桥梁结构设计理论方案

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1、......桥梁结构设计理论方案作品名称：参赛学院：建工学院参赛队员：王云腾越祖鑫王欣阳联系方式：18717301996学习好帮手......目录一、方案构思1、设计思路2、材料力学性能分析3、结构选型4、结构尺寸说明5、连接方式的选择6、桥墩结构的选择二、制作工艺1、截杆2、拱形加工3、端部加工4、拼接5、风干6、修饰三、计算书1、荷载分析2、设计假定3、简化模型4、计算简图（1）、位移图（2）、轴力图（3）、剪力图（4）、弯矩图5、材料用量统计四、其他特色方面说明五、设计总结六、结语学习好帮手......一、

2、方案构思1、设计思路对于此次的设计，我们分别考虑了斜拉桥、悬索桥和拱形桥的设计方案。斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥，且对强度有较高的要求，进而斜拉桥对材料的要求比较高，而对于所用桐木的强度斜拉桥自然没有其他结构承重能力强；而悬索桥虽然可以充分利用材料的强度，并且具有省料，自重轻的特点，但是考虑到其悬索在此次设计中只能采用蜡线或桐木条，因为蜡线的弹性模量较小，在力的作用下变形会比较大，从而会导致桥梁挠度值较大，然而桐木条又会增加桥体自重，所以我们也放弃了做悬索桥的想法；因为拱形结构的跨越能力较大，可以节省材料，而且

3、构造较简单，外形美观，所以几种桥型相比之下，我们决定采用拱形结构方案。2、材料力学性能分析（1）、桐木桐木的顺纹抗压强度比抗拉强度低，因此用桐木做拉杆能够更好的利用材料。桐木强度指标的离散性大,变异性强。由一于内部结构不均匀导致的应力集中所致。尤其是抗拉强度，因此受拉杆件宜采用较大的安全系数。木在受压时，在某个较小力值范围内会产生很大的变形；当变形到达一定数值时，桐木所能承受的压力急剧增大，但此时变形却很小。桐木为各向异性材料，顺纹方向与横纹方向受力性能差异较大。制作中要避免横纹受力。（2）、蜡线蜡线的弹性模量较

4、小，受力变形较大，所以不宜用作悬索等承重结构中。3、结构选型学习好帮手......我们借鉴古代拱形桥梁的设计理念，充分利用拱形结构良好的抗压能力，并在两侧悬挑出去的部分采用半拱的形式增强桥梁整体的承载力，根据力的传递原理，我们在主拱和两侧半拱之间各增加了一个小拱对桥身进行加固，巧妙的将桥面结构的承重力以拱形的传递路径传递，从而达到分担主拱压力的作用，并使力的传递路径缩短，同时可以有效控制小车在跨中时的桥面挠度值；为了减轻桥体自重，桥墩采用箱型结构，并将两侧小拱进行结构优化，有效节省材料，我们最终确定的上承式拱梁结

5、合结构方案既充分发挥了拱形结构的承重优势，又使桥体结构美观。1、结构尺寸说明此次结构设计的桥梁结构为单跨桥梁，桥梁总长1600-1680mm,单跨跨度大于1000mm，桥下净空至少355mm，悬臂端部不小于320mm。2、连接方式的选择连接方式是本模型制作的关键之一。由于是杆件截面较小，接触面积不够，乳胶干燥较慢等原因，连接是较为困难的。我们将采取很多措施加以控制，如用铁夹子对连接处加强压、用蜡线进行绑扎固定等。乳胶粘接时要不断用电吹风间断性地吹风，使其尽快形成粘接力，达到强度的70%（基本固定）后即可让其自行风

6、干。3、桥墩结构的选择根据本次比赛中的加载方式，我们认为桥墩不仅仅要承受压力，还要承受由拱结构引起的水平推力，所以桥墩要有较强的抗扭能力，于是我们采用箱型结构制作桥墩。一、制作工艺1、截杆裁杆是模型制作的第一步。经过试验我们发现，截杆时应该根据不同的杆件，采用不同的截断方法。对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋，如同锯开；而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下，不宜用刀口前后切磋，易造成截面破损。2、拱形加工对于拱形的制作，则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲，并按照先前划定学习好帮手......的拱形

7、不断调整，直至达到理想形状。在对拱脚处进行处理时，先粘结一个小的木块，让后用铁夹子施加很大的压力，保证连接能足够牢固。1、端部加工端部加工是连接的是关键所在。为了能很好地使杆件彼此连接，我们根据不同的连接形式，对连接处进行处理，例如，切出一个斜口，增大连接的接触面积；刻出一个小槽，类似榫卯连接等。2、节点及其详图拱形结构与桥墩的节点将采用白乳胶粘结并用蜡线捆扎的形式。3、风干模型制作完成后，再次用吹风机间断性地吹粘接处，基本稳定后，让其自然风干。4、修饰在模型完成之后，为了增强其美观性，用砂纸小心翼翼的将杆件表明

8、的毛刺打磨光滑，注意不要破坏结构，以免影响其稳定。一、计算书1、荷载分析学习好帮手......加载时先使模型的中轴线与加载仪器的中轴线重合,将面板轴线对准加载仪器轴线重合放好后铺上；选手自行摇动手轮,牵引小车从加载仪器的一端到达另一端。所以我们分析荷载，其横载主要有自重，桥面板重，活载为小车荷载，引起速度慢，可认为其为拟静力荷载。1、设计假定 （1）、材质连续，均匀；（2