第六届结构设计大赛个人总结.docx
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第六届结构设计大赛个人总结
第6届结构大赛个人总结
一、设计说明
根据竞赛规则要求,从材料的抗压特性,抗拉特性和单项简斜动荷载和静荷载大小要求出发,设计出梁柱体系结构。
节点采用粘胶
二、结构形状
根据竖向荷载和水平简斜动荷载,我们选择了整体构造为长方形的框架结构,柱子刚度大,使结构整体性较好,可以承受较大的静荷载和动荷载。
考虑到梁的自重和受力特性,采用鱼腹梁。
柱子和梁之间采用楔子插入式,使梁柱的整体性大大提高。
底座增加了粘接构件防止柱子整体拔出。
三、设计目的:
1)熟悉结构抗震创新的定义。
2)了解结构抗震创新的意义。
3)根据学过的知识理论联系实际。
4)提高同学们的动手能力。
5)提高同学们的团队精神。
6)提高同学们的创新精神。
四、设计依据
本题目为结构设计,结构设计包括概念设计,构造设计,计算设计。
其中概念设计最重要。
五、设计题目:
《金刚》
实物图
六、制作过程
(1)底座
在设置柱子间距(也就是楼层面积)时,楼层面积做成200mm*210mm,目的是增大其中较弱方向的惯性矩,以增强模型在那一方向的抗弯能力。
底座
2
(2)柱子:
设计柱子高度时应考虑:
楼层净高,模型总高,结构的稳定性。
因此将柱子设计成550mm高,同时考虑了插入底板和最上层深处的长度。
同时考虑了柱子的承载力要满足正常使用极限状态,为此用三根木条拼在一起,增大了柱子的刚度。
柱子用三层木板,总截面面积为20mm*9mm,示意图如下:
(3)鱼腹梁
结构采用鱼腹梁中间截面大,逐步向梁的两端减小,其目的是增大抗弯强度、节约材料。
(4)底座
考虑到构件的本身刚度大,受到地震波后惯性大,把构件从底座拔起,特加固了底座
(5)固定铁块构件
根据铁块的尺寸,每层分别制作了悬臂式构件粘贴在梁上。
(6)侧向支撑
目的:
挡住铁块,防止铁块飞出。
七、结构分析
本次比赛加载规则,竖向静荷载,水平动荷载。
考虑到结构尺寸承受荷载能力对结构受力分析。
1静力分析
根据荷载分布和动荷载加载,找出结构最大处位移和最大处应力
柱的剪力图
梁的计算简图
结构体系与受水平力
各杆件剪力
结构轴力
结构弯矩
结构各杆件位移
以上几个内力图也不知道分析的对不对,对结构力学求解器运用的还不是太专业,不过知道自己的不足后,同时也了解到了软件在实际工程中的作用,对自己的启发很大,我会努力的
八、实验结果及分析
结果:
我们的模型在实验中止步1.0g
分析:
1、实验中挡板粘接不牢,掉落,导致铁块脱落。
2、模型刚度太大,柔性不足。
3、细部构件粘贴不牢固。
九、改进
看了别的小组设计的作品,同时也看了比赛、同学们的分析和老师的讲解,感觉自己还有好多知识要学,对构件的受力不够熟悉,制作的作品大多按照构造设计,概念设计很少,对结构力学求解器、SAP2000等软件没有好好的利用,还应加强课本抗震知识的理解
一十、我的小组工作
参加讨论了模型的外形及其具体部件的设计;参加了各部件的制作;参加了部件的组装。
一十一、个人总结
1感觉自己对课本上的知识掌握的还是不够透彻。
我们的构件刚度太大了,整体性好,但受到地震力大,设计时大部分根据构造设计,感觉自己对概念的掌握还不够好。
2感觉自己对一些绘图软件不够了解,得加强练习。
3从同学的思想上也受到了一定的启发。
4设计侧向支撑时对称结构,当下侧受压,上侧收拉时会发生整体受扭。
十二、建议
希望老师继续下去,这个设计不仅锻炼了我们的动手能力、创新能力、理论联系实际,同时能让同学认识到自己的不足。