结构设计大赛计算书

1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.西南交通大学第四届研究生结构设计竞赛设计理论方案作品名称参赛编号 A 2-2组长姓名 刘宁国 班级13级桥梁3班 学号_队员姓名兰华华 班级 13级桥梁2班 学号_队员姓名方亮 班级 13级桥梁3班 学号 联系电话-0 -文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .错. 误! 未定义书签 错. 误!未定义书签 错. 误!未定义书签 .错. 误!未定义书签 .错. 误! 未定义书签.错. 误!未定义书签。 .错. 误!未定义书签。 .错. 误!未定义书签。 .

2、错. 误 !未定义书签 .错. 误 !未定义书签3.3.3 风速 9.5m/s错. 误 !未定义书签3.4 基底弯矩错. 误!未定义书签3.4.1 风速 5m/s错. 误 !未定义书签3.4.2 风速 7.5m/s错. 误 !未定义书签3.4.3 风速 9.5m/s错. 误 !未定义书签3.5 动力特性错. 误!未定义书签参考文献错. 误 !未定义书签目录1 设计说明书 错. 误! 未定义书签1.1 方案构思 错. 误!未定义书签。1.2 结构选型 错. 误!未定义书签。错. 误!未定义书签 错. 误!未定义书签1.3 特色处理 错. 误!未定义书签。2 方案图 2.1 结构总体布置图2.2

3、主要构件详细图2.3 方案效果图 3 模型计算书 3.1有限元建模 3.2 荷载分析 3.3 静风位移 3.3.1 风速 5m/s.3.3.2 风速 7.5m/sI文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .1 设计说明书1.1 方案构思以某高墩大跨桥梁 T 型钢构最大双悬臂施工状态为工程背景，完成模 型结构的设计与制作，通过模型风洞试验来检验结构在施工阶段抗风设计的合 理性。设计应遵循安全、经济和美观的原则。通过此次竞赛，加强对结构风荷 载、风致振动现象，以及抗风性能设计的认识。1.2 结构造型我们经过多次对比与讨论

4、，最终决定采用三角桁架式结构。其特点是构造 简单，受力性能明确，便于设计计算以及模型安装。通过有限元模型计算，对 受力较大的截面进行加固，最终模型具有较好的刚性和稳定性，在风荷载的作 用下能够表现出较好的抗弯性能。1.3 结构体系结构主要由桥墩、主梁、底板和挡风板构成，本次结构设计大赛中，迎风 面的总体尺寸已经确定，因此只需要确定横向尺寸即可确定主体结构的外形。 本次结构横向尺寸取为14cm。主梁横截面和桥墩横截面形式均为矩形，主要是 由于矩形截面受力方式明确，便于计算，可根据计算结果对局部杆件进行加强， 并且模型安装快速，缩短了制作时间。1.4 特色处理本组设计模型的最大特点有如下：1 墩与

5、主梁的截面采取 2 条桐木条粘接的形式，增大了截面面积与单根杆 的抗弯惯性矩。2 主梁与桥墩接触处，将柱墩挖出一个杆件大小的缺口，使主梁从中通过， 成型后在节点外侧再粘贴节点板进行固定，加强了主梁与墩的连接。2 方案图2.1 结构总体布置图图 2-1 模型立面图 2-2 主梁立面图 2-3 桥墩立面图 2-3 桥墩侧面2.2 主要构件详细图图 2-4 墩梁连接处节点构造图 2-5 主梁端部节点图 2-6 梁底节点构造图 2-7 墩底与底板接触面构造图 2-8 挡风板节点构造图 2-9 挡风板与主梁整体构造2.3 方案效果图图 2-10 方案效果图3 模型计算书结构模型采用有限元软件 Midas

6、 进行计算。3.1 有限元建模计算模型共 179 个节点，368个单元。其中主结构单元类型为梁单元，增风 板采用板单元， 由于将 AB 胶连接的木条视为刚接， 因此计算结果与实际情况有 一定得误差。图 3-1 模型总体图3.2 荷载分析具体计算过程中以节点集中力模拟挂重； T 构迎风面受到的风荷载等效分布 于迎风面的梁单元上，简化为连续梁单元荷载；挡风板承受的风荷载压力面荷 载的形式作用在挡风板上。3.3 静风位移3.3.1 风速 5m/s图 3-2 主梁横向位移（ mm ）3 文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持

7、.3.3.2 风速 7.5m/sH 5-t IHJ :22G.B522.315Zllfi2.C543 4011： LI V 5 ： 62*i an -S3SC5ALCBMENrT 二 nrnb - A -E *JJ 1273ta*&KiJKbL4iAlm+oW2?2ie3OWWC* + TOjer-L_13D A ND LBi F,BmUKi. : 0?MJH l丄心工斗H “鑫jl刖書（V图3-3主梁横向位移（mm）3.3.3 风速 9.5m/s图3-4主梁横向位移（mm）3.4基底弯矩3.4.1 风速 5m/s图3-5结构基底反力（N.mm）342 风速 7.5m/s图3-9结构基底反力（N.mm）3.4.3 风速 9.5m/s图3-10结构基底反力（N.mm）3.5动力特性结构的动力特性如下图：图3-11 1阶振型图图3-12 2阶振型图图3-13 3阶振型图图3-14 4阶振型图图3-15 5阶振型图表3-1结构前5阶自振模态模态号频率周期容许误差(rad/sec)(cycle/sec)(sec)137.7253116.0041700.1665510.0000e+000239.9942936.3652890.1571020.0000e+000387.41755413.91293