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桁架桥

关于这个模拟实验

本模拟展示一座由三角形构成的沃伦式桁架桥,其中每根直杆只受拉或受压。荷载可以设为任意重量,并放置在跨度的任意位置,也可以让自动卡车驶过。颜色显示拉力和压力,读数给出最大拉力、最大压力以及两个支座的反力。它帮助学生理解荷载如何在结构中传递,以及工程师为什么使用三角形,适合静力学和技术设计课程。

学生可以探索什么

  • 打开自动驶过,观察卡车移动时杆件颜色如何变化。
  • 关闭自动驶过,把荷载位置分别设为 0 m、15 m 和 30 m,并记下“支座 A / B”读数。
  • 增大荷载重量,观察最大拉力和最大压力如何增长。
  • 当荷载位于跨中时,找出哪些杆件变为蓝色,哪些变为红色。
  • 当荷载靠近桥的一端时,比较两个支座的受力。

学习目标

  1. 1区分结构杆件中的拉力与压力。
  2. 2解释为什么三角形能构成刚性且高效的框架。
  3. 3预测荷载沿跨度移动时支座反力如何变化。
  4. 4把较大的荷载与较大的杆件内力联系起来。

教师常问的问题

是否免费使用?

是的。它是免费的,可在任何现代浏览器中运行,包括白板和平板电脑,无需注册。

拉力与压力有什么区别?

受拉的杆件被拉伸,有伸长的趋势,这里用蓝色表示。受压的杆件被压缩,有缩短的趋势,这里用红色表示。桁架的杆件一次只承受其中一种。

为什么桥要用三角形建造?

三角形的形状不能改变,除非其某条边的长度发生变化,因此由三角形构成的框架是刚性的。荷载于是沿杆件以简单的拉与压的方式传递,而不是使杆件弯曲。

我如何使用桁架桥模拟?

设定荷载重量和荷载位置,或打开自动驶过。观察杆件颜色变化,并在读数框中读取最大拉力、最大压力和支座受力。

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