惠州学院第四届力学架构模型设计大赛
惠州学院第四届力学架构模型设计大赛
模型设计说明书
模型名称：
队伍名称：
班级：
参赛队员：
指导老师：
2014 年 4 月 17 日
目录
一．方案构思………………………………………
二. 造型和结构体系………………………………
三.设计制作特色…………………………………
四. 方案及拼接图…………………………………
五. 计算书…………………………………………
六. 实物模型图片…………………………………
方案构思
1．结构按其几何特征分为三类
杆件结构板壳结构实体结构
2．桥的结构
刚架：由梁和柱等直杆组成的结构，杆件间的结点多为刚结点，主要内力为弯矩。
桁架：由两端为铰的直杆组成。
当荷载作用于结点时，各杆只受轴力。结构构型设计合理，主要受力杆件为根立柱和若干横梁组合而成的长方体，为更好承受荷载，结构外部增加若干辅助杆，防止失稳现象。制作工艺精巧防止材料微小破裂。各构件外表均涂有502胶水，物理性能大幅提升，重要构件向外微曲或呈梯形，不同构件连接点打磨光滑，相互吻合，由502胶水沾和。
桥梁按其结构形式和受力情况可分为梁桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、组合体系桥等形式。其中梁桥以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。拱桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。刚架桥是桥梁上部结构的梁和墩台固结成整体，形成刚架的桥梁。组合体系桥梁是由两种基本体系相互组合而成的组合体系桥梁。根据此次竞赛的条件要求用纸、胶水和细线完成桥梁结构的设计，其中实腹梁梁式桥做工简单，但用材较多；桁架梁式桥可以较好地利用杆件材料强度，但桁架梁的构造较为复杂、制造费工；拱式桥传力
性能较好，但根据比赛所用的材料来分析，做工较难，质量难以保证；悬索桥则是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动。我们综合考虑分析材料性能差异，做工便利性和时间紧急程度的基础上，选择了梁式桁架结构，主要是结构的整体强度和稳定性方面有较大的保证。
二．造型和结构体系
通过对结构体系类型进行分析，以及用力学求解器测试我们设计的方案，最后我们选择采用中承式的组合体系的桁架桥。
桁架结构传力路径清晰，简明。传力路径为：桥面以上，通过将拉力分散到横梁和纵向主梁，还有以竹皮作为悬索的杆件上极大的减轻了桥面的负载压力桥面以下，桥墩和桥墩之间也用横杆进行加固加厚以保持桥墩的稳定性和抗压性。由于跨度较大，梁中间受到较大的剪力和弯矩，通过下部的斜撑和上部桁架的拉杆传力，以减小梁中的内力。通过对整个结构传力路径的分析和研究，我们设置有较多的杆件和补丁加强结构整体结构的刚度和杆件之间的衔接。
三．设计制作特色
Rainbow bridge是我们的第一个作品，制作期间一波三折，从兴致勃勃到杆件严重扭曲，再到死而复生。让我们懂得了坚持的可贵，不经历挫折，怎能见彩虹呢？
每根杆件的侧面都是1cm*1cm的正方型，杆件内增加芯片，杆件外局部增加包皮以提高杆件的刚度，部分杆件与杆件之间增加补丁和节点板以提高杆件间力的传导，材料用量比较节省，具有很强得承载能力，整体桥梁自重较轻。
四.方案及拼接图
五．计算书
1．计算方法
主要采用将模型简化，近似等效成平面钢架体系进行计算，计算部分运用清华大学土木系结构力学教研室开发的“结构力学求解器”软件进行大概的。
2．计算模型假设
由于比赛时间紧迫，未能通过一系列实验取得材料性能的相关数据，因而我们只能根据实际经验大概设定材料性能参数来进行一个概略的分析，对我们的最终结构选型和布置等起到只是参考作用，并非绝对意义上的精确理论计算分析。
基本假定：1）所有杆件假定其刚度相等，忽略其轴向变形和剪切变形对结构受力的影响；2）根据实际情况的分析，假设主梁与其他杆件的连接为铰接；3）根据结构受静载实际情况，将中间两根柱
视为与地面铰接，旁边两根柱为自由端。估算。
3.概略内力分析计算
1）轴力概略分析
六.实物模型图片
全国大学生结构设计竞赛赛题
第六届全国大学生结构设计竞赛赛题 1．命题背景 吊脚楼是我国传统山地民居中的典型形式。这种建筑依山就势，因地制宜，在今天仍然具有极强的适应性和顽强的生命力。这些建筑既是我中华民族久远历史文化传承的象征，也是我们的先辈们巧夺天工的聪明智慧和经验技能的充分体现。 重庆地区位于三峡库区，旧式民居中吊脚楼建筑比比皆是。近年来的工程实践和科学研究表明，这类建筑易于遭受到地震、大雨诱发泥石流、滑坡等地质灾害而发生破坏。自然灾害是这种建筑的天敌。 相对于地震、火灾等灾害而言，重庆地区由于地形地貌特征的影响，出现泥石流、滑坡等地质灾害的频率更大。因此，如何提高吊脚楼建筑抵抗这些地质灾害的能力，是工程师们应该想方设法去解决的问题。本次结构设计竞赛以吊脚楼建筑抵抗泥石流、滑坡等地质灾害为题目，具有重要的现实意义和工程针对性。 2．赛题概述 本次竞赛的题目考虑到可操作性，以质量球模拟泥石流或山体滑坡，撞击一个四层的吊脚楼框架结构模型的一层楼面，如图2.1所示。四层吊脚楼框架结构模型由参赛各队在规定的时间内现场完成。模型各层楼面系统承受的竖向荷载由附加配重钢板实现。主办方提供器材将模型与加载装置连接固定（加载台座倾角均为o 30θ=），并提供统一的测量工具对模型的性能进行测试。 图2.1.第六届全国大学生结构设计竞赛赛题简图 配重1M 配重2M 配重2M 后固定板 前撞击板 螺杆 钢底座 钢架A 钢架B 不锈钢半圆滑槽 模型部分（含部分加载装置） 加载台座 θ θ 加速度传感器 螺杆 硬橡胶
3．模型要求 图3.1.模型要求示意图 图 3.1模型设计参数取值表 q o 30 0L 20cm > —— H 1cm 99± L < 24cm —— q 配重1M 配重2M 配重2M 前撞击板 后固定板 底板 模型平面尺寸要求示意图 要求平整，且与前撞击板端头有效接触面积不小于22cm 要求平整，且与后固定板端头有效接触面积不小于22cm 底板示意图 允许固定区域 硬橡胶
《包装结构设计》习题
《包装结构设计》习题集 第一章绪论 1-1 举例说明包装结构、造型与装潢设计之间的关系。 1-2 用WPO的评奖标准分析一种包装实例并提出改进方案。 第二章结构设计基础 2-1选用厚度≤0.5㎜的白纸板按图2-1制作管式折叠纸盒。 2-2选用厚度为0.5~1㎜的白纸板按图2-5制作盘式折叠纸盒。
2-3什么是内折、外折与对折，分析图2-1盒型中外折、对折与内折组合后的作用是什么？ 2-4在瓦楞纸箱设计中如何选择楞向？ 2-5在折叠纸盒设计中如何选择纸板纹向? 2-6纸包装制造尺寸为什么不能用L×B×H表示。 2-7纸包装结构点在结构设计中的作用是什么？ 2-8在图2-18、图2-20、图2-22中所示包装中，哪些压痕线是作业线？
2-9纸包装结构中，角的作用是什么？ 第三章折叠纸盒结构设计 3-1 按编号法命名图3-13(b)的各部结构。 3-2 设计正五边形连续摇翼窝进式纸盒。 3-3 设计正六边形连续摇翼窝进式纸盒，但盒底改为自锁结构。 3-4 在图3-69结构中，已知： ? =125 ' 1 α? =55 2 α? =90 n γ 求各折叠角。 3-5 将图3-78(a)盒型改成4×2结构并写出详细设计步骤。
3-6 将图3-79盒型改成4×2且b l >的P 型排列结构并写出详细设计步骤。 3-7 将图3-72(a)盒形改成b l >的Q 型排列结构并写出详细设计步骤。 3-8 将图3-83(b)任一间壁板设计到3-84(c)盒型上并写出详细设计步骤。
3-9 设计正六边形环销式组合盒。 3-10 开窗盒盖板位置如何设计，为什么？ 3-11 在图2-1中，内尺寸为50㎜×20㎜×200㎜，纸板计算厚度为0.5㎜，修正系数均为0，求制造尺寸与外尺寸。
惠州学院第四届力学架构模型设计大赛
惠州学院第四届力学架构模型设计大赛 模型设计说明书 模型名称： 队伍名称： 班级： 参赛队员： 指导老师： 2014 年 4 月 17 日
目录 一．方案构思……………………………………… 二. 造型和结构体系……………………………… 三.设计制作特色………………………………… 四. 方案及拼接图………………………………… 五. 计算书………………………………………… 六. 实物模型图片…………………………………
方案构思 1．结构按其几何特征分为三类 杆件结构板壳结构实体结构 2．桥的结构 刚架：由梁和柱等直杆组成的结构，杆件间的结点多为刚结点，主要内力为弯矩。 桁架：由两端为铰的直杆组成。 当荷载作用于结点时，各杆只受轴力。结构构型设计合理，主要受力杆件为根立柱和若干横梁组合而成的长方体，为更好承受荷载，结构外部增加若干辅助杆，防止失稳现象。制作工艺精巧防止材料微小破裂。各构件外表均涂有502胶水，物理性能大幅提升，重要构件向外微曲或呈梯形，不同构件连接点打磨光滑，相互吻合，由502胶水沾和。 桥梁按其结构形式和受力情况可分为梁桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、组合体系桥等形式。其中梁桥以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。拱桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。刚架桥是桥梁上部结构的梁和墩台固结成整体，形成刚架的桥梁。组合体系桥梁是由两种基本体系相互组合而成的组合体系桥梁。根据此次竞赛的条件要求用纸、胶水和细线完成桥梁结构的设计，其中实腹梁梁式桥做工简单，但用材较多；桁架梁式桥可以较好地利用杆件材料强度，但桁架梁的构造较为复杂、制造费工；拱式桥传力
包装结构与包装装潢设计 参考答案
包装结构与包装装潢设计作业题参考答案 包装结构预包装装潢设计作业参考答案 一、单项选择 1、D 2、D 3、B 4、B 5、C 6、D 7、B 8、C 9、A 10、C 11、B 12、B 13、C 14、D 15、A 16、B 17、B 18、D 19、D 20、D 21、D 22、D 23、C 24、A 25、B 二、多项选择题 1、ABCD 2、ABC 3、ABCD 4、ABCD 5、ACD 6、ABC 7、ABC 8、ABCD 9、ABCD 10、ABC 11、ABCD 12、ABCD 13、ABCD 14、ABC 15、AD 16、BCD 17、BD 18、AC 三、填空题 1. 图形设计、文字设计 2. 包装装潢设计 3. 立体造型、包装样式 4. 商品的属性 5. 宋体字、粗黑体、绍线体 6. 具象图形、抽象图形 7. 插图、摄影技巧8. 装饰图形9. 形象代言人10. 主题明确、言简意明 11.图形、文字、空白12. 图形设计、文字设计13. 防护功能、装潢功能 14. 图案、情谊15. 品牌信息16. 人性化设计17. Photoshop 18.包装19. 包装容器造型设计20. 定位设计21.包裹 22.法国23.宝洁24.以人为本256、厚板纸盒方型、多棱型、特殊异型盒。折叠纸盒26、象图形，装饰图形。27、品牌、产品 28、促进商品销售 29、变化与统一、对比与调和、整体与局部、生动与稳定、视与错觉。30、箱、桶、罐；金属、陶瓷；食品、饮料、日用品等；充气、收缩 31、容纳、保护、便利、促销32、容器造型设计、装潢设计。 33、技术、形式、画面构成34、直观、感染力强 35、189136、可口可乐37、生产者38、品牌 39、箱体造型、内部结构、封口 四、名词解释 1. 适量包装：主要是指采用单件适量的包装，以方便各种不同的需求，也是为了控制一次性使用的数量，以避免有些产品一次消费不完而造成浪费。 2.系列化包装：是国际包装设计中较为普遍和流行的形式，它是一个企业或一个商标、牌号的不同种产品，用一种共性特征来统一的设计。 3.成套包装：是指将不同种类的商品或相似种类的商品进行成套包装的形式，它的对象可以是一起生产、一起陈列、一起销售、一起使用的。 式：就是实点广告或现场广告方式，通过纸盒结构的部分增加或延展．使纸盒结构具有保护商品的功能，又具有促销功能与展示效果。 5. 原始形态的包装：这些未做加工或仅做简单的加工就被用来盛放或贮存生活必需品的自然物，就是原始形态的包装。 6.间接表现：是比较内在的表现手法，即画面上不出现要表现的对象本身，而是借助于其他有关事物来表现该对象，这种手法具有更加宽广的表现余地，在构思上往往用于表现内容物的某种属性或牌号，意念等。
结构设计竞赛模型制作的方法与技巧
结构设计竞赛模型制作的方法与技巧 介绍了结构设计竞赛概况和竞赛用材料与工具。从结构选型、构件设计、模型节点处理三方面，介绍了结构设计竞赛中模型制作的方法与技巧。并针对竞赛中常见问题进行了解析。 标签：结构设计竞赛;结构模型;模型制作;土木工程 1 结构设计竞赛概况 土木工程有着悠久的历史，其专业综合性强，涉及学科面广，基础要求高。学科竞赛是培养专业人才创新能力的重要平台。竞赛旨在培养大学生的学习能力、沟通能力、组织能力、团队协作能力、创新能力和实践能力，提升大学生的综合素质，从而进一步提高本科生培养和教学质量。 目前赛事主要有全国大学生结构设计竞赛及各省市大学生建筑结构设计竞赛。对于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、动手实践能力和综合素质，加强高校间的交流与合作起到重要作用。 结构设计竞赛的内容通常为给定某种材料，要求在规定时间内设计并制作出一个结构，通过加载试验，综合考虑各项因素决出获奖等级。模型材料一般为以竹皮或白卡纸居多，并辅以胶水、线绳等。制作的结构形式有建筑、桥梁等。评分内容一般包含方案设计、理论分析、模型制作、作品介绍与答辩以及模型加载实验等方面。结构加载类比赛，一般在相同加载条件下，结构模型质量轻者获胜或模型加载位移与模型质量综合评判。 2 材料与工具 结构设计竞赛用材料有竹材或白卡纸。本文仅讨论竹材。2018年全国大学生结构设计竞赛竹材规格及用量见表1。竹材参考力学指标见表2。 表2 竹材参考力学指标 制作工具有：502胶水、砂纸、切割刀、直尺、三角尺、量角器、铅笔、橡皮擦、镊子、橡胶手套等。砂纸打磨杆件端部，获得所需要的杆件精确尺寸，打磨杆件节点处接触面以增加接触，打磨时需谨慎打磨，勿露出竹皮丝状物。铅笔、直尺在竹皮上绘制杆件平面设计图。切割刀切割修剪竹皮。为防止胶水粘手，可用镊子夹持细小构件，使用橡胶手套防护双手，也可以用胶布缠绕指尖。 3 模型设计与制作 模型选型原则为“大胆假设，小心求证”。假设时，须防止赛题示意图的模型束缚思路，也不得被常见模型约束，应勇于借鉴创造。求证时，须运用相关力学
结构模型大赛方案书模版模板
结构模型大赛方案 书模版 1 2020年4月19日
本方案仅供参考，如有雷同，当弃权处理 建筑工程学院第二届大学生结构模型大赛
文档仅供参考 模型名称：驻天楼 参赛队伍：建工嘉年华 小组成员：姚灿辉、肖嘉华、郑镇宜、 刘戊烽、郑浩茵 日期：、03、30 3 2020年4月19日
目录 一、摘要、队员简介 ..........................................错误!未定义书签。 （一）摘要 ...................................................错误!未定义书签。 （二）队员简介............................................错误!未定义书签。 （三）组员优势及部分分工 ........................错误!未定义书签。 二、方案构思 ......................................................错误!未定义书签。 三、结构选型 ......................................................错误!未定义书签。 四、模型方案图 ..................................................错误!未定义书签。 1、所卷纸张样图..........................................错误!未定义书签。 2、柱、梁、斜杠所需尺寸 ..........................错误!未定义书签。 3、模型简化，线性上的视图 ......................错误!未定义书签。 4、实体模型视图..........................................错误!未定义书签。 5、节点详图 .................................................错误!未定义书签。 6、试验模型样图..........................................错误!未定义书签。 五、模型计算简图 ..............................................错误!未定义书签。 六、改进措施 ......................................................错误!未定义书签。 1. 新材料：半圆柱型短柱 ............................错误!未定义书签。 2.横梁与立柱连接点加固.............................错误!未定义书签。
包装结构设计(第三版)部分习题答案
1-1.举例说明包装结构、造型与装潢设计之间的关系。 答：三者具有一定的关联性，如折叠纸盒设计中，不是在结构图上随意的设计图案、文字、商标等，而是要考虑装潢的各要素与结构的各要素，然后按一定方式结合。 三者具有共同的目的性，如折叠纸盒设计中，其结构具有容装性和保护性，装潢具有显示性，造型具有陈列性，三者结合具有方便、促销售等功能； 三者具有相辅相成的综合性，如折叠纸盒设计中，不同的结构，不同的造型，不同的装潢对于产品的销售影响是不同的，必须三者有机的组合才能达到最好的效果。 2-3.什么是内折、外折与对折 答：纸盒折叠成型后，纸板底层为盒内角的两个边，而面层为外角的两个边，则为内折，反之为外折；如果纸板180°折叠后，纸板两底层相对，则为内对折，反之为外对折。 2-4.在瓦楞纸箱设计中如何选择楞向 答：盘式盒盒体的瓦楞楞向应与纸盒长度方向平行，02类纸箱与纸箱高度纵向平行；只有一组压痕线的瓦楞纸箱，瓦楞楞向应与该组压痕线垂直，瓦楞衬件一般是垂直瓦楞。 2-5.在折叠纸盒设计中如何选择纸板纹向 答：纸板纹向一般可以通过目视观察纸中纤维排列方向进行确定，也可以同时用水湿纸板使其发生弯曲，与弯曲轴向平行的方向即为纸板纵向。 2-6.纸包装制造尺寸为什么不能用LxBxH表示 答：制造尺寸指生产尺寸，即在结构设计图上标注的尺寸，就直角六面体包装容器类来说，还不止一组数据，因此不能用LxBxH表示。 4-1.为什么粘贴纸盒制造尺寸计算公式与折叠纸盒有所不同 答：粘贴纸盒纸材选用由短纤维草浆制造的非耐折纸板，其耐折性能较差，折叠时极易在压痕处发生断裂，所以其制造尺寸就等于内尺寸，而折叠纸盒利用的耐折纸板，其纸页两面均有足够的长纤维产生以必要的耐折性能和足够的弯曲强度，使其在折叠后不会沿压痕处断裂，故其制造尺寸不等于内尺寸。 6-1.塑料容器的选材原则是什么/ 6-2.注射、压制和压铸成型容器的结构设计要素有哪些 6-3.容器壁厚过大和过小有何不利影响 6-4.为提高中空容器的强度和刚度，设计时可采用哪些方法 6-5.为什么说中空容器的肩部形状十分重要怎样设计较为合理 6-6.塑料容器的外形设计需注意哪些与包装生产线相关的问题 6-7.简述造成塑件成型误差的主要因素。 6-8.真空成型容器的壁厚分布有何规律是何原因 7-1.在压制法生产中，为什么随着开模时间的延长，玻璃瓶罐内表面脱模斜度逐渐增大，而外表面脱模斜度逐渐减小 7-2.在异型瓶设计中，为什么拉应力作用区壁厚取大值，压应力作用区壁厚取小值 7-3.螺纹瓶口的种类及特点是什么 7-4.塞形瓶口的设计要求是什么
结构设计大赛之桥梁模型设计
结构设计大赛之桥梁模型设计 戴洁 (广东交通职业技术学院，广东广州510650) 摘要：文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手，提出桥梁模型的设计方案构思，选择结 构方案．并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固， 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1．1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为：桥面总长l 000 mln；桥面高不低于120 toni：桥面总宽160～180rnITl；桥面净空高度不小于200 toni：最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式，初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置．并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式，初始荷载为20 ，荷载增加梯度为5 k 次，封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准：模型强度足够、不失去整体承载力：模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5～50 kg的重量，由此带来的跨中弯矩较大，承载亦不易。但更难控制的还是弯曲变形，挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1．2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸．辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力，不能作为受弯、受压构件，即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度．也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度．一种方法将纸卷成圆柱形．作成圆形梁和圆形柱：另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起．作成一定高度的薄梁．可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强，不能受压．只能用来做受拉构件，吊(拉)桥面或捆绑节点，增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1．3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格，桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥，而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整，便于行车，主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度．布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆．节点用棉线捆绑牢固，做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面．也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理．但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩．由于直径有限(直径大时耗材多)，难以保证桥墩的稳定性，而空心纸卷制作起来有困难．也不能提供足够的抗压强度，所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系．以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主梁5片，横梁10根，等间距地布置主梁、横梁，形成网格式梁式结构。“A” 型塔斜拉结构设计为双塔，两侧各一个．中间设一撑杆加强两边“A”型塔的横
结构设计大赛设计说明书
目录 设计说明书 1、方案构思 (2) 2、结构选型 (2) 3、材料性能 (2) 4、特色处理 (4) 5、结构分析图 (4)
1、方案构思 仔细阅读完竞赛赛题，我们从模型设计的要求、模型制作材料的 性能、加载形式和制作方便程度等方面出发，进行构思设计。 确定设计竖向荷载80kg，考虑到压杆长细比限制、拉杆的抗撕裂能力、竹皮纸的受拉性能、制作模具等因素，竖向荷载较容易满足，但对于水平冲击荷载和扭转变形，杆件需要较大的刚度，要有很好的抗折、抗扭效果。 （1）本结构主要构思是想利用两根直柱和四根斜柱的轴力来直接抵抗荷载的作用。 （2）设计的总原则是：尽可能的利用直杆来提高结构的承载力，并利用木材的抗拉性能，及抗压性能来抵抗荷载的作用。 2、结构选型 按设计要求，在加载参赛人员的情况下主要考虑竖向荷载，由于人员会产生抖动，还必须考虑水平动荷载的作用；因此，我们选择了正面为梯形侧面为的刚架结构，并且在所有节点处采用刚性连接，使结构具有较好的整体性，以便承受较大的竖向荷载和水平冲击荷载作用。 同时考虑到在初赛中结构的不稳定性，对此我们将在冲击面的两根主柱两侧加呈三角形的加筋肋支撑，一方面可以加强结构两侧的稳定性，一方面可以抵抗一部分水平冲击荷载带来的影响。 再者对于初赛中出现最多的问题，加载时，受拉杆件挠度过大，且节点破坏较严重，我们在新的结构里加强了杆件的强度和节点的刚性处理。
3、材料性能 竹皮纸作为模型材料，其力学性能特点是受拉性能良好，抗撕裂能力较差，抗压稳定性差。将纸裁剪成矩形并用502胶水粘结后，可承受一定的压力，但受长细比的限制，多为压杆失稳状态的受力破坏，可承受一定弯矩。 502胶水的粘接性能：通过对用胶水对接的杆件进行拉伸，可知：502胶水强度较高，凝结时间为4h的试件在接触面被划开破坏，而8h 和12h试件都为接触面处木条表层脱落破坏，因此可确定此胶水强度很高并且在一定力值范围内变形小足以用于粘结料。 竹材材料规格及数量 竹材力学性能参考值：弹性模量1.0×104MPa，抗拉强度60MPa。 （1）502胶水，用于模型结构构件之间的连接。 （2）制作工具：美工刀，钢尺，三角板，砂纸，锉刀。 分析结果：
长安大学2016年度结构设计大赛赛题-竹质塔结构
长安大学2016年大学生结构设计竞赛赛题 竹质塔结构模型设计、制作与测试 1.竞赛模型 设计能够承受一定的竖向荷载和水平地震作用的竹质塔结构模型，具体结构形式不限，可为四根、六根或八根柱组成的框架式空间结构，也可为其他结构。模型包括小振动台系统、上部塔结构模型和塔顶铁块三个部分，铁块通过热熔胶固定于塔顶，塔结构模型由参赛选手制作，并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上，图1给出了一示意性结构图。 图1 模型立面示意图(单位：mm) 2. 模型要求 2.1 几何尺寸要求： (1) 底板：塔结构模型用胶水固定于模型底板上，底板为330mm×330mm×
8mm的木板（如图2所示），底板用螺栓固定于振动台上。 (2) 模型大小：模型总高度应为900mm，允许误差为±3mm。总高度为模型底板顶面至塔顶(模型顶面)上表面的垂直距离，但不包括塔顶铁块的高度。模型顶面为平面，应满足安全放置铁块的要求。模型底面尺寸不得超过220mm×220mm的正方形平面，塔顶不得小于150mm×150mm的正方形平面，即整个模型需放置于该正方形平面范围内，可为等截面结构也可为变截面结构，模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。模型的主要受力构件应合理布置，整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。 图2模型底板示意图(单位：mm) 2.2 模型及附加铁块安装要求： (1)利用热熔胶将附加铁块固定在塔顶上，可在顶层设置固定铁块辅助装置，但辅助装置和铁块不能超出塔顶范围且不能直接跟柱接触。 (2) 提供的铁块为底边150mm高50mm的长方体，重量约为8.83 kg。 3. 加载设备介绍
结构设计大赛策划书
结构设计大赛策划书 结构设计大赛策划书（一） 一、竞赛目的 结构设计大赛旨在多方面培养大学生的创新思维和实际动手能力，培养团队精神，增强大学生的工程结构设计与实践能力，丰富校园学术氛围，促进交流与学习。 二、竞赛题目 专业组:输电塔结构模型设计与制作。 趣味组：稳立鸡蛋三．材料材料为203g白卡纸、腊线、白胶，固定模型的底板为木工板。(均由大赛组委会统一发放) 四、竞赛安排 1、参赛对象和形式 参赛对象：山东建筑大学全日制在校本科生、研究生。 参赛形式：规定以小组形式参赛，每组应由2-5人组成。 2、时间安排 (4)、本次结构设计大赛的加载及决赛答辩将同时举行,具体时间、地点以及其他详情大赛组委会将以海报形式予以通知,请随时关注、 3、参赛队培训 竞赛组委会在报名截止后将举办有关建筑结构方面的讲座，对本次竞赛题目答疑，对以往竞赛进行讲评，并邀请有关老师对本次结构设计竞赛进行指导，还将特邀以往竞赛成绩优秀者与参赛选手交流。相关安排将以海报形式通知，敬请关
注。 五、竞赛要求 1、参赛要求 (1)结构设计竞赛内容应包括理论设计方案和结构模型两部分。 (2)每个参赛队只能提交一份作品，并命名。 (3)参赛学生只允许参加一个参赛队，各队应独立设计、制作。竞赛期间，指导教师不得直接参与参赛作品的理论方案设计计算及模型制作。比赛时，任何人不得为参赛队提供帮助和指导。一经查实，将取消参赛资格。 (4)各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，缺席者作自动放弃处理。竞赛期间不得任意换人，若有参赛队员因特殊原因退出，则缺人竞赛。 2、理论方案要求 (1)结构设计理论方案内容包括：方案图和计算书。方案图包括若干结构图及主要构件、结点详图；计算书包括荷载分析、内力分析、结构选型、计算简图、承载能力估算等。 (2)理论方案格式和要求：封面（见附件），第一页为300字左右的摘要，其后为方案图和计算书。 3、模型制作要求 (1)模型制作材料由竞赛组委会统一提供。各参赛队在规定时间内完成模型制作，最终模型需与提交的结构设计方案相一致。 (2)模型制作材料为203g白卡纸、腊线、白胶，固定模型的底板为木工板。材料统一由组委会提供和购买，不得使用非组委会提供的其它任何材料。否则，一经查实，取消其参赛资格，并予以通报。
结构设计大赛之桥梁模型设计
结构设计大赛之桥梁模型设计戴洁 (广东交通职业技术学院，广东广州510650) 摘要：文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手，提出桥梁模型的设计方案构思，选择结 构方案．并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固， 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1．1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为：桥面总长l 000 mln；桥面高不低于120 toni：桥面总宽160～180rnITl；桥面净空高度不小于200 toni：最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式，初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置．并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式，初始荷载为20 ，荷载增加梯度为5 k 次，封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准：模型强度足够、不失去整体承载力：模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5～50 kg的重量，由此带来的跨中弯矩较大，承载亦不易。但更
难控制的还是弯曲变形，挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1．2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸．辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力，不能作为受弯、受压构件，即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度．也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度．一种方法将纸卷成圆柱形．作成圆形梁和圆形柱：另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起．作成一定高度的薄梁．可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强，不能受压．只能用来做受拉构件，吊(拉)桥面或捆绑节点，增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1．3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格，桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥，而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整，便于行车，主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度．布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆．节点用棉线捆绑牢固，做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面．也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理．但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩．由于直径有限(直径大时耗材多)，难以保证桥墩的稳定性，而空心纸卷制作起来有困难．也不能提供足够的抗压强度，所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系．以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主
包装结构设计复习
包装结构设计知识点 作业1瓦楞纸板结构 1.纸和纸板的性能技术指标有哪些？ 定量，厚度，紧度，水分，抗张强度，抗张指数，裂断长，伸长率，撕裂度，耐破度，耐折度，挺度，施胶度，平滑度 2.按照国家标准，如何区分纸和纸板？ 纸和纸板一般是按定量与厚度来区分的。 按照国家标准，将定量小于225g/㎡，厚度小于0.1mm的称为纸，定量大于225g/㎡，厚度大于0.1mm的称为纸板。 3.什么是瓦楞纸板最小综合定量？ 除瓦楞纸以外的组成瓦楞纸板的各层纸或纸板定量之和 4.如何评价瓦楞纸板的质量？ 评价瓦楞纸板的质量，主要根据国家有关标准来进行。 主要有外观质量和基本物理性能，强度性能。 外观质量要求瓦楞纸板表面平整、整洁，不许有缺口、薄边，切边整齐，粘合牢固，脱肢部分之和不大于20㎝2/㎡ 基本物理性能包括瓦楞纸板定量、厚度。 强度性能主要包括耐破强度、边压强度、平压强度、戳穿强度、粘结强度。 5.瓦楞纸板结构有哪几种表达方法？ ①原纸品种/定量/纸板层数/楞型表示法②原纸定量/瓦楞层数/楞型表示法③纸板代号表示法 6.瓦楞纸板有哪些质量指标？ 原纸除一般纸和纸板质量指标外，还包括环压强度和环压指数、平压强度 作业2瓦楞纸箱箱型 1.瓦楞纸板只有经过分切、压痕、开槽、开角等操作后才能制造成瓦楞纸箱箱坯 2.由FEFCO和ESBO制定国际纸箱箱型标准对瓦楞纸箱结构分类中的基型包含哪几种箱型？ 八类 （1）01-商品瓦楞卷筒纸和纸板（2）02-开槽型箱 （3）03-套合型纸箱（4）04-折叠型纸箱与托盘 （5）05-滑盖型纸箱（6）06-固定型纸箱 （7）07-软粘合纸箱（8）09-内附件
包装结构设计课程教案
《包装结构设计》教案 第一章绪论 第二章结构设计基础 1、教学目的：是学生对课程有初步认识，掌握基本的包装结构设计交流符号：（1）绘图符号（2） 计算机符号（3）尺寸及尺寸标注方法（4）了解人体工效学的基本思想。 2、教学内容： （1）包装结构设计在包装工程、印刷工程、工业设计、艺术设计中的地位 （2）纸包装结构设计绘图符号及计算机代码
（3）纸板纹向及瓦楞纸板楞向 （4）纸包装设计尺寸与尺寸标注方法 （5）人类工效学对包装的研究 人类工效学（Ergonomics）又称人机工程学，是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。它是人体科学、环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。人类工效学在包装工程中的应用是一项较新的课题。
3、难重点 （1）绘图符号应用 （2）纹向及楞向选择 （3）设计尺寸计算 4、教学方法及手段： 绘图及多媒体讲授（4学时） 5、作业 习题1-1 、习题2-1、习题2-2、习题2-3、习题2-4、习题2-8 第三章折叠纸盒结构设计 第一节折叠纸盒 1、教学目的：巩固尺寸计算技能；了解折叠纸盒生产工艺；耐折纸板材料特点；折叠纸盒各部 结构名称；掌握折叠纸盒包装设计“三·三”原则 2、教学内容： （1）尺寸设计与盒型关系 （2）折叠纸盒定义与原材料
（3）折叠纸盒生产工艺简介 （4）折叠纸盒各部结构名称
（5）“三·三”原则 1．整体设计三原则 ①整体设计应满足消费者在决定购买时首先观察纸盒包装的主要装潢面（即包括主体 图案、商标、品牌、厂家名称及获奖标志的主要展示面）的习惯；或者满足经销者在进行橱窗展示、货架陈列及其他促销活动时让主要装潢面面对消费者以给予最强视觉冲击力的习惯。 ②整体设计应满足消费者在观察或取出内装物时由前向后开启盒盖的习惯。 ③整体设计应满足大多数消费者用右手开启盒盖的习惯。 2．结构设计三原则 ①折叠纸盒粘合襟片应连接在后板上，在特殊情况下可连接在能与后板粘合的端板上。 除非万不得已，一般不要连接在前板或能与前板粘合的端板上。 ②纸盒盖板应连接在后板上（粘合封口式与开窗盒盖板除外）。 ③纸盒主要底板一般应连接在前板上。 3．装潢设计三原则 ①纸盒包装的主要装潢面应设计在纸盒前板（管式盒）或盖板（盘式盒）上，说明文字 及次要图案设计在端板或后板上。 ②当纸盒包装需直立展示时，装潢面应考虑盖板与底板的位置，整体图形以盖板为上， 底板为下（此情况适宜于内装物为不宜倒置的各种瓶型的包装），开启位置在上端。 ③当纸盒包装需水平展示时，装潢面应考虑消费者用右手开启的习惯，整体图形以左端 为上，右端为下，但开启位置在右端。 3、难重点 （1）结构名称 （2）“三·三”原则 4、教学方法及手段 绘图及多媒体讲授（2学时） 5、作业 习题3-1 第三章折叠纸盒结构设计 第二节管式折叠纸盒（盒体、盒盖部分）
结构模型设计方案示例
湖南省“路桥杯”大学生结构模型创作竞赛 中南大学 参赛设计方案说明书 作品名称剑桥 学校名称中南大学 学生姓名专业班级 学生姓名专业班级 学生姓名专业班级 指导教师 联系电话 二○○六年七月十四日
目录 摘要 (2) 1 设计说明书 (3) 1.1 概述 (3) 1.2 方案简介 (3) 1.3 结构模型及方案特点 (4) 1.4 应用前景 (5) 1.5 施工流程: (5) 1.6 施工要点: (5) 2 结构方案图 (6) 2.1结构效果图 (6) 2.2结构俯视图 (6) 3 设计计算书 (7) 3.1结构计算模型 (7) 3.2结构强度计算 (8) 3.2.1 拱肋强度计算 (8) 3.2.2 拉杆强度计算 (9) 3.3 结构稳定分析 (9) 参考文献 (10)
摘要 本文根据湖南省“路桥杯”土木建筑类大学生结构模型创作竞赛规程和使用材料的特点要求，结合现代桥梁结构的特点，借鉴细杆拱桥结构设计概念构思了本结构模型。 在造型上，空间上主要采用三角形、梯形等几何元素，注重结构的整体性。 在结构设计方面，充分根据木材的力学性能，主要受力构件采用格构式组合构件，利用斜向支撑增加结构空间作用，提高抗侧能力。并通过采用ANSYS有限元软件的空间分析，根据构件的受力情况沿杆件变化，采用了变截面的杆件，充分的利用材料，经过ANSYS 的计算表明，结构在设计荷载作用下，均能满足强度、刚度、稳定性要求。 关键词：结构模型、设计大赛、模型制作
1 设计说明书 1.1 概述 对于结构模型，稳定性起着控制作用，包括整体稳定性和局部稳定性，选择合理有效的结构受力体系对结构模型设计有着重要意义。 模型设计中，主要应考虑充分利用木材薄片受力性能特点。就本次竞赛而言，关键在于充分利用木材薄片受拉性能好，受压则需要组合成柱的特点，选择优化的结构模型，使结构模型能够接近竞赛规定的最大加载荷载，同时尽可能降低结构的自身重量。 本结构模型根据以上思想，进行结构的构思与设计。 1.2 方案简介 本结构整体外型为一个上承式桁架。其造型融入三角形和梯形等美学元素，整体造型简单、受力形式较好，符合本次竞赛的设计理念。 结构根据竞赛规程的要求，确定合理跨度和高度以后，以四根斜杆为主要受力构件向下传力，顶部做成一个加载平台。根据各个面内的抗弯刚度要求，灵活选用杆的形式，通过计算得出合理拱轴线的位置，合理布置杆拱的空间角度；再合理布置支撑杆件，用于抵抗荷载传来的水平力分力并减小侧移；并通过ANSYS软件模拟多种荷载情况下的破坏情况，找出结构构件的薄弱环节进行局部加强，使得结构的破坏向强度破坏靠近，从而使本结构模型具有足够的承
历届结构设计竞赛优秀作品选登(高
历届结构设计竞赛优秀作品选登（高层结构设计） 缆约 洪磊、谭松林、戚雯 1、设计说明书 1.1方案构思 李白在《宣州谢朓楼饯别校书叔云》中有过“俱怀逸兴壮思飞，欲上青天揽明月”的豪情气概，满怀豪情逸兴，飞跃的神思像要腾空而上高高的青天，去摘取那皎洁的明月。我们也希望，现在的科技能够让太白先生离摘月更近一点。揽缆，月约，这给了我们无尽的启示，由此得来“缆约<揽月>”之创作，极力体现缆的作用和极致简约的模型风格。 高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载，在地震区还要抵抗地震作用。在较低的建筑结构中，往往竖向荷载控制着结构设计；随着建筑高度的增大，水平荷载效应逐渐增大；在高层建筑结构中，水平荷载和地震作用起着决定性作用。荷载效应最大值（轴力Ν、弯矩Μ和位移△）可由图1-1所示简图得到： 式中Ｗ－建筑每米高度上的竖向荷载；q－水平均布荷载；H－建筑高度；El－建筑总体抗弯刚度（E为弹性模量，l为惯性距）。 图1-1.荷载内力和位移图1-2.结构内力、位移与高度的关系如图2，随着建筑物高度的增大，位移增加增快。因此，在高层建筑结构设计时，不仅要求结构具有足够的强度，而且还要求有足够的刚度和良好的抗震性能。 1.2结构选型 1.2.1整体选型
综合以上高层建筑特点，并结合国内外大量高层建筑实例参考并改进后最终确定了三菱椎的整体结构样式如图1-5，立面如图1-6，侧面如图1-7，底面如图1-8。 1.2.2平面形式 高层建筑平面形式要求： 外形简单、受力较好、边长较短、规则、对称、材料用量较少、减小偏心； 常见形式有如下图： 兼顾材料性能、用量方面的要求，以及高宽比(H/B <5)的限制选择三角形底面中间加Y 型横撑加固，如图1-9。 1.3材料及杆件试验 1.3.1材料力学特性 表1-1 .230克白卡纸弹性模量 图 1-5 图 1-6 图 1-7 图 1-8 图1-9
包装结构设计_完整
一、包装 1.包装的含义 包装，常备单纯地理解为盛装商品的容器，有时也被理解为包装商品的过程。 美国包装学会对于包装的定义：包装是符合产品的需求，依据最佳的成本，便于货物的转送、流通、交易、储存于贩卖而实施的统筹整体系统的准备工作。 日本对包装的定义是：包装便于物品的输送及保管，并维护商品的价值，保持商品的状态而适当的材料或容器对物品所实施的技术及实施的状态。 中国；包装是在为流通过程中保护产品、方便贮存、促进销售，按一定的技术方法而采用的容器、材料和辅助物等总的名称。包装的目的是保护产品、方便贮存、促进销售。 2包装的功能 包装的功能是指，包装所具有的保护内装物，使其不致损坏的能力与效率。包装的功能的作用对象并不是单一的，有针对内装物，有的则是为了消费者。 a，容装功能。 b，计量功能 c，保护功能。保护功能是包装的基本功能。包装的保护功能主要体现在两个方面；一是保卫功能，保卫功能是指包装必须具有保持内装物不受外力的侵犯，并且具有维持与昂装的能力。具体就是说包装具备防震动、防冲击、防折裂、防挤压、防辐射、防盗窃等能力：二是贮存功能，包装具有储存、保质的能力。 d，方便功能。是指包装具有使内装物在保护、贮存等方面的便利，从而提高物品的流通效率。具体表现在五个方面；一是方便运输，二是方便储存，（易堆放，可以减少仓储的费用，提高仓储效率）三是方便销售（适当的销售包装，有利于在橱窗、货架上陈列和销售）四是方便使用，五是方便处理（包装材料必须符合环保要求，便于使用后的处理）e，促销功能。是指包装具有吸引消费者、促进销售的能力。 f，社会功能。包装系统是生产系统与社会发生联系的重要媒介，反映着当代生产、技术发展水平，以及消费趋势和消费水平。 3包装分类 a按包装的目的分。可分为销售包装和运输包装（工业包装）。销售包装是以销售为主要目的的包装，与内装物一起到达消费者手中，具有防护、美化和宣传产品，促进销售的作用。销售包装的容量相对较小，造型精美，在结构上注重使用、方便，设计上追求和强化心理效应；运输包装又称工业包装，使用于工业用品或一些产品在运输时使用的包装。以运输、贮存为主要目的，具有保障产品安全，方便储运装卸，加速交换的作用。运输包装一般容量较大，相对于销售包装更注重包装的强度、防震等功能及实用方面的要求，对于外观装饰设计比较不注重。 b按包装的相对位置分。可分为内包装和外包装。内包装是指商品的内部包装，目的在于保护商品，是为了内容物单件分量盛装和满足美化要求所设计的包装。外包装是指内容物及其内包装的再包装，是贮运、携带或进一步保护商品而设计的包装。 c按包装材料分。包装材料多种多样，总体上可以根据材料的硬度分为软包装和硬包装。软包装是指在充填或取出内容物后，容器形状可发生改变的包装，这类用的材料一般是由纸、纤维制品、塑料薄膜或符合材料制成的；硬包装是指充填或取出内容物后，包装形状基本不发生变形的包装，这类包装的材料一般是由金属、木材、玻璃、压缩包装、陶器及硬质塑料等制成，具有较高的强度和硬度。
建筑大学第五届结构塔吊模型设计大赛设计说明书
沈阳建筑大学土木工程学院第五届结构 模型设计大赛 方案设计 作品名称 所属院系土 专业班级土木 学生姓名学号 学生姓名学号 学生姓名学号 联系电话150 二○一○年五月十三日
摘要 根据竞赛规则要求，我们从模型的用材特性、加载形式和施工方便程度等方面出发，采用150g规格的牛皮纸，蜡线及白乳胶这三种材料制作成柱——桁架结构体系。绘制了模型的结构图、结构整体布置图、节点详图。从结构的整体着眼，设计中充分利用了桁架结构三角形的稳定性；考虑到比赛中模型的加载形式，即两侧分别加载（A）29.4N和不大于(B)58.8N的竖向静荷载和（B）点前后面19.6N的水平静止荷载。我们在计算过程中假定材质连续均匀、杆与杆的连接采用铰结、模型本身质量不计，进行受力分析，得出整个结构的内力及变形图，并对结构杆件进行强度及稳定性计算校核。同时，对模型进行了大量的加载实验。通过计算和加载实验，确认该模型能满足强度、刚度及稳定性的要求。 一、设计说明书 1、方案构思 结构形态具有二重性，首先结构形态具有合理的受力特性即理性逻辑，其次在于结构形态具有明确的几何特征即形态逻辑。如果能够做到这两方面的完美结合，不仅能使机械结构表现出优美的形态，而且还能达到最为经济的效果。某著名建筑师曾说过：只有一个造型是最好的，那就是能清楚表现出经济原理的造型。所以我们这次结构的选择均是从塔吊结构的受力特点出发去寻找最合理的形式。 1.1结构选型 在结构设计中应该合理布置结构构件，使得截面获得相对最大的截面惯性矩，发挥材料的最大受力性能。主要构件受力直接，荷载传递路径明确。我们讨论决定利用空间柱——桁架结构体系，充分考虑牛皮纸的抗拉压性能强、抗弯剪性能弱的特性，结构利用四根主杆三根角形杆作为主要结构构件，支撑竖向重力荷载和侧向水平荷载。在各侧立面上用似螺旋向上的斜撑相连,角形杆用M形斜杆支撑。这样使得七根主杆外的所有杠件主要以桁架杠形式出现。在无任何多余装饰元素下，外露桁架杆的交错布置，体现现代建筑简洁、明快的风格，蕴涵一
模型制作经验
我校的力学架构模型设计大赛已举行过多届了，也有了多次走出去请进来比赛的经验。为了使同学们少走弯路和回头路，设计制作水平能在前人探索的基础上不断创新提高，特在此将一些结构模型设计的经验及要点小结一下，期望能对大家有所帮助。 结构设计的基本原则：安全、适用、经济、美观，完全适用于我们的力学架构设计大赛： 1、安全：应具有足够的强度、整体稳定和局部稳定 结构的强度破坏一般发生在节点处。要对节点进行加固，并采用使节点处的拉、压杆件受力相互平衡的节点形式，构建和谐节点。如采用让拉杆连续通过，压杆切断但撑于节点上的形式。对于管状的空心杆件在受到局部横向压力时，要在受压处用横隔加强。 结构失去整体稳定而破坏的情况要多于强度破坏，特别是对于高架桥这样的高个子结构。不要迷恋对称，对称只是个传说。侧向受力是避免不了的，加载偏心、材料缺陷都会引起侧向力，压杆失稳时会也产生侧向剪力。设计时宜考虑有侧向力（大小可以取竖向力的1/30）与竖向力同时作用于加载点处。通过水平支撑和竖向支撑（均为几何不变的三角形体系），将侧向力传递至基础。建立起强有力的维稳机制。截面较大的空心杆件会产生局部失稳问题，这时可采用蜂窝型截面解决。 2、适用：应满足建筑要求，有良好的工作性能 比赛前将有车、船模型作通过测试，如果不能满足规则对通航、通车及加载设备安装的要求，可能会直接出局。虽然这种情况不常发生，但不能掉以轻心。如对规则不明或有疑问，应及时向技术人员提出。 变形过大会影响结构的使用，变形超限也是很多模型的失效模式。原因是模型刚度不足，这和不了解材料性能（如棉线变形过大是不适合做拉杆使用的），选择杆件截面尺寸不当及节点设计失误有关。 目前，由于材料的弹性模量较难测定等原因，很难进行精准的变形计算。应注重实践，多做实验比理论计算更重要，概念设计比计算结果更重要。 此外，空气湿度对纸质模型强度和刚度的影响也十分显著，阴雨和回南天气参赛时宜采取防潮措施。 3、经济：在满足上述要求前提下应最省材料 要求在满足一定承载力的条件下，尽可能减轻模型的自重。荷重比为模型最大承载重量与模型自重的比值，模型的承载重量有封顶值，这就要求结构的自重应尽可能轻。设计时宜根据计算内力的大小及性质（拉、压）来选择杆件截面。制作时材料应精打细算，该用则用，能省就省。 计算简图要准确，拉、压杆的判断很重要。可用截面法、节点法、位移法作简单受力分析，较精确数值可利用清华大学结构力学求解器计算。应根据计算结果大致分配各杆件的用料。 杆件的截面不宜采用实心，应采用较开展又能满足局部稳定的截面形式。常用的截面形式有○字型、□字型、日字型、目字型、蜂窝型、三角型、扁管型等，可综合运用之。 4、美观：尽量显示结构之美、力量之美。 采用传力准确、简练、稳固的结构形式，充分展示结构之美。结构形式有桁架结构（由三角型布置的杆件通过铰节点连接而成）、框架结构（由平行布置的杆件通过刚节点连接而成）、蒙皮结构等形式，可参考历届大赛的作品，参阅教材和请教老师。 值得一提的是：节点连接宜摒弃用棉绳捆扎的初级做法，而采用全纸做的节点。必要时用纸片做成附加的传力构件（专业上称为节点板），不仅受力可靠、重量轻，而且美观、符合工程实际做法，在决赛的模型制作工艺评分中能拿到较高的分数。