结构设计竞赛说明书.doc

结构设计竞赛说明书第一届辽宁省普通高等学校大学生结构设计竞赛设计方案作品名称蓄势待发(Readytobelaunched)学校名称辽宁工程技术大学学生姓名纪恩宇学号0309020108学生姓名金明昌学号0309010306学生姓名龚文棋学号0309120103指导教师郑大为联系电话**********二OO七年四月二十日目录第一篇设计说明书一、设计概要二、结构材料分析三、特色说明第二篇方案图一、整体布置图二、节点分析图三、方案效果图第三篇计算书一、桥梁简图二、结构组成分析三、结构内力计算分析四、结构位移计算分析五、结构影响线的计算分析第一篇设计说明书一、设计概要这是辽宁省第一届大学生结构设计竞赛,赛事规格和学术水平均较达到一定的标准。这次竞赛旨在鼓励同学们充分发挥自己的想象力和创造力,多方面培养大学生的创新意识、合作精神,提高大学生的创新设计能力、动手实践能力与综合素质,丰富校园学术氛围,促进高校大学生相互交流与学****培养科学的思维方法,严谨的工作态度,并且很好的将学术性与趣味性融合于一体。通过参加本次竞赛,我们收获很大,也许我们的作品并没能作到最佳设计,但我们确实付出了自己的努力。在确定模型方案的过程中,为了使结构在满足承载力要求的情况下自重尽可能轻,我们采用了优化技术,充分发挥材料的利用率。然后利用结构力学求解器进行受力分析,并依据得到的结果对结构破坏形式进行分析,并针对对此采取一定的措施,进而使自己的方案设计趋于完美。1、方案构思本次设计竞赛给了我们一个拓展自己创新能力的空间和平台,在方案构思与模型制作过程中,我们深深体会到了一个美的创造者与追求者的收获与自豪。从美学角度来说,桥梁在满足功能要求的前提下,要选用最佳的结构型式——纯正、清爽、稳定。质量统一于美,美从属质量。美,主要表现在结构选型和谐与良好的比例,并具有秩序感和韵律感,过多的重复会导致单调。重视与环境协调,材料的选择,表面的质感,特别色彩的运用起着重要作用。模型检试有助于实感判断,审视阴影效果。美丽的桥梁应以其个性对人们产生积极的影响。美和伦理本是相通的,美的环境将直接陶冶人们的情操,大自然的美,人为环境的美,对人们身心健康是必需的。我们将在今年完成大学本科的学业,走向工作岗位,经过大学四年的学****生活,我们基本达到了本专业的本科教学要求,现在就象是一蓄势待发的弓箭,满怀信心和抱负,想要在本行业的相关领域取得相应的成就。这次辽宁省首届结构设计竞赛是一场及时雨,又一次给了我们施展才华的舞台,让我们能够更好的把本科阶段所学的专业知识应用于实践。所以本次竞赛我们作了充分的准备工作,准备在竞赛阶段取得好成绩。为了体现我们现在的心情,我们将此桥命名为“Readytobelaunched”。2、,是一种区别于传统结构的新型杂交结构体系。张弦梁结构是一种由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系,其结构组成是一种新型自平衡体系,是一种大跨度预应力空间结构体系,也是混合结构体系发展中的一个比较成功的创造。张弦梁结构体系简单、受力明确、结构形式多样、充分发挥了刚柔两种材料的优势,因此具有良好的应用前景。张弦梁结构的受力机理为通过在下弦拉索中施加预应力使上弦压弯构件产生反挠度,结构在荷载作用下的最终挠度得以减少,而撑杆对上弦的压弯构件提供弹性支撑,改善结构的受力性能。“Readytobelaunched”桥的上弦的压弯构件采用拱梁,在荷载作用下拱的水平推力由下弦的抗拉构件------绳来承受,减轻拱对支座产生的负担,减少滑动支座的水平位移。由此可见,张弦梁结构可充分发挥高强索的强抗拉性能改善整体结构受力性能,使压弯构件和抗拉构件取长补短,协同工作,达到自平衡,充分发挥了每种结构材料的作用。二、结构、材料分析1、结构分析:张弦梁结构在充分发挥索的受拉性能的同时,由于具有抗压抗弯能力的拱而使体系的刚度和稳定性大为加强,并且由于张弦梁结构是一种自平衡体系,使得支撑结构的受力大为减少。如果在模型制作过程中采用适当的方法分级施加预拉力和分级加载,将有可能使得张弦梁结构对支撑结构的作用力减少到最小限度。张弦梁结构是现在比较新颖的结构形式,结构由刚度较大的抗弯构件(又称刚性构件,我们用的是梁)和高强度的弦(又称柔性构件,我们用绳代替索)以及连接两者的撑杆组成;通过对柔性构件施加拉力,使相互连接的构件成为具有整体刚度的结构。为减少材料用量和加强结构的整体性,我们采用图示梁的分布形式:2、材料分析:其中上弦杆采用白卡纸卷成的空心杆,拉索采用腊绳,中间连接构件也采用白卡纸卷成的空心杆。(1)、(2)作为一个整体,采用1094×30mm2白卡纸卷成空心杆;(5)采用两张250×20mm2白卡纸,卷成空心杆,也在下端挖槽(