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辽宁科技大学 土木工程专业

创新创业专题

结构设计与模型制作

班 级：

 土木17-2



完 成 人：

 王某某、赵某某、董某某



学 号：

***1012 ***1103

***1075



指导教师：

 韩某某



成 绩：







2020年6月14日

设计思想来源

在本次创新创业实践环节中，由于疫情造成的特殊原因以及时间有限等因素，结合本次绿色环保的设计理念，受到科大每年一度的桥梁设计大赛启发，我们小组确定了本次需要设计制作的模型——一座简易的桥梁结构。

由于作品既需要展现土木领域必要的结构概念，又不宜花费过多的经费，只能利用有限的废旧材料。我们确定了以下模型。

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图1.1模型简易设计图

此模型的方案简洁明了，受力简单，传力明确，在有限材料这一前提下也更易实现，在工程结构中，该受力体系也比较常见，符合本次创新创业实践专题的设计思路。

二、设计思路

1、为确保模型最终可以实现，首先我们进行了材料的收集：如废旧的A4纸，草稿纸，一次性筷子等。

2、在筹备材料充分后，根 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 进行进一步分析。

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图3.4 abaqus模型的建立

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图3.5 模型应力图

由于模拟时，一次性筷子与废旧报纸的弹塑性特征与参数无法确定，故只能大概反应结构受力状况。

从应力图上虽然无法直接看到对于跨中弯矩与位移的缓解，但由纸带部分的形变与位移可以看出，此时纸带充当的拉条可能已经被拉断（由于参数缺失无法模拟拉断的过程与结果），表明下侧拉条支撑体系确实起到了作用。

四、制作过程

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图4.1材料的制备 图4.2桥面与支撑制作

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图4.3桥墩的制作 图4.4模型展示

五、进一步研究的问题

此模型实际制作时可能存在的问题：

拉条在破坏时可能不是由纸带的极限拉应力来控制，而是由纸带与桥面连接处结点处控制。造成拉条过早拉断。

由于每侧桥墩只有两根，可能存在加载时，侧向失稳的问题。

跨中支撑刚度过大导致拉条中部发生应力集中过早断裂。

两侧桥墩与桥面制作时，可能不是刚接而是铰接。

六、参考文献

[1]王某某，傅某某. Abaqus结构工程分析及实例详解[J].XX: 中国建筑工业出版社 2010

[2] 李某某.结构力学.XX高等教育出版社 2017.7

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