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纸质结构模型设计方案书 工 程 训 练 (2013-2014 学年第一学期) 题 : 世纪大桥——纸结构模型设计 学科部名称: 理工学科部 专业、班级: 土木 112 班 姓名 (学号): 指 导 教师: 丁声荣 1 纸质结构模型设计方案书 世纪大桥 理论分析计算书目录 一 设计说明 ·······································1 二 方案构思及可行性分析 ···························1 三 模型三面透视图（实物图） ·······················2-3 四 主要构件、结点详图 主要构件图 ····································4构 件细部图 ··································4-6结点详 图 ····································6-11 五 模型荷载分析、内力分析及承载能力估算 内力分析 ·····································12荷载 分析 ·····································12承载能力 估算 ······························12-13 六 实际制作 杆件的制作 ···································13结 点连接处理 ·································13 七 加载实验（附组员和模型照片） ···············13-17 八 分析与总结 ···································17 2 纸质结构模型设计方案书 一 设计说明 根据工程训练任务书的要求，我们组从模型制作的材料抗压特性、抗拉特性 和静力加载形式等方面出发，结合节省材料，经济美观，承载能力强的特点，采 用了纸质材料，白乳胶以及热熔胶等材料制作了该模型——世纪大桥 在模型结构分析的基础上，我们对以下几种设计方案进行了分析。 1.简支梁。简支梁受部分均布荷载。由于构件受弯是非常不利的，因此如 果选用简支梁的形式，梁纵截面应选用鱼腹梁的形式。但制作难度大。如果梁 为几片相同形状的纸粘接加厚而成，则侧面易失稳。因此不便采用。 2.拱形结构。拱桥最适于承受均布荷载，但在制作上较费材料。由于拱桥 需要由很密的拱作片拼成，中间加肋，因此桥的自重较大，不便采用。 3.桁架结构。由弯矩分布可以看出，采用梯形桁架较接近弯矩分布，是合理 结构。由于在要求荷载下，架桥水平方向必有压力，且要承受部分均布荷，是处于 局部弯压状态。要使构件有较良好的压弯性能，必须多用材料，因此考虑通过局部 构造措施，将均布荷载转换为两点或多点集中荷载，结构须是对称的。 经过组内讨论，我组最后决定采用三角形作为主要承重结构，取模型高度 为 300mm,跨度为 700mm，整体长度 1190mm，宽度 200mm。整体采用纸筒结构， 中间倒 V 字型杆件角度为 98°47′51″，符合结构要求。 由于加载位置位于结构中心 100mm 宽度，220mm 长度的范围里，因此加载 位置必须要有做够的强度来支撑，将三角形的一个点来承受荷载，另外两条斜 边将荷载传到地面，三角形最下面一条边用于锁住两条斜边，保证整个结构在 加载的过程中不会发生较大变形以致破坏无法继续加载。同时承受荷载的杆件