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《高中研究性學(xué)習(xí)結(jié)題報告1208711》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、研究性學(xué)習(xí)結(jié)題報告一、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)量問題,更進一步的認識不同結(jié)構(gòu)的橋梁的受力特點和適用范圍。我們小組決定制作幾種類型的橋梁模型,并進行試驗,最后綜合實際得出分析。二、研究方式研究方法:信息收集法,模擬試驗法具體內(nèi)容:收集橋梁資料、制作橋梁模型、模擬實際情況進行實驗,三、研究過程設(shè)計第一階段:確定選題,收集橋梁種類及承重信息;第二階段:選擇合適材料,制作橋梁模型;第三階段:選擇試驗所用重物,對橋梁模型進行加載實驗,記錄試
2、驗數(shù)據(jù);第四階段:將所得試驗數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析;第五階段:將分析得出的數(shù)據(jù)與實際的橋梁相對比,分析現(xiàn)有橋梁的優(yōu)缺點四、實驗結(jié)果(實驗數(shù)據(jù))斜拉橋弓形拱橋梁架橋懸索橋橋梁名稱123456789斜拉橋587+587584+586590+592581+595575+574584+584576319+314276+271弓形拱橋584+584576+575584+586587+587(嚴重彎曲)590+592(有聲音)574+581(有聲音)595319+314271+276梁架橋587+587590+595584+586319+314271+27651257
3、6+584574575+581懸索橋584+584587+587584+581574+575595+592586+576590271+276319+314注:以上為進行的9次實驗,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驗時沒有明顯的現(xiàn)象,弓形拱橋和懸索橋的橋板彎曲形變較大。一、實驗分析在制作橋的過程中,我們小組選用的是木條和乳膠、502膠水、線繩,根據(jù)網(wǎng)上提供的橋梁模型圖片制作橋梁模型。(如下圖)實驗數(shù)據(jù)分析:1、斜拉橋(斜拉橋斜拉所采用的材料是棉線):在加載試驗過程中,斜拉橋表現(xiàn)穩(wěn)定,各構(gòu)件沒有出現(xiàn)響聲或劇烈的形變,構(gòu)件的連接
4、處也沒有出現(xiàn)明顯的裂縫。證明斜拉橋的承載能力很好。2、弓形拱橋:在整個加載過程中非常不穩(wěn)定,形變量是最大的,承載的木板發(fā)出了“嘎吱”的聲音,但是試驗過程中弓形拱橋并沒有倒塌或者斷裂。3、梁架橋:同斜拉橋一樣表現(xiàn)良好,沒有出現(xiàn)響聲或劇烈的形變。4、懸索橋:由于選材的問題,在制作的時候就被認為是不太結(jié)實的橋;在承載試驗的時候,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)系實際分析1、斜拉橋:(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的一種結(jié)構(gòu)體系。其可看作是拉索代替支墩的多
5、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或者火車,而是其自重,主要是主梁。以一個索塔為例,索塔的兩側(cè)是對稱的斜拉索,通過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,左右對稱各一條,這兩根斜拉索受到主梁的重力作用,對索塔產(chǎn)生兩個對稱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力和豎直向下的一個力;同樣的右邊的力可以分解為水平向右的一個力和豎直向下的一個力;由于這兩個力是對稱的,所以水平向左
6、和水平向右的兩個力互相抵消了,最終主梁的重力成為對索塔的豎直向下的兩個力,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,1995年 諾曼底大橋守衛(wèi)著法國北部塞納河上的泥灘,看上去像一個從混凝土橋塔上伸出的鋼索所編成的巨大蜘蛛網(wǎng)。這座斜拉橋的落成后(1995年)堪稱世界上同類橋梁中極為壯觀的一座?! ∵@是一座1995年1月才開始啟用的新橋,連接著翁弗勒爾和勒阿弗爾兩上城鎮(zhèn)。它是鋼索承重橋,很像金門大橋之類的懸索橋,但支撐橋身的鋼索直接
7、從橋塔連到橋身?! ∵@座橋由33個部分組成。中間一部分是最后嵌進橋中,由下往上提升而成。 橋的重量由2000千米長的鋼繩支撐。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。橋的總長是2200米?! ≈Z曼底大橋計劃縮短駕車橫越法國北部的時間。據(jù)估計,每天已有6000輛汽車通過大橋?!。?)失敗案例:廣東九江大橋事故原因:船只撞擊廣東九江大橋為2×160米的獨塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋,1988年6月正式建成通車。2007年6月15日凌晨5時10分,一艘佛山籍運沙船偏離主航道航行撞擊
8、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”,也稱為“九