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6up关于桥梁结构模型设计

时间:2021-04-07 06:06

  企 业 技 术 开 发 第 2 卷 8 TECHNOLOGI CAL DEVEL0P MENT0F ENTERPRI E S 20 0 9年 l 0月 0t09 c. 0 2 关 于桥 梁 结构模 型设 计 李奇霏, 徐梁晋 ( 中南大学 土木建筑学院, 湖南 长沙 40 0) 100 摘 要 : 据 全 国第 二 届 大 学 生 结 构 设 计 大 赛 的 要 求 及 加 栽 方 式 , 出桥 梁 模 型 的 设 计 构 思 , 构 选 型 。 合 具 根 提 结 结 ’ 体 实例 , 绍 桥 梁结 构 模 型 制作 的流 程 。 介 关 键 词 : 梁; 桥 构件 ; 析 分 中图 分 类 号 : 457 U4 . 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 6 83 (0 9 1— 0 2 0 10 — 97 20 ) 9 03 — 2 Ab u rd e sr t r a t r a o t o t b i g t uc u e p te n l y u L i ex i g j IQ- i u La -i f, n n ( i i o s r c i n I s i u e S u h C n r l U i e s t , h n s a H n n 4 0 0 , h n ) C v l C n t u t o n t t t , o t e t a n v r i y C a g h , u a 1 0 0 C i a Ab ta tAc o dn tte ain l e o d e so ou ie stsu e t t cu ad sg bg a r q e t n te sr c : c r ig o h n t as c n s sin f nv ri o y t d nsr trl e in ig meS e u sa d h u la wa , p o o e h b g mo ed sg ie , te t cue h p n , te n o c n rte a l, te n o u t n od y r p ste Hd e d l e in d a h sr trs a i g h u in o cee x mpe h i  ̄ d ei u o b d e sr cu e i r g tu t rmo e n fcu e f w. d lma u a t r o l Ke wo d b i g ;o o e ta ay e y r s: rd ec mp n n ;n lz s 为培养 当代 大学生 的创新意识 , 建立发现 问题 、 分析 求模型具有 足够 的抗弯刚度 。 问题 、 解决 问题 的科 学思维方法 , 锻炼实 际动手能力 , 丰 结构模型采用组委会统一提供 2 0 3 g白卡纸 、 铅发丝 高校之间的交流 。本文将结合全 国第二届大学生结构设 线 ( 鞋底 ) 白胶 。 和 白卡纸具有较强的抗拉 与抗压强度、 刚 计大赛介绍桥梁结构模型设计 。 度, 不过使用时要 注意其横纵向的纹理不同。 结合大赛要 富课余生活 , 加强 团队意识 , 全面地提高 自身素 质 , 高教 司决定举办全国第二届大学生结构设计大赛 ,加强 了各 2 材料分析 1 桥梁结构模型要求及加载方式分析 求 , 白卡纸卷成纸杆 , 将 做成空心矩形箱梁。 另外 , 还可将 白卡纸切成细条叠成具有足够抗拉强度 的纸条 ,起连接 大赛要求设计桥梁结构模 型。 模型尺寸要求为 : 长度 作用。 铅发丝线具有很强 的抗拉强度 , 其抗压强度几乎可 不得 大于 2 3 m 模型的外轮廓横 向最大宽度不得大于 以忽略 ,在模型中只能作为受拉构件 ,拉桥面或捆绑节 0 5 m, 30 m, 面 设 双 车 道 , 0m 桥 每个 车道 宽不 得 小 于 10 m, 0 m 车 点 , 加强节点强度 , 连接纵横梁 。 白胶 主要起粘结作用。 道间不得设立柱 、 拉索等一类构件。 面下模型高度不大 桥 3 设计构思与结构选型 于 10m 桥 面高差不 大于 2m。 5 m, 0 m 桥面要 求满铺 且能 承受加载小 车的荷 载。 模型除与支座 、 两端下 压板 ( 提供 考虑到大赛的加载要求高 , 挠度变形控制严格 , 模型 竖直 向下压力 )前端挡板( 、 防止 小车前进时模型滑移 ) 接 不能采 用单~的梁 桥 、 拱桥 、 悬索桥 , 而必须用组合 体系 触外 , 不能与加载装置 的其它部位接触 。 桥梁。 鉴于制作方便 , 便于桥面行车 , 主体结 构采用梁式 比赛加载方式为动载 ,模 型采用两辆重量相 同的小 桥型。 为加强结构 的整体抗弯刚度和强度 , 用倒三角下 采 车加载 , 分别行驶在同方 向的不同的车道上 。 当第一辆 车 斜拉桥 , 在桥面跨中下对称布置索塔 , 用斜拉索连接起来 匀速行驶到离出发点为 1 米时 , 第二辆车开始启动 。 每当 ( 表 1 。 见 ) 小车到达模型较大跨 的跨 中( 如两跨相 同, 则为行驶方向 第二跨 ) , 时 小车必 须停止 1 同时测量跨 中位移 , 0, S 然后 再继续 匀速 缓慢通行 。整个 加载过 程总 时间不得 多于 10 。 载小 车重量分为 6 g7 g 8 g9 g 1g 5, 加 S 、 、 、 、0 五个 k k k k k 表 1 构件截面 尺寸 单位 2 3 4 攫 粱 箱 形截面 塔 箱形 截面 拉素 圆形截孟 1. 14 1 3 84 。 1 0 1 0 7 T 级别 , 参赛 队只有两次加载机会 , 赛前需预报第一次加载 1 0 直径为 5 下部索塔 采用双排 H型结 构 , 在塔的下方设 置实复 重量级别 ,第二次加载重量级别各队可视第一次加载情 况现场决定 。 模型至少需要承受 1g 2 的重 量 , k 由于模型 式 横梁 , 以加强塔处强度和刚度. 塔高 10 m, 2 m 高跨 比为 . , 1 塔柱采用双箱截面 , 斜拉索在 承受动荷载 , 弯曲变形很难控制 , 挠度不超出 2 m 0 m即要 019 为典 型的低塔结构 。 塔上柔性锚固 , 锚点为塔顶 , 面左右两侧拉索经过塔顶 塔 收稿 日期 :0 9 00 20 — 7 3 作者简介: 牵奇  ̄( 8 一, 四 川内江人, 1 6) 9 男, 大学本科, 究方 向: 梁 研 桥 设计 。 后仍 为连续结构 , 保证其受力连续性 。 锚接部分设加劲环 勾, 以提供足够的强度与刚度。 第 2 8卷 李奇 霏, : 于桥梁 结构模 型设计 等 关 3 3 主梁共四根 , 采用连续梁 , 箱形截面 , 在横梁连接部分 件分析只是 对模 型进行辅助校核和优化 ,得 出理想受力 设置横隔加劲板 , 加劲板为细小箱形梁 , 限度为 5 m除 状态下的结构 内力 , 0 m 但是更多的细节还需要实验来确定 。6up 竖 向支承区、压重区和索塔 附近梁段采用实腹板式横梁 模型 的制作必须要 有耐心 、 细心 、 心的心态 , 专 尺寸要精 外, 其余均为桁架式 , 桥面板采用板元结构 , 在纵梁上铺设 确。模 型中的每一部件都要根据设计好 的图纸精确选取 纸板 , 为桥面板 , 作 纸板为单层 白卡纸 , 以节省材料 。 行车 材料 , 保证模 型能按 要求安装起来 。 另外 , 还要 注意节点 道 宽 10 由两 侧 纵 梁 承 重 , 侧 纵 梁 中心 间距 9 m 0 m, 两 0 m, 的联 结 , 果 联 结 不 牢 固 , 能会 导 致 变 形 过 大 引 起 局 部 如 可 纵梁上铺设的纸板向外延伸 , 作为行车轨道。 采用铅线伞 破 坏 。 状斜拉索 , 拉索在主梁上不等间距锚固 , 主梁上 的锚 点即 为横 梁 所铺 位 置 。 矩形 纸杆制作起来 比较方便 ,模 型组同学经多次实 验 , 现 : 纸 杆 每 卷 一 层 的 方 向 上 可 以预 折 一 下 , 样 发 在 这 4 桥 梁 结 构模 型 受 力分 析 在 设 计 过 程 中 , 杆 件 的设 计 要 不 断 地 进 行 检 算 , 对 更 可 以保证模型变的更加工整平直 ,不易发生局部失稳破 坏。 在涂胶 的过程 中 , 注意涂胶 的量和涂胶 的部位 , 要 量 过大纸杆需要很 长时间才干 ;量少 了则会使纸杆各层粘 降低其使 用强度 。 另外 , 涂胶 的部位 以你要折 改截面尺寸 , 直至设计出较 为合理 的形式 , 这就使得计算 结不紧密 , 的那一部分为主 , 用厚纸片或电话卡均匀涂胶 , 保证各层 工作相当复杂 。 因此在模 型的设计过程 中, 采用合适的分 析软件 M ds ia 来进行 内力分析及截面 的校核工作 ( 见图 1 和表 2。 ) 纵 粱 截 面 都能很好 的粘结在一起 。 待涂胶完毕后 , 矩形木条不宜立 即抽出 , 若立 即抽 出, 纸杆中的胶在干燥过程 中会使其弯 曲, 降低纸杆强度 。 横 一 粱 I 1 截 面 一 6 结语 本次模型试验表明 , 桥梁 的模型 十分坚 固 , 足了竞 满 索 塔 截 面 赛 的要求 , 当荷 载加 到 3 k 时 , O g 挠度超 限。 此次模 型的缺 点在于材料 的截 面形式 、 尺寸大小设计过于保守。 泣索 图 1 构件 截面形状 表 2 主要构件 截面几何参数 通过这次 比赛 , 参赛选手对桥梁结构模型的施工 、 构 造原理和受力特点有了更 为深刻 的了解 ,在巩固理论知 识 的同时 , 提高 了大家的学 习兴趣和增强团队协作精神 , 同时也活跃 了科技创新氛 围, 丰富 同学们 的课余生活 。 参 考 文 献 由 M ds i 软件分析可知结构满足 大赛 的要求 ,其位 a 移最大为 6 m, 满足要求 。 m … 金伟 良. 0 1 2 5第一届全 国大学生结构设计竞赛作品选 0 编 [ . 京 : 国 建筑 工 业 出版 社 , 0 . M】 北 中 2 5 0 [ 2 ]朱慈勉 . 构力 学( 结 上册 ) . [ 北京 : 等教 育 出版社 , M] 高 20 0 4. 5 桥梁结构模型制作工艺 制作工艺是 比赛 中最为重要的环 节。理论计算 和软 ( 接第 3 ) 上 1页 成 D t e 数据集 , aSt a 并将数据交换为 X ML文档。 参考文献 : 5 总 结 [】马文峰. 1 数字资源整合研究[. J 中国图书馆学报, 0 , ) ] 2 2( . 0 4 2 梅立军 , 付小龙 , 刘启新 等 , 基于 S A的数据交换平台 O 目前 实现 的 D P主要 针对后 台使 用关 系型数 据库 [】 E 研究与实现[ . J计算机工程与设计,06( ) 】 20 , 9. 1 的应用系统 ,对 非关 系型数据库 的系统如基于 Lts o 开 u 3 羊牧 , 胡艳梅 , 罗婷. 数字化校园数据交换 中心的设计 发 的办公 自动化 系统 , 系统无 法直接进行数据交换 , 需通 [] 与实现[ _ J现代教育技术 , 0 ,) 】 2 6( . 0 1 过一个 We ev e b Sr c 架构来实现。 i