纸桥的设计与制作第一课时
16页1、纸桥模型的设计与制作,作者:俞睿,常见桥梁类型,梁式桥:一种在竖向荷载作用下无水平方向力的结构。由于外力(恒载和活载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其它结构体系相比,梁内产生的弯矩最大,通常需用抗弯能力强的材料(钢、木、钢筋混凝土等)来建造。,钢桁梁桥,连续式梁桥,拱式桥:主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下,桥墩或桥台将承受水平推力。同时,这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈(或拱肋)内的弯矩作用。因此,与同跨径的梁相比,拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱桥的承重结构以受压为主,通常就可用抗压能力强的圬工材料(如砖、石、混凝土)和钢筋混凝土等来建造。拱桥的跨越能力很大,外形也较美观,在条件许可的情况下,修建拱桥往往是经济合理的。根据拱桥的不同承载方式,可分为:上承式桥梁(如赵州桥)、下承式桥梁、中承式桥梁(如卢浦大桥)。,上承式拱桥桥梁,下承式拱桥桥梁,中承式拱桥桥梁,悬索桥:传统的悬索桥(也称吊桥)均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力,通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。悬索桥也
2、是具有水平反力(拉力)的结构。现代的悬索桥上,广泛采用高强度的钢丝成股编制的钢缆,以充分发挥其优异的抗拉性能,因此结构自重较轻,就能以较小的建筑高度跨越其它任何桥型无与伦比的特大跨度。悬索桥的另一特点是:成卷的钢缆易于运输,结构的组成构件较轻,便于无支架悬吊拼装。我国在西南山岭地区和在遭受山洪泥石冲击等威胁的山区河流上,以及对于大跨径桥梁,当修建其他桥梁有困难的情况下,往往采用吊桥(如润扬大桥)。悬索桥的样式图见下图所示:,单跨式悬索桥,斜拉桥:斜拉桥由斜索、塔柱和主梁所组成。用高强钢材制成的斜索将主粱多点吊起,并将主梁的恒载和车辆荷载传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。这样,跨度较大的主梁就象一根多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作,从而可使主梁尺寸大大减小,结构自重显著减轻,既节省了结构材料,又大幅度地增大桥梁的跨越能力。此外,与悬索桥相比,斜拉桥的结构刚度大,即在荷载作用下的结构变形小得多,且其抵抗风振的能力也比悬索桥好,这也是在斜拉桥可能达到大跨度情况下使悬索桥逊色的重要因素。斜索在立面上也可布置成不同型式。,竖琴形斜拉桥,扇形斜拉桥,放射形斜拉桥,日本设计师设计的纸桥,为什么看似柔弱的纸张能承受这么重的重量?,我们如何来设计承重的纸结构?,问题提出,抗拉性较强 抗压性较弱,纸张的特性,纸结构的基本形状:,理论探究,纸结构的其他形状:,理论探究,纸结构的组合:,理论探究,
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