结构计算书 汇总.doc

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1、结构大赛计算书抗震房屋结构模型设计方案姓名：王文辉（)姓名：李玉（）姓名：章慕雪（）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方面出发，采用大赛组委会提供的桐木作为结构原材料，乳胶作为粘结剂，精心设计制作了该两层房屋结构模型。1、结构体系主体为简支梁结构体系：屋面板和方型梁的组合，作为简支梁的压弯系统，承担结构的整体受弯、受压和抗剪；小截面狭长条承担下部拉力；上述两者共同工作，承受压力。2、节点设计支座处：根据抗震的需要，各节点均使用销加固，以提高节点处的强度和稳定性。加载处：通过对

2、屋底板支撑点位置的选择使载荷均匀分布在梁上，以提高结构的抗弯性。3、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。且在结构制作完成后，在结构的表面刷上一层薄薄的乳胶，这样既可以增加材料的抗弯性能，还可以使材料本身的一些缺陷、小裂纹等粘和起来，避免其成为应力集中点，或周期载荷的破坏起始点。4、设计假定（1）桐木材质连续，均匀；（2）梁与梁之间结点为刚结；房屋与加载台之间的连接视为固定端；（3）房屋本身质量不计；加载时，荷载以集中力和均布载荷的形式作用在指定的单元和节点上。（

3、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、结构设计计算书1.算简图(计算模型)整体结构模型：这是一个两层房屋的结构模型，结构的正视图是梯形，侧面也是梯形，平面俯视图是长方形，整体形状类似是玛雅金字塔的形状。模型的每个连接方式都是刚结连接的，底座也是固定端。主视图从主视图中可以看出：底座的长为0.3米，第二层的长为0.25米，顶端平面长为0.2米，高度为0.26米。为了保护结点，两侧有对称的支架，两边的支架的端点距离节点的距离分别为：0.0

4、25米和0.0325米。中间的支架的端点距离节点的距离分别0.015米和0.015米。左试图从左视图中可以看出：底座的宽为0.16米，第二层的宽为0.14米，顶端平面宽为0.12米。补充：为了使物体可以放入支架内部，第二层的高度为0.13米。一层俯视图顶层俯视图从左视图中可以看出：每一层面的结构是一样的，顶层的两根梁把其分成了0.03米，0.04米，0.03米的间隔，次层的两根梁把其分成了0.05米，0.04米，0.05米的间隔。引用直梁的原因是水平载荷可以将受力分在轴上，这样可以减小结点的危险。2.材料性能根据实验

5、资料确定材料的性能参数弹性模量根据实验数据分析，每次实验三组数据，求后取其平均值。许用应力3.载荷图如上图，框架分别受水平和垂直载荷并假设其均匀分布。垂直载荷为3.2，因而在计算时各量乘以10即可。水平载荷为1，计算时乘以相应的系数即可。4.载荷分析（1）铅垂载荷由结构对称性有，左视图受力与主视图相同。因此以下给出主视各图。变形图从变形图中可以看出：在静止垂直载荷的作用下，主要是梁和柱的变形。轴力图分析：有轴力图的中间下层的柱的承受的轴力最大，其次是中间上层的柱，故在设计时要加固，具体加固步骤见后面分析。剪力图分析：

6、由剪力图得出，在中间部分的剪力比较大，故会对中间的结点承受很大的压力，所以要对中间结点进行加固处理。弯矩图从垂直载荷的轴力图，剪力图，轴力图中可以看出：（2）水平地震载荷静载（受铅垂和水平载荷）垂直载荷同上，水平载荷为其振幅最大时的受力。在此时能保证框架的安全即可保证在整个过程中的安全。反力图（约束反力）反力计算约束反力值(乘子=1)--------------------------------------------------------------------------------------------结

7、点约束反力合力支座结点水平竖直力矩大小角度力矩--------------------------------------------------------------------------------------------9-0.0.0.0.156.0.1-0.-0.0.0.205.0.2-0.0.0.0.148.0.--------------------------------------------------------------------------------------------分析：在受

8、到水平和垂直载荷时，支座结点的受力得出，最大会是水平-0.竖直0.力矩0.大小0.角度205.力矩0.，这个数据并不是很大，所以只要固定好支座就可以使它不被振倒。变形图分析：在受到水平和垂直载荷时，框架变形图得出，整体变形比较大，为了控制框架的变形，首先要在框架正面给予支架固定和支座的加固。加固的具体细节后面分析。轴力图剪力图分析：根据剪力图得