基本信息
- 项目名称：
- “跨越”桥梁模型
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 材料：书纸、胶带、白乳胶。 理念：本桥属于拱形多跨桥梁。依据力学知识，桥墩以圆柱为主体，下面设制有产生支持力的支持桥板，桥梁附加链锁，大大增加了桥梁的承重力，使其荷载时不至产生过大变形。本桥可以承受2-3名成年人同时站立在桥面上，将省才、美观的现代理念融入到安全、耐用的造桥根本要求之中。 这座桥凝聚着作者的心血和务实、求真、锲而不舍的精神，可以说这是一座梦想之桥，它见证了作者们的友谊。
- 详细介绍：
- 为了提高动手能力和思维水平，在学以致用的同时挑战自我，为我国桥梁事业贡献微薄之力，我们设计了此桥梁模型。 本桥属于斜拉桥，是以诸多拉索直接链接在主梁桥塔上的一种桥梁。该作品以纸为主要原材料，是由受力的拉索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。为了提高桥梁结构的承载能力，将纸卷成实心纸筒，且将桥面设计成斜拉索，设为单索面。这两对斜拉索受到主梁的重力作用，对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力，根据受力分析，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力；同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力；由于这两个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了，最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，这样，力又传给索塔下面的桥墩了。 该模型的技术关键在于将纸卷折到最佳硬度，使得结构承载能力最大化；并从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大。桥墩产生的支持力支持桥面，使桥梁可承受的荷载大大增加。桥梁附加链锁大大提高了桥梁的整体刚度，减小了结构受力时产生的变形和位移。梁体尺寸较小，桥梁的跨越能力较大；受桥下净空和桥面标高的限制少；抗风稳定性比悬索桥好。本桥长、宽、高各为900mm、135mm、376mm可承重68.2kg，桥墩和桥面的独特设计，显示出桥对称、大方、美观的优点。 本作品于2010年11月24日在天津铁道职业技术学院实训楼参加由铁道工程系学习部举办的“第二届桥梁设计大赛”，并荣获冠军。铁道工程系路桥教研室专业老师对该作品的评价为：该桥坚实耐用、美观大方，实用性较强。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计：本桥属于斜拉桥，是以诸多拉索直接链接在主梁桥塔上的一种桥梁。该作品以纸为主要原材料，是由受力的拉索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。 发明目的：提高动手能力和思维水平，学以致用的同时挑战自我，为我国桥梁事业做贡献。 基本思路：为了提高桥梁结构的承载能力，将纸卷成实心纸筒，且将桥面设计成斜拉索，设为单索面。 创新点：桥墩和桥面的独特设计，显示出桥对称、大方、美观的优点。 技术关键：将纸卷折到最佳硬度，使得结构承载能力最大化。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大。 技术指标：本桥长、宽、高各为900mm、135mm、376mm可承重68.2kg。
科学性、先进性
- 本桥桥墩产生的支持力支持桥面，使桥梁可承受的荷载大大增加。桥梁附加链锁大大提高了桥梁的整体刚度，减小了结构受力时产生的变形和位移。梁体尺寸较小，桥梁的跨越能力较大；受桥下净空和桥面标高的限制少；抗风稳定性比悬索桥好。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品于2010年11月24日在天津铁道职业技术学院实训楼参加由铁道工程系学习部举办的“第二届桥梁设计大赛”，并荣获冠军。铁道工程系路桥教研室专业老师对该作品的评价为：该桥坚实耐用、美观大方，实用性较强。经鉴定本桥可承重68.2。
作品所处阶段
- A实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 这两对斜拉索受到主梁的重力作用，对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力，根据受力分析，左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力；同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力；由于这两个力是对称的，所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了，最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力，这样，力又传给索塔下面的桥墩了。
同类课题研究水平概述
- 随着我国经济的发展，铁路建设不断扩大，这对铁路桥梁建设也提出了更高的要求，斜拉桥作为具有较大跨越能力的一种桥型，必将在未来的铁路建设中占有一席之地。 斜拉桥的上部结构由梁，索、塔三类构件组成，它是一种桥面体系以加劲梁受压(密索)或受弯(稀索)为主、支承体系以斜索受拉及桥塔受压为主的桥梁。近年来，铁路建设加快了步伐，在一些新线的桥梁方案研究中提出了斜拉桥方案，特点是京沪高速铁路前期工作的开展，使铁路斜拉桥的设计研究工作得以深入进行，这是跨越各大水系的必然选择。目前所开展的铁路斜拉桥研究跨度已覆盖从200多米到800m的范围，这些研究工作的开展，为铁路斜拉桥的建设打下了坚实的基础，成为今后铁路斜拉桥发展的重要保证。
