桥梁结构设计理论方案

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桥梁工程施工临时结构设计及案例分析

桥梁工程施工临时结构设计及案例分析

桥梁工程施工临时结构设计及案例分析模板1:科技风格1.引言本文档是关于桥梁工程施工临时结构设计及案例分析的详细文档。

旨在提供相关领域的技术指导,并通过案例分析来展示施工临时结构设计的实际应用。

2.背景介绍桥梁工程施工临时结构设计的背景和意义。

包括为确保施工期间的安全性和效率而采取临时结构设计的必要性。

3.施工临时结构设计原则详细介绍桥梁工程施工临时结构设计的原则。

包括安全性、可靠性、经济性、施工性等多个方面的考虑。

4.施工临时结构设计过程详细阐述桥梁工程施工临时结构设计的具体过程。

包括设计需求确定、结构选型、荷载计算、结构分析等多个步骤。

5.施工临时结构案例分析通过实际案例,分析不同类型桥梁工程施工临时结构的设计方案。

包括临时支撑结构、承重架设等多个方面的案例分析。

6.影响因素分析对施工临时结构设计中的影响因素进行分析。

包括地质条件、施工环境、设计要求等多个因素的影响。

7.施工临时结构安全管理介绍桥梁工程施工临时结构安全管理的重要性和方法。

包括临时结构监测、隐患排查、紧急预案等多个方面的安全管理措施。

8.结论总结桥梁工程施工临时结构设计及案例分析的关键点。

强调安全性和可靠性在施工过程中的重要性。

附件:本文档附带的相关附件包括设计图纸、分析报告等。

法律名词及注释:1.施工临时结构设计:指桥梁工程施工中为保证施工期间的安全性和效率而采取的临时性支撑、承重等结构的设计。

2.安全管理:指对施工临时结构进行监测、隐患排查等措施,确保施工过程中的安全性和可靠性。

模板2:正式风格1.介绍本文档是关于桥梁工程施工临时结构设计及案例分析的详细文档,旨在提供相关领域的技术指导,并通过案例分析来展示施工临时结构设计的实际应用。

2.背景及意义2.1 背景桥梁工程施工期间需要采取临时结构来支撑和承载工程施工的荷载,确保施工安全和施工效率。

2.2 意义施工临时结构设计的正确性和可靠性对于保障施工期间的安全和顺利进行具有重要意义。

桥梁结构设计原理第2章

桥梁结构设计原理第2章

钢筋混凝土结构设计理论的三个发展阶段

1、容许应力计算法 以弹性理论为基础的一种计算方法,不能如实 的反应构件截面的应力状态,不能正确的计算出结 构的承载能力。 2、破坏阶段计算法 20世纪30年代所提出,以弹塑性理论为基础的 一种计算方法,比容许应力计算法有了很大的进 步。 3、极限状态计算法 20世纪50年代所提出,是破坏阶段计算法的发 展。
影响正常使用或耐久性能的局部损坏
影响正常使用的振动
影响正常使用的其它特定状态
正 常 使 用 极 限 状 态
(承):刚体失去平衡,材料强度不足,结
极限状态的 表现形式:
构转变为机构,失稳
(正):过大的变形,影响正常使用或耐久 性能的局部损坏,过大的振动
注意
结构或构件能否完成预定功能与结构的作用效应S与结 构的抗力R有关。 由此可采用结构的功能函数 Z = R – S 来描述结构完成 预定功能的状况。因抗力R和S均具有随机性,所以只能用功
三、混凝土结构的耐久性设计
1、耐久性问题 (1)混凝土损伤 (2)钢筋的锈蚀、脆化、疲劳、应力腐蚀等 (3)钢筋与混凝土之间黏结锚固作用的削弱 2、影响耐久性的因素 (1)混凝土碳化 (2)化学侵蚀 (3)碱集料反应 (4)冻融破坏 (5)温度变化的影响
(2)作用长期效应组合
M QiK 459.7 /(1 ) 385.98kN m
• 作用长期效应组合设计值为:
M ld M Gik 2 j M Qjk
i 1 j 1 m n
M Gk 21M Q1k 22 M Q 2 k 552 0.4 385.98 0.4 40.6 722.63kN .m
第二章
钢筋混凝土结构设计基 本原理

桥梁概念设计与分析理论

桥梁概念设计与分析理论

桥梁概念设计与分析理论一:桥梁属性与结构形式1.1桥梁的属性科学:分析实验桥梁工程{ 技术:研发应用艺术:创造美学1.2 桥梁结构的分类用途:人行桥,公路桥,铁路桥,公铁两用桥,城市桥,管道桥,明渠桥材料:石桥,木桥,钢桥,混凝土桥,预应力混凝土桥(主跨90米,在中小跨度范围内已占绝对有优势,在大跨度范围内它正在同钢桥展开激烈竞争。

它主要承重结构用预应力钢筋混凝土结构的桥梁。

附加预应力混凝土:预应力混凝土,为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象,在构件使用(加载)以前,预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉区预先受压力。

这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生拉力时,首先抵消受拉区混凝土中的预压力,然后随荷载增加,才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现,这就叫做预应力混凝土。

)钢——混凝土组合结构桥结构形式:梁桥拱桥斜拉桥悬索桥组合桥斜拉—悬索协作体系规模跨径:小桥(8~30米) 中桥(30~100) 大桥(100~1000) 特大桥(大于1000)1.3桥梁结构形式与合理跨度范围(1)梁桥简支梁桥的跨度一般不超过70M,最有竞争力的跨度范围50M以下等截面连续桥梁的合理跨度范围在30~110M,优势跨度范围50~80 变截面连续桥梁或连续钢结构桥的合理跨度50~350M,最有竞争力的跨度范围100~300M(2)~(3)拱桥合理跨度范围600M以下,最有竞争力40~450M(4)系杆拱桥合理40~800M 最有竞争力150~1200M(5)斜拉桥合理80~1500M 最有竞争力150~1200M(6)悬索桥合理200以上,500以上最有竞争力二:桥梁设计准则2.1 桥梁设计的基本目标安全实用经济美观2.2安全性和试用性(1)承载能力极限状态1 结构或构件达到材料极限强度2 结构或构件达到稳定极限承载力3 达到疲劳或断裂极限4 结构整体可以作为刚体产生明显的滑移或转动,或存在倾覆的危险5 节点破坏,结构转变为机动体系6 由于材料的塑性变形或长期徐变变形过大,或由于裂缝引起的刚度下降,挠度过大等,致使桥梁不在能继续承载或使用。

桥梁初步设计方案

桥梁初步设计方案

桥梁初步设计方案1. 引言桥梁是连接两个地理区域的重要结构,具有承载交通、人员和货物的功能。

在设计一座桥梁时,需要综合考虑多个因素,如地理环境、交通流量、设计标准等。

本文档将介绍一种桥梁初步设计方案,包括桥梁类型、材料选择、荷载计算等内容。

2. 桥梁类型选择在进行初步设计之前,需要确定桥梁的类型。

常见的桥梁类型包括悬索桥、斜拉桥、拱桥、梁桥等。

每种类型的桥梁都有其独特的特点和适用场景。

根据需要设计的桥梁所处的环境和要求,选择合适的桥梁类型是非常重要的。

在本次设计中,考虑到桥梁跨度较大且需要较高的刚度和稳定性,我们选择设计一座梁桥。

梁桥以梁体为主要承载结构,并通过墩柱将荷载引导到地基上,具有较高的刚度和稳定性,适用于大跨度的桥梁设计。

3. 材料选择梁桥的主要材料包括混凝土和钢材。

混凝土具有耐久性和抗压性好的特点,在梁体的承载能力方面表现良好;而钢材则具有高强度和韧性,适合用于构建梁体的支撑结构。

因此,我们选择使用混凝土作为梁体的主要材料,结合钢材作为支撑结构的材料。

为了保证混凝土梁体的质量,我们将按照国家标准GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》和GB/T 50428-2007《桥梁施工质量验收规范》进行设计和施工。

4. 荷载计算桥梁设计中,荷载计算是一个关键的环节。

合理的荷载计算能够确保桥梁的承载能力满足设计要求。

常见的桥梁荷载包括静荷载、动荷载和温度荷载等。

4.1 静荷载静荷载是指桥梁在没有外部作用力的情况下所受到的荷载。

静荷载包括自重荷载和偶然荷载。

自重荷载是指桥梁结构自身的重量,包括桥面荷载、梁体荷载等。

偶然荷载是指桥梁在特定情况下承受的非永久性荷载,包括行人荷载、车辆荷载等。

4.2 动荷载动荷载是指桥梁受到的运动荷载,包括行驶在桥梁上的车辆的荷载。

根据设计要求和当地交通流量等因素,我们可以根据规范和经验进行动荷载的计算。

4.3 温度荷载温度荷载是由于温度变化引起的结构变形而导致的荷载。

桥梁结构设计(全文)

桥梁结构设计(全文)

桥梁结构设计(全文)一、我国桥梁设计现状总体来讲我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善,在桥梁设计领域,特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。

结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。

许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。

二、桥梁设计的注意事项(一)应该更加重视结构的耐久性问题。

国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究,也取得了不少成果。

这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。

而且,长期以来,人们一直偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的学习。

结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。

国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。

(二)重视对疲劳损伤的研究。

桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。

由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。

如果宏观裂纹不得到有效控制,极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。

早期疲劳损伤往往不易被检测到,但其带来的后果往往是灾难性的,故而对疲劳损伤的研究需要引起足够的重视。

(三)充分重视桥梁的超载问题。

桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。

超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。

桥梁设计方案

桥梁设计方案

桥梁设计方案1. 引言本文档旨在提供一份桥梁设计方案,以满足特定的工程需求并确保结构的安全和可靠性。

2. 工程概述本工程旨在设计一座横跨江河的桥梁,连接两个城市,满足道路交通的需要。

桥梁设计考虑到以下几点:- 跨度:本工程要求跨越宽度为X米的江河,确保桥梁的合适长度。

- 车流量:预测每天的车流量为Y辆,桥梁的设计需考虑道路交通的需求。

- 基本功能:桥梁应具备安全、耐久、易维修等基本功能。

3. 桥梁设计方案3.1 结构类型本工程拟采用悬索桥设计作为桥梁结构类型。

悬索桥以其良好的跨越能力和美观的外观而被广泛采用。

3.2 桥梁材料为确保桥梁的强度和稳定性,拟使用高强度钢材作为主要材料。

钢材具备良好的抗拉强度和耐腐蚀性能,能够满足桥梁的需求。

3.3 结构设计(详细参数请参见附录)- 主塔设计:采用钢管结构,确保主塔的稳定性和承载能力。

- 悬挂索设计:采用高强度钢索,确保悬挂索的强度和耐久性。

- 锚固设计:采用混凝土支座作为桥梁的基础,确保桥梁的稳定性和安全性。

- 桥面设计:采用钢材结构与混凝土桥面板相结合,确保桥面的强度和稳定性。

3.4 施工方案本工程的施工方案应考虑到以下几个主要方面:- 施工时间:在交通不繁忙的时段进行施工,减少对道路交通的影响。

- 施工队伍:精选专业的施工团队,确保施工过程的质量和效率。

- 施工安全:采取必要的安全措施,保障施工过程中的人身安全和物资安全。

4. 风险评估在桥梁设计和施工过程中,可能会存在一些风险因素,需要采取相应的措施进行风险评估和预防。

主要的风险因素包括但不限于:自然灾害、工程材料质量、设计误差等。

在本工程中,我们将制定相应的风险管理计划,确保风险能够得到控制和管理。

5. 结论本文档提供了一份桥梁设计方案,涵盖了工程概述、结构类型、桥梁材料、结构设计、施工方案以及风险评估等方面的内容。

此设计方案将确保桥梁的安全、可靠,并满足预期的工程需求。

6. 附录附录中包括了桥梁结构的详细参数和工程设计图纸,供参与工程实施的相关人员参考。

单跨结构模型设计理论方案

单跨结构模型设计理论方案

单跨结构模型设计理论方案概述:单跨结构是指桥梁或建筑中仅有一个支座的结构形式。

其设计要求的主要目标是满足结构强度、稳定性和耐久性等方面的要求。

在设计中,需要综合考虑各种力的作用,包括荷载力、温度效应、地震力和风力等。

设计理论:在单跨结构模型设计中,应遵循以下设计理论:1.荷载理论:根据工程项目的具体情况,确定适当的荷载标准和荷载组合,并进行荷载计算和分析。

2.钢材理论:选择合适的钢材材料,并根据钢材的力学性能,进行结构设计和验算。

3.混凝土理论:选择合适的混凝土材料,并根据混凝土的力学性能,进行结构设计和验算。

4.稳定性理论:根据结构的几何形态和荷载条件,对结构的稳定性进行分析和验算,以确保结构的安全可靠性。

设计步骤:1.确定结构形式和荷载情况:根据工程项目的要求和实际情况,确定结构的形式,例如梁式桥、拱桥或悬索桥等,并确定荷载的类型和大小。

2.结构分析和荷载计算:利用相关的结构分析软件,对结构进行静力分析和荷载计算,得出结构的内力和反力等结果。

3.设计受力构件:根据结构的内力情况,对受力构件进行合理的选择和设计,包括梁、柱、桩基等。

4.校核和验算:对设计的受力构件进行校核和验算,确保其强度、稳定性和耐久性等达到设计要求。

5.绘制设计图纸:根据设计结果,绘制详细的设计图纸,包括结构图、构造图和施工图等。

设计流程:1.工程前期准备:收集工程项目的相关资料,包括土地、地质、水文和荷载等方面的资料,并进行调研和勘察。

2.结构形式确定:根据工程项目的要求和实际情况,确定合适的结构形式。

3.荷载计算和分析:根据荷载标准和荷载组合,进行荷载计算和分析,得出荷载参数。

4.结构分析和设计:利用结构分析软件,对结构进行强度、稳定性和耐久性等方面的分析和设计。

5.结构验算和优化:对设计结果进行验算,校核设计的受力构件是否满足强度、稳定性和耐久性等要求,如不满足则进行优化。

6.设计图纸绘制:根据设计结果,绘制详细的设计图纸,并编写设计报告。

桥梁结构总体设计原则及设计方案

桥梁结构总体设计原则及设计方案
中、小桥的车行道路缘石之间的宽 度,宜与两端道路路缘石之间的宽度 相同;大、中桥的车行道宽度,可取 两端道路车行道有效宽度的总和(不 计分车带),但必须采用变宽缓和段 连接;
为保证桥面排水需要,桥面应设置 横坡。横坡 坡度一般为1.5%~2%。
六、桥梁横断面设计
道路横断面 桥梁横断面
七、桥梁纵断面设计
结构尺寸 施工方案
技术指标 经济指标
环境影响
景观效果
编制方案
总体设计的原则
一、设计的一般要求
(1)适用方面要求:必须保证桥上车辆和行人的通畅, 满足交通量增长需求,桥下要满足泄洪、通车、通航等的 要求。确定桥上安全设施的设置、桥下最不利净空,进行 合理的总体布置。 (2)经济上的要求:应体现经济上综合效益的合理性。 因地制宜、就地取材、合理选用适当桥型。满足快速施工 要求,尽可能减少中断交通的施工。同时考虑养护、维修 等方面的问题。 (3)结构和构造要求:桥梁结构及其各部分构件,在制 造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、 稳定性和耐久性 (4)施工要求:桥梁结构应便于制造和架设,尽量采用 先进的施工工艺,保证工程质量、施工进度和施工安全。 (5)美观上的要求:特别是城市立交和城市桥梁,应给 人以美感,与周围环境协调,关键是结构的合理布局,受 力明确、各部尺寸比例协调、简洁、通透。 (6)环保上的要求:应综合考虑施工及运营时期对周围 环境的影响。在施工期间的施工噪音、弃碴、降尘、废水 等的处理。以及运营时期的车辆噪音、路面排水等的综合 防治。对于重点地段对环境的影响应进行专题研究。
断面。设计流量洪水通过时,桥下 过水断面所产生的冲刷。
——控制过水断面,满足设计 洪水流量要求。
局部冲刷: 桥梁墩台阻水引起的墩台处的

桥梁结构的优化设计方法与实践案例分析

桥梁结构的优化设计方法与实践案例分析

桥梁结构的优化设计方法与实践案例分析引言:作为建筑工程行业的教授和专家,我从事建筑和装修工作多年,并积累了丰富的经验。

在这篇文章中,我将针对桥梁结构的设计和优化展开讨论,并且结合实践案例进行分析。

通过这篇文章,我希望能够向读者介绍桥梁结构设计的一些基本原理和方法,以及在实际工程项目中的应用。

一、桥梁结构优化设计的意义桥梁作为交通运输系统的重要组成部分,其结构设计的合理与否直接关系到桥梁的安全性、耐久性和经济性。

因此,桥梁结构的优化设计十分重要。

通过优化设计,可以最大限度地提高桥梁的承载能力,减少材料的使用量,降低造价,提高工程的效益。

二、桥梁结构优化设计的基本原理和方法1. 确定设计参数和目标:在进行桥梁结构优化设计之前,首先需要明确设计参数和目标。

设计参数包括桥梁的跨度、纵横坡度、截面形式等,而设计目标可以是承载力最大化、材料使用最小化、经济性最好等。

确定了设计参数和目标后,才能进行优化设计。

2. 建立数学模型:桥梁结构是一个复杂的力学问题,为了进行优化设计,需要建立合适的数学模型对其进行描述。

常用的数学模型包括有限元模型、弹性理论模型等。

通过建立数学模型,可以定量地分析、计算桥梁结构的力学性能,并为优化设计提供参考。

3. 选择设计变量和约束条件:在进行桥梁结构优化设计时,需要选择适当的设计变量和约束条件。

设计变量可以是桥梁的几何参数、材料参数等,而约束条件可以是承载能力的限制、材料的使用量限制等。

通过灵活选择设计变量和约束条件,可以得到不同类型的优化设计结果。

4. 优化算法和技术选择:桥梁结构的优化设计需要借助于优化算法和技术。

目前常用的优化算法包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等。

优化技术可以是单目标优化技术、多目标优化技术等。

通过选择合适的优化算法和技术,可以高效地进行桥梁结构的优化设计。

三、实践案例分析下面简要介绍一个实际的桥梁结构优化设计案例,以便读者更好地理解优化设计的过程。

在某个工程项目中,需要设计一座跨径50米的公路桥梁。

桥梁设计手册

桥梁设计手册

桥梁设计手册介绍本文档是一份桥梁设计手册,旨在提供桥梁设计的基本原则和指导。

其中包括桥梁设计的要求、设计流程和常见问题的解决方法等内容。

桥梁设计的基本原则- 安全性:桥梁设计应优先考虑安全性,确保桥梁结构能够承受正常和异常的荷载,并保证使用寿命。

- 经济性:桥梁设计应尽可能节约材料和成本,同时保持结构的稳定性和功能性。

- 可持续性:桥梁设计应考虑环境保护和资源可持续利用的原则,减少对环境的影响。

- 美观性:桥梁设计应考虑结构的美观性和融入周围环境的能力。

桥梁设计的要求- 荷载要求:桥梁设计应根据预计的荷载类型和大小确定结构的承载能力,并保证安全性。

- 基础要求:桥梁设计应确保桥梁的基础结构能够承受荷载并保持稳定。

- 结构要求:桥梁设计应根据不同的跨度、土壤条件和荷载情况选择合适的结构形式,如梁式桥、拱桥或悬索桥等。

- 施工要求:桥梁设计应考虑施工的可行性和安全性,确保施工过程中的顺利进行。

桥梁设计的流程1. 方案设计:确定桥梁的基本参数和结构形式,并进行初步设计和计算。

2. 详细设计:对桥梁的各部分进行细化设计,包括构件的尺寸、材料和连接方式等。

3. 结构计算:进行桥梁的结构计算,包括受力计算、挠度计算和稳定性分析等。

4. 施工准备:编制施工图纸和施工方案,准备施工所需的材料和设备。

5. 施工监督:监督桥梁施工过程中的质量和安全,及时发现和解决问题。

6. 结果评估:对已完成的桥梁进行评估和检验,确保符合设计要求和标准。

常见问题解决方法- 荷载超限:增加桥梁的承载能力或减小荷载,如加固桥梁结构或限制车辆负载。

- 土壤条件差:采用适当的基础设计和土壤加固措施,如桩基础或地基加固。

- 施工难题:采用合适的施工方法和工艺,如施工模拟和先进技术设备的应用。

以上是本桥梁设计手册的简要介绍,详细内容请参考相关标准和指南。

务必在设计过程中遵循安全和法律规定,并遵循工程伦理。

论建筑桥梁结构设计理论分析

论建筑桥梁结构设计理论分析

论建筑桥梁结构设计的理论分析摘要:内容主要针对桥梁美学设计理论、桥梁结构系统以及桥梁设计相关体系中不够完善的一些问题笔者进行了论述。

关键词:设计理论;桥梁设计;桥梁结构系统1桥梁自身美学设计这是所有桥梁设计决的原则,跨线桥也不例外。

跨线桥的适用性和安全性是最基本的要求,利用现代化的辅助设计手段完全可以实现。

经济性和美观性在本质上并不矛盾,在多数情况下只要合理的规划和设计,就能同时满足经济和美观的要求;如果二者在某些情况下出现矛盾,因跨线桥投资比例小,而对景观贡献大,故笔者倾向于“美观为主”,在桥梁设计中重视美学设计,使跨线桥成为美学和技术的统一体。

桥梁结构之美在于独特的造型,合理的惊讶比例,生动的韵律和色调、明暗与装饰的适当匹配,其中应把桥梁结构的造型和谐与良好的比例放在首位,使之具有秩序感和韵律感。

跨线桥本身的线条宜乘法明快、轻巧纤细、连续流畅,使高速运动着的人们在瞬间的一瞥中得到明确的印象。

跨线桥各构件之间应取得充分协调,此时作为桥梁整体就会有如音乐旋律,纵以美感,这种协调主要借助于比例、匀称、平衡、韵律、重复、交替、层次等手法来完成。

有时也可以突破几何对称的传统布局,因地制宜地采用百对称结构,使桥型构思新奇、妙趣横生。

此外,桥孔的合理布置、上部结构和下部墩台和谐继往开来及桥面合理设置竖曲线也是创造跨线桥整体美的重要手段。

2桥架结构系统桥梁是由多种材料、不同结构组合而成的复杂系统。

桥梁结构系统的要素、结构、功能及环境的简要示意图。

桥梁结构系统是桥梁工程大系统的一个子系统,不同的桥梁结构体系又构成各个更低层次的子系统。

要素中的各种基本构件也构成一个层面上的系统,有其自身的要素、结构、功能和环境。

桥梁结构系统整体不等于部分之和。

单个基本构件,比如单个梁构件,是无法实现跨越峡谷甚至海峡的目的的,而多个构件按照一定的构造规则组成悬索桥或斜拉桥就可以实现。

结构系统的整体功能取决于构件单元、结构体系和环境状况,其中起决定性的是系统的结构,通常只有大跨斜拉桥和悬索桥才能作为跨海大桥的候选桥型,对抗震性能要求较高的地区,应选用抗震性能较好的结构系统,如连续刚构、斜拉桥等,或对连续梁等桥型进行结构的改进,设计支座单元,达到减震目的。

桥梁钢—混凝土组合结构设计原理(第二版,)2017

桥梁钢—混凝土组合结构设计原理(第二版,)2017

桥梁钢—混凝土组合结构设计原理(第二版),2017一、绪论1.1 组合结构的概念桥梁钢—混凝土组合结构是一种由钢结构和混凝土结构组合而成的结构,在桥梁工程中具有广泛的应用。

1.2 发展历史组合结构在桥梁工程中的应用可以追溯至19世纪,随着材料科学和结构设计理论的不断发展,组合结构的设计原理也得到了不断完善。

二、桥梁钢—混凝土组合结构的优势2.1 结构性能优越钢和混凝土两种材料各自具有不同的优势,组合结构能够充分发挥两种材料的性能,提高桥梁的承载能力和抗震性能。

2.2 施工便利钢—混凝土组合结构能够充分利用工厂化生产的优势,实现模块化设计和快速施工。

三、桥梁钢—混凝土组合结构设计原理3.1 结构设计原则组合结构的设计原则包括梁板结构设计、腹板设计、节点设计等方面,需要考虑材料的组合、连接和受力性能。

3.2 荷载分析在进行组合结构设计时,需要对荷载情况进行详细的分析,包括静载荷、动载荷以及风荷载等。

四、桥梁钢—混凝土组合结构设计方法4.1 构件设计桥梁钢—混凝土组合结构的设计需要对构件进行合理的设计,包括梁板、腹板、拉杆等构件的设计。

4.2 连接设计钢—混凝土组合结构的连接设计是关键,需要考虑连接的刚度、强度和耐久性,以确保整个结构的稳定性和安全性。

五、桥梁钢—混凝土组合结构的应用5.1 欧洲经典案例欧洲地区有许多著名的桥梁钢—混凝土组合结构案例,例如米兰大桥、巴黎埃菲尔铁塔等。

5.2 我国发展现状近年来,随着我国桥梁建设的快速发展,桥梁钢—混凝土组合结构在我国也得到了广泛应用,例如深圳湾大桥、杭州湾大桥等。

六、桥梁钢—混凝土组合结构的未来发展随着材料科学和工程技术的不断进步,桥梁钢—混凝土组合结构在未来将会有更广阔的发展前景,可以结合新材料和新技术,实现轻质化、高强度化和耐久性的提升。

七、结论桥梁钢—混凝土组合结构作为一种高效、节能、环保的结构形式,在桥梁工程中具有重要的应用价值。

相信随着工程技术的不断进步和设计理论的不断完善,将会有更多具有创新性的桥梁钢—混凝土组合结构问世,为桥梁工程的发展贡献更多力量。

桥梁结构设计优化方案

桥梁结构设计优化方案

桥梁结构设计优化方案
桥梁结构设计优化方案指的是通过改进和创新设计,提高桥梁结构的性能和效率,以实现更好的安全性、经济性和可持续性。

在制定优化方案时,可以考虑以下几个方面:
1. 材料选择和强度设计优化:选择适合桥梁的材料,并进行合理的强度设计,以在保证结构强度的前提下减少材料的使用量。

可以考虑使用新材料,如高性能混凝土和复合材料等,以提高桥梁的耐久性和重量轻。

2. 结构形式和布局优化:根据桥梁的跨度、地形和交通需求等情况,选择合适的结构形式和布局。

可以考虑采用悬索桥、斜拉桥、拱桥等新型结构形式,以提高桥梁的承载能力和稳定性。

3. 动力学和风载分析优化:对桥梁进行动力学和风载分析是优化设计的重要环节。

通过对桥梁的动力响应和风荷载进行精确计算和仿真,可以优化桥梁的结构和支座形式,以提高桥梁的抗震性能和抗风能力。

4. 建筑技术和施工工艺优化:在设计阶段考虑施工工艺和建筑技术,以提高施工效率和质量。

可以使用预制构件和现代建筑技术,如技术性装配式建筑(TAA)和全息影像(HDI)等,
以减少施工时间和成本,并提高桥梁的整体品质。

5. 维护和管理优化:维护和管理是桥梁寿命周期的重要组成部分。

通过合理的维护和管理策略,可以延长桥梁的使用寿命和提高运营效率。

可以利用无损检测技术和智能监测系统等,及
时发现和修复结构缺陷,以保持桥梁的安全性和可靠性。

综上所述,桥梁结构设计优化方案是多方面的,需要综合考虑材料选择、强度设计、结构形式、动力学分析、风载分析、建筑技术、施工工艺、维护管理等因素。

只有在这些方面的综合考虑下,才能实现桥梁结构设计的最优化。

桥梁初步设计方案

桥梁初步设计方案

桥梁初步设计方案桥梁初步设计方案为了满足城市交通需求,我们拟建设一座横跨河流的桥梁。

根据项目要求和地理情况,我们提出以下初步设计方案。

1. 桥梁类型:考虑到河流的宽度和地质条件,选择钢筋混凝土连续梁桥作为桥梁类型。

这种桥梁结构稳定,承载能力较大,适合用于中小型跨度的桥梁。

2. 桥梁位置:通过地形测量和交通状况分析,确定桥梁位置为距离两岸地面较高且交通繁忙的区域。

这样可以提高桥梁使用效率,减少交通堵塞。

3. 桥梁跨度:根据河流的宽度和地质调查结果,初步确定桥梁总跨度为80米。

同时,根据交通流量和设计标准,确定每个孔跨度为20米。

4. 桥梁形式:选择三孔连续梁桥作为桥梁的形式。

中孔采用50米的主跨,两边孔为30米的辅跨。

这样的设计能够最大限度地减小桥梁的自重和提高结构的承载能力。

5. 桥梁高度:根据水文调查结果,确定桥梁设计高度为10米。

这样可以保证桥梁在不同水位时不会被淹没,同时也兼顾了航行的需要。

6. 桥梁基础:根据地质勘探结果,选择混凝土桩作为桥梁基础。

桥墩的位置和数量将根据地质条件和桥梁荷载计算进行设计。

7. 桥面铺装:桥梁的上部结构将使用钢筋混凝土板作为桥面铺装。

这种铺装材料耐久性强,抗震能力好,适合长期承受车辆和行人的使用。

8. 防护设施:为了保证行人和车辆的安全,将在桥梁两侧设置防护栏杆。

防护栏杆的高度和材料将根据设计标准进行确定。

9. 桥梁附属设施:为了方便行人和车辆的通行,将在桥梁两侧设置人行道和车道。

同时,根据交通流量和设计标准,设置路灯和交通指示标志。

10. 环境影响评价:在桥梁建设过程中,将进行环境影响评价,并采取相应的措施减少对环境的负面影响。

通过以上初步设计方案,我们能够满足城市交通的需求,提高道路通行效率,改善市民的出行条件。

同时,桥梁的结构设计和安全设施的设置能够保证人车安全,减少交通事故发生的可能性。

高等桥梁结构理论第二版教学设计

高等桥梁结构理论第二版教学设计

高等桥梁结构理论第二版教学设计1. 简介在本次教学设计中,我们将集中讨论高等桥梁结构理论的第二版。

本教学设计的目标是让学生掌握桥梁结构理论的基本概念、现代结构分析和设计方法,以及桥梁结构在现代工程中的应用。

本课程为高等工程课程,适用于土木工程、机械工程和建筑工程等专业的学生。

2. 教学目标•理解桥梁结构的基本概念和术语;•掌握桥梁结构的分析和设计方法;•学会使用计算机模拟工具分析和设计桥梁结构;•了解桥梁结构在现代工程应用中的实际情况;•培养学生团队合作和沟通能力。

3. 课程安排3.1. 第一周主题:桥梁结构的基本概念和术语•介绍桥梁结构的定义和分类;•解释桥梁结构的主要组成部分;•讨论桥梁结构的基本形式;•介绍桥梁结构的荷载和响应。

3.2. 第二周主题:桥梁结构的力学分析和设计方法•讨论桥梁结构的力学模型;•介绍桥梁结构的静力分析方法;•解释桥梁结构的动力分析方法;•介绍桥梁结构的设计方法。

3.3. 第三周主题:计算机模拟工具的应用•介绍桥梁结构计算机模拟软件及其应用;•指导学生使用计算机模拟工具分析和设计桥梁结构。

3.4. 第四周主题:桥梁结构在现代工程中的应用•介绍桥梁结构在现代工程中的应用实例;•讨论桥梁结构在不同环境和应用场景下的需要满足的性能指标;•解释桥梁结构在不同外部荷载下的响应特性。

3.5. 第五周主题:综合案例分析实践•学生根据所学知识,自主研究桥梁结构综合案例;•提供辅导和指导,支持学生进行独立思考和讨论;•最终,学生要以小组形式呈现实践结果,包括结构分析报告、设计方案、组装模型等。

4. 学生评估学生的评估将分为两个方面:4.1. 课程表现•参加课堂讨论和问答;•完成作业和测验;•与同学合作完成实验项目。

4.2. 个人表现•参加小组讨论和合作项目;•提交结构分析报告、设计方案、组装模型等;•最终考试成绩。

5. 总结本教学设计旨在使学生能够掌握桥梁结构理论的基本概念和现代分析、设计方法,并能够了解桥梁结构在现代工程中的应用实例。

桥梁建筑模型方案

桥梁建筑模型方案

桥梁建筑模型方案桥梁建筑模型是一种能够以小比例展示真实桥梁结构的模型。

在建筑设计和工程规划中,桥梁模型可以作为重要的工具,帮助设计师和工程师更好地观察和分析桥梁的结构、稳定性和可行性。

本文将介绍一个桥梁建筑模型方案,并详细阐述其设计原理和制作过程。

首先,我们选择一座具有代表性的悬索桥作为模型的设计对象。

悬索桥是一种横跨两座塔之间,通过主缆和吊杆来分担桥梁自重和荷载的桥梁结构。

悬索桥的结构复杂,但具有较高的稳定性和承重能力,因此适合作为桥梁建筑模型的设计对象。

在模型设计中,首先需要确定模型的比例尺。

由于悬索桥通常较长,为了保证模型的可行性,我们选取较小的比例尺,如1:100或1:200。

然后,根据比例尺和实际桥梁的尺寸,确定模型的整体尺寸和构造比例。

接下来,需要根据实际桥梁的结构特点,设计模型的结构形式。

悬索桥的主要结构包括主桥面、主缆、吊杆和塔。

在模型设计中,可以利用适当的材料来代替实际桥梁中的材料,如纸张、木材或塑料。

主桥面可以使用平面板,通过悬挂在主缆上的小拉杆来保持水平。

主缆可以使用细线或钢线制作,吊杆可以使用小直径的竖直线材固定在主缆上。

塔可以使用纸张或木材制作,通过粘合剂固定在模型的基座上。

在模型制作中,需要注重细节的处理。

例如,可以在主缆上标注出各吊杆的位置和数量,并使用颜色区分各部分。

同时,可以在模型的侧面或底座上添加一些说明标签,简要介绍悬索桥的结构原理和建造过程。

模型制作完成后,可以通过不同角度和距离来观察和欣赏。

可以通过在模型下方加入光源,营造夜晚的效果,进一步突出悬索桥的美感。

此外,还可以通过在模型下方设置一块镜子,将悬索桥的倒影投射出来,增强整体的艺术感。

总结起来,桥梁建筑模型方案是一个有挑战性的设计任务。

通过选择适当的比例尺、结构形式和材料,并注重细节的处理,可以制作出具有真实感和艺术价值的悬索桥模型。

这不仅有助于加深对悬索桥结构的理解,也能够为建筑师和工程师的设计工作提供一个重要的参考工具。

11米跨径简支梁桥的设计方案

11米跨径简支梁桥的设计方案

11米跨径简支梁桥的设计方案一、引言梁桥作为交通运输领域中常见的桥梁形式之一,在城市道路和农村交通中起着重要的作用。

本文将针对一座跨度为11米的简支梁桥进行设计方案的探讨和讲解,旨在提供一种具有可行性和可靠性的梁桥设计思路。

二、桥梁类型选择在选择适合跨度为11米的梁桥类型时,简支梁桥是一种常见且经济实用的选择。

简支梁桥的特点是梁两端支座不受水平力的约束,简化了结构形式,降低了桥梁建设成本。

三、梁材料选择钢筋混凝土是常用的梁材料之一,具有良好的耐久性和承载能力。

在本设计方案中,我们选择了C30的钢筋混凝土作为梁桥主体的材料。

C30的强度等级能够满足11米跨度简支梁桥的承载要求。

四、桥面铺装选择桥面铺装的选择应考虑到行车安全性和经济性。

在本设计方案中,我们建议选择沥青路面作为桥面铺装材料。

沥青路面具有良好的抗滑性能和减震效果,能够提升行车的舒适性和安全性。

五、桥墩设计桥墩是梁桥的支撑结构,直接影响桥梁的承载能力和稳定性。

在11米跨度的简支梁桥中,我们建议采用矩形桥墩作为支撑结构。

矩形桥墩具有简单的结构形式和良好的承载能力,适合应对一般交通荷载。

六、梁底部纵向钢筋布置梁底部纵向钢筋的布置是梁桥设计中的重要环节,直接关系到梁的承载能力和受力性能。

在本设计方案中,我们采用等距布置的方式进行梁底部纵向钢筋的设置,以保证梁的整体受力均匀,并提高梁的抗弯能力。

七、梁顶部纵向钢筋布置梁顶部纵向钢筋的布置同样需要考虑梁的承载能力和受力性能。

在本设计方案中,我们采用等距布置的方式进行梁顶部纵向钢筋的设置,以增强梁的抗弯和抗剪能力,并提高桥梁的整体稳定性。

八、横向钢筋布置横向钢筋的布置是为了增加梁的抗剪能力和承载能力。

在本设计方案中,我们采用合理的横向钢筋布置密度,均匀分布在梁的截面上,以提高梁的整体稳定性和承载能力。

九、桥梁施工方案对于11米跨度的简支梁桥,施工方案应充分考虑施工时间、成本和质量。

在本设计方案中,我们建议采用预制梁的施工方式,以提高施工效率和质量。

桥梁建筑常见方案

桥梁建筑常见方案

桥梁建筑常见方案桥梁在人类历史上扮演着重要的角色,连接着不同地区、丰富了交通运输系统,方便人们的出行。

随着科技的发展和人们对桥梁安全性和美观性的要求提高,桥梁建筑方案也呈现出多样化、创新化的趋势。

下面将介绍一些桥梁建筑常见方案。

一、梁式桥梁式桥是最为常见的桥梁建筑方案之一,由桥面板和梁组成。

梁式桥的设计相对简单,可以用于跨越短距离的河流或公路。

梁式桥的主要特点是稳定性好、施工简单、工期短。

梁式桥可以采用预制混凝土梁或钢箱梁,也可以采用现浇钢筋混凝土梁。

二、拱桥拱桥是一种采用拱形结构的桥梁,它利用拱形的受力特性来支撑桥面的重量。

拱桥具有结构稳定、承重能力强、美观大方的特点。

拱桥的伸缩性和变形能力相对较小,因此适用于跨越较小的河流或公路。

拱桥可以采用石拱、砖拱、钢拱或预制混凝土拱。

三、斜拉桥斜拉桥是一种采用斜向索链或钢缆进行受力的桥梁。

斜拉桥的主要特点是结构轻巧、承重能力强、视觉效果好。

由于采用斜向索链或钢缆,斜拉桥可以跨越较大跨度的河流或公路。

斜拉桥的主梁可以采用桁架梁、箱梁或悬臂梁。

四、悬索桥悬索桥是一种采用悬挂在主塔上的缆索进行受力的桥梁。

悬索桥的主要特点是跨度大、结构简单、视觉效果好。

悬索桥的主梁一般采用钢箱梁或箱梁,悬挂在缆索上。

悬索桥通过调整缆索的张力来平衡主梁的重量和荷载。

五、矮塔桥矮塔桥是一种采用较矮的桥墩进行支撑的桥梁。

矮塔桥的主要特点是桥墩高度低、视觉效果好。

矮塔桥可以采用梁式、拱形、斜拉或悬索等结构形式。

六、复合结构桥复合结构桥是一种采用多种结构形式相结合的桥梁。

复合结构桥可以充分发挥各种结构形式的优点,弥补各种结构形式的不足。

复合结构桥的设计和施工难度较大,要求对各种结构形式有深入的了解和准确的计算。

综上所述,桥梁建筑常见方案包括梁式桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥、矮塔桥和复合结构桥等。

每种桥梁建筑方案都有其独特的优点和适用范围,工程设计师需要根据具体情况选择合适的方案。

未来,随着科技的不断进步,桥梁建筑方案也将不断创新,为人类的出行提供更加安全和便捷的方式。

高中木桥设计方案

高中木桥设计方案

高中木桥设计方案
在高中木桥设计方案中,需要考虑到桥梁的结构、材料的选择、桥面的设计以及桥梁的美观性等方面。

首先,桥梁的结构需要考虑到稳定性和承重能力。

一种常见的高中木桥结构是桁架结构。

桁架结构由一系列直角上弦、下弦和纵、斜撑杆组成,可以提供足够的稳定性和承重能力。

另外,为了增加桥梁的稳定性,在桥的两端可以设置石墩或混凝土基座。

其次,选择合适的材料对于高中木桥的设计非常重要。

常见的材料有木材、钢材和混凝土。

在高中木桥设计中,为了符合可持续发展的要求,可以选择使用经过处理的可再生木材。

这种木材既环保又耐用,可以有效地承受桥梁的负荷。

同时,可以使用钢材作为桥梁的连接件,增加桥梁的稳定性和可靠性。

桥面的设计需要考虑到人行桥的使用需求。

为了提供足够的宽度和稳定性,可以选择设置木质防滑板,以增加行人的安全性。

另外,可以在桥面两侧设置栏杆,以保护行人的安全,并提供休息的空间。

最后,高中木桥的美观性也是需要考虑的因素之一。

可以选择使用天然木材而非钢材或混凝土,使桥梁与周围环境融为一体。

此外,在桥梁的设计中可以考虑加入一些艺术元素,如雕刻或涂鸦,增加桥梁的独特性和美感。

综上所述,高中木桥设计方案需要兼顾桥梁的结构、材料的选
择、桥面的设计以及桥梁的美观性等方面。

尽管高中木桥的设计要求相对较低,但是仍然需要按照专业的设计原则和标准来进行设计,以确保桥梁具有足够的稳定性、安全性和美观性。

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桥梁结构设计理论方案桥梁结构设计理论方案作品名称方舟桥参赛学校黑龙江八一农垦大学参赛队员专业名称土木工程、土木工程、土木工程土木工程、指导教师黑龙江省大学生结构设计竞赛组委会二○一一年目录模型方案说明11、材料12、设计思路13、外形选择24、比赛设计要求2结构设计说明21、参考资料22、材料力学性能估计33、结构选型34、截面选用45、荷载分析56、内力分析及计算简图67、试验研究98、承载能力估算99、破坏分析10模型方案说明1、材料桐木、502胶水,实际制作过程中常需在木材上涂胶,所用材料实际是木胶复合材料,其受拉时呈现线弹性和脆性,木材顺纹受拉弹性模量为,木材顺纹抗拉强度设计值为;2、设计思路众所周知,材料在受拉力的情况下能够最充分的发挥强度,因此在结构的设计中尽可能多的利用木材的抗拉性能,充分发挥502胶水较强的抗剪能力,以及截面较为开展的木材较好的抗压能力,应用桁架结构设计一座质量尽可能小但承载能力尽可能大的木桥。

因此,采用由规则矩形拼成的工字型木杆作为支撑桥面板的主梁,利用4*6的矩形木杆作为腹杆,其中竖杆主要受压;应用粘合后的薄木片作为鱼腹式下弦的受拉构件。

上下桥面采用梯形连接,减少材料用量。

3、外形选择模型跨度:1200mm模型长度:1300mm模型宽度:180mm模型高度:180mm结构形式:梁—桁架组合结构模型重量:130.77g4、比赛设计要求几何尺寸要求(1)模型长度:模型有效长度(即悬空部分,也就是两侧可升降平台端部距离)为1200mm,两端提供竖向和侧向支撑。

对于竖向支撑,每边支撑长度为0-70mm(起侧向支撑作用的侧向支撑挡板可左右活动,距离升降平台边缘距离范围为50-70mm,即距离升降平台边缘最远为70mm,最近为50mm,当模型端部支撑长度不足50mm时,则不能提供侧向支撑,仅能提供竖向支撑),如下图2所示。

(2)模型宽度:在模型有效长度范围内(中央悬空部分),模型宽度应不小于180mm,最宽不应超过300mm;在支座范围内,宽度不限,但不应超过320mm。

(3)模型高度:模型上下表面距离最大位置的高度不应超过400mm;为方便小车行驶,中央起拱高度不应超过40mm(中央起拱高度指未加载时,对于放置好的模型,端部构件上表面与模型中央起拱最高处构件上表面的距离);端部支座位置处的高度不应超过150mm。

2.2结构形式要求对于结构形式没有特定要求,桥面设置两个车道,每个车道宽不得小于90mm,因两车道之间设有行车导索,所以车道之间不能有立柱、拉索一类的构件。

结构可以仅采用竖向支撑的方式,也可以采用竖向和侧向同时支撑的方式来实现约束,如果模型制作失误,不能够完成约束和加载,后果由参赛队伍自行承担。

结构设计说明1、参考资料《结构设计大赛细则》《木结构设计规范》《桥梁工程》2、材料力学性能估计桐木作为模型材料,其力学性能特点是受拉性能良好,抗撕裂能力差,抗弯压能力较弱,将木材粘合成横截面较大的材料后,可承受一定的弯矩,但受长细比的限制,多为压杆失稳状态的受力破坏。

502胶的粘接性能:木材粘接时原来的性质会发生改变,木材变得脆而且易断,容易发生脆性破坏。

3、结构选型根据常见结构的受力变形特点、材料特性及实验制作,通过比较分析,确定了本次比赛的模型。

1)简支结构简支结构主要承受的内力为弯矩和剪力,若选用仅有两根实腹简支梁的形式,由于材料的抗弯抗剪能力很差,导致结构承载力不高。

2)拱结构拱结构受力较为合理,特别是采用合理拱轴线形式后,拱构件可成为轴心受压构件,易充分发挥纸的受力特性。

但比赛要求不能利用支座提供水平推力,该力须由结构本身设置的受拉构件承担,模型制作难度大,表现为弧形主拱的制作上,易造成构件产生初始缺陷,致使存在产生失稳破坏的隐患。

3)桁架结构桁架结构的特点是受力均为轴向拉压,能充分发挥材料性能,但选用复杂桁架时会出现结点杆件增多,加大制作难度及降低结构可靠性。

综上分析,我们选择较能充分发挥材料性能的结构形式,利用桁架结构单元作为基本结构,并在此基础上进行优化设计,充分发挥纸带抗拉好,纸管抗压好的特点,最终形成了符合设计要求的组合结构。

为了减小结构的复杂性及减轻模型的重量,选择了下列两种结构形式进行比较:该方案杆件较多,结点数目也较多,但杆件长度有所减小,立杆截面形式采用4*6的杆,可节省一定的材料,同时,杆间主梁的间距有所减小。

通过计算和试验比较,验证第二种方案在节省材料的同时,可减轻模型重量,也能满足主梁的承重要求,最终选定第二种方案作为参赛方案。

4、截面选用(1)对比两种支杆截面形式考虑制作难度、结构合理利用及贴近实际,选用以下两种截面形式进行试验对比。

其中图(a)为纸制方管,图(b)为纸制圆管。

我们取用相同纸量制成的两种不同截面形式进行加载试验。

(a)(b)方管的几何尺寸及截面性质:截面内侧 1.4mm×1.4mm,外侧1.5mm×1.5mm,壁厚1mm,内部十字支撑由9cm纸带折成,实际截面面积A=34。

圆管的几何尺寸及截面性质:内径10mm,外径12mm,壁厚1mm,实际截面面积A=34.54,截面对形心主轴的惯性矩I=526.74,截面对形心主轴的抵抗矩W=35.72通过加载实验比较分析,在15kg的轴向压力作用下,方管较早出现局部失稳,而圆管没有出现明显的破坏特征,所以本模型采用圆管作为腹杆。

(2)主梁截面形式主梁采用由六个三角形组合粘贴而成,其中四个小三角形为边长为7.5mm的等腰直角三角形,两个大三角形为边长为1cm的等腰直角三角形,用乳白胶将每个接触面粘牢,粘接稳定之后再用7cm宽、100cm长的纸带将整个主梁包裹粘结,以防止加载过程中组合三角形开裂失稳。

5、荷载分析1.结构自重:本结构的自重不超过250g,相对于外载20kg,0.25/20=1.25%,自重产生的效应可以忽略不计。

2.小车和重物的静载:小车和重物的荷载可以看作有四个车轮平均传递到桥面板,再由桥面板传给受力结构。

因此,此荷载在空间上是四个大小相同,有固定间距的移动荷载,且大小为F=G/4。

3.由于小车在携带砝码行进过程中,速度很慢,可以近似看作是静止的荷载,不会产生水平加速度,从而对结构产生的竖向与水平的附加荷载可以近似忽略。

6、内力分析及计算简图1.当在跨中施加集中荷载200N时,受力分析如下图所示:图1计算简图单元(1)—(10)是一个整体,结点3—11均为刚接,结点12—17均为铰接,单元(23)—(29)为纸带,只能受拉,不能受压或受弯。

单元编码杆端1杆端2轴力0.1N剪力0.1N弯矩N.m轴力0.1N剪力0.1N弯矩N.m10.00010.0000.0000.00010.00036.0002-38.128-3.53036.000-38.128-3.530-4.9543-38.1280.658-4.954-38.1280.6582.6784-35.390-0.2692.678-35.390-0.269-0.4445-38.3480.256-0.444-38.3480.2562.5236-38.348-0.2562.523-38.348-0.256-0.4447-35.3900.269-0.44435.3900.2692.6788-38.128-0.6582.678-38.128-0.658-4.9549-38.1283.530-4.954-38.1283.53036.000100.000-10.00036.0000.000-10.0000.00011-4.1880.0000.000-4.1880.0000.00012-0.0170.0000.000-0.0170.0000.000131.3870.0000.0001.3870.0000.000141.3870.0000.0001.387 0.0000.00015-0.0170.0000.000-0.0170.0000.00016-4.1880.0000.000-4.1880.0000.00017-14.9240.0000.000-14.9240.0000.00018-14.9240.0000.000-14.9240.0000.000192.8960.0000.0002.8960.0000.00020-3.5220.0000.000-3.5220.0000.00021-3.5220.0000.000-3.5220.0000.000222.8960.0000.0002.8960.0000.0002340.4560.3620.00040.4 560.3624.4422436.853-0.3754.44236.853-0.375-0.1062539.2480.090-0.10639.2480.0900.9652649.6510.0000.96549.6510.0000.9652739.248-0.0900.96539.248-0.090-0.1062836.8530.375-0.10636.8530.3754.4422940.456-0.3624.44240.456-0.3620.000图2弯矩图3剪力图4轴力图5位移由计算可知,极限荷载20.8kg。

左剪力100N,右剪力100N,左弯矩18N.m,右弯矩18N.m,最大挠度1.7676cm。

2.当在端部施加集中荷载时,受力分析如下图所示:图6计算简图图7弯矩图8剪力图9轴力图10位移由计算可知,极限荷载20.8kg。

左剪力169.6N,右剪力169.6N,左弯矩30.528N.m,右弯矩30.528N.m,最大挠度1.7676cm。

7、试验研究在对杆件试件进行加载实验时,45mm宽,1000mm长的纸带至少可承受20kg集中荷载;由10cm的正方形图纸卷成的直径为1cm的圆管至少可承受15kg的轴向压力。

8、承载能力估算根据桥梁结构形式对集中力作用下的危险位置进行了估计,并根据各杆件的内力图,经过综合比较:当加载小车重量为20公斤时:对于横梁(1)—(10),当集中力作用在各跨跨中时所受弯矩最大,可达3.6。

对于(11)—(18)8个压杆,一直受到压力作用,杆件最大压力可达150N 以上。

对于(19)—(22)四个斜杆,主要受到拉力作用,最大拉力可达200N,当小车到中间位置时斜杆受到轻微的压力作用,压力为40N。

对于下弦的纸带(19)—(25),一直受到很大的拉力作用,当集中力作用在7结点时,最大拉力可达500N。

经过校核,在20kg的移动荷载作用下,理论上各个杆件均能满足要求,而且压杆(14)(15)的临界力为500N以上,在这种加载情况下不会发生破坏,而且具有一定的安全系数。

前面的计算虽然说明加载到20kg时仍能满足设计要求,但是考虑到模型制作的工艺问题,对于结点的制作情况估计得比较乐观,以及加载过程中车不会严格从此桥的中轴线通过,造成偏心,使桥身出现受扭等不利情况。

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