桥梁模型木桁架设计说明书Word文件下载.docx

1、（2）由于木材顺纹受压时的纤维失稳屈曲性质，能使局部的应力集中慢慢趋于缓和，因此在受压构件中通常能够不考虑应力集中的不利阻碍。（3）木节（如右图）对受拉构件承载能力的阻碍专门大，木节与周围木质之间的联系很差，减弱了截面，并使截面偏心受力。而木节对受压强度的阻碍也远小于对受拉强度的阻碍。综上所述，木构件的受压要比受拉工作靠得住的多。方案三：考虑弧形桁架决定利用木构件抗压后，咱们看到，能够进一步改良为弧形桁架，其有以下优缺点：优势：（1）受力更接近弯矩图的形状，受力更为合理，可充分利用材料。（2）针对本模型来讲，若是上弦杆用一整根桐木条制造，那么木条上侧受拉，下侧受压，在加荷时，构件上侧受压，下侧

2、受拉相反。也确实是说，弧形桐木条能提供一小部份预应力。缺点：但其计算复杂，而且拼装工艺也较复杂。方案四：交叉式腹杆桁架：两套腹杆能够经受更大的剪力，可是自重更大。需要计算确信荷重比（ F=Q/W ）进行取舍，其中 Q 代表模型所经受的静荷载或冲击荷载（ N ）， W代表模型 自重（ N ）。斜腹杆端部伸入点构造复杂，胶水不行粘。而且存在应力集中现象。另，在后文的验算中，发觉结构的操纵杆件为中部的下弦杆。增强腹杆能够提高结构刚度，但对承载力提高不大。而本模型的评分标准是载重/自重，不需要考虑变形。因此，我组直接没有采纳这种交叉式腹杆结构，以减轻自重。1.2比较卯榫连接与胶连接卯榫连接，关于本模型

3、来讲：木构件很小，进行卯榫连接的工艺过于复杂。工具、材料和时刻有限。在关键部位采纳卯榫连接提高结构的延性。 胶连接的优缺点：高度的刚性；在通常的情形下，当连接的面积相等时具有较高的承载能力对不熟练的制造高度灵敏；缺乏明显的生产操纵；在现场制造受到严格限制；复杂的力学机理；往往是超级脆性的。综上所述，我组要紧采纳胶连接，局部利用卯榫连接。2.结构尺寸选择22.1拟定梁高、节间长度、斜腹杆倾角题目要求桥梁总长在900100mm，梁高为100200mm。第一，让咱们来试探梁高越大越好，仍是越小越好。关于平行弦桁梁。主桁高度应先知足利用要求，对本模型，即：题目要求的100mm200mm。下面考虑刚度、

4、材料用量与梁高的关系。在刚度方面，当跨度一按时，桁高越大，挠度就越小，梁端转角也越小，有利于小车的平顺和平安行驶；反之，桁高越小不仅会对行车有阻碍，节点刚性次应力和活载动力作用也越大。在材料用量方面，当跨度一按时（900mm），桁高越大，弦杆受力越小，弦杆用材量就少，但腹杆较长，腹杆用材量较大；反之，当桁高减小时，弦杆用木量增加但腹杆用木量增大。查阅资料说明，用量最少的梁高约为其跨度的1/62/13。那个地址我组自己建模，进行了最优化设计。梁高、节间长度、斜腹杆倾角都会阻碍斜腹杆长度，因此我组综合考虑进行了建模。2.2最优化设计11.11.22.12.22.2.1模型假设与约定（1）在设计时，

5、应考虑受压杆件的长度，因为压杆由稳固操纵。可是，考虑稳固进行最优化设计过于麻烦，另外该模型木构件的长细比不是太大。因此，本模型假设不存在稳固问题。（2）小车的力为两个F/2的轴重，为简化计算，设为一个集中力F。（3）桁架受轴力，忽略刚性次内力。（4）按简支梁计算。（5）不考虑动力效应，即取冲击系数为。（6）只计算最不利位置。2.2.2符号说明列表符号说明L模型长度n节间长度斜腹杆倾角A下标下标杆件的截面积f木材强度V木材体积h桁架高度F小车重量2.2.3模型图例图例为8个节间的示用意，节间为6或10与其类似。2.2.4最优计算按静定结构简支钢横梁进行受力分析，计算简图如下：计算结果如下：考虑到

6、上弦杆要经受同时弯矩、剪力，因此适当提高上弦杆的截面积，使其与下弦杆截面积相同，如此也便于计算。木构件的截面积和长度列表：项目截面积A长度体积上、下弦杆2L竖腹杆（n+1）Ltan斜腹杆整体积：由此，取得斜腹杆角度为45。同时，取得n越小，材料用量越小。因此，取n=6。（当n=4时，梁精湛过200mm）综上，可取桥全长L=960mm，梁高h=160mm。3.制造工艺33.1胶水的薄厚与连接强度的关系第一，咱们来看胶水的强度：UHU胶水的强度：120千克/平方厘米1 kg/cm2= 10N / 100mm2= MPa，而木材强度平均约为胶水强度过小了，因此应幸免单纯利用胶水抗拉。尽可能利用胶水的

7、抗剪强度。因为通常胶缝厚度超级薄，胶与木材之间的界面存在复杂的过渡，而且胶和木材剪切模量为可相较较的数值。通过改善连接处的粘接面形状等，提高连接强度。通过查阅文献，咱们发觉clad（1965）取得关于经常使用的胶黏剂，当胶缝厚度为、和时，剪变模量大致相应于以下范围：13001800N/mm2、700850N/mm2、和600N/mm2。综上，粘接时应注意以下两点：（1）尽可能利用胶水抗剪，而不是抗拉；（2）压紧压薄，胶水越薄越结实。3.2木构件表面的粗糙度与连接强度的关系指形连接如下：这种连接能够提高抗拉强度。受力如下。原理在于：（1）（2）受剪面积增大。其他方向的强度也增大了。综上，增大粗糙

8、度有利于提高抗剪强度，可是需注意保证连结构件的完全契合，不然，连接内部的缺点会致使应力集中，降低承载力。4.其他有特色方面的说明44.1纵向预应力棉线提供预拉应力：类似以下图这种，第一拉紧棉线，然后在两组棉线之间插入小木棒。接着，通过小木棒的旋转让两组棉线绞在一路，拉紧下弦杆。4.2竖向预应力与上述工艺类似，由于支座外侧的结构受拉，提早施加预应力，对结构受力有利。如以下图：4.3含水率的阻碍水分会降低木材的强度和刚度，因此应注意防潮。别让木材受潮。另，平纵联、横向联系要紧起到形成整体空间结构骨架的作用。只要实验时，小车荷载不偏离中线过量，没有抗扭问题。那么连接系不要太强，以减轻自重。5.参考文献1樊承谋等. 木结构设计指南M. 北京：中国建筑工业出版社, 2020.2何敏娟等. 木结构设计M. 北京：3樊承谋等. 木结构大体原理M. 北京：4东南大学等. 混凝土结构M. 北京：5夏禾. 桥梁工程M. 北京：高等教育出版社, 2020.6国家标准. 木结构设计标准（GB50005-2003）S. 北京：中国建筑工业出版社, 2003.