(完整)海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制作計算書

1、（完整）海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制作計算書2012.04.07（完整）海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制作計算書編輯整理:尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是山我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們 對文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（完整）海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與 模型制作計算書）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反 饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快業(yè)績進(jìn)步，以 下為（完整）海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制作計算書的全部內(nèi)容。（完整）海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制

2、作計算書2012.04.07海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制作理論方案浙江大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽組委會二 o二年2012.04.07（完整）海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制作計算書第一部分：方案設(shè)計摘要根據(jù)學(xué)長“簡單、粗獷”的原理，在實(shí) 踐中拋棄了很多復(fù)雜、沉重的構(gòu)件，最終 展現(xiàn)在我們而前的是一個四棱臺與四棱柱 結(jié)合的簡單作品。自下而上的構(gòu)件分別為：底部為深入沙中的底柱， 長為10cmo通過一次實(shí)驗(yàn)，為利于柱子插入細(xì)沙中而 將柱子削尖.聯(lián)結(jié)底柱的是四棱臺， 高42cm、 底邊 長45cm、頂邊長28cm。為抵抗風(fēng)荷載的力 矩而增人重力的力臂，在保證質(zhì)量較輕的 條件下增大底部長度。初時對豎向荷載過 分估計以致四周承重

3、柱以及斜撐桿過重， 但穩(wěn)重的底部在加載過程匯中也有可取之 處。之所以將高度定為28cm,是因?yàn)橐潦?準(zhǔn)備在四棱臺中間安置塑料片筒體。但在 實(shí)際操作中我們放棄了這個設(shè)想。聯(lián)結(jié)四棱臺的是被斜桿分成三部分的 四棱柱。借鑒了別人的輕質(zhì)理念，一改底座 的笨重，上部桁架的布置簡明，但纖細(xì)的桿 件也使整體遭受了風(fēng)荷載的極人挑戰(zhàn).在實(shí) 驗(yàn)加載中發(fā)現(xiàn)荷載箱稍小，因此改進(jìn)頂部邊 長、露出四個小柱。本欲在與水面相切處設(shè)置420*420的塑料片則可以利用水的吸附力，可 惜塑料片質(zhì)量稍重、效果也不太明顯。改進(jìn)后，四棱臺留在空中的部分受風(fēng)荷載較大，布置了 較密的桁架。在構(gòu)件聯(lián)結(jié)處，我們盡力增大構(gòu)件的接觸而積，同時也做了些

4、小木段與木片作為加固.總結(jié)來看，在最初的設(shè)計思考中我們還是有一些新的想法，比如筒體，比如利用水的吸附 力，但在實(shí)踐制作過程中我們?nèi)狈刹僮餍缘睦硇哉J(rèn)識；同時我們過分估計豎向荷載以致質(zhì) 量過重，輕視水平風(fēng)荷載而在試驗(yàn)中多次面臨劇烈的扭轉(zhuǎn)。最終我們的結(jié)構(gòu)形式歸于簡單，但 過程并不平淡.在否定與自我否定中，我們己有收獲。（完整）海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制作計算書2012.04.07第二部分:計算書1）主要結(jié)構(gòu)圖27制面圖2）.設(shè)計參數(shù)尺寸參數(shù)：木條粗桿截而3mm次3mm細(xì)桿截面2mm * 2mm順紋彈性模量1。0* 104Mpa順紋抗拉強(qiáng)度30Mpa有效荷載箱3. 3kg,外部尺寸300nm*300

5、mm*300mni水平恒載舷碼186g水平風(fēng)荷載，風(fēng)速v二8。Om/s主視圖2012.04.073）。荷載分析與承載能力估算:（完整）海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制作計算書2012.04.07(完整)海洋平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與模型制作計算書1.豎直向下方向：每根柱子所受力：f2=m*g/4=3.3*9o 8/4=8. 085N側(cè)面懸掛重物，節(jié)點(diǎn)所受力：fgO. 186*9. 8=1 o 823N2.水平風(fēng)荷載：己知風(fēng)速v二8.0m/s,空氣密度p=1.2kg/m3,運(yùn)用動量定理:mv二ft；m=pV=pS (vt),則有f= p v2S. S為接觸面積 計算得到fx= PV2S/2=1.2 * (8o 0A

6、2) *0o 3*0. 3/2=3. 456N(分擔(dān)在頂端側(cè) 向兩節(jié)點(diǎn)上)3.荷載組合力矩：M二仕*1。05+化*1.35二6. 580 Nm,又M二(m+m砲)/2gI/2底面邊長I二0。45m,為使構(gòu)件穩(wěn)定，則理論上需要重量:m二4M/ (g1)- m荷枝=2.668kg4.實(shí)際可受豎向荷載：F二8*30Mpa* (2*103)A2=960N 4)o計算簡圖在學(xué)長幫助下，對于最初設(shè)計的建模分析.1.運(yùn)用有限元軟件ANSYS建模如下：2.考慮荷載計算結(jié)果圖如下:AN.001$04 *00/309.005713 Q .009522 .013331 01九437EP-1SUB -1U31HR5V

7、5-0|AVGSK =.O1T145KC -.01114心R 27 2D1209:15:5位移圖:2012.04.07LINE STRESS srsp-i8 IB =1TIME=1N37TD53 Wn：E55NIN ELSZ-T7NAK -496784ELffl=B3建模尺寸均選用3mm的木條，計算得到的頂端節(jié)點(diǎn)位移偏大， 故需要作適當(dāng)調(diào)整.調(diào)整方 案為，適當(dāng)?shù)陌炎钌蠈訔U件截面加人，節(jié)點(diǎn)連接牢靠.第三層斜桿軸力偏人，需加人截而，應(yīng)力 均在木條可承受范圍內(nèi).3.局部截面驗(yàn)算（穩(wěn)定驗(yàn)算）：取軸壓力最大的桿件，計算長細(xì)比，得到穩(wěn)定系數(shù)，參考鋼結(jié)構(gòu)教材里面構(gòu)件穩(wěn)定承載 力計算方法，驗(yàn)算本結(jié)構(gòu)中構(gòu)件是否滿足穩(wěn)定性；取本結(jié)構(gòu)中長度較大的桿件由上述結(jié)果圖提取軸壓力，計算長細(xì)比，得到穩(wěn)定系數(shù)，參考鋼結(jié)構(gòu)教材里而構(gòu)件穩(wěn)定承載力計算方法，驗(yàn)算本結(jié)構(gòu)中構(gòu)件是否滿足穩(wěn)定性；5）。結(jié)論與建議按照上述方法調(diào)整后，本結(jié)構(gòu)基本可行，豎向與橫向荷載都能有效承受。但需要注意的是, 在手工制作中主要節(jié)點(diǎn)之間的連接應(yīng)當(dāng)加固、整體模型端正穩(wěn)固，在加載中模型需放置平穩(wěn)。雖然在實(shí)踐操作中最初的模型未被采用，但得出的結(jié)構(gòu)使我們著重了制作細(xì)節(jié)以及加載的 注意點(diǎn).為了鍛煉自己的受力分析、計算等能力，最終的模型未請學(xué)長利用專業(yè)軟件分析，雖然 我們自己的理論分析與實(shí)際結(jié)果似乎有些差距。感謝學(xué)長的幫助，感謝組員們一