創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)—紙質(zhì)懸臂結(jié)構(gòu)

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)紙質(zhì)懸臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書11.1設(shè)計(jì)構(gòu)思11.1.1結(jié)構(gòu)造型構(gòu)思11.1.2結(jié)構(gòu)體系的選擇51.2模型設(shè)計(jì)圖紙71.2.1結(jié)構(gòu)作品效果圖71.2.2結(jié)構(gòu)布置圖81.2.3主要構(gòu)件詳圖及節(jié)點(diǎn)圖82計(jì)算書122.1計(jì)算簡(jiǎn)圖122.2結(jié)構(gòu)計(jì)算假定和各個(gè)單元物理參數(shù)122.2.1計(jì)算假定122.2.2構(gòu)件截面尺寸（單元桿用兩節(jié)點(diǎn)的數(shù)字編號(hào)進(jìn)行表示）132.2.3材料力學(xué)性質(zhì)142.3靜載工況下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析142.3.1結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算142.3.2結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算172.4承載能

2、力驗(yàn)算182.4.1強(qiáng)度驗(yàn)算182.4.2剛度驗(yàn)算192.4.3穩(wěn)定性驗(yàn)算192.5承載能力的估算192.5.1穩(wěn)定條件控制的最大承重G1192.5.2強(qiáng)度條件控制的最大承重G2192.5.3剛度條件控制的最大承重G3202.6設(shè)計(jì)感想20小組分工說(shuō)明20設(shè)計(jì)構(gòu)思：*20附錄一結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器輸入源代碼212結(jié)點(diǎn),1,0,0213結(jié)點(diǎn),2,-70,0214結(jié)點(diǎn),3,-280,0215結(jié)點(diǎn),4,0,150216結(jié)點(diǎn),5,-70,150217結(jié)點(diǎn),6,0,300218結(jié)點(diǎn),7,-70,300219結(jié)點(diǎn),8,-70,4502110結(jié)點(diǎn),9,0,4502111結(jié)點(diǎn),10,-70,6002112結(jié)點(diǎn),11

3、,0,6002113結(jié)點(diǎn),12,-37.5,8102114結(jié)點(diǎn),13,-280,6002115結(jié)點(diǎn),14,210,60021162117結(jié)點(diǎn),15,440,6002118結(jié)點(diǎn),16,360,6002119結(jié)點(diǎn),17,-17.5,7052120結(jié)點(diǎn),18,-52.5,7052121結(jié)點(diǎn),19,-240,02122單元,1,2,1,1,1,1,1,12123單元,2,19,1,1,1,1,1,12124單元,19,3,1,1,1,1,1,12125單元,3,13,1,1,0,1,1,02126單元,13,10,1,1,0,1,1,12127單元,10,11,1,1,1,1,1,12128單元,11

4、,14,1,1,1,1,1,12129單元,14,16,1,1,1,1,1,12130單元,16,15,1,1,1,1,1,12131單元,15,12,1,1,0,1,1,02132單元,12,16,1,1,0,1,1,02133單元,12,14,1,1,0,1,1,02134單元,12,13,1,1,0,1,1,02135單元,12,17,1,1,1,1,1,12136單元,17,11,1,1,1,1,1,12137單元,12,18,1,1,1,1,1,12138單元,18,10,1,1,1,1,1,12139單元,17,18,1,1,1,1,1,12140單元,11,18,1,1,0,1,

5、1,02141單元,10,8,1,1,1,1,1,12142單元,8,7,1,1,1,1,1,12143單元,7,5,1,1,1,1,1,12144單元,5,2,1,1,1,1,1,12145單元,1,4,1,1,1,1,1,12146單元,4,6,1,1,1,1,1,12247單元,6,9,1,1,1,1,1,12248單元,9,11,1,1,1,1,1,12249單元,8,9,1,1,1,1,1,12250單元,7,8,1,1,1,1,1,12251單元,8,9,1,1,1,1,1,12252單元,6,7,1,1,1,1,1,12253單元,5,4,1,1,1,1,1,12254單元,11

6、,8,1,1,0,1,1,02255單元,8,6,1,1,0,1,1,02256單元,6,5,1,1,0,1,1,02257單元,5,1,1,1,0,1,1,02258單元,2,4,1,1,0,1,1,02259單元,4,7,1,1,0,1,1,02260單元,7,9,1,1,0,1,1,02261單元,9,10,1,1,0,1,1,02262結(jié)點(diǎn)支承,1,3,0,0,02263結(jié)點(diǎn)支承,2,3,0,0,02264結(jié)點(diǎn)支承,3,3,0,0,02265結(jié)點(diǎn)荷載,15,1,49,-902266結(jié)點(diǎn)荷載,16,1,49,-90226722682269單元材料性質(zhì),1,1,491.62,14732.5

7、5,0,0,-12270單元材料性質(zhì),2,2,491.62,14732.55,0,0,-12271單元材料性質(zhì),3,3,491.62,14732.55,0,0,-12272單元材料性質(zhì),4,4,1600.56,18668.75,0,0,-12273單元材料性質(zhì),5,9,4214.81,48258.37,0,0,-12274單元材料性質(zhì),10,11,1600.56,18668.75,0,0,-12275單元材料性質(zhì),12,12,1200.42,8103.58,0,0,-12276單元材料性質(zhì),13,13,1600.56,18668.75,0,0,-12277單元材料性質(zhì),14,17,4214.8

8、1,48258.37,0,0,-12278單元材料性質(zhì),18,18,491.62,14732.55,0,0,-12279單元材料性質(zhì),19,19,4124.81,48258.37,0,0,-122802281單元材料性質(zhì),20,23,4214.81,48258.37,0,0,-12282單元材料性質(zhì),24,26,4214.81,48258.37,0,0,-122832284單元材料性質(zhì),27,40,4124.81,48258.37,0,0,-122附錄二 結(jié)構(gòu)內(nèi)力輸出值23附錄三 結(jié)構(gòu)變形輸出值2541.設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.1 設(shè)計(jì)構(gòu)思 本次設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，從白卡紙受力性能特點(diǎn)出發(fā)，由于白

9、卡紙較抗拉不抗壓，桿件較抗拉、壓不抗彎、剪、扭，選擇符合其受力性能的支架結(jié)構(gòu)和懸臂結(jié)構(gòu)，使白卡紙的在受到充分荷載作用下才破壞，最大限度地發(fā)揮材料的能力。另一方面白乳膠會(huì)使白卡紙出現(xiàn)一定的性質(zhì)變化 在結(jié)構(gòu)選型問(wèn)題上，不僅要考慮到理論上的受力，也要注意制作工藝的難度，如果工藝復(fù)雜要求高，我們很難在實(shí)際上達(dá)到預(yù)期的效果。所以要穩(wěn)定承受荷載的情況下，利用抗拉、抗壓和抗彎性能，及紙帶的抗拉強(qiáng)度高特點(diǎn)，選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，制作難度小，材料精簡(jiǎn)的原則來(lái)考慮結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一座懸臂長(zhǎng)440，柱高800的紙質(zhì)懸臂結(jié)構(gòu)。1.1.1 結(jié)構(gòu)造型構(gòu)思（1） 材料強(qiáng)度分析紙質(zhì)桿件的抗彎剪能力比較弱，因此，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡可能降低由荷載

10、產(chǎn)生的彎矩和剪力。由表1、表2可看出白卡紙的優(yōu)點(diǎn)：擁有較強(qiáng)的抗拉性能；結(jié)果理論分析結(jié)合實(shí)際，白卡紙制成的桿件抗壓性能也較強(qiáng)。因此，結(jié)構(gòu)體系的桿件受力應(yīng)考慮以受拉和受壓為主，而減少?gòu)澕粜?yīng)以充分發(fā)揮白卡紙的受力性能。表1 230克白卡紙彈性模量名稱種類層數(shù)彈性模量(MPa)230克白卡紙156.92148.2表2 230克白卡紙極限應(yīng)力名稱類型層厚(mm)拉應(yīng)力(N/mm2)壓應(yīng)力(N/mm2)備 注230克白卡紙0.322.27.0受壓計(jì)算時(shí)需考慮長(zhǎng)細(xì)比對(duì)穩(wěn)定的影響（2） 結(jié)構(gòu)功能要求模型的受力條件：在懸臂端指定位置施加一個(gè)集中荷載，最低施加的荷載不能少于5 kg，最大不能大于20 kg。根據(jù)

11、任務(wù)書的要求和所給材料及制作工藝難度選擇斜拉式懸臂結(jié)構(gòu)。為保證結(jié)構(gòu)較大整體變形和失穩(wěn)，在節(jié)點(diǎn)、加荷位置、應(yīng)力集中位置都要具有較高的剛度，防止桿件局部受壓造成塌陷。此結(jié)構(gòu)需要擁有足夠大的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，應(yīng)用剛性構(gòu)件抗彎剛度高和柔性構(gòu)件抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，兼顧外形美觀，結(jié)構(gòu)才質(zhì)均勻，做到結(jié)構(gòu)自重相對(duì)較輕，安裝容易。（3）結(jié)構(gòu)立面形式的選擇 懸臂結(jié)構(gòu)，結(jié)合塔吊的受力原理，我們選擇塔吊的結(jié)構(gòu)形式，將起重臂拉繩及平衡臂拉繩傳來(lái)的上部荷載，通過(guò)塔架結(jié)構(gòu)傳遞給塔身結(jié)構(gòu)。這樣有效的將懸臂端的荷載產(chǎn)生的彎矩盡量的轉(zhuǎn)化為紙帶的拉力和桿件的壓力。圖1 塔式起重機(jī)利用斜拉平衡力的道理,將懸臂兩端的力通過(guò)抗拉性能良好

12、的白卡紙傳到主塔架上,達(dá)到兩端平衡和大跨度的目的，利用此原理我們就可以完美解決懸臂部分的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性問(wèn)題。圖2 斜拉橋通過(guò)對(duì)塔式起重機(jī)和斜拉橋的對(duì)比和結(jié)合，我們進(jìn)行了如下的結(jié)構(gòu)形式比選：表3懸臂部分結(jié)構(gòu)形式比選懸臂部分優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)塔式起重機(jī)的桁架形式 結(jié)構(gòu)剛度大，抗彎性能好。結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，構(gòu)件較多，節(jié)點(diǎn)實(shí)際連接與計(jì)算假定存在差異。斜拉橋的箱型梁形式結(jié)構(gòu)剛度大，抗彎性能較好。結(jié)構(gòu)形式較簡(jiǎn)單表4支架部分結(jié)構(gòu)形式比選支架部分優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)傾斜框架體系 受力合理，穩(wěn)定性好。構(gòu)件多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。豎直框架體系 造型規(guī)則，構(gòu)件統(tǒng)一。穩(wěn)定性較差。 由上面兩表可以看出，在選擇結(jié)構(gòu)立面形式時(shí)，為能滿足結(jié)構(gòu)承載能力要求

13、，而且又要充分考慮白卡紙的材料性質(zhì)，以結(jié)構(gòu)功能要求為基本出發(fā)點(diǎn)，從多種形式對(duì)比中，決定以塔式起重機(jī)和斜拉橋作為基本形式，再結(jié)合梁、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)的各自特點(diǎn)，最終選擇將主體部分設(shè)計(jì)成斜拉懸臂梁結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)組合既能較好的處理懸挑部分受彎矩作用產(chǎn)生較大撓度的問(wèn)題，將彎矩盡可能轉(zhuǎn)化為拉、壓力而運(yùn)用白卡紙的抗拉壓能力，使白卡紙的性能得到充分發(fā)揮，同時(shí)，各構(gòu)件組成眾多三角形，也增加了結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。整體立面造型規(guī)則，簡(jiǎn)易而不簡(jiǎn)單。如圖3所示。圖3 初始模型（4）構(gòu)件截面的選擇1) 受力性能如壓彎桿件，考慮抗彎剛度的大小，宜采用箱形截面；受壓桿件，考慮受壓穩(wěn)定性，而不宜采用細(xì)長(zhǎng)桿件等。2) 拼接工

14、藝一般來(lái)說(shuō)，方桿的拼接形式最為靈活，節(jié)點(diǎn)美觀性也較好；而圓桿則較復(fù)雜。我們可考慮兩種截面形式單箱雙室截面和空心圓形截面。在截面面積及桿件厚度相等的情況下（即避免自重影響），容易驗(yàn)證單箱雙室截面比空心圓截面慣性矩大40%以上。此外，前者節(jié)點(diǎn)處理較圓形截面簡(jiǎn)單，故最終可選用單箱雙室截面?？紤]到此次所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系只是承受靜荷載，可采用更為簡(jiǎn)單的單箱單室截面。1.1.2 結(jié)構(gòu)體系的選擇主要從結(jié)構(gòu)體系的整體強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性出發(fā)。所設(shè)計(jì)體系為圖4所示的懸臂（下為格構(gòu)柱形式，上部為雙索面的塔架），通過(guò)節(jié)點(diǎn)接連將懸臂和塔架兩個(gè)部分連接成整體，并利用紙帶張拉在塔架頂部的張拉以平衡整個(gè)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的受力性能

15、。參考了梁橋結(jié)構(gòu)體系。橋梁有梁式橋、拱橋、懸索橋和組合系橋等類型，每種結(jié)構(gòu)都有各自的特點(diǎn)。從受力、重量、制作加工各個(gè)方面統(tǒng)籌分析，此種結(jié)構(gòu)是我們的最佳選擇。這樣，整個(gè)結(jié)構(gòu)能夠具有較大的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。圖4 結(jié)構(gòu)體系圖在懸臂端部加上一個(gè)由四根小立柱支撐所組成的加載平臺(tái)，荷載加載在板上，由加載板傳遞下來(lái)的均布荷載轉(zhuǎn)化為四個(gè)集中力，使整體結(jié)構(gòu)受力分析更加簡(jiǎn)單明了。如圖5所示。圖5 加載平臺(tái)示意圖最后，通過(guò)設(shè)置橫向支撐桿和剪刀撐，得到最終的模型方案。1.1.3 結(jié)構(gòu)特色說(shuō)明（1） 先用CAD繪制出精確的構(gòu)件尺寸圖形，然后按圖形尺寸制作構(gòu)件以減少誤差。（2）通過(guò)張拉紙帶使梁少量預(yù)拱，能夠有效減少構(gòu)件

16、的結(jié)構(gòu)變形。（3）上部懸臂結(jié)構(gòu)采用橫系桿，相互交叉的方式增加上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（4）單室雙箱截面與普通截面相比，具有更強(qiáng)的抗彎能力。1.2 模型設(shè)計(jì)圖紙1.2.1 結(jié)構(gòu)作品效果圖圖6 方案效果圖圖7 加載示意圖1.2.2 結(jié)構(gòu)布置圖圖8 結(jié)構(gòu)布置圖（mm）1.2.3 主要構(gòu)件詳圖及節(jié)點(diǎn)圖首先對(duì)模型主要構(gòu)件及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，如圖9所示。圖9 構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)編號(hào)圖（1）主要構(gòu)件詳圖 圖10 號(hào)桿詳圖 圖11 號(hào)桿詳圖圖12號(hào)桿詳圖 （2）節(jié)點(diǎn)圖上部懸臂結(jié)構(gòu)與下部格構(gòu)柱部分連接為剛結(jié)，在塔架節(jié)點(diǎn)與柱肢相連處進(jìn)行特殊處理。塔架斜桿受到頂部紙帶傳遞的壓力，使柱肢在結(jié)點(diǎn)處受壓。柱肢是薄壁桿，在局部受壓的情況

17、下容易發(fā)生較大變形使柱肢失穩(wěn)，同時(shí)，懸臂結(jié)構(gòu)的微小變形會(huì)使格構(gòu)柱整體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。因此，在柱肢與斜撐連接處進(jìn)行加勁處理，經(jīng)處理后的結(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和剛度大大提高。如圖13所示。圖13 節(jié)點(diǎn)A處理示意圖水平桿件和豎直桿件的連接處，用節(jié)點(diǎn)板粘貼，既牢固又美觀。如圖14所示。圖14節(jié)點(diǎn)B處理示意圖在紙帶轉(zhuǎn)折的地方，用多層紙片粘貼成一個(gè)漸變的小塊，使紙帶在轉(zhuǎn)折處可以平順的過(guò)渡，受力更合理。如圖15所示。 圖15節(jié)點(diǎn)C處理示意圖2計(jì)算書2.1計(jì)算簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)布置如下圖所示。圖16節(jié)點(diǎn)布置圖2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算假定和各個(gè)單元物理參數(shù)2.2.1計(jì)算假定（1）對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，單元桿用兩節(jié)點(diǎn)的數(shù)字編號(hào)進(jìn)行表示，如單元桿1,3。（2）

18、該模型為懸臂結(jié)構(gòu)，由完全相同的兩榀通過(guò)橫系桿連接。在規(guī)定的豎向荷載作用下，為簡(jiǎn)化計(jì)算，可直接取一榀進(jìn)行平面受力分析。（3）模型主要承受豎向荷載，因?yàn)榧虞d鋼板基本不產(chǎn)生變形。因此，對(duì)于平面簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，可簡(jiǎn)化為節(jié)點(diǎn)15和節(jié)點(diǎn)16的集中力。其中荷載工況取加載荷載的最大值20kg，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)49N。 (4) 加載裝置的一端支座不能移動(dòng)，對(duì)結(jié)構(gòu)模型有豎向和水平約束，但是允許結(jié)構(gòu)在此產(chǎn)生一定轉(zhuǎn)角,可視為固定鉸支座，如圖20。圖17計(jì)算簡(jiǎn)圖2.2.2構(gòu)件截面尺寸（單元桿用兩節(jié)點(diǎn)的數(shù)字編號(hào)進(jìn)行表示）底桿1,3：矩形，6mm9mm，厚度0.30mm 格構(gòu)柱肢1,11/2,10：矩形,9mm12mm，厚度0.60m

19、m 格構(gòu)柱橫桿4,5/6,7/8,9/17,18：矩形 6mm9mm，厚度0.30mm三角形塔柱10,12/11,12：矩形，9mm12mm，厚度0.60mm起重臂、平衡臂13,15：9mm12mm，厚度0.60mm拉條16,12：寬9mm，厚度1.20 mm拉條15,12：寬9mm，厚度0.90 mm拉條14,12：寬9mm，厚度0.30 mm2.2.3材料力學(xué)性質(zhì)參見(jiàn)表1和表2。2.3靜載工況下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析 2.3.1結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算荷載工況：20kg靜力荷載，即449N。通過(guò)編輯結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器代碼（詳見(jiàn)附錄一），以及各截面參數(shù)（見(jiàn)表5）進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，得出計(jì)算結(jié)果。表5 構(gòu)件截面參數(shù)A（）I

20、（）EA（N）EI（）底桿1,38.64258.92491.6214732.55格構(gòu)柱肢1,10/2,1128.44325.634214.8148258.37格構(gòu)柱橫桿4,5/6,78.64258.92491.6214732.55三角形塔柱10,12/11,1228.44325.634214.8148258.37起重臂，平衡臂19,1528.44325.634214.8148258.37三層紙條8.154.681200.428103.58四層紙條10.8125.971600.5618668.75 圖18彎矩圖 圖19軸力圖 圖20剪力圖 2.3.2結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算模型在豎向荷載作用下，產(chǎn)生相應(yīng)的位

21、移，圖21列出了個(gè)主要節(jié)點(diǎn)的位移。圖22位移圖結(jié)構(gòu)變形最大處在懸臂端，最大撓度值為8.3mm，變形較小，滿足要求。2.4承載能力驗(yàn)算2.4.1強(qiáng)度驗(yàn)算（1）格構(gòu)柱肢在荷載作用下最大軸力,最大彎矩Mmax=200.25Nmm,最大軸力Nmax=45.03N按最不利組合計(jì)算=45.03/28.44+200.25/148.03=2.94MPa()=14MPa 滿足強(qiáng)度要求（2）起重臂，平衡臂的最大軸力N=194.44KN=N/A=194.44/28.44=6.84Mpa()=14Mpa 滿足強(qiáng)度要求。（3）懸臂結(jié)構(gòu)最大彎矩Mmax=157.11Nmm=157.11/77.68=2.02()=14MP

22、a（4）A塔柱及紙條塔柱在荷載作用下最大壓力Nmax=209.84N，最不利組合，四層紙條極限拉應(yīng)力()=82.4Mpa，結(jié)構(gòu)中紙條最大拉力Nmax=205.68N 斜桿= =209.84/28.44=7.38MPa ()=14MPa 紙條= =205.68/10.8=19.04MPa()=82.4MPa 2.4.2剛度驗(yàn)算本設(shè)計(jì)允許最大撓度為f = 22mm，豎向荷載作用下，經(jīng)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算得，懸臂端產(chǎn)生最大豎向撓度8.3mmf = 22mm ，滿足剛度要求。2.4.3穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）經(jīng)大量試驗(yàn)得到各不同長(zhǎng)細(xì)比下的穩(wěn)定系數(shù)，見(jiàn)表6。表6 不同長(zhǎng)細(xì)比對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比1020304050

23、607080穩(wěn)定系數(shù)0.930.880.780.660.590.520.480.37（2）A塔柱 腹桿在荷載作用下最大壓力Nmax=209.84N長(zhǎng)細(xì)比l/i=44.19,查表5內(nèi)插得=0.62斜桿= =209.84/(28.440.62)=11.9()=14MPa2.5承載能力的估算已知材料雙層紙的抗壓強(qiáng)度為r=14N/mm2，抗拉強(qiáng)度為p=44.4N/mm22.5.1穩(wěn)定條件控制的最大承重G1荷載作用下，上部三角形塔柱失穩(wěn)時(shí)的臨界應(yīng)力=11.9MPa，為各構(gòu)件截面中應(yīng)力最大，由此推出G1=20*14/11.9=23.53kg2.5.2強(qiáng)度條件控制的最大承重G2荷載作用下，上部橫桿=-6.8

24、4MPa，為各構(gòu)件截面中壓應(yīng)力最大，由此推出G2=20*14/6.84=40.94kg2.5.3剛度條件控制的最大承重G320kg荷載下，最大撓度f(wàn)=8.3mm。本設(shè)計(jì)容許最大變形f=22 mm，則變形控制的最大承重G3=20*22/8.3=48.19kg2.6設(shè)計(jì)感想由于我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)方面所學(xué)的專業(yè)知識(shí)并不強(qiáng)，只能通過(guò)一次次的實(shí)驗(yàn)以及補(bǔ)充學(xué)習(xí)我們?cè)谡n堂上并未學(xué)過(guò)的知識(shí)。這讓我們要比別人付出更辛苦的勞動(dòng)。隊(duì)友之間的相互鼓勵(lì)和堅(jiān)持是我們得以走到今天的啟明星。我們深深地意識(shí)到每個(gè)隊(duì)友的重要性，無(wú)論誰(shuí)都是不可或缺。小組分工說(shuō)明 設(shè)計(jì)構(gòu)思：* 模型設(shè)計(jì)：*理論分析：*組織協(xié)調(diào)兼成果整理：*附錄一結(jié)構(gòu)力學(xué)求

25、解器輸入源代碼2 結(jié)點(diǎn),1,0,03 結(jié)點(diǎn),2,-70,04 結(jié)點(diǎn),3,-280,05 結(jié)點(diǎn),4,0,1506 結(jié)點(diǎn),5,-70,1507 結(jié)點(diǎn),6,0,3008 結(jié)點(diǎn),7,-70,3009 結(jié)點(diǎn),8,-70,45010 結(jié)點(diǎn),9,0,45011 結(jié)點(diǎn),10,-70,60012 結(jié)點(diǎn),11,0,60013 結(jié)點(diǎn),12,-37.5,81014 結(jié)點(diǎn),13,-280,60015 結(jié)點(diǎn),14,210,6001617 結(jié)點(diǎn),15,440,60018 結(jié)點(diǎn),16,360,60019 結(jié)點(diǎn),17,-17.5,70520 結(jié)點(diǎn),18,-52.5,70521 結(jié)點(diǎn),19,-240,022 單元,1,2,1,1

26、,1,1,1,123 單元,2,19,1,1,1,1,1,124 單元,19,3,1,1,1,1,1,125 單元,3,13,1,1,0,1,1,026 單元,13,10,1,1,0,1,1,127 單元,10,11,1,1,1,1,1,128 單元,11,14,1,1,1,1,1,129 單元,14,16,1,1,1,1,1,130 單元,16,15,1,1,1,1,1,131 單元,15,12,1,1,0,1,1,032 單元,12,16,1,1,0,1,1,033 單元,12,14,1,1,0,1,1,034 單元,12,13,1,1,0,1,1,035 單元,12,17,1,1,1,1

27、,1,136 單元,17,11,1,1,1,1,1,137 單元,12,18,1,1,1,1,1,138 單元,18,10,1,1,1,1,1,139 單元,17,18,1,1,1,1,1,140 單元,11,18,1,1,0,1,1,041 單元,10,8,1,1,1,1,1,142 單元,8,7,1,1,1,1,1,143 單元,7,5,1,1,1,1,1,144 單元,5,2,1,1,1,1,1,145 單元,1,4,1,1,1,1,1,146 單元,4,6,1,1,1,1,1,147 單元,6,9,1,1,1,1,1,148 單元,9,11,1,1,1,1,1,149 單元,8,9,1

28、,1,1,1,1,150 單元,7,8,1,1,1,1,1,151 單元,8,9,1,1,1,1,1,152 單元,6,7,1,1,1,1,1,153 單元,5,4,1,1,1,1,1,154 單元,11,8,1,1,0,1,1,055 單元,8,6,1,1,0,1,1,056 單元,6,5,1,1,0,1,1,057 單元,5,1,1,1,0,1,1,058 單元,2,4,1,1,0,1,1,059 單元,4,7,1,1,0,1,1,060 單元,7,9,1,1,0,1,1,061 單元,9,10,1,1,0,1,1,062 結(jié)點(diǎn)支承,1,3,0,0,063 結(jié)點(diǎn)支承,2,3,0,0,064

29、 結(jié)點(diǎn)支承,3,3,0,0,065 結(jié)點(diǎn)荷載,15,1,49,-9066 結(jié)點(diǎn)荷載,16,1,49,-90676869 單元材料性質(zhì),1,1,491.62,14732.55,0,0,-170 單元材料性質(zhì),2,2,491.62,14732.55,0,0,-171 單元材料性質(zhì),3,3,491.62,14732.55,0,0,-172 單元材料性質(zhì),4,4,1600.56,18668.75,0,0,-173 單元材料性質(zhì),5,9,4214.81,48258.37,0,0,-174 單元材料性質(zhì),10,11,1600.56,18668.75,0,0,-175 單元材料性質(zhì),12,12,1200.4

30、2,8103.58,0,0,-176 單元材料性質(zhì),13,13,1600.56,18668.75,0,0,-177 單元材料性質(zhì),14,17,4214.81,48258.37,0,0,-178 單元材料性質(zhì),18,18,491.62,14732.55,0,0,-179 單元材料性質(zhì),19,19,4124.81,48258.37,0,0,-18081 單元材料性質(zhì),20,23,4214.81,48258.37,0,0,-182 單元材料性質(zhì),24,26,4214.81,48258.37,0,0,-18384 單元材料性質(zhì),27,40,4124.81,48258.37,0,0,-1附錄二 結(jié)構(gòu)內(nèi)力

31、輸出值桿端內(nèi)力值 - 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩- 1 0.00000000 -0.49842291 18.6746292 0.00000000 -0.49842291 -16.2149748 2 0.00000000 -0.01091692 2.29255341 0.00000000 -0.01091692 0.43667684 3 0.00000000 -0.01091692 0.43667684 0.00000000 -0.01091692 0.00000000 4 135.174772 0.00000000 0.00000000 135.17

32、4772 0.00000000 0.00000000 5 -155.484235 -0.52863052 0.00000000 -155.484235 -0.52863052 -111.012410 6 -125.931174 2.53198419 -124.702314 -125.931174 2.53198419 52.5365790 7 -194.438320 -0.29964477 -94.1894685 -194.438320 -0.29964477 -157.114869 8 -192.431884 1.40278560 -157.114869 -192.431884 1.4027

33、8560 25.2472583 9 -107.437536 -0.31559073 25.2472583 -107.437536 -0.31559073 0.00000000 10 118.215277 0.00000000 0.00000000 118.215277 0.00000000 0.00000000 11 97.2604288 0.00000000 0.00000000 97.2604288 0.00000000 0.00000000 12 2.63135967 0.00000000 0.00000000 2.63135967 0.00000000 0.00000000 13 20

34、5.681626 0.00000000 0.00000000 205.681626 0.00000000 0.00000000 14 -209.844162 1.47168664 18.1065665 -209.844162 1.47168664 175.411901 15 -207.059497 -2.72704486 200.254653 -207.059497 -2.72704486 -90.0347566 16 -27.0592791 2.09178947 -18.1065665 -27.0592791 2.09178947 203.761211 17 -6.39614953 -2.5

35、6347719 219.941611 -6.39614953 -2.56347719 -52.9362908 18 9.35964696 1.17209006 -24.8427523 9.35964696 1.17209006 16.1803999 19 -25.0076739 0.00000000 0.00000000 -25.0076739 0.00000000 0.00000000 20 45.0303647 0.78289700 -39.2463869 45.0303647 0.78289700 78.1881634 21 20.2466744 -0.06824522 35.93369

36、84 20.2466744 -0.06824522 25.6969157 22 35.3010051 -0.03261429 39.9367068 35.3010051 -0.03261429 35.0445636 23 37.5507833 -0.16156244 42.7418947 37.5507833 -0.16156244 18.5075282 24 -176.505131 -0.14565672 -18.6746292 -176.505131 -0.14565672 -40.5231375 25 -178.422631 0.02831452 -36.4863156 -178.422

37、631 0.02831452 -32.2391372 26 -173.060704 0.03548858 -33.9514478 -173.060704 0.03548858 -28.6281602 27 -169.101089 -0.24776584 -19.5264148 -169.101089 -0.24776584 -56.6912908 28 24.1152384 0.01986413 3.16038326 24.1152384 0.01986413 4.55087270 29 19.8143416 -0.06824522 -25.6969157 19.8143416 -0.0682

38、4522 -35.9336984 30 24.1152384 0.01986413 3.16038326 24.1152384 0.01986413 4.55087270 31 44.4421125 -0.18813479 1.71231064 44.4421125 -0.18813479 -11.4571247 32 43.0196782 0.16763076 -7.69733112 43.0196782 0.16763076 4.03682187 33 -60.8324924 0.00000000 0.00000000 -60.8324924 0.00000000 0.00000000 3

39、4 -55.3925101 0.00000000 0.00000000 -55.3925101 0.00000000 0.00000000 35 -49.6830769 0.00000000 0.00000000 -49.6830769 0.00000000 0.00000000 36 -52.3507594 0.00000000 0.00000000 -52.3507594 0.00000000 0.00000000 37 -51.6242763 0.00000000 0.00000000 -51.6242763 0.00000000 0.00000000 38 -49.6932445 0.

40、00000000 0.00000000 -49.6932445 0.00000000 0.00000000 39 -55.1536703 0.00000000 0.00000000 -55.1536703 0.00000000 0.00000000 40 -59.5670643 0.00000000 0.00000000 -59.5670643 0.00000000 0.00000000-附錄三 結(jié)構(gòu)變形輸出值桿端位移值 - 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 u -水平位移 v -豎直位移 -轉(zhuǎn)角 u -水平位移 v -豎直位移 -轉(zhuǎn)角- 1 0.00000000 0.00000000 -0

41、.00034155 0.00000000 0.00000000 -0.00022230 2 0.00000000 0.00000000 -0.00022230 0.00000000 0.00428473 0.00009905 3 0.00000000 0.00428473 0.00009905 0.00000000 0.00000000 0.00011115 4 0.00000000 0.00000000 -0.00466258 2.79754613 1.03413886 -0.00466258 5 2.79754613 1.03413886 -0.00280362 2.63944624 0.

42、10032323 -0.00773299 6 2.63944624 0.10032323 -0.00773299 2.59676301 -0.50897726 -0.00880114 7 2.59676301 -0.50897726 -0.00880114 2.39905372 -3.43110403 -0.01996002 8 2.39905372 -3.43110403 -0.01996002 2.27792523 -6.37012794 -0.02358481 9 2.27792523 -6.37012794 -0.02358481 2.23630812 -8.23413504 -0.0

43、2315773 10 2.23630812 -8.23413504 -0.01668756 5.05109728 -0.28303771 -0.01668756 11 5.05109728 -0.28303771 -0.01543487 2.27792523 -6.37012794 -0.01543487 12 5.05109728 -0.28303771 -0.01268150 2.39905372 -3.43110403 -0.01268150 13 5.05109728 -0.28303771 -0.00770275 2.79754613 1.03413886 -0.00770275 1

44、4 5.05109728 -0.28303771 -0.01565571 3.55432934 -0.45757848 -0.01128199 15 3.55432934 -0.45757848 -0.01128199 2.59676301 -0.50897726 -0.00880114 16 5.05109728 -0.28303771 -0.01565571 3.54073050 -0.05323302 -0.01149198 17 3.54073050 -0.05323302 -0.01149198 2.63944624 0.10032323 -0.00773299 18 3.55432934 -0.45757848 -0.01128199 3.54073050 -0.05323302 -0.01149198 19 2.59676301 -0.50897726 -0.00892830 3.54073050 -0.05323302 -0.00892830 20 2.63944624 0.10032323 -0.00773299 1.47901422 0.0