第三節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計

第三節(jié)簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的三大因素回顧：？影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的三大因素第三節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計是創(chuàng)新發(fā)明重要的一環(huán)，其一般過程有哪些呢？發(fā)現(xiàn)與明確問題制定設(shè)計方案模型或原型制造優(yōu)化與改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計是屬于設(shè)計中的一種類型，它同樣遵循一般的設(shè)計方法和過程。同時結(jié)構(gòu)設(shè)計還必須考慮它自身的特點，即結(jié)構(gòu)的受力情況，其穩(wěn)定性、強(qiáng)度、連接的方式和材料的選用等。P23閱讀例題材料“防燙鍋蓋扳手的發(fā)明”磁性軟紗門的發(fā)明發(fā)明設(shè)計并不神秘，只要在生活中多觀察、多思考、多動手就會有靈感；要不怕困難和失敗，反復(fù)修改，不斷完善，經(jīng)過不懈的努力才能成功。下面以橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計為例講一下結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程。一、明確設(shè)計目標(biāo)及要求比如橋梁的使用期限，橋梁的跨度，橋孔高度，承受的重量等等。二、形成初步設(shè)計方案根據(jù)實際情況和需求選擇不同的橋梁結(jié)構(gòu)類型，設(shè)計出合格優(yōu)良的橋梁產(chǎn)品。忽略設(shè)計原則，忽略結(jié)構(gòu)安全和結(jié)構(gòu)的合理性將會造成惡劣的結(jié)果。九江大橋當(dāng)時決定采取的設(shè)計方案是“多橋墩式”的，顯然，這么多橋墩佇立在繁忙的水道上，不僅有礙通航，而且很容易引發(fā)事故。而多橋墩設(shè)計還會造成阻水、沖刷嚴(yán)重，使位于水下的橋墩暴露出來，影響橋梁的穩(wěn)定性。今天（2007年6月15日）5時15分左右，廣東佛山市南海區(qū)九江大橋遭一艘運(yùn)砂船撞擊，造成大約200米橋面坍塌，約100米橋面墜入江中。今晨4點半到5點半之間，通過大橋的130輛汽車有6輛可能墜江，甚至有目擊者稱看到有大客車墜江，據(jù)廣州電視臺晚間報道，目前已經(jīng)打撈起兩具尸體。

九江大橋當(dāng)時決定采取的設(shè)計方案是“多橋墩式”的，顯然，這么多橋墩佇立在繁忙的水道上，不僅有礙通航，而且很容易引發(fā)事故。而多橋墩設(shè)計還會造成阻水、沖刷嚴(yán)重，使位于水下的橋墩暴露出來，影響橋梁的穩(wěn)定性。2007年8月13日下午，湖南湘西土家族苗族自治州鳳凰縣境內(nèi)鳳大公路(湖南鳳凰至貴州銅仁大興機(jī)場)堤溪段大橋突然垮塌。坍塌石墩橫截面幾乎見不著鋼筋蹤影原因可能有幾種：

1.這種橋型結(jié)構(gòu)體系自身的脆弱性。這是一座有推力連拱橋，其弱點在于結(jié)構(gòu)受力對地基變形非常敏感，對基礎(chǔ)的要求很高，最好拱腳落在基巖上，一旦拱腳發(fā)生變形

結(jié)構(gòu)很容易產(chǎn)生破壞。連拱則環(huán)環(huán)相扣，一倒皆倒，易損性極差。

2.使用材料的脆弱性。該橋定位為石拱橋，即污工拱橋，材料幾乎沒有任何延性，不能承受任何拉力。拱軸線有任何變化，壓力中心和主拱圈偏離，則主拱圈開裂，失去承載能力這反過來又對拱腳變形提出嚴(yán)格要求。

附近村民說：三個大橋墩斷裂成幾節(jié)，而且除了橋墩，所塌落下來的橋面物質(zhì)，除了石塊就是干灰漿?！笆^就是從附近山上采來的”，“那些‘灰漿’用手一捏都碎成粉了，怎么會堅固？用這些‘灰漿’黏合石塊，就好像用干煤灰砌磚墻，不塌才怪”。以下將介紹幾座典型的橋梁，請同學(xué)們參照25頁的圖片，分析以下橋梁的結(jié)構(gòu)類型并進(jìn)行簡單的受力分析。各種結(jié)構(gòu)類型的橋梁都有各自的風(fēng)格和特征，下面同學(xué)們大膽想象，將你心目中的橋梁結(jié)構(gòu)以結(jié)構(gòu)草圖的形式畫下來。先看例題。蘇通長江公路大橋瀏陽河風(fēng)光橋夜景萬縣長江大橋多瑙河大橋南昆鐵路清水河大橋造一座橋梁模型的用具：木板、細(xì)繩、尺子、