结构设计大赛计算书

1、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 A 2-22-2_组长姓 刘宁国 班级 1313 级桥梁 3 3 班 学号_队员姓名兰华华班级 1313 级桥梁 2 2 班学号_队员姓名方亮 班级 1313 级桥梁 3 3 班学号联系电话_第四届研究生结构设计竞赛（A3）组理论方案书第I页目 录1 1 设计说明书.方案构思.结构选型.主梁.桥墩.特色处理.2 2 方案图.结构总体布置图.主要构件详细图.方案效果图.3 3 模型计算书.有限元建模.荷载分析.静风位移.风速 5m/s5m/s.风速 s s.风速 s s.基底弯矩.风速 5m/s5m/s.风速 s s.风速

2、 s s.动力特性.参考文献.错误!未定义书签,错误!未定义书签c错误!未定义书签c错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签c错误!未定义书签,错误!未定义书签c错误!未定义书签c错误!未定义书签c错误!未定义书签,错误!未定义书签c错误!未定义书签c错误!未定义书签c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c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c错误!未定义书签第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第1页1设计说明书方案构思以某高墩大跨桥梁 T 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

3、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。结构造型我们经过多次对比与讨论，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。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 14cmi14cmi 主梁横截面和桥墩

4、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。特色处理本组设计模型的最大特点有如下：1 1 墩与主梁的截面采取 2 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 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， 成型第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第2页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。第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第3页图2-2主梁立面2方案图结构总体布置图第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第4页

5、图2-3桥墩立面第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第5页图2-3桥墩侧面主要构件详细图图2-4墩梁连接处节点构造图2-5主梁端部节点图2-6梁底节点构造第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第6页图2-10方案效果图图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方案效果图第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第7页Jx asJEa,图3-3主梁横向位移（mm3模型计算书结构模型采用有限元软件 MidasMidas 进行计算。有限元建模计算模型共 179179 个节点，368368 个单元。其中主结构单元类型为梁单元，增风 板采用

6、板单元，由于将 ABAB 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模型总体图荷载分析具体计算过程中以节点集中力模拟挂重；T 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。第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第8页静风位移风速 5m/s5m/s风速 S SaJTi口郎uU7a30.5I 二必0.521回匚6 6ZMZM口）豌RSBBB51.MJ.&4 2h 二次1-6741 野二1.O6Gi.CWA：,2WM21图3-2主梁横向位移（mm器溢缪3 3工3 3 - -黑

7、皿I I荔荔皿交5a4*5a4*3 3r-r-2 2llll3 3- -一口Q QJlJlMLJMaMLJMa皿73R73Rt14t14曲皿TINTIN L L L L L L L L t t4&4&1 1、*，田口上羽n.6523.31 n2136ide?， 斜K&3-7382.51：RTETRTET FfxmFfxm国MXMX *t*t日科L SJ5 0.439U“ ： 63#1.11 2 班4 4 3*Se3*Se +OK+OK 3 3电6L*6L*力3-3S23-3S2i+i+i iJOJO上:七-咻.J.J.?皿L.3JmJm 13301330q q5 5叫力

8、工】3 3：；：；* *的 。皿算 J30家金二LW.ELW.E心L LEkEk F F聒= rj=rj=_一二：我干下劈第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第9页Jx asJEa,图3-3主梁横向位移（mml.D】a30）0则】二到口朝；MTJ0ZMEUS 白凡 JLEMWH.屯驾IMIMEMT詈宓4 4/ /ij/ijEVAKfflOEVAKfflO 73G73GJte-iODDJte-iODDT- -Ni.ayuNi.ayu4 4兆3Hx3Hx0 0i i 5m5m0 0口i|7TOe*CODi|7TOe*COD门3131 R R中。I_S5BI_S5B,*CCl,*CClD

9、 D之声，步0td0tdQCHDJDtMXDQCHDJDtMXD事立?也TMTME E1 1K Kl l看明N?MIFilMIFil ： W W其!喘猊- 中FF m m m m旦TiTi条,LlLl ZH-ZH-, 一J.图3-4主梁横向位移（mm风速 S SB B基底弯矩风速 5m/s5m/sLBS3J工 22 g1.S&4向I IS-.P7工可甘座35三二布 J.VJSDD第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第10页图3-10结构基底反力（）图3-5结构基底反力（）风速 S S图3-9结构基底反力（）风速 S S第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第11页

10、图3-12 2阶振型图第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第12页图3-12 2阶振型图动力特性结构的动力特性如下图:犷比 rc*三 xr 曰耳常一口 2JgE? 388 领工66$9%与工 &r0i07e-002532517e IC Z4_1TIIflSRATIOtUflSRATIOtU/.JQjtOe-OCZSrfSTCSftSrfSTCSftOC；5,Sl*lfc-0CZ5,Sl*lfc-0CZ1 和- 1TH1CW,33i3fc-0CS2.657V9enDCZ L的左在 HIL2L W 醒工OS 。后4 41 狂 0C2COGCCO*-rfflD 三界厘芈二L571

11、T 401JMAXMAX : : IMIMMIN ? SG文乐慢我cpsj三昭印3D14表衰一下三图3-11 1阶振型图第四届研究生结构设计竞赛（A2-2）组理论方案书第13页NTl 5iqj|主型 A 瓶VIE RATION MODE0023.52111K-DO2 二9212&E-&X ；-347-002 工侬而融 L1737QsH30i2 国台期修中方G-DDOOOcMO日施Mode 三MAX-Mlh ; 5 弓盘作性邕-q口 坳ofi/Sai*茶亍口口 WTHPR 工 E0 三诙：E R 月一 1OM 号口心/1.72MS*C11.56363e-0Cll.J3LeCi1.2GM4cCC1LOS-ISTiE-Kl dM+7C3下 菱 出3Kpe工6.25471*C2省 初33ePCE 3rl23M37ellF , HKPWC?；5,104a7eCZ二;当匕上