CE_bulletin 版 (精华区)

发信人: fantasy (风), 信区: CE_bulletin
标  题: Re: 关于大家的分析
发信站: 听涛站 (2001年10月22日22:12:33 星期一), 站内信件


:{在 woods (天气凉了) 的大作中提到: 】
: 在预赛的时候，我和一些选手聊天，
: 谈起计算的时候采用了什么荷载情况和支座条件，认为在计算中可能存在以下问题。
: 支座是什么样的？在实际受力下又是什么样的？
: 我认为以昨天看到的模型的实际受力情况，做不到斜拉，
: 甚至连两跨连续梁的假设都做不到。
: 实际上结构在荷载和变形的综合作用下实际上是“分跨简支”的，
: 几乎不存在超静定约束。（大家看到两个边支座几乎总有一个是翘起的吧？）
: 因此中间支座设计成刚性的桥梁是否有点问题？
: 一些同学是没有算过影响线的，以至于结构外形选取略有不对，
: 主要是在近支座处的界面高度太小，

: 一些桥（例如那个上承的两个三角形的结构）就是在支座处截面高度太低
: 导致压应力区应力水平太高，在强度和稳定性共同作用下发生破坏。
:（我慎言剪切破坏，因为没有看到具体的破坏后情况）


我仔细的观察过自己和jief的这两座上承式桥的支座破坏形式
应该不是剪切破坏
而是受弯破坏
这两座桥三角拱的压杆长细比极大,是所有模型中最大的
jief那个是14.6mm宽的纸带卷成长达410mm长的压杆
我自己那个是13.5mm宽的纸卷成405mm长的压杆
内径均为5.2mm
另外还有三个样品桥,纸带的宽度分别为22.0mm,19.7mm,16.7mm,长为410mm
如此大长细比的杆件,在几十斤的压力之下应该是极容易失稳的
但是由于杆件是粘贴在整张纸上面的
形成了一个整体
在竖向上杆件和蒙纸实际上已经形成了类似于鱼腹的结构
可以抵抗足够高的弯矩
不会失稳
我们在设计时就是看中了这一点以及这种结构无主梁和零挠度
实际的加载结果也说明了这一点
jief的桥在即将通过时支座破坏
而在此之前非常平稳的通过,基本上没有什么挠度


问题就出在支座处,因为这个区域蒙纸的高度极小
导致杆件得不到足够的加强
不能继续抵抗局部的弯矩
虽然这个时候弯折处离支座上部只有1.5-3厘米
也就是说力臂只有1.3-2.6厘米
(我们的桥杆件角度大约为30度,支座提供的水平力较小,忽略,只考虑竖向的力)
但是力实际上接近130/2=65牛(小车尚未达到尽头)
两者的乘积达到84.5-169牛.厘米
下部的纸片对杆件有横向的拉力,但是距离破坏点的距离极小,约为0.3-0.4厘米
水平向拉力为129.8N
两者的乘积仅为38.94-51.92牛.厘米
故纸片对压杆产生的弯矩不足以抵消支座竖向力产生的弯矩
大约还有45.56-117.08牛.厘米的弯矩需要杆件本身来承担
这样大的弯矩光靠没有得到蒙纸加强的压杆显然是不能承受的
而在中间我们认为危险而一再加强的区域
实际上由于两者的弯矩正负相抵,杆件是轴心受压的,
同时由于得到蒙纸的加强,在竖向上不会失稳,在横向上我们做了强度很大的拉带,
将高度减少为一半,失稳的可能性也极小
至于剪力,我们做过试验
在纯剪的条件下,我们的压杆是不会破坏的
所以我们这种形式的桥
在支座处应该是受弯破坏

我觉得这次的结果对于我们来说是一个教训
在设计的时候几乎所有的注意力都放在了如何保证压杆不失稳上
而忽略了另外一个不容易发现的危险
在预赛现场,就有高人提醒我们整个结构是安全的,但是支座附近存在一定的问题
而我们都只是草草的稍微对支座进行了一点加强
根本就没有考虑到这个部位受力已经不再是纯压状态
或者说根本就没有认真的想过
还在对其他我们主观认为危险的地方加固
反映出我们对于问题没有进行全面的分析
所以看起来距离完全通过只是差了那么一点点
其实
我们差的绝不只是那么一点点...



: 我聊到的同学计算过支座抗剪的也不多。
: 就说下次吧，大家还是可以算得再多一点，
: 虽然以研究生的学识，要完全算清楚一个桥的受力也是很困难的。
: 即使5字班重生，也未必能在车子大偏心的情况下成功，
: 大家不要“用昨天要求今天”了。    

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微风来处
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