2017全國科普創(chuàng)新大賽之未來出行橋梁設計獲獎作品

趙笑乾

摘 要：二十一世紀是全面創(chuàng)新的時代，各行各業(yè)的創(chuàng)新層出不窮，尤其在科技創(chuàng)新方面，更是不斷推陳出新，也因此更吸引了越來越多的人加入其中，作為未來國家的主人——廣大青少年也對此充滿強烈的好奇和興趣，所以當2017全國青少年科普創(chuàng)新大賽開賽的時候，當然會吸引廣大青少年踴躍參加，再加上學校的高度重視和大力支持，作為對科技創(chuàng)新有著濃厚興趣的高二學生，當然是不會錯過這個機會，毫不猶豫地加入到了這個隊伍里。

關鍵詞：賽事 作品 收獲

1 賽事介紹

1.1這次大賽是由中國科學科普部和中共團中央學校部主辦，已經成功舉辦過四屆，競賽對象分為大學組和中學組，全國十五個賽區(qū)，哈爾濱市是黑龍江省、吉林省和遼寧省三省參賽選手的賽區(qū)，大賽命題分為創(chuàng)意作品單元（未來教育和未來出行）和科普實驗單元（風能利用和火星探索）。我們經過認真考慮并經過學校的初步選拔之后，參加了未來出行之橋梁設計，為江西省會昌縣高排鄉(xiāng)高排村一座橋設計橋梁。

1.2該地現有一座13米小橋，由于建成年代太久、設計簡單、材料單一，年久失修，過橋安全無法保證等等，已經不適合繼續(xù)使用。我們認真研究了組委會提供的資料和媒體經過實地考察報道的資料，了解到目前該橋建成后主要受益人群主要是橋一側幼兒園里200多小朋友的出行問題，沒有大中型貨車的通行，需求并不大，但放眼未來，隨著社會經濟的不斷發(fā)展，人們生活水平的日益提高，該橋梁不但一定要滿足老百姓的日常出行，還要滿足家庭轎車、小型機動車和農用車的通行；在橋型的選擇上，我們詳細研究了當地的建橋條件，包括河床周圍的地質條件、當地的經濟情況、人們的生活水平、未來橋梁的使用需求以及各種橋型的特點，此處非常適合建平板橋，斜拉橋，懸索橋和石拱橋等其他橋型由于存在施工困難、橋梁部件更換年限短、更換起來困難等缺點，不適合當地，最后我們決定為當地設計一座吊桿平板橋，取名臥龍橋。

2 作品

2.1臥龍橋橋長13米，寬6米，建在距離該村原有小橋下游10米處，主橋采用12m鋼管拱橋，主梁采用梁板式結構，基礎分別采用樁基礎和擴大基礎，鉆（挖）孔灌注樁，橋臺采用重力式U型橋臺。考慮到汛期安全，橋面要高于歷史最高水位0.3米，設計荷載汽車-10級，地震烈度VII度。由于橋體稍高于地面，根據最后實際情況在橋兩側修建角度大約不超過10度的引橋。

如圖所示：

2.2在橋梁的建設上，橋臺采用重力U型橋臺。重力U型橋臺構造簡單，基礎底承壓面大，壓力較小。作為橋身兩邊的支柱，可以將梁以上的荷載傳遞給地基，承受路基填土的水平推力，保證了與橋臺相連的路基（橋頭路基）的穩(wěn)定。樁基礎結構最輕，施工機械化程度高，施工進度快，是一種較經濟的基礎結構。基礎采用擴大基。擴大基礎是將墩以及上部結構傳來的荷載由其直接傳遞至較淺的支撐結構的基礎，適用于水流沖刷不嚴重的淺水地區(qū)，構造簡單，施工容易，可以就地取材，造價低廉，廣泛適用于中小橋梁。

2.3臥龍橋的受益人群是幼兒園的孩子和老人，為了防止孩子們亂跑或者鉆跨欄桿，我們在平板橋的兩側每兩個吊桿之間都設計了高1.2米的鋼管護欄網，以保證他們過橋的安全性。為了方便人們夜間過橋，在橋梁的吊桿上，每隔兩個吊桿安裝一盞路燈；在橋面的兩邊分別設有0.8米寬的人行道，人行道比中間橋面高出10厘米，以保證行人過橋的安全；護欄網和主橋鋼管都漆海藍色，養(yǎng)眼又能舒緩人的緊張情緒，令人安靜舒服；吊桿漆綠色，不但能緩解眼部疲勞，還能和周圍的環(huán)境相融合，使橋梁和周圍的環(huán)境渾然一體。

2.4 臥龍橋的規(guī)模足可以滿足未來高排村百姓的生活需求，也充分考慮到了橋的安全性、適用性、耐久性和美觀性以及人們未來出行的需要，設計建造結構充分適應了當地的自然情況，適合當地的經濟情況以及未來的使用情況，投資小，工期短，經濟適用。

3 收獲

3.1為了參加了這次比賽，我們查詢了大量有關橋梁設計的資料，使我們對橋梁的設計與施工有了更深更全面的了解，學到了很多課外知識，訓練了自己的動手、動腦和演講能力，寓教于樂，豐富了參加大賽的經驗。經過大賽專家評委的點撥，讓我們認識到了自己的不足，未來的路還很長，我們還需要通過不斷地努力來實現自己的夢想。同時這次大賽的舉行，動員和激勵了廣大青少年參與科普創(chuàng)作的積極性，增加了他們對科技創(chuàng)新的樂趣，促進了科學思想，科學精神，科學方法和科學知識的傳播，促進了未來科學技數的發(fā)展，為未來培養(yǎng)和輸送杰出的科技人才奠定了基礎。