第十五届同济大学结构赛计算书.doc

第十五届同济大学结构设计大赛计算书 李志远 1251018 曹政 1251026 张持海1251022  理论分析计算书目录 一、设计说明 ……………………………………………………（3） 1、方案构思 ……………………………………………………（3） 2、结构选型 ……………………………………………………（3） 3、结构特色 ……………………………………………………（5） 二、设计方案 ……………………………………………………（6） 1、设计基本假定…………………………………………………（6） 2、模型结构图 …………………………………………………（6） 3、主要构件表………………………………………………（8） 三、结构设计计算 …………………………………………………（8） 1、静载分析 ……………………………………………………（9） 2、动载分析 …………………………………………（9） 3、内力分析 ………………………………………………（10） 3、计算简图 ……………………………………………………（10） 四、结构分析总结 …………………………………………………（13） 五、材料表……………………………………………………………（14） 一、设计说明 根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，抗拉特性，竖向静力荷载、动荷载等方面要求出发，结合节省材料，经济美观，承载力强等特点，采用比赛提供的木材、胶水，精心设计制作了参赛结构模型，该模型为一座木制桁架桥结构模型。 1、方案构思 模型主要承受竖直均布荷载、集中动荷载，竖直荷载较容易满足，动载对结构的刚度要求较高，同时要求结构有较强的抗压稳定能力。 （1）本结构主要构思是想利用木材的轴力来抵抗荷载的作用。 （2）设计的总原则是：利用材料的抗拉性能及抗压性能来抵抗荷载的作用。 2、结构选型 按设计要求，在承重柱承受竖直荷载情况下外加较大的水平荷载和动力荷载，必须考虑动荷载的作用；因此，我们选择了比较稳定的方形截面杆件作为主要受力杆，并且利用桁架的优势，避免压杆失稳，由于胶水的缘故，粘贴并不完全刚接，其实处于刚接和铰接之间，刚接作用强一点，所以这里采用刚接。形成两榀桁架，使结构具有较好的整体性，以便承受较大的动力荷载。 在遵守原则的前提下，我们综合考虑各个因素设计的建筑结构模型具有以。 创意点一 从拱桥出发，结合材料特点简化设计，满足荷载要求。 创意点二 考虑到手工难易度，杆件采用箱型结构。 创意点三 考虑到受力均匀，主要受力杆件采用方形截面。 创意点四 发挥桁架优势，加强稳定性。 依据以上创意点加上精细的制作环节，我们制作出的结构质量轻，强度高，节省材料，承载空间大，经济美观，达到了物尽其用之美，真可谓简约之美。 (、结构外形 如图，此结构为类拱桥形状的桁架桥，长1500mm，高250mm，为两榀桁架拼接组成。 (、材料截面选择 主体承重杆件采用8mm*8mm的方形杆件，连接杆由6mm*8㎜箱型梁连接，增加了结构的强度和刚度。 (、节点设计 通过几何塑型及外贴木片等制作节点。 3、结构特色 该桥梁结构是在我们对结构进行试验的多次循环反复而后的出来的最终形态，它凝聚了所有的试验所得的经验。 它的优点： （1）从结构的外形上看，类似拱形，受力对称，加载方便，桁架的交错产生美感。 （2）针对结构的受力特点和位移情况，选择箱型杆件，成为我们结构一大特色。 （3）连接杆与承重杆之间相交时，利用几何塑型和加贴木片加固，这大大提高了整体的稳定性和强度。 （4）结构在最大限度上节省材料、坚固美观、经济实用。 二、设计方案 1、设计基本假定 （1）木材材质连续均匀。 （2）杆件之间的节点按刚节点计算，支座为固定支座。加载时竖直静荷载为均布荷载作用在整个桥面上，然后传递与连接杆，主要受力杆，（杆件假设为轴心受压）。 （3）杆件计算时采用钢结构计算模式。 2、结构示意图 分析内力和位移，简化各个杆件尺寸和形状。 3、主要构件 主要承重柱，受力横梁，拉杆尺寸与数量表。 标号 形状 尺寸 长度 数量 柱子截面 11mm*8mm 622mm 4 主梁截面 外边6*8mm 内边4*6mm 195mm 220mm 250mm 3种长度各4根 拉杆 宽度8mm  长度270mm 281mm 293mm 各8根 三、结构设计计算 根据本次比赛的加载规则