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橋樑的最佳斷面選擇—紙橋

科展類別

全國中小學科展

屆次

第43屆--民國92年

科別

土木科

學校名稱

國立彰化師範大學附屬高級工業職業學校

指導老師

張盛進

作者

藍立琳、陳憶菁

關鍵字

慣性矩、截面積、彎矩力

摘要或動機

本研究主要是利用白膠與西卡紙製作成紙橋,乾燥後以一個人的體重對紙橋作初步測試,紙橋毫髮無傷。最後將三種不同斷面形式的紙橋模型,利用萬能試驗機測得紙橋的最大承載力。將試驗所得到的數值帶入所推導的力學公式中,求得紙橋三種不同斷面形式的關係。因為桁架的原理,讓紙橋能承受較大的載重,但在我們進一步的推導公式中發現,相同截面積所得到的壓應力應該相等,可是我們實驗所得到的結果並不相等;於是我們又進一步的探討,發現原來是我們所製作的模型並不是單純的桁架構件,所以會產生彎矩力以抵抗載重,此彎矩力相當於偏心載重所產生的彎矩,於是我們將所得數值加以比較,發現當偏心距愈大,所承受的最大承載力也就愈小。不同的斷面形式有不同之極慣性矩,極慣性矩愈大所能承載之彎矩愈大,最大承載力亦愈大。

橋樑的最佳斷面選擇—紙橋

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