第十四届同济大学结构设计大赛计算书
结构设计大赛桥梁计算书
作品名称_______________ 蔚然水岸_____________________ 参赛学院____________ 建筑工程学院____________________ 参赛队员吕远、李丽平、李怡潇、赵培龙专业名称_______________ 土木工程______________________一、方案构思1、设计思路对于这次的设计，我们分别考虑了斜拉桥、拱桥、梁式桥和桁架桥的设计方案。
斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥，且对刚度有较高的要求，所以斜拉桥对材料的要求比较高，对于用桐木强度比不上其他样式的桥来得结实；拱桥最大主应力沿拱桥曲面而作用，而沿拱桥垂直方向最小主应力为零，可以很好的控制桥梁竖直方向的位移，但锁提供的支座条件较弱，且不提供水平力，显然也不是一个好的选择；梁式桥有较好的承载弯矩的能力，也可以较好的控制使用中的变形，但桥梁的稳定性是个很大的问题，控制不了桥梁的扭转变形，因此，我们也放弃了制作梁式桥的想法；而桁架桥具有比较好的刚度，腹杆即可承拉亦可承压，同时也可以较好的控制位移用料较省，所以, 相比之下我们最后选择了桁架桥。
2、制作处理(1) 、截杆裁杆是模型制作的第一步。
经过试验我们发现，截杆时应该根据不同的杆件，采用不同的截断方法。
对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋，如同锯开；而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下，不宜用刀口前后切磋，易造成截面破损。
(2) 、端部加工端部加工是连接的是关键所在。
为了能很好地使杆件彼此连接，我们根据不同的连接形式，对连接处进行处理，例如，切出一个斜口，增大连接的接触面积；刻出一个小槽，类似榫卯连接等。
（3）拼接拼接是本模型制作的最大难点。
由于是杆件截面较小，接触面积不够，乳胶干燥较慢等原因，连接是较为困难的。
我们采取了很多措施加以控制，如用铁夹子对连接处加强压、用蜡线进行绑扎固定等。
对于拱圈的制作，则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲，并按照先前划定的拱形不断调整，直至达到理想形状。
(整理)全国大学生结构设计竞赛计算书.
目录1设计说明 (1)2总装配图 (1)3叶片设计及构件图 (2)4塔架设计、构件图及主要连接图 (3)4.1发电塔架设计 (3)4.2 结构几何与材料属性的确定 (5)4.3 塔身构件图 (5)4.4 主要连接图 (6)5水平风荷载计算 (8)6 结构变形计算 (9)6.1 有限元模型的建立 (9)6.2 分析假定 (10)6.3位移计算结果 (10)7结构承载力计算结果 (11)7.1强度验算 (11)7.2稳定性分析（对压弯柱） (12)8模型详图与材料预算 (12)参考文献 (13)1设计说明此次结构设计竞赛模型为定向木结构风力发电塔。
竞赛限定塔身高为800mm，叶轮直径为800mm。
竞赛目的是为了在满足竞赛要求的情况下，通过合理设计叶片形状和数目，使得风力发电机的发电效率最大，同时尽量保证发电塔的塔身结构材料消耗较轻，结构强度和刚度能够满足竞赛要求。
这需要综合运用空气动力学、结构力学和材料力学等相关的力学知识。
从结构刚度要求和节约材料角度出发，发电塔结构选择正三角形截面的格构式结构。
其具有较好的刚度，同时在视觉上，我们也希望以尽量少的杆件形成刚度较好的塔架结构，并通过合理的设计尽量减小杆件的截面尺寸，这样从各个角度观赏结构都具有较好的视觉效果。
我们设计的结构模型效果如图1所示。
图1 结构模型图（斜视图）2总装配图总装配图如图2所示，采用三片叶片，三片叶片之间角度为120度。
叶片与风电塔之间采用风叶连接件进行连接，风叶连接件的外轮廓尺寸为92mm。
图2 总装配图3叶片设计及构件图图3风力发电机测试系统风力发电机的功率和位移测试系统如图3所示。
在风力发电机的发电功率测试系统中，发电机功率采用功率计测量，负载为15欧姆。
风力发电机的效率和叶片对发电机产生的扭矩密切相关，其与电流强度、叶片的动力扭矩成正比。
图4叶片外轮廓图图5 叶片分段截面尺寸风力发电机叶片设计是风力发电机捕捉风能的核心部件，叶片设计的好坏直接决定了风力发电机的发电效率，是整个风力发电机系统最为关键的部分。
结构设计大赛 计算书
作用为,参考模型动力计算简图：
可得到： F1＝13.2N，F2＝22.4N，F3＝31.8N，F4＝41.2N 各层竖向荷载为原来一半： N＝0.5G=0.5×32=16（N） 各层水平地震作用为原来一半： P1＝0.5F1＝0.5×13.2＝6.6（N） P2＝0.5F2＝0.5×22.4＝11.2（N） P3＝0.5F3＝0.5×31.8＝15.9（N） P4＝0.5F4＝0.5×41.2＝20.6（N） 所以根据简化后整个结构的受力情况，由结构力学求解器可得到结
作品名称：哥特之居 参赛队伍： 梦 之 队 成 员：组长：张会彬、
组员：潘卫兵 胡攀 廖高建 高永强 杨潘潘 王聪超 张少飞
目录 一、设计说明 ………………………………………………… （3） 1、方案构思 ……………………………………………………（3） 2、结构选型 ……………………………………………………（3） 3、结构特色 ……………………………………………………（4） 二、设计方案 …………………………………………………（4） 1、设计基本假定…………………………………………………（5） 2、主要构件材料表………………………………………………（6） 三、结构设计计算 ………………………………………………（6）
1、方案构思
模型主要承受竖直荷载和较大的水平动载，竖直荷载较容易满足， 水平动载对结构的刚度要求较高，同时要求结构有较强的抗剪能力。
（1）本结构主要构思是想利用四根柱子的轴力来抵抗荷载的作用 和地震作用。
（2）设计的总原则是：尽可能的利用细杆来提高柱子的承载力， 并利用木材的抗拉性能，及抗压性能来抵抗荷载的作用。
写在篇尾的话： 经过了近一个月的准备，从构思到设计再到动手建造，让我们在思 考中收获成长；在实践中体味快乐。
结构模型设计大赛策划书
城市建设学院结构模型设计大赛活动策划书一、活动背景结构模型设计大赛已在湖南省举办多届，现已在中南地区颇受关注，影响很高，并有快速发展的良好势头。
“土木建筑类”结构模型创作大赛，其参赛单位有来自湖南、湖北、广东、广西、河南、西安，江西等六省几十所高校的几十支队伍，其规模空前浩大，其举办方式受到兄弟院校的一致好评。
结构模型设计大赛原是我校城市建设学院的一项特色活动，城市建设学院已经成功地参加了几届比赛，现在，为了响应国家关于加大培养大学生创新能力的号召，经共青团南华大学委员会的批准，决定在举办南华大学首届结构模型设计大赛。
鸟语花香，夏意朦胧，正是展现我们大学生风采的美好时光。
作为青春的代言人，大学生总洋溢着年轻的活力、充满着狂热的激情，因此，鼓励同学由理论引向实践，培养大学生的创新思维，促进各学院学生之间相互切磋交流，增强大学生的动手能力，达到增进友谊、共同提高的目的，以此丰富我校的科研与学术氛围。
让我们携起手来，共同迎接我校的首届结构模型设计大赛！二、活动目的为了增强我校大学生的创新意识，培养大学生的创新能力、实践能力和团结协作精神，丰富校园的学术氛围，促进学生的全面发展，培养广大学生的科学兴趣，提升全校学生的科学素养。
同时，为同学们营造良好的创新环境，让每一位南华学子都有机会亲身体验创作的乐趣。
在这样一个美好的日子里，让每一位学生都能收获快乐，在闲暇的时候不再无聊，可以组织一个团队，一起创造独具个性的的作品，也将其乐无穷！三、活动主题结构承载青春，模型雕塑人生！四、组织机构主办：西安思源学院承办：西安思源学院城市建设学院协办：城市建设学院五、活动时间2014年3月13日——20年4月25日六、活动地点时光流水大学生活动中心七、参赛对象全校学生，八、参赛形式比赛分为专业组和非专业组，各院各组可自由组队参赛，每队不超过5人，并提前为参赛队命名（队名要求积极向上，充满活力，凸显青春，彰显个性）。
专业组报名费6元（两张A0纸，一个棉线），非专业组4元（一张A0纸，一个棉线）。
2020年全国大学生结构设计竞赛计算书
1结构建模及主要参数本结构采用MIDAS进行结构建模及分析。
1.1midas结构模型利用有限元分析软件midas建立了结构的分析模型，模型采用梁单元建立，如图1-1所示。
(a) 结构分析模型三维轴测图(b) 结构分析模型侧面图(c) 结构分析模型立面图(d) 结构分析模型平面图图1-1 模型图1.2结构分析中的主要参数在midas建模分析中，对主要参数进行了如下定义：（1）材料部分：竹皮的弹性模量设为6000N/mm2，抗拉强度设为60N/mm2；（2）几何信息部分：桁架杆件采用了矩形截面，截面尺寸有两种，第一种（高6mm，宽6mm，厚度1mm）；第二种（高12mm，宽6mm，厚度1mm）。
虚拟梁采用矩形截面截面，截面尺寸：高4mm，宽4mm。
（3）荷载工况部分：根据赛题规定，可能有4种荷载工况。
第一级荷载为GA1=90N、GA2=90N、GB1=90N、GB2=90N、GC1=90N、GC2=90N、GD1=90N、GD2=90N，第二级荷载为GA1=90N、GA2=0N、GB1=180N、GB2=90N、GC1=90N、GC2=90N、GD1=90N、GD2=90N，第三级荷载为GA1=90N、GA2=0N、GB1=0N、GB2=270N、GC1=90N、GC2=90N、GD1=90N、GD2=90N，第四级荷载为50N的移动荷载，并保持第三级荷载不变。
（4）结构支座部分：支座节点位置全部使用固结约束。
2受力分析2.1强度分析（1）第一级荷载在第一级荷载作用下，查看结构的梁单元内力图。
经分析，其应力情况如图2-1所示，可知：结构最大拉应力为17.59MPa，最大压应力为-20.01MPa，结构满足材料强度要求。
图2-1 第一级荷载下梁单元应力（2）第二级荷载在第二级荷载作用下，查看结构的梁单元内力图。
经分析，其应力情况如图2-2所示，可知：结构最大拉应力为20.18MPa，最大压应力为24.78MPa结构满足材料强度要求。
同济大学土木工程本科毕业设计-框架结构设计计算书终稿
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊TONGJI UNIVERSITY毕业设计（论文）课题名称上海某生物技术公司办公楼副标题D楼框架结构设计院(系) 土木工程学院（建筑工程系）专业土木工程姓名陈恩慈学号091036指导教师吴善能日期2013年6月14日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊上海某生物技术公司办公楼――D楼框架结构设计学生陈恩慈(专业：土木工程学院土木工程专业)指导教师吴善能(单位：土木工程学院建筑工程系)【设计总说明】1建筑设计总说明1.1工程概况本建筑是上海某生物技术公司办公楼，地处上海市浦东新区。
经上级主管部门和城建部门批准，该公司拟建造一栋总建筑面积为1800 m2的三层现浇钢筋混凝土框架结构办公楼。
1.2 设计资料⑴本建筑设计使用年限：50年。
⑵建筑结构重要性等级：二级。
抗震设防烈度7度，抗震设防类别为丙类，设计地震分组为第一组建筑场地四类。
⑶楼面和屋面活荷载标准值为2.0kN/m2。
⑷风荷载设计参数：基本风压为0.55kN/m2，地面粗糙度类别为C。
⑸雪荷载设计参数：基本雪压为0.20kN/m2。
⑹工程地质资料地下水位在地表以下0.55m处。
按工程地质勘察报告，场地地层特性为：第①层素填土：平均厚1.6 m。
第②层粉质粘土：褐黄色，平均层厚2.50m,压缩系数a＝0.34MPa-1，中压缩性，土质相对较好，容许承载力f ＝95kN / m2。
第③层淤泥质粉质粘土:灰色，平均层厚6.30m，流塑，高压缩性，容许承载力f ＝75kN/m2。
第④层淤泥质粘土：灰色，平均层厚3.96m，流塑，高压缩性，容许承载力f ＝65kN/m2。
第⑤层淤泥质粉质粘土：灰色，平均层厚3.30m，流塑，高压缩性，容许承载力f ＝60kN/m2。
第⑥层粉质粘土：灰色，平均层厚8.30m，软塑，高偏中压缩性，容许承载力f ＝75kN/m2。
钢结构通道后附计算书
计算书CALCULATION DOCUMENT工程编号：工程名称：项目名称：设计阶段：设计专业：计算内容：专业负责人：计算人：校对人：审核人：日期：计算软件：3D3S V14.1.8目录1设计依据 (1)2计算简图 (1)3荷载与组合 (2)3.1荷载工况 (2)3.2节点荷载 (3)3.3单元荷载 (3)3.4面荷载 (6)3.5其它荷载 (6)3.6荷载组合 (7)4内力位移计算结果 (7)4.1内力 (7)4.1.1最不利内力 (7)4.1.2内力包络及统计 (12)4.2位移 (17)4.2.1组合位移 (18)5设计验算结果 (19)5.1设计验算结果图及统计表 (19)5.2设计验算结果表 (24)附录 (26)1设计依据《钢结构设计规范》(GB50017-2017)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《钢管混凝土结构技术规范》(GB50936-2014)《钢管混凝土结构设计规程》(CECS28:2012)《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS159-2004)《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011)2计算简图计算简图(圆表示支座，数字为节点号)3荷载与组合结构重要性系数： 1.003.1荷载工况荷载工况汇总表工况号荷载类型荷载说明0恒1活工况号荷载类型荷载说明2风3风(1)杆件导荷载列表(力：kN；分布力：kN/m；弯矩：kN.m；分布弯矩：kN.m/m)序号荷载类型工况导荷方式体型系数面荷载值(基本风压)1恒0双向杆件-- 6.00 2活1双向杆件-- 3.50 3风2双向杆件-0.600.353.2节点荷载3.3单元荷载1)工况号:0*输入的面荷载:序号荷载类型导荷方式体型系数面荷载值(基本风压)kN/m21恒载双向杆件-- 6.00面荷载分布图:面荷载序号1分布图（红线表示荷载分配到的单元）2)工况号:1*输入的面荷载:序号荷载类型导荷方式体型系数面荷载值(基本风压)kN/m21活载双向杆件-- 3.50面荷载分布图:面荷载序号1分布图（红线表示荷载分配到的单元）3)工况号:2*输入的面荷载:序号荷载类型导荷方式体型系数面荷载值(基本风压)kN/m21风载双向杆件-0.600.35面荷载分布图:面荷载序号1分布图（红线表示荷载分配到的单元）3.4面荷载(1)板面荷载图(力：kN；分布力：kN/m；弯矩：kN.m；分布弯矩：kN.m/m) 3.5其它荷载(1).风总信息基本风压：0.35(kN/m2)地面粗糙度：B风压高度变化修正系数η：1.00风荷载计算用阻尼比：0.02风荷载参数高度(m)μz（修正前）ημzβz4.60 1.00 1.00 1.00 1.86(2).地震作用无地震。
结构设计大赛计算书
高跷结构设计计算书作品名称参赛人员参赛学校专业班级指导教师一．设计说明 (3)1.方案构思 (3)2.结构选型 (3)3.结构特色 (5)二．方案设计 (6)1.设计基本假定 (6)2.材料性能分析 (6)3.材料截面选择 (7)4.模型结构图 (8)5.节点详图 (9)6.主要构件材料表及结构预计重量 (11)三．计算机分析模拟 (13)1.有限元模型的建立 (13)2.结构静力的分析 (13)3.变形图 (14)4.自由度分析 (15)5.应力分析 (17)四.结构设计总结 (18)1.总结 (18)2.参考 (18)1.方案构思模型主要承受选手800N的竖直静荷载和在动载过程中的冲击荷载竖向静荷载较容易满足，而竖向冲击荷载对结构的刚度要求高，同时要求结构能够承受一定的抗剪和抗扭能力。
通过合理的设计结构，从而保证结构在行走过程中有足够的强度，刚度，稳定性。
设计原则：考虑到模型的主要承载在竖直位置，所以尽可能的利用竖向支撑的4根立杆来提高模型的承载力，在立杆旁加细杆起到辅助支撑的作用，同时也可以保证模型在行走转弯过程中的抗扭，抗弯性能。
2.结构选型由于三角形具有较强的稳定性，而且在平面上容易找平，我们选择三角形为主体结构框架，我们以空间刚架为主导。
图1右展示了高跷结构中间位置的设计图。
结构的左右两部分为对称结构。
如图1右所示，3杆为T截面杆，既能满足结构的受力要求还能减轻结构的质量。
1杆为截面为12X6的矩形截面杆，考虑到在动载的过程中1杆所受的弯矩较大，所以采用b=6 h=12的方式以提高I值。
3,4杆分别为立柱和底座。
图一平面刚架架之间通过横向系斜杆连接以防止面外失稳，增强了结构的整体性。
本次比赛规定的尺寸为：高度265mm、上平面长400mm 宽150mm、下平面长不超过200mm宽不超过150mm。
我们设计的结构的主要构件尺寸如图4所示。
3.结构特色这个名为漫步云端的结构是在我们制作结构对结构进行试验的多次循环反复而后的出来的结构，它凝聚了所有的试验所得的经验。
结构设计大赛计算说明书终极完美版
Babel-Tower框架结构模型设计理论方案安徽工业大学第一届大学生结构设计竞赛框架结构模型设计理论方案Babel-Tower框架结构模型设计理论方案作品序号KJ-146学院名称学生姓名指导教师联系电话安徽工业大学结构设计竞赛组委会1一、Babel Tower结构设计理论方案概述根据竞赛规则规定，我们从结构形式选型与规则要求相协调的角度出发，综合考虑加载实际情况以及所提供材料的特点等方面，设计了该结构。
根据规则，采用230克白卡纸，蜡线及白乳胶这三种材料制作成该框架体系。
并绘制出模型的结构空间立体图、结构整体布置图、结构局部布置图、结构破坏形式图等。
从结构整体着眼，设计中充分利用三角形结构的稳定性和偏心支撑良好的耗能性能以及预应力的受力优点。
在设计计算过程中假定材质连续均匀、柱与斜撑连接采用铰结、模型本身质量不计，忽略底部与板连接的斜撑，利用PKPM程序进行立体模型建立，利用结构力学求解器进行内力分析计算得出整个结构的内力图及变形图，并对结构杆件进行强度及稳定性计算校核。
同时，对模型进行了大量加载实验。
通过计算和实验，最终确认该模型能满足强度、刚度及稳定性的要求，实用和美观结合体现了结构有形、创意无限的大赛主题思想。
二、本模型设计的六大特点说明1：预应力束管柱的制作与组合：由于加载过程中主要部位的竖向支撑柱为大偏心受压（即一侧受压一侧受拉），故在柱截面受拉一侧布置蜡线并且施加预应力。
由于管内预应力较大导致管体向受拉一侧均匀弯曲，则考虑使用普通纸管与预应力纸管通过纸带螺旋加箍束缚组合形成束管的方案消除预应力带来的初始偏心。
最终，在束管成型后，加载试验证明，该预应力束管柱较之相同截面尺寸的纸管柱抗压抗扭承载力可以提高1.2倍左右。
2：空间斜撑构成3个刚性面与分层连接板的布置方案：该框架结构以束管作为主要的受力构件，为提高整体性并减小受压束管的自由长度，我们采用分段合理增加空间斜撑并且使用纸板作为连接板的方案。
结构设计大赛计算书
目录1结构选型 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计思路 (2)1.3 结构选型 (2)2结构分析与计算 (3)2.1 荷载分析 (3)2.2内力分析 (5)2.3位移分析 (6)2.4 小结 (7)3. 模型设计 (8)3.1构件几何尺寸及数量 (8)3.2 模型制作工序 (9)4节点构造 (10)4.1支撑节点 (10)4.2梁杆节点 (11)5. 试验分析 (11)5.1实验方法 (11)5.2 试验数据 (12)结论 (12)参考文献 (12)1结构选型1.1设计背景桥梁是这样一种建筑物，它或者跨过惊涛骇浪的汹涌河流，或者在悬崖断壁间横越深渊险谷，但在克服困难、改造了大自然以后，它便利了两岸的往来，又不阻挡山间水上的原有交通。
——茅以升桥的上下结构是用多种材料造成的。
材料的选择及如何剪裁配合，都是设计的任务。
在这里有两个重要条件，一是要使上层建筑适应下面的地基基础，有什么样的基础，就决定什么样的上层建筑，上层建筑又反过来要为巩固基础而服务；一是要把各种不同性质、不同尺寸的材料，很好结合起来，使全座桥梁形成一个整体，没有任何一个孤立“单干”的部分。
纵然上部结构和下部结构各有不同的自由活动，也要步调一致，发挥集体力量。
因此如何提高桥梁上部结构的刚度，提高抗疲劳性是当代工程师们应该想方设法去解决的问题。
本次结构设计竞赛以不等跨桥梁设计为题目具有重大的现实意义和工程针对性。
图1-1 杭州湾跨海大桥1.2设计思路在满足竞赛全部要求的前提下通过较为精确的模拟荷载计算和合理的设计做出优秀的长跨结构模型尽可能利用所给材料使结构具有足够的结构强度、刚度来抵御较大的移动荷载。
因此基于以上设计要求和目的我们可以按照以下几个思路进行设计：1)选择合理的受力结构体系桁架结构体系制作工艺简单、结构传力明显高效、具有较强的刚度和承重性能而且稳定性良好，是一种合理且常采用的结构类型。
斜拉结构体系质量轻盈、结构设计更为简单。
烟囱塔架 d s计算书
截面名称
普槽6.3 普槽6.3 普槽6.3 角70x5 角70x5 角70x5 角70x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5 角50x5
4
同济大学 3D3S 软件
节点号 x坐标(m) y坐标(m) z坐标(m) x向约束 y向约束 z向约束 绕x约束 绕y约束 绕z约束
4
0.000 2.200 5.000
√
√
√
5
1.400 1.100 2.600
6
1.400 2.200 2.600
√
√
√
7
0.000 1.100 2.600
8
0.000 2.200 2.600
25 -0.000 1.100 11.000
26 1.400 0.000 12.200
27 1.400 0.000 8.600
28 1.400 1.100 9.800
29 0.000 0.000 8.600
30 0.000 1.100 9.800
31 -0.000 1.100 8.600
32 1.400 0.000 9.800
绕2轴 绕3轴 绕2轴计 绕3轴计 i节点
惯性矩 惯性矩 算长度 算长度 (x104mm4) (x104mm4) 系数 系数 释放
62 -0.900 1.100 0.000
√
√
√
63 1.400 0.000 3.500
结构计算书
结 构 计 算 书同结构计算书济大学3D3S软 件★★★★★ 计算书 ★★★★★ 一、设计依据 《钢结构设计规范》 （GB50017-2003） 《建筑结构荷载规范》 （GB50009-2012） 《建筑抗震设计规范》 （GB50011-2010） 《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2010） 《建筑钢结构焊接规程》 （JGJ181-2002） 《钢结构高强度螺栓连接的设计，施工及验收规程》（JGJ82-91） 二、计算简图计算简图 (圆表示支座，数字为节点号)“1”层节点编号图“1”层单元编号图“2”层节点编号图“2”层单元编号图 三、几何信息四、荷载信息 结构重要性系数： 1.00 (一). (恒、活、风) 节点、单元荷载信息 1.节点荷载**以下为节点荷载图单位：力(kN)；弯距(kN.m) 2.单元荷载 (1).工况号: 0 *输入的面荷载: 序号 荷载类型 1 恒载 2 恒载导荷方式 双向杆件 单向杆件体形系数 ---面荷载值 0.30 3.50面荷载分布图:面荷载序号1分布图（实线表示荷载分配到的单元）面荷载序号2分布图（实线表示荷载分配到的单元） (2).工况号: 2 *输入的面荷载: 序号 荷载类型 1 活载导荷方式 单向杆件体形系数 --面荷载值 2.00面荷载分布图:面荷载序号1分布图（实线表示荷载分配到的单元）“1”层第 0 工况号单元荷载简图“1”层第 2 工况号单元荷载简图 (二). 其它荷载信息 (1). 地震作用 无地震 (2). 温度作用 (三). (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 荷载组合 1.35 恒载 1.35 恒载 1.20 恒载 1.20 恒载 1.00 恒载 1.00 恒载 1.20 恒载+ + + + + +1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40x 0.70 活载工况1 x 0.70 活载工况2 活载工况1 活载工况2 活载工况1 活载工况2五、内力位移计算结果 (一). 内力 1.工况内力 2.组合内力 3.最不利内力 4.内力统计 按“轴力 N 最大”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)轴力 N 最大的前 10 个单元的内力 (单位：M,KN,KN.M) 序号 单元号 组合号 组合序 位置 轴力N 剪力Q2 剪力Q3 扭矩M 1 180 3 1 2.600 201.0 1.2 0.0 -0.0 2 154 3 1 0.000 181.0 5.1 -0.1 -1.2 3 118 3 1 0.650 179.6 1.0 0.1 1.2 4 179 3 1 0.650 171.3 -0.6 -0.2 -1.6 5 181 3 1 0.650 170.2 6.2 0.2 1.6 6 119 3 1 0.650 163.0 2.9 0.2 1.9 7 155 3 1 0.000 162.4 3.7 -0.1 -1.9 8 153 3 1 0.000 159.6 1.6 -0.1 -0.0 9 117 3 1 0.000 155.8 1.8 0.1 0.0 10 116 3 1 0.000 144.1 2.2 0.2 -1.0 按“轴力 N 最小”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)弯距M2 0.2 0.3 -0.2 0.7 -0.4 -0.7 0.8 0.4 -0.4 -0.6弯距M3 2.6 11.9 -2.6 -5.9 16.1 7.2 10.0 -2.0 -1.8 0.8轴力 N 最小的前 10 个单元的内力 (单位：M,KN,KN.M) 序号 单元号 组合号 组合序 位置 轴力N 剪力Q2 剪力Q3 扭矩M 1 3 1 1 0.000 -759.9 7.2 -1.1 0.0 2 30 1 1 0.000 -759.1 -7.1 -1.0 0.1 3 32 1 1 0.000 -758.7 -7.2 -1.1 -0.0 4 1 1 1 0.000 -758.4 7.2 -1.0 -0.1 5 5 2 1 0.000 -686.9 2.8 -1.1 0.1 6 34 2 1 0.000 -682.7 -2.9 -1.1 -0.1 7 19 2 1 0.000 -670.7 2.1 -1.3 -0.6 8 28 2 1 0.000 -666.6 -2.1 -1.3 0.6 9 17 2 1 0.000 -641.4 0.4 0.2 -0.6 10 26 2 1 0.000 -640.4 -0.4 0.2 0.6 “1”层按“轴力 N 最大”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)弯距M2 3.5 3.3 3.5 3.3 3.3 3.3 3.8 3.7 0.8 0.7弯距M3 29.6 -29.3 -29.5 29.6 16.2 -16.4 14.1 -14.1 1.9 -2.0“1”层按“轴力 N 最小”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)“2”层按“轴力 N 最大”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)“2”层按“轴力 N 最小”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)按“弯距 M3 最大”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)按“弯距 M3 最小”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)“1”层按“弯距 M3 最大”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)“1”层按“弯距 M3 最小”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)“2”层按“弯距 M3 最大”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)“2”层按“弯距 M3 最小”显示单元颜色 (单位：KN, KN.M)(二). 位移1.工况位移2.组合位移第 1 种组合X向位移图(mm)第 1 种组合Y向位移图(mm)第 1 种组合Z向位移图(mm)第 1 种组合合位移图(mm)第 2 种组合X向位移图(mm)第 2 种组合Y向位移图(mm)第 2 种组合Z向位移图(mm)第 2 种组合合位移图(mm)第 3 种组合X向位移图(mm)第 3 种组合Y向位移图(mm)第 3 种组合Z向位移图(mm)第 3 种组合合位移图(mm)第 4 种组合X向位移图(mm)第 4 种组合Y向位移图(mm)第 4 种组合Z向位移图(mm)第 4 种组合合位移图(mm)第 5 种组合X向位移图(mm)第 5 种组合Y向位移图(mm)第 5 种组合Z向位移图(mm)第 5 种组合合位移图(mm)第 6 种组合X向位移图(mm)第 6 种组合Y向位移图(mm)第 6 种组合Z向位移图(mm)第 6 种组合合位移图(mm)第 7 种组合X向位移图(mm)第 7 种组合Y向位移图(mm)第 7 种组合Z向位移图(mm)第 7 种组合合位移图(mm)“Y向位移”最小的前 10 个节点位移表（单位：mm）六、设计验算结果按“强度应力比”显示单元颜色“1”层按“强度应力比”显示单元颜色“1”层“强度应力比”最大的前 10 个单元的验算结果（所在组合号／情况号）“2”层按“强度应力比”显示单元颜色按“绕2轴应力比”显示单元颜色“1”层按“绕2轴应力比”显示单元颜色“2”层按“绕2轴应力比”显示单元颜色按“绕3轴应力比”显示单元颜色。
第十四届同济大学结构设计大赛计算书
第十四届同济大学结构设计大赛计算书(总24页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除同济大学力战到底队结构赛计算书第十四届同济大学结构设计大赛郭弘原1151018孙磊 1151406黄河 11515132013目录一、设计说明................................................. 错误!未定义书签。
1、方案构思............................................. 错误!未定义书签。
2、结构选型............................................. 错误!未定义书签。
材料截面选择 ....................................... 错误!未定义书签。
节点设计 ........................................... 错误!未定义书签。
二、方案设计................................................. 错误!未定义书签。
1.几何模型.............................................. 错误!未定义书签。
2.材料特性.............................................. 错误!未定义书签。
3.杆件截面特性.......................................... 错误!未定义书签。
三、负载模式................................................. 错误!未定义书签。
1. 竖向静力加载......................................... 错误!未定义书签。
结构设计大赛计算书
一、设计要求竞赛模型为竹质单跨桥梁结构，采用竹质材料制作，具体结构形式不限。
1.几何尺寸要求(1) 模型长度：模型有效长度为1200mm，两端提供竖向和侧向支撑。
对于竖向支撑，每边支撑长度为0-70mm。
(2)模型宽度：在模型有效长度范围内（中央悬空部分），模型宽度应不小于180mm，最宽不应超过300mm；在支座范围内，宽度不限，但不应超过320mm 。
(3) 模型高度：模型上下表面距离最大位置的高度不应超过400mm；为方便小车行驶，中央起拱高度不应超过40mm；端部支座位置处的高度不应超过150mm。
2.结构形式要求对于结构形式没有特定要求，桥面设置两个车道，每个车道宽不得小于90mm，车道之间不能有立柱、拉索一类的构件。
结构可以仅采用竖向支撑的方式，也可以采用竖向和侧向同时支撑的方式来实现约束。
3.材料(1)竹质：用于制作结构构件。
有如下两种规格：竹子规格（单位：mm）材料2 mm×2 mm×1000mm竹子2 mm×4 mm×1000mm 竹子2 mm×6 mm×1000 mm竹子4 mm×6 mm×1000mm竹子1 mm×55 mm×1000 mm竹子竹子力学性能参考值：顺纹弹性模量1.0×104MPa，顺纹抗拉强度30Mpa。
(2) 502胶水：用于模型结构构件之间的连接。
二、结构选型拱桥桥梁的基本体系之一，建筑历史悠久，外形优美，古今中外名桥遍布各地，在桥梁建筑中占有重要地位。
它适用于大、中、小跨公路或铁路桥，尤宜跨越峡谷，又因其造型美观，也常用于城市、风景区的桥梁建筑。
根据不同的分类标准，可以分为不同的类型。
按拱圈(肋)结构的材料分：有石拱桥（见石桥）、钢拱桥、混凝土拱桥、钢筋混凝土拱桥。
按拱圈（肋）的静力图式分：有无铰拱、双铰拱、三铰拱（见拱）。
前二者属超静定结构，后者为静定结构。
第十四届全国大学生结构设计竞赛理论方案【模板】
第十四届全国大学生结构设计竞赛理论方案模型名称（电子版需有学校名称）（模板中的红字请删除）变参数桥梁结构模型设计与制作第十四届全国大学生结构设计竞赛组织委员会2020年3月目录第一部分：备赛过程总结 (1)1方案设计 (1)1.1赛题解读 (1)1.2方案构思 (1)1.3细部构造 (1)2试验方面 (2)2.1材料测试 (2)2.2构件测试 (2)2.3结构测试 (2)3计算方面 (3)3.1建模方法 (3)3.2建模参数 (3)第二部分：现场计算 (4)4结构建模及主要参数 (4)4.1**软件名称**结构模型 (4)4.2结构分析中的主要参数 (4)5受力分析 (5)5.1强度分析 (5)5.2刚度分析 (5)5.3稳定分析 (6)5.4小结 (6)6模型尺寸图 (7)第一部分：备赛过程总结1方案构思（楷体三号，加粗）1.1赛题解读（楷体四号，加粗）（对赛题的基本要求进行简要概况）1.2方案比对（楷体四号，加粗）（可结合参数组合差异对结构方案、传力路径、模型效率等进行比对）******。
（正文字体字号为小四，中文字体宋体，英文字体Time New Romans，1.5倍行距）（1）******。
（2）******。
******。
表1-1中列出了******。
表1-1 ******（所有图表须有编号，表名及表内字体为五号，字体中英文类型同正文，表格格式为三线表，参考https://***/item/三线表）体系对比体系1 体系2 体系**优点*** *** ***缺点*** *** ***模型结构体系***如图1-1所示。
(a) 模型结构立面图(b) 模型结构轴侧图图1-1 ******（图名字体为五号，字体中英文类型同正文，采用无边框表格进行排版）2试验方面（楷体三号，加粗）2.1材料测试（楷体四号，加粗）（关于材料力学性能的测试方法和结果）******。
（正文字体字号为小四，中文字体宋体，英文字体Time New Romans，1.5倍行距）（1）******。
计算书
目录1设计资料 (1)1.1结构尺寸及地层示意图 (1)2荷载计算 (2)2.1自重 (2)2.2竖向均布地层荷载 (2)2.3水平均布地层荷载 (3)2.4按三角形分布的水平均布地层压力 (3)2.5拱底反力 (4)2.6侧向土层抗力 (4)2.7荷载示意图 (5)3衬砌内力计算 (5)4标准管片配筋计算 (5)4.1环向钢筋计算 (6)4.1.1按最大负弯矩配筋计算 (6)4.1.2按最大正弯矩配筋计算 (7)4.1.3环向弯矩平面承载力计算 (9)4.1.4箍筋计算 (10)5隧道抗浮验算 (10)6纵向接缝验算 (11)6.1接缝强度验算 (11)6.1.1.负弯矩接头（105°截面） (11)6.1.2正弯矩接头（10°截面） (12)6.2接缝张开裂度验算 (13)7裂缝张开验算 (15)8环向接缝验算 (15)9管片局部抗压验算 (17)10构造说明 (18)11参考文献 (19)1设计资料1.1结构尺寸及地层示意图如图所示，为一软土地区地铁盾构隧道的横断面，由一块封顶块K ，两块邻结块L ，两块标准块B 以及一块封底块D 六块管片组成，衬砌外径6200mm ，厚度为350mm ，采用通缝拼装，混凝土强度为C50，环向螺栓为5.8级，地层基床系数34/102m kN k ⨯=。
管片裂缝宽度允许值为0.2mm,接缝张开允许值为3mm 。
地面超载为20KPa 。
试计算衬砌受到的荷载，并用荷载结构法，按均质圆环计算衬砌的内力，画出内力图，并进行隧道抗浮,管片局部抗压,裂缝,接缝张开等验算及一块标准管片配筋计算。
q=20kN/m2ϕ=7.2ϕ=8.9图一：结构尺寸及地层示意图如图，按照课程设计要求，调整灰色淤泥质粉质粘土上层厚度（ABC=103）：1355+103×80=9595mm2荷载计算2.1自重自重：3/8.750.3525m KN G h =⨯=⨯=δγ 式中：h γ－钢筋混凝土重度，一般采用3/25m KN h =γδ－管片厚度2.2竖向均布地层荷载①竖向地层荷载：211/133.3189.5957.85.31.9181185.0mKN h q ini i=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==∑=γ②地面超载：22/20m KN q=③近似均布拱背土压力：2223/070.51.321606.71.343.0243.02m KN R b R R G i q =⨯⨯⨯⨯===γ其中：2/606.728.1645.11.728.10.8645.1m KN i=+⨯+⨯=γ竖向均布地层荷载：2321158.38KN/m 070.520133.31=++=++=q q q q2.3水平均布地层荷载)245(tan 2)245(tan 221ϕϕ---=c q P其中：γ－衬砌圆环侧向各个土层土壤重度的加权平均值ϕ－衬砌圆环侧向各个土层土壤内摩擦角的加权平均值C －衬砌圆环侧向各个土层土壤粘聚力的加权平均值3/353.785.5205.41.7645.18m KN =⨯+⨯=γ000678.785.5205.42.7645.19.8=⨯+⨯=ϕkPa c 128.1285.5205.41.12645.12.12=⨯+⨯=则水平地层均布荷载：KPa P 99.803)2678.745tan(128.122)2678.745(tan 158.38000021=-⨯⨯--⨯=2.4按三角形分布的水平均布地层压力KPa R PH 876.32)2678.745(tan 353.7925.22)245(tan 20222=-⨯⨯⨯=-=ϕγ其中：m RH925.2235.01.31.3=-+=2.5拱底反力KPa g q wH R R P 171.2310925.22175.8158.3821=⨯⨯-⨯+=-+=ππγ 2.6侧向土层抗力)cos 21(α-=ky PK其中：由《混凝土结构设计规范》知：C50，Kpa EJ 71045.3⨯=衬砌圆环抗弯刚度:237625.123265120.35×0.1103.45EJ m KN ⋅=⨯⨯= 衬砌圆环抗弯刚度折减系数:3.0=η 地层基床系数：34/102m KN k ⨯=圆环水平直径处受荷载后最终半径变形值：m k EJ g q y R R P P H H 34444421106.273)925.2102045.0625.1232653.0(24925.2)75.8875.3299.803158.382()045.0(24)2(-⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+--⨯=+⨯+--=πηπ则侧向土层抗力：KPa ky Pk 25.4610-110273.6102)cos 21(34max=⨯⨯⨯⨯=-=-）（，α KPa ky P k 967.51)21(10898.9102)cos 21(34min-=-⨯⨯⨯⨯=-=-α， 取KPa P K 73.493=2.7荷载示意图图一：结构尺寸及地层示意图3衬砌内力计算用荷载-结构法按均质圆环计算衬砌内力。
全国结构设计大赛计算书完整版
全国大学生结构设计大赛计算书作品名称：参赛学校：参赛队员：专业名称：指导教师：全国大学生结构设计竞赛组委会目录第 1 部分设计说明书............................ (2)1.1 结构选型............................ (2)1.2 特色说明............................ (3)第 2 部分设计方案图............................ (4)2.1 结构总装配图............................ (4)2.2 构件详图............................ (5)2.3 节点详图............................ (6)2.4 方案效果............................ (7)2.5 铁块分布............................ (7)第 3 部分设计计算书............................ (10)3.1 计算模型............................ (10)3.2 结构计算假定及材料特性.............................. 103.2.1 计算假定........................... (10)3.2.3 构件截面尺寸........................... (11)3.2.4 材料力学性能........................... (11)3.3 结构动力分析............................ (12)3.3.1 计算模型建模........................... (12)3.3.2 模态分析.......................... (12)3.3.3 时?{分析.......................... (14)3.4 结构极限承载力计算............................ (16)3.5 计算结论............................ (18)参考文献............................ (20)第 1 部分设计说明书··1.1 结构选型根据本次竞赛要求，该竹制结构模型需要经受三次不同强度大小的地震考验，分别以不发生破坏、不发生梁柱等主要构件破坏和不坍塌为评判标准，并不参考结构在地震效应作用下的侧移反应。
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三、负载模式
1. 竖向静力加载
将模型居中放置在加载平台上，在柱脚距砂面 10mm 处用水笔标 记沉降控制线，通过加载圆盘加载，最大竖向荷载为 150N，分三级 加载，每级荷载增量为 50N。进行受力分析时，我组将竖向荷载设计 为均布面荷载。
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同济大学 力战到底队
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结构赛计算书
第十四届同济大学结构设计大赛
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郭弘原 1151018 孙磊 1151406 黄河 1151513
2013
目录
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一、设计说明................................................................................................... 错误!未定义书签。 1、方案构思............................................................................................. 错误!未定义书签。 2、结构选型............................................................................................. 错误!未定义书签。 材料截面选择................................................................................... 错误!未定义书签。 节点设计........................................................................................... 错误!未定义书签。
73 3
总长 MM
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总重 N
图像
1*1 单层方筒
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1*1 双层方筒
1*1 三角形筒
1*1 单层三角形拼接
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*双层方筒
*双层三角形拼接
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面积类型 1*1 单层方筒
面积 （mm^2）
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最大承受压力
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(N) 84
安全承受压力 （N,安全系数）
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压杆稳定最大压力 (N)
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2. 节点位移........................................................................................... 错误!未定义书签。 3. 杆件内力........................................................................................... 错误!未定义书签。
一、设计说明
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根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，冲击荷载 形式和静力加载大小要求等方面出发，结合节省材料，经济美观，承 载力强等特点，采用比赛提供的白卡纸，白乳胶精心设计制作了“力 战到底”结构模型，空间桁架结构为该模型的一大亮点。
1、方案构思
模型主要承受 150N 竖直静荷载、30N 水平静荷载和一定的水平 冲击荷载，竖直静荷载较容易满足，而水平冲击荷载结构的刚度要求 较高，同时要求结构有较强的抗剪能力。
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