纸桥

纸桥的结构与受力分析 河北工业大学机械工程学院 力学122班 贾萌

摘要：桥梁自古在我国就很常见，并且在几千年的人来生活史生活上发挥非同寻常的作用，并且不可替代，它加强了河岸两地的交流，也对两岸的文化生活沟通提供了便利，并且使出行更加便捷，减少了船只的使用，加快了交通速度，为人们节省了大量的时间。现代，随着我国经济社会的快速发展，桥梁工程和建设发展取得了翻天覆地的变化，也取得了突破性的成就，并且桥梁里程和建设规模也大规模发展，还有跨江、跨海大桥的进一步面世，也给我国桥梁带来了新的面貌。但是随之而来的弊端也开始凸显出来，许多豆腐渣工程以及材料的选取不同也造成了不同的后果，而且不同地理形势的特殊形势，也对桥梁的结构和设计有了更严格的要求。

为了建设更加稳固的桥梁，并且设计出独特新颖且适合现代社会生活的方便人民生活的桥梁结构，我们自由组成小组，决定从纸桥开始实验设计，从研究纸桥的结构，来以后应用于实际，为人们的实际生产提供方便。

关键词：纸桥 承重 桥体结构

引言：现在国内外的桥梁建设都处于快速发展阶段，像我国的武汉长江大桥，黄埔的跨海大桥等等都取得了非凡的成就，但桥梁的建设问题依然普遍存在，为此，我们要着重设计桥梁的结构，要设计出更加稳定的构造，解决桥梁中间垮塌和部分桥面出现断裂的问题。只有结构更加符合实际需求，现代，大中型卡车等的运输普遍存在，这对桥梁的承重有了新的要求，并且要顶住每天人流高峰的压力及各种运输车辆的行进，在严峻的地理条件下建设更多优质的桥梁，使出行不方便的人沟通了外面的世界，运输不方便的也加强经济生产。通过设计不同结构的纸桥，在我国桥梁建设的历史上画下更加浓重的一笔，参考着古桥的优秀设计，并结合自己的思考和现代生活的特点，从人们生产实际出发，使桥梁简约，但稳固，并且容易穿行，做出巨大贡献。 正文：

实验材料：打印纸若干张，液体胶，固体胶，细绳，若干自来水。 实验设备：剪子，尺子，自制水瓶量具，圆筒形铝棒。 实验方法：

前期实验：分别用一张打印纸从不同形式折成不同形状的单个桥体结构部分，长度即为A4标准打印纸长度。用矿泉水瓶自制简易量具，并在水瓶瓶体上贴上标有刻度的纸作为标准数据测量依据，将被测设计的纸桥单体架在两个椅子中间，将瓶子正中用细绳绑住，慢慢向瓶子中加水，直到单体开始变弯的临界时刻，记录量具上的刻度数据，一次用不

同形状折的单体进行实验，做成表格，比较各个的承重数据，得出最好的承重结构，即为由纸的对角叠成的圆柱套着三棱柱的单体，此单体结构承重效果在同等条件下经测试最好，并由此开始制作桥体。 桥体整体结构设计：我们小组一共想出了三种桥梁的结构。一是三层的向两边分担压力的构型；二是拱形结构；三是中间穿插着连接起来的平桥。经过权衡利弊，我们小组决定选用第一种方案。该方案是在地面两侧建两个大型桥墩，然后通行部分是由四张打印纸复合部分来一体围着铝棒折叠成圆柱筒状，底座由五根排列粘在一起，并用纸张固定；第二层与第一层类似，只是主体部分由三张打印纸折叠而成，同样是五根并排；第三层同理即两张纸折叠。由要求设计桥体长度为80厘米左右，我们设计桥体安85厘米设计，第一层放到桌面上， 第二层对称放置在第一层上，并且长度大概在6 0厘米左右，第三层同理，大约30厘米左右。第二层与第三层有同种作用，即放在第一层上，而第二层对第一层的作用力点在第二层的桥墩上，将压力分散到两边，减少桥体中央的力的承受，使桥体更加稳固，使受力均分到第一层的桥墩上，从而使桥紧抓地面。在本方案中，由于某些原因，未将第二层的桥墩开出通路，而实际中应该开辟出来以通行。

步骤：先用纸卷出一个个小的圆筒粘在一起，每一组14根或13根，有两根或三根稍长的圆筒来支撑桥体，然后将每一组粘在一起 ，用以支撑桥体。由单体建设桥体，即桥梁的交通通行部分，五根圆筒结合在

一起，两边剪成长短不一的形状与桥墩互相穿插，粘在一起，加强了桥墩与桥主体的连接。以上主体结构类似。

结论：本纸桥完全采用纸质结构，由胶水粘成，创新之处在于既不采用拱形结构，也不采用吊桥形式，而是形成三层结构，将压力向最底层桥墩分担，使重心放低，从而使结构更加稳固。

致谢：感谢汤庆国老师对论文写作注意事项的指导及对论文写作规范性的具体解说以及各方面的指点。 参考文献： 结构图

自制量具测得不同单体结构的承重数据表

形状 对角圆三棱柱 纸皱 三角纸长方体 正叠圆三棱柱圆柱套对角圆

柱 皱 柱 套圆柱 三棱柱 柱套三

棱柱

刻度22.5 5.3 3.5 3.0 5.8 16.1 16.5 23 39 （厘米）

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