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1、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
2、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
3、杆、斜杆与柱铰接。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，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
4、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,
5、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,4,5,1,1,1,1,1,1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
6、,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,8,5,1,1,0,1,1,0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
7、,-1单元材料性质,8,13,165009,1353074,0,0,-1单元材料性质,7,7,73337,24934773337,0,0,-12.4内力计算数据表2.4.1杆端内力值(乘子=1)--------------------------------------------------------------------------------------------杆端1杆端2-----------------------------------------------
