发布时间 : 星期六 文章浙江省第五届大学生结构设计大赛计算书(一等奖)更新完毕开始阅读097e5d81a2116c175f0e7cd184254b35eefd1ae0
“千年龟壳”屋盖结构模型设计方案
学院名称 XXXXXXXXXX 专业名称 土木工程 学生姓名 XXX 、 XXX 、 XXXX 指导老师 XXXXXXXXXXXXX 联系电话 XXXXXXXX
浙江省大学生结构设计竞赛组委会
二OO六 年 十 月
一、设计说明书
根据竞赛规则要求，我们从模型的用材特性、加载形式和制作方便程度等方面出发，采用社会上收集的易拉罐罐体、用改性丙烯酸酯胶作为粘结剂，精心设计制作了“千年龟壳”屋盖模型。刚与柔的完美结合是这个模型的最大特点。
1、结构体系
主体为张弦梁的结构体系：屋面板和方型梁的组合，作为张弦梁的压弯系统，承担结构的整体受弯、受压和抗剪；单根铝片作为张弦梁的受拉系统，承担下部拉力；方型薄壁杆作为张弦梁的中间撑杆，协调上述两者共同工作，承受压力。
2、截面选择
用U型加两侧翼缘和面板黏结组成完整的箱型截面，让屋面板参与整体受力，产生蒙皮效应；铝条抗拉能力强，因此采用简单的“一”字型截面；撑杆受压，采用方型既有利于稳定，又有利于与上部箱型梁的紧密连接。
3、节点设计
支座处：采用封闭箱型局部加固端部，保证能承受较大的支座反力；采用双层材料在梁底夹住铝条，保证铝条不因受拉而产生支座处突然脱开。
加载处：将连接拉环的铝条，从方型薄壁撑杆中穿过后，直接粘贴于方型梁顶，加载时荷载通过拉环和铝条直接作用于梁上。合理的模拟了现实中张弦梁的工作状态。
4、制作处理
在制作过程中使模型整体向上微拱，使梁尽可能受压力而少受弯，有利于梁的稳定和减少挠度。
5、设计假定
（1）材质连续，均匀；
（2）梁与梁之间结点为刚结；梁与撑杆之间的连接为铰结；撑杆与下部拉条之间为铰结；屋盖支座为简支；
（3）屋盖本身质量不计；加载时，荷载以集中力的形式作用在指定的九个节点处。
（4）杆件计算时采用钢结构的计算模式；
根据以上假定，通过结构力学求解器建立计算模型，所得的内力和位移作为构件设计的依据。
二、方案图
1．模型结构图
“千年龟壳”效果图
“千年龟壳”仰视图
模型实物图
2．结构整体布置图
1a12a21a3节点7节点8Z7Z8Z9节点5节点6bZ4Z5Z6左视图(1-1)Z1Z2Z3节点4节点3节点1节点21
2仰视图1左视图(2-2)