Question

桥梁模型设计方法

Answer 1

一、设计方法：

1、方案构思与结构选型

根据竞赛规则要求，我们从模型设计的要求、模型制作材料的性能、加载形式和制作方便程度等方面出发，采用白卡纸、白乳胶和白棉线设计制作了桥梁模型。

为了达到轻简抗挠的效果，通过对稳定性的分析，我们采用了悬索与拱桥组合的结构。简支梁是我们结构的核心部分，为了增加其的刚度和稳定性，在接点出增加了承台，两条梁用棉线绑扎固定。

2．模型规格：

1）模型总跨度1050mm，桥面宽220mm，桥面高

差>150mm。

2）桥梁模型设计为双跨不对称结构，左跨300mm右跨

650mm，每个车道宽100mm。

3.）受力构件设计

a)核心部分为支架简支梁。桥面板和简支梁的组合，作为压弯系统，承担结构的整体受压、受弯；

b)简支梁之间用棉线绑扎为了增加简支梁的稳定性；c)多层梁组合作为抗拉系统，承担桥梁变形由简支梁传递过来的的拉力。

二、设计过程：

1.材料性能分析

白卡纸：A0图纸。此模型设计的重点是抵抗均布载荷和动载过程对桥梁产生的屈曲、断裂、磨损以及弯曲等破坏。所以考虑到白卡纸具有两考的抗拉性能，而且通过简易的构建制作，能够大大提高白卡纸的强度。组合成一个具有良好结构体系的桥模型。发挥纸所体现出的钢的特性。

乳白胶：粘结力强，满足结构受力特点，使纸间紧密结合。缺点是湿度大，不易干燥，干燥后硬度强，但容易产生脆性破坏。

棉线：韧性较好，材质较轻，易于绑扎节点与乳白胶配合使用可以使结构更加牢固，还可以承受一定的拉力。

2.结构选型

此模型设计的重点是抵抗静载加载砝码对桥梁产生的弯矩总和，利用好卡纸自身抗拉的力学特性。再者组合梁结构综合应用了刚性构件抗弯刚度高的优点，结构可以做到结构自重相对较轻，体系的刚度和稳定性相对较大，因而可以承受较大的载荷。