高中研究性學(xué)習(xí)結(jié)題報(bào)告1208711

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1、研究性學(xué)習(xí)結(jié)題報(bào)告一、課題意義我們小組在最近的新聞當(dāng)中經(jīng)?？吹接袠蛄撼霈F(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，有很多是“豆腐渣”工程，這種現(xiàn)象引起了我們小組同學(xué)的注意。為了更好的了解和分析橋梁的質(zhì)量問(wèn)題，更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)不同結(jié)構(gòu)的橋梁的受力特點(diǎn)和適用范圍。我們小組決定制作幾種類(lèi)型的橋梁模型，并進(jìn)行試驗(yàn)，最后綜合實(shí)際得出分析。二、研究方式研究方法：信息收集法，模擬試驗(yàn)法具體內(nèi)容：收集橋梁資料、制作橋梁模型、模擬實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，三、研究過(guò)程設(shè)計(jì)第一階段：確定選題，收集橋梁種類(lèi)及承重信息；第二階段：選擇合適材料，制作橋梁模型；第三階段：選擇試驗(yàn)所

2、用重物，對(duì)橋梁模型進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)；第四階段：將所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；第五階段：將分析得出的數(shù)據(jù)與實(shí)際的橋梁相對(duì)比，分析現(xiàn)有橋梁的優(yōu)缺點(diǎn)四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）斜拉橋弓形拱橋梁架橋懸索橋橋梁名稱(chēng)123456789斜拉橋587+587584+586590+592581+595575+574584+584576319+314276+271弓形拱橋584+584576+575584+586587+587（嚴(yán)重彎曲）590+592（有聲音）574+581（有聲音）595319+314271+276梁架橋58

3、7+587590+595584+586319+314271+276512576+584574575+581懸索橋584+584587+587584+581574+575595+592586+576590271+276319+314注：以上為進(jìn)行的9次實(shí)驗(yàn)，每一座橋承受的總質(zhì)量相同。單位均為g。其中斜拉橋和梁架橋在實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有明顯的現(xiàn)象，弓形拱橋和懸索橋的橋板彎曲形變較大。一、實(shí)驗(yàn)分析在制作橋的過(guò)程中，我們小組選用的是木條和乳膠、502膠水、線(xiàn)繩，根據(jù)網(wǎng)上提供的橋梁模型圖片制作橋梁模型。（如下圖）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：1、斜

4、拉橋（斜拉橋斜拉所采用的材料是棉線(xiàn)）：在加載試驗(yàn)過(guò)程中，斜拉橋表現(xiàn)穩(wěn)定，各構(gòu)件沒(méi)有出現(xiàn)響聲或劇烈的形變，構(gòu)件的連接處也沒(méi)有出現(xiàn)明顯的裂縫。證明斜拉橋的承載能力很好。2、弓形拱橋：在整個(gè)加載過(guò)程中非常不穩(wěn)定，形變量是最大的，承載的木板發(fā)出了“嘎吱”的聲音，但是試驗(yàn)過(guò)程中弓形拱橋并沒(méi)有倒塌或者斷裂。3、梁架橋：同斜拉橋一樣表現(xiàn)良好，沒(méi)有出現(xiàn)響聲或劇烈的形變。4、懸索橋：由于選材的問(wèn)題，在制作的時(shí)候就被認(rèn)為是不太結(jié)實(shí)的橋；在承載試驗(yàn)的時(shí)候，懸索橋的承重橋板本身出現(xiàn)了很劇烈的形變，也有些聲音發(fā)出。六、聯(lián)系實(shí)際分析1、斜拉

5、橋：（1）定義：斜拉橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。其可使梁體內(nèi)彎矩減小，降低建筑高度，減輕了結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省了材料。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。（2）構(gòu)造原理：橋承受的主要荷載并非它上面的汽車(chē)或者火車(chē)，而是其自重，主要是主梁。以一個(gè)索塔為例，索塔的兩側(cè)是對(duì)稱(chēng)的斜拉索，通過(guò)斜拉索將索塔主梁連接在一起?，F(xiàn)在假設(shè)索塔兩側(cè)只有兩根斜拉索，左右對(duì)稱(chēng)各一條，這兩根斜拉索受到主梁的重力作用，對(duì)索塔產(chǎn)生兩個(gè)對(duì)

6、稱(chēng)的沿著斜拉索方向的拉力，根據(jù)受力分析，左邊的力可以分解為水平向向左的一個(gè)力和豎直向下的一個(gè)力；同樣的右邊的力可以分解為水平向右的一個(gè)力和豎直向下的一個(gè)力；由于這兩個(gè)力是對(duì)稱(chēng)的，所以水平向左和水平向右的兩個(gè)力互相抵消了，最終主梁的重力成為對(duì)索塔的豎直向下的兩個(gè)力，這樣，力又傳給索塔下面的橋墩了。斜拉索數(shù)量再多，道理也是一樣的。之所以要很多條，那是為了分散主梁給斜拉索的力而已。（3）成功案例：諾曼底大橋（如圖）856米，法國(guó)，1995年　　諾曼底大橋守衛(wèi)著法國(guó)北部塞納河上的泥灘，看上去像一個(gè)從混凝土橋塔上伸出的鋼索

7、所編成的巨大蜘蛛網(wǎng)。這座斜拉橋的落成后（1995年）堪稱(chēng)世界上同類(lèi)橋梁中極為壯觀的一座?！　∵@是一座1995年1月才開(kāi)始啟用的新橋，連接著翁弗勒爾和勒阿弗爾兩上城鎮(zhèn)。它是鋼索承重橋，很像金門(mén)大橋之類(lèi)的懸索橋，但支撐橋身的鋼索直接從橋塔連到橋身?！　∵@座橋由33個(gè)部分組成。中間一部分是最后嵌進(jìn)橋中，由下往上提升而成?！　虻闹亓坑?000千米長(zhǎng)的鋼繩支撐。兩座混凝土橋塔高215米，聳立在相當(dāng)于20層高樓的基座上。諾曼底橋的中央跨度為856，但這不包括靠近橋兩端的引橋。橋的總長(zhǎng)是2200米?！　　≈Z曼底大橋計(jì)劃縮短駕

8、車(chē)橫越法國(guó)北部的時(shí)間。據(jù)估計(jì)，每天已有6000輛汽車(chē)通過(guò)大橋。?。?）失敗案例：廣東九江大橋事故原因：船只撞擊廣東九江大橋?yàn)?×160米的獨(dú)塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，1988年6月正式建成通車(chē)。2007年6月15日凌晨5時(shí)10分，一艘佛山籍運(yùn)沙船偏離主航道航行撞擊九江大橋，導(dǎo)致橋面坍塌約200米，導(dǎo)致9人死亡。這就是聞名中外的“九江大橋6·15船撞橋斷事故”，也稱(chēng)為“九