西南交大立交桥设计书.docx
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西南交大立交桥设计书.docx
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西南交大立交桥设计书
目录
一、设计方案1
二、理论分析2
三、结构造型及功能介绍2
四、作品创新点7
五、比赛心得与总结8
六、参考文献9
一、设计方案
1、方案构思
立交桥是在城市重要交通交汇点建立的上下分层、多方向行驶、互不相扰的现代化陆地桥。
它不仅有效地利用了城市空间,解决城市规划时空间有限的问题,另外,它也可以是城市的一道风景,成为一个城市的标志。
中国向来讲究以和为贵,圆润之美。
圆形不仅美观,而且实用,尤其在立交桥的应用中这一点更为突出,所以我们决定采用更具欣赏性的椭圆。
另外,考虑到换道实用性与美观性我们在上下桥的引桥采用了交叉曲道的设计方式。
基于上面的构思,就构成了桥的基本架构。
同时,立交桥作为城市生活的一部分,不仅要作为一种交通设施,还要融入整个城市的环境,成为城市的一个有机部分,形成一个立交桥多方面利用,可持续发展的方向。
2、作品名称
我们给我们的立交桥起名为“绿交桥”。
因为在新世纪的今天,“环保、低碳”成为主题,我们起名“绿交桥”一是我们的桥融入绿色的元素,使立交桥与城市公园融为一体,桥面部分生硬的混凝土也换成草皮,变成一个绿色的有机体,二是与立交桥发音相近,一语双关之意。
3、作品造型
我们的立交桥以椭圆为主体,用曲线引桥来减少坡度,弧形线路穿梭于两条主干道之间,在保证整体造型优美的同时,又不会对司机行车造成不舒适感,兼顾了造型与实用性。
二、理论分析
1、结构整体布置图.
2、方案设计理论分析
考虑到了立交桥的基本功能以及行车规范,设计道路方向为“左进右出”;考虑到车辆在椭圆盘上的行车以及司机、乘客的舒适性取行进方向为逆时针行进;考虑桥梁美观以及视觉效应,椭圆盘上创新的采取了种植植被的方案。
三、结构造型及功能介绍
1、设计原则
立交桥的设计也应遵守桥梁的设计原则。
而桥梁设计的基本要求有:
安全可靠,适用耐久,经济合理,美观。
1).安全可靠
(1)所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备。
(2)防撞栏杆应具有足够的高度和强度,人与车流之间应设防护栏,防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。
(3)对于交通繁忙的桥梁,应设计好照明设施,并有明确的交通标志,两端引桥坡度不宜太陡,以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。
(4)对于河床易变迁的河道,应设计好导流设施,防止桥梁基础底部被过度冲刷;对于通行大吨位船舶的河道,除按规定加大桥孔跨径外,必要时设置防撞构筑物等。
(5)对修建在地震区的桥梁,应按抗震要求采取防震措施;对于大跨柔性桥梁,尚应考虑风振效应。
2).适用耐久
(1)桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量(包括行人通道)。
(2)桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝。
(3)桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航(跨河桥)或车辆(立交桥)和行人的通行(早桥)。
(4)桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散,而不致产生交通堵塞现象等。
(5)考虑综合利用,方便各种管线(水、电气、通信等)的搭载。
3).经济合理
(1)桥梁设计应遵循因地制宜,就地取材和方便施工的原则。
(2)经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。
设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少,维修时尽可能不中断交通,或使中断交通的时间最短。
(3)所选择的桥位应是地质、水文条件好,并使桥梁长度较短。
(4)桥梁应考虑建在能缩短河道两岸运距的位置,以促进该地区的经济发展,产生最大的效益。
对于过桥收费的桥梁就能吸引更多的车辆通过,达到尽快回收投资的目的。
4).技术先进
在因地制宜的前提下,桥梁设计应尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。
充分利用最新科学技术成就的同时,努力创新,淘汰和摒弃原来落后和不合理的设计思想。
只有这样才能更好地贯彻适用、经济、安全、美观的原则,提高我国的桥梁建设水平,赶上和超过世界先进水平。
5).美观
一座桥梁应具有优美的外形,而且这种外形从任何角度看都应该是优美的。
结构布置必须简练,并在空间上有和谐的比例。
桥型应与周围环境相协调,城市桥梁和游览区的桥梁,可较多地考虑建筑艺术上的要求。
合理的结构布局和轮廓是桥梁美观的主要因素,另外,施工质量对桥梁美观也有很大影响。
6).环境保护和可持续发展
桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。
从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等全面考虑环境要求,采取必要的工程控制措施,并建立环境监测保护体系,将不利影响减至最小。
2、整体选型
我们选择椭圆盘为主体,曲线作为引桥的整体造型,俯视图上看,更像成都“太阳神鸟”的标志,大方、美观。
立交桥俯视图
3、节点设计方案
在设置桥墩的地方考虑到柱子若直接与桥面连接,可能会出现局部受力过大,导致在整体破坏之前出现局部失稳。
所以在连接处,我们采用了接触面积扩大的扁梁,这样可以减小传到柱子上的力,以便受力。
由于此次模型制作为纸质模型,考虑到节点的不稳定性,我们采取面接触粘结的方法,增加稳定性。
桥墩以及桥台的粘结
4、截面设计方案
考虑到命题设置组给的纸张较软,若做成单层的不仅在受力上不合理,在粘接材料时经胶水一泡也很容易出现凹凸不平,影响美观。
我们将桥面做了2层,中间还加了空心三棱柱加大强度,同时也使我们的桥更具立体感。
并且,由于即使纸张较软,但是若是顺着方向裁剪,在很小的高度时,其强度还是很大的,在经502胶水粘接成整体后,不仅单个三棱柱体变硬,整段桥面也因粘接牢固的三棱柱的支撑强度更高。
桥面截面图
四、作品创新点
1、方案的创新
创新的采用了闭合椭圆盘来作为立交桥的主体,并且创新的在椭圆盘上种植绿化带,既美观又安全。
将引桥从桥梁主体的桥墩中间穿过,既节省空间又给人眼前一亮的感觉。
充满绿色的椭圆圆盘
2、制作工艺的创新
由于我们学习过SKTCHUP、AutoCAD等画图软件,我们就充分利用所学知识,首先在CAD里生成椭圆模型,打印出来,裁剪。
接下来,在白纸背面用4B铅笔大致描出椭圆形状。
接下来在正面用铅笔拓印,之后把它剪下来叠几层做成桥面。
考虑到纸张较软,我们采用502粘接工艺并在桥面一下辅以三棱柱作支撑,从而形成立体桥面。
3、装饰的创新
考虑到桥面的真实性,我们采取了贴墙纸的方法,绿化带我们采用了建筑专业做模型的草粉来体现草坪的真实性。
我们参照交通道路法规,在桥面上画出行车线,更加体现了立交桥的真实性。
在椭圆盘主体的正下方,我们采用手工剪纸来代表一个雕塑,增加了立交桥的立体美观性。
剪纸雕塑
五、比赛心得与总结
通过这次模型比赛,我们收获了很多,不仅仅是收获了模型结束那一刹那的兴奋,更多的是收获了模型制作中的艰辛与团队合作的精神。
理论与实践相结合,我们在做桥梁模型时,仔细分析赛题,充分利用所学知识,利用SKTCHUP、AutoCAD进行建立模型,根据设计图来做模型。
但是,在进行的过程中还是遇见了好多问题:
车道走向问题,车道宽度问题,节点如何搭接问题等。
集体的智慧是伟大,在我们团队的合作下,一个又一个难题被解决......
世上无难事,只怕有心人。
通过这次比赛,我们发现,只要肯用心,不管什么样的问题都会被解决;不管什么样的困难,都会被克服!
六、参考文献
[1]孙训芳,方孝淑,关来泰编.材料力学(Ⅰ、Ⅱ).北京:
高等教育出版社,2002.8
[2]哈工大理论力学教研室编.理论力学(Ⅰ、Ⅱ).高等教育出版社,2001.2
[3]苏彦江,赵建昌主编.钢结构设计原理.北京:
中国铁道出版社,2007
[4]陈宝胜编著.建筑结构选型(增订版).同济大学出版社,2008.8
[5]道路交通法规
[6]城市道路规划设计规范
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