广东工业大学第十一届力学架构大赛(技术培训).ppt

广东工业大学第十一届力学架构大赛 高架跨江大桥模型的制作和加载试验 参赛作品的组成 设计说明书的要求 加载方式 失效条件 评分方法 结构模型的要求 历届纸质参赛作品回顾 结构模型设计制作经验及要点 作品的要求 设计说明书 作品的要求和比赛规则 完整作品包括两个部分 结构模型 设计说明书要求 内容 作品的要求和比赛规则 设计特色 计算书 方案的构思造型和结构体系模型特色 方案图 结构整体布置图主要构件详图方案效果图 结构选型计算简图内力分析承载能力估算 设计说明书要求 格式 作品的要求和比赛规则 封面 目录 正文 章节编号 图文并茂 纸型 A4纸打印 字体为小四字体 1 5倍行距 除封面外内容不超过4页 注明 广东工业大学第十一届力学架构大赛 作品名称参赛学院参赛队员专业班级指导老师 设计说明书一式五份应在提交模型作品同时交到竞赛组委会 逾期作自动放弃理论方案评审处理 电子版本则以班级队伍名称命名于当天寄到指定邮箱 三级目录 11 11 1 1 结构模型总体要求 作品的要求和比赛规则 符合设计及加载要求 与设计说明书一致 名字应健康向上 突出特点 模型制作材料要求 作品的要求和比赛规则 白卡纸150g 张 790mm 1090mm 棉线 白乳胶 由组委会统一提供 若材料不够 只可向组委会购买 对材料进行加工 组合 用颜料对模型作美术装饰 用白乳胶黏合 自行添加 使用任何其他材料 模型制作工具由各参赛队自备 模型尺寸要求 作品的要求和比赛规则 桥面长度两端横杆之间的距离应不少于桥墩外侧的距离 模型净跨度不小于800mm 此范围内净高度不小于100mm 桥面宽度不小于150mm 在跨中加载处不超过200mm 桥面高差做成拱形桥面时 桥面最大高差不超过50mm 同时 中部300mm范围内净高度不小于200mm 支座及加载条件 作品的要求和比赛规则 加载装置为一根厚度为6mm 宽度为60mm的钢板 放在跨中的桥面上 两端用相距200mm的吊杆与下面的加载装置相连 用砝码放置于托盘上加载 加载在两水平等高的平台间进行 加载台只提供竖向支承 不提供水平方向支承 模型不受其他装置固定 承载平台位于模型跨中位置 应具有足够的强度和刚度 并预留放置加载钢板 可从模型中间穿过 的空间 满足安装加载装置的要求 位移测量装置安装于加载钢板上 加载方式 作品的要求和比赛规则 模型作品及加载装置安装由参赛队员完成 位移测试装置由工作人员安装 并由参赛队员确认 加载由参赛队派代表在裁判的监督下进行 加载时队员身体不能接触模型和已加载上的砝码 每一次加载 裁判会在队员手离开该级最后一个砝码后开始计时 模型在10秒钟内没有失效即加载成功 可以进行下一级加载 砝码一经加上 不能再取出及更换 第一级加载质量不小于20kg 含加载装置 以后每级荷载增加梯度不小于5kg 封顶荷载为50kg 加载时须注意安全 听从工作人员的指挥 加载装置 作品的要求和比赛规则 砝码及托盘 加载钢板 位移测量圈 作品的要求和比赛规则 评分方法 荷重比得分计算公式 作品的要求和比赛规则 失效条件 模型尺寸不符合规定要求 模型无法正确安装就位 无法按规定的加载测量方式进行加载和测量 模型跨中加载点处的竖向位移超过规定的限值 20mm 或跨中加载点处的水平位移超过规定的限值 15mm 评审委员会认为超出正常允许情形的其他失效情况 模型在加载过程中出现主要构件脱落 结构或构件失稳 结构变形过大和破坏等经评委确认的情况 省赛第一名 华南理工大学四季木棉 最大净跨度 560mm 模型自重 607g 载重比60 广东省首届结构设计大赛部分作品回顾 失效模式 拉杆强度破坏 省赛第二名 华南农业大学龙的传人 最大净跨度 990mm 模型自重 1011g 载重比36 02 失效模式 荷载封顶 未破坏 省赛第九名 广东工业大学土木军团 最大净跨度 600mm 模型自重 712g 载重比35 81 失效模式 下弦受拉变形大 最大挠度超限 广工第八届力学架构大赛第1名05建筑1B队 模型自重 240g 加载质量26 85kg 载重比111 88 广东工业大学第八届力学架构大赛部分作品回顾 广工第八届架构大赛第2名06土木5班 国防生 模型自重 460g 加载质量60kg 载重比134 43 广工第八届力学架构大赛第3名05给排水1C队 模型自重 640g 加载质量60kg 载重比73 83 广工第八届力学架构大赛第6名06土木提高B队 模型自重 940g 加载质量60kg 载重比63 83 中南地区第三届结构设计大赛第1名武汉大学 模型自重 535g 加载质量159 99kg 载重比299 05 中南地区第三届结构设计大赛部分作品回顾 中南地区第三届结构设计大赛第2名三峡大学 模型自重 318 7g 加载质量69 95kg 载重比219 49 中南地区第三届结构设计大赛第3名华中科技大学 模型自重 614 5g 加载质量134 99kg 载重比219 68 中南地区第三届结构大赛二等奖华南农业大学 模型自重 432 2g 加载质量74 99kg 载重比173 51 中南地区第三届结构大赛二等奖华南农业大学 模型自重 432 2g 加载质量74 99kg 载重比173 51 中南地区第三届结构大赛三等奖广东工业大学 模型自重 1179 5g 加载质量80 130 kg 载重比67 82 广东工业大学第十届力学架构大赛部分作品 总分第一名华南理工大学二队蒙皮结构 模型自重 533g 加载质量54 9kg 载重比103 0 总分第二名广东工业大学研究生一队 模型自重 545g 加载质量54 9kg 载重比100 73 总分第三名广州大学代表队三角形空心截面 模型自重 603g 加载质量60kg 载重比99 5 总分第四名华南农业大学一队双重桁架 模型自重 354g 加载质量34 5kg 载重比97 46 总分第五名07土木提高班 模型自重 505g 加载质量49 8kg 载重比98 61 总分第六名广东工业大学研究生二队 模型自重 505g 加载质量49 8kg 载重比98 61 华南理工大学第七届结构设计大赛作品分析 总分第一名华南理工大学桁架结构 模型自重 270g 加载质量40kg 载重比148 华南理工大学第七届结构设计大赛作品分析 总分第二名广东工业大学队桁架和框架结构 模型自重 364g 加载质量50kg 载重比137 36 总分第三名华南农业大学队桁架和蒙皮支撑 模型自重 320g 加载质量40kg 载重比 125 下弦施加了预应力 总分第四名华南农业大学队桁架和蒙皮结构 模型自重 234g 加载质量25kg 载重比 106 8 总分第五名广州大学队三角形截面 模型自重 234g 加载质量25kg 载重比 106 8 广东工业大学队 自重 364g 加载50kg 模型自重 234g 加载质量25kg 广州大学队 对比广大被超的原因 侧向框架节点加强有木有 如侧向桁架 斜撑有木有 玩对称 整体失稳伤不起 外国友人队蜂窝结构 模型自重 585g规则原因不能进决赛 47号蒙皮结构未进前八名 华南农业大学第五届桥梁设计大赛部分作品 稳定性很好 破坏模式 拉杆强度不足 华南农业大学第五届桥梁设计大赛部分作品 广州大学代表队最后失稳破坏 华南农业大学第五届桥梁设计大赛部分作品 上弦压杆缺少水平支撑失稳破坏 华南农业大学第五届桥梁设计大赛部分作品 华农的蒙皮结构 夺得冠军 内部一窥 破坏瞬间 广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品 08路桥 1 的两个作品 自重353 385g 载重比116 127 空气湿度95 广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品 拍不到唯一号码牌 数据不明 对比上届大赛的第二名 主压杆失稳 桥面材料浪费 广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品 上弦按受弯设计 效果不佳 广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品 悬索结构 由于支座条件所限 承载力不佳 广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品 空间桁架设计 但下弦可侧向摆动 结果整体扭转失稳 广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品 支撑设计失误 柔性支撑要交叉布置 结果整体失稳 广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品 上下弦之间的垂直支撑有木有 拿神马给力 浮云了 力学架构模型设计制作经验及要点 结构设计原则 安全 适用 经济 美观 安全 具有足够的强度 图a 整体稳定 图b c d 和局部稳定 图e 强度破坏 h1要适中 保证拉杆面积 对节点进行加固 拉杆连续通过节点 纵向失稳破坏 不要完全简支 横向失稳破坏 要形成桁架结构或框架结构或蒙皮结构 上弦压杆失稳破坏 要形成平面外桁架 或框架结构或蒙皮结构 局部失稳破坏 在局部受压处用加劲肋加强 做好防潮措施保持模型干燥 适用 满足建筑要求有良好的工作性能 满足规则对通航通车空间尺寸要求 竖向位移v不超过允许值 20mm 水平位移u不超过允许值 15mm 减少变形的方法 1 增加结构刚度h1 加强支撑 同前述 2 做好防潮措施 保持模型的干燥 经济 在满足安全 适用的前提下最省材料 1 自重越轻 载重比越大 宜根据计算内力的大小及性质 拉 压 来选择杆件截面 根据计算结果分配各杆件的用料 截面大小及壁厚 制作时应精打细算 该用则用 能省就省 可用截面法 节点法 位移法作简单受力分析 并判断拉 压杆 较精确计算可用清华大学结构力学求解器计算 注 例图中尚未考虑侧向力作用 计算时宜考虑多种工况 轴力N 剪力V 弯矩