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东南大学第十三届结构 创新设计竞赛计算书 ——加载组A 作 品： 队 员： 目录 1结构设计思路 2 模型方案 3 结构分析计算 4材料预算 5注意事项 6参考文献 一、设计说明 模型材料与制作工具 (1) 主体材料： 木材：用于制作结构构件。 尺寸：长度1000mm，截面有50mm×1mm、2mm×2mm、2mm×6mm、6mm×6mm； 性能参考值：顺纹弹性模量1.0×104MPa，顺纹抗拉强度30MPa。 (2) 胶结材料：502胶（用于模型构件之间的连接、模型与底板的连接）； 热熔胶（用于铁块的固定）。 (3) 制作工具：美工刀、钢尺、砂纸、锉刀、小型锯子。 二、模型方案 综合上面所述，最终在理论分析、数值模型计算分析和实际模型试验对比的基础上，我们确定了最后的方案：制作塔式结构模型，柱子采用等截面空心柱，各层采用单向箱型梁，在各层加上斜撑和拉条等，在最底层增加地面人字撑，最终形成如下图所示的结构。 模型方案实体效果图 结构由箱型截面立柱、单向箱型梁、矩形截面柔性支撑构成，在柱子和梁并在楼面层中设置了交叉支撑，大大提高了筒体的稳定性和抗扭刚度，减小水平荷载下的侧向位移。底层的地面斜撑能分担第二层的大部分荷载，与主柱和主梁形成三角形结构能有效保证结构的刚度和抵抗侧向位移的能力。斜向拉条提供了较强的结构竖向承载力，确保结构整体不发生侧向坍塌。 受力方面，楼层上铁块的荷载通过楼面板传到主梁再通过柱子传到底板，同时在梁与柱子的节点处通过增加柱子内部隔片的密度和增加牛腿方式加强两者之间的刚性连接，以加强构件的局部稳定性。根据强度及稳定性等要求，选取合理的构件截面形式及截面尺寸。由于采用的木材是非各向同性材料，顺纹向模量及强度远大于横纹向模量，因此，在模型的制作中均使构件长度方向与木材顺纹向同向。 三、材料预算 加工材料为竞赛提供木材，下面列出加工本结构所需的详细材料表 构件名称 截面规格(mm) 所需数量 柱子 11x11x1 4 顶层梁 10x9x1 4 中层梁 10x9x1 4 底层梁 10x9x1 4 地面斜撑 11x9x1 8 斜拉 10x1 16 楼面板 5x1 24（每种8条） 四、注意事项 1.在切割木片时要用力均匀，刀片垂直于木片，在端部等位置要减速，对于较薄的木片，也可用剪刀裁剪。 2.保持粘结面的清洁与工整，使接触面尽可能大，争取粘结一次成功。 4.保证各个构件的加工精度，在框架与底板连接时要进行调整，保证垂直度。 5.比赛准备阶段，本组组员遵循“专而全”的原则，主要做自己擅长的任务，同时熟练其他组员的任务. 五、参考文献 《结构力学》 单健、吕令毅 编著 东南大学出版社