結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽理論方案設(shè)計(打印)-同濟(編輯修改稿)
2025-06-27 22:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為6mm的單層紙三角形截面的桿件就可以滿足要求（圖4）。下弦桿要承受很大的拉應(yīng)力，我們亦采取了兩層紙粘合成的三角形截面的桿件形式。 圖3 上弦桿微段 圖4 腹桿在制作過程中，考慮到紙張各向異性的特殊性，在制作過程中注意選取制作桿件及橋面板的紙張方向是很重要的。桁架橋的剛度可以很好的滿足要求，在結(jié)構(gòu)沒有破壞的情況下，桁架的位移一般都不會超過所要求的范圍。所以一下的計算分析將著重于橋梁強度的分析?？偠灾?，我們的橋梁的設(shè)計思路就是將分散的桿件結(jié)合成一個整體的結(jié)構(gòu)，用精細的工藝制作一個簡單的橋梁。在保證滿足承載力和變形要求的前提下盡量減少用紙量，提高美觀程度。二、方案圖 詳見附圖（JGS1,JGS2,JGS3,JGS4,JGS5）圖5 上弦桿：長度1008mm圖6第一類腹桿：長度140mm（截面邊長6mm） 第二類腹桿：長度200mm（截面邊長5mm），圖7 下弦桿：長度620mm 圖8下弦桿與腹桿及底面橫桿、斜桿粘結(jié)節(jié)點 圖9 梁與腹桿粘結(jié)節(jié)點圖10 模擬整體效果(1)圖11 模擬整體效果(2)圖11 模擬整體效果(3)三．計算書說明計算書分析導(dǎo)圖1）上弦桿3）腹桿2）下弦桿4）底面橫桿及斜桿 5）節(jié)點計算書分析導(dǎo)圖 構(gòu)件分析思路根據(jù)計算結(jié)果選出該類構(gòu)件中受力最大的構(gòu)件 確定受力最大構(gòu)件的位置及大小得出結(jié)論 計算該截面應(yīng)力值 相關(guān)試驗確定構(gòu)件強度 ．1梁的編號說明3214圖13 上弦桿的編號說明 上圖只顯示了整座橋的左跨部分，但桿件編號同樣適用于右跨部分，只是桿件指定時有左跨和右跨的區(qū)分。 橋身上部共四根上弦桿，分為1號上弦桿、2號上弦桿、3號上弦桿、4號上弦桿； 1號上弦桿和2號上弦桿組成1號車道，3號上弦桿和4號上弦桿組成2號車道；每根上弦桿和與其相連的腹桿和與腹桿相連的下弦桿組成一榀，榀號與相應(yīng)上弦桿號相同。腹桿的編號是每一榀從左往右依次編號，每一榀的腹桿編號從1號到14號（腹桿穩(wěn)定性計算部分另有說明）；底面斜桿的編號也是從左往右依次編號，每一跨的底面斜桿為1號到5號；同樣底面橫桿每一跨為1號到6號；從1號車道過去的為小車1，從二號車道過去的為小車2；腹桿分兩種，中部的短腹桿為第一類腹桿，兩邊與支座相連的腹桿為第二類腹桿。 根據(jù)紙的力位移曲線（如下圖），取從（0，0）到（，204）紙的割線模量，材料極限拉應(yīng)力圖14 根據(jù)加載裝置特點，結(jié)構(gòu)三個支座都算作鉸支座以做保守計算。因為兩側(cè)支座雖對轉(zhuǎn)動有一定的約束作用，但不能保證沒有轉(zhuǎn)角。 根據(jù)制作特點，橋上部縱梁是連續(xù)的，腹桿與上弦桿和下弦桿都為鉸接，橋身上部和底部連接相鄰兩榀之間的桿件兩端也都算鉸接。 根據(jù)實際加載方式，計算采用兩種組合分析工況：工況一為加載前半段，小車1從剛進入1車道到到達中間支座的過程。工況二為加載后半段，10秒鐘計時過后，小車2從進入2車道同時小車1也進入后一跨到小車2到達中間支座同時小車1到達右支座（這之后的分析與工況一完全一樣）。 根據(jù)小車形式，計算采用的車重為100N，輪距為120mm，由車輪與上弦桿的四個接觸點承受，即在每一車道的兩根梁上加四個25N的集中荷載圖15 計算模型圖模型假設(shè)：車輛在前進過程中，其重心始終通過車道中心線，即車道下兩根梁上弦桿的受力情況相同計算結(jié)構(gòu)的包絡(luò)圖時，將每根上弦桿的每一段（一跨一根梁分8段）分成兩部分，這樣就能計算出每一段中點處的最大內(nèi)力，所以計算所得包絡(luò)圖為一折線，但這不影響分析結(jié)果。彎矩包絡(luò)圖：圖16 工況一下的彎矩包絡(luò)圖圖17 工況二下的彎矩包絡(luò)圖軸力包絡(luò)圖：圖18 工況一下的軸力包絡(luò)圖圖19 工況二下的軸力包絡(luò)圖上弦桿第一類腹桿、底面斜桿 下弦桿第二類腹桿、底面橫桿圖20 各類構(gòu)件截面尺寸構(gòu)件名稱截面面積/mm2截面慣性矩/mm4截面慣性矩/ mm4上弦桿下弦桿第一類腹桿、底面斜桿第二類腹桿、底面橫桿以下只列出與構(gòu)件的主要受力形式相
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