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历届结构设计竞赛优秀作品选登（桥梁结构设计）

岸芷汀兰

鲍凯曼、邰昊、吴小亮

1、设计说明书

方案构思

唐朝诗人杜牧一首《阿房宫赋》，以浓墨重彩之渲染，为世人勾绘出一座前所未有、

宏伟壮观的宫殿建筑群，而“项羽焚烧阿房宫”的扑朔迷离，更是让这座“空中楼阁”成为

人们魂牵梦绕的千古之谜。

“长桥卧波，未云何龙？覆道行空，不霁何虹？”长桥卧波的妩媚，点缀了这座富丽堂

皇的神秘宫殿，也成为后世造桥人心怀向往的审美典范。

于是，在阿房之后，有了西子湖里的断桥残雪，有了颐和园里的玉带涟漪，有了“天下

第一桥”赵州桥立千年而不倒的雄齐伟岸！

桥，因水而生；水，以桥而名。

于是，我们在府南河上，架起这座“不霁何虹”的长桥，在“岸芷汀兰”的淡淡幽香里，

在天府蓉城的淡妆素裹里，去追寻阿房宫的堂皇，去诠释美的定义。

图1-1颐和园玉带桥图1-2河北赵州桥

1.1结构选型

构思跃然纸上，我们开始迫不及待地选择结构型式。为了能实现承载要求，我们做了以

下几个方案分析：

1.1.1拱形结构

拱桥造型优美，非常吻合我们的构思。力学上其适于承受均布荷载，但考虑到木材的脆

性，拱圈不易制作，而分段拼接的方式又增加了节点，自重增加。该结构为备选模型之一，

见图1-3。

1.1.2三角桁架结构

在跨中集中荷载作用下，采用稳定性较高的三角形桁架，非常符合加载要求，且挠度控制较

好，因此是备选方案之一。见图1-4。

1.1.3鱼腹形桁架结构

拱形桁架结构，结合了拱和桁架二者的优点，造型较为优美。但杆件较多，节点也复杂，

考虑到木材的特点，制作复杂。见图1-5。

1.1.4最终选型

经过反复试验和甄选，我们决定从构思出发，以拱形为基本要求，结合桁架的特点，我

们采用了如下结构型式。

图1.2河北赵州桥

图1-4三角桁架

图1-5鱼腹形桁架图1-6最终模型

1.2材料试验

1.2.1木材强度与含水率

经过查阅资料，我们发现：木材顺纹抗拉强度最高，抗弯、顺纹抗压强度稍差。由于木

材的不均匀性，决定了其许多性质的各向异性，在强度方面尤为突出。

木材含水率在纤维饱和含水率以下时，含水率越高，强度越低:含水率在纤维饱和含水

率以上时，木材强度基本无变化。

为了避免含水率变化对材料变化带来不利影响，木桁架尽可能采用干燥的木材。

1.2.2实际工程节点连接形式

在实际工程中，木结构节点的连接如图3.2所示。轻型木析架结构分析按照简化方法模

型得到杆件内力，设计时，轴力取杆件两端轴力;弯矩取杆件跨间和两端弯矩的最大值。轴

力的方向取为杆件几何中心线一致

图1-7实际木结构节点形式

1.2.3木材的力学性能

表1-1木材顺纹力学性能（变异较大）

内容标准值/MPa

弹性模量7000~120000

抗拉130

抗压45~70

抗弯90~140

抗剪7~15

注：表中数据仅为相对大小的参考值，不可用于精确力学计算。

1.3结构设计

表1-2各杆件尺寸表

编号截面积/mm×mm长度/mm木材颜色