高中研究性学习结题报告1208711

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1、研究性学习结题报告一、课题意义我们小组在最近的新闻当中经常看到有桥梁出现质量问题，有很多是“豆腐渣”工程，这种现象引起了我们小组同学的注意。为了更好的了解和分析桥梁的质量问题，更进一步的认识不同结构的桥梁的受力特点和适用范围。我们小组决定制作几种类型的桥梁模型，并进行试验，最后综合实际得出分析。二、研究方式研究方法：信息收集法，模拟试验法具体内容：收集桥梁资料、制作桥梁模型、模拟实际情况进行实验，三、研究过程设计第一阶段：确定选题，收集桥梁种类及承重信息；第二阶段：选择合适材料，制作桥梁模型；第三阶段：选择试验所

2、用重物，对桥梁模型进行加载实验，记录试验数据；第四阶段：将所得试验数据进行数据分析；第五阶段：将分析得出的数据与实际的桥梁相对比，分析现有桥梁的优缺点四、实验结果（实验数据）斜拉桥弓形拱桥梁架桥悬索桥桥梁名称123456789斜拉桥587+587584+586590+592581+595575+574584+584576319+314276+271弓形拱桥584+584576+575584+586587+587（严重弯曲）590+592（有声音）574+581（有声音）595319+314271+276梁架桥58

3、7+587590+595584+586319+314271+276512576+584574575+581悬索桥584+584587+587584+581574+575595+592586+576590271+276319+314注：以上为进行的9次实验，每一座桥承受的总质量相同。单位均为g。其中斜拉桥和梁架桥在实验时没有明显的现象，弓形拱桥和悬索桥的桥板弯曲形变较大。一、实验分析在制作桥的过程中，我们小组选用的是木条和乳胶、502胶水、线绳，根据网上提供的桥梁模型图片制作桥梁模型。（如下图）实验数据分析：1、斜

4、拉桥（斜拉桥斜拉所采用的材料是棉线）：在加载试验过程中，斜拉桥表现稳定，各构件没有出现响声或剧烈的形变，构件的连接处也没有出现明显的裂缝。证明斜拉桥的承载能力很好。2、弓形拱桥：在整个加载过程中非常不稳定，形变量是最大的，承载的木板发出了“嘎吱”的声音，但是试验过程中弓形拱桥并没有倒塌或者断裂。3、梁架桥：同斜拉桥一样表现良好，没有出现响声或剧烈的形变。4、悬索桥：由于选材的问题，在制作的时候就被认为是不太结实的桥；在承载试验的时候，悬索桥的承重桥板本身出现了很剧烈的形变，也有些声音发出。六、联系实际分析1、斜拉

5、桥：（1）定义：斜拉桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。（2）构造原理：桥承受的主要荷载并非它上面的汽车或者火车，而是其自重，主要是主梁。以一个索塔为例，索塔的两侧是对称的斜拉索，通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。现在假设索塔两侧只有两根斜拉索，左右对称各一条，这两根斜拉索受到主梁的重力作用，对索塔产生两个对

6、称的沿着斜拉索方向的拉力，根据受力分析，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力；同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力；由于这两个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了，最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，这样，力又传给索塔下面的桥墩了。斜拉索数量再多，道理也是一样的。之所以要很多条，那是为了分散主梁给斜拉索的力而已。（3）成功案例：诺曼底大桥（如图）856米，法国，1995年　　诺曼底大桥守卫着法国北部塞纳河上的泥滩，看上去像一个从混凝土桥塔上伸出的钢索

7、所编成的巨大蜘蛛网。这座斜拉桥的落成后（1995年）堪称世界上同类桥梁中极为壮观的一座。　　这是一座1995年1月才开始启用的新桥，连接着翁弗勒尔和勒阿弗尔两上城镇。它是钢索承重桥，很像金门大桥之类的悬索桥，但支撑桥身的钢索直接从桥塔连到桥身。　　这座桥由33个部分组成。中间一部分是最后嵌进桥中，由下往上提升而成。　　桥的重量由2000千米长的钢绳支撑。两座混凝土桥塔高215米，耸立在相当于20层高楼的基座上。诺曼底桥的中央跨度为856，但这不包括靠近桥两端的引桥。桥的总长是2200米。　　　诺曼底大桥计划缩短驾

8、车横越法国北部的时间。据估计，每天已有6000辆汽车通过大桥。　（4）失败案例：广东九江大桥事故原因：船只撞击广东九江大桥为2×160米的独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，1988年6月正式建成通车。2007年6月15日凌晨5时10分，一艘佛山籍运沙船偏离主航道航行撞击九江大桥，导致桥面坍塌约200米，导致9人死亡。这就是闻名中外的“九江大桥6·15船撞桥断事故”，也称为“九