研究性学习桥梁设计中的力学知识与模型制作Word文件下载.docx
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梁式桥
图一钢桁梁桥
拱式桥
拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。
这种结构在竖向荷载作用下,桥墩或桥台将承受水平推力。
同时,这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈(或拱
肋)内的弯矩作用。
因此,与同跨径的梁相比,拱的弯矩和变形要小得多。
鉴于拱桥的承重结构以受压为主,通常就可用抗压能力强的圬工材料(如砖、石、混
凝土)和钢筋混凝土等来建造。
拱桥的跨越能力很大,外形也较美观,在条件许可的情况下,修建拱桥往往是经济合理的。
拱桥种类繁多,常见的有:
圬工拱桥、箱型拱桥、双曲拱桥、钢架拱桥、桁架拱桥、肋拱桥、桁式组合拱桥和斜腿钢架拱桥等。
根据拱桥的不同承载方式,还可分为:
上承式桥梁、下承式桥梁、中承式桥梁。
图六上承式拱桥桥梁
图八中承式拱桥桥梁
悬索桥
传统的悬索桥(也称吊桥)均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。
在竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力,通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。
悬索桥也是具有水平反力(拉力)的结构。
现代的悬索桥上,广泛采用高强度的钢丝成股编制的钢缆,以充分发挥其优异的抗拉性能,因此结构自重较轻,就能以较小的建筑高度跨越其它任何桥型无与伦比的特大跨度。
悬索桥的另一特点是:
成卷的钢缆易于运输,结构的组成构件较
斜拉桥
斜拉桥由斜索、塔柱和主梁所组成。
用高强钢材制成的斜索将主粱多点吊起,并将主梁的恒载和车辆荷载传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。
这样,跨度软人的主梁就象一根多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作,从而可使主梁尺寸大大减小,结构自重显著减轻,既节省了结构材料,又大幅度地增大桥梁的跨越能力。
此外,与悬索桥相比,斜拉桥的结构刚度大,即在荷载作用下的结构变形小得多,且其抵抗风振的能力也比悬索桥好,这也是在斜拉桥可能达到大跨度情况下使悬索桥逊色的重要因素。
斜索在立面上也可布置成不同型式。
各种索形在构造上和力学上各有特点,在外形美观上也各具特色。
常用的索形布置为竖琴形(图十)和扇形(图十一)两种。
另一种是斜索集中锚固在塔顶的辐射形布置(图十二),因其塔顶锚固结构复杂而较少采用
图十一扇形斜拉桥
图十二放射形斜拉桥
3•建桥的材料及性能
材料的选择主要考虑如下方面:
(1).材料是否易得?
(2)•成本有多
少?
(3)•防火及防腐蚀性如何?
(4).是否坚固?
材料
特性
石头
木材
混凝土
钢铁
材料是否易得
易
较难
成本
低
较咼
高
.防火及防腐蚀性
较好
好
坚固度
桥梁模型制作:
自己设计并制作桥梁模型
要求:
制作一个主桥面长不少于50cm的桥梁模型。
桥跨度不
少于15厘米,桥面距离桌面高度不少于4厘米,宽度不少于7厘米,桥的总质量尽量轻。
材料:
纸,木条,绳,铁丝,胶水等。
评价标准:
(1)桥梁的坚固性(可以用桥面上放重物的方式)。
(2).造型是
否美观作品应力求有创造性,并能贴近实际、结构合理、制作精巧
纸结构的基本形状:
OA®
wv
□
li
AAA
MA
纸结构的组合:
ocoo
AA
0000
纸结构的连接技巧:
纸板结构设计
一、纸板构件不同形状的载重量和坚固性
二、纸板构件不同组合的载重量和坚固性
三、你的设计如何做到载重量最大和最坚固
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