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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
2、,减少水平力作用下侧向变形;平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;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口下而上逐渐减小(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、斜杆与柱较接。从而在一定程度上满足了设计耍求。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
3、受力体系为两棍平面桁架,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;横杆、斜杆与柱较接。2.2荷载分析:己知荷载: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Vl=J2gh,再由动量定理可得,Ft=mv,F=mV2gh/t,考虑冲击时间为0.25s,襦F=28.3N,所以得出冲击荷载为Fl=28.3+50=78.3No考虑冲击时绳子完全回弹则V2二一VI二一V2gh,所以的F2
4、=-2mV2gh/t=-56.6,得出冲击荷载为56.5+50=106.6O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l.Oo2.3内力分析计算:231截而性质分析: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,口卡纸的弹性模量E=1459MPa,所以得柱的抗拉(压)刚度为EAl=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
5、: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,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
6、,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,12,13,1,1,1,1,1,1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
7、,1,1,0单元,&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,-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
8、力值(乘子二1)杆端1杆端2单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩1151.6352810.43497216-108.036567151.6352810.43497216-50.18527002151.6352810.13107212-50.1852700151.6352810.431072127.147321733151.