Brücke

Eine Brücke ist ein Bauwerk, das Verkehrswege (Strasse, Eisenbahn, Kanal) oder Transportleitungen über natürliche (Gewässer, Schluchten) oder künstliche (Strasse, Eisenbahn, Kanal) Hindernisse führt. Brücken müssen den vom Gravitationsfeld zufliessenden Vertikalimpuls horizontal ableiten. Da Brücken in erster Näherung als zweidimensionales Gebilde modelliert werden können, fliessen in diesen Bauwerken maximal drei mengenartige Grössen. Wählt man die x-Achse des globalen Koordinatensystems nach rechts, die y-Achse nach vorne und die z-Achse, setzt sich der Kraftfluss aus den drei Bewegungsmengen x- und z-Impuls sowie y-Drehimpuls zusammen.

Um die Wirkweise einer Konstruktion zu verstehen, geht man bei der ersten Analyse davon aus, dass nur die Fahrbahnen oder die Leitungssysteme eine Masse besitzen. Diese Annahme liefert bei Seil- und Fachwerkbrücken eine brauchbare Abschätung für die Belastung der einzelnen Bauteile.

Fliesst der aus dem Gravitationsfeld zugeführte z-Impuls nach unten oder nach oben weg, ist das impulsleitende Bauteil auf Druck (Impuls fliesst vorwärts) oder auf Zug (Impuls fliesst rüchwärts) belastet. Leitet man diesen Impuls horizontal weg, bilden sich längs des in x-Richtung fiessenden z-Impulsstromes Drehimpulsquellen aus. Der damit verbundene Transport von y-Drehimpuls belastet die Bauteile auf Biegung, da der y-Drehimpuls quer zu seiner Bezugsrichtung transportiert wird.