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《《论文_结构竞赛理论方案(定稿)》》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、附件一：封面XXX动力结构模型设计与制作方案设计二零一一年五月我们设计的高层抗震主体结构为传统的空间桁架式塔形结构,上小下大，整体造型简洁美观，受力均匀合理。遵循的是抗震的概ID念设计，三个基本原则：强柱弱梁、强剪弱弯、节点更强。从下到上逐渐收缩的塔形的构造在现实的建筑中比较常见，特别是在抗震和高层建筑中更常见，存在必有道理，塔形的构造可以在不减小自身刚度的同吋可以减少上部结构的自重，不仅在承受竖向力方面具有较好的优势，抵抗地震产生水平作用力吋，能起到一定的支撑作用，分散一部分水平荷载，由于口重本身较轻，所
2、以在抗震方面就更好，因为结构的抗震性能是跟结构本身的重量有关的，结构越重，抗震性能越差，所以本结构能尽可能地避免结构遭到动力荷载的破坏。同时为了减小加载时模型底部所受到的冲击，该结构层高分别设计为200mm,200mm,200mm,600mmo这样既可以做到降低整个结构的重心位置，使模型在受到水平惯性力作用吋，减小底部所产生的弯矩；又可以保证顶层不会因为层高过高而造成失稳破坏。整个模型均为为空间桁架结构，刚度较大，可以减小模型的侧向位移值，可以保证下而三层在受到水平动荷载时不遭到破坏，但是过大的刚度会对结构
3、的抗震带来不利的影响，考虑到这个，我们的桁架斜撑与斜撑之间均不设连接，让其自由活动，各自承担压力和拉力作用。这个结构的斜撑我们采用截面为2X6的杆件支座，除用来支持整体结构的竖向受力以外，还用以抵抗加载时所受到的水平动力作用。做交叉斜撑，保证了结构具有较好的稳定性，同时也可以利用杆件柔度较大的特点，在受到水平动力作用时，依靠杆件的形变和震动，吸收一部分能量，尽最大可能减少惯性力对模型产生的瞬间冲击。强柱弱梁的体现：柱子我们采用的是6X6的最粗的杆件制作,柱间支撑是为了减小柱了的长细比，以达到柱了更强的优势，
4、而相对的是梁我们采用的是2X6的杆件，相对而言比柱子较弱，但是也足以承担其竖向及水平荷载。强剪弱弯的体现：制作考虑的是所有杆件的抗剪破坏在抗弯破坏Z后才出现。节点更强的体现：节点处增加黏贴板，使所有节点都刚性连接,增加节点刚度。设计说明书1方案1.1结构选型该高层结构实物图见图l-lo本模型根据结构力学知识采用三角单元组合成的超静定结构。考虑到比赛中在随机一侧加水平动力荷载，在固定点均加15N重的祛码，我们对柱截面采用由四根柱加斜撑体系以承受荷载。采用截面为2X6mni的斜撑，节省材料并提供足够的抗弯刚度。
5、整体结构布置简洁，受力合理。图1-1实物图1・2结构尺寸图结构模型正面尺寸详见图1・2,本模型为对称结构，其他几个面尺寸相同。60OCDCUOOOJCDCDOJCDCDCUCDCDCUCDCDCUGDO图1-2结构尺寸图(单位：mm)2计算书2.1计算方法本计算模型采用通用有限元建筑结构分析和设计程序MIDAS/GEN进行分析计算和数据整理。2.2计算假定(1)柱下采用高强胶水粘牢，因此支座可以简化成固接;（2）梁、柱和撑的连接节点，也采用了较好的加强粘结措施，所以可视为刚接（从刚域效果而言，即使有少量转动
6、，考虑成刚接也是偏安全的，应力会偏大）；（3）木结构同时承受水平和竖向荷载的作用，故计算时梁柱和支撑均采用MIDAS/GEN中的空间一般梁单元；（4）整体模型按程序中的梁单元荷载（集屮类型）直接施加。底部的动荷载用底部剪力转换成各楼层的节点荷载。2.3材料力学性能模型制作材料为502胶水和木材（尺寸：长度1000mm,截有50mmxlmm>2mmx2mm>2mmx6mm、6mmx6mm；*性能参考值：顺纹弹性模量1.0xl04MPa,顺纹抗拉强度30Mpa）；固定模型的底板为400mmx400mrn木工板。
7、2.4各种静载工况下结构的强度和刚度计算每个楼层作用15N的竖向荷载，总共4个楼层。底部作用50〜100N的动荷载作用，第一次取50N,第二次取80N,第三次取1OONo假定这三次加载分别为工况1,工况2和工况3,具体含义如下：工况1——50N动荷载+60N竖向荷载工况2——80N动荷载+60N竖向荷载T况3——100N动荷载+60N竖向荷载2.4.2结构强度计算用MIDAS/GEN计算出各工况作用下结构各杆件的应力，取组合应力（轴力和弯矩共同作用）。a工况1:50N动荷载+60N竖向荷载由软件得出结构的最
8、大拉应力为87.30N/mm,最大压应力为87.30N/mm2,均小于木材的极限应力，故安全。b工况2：80N动荷载+60N竖向荷载得出结构的最大拉应力为139.68N/mm2,最大压应力为140.06N/mm2,均小于木材的极限应力，故安全。c工况3：100N动荷载+60N竖向荷载结构的最大拉应力为174.60N/mm2,最人压应力为175.07N/mm2,均小于木材的极限应力，故安全。2）杆件内力出于在竖向荷
