2021年结构设计竞赛说明书.doc

第一届辽宁省一般高等学校大学生结构设计竞赛设计方案作品名称蓄势待发(Readytobelaunched)学校名称辽宁工程技术大学学生姓名纪恩宇学号030908学生姓名金明昌学号学生姓名龚文棋学号030913指导老师郑大为联络电话二OO七年四月二十日目录第一篇设计说明书一、设计概要二、结构材料分析三、特色说明第二篇方案图一、整体部署图二、节点分析图三、方案效果图第三篇计算书一、桥梁简图二、结构组成份析三、结构内力计算分析四、结构位移计算分析五、结构影响线计算分析第一篇设计说明书一、设计概要这是辽宁省第一届大学生结构设计竞赛,赛事规格和学术水平均较达成一定标准。这次竞赛意在激励同学们充足发挥自己想象力和发明力,多方面培养大学生创新意识、合作精神,提升大学生创新设计能力、动手实践能力和综合素质,丰富校园学术气氛,促进高校大学生相互交流和学习,培养科学思维方法,严谨工作态度,而且很好将学术性和趣味性融合于一体。经过参与此次竞赛,我们收获很大,可能我们作品并没能作到最好设计,但我们确实付出了自己努力。在确定模型方案过程中,为了使结构在满足承载力要求情况下自重尽可能轻,我们采取了优化技术,充足发挥材料利用率。然后利用结构力学求解器进行受力分析,并依据得到结果对结构破坏形式进行分析,并针对对此采取一定方法,进而使自己方案设计趋于完美。1、方案构思此次设计竞赛给了我们一个拓展自己创新能力空间和平台,在方案构思和模型制作过程中,我们深深体会到了一个美发明者和追求者收获和自豪。从美学角度来说,桥梁在满足功效要求前提下,要选择最好结构型式——纯正、清爽、稳定。质量统一于美,美隶属质量。美,关键表现在结构选型友好和良好百分比,并含有秩序感和韵律感,过多反复会造成单调。重视和环境协调,材料选择,表面质感,尤其色彩利用起着关键作用。模型检试有利于实感判定,审阅阴影效果。漂亮桥梁应以其个性对大家产生主动影响。美和伦理本是相通,美环境将直接陶冶大家情操,大自然美,人为环境美,对大家身心健康是必需。我们将在今年完成大学本科学业,走向工作岗位,经过大学四年学习生活,我们基础达成了本专业本科教学要求,现在就象是一蓄势待发弓箭,满怀信心和理想,想要在本行业相关领域取得对应成就。这次辽宁省首届结构设计竞赛是一场立即雨,又一次给了我们施展才华舞台,让我们能够愈加好把本科阶段所学专业知识应用于实践。所以此次竞赛我们作了充足准备工作,准备在竞赛阶段取得好成绩。为了表现我们现在心情,我们将此桥命名为“Readytobelaunched”。2、,是一个区分于传统结构新型杂交结构体系。张弦梁结构是一个由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成混合结构体系,其结构组成是一个新型自平衡体系,是一个大跨度预应力空间结构体系,也是混合结构体系发展中一个比较成功发明。张弦梁结构体系简单、受力明确、结构形式多样、充足发挥了刚柔两种材料优势,所以含有良好应用前景。张弦梁结构受力机理为经过在下弦拉索中施加预应力使上弦压弯构件产生反挠度,结构在荷载作用下最终挠度得以降低,而撑杆对上弦压弯构件提供弹性支撑,改善结构受力性能。“Readytobelaunched”桥上弦压弯构件采取拱梁,在荷载作用下拱水平推力由下弦抗拉构件------绳来承受,减轻拱对支座产生负担,降低滑动支座水平位移。由此可见,张弦梁结构可充足发挥高强索强抗拉性能改善整体结构受力性能,使压弯构件和抗拉构件取长补短,协同工作,达成自平衡,充足发挥了每种结构材料作用。二、结构、材料分析1、结构分析:张弦梁结构在充足发挥索受拉性能同时,因为含有抗压抗弯能力拱而使体系刚度和稳定性大为加强,而且因为张弦梁结构是一个自平衡体系,使得支撑结构受力大为降低。假如在模型制作过程中采取合适方法分级施加预拉力和分级加载,将有可能使得张弦梁结构对支撑结构作用力降低到最小程度。张弦梁结构是现在比较新奇结构形式,结构由刚度较大抗弯构件(又称刚性构件,我们用是梁)和高强度弦(又称柔性构件,我们用绳替换索)和连接二者撑杆组成;经过对柔性构件施加拉力,使相互连接构件成为含有整体刚度结构。为降低材料用量和加强结构整体性,我们采取图示梁分布形式:2、材料分析:其中上弦杆采取白卡纸卷成空心杆,拉索采取腊绳,中间连接构件也采取白卡纸卷成空心杆。(1)、(2)作为一个整体,采取1094×30mm2白卡纸卷成空心杆;(5)采取两张250×20mm2白卡纸,卷成空心杆,也在下端挖槽(绳绑扎点);(3)、(4)是受拉体系,采取腊绳替换,以充足发挥其抗拉性能,和抗弯性能极大上弦杆经过竖杆连结,形成整体刚度较强张弦梁结构。三、特色说明张弦梁结构整体刚度来自抗弯构件截面和和拉索组成几何形体两个方面,是种介于刚性结构和柔性结构