纸桥受力与桥面形状的关系
纸桥承受能力与其桥面几何形状的关系
一．引言
实验通过对五种不同形状的纸作为桥面形成纸桥，测量他们承受外力的大小，发现#形承受力最大。设计出最佳结构桥梁，体验本课题组的创造力、团队协作能力。
二．关键词
承受、跨、形状、长度、压力
三．研究背景
从古老而雄伟的埃及金字塔到幽怨深邃的万里长城，再到充满现代气息的金贸大厦。纵观这些古今中外的著名建筑，在其雄伟壮观的背后埋藏着许多丰富的几何形状。为了发掘并了解这些几何形状对物体的承受能力，我们课题组展开了一系列深入的研究和实验。
四．研究目的
通过研究可以使我们对物体的几何形状的变化与纸桥的承受能力之间的关系有更深入地理解，从而可以了解当今世界上桥梁的结构及其采用此结构的原因。其二，我们课题组可以在研究的过程中找到研究带给我们的乐趣，更重要的是培养创新、探索、求实的精神。
五．实验研究
1.研究对象：纸桥、桥面的几何形状
2.研究内容：相同跨度哪种形状承受外部压力最大
3. 研究方法：实验
4.研究器材：铅画纸（做成桥面）、糖（提供对桥面压力）、木块（作为桥墩）、刻度尺（测量用）、玻璃胶、胶水
5.实验过程：
a．取五张铅画纸，分别折成长度相等的且横截面分别为“凹”字形、圆形、W形、正方形和圆形中加V形。
b．分别将五张桥面架在高度相等的两个桥墩上。
c．测量桥墩的相对高度（相同——43cm）和纸桥的悬空跨度（相同——2 2cm）以确保公平。
d．将糖依次、分别放在各桥面上。
e．测量纸桥倒塌前的糖数。
f．多次（实为3次）测量取平均值。
g．统计数据。
#形承受能力要强于W形。
W形承受能力要强于圆形。
圆形承受能力要强于“凹”字形。
“凹”字形承受能力要强于正方形。
正方形最差。
8.实验结果：
我们通过实验发现#形承受外力的能力最强，而正方形的承受能力是最弱的。因为“凹”字形和正方形与圆形、W形、#形相比承受压力的能力相差太悬殊，所以，我们把前两者和后三者分为两组来比较：
a.“凹”字形虽然比正方形能承受更大的压力，但在两座桥倒塌前，正方形自身的形变要小于“凹”字形，而“凹”字形桥面逐渐受压时，两片竖起的纸片会向里靠拢，最终倒塌。而正方形在逐渐受压时，外形几乎不发生什么变化，等到正方形四个角受力不均衡时，正方形会向一边倒，从而形成菱形倒塌。如果真的用这两种桥面来造桥，那么这两种都不应用于车辆所过之桥，又由于正方形的桥面变化会比较小，所以，建议选用正方形的作为人或动物所用之桥，而“凹”字形的则应不被采用。
b.圆形桥面受到压力时，它会逐渐变为类似于拱形的样子，也就是圆底部的半弧向上弧，使力有一个循环从而可以更好地抵消力。可见，这也可以证明为什么古代会出现各式各样的拱桥，而有些至今仍在使用。W形桥面就是在无限地分解力，通过实验可以得出纸折的棱越多，那么其承受压力的能力就越强，这也就是我们3个数据相差如此悬殊的原因之一。而最后的形状完全是前两个的组合。这样可以把前两个形状的优点全体现出来，在圈中形成两组循环力和两组抵消力，便获得了最大的支持力。
c.W形和M形是有区别的。W形没有把两边的纸片利用进去，而这恰恰就是其破绽之处，压力容易使此两处发生形变，也减小了旁边几个棱的作用效果。若把W形倒过来，变成M形，那就好一些了。当然，单单这样的形状是不能成为桥梁的。
六．实验结果设想：
虽然我们课题组的研究范围十分有限，但我们把我们所研究到的有关内容组合了一下，拼造成一座由我们实验得出的最佳桥梁模型。
我认为此桥的牢固及受重力能力没话说，就这样也节省了许多材料，比全用石砌的节约了一大半石料。再者，其抽象派风格宛有现代艺术气息。集价廉与物美于一身的新世纪建筑。
七．实验小结
通过这次研究，使我们进一步了解了研究性课程的真正含义。它拓展了我们的视野，增长了见闻，也对物理的学习起了不小的作用。更重要的是，我们明白了一切要用事实说话，无论做什么事，只要有恒心、有毅力，就一定能成功。
物体几何形状与承受力关系的探索
高二（3）班朱铭煜、王航宇、刘奇指导老师：陆赵华
提出课题的缘由和背景：我们选择这个课题的目的主要有两个：首先，物体承受力的能力在我们的生活中应用十分广泛、无处不在，如我们上海最近几年所造的桥，它们的设计师就是充分的利用了力学知识。其次，我们应该根据自己的兴趣爱好来选择课题，我们对物理比较感兴趣。所以，我们做了这个选择。
研究目的和意义：拓展物理知识，理论联系实际。
提出问题：乌龟有很大的负重力，你捉一只乌龟，用重物压在它的背壳上或干脆站上去，再看看乌龟背颗有没有压碎？我们班级教室的三角厨的水缸里就有两只小乌龟，可以用作试验。
试验一
器材：一只长约3.5cm小乌龟，三本100页24开的硬面抄
过程：把小乌龟放在水平桌面上，把一本硬面抄放在背壳正中——背壳毫无损伤；接着在放一本上去——依然安然无恙；然后在放一本上去——依然稳如泰山。
结果分析：龟壳吃得起重物的压力，并不是组成龟壳的物质有特殊的抗压能力，根本的原因是龟壳的形状帮了乌龟的忙。
力学上有一条原理：决定某一物体的牢度，除了构成物质的本身强度外，还有一个重要因素，那就是它的几何形状。
猜想：什么样的几何形状最能承受力呢？课题成员各抒己见，有的认为是圆柱体，有的认为是四棱柱，有的认为是多边体。
解决问题：
利用现有材料，通过纸桥承重和横截面承受压力的测试，做相同跨度，不同形状及（竖直方向）相同周长，不同形状的横截面承受力的大小比较。
试验二
器材：用16开铅画纸制作好的圆柱体、四棱柱、多边棱柱（用三棱柱和六棱柱代替）各一只、十一折等分的规则体、七折等分的规则体各一只；10个5 0克重的砝码（一盒），五本24开100页硬面抄。
数据记录：
1、周长相同，不同的承受力比较
三棱柱一盒砝码 + 一本24开100页硬面抄
四棱柱一盒砝码 + 三本24开100页硬面抄
六棱柱一盒砝码 + 四本24开100页硬面抄
圆柱体一盒砝码 + 五本24开100页硬面抄
结果分析：可以看出圆柱体承受力最大，三棱柱承受力最小。根据有关资料得出：圆柱体由一个很好的受力特性，就是它各处所受到的力是十分均匀对称。这样可以保证接触面不易损坏。假若做成四棱柱或多边棱柱，那么在棱角处受到的力会特别大，容易破裂的地方正在这里。多边棱柱的棱越多，平均每个棱角承受力就越大，还有就是每两条边夹角越大，越接近圆柱体，就越牢固、稳定。这就是为什么六棱柱比三棱柱、四棱柱承受力大的原因。
2、相同跨度不同形状（WWW的形状）承受力比较
七折等分的规则体 9个砝码
十一折等分的规则体 10个砝码
结果分析：瓦片能承受的压力却不是每个人都能想象的，它们不仅能承受冬季积雪的重量，就是人站在上面也不会断裂，这是就因为它的形状的缘故。一张普通的白纸，两端架空平放时。中间总会下垂。但如果把这张纸折成一曲一曲的W字型，它就能挺直而不下垂，这就是因为一张薄纸的刚度很小，而折几次后，它的刚度就随着它的形状的改变而大大增加。如把波纹瓦切下一个波，既两个相连的半圆形，重叠在一起就成了圆筒，比单纯的两层相叠厚了许多，难怪它会这么坚固！
知识拓展：在生活金属管是常见的，基本形状是圆形、椭圆形、矩形等几种。这是根据需要来决定的，一般圆形的最多。金属管做成圆形的道理是显而易见的，因为圆形的管子，在同一温度，同一体积的情况下，所流经的气体、液体的量要比任何形状的流经得多，这是其一；圆形的管子，内壁和外壁的各个方向和部位所承受的压力都是一致的，比其他形状的管子能承受更大的压力，这是其二；生产圆形金属管，在制造工艺上要比制造其他形状的管子更方便，这是其三；还有一个更重要的道理，就是只有圆形的管子能够穿过任何形状的空间，不管你是长方形的，三角形的或是其他不规则形状的空间，圆形管子都能顺利通过，这是其优越处。况且各种电缆、轮轴又都是圆形的。
试验的局限与成功：由于实验条件不佳，可提供的砝码数量有限，只能用硬面抄代替，故精确度不高；试验样品制作虽然标准，但是还不是十分完善。总而言之，从实验的准备、过程、结果都比较合理，达到了预期的目的。尤其在指导老师细心帮助下，组员的积极配合下，使得研究得以顺利完成。
总结：通过研究，我们学习到了许多关于课题的知识，相信能给日后进一步深入研究打下了基础。不仅如此，更锻炼了我们的动手动脑能力，如何发现问题，解决问题，这无疑是潜移默化的。
*参考资料：《十万个为什么》物理分册
桥梁结构研究
高二（12）杨森、周慧成、毛尖指导老师：陆老师
一．引言
桥梁作为一跨越结构，其造型千姿百态，这主要受其跨度、材料、荷载几大因素的影响，当然也包括人的意识形态或者说是审美趋向的影响。只是一些杰出的桥梁工程师，他们利用自己对工程结构的深刻理解，大胆、执着、创造性地设计出许多伟大的桥梁（式），如林同炎设计的反吊桥、曲线斜拉桥、展翅梁桥及预应力钢桥等。对桥式进行科学的分类、评价，并寻找新的桥式，是桥式最优设计理论在实践中的运用。
二．结构方案
良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。因为在结构设计中，无论多么完美的结构计算都无法弥补经结构构思而形成的结构方案中的不足，相反，良好的结构方案却能够部分弥补结构计算中的不足。由此可见结构构思的重要性。为此我们小组作了桥梁结构的。
三．桥式评价
①6类桥式均能满足桥梁功能的要求；
②所有桥式在主要受力面内能够满足几何不变性，但在横向，索桥表现为一软化结构，尤其是悬索桥；
③U型桥一般不存在失稳问题，而拱桥存在失稳问题，索桥存在动力失稳问题；O型的表面不易承受重物。
④拱桥与索桥传力路径简捷，应力较均匀，适宜大跨桥梁，但U型桥传力不简捷，应力不均匀，不适宜较大的跨度；
⑦现在用得最多的斜拉桥，我们发现有一显著的缺点：水平加劲梁承受轴向压力，跨度越大，距塔根越近，压力就越大。这是斜拉桥跨度至今未超越千米大关的主要原因。
四．附言（引自组员毛尖）
1.桥梁特有的美学特征：
桥梁有别于其它结构的美学特征有：通达之美、凌空之美、流畅之美及刚柔之美。
桥梁由此岸到达彼岸，使道路通达，因而有其功能美-通达之美。
桥梁为一跨越结构，其腾空飞架的梁索让人感受到了凌空之美，因此较路基有通透感。
桥梁为一带状结构，长大桥中的竖曲线设置使桥面看上去连续流畅、纤细轻快。
桥梁结构兼顾了刚柔之美。梁、拱之纤细、亲切、委婉，墩塔之雄壮、庄严、高昂，斜索之力感、动感、方向感，大缆之起伏、飘动、流畅、张力感等。
2. 桥梁与环境协调准则工程结构的造型与体量应与周围环境（如河、海、峡谷、房屋建筑、道路、大型雕塑、树林或旷野等）协调。
3. 形式感与量感准则合理的结构应有形式感和量感。
形式感是指艺术领域中形式因素本身对于人的精神所产生的某种感染力。如：
①水平线条给人的感受是亲切、委婉，它使人联想到平静的水面、一望无际的平原；
②垂直线条给人的感受是庄严、高昂，它使人联想到向上生长的树木、挺立苍穹的高山。
③斜线具力感、动感和方向感；
④波形线条可以产生流动感、跳跃感；
⑤悬挑线条可以产生灵巧感、腾越感；
⑥半圆曲线会使人联想到挂在空中的彩虹；两个半圆曲线的组合会使人联想到展翅飞翔的海鸥；
五.自我评价
由于实验条件的限制，不能把试验做到尽善尽美，因此存在着一些误差和弊端。通过这次研究，使得我们懂得了书本以外的更多知识，更训练了我们的思维能力和动手能力。在生活中要善于发现问题，寻找知识，从而解决问题，这才是研究型课程的宗旨所在。
参考文献
【1】中国大百科全书，土木工程【M】.1987。
【2】林同炎等著，路湛沁等译，预应力混凝土结构设计【M】.中国铁道出版社，1983。
【3】纪念茅以升百岁诞辰桥梁学术会议【C】1995。
【4】布正伟，现代建筑的结构构思与设计技巧【M】.天津.天津科学技术出版社，1986。
【5】中国大百科全书编写组，土木工程【M】. 北京.中国大百科全书出版社，1987。
【6】李廉锟.结构力学【M】.北京.中国铁道出版社.1996。
后记
到目前为止，跨度最大的拱桥建在美国，其跨径为518米，未来卢浦大桥的跨径则达550米，超过美国，跃居世界第一。据介绍，目前拱桥有两种，一种是50年代以前造的“钢桁架式”桥，采用铆钉连接，而50年代之后，由于焊接技术已益成熟，施工工艺发生重大变化，卢浦大桥上端两条彩虹式的拱肋采用一个个连续钢箱焊接而成，这是人类在桥梁施工技术上的一个时代飞跃。林元培说，尽管市政院是首次设计这类桥梁，但由于我们有设计上海3座斜拉桥的丰富经验，经过反复论证，完全可以确保其上下结构准确无误地实现合龙。我们想在大桥完工后参观，以便更好了解桥梁结构。
附表
纸桥的结构与受力分析
纸桥的结构与受力分析 摘要：我国古代的桥，形式种类繁多发展演变过程漫长，近代以来由于高科技的勃然兴起，桥梁逐 渐成为一门专业学科，其技术进步更是突飞猛进，形式更为复杂多样。桥梁作为结构的一大主要应用，简洁地展现了力学之美。制作纸桥可以为今后桥梁施工技术提供思路。所以纸桥的制作、研究意义重大。本文对纸桥桥梁结构的特点以及影响桥梁的简单因素进行初步分析。 关键字：纸桥、桥梁结构、受力分析。 引言： 桥梁是架设在江河湖海上，使车辆，行人等能顺利通过的建筑物。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属建筑物组成，上部结构主要指桥跨结构和支座系统；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属建筑物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。现在国内外的桥梁建设都处于快速发展阶段，像我国的武汉长江大桥，黄埔的跨海大桥等等都取得了非凡的成就，但桥梁的建设问题依然普遍存在，为此，我们要着重设计桥梁的结构，要设计出更加稳定的构造，解决桥梁中间垮塌和部分桥面出现断裂的问题。通过设计不同结构的纸桥，参考着经典大桥桥的优秀设计，并结合自己的思考和现代生活的特点，设计出简约、稳固、更加符合实际需求的大桥。
试验方法： 一、桥的整体结构设计：我们小组一共想出了三种桥梁的结构。一是三层的向两边分担压力的构型；二是拱形结构；三是中间穿插着连接起来的平桥。经过权衡利弊，我们小组决定选用第三种方案。该方案是在地面两侧建两个大型桥墩，在中间也同样建一个大型桥墩。然后通行部分是由长细纸筒做成。 二、前期实验：分别用一张打印纸从不同形式折成不同形状的单个桥体结构部分，然后在桥面上放砝码，记录数据。一次用不同形状折的单体进行实验，做成表格，比较各个的承重数据。最后得出最好的承重结构为由纸的对角叠成的圆柱套着三棱柱的单体，此单体结构承重效果在同等条件下经测试最好，并由此开始制作桥体。 三、制作步骤：首先制作长细纸筒：先把纸卷成细的卷，要卷紧。这个卷能承受的压力不会很大，而且越长承受的压力就越小，越易被压坏。但是卷能承受的拉力是很大的，调整结构把这些卷全变成受拉构件。在非要受压不可时，把纸卷截的短些，用很多细的纸卷在这个受压的地方共同承受压力。接着做短圆纸筒：以A4 纸的窄边为“母线”卷成。最后做底面：每张纸先用胶水加固（全部涂过后风干），再涂一次卷成纸卷再相互错开用胶水黏结。最后将底面与纸筒固定好，再将底面与桥面固定，分别固定在桥俩端及中间部分。大概步骤即是这样：先固定主要框架，然后是支架，其次是桥身上的各处桥梁，最后铺好桥面。
混凝土结构的受力特点及应用自测题
混凝土结构的受力特点及应用自测题 11.混凝土结构的受力特点及应用自测题来源： 一、单项选择题 1．钢筋混凝土结构利用混凝土的( )较强，而钢筋的( )很强的特点，是二者共同工作以满足工程结构的使用要求。 A．抗压能力抗压能力B．抗拉能力抗拉能力 C．抗压能力抗拉能力D．抗拉能力抗压能力来源： 2．在钢筋混凝土结构中，混凝土主要受( )，钢筋主要受( )。 A．压拉B．拉压 C．压压D．拉拉 3．有明显流幅的钢筋含碳量( )。 A．多B．少 C．适中D．不能确定 4．有明显流幅的钢筋的塑性( )。 A．好B．一般 C．差D．不能确定 5．有明显流幅的钢筋的xx( )。 A．小B．一般 C．大D．不能确定 6．无明显流幅的钢筋含碳量( )。 A．多B．少
C．适中D．不能确定 7．无明显流幅的钢筋的强度( )。 A．低B．一般 C．高D．不能确定 8．无明显流幅的钢筋的塑性( )。 A．好B．一般 C．差D．不能确定来源： 9．无明显流幅的钢筋的xx( )。 A．小B．一般 C．大D．不能确定来源： 10．无明显流幅的钢筋( )屈服台阶。 A．有B．没有 C．有时有D．不能确定 11．钢筋的成分中( )是主要元素。 A．碳B．锰 C．硫D．铁 12．《混凝土规范》规定( )作为混凝土强度等级划分的依据。A．轴心抗压强度B．xx强度 C．轴心抗拉强度D．棱柱体强度 13．混凝土立方体抗压强度的单位是( )。 A．N/mm2 B．N/mm3
C．N/mm D．N 来源： 14．混凝土立方体抗压强度用( )表示。A．fu B．ft C．fcuD．fc 15．《混凝土规范》中规定混凝土强度从C15~C80共分( )个等级。 A．十五B．十四 C．十三D．十二。 16．( )以上的混凝土称为高强混凝土。 A．C30 B．C45 C．C40 D．C35 17．按国家标准《普通混凝土的力学性能试验方法》(GB/T50081-2002),混凝土立方体试件尺寸是()。 A．70．7×70．7×70．7mm B．150×150×150mm C．100×100×100mm D．150×150×300mm 18．混凝土棱柱体强度用( )表示。 A．fu B．ft C．fcuD．fc 19．混凝土的轴心抗拉强度用( )表示。 A．fu B．ft C．fcuD．fc 20．混凝土的抗拉强度很( )。 A．低B．高
结构力学 桥梁结构分析
桥梁结构分析 桥梁结构分析 摘要：设计桥梁可有多种结构形式选择：石料和混凝土梁式桥只能跨越小河；若以受压的拱圈代替受弯的梁，拱桥就能跨越大河和峡谷；若采用钢桁架可建造重载铁路大桥；若采用主承载结构受拉的斜拉桥和悬索桥，不仅轻巧美观，而且是飞越大江和海峡特大跨度桥梁的优选形式。 关键词：梁式桥，拱式桥，悬索桥，桁架桥，斜拉桥 著名桥梁专家潘际炎说：“海洋，是孕育地球生命的产床；河流，是孕育人类文明的摇篮；而桥，则是联系人类文明的纽带。”这纽带越来越宏伟，越来越精致，越来越艺术！建国以
来中国的桥梁工程事业飞速发展。随着时代前进的步伐,人们对桥梁工程提出了更高的要求，对“适用、安全、经济、美观”的桥梁设计原则赋以更新的内容。桥梁工程无论是现在还是以后都不会停步的，它的发展前景会更广阔。通过半个学期的结构力学的学习，我对桥梁结构及他们的受力特点有了一定的认识。理论联系实际，我通过对各种结构的对比分析，进一步加深了印象，对以后的学习奠定了基础。 1.梁式桥 工程实例——洛阳桥，又称万安桥，在福建泉州市区东北郊洛阳江入海处，该桥是举世闻名的梁式海港巨型石桥,为国家重点文物保护单位，为国家重点文物保护单位。 梁式桥的主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯。梁式桥的上部结构在铅垂荷载作用下，支点只产生竖向反力，支座反力较大，桥的跨中处截面弯矩很大。所以由于这种特性，梁式桥的跨度有限。简支梁桥合理最大跨径约20 米，悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70 米。采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。但是由于制造梁式桥的材料多为石料与混凝土，随跨度的增加其自重的增加也比较显著。因此梁式桥广泛用于中、小跨径桥梁中。 结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大限制了其跨越能力。随着跨度的增大，桥的内力也会急剧增大，混凝土的抗弯能力很低，较难满足强度要求。弯矩产生的正应力沿横截面高度呈三角分布，中性轴附近应力很小，没有充分利用材料的强度。 2.拱式桥 工程实例——赵州桥，坐落在河北省赵县洨河上。建于隋代，由著名匠师李春设计和建造，距今已有约1400年的历史，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。1961年被国务院列为第一批全国重点文物保护单位。因赵州桥是重点文物，通车易造成损坏，所以不允许车辆通行。 拱式桥拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。从几何构造上讲，拱式结构可以分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。分析三角拱的受力特点，在竖向荷载下，三角拱存在水平推力，因此，三角拱横截面的弯矩小于简支梁的弯矩。弯矩的降低，拱能更充分的发挥材料的作用，当跨度较大、荷载较重时，采用拱比采用梁更为经济合理。
建筑基础都有那些类型
建筑基础都有那些类型 基础的类型: 基础按受力特点及材料性能可分为刚性基础和柔性基础；按构造的方式可分为条形基础、独立基础、片筏基础、箱形基础等。 1．按材料及受力特点分类 (1)刚性基础: 受刚性角限制的基础称为刚性基础。 刚性基础所用的材料的抗压强度较高，但抗拉及抗剪强度偏低。 刚性基础中压力分布角a称为刚性角。在设计中，应尽力使基础大放脚与基础材料的刚性角相一致，目的：确保基础底面不产生拉应力，最大限度地节约基础材料。构造上通过限制刚性基础宽高比来满足刚性角的要求。常用的有：砖基础。灰土基础。三合土基础。毛石基础。混凝土基础。毛石混凝土基础。 1)大放脚为保证基础外挑部分在基底反力作用下不至发生破坏。 2)灰土基础灰土基础适用于地下水位较低的地区，并与其他材料基础共用，充当基础垫层。 3)三合土基础三合土基础一般多用于地下水位较低的四层和四层以下的民用建筑工程中。 4) 毛石基础具有强度较高、抗冻、耐水、经济等特点。
5)混凝土基础常用于地下水位高，受冰冻影响的建筑物。 6)在上述混凝土基础中加入一定体积毛石，称为毛石混凝土基础。 2)柔性基础。在混凝土基础底部配置受力钢筋，利用钢筋受拉，这样基础可以承受弯矩，也就不受刚性角的限制。所以钢筋混凝土基础也称为柔性基础。 钢筋混凝土基础断面可做成梯形，最薄处高度不小于 200mm；也可做成阶梯形，每踏步高300-500mm。通常情况下，钢筋混凝土基础下面设有C7．5或C10素混凝土垫层，厚度lOOmm左右；无垫层时，钢筋保护层为75mm，以保护受力钢筋不受锈蚀。 2．按构造分类 (1)独立基础(单独基础)。 1)柱下单独基础。单独基础是柱子基础的主要类型。 2)墙下单独基础。墙下单独基础是当上层土质松软，而在不深处有较好的土层时，为了节约基础材料和减少开挖土方量而采用的一种基础形式。 (2)条形基础。 1)墙下条形基础。条形基础是承重墙基础的主要形式。当上部结构荷载较大而土质较差时，可采用钢筋混凝土建造，墙下钢筋混凝土条形基础一般做成无肋式；肋式的条形基础条件：地基在水平方向上压缩性不均匀，为了增加基础
(完整版)桥梁工程简答题
五、问答题 1)桥梁有哪些基本类型？按照结构体系分类，各种类型的受力特点是什么？ 答:梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥。按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、钢架桥、缆索承重桥（即悬索桥、斜拉桥）等四种基本体系。梁式桥：梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。拱桥：主要承重结构是拱肋或拱圈，以承压为主。刚架桥：由于梁与柱的刚性连接，梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用，整个体系是压弯构件，也是有推力的结构。缆索桥：它是以承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。 2)桥梁按哪两种指标划分桥梁的大小？具体有哪些规定？ 答：按多孔跨径总L和单孔跨径划分。 3)各种体系桥梁的常用跨径范围是多少？各种桥梁目前最大跨径是多少，代表性的桥梁名称？ 答：梁桥常用跨径在20米以下，采用预应力混凝土结构时跨度一般不超过40米。代表性的桥梁有丫髻沙。拱桥一般跨径在500米以内。目前最大跨径552米的重庆朝天门大桥。钢构桥一般跨径为40-50米之间。目前最大跨径为 4)桥梁的基本组成部分有哪些？各组成部分的作用如何？ 答：有五大件和五小件组成。具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。桥跨结构是线路遇到障碍时，跨越这类障碍的主要承载结构。支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台位于河道两岸，一端与路堤相接防止路堤滑塌，另一端支承桥跨上部结构。基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。 5)桥梁规划设计的基本原则是什么？ 答：桥梁工程建设必须遵照“安全、经济、适用、美观”的基本原则，设计时要充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。 6)桥梁设计必须考虑的基本要求有哪些？设计资料需勘测、调查哪些内容？ 答:要考虑桥梁的具体任务，桥位，桥位附近的地形，桥位的地质情况，河流的水文情况。设计资料需勘测、调查河道性质，桥位处的河床断面，了解洪水位的多年历史资料，通过分析推算设计洪水位，测量河床比降，向航运部门了解和协商确定设计通航水位和通航净空，对于大型桥梁工程应调查桥址附近风向、风速，以及桥址附近有关的地震资料，调查了解当地的建筑材料来源情况。 7)大型桥梁的设计程序包括哪些内容？ 答：分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。设计阶段按“三阶段设计”，即初步设计、技术设计、与施工图设计。 8)桥梁的分孔考虑哪些因素？桥梁标高的确定要考虑哪些因素？ 答：要考虑通航条件要求、地形和地质条件、水文情况以及经济技术和美观的要求。要考虑设计洪水位、桥下通航净空要求，结合桥型、跨径综合考虑，以确定合理的标高。 9)桥梁纵断面设计包括哪些内容？ 答：包括桥梁总跨径的确定，桥梁额分孔、桥面标高与桥下净空、桥上及桥头的纵坡布置等。 10)桥梁横断面设计包括哪些内容？ 答：桥梁的宽度，中间带宽度及路肩宽度，板上人行道和自行车道的设置桥梁的线性及桥头引道设置设计等。 11)为什么大、中跨桥梁的两端要设置桥头引道？ 答：桥头引道起到连接道路与桥梁的结构，是道路与桥梁的显性协调。 12)什么是桥梁美学？ 答：它是通过桥梁建筑实体与空间的形态美及相关因素的美学处理，形成一种实用与审美相结合的造型艺术。 13)桥梁墩台冲刷是一种什么现象？
纸桥的结构与受力分析
摘要：我国古代的桥，形式种类繁多发展演变过程漫长，近代以来由于高科技的勃然兴起，桥梁逐渐成为一门专业学科，其技术进步更是突飞猛进，形式更为复杂多样。桥梁作为结构的一大主要应用，简洁地展现了力学之美。制作纸桥可以为今后桥梁施工技术提供思路。所以纸桥的制作、研究意义重大。本文对纸桥桥梁结构的特点以及影响桥梁的简单因素进行初步分析。 关键字：纸桥、桥梁结构、受力分析。 引言： 桥梁是架设在江河湖海上，使车辆，行人等能顺利通过的建筑物。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属建筑物组成，上部结构主要指桥跨结构和支座系统；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属建筑物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。现在国内外的桥梁建设都处于快速发展阶段，像我国的武汉长江大桥，黄埔的跨海大桥等等都取得了非凡的成就，但桥梁的建设问题依然普遍存在，为此，我们要着重设计桥梁的结构，要设计出更加稳定的构造，解决桥梁中间垮塌和部分桥面出现断裂的问题。通过设计不同结构的纸桥，参考着经典大桥桥的优秀设计，并结合自己的思考和现代生活的特点，设计出简约、稳固、更加符合实际需求的大桥。 试验方法： 一、桥的整体结构设计：我们小组一共想出了三种桥梁的结构。一是三层的向两边分担压力的构型；二是拱形结构；三是中间穿插着连接起来的平桥。经过权衡利弊，我们小组决定选用第三种方案。该方案是在地面两侧建两个大型桥墩，在中间也同样建一个大型桥墩。然后通行部分是由长细纸筒做成。 二、前期实验：分别用一张打印纸从不同形式折成不同形状的单个桥体结构部分，然后在桥面上放砝码，记录数据。一次用不同形状折的单体进行实验，做成表格，比较各个的承重数据。最后得出最好的承重结构为由纸的对角叠成的圆柱套着三棱柱的单体，此单体结构承重效果在同等条件下经测试最好，并由此开始制作桥体。 三、制作步骤：首先制作长细纸筒：先把纸卷成细的卷，要卷紧。这个卷能承受的压力不会很大，而且越长承受的压力就越小，越易被压坏。但是卷能承受的拉力是很大的，调整结构把这些卷全变成受拉构件。在非要受压不可时，把纸卷截的短些，用很多细的纸卷在这个受压的地方共同承受压力。接着做短圆纸筒：以A4 纸的窄边为“母线”卷成。最后做底面：每张纸先用胶水加固（全部涂过后风干），再涂一次卷成纸卷再相互错开用胶水黏结。最后将底面与纸筒固定好，再将底面与桥面固定，分别固定在桥俩端及中间部分。大概步骤即是这样：先固定主要框架，然后是支架，其次是桥身上的各处桥梁，最后铺好桥面。 结果与讨论： 我小组所造之桥以线条简单为主要特点，整个设计以圆柱型纸杆为主，进行粘贴制作纸桥。由于所学专业限制，我小组所制作桥梁只能简单承受重量，承重量较小，考虑的因素不够全面，对力学及压强的分析不够透彻，我小组选用的圆柱形纸杆可以承受一定的拉力和压力，作为受弯结构的梁，梁的抗弯强度很大程度上取决于梁高，圆柱直径越大，抗弯强度越大。但我小组所作纸桥有一个明显缺点就是缺少斜拉的索链，如果两侧分别增加斜拉，那么所承重效果会更好。以后有机会的话再把自己不足的地方进行改进，更好的制造出一个承重力较大的纸桥。 结论： 经实验及制作纸桥可得，简单的梁式桥虽制作方法简单但承重能力并不是最好的，需要在桥面上加入斜拉链以分散桥面所受压力。我们通过实验明白了：一张平面的纸很薄，小受力厚度导致小承受力。而把纸折叠成瓦楞形或卷成圆柱体后，受力厚度大大增加，承受力也就大得多。在桥梁和建筑等受力构造中，
工程结构课后习题电子教案
绪论 思考题 1、何为建筑结构？ 2、如何根据结构所用材料和结构受力特点对建筑结构进行分类？ 3、为什么要在混凝土中放置钢筋？ 4、钢筋混凝土结构有什么有优缺点？ 5、钢筋和混凝土两种材料的物理和力学性能不同，为什么能够结合在一起共同工作？ 6、砌体结构有什么优缺点？ 7、钢结构有什么优缺点？ 习题 一、判断题 1、由块材和砂浆砌筑而成的结构称为砌体结构。（） 2、混凝土中配置钢筋的主要作用是提高构件的承载力和变形性能。（） 3、钢筋混凝土构件比素混凝土构件的承载能力提高幅度不大。（） 二、单项选择题 1、钢筋和混凝土结构能够结合在一起共同工作的主要原因之一是（）。
A、二者的承载能力基本相等 B、二者的温度线膨胀系数基本相同 C、二者能相互保温、隔热 D、混凝土能握裹钢筋 2、钢结构的主要优点是（）。 A、重量轻而承载能力高 B、不需维修 C、耐火性能较钢筋混凝土结构好 D、造价比其他结构低 第一章 思考题 1.混凝土的基本强度指标有哪些？如何确定？各用什么符号表示？它们之间关系如何？ 2.试写出C20，C25，C30混凝土的f ck,f tk z值。 3.混凝土单轴受压时的应力-应变曲线混凝土有何特点？ 4. 混凝土应力-应变曲线中，所对应的应变ε0还是εcu？计算时，ε0和εcu分别取何值？ 5.混凝土受压变形模量有几种表达方法？我国是怎么样确定混凝土的受压弹性模量的？写出C20，C25，C30混凝土的弹性模量E c的值。 6.混凝土的徐变和收缩是否相同？又有什么因素关系？对混凝土构件有什么影响？ 7.减少混凝土徐变和收缩又哪些措施？ 8.我国建筑结构所用的钢筋品种有哪些？说明其应用范围。 9.钢筋的的应力-应变曲线分为哪两类？各有什么特征？钢筋的强度
剪力墙类型及受力特点
剪力墙类型及受力特点 剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构，承受竖向荷载和水平荷载，是高层建筑中常用的结构形式。由于纵、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大，在水平荷载作用下，侧移较小，因此这种结构抗震及抗风性能都较强，承载力要求也比较容易 满足，适宜于建造层数较多的高层建筑。 剪力墙主要承受两类荷载：一类是楼板传来的竖向荷载，在地震区还应包括竖向地震作用的影响；另一类是水平荷载，包括水平风荷载和水平地震作用。剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。在竖向荷载作用下，各片剪力墙所受的内力比较简单，可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算都比较复杂，因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的内力及位移计算。 一、剪力墙的分类及受力特点 为满足使用要求，剪力墙常开有门窗洞口。理论分析和试验研究表明，剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。洞口是否存在，洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙（多肢墙）和壁式框架等几种类型。不同类型的剪力墙，其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同，计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。 1．整体剪力墙 无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口，但洞口的面积不超过墙体面积的15%，且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时，可以忽略洞口对墙体的影响，这种墙体称为整体剪力墙（或称为悬臂剪力墙）。整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁，截面变形后仍符合平面假定，因而截面应力可按材料力学公式计算，应力图如图1（a） 所示，变形属弯曲型。 2．小开口整体剪力墙 当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时，通过洞口的正应力分布已不再成一直线，而是在洞口两侧的部分横截面上，其正应力分布各成一直线，如图1（b）所示。这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外，每个墙肢还出现局部弯矩，因为实际正应力分布，相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很大，局部弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的15％。因此，可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定，且大部分楼层上墙肢没有反弯点。内力和变形仍按材料力学计算，然后适当修正。 在水平荷载作用下，这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律，变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力，当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时，其截面变形仍接近于整体截面剪力墙，这种剪力墙称之为 小开口整体剪力墙。 3．联肢剪力墙 洞口开得比较大，截面的整体性已经破坏，横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律，如图1（c）所示。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较为显著，但仅在个别或少数层内，墙肢出现
公路水运试验检测继续教育 常见桥梁结构受力特点和养护检查要点
第1题 新建桥梁交付使用后多长时间应进行第一次全面检查年 年 年 年 年 答案:A 您的答案：A 题目分数：10 此题得分： 批注： 第2题 连续梁桥正弯矩区最大内力出现在 A.梁端 B.跨中 4跨 4跨 8跨 答案:B 您的答案：B 题目分数：10 此题得分： 批注： 第3题 拱桥主拱圈的受力特点 A.纯受拉 B.纯受弯 C.纯受剪 D.纯受压 E.既受压又受弯 答案:E 您的答案：E 题目分数：10 此题得分： 批注：
桥梁按材料可分为 A.木桥 B.圬工桥 C.混凝土桥 D.钢桥 E.钢砼组合桥 答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：10 此题得分： 批注： 第5题 空心板梁铰缝受损，出现单梁受力的可能原因有： A.支座缺失或脱空 B.桥面铺装层未有效参与作用 C.铰缝施工质量差 D.超载 E.梁高不够 答案:A,B,C,D 您的答案：A,B,C,E 题目分数：10 此题得分： 批注： 第6题 盆式橡胶支座由哪些组成部分 A.上、下支座钢板 B.中间钢板 C.密封胶圈 D.四氟乙烯滑板 E.橡胶块 答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：10 此题得分： 批注：
下列哪些情况整座桥应直接评为5类桥 A.上部结构有落梁或梁、板断裂现象 B.梁式桥上部承重构件控制截面出现全截面开裂 C.拱圈严重变形 D.梁式桥上部承重构件有严重的异常位移，存在失稳现象 E.桥面板出现严重塌陷 答案:A,B,C,D,E 您的答案：A,B,C,D,E 题目分数：10 此题得分： 批注： 第8题 简支梁桥跨中规律性横向裂缝属于剪切裂缝 答案:错误 您的答案：错误 题目分数：10 此题得分： 批注： 第9题 T形刚构桥属于静定结构体系 答案:错误 您的答案：错误 题目分数：10 此题得分： 批注： 第10题 水下结构物属于隐蔽工程，运营期可不必要再对其进行检查和维护答案:错误 您的答案：错误 题目分数：10 此题得分： 批注： 试卷总得分：
剪力墙受力及特点
剪力墙类型及受力特点 剪力墙结构就是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成得空间结构,承受竖向荷载与水平荷载,就是高层建筑中常用得结构形式。由于纵、横向剪力墙在其自身平面内得刚度都很大,在水平荷载作用下,侧移较小,因此这种结构抗震及抗风性能都较强,承载力要求也比较容易满足,适宜于建造层数较多得高层建筑。 剪力墙主要承受两类荷载:一类就是楼板传来得竖向荷载,在地震区还应包括竖向地震作用得影响;另一类就是水平荷载,包括水平风荷载与水平地震作用。剪力墙得内力分析包括竖向荷载作用下得内力分析与水平荷载作用下得内力分析。在竖向荷载作用下,各片剪力墙所受得内力比较简单,可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙得内力与位移计算都比较复杂,因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下得内力及位移计算。 一、剪力墙得分类及受力特点 为满足使用要求,剪力墙常开有门窗洞口。理论分析与试验研究表明,剪力墙得受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上得开洞情况。洞口就是否存在,洞口得大小、形状及位置得不同都将影响剪力墙得受力性能。剪力墙按受力特性得不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙(多肢墙)与壁式框架等几种类型。不同类型
得剪力墙,其相应得受力特点、计算简图与计算方法也不相同,计算其内力与位移时则需采用相应得计算方法。 1.整体剪力墙 无洞口得剪力墙或剪力墙上开有一定数量得洞口,但洞口得面积不超过墙体面积得15%,且洞口至墙边得净距及洞口之间得净距大于洞孔长边尺寸时,可以忽略洞口对墙体得影响,这种墙体称为整体剪力墙(或称为悬臂剪力墙)。整体剪力墙得受力状态如同竖向悬臂梁,截面变形后仍符合平面假定,因而截面应力可按材料力学公式计算,应力图如图1(a)所示,变形属弯曲型。 2.小开口整体剪力墙 当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积得15%时,通过洞口得正应力分布已不再成一直线,而就是在洞口两侧得部分横截面上,其正应力分布各成一直线,如图1(b)所示。这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外,每个墙肢还出现局部弯矩,因为实际正应力分布,相当于在沿整个截面直线分布得应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很大,局部弯矩不超过水平荷载得悬臂弯矩得15％。因此,可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定,且大部分楼层上墙肢没有反弯点。内力与变形仍按材料力学计算,然后适当修正。 在水平荷载作用下,这类剪力墙截面上得正应力分布略偏离了直线分布得规律,变成了相当于在整体墙弯曲时得直线分布应力之上叠
关于研究纸桥结构与强度分析的立项研究申请书
“纸桥的结构与强度分析”立项研究申请书，要求包括以下内容： （一）课题名称；（二）研究的背景和意义；(三)研究的目标与主要内容；（四）研究的方法路线；（五）课题研究步骤；（六）成果的形式与课题组成成员及分工。 关于研究纸桥结构与强度分析的立项研究申请书 一、纸桥研究的背景和意义 架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的建筑物，称为桥。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属构造物组成，上部结构主要指桥跨结构和支座系统；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。在中国古代建筑中，桥梁是一个重要的组成部分。 几千年来，勤劳智慧的中国人修建了数以万计奇巧壮丽的桥梁，这些桥梁横跨在山水之间，便利了交通，装点了河山，成为中国古代文明的标志之一。我国古桥先有梁桥，后有浮桥和索桥，拱桥最晚出现。根据现有资料，自独木桥、堤梁式桥出现，到上世纪末、本世纪初铁路、公路等近现代桥梁开始设计建造的几千年中，我国古桥由低级演进到比较高级，由简陋到逐步完善。然而，近代桥梁无论如何发展，追根溯源，均未超过古人所创造的梁桥、浮桥、拱桥和索桥这几大类。中国古代桥梁的辉煌成就举世瞩目，曾在东西方桥梁发展史中，占有崇高的地位，为世人所公认。我国古代的桥，形式种类繁多发展演变过程漫长，近代以来由于高科技的勃然兴起，桥梁逐渐成为一门专业学科，其技术进步更是突飞猛进，形式更为复杂多样。随着世界经济的发展，桥梁事业也会迎来广阔的发展空间，只有不断改进不断探求新的技术，技术理念，桥梁工程才会更加辉煌。而这次选修课制作桥梁模型在锻炼我们发散性思维、创造性能力以及动手能力方面素质提供了一次很好的机会。 二、纸桥研究的目标与主要内容 1、研究目标： （1）采取分组的活动形式，培养小组成员合理分工和有序的工作能力；通过成品展示、模型介绍培养学同学们既合作又竞争的意识 （2）学习科技制作、理解桥的主要结构的作用，通过纸桥实验增加自己有关力学方面的知识技能，学会简单的技术设计，培养团队协作意识及创新思维能力。在纸的多种承重实验研究、纸桥设计等过程中培养独立思考能力、实际动手能力。 （3）通过对桥的造型设计，提高创作模型的技能、技巧及可观赏性 2、主要内容： （1）研究纸桥的结构与强度的关系、压力压强和相关的受力关系。具体分为：研究用纸做成的构件不同形状的载重量和坚固性，纸构件不同组合的载重量和坚固性，设计如何做到载重量最大和最坚固。 （2）研究如何使纸桥的各部分的线条协调、外形美观。 三、研究的方法路线 通过网络、书籍搜索查阅有关桥的结构与强度方面的知识，与学习土木工程等相关桥梁专业的同学进行交流，并联系以前学过的物理知识与小组成员一起讨论学习、分析理解，共同设计出比较理想的纸桥模型。
桥梁下部结构分类和受力特点
桥梁下部结构分类和受力特点 一、桥梁下部结构分类 可分为重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台。 (一)重力式墩、台 重力式桥墩与重力式桥台的主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定，因此，墩、台身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它适用于地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区，小桥也往往采用。主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大。 拱桥重力式桥墩分为普通墩与制动墩，制动墩要能承受单向较大的水平推力，防止出现一侧的拱桥倾坍，因而尺寸较厚实；与梁桥重力式桥墩相比较，具有拱座等构造设施。 梁桥和拱桥上常用的重力式桥台为u型桥台，它适用于填土高度在8～lom以下或跨度稍大的桥梁。缺点是桥台体积和自重较大，也增加了对地基的要求。此外，桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻胀，使侧墙产生裂缝，所以宜用渗水性较好的土夯填，并做好台后排水措施。 (二)轻型墩、台 1．梁桥轻型桥墩、台 (1)梁桥轻型桥墩 ·钢筋混凝土薄壁桥墩：施工简便，外形美观，过水性良好，适用于低级土软弱的地区。需耗费用于立模的木料和一定数量的钢筋。 ·柱式桥墩：外形美观，圬工体积少，而且重量较轻。 ·钻孔桩柱式桥墩：适合于多种场合和各种地质条件。通过增大桩径、桩长或用多排桩加建承台等措施，也能适用于更复杂的软弱地质条件以及较大的跨径和较高的桥墩。 ·柔性排架桩墩：优点是用料省、修建简便、施工速度快。主要缺点是用钢量大，使用高度和承载能力受到一定限制。因此它只适合于在低浅宽滩河流、通航要求低和流速不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采用。
桥梁工程习题
一、填空题 1)公路桥梁的作用按其随时间变化的性质，分为永久作用、可变作用、偶然作用。 2)按结构体系及其受力特点，桥梁可划分为梁桥、拱桥、悬索桥以及 组合体系。 3)桥跨结构在温度变化、混凝土的收缩和徐变、各种荷载引起的桥梁 挠度、地震影响、纵坡等影响下将会发生伸缩变形。 4)钢筋混凝土梁梁内钢筋分为两大类，有受力钢筋和构造钢筋。 5)作用代表值包括标准值、准永久值、频遇值。 6)桥梁纵断面设计包括桥梁总跨径的确定、桥梁的分孔、桥面的标高及 桥下净空、桥上及桥头引导纵坡的布置和基础埋置深度。 7)桥台的常见型式有重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台和框架式桥台等。 8)公路桥面构造包括桥面铺装、防水和排水系统、桥面伸缩装 置、人行道及附属设施等。 9)悬索桥主要由桥塔、锚碇、主缆和吊索 等组成。 10)重力式桥墩按截面形式划分，常见的有矩形、圆形、圆端形和尖 端形等。 11)常见的轻型桥台有薄壁轻型桥台、支撑梁轻型桥台、框架式轻型桥 台、组合式轻型桥台等。 12)设计钢筋混凝土简支T梁，需拟定的主要尺寸有梁宽、梁高、腹板厚 度、翼缘板厚度。 13)柱式桥墩的主要型式主要有独柱式、双柱式、多柱式和混 合式。 14)桥梁支座按其变为的可能性分为活动支座和固定支座。 15)支座按其容许变形的可能性分为固定支座、单向支座和多向支座。 16)常用的重力式桥台有 U形桥台、埋置式桥台、八字式桥台、 一字式桥台等。 17)桥梁的主要组成部分包括桥墩、桥台及桥跨结构等。 18)桥梁设计一般遵循的原则包括安全性、适用性、经济性、先进性和 美观等。 19)荷载横向分布影响线的计算方法主要有：杠杆原理法、偏心压力法、铰接 板法、比拟正交异性板法。 20)通常将桥梁设计荷载分为三大类：永久荷载、可变荷载、偶然 荷载。 21)公路桥梁设计汽车荷载分为公路-I级、公路-II级两个等级，它包 括车道荷载和车辆荷载，其中车辆荷载用于桥梁结构的局部加载和桥台验算。
建筑基础类型
建筑基础的类型 2.3.1 按材料及受力特点分类 一、刚性基础 由刚性材料制作的基础称为刚性基础。一般指抗压强度高，而抗拉、抗剪强度较低的材料就称为刚性材料。常用的有砖、灰土、混凝土、三合土、毛石等。为满足地基容许承载力的要求，基底宽B一般大于上部墙宽，为了保证基础不被拉力、剪力而破坏，基础必须具有相应的高度。通常按刚性材料的受力状况，基础在传力时只能在材料的允许范围内控制，这个控制范围的夹角称为刚性角，用α表示。砖、石基础的刚性角控制在(1：1.25)~(1：1. 50) (26o~33o) 以内，混凝土基础刚性角控制在1：1（45o）以内。
二、非刚性基础 当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时，基础底面B必须加宽，如果仍采用混凝土材料做基础，势必加大基础的深度，这样很不经济。如果在混凝土基础的底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉应力，使基础底部能够承受较大的弯矩，这时，基础宽度不受刚性角的限制，故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。 2.3.2 按构造型式分类 一、条形基础 当建筑物上部结构采用墙承重时，基础沿墙身设置，多做成长条形，这类基础称为条形基础或带形基础，是墙承式建筑基础的基本形式。 二、独立式基础 当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基
础常采用方形或矩形的独立式基础，这类基础称为独立式基础或柱式基础。独立式基础是柱下基础的基本形式。 当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形，然后将柱子插人并嵌固在杯口内，故称杯形基础。 三、井格式基础 当地基条件较差，为了提高建筑物的整体性，．防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来，做成十字交叉的井格基础。 四、片筏式基础 当建筑物上部荷载大，而地基又较弱，这时采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要，通常将墙或柱下基础连成一片，使建筑物的荷载承受在一块整板上成为片筏基础。片筏基础有平板式和梁板式两种。 五、箱形基础 当板式基础做得很深时，常将基础改做成箱形基础。箱形基
纸桥的设计与制造方案
纸桥的设计与制作 （天津市科技活动方案样张之一） 一、题目纸桥的设计与制作 二、适用对象D段（七、八年级） 三、适用主体学校 四、活动目标 1．态度目标： ⑴采取分组的活动形式，培养学生的合作精神和有序的工作能力；通过成品展示、竞赛等活动，培养学生的既合作又竞争意识； ⑵在制作过程中，培养学生不畏艰难，不循旧规，敢于创新的精神。 2．科学方法、能力目标： ⑴学习科技制作、理解桥的主要结构的作用，通过纸桥的设计与制作使学生在探索中理解，材料的强度与它的几何形状有关。 ⑵在纸的多种承重实验研究、纸桥设计等过程中鼓励学生独立思考、发展学生的创造性思维能力。 ⑶培养学生与他人合作共同研究的能力。 3．知识目标： ⑴通过对桥的造型设计，培养学生的审美意识和环境美意识，提高创作模型的技能、技巧及可观赏性。 ⑵学习简单的技术设计。 五、活动方式： 活动以班为单位，分为若干活动小组（四名学生为一组），开展分组竞赛，作品在课上评定。 六、所需活动时间4——5学时 七、背景材料 1．知识背景： ⑴压力与压强 知道压力的概念，压力是指垂直压在物体表面上的力。 理解压强的的概念，压强是物体单位面积受到的压力。 固体的压强跟受力面积有关，截面积对压力有直接影响，截面积越大，压力越小
⑵拱形桥：拱起了腰的纸条可以驮起一盒火柴，这说明，向上拱起的物体最能承受外来的压力，它的强度要比没有拱起时大。火柴盒压在纸拱桥上，给予纸拱的是一种静态外力，它和作用在装甲车上的子弹冲击力不同。纸拱桥这种抵抗静态外力的本领，就叫静强度。 我们的祖先很早就发现了拱形物体的这种性质，并且把它运用到建筑上去。各地发掘出的东汉古墓，多数有“拱”式结构，可见一千几百年前我国的筑拱技术已经相当普及了。 现存的最古老的石拱桥是我国的赵州桥。赵州桥是隋朝石匠李春设计监造的，自公元616年建成，到现在已经有1300多年的历史了。这座石桥横跨在河北赵县城南洨河上，有着一个弧形的桥洞，犹如跨在河上的长虹。在漫长的岁月里，赵州桥经受了地震的摇撼，洪水的冲击，车马的压轧，仍然屹立在洨河上。（图一）赵州桥不但有个弧形的大拱，而且在桥肩还有4个小拱。当山洪暴发时，小拱可以把洪水泄走。赵州桥坚固的秘密正在拱上。 我国科技人员和工人继承并发展了拱桥建筑的传统，运用现代强度理论以及工程学，创造了双曲拱桥。双曲拱桥的外形同一般的空腹式拱桥好像没有什么区别。但是你如果走到桥下一看，就会发现它的肚皮是凹的，好像由几条自行车的挡泥板拼起来的，真是拱中有拱。这种桥的优点是造价低，载重负荷大，施工方便，节省材料。宏伟的南京长江大桥的公路引桥便是这种双曲拱桥。 双曲拱比单曲拱能承受更大的载荷，主要是因为双曲拱不仅在一个方向上呈拱形，而且在与其垂直的另一方向也呈拱形。自行车的挡泥板就是这种双曲拱形的。当它受力时，力使沿着两个拱的方向更均匀地传递；某一局部受力过大时，双曲拱能迅速自行调整平衡，使整个双拱曲不会因局部受力过大而损坏。 拱形结构除了能用于建造桥梁外，另一个重大的用处就是建造水坝。特别是双曲拱形坝，由于拱形顶所受的水压力能通过拱体均匀地传递给河岸，依靠坚固的两岸来维持的稳定，它与完全靠自身重量来维持平衡的重力坝相比，不仅可以减少体积，节约材料，而且还有一定的弹性，对地基的局部变形具有一定的适应能力，有较好的抗震性能。 我们的脚上就长着“双曲拱桥”，它就是人的足弓正常的脚都可以区分出三个足弓：两个纵向的纵弓和一个横断面上的横弓。 ⑶桥的历史与发展现状： 我国古代桥梁多用木、石、藤、竹及至皮革之类的天然材料，锻铁出现以后有了简单的铁链桥。它们的强度都很低。木、藤、竹，皮革类易腐烂，能够保留至今的古代桥梁多为石桥。中国古代著名石桥有：1河北赵州安济桥、2北京泸沟桥、3泉州安平桥。 1900-1949年,这一时期中国的桥梁建设几乎处于停滞状态，特别是由中国自行建设的桥梁工程更是寥寥无几。其中代表桥梁是1943年由我国老一辈桥梁工程专家茅以升老先生主持设计并建设的杭州钱塘江大桥。（图二） 钱塘江大桥位于杭州闸口六和塔附近，是由我国工程师自行设计并监造的第一座双层式公、铁两用桥。全桥长1453米，正桥长1072米，两岸引桥长381米。于1931年11月11日举行开工典礼，1935年通
浅谈桥梁结构计算分析
浅谈桥梁结构计算分析 黎志忠 （四川省交通厅公路规划勘察设计研究院桥梁分院成都610041）摘要：结合当代桥梁计算技术的发展，从桥梁结构工程师的角度分析指出桥梁计算从属于和促进了精细化设计。分析计算工作的层次性和动态性特点，强调结构分析的人员对结构概念的掌握尤其重要。指出计算工作需要策划，不同的桥型有其侧重点，计算应有针对性的提出解决方案，并建议了计算工作的一般流程。就具体实施而言，工程计算应该立足于现有的软件硬件资源。探讨如何对待软件工具和判断调试计算结果，总结了一些分析判断经验。通过列举特定案例计算内容和解决思路，给桥梁计算工作同行起到抛砖引玉的作用。 关键词：桥梁结构分析解决方案思路 A discussion about structural analysis of bridge LI Zhi-Zhong (Sichuan Province Communications Department Highway Planning, Survey, Design And Research Institute, Chengdu, 610041, China) Abstract: Combined with the development of modern computing technology of bridges, this paper points out that calculations subordinate and promote the finer bridge designs from the perspective of bridge engineers. The calculation work is different in various design stages and dynamic in nature. That the concepts of structure are especially important to the analysts is emphasized. Pointe out that the calculations need to plan and solution methods should be focus on the distinguishing features of each bridge, then a general process of the calculation is recommended. It is suggested that the engineering calculations should be based on the existing software and hardware resources. How to debug FEA models and judge the results are discussed on. Some of the experiences to judge are summarized. The contents of certain cases and solutions are presented for reference.
桥梁工程的结构组成及作用分析
桥梁的结构组成及作用分析 2013年10月20日王平洪 一、桥梁结构组成 1.1 桥梁结构由下部结构和上部结构组成。 1.2 桥梁下部结构包括基础、桥墩和桥台. 1.3 桥梁上部结构是跨越桥孔的结构，包括桥梁的桥面系、桥道结构、承重结构（主梁、桁架和拱圈）、连接系、支座等。 二、桥梁基础的形式及适用条件 2.1 桥梁基础形式 桥梁基础的形式主要包括：扩大基础、桩基础、管柱、沉井、地下连续墙。 2.2 受力作用特点及适用条件 2.2.1 扩大基础 由地基反力承担全部上部荷载，将上部荷载通过基础分散至基础底面，使之满足地基承载力和变形的要求。 适用于地基承载力较好的各类土层，根据土质情况分别采用铁镐、十字镐、挖掘机、爆破等设备与方法开挖 2.2.2 桩基础 将作用于桩顶以上的结构物传来的荷载传到较深的地基持力层中去。当荷载较大或桩数量较多时需在桩顶设承台将所有基桩联接成一个整体共同承担上部结构的荷载。 桩基础包括：沉桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩。 2.2.2.1沉桩 1)锤击沉桩法一般适用于松散、中密砂土、黏性土。 2)振动沉桩法一般适用于砂土，硬塑及软塑的黏性土和中密及较松的碎石土。 3)射水沉桩法适用在密实砂土，碎石土的土层中。 4)适用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直径圆桩。 2.2.2.2钻孔灌注桩 适用于黏性土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等各类土层。 2.2.2.3挖孔灌注桩 适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层或风化岩层。如空气污染物超标，必须采取通风措施 2.2.3 管柱
它是一种深基础，埋入土层一定深度，柱底尽可能落在坚实土层或锚固于岩层中，作用在承台的全部荷载，通过管柱传递到深层的密实土或岩层上。 适用于岩层、紧密黏土等各类紧密土质的基底，并能穿过溶洞、孤石支承在紧密的土层或新鲜岩层上，不适用于有严重地质缺陷的地区，如断层挤压破碎带或严重的松散区域 2.2.4 沉井 沉井是桥梁墩台常用的一种深基础型式，有较大的承载面积，可以穿过不同深度覆盖层，将基底放置在承载力较大的土层或岩面上，能承受较大的上部荷载。 适用于竖向和横向承载力大的深基础 2.2.5 地下连续墙 地下挡土墙墙体刚度大，主要承受竖向和侧向荷载，通常既要作为永久性结构的一部分，又要作为地下工程施工过程中的防护结构。 适用于各种用途，通常可作为基坑开挖时防渗、挡土，或挡水围堰，或邻近建筑物基础的支护，或直接作为承受上部荷载的基础结构。及适用于除岩溶和地下承压水很高处的其他各类土层中施工 三、桥梁墩、台结构的受力特点分析 桥梁墩台承担着桥梁上部结构所产生的荷载，并将荷载有效地传递给地基基础，起着“承上启下”的作用。 桥墩为多跨桥梁中的中间支承结构物，除承受上部结构产生竖向力、水平力和弯矩外，还承受风力、流水压力及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击力。 桥台设置在桥梁两端，除了支承桥跨结构外，又是衔接两岸接线路堤的构筑物；它既要能挡土护岸，又能承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力。 桥梁墩台不仅自身应有足够的强度、刚度和稳定性，而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力等也都提出一定的要求，避免在上述荷载作用下产生危害桥梁整体结构的水平、竖向位移和转角位移。桥梁墩台受力计算时的荷载及其组合应根据可能出现的各种荷载情况进行最不利的荷载组合。 四、桥梁上部结构分类和受力特点分析 4.1 斜交板桥 4.1.1在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小。 4.1.2在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的跨中横向弯矩比正桥要小