结构模型计算书模板(去年的题目)

一、封面

二、内容

1.模型制作思路

2.模型制作工具

3.模型制作过程（可附图片说明）

4.模型后期保养

5.模型承载能力分析

6.模型破坏形式分析

桥型梁模型设计制作思路

一、结构的选型和研究流程

首先考虑到桁架结构容易失稳，但承载力及荷重比比较大，箱形基础受力比较稳定，但荷重比比较小，故考虑两者的结合。基于加载台间距为70cm，加载台的最小净宽为22cm，结合实际情况，我们将模型的初步尺寸定为如下值：长73cm，宽20cm，高15cm。

这个模型的最大难点就是制作工艺要求相当高。结构模型比赛实际上就是制作工艺的比赛，由于没有办法直接计算，我们只好通过实验来验证。第一次用四层纸，里面放了两个圆柱，第二次在原来的基础上，再加了两根肋，分别放在上边的两侧。并为了减少重量，我们减到了三层纸，第三次，我们再在原有的基础上进行改进，把厚度减

到两层，把宽度增加到20cm并在里面多加了几根横杆。模型如下图所示。

二、实际制作工艺

1.准备工作

1.1 材料性质的初步认识

考虑比赛提供的材料：150 g的A0绘图纸，强力胶。

（1）150g 的A0绘图纸。它的含义是：每张Ao纸重150g。此类纸不同区域都略有不同，但大体还是一样的。如重量，强度等。在制作模型过程中，需要注意的几点有：

a.绘图纸的保护问题。

刚买好的纸务必好好保管，最好有足够大的地方将其平摊，上面再用东西盖一下，以免受潮。注意不要伤着绘图纸一旦上面有折皱，那么基本上这张纸就废了。受伤的纸强度降低太多了。

b.顺纹和逆纹。

请大家仔细观察绘图纸会发现顺，逆纹的差别。一般来说，沿长边方向是顺纹，沿短边方向是逆纹。讨论顺和逆的差别基于两点：第一主要是施工上的因素，沿顺纹剪裁要方便得多，也更顺手些；第二，强度上的因素，顺纹方向强度稍大于逆纹方向，当然相差不大。因此在制作构件过程中务必下意识的体型自己沿顺纹裁剪。

c.光滑面与粗糙面。

用粗糙面粘结效果会更好，因为表面的粗糙不平，使其在粘结中会产生一种类似于砼骨料之间的咬合力，而摩擦力也更大些。

d.湿度的问题。

南方空气湿度较大。尤其正处于春夏之交，经常下雨，这就使得白卡纸受潮，太软，制作的构建强度会降低，因此需好好保养。建议

在制作构件及拼装结构的时候准备个电吹风。

（2）强力胶。用习惯了会发现强力胶很好用的。这里要注意的问题是乳胶的浓度问题。太稀，内含水分太多，凝固时间太长，太稠，粘结不牢，都不可取。觉得太稀的话，可让其自然风干一小段时间（注意，不要太久）

1.2 工具的匹配

a.电吹风。

能让构件在短时间内达到期望强度所必备的宝物。

b.玻璃板。

他的好处在于划纸的方便快捷。若采用普通的绘图板（木制），用刀划纸时会伤到木板，使其可用度降低。而玻璃板则不会。

c.笔芯用完的圆珠笔。

该工具主要用于著作有棱角构件（如矩形柱梁等）时的划痕。在需要弯折的地方先用它划一条痕（注意用力适度，不要太猛，也不要太温柔）再折，这样对纸的伤害不大，而使弯折容易进行，并且制作出来的构件棱角分明，美观。

d.圆棒

该工具能有效地卷出圆形杆件。

2.构件的制作和养护

2.1箱形梁柱的制作

（1）裁纸。仍需要考虑减小内层小举行尺寸。

（2）粘结小矩形时需定好位，偏差不可太大。

（3）外层大的矩形每次只粘一个边。涂好乳胶粘住后双手来回在梁上移动，轻压梁，使内部粘结密实，防止“起泡”。粘结上的小技巧：制作长柱时，若一个人粘结，只能从一边粘到另一边，这经常出现：那边粘好了，这边由于乳胶没有凝固好而脱落的问题。或者即使勉强粘好，长柱却过度扭曲变弯而作废。也可以这样，先做一个内径比需制作构件稍大的套筒，将套筒套在刚粘住的一边，箍住内核使其不变形，且不脱落。而双手可以空出来粘另一边。这对长柱的施工作用明显

（4）内包正八边形内核的矩形柱的制作指里面一个正八边形，外包一个矩形。这个是性价比较高的柱子。相当于边角有四个三角形再结合形成组合柱，强度高，且省纸。但是不实用。原因是工艺复杂，并且没这个必要。有兴趣的同学可以试试。我制作了两根1m长的留在放模型的地方，可以看看。上面写了制作步骤。最关键是要细心。2.2养护

不要忽略养护的重要性。这一步没做好会极大地打击士气。因为当看到辛辛苦苦做好的构建弯的弯，扭的扭。那种滋味可不好受。2.3定位与拼装

若结构可以简化为两榀平面来拼装结构，施工要简单得多。否则其复杂性会让施工比较难。最主要就是体现在定位不准确上。

三、承载能力估算

经过三次的实验，我们的结构承载能力大约在40公斤左右。四、破坏形式分析

这种结构形式极易发生整体失稳破坏。所以其制作工艺的要求相当高，特别是节点的连结。我们认为如果桁架加箱形基础这样的形式如果有很好的做工的话，其荷重比将相当高。