橋梁的研究結題報告

對各種橋梁受力情況的研究結題報告課題名稱：對各種橋梁受力情況的研究組長：周奇正成員：曾熠源王陽余鄒盛徐铚洺指導老師：李道光研究目標：了解不同結構橋梁的受力情況（受力的種類、方向等）。研究方法：查閱資料，實地調查，實驗法。課題由來在圖書、畫報、電視里面，我們經常看到各種各樣的橋梁，比如說拱橋、斜拉橋、懸索橋等。對于這些橋梁我們可能會有許多問題，比如我們會想：世界上有多少種橋梁？這些橋梁為什么具有不同的形狀？不同種類的橋的承載量為什么會不同？這些橋梁為什么有的用木頭、石板，有的用鋼鐵，而有的卻用混凝土……于是我們根據(jù)自己關注點的不同，展開這項關于各種橋梁受力情況的研究。課題研究過程：.資料查詢斜拉橋斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋有更大的跨越能力。由于拉索的自錨特性而不需要懸索橋那樣的巨大錨碇，加之斜拉橋有良好的力學性能和經濟指標，已成為大跨度橋梁最主要橋型，在跨徑200-800m的范圍內占據(jù)著優(yōu)勢，在跨徑800-1100m特大跨徑橋梁角逐競爭中，斜拉橋將扮演重要角色。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成，選擇不同的結構外形和材料可以組合成多彩多姿、新穎別致的各種形式。索塔型式有A型、倒Y型、H型、獨柱型，材料有鋼及混凝土。主梁有混凝土梁、鋼箱梁、結合梁、混合式梁。斜拉索布置有單索面、平行雙索面、斜索面，拉索材料有熱擠PE防護平行鋼絲索、PE外套防護鋼絞線索。懸索橋懸索橋是特大跨徑橋梁的主要型式之一，懸索橋優(yōu)美的造型和宏偉的規(guī)模，人們常將它稱為“橋梁皇后”。當跨徑大于800米，懸索橋方案具有很大的競爭力。懸索橋由主纜、塔架、加勁梁和錨碇四部分組成。大纜以AS法（空中送絲法）或PPWS法（預制束股法）制造，美國、英國、法國、丹麥等國均采用A5法，中國、日本采用PPWS法。塔架型式一般采用門式框架，材料用鋼和混凝土，美國、日本、英國采用鋼塔較多，中國、法國、丹麥、瑞典采用混凝土塔。加勁梁有鋼桁架梁和扁平鋼箱梁，美國、日本等國用鋼桁架梁較多，中國、英國、法國、丹麥用鋼箱梁較多。錨碇有重力式錨碇和隧道錨碇，采用重力式錨碇居多。拱橋石拱橋。石拱橋是我國源遠流長的一種技術?；炷凉皹颉；炷凉皹蚍窒湫喂啊⒗吖?、桁架拱。鋼管混凝土拱橋。鋼管混凝土是一種鋼和混凝土復合材料，具有高強、支架、模板三大作用，自架設能力強。鋼管混凝土拱橋具有經濟、省料、安裝方便、后期承載能力高的特點。.實地調查根據(jù)實際情況，我們進行了實地調查。調查并測量了下關西洱河上的三座大橋并分析了幾座橋的種類：?泰安橋（原下關至仁里邑復線西洱河大橋）位于大理市下關泰安路（原蒼山中路）與下關至仁里邑復線公路（現(xiàn)大麗路）結合處，為復線公路的配套工程，由云南

公路橋梁工程處第五橋工隊承建。該橋于1992年1月16日動工修建，經過20個月的緊張施工，于1993年9月28日完工，10月1日通車，總投資900多萬元。該橋橋型為主橋160米的雙肋中承式鋼筋混凝土拱橋，引橋為813米的普通鋼筋混凝土簡支空心板橋，主孔凈跨60米，引孔為13米，南岸5孔，北岸3孔，兩岸由環(huán)形匝道與洱河南、北路形成互通式立交。橋長176.04米，橋面凈寬18.6米，總寬20.8米（其中機動車道7米，自行車道2x2米，人行道2x2米）；設計載重為汽車不超過20噸，掛車、半掛車不超過100噸，自行車400公斤/米2，人群350公斤/米2。2009年計劃對該橋進行拓寬改造。?興盛大橋

投資21484萬元、全橋長305米、寬40米的下關興盛大橋，于2006年3月10日開工建設以來，工程進展順利，目前正在做樁基處理，已完成鉆孔灌注樁155棵，占總灌注樁196棵的79%，人行道板、空心板等預制構件正在同步制作，工程計劃于2007年6月底全面建成通車。?黑龍橋又名清風橋，在下關西洱河上，原為石頭橋，1979年改建為鋼筋水泥橋。該橋是古代連接下關重鎮(zhèn)關迄和約的重要橋梁，也是滇西北古道上重要的橋涵，在滇西歷史上有其光輝的一頁。據(jù)傳有條黑龍常常橫臥在西洱河上傳有條黑龍常常橫臥在西洱河上，堵住海水出口，致使海水上漲，泛濫成災，淹沒沿岸村莊和土地，人民群眾痛苦不堪。后來有一條小黃龍為拯救水患之中的老百姓，戰(zhàn)敗

了黑龍，將它驅出西洱河。人們?yōu)榱藨c賀水患消除，在河上建石橋，以小黃龍驅逐大黑龍惡孽之意，取名黑龍橋。橋初建于唐代，為閣羅風所筑，《蠻書》有載，歷代多次復修，清光緒三年（1877年）水毀，改建為5孔石拱橋?，F(xiàn)改建后的鋼筋水泥橋，全長87米，寬10米，有護欄圍護，美觀實用。黑龍橋地處市中心，是溝通下關南北兩岸的主要橋梁。大橋建成通車時，今人寫了一副對聯(lián)祝賀。對聯(lián)是：“喜大橋竣工，看東西蒼洱環(huán)抱，百二山河增壯麗；頌現(xiàn)代建筑，讓上下車舟往來，繁榮城市換新裝。”實際測量結果底????、?類型名稱長⑺寬（m）橋的類型泰安大橋176.0426.8拱橋美登大橋116.825拱橋興盛大橋30540拱橋黑龍橋8710拱橋3.幾種橋梁模型設計與制作制定設計方案模型或原型制造發(fā)現(xiàn)與明確問題制定設計方案模型或原型制造發(fā)現(xiàn)與明確問題資料查詢1.設計流程優(yōu)化和改進設計注意：結構設計必須考慮它自身的特點，其穩(wěn)定性、強度、連接方式和材料的選用等，并能對結構設計進行基本的描述，還要從便于分析的角度考慮造型設計。2.設計目標及要求Q用紙板制作橋梁模型，結構形式不受限制。要求結構設計合理，便于分析理解各種橋梁不同結構的受力情況（受力的種類、方向等）。Q在跨度、橋長、橋孔高度、橋面寬度、承重物的質量、承重時間等應適中。Q在滿足目標及要求的前提下，荷載的質量與橋自身質量的比例越大越好。Q在滿足以上要求后還可以考慮橋的美觀程度等來制作橋的模型。設計圖示：鐵架臺鐵架臺鐵架臺鐵架臺細線硬紙板斜拉橋鐵架臺細線硬紙板斜拉橋鐵架臺4.實驗（1）模型制作流程Q材料選擇：大鐵架臺、小鐵架臺、硬紙板、細鐵絲、細線、瓜子鏈.Q挑選紙板、鐵架臺等材料并進行必要的加工……Q制作橋的各部分構件Q將構件合成橋身（2）實驗過程拱橋制作方法：材料：四個帶鐵夾的小鐵架臺、細線、細鐵絲、硬紙板、兩根鐵棒。Q裁紙板：將硬紙板鋸出“44.5cmX20cm"、“20cmX27cm”的兩塊，并在距四角1cm處用錐子打洞。Q固定鐵架臺：用細鐵絲將四個鐵架臺固定好，再將兩根鐵棒夾于合適高度。再用細鐵絲將鐵棒固定于鐵架臺上。Q將紙板彎曲夾于兩橋之間，量出此時橋拱最高高度h,移動帶鐵棒的鐵夾至h。Q架上橋板并用細線將橋面固定于鐵架臺上。懸索橋制作方法：材料：四個帶鐵夾的大鐵架臺、瓜子鏈、硬紙板、細線。Q鋸出一塊“121cmX21cm”的硬紙板作為橋面，用四個帶鐵夾的大鐵架臺作為橋墩，并加以固定。Q在鋸好的硬紙板兩邊分別用錐子以一定的距離打洞，架在鐵棒上并固定于鐵架臺上。Q將兩根長瓜子鏈掛到兩邊兩個鐵架臺的頂端，再用細線將瓜子鏈固定好。Q在每個洞上連接一條瓜子鏈連到上方已經掛好的瓜子鏈上。結頭上用細線連接。斜拉橋制作方法：材料：四個帶兩個鐵夾的小鐵架臺、硬紙板、細線。Q鋸出一塊“62cmX8cm”的硬紙板，并在紙板兩側每隔3cm處打洞。Q用鐵夾將鐵棒固定在一定高度并將紙板放到鐵架臺上，然后用細線將硬紙板四角固定于鐵夾上。Q根據(jù)設計視圖用細線連接好斜拉索。（3）實驗測量實驗數(shù)據(jù)測量二.產名稱、長(cm)寬(cm)高(cm)懸索橋1212180斜拉橋621830.5拱橋44.52022（4）實驗結果分析在三座橋上放上重物時：

.拱橋下面的拱變形，說明拱減輕了橋受到的壓力而受到橋的壓力而變形。.斜拉橋上的斜拉索變得緊繃起來，看出斜拉索幫助橋面來支持重物。.懸索橋上的懸索全部緊繃，看出懸索幫助橋面來支持重物。在幾種橋中外加的這些拱、索等作用是來減小橋面受的壓力，而達到增加橋自身的載重量。.結論及分析斜拉橋拱橋受力分析斜拉橋拱橋受力分析拱橋受力分析.收獲及體會在本次研究性學習中，我們從開始行動到課題結束，分工明確，人人用心努力完成各自任務并互相幫助完成任務。在研究過程中我們的學習能力也得到了很好的培養(yǎng)，學會了提出問題，解決問題以及獨立地查找資料，以及分析資料，進一步解決問題。這是一次實踐性很強的學習，其中充滿樂趣也極富挑戰(zhàn)性，我們必須親自去做，才體會到這“為什么”“怎么辦”……這要比整天在教科書中找尋答案更有意義，這是顯而易見的．在制作模型的同時，也讓我們受益匪淺。在設計模型時大家就大膽地提出過程中會出現(xiàn)的問題，不僅很有趣味