橋梁的研究結(jié)題報(bào)告

對各種橋梁受力情況的研究結(jié)題報(bào)告課題名稱：對各種橋梁受力情況的研究組長：周奇正成員：曾熠源王陽余鄒盛徐铚洺指導(dǎo)老師：李道光研究目標(biāo)：了解不同結(jié)構(gòu)橋梁的受力情況（受力的種類、方向等）。研究方法：查閱資料，實(shí)地調(diào)查，實(shí)驗(yàn)法。課題由來在圖書、畫報(bào)、電視里面，我們經(jīng)?？吹礁鞣N各樣的橋梁，比如說拱橋、斜拉橋、懸索橋等。對于這些橋梁我們可能會有許多問題，比如我們會想：世界上有多少種橋梁？這些橋梁為什么具有不同的形狀？不同種類的橋的承載量為什么會不同？這些橋梁為什么有的用木頭、石板，有的用鋼鐵，而有的卻用混凝土……于是我們根據(jù)自己關(guān)注點(diǎn)的不同，展開這項(xiàng)關(guān)于各種橋梁受力情況的研究。課題研究過程：.資料查詢斜拉橋斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋有更大的跨越能力。由于拉索的自錨特性而不需要懸索橋那樣的巨大錨碇，加之斜拉橋有良好的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，已成為大跨度橋梁最主要橋型，在跨徑200-800m的范圍內(nèi)占據(jù)著優(yōu)勢，在跨徑800-1100m特大跨徑橋梁角逐競爭中，斜拉橋?qū)缪葜匾巧?。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成，選擇不同的結(jié)構(gòu)外形和材料可以組合成多彩多姿、新穎別致的各種形式。索塔型式有A型、倒Y型、H型、獨(dú)柱型，材料有鋼及混凝土。主梁有混凝土梁、鋼箱梁、結(jié)合梁、混合式梁。斜拉索布置有單索面、平行雙索面、斜索面，拉索材料有熱擠PE防護(hù)平行鋼絲索、PE外套防護(hù)鋼絞線索。懸索橋懸索橋是特大跨徑橋梁的主要型式之一，懸索橋優(yōu)美的造型和宏偉的規(guī)模，人們常將它稱為“橋梁皇后”。當(dāng)跨徑大于800米，懸索橋方案具有很大的競爭力。懸索橋由主纜、塔架、加勁梁和錨碇四部分組成。大纜以AS法（空中送絲法）或PPWS法（預(yù)制束股法）制造，美國、英國、法國、丹麥等國均采用A5法，中國、日本采用PPWS法。塔架型式一般采用門式框架，材料用鋼和混凝土，美國、日本、英國采用鋼塔較多，中國、法國、丹麥、瑞典采用混凝土塔。加勁梁有鋼桁架梁和扁平鋼箱梁，美國、日本等國用鋼桁架梁較多，中國、英國、法國、丹麥用鋼箱梁較多。錨碇有重力式錨碇和隧道錨碇，采用重力式錨碇居多。拱橋石拱橋。石拱橋是我國源遠(yuǎn)流長的一種技術(shù)?；炷凉皹??；炷凉皹蚍窒湫喂啊⒗吖?、桁架拱。鋼管混凝土拱橋。鋼管混凝土是一種鋼和混凝土復(fù)合材料，具有高強(qiáng)、支架、模板三大作用，自架設(shè)能力強(qiáng)。鋼管混凝土拱橋具有經(jīng)濟(jì)、省料、安裝方便、后期承載能力高的特點(diǎn)。.實(shí)地調(diào)查根據(jù)實(shí)際情況，我們進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查。調(diào)查并測量了下關(guān)西洱河上的三座大橋并分析了幾座橋的種類：?泰安橋（原下關(guān)至仁里邑復(fù)線西洱河大橋）位于大理市下關(guān)泰安路（原蒼山中路）與下關(guān)至仁里邑復(fù)線公路（現(xiàn)大麗路）結(jié)合處，為復(fù)線公路的配套工程，由云南

公路橋梁工程處第五橋工隊(duì)承建。該橋于1992年1月16日動工修建，經(jīng)過20個月的緊張施工，于1993年9月28日完工，10月1日通車，總投資900多萬元。該橋橋型為主橋160米的雙肋中承式鋼筋混凝土拱橋，引橋?yàn)?13米的普通鋼筋混凝土簡支空心板橋，主孔凈跨60米，引孔為13米，南岸5孔，北岸3孔，兩岸由環(huán)形匝道與洱河南、北路形成互通式立交。橋長176.04米，橋面凈寬18.6米，總寬20.8米（其中機(jī)動車道7米，自行車道2x2米，人行道2x2米）；設(shè)計(jì)載重為汽車不超過20噸，掛車、半掛車不超過100噸，自行車400公斤/米2，人群350公斤/米2。2009年計(jì)劃對該橋進(jìn)行拓寬改造。?興盛大橋

投資21484萬元、全橋長305米、寬40米的下關(guān)興盛大橋，于2006年3月10日開工建設(shè)以來，工程進(jìn)展順利，目前正在做樁基處理，已完成鉆孔灌注樁155棵，占總灌注樁196棵的79%，人行道板、空心板等預(yù)制構(gòu)件正在同步制作，工程計(jì)劃于2007年6月底全面建成通車。?黑龍橋又名清風(fēng)橋，在下關(guān)西洱河上，原為石頭橋，1979年改建為鋼筋水泥橋。該橋是古代連接下關(guān)重鎮(zhèn)關(guān)迄和約的重要橋梁，也是滇西北古道上重要的橋涵，在滇西歷史上有其光輝的一頁。據(jù)傳有條黑龍常常橫臥在西洱河上傳有條黑龍常常橫臥在西洱河上，堵住海水出口，致使海水上漲，泛濫成災(zāi)，淹沒沿岸村莊和土地，人民群眾痛苦不堪。后來有一條小黃龍為拯救水患之中的老百姓，戰(zhàn)敗

了黑龍，將它驅(qū)出西洱河。人們?yōu)榱藨c賀水患消除，在河上建石橋，以小黃龍驅(qū)逐大黑龍惡孽之意，取名黑龍橋。橋初建于唐代，為閣羅風(fēng)所筑，《蠻書》有載，歷代多次復(fù)修，清光緒三年（1877年）水毀，改建為5孔石拱橋?，F(xiàn)改建后的鋼筋水泥橋，全長87米，寬10米，有護(hù)欄圍護(hù)，美觀實(shí)用。黑龍橋地處市中心，是溝通下關(guān)南北兩岸的主要橋梁。大橋建成通車時，今人寫了一副對聯(lián)祝賀。對聯(lián)是：“喜大橋竣工，看東西蒼洱環(huán)抱，百二山河增壯麗；頌現(xiàn)代建筑，讓上下車舟往來，繁榮城市換新裝?！睂?shí)際測量結(jié)果底????、?類型名稱長⑺寬（m）橋的類型泰安大橋176.0426.8拱橋美登大橋116.825拱橋興盛大橋30540拱橋黑龍橋8710拱橋3.幾種橋梁模型設(shè)計(jì)與制作制定設(shè)計(jì)方案模型或原型制造發(fā)現(xiàn)與明確問題制定設(shè)計(jì)方案模型或原型制造發(fā)現(xiàn)與明確問題資料查詢1.設(shè)計(jì)流程優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)注意：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮它自身的特點(diǎn)，其穩(wěn)定性、強(qiáng)度、連接方式和材料的選用等，并能對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行基本的描述，還要從便于分析的角度考慮造型設(shè)計(jì)。2.設(shè)計(jì)目標(biāo)及要求Q用紙板制作橋梁模型，結(jié)構(gòu)形式不受限制。要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，便于分析理解各種橋梁不同結(jié)構(gòu)的受力情況（受力的種類、方向等）。Q在跨度、橋長、橋孔高度、橋面寬度、承重物的質(zhì)量、承重時間等應(yīng)適中。Q在滿足目標(biāo)及要求的前提下，荷載的質(zhì)量與橋自身質(zhì)量的比例越大越好。Q在滿足以上要求后還可以考慮橋的美觀程度等來制作橋的模型。設(shè)計(jì)圖示：鐵架臺鐵架臺鐵架臺鐵架臺細(xì)線硬紙板斜拉橋鐵架臺細(xì)線硬紙板斜拉橋鐵架臺4.實(shí)驗(yàn)（1）模型制作流程Q材料選擇：大鐵架臺、小鐵架臺、硬紙板、細(xì)鐵絲、細(xì)線、瓜子鏈.Q挑選紙板、鐵架臺等材料并進(jìn)行必要的加工……Q制作橋的各部分構(gòu)件Q將構(gòu)件合成橋身（2）實(shí)驗(yàn)過程拱橋制作方法：材料：四個帶鐵夾的小鐵架臺、細(xì)線、細(xì)鐵絲、硬紙板、兩根鐵棒。Q裁紙板：將硬紙板鋸出“44.5cmX20cm"、“20cmX27cm”的兩塊，并在距四角1cm處用錐子打洞。Q固定鐵架臺：用細(xì)鐵絲將四個鐵架臺固定好，再將兩根鐵棒夾于合適高度。再用細(xì)鐵絲將鐵棒固定于鐵架臺上。Q將紙板彎曲夾于兩橋之間，量出此時橋拱最高高度h,移動帶鐵棒的鐵夾至h。Q架上橋板并用細(xì)線將橋面固定于鐵架臺上。懸索橋制作方法：材料：四個帶鐵夾的大鐵架臺、瓜子鏈、硬紙板、細(xì)線。Q鋸出一塊“121cmX21cm”的硬紙板作為橋面，用四個帶鐵夾的大鐵架臺作為橋墩，并加以固定。Q在鋸好的硬紙板兩邊分別用錐子以一定的距離打洞，架在鐵棒上并固定于鐵架臺上。Q將兩根長瓜子鏈掛到兩邊兩個鐵架臺的頂端，再用細(xì)線將瓜子鏈固定好。Q在每個洞上連接一條瓜子鏈連到上方已經(jīng)掛好的瓜子鏈上。結(jié)頭上用細(xì)線連接。斜拉橋制作方法：材料：四個帶兩個鐵夾的小鐵架臺、硬紙板、細(xì)線。Q鋸出一塊“62cmX8cm”的硬紙板，并在紙板兩側(cè)每隔3cm處打洞。Q用鐵夾將鐵棒固定在一定高度并將紙板放到鐵架臺上，然后用細(xì)線將硬紙板四角固定于鐵夾上。Q根據(jù)設(shè)計(jì)視圖用細(xì)線連接好斜拉索。（3）實(shí)驗(yàn)測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量二.產(chǎn)名稱、長(cm)寬(cm)高(cm)懸索橋1212180斜拉橋621830.5拱橋44.52022（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析在三座橋上放上重物時：

.拱橋下面的拱變形，說明拱減輕了橋受到的壓力而受到橋的壓力而變形。.斜拉橋上的斜拉索變得緊繃起來，看出斜拉索幫助橋面來支持重物。.懸索橋上的懸索全部緊繃，看出懸索幫助橋面來支持重物。在幾種橋中外加的這些拱、索等作用是來減小橋面受的壓力，而達(dá)到增加橋自身的載重量。.結(jié)論及分析斜拉橋拱橋受力分析斜拉橋拱橋受力分析拱橋受力分析.收獲及體會在本次研究性學(xué)習(xí)中，我們從開始行動到課題結(jié)束，分工明確，人人用心努力完成各自任務(wù)并互相幫助完成任務(wù)。在研究過程中我們的學(xué)習(xí)能力也得到了很好的培養(yǎng)，學(xué)會了提出問題，解決問題以及獨(dú)立地查找資料，以及分析資料，進(jìn)一步解決問題。這是一次實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)習(xí)，其中充滿樂趣也極富挑戰(zhàn)性，我們必須親自去做，才體會到這“為什么”“怎么辦”……這要比整天在教科書中找尋答案更有意義，這是顯而易見的．在制作模型的同時，也讓我們受益匪淺。在設(shè)計(jì)模型時大家就大膽地提出過程中會出現(xiàn)的問題，不僅很有趣味