北京交通大学B组赛题(结构方向)

团队：超筑陆战队作品：草原望丘我们的团队由六个人组成，除一人为我校建筑与艺术学院外，其余都为土木建筑工程学院的，我们的队员们学习能力突出，善于沟通，大家优势互补，团结合作成为了我们团队的核心竞争力。我们团队的理念就是“超越自我，追求卓越”。我们就是——超筑陆战队。目录建筑设计结构设计经济分析总结经济分析建筑设计建筑立意建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计建筑设计东立面图北立面图建筑设计目录建筑设计结构设计经济分析总结经济分析结构设计结构设计1235412345结构选型结构建模计算分析结构特色总结结构选型最终选定方案网壳大跨网壳柱网支撑柱网支撑柱网框架从杆件的受力上来看，网壳结构绝大多数杆件都处于轴向力作用，杆件的设计应以主要承受轴向力为最优设计；其次，网壳结构自重更轻，考虑到用钢量，网壳结构也更好。所以，本项工程屋顶结构优先选用网壳结构。结构建模•本设计采用双层肋环形交叉桁架球面网壳的形式。双层肋环形交叉桁架球面网壳结构的受力特点：该结构受力合理，传力路径明确。杆件按规律布置，纵向弦杆的内力很少，结构受力以拱的作用为主，网壳中内力分布比较均匀，传力路线短。主体结构模型建立结构建模•确定尺寸：壳体跨度为72米，高度为18米，8环横肋，24纵向桁，屋面上的网壳杆件最长杆长9.398m，最短杆件杆长1.000米；双层壳面之间距离为2.000米。采用3D3S软件建立几何模型.尺寸确定结构建模柱网布置图结构建模周围柱网网架建模结构建模模型组合计算分析分析

荷载设置完后通过3D3S软件进行分析计算并以钢结构规范为依据进行设计与计算，检查各杆件是否满足要求。同时选出各受力比较大的，相对比较危险的杆件进行强度，刚度（位移）及稳定性等的验算。再进行结构优化直至满足受力条件。计算分析结构计算荷载（工况）稳定性承载力（强度）变形（刚度）计算分析其它荷载

地震作用

规范：

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）

地震烈度：7度(0.10g)

水平地震影响系数最大值：0.08

计算振型数：9

建筑结构阻尼比：0.040

特征周期值：0.35

地震影响：

多遇地震

场地类别：

Ⅱ类

地震分组：

第一组

周期折减系数：1.00

地震力计算方法：振型分解法正常使用极限状态由《建筑结构荷载规范》GB50009—2012得：对于标准组合，荷载效应的组合值为：计算分析荷载组合工况计算分析过程考虑了基本荷载工况下的以下组合：对于承载能力极限状态（不考虑地震作用）：1.1×（1.2×恒载＋1.4×活荷载）1.1×（1.35×恒载＋1.4×0.6×活荷载）1.1×（1.2×恒载＋1.4×活荷载＋1.4×0.6×正温）1.1×（1.2×恒载＋1.4×活荷载＋1.4×0.6×负温）1.1×（1.0×恒载＋1.4×风荷载）（考虑风吸力的作用）1.1×（1.2×恒载＋1.4×风荷载＋1.4×0.6×正温）1.1×（1.2×恒载＋1.4×活荷载＋1.4×0.6×温(+30C)）1.1×（1.2×恒载＋1.4×0.6×风荷载＋1.4×温(+30C)）1.1×（1.0×恒载＋1.4×风荷载＋1.4×0.6×活荷载＋1.4×0.6×正温）对于承载能力极限状态（考虑地震作用）：1.2×恒载＋1.3×竖向地震1.1×（1.2×恒载＋1.4×活荷载＋1.4×0.6×温(+30C)＋1.3×0.6×竖向地震作用）对于正常使用极限状态：1.0×恒载＋0.6×风荷载＋0.6×活荷载＋0.6×正温1.0×恒载＋0.6×风荷载＋0.6×活荷载＋0.6×负温计算分析计算分析最大应力分布及最大变形分布都满足基本要求。计算分析计算简图计算分析主体结构主要支座节点分析球形铰支座优点

可万向承载,即可承受压力,拔力和任意方向的剪力。

可万向转动,以释放任意方向的弯距。

结构特色结构简化结构特色动态演示目录建筑设计经济分析总结建筑设计结构设计总结本设计结构的设计从最不利荷载组合的角度出发，利用3D3S对整个模型进行受力分析。并将主体部分与附属部分都通过利用软件计算分析，这样的结构体系的自振周期长，基频小，刚度大，整体性好，能够满足荷载要求；在计算分析中还可以看出，结构的变形很小，几乎看不出来，这也满足规范中确定的唯一限值。不管在受力上，还是在位移上，都满足了传力路经清晰、受力合理和小位移的要求。在另一方面，本设计选取的结构在结构选型上，采用了轴向受力，立体结构和双向受力、承压。满足结构选型中要求的：1、轴向受力优于横向受弯，轴向受拉优于轴向受压；2、立体结构优于平面结构；3、多向受力(空间结构)优于单向受力(平面结构与立体结构)。经济分析钢用量统计序号截面材性根数总长(M)重量(Kg)1Z300x180x8x91-Q345735.001510.02φ165x4.51-Q345996430080.06535779.13大通350x200x6x81-Q34514140.005719.24柱280x140x4x61-Q34515.00108.0

总重：543116Kg经济分析1采用截面Z300x180x8x9材性1-Q345的单元共有7根(单元号长度M)2采用截面φ165x4.5材性1-Q345的单元共有9964根(单元号长度M)3采用截面大通350x200x6x8材性1-Q345的单元共有14根(单元号长度M)：4采用截面柱280x140x4x6材性1-Q345的单元共有1根(单元号长度M)经济分析混凝土用量统计

序号截面材性根数总长(M)重量(Kg)11000x10002-C4090980.002450000.0

总重：2450000Kg采用截面1000x1000材性2-C40的单元共有90根(单元号长度M)目录建筑设计经济分析总结