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我要评论(0) 字号:T T 2012年08月10日 来源:中国大学生在线

第五届全国大学生结构设计竞赛

中南大学.pdf

队 名: D.W.P

作品名称: APEX

队 员: 刘佳琪 赵育杰 马 罡

摘要

结构抗震设计一直是结构设计的一个重要内容。而近几年世界各地地震灾害频起,尤其是5.12汶川大地震留给中国人民留下了抹不去的惨痛记忆,于是多层建筑的抗震性设计显得愈发重要。

结构模型的设计虽然是来源于实际情况的,但是模型和实际却有着很大的差别。对于一个模型来说,材料不是建筑实际用的钢材、混凝上和砖石砌体,而是像纸张、绳线、木材,塑料等,而且结构又较为复杂,节点很多,所以不仅在设计结构方面很重要,而且在手工制作的手艺方面也起着很关键的作用,尤其是节点的制作,非常重要。

这次的模型为多层房屋结构模型,采用竹质材料制作。模型包括小振动台系统、上部多层结构模型和屋顶水箱三个部分,各层楼面系统承受的荷载由附加铁块通过实现,加载时进行水平地震作用的模拟,考察模型承载力和抗震能力。 制作模型的材料为弹性模量1.0×104MPa,抗拉强度60MPa的竹材、502胶水、热熔胶,制作工具为美工刀、钢尺、砂纸、锉刀、改锥、小型锯子等。

在设计书中,我们首先分析了此次比赛的结构设计要求,结合参考书籍与实例提出了富有创新性的设计思路,并用AutoCAD画出设计图,用MIDAS Civil等软件建立了软件模拟的模型,分析了模型在不同荷载工况下的强度、稳定性以及振型,对其承载能力、抗震能力进行了估计。进而进行了模型的抗震和减震分析。其中,将顶层水箱这个调谐液体阻尼器转化为质量-弹簧系统从而进行有限元计算分析是我们的一大突破点。

在用实物进行制作的过程中出现了许多问题,也相继诞生了解决问题的方法。其中,最为大胆和创新的设计思想和制作工艺有:内含“竹节”的一体柱、取代桁架的单层竹条、三角截面的杆件、薄膜加固的节点、“X”型交叉横梁、精心设计的铁块分布,以及充分利用计算机软件进行辅助设计与模拟。 但是由于实际经验和专业知识的匮乏,我们的模型在设计、分析和制作方面一定还有很多的欠缺之处,但同时仍为我们将来的进步和发展提供了广大的前景。

关键词: 抗震 延性 侧拉竹条 三角截面 交叉梁 MIDAS

 

 

中南大学(apex)

[责任编辑:刘宇宏]
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