第5届全国大学生结构设计大赛 同济大学设计书.pdfVIP

结构模型计算书 第五届全国大学生结构设计竞赛 结构模型计算书 参赛学校：同济大学 队 名 ：藏锋 模型名称 ：虚心劲节 指导老师：卢文胜 参赛队员 ：周锐 刘长国 张艺鸽 1 结构模型计算书 第五届全国大学生结构设计竞赛 目 录 一、设计说明 1 1.1 概述 1 1.2 材料性能分析 1 1.2.1 竹材 1 1.2.2 胶水 1 1.2.3 热熔胶 2 二、结构方案概念设计 2 2.1 概述 2 2.2 框架设计 2 2.3 悬吊结构设计 2 三、模型制作设计与构造 4 3.1 总设计效果图 4 3.2 主要连接图 5 3.3 模型尺寸及铁块布置详图 6 四、结构计算分析 8 4.1 结构计算模型 8 4.2 手算 9 4.2.1 等效刚度Ke 的计算9 4.2.2 顶部集中质量M 的计算 10 4.2.3 自振频率f 的计算 10 4.2.4 地震效应的计算 11 4.3 结构电算 14 4.3.1 建模说明 14 4.3.2 结构自振频率分析 15 4.3.3 地震作用下结构反应分析 16 2 结构模型计算书 第五届全国大学生结构设计竞赛 五、模型重量及材料表 20 5.1 材料表 20 5.2 模型质量 20 六、施工流程说明 21 七、关键问题及对策预案 22 八、参考文献 22 3 结构模型计算书 第五届全国大学生结构设计竞赛 一、设计说明 1.1 概述 第五届全国大学生结构设计竞赛（以下简称全国赛）要求用统一规定类型的 竹制材料和502 胶水制作高层建筑抗震模型。对于简化的四层建筑模型的抗震性 能，在设计过程中，我组考虑了模型的刚度、质量、自振频率、地震响应等内容。 除了使结构能够承受地震荷载之外，还考虑了模型的实际使用性能以及美观。根 据赛题要求，本组进行了一系列紧张有序的试验探索分析：首先对材料的性能进 行了分析，并测定了竹制结构的阻尼比，运用高层建筑中抗震、隔震的概念设计 制作初步模型，通过一系列的实验与计算，选取出合理的结构模型，最终形成了 该计算说明书。 1.2 材料性能分析 1.2.1 竹材 本次竞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 ，竹材有顺纹与横纹之分，顺纹力学性 能较好，抗拉强度达到60MPa ，横纹力学性能则较差。在设计与制作过程中， 我组充分利用竹材顺纹的拉压性能，尽量减小对竹纤维的破坏。与其它材料相比， 竹材的延性较好，设计时做了充分的考虑。 1.2.2 胶水 根据赛题规定，502 胶水用作主体结构的粘结，涂胶的质量直接影响整个结 构的性能，涂胶时应做到少量、均匀。502 胶水的腐蚀性较强，使用时要非常小 心，且其挥发较快，涂胶之后应马上粘贴，否则粘结强度将会受到严重影响。