2020年4月8日 星期三

教师姓名: 顾建新
所属学校: 无锡市钱桥中学
地区: 江苏 无锡市
研究实践

《探究木结构桥梁模型承重的活动方案》
----第三十届江苏省青少年科技创新大赛-科技辅导员创新成果
项目编号 学科分类 竞赛组别 项目类型 代表队 关键词
AC19059 科教方案类 小学组 个人项目 江苏省 牢固性 稳定性 承重测试 木结构桥梁模型
项目简介:

设计决定着木桥的承重量,这里蕴含着物理的力学知识和数学知识,它是一个设计师智慧的结晶。桥的设计越科学合理,压的重量越多,反之,压重就比较小,这里当然包含制作工艺的因素。根据现行的比赛规则,制作好的木桥和胶水的总质量小于等于22g,比赛比的是承重量,承重量大的为优,相同承重量的情况下看桥的质量,质量小的为优。套材中木条是有差别的,处在木料的不同位置,质地、光泽度、硬度是有差别的,我们要选择质地坚硬光泽度好的两根作为梁,这很重要。 在制作前,将桥梁的底梁设定为500mm,然后将底梁进行五等分,得出每段木条距离为100mm,利用等腰三角形原理得出立柱高度为100mm,顶梁长度为300mm,斜撑杆长度为142mm,按每个连接处添加一条横梁,可推算出实际需要木条长度为500X2+300x2+100x8+142x16+85x10=5522mm(底梁+顶梁+立柱+斜撑杆+横梁)。 由于木材的力学性能特性是抗压和抗剪切能力强,结合各类桥的结构受力特点,我们分别对双桥面的桁架木结构桥梁模型和单索面的斜拉木结构桥梁模型进行了受力分析和试验研究,从结构受力性能方面对桁架桥进行了理论分析和试验研究,并对其连接节点设计进行了初步探讨,如果再结合国外先进的木材加工技术、设计力量和我国丰富的木材资源,广泛开展研究,必将带动我国工程木结构材料的开发,为木质材料在建筑工程界的广泛应用拓展新的渠道, 实现速生人工林木材“劣材有用,小材大用”的目标。因此,本课题的研究成果对木结构桥梁在我国的推广和应用起到抛砖引玉的作用。