固定桥机械力学和生物力学分析

目的：优化设计，分散合力，对固定桥承担的合力必须在机体可能接受的生理范围内，不引起任何病理性变化；同时，尽量减少或消除对基牙及支持组织有损害的应力集中现象，保护口腔硬软组织。

一、机械力学分析

（一）简单支持梁的受力分析

（二）简单固定梁的受力分析：固定桥中的双端固定桥、半固定桥、单端固定桥与简单固定梁三种形式相似

（三）机械力学在固定桥中的应用

1.双端固定桥

1）修复后合力分散，应力分布均匀，有利于牙周组织的健康

2）两端基牙的差异，分担的力值也有差别。

3）双端固定桥的基牙中，若一侧的支持力较弱，应在该侧增加基牙。

4）双端固定桥基牙能承受较大的垂直向载荷，但对水平向载荷承受能力最小，注意减少非轴向力

2.半固定桥

1）半固定桥接受垂直载荷时，活动连接端的基牙负重较小。

2）半固定桥有一定的对抗栓体合向移位的能力。

3）半固定桥的活动连接端基牙受力时也可出现应力集中现象。

3单端固定桥

1）单端固定桥接受垂直载荷时，近缺隙侧基牙承受的是压应力，倾斜度增加压应力显著增加。远缺隙侧基牙主要接受拉应力。

2）单端固定桥最大应力集中于基牙的颈部和根尖区。

3）两基牙单端固定桥接受垂直载荷时，转动中心位于两基牙牙间的骨间隔内。

4）单基牙单端固定桥接受载荷时，对基牙的损伤大，尽量少采用此设计。

4.复合固定桥

（1）受力反应复杂

（2）注意轴向旋转力

5.倾斜基牙固定桥的应力分析

1）倾斜基牙接受较大的非轴向力，预备时应尽量减少其倾斜度

2）一定倾斜度范围的基牙在固定桥修复后，可改善倾斜基牙的应力分布状况。

3）倾斜基牙固定桥的倾斜度较大时，可产生向近中的推力，必要时增加前基牙的数目。

二、固定桥表面的应力分析

1.应力的大小和应边的方向与载荷作用的部位、大小有关。

2.表面应变随载荷的加大而增大；

3.加载点的位置与桥体的应力反应

4.固定桥的拉应力区和压应力区随多点载荷的变化而变化

5.影响固定桥桥体应变的因素（桥体的长度、宽度、高度）

6.固定桥制作材料的刚度影响应变，弹性模量高，应变小。

7.固定桥连接体增厚，连接体区的剪应力减小。

8.基牙支持力强者，受力后产生的应力和应变均小。

基牙和牙周组织的应力分析：

1.基牙牙槽骨高度降低时，支持力减少，牙周膜内应力增大。

2.固定桥修复后基牙和牙周组织的应力均值相对降低，分布较为均匀。

3.同一载荷下，基牙的牙根数目多，牙根长，根径大，牙周骨吸收少者，牙根和牙周组织的压力值较低，分布均匀。

4.固定桥接受垂直载荷时，基牙牙周组织以压应力为主；接受斜向载荷或水平载荷时，基牙牙周组织同时接受拉应力和压应力。

5.固定桥两端和毗邻牙存在接触关系时，载荷可传递至毗邻牙及支持组织

6.固定桥基牙颈周区是应力集中区。

7.双端固定桥和半固定桥的载荷几乎全部由基牙牙周组织承担，桥体下的牙龈组织分担了极少量的载荷。

应力集中区与结构关系：

1.固定桥结构应力集中区：连接体处；加载点处；

2.基牙及支持组织的应力集中区：基牙颈周骨皮质处；基牙根尖处；牙槽嵴顶处；牙、骨组织内固定桥旋转中心所在之处。

3.应力集中之处，固定桥的结构应加强，防止因应力集中而折断