模型结构设计说明书

土建学院第三届结构模型大赛

参赛模型简介

土木工程与城市建设学院

2012

一、桥型选择依据

根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，单向简谐动载加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，采用比赛提供的木条和木板，铁丝与铁钉设计制作了空间桁架结构模型。

模型主要承受竖直荷载，竖直荷载较容易满足，但是对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，因此选择梯形为主体结构框架，以三角形具有较强的稳定性作支撑，这样受力均匀简单，仅受轴力，便于木材与铁丝性能的发挥。

二、桥梁承载力计算

根据本次比赛的加载规则，加载荷载为结构顶部竖向静力荷载，考虑到结构尺寸所能承受荷载的能力，需对本结构进行受力分析，根据疠 ，b为宽度，h为高，当h

越高时，结构抗弯矩就越大。

所以可得1、9两水平杆主要是抗弯矩，2、3、5、7、8杆主要是受压，4、6铁丝主要是受拉。

三、桥梁模型制作过程

对模型结构的受力分析、最后确定结构上平面为边长640mm、底面边长为1280mm、竖直杆高度为320mm,内部采用空间相似三角形桁架结构加强稳定性。

通过对设计分析、用PKPM软件模拟出结构受力变形位移图

经过团队的共同努力下，进行多次试验后得出来最终的结构，它凝聚了我们所有的试验所得的经验。

四、桥梁细节处理

节点设计 ：主体框架结构相交的节点由于杆的倾斜在加动载和静载时会引起较大

的剪力，在连接时用铁钉锚固， 内部斜梁主要受拉，在相交时采用铁丝连结，增大节点强度和刚度。

节点详图：

五、模型制作心得体会

这次模型结构设计大赛让我知道了学习任何知识，仅理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以这次模型设计不仅是检验我们专业知识水平很好的机会，也是为我们提供了一次宝贵的实践机会，在模型设计和制作过程中，我们不仅对所学的土木工程材料、材料力学、理论力学、结构力学等知识有了很深一步认识，而且还提高了自己的动手能力。同时我也深刻的认识到，这样一个看试简单的东西绝对不是一个人能设计并制作出来的，我真切的认识到了团队合作的力量。多一个人就多一个思路，我们应该向身边每一个人虚心学习，这次模型设计让我体会到了团队合作的快乐，善益良多。