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桥梁模型案例

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桥梁模型案例

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桥梁模型制作工艺与过程
 

 
模型的制作是整个试验的核心,经过多次的制作总结出很多经验和心得,纸桥是以纸为主要材料做出来的结构,构件与构件之间的组合是用乳白胶粘合的,乳白胶的水分很大而纸张一浸到水就会变软变形失去原来的性能,待乳白胶干了之后一个构件就会严重走形,不但尺寸比原来减少而且很难再和其他构件拼接。但再粘合的过程中避免不了上述问题,如何有效的解决纸张在粘合时变形的问题成了关键,找到一种方法使其不走形成了难题!经过多次的制作与练习,找到这样一种解决问题的方法——使用玻璃模板制作法。玻璃膜板就好比施工现场里的混凝土膜板给混凝土人为的做成指定形状。玻璃模板顾名思义就是长条形的玻璃板,在制作梁的过程中用到防止主梁弯曲和变形,由于主梁的长度最大(1000mm)上面涂抹的乳白胶很多当胶风干以后梁就会随之变形这样拼接其他构件就出现困难,即使拼接在一起了整个模型尺寸也不标准受力也不均匀,整体性会很差。使用玻璃膜板能大大减轻上述问题,其方法就是将刚刷完胶的主梁或横梁夹住直到构件和胶中的水分完全蒸发为止,这就相当于人为的在构件变形的方向上加了一个约束力来避免构件的变形,注意刷完胶到水分完全蒸发是一个很慢的过程,为使整个结构牢固必须再每个构件多刷胶水并且涂抹均匀否则在加载的过程中就会先出现局部开裂,而不是结构整体的破坏了。
 
桥梁模型主梁的制作
 
主梁是整个结构的核心构件,同时又是制作过程中的关键环节。主梁承担主要外力,做工质量的好坏直接影响整体受力的大小,主梁制做的尺寸越精确受力就越均匀,越不会出现局部受力过大使之先破坏的现象,能够让整个结构各构件均发挥力学性能形成整体受力整体工作状态而不是局部受力。
 
主梁选用的是工字形截面,工字形截面相比于长方形和正方形截面是很抗弯的。当荷载在主梁上移动时主梁主要受弯矩和剪力作用,荷载移动到中间时跨中的弯矩达到最大值,大家都知道纸张的抗折性是很差的,中空的矩形截面中间无支撑与外部荷载接触的那层纸很容易塌陷,一塌陷主梁就会被先折断,下部结构还没发挥各自的性质结构就已经破坏了,这就需要主梁的截面能够抵抗足够的弯矩,工字形截面恰恰能满足需求能达到整体破坏的水平,但是工字形截面在制作工艺上是十分复杂的。
 
首先,下料尺寸的把握裁剪一条1.03米长的A0纸裁剪的过程中要保证纸张的宽度一致,不能中间宽两端窄制作时可采用定点划线的方式,每隔20或30厘米定一个点然后将各点连接成一条线这样画出的线条会很直宽度很均匀,然后沿所画直线将纸张对折对折的过程至少需两人完成,两人从两端往中间折才能保证所折痕迹在一条线上,注意划线时必须用细中性笔或细圆珠笔,才能保证所画直线的可折性用铅笔所折的边不均匀,下料的尺寸控制的精确才能使所做的构件尺寸精确,用刻刀将纸张割开
 
其次,纸张之间的粘和纸张之间和构件之间都使用乳白胶粘和,粘和的过程是很讲究技巧的。使用刷子蘸乳白胶在纸上涂抹,刷子头不能太宽毛要软否则涂抹会不均匀,乳白胶在纸张上一定要铺均匀还不能太多也不能太少,A0纸很薄而且吸水很慢胶涂多了会使纸被胶浸透导致纸张变软强度降低,涂少了会使两片纸之间粘的不均匀不牢固使构件强度降低。涂胶时的速度要快,主梁的长度为1米涂的速度慢了先涂的地方就先被浸湿,再与另外一张纸片粘和时会不牢固。两纸片粘和时不必把粘和的两面全铺上胶,不然会干的很慢。

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