2013年 土木113班 结构设计竞赛计算书.ppt

九、结论 按荷载、受力分析，结构可承受 重物。但是由于实际结构刚度较弱以及做工较理想化有一定的人为差距，所以人为规定一个“保守系数”KP=0.8,所以结构承重 . 十、结构设计心得 我认为任何一种合理的结构，只要能够制作好，它的承重就应该是没有问题的。如果是没有制作好，即便是最好的结构，在加载时也将不能达到预期的效果。 1 制作模型比设计模型更重要 2 态度决定一切 我觉得我们在这次结构设计中没有用一个好的态度去制作模型，每天都抱着无所谓的态度，只要两天能够制作一个模型就好。到最后，模型是做了不少，但是，没有一个做的好的，不是歪的歪，就是扭的扭。所以制作时，一定要抱着真正比赛的态度去做，这样才会有效果。 3 4 懂得变通 我们没有差别和差距 在制作的过程中要不断的尝试，不断的改变模型，这样在比赛时才能够拿出好的作品。 我们要对自己有信心，相信我们和他们没有差距和差别，这样才可以赢得胜利。 十一、写在篇尾的话 经过了近一个月的准备，从构思到设计再到动手建造，让我们在思考中收获成长；在实践中体味快乐。 当然，在这之中也历经了重重考验，但计算的繁琐和制作的难度并没有动摇我们参赛的决心。一次次改良，一次次完善激发着我们的热情。我们欣慰此次比赛学院领导老师十分重视，给予了大力的支持，我们深感荣幸。 2013年11月 * * 江西理工大学首届结构设计大赛 展示 梦之队作品 2013年11月 * 一、设计总览 二、桥梁模型实体图 三、设计思路 四、设计总览与步骤 五、结构选型 十、结构设计心得 七、主要构件 八、结构计算 九、结论 六、结构特色 十一、写在篇尾的话 目录 * 参赛作品：征程 参赛人员 1 2 设计人员：焦东 施陈宇 李生祥 张鹏 参与制作人员：简嚎 刘展鹏 陈扬 总设计：焦东 参考美学法则：多样和统一，协调与和谐，以及比例、对称和韵律。 、对称和韵律。 * 设计理念：满足抗拉，抗压性能节省材料 经济美观 材料：白卡纸，白乳胶 结构模型：三跨连续梁 桥梁模型：拱形悬索 一、设计总览 * 二、桥梁模型实体图 三、设计思路 对于这次的设计，我们分别考虑了斜拉桥、拱桥、梁式桥和桁架桥的设计方案。斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥，且对刚度有较高的要求，所以斜拉桥对材料的要求比较高，对于用纸强度比不上其他样式的桥来得结实；梁式桥有较好的承载弯矩的能力，也可以较好的控制使用中的变形，但桥梁的稳定性是个很大的问题，控制不了桥梁的扭转变形，因此，我们也放弃了制作梁式桥的想法；而桁架桥具有比较好的刚度，腹杆即可承拉亦可承压，但不能较好的控制；拱桥最大主应力沿拱桥曲面而作用，而沿拱桥垂直方向最小主应力为零，可以很好的控制桥梁竖直方向的位移，显然是一个好的选择，因此，我们选择了拱桥。 四、设计总览与步骤 在接到比赛要求最初，本组成员经过分析得出“材质轻、只适合粘结”的结论，初步确定以“平面结构，桥板主要承力，拱形结构”为大体思路。 模型结构图 设计总览 理念：平面结构、桥板主要承力、拱形结构 设计步骤 步骤： 1 根据大赛尺寸要求，初步确定桥梁的跨度、高度和宽度 2 根据以往经验和资料分析，设计出桥梁大体模型 3 以实际情况为准，提取计算简图 4 结合杆件密度，取最优荷重比 五、结构选型 三角桁架结构 1 在跨中集中荷载作用下，采用稳定性较高的三角形桁架，非常符合加载要求，且挠度控制较好。 鱼腹形桁架结构 2 拱形桁架结构，结合了拱和桁架二者的优点，造型较为优美。但杆件较多，节点也复杂，考虑到木材的特点，制作复杂。 拱形结构 3 拱桥造型优美，非常吻合我们的构思。力学上其适于承受均布荷载性，拱圈不易制作，该结构为选择模型。 六、结构特色 创意点一 “A”字型设计引入黄金分割点0.618，且设计“A”的顶角为 ，使得结构更加的美观。 A的设计 黄金分割点 创意点二 桥板、桥墩采用空心圆柱体，既增加了截面面积，又提高了惯性矩，增大的粘结面，从而提高了稳定性，同时减轻自重，提高承载力。 桥墩 桥板 七、主要构件 １.桥板——“空心圆柱体组合” 桥板由空心圆柱体和矩形组成，截面尺寸： ? 实际桥板 11个空心圆柱体外径 、内径 ，排列如下： 一个空心圆柱体截面如下： 2.桥墩 截面尺寸： 实体图 3.“A”字形“-黄金分割点” 四.拱形设计——“曲线美” 选择圆心角= ， 半径 形设计如下： 弧长s= 设计如下 实际如下 计算简图 八、结构计算 1 计算简图 2 挠度计算 由于荷载是缓慢加的，故荷载可视为静荷载，设施加的荷载为 牛顿，作用于小桥的跨中，计算跨中挠度。 考虑到结构的对称性，分别计算中间跨和两边跨，选取如下结构计算： ? 分别作 和