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深中通道

4月13日,广东交通集团发布消息,粤港澳大湾区超级工程深中通道已进入桥梁荷载试验阶段。接下来,136辆大货车组将为深中通道中山大桥、伶仃洋大桥、非通航孔引桥进行“体检”。为科学高效完成荷载试验,项目选取了60米跨径混凝土梁、110米跨径钢箱梁、主跨580米中山大桥和主跨1666米伶仃洋大桥等4个有代表性的工点进行试验,覆盖了海中桥梁全部结构类型。

荷载试验是大桥通车前必须经历的关键环节,分为静载试验和动载试验。在中山大桥的静载试验中,64辆平均质量为30t的大货车会按照工程师提前计算好的位置排列好,以8×8的方阵在桥梁跨中位置停好,工程师从提前安装好的传感器等设备中读取数据,检测桥梁位移和应力情况。

在之后的动载试验中,工程师还会安排行车在桥面上来回匀速行驶测试动力参数,并且模拟道路不平整设置跳车试验,以测试汽车冲击系数。

中山大桥是深中通道关键控制性工程之一,为主跨580米的双塔斜拉桥,主塔高213.5米,由120根斜拉索连接主塔与桥面,如“竖琴”跃于海面。

(1) 小明查阅资料得知,每辆大货车有16个轮胎与地面接触,每个轮胎与地面的接触面积约为 , 则在中山大桥的静载试验中,桥面所受大货车的总压力为N,压强为Pa;
(2) 动载试验中,大货车轮胎的花纹的深浅会对试验数据有一定的影响,这是因为轮胎花纹被磨平后,接触面的发生变化,导致车辆与地面间的滑动摩擦力(选填“增大”或“减小”);
(3) 小明对为什么要修建那么高的主塔感到好奇,于是他画出了桥梁的示意图,并进一步简化,如图所示,可以看出它用到了杠杆的相关知识,其中O是支点,代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力。通过适当增加桥塔的高度,可斜拉索拉力的力臂,从而斜拉索的拉力。(后两空选填“增大”或“减小”)

【考点】
增大或减小摩擦的方法; 压强的大小及其计算; 杠杆的动态平衡分析;
【答案】

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