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1、作品名称：参赛队员： 专业名称： 土木工程学院目 录第1部分 设计说明书 . 2 1.1设计思路 .2 1.2 特色说明 .2第2部分 设计方案图 .4 2.1 结构总装配图 .5 2.2构件详图 .5 第3部分 设计计算书 .7 3.1 计算模型 .7 3.2 结构计算假定及材料特性 .8 3.2.1 计算假定 .8 3.2.2构件截面尺寸 .8 3.2.3材料力学性能 . 83.3结构动力分析 .83.3.1计算模型建模 .83.3.2计算过程 .9 3.3.3计算结论 .10 第1部分 设计说明书1.1、设计思路 户外广告牌种类包括：地铁广告、公交车广告、机场广告、火车站广告、射灯广告牌
2、、单立柱广告牌、大型灯箱、候车亭广告牌等。 广告牌在公共类的交通、运输、安全、福利、储蓄、保险、纳税等方面；在商业类的产品、企业、旅游、服务等方面；在文教内的文化、教育、艺术等方面，均能广泛地发挥作用。高速公路沿线广告牌设计主要由基础设计及上部结构设计两部分，主要考虑自身结构安全以及风荷载对其的影响，同时考虑广告牌架体的防腐耐久性能、满足地基承载力的设计条件要求等系列问题。1.2特色说明本模型设计的特色有以下五个方面： （1）构件加固设计加工精细合理 构件加固设计采用长和宽为1.5cm1cm的肋片在柱子薄弱环节里面加固，表面采用砂纸打磨，光滑质轻，在较小增加模型质量的基础上起到了很好的加固作用
3、，同时使得柱子形状精细别致。 （2）空间框架结构体系简明 采用空间框架结构体系，结构布置简明，荷载传递路径清晰，各杆件受力合理，充分利用了木材的力学性能。 （3）棱台形式对称美观 采用棱台形式，结构形式对称美观，使斜柱的布置方向与其受力方向接近一致，有效地减小了构件上所受的弯矩及侧向变形，更好地满足了结构的抗剪要求，另外，使结构在X、Y轴两个方向抗剪效果一样，避免的某一侧失稳。 （4）柱子内部局部加强处理 在柱子局部加固，这样整个80cm长的柱子犹如还原回了天然竹竿的样子，既增强了柱子的承压能力，又尽可能的避免了柱子在抗剪时发生局部失稳破坏。 （5长方体梁内部加强处理 在梁的中心镶入大小合适的
4、竹片，保证的梁的承压能力和抗弯能力。在梁与柱的节点连接处，梁端填充了相似的竹片，既增加了梁自身的强度，又整体提高了模型的刚度，能有效传递和分配结构上部传来的荷载，并且能较好限制结构位移，增强结构的空间整体。第2部分 设计方案图2.1 结构总装配图主视图 俯视图 左视图2.2构件详图图1 柱子详图 图2 梁的详图图3 中间层节点连接图 图4顶层节点连接图 图5 支座改进梁柱节点连接处，为了保证竖向构件的连续性和整体性，不对柱子进行剪切处理，而是将梁的端部沿折痕剪开，张开的竹片用502胶粘接在柱子上，然后用砂纸打磨，光滑连接，美观牢固。模型制作之初，我们通过软件的计算得知基座剪力不是特别大，加上5
5、02的强胶结性能，于是我们就做出了很简单的连接基座。经过实验发现，结构在水平荷载作用下，柱端和地板容易脱落。于是我们通过在柱脚处又加了小三角片，使柱脚和底板的连接更为牢固，这样也增强了柱子底部的抗弯强度，一举两得。第3部分 设计计算书3.1 计算模型梁柱节点为刚性连接，柱脚固定粘结在底板上，计算时可看为固端连接。3.2 结构计算假定及材料特性3.2.1 计算假定（1）模型构件均采用比赛所提供的竹皮制作的闭口薄壁截面杆件，均有一定范围区域经过搭接粘结，计算时不考虑该部分影响，将构件作为等厚度闭口薄壁截面进行计算；（2）柱脚与底板连接处，采用加强措施进行连接，在约束平动的基础上一定程度限制了其自由
6、转动，计算时按刚接考虑；（3）梁柱节点处采用，502胶水进行粘接，几乎不可转动，在计算时按照刚接进行考虑； （4）板面上的风力简化为均布荷载施加于板上；3.2.2构件截面尺寸（1）竖向柱子：箱型截面，截面10mm15mm，壁厚为0.35mm；（2）梁：箱型截面，截面10mm15mm，壁厚为0.35mm；3.2.3材料力学性能竹材是一种常用建筑材料，广泛应用于建筑行业的各个领域，其顺纹与逆纹性能差异较大，各向异性显著。竹材力学性能参考值：弹性模量1.0104MPa，抗拉强度60MPa。3.3结构动力分析3.3.1计算模型建模使用SAP2000有限元分析软件建模，按实际尺寸赋予其截面属性。材料按照
7、大赛给定竹皮材性进行定义，弹性模量为1.0104MPa，泊松比按照木材进行定义为0.3，由于模型自重很小，密度定义为0，不考虑其温度膨胀系数。3.3.2计算过程：3.3.3 计算结论根据以上计算，本方案使用框架体系的竹制结构，j分析在不同股份作用下结构的破坏情况，得出以下结论： （1）对模型前3阶段变形及其质量参与系数进行比较，得出结构主要以平动为主要振型，产生扭转效应的可能性不大。 （2）查看了各工况下结构的变形图和变形动画，均发生UX方向的平动振动，表明结构刚度在平面上分布合理；对各工况下每层位移及最大位移角进行了分析，结构上下层位移角最大值差异不大，表明结构竖向刚度分布合理。 （3）使用分析软件计算出第9级作用下的内力包络图，再根据材料力学公式对其控制截面进行了强度验算。 （4）结果表明该结构能够承受住峰值为六级风力考验，在风力用下结构表现良好。
