多层结构模型设计

多层结构模型设计

理论方案

作品名称：芝麻开花

专业：土木工程专业

指导教师：刘军

小组成员：李理、任磊、

张向军、付睿、郭舒日期：2016.06.17

一、设计说明书

本结构名称为芝麻开花，取歇后语：芝麻开花——节节高之意，在比赛中希望我们的结构能承受足够重量的荷载一步步走向决赛。

根据竞赛规则要求，我们从模型制作材料的抗压特性、抗拉特性和动载加载形式要求等方面出发，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材料、白乳胶精心设计制作了结构模型。在结构选型中，我们对各种结构形式进行了比较详尽的理论分析和试验比较，着重分析结构自重和荷载分布，以期达到较大的效率比。具体措施有以下几点：根据模型的制作材料，选择适当的结构形式，提高结构刚度和整体性，符合“强柱弱梁”“强剪弱弯”的抗震要求。针对不同的结构形式，在保证安全可靠的前提下，尽量优化模型、减轻质量，使荷质比达到最大。针对不同的荷载分布，通过大量加载实验，观测模型的加速度和位移，在满足安全的前提下，尽可能提高效率比。所有杆件的计算长度及控制长细比均按压杆考虑，以保证安全。

结构体系：我们组采用的是框架——支撑结构体系。该体系以纯框架结构为基础，在结构底部布置支撑。该体系静承载力强，整体性好，抗扭刚度大，有较良好的抗震性能，且能较好控制模型质量。该模型外轮廓采用方棱柱体，柱网尺寸：下端220mm*220mm，上端220mm*220mm，塔高

1000mm，高宽比1000/220，模型共四层，每层250mm。主体部分在满足能承受足够荷载的条件下，为了设计最轻的结构，我们选用了框架结构形式，并试图做到较多的杆件满应力受荷，尽量减少多余杆件。在设计框架的具体形式时，遵循对称均匀、受力明确、传力直接、方便制作的原则。二、方案图

图1.1 立体图

图1.2 主视图

图1.3 左视图

图1.4 俯视图

三、计算说明书

根据计算得

将以上数值带入结构力学求解器中分析的：

1杆端位移：

2.根据结构力学求解器内力计算分析得：

（1）结构剪力图

（2）结构轴力图

（3）结构弯矩图

以上为本小组的结构设计初步方案，谢谢观看！