结构设计说明书模板

西南科技大学第十五届结构设计竞赛(建工组)渡槽支承系统结构模型设计及制作方案设计说明书作品名称 驻华而参赛编号 001参赛队员 张三李四王提交类型 终稿二○一八年四月0摘要我国是一个水资源短缺的国家,且水资源时空分布不均匀。总体来看，时间上，夏秋多、冬春少；空间上，南方多、北方少。在这种情况下，我国利用空间渡槽支承系统结构架起了输水管道,将南方相对充沛的水资源运往北方,这是我国解决水资源匮乏问题的方法之一.AB,,可灵活应变输水管长度不均,最后一段自然弯曲角度大等问题。模型整体均利用竹皮良好确定了具有较佳荷重比的模型。本计算书主要从结构方案、结构建模及受荷分析、节点构造、模型制作Midascivil对模型进行了静力分析,功抵御竞赛给定的静载作用。关键词：渡槽支承系统静力分析Midascivil分析1目录摘要 0第一章设计说明 01.1作品简介 01。2设计思路 11.3结构选型 3第二章节点构造 72。1杆件拼接连接 7背索与柱节点的连接 7桥面拉索与背索的连接 8柱脚节点以及固定 82。5背索固定 92.6材料截面选择 9第三章总结与感悟 132第一章设计说明作品简介此次结构设计大赛模型为渡槽支承系统结构模型，采用竹质材料制作完成，6。5m模型。模型可分段可整体，至少需要一个1050mm20s，最后排出所有水。模型柱子与承台板通过螺钉固定在承台板上.其中，输水管与输水装置、502胶水完成。50kg荷载为前提，以承受均布荷载作用下所产生的弯曲、剪切、扭转效应。同时根据赛题规则,要充分考虑结构自重以及刚度，在保证结构正常使50kg荷载和达到更大的极限承载能力极限状态，以及保证模型,同时查阅了桥梁受均布竖考虑多方面因素，最终采用此方案。桥跨部分：整个桥为张弦式结构桥,整体跨度为1040mm。桥分4跨，上弦4mm*0。35mm6mm*0.55mm在满足强度要求的情况下,使用双层拉条防止构件因材料离散性在节点处破坏。桥两端搁置在柱上，柱采用鱼腹式格构柱,基本满足结构刚度及稳定性要求。背5mm*0。55mm供桥向外拉力，抵抗水流对桥不利荷载。格构柱支撑结构,多跨支撑结构桥墩为两个“V"型门架和一个格构柱，其连续高度为320mm、310mm、300mm及295mm、285mm、275mm，桥面为两条7mm*0.35mm.3mm＊00拉条连接，增强模型整体性.“V"型门架柱子采用0.35mm厚竹皮制作成的6mm*7mm2mm*2mm竹条,2mm*035mm拉条,270mm、260mm、250mm。1。2设计思路1设计思路此次结构设计竞赛要求设计的模型为渡槽支承结构,制作材料为本色复压竹皮及竹条.根据题目要求，在满足高差要求、输水效率、指定水流路径点，结构内即可，这就给我们的方案设计提供了空间，我们的设计思路如下：确保主体结构强度与稳定性,保证结构正常使用极限状态根据本次比赛的评分规则，结构首先应能承受50kg加载和不整体失稳，故在制作时注重结构的整体性和对称性的精确度与锚固可靠性.优化结构强度、刚度分布,,张弦式桥梁竖向承载力比较好，只是安装时给拉条施加的预应力效果会影响承载力。平面外设置拉条，提高结构抗侧刚度,条的一松一紧，有效抵抗扭矩防止节点脱开.11。2.2方案演化.通过高度逐渐降低的连续梁桥将输送水流.因此，接下来我们将着重考虑结构的刚度、构件我们的结构模型设计方案经过了如下的演化过程，最终形成参赛方案。图1方案演化图确保主体结构的强度和稳定性,使用张弦式桥梁,并且采用较大的截面和整体截面，下面采用中薄双层6mm×0.55mm作为提供支撑力的主要构件.普通跨度处为保证多跨支撑的强度，在跨中我们增设一个格构柱来降低跨中挠度，提高输水效率。（2)协调各截面刚度分布会受弯破坏。(3）设计抗扭构造措施2由于模型（特别是最大跨度的桥梁），跨度大,高度高，在水流冲击作用下,防止输水管转角冲击对两侧模型产生不利影响.(4）最大限度减小模型自重6*0。55的中薄双4＊0。35,5*0。55的中薄双层拉条。多跨12007*0.3513008＊0。35，7*035,2＊2竹条制作.该模妥.结构竖向承载力、整体稳定性、抗扭能力也都得到保证。1。3结构选型1。3.1模型结构选择本要求：（1)模型长度应符合自然管长6.5m,且需经过AB两灌溉点;模型不发生整体垮塌（不能损坏)90％；(3）满足现场制作和装载时，使用规定工具能达到的拼装精度，且制作工序不过于复杂,尤其是要便于安装防止安装超时。在对多种结构形式的模型测试和分析中,得出以下结论：多跨桁架桥：优点：强度大，稳定性高，模型形变小，输水效率高。缺点：自重大,制作工艺复杂，模型节点过多不利于处理，.多跨张弦桥：优点：制作工艺简单，输水效率高,强度满足荷载要求。缺点：自重较大,稳定性较差，拉条因材料离散性易发生断裂.3单跨张弦桥+多个四角支撑结构:优点：制作工艺简单,安装效率高，输水效率高,强度满足荷载要求。缺点：自重较大，与承台板连接节点未直接连接易发生滑动。单跨张弦桥+多塔张拉式结构+多个单立柱优点：制作工艺简单,输水效率高,自重小,强度大，稳定性较好.缺点：安装较复杂，桥柱受弯矩较大，易发生破坏。经过多次实验,理论分析，软件模拟,我们最终选择了第四种结构形式并进行优化我们得到模型形式如下图:图2模型整体实物图41。3.2模型结构图图错误!未定义书签。桥梁尺寸图图错误!未定义书签。多跨支撑结构尺寸图图3格构柱尺寸图52。1杆件拼接连接

第二章节点构造杆件在打印出来的图纸上进行组装拼接，以达到足够的精确度，降低模型受到的手工因素影响，在这个制作过程中，精确度要求最高的是柱子的底端倾角，另外一个就是格构柱的拼接精确度问题，我们通过拉条对有些存在手工误差的杆件进行调整精确度，达到横平竖直的模型效果。图错!未定义书签。格构柱节点 图4柱底端倾角背索与柱节点的连接为保证加载过程中柱的稳定性,在柱上节点处各连接一根拉条作为背索固定3—5mm在加载过程中不会被拉脱。图错误!未定义书签。背索与柱节点6桥面拉索与背索的连接,在背索与柱节点处首502用一片竹皮粘接桥面拉索与背索.图5桥面拉索与背索连接处理柱脚节点以及固定将柱脚卡进入小片，最后用螺钉固定在承台板上。图6柱脚处理以及固定72。5背索固定502粘接两层顺纹竹皮和一层逆纹竹皮,保证孔壁在各方向上的承压能力.2。6材料截面选择

图错误!未定义书签。背索固定本次比赛提供了丰富的竹材原料-—表错误!未定义书签。材料规格表竹材规格1250mm×430mm×0.50mm竹皮 1250mm×430mm×0.35mm1250mm×430mm×0。900mm×6mm×1mm竹条 900mm×2mm×2mm900mm×3mm×3mm经过实际实验,理论计算，模型的构建截面形式与模型材料表如下:表错误!未定义书签。构件截面形式8截面规格 截面尺寸 截面实体效果图SB3×3H6×6。7×0。35×0.35T6×6。35×0.35TP6×67×035×0。35×3.18×0.35L3×0.2L6×0.2表下料长度序号 构件材料 截面规格 下料长度 数量912345678910竹条111213141516171820212223242526 竹皮27282930

SB2*23104285427043104285427042604250476470469460403543262942762241961741010350433046013622345234023132125024304410237027004TP6＊7＊0.3535351031L6＊0。351200232L6＊0.21200233L5*0.35550434L5*0。2550435L4＊0.351200236L3*0.3512501378002538L2＊0.35420131第三章总结与感悟随着人类的各种活动，水资源环境明显恶化，全球目前有14％以上的水体约5 1012m3受到污染.水资源短缺已成为全球性的问题在亚洲有60%的地区缺水;在非洲连年干旱有85％的地区缺水，缺水已直接威胁到了生存；美洲、欧洲出现用水紧张的现象,现今全球有80多个国家正面临着水资源不足，俄罗斯、加拿大也受到威胁，16％的城市人口缺水，约12亿人严重缺少饮用水，在发展中国家约有10亿多人达不到安全用水，所以合理利用水资源是当代的热门话题。本次竞赛的模型是渡槽支承系统结构，而在众多渡槽支承系统结构中，连续梁形式已经成为了主要形式.在将赛题进行分析之后我们做出了方案的主要构想以及主要方向.,,做出了一种最直接简单的“张弦式桥梁+了几十次的尝试，我们终于得到了满意的