桁架模型计算书

土木工程系结构〔桁架〕模型设计计算书专业：土木工程组长姓名：成员姓名：指导教师：20目录设计任务书∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2结构计算书∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙42.1.设计说明∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4.模型设计要求∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4.设计理论假设∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙42.2结构选型及内力分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5材料性能及选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5.结构模型体系选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙62.3.方案分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙6.方案一∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙62.3.2.方案二∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2.4.方案比拟及截面调整∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18.最优方案确定∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18.截面调整∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙182.5.最优方案配料∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙202.6.模型综合分析及破坏预估∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙213.模型评价∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙224.参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙85.附录∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙81.设计任务书：1.1.参赛要求.各参赛队应独立设计、制作模型并完成加载试验，每位参赛者只允许参加一个队。竞赛期间不得任意换人，假设有参赛队员因特殊原因退出，那么缺人竞赛。.每个参赛队只能提交一份正式作品。各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，迟到或缺席者作为自动弃权处理。1.2.方案设计与理论分析要求.内容包括：设计说明书和计算书。设计说明书应包括对方案的结构选型进行说明；计算书应包括计算模型、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。.文本封面〔详见附件〕要求注明作品名称、参赛班级、指导老师、参赛学生姓名、学号；正文按设计说明书和计算书的顺序编排。除封面外，其余页面均不得出现任何有关参赛班级和个人的信息，否那么取消参赛资格。.参赛队必须提交方案设计与理论分析文本和电子文本一份，并标明参赛班级和作品名称；同时用A4纸打印一式两份，在规定时间交到竞赛组委会，逾期作自动放弃处理。1.3.设计制作要求1,3.1.在结构设计大赛组委会的安排下进行，组委会提供统一的制作材料，并在规定时间和地点由参赛学生独立制作模型。.模型制作材料为小木条、白乳胶、钉子等。不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否那么，一经查实，将直接取消其参赛资格。.模型为桁架结构，净跨为1m，高度不超过250mm，宽度为200mm〔一般为2榀相同的平面桁架横向连接而成〕，平面桁架可选择三角形、梯形或平行弦等形式。.为保证加载方式与理论分析一致，试验采用两点对称集中加载〔两加载点间距为300mm—400mm〕，故模型应配备相应的加载板，以便能按设计方式加载，并能在其上放置尺寸约为150mm×150mm的加载物。.模型制作完成后，由大赛组委会统一称重备案。1.4.加载步骤及要求.各参赛队按抽签顺序进行加载。参赛队员根据事先抽签的结果安放模型，将模型放置在大赛提供的试验台座上。.竖向静载试验。参赛队员自行在模型顶部放置的加载板上施加标有不同重量的加载物，试验采用分级加载，每一级荷载的恒载时间不得小于5秒，直至模型破坏，并取破坏前一级荷载值为该模型的极限承载能力。1.5.评审规那么及分值根据结构设计与理论分析、模型制作和加载试验三个方面进行评审，总分为100分。.方案设计与理论分析〔30分〕按设计说明书和计算书内容的完整性、准确性评分。.模型制作〔20分〕按模型制作工艺评分。以上2项均在加载前评毕。模型尺寸及材料不符合竞赛要求的，或参赛过程中有其他违规现象的将不进入加载试验阶段。.加载试验〔50分〕先按荷重比〔F=Q/W〕计算出各模型的相对分，其中Q代表模型所承受的最大竖向荷载〔N〕，W代表模型自重〔N〕；再将F值为最大〔记Fmax〕的模型定为总分值50分，其余模型的分数按〔总分值×F/Fmax〕计算。2.结构计算书：2.1.设计说明:.模型设计要求：2.1.1.1.模型制作材料为木条〔5mm*10mm；5mm*20mm；5mm*30mm〕，钉子和乳胶2.1.1.2.模型跨度1000mm，桁架面宽200mm，桁架最高点与最低点距离不大于250mm2.1.1.32.1.1.4.加载时，采用两点集中加载，加载间距为300mm~400mm.设计理论假设：2.1.22.1.2.2.计算结构极限承载力时，假设结构中的计算零杆和计算近似零杆2.1.2.3.内力计算时为方便内力图的绘制及数据的记录分析，假设单榀桁架一个节点所承受的集中荷载为，那么一榀桁架所承受的荷载为，桁架模型整体加载的荷载〔单位为“1”〕。.4.假设所提供木材的的密度为。.5.对单榀桁架计算时，暂不不考虑空间协同的影响。对空间整体稳定性讨论参考标准进行承载力折减。.6.单榀桁架理论计算，假设各杆件节点都为理想的铰接，即不考虑节点处弯矩的传递，节点影响在结构空间因素处考虑。.7.理论计算时忽略加载过程因加载不均造成的系统稳定性影响，综合分析时给予折减计算。2.2.结构材料及模型的选择.材料性能及选择：此次比赛选用材料为红樟松，查标准可知其树种强度等级为TCl3-B,其力学性质为：抗弯强度：顺纹抗压强度：顺纹抗拉强度：顺纹抗剪强度：弹性模量：使用材料的编号：截面选配编号对应表甲截面5mm*10mm甲复2截面10mm*10mm甲复3截面15mm*10mm乙截面5mm*20mm乙复2截面10mm*20mm乙复3截面15mm*20mm丙截面5mm*30mm丙复2截面15mm*30mm丙复3截面15mm*30mm注：〔1〕供选用的模型材料木条〔5mm*10mm；5mm*20mm；5mm*30mm〕，分别编号为甲、乙、丙；其它材料有钉子和乳胶。〔2〕为提高材料的性能，一局部杆件采用叠合木条，编号定义：“甲复2”指两根截面为“甲”的木条胶结在一起作为承载材料。材料选择原那么：木条作为模型材料，其力学性能特点是顺纹抗压性能良好，抗拉裂能力较差，抗剪能力差，抗弯一般。将木条成层粘贴可提高其抗拉压性能，多于与拉压内力比拟大的上悬杆及下悬杆。结构在内力计算时出现的零杆现象，取最小的甲为其制作材料，选材后对其进行内力分析。考虑荷重比的因素，对于结构的选择不一定取承载力最大的结构。复选截面时要参照结构的内力分布。.结构模型体系选择：桁架是由直杆在端部互相连续而成的格构式结构，主要承受横向荷载，整体体破坏形式，桁架中的杆件大局部情况下只承受轴心拉力或压力。《木结构设计手册》中规定，当上下弦均有荷载时应选用上、下节间一致的桁架。假设仅上弦有荷载时，那么应选用下弦扩大节间的形式为宜。因为减小下弦节间既能简化构造，又能节省材料。为加载方便，平面桁架形式选用梯形。理想桁架的结构特点：〔1〕所有点都为铰结点。〔2〕所有的外力在结点上。考虑到制作问题，下悬杆选用贯穿的连续杆。在结构形式分析的根底上，我们做了两组方案。2.3.方案分析：2.3.12.3.22.3.2.2.对所需杆件乙：〔18〕、〔19〕、〔12〕~〔15〕丙：〔16〕〔17〕丙复2：〔7〕~〔11〕丙复3：〔1〕~〔6〕〔按通长杆计算〕.3.组合取值分析：对进行多组数据组合，〔当结构趋于不合理，承载力及荷重比开始明显下降〕由结构力学求解器求得的数据分析可知：的取值越大，结构内力越小，结构极限承载力越大。在不考虑荷重比的前提下，结构最为合理。因此取组合作为以下结构分析的条件。2.3.2.4.内力计算：〔使用力学结构求解器，所需程序见附录一当时，加载结果：图图图由内力分析可知，结构中的零杆和计算近似零杆数目比例较大，结构受力不均，造成杆件浪费，对原结构进行优化。2.3调整节点8、11的高度，以减少零杆数目。选取进行内力分析：图图图与初选结构相比，此方案受力比拟合理。2.3.2.6通过内力分析可知，杆〔18〕、〔19〕、〔12〕、〔13〕近似为零杆，将其调整为甲，杆〔14〕~〔17〕内力较小，调整为乙，其余杆件不变。配料如下：甲:〔18〕、〔19〕、〔12〕、〔13〕乙：〔14〕~〔17〕丙复2:〔7〕~〔11〕丙复3:〔1〕~〔6〕2.3.图图图截面调整后，内力分布变化不大，截面调整比拟合理。当〔〕变化时，根据杆件的承载能力及荷重比验算可分析得出最优解。2.3对结构内力分析可知：〔1〕~〔6〕为拉弯杆件；〔7〕~〔11〕、〔16〕、〔17〕为轴压杆件；〔14〕、〔15〕为轴拉杆件；〔18〕、〔19〕、〔12〕、〔13〕为零杆或近似零杆。取半部结构〔杆〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔7〕、〔8〕、〔9〕、〔12〕、〔14〕、〔16〕、〔18〕〕，进行承载力分析：.8.1.拉弯杆件〔1〕、〔2〕、〔3〕验算：拉弯构件的承载能力，由《木结构设计标准》可知，应按下式验算：()式中N、M——轴向拉力设计值(N)、弯矩设计值(N·mm)；An、Wn——按《木结构设计标准》第条计算的构件净截面面积(mm2)、净截面抵抗矩(mm3)；ft、fm——木材顺纹抗拉强度设计值、抗弯强度设计值(N/mm2)。设，将式()变形可得值由内力图确定。.8.2.轴压杆件〔7〕~〔9〕、〔16〕验算：轴心受压构件的承载能力，由《木结构设计标准》可知，应按以下公式验算：1按强度验算(-1)2按稳定验算(5.1.2式中fc——木材顺纹抗压强度设计值(N/mm2)；N——轴心受压构件压力设计值(N)；An——受压构件的净截面面积(mm2)；SA0——受压构件截面的计算面积(mm2)，〔无缺口时，取A0=A〕φ——轴心受压构件稳定系数〔经验算，结构内杆件均λ≤91〕树种强度等级为TCl3-B当λ≤91时(-3)当λ>91时〔-4〕λ——构件的长细比由上述推导可得：.8.3.〔14〕、〔15〕轴拉杆件验算：轴心受拉构件的承载能力，由《木结构设计标准》可知，应按以下公式验算：轴心受拉构件的承载能力，应按下式验算：()式中ft——木材顺纹抗拉强度设计值(N/mm2)；N——轴心受拉构件拉力设计值(N)；An——受拉构件的净截面面积(mm2)。计算An时应扣除分布在150mm长度上的缺孔投影面积。由上述公式可得：.8.4.杆件抗剪验算：受弯构件的抗剪承载能力，由《木结构设计标准》可知，应按下式验算：()式中fv——木材顺纹抗剪强度设计值(N/mm2)；V——受弯构件剪力设计值(N)，按本标准第条确定；I——构件的全截面惯性矩(mm4)；b——构件的截面宽度(mm)；S——剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩(mm3)由上述公式推导可得：对上述条件综合分析：仅由材料截面特性决定的承载力指标有：轴心抗压承载力强度验算，轴心抗拉承载力验算，弯曲强度验算〔本结构没有用到，所以计算书中并未给出其计算方法，仅以表格形式给出极限数值〕，这些指标计算以excel表格运算给出：所用材料压强，拉强，弯强，剪强表编号宽(mm)高(mm)轴心受拉

强度--N(N)轴心受压

强度--N(N)受弯强度--M〔N/mm^2〕抗剪强度--V(N)甲5104005001083.33266.67乙52080010004333.33533.33丙530120015009750.00800.00甲复2101080010002166.67533.33甲复31510120015003250.00800.00乙复21020160020008666.671066.67乙复315202400300013000.001600.00丙复210302400300019500.001600.00丙复315303600450029250.002400.00调整，由125mm以5mm递增至250mm，按承载力验算，确定最大承载和最大荷重比方案〔确定计算过程详见excel表格，附录三——附表1〕图〔1〕2.3.2.9.由图〔1〕曲线变化趋势及附录三——附表1数据分析可知，当时，承载力与荷重比都取得最大值，为最优方案，方案图为：最大承载力.方案二：2.3.32.3.3.2.对所需杆件甲:〔15〕~〔18〕乙：〔11〕~〔14〕丙复2:〔5〕~〔10〕丙复3:〔1〕~〔4〕〔按通长杆计算〕.3.内力计算：〔使用力学结构求解器，所需程序见附表二〕时，加载结果：〔由方案一可知，剪切控制条件对杆件整体承载力根本没有影响，方案二中不进行抗剪验算〕图图2.3.3.4.由方案一可知，当〔〕变化时，结构的内力分布会发生变化，根据杆件的承载能力及荷重比验算可分析得出最优解。方案二与方案一相比，结构的内力分布情况比拟均匀，但荷重比相对较小。故对该结构进行优化。优化方案一：将〔17〕，〔18〕杆去掉，连接3、9节点作为〔17〕杆，内力图：图图优化方案二：将原图做进一步优化，杆件布置如以下图：内力图：图。图优化方案三：在优化方案二根底上，去掉杆〔17〕，内力图：图图对以上优化方案比拟得出：内力分布方面：三个方案的内力分布根本相同。荷重比方面：优化方案三的荷重比明显大于方案一与方案二。综上所述，优化方案三的结构比拟合理。取优化方案三为方案二的最优方案，配料如下：甲:〔15〕〔16〕乙：〔11〕~〔14〕丙复2:〔5〕~〔10〕丙复3:〔1〕~〔4〕〔按通长杆计算〕2.3.对结构内力分析可知：〔1〕~〔4〕为拉弯杆件；〔5〕~〔10〕、〔12〕、〔14〕为轴压杆件；〔11〕、〔13〕为轴拉杆件；〔15〕、〔16〕为零杆或近似零杆。取半部结构〔杆〔1〕、〔2〕、〔5〕、〔6〕、〔7〕、〔11〕、〔12〕、〔15〕〕，进行承载力验算，参照“2.3.2.8.承载力验算”，验算结果由excel表格形式〔附录三——附表2调整，由125mm以5mm递增至250mm，按承载力验算，确定最大承载和最大荷重比方案〔计算过程详见excel表格，附录三——附表2〕图〔2〕2.3.由图〔2〕曲线变化趋势及附录三——附表2数据分析可知，当时，承载力与荷重比都取得最大值，为最优方案，方案图为：最大承载力2.4.方案比拟及截面调整：.最优方案确定：从承载力角度比拟，方案一的最优方案比方案二的最优方案高28N，承载能力根本相同；从荷重比角度比拟，方案二的最优方案高于方案一。加载试验最终结果由荷重比控制，那么方案二的最优方案优于方案一，最优方案为方案二的最优方案。对最优方案的承载力数据〔详见附录三——附表2〕分析可知，最承载力验算中起主要控制作用的杆件为杆〔5〕〔10〕的轴向压力，其次为杆〔11〕〔13〕的轴向拉力。再次为杆〔6〕〔9〕的轴向压力。为加大结构的承载力，对结构截面尺寸进一步调整。.截面调整：.1.将杆〔5〕〔10〕〔6〕〔9〕调为丙复3，〔11〕〔13〕调整为丙，参照“.8.承载力验算”进行验算，验算结果由excel表格形式〔附录三——附表3〕给出。图〔3〕当时，，荷重比及承载力均取到最大值，但有数据分析可知，变化时，轴压杆杆〔7〕〔8〕起控制作用，致使最优高度变为。所以在以上调整根底上再做调整。.2.将杆〔7〕、〔8〕，调整为丙复3，参照“2.3.2.8.承载力验算”进行验算，验算结果由excel表格形式〔附录三——附表4〕给出。配料如下：甲:〔15〕、〔16〕乙：〔12〕、〔14〕丙:〔11〕、〔13〕丙复3:〔1〕~〔10〕图〔4〕由图〔4〕曲线变化趋势及附录三——附表4数据可知：当时，当时，综合分析：荷重比为首要控制条件，那么当时方案为最优解。方案图为：2.5.最优方案配料配料如下：甲:〔15〕、〔16〕乙：〔12〕、〔14〕丙:〔11〕、〔13〕丙复3:〔1〕~〔10〕空间横向支撑杆件：两榀桁架间距为200mm，为下料制作方便，桁架间的支撑统一采用材料乙。支撑布置形式如以下图：考虑到桁架失稳易发生在两翼〔平面图〔5〕〔6〕〔9〕〔10〕处〕，宜在此处布置多道支撑；顶部跨度较大，在顶部布置人字形构造支撑；为防止节点处失稳，需在各节点处布置一道支撑；底部为大跨度连续梁，在节间〔1〕〔4〕处分别两道水平支撑。空间协同作用的影响，以承载力折减表达。2.6.模型综合分析及破坏预估通过相关资料及网上桁架加载试验视频分析可得出：在桁架加载试验中，桁架最后破坏一般不是由个别杆件压坏而破坏，往往是整体失稳引起节点处破坏，导致整个桁架被压坏。所以在理论计算的根底上要考虑以下几方面因素引起的桁架破坏。.制作尺寸偏差引起的初始应力影响。对于静定桁架，尺寸偏差不会引起初始应力，但会引起内力重新分布，可能会使结构因受力不均而引起破坏；而对于超静定结构，制作尺寸偏差对结构的承载影响更大，初始应力会使结构在未到达极限承载力前出现破坏。对于本组结构，考虑制作尺寸偏差，给予承载力折减考虑。.节点处制作不牢固对结构承载的影响。本结构在理论计算时对大局部节点采用铰接处理，以此计算忽略了结构实际节点传来的弯矩影响。在杆件中实际干端弯矩对结构破起了一定作用，由于弯矩很小那么影响不大。当杆件将要到达破坏临界状态时，杆端存在的弯矩将会使它比别的截面更容易出现破坏现象。因此，对节点处弯矩因素不考虑折减，但要考虑节点处更容易破坏。节点处不牢固那么更容易使结构发生破坏，所以要对节点处进行加固处理。.加载不标准引起的结构整体失稳破坏。当结构承载到达一定程度时，微小扰动会造成构件整体失稳破坏。对于本结构〔对称结构〕，加载时出现的荷载不均或加载过急引起的冲击力会引起结构失稳，提前出现破坏。考虑此因素给予折减考虑。.对于材料力学性质不统一引起的结构承载力下降影响。结构中同种受力性质杆件刚度不均会造成结构受力不均，所以要防止出现此种情况，对材料要严格把关。.桁架的空间协同作用对结构承载力的影响。两榀桁架通过支撑搭接在一起，由于各种因素综合影响，搭接处会出现集中力作用，使得桁架承载力降低，从而造成结构提前破坏。综合上述分析，参照有关资料，对本模型实际承载力折减系数取为，那么本模型的预估承载力为：预估破坏截面：经理论计算可知，最优方案的承载力控制杆为〔2〕〔3〕，那么估计结构在2或4节点处发生破坏。3.模型评价：3.1.本模型设计基于加载间距为400mm，桁架最高点与最低点距离250mm。这样取值只考虑到结构承载力为最大，而未考虑结构荷重比的影响。3.2.利用结构求解器求解，具有求值快速、方便的特点，但因为其不能求解含未知参量的结构，所以造本钱结构分析时只能以5mm〔为制作模型方便〕为单位进行变化，去寻找最优解的大致区间。最终可能会造成求解的一定偏差，不过对最终结果影响不大。3.3.建议采用手算方式进行结构计算，这样可取到精确的最优解，但实际操作所耗时间过长，对于短时间计算并不现实，所以本组模型采用试算求解法。3.4.本队对模型数据处理时发现，同种受力性质杆件〔除去近似零杆〕选取的材料刚度越接近，结构受力越合理。可按此规律对本结构继续进行优化。4.参考文献1、《木结构设计标准》GB50005—20032、《结构力学》高等教育出版社3、《建筑结构构件设计》中国建材工业出版社5.附录附录一：方案一程序源码〔结构力学求解器〕变量定义,h=250,a=400,l=150结点,1,0,0结点,2,1000/4-a/4,0结点,3,1000/2-a/2,0结点,4,500,0结点,5,500+a/2,0结点,6,3000/4+a/4,0结点,7,1000,0结点生成,1,6,2,2,1,0,l结点生成,1,5,6,6,1,0,l结点生成,1,6,3,3,1,0,h结点生成,1,5,5,5,1,0,h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,4,5,1,1,1,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,1单元,6,7,1,1,1,1,1,1单元,1,8,1,1,0,1,1,0单元,8,9,1,1,0,1,1,0单元,9,10,1,1,0,1,1,0单元,10,11,1,1,0,1,1,0单元,11,7,1,1,0,1,1,0单元,2,8,1,1,0,1,1,0单元,6,11,1,1,0,1,1,0单元,3,8,1,1,0,1,1,0单元,5,11,1,1,0,1,1,0单元,3,9,1,1,0,1,1,0单元,5,10,1,1,0,1,1,0单元,4,9,1,1,0,1,1,0单元,4,10,1,1,0,1,1,0结点支承,7,2,0,0,0结点支承,1,1,0,0变量定义,E=9000,A1=5*10,A2=5*20,A3=5*30单元材料性质,1,6,E*A3*3,E*33750,0,0,-1单元材料性质,7,11,E*A3*2,E*22500,0,0,-1单元材料性质,14,17,E*A2,E*3333.33,0,0,-1单元材料性质,12,13,E*A1,E*416.66,0,0,-1单元材料性质,18,19,E*A1,E*416.66,0,0,-1尺寸线,1,50,50,9.6,.5,0.5,0,-150.8233,1000mm,1000,-150.8233尺寸线,1,50,50,13,.5,0.5,500-a/2,414.6823,a,1000/2+a/2,414.6823尺寸线,1,50,50,9.6,.5,0.5,1140.3790,0,h1,1140.3790,l尺寸线,1,50,50,9.6,.5,0.5,1140.3790,l,h2,1140.3790,h结点荷载,9,1,50,-90结点荷载,10,1,50,-90文本,220,365.5528,P/2,1,0,12文本,720,365.5528,P/2,1,0,12注：方案一的最优方案程序只在该程序上稍作改动，在此不在提该改程序。附录二：