大学生桥梁设计方案

大学生桥梁设计方案大学生桥梁设计方案 作为一个土木学子 我们的目标是成为一名优秀的土木工 程师 因此我们想通过参加这样的一次结构设计大赛 提前感 受下 工程师 的滋味 我们设计并制作了这座模型桥 这座桥 我们采用了悬索与斜拉结合的方式固定 使桥身更具有力度感 桥梁设计的基本要求有 安全可靠 适用耐久 经济合理 美 观 桥梁设计的基本原则 桥梁是铁路 公路或城市道路的重要组成部分 特别是大 中桥梁的建设对当地政治 经济 国防等都具有重要意义 因 此 公路桥梁应根据所在公路的作用 性质和将来发展的需要 除应符合技术先进 安全可靠 适用耐久 经济合理的要求外 还应按照美观和有利环保的原则进行设计 并考虑因地制宜 就地取材 便于施工和养护等因素 1 安全可靠 1 1 所设计的桥梁结构在强度 稳定和耐久性方面应有足所设计的桥梁结构在强度 稳定和耐久性方面应有足 够的安全储备 够的安全储备 2 2 防撞栏杆应具有足够的高度和强度 人与车流之间应防撞栏杆应具有足够的高度和强度 人与车流之间应 设防护栏 防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下 设防护栏 防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下 3 3 对于交通繁忙的桥梁 应设计好照明设施 并有明确对于交通繁忙的桥梁 应设计好照明设施 并有明确 的交通标志 两端引桥坡度不宜太陡 以避免发生车辆碰撞等的交通标志 两端引桥坡度不宜太陡 以避免发生车辆碰撞等 引起的车祸 引起的车祸 4 4 对于河床易变迁的河道 应设计好导流设施 防止桥对于河床易变迁的河道 应设计好导流设施 防止桥 梁基础底部被过度冲刷 对于通行大吨位船舶的河道 除按规梁基础底部被过度冲刷 对于通行大吨位船舶的河道 除按规 定加大桥孔跨径外 必要时设置防撞构筑物等 定加大桥孔跨径外 必要时设置防撞构筑物等 5 5 对修建在地震区的桥梁 应按抗震要求采取防震措施 对修建在地震区的桥梁 应按抗震要求采取防震措施 对于大跨柔性桥梁 尚应考虑风振效应 对于大跨柔性桥梁 尚应考虑风振效应 2 适用耐久 1 1 桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量 包括行人通道包括行人通道 2 2 桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽 的裂缝 的裂缝 3 3 桥跨结构的下方要有利于泄洪 通航桥跨结构的下方要有利于泄洪 通航 跨河桥跨河桥 或车辆或车辆 立交桥立交桥 和行人的通行和行人的通行 早桥早桥 4 4 桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散 而不致产生交桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散 而不致产生交 通堵塞现象等 通堵塞现象等 5 5 考虑综合利用 方便各种管线考虑综合利用 方便各种管线 水 电气 通信等水 电气 通信等 的的 搭载 搭载 3 经济合理 1 1 桥梁设计应遵循因地制宜 就地取材和方便施工的原桥梁设计应遵循因地制宜 就地取材和方便施工的原 则 则 2 2 经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型 经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型 设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少 维修时尽可能不 中断交通 或使中断交通的时间最短 3 3 所选择的桥位应是地质 水文条件好 并使桥梁长度所选择的桥位应是地质 水文条件好 并使桥梁长度 较短 较短 4 4 桥梁应考虑建在能缩短河道两岸运距的位置 以促进桥梁应考虑建在能缩短河道两岸运距的位置 以促进 该地区的经济发展 产生最大的效益 该地区的经济发展 产生最大的效益 对于过桥收费的桥梁就 能吸引更多的车辆通过 达到尽快回收投资的目的 4 技术先进 在因地制宜的前提下 桥梁设计应尽可能采用成熟的新结 构 新设备 新材料和新工艺 在注意认真学习国内外的先进 技术 充分利用最新科学技术成就的同时 努力创新 淘汰和 摒弃原来落后和不合理的设计思想 只有这样才能更好地贯彻 适用 经济 安全 美观的原则 提高我国的桥梁建设水平 赶上和超过世界先进水平 5 曼观 一座桥梁应具有优美的外形 而且这种外形从任何角度看 都应该是优美的 结构布置必须简练 并在空间上有和谐的比 例 桥型应与周围环境相协调 城市桥梁和游览区的桥梁 可 较多地考虑建筑艺术上的要求 合理的结构布局和轮廓是桥梁 美观的主要因素 另外 施工质量对桥梁美观也有很大影响 6 环境保护和可持续发展 桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求 从桥位选 择 桥跨布置 基础方案 墩身外形 上部结构施工方法 施 工组织设计等全面考虑环境要求 采取必要的工程控制措施 并建立环境监测保护体系 将不利影响减至最小 目录一 设计说明书 4 1 方案构思 4 1 1 作品名 4 1 2 造型 4 2 结构选型 4 2 1 设计准则 4 2 2 整体选型 4 3 材料试验 4 4 结构设计 5 4 1 结构整体布置图 5 4 2 构件尺寸详细设计 5 4 3 构造 节点 设计图 5 4 4 模型三维效果图 8 5 特色处理 8 6 制作工艺 9 二 模型计算书 4 7 计算模型 9 7 1 模型简化 9 7 2 荷载模拟 9 8 内力分析 9 8 1 静力荷载工况下的结构内力 9 8 2 移动荷载工 况下的结构内力 9 8 3 结构动力响 应分析 9 9 构件验算 9 9 1 材料参数 9 9 承载力估算 10 参考文献 10 一 一 设计说明书设计说明书 1 方案构思 1 11 1 作品名作品名 我们的作品取名 索知桥 是因为桥是连接两个地区的工 具 我们想借此去探索未知领域 不断超越 1 21 2 造型造型 我们采用悬索与斜拉结合的方式 再结合用三角形状固定 增加桥梁的稳定性 2 结构选型 2 12 1 设计准则设计准则 结构设计的基本准则是 使结构具有足够的承载能力安全 储备和充分的刚度 以保证建筑在施工期和使用期内的安全 桥梁结构结构设计准则是在结构设计基本准则的基础上 结合 桥梁结构的特点 要做到安全可靠 适用可靠 经济合理 美 观 2 22 2 整体选型整体选型 悬索与斜拉结合 同时下方用三角固定 3 材料试验 我们在做第一个模型的过程中 发现了很多的问题 包括 节点的连接 杆件的长度裁剪应注意的地方 并将心得记下 为以后的设计提供参考 3 13 1 材料力学性能指标材料力学性能指标 表 1 3 1 230 克白卡纸弹性模量表 名称种类 层数 弹性模量 mpa 230 克白卡纸 1 56 9 2 148 2 其他未知 3 23 2 模型称重模型称重 3 23 2 模型的模拟加载试验模型的模拟加载试验 为了对模型的最大水平加载做到心中有数 我们将自己所 做的第一个模型用哑铃和绳子模拟进行了加载试验 结果还算 令人满意 4 结构设计 4 14 1 结构整体布置图结构整体布置图 4 24 2 构件尺寸详细设计构件尺寸详细设计 桥宽 160mm 桥长 1200mm 桥塔高 210mm 4 34 3 构造 节点 设计图构造 节点 设计图 4 44 4 模型三维效果图模型三维效果图 5 特色处理 桥墩处用钻孔的方法连接 增加稳定性 同时下方采用三 角的方式进行固定 增强力度感 6 制作工艺 略 二 二 模型计算书模型计算书 7 计算模型 7 17 1 模型简化模型简化 由于计算机模拟分析模型的局限性 我们未对计算模型进 行了简化和假定 以下略 7 27 2 荷载模拟荷载模拟 由于缺少材料的许多参数 我们不能准确的分析出模型的 受力特性 故只能定性的得出结论 从而比较得出哪根杆件受 轴力 剪力最大 那个地方受弯矩最大 进而对结构进行优化 8 内力分析 8 18 1 竖向静力荷载工况下的结构内力竖向静力荷载工况下的结构内力 略 8 28 2 水平荷载工况下的结构内力水平荷载工况下的结构内力 略 8 38 3 结构加载合作用分析结构加载合作用分析 略 9 材料参数 6 6 的木条 2 6 的木条 薄木板 10 承载力估算 对于桥梁承重 重点在桥梁的薄弱点上 比如是俩桥墩之 间的地方 最容易断裂 因此处