överväganden i Bridge Design

ingenjörer har designat broar i tusentals år. Många tankar går till att utforma den perfekta bron, för att säkerställa att strukturen är säker, pålitlig och klarar tidens test. Naturligtvis har ingenjörer idag tillgång till mer exakta verktyg än gårdagens brodesigners, så att de bland annat kan prototypa sitt arbete långt tidigare i processen. Om du är intresserad av att använda CAD-programvara för att designa en bro, innehåller vetenskapen om brodesign en mängd erfarenhet och information som kan vara mycket användbar för en datorstödd författare att ta hänsyn till, särskilt på nivå med specifikation, standardisering och tillförlitlighet.

här är några element att ta hänsyn till när man utformar en bro i CAD.

överbyggnad och underbyggnad

för att förstå brokonstruktionen måste du lära dig skillnaden mellan broens överbyggnad och dess understruktur. Med broens överbyggnad menar vi allt ovanför lagren, inklusive de hårda ytförarna som används för att resa från ena sidan till den andra. Med underkonstruktionen menar vi broens grund, inklusive kolumnerna som stöder den. Överbyggnaden och underkonstruktionen fungerar tillsammans men har olika mål. Att välja formen på strukturen på din bro, till exempel, kommer att påverka underkonstruktionen. En bro kan formas som en båge, upphängd av kablar, byggd främst med kraftfulla balkar och mer. Dessa designhänsyn är naturligtvis mer komplexa än att bara fråga “Vilken form föredrar du?”Även om du utformar en mock bridge som ett projekt för en kurs på din CAD-skola, bör du ta dig tid att ta hänsyn till miljön runt bron och olika ekonomiska överväganden, till exempel materialkostnader, bland andra.

spänning och kompression

oavsett formen på din bro kommer dess viktigaste strukturella komponenter att vara balkar, bågar, fackverk och upphängningar. Hur du använder dessa element kommer att avgöra kvaliteten på din bro. Två krafter du bör se till att du förstår är spänning och kompression. För att förstå spänningen, föreställ dig att ett rep dras på från båda sidor under ett krigsspel. Detta är spänning, och det är en kraft som kommer att agera på din bro för att lägga till stress. För att förstå kompression, föreställ dig vad som händer med en fjäder när du trycker på den. Det stämmer-det kollapsar i sig själv, vilket förkortar dess längd. Kompressionsspänning kommer också att påverka din bro, och den kommer att fungera i direkt motstånd mot spänningsspänning. Broens design måste därför kunna hantera dessa krafter utan att knäcka eller knäppa.

resonans

resonans är en annan kraft som kan verka på din bro. Föreställ dig en snöboll som rullar nerför en kulle och ökar i storlek och hastighet. Detta är resonans. Det börjar med små vibrationer, till exempel när vinden attackerar en bro, och dessa vibrationer kan fortsätta öka med tiden tills de tar ner hela strukturen! Det finns flera sätt att hantera resonans, men en av de mest populära metoderna är att införliva dämpare i brokonstruktionen, vilket kan avbryta resonansvågorna och förhindra att de växer.