内容发布更新时间 : 2024/12/24 21:06:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

结构大赛计算书

抗震房屋结构模型设计方案

姓名：王文辉 （15210616029 )

姓名：李玉 （15210619158） 姓名：章慕雪（18210378612）

一、设计说明书

根据竞赛规则要求，我们从模型的用材特性、加载形式和制作方便程度方面出发，采用大赛组委会提供的桐木作为结构原材料，乳胶作为粘结剂，精心设计制作了该两层房屋结构模型。

1、结构体系

主体为简支梁结构体系：屋面板和方型梁的组合，作为简支梁的压弯系统，承担结构的整体受弯、受压和抗剪；小截面狭长条承担下部拉力；上述两者共同工作，承受压力。

2、节点设计

支座处：根据抗震的需要，各节点均使用销加固，以提高节点处的强度和稳定性。

加载处：通过对屋底板支撑点位置的选择使载荷均匀分布在梁上，以提高结构的抗弯性。

3、制作处理

在制作过程中使模型整体向上微拱，使梁尽可能受压力而少受弯，有利于梁的稳定和减少挠度。且在结构制作完成后，在结构的表面刷上一层薄薄的乳胶，这样既可以增加材料的抗弯性能，还可以使材料本身的一些缺陷、小裂纹等粘和起来，避免其成为应力集中点，或周期载荷的破坏起始点。

4、设计假定

（1）桐木材质连续，均匀；

（2）梁与梁之间结点为刚结；房屋与加载台之间的连接视为固定端； （3）房屋本身质量不计；加载时，荷载以集中力和均布载荷的形式作用在指定的单元和节点上。

（4）杆件计算时采用钢结构的计算模式；

根据以上假定，通过结构力学求解器建立计算模型，所得的内力和位移作为构件设计的依据。

二、结构设计计算书

1.算简图(计算模型)

整体结构模型：

这是一个两层房屋的结构模型，结构的正视图是梯形，侧面也是梯形，平面俯视图是长方形，整体形状类似是玛雅金字塔的形状。模型的每个连接方式都是刚结连接的，底座也是固定端。

主视图

从主视图中可以看出：

底座的长为0.3米，第二层的长为0.25米，顶端平面长为0.2米，高度为0.26米。为了保护结点，两侧有对称的支架，两边的支架的端点距离节点的距离分别为：0.025米和0.0325米。中间的支架的端点距离节点的距离分别0.015米和0.015米。

左试图

从左视图中可以看出：底座的宽为0.16米，第二层的宽为0.14米，顶端平面宽为0.12米。补充：为了使物体可以放入支架内部，第二层的高度为0.13米。

一层俯视图

顶层俯视图

从左视图中可以看出：每一层面的结构是一样的，顶层的两根梁把其分成了0.03米，0.04米，0.03米的间隔，次层的两根梁把其分成了0.05米，0.04米，0.05米的间隔。引用直梁的原因是水平载荷可以将受力分在轴上，这样可以减小结点的危险。

2.材料性能

根据实验资料确定材料的性能参数 弹性模量

根据实验数据分析，每次实验三组数据，求后取其平均值。

许用应力

3.载荷图

如上图，框架分别受水平和垂直载荷并假设其均匀分布。垂直载荷为3.2，因而在计算时各量乘以10即可。水平载荷为1，计算时乘以相应的系数即可。

4.载荷分析

（1）铅垂载荷

由结构对称性有，左视图受力与主视图相同。因此以下给出主视各图。 变形图