桥梁结构设计大赛设计-说明书.doc

读万卷书 行万里路 PAGE 2013湖南工学院 结构设计竞赛 梦之桥 设计说明书 队名：筑梦队 队长：张欣宇 队员：刘慧红、肖正威 指导老师：陈 高 队名:筑梦队 名字由来： 在我们都很小的时候，最喜欢做的事之一就是用泥巴或麻将或积木玩具等一些东西堆积出各种各样的造型和结构，堆好之后过会又推掉，每天还乐此不疲的堆着，我们儿时的梦想就简单到只想堆出一个自己满意的东西。而今天，我们参加结构设计大赛就是为了继续儿时的梦想：筑造一座让自己满意的桥！梦之桥！ 桥名:梦之桥 名字由来： 梦，往往是由人们心里最好的想法组成的； 梦，往往也是人们想到而又不能达到的； 梦之桥，就是由我们心里最好的想法完成的实实在在的桥！ 指导老师： 陈 高 湖南工学院建筑工程与艺术设计学院 设计小组名单： 组长：张欣宇 2011级土木工程专业1104班 组员：刘慧红 2011级土木工程专业1104班 肖正威 2011级土木工程专业1104班 联系人：张欣宇 电话目 录 一、方案的设计思路…………………………………………………… 1.材料性能分析…………………………………………………… 2.结构形式的选择………………………………………………… 3.结构尺寸的选择………………………………………………… 4.连接方式的选择………………………………………………… 二、制造工艺…………………………………………………………… 三、其他特色方面说明………………………………………………… 四、模型构件说明……………………………………………………… 五、模拟加载试验分析………………………………………………… 一、方案的设计思路 根据竞赛规则要求、支架形状、荷载加载方式、模型制作材料的性能和制作的方便程度等方面出发，我们采用白卡纸和白乳胶精心设计制作了“梦之桥”桥梁模型。 1.材料性能分析 通过对材料的反复试验，得出以下结论： 白卡纸：此模型设计的重点是抵抗集中荷载和动载过程对桥梁的曲面、断面、磨损以及弯曲等破坏。所以考虑到白卡纸具有良好的抗拉、压性能，而且通过简易的构建制作，能够大大提高白卡纸的强度。组合成一个具有良好结构体系的桥梁模型。发挥纸所体现出的钢的特性。 乳白胶：粘结力强，满足结构受力特点，使纸间紧密结合。缺点是湿度大，不易干燥，干燥后硬度强，但容易产生脆性破坏。在连接方式上，截面粘接强度大概是侧面粘接强度的30%。 绳 子：绳子弹性模量太大，伸长量太大，不易拉紧。拉结时易产生应力集中。 2.结构形式的选择 根据白卡纸的性能，我们拟定了以下几个方案 方案1：桁架结构桥梁 通过对桁架结构的认识，我们得出了桁架结构以下几个特点。 优点：桁架结构中各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的 HYPERLINK /search?word=%E5%BC%AF%E7%9F%A9fr=qb_search_expie=utf8 \t _blank 弯矩和 HYPERLINK /search?word=%E5%89%AA%E5%8A%9Bfr=qb_search_expie=utf8 \t _blank 剪力分布。由于水平方向的拉、压 HYPERLINK /search?word=%E5%86%85%E5%8A%9Bfr=qb_search_expie=utf8 \t _blank 内力实现了自身平衡，整个结构不对 HYPERLINK /search?word=%E6%94%AF%E5%BA%A7fr=qb_search_expie=utf8 \t _blank 支座产生水平推力。结构布置灵活，应用范围非常广。桁架梁和实腹梁（即我们一般所见的梁）相比，在抗弯方面，由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端，增大了内 HYPERLINK /search?word=%E5%8A%9B%E8%87%82fr=qb_search_expie=utf8 \t _blank 力臂，使得以同样的材料用量，实现了更大的 HYPERLINK /search?word=%E6%8A%97%E5%BC%AF%E5%BC%BA%E5%BA%A6fr=qb_search_expie=utf8 \t _blank 抗弯强度。在抗剪方面，通过合理布置腹杆，能够将 HYPERLINK /search?word=%E5%89%AA%E5%8A%9Bfr=qb_search_expie=utf8 \t _blank 剪力逐步传递给 HYPERLINK /search?word=%E6%94%AF%E5%BA%A7fr=qb_search_expie=utf8 \t _blank 支座。