纸结构模型承重分析.doc

精品文档 纸结构模型承重分析目录第一次纸模型承重分析 模型尺寸 使用材料 破损情况及原因分析第二次纸模型承重分析 模型尺寸 使用材料 破损情况及原因分析第三次纸模型承重分析模型尺寸 使用材料 破损情况及原因分析分析总结 、学生姓名：陈凯学号：201100200042第一次纸模型承重分析 模型尺寸：15厘米*15厘米*60厘米（底面为三角形） 使用材料：A1绘图纸一张 白乳胶 破损情况及原因分析： 在第一次的纸结构承重的模型制作中，由于缺乏经验，方案基本上模拟了真实的梁柱结构。竖向上利用1根直径5厘米和3根直径3厘米的纸卷柱进行承重，在横向上利用每个20厘米所设置的纸片进行拉结。在对竖向承重柱的制作过程中，由于使用纸张数量有限，在控制竖向柱筒一定强度的前提下，方案对于柱筒的最上和最下两个节点进行了加粗和加固。 在随后进行的加载试验中，主要破损的部位主要集中于中间横向连接的部位。破损现象主要表现为纸张的弯折变形和整个承重模型完全坍塌。第二次纸模型承重分析 模型尺寸：15厘米*15厘米*30厘米 使用材料：A2纸两张 白乳胶破损情况及原因分析： 由于第二次的纸模型的高度的降低（从60厘米降至30厘米，使用纸张数量不变），方案的难度似乎降低了一些。根据前一次的制作经验，第二次的模型制作使用了用纸量相对较少，但强度更高的细棍支撑。方案通过相互粘结的粗筒和细棍作为竖向支撑，这样做既可以保证较大的承受面积，又可以拥有较大的承重强度，同时，各构件之间的直接粘结还可以防止其中某一构件受力弯曲。总的来说，整个结构较第一次在刚度上有了明显的提高，结构的稳定性也得到了提高（第二次的模型在制作时最上下两个节点进行了重点关注）。在承重过程，模型在上人的一瞬间并没有发生破坏，但随后也发生了坍塌。 经过仔细的观察和分析，我们发现模型发生坍塌的主要原因是由于在承载时其发生了扭曲，这直接导致在竖向支撑上产生了横向的力。对于粗纸筒来言，其并不能很好的承受横向的力，这是整个模型坍塌的最主要原因。更广泛的说，由于在模型的制作过程中，只是关注于竖向的荷载，而忽略了由于动载而引发的模型在空间上的扭曲而产生的水平分力。这对于第三次模型制作所提供的启示很大，模型在制作时不仅仅要关注其在竖直方向上的荷载，更要令其形成一个空间结构体系，模型在各个方向上都应该能够承受一定大小的荷载作用。第三次纸模型承重分析 模型尺寸：15厘米*15厘米*30厘米 使用材料：A2纸两张 白乳胶 破损情况及原因分析： 在拥有前两次模型制作的经验之后，第三次的模型在制作时除了继续加强竖向荷载的承重之外，还格外强调了其在空间上面的荷载承受情况。竖向的荷载主要由中间的斜向支撑和三个角上竖向支撑承载，其中，斜向荷载在下端和竖向支撑相互连接，将竖向荷载最终分散到三个角部。在水平方向上，竖向支撑和斜向支撑通过水平构件相互连接，借以抵抗由于扭转所形成的其它方向上的荷载。此外，在此次模型制作过程中，还重点关注了柱筒的高细比，以满足柱筒的强度要求。在随后的承重实验中，和第二次出现的情况相似，虽然在加载的瞬间模型保持完好，但随后也出现了较为严重的破损。经过观察发现，模型破损的主要原因是由于水平支撑和竖向支撑之间的连接件强度不够，在扭转的过程中，连接件被破坏，模型的整体性也随之被破坏。分析总结 总的来说，此次纸模型承重的最关键一点就是要将结构体系从二维平面转化到三维立体来进行考虑，不仅仅要关注静载作用下模型的承重情况，更要关注其在动载作用的承重情况。在早期的考虑过程中，缺乏在立体上面的考虑，这是