研究性学习桥梁设计中的力学知识与模型制作
力学在桥梁设计的应用研究
力学在桥梁设计的应用研究前言科学技术的发展和进步在人类的历史上总是起到关键的作用，这里我们想要谈的领域是建筑中桥梁设计和自然科学中力学研究成果的关系。
在人类的桥梁设计历史上，人们一直在不断探索和尝试新的设计方案，这些方案的实施和实际运用总是建立在一定的理论基础之上，而这个理论基础，或者说是理论依据就是力学的支持，桥梁设计者们运用力学的进步与发展，通过具体的理论分析来设计出安全可靠的桥梁施工方案。
这里，我们要探讨的就是力学理论在桥梁设计中的具体运用，同时分析在未来力学会为其带来的哪些更多的帮助。
一、力学在桥梁设计中的应用分析（一）力学在桥梁设计中的应用历史及取得的成就在l8世纪以前，科学技术水平有限，那时的桥梁设计者们对力学的很多原理是不太了解的，但是，在实际的设计和建设中已经不自觉地在运用力学的知识了。
例如，人们总结出土、石、砖、木等材料抗压性较好。
我们所熟知的赵州桥的建设就是充分利用了土、石等材料的优点，一方面又减轻了桥身的重量，同时节约了材料，并且且便于排洪，可以说，它是世界古代桥梁的一个重大成就，以我们今天的角度来分析，赵州桥的建设充分发挥了材料力学的知识和原理。
18世纪前后，生铁开始被人们运用在了桥梁的建设上，之所以使用生铁，是因为人们意识到生铁的耐用性要强于土、石，但是，由于人们对材料本身的力学原理不是很清楚，所以运用上就出现了很多技术问题，但是，这终究还是一种进步。
19世纪中叶，欧洲社会进入了工业化的发展道路，工业的发展和进步彻底改变了西方社会的文明，在这段时间里，牛顿力学的出现和发展、微积分理论的研究都为力学在建筑中的运用提供了很大的帮助，桥梁的设计当然也包括在内。
20世纪初期，欧洲的工业已经发展到了较高的水平，这时，力学研究的進步及相关学科的发展也已经达到了较高的水平。
此时，出现了一些新的材料，高强度钢材、钢筋混凝土，预应力混凝土等，这些材料的出现可以说是桥梁设计建设中的一次重大飞跃，也充分说明了力学的研究成果在桥梁上的应用。
桥梁中的物理学课题研究报告
桥梁中的物理学课题研究报告1.桥梁分类：按结构分为梁式桥，拱桥，钢架桥，缆索承重桥（斜拉桥和悬索桥）四种基本体系，此外还有组合体系桥。
梁式桥，包括简支板梁桥，悬臂梁桥，连续梁桥.其中简支板梁桥跨越能力最小，一般一跨在8-20m.连续梁桥国内最大跨径在200m以下，国外已达240m.拱桥，在竖向荷载作用下，两端支承处产生竖向反力和水平推力，正是水平推力大大减小了跨中弯矩，使跨越能力增大.亦正是这个推力，修建拱桥时需要良好的地质条件.桁架桥，有T形刚架桥和连续刚构桥，T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多，不利于高速行车.连续刚构主梁连续无缝，行车平顺.施工时无体系转换.跨径我国最大已达270m。
缆索承重桥（斜拉桥和悬索桥）是建造跨度非常大的桥梁最好的设计.道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，缆索悬挂在桥塔之间。
斜拉桥已建成的主跨可达890m，悬索桥可达1991m.组合体系桥有梁拱组合体系，如系杆拱，桁架拱，多跨拱梁结构等.梁刚架组合体系，有T形刚构桥等。
2.桥梁不同设计的依据梁式桥跨中弯矩大，容易弯曲。
其抵抗弯曲靠自身刚度，跨度不宜太大。
但是梁式桥施工简单，而且节约空间，对于小跨度常采用这种形式，比如城市立交桥，大型桥梁引桥等。
拱桥是一种完美的承重形式。
拱桥一般采用抛物线型拱，由结构力学可计算得，其跨中弯矩处处为零。
这是所有桥梁工程师所追求的形式。
但是，拱桥承重需要相当大的水平约束力，而且拱桥建造需要一定的桥身高度。
因此拱桥在地质坚硬的山区应用得较多，而在平原地区应用受限。
如要求很大跨度，则高度也相应要增加，因此其最大跨度有一定的限制。
桁架桥一般是采用钢结构，上部为桁架以作为桥梁支承构件。
桁架中钢筋都为二力杆，受力沿钢筋方向，因此所有钢筋均不受弯矩。
钢筋处于单向应力状态，结构受力形式有利。
但是桁架桥跨度有限，一般以组合体系形式出现。
单纯桁架桥在铁路用桥中利用比较多。
缆索承重桥包括斜拉桥和悬索桥。
斜拉桥桥塔两端对称，以使桥塔水平方向受力为零。
力学综合训练课程大作业报告桥梁模型的设计与制作
XX 学院2012／2013学年第1学期《力学综合训练》课程大作业报告桥梁模型的设计与制作院（系） XX 学院 专业班级 XX 班 学生姓名 Andy 组 别 第14组 指导老师 XXX成 绩：(教师填写)______________2013年 01月 10日课程大作业任务书兹发给班学生课程大作业任务书，内容如下：1. 设计题目：桥梁模型的设计与制作2.应完成的项目：（1）模型设计摘要（2）设计思路和特色的说明（3）设计图纸（结构全图，重点部分可提供详图）（4）模型的照片（5）本人在参赛组里的分工及本次活动的心得体会（6）报告书写作3. 参考资料以及说明：（1）力学综合训练要求（2）《工程力学》，何庭惠、黄小清主编，华南理工大学出版社（3）网上搜索“关于桥梁结构模型设计”4. 本任务书于2012 年12 月24 日发出，应于2013 年1 月10 日前完成，然后进行考评。
指导教师签发2012 年12 月24 日考核评语：考核总评成绩：指导教师签字：年月目录摘要 (1)一、设计思路和特色的说明 (2)1.1设计思路 (2)1.2特点 (2)1.3纸桥制作原理 (2)二、设计图纸 (3)2.1设计图 (3)2.2模型照片 (4)三、参赛组里的分工及本次活动的心得体会 (5)3.1在参赛组里的分工 (5)3.2心得体会 (5)摘要为深入学习实践科学发展观，进一步解放思想，改革创新，推动创新型班级文化的建设进程,以综合实践活动为载体,宣传科技文化知识，丰富班级文化生活，提高我班学生文化素质，培养创新意识，激发创新思维。
学校力学研究室拟定于第十八和第十九周开展本学期素质教育活动，内容形式为“纸桥”模型制作比赛。
桥梁模型要求为单跨，跨度不小于400mm，横截面宽度100至150mm之间，材料仅限于使用打印纸、透明胶纸和文具胶水，总质量不大于400克。
关键词：文化素质、设计竞赛、纸桥一、设计思路和特色的说明1.1设计思路：利用平面桁架原理。
力学知识在桥梁中的运用
力学知识在桥梁中的运用桥梁是连接两个地点的结构，承载着交通运输的重任。
为了确保桥梁的稳定和安全，力学知识在桥梁设计和建设中起着关键作用。
本文将详细介绍力学知识在桥梁中的应用。
首先，桥梁的荷载分析是桥梁设计的一项重要任务。
荷载通常包括自重、交通荷载、风荷载、地震荷载等。
力学知识通过对桥梁结构的静力学和动力学分析，确定桥梁所承受的荷载大小和方向，从而使设计师能够选择适当的材料和结构形式。
静力学分析包括确定桥梁各构件的受力情况、求解构件的内力和变形等。
动力学分析主要包括对桥梁长期变形、振动与共振的研究，确保桥梁在运行时的稳定性和安全性。
其次，在桥梁结构设计中，力学知识可以确定桥梁的大小和形状，以满足相关的构造和使用要求。
例如，力学知识可以帮助设计师决定桥梁的跨度、荷载携载能力和桥墩的布置方式。
通过合理使用力学原理，可以确保桥梁的强度、刚度、稳定性以及对外界荷载的抵抗能力。
然后，力学知识在桥梁材料的选择和研发中也发挥着重要作用。
桥梁常用的材料包括钢、混凝土、预应力混凝土、木材等。
力学原理可以帮助工程师确定每种材料的力学性能，例如强度、韧性、抗变形性和耐久性等。
通过力学知识的应用，可以选择最合适的材料来确保桥梁的安全性和经济性。
此外，力学知识还用于桥梁结构的维修和监测。
桥梁在使用过程中会产生各种力学问题，如裂缝、变形和损伤等。
力学原理可以用于分析和评估这些问题的原因和严重程度，并确定适当的维修方法。
另外，桥梁结构的健康监测对于确保长期的安全运行也至关重要。
力学知识可以应用于桥梁结构的结构健康评估，通过使用传感器和监测设备来收集和分析桥梁的运行数据，以及时发现和解决可能的问题。
最后，力学知识还可以用于桥梁的抗震设计。
地震是桥梁安全性的威胁之一，特别是在地震频发地区。
力学分析可以用于评估桥梁结构对地震荷载的抵抗能力，并确定合适的抗震设计措施，如设立隔震装置、加固桥墩和梁体等，以提高桥梁的抗震性能。
综上所述，力学知识在桥梁中的应用是不可或缺的。
造桥物理知识点总结
造桥物理知识点总结在建设桥梁时，物理学的一些基本原理和知识是不可或缺的。
本文将从力学、热学和光学等角度总结造桥的物理知识点，并探讨这些知识对桥梁设计和建设的重要性。
1.力学知识点 1.1. 桥梁的结构力学：桥梁在承受车辆和行人的负荷时需要具备足够的强度和刚度。
结构力学的知识可以帮助我们确定各种结构元件的尺寸和形状，以满足设计要求。
1.2. 材料力学：桥梁使用的材料（如钢、混凝土等）的力学性质对桥梁的承载能力和耐久性有着重要影响。
了解不同材料的强度、刚度和疲劳特性，可以帮助我们选择合适的材料，并合理设计桥梁的结构。
1.3. 桥梁的静力学平衡：桥梁的承载能力与其结构的平衡状态密切相关。
静力学平衡的知识可以帮助我们确定各个结构元件的受力情况，以确保桥梁的稳定性和安全性。
2.热学知识点 2.1. 热膨胀：桥梁在受热后会发生膨胀，而在受冷后会发生收缩。
了解热膨胀的原理和特性，可以帮助我们在桥梁设计和施工过程中合理考虑温度变化对桥梁的影响，避免因温度变化导致的结构损坏或变形。
2.2.热传导：不同材料的热传导性能不同，了解热传导的基本原理可以帮助我们在桥梁设计中选择合适的隔热或导热材料，以降低温度传导对桥梁结构的影响。
3.光学知识点 3.1. 反射与折射：了解光的反射和折射原理，可以帮助我们设计桥梁的照明系统，以确保行人和车辆在夜间或恶劣天气条件下能够清晰看到桥梁的存在和形状。
3.2. 环境光的影响：了解环境光对桥梁视觉效果的影响，可以帮助我们选择合适的桥梁材料和颜色，以提高桥梁的可见性和美观度。
总结起来，造桥涉及的物理知识点非常广泛，包括力学、热学和光学等多个学科。
通过了解这些物理知识，我们可以更好地设计和建造结构稳定、安全可靠的桥梁。
设计桥梁手工制作知识点
设计桥梁手工制作知识点设计和制作桥梁是一项需要综合知识和技能的任务，需要考虑到结构的稳定性、材料的选择、建筑的美观等多个方面。
在本文中，我们将探讨一些关键的设计和制作桥梁的知识点，以帮助读者更好地了解这一领域。
1. 桥梁设计的基本原理- 荷载分析：了解桥梁所需承载的重量和力的类型，以便选择适当的结构和材料。
- 结构形式：常见的桥梁结构形式有梁桥、拱桥、悬索桥等，不同的结构形式适用于不同的场景。
- 材料选择：选择合适的材料，如混凝土、钢材等，考虑到材料的强度、耐久性和成本等因素。
- 结构计算：通过运用工程力学原理和计算方法，计算桥梁的结构尺寸和受力情况，确保其稳定性和安全性。
2. 桥梁制作的关键步骤- 建立模型：根据设计图纸，使用合适的比例和尺寸，制作出桥梁的模型。
可以使用纸板、木材或其他适合的材料。
- 进行模型测试：将模型置于模拟环境中进行测试，模拟桥梁所需承载的荷载和力的作用，检验桥梁的强度和稳定性。
- 材料加工：根据设计要求，将所选材料切割、弯曲、焊接等加工成合适的形状和尺寸，为后续的组装做准备。
- 组装桥梁：将加工好的材料进行组装，使用合适的工艺和工具，确保桥梁的结构稳定，并进行必要的调整和修正。
- 完善细节：对桥梁进行细节修饰，修整和装饰桥面、桥墩等部分，增加桥梁的美观度和真实感。
3. 注意事项和技巧- 一手抓稳固性，一手抓美观性：在设计和制作过程中，需要平衡桥梁的稳定性和美观性，确保桥梁既能承担荷载，又能呈现出良好的外观效果。
- 选择合适的工具：根据桥梁的材料和制作要求，选择适当的工具，如锯、刨、钳等，以确保制作过程的顺利进行。
- 坚持细节的精益求精：桥梁的细节决定了整体效果，注意对桥面、桥墩等进行精细的修整和装饰，使桥梁呈现出最佳的外观效果。
- 真实模拟实际场景：在模型测试中，尽量模拟实际桥梁所需承载的荷载和力的作用，以验证桥梁的强度和稳定性，并进行相应的优化。
通过学习和了解以上的设计和制作桥梁的知识点，读者可以更好地进行桥梁项目的规划、设计和制作。
工程力学建造桥梁实训报告
一、引言工程力学是土木工程领域的基础学科，它为桥梁建造提供了理论依据和计算方法。
为了更好地理解工程力学在桥梁建造中的应用，我们组织了一次桥梁实训活动。
通过本次实训，学生们不仅能够将理论知识与实践相结合，还能提高动手能力和团队协作能力。
以下是本次实训的报告。
二、实训目的1. 理解桥梁结构的基本原理和力学特性。
2. 掌握桥梁结构受力分析的方法。
3. 学会使用工程力学软件进行桥梁结构设计。
4. 培养学生动手实践能力和团队协作精神。
三、实训内容1. 桥梁结构类型及特点本次实训主要针对梁式桥进行结构设计和受力分析。
梁式桥是一种常见的桥梁结构，其特点是受力明确、施工方便、造价相对较低。
2. 桥梁结构受力分析在实训过程中，我们学习了桥梁结构受力分析方法，包括内力计算、截面应力和变形计算等。
通过对桥梁结构的受力分析，我们能够了解桥梁在荷载作用下的安全性和稳定性。
3. 桥梁结构设计实训中，我们运用工程力学软件对桥梁结构进行设计。
设计内容包括桥梁跨径、截面尺寸、材料选择等。
通过设计，我们能够掌握桥梁结构设计的基本步骤和注意事项。
4. 桥梁施工工艺实训还涉及桥梁施工工艺的学习，包括施工顺序、施工设备和施工质量控制等。
通过对桥梁施工工艺的了解，我们能够认识到桥梁建造过程中的重要环节。
四、实训过程1. 理论学习在实训开始前，我们进行了桥梁结构力学、桥梁设计原理等相关理论的学习。
通过学习，为实训奠定了理论基础。
2. 桥梁结构受力分析以梁式桥为例，我们学习了桥梁结构受力分析方法，包括内力计算、截面应力和变形计算等。
通过计算，我们掌握了桥梁结构在荷载作用下的受力情况。
3. 桥梁结构设计运用工程力学软件，我们对桥梁结构进行设计。
在设计过程中，我们考虑了桥梁的跨径、截面尺寸、材料选择等因素。
经过多次调整和优化，我们得到了一个合理的桥梁设计方案。
4. 桥梁施工工艺学习实训过程中，我们了解了桥梁施工工艺，包括施工顺序、施工设备和施工质量控制等。
桥梁实验实训报告
一、实验目的本次桥梁实验实训旨在通过对桥梁结构理论知识的实际操作，加深对桥梁结构设计、施工及维护等方面的理解，提高实践操作能力和团队协作能力。
二、实验时间2023年3月15日至2023年3月17日三、实验地点XX大学桥梁实验室四、实验内容1. 桥梁模型制作与加载实验（1）制作桥梁模型：根据设计图纸，采用木材、竹子等材料制作桥梁模型，确保模型结构符合设计要求。
（2）加载实验：在桥梁模型上施加不同等级的荷载，观察桥梁模型的变形和破坏情况，记录数据。
2. 桥梁结构受力分析实验（1）搭建桥梁模型：根据实际桥梁结构，搭建相应比例的桥梁模型。
（2）受力分析：在桥梁模型上施加不同等级的荷载，通过传感器等设备测量各部位的受力情况，分析桥梁结构的受力特性。
3. 桥梁施工工艺模拟实验（1）施工工艺模拟：模拟实际桥梁施工过程，包括桩基施工、承台施工、桥墩施工、桥面施工等环节。
（2）施工质量控制：在施工过程中，对各个施工环节进行质量控制，确保施工质量符合设计要求。
4. 桥梁养护与管理实验（1）桥梁养护：根据桥梁结构特点，制定相应的养护措施，如定期检查、加固、维修等。
（2）桥梁管理：建立桥梁管理系统，对桥梁的运行状态、维护情况等进行实时监控，确保桥梁安全、可靠。
五、实验结果与分析1. 桥梁模型制作与加载实验实验结果表明，在加载过程中，桥梁模型主要承受轴力和弯矩作用。
随着荷载等级的增加，桥梁模型的变形逐渐增大，当荷载达到一定值时，桥梁模型发生破坏。
通过实验，我们了解了桥梁结构的受力特性，为桥梁设计提供了依据。
2. 桥梁结构受力分析实验实验结果表明，桥梁结构在受力过程中，主要承受轴力、弯矩、剪力等作用。
通过受力分析，我们掌握了桥梁结构的受力特性，为桥梁设计提供了理论支持。
3. 桥梁施工工艺模拟实验实验结果表明，在实际施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，确保施工质量。
同时，在施工过程中，应注意施工安全，避免发生事故。
4. 桥梁养护与管理实验实验结果表明，桥梁养护与管理对桥梁的使用寿命和安全性能具有重要意义。
桥梁的研究性学习案例
所有的创造都源于“异想天 开”， 而所有没有“异想天开” 过的人， 就不会有创造性的言行。 常言道：“不怕做不到，就怕想 不到。”我们首先学会异想天开， 终于把异想天开的事情做到了！
目
录
1、课题的由来 2、课题的规划 3、课题的实施 （1）资料查找、学习、分析 （2）设计制作模型 4、研究结论 5、我们的收获
3、课题实施和研究过程
1、商讨研究计划：
实施和研究过程
2.准备材料：
实施和研究过程
3、模型设计实施和研究来自程4、制作模型图
片 展 示 （1）
图
片 展
示（2）
图
片 展
示（3）
图
片 展
示（4）
我们的收获
通过对桥梁的研究，了解到桥梁 的历史文化背景、发展历程 通过对桥梁的结构的研究，体会 了力学知识 在桥梁设计中的应用。 培养了我们的观察力、提出问题 的能力、研究问题的能力、解决 问题的能力，增强了对生活的热 爱
周至二中物理组
1、课题的由来
在日常生活中我们经常看到各种各样的桥梁， 如：
拱桥
桁架桥
梁式桥
悬索桥
廊桥
拱形桥
斜拉桥
2、课题的规划
1、课题的目的和意义 通过对桥梁的研究，了解力学知识在桥梁设计中 的作用及桥梁的历史文化背景、发展历程。 2、活动内容：查找相关资料（上网、图书馆） 3、研究步骤：（1）准备阶段：第 周2010、 10、10 （2）实施阶段：第 周至第 周2010、 10、14至2011、4、10 （3）总结阶段：第 周2011、4、20
物理桥梁设计实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解桥梁设计的基本原理和结构；2. 掌握物理力学在桥梁设计中的应用；3. 通过实验验证桥梁结构的稳定性和承载能力。
二、实验原理桥梁设计涉及力学、材料学、结构工程等多个学科。
本实验以石拱桥为例，通过模拟实验，分析石料间的作用力，验证桥梁结构的稳定性和承载能力。
三、实验器材1. 石料：四块质量均为m的石料；2. 钢丝：用于连接石料；3. 弹簧测力计：用于测量石料间的作用力；4. 三角板：用于测量角度；5. 直尺：用于测量长度。
四、实验步骤1. 将四块石料按照题目要求摆放，其中第3、4块石料固定在地面上，每块石料对应的圆心角为30°；2. 使用钢丝连接石料，模拟桥梁结构；3. 使用弹簧测力计分别测量第1、2块石料间的作用力F12和第1、3块石料间的作用力F13；4. 记录实验数据；5. 分析实验结果，计算F12与F13的比值。
五、实验数据及处理1. 实验数据：F12 = 10NF13 = 30N2. 数据处理：比值 = F12 / F13 = 10N / 30N = 1/3六、实验结果与分析根据实验数据，第1、2块石料间的作用力与第1、3块石料间的作用力之比为1/3。
这表明，在石拱桥结构中，第1、2块石料间的作用力较小，而第1、3块石料间的作用力较大。
这符合石拱桥结构的力学原理，即石拱桥的承载能力主要来自于石料间的相互作用力。
七、实验结论通过本次实验，我们验证了石拱桥结构的稳定性和承载能力。
实验结果表明，石拱桥结构中，石料间的作用力分布与桥梁的承载能力密切相关。
在桥梁设计中，应充分考虑石料间的作用力，以确保桥梁的安全性。
八、实验心得1. 通过本次实验，我们了解了桥梁设计的基本原理和结构；2. 物理力学在桥梁设计中具有重要作用，实验验证了这一观点；3. 实验过程中，我们要注意数据的准确性和实验操作的规范性；4. 在实际工程中，桥梁设计需要综合考虑多种因素，确保桥梁的安全性和可靠性。
桥梁物理原理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解桥梁结构的基本类型及其物理原理；2. 掌握桥梁结构力学分析的基本方法；3. 通过实验，验证桥梁结构在受力情况下的力学性能；4. 提高对桥梁结构设计、施工和检测的认识。
二、实验内容1. 桥梁结构类型及物理原理分析；2. 桥梁结构力学分析；3. 桥梁结构受力性能实验。
三、实验原理1. 桥梁结构类型及物理原理分析桥梁结构主要包括以下几种类型：梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥。
每种桥梁结构都有其独特的物理原理。
（1）梁桥：梁桥主要由梁、柱、基础等组成。
其物理原理主要是利用梁的弯曲变形来承受荷载，并通过柱和基础将荷载传递到地基。
（2）拱桥：拱桥主要由拱圈、拱脚、基础等组成。
其物理原理主要是利用拱圈的推力将荷载传递到地基，从而减小地基压力。
（3）斜拉桥：斜拉桥主要由主梁、斜拉索、桥塔、基础等组成。
其物理原理主要是利用斜拉索的拉力将主梁吊起，并通过桥塔和基础将荷载传递到地基。
（4）悬索桥：悬索桥主要由主缆、吊杆、主梁、桥塔、基础等组成。
其物理原理主要是利用主缆的悬吊作用，通过吊杆将荷载传递到桥塔和地基。
2. 桥梁结构力学分析桥梁结构力学分析主要包括以下内容：（1）静力分析：研究桥梁结构在静力荷载作用下的内力和变形；（2）动力分析：研究桥梁结构在动力荷载作用下的振动响应；（3）稳定性分析：研究桥梁结构在荷载作用下的稳定性。
3. 桥梁结构受力性能实验桥梁结构受力性能实验主要包括以下内容：（1）梁桥受力性能实验：通过加载梁桥，观察其变形和破坏情况；（2）拱桥受力性能实验：通过加载拱桥，观察其变形和破坏情况；（3）斜拉桥受力性能实验：通过加载斜拉桥，观察其变形和破坏情况；（4）悬索桥受力性能实验：通过加载悬索桥，观察其变形和破坏情况。
四、实验步骤1. 梁桥受力性能实验（1）搭建实验模型：根据实验要求，搭建梁桥模型；（2）加载：在梁桥模型上施加不同等级的荷载；（3）测量：测量梁桥在加载过程中的变形和破坏情况；（4）分析：分析梁桥受力性能，得出结论。
桥梁力学模型实训报告
一、实训目的本次桥梁力学模型实训的主要目的是通过搭建和测试桥梁力学模型，使学生了解桥梁的基本结构、受力特点和力学原理，提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
二、实训内容1. 桥梁结构类型及特点实训中，我们学习了桥梁的几种常见结构类型，如梁桥、拱桥、悬索桥等，并了解了它们的特点和适用范围。
2. 桥梁力学模型搭建（1）材料选择：我们选择了木质材料作为桥梁力学模型的搭建材料，因其具有良好的弹性和可塑性。
（2）结构设计：根据所学桥梁结构类型，设计了梁桥、拱桥和悬索桥三种模型，并确定了各模型的尺寸和结构。
（3）搭建过程：按照设计图纸，将木质材料切割、拼接，完成桥梁力学模型的搭建。
3. 桥梁力学模型测试（1）加载方式：我们采用重力加载方式，将不同质量的砝码放置在桥梁模型上，模拟实际桥梁承受的荷载。
（2）测试指标：测试桥梁模型的弹性变形、最大承载力和破坏荷载等指标。
（3）数据分析：对测试数据进行整理和分析，得出桥梁模型的力学性能。
三、实训结果与分析1. 梁桥模型（1）弹性变形：在砝码加载过程中，梁桥模型产生了一定的弹性变形，随着荷载的增加，变形逐渐增大。
（2）最大承载力：经过测试，梁桥模型的最大承载力为100kg。
（3）破坏荷载：当荷载达到150kg时，梁桥模型发生破坏。
2. 拱桥模型（1）弹性变形：拱桥模型在荷载作用下，弹性变形较小，具有良好的稳定性。
（2）最大承载力：经过测试，拱桥模型的最大承载力为120kg。
（3）破坏荷载：当荷载达到180kg时，拱桥模型发生破坏。
3. 悬索桥模型（1）弹性变形：悬索桥模型在荷载作用下，弹性变形较大，但具有良好的抗风性能。
（2）最大承载力：经过测试，悬索桥模型的最大承载力为130kg。
（3）破坏荷载：当荷载达到200kg时，悬索桥模型发生破坏。
四、实训总结1. 通过本次桥梁力学模型实训，我们了解了桥梁的基本结构、受力特点和力学原理，提高了动手能力和创新能力。
2. 在实训过程中，我们学会了如何选择材料、设计结构和搭建桥梁模型，为今后从事桥梁工程相关领域的工作打下了基础。
力学在桥梁设计中的应用
力学在桥梁设计中的应用
力学在桥梁设计中是非常重要的，因为桥梁需要承受负荷和重量的压力。
以下是力学在桥梁设计中的一些应用：
1. 结构分析：通过考虑桥梁的重量、交通负荷和环境条件，进行结构分析。
这可以帮助我们评估桥梁的强度和稳定性，并确定适当的建造材料。
2. 荷载计算：使用荷载计算可以确定桥梁所需支持的重量。
这可以帮助我们设计适当的支撑结构和梁柱大小。
3. 稳定性分析：在合适的支持结构下，桥梁需要稳定才能承受环境荷载。
通过进行稳定性分析，我们可以确保桥梁稳定，不会倒塌或折断。
4. 振动分析：桥梁在交通负荷和风荷载下会产生振动。
振动分析帮助我们确定桥梁是否产生过多振动，以及必要的措施，如增加支撑和加强桥面板，以保持其稳定性。
总之，力学在桥梁设计中起着至关重要的作用，有助于确保桥梁的安全、稳定和可靠性。
研究性学习报告桥梁中的物理学,成果总结
研究性学习报告桥梁中的物理学,成果总结
通过建模试验来研究桥梁中的物理学，过程及成果总结如下：
一、三种常见建桥材料：
1.石材：便宜且坚固、耐用，但不耐拉。
2.钢材：比较便宜，耐用也耐拉，坚固，但需要防止腐蚀。
3.混凝土；便宜且坚固、耐压，但不耐拉，可以用钢筋加固。
二、实验：
1.桥梁结构模型的设计制作
目的：建造一个接近实际的桥梁
实验器材：卡片、纸、绳、铁丝、胶水等
步骤：
①设计图纸
②制作桥梁模型
③对模型进行评价（以放重物的办法，判断桥梁的坚固性）图纸：
实验现象：“拱型桥”能支撑4本书，“梁式桥”能支撑2本书初步实验结论：拱型桥比梁式桥更能曾受压力。
收获与体会：通过模型制作，使研究的对象（桥梁）具体化，便通过对其加重物使我们对桥梁的受力状况加深了了解。
2.模拟桥侧面抗压实验
目的：模拟拱桥与传统桥侧面抗压情况。
实验器材：硬纸片，筷子，橡皮筋，可调风力的电风扇步骤：
①将硬纸片裁成如图形状，
②用规格相同的橡皮筋将硬纸片固定于筷子上，
③用可调风力的电风扇从正面吹硬纸片并比较其橡皮筋形变程度。
三、实验现象：“拱形”的橡皮筋形变程度在不同风力下总小于对照组的形变程度。
四、实验结论：拱形桥可大大减少侧面压力，而比传统桥更具防洪能力，更使我们感慨古人的创造能力。
关于桥梁的研究和桥梁模型的制作研究性学习的体验与收获
关于桥梁的研究和桥梁模型的制作研究性学习的体验与收获我们这一代人，对于桥梁最初的感性认识，大多都来自于小学里的那篇课文。
不知道到现在是不是还有许多人能像我一样还能把那陌生的文字从记忆中打捞起。
“这座桥不但坚固，而且美观。
桥面两侧有石栏，栏板上雕刻着精美的图案：有的刻着两条相互缠绕的龙，前爪相互抵着，各自回首遥望;还有的刻着双龙戏珠。
所有的龙似乎都在游动，真像活了一样。
”没错，赵州桥，中国古代劳动人民智慧的结晶，中国桥梁工程技术的代名词。
同样，也有另一篇课文，它讲的是中国桥梁工程史上的代表人物，茅以升的童年故事。
故事大抵是个故事，有演绎有艺术渲染的需要，但字里行间，是中国近代工程发展的艰苦与老一辈工程师们的辛酸。
两篇课文，让我们凭空意识到了桥梁的存在是那么的必须，而长久以来我们竟把这必须当作了理所当然，把前辈们的奢侈品饕餮般挥霍。
如今，在这份逼人的庄伟前，我不得不再次把目光投向桥梁，一个那么熟悉而又顿显陌生的名词。
桥梁，既是一种功能性的结构物，又是一座立体的造型艺术工程，也是具有时代特征的景观工程，桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。
这种重新审视，让我不由地愧疚。
桥梁，再熟悉不过的称呼，居然承受了那么多变革，也背负了那么多陈旧……从钱塘江大桥到杭州湾大桥，技术上的完善，表现形式上的趋于多样，这些让人叹为观止的工程奇迹无不像我们暗示着，茅以升的时代已不再。
通过这次桥梁工程专业认知实习，我从老师对我们的讲解中学到了很多，也从实地调研中学到了很多，认识了很多。
尤其是老师给我们讲解他的工作经验，告诉我们以后去了施工单位怎样去适应，怎样去面对那些不合理、不公平的现象，我从中感受颇多，学到的也很多。
我们作为大三的学生了，也该去了解一些社会中真实的甚至腐朽的东西了，了解这些是为了能让我们有一套自己的思维方式去看待这个世界，而不是一味的去愤青，去埋怨这个社会。
这也是我实习后的一点感受。
当然我最大的感受还是：桥梁——世界上最伟大的建筑物!。
通用技术报告桥梁
通用技术报告桥梁第一部分∶设计方案设计思路分析1.可以初步了解桥梁的设计原理和建造过程, 提高动脑动手的能力。
2.可摆放汽车玩具, 承重足够, 在实用的同时还兼顾装饰、欣赏功能。
2.外观大方美观, 满足不同年龄层次人群的审美需要。
3、以雪糕棒为材料, 取材容易、成本低, 制作程序较为简单。
4、以木材这一环保材料做的模型, 不会对环境造成负面影响, 实现环保。
结构与外形分析1.结构特点分析∶吊桥又称悬索桥, 由悬索、桥塔、吊杆、桥面、加劲梁、桥面和桥墩组成。
吊桥的跨越能力是各种桥梁体系中最大的。
2、外形设计分析∶科学的外形设计既实用又美观, 可以更好地融入生活中的各种环境。
第二部分∶作品展示作品展示:制作过程: 根据实施情况, 按照作品制作流程进行进行步骤说明∶1.将圆棒10 支并排粘在一起, 2 支间涂胶水。
2.粘一起后, 反面裁剪3 支雪糕棒, 固定不要超出圆棒的宽度即可。
3.剪裁雪糕棒8 厘米左右, 32 支, 准备做桥墩。
4.每4 支叠在一起, 2 支间涂胶水固定, 做8个。
5.每2 个并排粘在一起, 然后装饰一下桥墩。
6.侧面粘1支6 厘米左右, 装饰一下。
7、横着粘3 个固定, 边缘与侧面对齐。
8、横着粘3 个固定, 边缘与内侧对齐。
9、剪裁圆棒5厘米左右长, 10 支。
10、均匀的粘在桥的反面, 左右各5 支。
11.四个桥墩与桥面组装, 胶水固定。
12、桥墩与桥面组装后, 反面加雪糕棍固定。
13.方形棒取两支, 粘剪好的1厘米的圆棒（2支之间间隔1厘米）每支粘5 支。
14.方形棒再取2支, 跟之前粘好的粘在一起（圆棒在里面, 2支方形棒在外面）15.立在桥面两侧中间, 胶水固定。
16.桥柱用雪糕棒固定一下, 胶水固定。
17、给吊桥拉上绳索, 缠在5 支圆棒上, 桥的两面都要拉。
18、桥栏杆根据桥墩到桥柱的距离, 剪裁合适的长度。
19、桥栏杆安装完成。
制作过程图片粘贴处∶制作桥面与桥墩粘接桥柱制作吊索粘接桥面与桥墩第三部分∶使用说明书1.部件名称及用途∶木制吊桥, 成品可装饰室内环境。
桥架力学分析实训报告
一、实训背景随着我国经济的快速发展，桥梁建设已成为基础设施建设的重要组成部分。
为确保桥梁的安全与稳定，桥梁结构的力学分析至关重要。
本次实训旨在通过模拟实际桥梁结构，对桥架进行力学分析，提高学生对桥梁结构力学知识的理解和应用能力。
二、实训目的1. 熟悉桥梁结构力学分析的基本原理和方法；2. 培养学生运用力学知识解决实际问题的能力；3. 提高学生的团队协作和沟通能力。
三、实训内容1. 桥架几何模型建立2. 材料属性与荷载确定3. 单元类型与网格划分4. 桥架结构力学分析5. 结果分析与讨论四、实训过程1. 桥架几何模型建立本次实训采用有限元软件建立一座简支梁桥的桥架几何模型。
首先，根据桥梁设计图纸，确定桥架的尺寸和形状。
然后，将桥架划分为多个单元，单元类型为线性单元。
最后，将单元连接起来，形成完整的桥架几何模型。
2. 材料属性与荷载确定根据桥梁设计要求，确定桥架的材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等。
荷载包括自重、车辆荷载、风荷载等。
在有限元软件中设置相应的荷载值，确保模拟结果符合实际工程需求。
3. 单元类型与网格划分本次实训采用线性单元模拟桥架结构。
根据桥架的几何形状和尺寸，将桥架划分为合理的网格。
网格划分要满足以下要求：（1）网格密度适当，保证计算精度；（2）网格形状规则，避免出现扭曲网格；（3）网格划分要考虑实际工程中的受力特点。
4. 桥架结构力学分析在有限元软件中，对桥架结构进行力学分析。
分析内容包括：（1）计算桥架结构的内力、位移、应力等；（2）分析桥架结构的稳定性和安全性；（3）评估桥架结构的耐久性和抗腐蚀性。
5. 结果分析与讨论根据有限元分析结果，对桥架结构进行以下分析：（1）内力分析：对比桥架结构的最大弯矩、剪力、轴力等内力值，评估桥架结构的承载能力；（2）位移分析：分析桥架结构的最大位移、挠度等，评估桥架结构的变形性能；（3）应力分析：分析桥架结构的最大应力、平均应力等，评估桥架结构的应力分布情况；（4）稳定性分析：评估桥架结构的整体稳定性，确保桥梁结构在荷载作用下的安全稳定；（5）耐久性分析：评估桥架结构的抗腐蚀性能，提高桥梁结构的耐久性。
力学小制作心得拱立桥
力学小制作心得拱立桥
对于模型的制作，也有好几次的经历了，但印象最深的就是拱立桥模型制作。
从方案的确定到材料的收集，包括泡沫的搜寻，油泥的购买等我们小组的成员都非常积极认真。
也就是象斜拉桥一样的一个结构，先把纸卷成细的卷,要卷紧.这个卷能承受的压力不会很大,而且越长承受的压力就越小,越易被压坏.但是卷能承受的拉力是很大的,他们是调整结构把这些卷全变成受拉构件.在非要受压不可时,他们把纸卷截的短些,用很多细的纸卷在这个受压的地方共同承受压力.桥墩可以用一些三棱拄组合而成。
总体来说这一次的模型制作是成功的、开心愉快的。
而这次的展示设计的模型，是我花了近两周的时间完成，可说得算是大制作了。
在这次的模型制作上，要做的精细活很多，都得我们小组每人逐个地做出了，虽然期间也有不少意见的分歧，但最终也能做出一个精致的模型，并得到老师与同学的好评。
总体来说，在这次的模型制作上除了培养我做事要耐心与细心外，更培养了我的团体合作能力，获益良多。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
桥梁设计中的力学知识与模型制作
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
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。
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
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）.成本有多材料
石头木材混凝土钢铁特性
材料是否易得易易较难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：
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：
纸结构的组合：
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。