布局大赛计较书 抗震衡宇布局模子设想方案 姓名：王文辉 （ ) 姓名：李玉 （） 姓名：章慕雪（） 一、设想仿单 按照竞赛法则要求， 我们从模子的用材特征、加载形式和制做便利程度方面 出发，采用大赛组委会供给的桐木做为布局原材料，乳胶做为粘结剂，细心设想 制做了该两层衡宇布局模子。 1、布局系统 从体为简支梁布局系统：屋面板和方型梁的组合，做为简支梁的压弯系统， 承担布局的全体受弯、受压和抗剪；小截面狭长条承担下部拉力；上述两者配合 工做，承受压力。 2、节点设想 支座处：按照抗震的需要，各节点均利用销加固，以提高节点处的强度和稳 定性。 加载处： 通过对屋底板支持点的选择使载荷平均分布正在梁上，以提高结 构的抗弯性。 3、制做处置 正在制做过程中使模子全体向上微拱，使梁尽可能受压力而少受弯，有益于梁 的不变和削减挠度。且正在布局制做完成后，正在布局的概况刷上一层薄薄的乳胶， 如许既能够添加材料的抗弯机能，还能够使材料本身的一些缺陷、小裂纹等粘和 起来，避免其成为应力集中点，或周期载荷的起始点。 4、设想假定 （1）桐木材质持续，平均； （2）梁取梁之间结点为刚结；衡宇取加载台之间的毗连视为固定端； （3）衡宇本身质量不计；加载时，荷载以集中力和均布载荷的形式感化正在 指定的单位和节点上。 （4）杆件计较时采用钢布局的计较模式； 按照以上假定， 通过布局力学求解器成立计较模子，所得的内力和位移做为 构件设想的根据。 二、布局设想计较书 1.算简图(计较模子) 全体布局模子： 这是一个两层衡宇的布局模子，布局的无视图是梯形，侧面也是梯形，平面 俯视图是长方形， 全体外形雷同是玛雅的外形。模子的每个毗连体例都是 刚结毗连的，底座也是固定端。 从视图 从从视图中能够看出： 底座的长为 0.3 米，第二层的长为 0.25 米，顶端平面长为 0.2 米，高度为 0.26 米。为告终点，两侧有对称的支架，两边的支架的端点距离节点的距离 别离为：0.025 米和 0.0325 米。两头的支架的端点距离节点的距离别离 0.015 米 和 0.015 米。 左试图 从左视图中能够看出：底座的宽为 0.16 米，第二层的宽为 0.14 米，顶端平面宽 为 0.12 米。弥补：为了使物体能够放入支架内部，第二层的高度为 0.13 米。 一层俯视图 顶层俯视图 从左视图中能够看出： 每一层面的布局是一样的， 顶层的两根梁把其分成了 0.03 米，0.04 米，0.03 米的间隔，次层的两根梁把其分成了 0.05 米，0.04 米，0.05 米的间隔。 援用曲梁的缘由是程度载荷能够将受力分正在轴上，如许能够减小结点 的。 2.材料机能 按照尝试材料确定材料的机能参数 弹性模量 按照尝试数据阐发，每次尝试三组数据，求后取其平均值。 许用应力 3.载荷图 如上图，框架别离受程度和垂曲载荷并假设其平均分布。垂曲载荷为 3.2，因此 正在计较时各量乘以 10 即可。程度载荷为 1，计较时乘以响应的系数即可。 4.载荷阐发 （1）铅垂载荷 由布局对称性有，左视图受力取从视图不异。因而以下给出从视各图。 变形图 从变形图中能够看出：正在静止垂曲载荷的感化下，次要是梁和柱的变形。 轴力求 阐发：有轴力求的两头基层的柱的承受的轴力最大，其次是两头上层的柱，故正在 设想时要加固，具体加固步调见后面阐发。 剪力求 阐发：由剪力求得出，正在两头部门的剪力比力大，故会对两头的结点承受很大的 压力，所以要对两头结点进行加固处置。 弯矩图 从垂曲载荷的轴力求，剪力求，轴力求中能够看出： （2）程度地动载荷 静载（受铅垂和程度载荷） 垂曲载荷同上， 程度载荷为其振幅最大时的受力。正在此时能框架的平安即可 正在整个过程中的平安。 反力求（束缚反力） 反力计较 束缚反力值 ( 乘子 = 1) -------------------------------------------------------------------------------------------- 结点束缚反力 支 座 结 点 9 1 2 合力 力矩 0.08208108 0.09486733 0.09428589 程度 -0.52567707 -0.72271142 -0.75161152 竖曲 0.22803406 -0.34332487 0.46329082 大小 0.57300603 0.80011484 0.88292596 角度 156.549227 205.410108 148.350459 力矩 0.08208108 0.09486733 0.09428589 -------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------- 阐发：正在遭到程度和垂曲载荷时，支座结点的受力得出， 最大会是程度 -0.75161152 竖曲 0.46329082 力矩 0.09486733 大小 0.88292596 角度 205.410108 力矩 0.09486733，这个数据并不是很大，所以只需固定好支座就可 以使它不被振倒。 变形图 阐发：正在遭到程度和垂曲载荷时，框架变形图得出，全体变形比力大，为了节制 框架的变形， 起首要正在框架反面赐与支架固定和支座的加固。加固的具体细节后 面阐发。 轴力求 剪力求 阐发： 按照剪力求得出， 需要正在立柱进行加固处置， 结点的加固曾经获得了。 弯矩图 动载 振动第一阶 振动第二阶 4.次要构件的截面尺寸 横梁和立柱