结构设计大赛理论方案设计设计

1、实用标准文案结构设计理论方案作品名称：团队名称：团队成员 :李晓斌 胡建华 潘富康专业班级： 土木 0806 班团队精神： 结构有形 梦想无限 承载希望 建筑未来精彩文档实用标准文案目录1、作品摘要2、结构计算书2.1 结构选型2.2 荷载分析2.3 内力计算分析1.3.1 截面性质分析1.3.2 内力分析计算2.4内力计算数据表2.4.1 杆端内力值2.4.2 位移计算2.4.3 内力图精彩文档实用标准文案3、结构方案图4、承载能力估算1 、作品摘要： 本作品结构为框架结构，其优点为建筑平面布置灵 活，使用空间大，延性较好。但是，框架结构由于其抗侧刚度较差， 水平力作用下侧向变形较大，所以设

2、计中应合理地布置抗侧力构件， 减少水平力作用下侧向变形；平面布置宜规则、对称，并应具有良好 的整体性； 结构的侧向刚度宜均匀变化， 竖向抗侧力构件的截面尺寸 和材料强度宜自下而上逐渐减小 （不应在同一层同时改变构件的截面 尺寸和材料强度），避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。我们 组的结构为六层的矩形框架结构， 由四个直径从下向上逐渐增大的渐 变形圆柱支撑整体，柱在节点处保持连续、刚接；横杆、斜杆与柱铰 接。从而在一定程度上满足了设计要求。2、计算书：2.1 结构选型 ：我们组的结构为六层的矩形框架结构，有四个渐变形 圆柱支撑整体，层高 133mm ，建筑总高 985mm 。结构受力体系为

3、两榀平面桁架，因此可以选平面结构进行内力计算。为简化计算，认 为基础底部为刚接；柱在节点处保持连续、刚接；横杆、斜杆与柱铰精彩文档实用标准文案接。2.2 荷载分析 ：已知荷载：模型顶部为 15Kg （ 150N ）的竖向荷载， 侧向最大加 5Kg （50N ）的冲击荷载。对于冲击荷载的计算，重物 G 从 10cm 处自由落体，可知其最大速 度为 V1= 2gh ，再由动量定理可得， Ft=mv ，F=m 2gh/t ，考虑 冲击 时间 为 0.25s ， 可得 F=28.3N ， 所 以得 出冲 击荷 载 为 F1=28.3+50=78.3N 。考虑冲击时绳子完全回弹则V2= V1= 2gh

4、， 所 以 的 F2= 2m 2gh/t= 56.6 ， 得 出 冲 击 荷 载 为 56.5+50=106.6 。综上所述，真实情况在两者之间，考虑安全因素 取 106.6N 。荷载分项系数和组合系数均取 1.0 。2.3 内力分析计算 ：2.3.1 截面性质分析：虽然柱子为渐变形柱子，但考虑安全因数，所 以按最小的截面进行验算。查资料知，白卡纸的弹性模量 E=1459MPa ，所以得柱的抗拉（压）刚度为 EA1=165009N ，抗弯 刚度 EI=1353074N 拉（压）杆的抗拉刚度为 EA2=73337N ， EI=249347N2.3.2 内力分析计算：采用清华大学开发的结构力学求解

5、器进行计算：其命令如下： 结点,1,0,0 结点,2,0,133 结点,3,0,266精彩文档实用标准文案结点,4,0,399结点,5,0,532 结点,6,0,665 结点,7,0,798 结点,8,150,798 结点,9,150,665 结点,10,150,532 结点,11,150,399 结点,12,150,266 结点,13,150,133 结点,14,150,0 结点支承 ,14,6,0,0,0,0 结点支承 ,1,6,0,0,0,0 单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,5,1,1,1,1,1

6、,1 单元,5,6,1,1,1,1,1,1 单元,6,7,1,1,1,1,1,1 单元,7,8,1,1,0,1,1,0 单元,8,9,1,1,1,1,1,1 单元,9,10,1,1,1,1,1,1精彩文档实用标准文案单元,10,11,1,1,1,1,1,1单元,11,12,1,1,1,1,1,1单元,12,13,1,1,1,1,1,1 单元,13,14,1,1,1,1,1,1 单元,2,13,1,1,0,1,1,0 单元,3,12,1,1,0,1,1,0 单元,4,11,1,1,0,1,1,0 单元,5,10,1,1,0,1,1,0 单元,6,9,1,1,0,1,1,0 单元,8,5,1,1,

7、0,1,1,0 单元,5,12,1,1,0,1,1,0 单元,12,1,1,1,0,1,1,0 结点荷载 ,7,1,37.5,-90 结点荷载 ,8,1,37.5,-90 结点荷载 ,8,-1,53.3,180 单元材料性质 ,19,21,73337,249347,0,0,-1 单元材料性质 ,1,6,165009,1353074,0,0,-1 单元材料性质 ,8,13,165009,1353074,0,0,-1 单元材料性质 ,7,7,73337,249347 73337,0,0,-12.4 内力计算数据表2.4.1杆端内力值 （ 乘子 = 1）杆端 2杆端 1精彩文档单元码轴力1 151.

8、635281-50.18527002 151.6352817.147321733 151.635281-7.769368494 151.635281-23.30733375 -37.5000000-11.54495976 -37.50000000.000000007 0.08680421 -0.000000008 -131.70924511.66162539 -131.70924523.105836410 -131.7092458.0911134111 -131.709245 -7.5448846212 -319.61635550.441941613 -319.616355107.910062

9、14 0.00390004 -0.0000000015 0.54322768-0.0000000016 0.00467124-0.0000000017 0.198939350.0000000018 0.00163469 -0.0000000019 108.155916-0.0000000020 -108.978819-0.0000000021 106.7459270.00000000精彩文档实用标准文案剪力 弯矩0.43497216-108.0365670.43107212-50.1852700-0.112155577.14732173-0.11682681-7.769368490.08843

10、890-23.30733370.08680421-11.5449597-0.000000000.000000000.087681390.000000000.0860467011.6616253-0.1128926523.1058364-0.117563898.091113410.43599117-7.544884620.4320911350.4419416-0.000000000.00000000-0.000000000.00000000-0.000000000.000000000.00000000-0.00000000-0.000000000.00000000-0.000000000.000

11、00000-0.000000000.000000000.00000000-0.00000000轴力 剪力151.635281151.635281151.635281151.635281-37.5000000-37.50000000.08680421-131.709245-131.709245-131.709245-131.709245-319.616355-319.6163550.003900040.543227680.004671240.198939350.00163469108.155916-108.978819106.7459270.434972160.43107212-0.112155

12、57-0.116826810.088438900.08680421-0.000000000.087681390.08604670-0.11289265-0.117563890.435991170.43209113-0.00000000-0.00000000-0.000000000.00000000-0.00000000-0.00000000-0.000000000.00000000弯矩实用标准文案2.4.2 位移计算杆端位移值 （ 乘子 = 1）杆端 1杆端 2竖直位移 - 转角单元码 u - 水平位移v - 竖直位移-转角u - 水平位移 v1 0.000000000.000000000.0

13、00000000.580141330.12222056-0.007776182 0.580141330.12222056-0.007776181.817494670.24444112-0.009891383 1.817494670.24444112-0.009891383.118831160.36666168-0.009921964 3.118831160.36666168-0.009921964.523091800.48888224-0.011449295 4.523091800.48888224-0.011449296.172569980.45865662-0.013162196 6.17

14、2569980.45865662-0.013162197.973451380.42843099-0.013729607 7.973451380.42843099-0.009122027.97362892-0.93987158-0.009122028 7.97362892-0.93987158-0.013732826.17257332-0.83371173-0.013159689 6.17257332-0.83371173-0.013159684.52349870-0.72755189-0.0114509510 4.52349870-0.72755189-0.011450953.11884072

15、-0.62139205-0.0099177011 3.11884072-0.62139205-0.009917701.81860576-0.51523220-0.0098908612 1.81860576-0.51523220-0.009890860.58014931-0.25761610-0.0077825813 0.58014931-0.25761610-0.007782580.000000000.000000000.0000000014 0.580141330.12222056-0.002532240.58014931-0.25761610-0.00253224精彩文档实用标准文案15

16、1.817494670.24444112-0.005064491.81860576-0.51523220-0.0050644916 3.118831160.36666168-0.006587023.11884072-0.62139205-0.0065870217 4.523091800.48888224-0.008109564.52349870-0.72755189-0.0081095618 6.172569980.45865662-0.008615796.17257332-0.83371173-0.0086157919 7.97362892-0.93987158-0.012140304.523091800.48888224-0.0121403020 4.523091800.48888224-0.009329271.81860576-0.51523220-0.0093292721 1.81860576-0.51523220-0.006016060.000000000.0