“木结构(桥梁)模型设计承重赛”科技创新设计

“木结构（桥梁）模型设计承重赛”科技创新设计摘要：科技创新设计也可称为条件式技术创新活动。本文以“木结构（桥梁）模型设计承重赛”为案例，通过学生观察分析问题、发挥创造想象、探索创新设计、动手操作改进、表达交流展示等过程，实现创新思维提升、创造潜力开发、创新精神培养和实践能力锻炼的目标。

关键词：科技创新设计；创造潜力开发

中图分类号：g642 文献标识码：a 文章编号：1006-3315（2013）01-011-002

一、活动目标

1.通过观察不同造型的桥梁，了解不同造型的桥梁及特点；通过设计、制作和演示，体验技术设计的一般过程。

2.初步学会平面示意图的画法，用草图表达自己的构思设计，正确画出作品的示意图和结构图；初步学会从作品的功能、结构、工艺三个方面进行作品设计；初步学会按图制作作品，初步养成技术素养。（知识与能力目标）

3.通过作品的设计与制作，发展学生的创造性思维，培养创新精神和实践能力；通过独立或与他人合作完成作品设计、制作，培养合作意识和团队精神。（情感态度价值观目标）

二、方案设计

1.活动背景

技术课程中的通用技术课程，是对以往的劳动技术课程的一次

2015桥梁规范修订说明

JTG D60-2015 公路桥涵设计通用规范主要修订内容介绍重大提醒：《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015 ）2015年9月9日发布，2015年12月1日起实施。现行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）于2004年颁布实施。近几年的实践应用表明，规范总体上能够满足我国公路桥涵建设的需要，但随着我国公路运营状况、桥涵设计理念和方法的发展和变化，也有一些需要完善的内容：公路桥梁设计汽车荷载标准的适应性问题日渐突出；设计使用年限、耐久性设计、全寿命设计、风险评估、桥梁运营期结构安全监测等新方法、新理念逐渐得到广泛应用和发展；环境保护和可持续发展也成为工程设计中需考虑的重要因素。为了吸纳近年来的成熟经验和科研成果，提高规范的适应性，促进公路桥梁科学健康发展，交通运输部2009年下达了《公路桥涵设计规范》的修编任务。在规范修订过程中，编写组进行了大量的科研工作，吸取了已有的成熟科研成果和实际工程设计经验，并且参考、借鉴国内外相关的标准规范。在规范条文初稿编写完成以后，通过多种方式广泛征求设计、施工、建设、管理等有关单位和个人的意见，并经过反复讨论、修改后定稿。总体而言，本规范主要做了如下几个方面的修订： 1) 增加了桥涵结构的设计使用年限和耐久性要求；

2) 完善了极限状态的设计理论和方法； 3) 改进了作用组合分类及计算方法； 4) 调整了公路桥梁设计汽车荷载标准； 5) 增加、完善了各种作用标准值的计算规定； 6) 完善了有关桥涵总体设计、环境保护、交通安全保障工程等的相关规定； 7) 增加了桥涵风险评估和安全监测的相关规定。为了清晰地说明本规范的具体修订内容，现将主要修订内容的确定理由及作用和影响分章节论述如下。 1第1章总则 1）公路桥涵的设计原则修改为“安全、耐久、适用、环保、经济和美观”。长期以来，公路桥涵设计都遵循着“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的基本原则，这是与我国当时的经济条件和技术水平相适应的。安全、耐久、适用是公路桥涵结构最基本的要求。随着社会的发展和进步，环境保护日益引起重视。环保问题关系到社会的可持续发展，必须在交通基础设施建设中贯彻落实。在满足上述要求的前提下，还要注重桥涵设计的经济性，不能一味追求“新”、“最”、“第一”等，造成严重的浪费。另外，随着我国社会经济的发展，公众对于桥涵结构的要求也逐步提高，美观成为桥涵设计考虑的一个重要因素。因此，本次修订将公路桥涵的设计原则调整为“安

结构设计大赛之桥梁模型设计

结构设计大赛之桥梁模型设计戴洁 (广东交通职业技术学院，广东广州510650) 摘要：文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手，提出桥梁模型的设计方案构思，选择结构方案．并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固，承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1．1模型要求及加载方式分析结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为：桥面总长l 000 mln；桥面高不低于120 toni：桥面总宽160～180rnITl；桥面净空高度不小于200 toni：最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式，初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置．并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式，初始荷载为20 ，荷载增加梯度为5 k 次，封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准：模型强度足够、不失去整体承载力：模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5～50 kg的重量，由此带来的跨中弯矩较大，承载亦不易。但更难控制的还是弯曲变形，挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1．2材料分析参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸．辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力，不能作为受弯、受压构件，即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度．也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度．一种方法将纸卷成圆柱形．作成圆形梁和圆形柱：另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起．作成一定高度的薄梁．可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强，不能受压．只能用来做受拉构件，吊(拉)桥面或捆绑节点，增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1．3结构选型与方案构思鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格，桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥，而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整，便于行车，主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度．布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆．节点用棉线捆绑牢固，做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面．也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理．但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩．由于直径有限(直径大时耗材多)，难以保证桥墩的稳定性，而空心纸卷制作起来有困难．也不能提供足够的抗压强度，所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系．以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主梁5片，横梁10根，等间距地布置主梁、横梁，形成网格式梁式结构。“A” 型塔斜拉结构设计为双塔，两侧各一个．中间设一撑杆加强两边“A”型塔的横

结构设计大赛之桥梁模型设计

难控制的还是弯曲变形，挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1．2材料分析参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸．辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力，不能作为受弯、受压构件，即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度．也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度．一种方法将纸卷成圆柱形．作成圆形梁和圆形柱：另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起．作成一定高度的薄梁．可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强，不能受压．只能用来做受拉构件，吊(拉)桥面或捆绑节点，增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1．3结构选型与方案构思鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格，桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥，而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整，便于行车，主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度．布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆．节点用棉线捆绑牢固，做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面．也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理．但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩．由于直径有限(直径大时耗材多)，难以保证桥墩的稳定性，而空心纸卷制作起来有困难．也不能提供足够的抗压强度，所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系．以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主

桥梁设计方案说明书

桥涵设计说明一、工程概况与设计内容：本座桥梁地处广西境内，属于亚热带季风气候，平均气温较高，雨量充足，雨季较长。本次设计的桥梁属于一期建设范围。提供1:2000现状地形图；本路段有大桥一座，中心桩号为：K0+750.00先张预应力砼空心板简支梁桥，总跨180米，跨度采用9×20m，桥长192.0m，下部构造为柱式墩配桩基。本路段主线共设涵洞2道，其中：钢筋砼圆管涵1道、倒虹吸1道。涵洞结构类型和孔径的选择主要依据汇水面积、水力性能、水文计算、地质情况、涵顶填土高度、沿线筑路材料分布及施工难易程度等因素。从结构安全、保证农田灌溉和泄洪需要，尽量减小冲刷的角度出发。钢筋砼圆管涵：孔径：1-1.5m；用途：灌溉、泄洪。倒虹吸：孔径：1－1m；用途：过水。二、技术标准及技术规范： 1.中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》JTG B01—2003； 2.中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60—2004； 3.中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004； 4.中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000； 5.中华人民共和国国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003； 6.中华人民共和国行业标准《公路交通安全设施设计规范》JTG D81—2006；三、技术指标技术指标表四、地形地貌拟建场地两岸高差较大，地势有起伏，地面标高为33.05～71.00，相对高差约为32m，未见岩石出露，拟建场地位于相对稳定的区域地质构造部位，无区域性大断裂及地裂通过，经调查场地及附近未发现崩塌、滑坡、岩溶地面塌陷等地质灾害，区域稳定性好，对桥梁施工期间及建成使用期间无影响。桥梁主体工程范围内岩土体种类较简单，地面以下第一层为中砂，厚0.82m，汛期含沙率为7kg/m3；第二层粗砂含卵石土厚=1m；第三层土角砾含砂稍含土厚0.6m；第四层强风化泥岩，成土状,厚2m；第五层弱风化泥岩，棕红色，裂隙发育，厚2.2m；第六层弱风化粉砂质泥岩，厚5m，以下为灰紫色砂岩。两岸为棕红、紫色

桥梁公用构造图设计说明

说明一、技术标准与设计规范 1.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) 2.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 4.《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006) 5.《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2006) 6.《公路交通安全设施施工技术规范》（JTG F71-2006） 7.《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80-2006) 8.《公路桥梁伸缩装置》（JT/T 327-2004） 9.《公路桥梁养护规范》（JTG H11-2004） 10.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011） 11．《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004） 12.《公路排水设计规范》(JTG/T D33-2012) 13.《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/T F81-01-2004） 14.《混凝土灌注桩用钢薄壁声测管及使用要求》(JT/T 705-2007) 15.《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2004） 16.《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT/T 663-2006) 17.《公路桥梁盆式支座》（JT/T 391-2009） 18.《钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007） 19.《耐候结构钢》（GB/T 4171-2008） 20.《碳素结构钢》(GB/700-2006) 二、技术指标主要技术标准及指标表

对于整体式路基，路线平面设计线为中间带的中心线；对于分离式路基：80km/h、100km/h 设计速度的平面设计线为路基边缘线，120km/h设计速度的平面设计线为路基边缘外0.25m 位置。对于设计速度为80km/h、100km/h的高速公路，路线平面设计线距离桥梁边缘0.25m；对于设计速度为120km/h的高速公路，路线平面设计线距离桥梁边缘0.50m。三、主要材料原材料应有供应商提供的出厂检验合格证明书，并应按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）规定的检验项目、批次规定，严格实施进场检验。 1．混凝土 1) 水泥：应采用品质稳定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，碱含量不宜大于0.60%，熟料中C 3 A含量不应大于8.0%。其余技术要求尚应符合《通用硅酸盐水泥》（GB 175-2007）的规定，不应使用其它品种水泥。 2）细骨料：应采用硬质洁净的天然中粗河砂，也可使用经专门机组生产、并经试验确认的机制砂，其细度模数宜为2.6～3.2，含泥量不应大于2.0%，其余技术要求应符合《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）的规定。 3）粗骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，空隙率宜小于40%，压碎指标宜小于20%，粗骨料母岩的抗压强度与混凝土设计强度之比应不小于1.5，含泥量不应大于1.0%，泥块含量不应大于0.5%，针片状含量宜小于10%；粒径宜为5mm～20mm，连续级配，最大粒径不应超过25mm，且不应大于钢筋最小净距的3/4。其余技术要求应符合《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）的规定。桥梁护栏、搭板混凝土采用C30；斜交搭板三角段混凝土采用C20；伸缩缝预留槽采用C50钢纤维混凝土。 2．普通钢筋普通钢筋采用HRB400钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）的规定。 HRB400钢筋主要采用了直径d=10、12、16、20、22mm五种规格。 3.其他材料 1）钢板：应采用《碳素结构钢》(GB/700－2006)规定的Q235B。支座预埋钢板采用Q235NH 钢材，其性能应符合《耐候结构钢》(GB/T 4171-2008)的规定。 2）支座：采用板式橡胶支座，应采用氯丁橡胶（CR）生产，其材料和力学性能均应符合《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2004）的规定，支座安装应按厂家要求进行。 3）泄水管宜采用PVC材料(白色)，聚氯乙烯含量不应低于80%，其性能应符合《无压埋地排污、排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》（GB/T 20221-2006）的要求，管件联结应符合《建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件》（GB/T 5836.2-2006）的要求。泄水管及管盖配合应联结牢固，宜采用卡扣式联结。四、桥梁防撞护栏 1. 桥梁护栏防撞等级护栏纵向吸能，通过自体变形或者车辆爬高来吸收碰撞能量，从而改变车辆行驶方向、阻止车辆越出路外或者进入对向车道、最大限度地减少对乘员的伤害。根据车辆驶出桥外或者进入对向车道可能造成的交通事故等级，依据《公路交通安全设施

桥梁方案设计说明

桥梁方案设计说明导语：桥梁方案设计说明是为了更好地理解桥梁的设计。那么，现在，XX要和你们分享有关桥梁方案设计说明的文章，希望你们喜欢！桥梁方案设计说明本工程位于泉州南安滨海工业园区，跨越三号排洪渠，桥梁中心设计桩号K0+。结构形式采用两跨20m预制空心板，全长47m，桥面总宽度为10m，桥面布置： ++++=。桥梁中心线与排洪渠正交。 1）．《公路工程技术标准》 JTJ B01-XX 2）．《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-XX 3）．《公路圬工桥涵设计规范》 JTG D6l一XX 4）．《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》JTG D62-XX 5）．《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-XX 6）．《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-XX 7）．《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-XX 8）．《城市桥梁设计规范》 CJJ 11-XX 跨径的比选桥梁的跨径选择主要从桥梁结构的受力性能、经济性，桥梁景观等方面考虑。 a、受力性能从受力结构角度考虑，通常跨径35m范围内都是桥梁结

构的常见跨径，无论是现浇结构还是装配式结构都可以满足结构的受力要求。 b、经济性桥梁的跨径对桥梁工程的造价影响较大：减小跨径可以减少上部结构的费用，但会增加下部结构的费用；反之则相反。因此，从经济性上考虑，桥梁跨径的选择是上下部结构费用平衡的结果。结合考虑，本桥采用2跨20米简支梁桥。上部结构的比选城市桥梁的选型除了要满足以前的安全、适用、经济、美观以外，还要综合考虑桥梁结构在运营期间的服务水平，耐久性，后期养护，对环境、交通的影响等因素。本工程的桥梁结构形式选择即依据这样的原则进行。 a、结构的材料比选：桥梁结构从材料类型上区分可以分为钢结构、混凝土结构以及钢-混凝土叠合结构。相对于混凝土，钢材具有强度-密度比大，跨越能力强，结构高度低等特点，因此对桥梁结构具有较高的适应性。但由于其造价相对昂贵，而且运营维护期内需多次涂装防护，费用较高。尤其泉州地区位于晋江、洛阳江入海口，钢结构的防腐问题尤其突出。另外，钢结构桥梁的桥面铺装施工工艺复杂，要求较高。因此除非节点跨径要求较高、结构高度受到控制、施工条件较差等因素

木结构桥梁模型静压承重探究

小学学生科技论文木结构桥梁模型静压承重探究周洋什么样的结构最稳固？什么样的结构最承重？在这学期的学习和实践中我有了深刻的认识和体会。一、小学科学教材六年级上册第二单元《形状与结构》中有桥梁的形状与结构一课，其中要求我们初步探索什么样的结构稳固。通过做框架，建高塔，我学习了三角形不容易变形后，我有了一个想法，是不是三角形最稳固呢？于是我和几个同学动手做过实验，我知道了三角形确实是最稳固的。二、恰逢本学期重庆市第23届（下半年）科技模型比赛就有木结构桥梁模型静压承重比赛，在科技辅导老师的带领下，我们对木结构模型承重进行了有益的探索。 1. 认真学习。老师下载了木结构静压承重桥梁模型的制作方法、要点的资料让我们学习，使我们对该模型的制作过程有一个理性的认识。产生一种跃跃欲试的感觉，激发起学习制作科技模型的兴趣。同时对科技模型制作的工具准备、注意事项心中有数。 2.第一次制作模型，这一步是关键，我们边做、边想、边记，真正地理解所做模型的步骤和要领，掌握制作整个模型的方法。常言道“万丈高楼从地起”，因此，我们还按照

比赛要求把模型图设计出来。在具体实践中不断改进，模型图用报纸画过许多张才最终定稿（模型定稿设计见下图）。模型设计定稿图 3、不断探究、提高完善。在训练时，循序渐进。在保证制作速度的同时自己去思考如何把模型做得更好（包括外观、创意、承重等）。制作木结构静压承重模型时，先按照参赛规则把模型做出来，做好后进行承重测压，桥梁模型制作好后进行过六次承重测压。第1次做的模型最大承重量均没有超过10千克，在老师的组织下我们对测试压坏了的模型的角度、高度、受力点、断裂的地方进行分析、思考，然后再做。第2次我们制作的模型经过测压，承重量有了很大的提高，均超过了20千克。在此基础上，又进一步观察、分析，发现还有问题。我们在组装时，模型总是有点歪，不对称，两个梯形连接起来不等高，有的粘接点不牢等，严重影响承重效果。这时老师与我们一道想办法，先用报纸把设计图画好粘在制作底板上，再

施工图说明 (桥梁)

湖北职业技术学院2005 —2006 学年度第一学期期末考核试卷施工图说明一、工程概况及设计依据（一）设计内容才子路B段Ⅰ标的施工图设计包括：道路工程、管线工程、桥梁工程。全套施工图设计文件共分两册；第一分册：道路工程管线工程；第二分册：桥梁工程。本册为第二分册：桥梁工程。才子路B段Ⅰ标的施工图设计内容如下： 1、道路工程道路的线形设计；道路的路基、路面设计、路基防护设计、交叉口设计；道路的交通工程、附属工程； 2、管线工程管线工程包括雨水管道、污水管道、管线综合、电力排管、通信管道和路灯的工程设计。 3、桥梁工程桥梁的总体布置设计；桥梁上部结构设计、下部结构设计、基础设计；桥梁附属工程设计。（二）概况 1、才子路桥跨径组合为（3×25）米。上部结构为上部采用装配式预应力混凝土小箱梁；下部结构桥台为装接盖梁式桥台，桥墩为柱式墩接盖梁，墩基及台基采用桩基础。桥梁起点桩号为K0+27.000，终点桩号为K0+107.000，桥梁中心桩号为：K0+67.000，桥梁全长为80m。按照道路标准横断面布置，桥梁宽24m，桥面布置为：4.5m（人行道）+15m（机动车道）+4.5m（人行道）=24m。桥梁右前角115°。（三）设计依据 1、永川凤凰湖工业园李家嘴片区才子路B段Ⅰ标道路工程建设工程设计合同 2、凤凰湖工业园提供1：500地形图 3、凤凰湖工业园市政专项规划。 4、永川凤凰湖工业园李家嘴片区场平工程施工图设计 5、重庆市永川区凤凰湖工业园区临江河李家嘴片区才子路B段Ⅰ标地勘项目岩土工程勘察（一阶段详勘） 6、凤凰湖工业园临江河河道防洪工程可研报告 7、建设单位提供的其他相关资料二、设计基本资料（一）工程地质 1、地质地貌拟建重庆市永川区凤凰湖工业园区临江河李家嘴片区才子路B段地勘项目场地位于重庆市永川区凤凰工业园区。拟建区地形总体较平缓，中部高两侧低，地形标高284.00～326.50m，相对高差42.50m。拟建线路沿斜坡、丘包与沟谷行进，于起点跨越临江河，河床地形平缓，坡降一般小于5%，两侧岸坡及河床大部基岩出露，地形坡角一般15°～32°，局部近直立，沟谷处地形较为平缓，一般5°～12°，丘包、斜坡处地形陡倾，一般15°～35°，局部陡坎处可达50°，该段大部已被改造为农田。最低点位于线路起点临江河河床，标高284.00m，最高点位于K0+480处丘包顶部，标高326.50m。地形坡角差异性较大。拟建场地地貌上总体属构造剥蚀丘陵地貌。 2、气象、水文重庆永川区凤凰湖工业园区兴业路岩土工程勘察场地属亚热带湿润季风气候区，气候温和、四季分明、雨量充沛，具冬暖、夏热、秋长的气候特点。多年平均气温17.72℃，极端最高气温41.7℃（2006年8月15日），极端最低气温-1.8℃（1975年12月15日）；多年无霜期314.9天，雾日平均30～40天；多年平均降雨量1163.3mm，

结构设计大赛之桥梁模型设计

拉构件，吊(拉)桥面或捆绑节点，增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1．3结构选型与方案构思鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格，桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥，而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整，便于行车，主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度．布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆．节点用棉线捆绑牢固，做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面．也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理．但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩．由于直径有限(直径大时耗材多)，难以保证桥墩的稳定性，而空心纸卷制作起来有困难．也不能提供足够的抗压强度，所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系．以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主梁5片，横梁10根，等间距地布置主梁、横梁，形成网格式梁式结构。“A” 型塔斜拉结构设计

工程计算手册(桥梁工程)

工程计算手册(桥梁工程)本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

桥梁工程 1、目的／使用范围为确保桥梁施工的施工质量，达到设计及施工规范要求，提高产品质量，特制本作业指导书；本作业指导书适用于桥梁工程施工。 2、编制依据《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415–2003）; 《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424–2003); 3、作业内容及程序地基处理→基地换填→墩台制作施工→梁的制作施工→支座安装→明桥面和桥梁附属设施施工一、（1）桥梁地基处理： 1. 基坑开挖前应按地质、水文资料和环保要求，结合现场情况，制定施工方案，确定开挖范围、开挖坡度、支持方案、弃土位置和防、排水等措施。 2.基坑土方施工应对支护结构、周围环境进行观察和观测，当发现异常情况应停止施工及时处理，待恢复正常后方可继续施工。基地处理应符合下列规定：①基地处理应清除岩面松碎石块、淤泥、苔藓，凿出新鲜岩面，表面应清洗干净，应将去倾斜岩面凿平或凿成台阶；

②碎石类土及砂类土层基底成重面应修理平整，粘性土层基底整修时，应在天然状态下铲平，不得用回填土夯平； ③砌筑基础时，应在基础底面先铺一层5—10cm水泥砂浆 3.基坑平面位置、坑底尺寸必须满足设计和施工工艺设计要求。 4. 基坑开挖方式和支护必须满足设计要求。 5.基地地质条件必须满足设计要求。基底高程的允许偏差和检验方法：（2）、基坑回填填料 1.基坑回填填料应符合设计要求，夯实应符合规定。 2.换填地基所用材料必须符合下列规定：换填用砂应为中粗砂，有机质和泥量均不得大于5%；碎石粒径不得大于100mm，含泥量不得大于5%；石灰等级不得小于Ⅲ级。 3.换填范围必须符合设计要求。 4填料比例必须符合设计要求。 5.填筑和压实工艺必须符合设计和施工技术方案的要求。 6.压实密度必须符合设计要求。换填地基和顶部高程允许偏差为±50 mm。二、墩台制作施工（1）钢筋加工绑扎

研究性学习桥梁设计中的力学知识与模型制作

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

中小桥梁设计指导手册簿(设计经验总结材料2018)

公路中小桥施工图设计指导手册一、一般规定 1、中小桥梁桥跨尽量采用标准跨径，主要有8m、10m、13m、16m和20m，除8m 采用钢筋混凝土结构外，其余均采用先张法预应力空心板。 2、桥梁板梁应采用工厂化预制，因接线道路运输条件受限可采用整体现浇梁，但桥跨不宜超过10m，且一般优先考虑采用钢筋混凝土结构。 3、跨河桥跨布置一般采用单跨或者奇数跨，非特殊情况不允许在河道中心处布置基础。 4、桥长布置尽量以不压缩河道为基准，宜长不宜短。但应注意与桥头交叉道路的衔接。 5、桥梁偏角应以跨越河道方向一致，最大偏角为45°，自然河道不宜采取裁弯改直、局部改线顺接等方案。若无法满足与水流方向一致，应尽量加大桥跨减少水中桥墩数量。 6、单独改造桥梁不宜设置在曲线上。曲线上桥梁应采取弯桥直做、平分失距、径向折线布置、帽梁预留T形湿接头、护栏调整曲线等方法进行曲线调整，极限情况下可采用加大桥宽方式，一般不宜采用现浇梁。 7、桥梁下部一般宜采用灌注桩基础。 8、单独改造桥梁桥面铺装应采用混凝土结构，厚度最小不宜小于12cm。 9、桥梁的建筑高度应按规范要求高出洪水位最小50cm控制，桥上纵坡不宜大于4%，引道不宜大于5%；位于城镇混合交通繁忙段均不得大于3%。 10、弱电和自来水管设施可以通过桥梁过河，严禁易燃、易爆、高压等管线设施利用或通过桥梁。二、不允许出现的重大失误 1、桥位坐标、细部构造尺寸、标高错误； 2、工程量出现重大错误的（如双幅按单幅计量的、构件量成倍错误的）； 3、主要构件尺寸前后不一（如总体图与构造图前后不一致的；桩距、桩径、桩长、标高及盖梁尺寸等前后不一致的）。

XX桥梁结构设计

一、概述：（一）设计依据： 1、xx公司提供的商务区电子版地形图，电子版道路图纸，电子板河道及景观图纸； 2、甲方确定的规划河底宽度为20米，设计最高水位4.8米，设计河底高程2.0米； 3、桥梁方案汇报会确定桥位和桥型布置方案； 4、xx公司其它要求。（二）工程概况：二级桥包括涵洞两座，位置分别在规划一路与水街交叉处和规划二路与水街交叉处，新区商务区水街规划河底宽度为20米，设计最高水位4.8米，设计河底高程2.0米，其中按3-6m 框架涵设计，道路规划宽度为20米，两侧景观带按景观要求设计。框涵俩侧按悬挑结构设计。二、桥梁工程场地地质条件、水文地质条件等介绍（一）自然、气候条件天津市属于暖温带半湿润季风气候，位于大陆性与海洋性气候的过渡带上，四季分明。冬季受蒙古冷高气压控制，盛行西北风；夏季受太平洋副热带高气压左右，多为偏南风。气候特点是：春季干旱多风，冷暖多变；夏季温高湿重，雨热共济；秋天天高云淡，风和日丽；冬季寒冷干燥，雨雪稀少。年平均气温11.1~12.3℃，七月平均气温26℃以上，一月份平均气温-4℃以下，偶然最高温40.3℃，极端最低温-21℃。年平均降水量为550~680mm，一日最大暴雨量304.4mm。每年6~9月为汛期，平均雨日34天左右，占全年总降水量的73%以上，冬季雨雪量只占全年总降水量的 1%~3%。（二）拟建场地概况拟建场地位于华北平原北部，属滨海冲积平原，地貌单一，场地地表略有起伏。本次勘探揭示埋深50.00m以上的地层属海相、陆相沉积地层。（三）地质条件及地下水情况 1、场地地形地貌、场地土土质特征及分布规律根据《岩土工程技术规范》（DB29-20-2000）第3.2节、附录A及本次勘察资料，本次

历届结构设计竞赛优秀作品选登(桥梁)

图1-2 河北赵州桥历届结构设计竞赛优秀作品选登（桥梁结构设计）岸芷汀兰鲍凯曼、邰昊、吴小亮 1、设计说明书方案构思唐朝诗人杜牧一首《阿房宫赋》，以浓墨重彩之渲染，为世人勾绘出一座前所未有、宏伟壮观的宫殿建筑群，而“项羽焚烧阿房宫”的扑朔迷离，更是让这座“空中楼阁”成为人们魂牵梦绕的千古之谜。 “长桥卧波，未云何龙？覆道行空，不霁何虹？”长桥卧波的妩媚，点缀了这座富丽堂皇的神秘宫殿，也成为后世造桥人心怀向往的审美典范。于是，在阿房之后，有了西子湖里的断桥残雪，有了颐和园里的玉带涟漪，有了“天下第一桥”赵州桥立千年而不倒的雄齐伟岸！桥，因水而生；水，以桥而名。于是，我们在府南河上，架起这座“不霁何虹”的长桥，在“岸芷汀兰”的淡淡幽香里，在天府蓉城的淡妆素裹里，去追寻阿房宫的堂皇，去诠释美的定义。 1.1 结构选型构思跃然纸上，我们开始迫不及待地选择结构型式。为了能实现承载要求，我们做了以下几个方案分析： 1.1.1拱形结构拱桥造型优美，非常吻合我们的构思。力学上其适于承受均布荷载，但考虑到木材的脆性，拱圈不易制作，而分段拼接的方式又增加了节点，自重增加。该结构为备选模型之一，见图1-3。 1.1.2三角桁架结构在跨中集中荷载作用下，采用稳定性较高的三角形桁架，非常符合加载要求，且挠度控制较好，因此是备选方案之一。见图1-4。 1.1.3鱼腹形桁架结构拱形桁架结构，结合了拱和桁架二者的优点，造型较为优美。但杆件较多，节点也复杂，考虑到木材的特点，制作复杂。见图1-5。 1.1.4最终选型图1-1 颐和园玉带桥

图1.2河北赵州桥经过反复试验和甄选，我们决定从构思出发，以拱形为基本要求，结合桁架的特点，我们采用了如下结构型式。 1.2材料试验 1.2.1木材强度与含水率经过查阅资料，我们发现：木材顺纹抗拉强度最高，抗弯、顺纹抗压强度稍差。由于木材的不均匀性，决定了其许多性质的各向异性，在强度方面尤为突出。木材含水率在纤维饱和含水率以下时，含水率越高，强度越低:含水率在纤维饱和含水率以上时，木材强度基本无变化。为了避免含水率变化对材料变化带来不利影响，木桁架尽可能采用干燥的木材。 1.2.2实际工程节点连接形式在实际工程中，木结构节点的连接如图3.2所示。轻型木析架结构分析按照简化方法模型得到杆件内力，设计时，轴力取杆件两端轴力;弯矩取杆件跨间和两端弯矩的最大值。轴力的方向取为杆件几何中心线一致图1-4 三角桁架图1-5 鱼腹形桁架图1-6 最终模型图1-7 实际木结构节点形式

桥梁的设计与模型制作

桥梁的设计与模型制作 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：

桥梁结构设计与模型加载

桥梁结构设计与模型加载一、任务要求 1.要求3个人组队完成任务，考验团队配合能力。 2.用所发的给定数量的木条和502胶设计并制作一座桥梁模型，桥梁结构净跨度为500mm，横向宽度不大于200mm，模型最下侧杆件不得低于加载台100mm；模型任何一端的支座范围不得超过100mm，并用502胶粘于底板上，底板通过夹具固定于加载台上，模型加载布置详见图1。 3.模型中的各根杆件采用502胶粘接，桥梁模型与底板的连接需沿底板长度方向的中心对称布置，即模型两侧与底板两侧距离相等，误差不得超过10mm。底板不得挖孔，但可采用木条在底板上粘接辅助构件，辅助构件计入模型总质量。 4.模型加载时，将会提供一个加载桶及两个挂钩，挂钩挂于桥梁跨中（桥梁跨度的正中间）杆件上。队员可选择单点悬挂挂钩或双点悬挂挂钩，挂钩与加载桶通过连接件进行连接（挂钩及加载桶重量约为400g，无法承受挂钩及加载桶重量的即视为零分）。 5.为防止挂钩在加载过程中发生滑动，队员需在跨中悬挂挂钩的构件上用木条粘接两个凸起（尺寸无要求，但需保证挂钩在加载过程中不滑动），以形成悬挂挂钩的凹槽。 6.模型需为桥梁结构，若非桥梁结构则视为无效；队员在提交模型时需指出桥面位置（桥面宽度应不小于100mm），无需在模型中制作桥面；桥梁模型跨中需预留好挂钩位置，若挂钩无法悬挂于桥梁跨中杆件上，则该模型视为无效。挂钩尺寸详见图2。 7.加载环节采用砝码进行加载。加载过程中，模型跨中挠度不得超过2cm，若超过2cm则加载结束。在桥梁挠度允许范围内，按照评分标准计算加载成绩，并对其进行排序，评比出获胜队伍。桥梁结构加载装置（桶）图1 桥梁结构加载示意图图2 挂钩尺寸

桥梁设计说明

施工图设计说明书一、概述 1.1 任务依据受营山县交通局委托，本公司承担《营山县安固乡大沙坝（登子河）渡改人行桥建设工程》一阶段施工图设计工作。设计的主要依据有：营山县发展和改革局《关于营山县2015年度水运工程建设项目项目建议书的批复》（营发改发[2014]359号；本项目双方签订的设计任务合同；营山县安固乡大沙坝（登子河）渡改人行桥建设工程地质详细勘察报告珠海市交通勘察设计院有限公司关于《营山县安固乡大沙坝（登子河）渡改人行桥建设工程施工图勘察设计评审意见》（2015年04月) 1.2 工程规模 1.2.1工程现况拟建桥位于营山县安固乡，横跨登子河，横跨冲沟谷地而建。场地属低山斜坡沟谷地貌，微地貌位于低山坡脚及宽缓沟谷地带。桥位处照片现况桥位处为跨越安固乡登子河，村民过河均采用渡船，交通出行存在诸多安全隐患。根据外业调查，测时水深约4.0m，最大洪水位水深约9.0m，最高通航水位至沟底约6.0m。为解决村民交通出行和安全等诸多因素，急需修建一座人行桥梁。我院受业主委托，根据现场实测资料进行一阶段施工图设计，拟建(4x20m+1x10m)钢筋砼工字梁人行桥，桥宽2.0m。 1.2.2 对本项目施工图审查意见的执行情况 2015年4月8日，由珠海市交通勘察设计院有限公司对《营山县安固乡大沙坝（登子河）渡改人行桥建设工程》施工图勘察设计审查，本次施工图设计修订版执行珠海市交通勘察设计院有限公司下发的《关于营山县安固乡大沙坝（登子河）渡改人行桥建设工程施工图勘察设计评审意见》的要求执行。 1.3 主要测设经过 1.3.1 测设简况

1）准备工作 2015 年2月2日，我公司与业主签订设计任务合同后立即对该项目从人员、技术、设备等方面进行了充分的准备。 2015年2月3日，与业主等部门踏勘现场，随后在村会议室沟通本项目桥梁建设方案。 2015年2月3日，根据工程路线走向对全线1:500 地形图以及平面、水准基础控制进行了测量。 2015年3月，完成了本项目的一阶段施工图设计送审版工作。 2015年4月，根据珠海市交通勘察设计院有限公司关于《关于营山县安固乡大沙坝（登子河）渡改人行桥建设工程施工图勘察设计评审意见》，完成该项目的施工图设计修订版。二、沿线自然地理概况 2.1 地形、地貌桥位区属侵蚀构造低山河谷地貌，地貌成因属侵蚀堆积成因。桥位区河流由东向西径流，桥位跨越处河道顺直；桥位总体跨越无名河。微地貌位于沟谷地带；地面标高约297.00～312.00m。岸坡呈陡斜坡状，自然坡角33～44°，无基岩裸露，坡顶植被较发育（耕地）。 2.2 水文气象概况营山县属四川盆地中亚热带湿润季风气侯区。四季分明，冬无严寒，夏无酷暑。与同一气候区的其他各地相比，又表现为温度较低，日照较少，阴雨天气频繁。区内降雨有以下几个特点： 1)、降水充沛：多年平均降水量1134.8mm，最多年1605.4mm（1978年），最少年713.5mm （1974年）。从1955年～1981年以来年降雨量小于1000mm的仅两年。 2)、降水量在时间上分配严重不均，5～9月降水量占全年降水量的80%。月降水平均最多的8月降水量为289.9mm，最少的1月为12.7mm。因此，5～9月也是地质灾害的高发期。1987～2006年各月平均降雨量见表2-1、图2-1。 3)、降雨雨强大是地质灾害的主要诱发因素。由于受大气环境影响，降雨区域分布分配不均，年内分配也不均，而且各次降雨的雨强差异极大，洪期降雨小时和日雨强常常是很大的，往往成为地质灾害的诱发因素。1957年～2006年期间，月最大降水量为592.9mm，日最大降水量为233.8mm，1小时最大降水量为83.9mm，10分钟最大降水量为28.3mm，一次连续最大降雨量457.1mm,一次连续最长降雨时间为28天。 4)、降水量在地域上分布不均，随地势由东南向西北逐渐升高而增加，东南部平原区多年平均降水量为1100～1300mm，西北部山区多年平均降水量为1300～1800mm。区内年平均蒸发量930.9mm，占年降雨量对76%，最大月（7月）140.2mm，最小月（12月）27.1mm。多年平均湿度81%，最大85%，最小76%。 2.3 地层岩性特征据地面调查及钻孔揭露，场地内地层有新生界第四系全新统覆盖层和侏罗系中统沙溪庙组泥质砂岩，现由新至老分述如下：（1）冲洪积层（Q4al+pl）粉质粘土：厚度较大，均匀性较好，其力学性质较差，综合分析结合地区经验，建议承载力基本容许值120KPa，压缩模量4.00MPa。细砂：厚度小，一般1.10～1.30m，其结构松散，力学性质较差，综合地区经验，建议承载力基本容许值100kPa。（2）砂岩（J2s）：强风化层。位于基岩上部，节理裂隙发育，综合分析建议容许承载力基本值300KPa。中风化层。位于强风化层之下，砂岩饱和单轴极限抗压强度7.30～9.80MPa，统计平均值