結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽設(shè)計說明書

1、設(shè)計說明書1、方案構(gòu)思22、結(jié)構(gòu)選型23、材料性能24、特色處理45、結(jié)構(gòu)分析圖 41、方案構(gòu)思仔細閱讀完競賽賽題，我們從模型設(shè)計的要求、模型制作材料的性能、加載形式和制作方便程度等方面出發(fā)，進行構(gòu)思設(shè)計。確定設(shè)計豎向荷載80kg,考慮到壓桿長細比限制、拉桿的抗撕裂能力、竹皮紙的受拉性能、制作模具等因素，豎向荷載較容易滿足，但對于水平?jīng)_擊荷載和扭轉(zhuǎn)變形，桿件需要較大的剛度，要有很好的抗折、抗扭效果。（ 1 ） 本結(jié)構(gòu)主要構(gòu)思是想利用兩根直柱和四根斜柱的軸力來直接抵抗荷載的作用。（ 2 ）設(shè)計的總原則是：盡可能的利用直桿來提高結(jié)構(gòu)的承載力，并利用木材的抗拉性能，及抗壓性能來抵抗荷載的作用。2、結(jié)

2、構(gòu)選型按設(shè)計要求，在加載參賽人員的情況下主要考慮豎向荷載，由于人員會產(chǎn)生抖動，還必須考慮水平動荷載的作用；因此，我們選擇了正面為梯形側(cè)面為的剛架結(jié)構(gòu)，并且在所有節(jié)點處采用剛性連接，使結(jié)構(gòu)具有較好的整體性，以便承受較大的豎向荷載和水平?jīng)_擊荷載作用。同時考慮到在初賽中結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，對此我們將在沖擊面的兩根主柱兩側(cè)加呈三角形的加筋肋支撐， 一方面可以加強結(jié)構(gòu)兩側(cè)的穩(wěn)定性，一方面可以抵抗一部分水平?jīng)_擊荷載帶來的影響。再者對于初賽中出現(xiàn)最多的問題，加載時，受拉桿件撓度過大，且節(jié)點破壞較嚴(yán)重，我們在新的結(jié)構(gòu)里加強了桿件的強度和節(jié)點的剛性處理。3、材料性能竹皮紙作為模型材料，其力學(xué)性能特點是受拉性能良好，

3、抗撕裂能力較差，抗壓穩(wěn)定性差。將紙裁剪成矩形弁用502膠水粘結(jié)后，可承受一定的壓力，但受長細比的限制，多為壓桿失穩(wěn)狀態(tài)的受力破壞，可承 受一定彎矩。502膠水的粘接性能：通過對用膠水對接的桿件進行拉伸，可知：502膠水強度較高，凝結(jié)時間為 4h的試件在接觸面被劃開破壞，而 8h 和12h試件都為接觸面處木條表層脫落破壞，因此可確定此膠水強度很 高弁且在一定力值范圍內(nèi)變形小足以用于粘結(jié)料。竹材材料規(guī)格及數(shù)量竹材規(guī)格，竹科名稱數(shù)量1250X 430X 0.50mm本色側(cè)壓雙層復(fù)壓竹皮4張1250X 430X 0.35mm本色側(cè)壓雙層復(fù)壓竹皮4張1250X 430X 0.20mm本色側(cè)壓單層復(fù)壓竹皮

4、4張竹材力學(xué)性能參考值：彈性模量 1.0Xl04MPa抗拉強度60MPa(1) 502膠水，用于模型結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接。(2)制作工具：美工刀，鋼尺，三角板，砂紙，錘刀。分析結(jié)果:（1）將裁好的竹紙粘成長15mm寬10mm高270mm勺支撐柱。（2）將裁好的竹紙制作成長15mm寬10mm高300mm勺斜撐柱。（ 3）將裁好的竹紙按要求制作成相應(yīng)的梁。（4） 將各個制作好的桿件粘接，組成幾何不變體系。4、特色處理（ 1 ） 采用不同截面的桿件，充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能。（ 2 ） 主要受力直柱粘接了三層，斜柱粘接了兩層，不承受壓力的拉桿粘接了一層，以減少結(jié)構(gòu)的自重。（ 3 ） 利用套筒原理，各柱的中間部分容易受損，我們柱子中間適量增加隔片加固。（ 4 ） 為提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，