橋梁模型設(shè)計(jì)方法:
一、設(shè)計(jì)方法:
1、方案構(gòu)思與結(jié)構(gòu)選型
根據(jù)競賽規(guī)則要求,我們從模型設(shè)計(jì)的要求、模型制作材料的性能、加載形式和制作方便程度等方面出發(fā),采用白卡紙、白乳膠和白棉線設(shè)計(jì)制作了橋梁模型。
為了達(dá)到輕簡抗撓的效果,通過對穩(wěn)定性的分析,我們采用了懸索與拱橋組合的結(jié)構(gòu)。簡支梁是我們結(jié)構(gòu)的核心部分,為了增加其的剛度和穩(wěn)定性,在接點(diǎn)出增加了承臺,兩條梁用棉線綁扎固定。
2.模型規(guī)格:
1)模型總跨度1050mm,橋面寬220mm,橋面高
差>150mm。
2) 橋梁模型設(shè)計(jì)為雙跨不對稱結(jié)構(gòu),左跨300mm右跨
650mm,每個車道寬100mm。
3.) 受力構(gòu)件設(shè)計(jì)
a) 核心部分為支架簡支梁。橋面板和簡支梁的組合,作為壓彎系統(tǒng),承擔(dān)結(jié)構(gòu)的整體受壓、受彎;
b) 簡支梁之間用棉線綁扎為了增加簡支梁的穩(wěn)定性; c) 多層梁組合作為抗拉系統(tǒng),承擔(dān)橋梁變形由簡支梁傳遞過來的的拉力。
二、設(shè)計(jì)過程:
1.材料性能分析
白卡紙:A0圖紙。此模型設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是抵抗均布載荷和動載過程對橋梁產(chǎn)生的屈 曲、斷裂、磨損以及彎曲等破壞。所以考慮到白卡紙具有兩考的抗拉性能,而且通過簡易的構(gòu)建制作,能夠大大提高白卡紙的強(qiáng)度。組合成一個具有良好結(jié)構(gòu)體系的橋模型。發(fā)揮紙所體現(xiàn)出的鋼的特性。
乳白膠:粘結(jié)力強(qiáng),滿足結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),使紙間緊密結(jié)合。缺點(diǎn)是濕度 大,不易干燥,干燥后硬度強(qiáng),但容易產(chǎn)生脆性破壞。
棉線:韌性較好,材質(zhì)較輕,易于綁扎節(jié)點(diǎn)與乳白膠配合使用可以使結(jié)構(gòu)更加牢固,還可以承受一定的拉力。
2.結(jié)構(gòu)選型
此模型設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是抵抗靜載加載砝碼對橋梁產(chǎn)生的彎矩總和,利用好卡紙自身抗拉的力學(xué)特性。再者組合梁結(jié)構(gòu)綜合應(yīng)用了剛性構(gòu)件抗彎剛度高的優(yōu)點(diǎn),結(jié)構(gòu)可以做到結(jié)構(gòu)自重相對較輕,體系的剛度和穩(wěn)定性相對較大,因而可以承受較大的載荷。