结构设计大赛设计说明书
结构设计大赛说明书
结构简介本结构选用飞燕式拱桥型，如下图所示，其中主跨采用拱形，边跨为半拱，拱顶与桥面梁大部分用竖杆连接，中央部分为实腹。
因全桥正面形似一展翅飞燕，故而得名。
结构基本尺寸主跨960mm，边跨330mm，矢高250mm，桥宽170mm，墩长270mm结构选型一．木材的抗弯与抗压强度大于其抗拉强度，而拱桥可以充分利用其抗弯与抗压强度。
二．加载装置桥墩处为固定端连接，地基条件良好，可以充分利用地基提供的推力与弯矩三．考虑到实际情况，在跨径不大的情况下选用拱桥较为符合实际四．拱桥桥型美观基于以上原因，选用拱桥荷载分析一. 由于结构只承受一个车辆，并且重量有限，故忽略车轮作用于桥面板的变形，认为桥面受到的是4个集中荷载F=0.25G.二.车辆运动的时候为缓慢运动，故不考虑冲击产生的荷载，假设为静荷载。
内力分析一．计算简图红色标注为荷载，黄色为约束，粉色为方向二.计算方法1．采用有限元分析桥梁受力过程。
2.采用商用软件ansys 。
3.模型中间由于杆件连接比较密实，故简化为实体分析。
4.有限元划分网格如图所示。
5.本模型中的竖向杆件采用link8的单元属性，拱轴和桥面横向杆件采用beam4的单元属性，桥面板采用shell63,，实体采用solsh190的单元属性。
6.实参数为桐木材料的力学参数7.截面属性，拱轴采用3个28X5的木条粘接，总面积为28X15。
竖向杆为14X10。
桥面的杆的截面为2个. 28X5的木条粘接，总面积为28X10. 8.利用在ansys 中加上4个F=1N 的荷载等效车辆，求出结构的内力分布，找出最危险点，并用杆的稳定性进行折减材料的极限抗压强度，从而反推出极限的承载能力。
公式如下=4QFσϕσ⨯⨯极限图 。
三.计算过程采取桥头，桥墩，四分之一跨径，二分之一跨径处为控制截面。
1. 桥头的分析荷载以及约束如图所示（4个荷载大小都为F=1）竖向应力及变形图木头的抗压极限强度为σ极限=18MPa 。
大连市结构设计竞赛设计书
大连市结构设计竞赛设计书大连理工大学第十二届结构设计说明书作品名称龙门吊参赛队员专业名称目录一、概念设计 (2)（一）方案构思 (2)（二）结构选型方案比较 (2)1.设计方案1 (2)2. 设计方案2 (4)3. 设计方案3 (5)（三）最终方案详述 (6)1.整体结构设计............................................................................ (6)2.详细设计 (7)3.设计图纸 (8)二、计算设计............................................. (10)（一）静力分析......................................... ..10 （二）基本假设......................................... ..13 （三）荷载分析. (13)（四）位移分析 (13)（五）承载能力的优化与极大值估算 (15)三、构造设计 (16)四．小结 (18)一、概念设计（一）方案构思本次设计竞赛主要有三个方面的技术要求:①模型制作材料模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线（鞋底线）和白胶。
不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则将直接取消其参赛资格，并在赛会中通报。
②模型轮廓尺寸限定模型正立面投影限制在如图1所示阴影范围内；侧立面投影限制在图2所示阴影范围内。
提交模型时，参赛学生应使用赛会的固定装置、模型验收模具进行试安装，以确认模型符合尺寸要求，并取得参赛资格。
此外，为保证能够在模型上表面施加移动荷载，模型的上表面应具备足够的硬度及平整度。
③模型柱脚锚固构造为保证模型能可靠地锚固于加载试验装置台面，制作模型时，严格按照赛会规定限位器的尺寸制作模型柱脚。
（二）结构选型方案比较框架结构是指由梁和柱以刚接结或者铰结相连接构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的荷载。
结构设计竞赛参赛设计说明书（附图纸）供参考
结构设计竞赛参赛设计说明书（附图纸）供参考设计竞赛设计说明书作品名称 ==============参赛队员 ========================================= 专业名称指导教师 =====================================⼆〇⼀四年理论分析计算书⽬录⼀、设计说明 (3)1、⽅案构思 (3)2、结构选型 (3)3、结构特⾊ (4)⼆、结构承重计算 (4)1、设计基本假定 (4)2、模型结构图 (4)3、弯矩内⼒计算 (5)4、剪⼒计算 (6)5、轴⼒计算 (6)6、计算成果应⽤模型设计 (7)三、模型简图 (8)四、参考⽂献 (9)⼀、设计说明根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，抗拉特性，加载形式和挠度控制要求等⽅⾯出发，结合赛会绿⾊环保的理念，采⽤⽐赛要求的230g⽩⾊卡纸、⽩乳胶、铅丝线精⼼制作出这款名为“语塞幻想”的塔吊模型。
1、⽅案构思塔吊模型⽀柱主要通过悬臂梁承受较⼤偏⼼荷载。
这就要求悬臂梁具有较强的抗弯性能，柱⼦需要较强的抗压和抗弯性能。
整个塔吊模型悬臂端处挠度值需⼩于50mm，因此在承载⼒满⾜要求的前提下，尽可能地控制结构的整体变形。
结合纸质杆件材料参数难以确定的特点（如杆件抗拉、压强度等），我们采⽤定性分析和试载实验相结合的⽅法来完成模型的设计制作。
2、结构选型按设计要求，结合塔吊的受⼒特征，模型柱⼦采⽤矩形截⾯空间桁架结构。
梁由底端的两道箱型细长梁以及连接⾄柱顶的斜拉结构组成。
因柱⼦在满载的⼯况下为偏⼼受压状态，C点加载5kg时，偏⼼距为e=M/N=341mm。
因此在柱受拉和受压⼀侧杆件布置可不等。
在斜拉材料的选取上，主要有铅丝线，纸带和细杆三种。
从⾃重⾓度上出发，铅丝线和纸带能⼤幅减轻结构⾃重。
但在三次试载实验中，我分分别采⽤加密斜拉联系的情况下，挠度控制效果不明显，C 点最⼩挠度⾼达90mm。
并且试载期间还出现斜拉结构绷直程度不均匀导致的结构扭转破坏。
第七届全国大学生结构设计竞赛说明书
第七届全国大学生结构设计竞赛设计说明书参赛学校：大连交通大学队名：致青春作品洛称：飞天指导老师：王生武参赛队员：谭亚琪高一李世豪目录一、设计说明 (2)1. 1概述 (2)1.2材料性能分析 (2)1. 2. 1 竹材 (2)1.2.2 胶水 (3)1.2. 3热熔胶 (3)1.3结构选型 (3)1.4模型效果图 (5)二、结构计算 (6)2.1手工计算 (6)2.1. 1 静载计算 (6)2. 1. 2 动载计算 (8)2.2结构力学求解器 (10)2. 2. 1静载计算 (10)2. 2. 2动载计算 (11)三、手工工艺 (13)3. 1杆件的制作 (13)3.2节点的制作 (14)四、参考文献 (14)一设计说明1.1概述第七届全国大学生结构设计竞赛要求参赛队设计并制作一双竹结构高跷模型，并进行加载测试。
采用逆推法进行分析，从加载方式入手。
模型的加载分为静加载和动加载两部分，静加载的荷载值为参赛选手的总重量，以模型荷重比来体现模型结构的合理性和材料利用效率；动加载通过参赛选手进行绕标竞速来判断模型的承载能力。
从中得岀几个关键点，想要取得好成绩，制作的作品一定要“轻”、“稳”、“快”。
以“稳”为主，保证做出的模型结构稳定，在大方向上不要岀错。
其次，结合人体的运动方式，使制作的模型走起来尽可能的“快”。
最后，通过反复的实验、理论计算，对模型进行减重。
对于模型制作过程，需要重点注意一下几点：1、制作完成后的高跷结构模型外围长度为400mm±5mm,宽度为150mm±5mm ,高度为265mm±5mm ,模型底面尺寸不得超过200mmxl50mm的矩形平面。
2、踏板只通过A、B、C三根木条传力。
3、材料的性能，包扌舌竹皮、胶水、踏板等。
4、模型底面是否能承受运动时的冲击力。
1. 2材料性能分析1. 2. 1竹材本次大赛中使用的竹材均为复压竹皮，有三种规格：1250*430*0. 50mm、1250*430*0. 35mm和1250*430*0. 20mm,竹材有顺纹和横纹，顺纹强度非常高，弹性模量l.OX 104MPa,抗拉强度60MPa。
河南第三届结构设计大赛_参赛方案说明书
“中天杯”河南省第三届结构模型设计大赛计算书代表队名称：海岸星战队学校：队员：指导教师：编号：“中天杯”河南省第三届结构模型设计大赛计算书代表队名称：海岸星战队编号：目录摘要 (1)1 设计说明书 (2)1.1 方案构思 (2)1.2 方案简介 (2)1.3 结构模型方案特点 (3)2 方案图 (4)2.1 结构整体布置图 (4)2.2 主要构件详图 (4)2.3 方案效果图 (5)3 计算书 (6)3.1结构选型 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 方案选型 (6)3.1.3结构选型 (7)3.2 结构建模及主要计算参数 (8)3.2.1 分析假定 (8)3.2.2 材料参数 (8)3.2.3荷质比估算 (9)3.2.4模型位移分析及杆件分析 (9)4 制作说明 (10)4.1 制作流程 (10)4.2 制作要点 (10)4.3 节点构造 (10)致谢 (12)参考文献 (13)摘要本说明书按照“中天杯”河南省第三届大学生结构模型设计大赛题目中指定的使用材料和要求，结合现行结构及国内外相关比赛模型的特点，借鉴框架杆系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几何元素，注重结构的整体性和稳定性，满足结构大赛大跨度屋盖空间设计要求，平面荷载通过杆件进行传递。
在结构设计方面，充分考虑白卡纸抗拉的力学性能，采用格构式组合构件受压特性，利用对角支撑增加结构空间作用，提高抗侧倾斜能力。
在计算方面，采用有限元MIDAS软件建模并进行分析，根据构件的受力情况沿各杆件变化，充分考虑结构杆件特性，经过计算表明，模型在设计荷载作用下，均能满足强度、刚度、稳定性要求。
关键词：结构设计模型大跨度模型大赛屋盖结构1 设计说明书1.1 方案构思对于结构模型，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白卡纸受力性能特点。
结构设计大赛说明书
2008/10/30周盟杰 黄显清 王明星 赵森 周贵阳 | 土木0608 西南科技大学 桥梁结构设计大赛结构说明书目录1.桥梁名称2.结构选型3.纸张力学性能简析4.结构简化5.荷载设计6.内力计算6.1轴力计算6.2剪力计算6.3弯矩计算6.4位移计算6.5分析7.构造8.杆件统计（材料表）9.鸣谢10.附1.桥的名称桥名：这儿有座桥！看，这儿有座桥！它褪去了浮华，只为追求最为自然的典朴，就连命名都这样一厢情愿的不加修饰。
修饰本身也许就是对原始美的不尊重，这对于我们这群叛逆的新青年也许办不到，所以我们选择了最为简单的命名—这儿有座桥！从图片上可以看出，此桥的造型典朴、优美。
它的上部采用了中国传统的古典拱形，下部采用了现代的桁架。
它完全是现代与古典的完美结合，整个结构既不失古典的文化底蕴，又不失现代朝气蓬勃的生气。
看！拱形曲线的柔美，悬索的激烈向上，水平杆的舒适和宁静，在桥上得到了最为完美的诠释。
当桥映入观察着眼帘，那一份柔美、那一份激烈、那一份宁静的舒适将上演一场难以忘怀的心灵震撼，给你以无限的视觉冲击。
震撼后，也许你不知所云……对，我们要的就是这种效果，用一种普通的莫名给人最好的享受。
这恐怕也是我们的设计理念。
桥梁，作为现代交通运输重要组成，是经济繁荣的象征之一。
结构稳固是理所当然的，而在外观上有很好的视觉效果，那更是画龙点睛之笔。
就像旧金山的金门大桥，伦敦塔桥，还有我国古代的赵州桥，那些都是结构与美经典，所以注定将成为永恒，被世人铭记。
在设计和制作此桥的时候，我们也特别注意结构稳固和外观和谐，纵使在制作的过程中造成了少量的材料超支，和尺寸误差，但整体上满足设计要求。
桥面下部结构造型是个倒V字，V可以认为是英语victory（胜利）的简写。
这个意义上讲这座桥就像一个眼前的目标，远远望去胜利（V）就在桥下,他会给人一种向他靠近的吸引或诱惑，因为选择他就是选择胜利（V）。
当到达桥上的时候，心中会油然而生一种征服感成就感-------胜利（V）就在脚下。
结构设计大赛作品说明书
结构设计大赛参赛设计方案说明书作品名称学院专业班级小组成员二○一二年四月十一日目录摘要--------------------------------------------------2设计说明书-----------------------------------------------31概述-----------------------------------------------3 22 方案简介-------------------------------------------33 结构模型及方案特点---------------------------------34 施工流程-------------------------------------------45 施工要点-------------------------------------------4 设计作品图-----------------------------------------------5摘要本文根据结构设计大赛规程和使用材料的特点要求，结合现代桥梁结构的特点，借鉴拱桥、斜拉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等几何元素，注重结构的整体性。
在结构设计方面，充分根据纸材的力学性能，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，提高抗拉能力。
关键词：结构模型、设计大赛、模型制作设计说明书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纸材受力性能特点。
就本次竞赛而言，关键在于充分利用纸材受拉性能好，抗弯能力差，受压则需要组合成柱的特点，选择优化的结构模型，使结构模型能够最大荷载，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。
2 方案简介本结构整体外型为桁架。
结构设计大赛计算说明书终极完美版
Babel-Tower框架结构模型设计理论方案安徽工业大学第一届大学生结构设计竞赛框架结构模型设计理论方案Babel-Tower框架结构模型设计理论方案作品序号KJ-146学院名称学生姓名指导教师联系电话安徽工业大学结构设计竞赛组委会1一、Babel Tower结构设计理论方案概述根据竞赛规则规定，我们从结构形式选型与规则要求相协调的角度出发，综合考虑加载实际情况以及所提供材料的特点等方面，设计了该结构。
根据规则，采用230克白卡纸，蜡线及白乳胶这三种材料制作成该框架体系。
并绘制出模型的结构空间立体图、结构整体布置图、结构局部布置图、结构破坏形式图等。
从结构整体着眼，设计中充分利用三角形结构的稳定性和偏心支撑良好的耗能性能以及预应力的受力优点。
在设计计算过程中假定材质连续均匀、柱与斜撑连接采用铰结、模型本身质量不计，忽略底部与板连接的斜撑，利用PKPM程序进行立体模型建立，利用结构力学求解器进行内力分析计算得出整个结构的内力图及变形图，并对结构杆件进行强度及稳定性计算校核。
同时，对模型进行了大量加载实验。
通过计算和实验，最终确认该模型能满足强度、刚度及稳定性的要求，实用和美观结合体现了结构有形、创意无限的大赛主题思想。
二、本模型设计的六大特点说明1：预应力束管柱的制作与组合：由于加载过程中主要部位的竖向支撑柱为大偏心受压（即一侧受压一侧受拉），故在柱截面受拉一侧布置蜡线并且施加预应力。
由于管内预应力较大导致管体向受拉一侧均匀弯曲，则考虑使用普通纸管与预应力纸管通过纸带螺旋加箍束缚组合形成束管的方案消除预应力带来的初始偏心。
最终，在束管成型后，加载试验证明，该预应力束管柱较之相同截面尺寸的纸管柱抗压抗扭承载力可以提高1.2倍左右。
2：空间斜撑构成3个刚性面与分层连接板的布置方案：该框架结构以束管作为主要的受力构件，为提高整体性并减小受压束管的自由长度，我们采用分段合理增加空间斜撑并且使用纸板作为连接板的方案。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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 x i0MPa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，锂刀。
分析结果:
(1)将裁好的竹纸粘成长15mm宽10mm高270mm的支撑柱。
(2)将裁好的竹纸制作成长15mn,宽10mn,高300mm的斜撑柱。
(3)将裁好的竹纸按要求制作成相应的梁。
(4)将各个制作好的杆件粘接，组成几何不变体系。
4、特色处理
(1)采用不同截面的杆件，充分发挥材料的力学性能。
(2)主要受力直柱粘接了三层，斜柱粘接了两层，不承受压力的拉杆
粘接了一层，以减少结构的自重。
(3)利用套筒原理，各柱的中间部分容易受损，我们柱子中间适量增
加隔片加固。
(4)为提高结构的整体稳定性，在节点处添加加筋肋提高了节点刚度。
5、结构受力分析图：。