桥梁设计大赛计算书文档格式.docx

1、一辆小车加砝码P=120N，考虑动荷载影响P=1.2P=144N一辆小车在两榀桁架上荷载分配的原则如图1-5图1-5P1=0.25P=36NP2=0.75P=108N考虑每辆小车轮距，将一辆小车及砝码的荷载简化为两集中力Q1和Q2Q1=0.5P2=18NQ2=0.5P1=54N则桥梁计算简图如图1-6图1-6按照图1-6将计算简图输入结构力学求解器，将集中荷载依次作用在各单元中间位置，得出各杆件所受最大轴力和弯矩值，依次列在附表1-5，再将集中荷载依次作用在各结点位置，同样得出各杆件所受最大轴力和弯矩值，依次列在附表6-9，此数据作为设计最终依据。1.3.5计算示例材料性质：木材 E=Mpa，

2、抗拉强度ft=30MPa 查阅有关资料可知：木材抗压强度fc=30MPa，抗弯强度fm=20MPa，抗剪强度fv=2Mpa从表1-9可知，杆件单元共分为三类。一、受拉构件；二、受压构件；三、压弯构件。以下每类杆件均举例说明计算过程，其余不再列出。另在结构中还存在拉弯和受剪构件，因其对结构影响较小，在此忽略不计。一 受拉构件，以单元1为例A=8.5mm2选截面26mm的杆件二 受压构件，以单元23为例试选56杆件i=62.5/30=2.1=192/2.1=133.0275=3000/2=0.17N/fc=19.7mm2选56杆件合适。三 压弯构件，以单元10为例试选如图1-7截面图1-7由图1-

3、7知：A=52mm2，Ix=497.33mm4，ix=3.093mm，Iy=169.33mm4，iy=1.81mm，Wx=99.47由图1-1知：Lox=l0y=120mm强度验算：=0.981强度满足要求刚度验算：x=Ix/ix=120/0.093=38.8=120y=ly/iy=120/1.81=66.3刚度满足要求稳定性验算：A平面内K=0.489m=（1-K）2=0.261=1/1（/80）2=0.81N/（mA）=25.71N/mm2fc=30 N/mm2B平面外N/（yAfc）+M/（lNfm）2=0.4满足稳定性要求图1-7截面适合。其余各杆件算法与此相同，不再一一列出，以上公式

4、皆取自木结构设计规范GB500052003。最终各单元截面选择见附表10、11。2节点设计2.1节点构思经过实验，胶水粘结可以承受的力比材料本身的只强不弱，但考虑到构件用胶水粘结时，接触面积较小，为增加构件之间粘结强度，用155 mm木板做成垫片，辅助粘结。同样原理，细杆与其他杆件连接时，不用正面粘结，而用侧面。且为增加胶结强度，特别对结点粘结处进行砂纸打磨处理，以增加其摩擦力。并对于多结点交接处，滴加更多胶水，以增加粘结力。2.2节点详图图2-1节点1实际详图图2-2节点2实际详图图2-3节点6实际详图3设计总结结构整体采用桁架结构，既满足受力均匀的要求，同时又保证了计算、施工的方便；计算过

5、程利用结构力学求解器软件，使结果更准确，为设计提供了有效依据；交点多的节点，采用155mm薄片做垫片，既充分利用了材料，又使节点承载力有了显著提高；桥梁中只承受拉力的单元做到了足够多，此设计较多的减少了桥身自重；施工精细，节点、杆件处理分毫不差，每根杆件都根据连接做出相应角度坡口，真正地诠释了桥梁的名字“步步精心”。4破坏分析动荷载影响可能估计不足，实际加载过程中，可能因此破坏；节点胶水过少，或者因温度变化开裂，造成粘结强度降低；木材本身有结点，截面削弱，虫眼等因素；结构不对称，加载时整体失稳，发生脆性破坏。附 录附表1 Q1作用在单元13和14，Q2作用在单元5和6（见图附-1）单元码杆端1

6、杆端2轴力N剪力N弯矩N.mm77.490.000.30266.00382.110.011.604108.95-0.015-100.56-8.7910.71115.626-9.949.5692.447-58.76-1.420.0812.478-1.150.35-36.099-72.75-0.251.2523.5410-1.280.22-40.6011-81.44-0.760.74-41.88122.644.14365.5013-203.18-26.6628.84496.3314-31.8923.6115220.120.033.3616141.2217-60.731878.8919-78.312

7、06.3321-7.582210.8223-11.5824-27.272526.8326-20.6627-1.2428-2.53291.91附表2 Q1作用在单元12和13，Q2作用在单元6和7（见图附-2）139.720.54117.26137.212.04145.53-0.02-134.33-1.91-0.41-139.45-6.8312.67210.63-106.04-9.919.59191.86-3.37-1.87-122.99-130.670.872.3771.48-3.09-1.59-209.31-153.854.766.26452.16-24.7730.73809.46-237.

8、73-35.7619.74-151.640.512.01257.563.70232.60-19.2324.94-97.4322.62-14.4921.47-17.96-33.008.31-6.42-12.97-5.46-31.03附表3 Q1作用在单元11和12，Q2作用在单元7和8（见图附-3）205.960.80170.05164.872.17161.26-148.85-3.06-1.56-277.451.192.69-44.28-146.31-6.0513.45400.13-12.926.5819.94-187.32-1.51-71.161.703.20222.82-205.39-20.

9、8234.681054.42-35.4620.04129.41-214.55-5.56-4.06-447.452.984.48232.440.023.14241.627.04-9.20-28.25-0.92-29.8427.65-38.01-9.41-3.622.76-26.371.71-70.14附表4 Q1作用在单元10和11，Q2作用在单元8和9（见图附-4）251.431.17215.19181.612.41180.03-166.18-3.04-1.54-274.76-0.341.16-226.15-169.723.134.63239.53-10.958.5595.71-248.74-

10、6.3713.13501.75-25.4330.07779.78-205.82-30.3325.17470.66-7.29-5.79-314.20-199.73-0.840.66-324.691.963.46216.382.89218.101.29-1.737.19-73.02-4.3253.70-72.803.31-15.58-38.57-32.46附表5 Q1+Q2作用在单元9和10（见图附-5）247.101.39200.692.65197.87-182.64-3.38-1.88-315.220.271.77-192.93-185.340.782.28-9.162.20345.20-282.64-29.0644.441267.64-44.4429.06-3.70-2.20-2.28-0.78-1.77-0.271.883.382.15-2.830.13-98.8656.90-0.08-88.87附表6 Q1作用在结点12和13，Q2作用在结点5和6（见图附-6）108.770.4291.69