6up官网【真.博】

6up桥梁的设计与模型制作

时间:2021-04-07 06:07

  1. 桥梁有哪些种类? 基本有如下几种: 2.为什么有这样的设计? 人和车辆等通过桥梁时,桥面会弯曲,如果桥面弯曲的越厉害就越会发生危险。 同样的材料,同样的厚度,桥的跨度越大,越易弯曲。为防止桥面过于弯曲,可采用不 同的方法帮助桥面承担重量。 如: 梁式桥 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无

  桥梁的设计与模型制作 1. 桥梁有哪些种类? 基本有如下几种: 2.为什么有这样的设计? 人和车辆等通过桥梁时,桥面会弯曲,如果桥面弯曲的越厉害就越会发生危险。 同样的材料,同样的厚度,桥的跨度越大,越易弯曲。为防止桥面过于弯曲,可采用不 同的方法帮助桥面承担重量。 如: 梁式桥 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力(恒载和活载)的作用方 向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其它结构体系相比,梁内产生的弯矩最大, 通常需用抗弯能力强的材料(钢、木、钢筋混凝土等)来建造。 梁式桥还可分为:钢桁梁桥、T 型梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续钢构桥等。 图一 钢桁梁桥 1 图二 连续式梁桥 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 图七 下承式拱桥桥梁 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。6up,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 2 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, 结构的组成构件较轻,便于无支架悬吊拼装。我国在西南山岭地区和在遭受山洪泥石冲击等 威胁的山区河流上,以及对于大跨径桥梁,当修建其他桥梁有困难的情况下,往往采用吊桥。 悬索桥的样式图见下图所示: 图九 单跨式悬索桥 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 竖琴形斜拉桥 图十一 扇形斜拉桥 3 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 材料是否易得 石头 易 木材 易 混凝土 较难 钢铁 较难 成本 低 低 较高 高 .防火及防腐蚀性 较好 低 好 好 坚固度 较高 低 高 高 桥梁模型制作: 1. 自己设计并制作桥梁模型 要求:制作一个主桥面长 50cm 的桥梁模型。桥的总质量不能超过 100g。 材料:卡片,纸,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 。 2. 组成小组进行比赛 目的:建造一个接近实际的桥梁 要求:由人数相同的小组在相同时间进行比赛,桥长 4-8 米,宽不限,建成的桥至少能 承受一个人的重量。并由指导教师进行小组评比。 桥梁模型制作指导大纲 一、意义 桥梁承重结构模型是全国模型竞赛中最具挑战性的项目,从模型的设计、制作、实验到竞赛 的整个过程始终体现了对青少年成长有着深远意义的科学教育观,开展此项模型活动可以有 机地和教育课程改革相结合,是拓展型课程和研究型课程的极好题材。 二、制作材料的规定 1、整体结构的制作须使用桐木条,其规格在 2 毫米×2 毫米至 3 毫米×3 毫米之间(误差为+0.1 毫米),由运动员自行选择. 2、结构设计规定(具体规定) 4 3、结构制作规定 (1) 木条的连接使用胶水粘接完成 (2)结构中的木条可以弯曲,但不可以使用化学方法加工,不允许使用油漆、玻璃纤维等加 固包裹木条外表面 (3)木条不允许平行叠层粘接,两根平行木条之间的距离不得小于 2 毫米 (4)整个结构的制作应在竞赛前完成 三、案例 5 6 7