橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書隊(duì)名：創(chuàng)造模力隊(duì)員：張鈞堂熊富有李人志李慶典一、設(shè)計(jì)說明書1、方案構(gòu)思與結(jié)構(gòu)選型根據(jù)競(jìng)賽規(guī)則要求，我們從模型設(shè)計(jì)的要求、模型制作材料的性能、加載形式和制作方便程度等方面出發(fā)，采用A0圖紙、白卡紙和白乳膠精心設(shè)計(jì)制作了“緣聚橋”橋梁模型。為了達(dá)到輕簡(jiǎn)抗撓的效果，通過對(duì)穩(wěn)定性的分析，我們采用了三角梁與橋墩結(jié)合作為整個(gè)橋的受力結(jié)構(gòu)，橋面我們使用三角型折紙與正方形折紙并列捆綁的方式，這樣能最大程度使加載分散在每一個(gè)構(gòu)件上，并且我們還在橋面上粘了一層白卡紙，使受力韌度增大，橋面不易變形。2.模型規(guī)格：1、 模型總跨度1000mm橋面寬130mm橋面高差020mm橋高度100mm2、 橋梁模

2、型設(shè)計(jì)為單跨單車道，跨長(zhǎng)度1000mm車道寬100mm3,受力構(gòu)件設(shè)計(jì)a）受載荷部分為橋面，橋面采用三角型折紙與正方形折紙并列捆綁的方式，這樣能最大程度使加載分散在每一個(gè)構(gòu)件，達(dá)到最大剛度要求；b）支撐部分為三角型支梁。橋墩和簡(jiǎn)支梁的組合，作為壓彎系統(tǒng)，承擔(dān)結(jié)構(gòu)的整體受壓、受彎；c）橋墩與橋面的垂直結(jié)合，卡在橋的三角型折紙內(nèi)部，分擔(dān)梁的部分支撐；d）三角梁之間捆綁一根小梁，組成另一個(gè)三角形，進(jìn)一步增大梁的抗變形能力；e）橋面下方用5根細(xì)紙棒做為載荷支撐，紙棒用紙帶連接到梁上。4 .設(shè)計(jì)過程：此模型設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是抵抗均布載荷和動(dòng)載過程對(duì)橋梁產(chǎn)生的屈曲、斷裂、磨損以及彎曲等破壞。所以考慮到A0具有兩

3、考的抗拉性能，而且通過簡(jiǎn)易的構(gòu)建制作，能夠大大提高圖紙的強(qiáng)度。組合成一個(gè)具有良好結(jié)構(gòu)體系的橋模型。發(fā)揮紙所體現(xiàn)出的鋼的特性。而乳白膠粘結(jié)力強(qiáng)，滿足結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，使紙間緊密結(jié)合。缺點(diǎn)是濕度大，不易干燥，干燥后硬度強(qiáng)，但容易產(chǎn)生脆性破壞。白卡紙具有表面硬度大的特點(diǎn)，用來做橋面，增大橋面的韌度，不易損壞變形5 .結(jié)構(gòu)特色三角梁是由圖紙卷制而成，卷的時(shí)候?qū)訉蛹幽z，這樣更增加了橋梁的剛度，連接部分用紙帶加膠捆綁，達(dá)到最夠連接強(qiáng)度。橋面使用空心三角型折紙，強(qiáng)度大且質(zhì)量輕，制作精確簡(jiǎn)易、精確，搭配白卡紙橋面，從而提高了橋的受壓能力；三角梁之間連接架極大地增強(qiáng)了橋體抗側(cè)扭的能力。二、方案圖三、計(jì)算說明書1、結(jié)

4、構(gòu)選型合理性和實(shí)用性：此模型設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是抵抗恒載和加載小車行進(jìn)過程對(duì)橋梁產(chǎn)生的彎矩和，利用好圖紙自身抗拉壓的力學(xué)特性，三角梁結(jié)合橫梁綜合應(yīng)用了剛性構(gòu)件抗彎剛度高的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)可以做到結(jié)構(gòu)自重相對(duì)較輕，體系的剛度和形狀穩(wěn)定性相對(duì)較大，因而可以承受較大的載荷。創(chuàng)新性：橋面采用三角型空心折紙與正方形空心折紙并列捆綁，既有足夠的受力強(qiáng)度，也極大地減輕了橋的質(zhì)量。2、荷載分析根據(jù)本次比賽的加載規(guī)則，加活動(dòng)載荷，小車在橋中間部位時(shí)會(huì)有一定的撓度。3、計(jì)算簡(jiǎn)圖和內(nèi)力分析橋的簡(jiǎn)圖僅對(duì)橋面進(jìn)行受力分析，受外力只有小車的重量F,而內(nèi)力有橋墩的支反力，紙棒給予的向上的拉力，當(dāng)小車位于橋的中心時(shí)最危險(xiǎn)，此時(shí)的Fs/l,與M/l的分析圖如下圖：計(jì)算過程:1 .先求支反力：由Fa+Fb+T=F;（F為最大載荷）T*l/2+Fa*l-F*l/2=0;Fa=Fb=T;得Fa=Fb=T=F/32 .求剪力：Fs-Fa=0,Fs-Fb=0,從而得到Fs受力圖。Fl/6計(jì)算過程：已知支反力大小，求M由M-F/3*l=0,得M=F/3*l綜上所述