Kraftfluss in Autobahnbrücke

Aus SystemPhysik
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Autobahnbrücke mit Hohlkasten

Lange Autobahnbrücken stehen oft auf einer schier endlosen Zahl von Pfeilern. Diese Pfeile tragen einen Hohlkasten aus Beton, der wiederum die Fahrbahn stützt. Im vereinfachten, zweidimensionalen Modell beansprucht die Fahrbahn den Hohlkasten mit einer gleichmässig verteilten Last. In der nachfolgenden Diskussion zeige die x-Achse in Richtung der Brücke und die z-Achse nach unten.

  1. Wie fliesst der z-Impuls durch die Brücke?
  2. Wie sieht der Querkraftverlauf im Hohlkasten aus?
  3. Welchen Verlauf nimmt das Biegemoment?

Hinweise:

  • Ein querfliessender Impulsstrom induziert Quellen und Senken des Drehimpulses. Die Stärke des in einem Bauteil querfliessenden Impulsstromes nennt man Querkraft. Die Stärke des von den Quellen zu den Senken strömenden Drehimpulsstromes nennt man Biegemoment.
  • Um die Stärke des in x-Richtung fliessenden y-Drehimpulsstromes zu bestimmen, versieht man den Hohlkasten mit Gelenken, die um die y-Achse drehbar sind. Nehmen Sie an, dass die Gelenke im ersten Fall in der Mitte zwischen den Pfeilern und im zweiten Fall genau über den Pfeilern angebracht sind.

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