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西南交通大学第四届研究生
结构设计竞赛 设计理论方案
作品名称 参赛编号 A 2-2 组长姓名 刘宁国 班级 13级桥梁3班 学号 13011085 队员姓名 兰华华 班级 13级桥梁2班 学号 13011192 队员姓名 方亮 班级 13级桥梁3班 学号 8
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目 录
1设计说明书 ....................................................................................................... 1 1.1 方案构思 ............................................................................................................ 1 1.2 结构选型 ............................................................................................................ 1 1.2.1主梁............................................................................................................... 1 1.2.2桥墩............................................................................... 错误!未定义书签。 1.3 特色处理 ............................................................................................................ 1 2方案图 ............................................................................................................... 2 2.1 结构总体布置图 ................................................................................................ 2 2.2 主要构件详细图 ................................................................................................ 4 2.3方案效果图......................................................................................................... 5 3模型计算书 ....................................................................................................... 6 3.1有限元建模......................................................................................................... 6 3.2荷载分析............................................................................................................. 6 3.3静风位移............................................................................................................. 7 3.3.1 风速5m/s ..................................................................................................... 7 3.3.2 风速7.5m/s .................................................................................................. 7 3.3.3 风速9.5m/s .................................................................................................. 8 3.4 基底弯矩 ............................................................................................................ 8 3.4.1 风速5m/s ..................................................................................................... 8 3.4.2 风速7.5m/s .................................................................................................. 9 3.4.3 风速9.5m/s .................................................................................................. 9 3.5 动力特性 .......................................................................................................... 10 参考文献................................................................................ 错误!未定义书签。
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1设计说明书
1.1 方案构思
以某高墩大跨桥梁T型钢构最大双悬臂施工状态为工程背景，完成模型结构的设计与制作，通过模型风洞试验来检验结构在施工阶段抗风设计的合理性。设计应遵循安全、经济和美观的原则。通过此次竞赛，加强对结构风荷载、风致振动现象，以及抗风性能设计的认识。
1.2 结构造型
我们经过多次对比与讨论，最终决定采用三角桁架式结构。其特点是构造简单，受力性能明确，便于设计计算以及模型安装。通过有限元模型计算，对受力较大的截面进行加固，最终模型具有较好的刚性和稳定性，在风荷载的作用下能够表现出较好的抗弯性能。
1.3 结构体系
结构主要由桥墩、主梁、底板和挡风板构成，本次结构设计大赛中，迎风面的总体尺寸已经确定，因此只需要确定横向尺寸即可确定主体结构的外形。本次结构横向尺寸取为14cm。主梁横截面和桥墩横截面形式均为矩形，主要是由于矩形截面受力方式明确，便于计算，可根据计算结果对局部杆件进行加强，并且模型安装快速，缩短了制作时间。
1.4 特色处理
本组设计模型的最大特点有如下：
1 墩与主梁的截面采取2条桐木条粘接的形式，增大了截面面积与单根杆的抗弯惯性矩。
2 主梁与桥墩接触处，将柱墩挖出一个杆件大小的缺口，使主梁从中通过，成型后在节点外侧再粘贴节点板进行固定，加强了主梁与墩的连接。
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2方案图
2.1 结构总体布置图
图2-1 模型立面
图2-2 主梁立面
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图2-3 桥墩立面
结构设计大赛计算书
