桥梁结构设计理论方案案例.docVIP

桥梁结构设计理论方案 名称 参赛学院建工学院队员王云 目 录 一、构思 设计思路 力学性能分析 选型 说明 方式选择 结构选择 工艺 拱形加工 加工 风干 修饰 计算书 荷载分析 设计假定 简化模型 计算简图 （1）、 （2）、轴力图 、 （4）、 5、 材料用量统计、特色说明 、总结 、结语方案构思 设计思路 此次的，我们分别考虑了斜拉桥、悬索桥和拱形桥的方案是小跨的公路桥，对强度有较高斜拉桥对材料的要求比较高，对于所用桐木的强度自然其他结构能力强而悬索桥可以充分利用材料的强度并且省料，自重轻的特点，但是考虑到悬索在只能采用蜡线或桐木条，因为蜡线弹性模量较小，在的作用下变形会，从而会导致桥梁较大，而木条又会增加自重，所以我们了做悬索桥想法；拱形的跨越能力较大，节省材料，而且构造较简单，所以桥型，我们采用拱形结构方案 （1）、桐木 （2）、蜡 蜡线的弹性模量较小，受力变形较大所以用作悬索等结构中。 我们借鉴古代拱形桥梁的设计理念，充分利用拱形结构良好的抗压能力，并在两侧悬挑出去的部分采用半拱的形式增强桥梁整体的承载力，根据力的传递原理，我们在主拱和两侧半拱之间各增加了一个小拱对桥身进行加固，巧妙的将桥面结构的承重力以拱形的传递路径传递，从而达到分担主拱压力的作用，并使力的传递路径缩短，同时可以有效控制小车在跨中时的桥面挠度值；为了减轻桥体自重，桥墩采用箱型结构，并将两侧小拱进行结构优化，有效节省材料，我们最终确定的上承式拱梁结合 此次结构设计的桥梁单跨桥梁，600-1680mm,单跨跨度mm，净空至少mm，端部不小于mm。 连接方式的选择 连接方式是本模型制作的关键之一 根据本次中的加载，我们不仅仅要压力，还要由拱结构引起推，桥墩要较强的抗扭能力，于是我们采用箱型结构制作桥墩。 裁杆是模型制作的第一步。经过试验我们发现，截杆时应该根据不同的杆件，采用不同的截断方法。对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋，如同锯开；而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下，不宜用刀口前后切磋，易造成截面破损。 拱形加工 对于拱形的制作，则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲，并按照先前划定的拱形不断调整，直至达到理想形状。在对拱脚处进行处理时，先粘结一个小的木块，让后用铁夹子施加很大的压力，保证连接能足够牢固。 端部加工 端部加工是连接的是关键所在。为了能很好地使杆件彼此连接，我们根据不同的连接形式，对连接处进行处理，例如，切出一个斜口，增大连接的接触面积；刻出一个小槽，类似榫卯连接等。 节点及其 拱形结构桥墩的节点将采用用蜡线。 模型制作完成后，再次用吹风机间断性地吹粘接处，基本稳定后，让其自然风干。 修饰 在模型完成之后，为了增强其美观性，用砂纸小心翼翼的将杆件表明的毛刺打磨光滑，注意不要破坏结构，以免影响其稳定。 计算书 荷载分析 加载时先使模型的中轴线与加载仪器的中轴线重合,将面板轴线对准加载仪器轴线重合放好后铺上；选手自行摇动手轮,牵引小车从加载仪器的一端到达另一端。所以我们分析荷载，其横载主要有自重，桥面板重，活载为小车荷载，引起速度慢，可认为其为拟静力荷载。 设计假定? （1）、、 （3）、 （4）、的简化模型 计算简图 （1）、位移图 （2）、轴力图 （3）、剪力图 （4）、弯矩图 材料用量统计 1、主拱与桥梁之间的采用普通的杆件，两侧增加了一个小拱形充分发挥的优势，并利用曲线美美观外形； 2箱型的桥墩，增强其抗扭能力的同时减轻桥体重，节省材料。 针对跨中弯矩过大的情况，我们决定将中部做成鱼腹梁形状，来抵抗较大的弯矩，减少过大的挠度，这样取得了很好的效果。 结构分析中由于各方面因素有限，我团队没有考虑到结构及各杆件的失稳以及无法确定材料的极限弯矩，这使得计算结构存在诸多不确定因素和误差。 在设计过程中，我团队遇到了很多困难：一方面，我团队欠缺很多桥梁结构设计方面的知识；另一方面，我团队对于画图软件和力学计算软件的熟悉程度有所欠缺；此外，我团队还缺少构建材料的相关数据，这使得计算对我们而言有了相当大的难度。 我团队查阅了相当多的资料，且听取了各方面的意见，并咨询了老师有关结构设计的数据，这对我们的设计提供了巨大的帮助作用。我团队经过反复的推敲和计算，最终将数据图纸全部确定下来。 自确定参赛以来，我组各位同学都抽出了大量的时间来参与到结构的设计与研究过程中，本次设计是全组成员的共同的劳动成果，这次比赛增强了我们的团队合作精神，大大丰富了我们的桥梁知识，提高了我们的动手和思考能力，为我们今后对桥梁的学习打下了良好的基础，使我们都获益匪浅。 真诚的希望老师能提出宝贵的建议和意见，指出我们出现的问题