結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽計(jì)算書

1、西南交通大學(xué)第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽設(shè)計(jì)理論方案作品名稱_參賽編號_ A A 2-22-2_組長姓 劉寧國 班級 1313 級橋梁 3 3 班 學(xué)號_隊(duì)員姓名蘭華華班級 1313 級橋梁 2 2 班學(xué)號_隊(duì)員姓名方亮 班級 1313 級橋梁 3 3 班學(xué)號聯(lián)系電話_第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A3）組理論方案書第I頁目 錄1 1 設(shè)計(jì)說明書.方案構(gòu)思.結(jié)構(gòu)選型.主梁.橋墩.特色處理.2 2 方案圖.結(jié)構(gòu)總體布置圖.主要構(gòu)件詳細(xì)圖.方案效果圖.3 3 模型計(jì)算書.有限元建模.荷載分析.靜風(fēng)位移.風(fēng)速 5m/s5m/s.風(fēng)速 s s.風(fēng)速 s s.基底彎矩.風(fēng)速 5m/s5m/s.風(fēng)速 s s.風(fēng)速

2、 s s.動力特性.參考文獻(xiàn).錯(cuò)誤!未定義書簽,錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽,錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽,錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽c錯(cuò)誤!未定義書簽第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第1頁1設(shè)計(jì)說明書方案構(gòu)思以某高墩大跨橋梁 T T 型鋼構(gòu)最大雙懸臂施工狀態(tài)為工程背景，完成模 型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作，通過模型風(fēng)

3、洞試驗(yàn)來檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)在施工階段抗風(fēng)設(shè)計(jì)的合 理性。設(shè)計(jì)應(yīng)遵循安全、經(jīng)濟(jì)和美觀的原則。通過此次競賽，加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)風(fēng)荷 載、風(fēng)致振動現(xiàn)象，以及抗風(fēng)性能設(shè)計(jì)的認(rèn)識。結(jié)構(gòu)造型我們經(jīng)過多次對比與討論，最終決定采用三角桁架式結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是構(gòu)造 簡單，受力性能明確，便于設(shè)計(jì)計(jì)算以及模型安裝。通過有限元模型計(jì)算，對 受力較大的截面進(jìn)行加固，最終模型具有較好的剛性和穩(wěn)定性，在風(fēng)荷載的作 用下能夠表現(xiàn)出較好的抗彎性能。結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)主要由橋墩、主梁、底板和擋風(fēng)板構(gòu)成，本次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽中，迎風(fēng) 面的總體尺寸已經(jīng)確定，因此只需要確定橫向尺寸即可確定主體結(jié)構(gòu)的外形。 本次結(jié)構(gòu)橫向尺寸取為 14cmi14cmi 主梁橫截面和橋墩

4、橫截面形式均為矩形，主要是 由于矩形截面受力方式明確，便于計(jì)算，可根據(jù)計(jì)算結(jié)果對局部桿件進(jìn)行加強(qiáng)， 并且模型安裝快速，縮短了制作時(shí)間。特色處理本組設(shè)計(jì)模型的最大特點(diǎn)有如下：1 1 墩與主梁的截面采取 2 2 條桐木條粘接的形式，增大了截面面積與單根桿 的抗彎慣性矩。2 2 主梁與橋墩接觸處，將柱墩挖出一個(gè)桿件大小的缺口，使主梁從中通過， 成型第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第2頁后在節(jié)點(diǎn)外側(cè)再粘貼節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行固定，加強(qiáng)了主梁與墩的連接。第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第3頁圖2-2主梁立面2方案圖結(jié)構(gòu)總體布置圖第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第4頁

5、圖2-3橋墩立面第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第5頁圖2-3橋墩側(cè)面主要構(gòu)件詳細(xì)圖圖2-4墩梁連接處節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖2-5主梁端部節(jié)點(diǎn)圖2-6梁底節(jié)點(diǎn)構(gòu)造第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第6頁圖2-10方案效果圖圖2-7墩底與底板接觸面構(gòu)造圖2-8擋風(fēng)板節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖2-9擋風(fēng)板與主梁整體構(gòu)造方案效果圖第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第7頁Jx asJEa,圖3-3主梁橫向位移（mm3模型計(jì)算書結(jié)構(gòu)模型采用有限元軟件 MidasMidas 進(jìn)行計(jì)算。有限元建模計(jì)算模型共 179179 個(gè)節(jié)點(diǎn)，368368 個(gè)單元。其中主結(jié)構(gòu)單元類型為梁單元，增風(fēng) 板采用

6、板單元，由于將 ABAB 膠連接的木條視為剛接，因此計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況有 一定得誤差。圖3-1模型總體圖荷載分析具體計(jì)算過程中以節(jié)點(diǎn)集中力模擬掛重；T T 構(gòu)迎風(fēng)面受到的風(fēng)荷載等效分布 于迎風(fēng)面的梁單元上，簡化為連續(xù)梁單元荷載；擋風(fēng)板承受的風(fēng)荷載壓力面荷 載的形式作用在擋風(fēng)板上。第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第8頁靜風(fēng)位移風(fēng)速 5m/s5m/s風(fēng)速 S SaJTi口郎uU7a30.5I 二必0.521回匚6 6ZMZM口）豌RSBBB51.MJ.&4 2h 二次1-6741 野二1.O6Gi.CWA：,2WM21圖3-2主梁橫向位移（mm器溢繆3 3工3 3 - -黑

7、皿I I荔荔皿交5a4*5a4*3 3r-r-2 2llll3 3- -一口Q QJlJlMLJMaMLJMa皿73R73Rt14t14曲皿TINTIN L L L L L L L L t t4&4&1 1、*，田口上羽n.6523.31 n2136ide?， 斜K&3-7382.51：RTETRTET FfxmFfxm國MXMX *t*t日科L SJ5 0.439U“ ： 63#1.11 2 班4 4 3*Se3*Se +OK+OK 3 3電6L*6L*力3-3S23-3S2i+i+i iJOJO上:七-咻.J.J.?皿L.3JmJm 13301330q q5 5叫力

8、工】3 3：；：；* *的 。皿算 J30家金二LW.ELW.E心L LEkEk F F聒= rj=rj=_一二：我干下劈第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第9頁Jx asJEa,圖3-3主梁橫向位移（mml.D】a30）0則】二到口朝；MTJ0ZMEUS 白凡 JLEMWH.屯駕IMIMEMT詈宓4 4/ /ij/ijEVAKfflOEVAKfflO 73G73GJte-iODDJte-iODDT- -Ni.ayuNi.ayu4 4兆3Hx3Hx0 0i i 5m5m0 0口i|7TOe*CODi|7TOe*COD門3131 R R中。I_S5BI_S5B,*CCl,*CClD

9、 D之聲，步0td0tdQCHDJDtMXDQCHDJDtMXD事立?也TMTME E1 1K Kl l看明N?MIFilMIFil ： W W其!喘猊- 中FF m m m m旦TiTi條,LlLl ZH-ZH-, 一J.圖3-4主梁橫向位移（mm風(fēng)速 S SB B基底彎矩風(fēng)速 5m/s5m/sLBS3J工 22 g1.S&4向I IS-.P7工可甘座35三二布 J.VJSDD第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第10頁圖3-10結(jié)構(gòu)基底反力（）圖3-5結(jié)構(gòu)基底反力（）風(fēng)速 S S圖3-9結(jié)構(gòu)基底反力（）風(fēng)速 S S第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第11頁

10、圖3-12 2階振型圖第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第12頁圖3-12 2階振型圖動力特性結(jié)構(gòu)的動力特性如下圖:獷比 rc*三 xr 曰耳常一口 2JgE? 388 領(lǐng)工66$9%與工 &r0i07e-002532517e IC Z4_1TIIflSRATIOtUflSRATIOtU/.JQjtOe-OCZSrfSTCSftSrfSTCSftOC；5,Sl*lfc-0CZ5,Sl*lfc-0CZ1 和- 1TH1CW,33i3fc-0CS2.657V9enDCZ L的左在 HIL2L W 醒工OS 。后4 41 狂 0C2COGCCO*-rfflD 三界厘羋二L571

11、T 401JMAXMAX : : IMIMMIN ? SG文樂慢我cpsj三昭印3D14表衰一下三圖3-11 1階振型圖第四屆研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽（A2-2）組理論方案書第13頁NTl 5iqj|主型 A 瓶VIE RATION MODE0023.52111K-DO2 二9212&E-&X ；-347-002 工儂而融 L1737QsH30i2 國臺期修中方G-DDOOOcMO日施Mode 三MAX-Mlh ; 5 弓盤作性邕-q口 坳ofi/Sai*茶亍口口 WTHPR 工 E0 三詼：E R 月一 1OM 號口心/1.72MS*C11.56363e-0Cll.J3LeCi1.2GM4cCC1LOS-ISTiE-Kl dM+7C3下 菱 出3Kpe工6.25471*C2省 初33ePCE 3rl23M37ellF , HKPWC?；5,104a7eCZ二;當(dāng)匕上