斜拉桥模型制作

斜拉桥模型制作
斜拉桥模型制作

《斜拉桥模型制作》结题报告

学校:安庆二中

课题组成员:黄天航任方斌金昊戴凯

制作;黄天航

材料收集:任方斌

收集查询资料:金昊戴凯

指导老师:叶老师

斜拉桥是我国大跨境最流行的桥型之一,其造型之优美、奇特深深地吸引了我。所以,亲手做一个漂亮的斜拉桥模型是我的愿望。

下面我将详细介绍斜拉桥模型制作的设计理论、制作过程及关键工序

一、原理: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。我们以一个索塔来分析。索塔两侧是对称的斜拉索,通过斜拉索将索塔和主梁连接在一起。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

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。

二、模型制作及工序

1、主桥结构形式为双塔双索面漂浮体系结构,主梁采用肋板式结构,拉索采用平行式。

2、模型全长60厘米,宽15厘米,高22.5厘米,桥墩高7.5厘米,索18根。

桥板模型主要采用PVC塑料,主梁采用不锈钢,索采用毛线,桥墩采用木板。

3、模型制作过程:

A、桥墩找一块木板,锯成宽7.5厘米、长15厘米两个矩形,制成体积大小相等的两个桥墩。

B、桥体找一块PVC塑料板,画好长60厘米,宽15厘米的一个矩形,沿线锯下PVC塑料矩形板,修整好边缘,做成.桥体。在矩形板上用铅笔标出四个桥梁的位置,并打好孔。表面贴有不透明反光胶带,中间用白色胶带扎成一条中垂线,用来分开马路。桥面按来左去右形摆放五辆小汽车模型。

C、塔架选用四根不锈钢管,两两斜插入桥的孔中,使两根不锈钢管顶部相连接成A字形塔架。在塔架上用记号笔标出拉索绳子的位置,在塔架上打孔,便于以后穿悬索用。

D、绕绳索在桥体上固定六个螺丝钉,用毛线做成的绳索反复沿固定好的螺丝钉、塔架、螺丝钉,按照人字形上下环绕一条斜拉索;再在里层平行于第一条拉索,用同样的方法环绕好第二条拉索。

4、按照以上四道工序,一个斜拉桥模型就制作完成了。

三、收获和体会:

通过资料整理,我们了解到了更多的斜拉桥相关知识;

世界上建成的著名斜拉桥有:苏通长江大桥(主跨1088m),法国诺曼底斜拉桥(主跨856米),南京长江二桥南汊桥钢箱梁斜拉桥(主跨628米),以及1999年日本建成的最大跨度的多多罗大桥(主跨890米)。我国至今已建成各种类型的斜拉桥100多座,其中有50余座跨径大于200米。20世纪80年代末,我国在总结加拿大安那西斯桥的经验基础上,1991年建成了上海南浦大桥(主跨为423米的结合梁斜拉桥),开创了我国修建400米以上大跨度斜拉桥的先河。我国已成为拥有斜拉桥最多的国家,在世界10大著名斜拉桥排名榜上,中国有8座,尤其是苏通长江大桥主跨1088m,为世界斜拉桥第一跨。

编者:黄天航

二〇一二年十月二日

斜拉桥模型制作设计图

斜拉桥模型制作设计图 一、模型概况 斜拉桥主桥结构形式为双塔双索面漂浮体系结构,主梁采用肋板式结构,拉索采用平行钢丝体系。 斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索、桥墩以及基础。 模型全长18.2米,高3.46米,桥面宽0.55米,索96根。 斜拉桥模型三维图见图1、2。 图1 斜拉桥模型全桥三维图

图2 斜拉桥模型桥塔三维图 二、材料 全桥模型材料主要采用有机玻璃制作,主梁、主塔采用有机玻璃制作,斜拉索采用Ф4钢筋,桥墩以及基础为钢筋混凝土结构。 有机玻璃主要材料性能初步假设为:弹性模量E=3.6×103 N/mm2。斜拉索采用Ф4钢筋(Q235),强度标准值f yk=235N/mm2,弹性模量E=2.1×105N/mm2。 三、模型结构图 1、斜拉桥模型立面布置 斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索以及桥墩。该桥为对称结构,以主梁跨中点为中心左右对称。 6号桥塔 斜拉索 混凝土桥墩 边墩 主梁 边墩 3 7号桥塔 图3 斜拉桥模型布置图(单位:㎜) 注:以后图表中尺寸均采用毫米为单位。 2、主梁

主梁全长18.2米,横截面见图4。 图4 主梁横截面图 主梁截面图(单位:mm) 3、塔 塔高3.16米,详细尺寸见图5~7。塔与梁不直接连接,依靠拉索连接。梁底距离塔横梁20毫米。 塔墩高0.65米,地面以上0.4米,地面以下开挖0.25米。 为了塔与墩连接牢固,墩上预留洞口,塔柱延伸至墩底部,然后浇注环氧砂浆填补洞口。塔与墩连接处还要加钢板锚固。塔与墩连接的详细构造见图15~17。

索塔立面图 索塔侧面剖面图 图5 塔立面、剖面图图6 塔侧面剖面图

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

纸质桥梁设计方案

科技创新活动 题目:纸质桥梁模型制作年级专业:2011级水利水电工程班级:一班 学生:* * *(组长) * * * * * * * * * * * * * * * 指导教师:* * * 日期:2013年7月11日城乡建设与工程管理学院

11级水利水电工程专业1班科技创新活动任务书 ——之纸质桥梁模型制作 1、桥梁模型要求: (1)桥梁模型总长度1000mm,制作误差不得超过10mm总宽度250mm,制作误差不得超过5mm,可采用多种桥梁型式。 (2)桥面须是水平的。 (3)桥的制造必须保证假设小车的正常通过。假设小车的尺寸是长30cm宽21cm高19cm的平板小车。 2、材料要求:A0绘图纸及白乳胶 3、加载方法:在桥梁跨中逐渐加载直至模型失效。失效标准为: (1)模型无法按照现场条件正确安装就位; (2)因模型的部件障碍或变形过大或模型发生破坏等原因,使得小车不能顺利到达彼岸。 (3)桥梁在加载的过程中最大挠度超过2.5cm。 (4)超出正常允许情形的其它失效情况。 4、分组要求:全班57人分成10组,其中7组6人,3组5人。 5、模型加载时间:星期四下午2点开始。

6、评分标准:本活动以锻炼学生的创新思维及团结协作为目的,评分根据学生的作品及在活动中的参与表现综合评分。 科技创新活动报告 ——纸质桥梁模型设计 一、模型结构分析 (一)、材料力学性能分析 纸作为模型材料,其力学性能特点是受拉性能良好,抗撕裂能力差,抗弯压能力近似为零。将纸折成圆筒并用乳胶粘结后,可承受一定的压力,但受长细比的限制,多为压杆失稳状态的受力破坏。可承受少 许弯矩。 乳胶的粘接性能:纸带对接时强度降低,纸带侧接时,强度较高,认 为与母材强度相同。 (二)、构件力学性能 经过分析,纸卷成圆筒后,承拉能力远大于承压能力。在此构件力学性能分析的基础上,我们一致认为:方案应多选择为拉杆,压杆短而 受力小,尽量不使其受弯矩。 二、设计方案分析 在模型结构分析的基础上,我们对以下几种设计方案进行了分析。 1.简支梁。简支梁受部分均布荷载。由于构件受弯是非常不利的,因此如果选用简支梁的形式,梁纵截面应选用鱼腹梁的形式。但制作难度大。如果梁为几片相同形状的纸粘接加厚而成,则侧面易失稳。因 此不便采用。

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

纸桥的设计与制造方案

纸桥的设计与制作 (天津市科技活动方案样张之一) 一、题目纸桥的设计与制作 二、适用对象D段(七、八年级) 三、适用主体学校 四、活动目标 1.态度目标: ⑴采取分组的活动形式,培养学生的合作精神和有序的工作能力;通过成品展示、竞赛等活动,培养学生的既合作又竞争意识; ⑵在制作过程中,培养学生不畏艰难,不循旧规,敢于创新的精神。 2.科学方法、能力目标: ⑴学习科技制作、理解桥的主要结构的作用,通过纸桥的设计与制作使学生在探索中理解,材料的强度与它的几何形状有关。 ⑵在纸的多种承重实验研究、纸桥设计等过程中鼓励学生独立思考、发展学生的创造性思维能力。 ⑶培养学生与他人合作共同研究的能力。 3.知识目标: ⑴通过对桥的造型设计,培养学生的审美意识和环境美意识,提高创作模型的技能、技巧及可观赏性。 ⑵学习简单的技术设计。 五、活动方式: 活动以班为单位,分为若干活动小组(四名学生为一组),开展分组竞赛,作品在课上评定。 六、所需活动时间4——5学时 七、背景材料 1.知识背景: ⑴压力与压强 知道压力的概念,压力是指垂直压在物体表面上的力。 理解压强的的概念,压强是物体单位面积受到的压力。 固体的压强跟受力面积有关,截面积对压力有直接影响,截面积越大,压力越小

⑵拱形桥:拱起了腰的纸条可以驮起一盒火柴,这说明,向上拱起的物体最能承受外来的压力,它的强度要比没有拱起时大。火柴盒压在纸拱桥上,给予纸拱的是一种静态外力,它和作用在装甲车上的子弹冲击力不同。纸拱桥这种抵抗静态外力的本领,就叫静强度。 我们的祖先很早就发现了拱形物体的这种性质,并且把它运用到建筑上去。各地发掘出的东汉古墓,多数有“拱”式结构,可见一千几百年前我国的筑拱技术已经相当普及了。 现存的最古老的石拱桥是我国的赵州桥。赵州桥是隋朝石匠李春设计监造的,自公元616年建成,到现在已经有1300多年的历史了。这座石桥横跨在河北赵县城南洨河上,有着一个弧形的桥洞,犹如跨在河上的长虹。在漫长的岁月里,赵州桥经受了地震的摇撼,洪水的冲击,车马的压轧,仍然屹立在洨河上。(图一)赵州桥不但有个弧形的大拱,而且在桥肩还有4个小拱。当山洪暴发时,小拱可以把洪水泄走。赵州桥坚固的秘密正在拱上。 我国科技人员和工人继承并发展了拱桥建筑的传统,运用现代强度理论以及工程学,创造了双曲拱桥。双曲拱桥的外形同一般的空腹式拱桥好像没有什么区别。但是你如果走到桥下一看,就会发现它的肚皮是凹的,好像由几条自行车的挡泥板拼起来的,真是拱中有拱。这种桥的优点是造价低,载重负荷大,施工方便,节省材料。宏伟的南京长江大桥的公路引桥便是这种双曲拱桥。 双曲拱比单曲拱能承受更大的载荷,主要是因为双曲拱不仅在一个方向上呈拱形,而且在与其垂直的另一方向也呈拱形。自行车的挡泥板就是这种双曲拱形的。当它受力时,力使沿着两个拱的方向更均匀地传递;某一局部受力过大时,双曲拱能迅速自行调整平衡,使整个双拱曲不会因局部受力过大而损坏。 拱形结构除了能用于建造桥梁外,另一个重大的用处就是建造水坝。特别是双曲拱形坝,由于拱形顶所受的水压力能通过拱体均匀地传递给河岸,依靠坚固的两岸来维持的稳定,它与完全靠自身重量来维持平衡的重力坝相比,不仅可以减少体积,节约材料,而且还有一定的弹性,对地基的局部变形具有一定的适应能力,有较好的抗震性能。 我们的脚上就长着“双曲拱桥”,它就是人的足弓正常的脚都可以区分出三个足弓:两个纵向的纵弓和一个横断面上的横弓。 ⑶桥的历史与发展现状: 我国古代桥梁多用木、石、藤、竹及至皮革之类的天然材料,锻铁出现以后有了简单的铁链桥。它们的强度都很低。木、藤、竹,皮革类易腐烂,能够保留至今的古代桥梁多为石桥。中国古代著名石桥有:1河北赵州安济桥、2北京泸沟桥、3泉州安平桥。 1900-1949年,这一时期中国的桥梁建设几乎处于停滞状态,特别是由中国自行建设的桥梁工程更是寥寥无几。其中代表桥梁是1943年由我国老一辈桥梁工程专家茅以升老先生主持设计并建设的杭州钱塘江大桥。(图二) 钱塘江大桥位于杭州闸口六和塔附近,是由我国工程师自行设计并监造的第一座双层式公、铁两用桥。全桥长1453米,正桥长1072米,两岸引桥长381米。于1931年11月11日举行开工典礼,1935年通

纸质桥梁设计方案

科技创新活动 题目:纸质桥梁模型制作 年级专业: 2011级水利水电工程 班级:一班 学生: * * *(组长) * * * * * * * * * * * * * * * 指导教师: * * * 日期: 2013年7月11日 城乡建设与工程管理学院

11级水利水电工程专业1班科技创新活动任务书 ——之纸质桥梁模型制作 1、桥梁模型要求: (1)桥梁模型总长度1000mm,制作误差不得超过10mm总宽度250mm,制作误差不得超过5mm,可采用多种桥梁型式。 (2)桥面须是水平的。 (3)桥的制造必须保证假设小车的正常通过。假设小车的尺寸是长30cm宽21cm高19cm的平板小车。 2、材料要求:A0绘图纸及白乳胶 3、加载方法:在桥梁跨中逐渐加载直至模型失效。失效标准为: (1)模型无法按照现场条件正确安装就位; (2)因模型的部件障碍或变形过大或模型发生破坏等原因,使得小车不能顺利到达彼岸。 (3)桥梁在加载的过程中最大挠度超过2.5cm。 (4)超出正常允许情形的其它失效情况。 4、分组要求:全班57人分成10组,其中7组6人,3组5人。 5、模型加载时间:星期四下午2点开始。 6、评分标准:本活动以锻炼学生的创新思维及团结协作为目的,评分根据学生的作品及在活动中的参与表现综合评分。

科技创新活动报告 ——纸质桥梁模型设计一、模型结构分析 (一)、材料力学性能分析 纸作为模型材料,其力学性能特点是受拉性能良好,抗撕裂能力差,抗弯压能力近似为零。将纸折成圆筒并用乳胶粘结后,可承受一定的压力,但受长细比的限制,多为压杆失稳状态的受力破坏。可承受少许弯矩。 乳胶的粘接性能:纸带对接时强度降低,纸带侧接时,强度较高,认为与母材强度相同。 (二)、构件力学性能 经过分析,纸卷成圆筒后,承拉能力远大于承压能力。在此构件力学性能分析的基础上,我们一致认为:方案应多选择为拉杆,压杆短而受力小,尽量不使其受弯矩。 二、设计方案分析 在模型结构分析的基础上,我们对以下几种设计方案进行了分析。 1.简支梁。简支梁受部分均布荷载。由于构件受弯是非常不利的,因此如果选用简支梁的形式,梁纵截面应选用鱼腹梁的形式。但制作难度大。如果梁为几片相同形状的纸粘接加厚而成,则侧面易失稳。因此不便采用。 2.拱形结构。拱桥最适于承受均布荷载,但在制作上较费材料。由于拱桥需要由很密的拱作片拼成,中间加肋,因此桥的自重较大,不便

数学建模斜拉桥设计

斜拉桥设计 摘要: 模型是建立在对斜拉桥造价预算基础上的一类数学建模问题。模型的建立的初衷是对斜拉桥的设计提出合理美观的设计方案,且同时要尽量节省资金。 在对模型的建立与求解的过程之前先是对斜拉桥总体外观进行了设计,确定了水上的桥面长度与引桥的长度,以及引桥的支撑方式。模型的建立与求解是建立在模型假设的条件基础上,模型假设的提出为解决实际问题提供了方便。例如,索塔顶部的拉索部分并不是从同一节点引出,但假设同一节点之后更加方便简洁的有助于我们对斜拉桥的拉索的造价进行估算。在模型中由于索塔个数不同对索塔造价和拉索造价的影响确定了多种方案,从各方案的造价进行比较,确定最佳方案。 关键词:外观假设节点最佳方案

一、问题重述 如果计划在抚河某处修建一座斜拉桥,斜拉桥示意图和建桥处河道的截面图已分别划出。 给出几项简化假设: (1)在桥面处,索塔造价是同样长度的水上桥面的2倍; (2)100米长斜拉索与10米长水上前面造价相当; (3)索塔造价与离桥面的距离平方成正比;斜拉索造价与其长度成正比; (4)如果有陆地上的引桥的桥面,造价是水上桥面的一半; 1,请给出斜拉桥设计图,使其合理美观; 2,估算斜拉桥的造价,尽量节省资金。 图1 斜拉桥

河流截面图(单位m) 二、模型假设 1.假设斜拉桥的桥面是水平 2.假设斜拉桥的拉索的最大张角是45° 3.假设斜拉桥水面上每米的造价是5万元 4.假设模型中计算的拉索的个数索塔个数为整数 5.假设抚州地区的基岩深度为七米桩基深度为30米 6.在抚河剖面上补考虑地形起伏影响基岩距地表都为7米 7.斜拉索在索塔上的节点都为塔顶位置 8.假设主跨与次跨的长度相同 三、符号说明 1.i索塔个数 2.X ?索塔单边拉索的最大水平距离 3.α每个索塔的单边拉索个数 4. l第α个索拉索长度 α 5.t(1) 拉索的总长度 6.s表示各部分的造价 7.p表示各部分的价格 8.H索塔的长度的总和 9.W斜拉索桥的总造价 四、模型的建立与求解

midas斜拉桥建模

目录 概要 1 桥梁基本数据 2 荷载 2 设定建模环境 3 定义材料和截面特性值 4 成桥阶段分析 6 建立模型 7 建立加劲梁模型 8 建立主塔 9 建立拉索 11 建立主塔支座 12 输入边界条件 13 索初拉力计算 14 定义荷载工况 18 输入荷载 19 运行结构分析 24 建立荷载组合 24 计算未知荷载系数 25 查看成桥阶段分析结果 29查看变形形状 29 正装施工阶段分析 30

正装施工阶段分析 34 正装施工阶段分析 34 正装分析模型 36 定义施工阶段 38 定义结构组 41 定义边界组 48 定义荷载组 53 定义施工阶段 59 施工阶段分析控制数据 64 运行结构分析 65 查看施工阶段分析结果 66 查看变形形状 66 查看弯矩 67 查看轴力 68 查看计算未闭合配合力时使用的节点位移和内力值 69成桥阶段分析和正装分析结果比较 70

概要 斜拉桥是塔、拉索和加劲梁三种基本结构组成的缆索承重结构体系,桥形美观,且根据所选的索塔形式以及拉索的布置能够形成多种多样的结构形式,容易与周边环 境融合,是符合环境设计理念的桥梁形式之一。 为了决定安装拉索时的控制张拉力,首先要决定在成桥阶段恒载作用下的初始平衡状态,然后再按施工顺序进行施工阶段分析。 一般进行斜拉桥分析时首先通过倒拆分析计算初张拉力,然后进行正装施工阶段分析。在本例题将介绍建立斜拉桥模型的方法、计算拉索初拉力的方法、施工阶段分 析方法、采用未闭合配合力功能只利用成桥阶段分析张力进行正装分析的方法。本例 题中的桥梁模型为三跨连续斜拉桥(如图1),主跨110m、边跨跨经为40m。 图 1. 斜拉桥分析模型

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:

纸桥承重竞赛活动方案

纸桥承重竞赛活动方案 一.活动主题 纸在我们的日常生活中无处不见,它与我们的学习﹑工作﹑生活密切相关。每一种纸都有各自不同的性质和特点,因此也有各自不同的用途。本次竞赛要求用普通的纸作为材料搭建一座“桥梁”,并且能承受尽可能大的重力。要搭建好这样一座桥梁,参赛者必须在规定时间内充分展现自己在知识积累﹑创意设计﹑动手制作等各方面的综合能力。 二.比赛时间:12月29日星期二第八第九节。 三.竞赛地点:学校篮球场 四、参赛对象:高一高二年级学生 五、负责人:协助: 六、测试组负责人: 七、比赛要求 1.竞赛任务 在规定的时间内,参赛者用现场统一提供的材料制作一座可以承重的桥梁。 2.工具材料 所有的材料由组委会提供,不得自带材料。 材料: 20张70克A4复印纸、胶水一瓶、透明胶一卷 参赛选手自备工具:剪刀,直尺,铅笔等 3.竞赛流程 (1).参赛者应在规定时间内现场完成作品的制作。作品完成后,请标明比赛号(作者姓名和所在班级),等待进入测试阶段的比赛。 (2)测试阶段,由参赛者自带现场做好的作品参赛。 (3)竞赛采取淘汰制。在测试过程中,被淘汰的参赛者在登记完成成绩后退出赛场。4.纸桥作品要求: (1)桥体形状不限,跨度:30厘米(固定),高度10厘米,宽度10厘米 (2)桥体中央设计一个长度10厘米、宽度10厘米的平台,用于盛放重物。 5.作品评审标准 (1)作品的创意好,设计有新意。 (2)采用的结构合理,制作简易,坚固实用,具有较强的承重能力。 (3)桥体美观大方。 八.比赛测试规则 1、测试阶段,由参赛者自带现场制作的作品参赛。 2、选手成绩承重质量高者获胜 3、测试过程中桥梁坍塌或严重损坏将被视为比赛结束。 4、在同等成绩下,选手制作纸桥的结构设计、制作工艺水平、造型的美观可作为评 判标准,优秀者获胜。 北海XX教务处 2009年12月24日

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

纸桥的设计与制作

纸桥的设计与制作 纸桥的设计与制作(生活动手做) 在这个实验活动中,我们要 1、采取分组的活动形式,培养学生的合作精神和有序的工作能力;通过成品展示、竞赛等活动,培养学生的既合作又竞争意识; 2、在制作过程中,培养自己不畏艰难,不循旧规,敢于创新的精神。 3、学习科技制作、理解桥的主要结构的作用,通过纸桥的设计与制作在探索中理解,材料的强度与它的几何形状有关。 4、在纸的多种承重实验研究、纸桥设计等过程中要学会独立思考 5、培养学生与他人合作共同研究的能力。 6、通过对桥的造型设计,提高创作模型的技能、技巧及可观赏性。 7、学习简单的技术设计。 ◇活动内容 纸桥的设计与制作 ◇背景材料 1、知识背景: ⑴压力与压强 知道压力的概念,压力是指垂直压在物体表面上的力。 理解压强的的概念,压强是物体单位面积受到的压力。 固体的压强跟受力面积有关,截面积对压力有直接影响,截面积越大,压力越小 ⑵拱形桥:拱起了腰的纸条可以驮起一盒火柴,这说明,向上拱起的物体最能承受外来的压力,它的强度要比没有拱起时大。火柴盒压在纸拱桥上,给予纸拱的是一种静态外力,它和作用在装甲车上的子弹冲击力不同。纸拱桥这种抵抗静态外力的本领,就叫静强度。 我们的祖先很早就发现了拱形物体的这种性质,并且把它运用到建筑上去。各地发掘出的东汉古墓,多数有“拱”式结构,可见一千几百年前我国的筑拱技术已经相当普及了。现存的最古老的石拱桥是我国的赵州桥。赵州桥是隋朝石匠李春设计监造的,自公元616年建成,到现在已经有1300多年的历史了。这座石桥横跨在河北赵县城南洨河上,有着一个弧形的桥洞,犹如跨在河上的长虹。在漫长的岁月里,赵州桥经受了地震的摇撼,洪水的冲击,车马的压轧,仍然屹立在洨河上。(图一)赵州桥不但有个弧形的大拱,而且在桥肩还有4个小拱。当山洪暴发时,小拱可以把洪水泄走。赵州桥坚固的秘密正在拱上。我国科技人员和工人继承并发展了拱桥建筑的传统,运用现代强度理论以及工程学,创造了双曲拱桥。双曲拱桥的外形同一般的空腹式拱桥好像没有什么区别。但是你如果走到桥下一看,就会发现它的肚皮是凹的,好像由几条自行车的挡泥板拼起来的,真是拱中有拱。这种桥的优点是造价低,载重负荷大,施工方便,节省材料。宏伟的南京长江大桥的公路引桥便是这种双曲拱桥。(图二) 双曲拱比单曲拱能承受更大的载荷,主要是因为双曲拱不仅在一个方向上呈拱形,而且在与其垂直的另一方向也呈拱形。

纸桥模型设计与制作

纸桥模型设计与制作 一、【教学设计思路】 本单元教学的主要内容是“纸桥模型设计与制作”,通过组织学生上网查资料、调查、观察,让学生了解桥结构、设计、建造的基本知识,激发学生的设计和动手制作桥模型并进行研究的兴趣,在老师的指导下,通过范例展示和演示,引发学生对相同材质不同构造的桥模型产生不同受压能力的现象产生兴趣,并将学得的基本原理应用于模型设计之中,亲身尝试和体验创造的乐趣。并通过竞赛活动的形式,看到别人的长处,积极参加集体讨论,取长补短,让学生在初步学会设计和制作技能的同时,养成合作意识和团队精神。 本课的重点是纸桥模型的的设计和制作,通过学生的调查、观察、研究、思考,从结构、材料、工艺三个方面进行模型的设计和制作。难点是模型设计、拼装,让学生在探究活动中分析思考,逐步学会使用多角度的思维方法设计作品,发展学生的创造性思维。 二、【教学目标】 1、知识与技能: ①知道不同造型的桥梁及特点。 ②初步了解平面示意图画法。 ③学会正确画出作品的示意图和结构图,理解设计的一般过程。 ④初步学会从作品的功能、结构、材料、工艺四个方面进行作品设计。 ⑤初步学会按图制作作品,初步养成技术素养。

2、过程与方法: ①通过观察不同造型的桥,初步学会用草图表达自己的构思设计。 ②通过与同学的交流、评价,能够对自己的设计进行反思,进行修改,完善和优化自己的设计。 ③学会按给定的材料,按设计草图制作好模型并参加比赛。 3、情感态度与价值观: ①通过学习,提高学生审美情趣,体验劳动创造美的思想情感,树立正确的劳动价值观。 ②通过作品的设计、探究,发展学生的创造性思维。 ③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。 三、【教学重点与难点】 1、重点:平面图设计技能。 2、难点:纸桥模型结构设计和制作工艺流程设计。 四、【教学器材】 1、教具:多媒体课件、承压试验模型 2、学具:铅笔、尺、量角器、剪刀等。 五、本单元为2课时 六、【教学流程图】 模型存在的问题 改进的方法 展示竞赛

纸桥模型设计方案

纸桥模型设计方案 学校名称: 学生姓名: 学生学号: 指导教师:

摘要 本人在桥梁设计时考虑到用纸来制作拱形结构的困难,所以采用角形结构来代替拱形结构,三角形桥面布置,桥梁与桥墩之间采用三角形结构支撑,桥梁之间用三根横柱支撑。这样增大了构件局部的抗弯矩,使荷载得到均匀有效传递。 在实际制作中,结点处采用蜡线穿过柱子内部并从外部缠绕,使其结实牢靠不易;由于角形结构在受到荷载时几乎是全部杆件受压,正好让受压性能充分发挥;同时让桥梁向上有一定微小的弧度以抵制重物对桥梁向下的压力。 桥墩的底部向内侧有微小倾斜,同时利用蜡线将桥墩底部与桥梁最外侧紧紧相连。使得当有重物挤压桥梁时,桥墩受一个斜向桥梁中且向下的力,这时桥墩会向内倾斜,但因为蜡线阻止桥墩倾斜的趋势,同时会使桥梁有一个向上的力顶住重物。从而达到分散重物对桥的压力。 桥面梁采用三根纸管,两桥面梁之间的间距16cm。利用蜡线将角形结构的架子固定在桥梁上,同时在角形架子的两侧的三角形中用竖纸管加以支撑。考虑到单股蜡纸的承抗拉能力太小而变形又太大,因此采用多股蜡线绞在一起以提高抗拉力和减小变形。 主视图:

侧视图: 俯视图:

一、使用材料及其力学性能设计 材料1:纸 作为模型的主要材料,其力学受拉性能良好,不易伸展变形、受压性能由于受长细比的性质,故必须控制杆径长度的关系,但纸的抗撕裂能力差,制成的构件抗弯性能非常小。纸带套接时强度越降低50%。 材料2:蜡线 该材料只能受拉,不能承受压力,单股线实验时,由于伸长率较大不能满足结构受力变形后饶度的要求,故必须搓成多股,又经测试,发现涂上白胶的多股蜡线其性能非常理想。材料3、胶带 能增强纸的粘接强度。 二、构件力学性能 整座纸桥长41cm、宽16cm、高度12cm、跨度30cm。制作桥梁和角形架子的纸管内径5mm 、外径1.6mm ,可承重150N,其抗拉性能完全能够承受。由于纸张的限制,其余纸管均为内径3mm、外径8mm,抗压性能有所减弱。 三、承载能力估算 桥面构件采用角形架子构成,经测试其两支座间距为15cm时能承受43斤的重物。 桥面的腹杆由于都受轴向拉伸或压缩的,只需测试轴向力,经测试,直径16mm ,1层纸,长50mm,轴向压缩能承受69N压力,纸杆抗拉性能较抗压性能强,故不需验拉力;而直径8mm、1层的纸,长90mm,轴向压缩能承受53N的压力。 在模型中,拱需要水平方向推斥力,故在拱下用蜡线做成抗拉构件。

用纸造一座桥(教案)

用纸造一座“桥” 第一课时 教学目标 科学概念:设计和建造桥需要综合考虑许多因素,如造桥的要求,材料的特性和数量、形状和结构等。 过程与方法 经历设计、制作的过程,体会设计的重要性。 应用形状结构的知识及经验设计和制作。 情感、态度、价值观 发展乐于动手、善于合作、认真倾听、不怕困难的品质。 课前准备: 重物(200克)、报纸、胶带、剪子、尺子 教学过程与方法 一、复习导入 1、学生复习:观察这些桥,它们在形状结构上属于哪些种类,造桥的材料是什么?桥面的形状分别有什么特点?(教师板书:桥) 为每个小组分发桥梁图片(上拱桥、索桥、梁桥)学生观察后集体交流。(师在学生交流时引导复习:薄板型桥面为了增大抗弯曲能力而通过改变形状增加厚度。) 2、明确任务 师出示报纸: 一张报纸,薄而柔软,用它能造一座桥吗?好象是不可能完成的任务,六(6)班的小建筑师能接受这个挑战吗?(师补完整板书:用纸造一座“桥”)展示挑战:用2张《长江日报》报纸、35厘米胶带建造一座桥,要求桥能跨越35厘米宽的河面,宽度10厘米,能承载200克重的车辆。 二、自主设计(个体梳理旧知识) 1、学生个体思考:从任务的字面理解,你想到了什么?说说我们完成任务需要解决的最主要的问题是什么? 集体交流。(教师引导:材料只有2张报纸,胶带或胶水不能超额;桥跨越35厘米,也就是桥墩间距35厘米,因此大部分结构桥长35厘米,宽10厘米。需要解决的最主要的问题是纸桥在小车压力的作用下不发生弯曲和破坏。师板书)2、学生小组讨论:我们学过哪些增加抗弯曲能力的方法?

今天这些方法中,哪些适宜用在今天的造桥中的?(为什么?) 集体交流。(教师引导:A、可以通过改变桥面的形状来增加抗弯曲能力,例如O L □∪W等。B、通过改变桥的结构增加抗弯曲能力,例如拱形、索桥等。教师板书) 3、学生小组合作:在书实验报告画上出设计图纸。(教师巡查指导) 三、展示改进设计方案(集体梳理知识) 1、学生展示小组的设计方案,(2组)并派代表简单介绍设计时如何解决使纸桥在小车压力的作用下不发生弯曲和破坏的问题。 2、其他各组学生提出适当建议。(教师根据其他各组学生的建议适当提示:怎样牢固的连接各部分。) 3、学生小组再次改进设计方案。(可以重新设计画图,也可原图修改。) 四、成品制作(发挥技术创造) 技术指导:师提问,可能会用哪些技术或要用到哪些对报纸的处理方法? 学生讨论,教师围绕“量、裁、折、卷、粘”对学生进行技术指导。 学生制作纸桥提醒:造好的桥先不能过分承重和过久承重,如果压塌一次,恢复形状后载重量就会大大减少。(准备备用的报纸,一旦压烂了,如有时间按原样再造一座) (课结束前如果完成的小组放到办公室,如果没完成允许在校的课余时间继续制作,也允许学生重新制作) 五、小结 教师谈话:用纸造桥,桥上还要承重200克的小车,真是“不可能完成的任务”,相信我们的小建筑师们肯定能把这不可能变成现实。 板书设计: 用纸造一座“桥” 问题:压力→不弯曲、破坏 办法:改形状O L □∪W 结构拱形拉索

纸桥承重挑战赛策划书【共6页】

纸桥承重挑战赛策划书 宁夏大学校园科技文化节之“创新撑起梦想” 创意纸桥承重挑战赛策划书机械学院团委二〇一四年十一月十日目录 一、活动背景 (1) 二、活动主题 (1) 三、活动目的 (1) 四、主办单位 (1) 五、比赛时间及地点.........................................................1 六、宣传方式..................................................................1七、报名要求和方式.........................................................1 八、比赛内容..................................................................2 九、评分标准 (2) 十、奖品设置 (3) 十 一、筹备工作………………………………………………………3 十

二、经费预算………………………………………………………3 十 三、活动总结...............................................................3 附件1评分表 (5) 一、活动背景:为培养学生的创新意识和团结协作精神,做到理论与实践相结合、动手与动脑相结合,提高学生的实践创新能力,丰富校园文化生活,特举办“机械杯”纸桥承重挑战赛。 二、活动主题:创新撑起梦想 三、主办单位:**大学机械工程学院承办单位:机械工程学院团委、学生会 4、比赛时间及地点: 1、初赛:xx年11月11-16日(各学院自行组织) 2、决赛:(1)时间:xx年11月19日(待定)(2)地点:******* 五、报名要求和方式 1、参赛对象:在校学生。 2、参赛方式:(1)以学院为单位,报团队参赛,每队选举队长1名,队员不超过4名。 (2)报名信息由队长编辑团队及成员:队名、学号、班级、联系方式到发送到微信平台;(3)报名截止时间:xx年11月

纸桥承重比赛规则

纸桥承重比赛说明与规则 、比赛说明: 用白纸做成各种形状来试验其承受力。承受力最大的形状与承受力最小的形状相比,其承受的重力可以相差几十倍甚至上百倍。那是因为结构不同,其承受力也不同。我们要设计并制作一个简单的纸制桥梁,使其有尽可能大的承受力。 二、制作材料 现场提供:A4打印纸8张、固体胶1瓶、试验用重物(钩码)。 可带物品: 剪刀、小刀、尺子、圆规、铅笔、橡皮 三、活动要求 1 、在草稿纸上画出纸制桥梁的内部结构草图(可以提前设计好)。 2、用所提供的材料制作出本小组设计的桥梁模型,具体要求如下: (1)只能用提供的A4进行制作,不可以加纸,不可以填加其他物质,否则视为犯规。 (2)粘连纸时,只能用所提供的固体胶,不可以用其他物质来代替,否则视为犯规。 (3)制作的桥梁模型的外形必须满足桥面跨度不小于28cm (A4纸长度),宽度不小于10cm,桥面中间必须有至少10cm*10cm的平面用于承重,桥面最低处应距地面不低于8cm桥洞下能通过长16cm宽8cm的木块。剩余的纸张制作各种结构的填充物放置其中,做成简单的桥梁模型。 3、制作时间不长于40分钟,纸桥制作完毕后,应向老师举手示意,上交纸桥模型、记录制作时间。 4、承重试验顺序按抽签序号从小到大依次开始,承重试验由学生本人亲自操作。试验时,通过往桥面上放重物的方法来试验各个纸桥的最大承受力。重物用钩码(大小不定),每次加一个,停留3 秒钟后加第二个重物,依次加重,直到桥梁模型倒塌,记录倒塌前一次桥梁模型的承重数据。 四、成绩评比 ①外观分值:10分②载重以“克”计分③超时扣分:每超5分钟扣1分 ④总分:载重分+外观分-超时扣分

纸桥制作过程

材料力学 纸制桥梁的设计论文 学院机械工程学院 班级 姓名 学号(21号) 指导老师

时间2012年6月5日 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,推动创新型校园文化的建设进程,以综合实践活动为载体,宣传科技文化知识,丰富校园文化生活,提高我校学生文化素质,培养创新意识,激发创新思维,学校力学教研室拟定于第十一周开展本学期素质教育活动,内容形式包括结构设计竞赛、结构模型制作等系列活动,作为平时成绩的一项,学生可根据个人实际情况选择参加“纸桥”模型制作比赛。 关键词:文化素质、设计竞赛、纸桥

目录 摘要 (1) 纸桥制作原理 (3) 一、活动目标 (3) 二、纸板结构设计思路 (3) 三、任务描述 (3) 四、器材准备 (3) 五、活动提示 (3) 六、设计原则 (3) 七、制作过程 (3) 结语 (4) 参考文献 (5) 致谢 (6)

纸桥制作原理:原理是利用之桥上的各种锥形、三角形、圆柱以及一些承重力好图形,来分散或间接抵消外来压力。物体的硬度或结构所能支撑的重量和本身的重量原本就没有直接关系,重点是结构而不是本身重量。思考桥梁设计中不可欠缺的「拉力」与「压力」两要素,如何发挥纸张优良「拉力」长处,克服「压力」短处。静力平衡:一个系统想要到达静力平衡,必须符合移动平衡以及转动平衡两项原则,才能维持在稳定的平衡状态。平衡状态:物体的平衡状态总共分成稳定、不稳定与随机平衡三种,基本上重心的位置越低,平衡后的稳定度越高。 一、活动目标 1、了解设计的一般过程,知道设计过程,需要不断优化。 2、培养设计与动手制作能力。 3、培养良好的合作和交流态度,养成负责、进去的良好品质。 二、纸板结构设计思路: 1、纸板构件不同形状的载重量和坚固性 2、纸板构件不同组合的载重量和坚固性 3、设计如何做到载重量最大和最坚固 三、任务描述 用一张170克白图纸,粘合剂为白胶,设计、制作一个长1000mm、宽20mm 的纸质桥梁,10kg-30kg的承重试验。 四、器材准备 170克白图纸、刻刀、白胶、垫板 五、活动提示 (1)只能用所给的170克白图纸进行制作,不可以加纸,不可以填加其他物质。 (2)粘连纸时,只能用白胶胶水,不可以用其他物质代替。 (3)模型桥梁有效总长度1000mm,制作误差不得超过50mm,桥宽度为20mm,可采用多种桥型,不符合规定者不能参加比赛。长方体中间,用剩余的纸张制作各种形状结构的填充物放置其中,做成简单的桥梁模型。 六、设计原则:想办法设计出尽可能对称且支柱较多的构造,可以把向下的重力均匀的分许多小的分力,再由桥身的结构来支撑。支柱本身也尽量采实心且密的柱体,方能发挥出最佳的支撑力。 七、制作过程 1. 把纸裁剪成小块做成一个个小纸桶,几个纸筒粘合在一起做成捆绑立住当桥墩,并排纸筒粘合在一起成子弹带装做桥面,如果桥面承重不到标准可以在上面多铺一层,讲究点的可以用纸捻成很细的纸绳做出拉索 2. 桥面纸折成M形截面,相当于双槽钢形状。桥的样式为拱桥时先量出要搭桥的地方的长度,然后把每张纸按长的2/3计算,计算出需要的纸的张数(垫底的),然后把他们一张一张在1/6处叠起来,然后把他们的宽的那一段的两边互相对折(两边的三分之一处互相对折),最后在那对折(正反正反~~~~~~,从宽的最左边折起,折的次数越多可以承受的就越重) 如果有多的话,用同样道理多做一座

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