力学架构大赛.ppt

广东白云学院力学架构大赛动员大会 作品的要求 设计说明书  预祝比赛圆满成功 2011华南理工大学土木结构设计大赛作品 总分第一名 广工大 10设备(2)班 受动载和静载双跨桥 大跨跨度660mm，自重：227g，最大加载质量50kg ，载重比220 2011中山大学纸桥结构大赛作品 总分第一名 广工大 08路桥(1)班 Focus 跨度310mm，自重89克，承载力70kg，载重比786 力学架构模型设计制作经验及要点 结构设计原则：安全、适用、经济，美观 ?安全：具有足够的强度（图a）、整体稳定（图b、c、d） 和局部稳定（图e） 强度破坏：h1要适中，保证拉杆面积 对节点进行加固： 拉杆连续通过节点： 纵向失稳破坏：不要完全简支 横向失稳破坏： 要形成桁架结构 或框架结构 或蒙皮结构 上弦压杆失稳破坏： 要形成平面外桁架 或框架结构 或蒙皮结构 局部失稳破坏： 在局部受压处 用加劲肋加强 做好防潮措施 保持模型干燥 ?适用： 满足建筑要求 有良好的工作性能 满足规则对通航通车空间尺寸要求 竖向位移v不超过允许值(20mm) 水平位移u不超过允许值(15mm) 减少变形的方法：1、增加结构刚度h1；加强支撑（同前述）。 2、做好防潮措施，保持模型的干燥。 ?经济： 在满足安全、适用的前提下最省材料 1、 自重越轻，载重比越大。宜根据计算内力的大小及性质（拉、压）来选择杆件截面。 根据计算结果分配各杆件的用料（截面大小及壁厚）， 制作时应精打细算，该用则用，能省就省。 可用截面法、节点法、位移法作简单受力分析，并判断拉、压杆。较精确计算可用清华大学结构力学求解器计算。 注：例图中尚未考虑侧向力作用。 计算时宜考虑多种工况。 轴力N 剪力V 弯矩M 2、杆件的截面应采用较开展又能满足局部稳定的截面形式： ?美观： 结构造型、结构体系合理，符合力学原则； 节点构造合理，制作工艺精湛 。 一些操作技巧 注重实践：多做实验比理论推导更重要，概念设计比计算结果更重要。实践是检验真理的唯一标准。 掌握好比赛时加载节奏和速度，节约时间。 一般来说，加载耗时越多，极限承载力越低、变形越大。 预赛前某参赛队用丁字尺和水桶做的加载试验简易装置。 1、安全：应具有足够的强度、整体稳定和局部稳定 　　结构的强度破坏一般发生在节点处。要对节点进行加固，并采用使节点处的拉、压杆件受力相互平衡的节点形式，构建和谐节点。如采用让拉杆连续通过，压杆切断但撑于节点上的形式。对于管状的空心杆件在受到局部横向压力时，要在受压处用横隔加强。 　　结构失去整体稳定而破坏的情况要多于强度破坏，特别是对于高架桥这样的高个子结构。不要迷恋对称，对称只是个传说。侧向受力是避免不了的，加载偏心、材料缺陷都会引起侧向力，压杆失稳时会也产生侧向剪力。设计时宜考虑有侧向力（大小可以取竖向力的1/30）与竖向力同时作用于加载点处。通过水平支撑和竖向支撑（均为几何不变的三角形体系），将侧向力传递至基础。建立起强有力的维稳机制。 　　截面较大的空心杆件会产生局部失稳问题，这时可采用蜂窝型截面解决。 总分第四名 华南农业大学一队 双重桁架 模型自重：354g ，加载质量34.5kg，载重比97.46 总分第五名 07土木提高班 模型自重：505g ，加载质量49.8kg，载重比98.61 总分第六名 广东工业大学研究生二队 模型自重：505g ，加载质量49.8kg，载重比98.61 华南理工大学第七届结构设计大赛作品分析 总分第一名 华南理工大学 桁架结构 模型自重：270g ，加载质量40kg，载重比148 华南理工大学第七届结构设计大赛作品分析 总分第二名 广东工业大学队 桁架和框架结构 模型自重：364g ，加载质量50kg，载重比137.36 总分第三名 华南农业大学队 桁架和蒙皮支撑 模型自重：320g ，加载质量40kg，载重比:125 下弦施加了预应力？？ 总分第四名 华南农业大学队 桁架和蒙皮结构 模型自重：234g ，加载质量25kg，载重比:106.8 总分第五名 广州大学队 三角形截面 模型自重：234g ，加载质量25kg，载重比:106.8 广东工业大学队 自重：364g ，加载50kg 模型自重：234g ，加载质量25kg 广州大学队 对比广