結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽理論方案設(shè)計(打印)-同濟-資料下載頁
2025-05-31 22:40本頁面
【正文】 沒達到理論計算值就迅速從高位降下來，所以構(gòu)件不存在強度不足和失穩(wěn)導(dǎo)致的破壞問題。節(jié)點也不會在構(gòu)件破壞前因脫膠而破壞。整體位移分析主要是針對工況一下的最不利情況，由于工況二下一跨上的豎向荷載反而會對另一跨的變形有制約作用，所以工況一下跨中撓度會更大。圖33 工況一下左跨變形效果圖 圖34 受壓車道（工況一，左跨1號車道）位移包絡(luò)圖由計算可知，工況一下跨中最大撓度為12mm左右。此為結(jié)構(gòu)在加載過程中的最大撓度?？缰袦y量點圖35 工況一下左跨1號上弦桿跨中位移影響線（外側(cè)位移測量點）從上圖影響線可見2號上弦桿的受壓有利于減小位移測量點的位移值，因此在工況一下可適當將車輛往橋面中心線偏移。位移最大處圖36 工況二下右跨1號上弦桿跨中位移影響線（外側(cè)位移測量點）從上圖影響線可見左跨3號上弦桿和右跨2號上弦桿的受壓有利于減小右跨1號上弦桿跨中位移值，因此在工況二下可適當將兩輛車往橋面中心線偏移。根據(jù)比賽規(guī)則，當兩輛小車行駛到各自跨中時，小車要停留10秒鐘，測量跨中撓度，所以此時的撓度值尤為重要。 圖37 測量撓度時的變形效果圖結(jié)論：由計算可知此時跨中撓度為10mm左右，小于限值20mm，不會超出撓度限值。撓度測量時的跨中撓度計算結(jié)果比整個加載過程中的撓度小了2mm，這是因為由概念分析可知，實際上在小車1停在1號車道的跨中時結(jié)構(gòu)撓度會達到最大值，兩輛小車都在跨中時，相互之間有制約作用，撓度反而相對會小一點。又由于紙張的彈性模量的設(shè)定是偏于保守的，計算的位移還會小一點?？傊谡麄€加載過程中，結(jié)構(gòu)的撓度始終不會超過20mm，但考慮到車輛移動過程中可能的沖擊荷載，實際加載過程中，結(jié)構(gòu)的最大撓度可能會有所增大，但足以保證在限值范圍內(nèi)了。1. 說明部分，主要是為閱讀計算書的方便而設(shè)立的，包括計算書分析導(dǎo)圖，構(gòu)件分析思路和與下面計算相關(guān)的構(gòu)件編號說明。2. 模型建立部分，根據(jù)對紙張材料性能的試驗，確定了材料的彈性模量；根據(jù)對整個加載試驗的狀況，確定計算模型。3. 構(gòu)件內(nèi)力和強度分析部分，通過對構(gòu)件（梁、下弦桿、腹桿、底面橫桿和底面斜桿）的內(nèi)力和強度分析，結(jié)合對構(gòu)件部分性能的試驗結(jié)果，從應(yīng)力角度分析了構(gòu)件的強度，得出所有構(gòu)件都是符合強度要求的。腹桿和底面的連接桿件由于是軸力桿，還要考慮其穩(wěn)定性問題，以腹桿的穩(wěn)定性試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過分析得出腹桿也是滿足其穩(wěn)定性要求的，據(jù)此根據(jù)底面連接桿的受力分析，得出底面連接桿也是滿足其穩(wěn)定性要求的。4. 位移分析部分，通過對整個加載過程中跨中位移測量點的分析，得出其可能的最大撓度值為12mm左右，又通過對撓度測量時的位移分析得出撓度測量時的撓度為10mm左右，都不會超過20mm。而對紙張彈性模量的保守估計，其計算位移值會有所減小。但考慮到車輛在前進過程中可能的沖擊荷載，實際的撓度值可能又會大一點。制作問題分析1 節(jié)點的處理 三角形桿件可以有較好的穩(wěn)定性，較圓形桿件容易成形、制作，但是其在節(jié)點處的粘接較為困難，而節(jié)點卻恰恰是力傳遞效率的關(guān)鍵。經(jīng)過力傳遞的分析與實踐，我們采取以下解決方法。1 腹桿與上弦桿的連接：將腹桿的上端捏扁以適應(yīng)上弦桿的角度（圖37），同時增加節(jié)點片，其強度和整體性大大增強（圖38）。 圖38 圖392 腹桿與下弦桿的連接：將腹桿下端的三角形其中兩邊的紙片剪去（圖39）。直接粘于主梁外側(cè)的紙上，在兩側(cè)腹桿均粘好后，再將下弦桿粘上，使腹桿下端自然與下弦桿相接（圖40），可以較好地傳遞壓力，拉力則可以通過與外側(cè)整體模板的粘貼傳遞（圖41）。 圖40 圖41 圖42⒉桿件不均勻干燥的彎曲問題 由于刷膠過程中紙張遇水膨脹以及在干燥過程中的不均勻性，三角形桿件，特別是長桿件（上弦桿、下弦桿）在干燥后存在一定程度的彎曲，不但給制作過程帶來一定的不便，也使桿件產(chǎn)生一定的附加應(yīng)力，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響。為了解決這個問題，我們會盡量減少桿件粘合過程中的用膠量，減少水分以控制紙張的膨脹問題。在桿件干燥過程中使用電吹風(fēng)使桿件均勻受風(fēng)干燥。⒊支座的制作桁架橋?qū)τ谥ё囊筝^小，只需要起承擔(dān)一定的壓力以減小梁所承受的剪力即可，簡單的支座就可以滿足要求（圖42）。 圖43⒋橋梁兩跨間的連接問題 為了保證兩跨的連接有一定的剛度，我們制作60mm長的截面為三角形的楔子（三角形尺寸略小于上弦桿的尺寸），分別將兩頭插入兩跨的四根上弦桿中。為了防止楔子插入上弦桿過程中變軟，該處的連接不使用膠水。26
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