第五屆全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽參賽計(jì)算書

1、第五屆全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽帶屋頂水箱的竹制多層房屋結(jié)構(gòu)帶屋頂水箱的竹制多層房屋結(jié)構(gòu)計(jì)算書計(jì)算書作品名：玲瓏塔3題目分析題目分析從結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看該多層房屋結(jié)構(gòu)首先要承受水箱及砝碼傳遞的靜荷載，因此，結(jié)構(gòu)必須具有足夠的靜力承載力。其次，結(jié)構(gòu)主要承受水平方向的單向地震動(dòng)荷載作用，這就要求結(jié)構(gòu)必須具有良好的整體剛度以及整體穩(wěn)定性，以抵抗水平方向的動(dòng)荷載，再次結(jié)構(gòu)必須具有良好的振動(dòng)特性，從而避免在加載過程中出現(xiàn)共振現(xiàn)象，而且結(jié)構(gòu)也必須具有一定的韌性

2、，以保證結(jié)構(gòu)在可容許的變形條件范圍內(nèi)不發(fā)生破壞。綜上所述，必須綜合考慮結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度、振動(dòng)特性、穩(wěn)定性、整體性等多方面因素，以保證結(jié)構(gòu)的抗震性達(dá)到最優(yōu)化。我們主要從結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性、振動(dòng)特性三方面考慮，在剛度方面，提高結(jié)構(gòu)抗震性能的最實(shí)惠的方法就是適當(dāng)增加支撐，因此我們會尋求一種保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下，比較適宜的加支撐的方法；在穩(wěn)定性方面，我們設(shè)想要通過結(jié)構(gòu)選型來控制結(jié)構(gòu)重心，并盡量降低其高度，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)“頭重腳輕”的情況，以增加結(jié)

3、構(gòu)的穩(wěn)定性；在振動(dòng)特性方面，由于地震方向是隨機(jī)的，因此結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有良好的對稱性，除此之外，我們設(shè)想通過降低結(jié)構(gòu)重量，增加結(jié)構(gòu)剛度來提高結(jié)構(gòu)的固有頻率，從而降低結(jié)構(gòu)振幅，增大結(jié)構(gòu)抗震阻尼，進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。一、一、結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)選型多層樓房結(jié)構(gòu)的選型，主要在于梁柱主要受力構(gòu)件的組合形式，各立面支撐形式以及樓蓋板形式的選擇。為在保證承載力以及結(jié)構(gòu)剛度的基礎(chǔ)上盡量減小結(jié)構(gòu)重量，我們通過以下幾個(gè)方案進(jìn)行對比分析，得出最優(yōu)方案：側(cè)面常規(guī)方

4、案①（圖11）首先我們考慮最常規(guī)的方案，就是將結(jié)構(gòu)做成每層等高，整體做成高一米的長方體構(gòu)型，柱采用5mm4mm方形柱，梁采用3mm4mm方形梁，樓面做成正方形并且使面積利用充分（22cm22cm），每個(gè)大側(cè)立面整體加兩個(gè)對角線支撐，做成一個(gè)長方形剛架。經(jīng)過模擬計(jì)算我們發(fā)現(xiàn)，在模擬的較大橫向荷載條件下（100N），結(jié)構(gòu)最大x位移點(diǎn)位移約為8.5mm，圖11即為結(jié)構(gòu)側(cè)面位移云圖，這基本符合最大位移要求，但是采用這樣的構(gòu)型柱底部會承受較大彎矩