浙江工业大学第十一届结构设计大赛计算书

浙江工业大学第十届大学生结构设计大赛浙江工业大学第十届大学生结构设计竞赛海洋平台结构设计与模型制作 理论方案作品名称： 塔式海洋平台 学生姓名：xxx ,xxx, xxx 指导教师： xxx 联系电话： xxxxxxxx 浙江工业大学大学生结构设计竞赛组委会二一二年四月目录一、 设计摘要 3二、 主要结构图 3三、 计算简图和荷载分析 3（1）荷载分析 4（2）计算简图 4四、 承载力估算 4（1） 轴力图 4（2） 剪力图 5（3） 弯矩图 6（4） 内力分析 6五、 位移估算 7（1） 结构变形图 7（2） 位移计算 7（一）设计摘要：此结构主要是塔型，因为考虑到有较大的风荷载，即水平力，故做此设计。结构主要由两部分组成，一部分是下面的塔型，另一部分是上面的竖杆。而竖杆上面有一个转了45度的箍，用来和最上面的箱子镶嵌。作此设计的主要目的是为了让下面的塔型三根柱子来承受侧力。柱子是采用4片7mmx1mm的木片组成箱型截面。这种构造刚度大，稳定性好。支撑架设计主要采用了塔形的设计方案，充分考虑到了材料用量和承受一定质量的设计要求。塔形的结构特点可以节省较多的材料用量；塔身是四边形主要有两层，上层四面是人字形结构，可以充分的把上部传下的力传递给四根主受力杆，进而传给地面；下层对角相连也是充分考虑了受力及省料的问题。每层每面都粘结了拉杆对结构进行维护，经试验拉杆可以承受较大的拉力，以防止结构失稳而破坏。细部特点：四个主要受力杆是由四根细杆叠加而成，具有很大的刚度和强度，力学特性明显；薄片具有很大的顺纹抗拉能力，起维护和稳定作用。整体特点：整体结构构造布局合理，受力均匀，形态方正，质量较轻。（二）主要结构图：（三）计算简图和荷载分析：（1） 荷载分析：该结构是完全对称结构，故可以简化为如下的计算简图。柱子要承受上面盒子的重量，而风荷载又作用在盒子上面，再传到柱子上来。风作为横向荷载，作用在柱子上，则简化一个弯矩和一个水平的作用力。（2） 计算简图（四）承载力估算（1） 轴力图：（2） 剪力图：（3） 弯矩图：（4） 内力分析内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1) 杆端 1 杆端 2单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 1 -3. -0. -0. -3. -0. -72. 2 -3. 0. -70. -3. 0. 19. 3 -2. -0. 18. -2. -0. -4. 4 -2. 0. -4. -2. 0. 1. 5 -2. -0. 1. -2. -0. 0. 6 1. 0. 0. 1. 0. 32. 7 1. -0. 31. 1. -0. -8. 8 1. 0. -7. 1. 0. 2. 9 0. -0. 2. 0. -0. -1. 10 -0. 0. -1. -0. 0. 0. 11 -0. 0. -0. -0. 0. 0. 12 0. -0. 0. 0. -0. -0. 13 -0. 0. -0. -0. 0. 0. 14 -0. 0. -0. -0. 0. 0. 15 1. 0. -0. 1. 0. 0. 16 -0. -0. 0. -0. -0. -0. 17 0. -0. 0. 0. -0. -0. 18 -0. 0. -0. -0. 0. 0. 19 -0. -0. 0. -0. -0. -0. 20 0. -0. 0. 0. -0. -0.（五）位移估算（1）结构变形图（2）位移计算杆端位移值 ( 乘子 = 1) 杆端 1 杆端 2单元码 u -水平位移 v -竖直位移 ?-转角 u -水平位移 v -竖直位移 ?-转角 1 0. 0. 0. -0. 0. 0. 2 -0. 0. 0. -0. 0. -0. 3 -0. 0. -0. -0. 0. 0. 4 -0. 0. 0. -0. 0. -0. 5 -0. 0. -0. -0. 0. 0. 6 -0. 0. -0. -0. 0. -0. 7 -0. 0. -0. -0. 0. 0. 8 -0. 0. 0. -0. 0. -0. 9 -0. 0. -0. -0. 0. -0. 10 -0. 0. -0. -0. 0. -0. 11 -0. 0. 0. -0. 0. -0. 12 -0. 0. -0. -0. 0. 0. 13 -0. 0. 0. -0. 0. -0. 14 -0. 0. -0. -0. 0. -0. 15 -0. 0. -0. -0. 0. 0. 16 -0. 0. -0. -0. 0. -0. 1