupcakes en un seul après-midi.
Dans le transfert de force, une conception déplace le stress d’une zone de faiblesse vers une zone de force. Comme nous le creuserons dans les pages à venir, différents ponts préfèrent gérer ces facteurs de stress de différentes manières.
.