一、 设计说明书
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。
4.设计过程:
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。
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。