橋樑設計方案
作品名稱 索知橋 參賽編號 d7 組長姓名 吳波 班級 土木四班 學號 xx0119 隊員姓名 張積昱 班級 土木四班 學號xx0102 隊員姓名 徐玎 班級 土木四班 學號 xx0106 聯繫電話 15828044348；13608060453；15881024219. 西南交通大學第十屆結構設計競賽組委會二〇一〇年摘 要橋樑結構的設計講究造型美觀、受力合理、節省材料、承載力大、製作精細。作爲一個土木學子，我們的目標是成爲一名優秀的土木工程師，因此我們想通過參加這樣的一次結構設計大賽，提前感受下“工程師”的滋味。我們設計並製作了這座模型橋。這座橋，我們採用了懸索與斜拉結合的方式固定，使橋身更具有力度感。橋樑設計的基本要求有：安全可靠，適用耐久，經濟合理，美觀。橋樑設計的基本原則
橋樑是鐵路、公路或城市道路的重要組成部分，特別是大、中橋樑的建設對當地政治、經濟、國防等都具有重要意義。因此，公路橋樑應根據所在公路的作用、性質和將來發展的需要，除應符合技術先進、安全可靠、適用耐久、經濟合理的要求外，還應按照美觀和有利環保的原則進行設計，並考慮因地制宜、就地取材、便於施工和養護等因素。
1．安全可靠
(1)所設計的橋樑結構在強度、穩定和耐久性方面應有足夠的安全儲備。
(2)防撞欄杆應具有足夠的高度和強度，人與車流之間應設防護欄，防止車輛撞人人行道或撞壞欄杆而落到橋下。
(3)對於交通繁忙的橋樑，應設計好照明設施，並有明確的交通標誌，兩端引橋坡度不宜太陡，以避免發生車輛碰撞等引起的車禍。
(4)對於河牀易變遷的河道，應設計好導流設施，防止橋樑基礎底部被過度沖刷；對於通行大噸位船舶的河道，除按規定加大橋孔跨徑外，必要時設置防撞構築物等。
(5)對修建在地震區的橋樑，應按抗震要求採取防震措施；對於大跨柔性橋樑，尚應考慮風振效應。
2．適用耐久
(1)橋面寬度能滿足當前以及今後規劃年限內的交通流量(包括行人通道)。
(2)橋樑結構在通過設計荷載時不出現過大的變形和過寬的裂縫。
(3)橋跨結構的下方要有利於泄洪、通航(跨河橋)或車輛(立交橋)和行人的通行(早橋)。
(4)橋樑的兩端要便於車輛的進入和疏散，而不致產生交通堵塞現象等。
(5)考慮綜合利用，方便各種管線(水、電氣、通信等)的搭載。
3．經濟合理
(1)橋樑設計應遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則。
(2)經濟的橋型應該是造價和養護費用綜合最省的橋型。設計中應充分考慮維修的方便和維修費用少，維修時儘可能不中斷交通，或使中斷交通的時間最短。
(3)所選擇的橋位應是地質、水文條件好，並使橋樑長度較短。
(4)橋樑應考慮建在能縮短河道兩岸運距的位置，以促進該地區的經濟發展，產生最大的效益。對於過橋收費的橋樑就能吸引更多的車輛通過，達到儘快回收投資的目的。
4．技術先進
在因地制宜的前提下，橋樑設計應儘可能採用成熟的新結構、新設備、新材料和新工藝。在注意認真學習國內外的先進技術、充分利用最新科學技術成就的同時，努力創新，淘汰和摒棄原來落後和不合理的設計思想。只有這樣才能更好地貫徹適用、經濟、安全、美觀的原則，提高我國的橋樑建設水平，趕上和超過世界先進水平。 5．曼觀
一座橋樑應具有優美的外形，而且這種外形從任何角度看都應該是優美的。結構佈置必須簡練，並在空間上有和諧的比例。橋型應與周圍環境相協調，城市橋樑和遊覽區的橋樑，可較多地考慮建築藝術上的要求。合理的結構佈局和輪廓是橋樑美觀的主要因素，另外，施工質量對橋樑美觀也有很大影響。
6．環境保護和可持續發展
橋樑設計應考慮環境保護和可持續發展的要求。從橋位選擇、橋跨佈置、基礎方案、墩身外形、上部結構施工方法、施工組織設計等全面考慮環境要求，採取必要的工程控制措施，並建立環境監測保護體系，將不利影響減至最小。
目錄一、設計說明書............................................................................................................................. 4 1 方案構思.................................................................................................................................... 4 1.1作品名................................................................................................................................. 4 1.2造型..................................................................................................................................... 4 2 結構選型.................................................................................................................................... 4 2.1設計準則............................................................................................................................. 4 2.2整體選型............................................................................................................................. 4 3 材料試驗.................................................................................................................................... 4 4 結構設計.................................................................................................................................... 5 4.1結構整體佈置圖................................................................................................................. 5 4.2構件尺寸詳細設計............................................................................................................. 5 4.3構造（節點）設計圖......................................................................................................... 5 4.4 模型三維效果圖................................................................................................................ 8 5 特色處理.................................................................................................................................... 8 6 製作工藝.................................................................................................................................... 9 二、模型計算書............................................................................................................................. 4 7 計算模型.................................................................................................................................... 9 7.1模型簡化............................................................................................................................. 9 7.2荷載模擬............................................................................................................................. 9 8 內力分析.................................................................................................................................... 9 8.1靜力荷載工況下的結構內力............................................................................................. 9 8.2移動荷載工況下的結構內力............................................................................................. 9 8.3結構動力響應分析............................................................................................................. 9 9 構件驗算.................................................................................................................................... 9 9.1材料參數............................................................................................................................. 9 9 承載力估算............................................................................................................................. 10 參考文獻...................................................................................................................................... 10 一、 設計說明書1 方案構思 1.1作品名我們的作品取名“索知橋”，是因爲橋是連接兩個地區的工具，我們想借此去探索未知領域，不斷超越。 1.2造型 我們採用懸索與斜拉結合的方式，再結合用三角形狀固定，增加橋樑的穩定性。 2 結構選型 2.1設計準則 結構設計的基本準則是：使結構具有足夠的承載能力安全儲備和充分的剛度，以保證建築在施工期和使用期內的安全。橋樑結構結構設計準則是在結構設計基本準則的基礎上，結合橋樑結構的特點，要做到安全可靠，適用可靠，經濟合理，美觀。 2.2整體選型 懸索與斜拉結合，同時下方用三角固定。 3材料試驗 我們在做第一個模型的過程中，發現了很多的問題，包括節點的連接、杆件的長度裁剪應注意的地方，並將心得記下。爲以後的設計提供參考。 3.1材料力學性能指標 表1-3-1.230克白卡紙彈性模量表 名稱種類 層數 彈性模量(mpa) 230克白卡紙 1 56.9 2 148.2 其他未知 3.2模型稱重 3.2模型的模擬加載試驗 爲了對模型的最大水平加載做到心中有數，我們將自己所做的第一個模型用啞鈴和繩子模擬進行了加載試驗，結果還算令人滿意。 4 結構設計 4.1結構整體佈置圖 4.2構件尺寸詳細設計 橋寬160mm,橋長1200mm,橋塔高210mm. 4.3構造（節點）設計圖 …… 4.4 模型三維效果圖…… 5 特色處理……橋墩處用鑽孔的方法連接，增加穩定性。同時下方採用三角的方式進行固定，增強力度感。 6 製作工藝……略 二、 模型計算書 7計算模型 7.1模型簡化 由於計算機模擬分析模型的侷限性，我們未對計算模型進行了簡化和假定， 以下略。 7.2荷載模擬 由於缺少材料的許多參數，我們不能準確的分析出模型的受力特性，故只能定性的得出結論。從而比較得出哪根杆件受軸力、剪力最大，那個地方受彎矩最大。進而對結構進行優化。…… 8 內力分析 8.1豎向靜力荷載工況下的結構內力 略 8.2水平荷載工況下的結構內力…… 略 8.3結構加載合作用分析…… 略 9 材料參數…… 6*6的木條；2*6的木條，薄木板 10 承載力估算 對於橋樑承重，重點在橋樑的薄弱點上，比如是倆橋墩之間的地方，最容易斷裂。因此處應重點加固。 參考文獻 [1]孫訓芳，方孝淑，關來泰編.材料力學（ⅰ、ⅱ）. 北京：高等教育出版社，xx.8 [2]哈工大理論力學教研室 編.理論力學（ⅰ、ⅱ）. 高等教育出版社，xx.2 [3]蘇彥江，趙建昌主編.鋼結構設計原理. 北京:中國鐵道出版社,xx [4]eler著.畢繼紅譯.結構分析. 電子工業出版社，xx.11 [5]陳寶勝編著.建築結構選型（增訂版）. 同濟大學出版社,xx.8