扶摇而上-结构模型计算书.doc

第十届结构模型设计大赛承载组计算书作品名称:扶摇而上队伍名称:九万里参赛人员: 日期: 2016 年 4月 19日目录一、设计说明..................................................................................... 1 1、赛题分析....................................................................................... 1 2、结构选型....................................................................................... 1 3、结构特色....................................................................................... 3 二、方案设计..................................................................................... 3 1、设计基本假定............................................................................... 3 2、模型结构图................................................................................... 4 3、主要构件材料表........................................................................... 5 三、结构设计计算............................................................................. 6 1、连续梁计算模型........................................................................... 6 2、单跨计算模型............................................................................... 9 3、侧向支撑计算模型..................................................................... 11 4、桥面计算模型............................................................................. 13 四、结构分析总结...................................14 -1- 一、设计说明根据竞赛规则要求,我们从桥梁受小车移动荷载作用影响,桥梁材料主要承受压力、拉力和剪力等特性出发,考虑动载惯性力施荷和静力加载较大等情况, 同时结合节省材料、经济美观,最不利面优化等原则,根据比赛提供的竹质材料和502 胶水粘接材料,确定本组参赛的桥梁模型为桁架结构梁式桥。 1. 赛题分析: 通过精读赛题,我们一致认为此次模型最关键的地方有三处: 1:山体模型与桥梁模型的连接方式。为了最大限度地减轻模型质量,我们的桥梁宽度决定采用 120mm 宽度,在搭接部分采用老师的建议,做一个“夹子”, 夹住搭接平台。 2:桥梁的长度,形状以及河流的位置。桥梁曲线部分长 2467mm, 约占桥梁总长度的 78% ,河流所经地不能设立支撑,此处应根据小车运动过程中桥梁的受力情况进行分析,选取支撑点及确定不同支柱的承载力。 3:桥梁的整体质量与强度。比赛中,模型的质量占了 60% 的分数,因此, 在保证结构稳定性的前提下,小车的质量是最关键的部分。鉴于竹皮具有良好的抗拉性能,因此重心更多的放到抗压性上。 2. 结构选型: 整体概念:在尺寸符合比赛规则的前提下,坚持轻质、高强、可靠的原则, 本结构桥梁以虎口为起点隧洞为终点,整个桥段约 3177mm ,其中弧线段 2472mm ,直线段 705mm; 起点与终点的高差通过均匀爬坡完成,爬升坡度约为 4 o;将桥墩设置在河流两侧各两对,尾段跨中一对,同时适当增加柱间支撑;为了满足桥梁抗弯刚度及抗剪的要求,我们选择了变截面桁架梁,梁底部以弧段呈现;桥梁两端与踏板搭接处以槽型的“夹子”加固搭接,以防脱落。-2- ①结构外形结构概念图典型跨段概念图-3- ②材