紙質(zhì)桿件的抗彎能力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-14 04:49 本頁(yè)面
【正文】 構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 構(gòu)件截面尺寸上弦桿：方形，10mm10mm，厚度10mm下弦桿：矩形 10mm10mm，厚度10mm腹桿：方形，10mm10mm，厚度10mm拉條：寬10mm，厚度10mm 材料力學(xué)性質(zhì)參見(jiàn)表1，表2 。靜載工況下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析 結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖：圖9 軸力圖（N）圖10 剪力圖（N）圖11 彎矩圖（）通過(guò)內(nèi)力分析，可以看出，結(jié)構(gòu)各桿件軸力較均勻，但在節(jié)點(diǎn)處發(fā)生突變，因此應(yīng)在薄弱部位（如結(jié)構(gòu)突變、節(jié)點(diǎn)處）予以加強(qiáng)，對(duì)最不利位置進(jìn)行特殊處理，增加一定的剛度，防止破壞的發(fā)生。 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)的位移，如圖12所示，為結(jié)構(gòu)主要節(jié)點(diǎn)位移變化情況,各節(jié)點(diǎn)具體位移值見(jiàn)附錄三。圖12 位移圖 承載能力驗(yàn)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算經(jīng)大量試驗(yàn)得到不同長(zhǎng)細(xì)比下的穩(wěn)定系數(shù)，見(jiàn)表3。表3 不同長(zhǎng)細(xì)比對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比λ1020304050607080穩(wěn)定系數(shù)1， 拉桿結(jié)構(gòu)的拉桿均為紙帶，計(jì)算承受最大軸力的53號(hào)桿件的承載力 滿足強(qiáng)度要求2， 懸臂桿件 懸臂的回轉(zhuǎn)半徑i===，桿件的計(jì)算長(zhǎng)度為360mm，= =，查表3由內(nèi)插法得懸臂在荷載作用下最大軸力= （壓）+= + = [] = 16MPa3,底柱桿件的回轉(zhuǎn)半徑 I = = = ，桿件的計(jì)算長(zhǎng)度為200mm， = = 50，查表3得底柱在荷載作用下最大軸力為 = （壓） = = [] = 13MPa滿足強(qiáng)度要求豎向荷載下結(jié)構(gòu)變形小， [f] = 40mm,滿足強(qiáng)度要求。1， 強(qiáng)度、穩(wěn)定條件控制的最大承重材料抗壓強(qiáng)度為= 7N/m，荷載作用下懸臂受壓桿件最不利，臨界應(yīng)力 = N/m，由此推出=20 x = 2， 剛度條件控制的最大承重20kg荷載下，最大撓度f(wàn) = 。本設(shè)計(jì)容許最大變形[f] = 40mm,則變形控制的最大承重 = 20 x =?？紤]制作誤差等缺陷影響，取安全系數(shù)。則 = min｛｝/ = 這說(shuō)明，在保證強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度的條件下，本懸臂結(jié)構(gòu)具有足夠的承載力。 破壞形式的估計(jì)對(duì)模型的特點(diǎn)及以上計(jì)算的受力分析，粗略估計(jì)該模型的破壞形式主要有以下兩種：（1） 偏心產(chǎn)生的整體傾覆 由于模型的主體結(jié)構(gòu)處于支座上方，重心較高，制作誤差及加載過(guò)程中的偏差致使模型存在偏心作用，從而使模型發(fā)生橫向的整體傾覆。（2） 局部損壞導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞由以上的受力分析可看出上弦桿壓應(yīng)力較大，最接近其極限壓應(yīng)力，故在無(wú)偏心以及制作誤差較小的情況下，上弦桿將最早達(dá)到屈服，從而引起結(jié)構(gòu)的破壞。 附錄一 結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器輸入源代碼20結(jié)點(diǎn),1,0,0結(jié)點(diǎn),2,100,0結(jié)點(diǎn),3,100,200結(jié)點(diǎn),4,100,400結(jié)點(diǎn),5,100,600結(jié)點(diǎn),6,100,650結(jié)點(diǎn),7,190,650結(jié)點(diǎn),8,280,650結(jié)點(diǎn),9,370,650結(jié)點(diǎn),10,460,650結(jié)點(diǎn),11,550,650結(jié)點(diǎn),12,460,600結(jié)點(diǎn),13,370,600結(jié)點(diǎn),14,280,600結(jié)點(diǎn),15,190,600結(jié)點(diǎn),16,0,200結(jié)點(diǎn),17,0,400結(jié)點(diǎn),18,0,600結(jié)點(diǎn),19,0,650結(jié)點(diǎn),20,90,650結(jié)點(diǎn),21,180,650結(jié)點(diǎn),22,180,600結(jié)點(diǎn),23,90,600結(jié)點(diǎn),24,50,770結(jié)點(diǎn),25,25,710結(jié)點(diǎn),26,75,710結(jié)點(diǎn),27,550,700結(jié)點(diǎn),28,180,0單元,21,22,1,1,0,1,1,0單元,21,20,1,1,0,1,1,0單元,20,19,1,1,0,1,1,0單元,19,6,1,1,0,1
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