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懸索橋和斜拉橋教案
懸索橋和斜拉橋教案范文：
活動目標：
1、觀察家鄉(xiāng)橋的外形特征，了解橋的種類（按外觀區(qū)分）和用途。
2、激發(fā)幼兒熱愛家鄉(xiāng)建筑物的情感，感受現(xiàn)代科技的發(fā)展。
3、培養(yǎng)幼兒對區(qū)域活動的喜愛。
活動準備：
閱讀區(qū)：家鄉(xiāng)橋的圖片。
繪畫區(qū)：積木、繪畫紙、蠟筆。
動手區(qū)：橡皮泥。
數(shù)學區(qū)：各種橋分類，計數(shù)。
活動過程：
一、橋的用處。
1、教師：小朋友看，圖上的叔叔在干嘛？（溜繩索）為什么他要溜繩索？（因為河的兩邊沒有供人行走的路）那怎樣才能讓兩岸的人們順利地行走又不危險呢？（可以架橋）你都知道什么橋？
2、你知道我們的家鄉(xiāng)——江西，有哪些著名的橋梁嗎？老師這里有一些橋的圖片，現(xiàn)在我們一起來看看吧！選出一個你最喜歡的大橋。
教師：誰來向大家介紹一下你最喜歡的大橋是哪一個，并說明原因。
教師小結：這些橋的外觀看起來特別的漂亮、美觀。
二、引導幼兒從橋梁的外觀來分類：斜拉橋、懸索橋、梁橋、拱橋。
1、引導幼兒發(fā)現(xiàn)圖片四種橋不同的外形結構特點。
教師：這四種橋有什么不同不一樣的地方呢？
教師：帶著幼兒邊觀察邊作相應的引導主要從外形特征分出各類橋。
2、引導幼兒逐一看圖了解四種橋的名稱和主要的形狀特征。
教師：這是現(xiàn)在的八一橋，他是用許多拉索直接拉在橋塔上的，這樣就可以拉住橋面，像這樣的橋我們叫它“斜拉橋”
教師：小朋友們你們見過家鄉(xiāng)還有哪些斜拉橋嗎？
教師：你知道這些又是什么橋嗎？（指向其他的橋）橋身呈半圓形的是拱橋，用許多鋼索拉緊固定懸塔的是懸索橋。
三、介紹材料、交待各區(qū)幼兒活動要求。
1、出示橡皮泥。
教師：小朋友，現(xiàn)在你們都認識了我們家鄉(xiāng)的橋，現(xiàn)在請小朋友你們來制作家鄉(xiāng)的橋吧!我們除了用橡皮泥來制作我們還可以怎樣做呢？（用畫畫的形式）出示積木。教師：你們看這是什么？（積木）我們可以用積木來搭橋嗎？（可以）
四、幼兒選擇區(qū)角。
1、請幼兒自由選擇區(qū)角進行活動。
教師:好的，小朋友你們自己選好了區(qū)域就認認真真的玩。在手工區(qū)的幼兒拿到了橡皮泥一定要放在泥工板上，還有畫畫的小朋友也不要拿著蠟筆在桌子和凳子上亂畫。進入圖書角的幼兒可以在書本上尋找一些還有些什么樣子的橋而且請小朋友拿好書坐在墊子上閱讀。要輕拿輕放、安靜閱讀、輕輕討論。
2、在進入?yún)^(qū)角的時候要想清楚自己要玩什么。
教師：小朋友，你們選擇好了自己所要去的區(qū)角后認真的來去玩，不要這個區(qū)域穿到另外一個區(qū)域里去。
五、結束活動。
1、小結幼兒在區(qū)角里玩的情況及收拾的結果。
2、讓一部分幼兒介紹一下自己做的實驗成果。
3、讓閱讀區(qū)幼兒說說自己看到的哪些物品是可以吸水哪些是不可以吸水的。
4、表揚在區(qū)角中表現(xiàn)好的幼兒。
5、對幼兒提出在下次在區(qū)域的時候應該注意的事項。
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1．懸索橋的設計要點
懸索橋的設計順序一般可以分為兩部分考慮，先考慮主纜及加勁梁的設計，然后根據(jù)已決定的主纜及加勁梁體系來考慮橋塔的設計。
(1)加勁梁
�、贁M定懸索橋的形式，即采用單跨懸吊還是三跨懸吊。
�、诟鶕�(jù)橋位處地形及地質(zhì)條件，選擇邊孔與主孔的跨度比，以及初步?jīng)Q定主纜的垂跨比。
�、奂俣觿帕旱暮爿d及剛度，可參照已有類似跨度和規(guī)模的實橋數(shù)據(jù)來假定。必要時也可根據(jù)所設計橋梁的具體要求擬定初步的尺寸與截面來計算而定。設計風力可根據(jù)橋位處的風力或風速觀測資料來推算主纜及加勁梁高處的設計風力。
(2)主纜
①確定主纜的垂跨比f/l。
②參考既有類似跨度、規(guī)模、形式與垂跨比的懸索橋來初步假定主纜的鋼絲索股數(shù)與每殷的鋼絲根數(shù)。
上述的恒載、截面及剛度等假定之后即可選擇適宜的計算理論進行各種初步的計算，但對地震反應分析一般宜放在最終的設計階段進行驗算。經(jīng)過初步計算之后，即可根據(jù)計算結果決定主纜與加勁梁的必要截面，并由此算出恒載與剛度。將計算所得的截面、剛度及恒載等數(shù)據(jù)與原先假設的進行比較。如果原先的假設有較大的富余或不足，則應重新進行假設并再次進行計算，直到假設與計算結果比較吻合為止。
(3)橋塔
首先確定橋塔的構架形式，橋塔的構架形式一般有門架式、具有多層橫梁的剛架式以及具有一組或若干組交叉斜桿的桁架式。各部分的截面尺寸可以參考已有類似的懸索橋來做初步的假設。
橋塔計算應根據(jù)主纜與加勁梁的結構體系來進行，對橋塔應考慮縱向應力和橫向應力的影響。同時應驗算橋塔的穩(wěn)定性。
2.斜拉橋的設計要點
(1)結構幾何尺寸的確定
斜拉橋作為由塔、梁、索組成的組合體系，進行設計時必須綜合考慮塔、梁、索三者之間的相互關系。在橋跨布置、主梁斷面形式、索塔形式、索塔高度及支承體系確定后，就可擬定主梁高度以及索塔截面尺寸，并根據(jù)主梁高度、受力及構造要求初擬各部分尺寸，然后用平面桿系程序進行試算調(diào)整。
調(diào)整的`原則：
�、龠吙缗渲貞菇Y構在恒載作用下邊墩支座不產(chǎn)生拉力，且在運營期間邊墩支座的拉力應控制在一個適當?shù)臄?shù)值內(nèi)（便于邊墩設計和支座生產(chǎn)）。
�、谛崩鞯膽Α⑺魉炷恋膲簯�、主梁恒載彎矩都應根據(jù)橋梁的實際情況控制在合適的幅度內(nèi)。
�、劢Y構體系剛度必須滿足要求，主梁在汽車荷載作用下的撓度小于規(guī)范規(guī)定，并有一定的富余。
④盡量減少梁段類型，方便施工。
幾何尺寸的擬定過程中還應結合橋位考慮結構的抗風和抗震要求，必要時應進行節(jié)段或全橋的風洞模型試驗。
(2)整體靜力分析
一般來講，斜拉橋靜力分析是先確定合理的成橋狀態(tài)，再進行施工過程計算，通過控制施工中每根拉索的安裝索力來確保實現(xiàn)預定的合理成橋狀態(tài)。
�、俸侠淼某蓸驙顟B(tài)
在確定成橋狀態(tài)時，起控制作用的往往是主梁的應力。因此，成橋狀態(tài)的確定應以主梁受力合理為目標，以應力平衡法來設計主梁恒載內(nèi)力為佳。該方法是：以主梁各截面上下緣的最大最小應力作為控制條件來確定其預應力大小和恒載彎矩。對于混凝土梁一般以拉壓應力控制，以截面上下緣的最大應力滿足拉壓應力控制條件為最理想。用這種方法確定的預應力和主梁成橋恒載彎矩稱之為理想值，其成橋狀態(tài)稱之為理想狀態(tài)。但恒載彎矩在一些控制區(qū)域（如跨中）準確地為理想值實際很難實現(xiàn)，設計時一般允許恒載彎矩有一定的活動范圍，并將由此確定的預應力和主梁成橋恒載彎矩稱之為合理值，其成橋狀態(tài)稱之為“合理狀態(tài)”。
�、陟o力分析計算成果
合理的成橋狀態(tài)確定之后，就可以對結構進行詳細的靜力分析計算。靜力分析的主要內(nèi)容有：結構設計的施工流程在各階段的應力、變形、初始索力等，以及成橋運營狀態(tài)下，各截面的應力和變形。
(3)索塔分析計算
索塔分析計算與斜拉橋整體分析計算密切相關，一般情況下是在斜拉橋合理成橋狀態(tài)確定后，再對索塔進行平面和空間計算。
�、俳孛鎻姸扔嬎�
計算各種可能的荷載組合下，索塔典型截面順橋向和橫橋向應力，以及角點方向按順橋向和橫橋向可能同時出現(xiàn)的荷載組合進行最大最小應力疊加。為保證塔身混凝土不產(chǎn)生壓碎破壞，角點最大壓應力控制在混凝土容許壓應力之內(nèi)，允許角點出現(xiàn)拉應力，但塔身各計算截面順橋向和橫橋向均處于小偏心受壓狀態(tài)。
�、谒魉�(wěn)定性計算
索塔穩(wěn)定性計算包括彈性穩(wěn)定性計算和彎壓穩(wěn)定性計算。進行彈性穩(wěn)定性計算時，應分別計算裸塔狀態(tài)和成橋狀態(tài)的縱橫穩(wěn)定性。裸塔狀態(tài)按一端固定，一端自由的壓桿計算；成橋狀態(tài)考慮拉索的扶正影響，按一端固定，一端鉸支計算。
�、鬯魉^固區(qū)局部應力計算
計算錨固區(qū)內(nèi)最大主壓應力和最大主拉應力，并控制其值滿足規(guī)范要求。
�、鬯魉^固區(qū)局部應力計算
計算錨固區(qū)內(nèi)最大主壓應力和最大主拉應力，并控制其值滿足規(guī)范要求。
(4)橋面板受力計算
對橋面板進行配筋計算，控制配筋率符合相關規(guī)范規(guī)定。
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