结构赛计算书.docx

1、结构赛计算书 华东地区高校结构邀请赛 计算书 组名：那个组 成员：范琨1251131 王程灏 1251113 李洋 1251132一、结构设计及效果图结构构思 结构形式拟采用梯形外观，上部顶面为260*260mm，下部底层为340*340mm，三层四边结构，地基部分为120mm，下部圆形固定桶装结构。荷载传递方式竖向荷载：通过四根柱子直接传到地基，横梁、斜梁起巩固以及防止压杆失稳的作用，承受弯矩；横向荷载、冲击荷载：通过斜梁来平衡侧向荷载的弯矩，避免翻到，横梁用以减少柱子的弯矩和剪力。结构设计及效果图 主视图 俯视图 三维渲染图 三维细节图设计过程三层桁架结构是稳定性较高的一种结构模型，简化为

2、右图的结构简图，这是一种将水平荷载和垂直荷载传递到地基，并承载而不受破坏的一种模型。我们的三层结构也是采用这种结构形式。根据荷载的分布和动荷载的加载，找出结构最大处位移和最大处应力，分析最大处节点强度，刚度和稳定性。结构应具有必要的承载力，刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度。承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。合理控制结构的非弹性部位(塑性铰区)，掌握结构的屈服过程及最后形成的屈服机制，采取有效措施防止剪切和脆性破坏。柱子的剪力图节点设计 在模型的每个节点都用楔形组合连接，在小模块制作时用胶水粘粘，最后再外用薄片粘结避免裂缝导致受力路径间断而使作

3、用力不能连续传递导致节点先破坏，从而将节点模拟成为刚性节点形式，使各杆在此节点既不能相对移动，也不能相对转动。截面设计由梁的抗弯截面模量的定义可以推得：矩形截面梁，抗弯截面模量与截面高度的平方成正比，与截面宽度的一次方成正比。通过对矩形、圆形、工字形、正方形截面的理论计算发现，在截面面积相等的情况下，ZW从大到小依次是工字形、矩形(立放)、正方形和圆形。如果矩形平放，那么其ZW将不但小于立放，也小于截面相同的正方形。箱形截面也是土木工程中常用的梁截面形式，上下端的顶、底板面积较大，距中性轴较远，截面的抗弯截面模量较大，所以抗弯能力较强。梁的抗弯强度不足时，增加截面高度比增加截面宽度更有效。对具

4、有相同截面面积的实心及空心截面进行理论分析发现，不论截面的几何形状如何，空心截面的抗弯截面模量ZW总比实心截面的大。从强度的观点出发，在选择截面形状时，优先选择材料远离中性轴的截面，如矩形空心截面等。结构内力（N，M)、位移（)与高度的关系如图3-1，可以看出，弯矩和位移都随高度呈指数曲线上升。 二、理论计算过程与结果二、理论分析与计算 竖向加载： 地基沉降地基看做受到均布荷载总荷载为（建筑模型重量很小，此处忽略不计）均布荷载为（按150N作用于底面计算）计算得 （式中q均布荷载 B直径或宽度 考虑荷载面积形状和沉降计算点位置的系数 E，v分别为图的弹性模量和泊松比） 梁的内力加载区中，梁看作是受到均布荷载，弯矩承受图如下。总荷载为该梁所受到的均布荷载为该梁的跨中弯矩为 柱的压杆稳定加载区中，柱看作是受到一个集中荷载的细长杆，且为两端固定总荷载为单一柱所受到的集中荷载为 柱的临界压力为 内力图剪力图弯矩图轴力图横向加载、冲击荷载： 内力图弯矩图轴力图剪力图 侧移计算顶点=2.67mm 柱的内力受横向荷载时，柱看作是在靠屋面端受到一个集中作用力，在靠地基端受到均布荷载和另一个集中作用力，同时在靠屋面端受到一个冲击荷载。自由落体的动荷系数 梁的内力自由落体的动荷系数结果综上，我们采用直径为12mm的圆柱，和直径为8mm的圆梁，下部圆桶固定基础直径为400mm