纸桥的结构与受力分析
之桥的结构与受力分析
摘要:
改革开放以来，中国的桥梁建设以空前的规模和发展速度令世界惊叹。但是，我们匆忙建成的大桥能否给人以美感是一个值得反思的问题。本讲演以20世纪中的国际最美桥梁评选、香港特别行政区昂船洲大桥设计竞赛中的美学评估、以及作者本人心中的十座中国最美桥梁等为内容，介绍了作者对桥梁的初步美学思考，以能促进国内桥梁界在新世纪中对桥梁美学的重视。
“桥是跨越障碍的通道”。这是美国最权威的韦氏大词典对桥梁一词所下的最简短的定义。远古的人类为了狩猎、运输、迁移就需要修建原始的桥梁。今天，桥梁已和人类的生活密切相关。桥梁不仅是交通系统的重要组成部分，而且常常是一种标志性建筑物。人们希望在通过桥梁时发出一声赞叹，得到美的享受。作为一个桥梁工程师有责任在设计中重视桥梁的美学价值和景观功能，满足人们的观赏愿望。
改革开放以来，中国的桥梁建设以空前的规模和发展速度令世界惊叹。但是，我们匆忙建成的大桥是否给人以美感是一个值得反思的问题。同济大学土木工程防灾国家重点实验室为国内大部分大桥进行了抗风研究和风洞试验，1/100的全桥模型展示了大桥的风貌，也引起了我们对大桥美学价值的评论：什么样的桥梁才是美的？我想首先谈一下我的一点学习心得。
我国著名的桥梁美学专家唐寰澄先生在他的文章和专著中多次提到：三个统一性是美的最重要属性，即（1）感性和理性的统一或感觉和意识的统一；（2）客观和主观的统一或人和自然的协调统一，即“天人合一”的思想；（3）形式和内容的统一，即造型和功能的一致。归纳起来的桥梁美学法则是：多样和统一，协调与和谐，以及比例、对称和韵律。另外还有八纲：即刚柔、动静、阴阳、虚实的矛盾和统一。我的理解是，设计要有新意，不要抄袭雷同，要同中有异。要和环境协调，结构要求比例匀称，没有画蛇添足的多余装饰，有动感和韵律美。
德国著名的莱翁哈特教授在他的桥梁美学名著中说：“美可以在变化和相似之间，复杂和有序之间展示从而得到加强”。我想，正如贝多芬的音乐一样，简短的主题不断展开和变奏，既相似又不同，但却十分和谐；既复杂变化，又有序统一，在不雷同和不杂乱之间展现出丰富的层次和内涵，给人以美的享受和心灵的激荡。
日本著名桥梁学者伊藤学教授在他的《桥梁造型》一书中说道：“桥能满足人们到达彼岸的心理希望，同时也是使人印象深刻的标志性建筑，并且常常成为审美的对象和文化遗产”。优美而受人喜爱的桥梁往往是各种文学作品的题材。
国外对桥梁设计也强调“3E”，即功效（Efficiency）、经济（Economy）和优美（Elegance）三要素，这和我国实用、经济、美观的原则是一致的。近年来我国桥梁建设取得了长足的进步，但是，我们在设计中对桥梁的美学要求不够高，缺少建筑师的参与和进行各种比例的多方案比较，留下了不少遗憾。许多缆索承重桥梁的桥塔缺少美学处理，给人以笨拙、呆板和粗糙的感觉。和国外相比，我们的领导决策层和工程界的艺术素养和审美情趣不高。我在多次桥架设计评审会上曾呼吁重视和建筑师的合作。强调结构的美学设计，但收效甚微。如果不从体制上和法规上进行改革，中国桥梁因设计仓促上马和施工层层分包所造成的质量问题（其中也包括美学质量）将会严重阻碍我们前进的步伐。中国大桥的跨度再大，数量再多，如果质量不好，也很难得到国际同行的尊敬。
国际最美桥梁评选介绍在世纪之交的1999年最后一期英国《桥梁设计与工程杂志》（Bridge Design an d Engineering）向世界30位著名的桥梁工程师、建筑师和学者，其中包括美国的林同琰和邓文中，德国的Schlaich，法国的Virlogeux，瑞士的Menn和英国的Firth，Flint和Head等，征集对20世纪最美丽的桥梁的意见。虽然二十世纪建成的桥有成千上万，但最后仅有15座桥被提名，得票最多的前三名为：1.瑞士工程师R.Maillart于1930年设计的Salginatobel桥。这是一座跨谷的镰刀型上承式拱桥。建筑师们说：“在桥上漫步是一种真正的精神上的享受。你和高山、白云、蓝天那么靠近，它构成了阿尔卑斯山的一幅美妙的风景画。”“该桥所有部分都恰到好处，无可挑剔，”“这是真正的艺术和桥梁结合的精品”。2.瑞士工程师O. Ammann设计的美国旧金山的金门大桥（1937）名列第二。“它造型优美，比例协调，是桥梁工程的一颗明珠，以致于本世纪的设计师们已无法超越了。”3.法国工程师J.Muller设计的Brotonne桥（1974）位居第三。“尽管世界上有那么多美丽的斜拉桥，但这座跨度仅320米的单索面混凝土斜拉桥以其简洁、明快、协调的造型和刚柔相济的风范得到了一致的赞赏。”以下依次是：4.德国Kirchleim跨线桥，J.Schlaich设计，1993，“梁体的流线型外形和弯矩图相似，给人以力度感。”5.法国Orly桥，S.Fregssinet设计，1958，“它那细致和优美的曲线给人以强烈的感受。”6.土耳其博思波罗斯海峡一桥，F.Fox设计，1973，“这座由英国人设计的欧亚大桥是一座难忘的结构物。”7.瑞士Sunniberg桥，C.Menn设计，1997，“是一道优美的彩虹，桥梁建筑的精品。”8.法国Normandie桥，M.Virlogeux设计，1994，“一座和当地景观完美协调的斜拉桥。”9.日本多多罗桥，本四桥梁工团，1998，“20世纪最大跨度斜拉桥，具有东方神秘的美感。”10.德国Severins桥，G.Lohmer设计，1959，“最早的独塔斜拉桥，造型简洁优美，和科隆大教堂遥相辉映。”
值得一提的还有以下五座桥：11.香港汀九桥，J.Schlaich设计，1998，“混合结构的杰作，艺术和技术的统一。”12.瑞士Ganter桥，C.Menn设计，1980，“一件真正的艺术品，一种创新的体系。”13.澳大利亚悉尼港湾桥，F.Fox设计，1932，“一座能征服视觉，从任何角度都能带来美感的拱桥。”14.德国Fehmarnsund 桥，1963，“优美的提篮式拱和交叉的斜吊杆给人以空间稳定感。”15.丹麦大海带桥，COWI，1997，“虽然不是20世纪最大跨度的悬索桥，但独特的桥塔和锚碇设计给人以深刻的印象。”
以上15座美丽的桥梁中计有：悬索桥三座：金门大桥、博思波罗斯海峡一桥、大海带桥。斜拉桥五座：Brotonne桥、Normandie桥、多多罗桥、Severins桥、汀九桥。拱桥三座：Salgonatobel桥、悉尼桥、Fehm arnsund桥。梁桥（板拉桥）四座：Kirchleim桥、Orly桥、Sunniberg桥、Ganter桥。
从设计人的国籍看：瑞士4座，德国4座，法国3座，英国2座，日本1座和丹麦1座。由此可反映出各国对桥梁美学的贡献和艺术素养。
香港昂船洲大桥设计竞赛介绍
1999年，香港政府为主跨超千米的昂船洲大桥举行了桥梁设计竞赛。我应邀作为评委参加了这一活动。共有16家国际知名的集团（每个集团都有几家公司联合）参与了竞赛。共提交了27个桥型方案。技术评
定委员会和美学评定委员会分别进行打分。有五个方案进入了第二轮竞赛。通过更详细的评比，最后决出
了前三名获奖者。
技术评定委员会通过的前12名方案中依次为：
＃15A塔斜拉桥＃24倒丫型塔斜拉桥＃18“天人合一”斜拉桥＃1螺旋形塔顶A塔斜拉桥＃4圆形独柱分离双箱斜拉桥＃11单索面悬索桥＃27人字型塔分离箱斜拉桥＃12开孔塔柱斜拉桥＃2分叉索斜拉桥＃14
花瓶型塔斜拉桥＃7无风撑双柱斜拉桥＃22斜拉悬索协作体系。
一些技术上不可行的方案，如帆式、起重机式和怪异的塔型，受力不利的弯角型和斜塔以及只适合小跨人行桥的体系都遭到了淘汰。12个方案提交给美学评定委员会进行讨论，入围的五个方案都是斜拉桥。它们是：＃18，＃1，＃4，＃2和＃7。
技术评定委员会惊异地发现，原排名一、二的两个技术上最成熟稳妥的A塔和倒丫形塔被否决了，据说美学评定委员会的建筑师们不喜欢已建成桥梁的类似造型。＃2和＃7虽然是结构上有缺点需要改进的方案，但被认为美学上有创意而入围。
经过第二轮的评审，在五个入围方案中评出了三个获奖方案。技术评定委员会的结果依次是：＃18，＃4，＃7。
技术评定委员会一致认为：对于超千米的斜拉桥，＃18的A形塔仍然是受力最合理和有稳定感的方案。
然而，最终揭晓的综合结果是：＃4，＃18，＃7。＃4独柱分离流线形双箱的方案以其新颖的结构造型获得了美学评定委员会的高分。尽管从技术角度看，它并不是最合理的，而且造价也可能是最贵的。
从以上关于昂船洲大桥设计竞赛的评审过程中可以看到，桥梁的美学价值已成为国际桥梁竞赛的重要因素，有时甚至会超过技术指标。因为建造桥梁不仅是为了解决交通问题，而且更重要的是为了满足人们对环境的要求和艺术享受。
我心目中的十座中国最美桥梁
看到国际上对20世纪最美丽的桥梁的评选后，很自然地想到在中国众多的桥梁中，哪些是最美丽的？如果要评选中国当代美丽桥梁的十佳，根据我对桥梁美学标准的理解，以下十座桥梁已在我心目中占据重要位置。
悬索桥二座：1.江阴长江大桥中交公规院/江苏省交通设计院/同济大学2.香港青马大桥香港万隆公司（M ottConnell）
斜拉桥四座：3.上海南浦大桥上海市政工程设计院/同济大学4.汕头 石大桥大桥局设计院5.青洲闽江大桥大桥局设计院6.杭州钱江三桥同济大学
拱桥二座：7.万县长江大桥四川省交通设计院8.广州丫髻沙大桥铁道部专业设计院
梁桥二座：9.南京长江大桥大桥局设计院10.福州乌龙江大桥福建省交通设计院
对于美学评价，完全是见仁见智。我对自己参与设计的大桥有一点偏爱，这也是难免的。各人评选的结果也会完全不同。然而，相对于许多外形粗笨和不匀称的桥，结构受力不合理的桥，过于刚性，过于稳定的浪费，以及多余的装饰，以上十座桥梁的确给我一种合理、匀称和欢愉的感觉。
我衷心希望年轻的桥梁工程师要提高自己的审美情趣和艺术素养，要和建筑师紧密合作，重视桥梁的美学设计。使每一座桥梁成为美化环境，给人民带来欢愉的艺术品。
我也建议中国桥梁学会能举办美丽桥梁的评选活动。以促进工程界和各级领导对桥梁美学的重视，使中国的大桥成为世人称道的美景。
文章出处：桥梁与隧道工程网站
文章作者：项海帆
结合二期课改新教材中关于“拱形框架结构的设计与制作”（普陀区版本），为探索拱桥模型，本人特构思了一套活动方案，让学生既通过演示实验对拱桥有一个总体的感性认识，又亲身体验制作的乐趣——一种创作思路，制作木质拱桥。
一、背景资料
（一）问题背景
拱桥是我们祖先的重大发明之一，它的造型体现了实用和艺术的融合，是刚与柔的完美结合，它的结构与形式之简练，体现了曲线柔和的形式美。通过对拱桥模型的构思、设计与制作，可以了解相关的综合力学基本原理，从中探索拱桥的奥秘，亲身体验制作乐趣，从而培养学生的发散性思维，创造性能力，提高学生的素质，发扬祖国的优良传统文化艺术之精华。
（二）计划背景
根据上述提出问题的思索，为了引导学生思考、设计、动手和创造制作成高质量的拱桥模型，对此整个活动拟从以下四方面着手。
1、探索活动过程
通过纸片演示模拟拱桥活动等实验，对拱桥有一个初步的认识和了解。(详见活动一、活动二、活动三)
2、考察活动过程
通过对卢浦大桥等拱桥的实地考察，在感性认识的基础上，激发创作灵感。(详见活动四)
3、制作活动过程
通过对拱桥的制作，初步养成科学探究的习惯，培养创新意识和实践能力，亲身体验制作乐趣的过程。(详见活动五)
4、拓展活动过程
能设计并制作更多的符合科学性、合理性拱桥。同时探索弓形结构在其他领域的应用。(详见活动六) （三）知识背景
1、目的：
让学生初步了解对拱桥的结构原理，即对拱形中弧形结构能对力进行分散的特点，达到减少正压力的作用，而提高它的承受能力。
2、知识要点:
力是使物体运动状态发生变化的原因。
力能够使物体的形状发生改变，我们通常把物体的形状和体积的改变称为形变。
任何物体在力的作用下都会发生形变，有的物体的形变比较明显，比如，弹簧在力的作用下它的形状和体积会有明显的变化，但是当作用力撤去后很快能恢复原状，物体的这种能够在外力撤去后恢复原状的性质叫做弹性。这种形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体因为要恢复原状而对使它发生形变的物体施加的力叫做弹力。
任何物体都有弹性限度，当外力超过物体的弹性限度，即使撤去外力后，物体也不再恢复原状，物体的这种在形变后不能恢复原状的性质叫做范性。这种形变叫做范性形变。在制作镶在桥面两边的拱梁是用轻质材料桐木条组成，把它弯成一定的弧度，固定成型后，使之成为范性形变。
3、设计图样的基础知识
所谓图样，通常是指工程技术人员将设计方案，或者根据实物按规定投影方法画在纸上，用平面图形标空间形状，用尺寸表示实际大小，并说明有关技术上的要求，所得的图称图样。
（四）资料背景
1、赵州桥
拱桥是我们祖先的重大发明之一，早在1400多年之前，位于河南赵县的赵州桥，堪称古代桥梁世界第一，造型优美，方便实用，制作奇特，由隋代工匠李春设计监造的，全长50多米，桥面宽9米，桥下仅有一个大孔，两个桥墩之间的距离达37米，桥离7.23米。奇特之一是跨度大而桥面低，这样的设计是使桥面坡度减小，便于车马通过和人们行走。奇特之二是在拱两端各设两个小拱，也称“敝肩拱”。它的出现是李春对桥梁建设的一项重大改革，也是一项创举，这种桥梁的设计有五大优点:1、提高整个大桥的承载能力和抗形变能力，由于小拱承担部分压力而减少了对主拱的压力；2、减小洪水对桥身的冲击力，小拱起分流作用，避免大桥被猛烈的洪水冲毁；3、减轻大桥自身的重量；4、节省建筑材料；5、使大桥造型更加优美。
2、芦沟桥
另一座著名的弓形拱桥是位于北京西南永定洞上的芦沟桥，修建于800多年之前，是中国桥梁建筑史上的又一杰作，全长265米，宽8米多，共有十一个桥孔。
从赵州桥、芦沟桥等古代桥梁的建立到今天，己经过去了漫长的岁月，虽然经历了无数次洪水和地震的考验，仍然完好元损地发挥着巨大的作用，这充分显示了我国古代劳动人民的伟大智慧和高超技术。
3、卢浦大桥
上海又一座浦江大桥——卢浦大桥，堪称世界第一“拱”，全长750米，为“一跨过江”。主跨550米，边跨各100米。
我国拱桥形式之多，造型之美，世界少有，拱形有半圆、圆弧、蛋形、椭圆、多心圆、多边形、抛物线、马蹄形和尖拱形等。孔数上有单孔与多孔。多孔以奇数居多，偶数较少；多孔拱桥又有连续拱和固端拱之分。造拱的材料，有石拱、木拱、竹拱、砖拱以及砖石混合拱等。
二、课程目标
通过拱桥模型的制作，结合年龄段在12——15岁的青少年学生参加本活动学习的特点，主要体现在以下四个方面。
（一）使学生了解木质材料具有易加工的特点，通过构思、设计、绘画图样而对作品进行立体造型；创作，这是制作的完整过程。同时，要使学生了解要设计理想的拱桥需了解相关的综合力学基础知识。
（二）着重学习和掌握小木料的拼、切、锯、割、接和弓形框架结构的制作等技术，提高学生的实际动手能力。使学生明确实际动手能力实际上是融知识性、趣味性、应用性为一体的过程，从而启发注重拓宽视野，创新设计的思路。
（三）通过制作，培养学生将所学的科学知识与实际问题相结合的能力。进一步提高学生提出问题、解决问题的能力，在探索拱桥奥秘活动中，培养学生学科学、爱科学、用科学、信科学的科学态度，以及客观、求真、探索、合作竞争的科学精神。
（四）通过展评交流，培养学生具有质量意识，通过对作品的赏析、陶冶情趣，美化生活的目的。
三、活动方案
（一）活动内容:
通过对拱桥模型的制作与探索，培养青少年富于联想的思维能力及动手实践能力。
活动内容分为四大部分。
1、探索——对拱桥的认识和了解。
2、考察——对卢浦大桥等拱桥作实地考察，激发创作灵感。
3、制作——对拱桥模型的构思、设计与制作。
4、拓展——对未来拱桥的设想、建议、论证。
（二）活动目标
l、通过制作拱桥模型的实践活动，培养学生设计创新能力，对科学的探索精神，及加强对学生的动手能力的培养。
2、通过对拱桥模型的设计与制作，学习和加深理解有关的综合力学基本原理及绘制图样的基础知识。
3、通过对作品的赏析，实践制作，展评交流，陶冶情趣，培养学生思维想象能力与造型设计能力。
（三）适用对象
基本对象是12——15岁的青少年学生。
活动形式将学生分2——4人一个小组，相互讨论，共同制作。
（四）活动准备
（l）活动材料：三夹板、机、牙签棒、自胶、木块、纸片、法码等。
（2）查阅资料：有关书籍、浏览网址。
（五）活动过程
活动一：纸片演示模拟拱桥实验。
通过纸片、演示、叠架来制作模拟拱桥实验。目的是让学生对拱桥有一个总体的感性认识。
提问，你了解拱桥吗？所谓拱桥，它是指弧形的梁与桥面构成的完整实体。拱桥有许多优点与长处，拱桥的优点与长处，只有通过与其他桥型的相互比较，才能体现出它的优越性，让我们共同来完成一个简单的演示实验。
取两块相同的木块作桥墩，取一定长度、大小相同的两张纸片，然后分别叠架成两种不同类型的模拟桥梁。第一种为两片重叠在一起架成平板桥，若在桥中央放置一枚1元硬币，桥则坍垮；另一种下面一片弯成弧度，另一张纸平放在上面，两纸片共同接触仅在中央部位，架成最简单的模拟拱桥，再在上面放置4枚1元硬币，此时，桥面基本上不发生形变。从以上两个演示实验中我们可以验证，同一种材料分别组合成结构、形状不同的桥型。则产生的效果亦不同，对承载重量亦不同。很明显，从实验的结果证明，拱桥能增加桥梁的强度。因此，弓形拱桥的设计是最理想的方案之一。
事实是否如此？请验证，实践是检验真理的唯一标准。
活动二:比较结构、形状不同的拱桥与承重力大小的关系（定性)
参阅活动一的方法，用纸片叠架成半圆、圆弧、椭圆、抛物线、马蹄形、蛋形等各种形状的模拟拱桥。若在跨度相同的情况下，承重力为定值时，观察桥梁的形变程度（定性）。
对演示结果进行归纳总结。
活动三:比较跨度相同、高度不同的拱桥与承重力大小的关系（定量）。
参阅活动一的方法，用纸片叠架成跨度相同。而高度不同的三座模拟拱桥，在桥中央不断地增加砝码重量，直至拱桥瞬间坍垮。
活动四:对“拱桥”的考察与构思设计。
整个活动过程是先考察、后设计。
1、通过考察横跨浦江两岸、堪称“一跨过江”的世界第一“拱”卢浦大桥的实地考察，以求获得直观认识，
激发创作灵感。
2、构思设计一座拱形框架结构的桥梁模型，将草图画在框中(另列表)，评分规则如下表:
构思设计工艺设计结构设计改进设计
活动五:“拱桥模型制作”实践活动。
通过探索及演示活动，认识了拱桥，同时，又进行了实地考察卢浦大桥等活动，初步设计出拱桥模型方案。为了提高学生的动手创造能力，发挥他们丰富的想象力，能更好把握制作拱桥模型，本人构思一种创作思路一一制作木质拱桥模型，作为示范性方案之一，供学生制作时参考。
一、题目:设计木质拱桥。
二、创作构思:此作品构思源泉来自于明珠线在苏州向上的轻轨拱桥。特点是取材方便，结构简单，造型别致，易于操作，一般学生经过自己努力都能制作成功。
三、基本要求:在制作过程中，必须掌握了一定技术要领与技能技巧，拱桥才能做到拱梁均匀，两边对称，线条流畅，而桥面是由一块三夹板组成，镶在桥面两边的拱梁是用轻质材料桐木条组成，是向上弯曲的弧度。桥面在两条拱梁的中间通过。桥面与拱梁之间分别由5根牙签棒支撑，保持拱梁不变形。
以上方案权作抛砖引玉，具体操作，由每个学生在自己设计的基础上，根据材料，因地制宜，制作出自己特色的拱桥模型。评分规则如下表:
活动六:“拓展性方案”实践活动。
设计与制作弓形框架结构或具有类似“敝肩拱”功能的“多功能”作品，也可以制作不同风格、不同用途、不同材料的拱桥模型。仅供学生在制作时参考。
(六)归纳总结过程:
通过上述系列活动，对学生思维始终处于积极的探索创新状态、制作精神，给予评价。既要对操作过程评价，又要对作品质量评价，对作品既肯定成绩、找出它的“闪光点”，又要指出制作上存在的问题。采取的方式，教师讲评、学生自评与互评的师生双边活动。
参考文献:
1、《中国的一百个世界第一》辽宁少年儿童出版社1995年9月第2版张大卫主编
2、高级中学课文物理（一年级）上海教育出版社1996年6月第1版
3、初中识图（供八、九年级用）上海科学技术出版社
4、《中国古代桥梁的技术成就及特点》潘棋宣力学科普通讯1984年第3期
作者：rainbow
来源：上海市教委教研室劳动技术教研组
57纸桥制作过程点评
DOC文档下载：57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；关键词：文化素质、设计竞赛、纸桥；目录；摘要…………………………………………………………；133333333456；纸桥制作原理：原理是利用之桥上的各种锥形、三角形；1、了解设计的一般过程，知道设计过程
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……………………………………………………………………纸桥制作原理………………………………………………………………一、活动目标………………………………………………………………二、纸板结构设计思路……………………………………………………三、任务描述………………………………………………………………四、器材准备………………………………………………………………五、活动提示………………………………………………………………六、设计原则………………………………………………………………七、制作过程………………………………………………………………结语……………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………
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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20m m，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桥搭在上面
3. 把纸卷起来4卷然后两卷两卷连起来再用稀浆糊加上纸巾包起来一张一张沾湿了贴上去干掉了就会变得很硬很硬 .
4. 把纸折WWW形的,垂直放 WWW形状垂直摆放,力学性质很稳定,因为它们各个条间互相支撑
5每张纸先用胶水加固（全部涂过后风干），再涂一次卷成纸卷再相互错开用胶水黏结，重点是制作坚实的底面。把纸裁出几条手掌宽的条来，正反折几折，形成几层厚、一指宽的纸条。然后把纸条竖起来，粘接成蜂巢状。
6. 先把纸卷成细的卷，要卷紧。这个卷能承受的压力不会很大，而且越长承受的压力就越小，越易被压坏。但是卷能承受的拉力是很大的，他们是调整结构把这些卷全变成受拉构件。在非要受压不可时，他们把纸卷截的短些，用很多细的纸卷在这个受压的地方共同承受压力。
7. 将纸折成波浪状的最好，就是拿一张，沿着宽一小部分向纸内折叠，然后和刚才宽相等的长度反向折叠，直至将这张纸折完。（就是从前方看是一个个三角形）,桥架设计为：用3个三角形组成的上短，下长的等腰梯形。 8. MMM 形状,受力均匀,承受力强,称重大
纸桥制作工艺65 点评
DOC文档下载：纸桥制作工艺65
1．主梁的制作；纸片粘合时会不牢固；2．纸柱的制作；3．各个构件之间的组合拼接；尺量出下部纸柱所在梁翼缘的位置用铅笔作一个小标记；4．设计总结本次设计是理论知识与实践的一次完美结；
1．主梁的制作。主梁是整个结构的核心构件。同时又是制作过程中的关键环节。主梁承担主要外力，做工质量的好坏直接影响整体受力的大小。主梁选用的是工字形截面，工字形截面相比于长方形和正方形截面是很抗弯的。受当荷载在主梁上移动时主梁主要受弯矩和剪力作用，荷载移动到中间时跨中的弯矩达到最大值．中空的矩形截面中间无支撑与外部荷载接触的那层纸很容易塌陷。一塌陷主梁就会被先折断。下部结构还没发挥各自的性质结构就已经破坏了．这就需要主梁的截面能够抵抗足够的弯矩．工字形截面恰恰能满足需求能达到整体破坏的水平，但是工字形截面在制作工艺上是十分复杂的。首先，下料尺寸的把握。裁剪一条1．03米长的AO纸裁剪的过程中要保证纸张的宽度一致．制作时可采用定点划线的方式．每隔20或30厘米定一个点然后将各点连接成一条线这样画出的线条会很直宽度很均匀。然后沿所画直线将纸张对折对折的过程至少需两人完成．两人从两端往中间折才能保证所折痕迹在一条线上．注意划线时必须用细中性笔或细圆珠笔．才能保证所画直线的白r折性用铅笔所折的边不均匀，下料的尺寸控制的精确才能使所做的构件尺寸精确．用刻刀将纸张割开其次．纸张之间的粘合。纸张之间和构件之间都使用乳白胶粘合，粘合的过程是很讲究技巧的。使用刷子蘸乳白胶在纸上涂抹．刷子头不能太宽毛要软否则涂抹会不均匀．乳白胶在纸张上一定要铺均匀．既不能太多也不能太少。胶涂多了会把纸张浸透导致纸张变软强度降低．涂少了会使两片纸之间粘的不均匀不牢固使构件强度降低。涂胶时的速度要快。由于主梁长度大先涂胶的地方被浸透，再与另外一张纸片粘合时会不牢固。最后．主梁定型。当一片梁刚做好以后形状是很标准的。由于胶里的水分还未蒸发这时的梁强度很小施加一个力就会变形．调整好形状之后马上用玻璃模版加紧保持形状．用玻璃板夹住之后乳白胶中水分蒸发的会很慢，这时我们用电吹风进行烘干，沿桥长度的方向吹切不能拿电吹风从上往下吹，否则风力会使主梁的翼缘变形．待一片梁风十以后拆下玻璃模具，由于水分
蒸发的原因这时梁的长度一定小于下料时的1．03米，经过反复的试验和练习1．0 3米缩水之后几乎等于l米．这就是下料时用1．03米的原因了。这样一片主梁就算完成了。
2．纸柱的制作。纸柱属于下部结构，纸柱截面形状是圆形．它主要受纸带传来的压力作用。试验证明同样面积的一张纸卷成纸柱和折成矩形．纸柱的抗压性能远大于矩形，而且制作工艺简单同时纸柱也能减轻结构自重。纸柱在制作的过程中同样使用模具．用一根直径8毫米外表面光滑的圆形木棍当作模具。下料过程中同样采用上述裁纸方法，裁下两张面积为21em×Scm的矩形纸和四张面积为15em×8cm的矩形纸。下一步就是把矩形的纸张卷成圆筒形．先把纸张的一端粘贴在圆型的木棍上大约粘l厘米长．另一端涂J二大约4厘米长的胶．涂胶尽量少涂涂匀然后开始用力往另一端卷纸．卷好后两手按住纸柱保持一会待每层纸之间粘牢然后松开．一只手握住纸柱另一只手旋转木棍将其抽出，最后再使用电吹风吹f。
3．各个构件之间的组合拼接。先在一片主梁上安装下部结构。将一片主梁像铁轨一样平放在桌子上另外一片主梁放在旁边两端对齐．用
尺量出下部纸柱所在梁翼缘的位置用铅笔作一个小标记．然后对称的画在另一片主梁上。下一步就是开始拼粘一侧主梁的下部结构．为了把握整个尺寸的精确度，及制作起来方便快捷．先把一片主梁的下部结构全都做好。注意粘纸柱时一定要保持与主梁垂直。这样只需通过横梁将两部分结构粘合整个模型就算做好了。最终的桥梁模型见图一。
4．设计总结本次设计是理论知识与实践的一次完美结合，把所学的知识应用于实践，能在实践中发现问题解决问题才是学知识的关键。
71纸桥的制作点评
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活动五:活动五:纸制桥梁的设计；---设计的一般过程---设计的一般过程；指导老师：指导老师：刘保才三门第二高级中学；一、活动目标1、了解设计的一般过程，知道设计过；设计的一般过程；1、发现与明确问题；收集材料、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选；3、制作模型或原形；二、任务描述；用一张A铅化纸，粘合剂为101胶水，设计、101；三、器材准备；铅活动五: 活动五:纸制桥梁的设计
---设计的一般过程 ---设计的一般过程
指导老师：指导老师：刘保才三门第二高级中学
一、活动目标 1、了解设计的一般过程，知道设计过程了解设计的一般过程，需要不断优化。需要不断优化。 2、培养设计与动手制作能力。培养设计与动手制作能力。 3、培养良好的合作和交流态度，养成负培养良好的合作和交流态度，进去的良好品质。责、进去的良好品质。
设计的一般过程
1、发现与明确问题。发现与明确问题。
2、制定设计方案。制定设计方案。
收集材料、设计分析、方案构思、方案呈现、方案筛选收集材料、设计分析、方案构思、方案呈现、
3、制作模型或原形。制作模型或原形。
4、测试、评估及优化。测试、评估及优化。
5、产品的使用和维护。产品的使用和维护。
二、任务描述
用一张A 铅化纸，粘合剂为101胶水，设计、 101胶水用一张A3铅化纸，粘合剂为101胶水，设计、制作一个长297mm 297mm、 50mm、制作一个长29 7mm、宽50mm、高 30mm的纸质桥梁的纸质桥梁， 30mm的纸质桥梁，并对作品进行跨度为 240mm的承重试验的承重试验。 240mm的承重试验。
三、器材准备
铅画纸、刻刀、101胶水垫板、胶水、 A3铅画纸、刻刀、101胶水、垫板、承重测试用矿泉水瓶若干。承重测试用矿泉水瓶若干。
四、活动提示
? （1）只能用所给的A3铅化纸进行制作，不可只能用所给的铅化纸进行制作，以加纸，不可以填加其他物质。以加纸，不可以填加其他物质。 ? （2）粘连纸时，只能用101胶水，不可以用粘连纸时，只能用101胶水， 101胶水其他物质代替；其他物质代替；胶水不够时可以举手向老师再要求一瓶，最多使用两瓶胶水。要求一瓶，最多使用两瓶胶水。 ? （3）每小组制作的桥梁模型，其外型必须为每小组制作的桥梁模型， 297毫米（长）╳50毫米（宽）╳30毫米毫米（毫米（毫米毫米毫米的长方体，两端开通不封闭。（高）
的长方体，两端开通不封闭。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。放置其中，做成简单的桥梁模型。
4、纸桥模型制作之后，可以进行试验。逐步纸桥模型制作之后，可以进行试验。加重物的方法来试验各个纸桥结构的最大承受力。两张凳子的间隔为2 40毫米。 240毫米受力。两张凳子的间隔为240毫米。直到桥梁模型断裂或者发生严重形变为止。梁模型断裂或者发生严重形变为止。
五、按设计报告的步骤进行设计和记录
思考：思考：
1、为什么相同材料、同一形状的桥为什么相同材料、梁其
承受力会有差别。梁其承受力会有差别。
2、观察生活中真实的桥梁，分析这观察生活中真实的桥梁，些桥梁承受力很大的原因？些桥梁承受力很大的原因？
再见！再见！
纸桥的结构与受力分析
纸桥的结构与受力分析 摘要：我国古代的桥，形式种类繁多发展演变过程漫长，近代以来由于高科技的勃然兴起，桥梁逐 渐成为一门专业学科，其技术进步更是突飞猛进，形式更为复杂多样。桥梁作为结构的一大主要应用，简洁地展现了力学之美。制作纸桥可以为今后桥梁施工技术提供思路。所以纸桥的制作、研究意义重大。本文对纸桥桥梁结构的特点以及影响桥梁的简单因素进行初步分析。 关键字：纸桥、桥梁结构、受力分析。 引言： 桥梁是架设在江河湖海上，使车辆，行人等能顺利通过的建筑物。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属建筑物组成，上部结构主要指桥跨结构和支座系统；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属建筑物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。现在国内外的桥梁建设都处于快速发展阶段，像我国的武汉长江大桥，黄埔的跨海大桥等等都取得了非凡的成就，但桥梁的建设问题依然普遍存在，为此，我们要着重设计桥梁的结构，要设计出更加稳定的构造，解决桥梁中间垮塌和部分桥面出现断裂的问题。通过设计不同结构的纸桥，参考着经典大桥桥的优秀设计，并结合自己的思考和现代生活的特点，设计出简约、稳固、更加符合实际需求的大桥。
试验方法： 一、桥的整体结构设计：我们小组一共想出了三种桥梁的结构。一是三层的向两边分担压力的构型；二是拱形结构；三是中间穿插着连接起来的平桥。经过权衡利弊，我们小组决定选用第三种方案。该方案是在地面两侧建两个大型桥墩，在中间也同样建一个大型桥墩。然后通行部分是由长细纸筒做成。 二、前期实验：分别用一张打印纸从不同形式折成不同形状的单个桥体结构部分，然后在桥面上放砝码，记录数据。一次用不同形状折的单体进行实验，做成表格，比较各个的承重数据。最后得出最好的承重结构为由纸的对角叠成的圆柱套着三棱柱的单体，此单体结构承重效果在同等条件下经测试最好，并由此开始制作桥体。 三、制作步骤：首先制作长细纸筒：先把纸卷成细的卷，要卷紧。这个卷能承受的压力不会很大，而且越长承受的压力就越小，越易被压坏。但是卷能承受的拉力是很大的，调整结构把这些卷全变成受拉构件。在非要受压不可时，把纸卷截的短些，用很多细的纸卷在这个受压的地方共同承受压力。接着做短圆纸筒：以A4 纸的窄边为“母线”卷成。最后做底面：每张纸先用胶水加固（全部涂过后风干），再涂一次卷成纸卷再相互错开用胶水黏结。最后将底面与纸筒固定好，再将底面与桥面固定，分别固定在桥俩端及中间部分。大概步骤即是这样：先固定主要框架，然后是支架，其次是桥身上的各处桥梁，最后铺好桥面。
纸桥的结构与受力分析
摘要：我国古代的桥，形式种类繁多发展演变过程漫长，近代以来由于高科技的勃然兴起，桥梁逐渐成为一门专业学科，其技术进步更是突飞猛进，形式更为复杂多样。桥梁作为结构的一大主要应用，简洁地展现了力学之美。制作纸桥可以为今后桥梁施工技术提供思路。所以纸桥的制作、研究意义重大。本文对纸桥桥梁结构的特点以及影响桥梁的简单因素进行初步分析。 关键字：纸桥、桥梁结构、受力分析。 引言： 桥梁是架设在江河湖海上，使车辆，行人等能顺利通过的建筑物。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属建筑物组成，上部结构主要指桥跨结构和支座系统；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属建筑物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。现在国内外的桥梁建设都处于快速发展阶段，像我国的武汉长江大桥，黄埔的跨海大桥等等都取得了非凡的成就，但桥梁的建设问题依然普遍存在，为此，我们要着重设计桥梁的结构，要设计出更加稳定的构造，解决桥梁中间垮塌和部分桥面出现断裂的问题。通过设计不同结构的纸桥，参考着经典大桥桥的优秀设计，并结合自己的思考和现代生活的特点，设计出简约、稳固、更加符合实际需求的大桥。 试验方法： 一、桥的整体结构设计：我们小组一共想出了三种桥梁的结构。一是三层的向两边分担压力的构型；二是拱形结构；三是中间穿插着连接起来的平桥。经过权衡利弊，我们小组决定选用第三种方案。该方案是在地面两侧建两个大型桥墩，在中间也同样建一个大型桥墩。然后通行部分是由长细纸筒做成。 二、前期实验：分别用一张打印纸从不同形式折成不同形状的单个桥体结构部分，然后在桥面上放砝码，记录数据。一次用不同形状折的单体进行实验，做成表格，比较各个的承重数据。最后得出最好的承重结构为由纸的对角叠成的圆柱套着三棱柱的单体，此单体结构承重效果在同等条件下经测试最好，并由此开始制作桥体。 三、制作步骤：首先制作长细纸筒：先把纸卷成细的卷，要卷紧。这个卷能承受的压力不会很大，而且越长承受的压力就越小，越易被压坏。但是卷能承受的拉力是很大的，调整结构把这些卷全变成受拉构件。在非要受压不可时，把纸卷截的短些，用很多细的纸卷在这个受压的地方共同承受压力。接着做短圆纸筒：以A4 纸的窄边为“母线”卷成。最后做底面：每张纸先用胶水加固（全部涂过后风干），再涂一次卷成纸卷再相互错开用胶水黏结。最后将底面与纸筒固定好，再将底面与桥面固定，分别固定在桥俩端及中间部分。大概步骤即是这样：先固定主要框架，然后是支架，其次是桥身上的各处桥梁，最后铺好桥面。 结果与讨论： 我小组所造之桥以线条简单为主要特点，整个设计以圆柱型纸杆为主，进行粘贴制作纸桥。由于所学专业限制，我小组所制作桥梁只能简单承受重量，承重量较小，考虑的因素不够全面，对力学及压强的分析不够透彻，我小组选用的圆柱形纸杆可以承受一定的拉力和压力，作为受弯结构的梁，梁的抗弯强度很大程度上取决于梁高，圆柱直径越大，抗弯强度越大。但我小组所作纸桥有一个明显缺点就是缺少斜拉的索链，如果两侧分别增加斜拉，那么所承重效果会更好。以后有机会的话再把自己不足的地方进行改进，更好的制造出一个承重力较大的纸桥。 结论： 经实验及制作纸桥可得，简单的梁式桥虽制作方法简单但承重能力并不是最好的，需要在桥面上加入斜拉链以分散桥面所受压力。我们通过实验明白了：一张平面的纸很薄，小受力厚度导致小承受力。而把纸折叠成瓦楞形或卷成圆柱体后，受力厚度大大增加，承受力也就大得多。在桥梁和建筑等受力构造中，
结构力学 桥梁结构分析
桥梁结构分析 桥梁结构分析 摘要：设计桥梁可有多种结构形式选择：石料和混凝土梁式桥只能跨越小河；若以受压的拱圈代替受弯的梁，拱桥就能跨越大河和峡谷；若采用钢桁架可建造重载铁路大桥；若采用主承载结构受拉的斜拉桥和悬索桥，不仅轻巧美观，而且是飞越大江和海峡特大跨度桥梁的优选形式。 关键词：梁式桥，拱式桥，悬索桥，桁架桥，斜拉桥 著名桥梁专家潘际炎说：“海洋，是孕育地球生命的产床；河流，是孕育人类文明的摇篮；而桥，则是联系人类文明的纽带。”这纽带越来越宏伟，越来越精致，越来越艺术！建国以
来中国的桥梁工程事业飞速发展。随着时代前进的步伐,人们对桥梁工程提出了更高的要求，对“适用、安全、经济、美观”的桥梁设计原则赋以更新的内容。桥梁工程无论是现在还是以后都不会停步的，它的发展前景会更广阔。通过半个学期的结构力学的学习，我对桥梁结构及他们的受力特点有了一定的认识。理论联系实际，我通过对各种结构的对比分析，进一步加深了印象，对以后的学习奠定了基础。 1.梁式桥 工程实例——洛阳桥，又称万安桥，在福建泉州市区东北郊洛阳江入海处，该桥是举世闻名的梁式海港巨型石桥,为国家重点文物保护单位，为国家重点文物保护单位。 梁式桥的主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯。梁式桥的上部结构在铅垂荷载作用下，支点只产生竖向反力，支座反力较大，桥的跨中处截面弯矩很大。所以由于这种特性，梁式桥的跨度有限。简支梁桥合理最大跨径约20 米，悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70 米。采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。但是由于制造梁式桥的材料多为石料与混凝土，随跨度的增加其自重的增加也比较显著。因此梁式桥广泛用于中、小跨径桥梁中。 结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大限制了其跨越能力。随着跨度的增大，桥的内力也会急剧增大，混凝土的抗弯能力很低，较难满足强度要求。弯矩产生的正应力沿横截面高度呈三角分布，中性轴附近应力很小，没有充分利用材料的强度。 2.拱式桥 工程实例——赵州桥，坐落在河北省赵县洨河上。建于隋代，由著名匠师李春设计和建造，距今已有约1400年的历史，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。1961年被国务院列为第一批全国重点文物保护单位。因赵州桥是重点文物，通车易造成损坏，所以不允许车辆通行。 拱式桥拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。从几何构造上讲，拱式结构可以分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。分析三角拱的受力特点，在竖向荷载下，三角拱存在水平推力，因此，三角拱横截面的弯矩小于简支梁的弯矩。弯矩的降低，拱能更充分的发挥材料的作用，当跨度较大、荷载较重时，采用拱比采用梁更为经济合理。
公路水运试验检测继续教育 常见桥梁结构受力特点和养护检查要点
第1题 新建桥梁交付使用后多长时间应进行第一次全面检查年 年 年 年 年 答案:A 您的答案：A 题目分数：10 此题得分： 批注： 第2题 连续梁桥正弯矩区最大内力出现在 A.梁端 B.跨中 4跨 4跨 8跨 答案:B 您的答案：B 题目分数：10 此题得分： 批注： 第3题 拱桥主拱圈的受力特点 A.纯受拉 B.纯受弯 C.纯受剪 D.纯受压 E.既受压又受弯 答案:E 您的答案：E 题目分数：10 此题得分： 批注：
桥梁按材料可分为 A.木桥 B.圬工桥 C.混凝土桥 D.钢桥 E.钢砼组合桥 答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：10 此题得分： 批注： 第5题 空心板梁铰缝受损，出现单梁受力的可能原因有： A.支座缺失或脱空 B.桥面铺装层未有效参与作用 C.铰缝施工质量差 D.超载 E.梁高不够 答案:A,B,C,D 您的答案：A,B,C,E 题目分数：10 此题得分： 批注： 第6题 盆式橡胶支座由哪些组成部分 A.上、下支座钢板 B.中间钢板 C.密封胶圈 D.四氟乙烯滑板 E.橡胶块 答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：10 此题得分： 批注：
下列哪些情况整座桥应直接评为5类桥 A.上部结构有落梁或梁、板断裂现象 B.梁式桥上部承重构件控制截面出现全截面开裂 C.拱圈严重变形 D.梁式桥上部承重构件有严重的异常位移，存在失稳现象 E.桥面板出现严重塌陷 答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：10 此题得分： 批注： 第8题 简支梁桥跨中规律性横向裂缝属于剪切裂缝 答案:错误 您的答案：错误 题目分数：10 此题得分： 批注： 第9题 T形刚构桥属于静定结构体系 答案:错误 您的答案：错误 题目分数：10 此题得分： 批注： 第10题 水下结构物属于隐蔽工程，运营期可不必要再对其进行检查和维护答案:错误 您的答案：错误 题目分数：10 此题得分： 批注： 试卷总得分：
各种桥梁结构特点及优缺点
经典文 简支梁桥： 简支梁桥，以孔为单元，相邻桥孔各自单独受力，属静定结构，适用于中小跨度。它的优点是结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期，同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件，它是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其构造简单，结构内力不受地基变形，温度改变的影响。缺点：相邻两跨之间存在异向转角，路面有折角，影响行车平顺。 连续梁桥： 两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少，行车平顺舒适并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨可以增大。 拱桥： 以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。按拱圈的静力体系分为无铰拱、双铰拱、三铰拱。前二者为超静定结构,后者为静定结构。拱桥在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。由于这个水平推力的存在，拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多，而使整个拱主要承受压力。这样，拱桥可充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料（石料、混凝土、砖等）来修建。 斜拉桥： 由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受。梁除支承在墩台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。 悬索桥： 悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥比较灵活，因此它适合大风和地震区的需要，比较稳定的桥在这些地区必须更加坚固和沉重。悬索桥的坚固性不强，在大风情况下交通必须暂时被中断悬索桥不宜作为重型铁路桥梁，悬索桥的塔架对地面施加非常大的力，因此假如地面本身比较软的话，塔架的地基必须非常大和相当昂贵。悬索桥的悬索锈蚀后不容易更换。 下载可复制编辑
关于研究纸桥结构与强度分析的立项研究申请书
“纸桥的结构与强度分析”立项研究申请书，要求包括以下内容： （一）课题名称；（二）研究的背景和意义；(三)研究的目标与主要内容；（四）研究的方法路线；（五）课题研究步骤；（六）成果的形式与课题组成成员及分工。 关于研究纸桥结构与强度分析的立项研究申请书 一、纸桥研究的背景和意义 架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的建筑物，称为桥。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属构造物组成，上部结构主要指桥跨结构和支座系统；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。在中国古代建筑中，桥梁是一个重要的组成部分。 几千年来，勤劳智慧的中国人修建了数以万计奇巧壮丽的桥梁，这些桥梁横跨在山水之间，便利了交通，装点了河山，成为中国古代文明的标志之一。我国古桥先有梁桥，后有浮桥和索桥，拱桥最晚出现。根据现有资料，自独木桥、堤梁式桥出现，到上世纪末、本世纪初铁路、公路等近现代桥梁开始设计建造的几千年中，我国古桥由低级演进到比较高级，由简陋到逐步完善。然而，近代桥梁无论如何发展，追根溯源，均未超过古人所创造的梁桥、浮桥、拱桥和索桥这几大类。中国古代桥梁的辉煌成就举世瞩目，曾在东西方桥梁发展史中，占有崇高的地位，为世人所公认。我国古代的桥，形式种类繁多发展演变过程漫长，近代以来由于高科技的勃然兴起，桥梁逐渐成为一门专业学科，其技术进步更是突飞猛进，形式更为复杂多样。随着世界经济的发展，桥梁事业也会迎来广阔的发展空间，只有不断改进不断探求新的技术，技术理念，桥梁工程才会更加辉煌。而这次选修课制作桥梁模型在锻炼我们发散性思维、创造性能力以及动手能力方面素质提供了一次很好的机会。 二、纸桥研究的目标与主要内容 1、研究目标： （1）采取分组的活动形式，培养小组成员合理分工和有序的工作能力；通过成品展示、模型介绍培养学同学们既合作又竞争的意识 （2）学习科技制作、理解桥的主要结构的作用，通过纸桥实验增加自己有关力学方面的知识技能，学会简单的技术设计，培养团队协作意识及创新思维能力。在纸的多种承重实验研究、纸桥设计等过程中培养独立思考能力、实际动手能力。 （3）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 2、主要内容： （1）研究纸桥的结构与强度的关系、压力压强和相关的受力关系。具体分为：研究用纸做成的构件不同形状的载重量和坚固性，纸构件不同组合的载重量和坚固性，设计如何做到载重量最大和最坚固。 （2）研究如何使纸桥的各部分的线条协调、外形美观。 三、研究的方法路线 通过网络、书籍搜索查阅有关桥的结构与强度方面的知识，与学习土木工程等相关桥梁专业的同学进行交流，并联系以前学过的物理知识与小组成员一起讨论学习、分析理解，共同设计出比较理想的纸桥模型。
梁结构的受力分析
南昌航空大学实验报告 课程名称：CAD/CAE 软件应用 实验名称：梁结构的受力分析 指导老师评定： 签名： （一）实验目的： 掌握对梁结构进行有限元分析的方法。 （二）实验要求： 1.要求对梁结构进行有限元分析，了解梁单元的使用方法。 2.要求把有限元结果与理论计算结果进行对比。 （三）实验内容： ① /prep7 et,1,beam3 MP,EX,1,200E9 R,1,3E-4,2.5E-9,0.01 N,1,0,0 N,2,1,0 N,3,2,0 N,4,3,0 N,5,4,0 E,1,2 E,2,3 E,3,4 E,4,5 FINISH /SOLU D,1,ALL,0 F,3,FY,-2 SFBEAM,3,1,PRES,0.05 SFBEAM,4,1,PRES,0.05 SOLVE FINISH /POST1 SET,1,1 PLDISP FINISH /TITLE,肖曾12061210 ② /prep7 et,1,188 mp,ex,1,2e6 mp,nuxy,1,0.3 mp,dens,1,7800 sectype,1,beam,i,beam secdata,6.535,6.535,8,06,0.465,0.465,0.285 sectype,2,beam,i,column secdata,12,12,12.12,0.605,0.605,0.39 sectype,3,beam,hrec,peak secdata,6,6,0.25,0.25,0.25,0.25 k,1,-90,0,60 k,2,90,0,60 k,3,90,0,-60 k,4,-90,0,-60 kgen,2,all,,,,120 k,9,0,180,0 k,101,90 k,102,-90 k,103,-90,200,60 k,104,90,200,60 k,105,90,200,-60 k,106,-90,200,-60 L,1,5 L,2,6 L,3,7 L,4,8 L,5,6 L,6,7 L,7,8 L,8,5 L,9,5 L,9,6 L,9,7 L,9,8 lsel,,loc,y,0,119 cm,lvert,line lsel,,loc,y,120 cm,lhoriz,line lsel,,loc,y,121,180 cm,lslope,line lsel,all cmsel,,lslope lsel,s,loc,x,-90,0 lsel,a,loc,z,0,60 latt,1,,1,,103,,3 cmsel,,lslope lsel,s,loc,x,0,90 lsel,a,loc,z,0,60 latt,1,,1,,104,,3 cmsel,,lslope lsel,s,loc,x,0,900 lsel,a,loc,z,-60,0 latt,1,,1,,105,,3 cmsel,,lslope lsel,s,loc,x,-90,0 lsel,a,loc,z,-60,0 latt,1,,1,,106,,3 cmsel,,lvert lsel,r,loc,x,-90 latt,1,,1,,102,,2 cmsel,,lvert lsel,r,loc,x,90 latt,1,,1,,101,,2 cmsel,,lhoriz lsel,u,loc,z,-60 lsel,u,loc,x,90
桥梁下部结构分类和受力特点
桥梁下部结构分类和受力特点 一、桥梁下部结构分类 可分为重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台。 (一)重力式墩、台 重力式桥墩与重力式桥台的主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定，因此，墩、台身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它适用于地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区，小桥也往往采用。主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大。 拱桥重力式桥墩分为普通墩与制动墩，制动墩要能承受单向较大的水平推力，防止出现一侧的拱桥倾坍，因而尺寸较厚实；与梁桥重力式桥墩相比较，具有拱座等构造设施。 梁桥和拱桥上常用的重力式桥台为u型桥台，它适用于填土高度在8～lom以下或跨度稍大的桥梁。缺点是桥台体积和自重较大，也增加了对地基的要求。此外，桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻胀，使侧墙产生裂缝，所以宜用渗水性较好的土夯填，并做好台后排水措施。 (二)轻型墩、台 1．梁桥轻型桥墩、台 (1)梁桥轻型桥墩 ·钢筋混凝土薄壁桥墩：施工简便，外形美观，过水性良好，适用于低级土软弱的地区。需耗费用于立模的木料和一定数量的钢筋。 ·柱式桥墩：外形美观，圬工体积少，而且重量较轻。 ·钻孔桩柱式桥墩：适合于多种场合和各种地质条件。通过增大桩径、桩长或用多排桩加建承台等措施，也能适用于更复杂的软弱地质条件以及较大的跨径和较高的桥墩。 ·柔性排架桩墩：优点是用料省、修建简便、施工速度快。主要缺点是用钢量大，使用高度和承载能力受到一定限制。因此它只适合于在低浅宽滩河流、通航要求低和流速不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采用。
结构力学典型例题
第2章平面体系的几何构造分析典型例题 1. 对图 2.1a体系作几何组成分析。 图2.1 分析：图2.1a等效图2.1b（去掉二元体）。 对象：刚片Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ； 联系：刚片Ⅰ、Ⅲ有虚铰A（杆、2）；刚片Ⅱ、Ⅲ有虚铰C（无穷远）（杆3、4）；刚片Ⅰ、Ⅱ有虚铰B（杆5、6）； 结论：三铰共线，几何瞬变体系。 2. 对图2.2a体系作几何组成分析。 图2.1 分析：去掉二元体（杆12、杆34和杆56图2.1b），等效图2.1c。 对象：刚片Ⅰ和Ⅱ； 联系：三杆：7、8和9；
结论：三铰不共线，无多余约束的几何不变体系。 3. 对图2.3a体系作几何组成分析。 图2.3 分析：图2.3a 对象：刚片Ⅰ（三角形原则）和大地Ⅱ； 联系：铰A和杆1； 结论：无多余约束的几何不变体系。 对象：刚片Ⅲ（三角形原则）和大地Ⅱ； 联系：杆2、3和4； 结论：无多余约束的几何不变体系。 第3章静定结构的受力分析典型题1. 求图3.1结构的内力图。
图3.1 解（1）支座反力（单位：kN） 由整体平衡，得＝100．= 66.67，＝-66.67．（2）内力（单位：kN.m制） 取AD为脱离体： ，，； ，，。取结点D为脱离体： ，， 取BE为脱离体： ，，。 取结点E为脱离体：
，， （3）内力图见图3.1b~d。 2. 判断图 3.2a和b桁架中的零杆。 图3.2 分析： 判断桁架零杆的常用方法是找出桁架中的L型结点和T型结点。如果这两种结点上无荷载作用．那么L 型纪点的两杆及T型结点的非共线杆均为零杆。 解：图3.2a： 考察结点C、D、E、I、K、L，这些结点均为T型结点，且没有荷载作用，故杆件CG、DJ、EH、IJ、KH、LF均为零杆。 考察结点G和H，这两个结点上的两竖向链杆均已判断为零杆，故这两个结点的受力也已成为T型结点的情形．由于没有荷载作用，故杆件AG、BH也为零杆。 整个结构共有8根零杆．如图3.2c虚线所示。 图3.2b： 考察结点D，为“K”型结点且无荷载作用，故；对称结构对称荷载（A支座处的水平反力为 零），有，故杆件DE和DF必为零杆。
浅谈桥梁结构计算分析
浅谈桥梁结构计算分析 黎志忠 （四川省交通厅公路规划勘察设计研究院桥梁分院成都610041）摘要：结合当代桥梁计算技术的发展，从桥梁结构工程师的角度分析指出桥梁计算从属于和促进了精细化设计。分析计算工作的层次性和动态性特点，强调结构分析的人员对结构概念的掌握尤其重要。指出计算工作需要策划，不同的桥型有其侧重点，计算应有针对性的提出解决方案，并建议了计算工作的一般流程。就具体实施而言，工程计算应该立足于现有的软件硬件资源。探讨如何对待软件工具和判断调试计算结果，总结了一些分析判断经验。通过列举特定案例计算内容和解决思路，给桥梁计算工作同行起到抛砖引玉的作用。 关键词：桥梁结构分析解决方案思路 A discussion about structural analysis of bridge LI Zhi-Zhong (Sichuan Province Communications Department Highway Planning, Survey, Design And Research Institute, Chengdu, 610041, China) Abstract: Combined with the development of modern computing technology of bridges, this paper points out that calculations subordinate and promote the finer bridge designs from the perspective of bridge engineers. The calculation work is different in various design stages and dynamic in nature. That the concepts of structure are especially important to the analysts is emphasized. Pointe out that the calculations need to plan and solution methods should be focus on the distinguishing features of each bridge, then a general process of the calculation is recommended. It is suggested that the engineering calculations should be based on the existing software and hardware resources. How to debug FEA models and judge the results are discussed on. Some of the experiences to judge are summarized. The contents of certain cases and solutions are presented for reference.
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
桥梁工程的结构组成及作用分析
桥梁的结构组成及作用分析 2013年10月20日王平洪 一、桥梁结构组成 1.1 桥梁结构由下部结构和上部结构组成。 1.2 桥梁下部结构包括基础、桥墩和桥台. 1.3 桥梁上部结构是跨越桥孔的结构，包括桥梁的桥面系、桥道结构、承重结构（主梁、桁架和拱圈）、连接系、支座等。 二、桥梁基础的形式及适用条件 2.1 桥梁基础形式 桥梁基础的形式主要包括：扩大基础、桩基础、管柱、沉井、地下连续墙。 2.2 受力作用特点及适用条件 2.2.1 扩大基础 由地基反力承担全部上部荷载，将上部荷载通过基础分散至基础底面，使之满足地基承载力和变形的要求。 适用于地基承载力较好的各类土层，根据土质情况分别采用铁镐、十字镐、挖掘机、爆破等设备与方法开挖 2.2.2 桩基础 将作用于桩顶以上的结构物传来的荷载传到较深的地基持力层中去。当荷载较大或桩数量较多时需在桩顶设承台将所有基桩联接成一个整体共同承担上部结构的荷载。 桩基础包括：沉桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩。 2.2.2.1沉桩 1)锤击沉桩法一般适用于松散、中密砂土、黏性土。 2)振动沉桩法一般适用于砂土，硬塑及软塑的黏性土和中密及较松的碎石土。 3)射水沉桩法适用在密实砂土，碎石土的土层中。 4)适用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直径圆桩。 2.2.2.2钻孔灌注桩 适用于黏性土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等各类土层。 2.2.2.3挖孔灌注桩 适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层或风化岩层。如空气污染物超标，必须采取通风措施 2.2.3 管柱
它是一种深基础，埋入土层一定深度，柱底尽可能落在坚实土层或锚固于岩层中，作用在承台的全部荷载，通过管柱传递到深层的密实土或岩层上。 适用于岩层、紧密黏土等各类紧密土质的基底，并能穿过溶洞、孤石支承在紧密的土层或新鲜岩层上，不适用于有严重地质缺陷的地区，如断层挤压破碎带或严重的松散区域 2.2.4 沉井 沉井是桥梁墩台常用的一种深基础型式，有较大的承载面积，可以穿过不同深度覆盖层，将基底放置在承载力较大的土层或岩面上，能承受较大的上部荷载。 适用于竖向和横向承载力大的深基础 2.2.5 地下连续墙 地下挡土墙墙体刚度大，主要承受竖向和侧向荷载，通常既要作为永久性结构的一部分，又要作为地下工程施工过程中的防护结构。 适用于各种用途，通常可作为基坑开挖时防渗、挡土，或挡水围堰，或邻近建筑物基础的支护，或直接作为承受上部荷载的基础结构。及适用于除岩溶和地下承压水很高处的其他各类土层中施工 三、桥梁墩、台结构的受力特点分析 桥梁墩台承担着桥梁上部结构所产生的荷载，并将荷载有效地传递给地基基础，起着“承上启下”的作用。 桥墩为多跨桥梁中的中间支承结构物，除承受上部结构产生竖向力、水平力和弯矩外，还承受风力、流水压力及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击力。 桥台设置在桥梁两端，除了支承桥跨结构外，又是衔接两岸接线路堤的构筑物；它既要能挡土护岸，又能承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力。 桥梁墩台不仅自身应有足够的强度、刚度和稳定性，而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力等也都提出一定的要求，避免在上述荷载作用下产生危害桥梁整体结构的水平、竖向位移和转角位移。桥梁墩台受力计算时的荷载及其组合应根据可能出现的各种荷载情况进行最不利的荷载组合。 四、桥梁上部结构分类和受力特点分析 4.1 斜交板桥 4.1.1在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小。 4.1.2在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的跨中横向弯矩比正桥要小
中班科学活动：纸桥的承重力
中班科学活动：纸桥的承重力 苏州工业园区唯亭街道东亭幼儿园李莉邮编：215121 教材简解： 这是一个典型的做中学的活动，让幼儿在操作中探索不同结构的桥面的承重力。我班幼儿已有过做各种纸桥的经验，知道桥面可以设计成各种各样的，而不同的纸桥承重力是不一样的，那么什么样的桥面比较牢固呢？我有针对性地选择了两种桥面，水槽桥和波浪桥，通过质疑、猜想、操作实践、最后得出结论。让幼儿在操作中发现纸桥的秘密。 目标预设： 1、通过操作实验，亲身感知不同的纸桥与承受力之间的变化。 2、指导幼儿尝试用绘画的方法把实验过程记录下来。 3、激发幼儿探索纸桥的承重力的兴趣。 重点、难点 重点：了解纸折叠后能增加纸的承重力。不同的折叠方法纸桥的承重力也不一样。 难点：正确掌握实验方式，以保证实验的准确性，从而得到正确的结论。 设计理念： 在这之前，幼儿已设计过各种各样的桥面，对于桥面有了初步的认识，但还只停留在形状的不同上，这次通过选择了两种桥面来让幼儿探索它们的承重力，这样更有针对性和目的性。幼儿在实验过程中可能会出现对实验不利的因素，因此，老师重点观察幼儿的实验方法是否正确，以保证实验的准确性。幼儿能够通过质疑、猜想、操作、实践、最后得出结论，发现纸桥的秘密——知道不同的桥面，其承重力也不同。 设计思路： 在幼儿已经对桥面有了初步认识的基础上，着重研究两种桥面。先让幼儿讨
论怎样做承重比较实验，然后由教师交代实验要求，和记录要求，幼儿操作，教师加以指导，然后展示记录单，得出结论波浪桥比较稳固。然后通过第二次实验，感知波浪多少鱼承重力的关系，让幼儿了解波浪越多，承重力越强。 教学过程： 一、谈话导入 小朋友们已经做过各种各样的纸桥，都有些什么桥呢？今天我们先来研究波浪桥和水槽桥，你们觉得这两座桥哪座最牢固（幼儿猜想。） 二、探索比较水槽桥和波浪桥的承重力大小 （1）讨论应该怎样做承重比较实验；（幼儿大胆表述自己的想法） 小结：我们只有放同样的东西才能比较出哪一座桥牢固，而且东西要放在桥的中间。 （2）交代实验要求和记录要求。 （3）出示记录表讨论如何记录。 （4）幼儿实验并记录，教师重点指导他们正确实验。 三、展示记录单，交流实验结果 1、哪座桥最牢固？可以放多少块积木。 2、为什么波浪桥最牢固？ 小结：通过实验，我们发现波浪桥比水槽桥牢固，每一个小波浪就像一个小巨人，许多小巨人连在一起力气就大了，所以这种桥最牢固。 四、第二次实验：感知波浪（巨人）多少与承重的关系 1、通过观察发现问题：都是波浪桥，承重力却不一样。 师：（1）为什么同样都是波浪桥，放的积木却不一样多呢？ （2）幼儿观察比较两座波浪桥，发现两座桥的波浪不一样多。 2、交代实验要求，并讨论折的不一样的波浪桥的记录方法。 3、幼儿实验，教师指导。 4、集体讨论，刚才在实验中，你们发现了什么？ 小结：波浪越多，放的积木越多，桥越牢固。 总结：小朋友们真聪明，通过实验不仅知道波浪桥比水槽桥牢固，而且还发
桥梁上部结构分类和受力特点
桥梁上部结构分类与受力特点 一、斜交板桥: 1.荷载有向两支承边之间最短距离方向传递得趋势 2.各角点受力情况可用比拟连续梁得工作来描述。钝角处产生较 大得负弯矩,反力也较大,锐角点有向上翘起得趋势 3.在均布荷载作用下,当桥轴向得跨长相同时,斜板桥得最大跨 内弯矩比正桥要小 4.在均布荷载作用下,当桥轴向得跨长相同时,斜板桥得跨中横 向弯矩比正桥要小 二、装配式钢筋砼简支T梁: 1.梁肋与翼板(桥面板)结合在一起作为承重结构 2.肋与肋之间得处于受拉区域得砼得到较大挖孔,减轻结构自重 3.既充分利用扩展得桥面板得抗压性能,又有效发挥梁肋下部受 力钢筋得抗拉作用
三、预应力砼简支T梁: 1.核心矩越大,抗力效应增加 2.为提高核心矩,结构上采用大翼缘、薄肋板、宽矮马蹄得结构 形式 3.配合梁内正弯矩得分布,防止出现拉应力,纵向预应力筋须在 梁端弯起或中间截断张拉,弯起可增强支点附近得抗剪能力四、连续体系桥梁: 1.由于支点存在负弯矩,使跨中存在得正弯矩显著减少,可以减 少跨内主梁得高度,提高跨径,当加大支点截面附近梁高形成
变截面时,可进一步降低跨中弯矩 2.由于就是超静定结构,产生附加内力得因素包括预应力、砼收 缩徐变、墩台不均匀沉降、截面温度梯度变化 3.配筋要考虑正负两种弯矩得要求,顶推法施工要考虑截面正负 弯矩得交替变化 五、斜拉桥: 1.斜拉索相当于增大了偏心距得体外索,充分发挥抵抗负弯矩得 能力,节约刚才 2.斜拉索得水平分力相当于砼得预压力 3.主梁多点弹性支承,高跨比小,自重轻,提高跨径 六、悬索桥:
1.主缆为主要承重结构,巨大得拉力由牢固得地锚承受,对于连 续吊桥,中间地锚得两侧拉索水平推力基本平衡,主要利用自 重承受向上得竖向力 2.主梁得变形非线性,一般采用挠度理论或变形理论 ●挠度理论:就是考虑原有荷载(如恒载)已产生得主缆轴力 对新得荷载(如活载)产生得竖向变形(挠度)将产生一种新 得抗力,在变形之后再考虑内力得平衡; ●变形理论:将悬索桥瞧作由各单根构件所组成得结构体系, 在力学分析中先计算每个构件得刚度,放入结构体系红得 矩阵内,进行总体平衡得求积 七、拱桥: 1.拱桥得拱圈就是桥跨结构得主要承载部分
桥梁上部结构分类和受力特点
桥梁上部结构分类和受力特点 一、斜交板桥： 1.荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势 2.各角点受力情况可用比拟连续梁的工作来描述。钝角处产生较 大的负弯矩，反力也较大，锐角点有向上翘起的趋势 3.在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的最大 跨内弯矩比正桥要小 4.在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的跨中横 向弯矩比正桥要小 二、装配式钢筋砼简支T梁：
1.梁肋与翼板（桥面板）结合在一起作为承重结构 2.肋与肋之间的处于受拉区域的砼得到较大挖孔，减轻结构自重 3.既充分利用扩展的桥面板的抗压性能，又有效发挥梁肋下部受 力钢筋的抗拉作用 三、预应力砼简支T梁： 1.核心矩越大，抗力效应增加
2.为提高核心矩，结构上采用大翼缘、薄肋板、宽矮马蹄的结构 形式 3.配合梁内正弯矩的分布，防止出现拉应力，纵向预应力筋须在 梁端弯起或中间截断张拉，弯起可增强支点附近的抗剪能力四、连续体系桥梁： 1.由于支点存在负弯矩，使跨中存在的正弯矩显著减少，可以减 少跨内主梁的高度，提高跨径，当加大支点截面附近梁高形成 变截面时，可进一步降低跨中弯矩 2.由于是超静定结构，产生附加内力的因素包括预应力、砼收缩 徐变、墩台不均匀沉降、截面温度梯度变化 3.配筋要考虑正负两种弯矩的要求，顶推法施工要考虑截面正负 弯矩的交替变化 五、斜拉桥：
1.斜拉索相当于增大了偏心距的体外索，充分发挥抵抗负弯矩的 能力，节约刚才 2.斜拉索的水平分力相当于砼的预压力 3.主梁多点弹性支承，高跨比小，自重轻，提高跨径 六、悬索桥： 1.主缆为主要承重结构，巨大的拉力由牢固的地锚承受，对于连 续吊桥，中间地锚的两侧拉索水平推力基本平衡，主要利用自 重承受向上的竖向力
桥梁结构形式和受力特点
桥梁结构形式和受力特点 摘要：桥梁跨过河流，跨过峡谷，让交通变得便利，让城市与城市之间的距离变短，从古代的石拱桥到今天的悬索桥，斜拉桥等，桥梁的结构发生了怎样的变化，有些怎样的特点。 关键词：桥梁结构受力特点 1. 梁式桥包括简支板梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥其中简支板梁桥跨越能力最小,一般一跨在8-20m.连续梁桥国内最大跨径在200m以下,国外已达240m。 2．拱桥在竖向荷载作用下，两端支承处产生竖向反力和水平推力,正是水平推力大大减小了跨中弯矩,使跨越能力增大.理论推算,混凝土拱极限跨度在500m左右,钢拱可达1200m.亦正是这个推力,修建拱桥时需要良好的地质条件。 3.刚架桥有T形刚架桥和连续刚构桥,T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多,不利于高速行车.连续刚构主梁连续无缝,行车平顺.施工时无体系转换.跨径我国最大已达270m(虎门大桥辅航道桥)。 4.缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥)是建造跨度非常大的桥梁最好的设计.道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，缆索悬挂在桥塔之间。斜拉桥已建成的主跨可达890m,悬索桥可达1991m。 5.组合体系桥有梁拱组合体系,如系杆拱、桁架拱、多跨拱梁结构等.梁刚架组合体系,如T形刚构桥等。 6.桁梁式桥：有坚固的横梁，横梁的每一端都有支撑。最早的桥梁就是根据这种构想建成的。他们不过是横跨在河流两岸之间的树干或石块。现代的桁梁式桥，通常是以钢铁或混凝土制成的长型中空桁架为横梁。这使桥梁轻而坚固。利用这种方法建造的桥梁叫做箱式梁桥。 7.悬臂桥：桥身分成长而坚固的数段，类似桁梁式桥，不过每段都在中间而非两端支承。 拱桥：借拱形的桥身向桥两端的地面推压而承受主跨度的应力。现代的拱桥通常采用轻巧、开敞式的结构。 8.吊桥：是建造跨度非常大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，钢缆牢牢地悬挂在桥塔之间。较古老的吊桥有的使用铁链，有的甚至使用绳索而不是用钢缆。 9.拉索桥：有系到桥柱的钢缆。钢缆支撑桥面的重量，并将重量转移到桥柱上，使桥柱承受巨大的压力。 班级：2011级2班姓名：夏一