结构设计大赛设计书
浙江省第五届大学生结构设计大赛计算书(一等奖)
“千年龟壳”屋盖结构模型设计方案学院名称XXXXXXXXXX专业名称土木工程学生姓名XXX 、XXX 、XXXX指导老师XXXXXXXXXXXXX联系电话XXXXXXXX浙江省大学生结构设计竞赛组委会二OO六年十月一、设计说明书根据竞赛规则要求，我们从模型的用材特性、加载形式和制作方便程度等方面出发，采用社会上收集的易拉罐罐体、用改性丙烯酸酯胶作为粘结剂，精心设计制作了“千年龟壳”屋盖模型。
刚与柔的完美结合是这个模型的最大特点。
1、结构体系主体为张弦梁的结构体系：屋面板和方型梁的组合，作为张弦梁的压弯系统，承担结构的整体受弯、受压和抗剪；单根铝片作为张弦梁的受拉系统，承担下部拉力；方型薄壁杆作为张弦梁的中间撑杆，协调上述两者共同工作，承受压力。
2、截面选择用U型加两侧翼缘和面板黏结组成完整的箱型截面，让屋面板参与整体受力，产生蒙皮效应；铝条抗拉能力强，因此采用简单的“一”字型截面；撑杆受压，采用方型既有利于稳定，又有利于与上部箱型梁的紧密连接。
3、节点设计支座处：采用封闭箱型局部加固端部，保证能承受较大的支座反力；采用双层材料在梁底夹住铝条，保证铝条不因受拉而产生支座处突然脱开。
加载处：将连接拉环的铝条，从方型薄壁撑杆中穿过后，直接粘贴于方型梁顶，加载时荷载通过拉环和铝条直接作用于梁上。
合理的模拟了现实中张弦梁的工作状态。
4、制作处理在制作过程中使模型整体向上微拱，使梁尽可能受压力而少受弯，有利于梁的稳定和减少挠度。
5、设计假定（1）材质连续，均匀；（2）梁与梁之间结点为刚结；梁与撑杆之间的连接为铰结；撑杆与下部拉条之间为铰结；屋盖支座为简支；（3）屋盖本身质量不计；加载时，荷载以集中力的形式作用在指定的九个节点处。
（4）杆件计算时采用钢结构的计算模式；根据以上假定，通过结构力学求解器建立计算模型，所得的内力和位移作为构件设计的依据。
二、方案图1．模型结构图“千年龟壳”效果图“千年龟壳”仰视图模型实物图2．结构整体布置图左视图(2-2)左视图(1-1)仰视图节点5节点74.截面详图梁撑杆杆撑拉条三、计算书 1 .结构选型采用“丰”字交叉式张弦梁结构形式。
结构设计竞赛参赛设计说明书（附图纸）供参考
结构设计竞赛参赛设计说明书（附图纸）供参考设计竞赛设计说明书作品名称 ==============参赛队员 ========================================= 专业名称指导教师 =====================================⼆〇⼀四年理论分析计算书⽬录⼀、设计说明 (3)1、⽅案构思 (3)2、结构选型 (3)3、结构特⾊ (4)⼆、结构承重计算 (4)1、设计基本假定 (4)2、模型结构图 (4)3、弯矩内⼒计算 (5)4、剪⼒计算 (6)5、轴⼒计算 (6)6、计算成果应⽤模型设计 (7)三、模型简图 (8)四、参考⽂献 (9)⼀、设计说明根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，抗拉特性，加载形式和挠度控制要求等⽅⾯出发，结合赛会绿⾊环保的理念，采⽤⽐赛要求的230g⽩⾊卡纸、⽩乳胶、铅丝线精⼼制作出这款名为“语塞幻想”的塔吊模型。
1、⽅案构思塔吊模型⽀柱主要通过悬臂梁承受较⼤偏⼼荷载。
这就要求悬臂梁具有较强的抗弯性能，柱⼦需要较强的抗压和抗弯性能。
整个塔吊模型悬臂端处挠度值需⼩于50mm，因此在承载⼒满⾜要求的前提下，尽可能地控制结构的整体变形。
结合纸质杆件材料参数难以确定的特点（如杆件抗拉、压强度等），我们采⽤定性分析和试载实验相结合的⽅法来完成模型的设计制作。
2、结构选型按设计要求，结合塔吊的受⼒特征，模型柱⼦采⽤矩形截⾯空间桁架结构。
梁由底端的两道箱型细长梁以及连接⾄柱顶的斜拉结构组成。
因柱⼦在满载的⼯况下为偏⼼受压状态，C点加载5kg时，偏⼼距为e=M/N=341mm。
因此在柱受拉和受压⼀侧杆件布置可不等。
在斜拉材料的选取上，主要有铅丝线，纸带和细杆三种。
从⾃重⾓度上出发，铅丝线和纸带能⼤幅减轻结构⾃重。
但在三次试载实验中，我分分别采⽤加密斜拉联系的情况下，挠度控制效果不明显，C 点最⼩挠度⾼达90mm。
并且试载期间还出现斜拉结构绷直程度不均匀导致的结构扭转破坏。
结构设计大赛策划书
结构设计大赛策划书结构设计大赛策划书1一、竞赛目的结构设计大赛旨在多方面培养大学生的创新思维和实际动手能力，培养团队精神，增强大学生的工程结构设计与实践能力，丰富校园学术氛围，促进交流与学习。
二、竞赛题目专业组：输电塔结构模型设计与制作。
趣味组：稳立鸡蛋三、材料材料203g白卡纸、腊线、白胶，固定模型的底板为木工板。
（均由大赛组委会统一发放）四、竞赛安排1、参赛对象和形式参赛对象：__大学全日制在校本科生、研究生。
参赛形式：规定以小组形式参赛，每组应由2—5人组成。
2、时间安排（1）、即日至20__年4月16日，请各班以班为单位统一将报名表交于竹二418宿舍孙超彦同学处，联系电话：______ （2）、大赛组委会将在4月20日19：00到22：00，在竹园2#五楼东活动室面向全校发放材料，请各参赛队前往领取。
（3）、各参赛队构思、制作将在领到材料后的两周内完成，请各参赛队于5月4日19：00到22：00将作品及相关材料交于竹园2#五楼东活动室。
（4）、本次结构设计大赛的加载及决赛答辩将同时举行，具体时间、地点以及其他详情大赛组委会将以海报形式予以通知，请随时关注、3、参赛队竞赛组委会在报名截止后将举办有关建筑结构方面的讲座，对本次竞赛题目答疑，对以往竞赛进行讲评，并邀请有关老师对本次结构设计竞赛进行指导，还将特邀以往竞赛成绩优秀者与参赛选手交流。
相关安排将以海报形式通知，敬请关注。
五、竞赛要求1、参赛要求（1）结构设计竞赛内容应包括理论设计方案和结构模型两部分。
（2）每个参赛队只能提交一份作品，并命名。
（3）参赛学生只允许参加一个参赛队，各队应独立设计、制作。
竞赛期间，指导教师不得直接参与参赛作品的.理论方案设计计算及模型制作。
比赛时，任何人不得为参赛队提供帮助和指导。
一经查实，将取消参赛资格。
（4）各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，缺席者作自动放弃处理。
竞赛期间不得任意换人，若有参赛队员因特殊原因退出，则缺人竞赛。
郑州大学结构设计大赛设计书
郑州大学结构设计大赛作品名称：保钓桥参赛单位：郑州大学土木工程学院参赛成员：指导教师：⏹目录：◆设计说明1.作品名称……………………………………………………2.结构选型……………………………………………………3.结构尺寸确定…………………………………………………4.结构模型制作及节点构造的设计……………………………◆方案图◆计算书一、计算思路1.结点…………………………………………………………………..2.单元…………………………………………………………………….3.支座……………………………………………………………………4.荷载加载…………………………………………………………………5.计算工具…………………………………………………………………..二、具体计算1.计算简图 ........................................2.结构建模……………………………………………………3.内力计算…………………………………………………三、结构分析◆总结和感想●设计说明1. 作品名称保钓桥（以此表达我们的爱国热情）2. 结构选型一般较大跨径的桥梁，常采用刚桁架桥梁，我国比较有名的桁架桥梁有：武汉长江大桥（三联3*128m连续桁架梁），南京长江大桥（三联3*160连续钢桁梁），九江长江大桥，香港青马大桥以及芜湖长江大桥等【南京长江大桥】联系到本次比赛模型制作的具体要求：模型为纸制单跨简支结构(150g/㎡)，结构形式不限，结构模型计算净跨800mm，中部承受集中力。
众所周知，纸的材料性能较差，尤其是抗弯和受剪能力，但纸制柱形构件抗拉和抗压能力较强，为尽量避免使构件承受弯矩和剪力，充分发挥材料的抗拉、抗压能力，我们采用了桁架桥梁的形式，桥梁上部和下部主桁架是主要承重结构，在竖向荷载作用下，各杆件主要产生轴向力（但由于节点的刚性，杆件中也产生较小弯矩，设计时需注意）。
根据比赛设计的承重的特殊性(中部垂直受力)，我们将桥梁设计成上承式双层层面结构。
结构设计竞赛 桥梁承重模型设计任务书
西南交通大学第十三届结构设计竞赛桥梁承重B组设计理论方案作品名称梦之星参赛编号B45组长姓名/ 班级/ 学号/队员姓名/ 班级/ 学号/队员姓名/ 班级/ 学号/组长电话/西南交通大学第十三届结构设计竞赛组委会二〇一三年摘要桥梁建筑的设计讲究造型美观、受力合理、节省材料、承载力大、制作精细。
作为一个土木学子，我深深震撼于桥梁结构设计的魅力，我将通过亲身的经历来践行桥梁设计的创意与特色，体验一次工程师的波澜壮阔之旅。
本次设计的“堑道”，基于钢架桥的思想，充分利用了材料的抗压和抗拉特性，运用结构力学和ANASYS软件等手段，优化杆件的布设和连接，得到了整体性和韧性都比较强的三跨连续桁架桥。
采用正三角形的侧边叠接，斜杆与横杆沿面延伸方向铰接，增加了杆件的受弯刚度；节点的处理采用齿状咬合并用AB胶强力粘附，受压杆耦合嵌入纵向拉杆中，增加了整体的稳定性。
削弱桥面，减轻了重量；支座处加大杆件厚度，充分传力。
我们通过计算和软件分析了结构的受力，验证了桥在10-15kg的重量下的稳定性，得到了可靠的结果。
并在薄弱的环节进行了锚固与加粗，最后用砂纸将突出的部分打磨光滑，增加了结构的美观。
一次实践，终身受益，小试牛刀，我们倍感信心。
关键词模型选型荷重比节点处理目录一、设计说明书..............................................................1 方案构思 (1)1.1作品名 (1)1.2造型 (1)2 结构选型 (1)2.1设计准则 (1)2.2整体选型 (2)3 材料试验 (2)4 结构设计 (3)4.1结构整体布置图 (3)4.2构件尺寸详细设计 (3)4.3构造（节点）设计图 (4)4.4 模型三维效果图 (5)5 特色处理 (5)6 制作工艺 (5)二、模型计算书 (6)7 计算模型 (6)7.1模型简化 (6)7.2荷载模拟 (6)8 内力分析 (6)9 构件验算 (9)9.1材料参数 (9)9 承载力估算 (9)参考文献 (9)一、设计说明书1 方案构思首先分析材料的特性，PVC材料具有较强的抗拉抗压性能，但极易脆断，因此应尽量减少结构的应力集中和尺寸突变。
第十七届结构设计大赛设计方案
第十七届结构设计大赛设计方案一、项目概述。
咱们这次参加第十七届结构设计大赛，那可得搞出个超酷的方案来！我们的目标呢，是设计一个既稳固又有创意的结构，就像打造一个超级英雄的基地一样，稳稳当当又充满惊喜。
二、结构选型。
1. 基础部分。
咱先从基础说起。
这就好比是建筑的脚，得站得稳稳当当的。
我们打算采用扩展基础，就像给结构穿上一双超级大的鞋子。
把基础做得宽宽的，这样它就能把结构的重量均匀地分散到地面上。
就像大胖子要穿大码鞋一样，不然脚可受不了呀。
在基础的材料选择上，我们想用高强度的混凝土。
这混凝土就像是超级胶水，把基础里的砂石紧紧地黏在一起，让基础坚不可摧。
2. 主体结构。
主体结构我们想采用桁架结构。
桁架结构就像是由很多小棍子搭成的架子，这些小棍子相互支撑，形成一个稳定的整体。
想象一下，就像用很多筷子搭成一个牢固的小房子，每根筷子都在发挥自己的力量。
桁架的杆件我们打算用轻量级的铝合金。
铝合金这东西又轻又结实，就像一个瘦弱但肌肉发达的运动员。
用它来做杆件，既能减轻整个结构的重量，又能保证结构的强度。
3. 连接节点。
节点可是结构里的关键部分，就像关节一样，连接着各个杆件。
我们计划设计一种特殊的节点，用螺栓和特制的连接件把杆件连接起来。
这就好比是给关节装上了螺丝，让它们紧紧地固定在一起，又方便拆卸和调整。
三、荷载分析。
1. 恒载。
恒载就是结构自身的重量啦。
我们在设计的时候，已经精确计算了每一部分的重量，从基础到主体结构再到一些附属的小部件。
就像知道自己身上每个零件有多重一样，这样才能确保结构在自身重量下不会出问题。
2. 活载。
活载可就比较复杂了，像人在结构上走动啊，风的吹拂啊，这些都是活载。
我们参考了以往大赛的经验和相关的规范，对活载进行了合理的估计。
比如说，预计会有多少人同时站在结构上，风最大可能会有多大的力量。
就像预测有多少朋友来家里开派对，要提前准备好足够的空间和食物一样。
四、结构计算。
1. 力学模型建立。
结构大赛设计方案
“维纳斯”自立式塔吊结构模型设计方案浙江大学结构设计竞赛组委会二○○八年“维纳斯”自立式塔吊设计说明书日期：2008年5月29日一、设计摘要自立式塔吊是一种主要承受竖向荷载的工程工具，在建筑施工方面有巨大的用途。
本次大赛要求利用牛皮纸、卡发丝线、白胶等材料，设计并制作一个自立式塔吊结构模型，承受一定的竖向荷载。
因此我们遵从本次大赛“新颖、轻巧、美观、实用”的比赛原则，并且从加载要求以及工程实用性出发，设计并制作了名为“维纳斯”的自立式塔吊。
我们设计制作的塔吊主要由立柱以及横梁组成，考虑到结构整体的稳定性，我们充分利用材料的各种力学性能。
我们从塔吊的实际应用出发，想到了“斜拉桥”的结构外形，利用卡发丝线作为斜拉线作为竖向受力的构件，横梁做成三角形截面，提高其刚度。
而立柱则仔细参考了关于塔吊结构设计方面的专业资料，采用斜杆作为抗扭的受力构件。
二、模型方案图1、结构整体视图图一：侧立面图二：正立面图三：轴测图 图四：俯视图 2、主要构件图图五：立柱图六：横梁图七：横梁与斜拉线3、节点详图图八：立柱与连缀件连接图九：横梁与丝线斜拉连接三、计算书1、计算模型采用ANSYS进行分析，各节点编号如下：图十：侧立面计算模型图十一：正立面计算模型2、结构计算分析计算假定：立柱下部不能移动，但是可以有一定的转角，因此可视为铰接；横梁，立柱以及连接节点采取加强措施，可视为刚接；考虑到荷载的分布，计算时均采用空间梁单元Beam188.。
在结构自重方面，通过计算各杆件重量估算出结构自重。
立柱长度为1130mm，卷纸宽度为210mm，横梁长度为1200mm，卷纸宽度为250mm，估算自重为572g，实际自重在600g以上。
（1）荷载分析点A施加配重QA =29.4N（质量3kg的砝码），在加载作用点B施加QB= 9.8N的竖向荷载，在加载作用点C施加QCH=19.6N的水平荷载；然后在作用点C施加竖向荷载。
（2）结构选型经过以上分析，我们选用了如下图所示的结构图十二：结构选图（3）内力分析以及计算简图ANSYS图形分析如下：导出ANSYS分析数据如下：PRINT U NODAL SOLUTION PER NODE***** POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING *****LOAD STEP= 0 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEMNODE UX UY UZ USUM1 0.0000 0.0000 0.0000 0.00002 0.0000 0.0000 0.0000 0.00003 0.0000 0.0000 0.0000 0.00004 0.0000 0.0000 0.0000 0.00005 -0.14356 -0.16038 0.19234 0.288666 0.42000E-01 0.13741 0.22182 0.264297 0.47887E-01-0.85788E-01-0.21738 0.238558 -0.21860 -0.12466E-02-0.16798 0.275699 -0.14986 -0.26918 0.12483 0.3324210 -0.65393E-01-0.13132 -0.56153E-01 0.1570812 0.31491 0.26151 0.55469 0.6893813 -0.57269 0.30465E-01-0.42343 0.7128714 -0.25122E-02-0.32923 1.1001 1.148315 -0.37824 0.30035 1.0988 1.200316 -0.35412 -0.13502 -0.73470 0.8266917 -0.90360E-02-0.18913E-01-0.76686 0.7671518 0.28102 -0.35563 1.9859 2.037019 -0.98266 0.33693 1.7738 2.055620 -0.73855 -0.10542 -1.2046 1.416921 0.46254 -0.50089E-01 -1.0605 1.158022 0.63761 -0.38536 2.5185 2.626423 -1.2016 0.34061 2.5101 2.803724 -1.1672 -0.78063E-01 -1.3909 1.817425 0.54601 -0.10930 -1.3340 1.445526 0.86368 -0.38081 3.2562 3.390327 -1.5604 0.33654 3.2716 3.640228 -1.5938 -0.54813E-02 -1.7055 2.334329 0.69544 -0.16213 -1.6293 1.778930 1.0896 -0.38155 4.0248 4.187131 -1.9840 0.30361 4.0303 4.502432 -1.9796 0.45939E-01 -1.7714 2.656933 1.1002 -0.25439 -1.8154 2.137934 2.2420 -0.27963 4.9130 5.407635 -2.4119 0.25059 4.9985 5.555636 -2.4124 0.10027 -1.2629 2.724937 2.2435 -0.30926 -1.4105 2.668138 5.3337 -0.53572E-01 6.5859 8.4750***** POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING *****LOAD STEP= 0 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN THE GLOBAL COORDINA TE SYSTEMNODE UX UY UZ USUM39 -3.0924 0.17311 6.5484 7.243940 -3.0913 0.15492 0.11843 3.097441 5.3399 -0.40684 0.19821 5.359042 -32.736 -9.8507 4.0027 34.41943 -30.874 -8.7848 2.2610 32.17944 -32.715 -7.7129 -2.0830 33.67645 -20.219 -6.2523 4.0421 21.54746 -18.719 -5.3815 2.2814 19.61047 -20.221 -4.5115 -2.0112 20.81548 -9.0204 -3.2754 4.0268 10.40749 -7.8345 -2.5706 2.2259 8.540650 -9.0262 -1.8999 -1.9375 9.425351 2.3478 -0.42342 2.1937 3.240952 0.53160 -0.33358 2.1876 2.275853 8.7996 1.8121 4.0373 9.849754 7.5334 1.0822 2.1901 7.919555 8.8059 0.34704 -1.7650 8.987756 24.165 -6.0850 -2.0471 25.00457 -44.380 -7.9902 4.0224 45.27358 -32.160 -6.9271 2.2677 32.97659 -25.542 -4.6758 4.0337 26.27760 -15.640 -3.6844 2.2477 16.22561 6.4127 -3.0388 -1.9710 7.3649MAXIMUM ABSOLUTE V ALUESNODE 57 42 38 57V ALUE -44.380 -9.8507 6.5859 45.273（5）承载能力估算根据以上加载模拟分析，该结构可以承受比赛所规定的各种荷载。
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 (10)3.2.1 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 时程分析 (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。
因此不必选用抗侧刚度较大的结构体系，从而达到节省材料、减小地震时地震力的作用；由于比赛规则限制，上层部分的平面内部竖向构件到底层时无法落地，造成竖向抗侧力构件不连续，因此不利于结构选用核心筒等抗侧力结构体系；综上，将该结构模型的结构形式定为框架结构。
由于模型加载时采用的铁块为长方体，且屋面水箱底部为正方形。
为方便加载，将模型的各层平面设计为正方形。
同时，为减小结构在地震作用下产生扭转作用，将竖向构件分别布置在四个角点，使其沿平面主轴对称。
各竖向构件底部间距均取规则所允许的最大间距，使结构的高宽比达到最小，最大程度减小了地震引起结构的倾覆作用。
按照结构在地震作用下的剪力与弯矩上小下大的基本分布规律，将模型的平面尺寸依次减小，使结构竖向刚度从上到下均匀增大，使模型外形更接近于弯矩的分布，使各杆件内力分布更合理。
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(桥梁)计算书
桥梁结构设计理论方案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。
在拱脚处处理时，先粘结一个小的木块，让后用铁夹子施加很大的压力，保证连接能足够牢固。
乳胶粘接时要不断用电吹风间断性地吹风，使其尽快形成粘接力，达到强度的70%（基本固定）后即可让其自行风干。
广东省首届结构设计大赛作品说明书-风雨桥(范例)
广东省首届结构设计大赛模型名称：风雨桥 _ _ _ _ _ 参赛队伍：广东工业大学土木军团专业：土木工程_ __ __ __ __ 参赛队员：杨华康杨建雄饶珠标古宝铖指导老师：粱靖波 _ _2007 年 5 月 27 日风雨桥模型设计桥梁的设计，需要考虑桥梁在建造和使用过程中，会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化等。
桥梁的建造一般按照各地的实际情况，考虑地址条件、跨度以及周边环境，同时考虑就地取材完成，从而实现利用不同材料的不同性质设计出不同方案的结构桥，让其建桥的结构材料发挥到最佳作用，使桥梁结构设计达到经济合理的目标。
在这次结构设计大赛中，我们主要考虑到纸的各种性能，我们大胆的设计成类似我国古代我国众多的桁架梁式桥方案，桥两端有一定距离的引桥，提高桥梁的整体结构刚度。
风雨桥跨度为60mm，宽度为175mm，上部通车的横载和活载以及动力荷载主要由两条长跨度的刚性梁承受，而为了减少梁的挠度，设计斜支承梁。
同时，利用纸在结构容易失稳，我们加强了各个方向的斜撑来提高其刚度。
风雨桥的特色独有设计构件的刚度能经历各种雷雨闪电交加的恶劣环境，并且纸的柔度具有一定的防震功能。
所以起名为“风雨桥”。
目录一、方案构思 (4)二、结构选型 (5)三、方案及拼接图 (7)四、结构概略计算分析 (8)五、特色说明 (11)六、参赛感言 (11)七、实物模型图片 (12)一．方案构思结构作为建筑物的基本受力骨架，它的作用主要表现为：一、形成人类活动所需要的、功能良好和舒适美观的空间。
二、能够抵御自然的和人为的作用力，能使建筑物持久使用，并在突发偶然事件时，保持整体稳定，即为建筑结构之所以存在的根本原因。
三、充分发挥所使用材料的效能，使建筑物经济合理。
这三个主要的作用表现都在此次竞赛的要求中得到了淋漓尽致的体现，也为我们方案构思的起源点。
设计竞赛设计说明(范本)
2011年第二届“云南建工杯”大学生结构设计竞赛竹质多层抗震房屋结构方案设计与理论分析作品名称: 《安全住宅》参赛学校: 昆明理工大学津桥学院参赛队员: 吕俊袁小凯白卫专业班级: 土木工程092班指导老师: 刘鹏代彦芹2011年九月目录一、设计说明 (3)1、作品介绍 (3)2、构件制作方法 (5)2.1柱 (5)2.2梁 (6)2.3板 (8)2.4节点之间的连接 (9)2.5楼层之间的拉结秆 (12)3、模型各层尺寸 (13)4、各层铁块放置设计 (14)二、计算说明 (14)1、基本参数 (14)2、框架剪力计算 (14)3、水平地震作用力计算 (15)4、各层间地震剪力计算 (15)5、侧移计算公式 (15)三、结构分析总结 (17)四、附录（所需材料及尺寸） (18)一、设计说明书1.作品介绍根据竞赛规则要求，本小组从模型的用材特性、加载形式的和制作方法方便程度方面出发，采用大赛组委会提供的竹制材料做为原材料，以502胶水作为唯一的粘合计。
我们小组讨论考虑竹片的抗拉抗压性能，确定了以交合板为主要的构件组成材料，“H型钢”的柱，梁作为主要的构件组成。
为什么我们采用H型钢？因为截面形状经济合理，力学性能好，轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小，与普通工字钢比较具有截面模数、重量轻、节省材料，可使建筑结构减轻30%—40%：又因其腿内外测平面平行，腿端是直角，拼装组合成构件，常用与要求承载力大，截面稳定性好的大型建筑（如厂房、高层建筑等）翼板宽，侧向刚度大。
抗弯能力强。
翼板两面互相平行使得连接、加工、安装简便。
本设计采用框架结构，分为四层。
整体结构用四根柱子做支撑，根据受力变形情况，各层之间采用不同的高度有效地控制变形，增加整体的刚度，各层之间四面采用X型从而在振动时增加模型的整体性有效地减小柱间的扭动。
主梁用502胶水连接，次梁与主梁之间也是用胶水粘接相当于“H型钢”的“焊接”。
次梁采用井格式，次梁上的板采用最薄的竹片制作，模型大样图如下图所示1.1.1模型大样图2.构件制作方法（1）柱A.柱采用两层0.5厚度的竹片制作。
结构设计大赛设计说明书
结构设计大赛设计说明书设计说明书1、项目简介1.1 项目背景在此部分，介绍需要设计的项目的背景信息，包括项目的目的、意义和应用领域等。
1.2 项目需求明确项目的需求和主要目标，详细描述对设计方案的要求和技术指标等。
2、设计目标及原则2.1 设计目标列出设计的主要目标，包括但不限于结构的稳定性、安全性、经济性、美观性等。
2.2 设计原则描述设计方案的基本原则，比如采用现代设计理念、合理利用材料、符合相关建筑规范等。
3、设计方案3.1 总体设计思路概括性地叙述整个设计方案的总体思路和基本框架，包括结构形式、主要构件等。
3.2 结构分析对设计方案进行结构分析，具体说明受力特点、荷载情况、变形计算等。
3.3 材料选择与构件设计根据结构分析结果，选择合适的材料，并对各个构件的尺寸、形状等进行具体设计和计算。
3.4 施工工艺对设计方案的施工工艺进行详细描述，包括施工过程、工艺要点和注意事项等。
4、安全性分析4.1 设计安全性评估对设计方案进行安全性评估，分析各个构件和结构整体的安全性能。
4.2 安全预警与控制措施根据安全性评估结果，提出相应的安全预警措施和安全控制措施，确保施工和使用过程中的安全性。
5、经济性评估5.1 投资估算详细列出整个设计方案的投资估算表，包括材料费用、人工费用和设备费用等。
5.2 经济性评估指标分析设计方案的经济性，比如投资回收期、成本效益比等经济指标。
6、环境影响评估6.1 环境影响分析对设计方案的环境影响进行评估，包括土地利用、能耗情况、废弃物处理等方面。
6.2 环境保护措施提出相应的环境保护措施，减少设计方案对环境的不良影响。
7、附件本文档涉及的附件包括但不限于：设计图纸、施工图纸、结构计算表、材料清单等。
8、法律名词及注释本文档涉及的法律名词及注释如下：- 法律名词1：注释说明1；- 法律名词2：注释说明2；- ：：：。
建筑结构模型设计说明书
建筑结构模型设计大赛———建筑工程技术1206班张田庆陈昱宁泽珍周朝林刘思琼1.设计说明书对于设计一个高层建筑，特别是超高层建筑，我们很自然地会想到金字塔形的建筑结构，其结构简单，外形美观。
1.1方案构思一切构思的起点是比赛的规则，我们仔细阅读了策划书。
我们尝试过核心筒的形式，尝试过巨型架，也分别进行尝试加载分析，虽然成功了，但没有创意。
所以我们决定大胆的创新，想出了“A”型框架结构。
建筑的外形由下到上先收后保持竖直，动态的构思与优美的曲线打破了传统意义上面的纯直线造型，呈现给人们耳目一新烦人感受。
在整体形象给人强烈的视觉冲击和震撼的同时，理性技术的表现也很完美：大尺度的“A”形梁柱具有极强的艺术感染力和技术神秘感，清晰的体现了力与美的结合。
整体建筑外观通透，纯净，内外空间自由流通融合，创造了人舒适的建筑环境。
1.2 结构选型我们查找相关资料知道，在所有的细长结构中，金字塔型建筑最为最轻最稳定，本设计从金字塔型建筑出发，充分利用了三角形的稳定性。
考虑到比赛的时候结构是先受到竖向的荷载和侧向荷载，其中以侧向荷载为主要控制荷载，模型结构选择了框架和柱简支撑构成框架—支撑体系，由框架结构主要承受竖向荷载，支撑体系来承受侧向荷载，保证结构有足够的侧向刚度，以控制其侧向位移在规定限制内。
最初我们选择的是下图(图1)所示的结构，虽然经过分析，此结构具有很好的传力体系，以及很好的外观效果，但我们在模型制作过程中发现，此结构无法避免两个柱交叉以后侧面不在一个平面的事实，如果受力过大，结构将受到很大的扭转；并且结构的节点和杆件太多，这样对于结构自重过大。
综合以上各种因数我们放弃了此结构模型，选择了第二个结构(如图1-1)。
图11.3结构高层布局本结构高1.1m，本部设置9层，地下设置一层。
层高从下到上分别为0.1,0.1,0.125,0.125,0.125,0.12,0.12,0.12,0.1。
技术的发展始终以人为本。
结构设计参赛作品-塔吊结构模型设计方案
参赛作品塔吊结构模型设计理论方案目录目录 (2)1．设计说明书 (3)1.1方案构思 (3)1.2结构选型 (3)2.材料性能与制作经验 (4)2.1 材料力学性能指标 (4)2.2 制作经验 (4)3．计算书 (5)3.1 计算模型整体效果图 (5)3.2 结构计算假定和各个单元物理参数 (5)计算假定 (5)3.3 构件截面尺寸 (5)3. 3 结构计算简 (6)4. 结语 (10)1．设计说明书本塔吊以纸和线为材料，充分利用线的弹性作用。
而现代结构讲究结构与建筑美学相适应，在满足结构功能的同时体现建筑美，同时也传递一种精神，一种理念。
这是本作品设计的源泉，打破传统塔吊的结构型式，具有极强的视觉冲击与震撼，体现了力与美的完美结合。
以创新为支点，撑起未来的希望。
1.1方案构思形象是结构内在品质物化的外在形态，是表现结构内涵和个性的形式和语言系统。
为使我们的结构能给人留下特别的印象，考虑从各种技术手段上来表现结构形象。
我们的结构采用上面一个三三角形，作为一个支撑单元，撑起整体。
塔身共有4根主承重杆件，塔顶有3根主选柱子作为首要支撑，整个结构外观简洁、新颖，赋予塔吊以生气。
1.2结构选型初步设计时仔细的考虑了传统结构形式和材料用量，得出初步的方案采用以竖杆为主要承重杆件承受竖向荷载，辅以截面较小的斜向和水平支撑来承受水平荷载。
整体是一个近似实体塔吊的结构，本着大赛的宗旨，创新，我们将塔吊的吊臂结构制作成两部分，一个支点撑起整个吊臂，两个部分相互承载，将杆件的能力发挥的最大，主杆件连接多用三角形，三角形稳定，连接时保证a、b、c 三点在一条直线，防止加载时偏心。
拉力大的地方用纸带。
我们的连接点都是刚结点，超静定模型比较稳固。
下面支座主杆件之间用撑杆件连接，整体连接有几个优点：（1）杆作为支撑杆可以有效增加结构抗扭刚度，减小结构水平位移。
（2）外形简洁大方。
（3）杆件的数量明显减少，节点加工方便。
（4）从整体看结构比较对称，简单稳定。
结构设计大赛策划书
第二届结构设计大赛策划书主办单位:青岛理工大学费县校区承办单位：青岛理工大学土建工程系2010年10月19日目录比赛主旨 (1)主办单位 (1)比赛题目 (1)参赛对象 (1)时间安排 (2)组织程序 (2)组织机构 (5)比赛规则及相关事项 (6)奖项设置 (8)经费预算 (9)一、比赛主旨：结构设计大赛是一项极富创造性，挑战性的科技竞赛，通过举办结构设计大赛，考察和培养大学生对所学知识的综合应用能力、实际操作能力、创新精神和团结协作意识，引导大学生理论联系实践，在实践中丰富和发展理论，突出创新精神，健全面向未来的教学体系，丰富校园学术氛围，促进交流与学习，为培养21世纪高素质工程师打下良好基础。
结构设计大赛是参赛者用原材料，结合结构知识进行分析，充分发挥自身的创新、创造能力，设计出在结构理论上能分析合理，在现实生活中可存在实用的建筑物和构筑物模型的一项学术科技竞赛。
作为土建工程系的一项品牌活动，结构设计大赛以通过对知识的综合应用和团队的共同协作，理论联系实践，以健全面向未来的教学体系，培养当代工程师的素质为宗旨。
经过上届比赛的不懈努力，现已成为一个向外界展示我系学生创新意识和创造能力的窗口，正以其独特的魅力和影响力成为土建学子科技活动最美丽的一道风景线。
二、主办单位：青岛理工大学费县校区承办单位：青岛理工大学费县校区土建工程系三、比赛题目：承受动、静荷载的三跨桥梁结构设计(至多三跨)四、参赛对象：立足于土建工程系大二、大三大四在校本、专科生，面向全校。
五、时间安排：日期内容地点具体安排11月01日宣传报名学生会办公室报名截止到31号晚9点11月8号（19:20点）开幕式暨宣讲会待定宣传比赛规则和注意事项，讲解结构设计大赛具体内容，发放竞赛手册11月9号领取材料，制作模型待定（答疑）待定11月22日上交作品实验室指定教室待定11月22号（19：00点）模型初评实验室指定教室评委对模型初评打分办公楼宣传栏11月25号（8：00点）张贴海报，公布决赛名单1月26号（7:30点）决赛（加载）实验室六、组织程序1 宣传阶段（1）宣传报名时间：11月01号至11月07号地点：土建系宣传栏，篮球场以及3#101具体内容：1）10月26号在土建系宣传栏张贴海报，内容简洁2）各宿舍楼张贴宣传材料，公布比赛题目，并且在篮球场悬挂条幅，条幅内容为“青岛理工大学费县校区结构设计大赛”3）联系学校广播站，通过广播帮助宣传此次比赛。
结构设计大赛说明书
一、设计说明书根据此次大赛的规则要求，我们从材料的工程性质、房屋的承重性能抗震性能、重物的加载形式、材料的节省制以及作方便程度方面出发，采用大赛主办方提供的单双层复压竹片为结构原材料，502胶水及热熔胶作为粘结剂，这几并制作了我们的作品。
1、结构选型我们组的模型主体主要分为（第一二层）外伸梁结构和（第三四层）简支梁结构体系，楼板与方型梁的组合，作为外伸梁和简支梁的压弯体系，承担结构的整体受弯、受压，并将所受力传递给柱，再由柱传递给地基。
根据高层房屋结构布置原则，我们采取以下两点来保证房屋的抗震性能：1、将房屋设计成六边形；2、在房屋结构的竖向注意形状变化的均匀而且连续。
2、受荷分析梁板间：重物用热熔胶固定在楼板上，楼板直接承载重物。
楼板和梁之间：通过楼板将力转递给梁，此时梁的受力可以看作是均布荷载，梁是主要的受弯杆件。
梁和柱之间：梁受的均布载荷转递给柱，柱主要是承受竖向压力。
主体框架如下：3、节点构造结构模型与底板的连接：最下面的柱与柱之间用地梁连接。
通过六根地梁，用热熔胶与底板固结。
梁与柱之间采用502胶水固结，可以看作是刚结点。
4、设计假定（1）制作的结构杆件材质连续，均匀；（2）梁与梁之间结点为刚结，梁与柱之间的接点为刚结；房屋与加载台之间的连接视为固定端；（3）根据以上假定，通过结构力学求解器建立计算模型，所得的内力和位移作为构件设计的依据。
二、方案图1、房屋模型设计图2、模型加工图：材料表3、铁块分布详图（俯视图）铁块分部示意图：第一层：第二层和第三层：4、杆件制作小铁块60×45×32mm0.675kg大铁块120×60×32mm1.8kg小铁块60×45×32mm0.675kg小铁块60×45×32mm0.675kg一、计算书模型结构受力简图：模型结构剪力图：轴力图：弯矩图：根据软件分析可得：房屋的主要承重在底层柱子。
结构设计大赛计算书
结构设计计算说明书
1、结构选型
结构受力明确合理，可以从荷载的传递方式看出：
小车荷载→桥面板→横梁→竖直柱→横梁两端→支座
2、结构模型简化与荷载分析
（1）结构模型简化：
（2）荷载分析：
桥受的荷载主要是：小车和砝码的移动动荷载，此处由于对软件操作不熟悉，将载荷设置为100N的均布载荷，材料选用的是桦木代替比赛所用的桐木，另外软件里备用材料选的是ABS塑料。
2、内力分析计算
以下是用软件Inventor得到的应力分析图。
3、构件的安全系数分析
4、结论
假设在该结构下梁中心处受到均布100N作用时，上面梁受到最大压应力为16.78MPa,实际条件提供为桐木，因此应该和Inventor软件分析的结果类似。
况且考虑到实际情况，不可能
一直承受100N的均布载荷，所以实际承载应该可以满足要求。
结构设计大赛设计方案
第十九届结构设计与制作大赛设计方案（设计书）作品名称雄鹰学院、系土木工程学院城市地下空间专业学生姓名学号学生姓名学号学生姓名学号指导教师联系电话二○一六年五月六日承诺书我们自愿参加石家庄铁道大学第十九届结构设计大赛，并自觉遵守大赛规定，按要求制作设计作品。
在此，我们承诺：1.作品设计为本组人员集体思考，请教老师，通力合作而完成，不存在抄袭现象。
2.按比赛要求，仅使用白卡纸，白乳胶和蜡线三种材料，未使用除此之外的材料。
3.设计图纸为本组人员手工绘制并打印，不存在套用他人设计方案的行为。
注：（在作品设计方案构思初期，请教过大型所王教授，为防止有借名气，博名次的嫌疑，在指导老师一栏并未注明，在此提出歉意，并表示感谢。
）参赛组：铁流小组成员：指导老师：目录承诺书一结构选型——单索塔斜拉桥 (1)二设计总体说明 (2)三设计作品有关说明 (3)3.1 受力结构合理性分析 (3)3.2 材料应用合理分析 (4)3.3 制作过程中连接点的处理 (4)四结构优化 (6)五作品名称设计理念 (6)第十九届结构设计与制作大赛设计说明一结构选型——单索塔斜拉桥常见基本桥型有拱桥，桁架桥，悬索桥，斜拉桥，组合体系桥型等。
考虑到拱桥虽然有很好的抗压性能，但在材料应用上并不占有优势，而且用白卡纸制作跨度为1420mm的桥拱不易实现。
拱桥对于下部和基础要求较高，需要两端拱脚提供充足支持力，而支架结构不能满足该条件。
桁架桥结构相对复杂，需要较多的黏合点，虽制作简单，但工艺要求高，一旦某一个黏合点出现问题整个桥都要受到影响，并且材料用量大，使用大量的白卡纸，而不能使蜡线的抗拉能力得到充分利用。
组合桥体系一般为梁式桥与拱桥组合，斜拉桥与拱桥组合，斜拉桥与悬索桥组合，无论哪种组合方式对于纸质材料来说都存在结构复杂且承重优势不明显的问题。
对悬索桥而言，主要受力结构为主缆和索塔，然而没有做主缆的合适材料。
同时，悬索桥的两部分塔架如果立于桥面两端，而支架可以提供支持力，显然没有合理利用原有结构；如果位于桥面中部，两根索塔没有必要。
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纸质悬臂结构模型设计
作品名称悬臂巨人
参赛学校莆田学院
参赛队员蔡加忠、李晓莉、叶杰伟专业名称工程管理、工程管理、工程管理
指导教师
莆田学院大学生结构设计竞赛组委会
二零一一年三月
一、设计构思
1.造型构思
模型造型的构思来自于起重机和悬索桥，利用一定的杠杆原理和索拉结构，尽量避免悬臂末端因受过大的集中荷载而被破坏。
2.结构体系：钢结构
3.其他特色设计说明
1）模型底座部分与上部的柱子用纸带连接，防止在悬臂末端因受集中力过大而导致整个柱子底端断裂，使整个模型更稳定；
2）模型为底座、柱、悬臂梁三个构件组成，其中，底座和柱、柱和悬臂梁是通过插入形式实现连接的，并且在其内部又各有连接，使整体具有较大的刚度；
3）通过对模型的内力分析和破坏形式的估计，在柱和悬臂梁受拉处均用纸板加厚；
4）连接梁、柱和底座用的纸带有三层厚，具有比一层纸带更高的强度；
5）悬臂梁和柱子内部除了在受拉处加厚，还用圆柱形及矩形小杆件支撑，分别起抗剪作用和抗压作用；
6）最主要的特色就是，虽然我们的模型从外表看上去是三个大小不同的矩形，但是它们的内部结构制作却相当复杂，以下是图片展示。
梁的内部展开构造梁的横截面
柱的内部展开构造图
底座的内部展开构造图底座横截面构造图
三、模型设计简图及受力分析。