この動力力は"生体負荷"として知られ 大きさや位置が絶えず変化します橋の設計者にとってユニークな課題を提示する.

橋の工学では,負荷は2つの基本的なタイプに分類される:

• 死荷:橋の重量,デッキ表面,レンジなど 構造の"骨格"を構成する 恒久的で変化しない力
• 活力負荷:車両の交通や歩行者の移動,風のような環境要因など,大きさや位置が変化する変形力 (外部の要求に反応する構造の"筋肉").

活力荷重は,その特徴により,ユニークな課題を提示します.

• 大きさの変動:自動車の重量,歩行者の密度,風力など 予測不能な変動が起きていますので エンジニアは 極端なシナリオを考慮する必要があります
• 位置移動性:動いている車や歩行者は 絶えず変化する力パターンを作り出します
• 動的効果:振動や移動する荷重による衝撃は 構造計算に複雑さを加えます

エンジニアは複数のレンズを通して 活力のある負荷を分類します

• 集中負荷:輪の圧力のような点力
• 分散された負荷:群衆の重さのように力を広げ

• 静的負荷:駐車された車両のような長引く力
• 動的負荷:移動する交通のような過渡的な力

• 車輪の負荷:各タイヤの圧力
• 軸の負荷:軸あたりの輪の結合力
• 車両列車の荷重:連続軸配置
• 交通部隊の負荷:複数の車両グループ

構造の安全は 最悪のシナリオを特定するために 精密な常動負荷分析が必要です

この技術は,単位負荷が橋を渡るにつれて構造的反応 (折りたたみ瞬間,切断力) がどのように変化するかをマッピングし,最大ストレスの位置を特定します.

エンジニアは確率モデルを使って simultaneous load interactions を評価します

• 交通と歩行者の負荷
• 車両+風力による負荷
• 地震活動と組み合わせた交通

有限元モデル化により,移動する負荷に対する振動反応をシミュレートし,周波数,振幅,ストレスのパターンを評価する.

構造安全のための常動負荷パラメータを国際コードで定める.

• 高速道路の橋:各種下級カテゴリーでハイウェイI (最高) と分類
• 鉄道橋:高速鉄道のためのZhong-Huo標準を含む

• AASHTO基準:Hシリーズ (トラック) とHSシリーズ (トラクター・トレーラー) で,H20-44/HS20-44は設計上の最大負荷を表します.

• ユーロコード分類:歩行者密度のカテゴリーによる交通負荷モデル1 (最も重量)

通常の負荷に加えて,エンジニアは以下を考慮する必要があります.

• 衝撃負荷:衝突による突然の力
• 疲労負荷:周期的なストレスによる累積的損害
• 震動力:地震による横向き力

新興技術が負荷分析を 変容させています

• スマートモニタリングセンサーネットワークは,リアルタイムの負荷追跡を可能にします
• 精密モデリング:先進的なシミュレーションでは,タイヤ圧力の分布と局所的な風の影響が説明されています

過去の故障は,実力荷重の重要性を強調しています.

• 2007年のI-35W崩壊 (ミネアポリス):渋滞により悪化する設計の欠陥
• 1994年 ソングス橋の故障 (ソウル):慢性的な過負荷と組み合わせた溶接の欠陥
• 2019年 武蔵橋崩壊自動車の総重量過剰の直接的結果

これらの悲劇は 公共の安全を確保するために 厳格な負荷分析,重量執行,構造維持の 極めて重要な必要性を強調しています