三峡大学第二届结构模型设计竞赛1(1)
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1.背景与现状关于结构设计大赛,相信我们还比较陌生,甚至对于整个湖北省而言,土木类的设计大赛都是一个空白。
而看看兄弟院校,远如清华大学,同济大学,浙江大学,上海交通大学,东南大学,大连理工大学,华南理工大学,近如湖南大学等,以及一些地区,如华东地区,华南地区,北京市,浙江省,湖南省均举办过多届结构设计大赛。
大赛的内容,一般为给定某种材料,要求在一定时间内设计并制作出一个结构,通过承载能力试验,以荷重比最大者优胜,再综合考虑各项因素决出获奖等级。
材料,南方一般采用白卡纸,北方偏向于木材,至于结构,诸如高层建筑模型,简支桥梁模型,大跨屋架模型等。
此类大赛是一个很好的创新平台,可惜我们学校,包括武汉市,湖北省一直没有举办过。
有鉴于此,在经过第一届全国大学生结构设计大赛的试水后,学院也将举行此类比赛。
由于是第一次,精盐缺乏,各项工作有考虑不周的地方,望大家见谅。
好了,闲话打住,进入正题。
(我学校是湖北的,就针对湖北的来说)2.结构体系概述纵观当今高层建筑结构体系,一般有:框架结构(缺点:侧向刚度小,侧移较大)框--剪结构体系(缺点:对结构设计大赛而言,自重较大)巨型桁架结构体系(经典案例为香港中银大厦,由贝聿铭设计,全楼可以说是结构美和建筑美的统一。
建筑即结构,结构即建筑。
三角形的受力简洁明快,巨型立柱对角布置,使得抗倾覆力臂达到最大,而从底到顶不断缩进,使得结构受力极为合理。
这是我最喜欢的建筑之一)筒体结构体系(西尔斯大厦应该说也是建筑和结构统一的又一著名案例,成束筒向上逐渐截断,简单却又完美,我最喜欢的建筑之二)框筒结构体系(著名的建筑如汉考克大厦,核心筒+斜撑) ......其余的就不多说了,一般的书上都有。
采用何种结构体系完全凭个人喜好,但是请记住,结构才是考虑的重点,勿花过多精力在建筑上。
并且在准备过程中需要贯穿始终的核心词是:荷重比和侧移。
因此“轻质高强”是目标。
因本文的重点在于拓宽大家的思路,故一般的结构不再详述。
73 1XXXXX设计学生:指导老师:三峡大学XX学院摘要:本设计课题为。
Abstract:The project is the design of a express hotel.关键词:框架结构抗震等级内力分析荷载组合独立基础板式楼梯Keywords:frame structure前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教与学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
本组毕业设计题目为。
1.建筑设计1.1工程概况本工程为该工程采用钢筋混凝土框架结构,抗震设防烈度为7度(0. 1g),设计地震分组为第一组,抗震等级为三级。
1.2地质资料工程重要性等级为三级,本地区属亚热带大陆行季风气候,1.3平面布置在平面布置中73 2 1.4立面布置1.5各种用房和交通联系的设计本工程工程重要性等级为三级,根据《旅馆建筑设计规范》1.6建筑各构件用料、装饰及做法1.墙体:2.结构设计2.1.1结构布置方案及结构选型根据建筑使用功能要求,本工程采用框架承重方案。
框架柱网布置如下图2.1.1:2.1.2确定结构计算简图(1)计算基本假定:○1一片框架可以抵抗在本身平面内的侧向力,而在平面外的刚度很小,可以忽略(因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载,垂直于该方向的结构不参加受力);○2楼板在其自身平面内刚度无限大,楼板平面外刚度很小,可以忽略(因而在侧向力作用下,楼板可做刚体平移或转动,各个平面抗侧力结构之间通过楼板无相互联系和协同工作)。
73 3图2.1.1:框架柱网布置图框架近似计算补充假定:a.忽略梁、柱轴向变形及剪切变形;b.杆件为等截面等刚度,以杆件轴线作为框架计算轴线;c.在竖向荷载的作用下结构的侧移很小,因此,在计算竖向荷载作用时,假定结构无侧移。
(2)计算简图如下图2.1.2(1)根据图2.1.1框架柱网布置图,如图2.1.2(1)所示,选定阴影部分作为框架结构的计算单元,假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接。
三峡大学混凝土结构设计原理期末考试题1. 沉降计算的压缩模量数据需要根据()? [单选题]A、Es0.1-0.2B、Es0.6-0.8C、Es-0.3-0.4D、实际工作状态时的应力状态取值(正确答案)答案解析:土的压缩模量不是常数,随着压力的增大而增大,因此沉降计算,应取对应于该层土自重压力和附加压力之和的压力段的压缩模量2. 支护灌注桩设计时,应尽量采用()? [单选题]A、大直径、小配筋率B、大直径、大配筋率C、小直径、小配筋率D、小直径、大配筋率(正确答案)答案解析:同弯矩条件下,小直径(高配筋率)设计比大直径(低配筋率)经济。
3. 土质较差的锚杆采用15度与土质较好的锚杆采用25度,锚杆长度相同,拉力()? [单选题]A、基本相同(正确答案)B、15度的大C、25度的大D、无法比较答案解析:土质较差的较低位置的锚杆水平角度优先用小值,土质较好的,较高位置的锚杆水平角优选用大值,4. 土层内摩檫角越小,土压力()? [单选题]A、越小B、不变C、越大(正确答案)D、说不清楚答案解析:土压力的计算,ka=tan(45-内摩檫角/2)2,角度小,ka大;5. 剪力墙结构,楼层平均重度一般为()? [单选题]A、12-15KN/m2B、20-25KN/m2C、13-16KN/m2D、15-17KN/m2(正确答案)答案解析:剪力墙结构楼层平均重度15-17KN/m26. 换填垫层的厚度不宜超过()m? [单选题]A、1B、2C、3(正确答案)D、4答案解析:换填垫层的厚度不宜超过3m,否则不经济7. 换填垫层的地基承载力()进行深度修正。
[单选题]A、不能B、可以(正确答案)C、不确定D、说不清楚答案解析:换填基础的地基承载力是可以进行深度修正的。
8. 工程桩做试桩时,需要做()试验,充分利用桩实际承载力 [单选题]A、极限承载力B、标准承载能力C、破坏性(正确答案)D、无要求答案解析:为了提高桩的承载能力,试验时,可考虑做破坏性试验9. 提供桩(基础)的总反力与建筑物总重量的比值,核对并判断其合理性,利用率需控制在()? [单选题]A、大于等于85%(正确答案)B、大于等于75%C、大于等于65%D、大于等于60%答案解析:充分利用桩承载力,尽量达到85%以上10. 8.1*8.1米轴网,上部荷载较小,仅作为车库楼板,()方案理论最经济? [单选题]A、十字梁B、井子梁C、梁+大板D、单向板(正确答案)答案解析:双次梁单项板较经济11. ()可以采用价格低的钢筋,跟钢筋型号无关 [单选题]A、受力计算钢筋B、计算的构造钢筋C、非计算的构造钢筋(正确答案)D、非计算的受力钢筋答案解析:非计算的构造钢筋由于不受钢筋强度的影响,12. 水下混凝土强度若想提高成本,需要与设计沟通混凝土强度()? [单选题]A、降低一个标高B、提高一个标号(正确答案)C、维持不动D、提高两个标号13. 混凝土灌注桩,水下混凝土抗渗等级需大于等于()? [单选题]A、P6B、P8(正确答案)C、P10D、P1214. 独立基础、承台、柱墩等构件的混凝土强度根据()设计的? [单选题]A、框架柱强度确定B、基础筏板强度C、构件的冲切D、局部受压强度(正确答案)15. 独立基础计算考虑零应力区数据为()? [单选题]A、0.10B、0.12C、0.15(正确答案)D、0.216. 抗水板软垫层设置()? [单选题]A、满铺B、抗水板核心区域C、基础四周一定范围(正确答案)D、不好说17. 独立基础侧边钢筋是()钢筋? [单选题]A、受力钢筋B、计算构造钢筋C、非计算的构造钢筋(正确答案)D、不好说18. 抗水板的配筋率是()? [单选题]A、0.15%(正确答案)B、0.2%C、0.25%D、0.1%19. 根据《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019,常规抗水般厚度为()mm?[单选题]A、250B、200C、300D、350(正确答案)20. 垫层厚度,当遇到弱腐蚀性,垫层厚度需要达到150mm,不存在腐蚀性时,根据基础设计规范垫层厚度可以做到()mm? [单选题]A、100B、70(正确答案)C、120D、20021. 墙下条形基础分布钢筋最小直径及间距要求()? [单选题]A、6@250B、8@300(正确答案)C、8@250D、6@30022. 墙下条形基础受力钢筋的最小直径及间距要求()? [单选题]A、8@100-200B、10@100-200(正确答案)C、12@100-250D、10@200-25023. 柱下条形基础底部通长钢筋不应少于底部受力钢筋的截面总面积的()? [单选题]A、1/3(正确答案)B、1/4C、1/5D、1/624. 筏板最小配筋率控制值为()? [单选题]A、0.2%B、0.15%,45ft/fyC、0.15%(正确答案)D、0.25%25. 假设400mm基础筏板配筋率0.15%(600),配C12@180(633)还是配C10@130(603)省钢筋? [单选题]A、C10@130B、C12@180C、一样(正确答案)D、说不清楚26. 800mm以上灌注桩配筋率最小可以控制到( )? [单选题]A、0.65%B、0.4%C、0.2%-0.25%(正确答案)D、0.5%27. 摩擦桩、土质较好,桩构造配筋长度不宜小于桩长的()? [单选题]A、1B、1/4C、1/3D、2/3(正确答案)28. 桩进入持力层深度的深度,碎石类土()? [单选题]A、2-3d(正确答案)B、4-5dC、0.5mD、1m29. 单桩承台配筋率一般为0.15%,对于大承台()突破? [单选题]A、不可以B、可以(正确答案)C、D、30. 多桩承台侧边钢筋()? [单选题]A、可以不配(正确答案)B、需要构造配筋C、D、31. 多桩承台底部受力钢筋,若考虑不弯折10 d,钢筋如何选择()? [单选题]A、大直径B、小直径(正确答案)C、不受限制D、说不清楚32. 外挡土墙计算方法建议采用()? [单选题]A、单块板B、一米宽板带(正确答案)C、连系梁D、柱33. 外挡土墙室外活荷载一般取()? [单选题]A、10KN/m2(正确答案)B、20KN/m2C、30KN/m2D、15KN/m234. 外挡土墙体附加钢筋的长度取净跨的()? [单选题]A、1/3B、1/5C、1/4(正确答案)D、1/635. 外挡土墙除受力钢筋外,其余构造钢筋单侧配筋率控制到()? [单选题]A、0.1%B、0.2%(正确答案)C、0.25%D、0.3%36. 框架梁配筋梁弯矩取()的弯矩值? [单选题]A、柱中心B、柱边(正确答案)C、不受限制D、说不清楚37. 框架梁跨中配筋率控制在()为最优? [单选题]A、0.8%-1.5%(正确答案)B、1%-1.7%C、0.6%-1.0%D、0.8%-1%38. 普通楼板最小配筋率按()控制? [单选题]A、0.2%B、0.25%C、0.15%D、min(0.2%,45ft/fy)(正确答案)39. 板温度钢筋配筋率()? [单选题]A、0.15%B、0.1%(正确答案)C、0.25%D、0.18%40. 嵌固端楼板配筋率()? [单选题]A、0.15%B、0.1%C、0.25%(正确答案)D、0.18%41. 人防顶板厚度不小于()mm(含建筑做法)? [单选题]A、150B、200C、250(正确答案)D、22042. 剪力墙结构,暗柱箍筋需要考虑墙体水平筋作用()? [单选题]A、15%B、20%C、25%D、30%(正确答案)43. 剪力墙计算时,()两个方向墙肢的共同作用? [单选题]A、需要考虑(正确答案)B、不能考虑C、不清楚D、不受限制44. 土的浮重度取()? [单选题]A、12KN/m3B、10KN/m3C、11KN/m3(正确答案)D、13KN/m345. 抗浮验算时,覆土自重取()? [单选题]A、18KN/m3B、16KN/m3(正确答案)C、15KN/m3D、20KN/m346. 主楼区域地下一层顶板活荷载一般取()? [单选题]A、5KN/m2(正确答案)B、3.5KN/m2C、3KN/m2D、2.5KN/m247. 次梁架立钢筋当跨度在6-9米时,架立钢筋选择()mm直径钢筋? [单选题]A、8B、10C、12(正确答案)D、1448. 楼板配筋计算时,楼板计算假定为()? [单选题]A、刚性板B、弹性板C、塑性板(正确答案)D、弹性板649. 板类构件配筋率计算公式()? [单选题]A、AS/(1000*厚度)(正确答案)B、AS/厚度C、D/(1000×厚度)D、D/板厚50. 一、二级抗震、跨度大于6m,梁钢筋直径选择20mm,框架梁的非角部架立钢筋选择()? [单选题]A、10B、12C、14(正确答案)D、1651. 在材料选型方面,需要提前与设计沟通的内容()。
结构设计竞赛总结——感悟篇“几个月的参赛准备,我们体会颇多,一直以为参加大赛是个简单的事情,看着那些捧着奖杯的获胜者,想想比赛也不过如此而已,但真正的经历了这个准备的过程才体会出了参赛者所付出的那份艰辛。
记忆里我们曾几次熬夜,我们曾争执不休,我们也曾满身胶水;迷茫过,彷徨过;疑惑过,怨恨过,所有的所有现在似乎都变成了我们的收获,结果已经不重要,因为从中我们已经得到了知识的扩充,培养了动手实践能力,同时更总要的是我们深刻体会到了团队合作的重要性。
我们会继续努力,为祖国的建设事业贡献自己的力量,同时也感谢组委会给我们这此宝贵的机会。
” -----载自《独木天下计算书》“荣获全国第二届结构设计竞赛二等奖的学校有:华中科技大学…”随着主持人公布结果,我们一行五人(熊sir,郭sir和小鑫,阿迪,柏亚-->me)悬着的心终于落了底,从七月初报名到比赛结束,一步一步的艰辛历历在目。
在赛后组委会的晚宴上,和熊sir商量了一下,从我们走过的路看,缺乏经验是我们最大的困难,虽然学校每年也举办一次比赛,但所留下的资料却甚是缺少,为了让后面的同学比赛时不在此方面遭遇同样困难,于是我提出了写这篇总结的想法,得到了熊sir和郭sir的极力支持,这里深表谢意。
回想起自己与此项赛事的渊源,似乎可以做以下描述:06年11月,华中科技大学第二届结构模型设计竞赛开赛,一个能动手实践的好机会产生,带着无限的兴趣,作为补充队员的我观看了上一届学长的模型制作和加载过程,初步了解了此项赛事,虽然只是制作工程中帮了些忙,但已经注定下这项赛事与我的不解之缘;07年11月,校第三届举办,终于有了自己大展拳脚的机会,作为参赛主力的我们一届(考虑到《结构力学》课程的安排校内比赛多面向大三同学),从讨论设计,制作试验历经两个多月的辛苦劳动,我们三个幸运地最后获得了校一等奖,这次比赛让我们全过程地体会了制作模型经历;08年7月到10月末,通过暑假的选拔,我们三个最后代表学校参加全国第二届结构设计竞赛,在老师的指导帮助下,经历了试验,设计,制作等过程,还有不断的尝试和改进,用了近三个月时间设计完成“独木天下”,在大连理工大学拿到了二等奖。
三峡大学第四届结构模型设计竞赛1 命题背景近年来,结构在非常规荷载(如爆炸、撞击等)作用下的连续倒塌(Progressive Collapse )越来越引起研究者和工程技术人员的重视。
结构连续倒塌是指结构发生局部破坏形成初始损伤后,由于内力重分布引起结构的其它部分破坏,进而形成连锁反应,最终导致结构局部或全部倒塌。
国际上影响最大的连续倒塌事件是2001年9月11日美国发生的“911”事件。
本届结构模型设计竞赛以结构连续倒塌为工程背景,希望通过结构模型的设计、制作与冲击荷载试验,了解结构在冲击荷载作用下的动力特性和破坏特点,探讨提高结构抗冲击性能的方法。
2 模型要求图1 模型示意图如图1所示,竞赛模型为多层建筑结构模型,采用纸质材料制作,具体结构形式不限。
模型各层楼面放置铁块施加竖向荷载,水平冲击荷载通过砝码的自由落体运动来施加。
加载装置实物图见图2。
图2 加载装置实物图4层模型 砝码底板 铁块拉索挂钩2.1 几何尺寸要求(1)模型共4层,总高度为800 ± 50 mm,每层平面尺寸须大于200 × 200 mm。
(2)模型第3层楼面高度为600 ± 5 mm,在此高度上施加水平冲击荷载。
选手须自行设计连接方案(仅限于提供的材料),使模型与拉索端部的U形卡可靠连接。
U形卡详见图3。
(a)实物图(b)几何尺寸图3 U形卡详图2.2 安装要求(1)模型通过钢压条固定在底板上,选手须自行设计连接方案(仅限于提供的材料),使模型可靠地固定在底板上。
底板尺寸为400 × 700 × 10 mm(长×宽×厚),共有18 × 13个带螺纹M5螺栓孔,孔距为30 mm,尺寸详见图4a;钢压条与底板采用M5螺栓连接,共提供4根钢压条,尺寸详见图4b。
(a)底板(b)钢压条图4 底板及钢压条尺寸(2)铁块尺寸有二种规格,分别为210 × 50 × 15 mm(长×宽×厚)、210 × 50 × 30 mm,质量分别约为1.23、2.46 kg。
2011年三峡大学第二届结构设计竞赛赛题一、竞赛赛题竞赛赛题:带屋顶水箱的竹质多层房屋结构二、竞赛模型竞赛模型为多层房屋结构模型,采用竹质材料制作,具体结构形式不限。
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,模型的各层楼面系统承受的荷载由附加铁块通过实现,小振动台系统和屋顶水箱由承办方提供,水箱通过热熔胶固定于屋顶,多层结构模型由参赛选手制作,并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上,图1为示意性结构图。
图1 模型示意图三、模型要求2.1几何尺寸要求(1)底板:多层结构模型用胶水固定于模型底板上,底板为33cm×33cm×8mm的竹板,底板用螺栓固定于振动台上。
(2)模型大小:模型总高度应为75cm,允许误差为±10mm。
总高度为模型底板顶面至屋顶(模型顶面)上表面的垂直距离,但不包括屋顶水箱的高度。
模型底面尺寸不得超过22cm×22cm的正方形平面(见图2),即整个模型需放置于该指定平面范围内,模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。
(3)楼层数:模型必须3个楼层,底板视为模型第一层楼板。
(4)楼层高度:每个楼层层高25 cm,允许误差为±5mm。
楼层层高是指该楼层主要横向构件顶部与其相邻的上一楼层主要横向构件顶部之间的最小距离。
第一层层高从底板顶面开始计算。
柱脚加劲肋、隅撑及其他外立面构件不影响计算楼层净高。
图2 模型底板示意图(单位:mm)(5)使用功能要求:楼层各层空间应满足使用功能要求。
在模型内部,楼层之间不能设置任何横向及空间斜向构件(示例如图3),使铁块能顺利放进模型。
图3 构件布置示例(6) 楼层有效承载面积:楼层范围为各承重分区最外围楼层梁构件所包络的平面。
在楼层范围内与楼面构件直接接触的铁块的覆盖面积定义为楼层有效承载面积,每个楼层有效承载面积均不应小于12*18 cm2。
(7)模型顶面应为平面,并满足安全放置水箱的要求。
三峡大学钢结构设计原理考试试卷及参考答案1一、单项选择题(5’)1.焊接组合梁截面高度h是根据多方面因素确定的,下面哪一项不属于主要影响因素?()A、最大高度B、最小高度C、等强高度D、经济高度答案:C2.焊接的优点不包括()。
A、直接连接方便简单B、节省材料C、结构刚度大,提高焊接质量D、最大化体现钢材料性能答案:D3.轴心压杆计算时满足()的要求。
A、强度,刚度B、强度,刚度,整体稳定C、强度,整体稳定,局部稳定D、强度,整体稳定,局部稳定,刚度答案:D4.对关于钢结构的特点叙述错误的是()。
A、建筑钢材的塑形和韧性好B、钢材的耐腐蚀性很差C、钢材具有良好的耐热性和防火性D、钢结构更适合于高层建筑和大跨结构答案:C5.轴心受压构件整体稳定的计算公式的物理意义是()。
A、截面平均应力不超过钢材强度设计值B、截面最大应力不超过钢材强度设计值C、截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值D、构件轴力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值答案:D6.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力,《钢结构设计规范》采用的准则为净截面()。
A、最大应力达到钢材屈服点B、平均应力达到钢材屈服点C、最大应力达到钢材抗拉强度D、平均应力达到钢材抗拉强度答案:B7.下面哪一项不属于钢材的机械性能指标?()A、屈服点B、抗拉强度C、伸长率D、线胀系数答案:D8.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时,焊条应采用()。
A.E55型B.E50型C.E43型D.E60型答案:C9.梁受固定集中荷载作用,当局部承压强度不能满足要求时,采用()是比较合理的措施。
A、加厚翼缘B、在集中荷载作用处设置支承加劲肋C、增加横向加劲肋的数量D、加厚腹板答案:B10.最大弯矩和其他条件均相同的简支梁,当()时整体稳定最差。
A、均匀弯矩作用B、满跨均布荷载作用C、跨中集中荷载作用D、满跨均布荷载与跨中集中荷载共同作用答案:A11.不考虑腹板屈曲后强度,为保证主梁腹板的局部稳定,()。
科创部工作总结科创部工作总结1转眼间半年就过去了,在这半年的时间内,我们结构模型部主要承办了三峡大学第一届结构设计竞赛,从比赛初期的宣传,到最终比赛的进行我们部门的每一名干事都表现的十分积极,组织比赛的那段时间里我们部门的干事为了筹办比赛牺牲了许多和同学外出游玩的机会以及自己宝贵的时间,有的时候为了工作甚至都顾不上吃饭,但是他们都没有丝毫的怨言,工作热情都很高昂,部门每一名干事都或多或少的做了一些令我很感动的事情,在这期间值得表扬的是肖文和邓欢,她们不仅参与筹办了比赛而且还抽出了自己本来不多的课余时间以参赛者的身份报名参加了这次比赛并取得了优胜奖的好成绩。
总的来说三峡大学第一届结构设计竞赛在有限的筹办时间内举办的还很顺利,当然这离不开老师及土建科创社全体成员的辛勤付出,结构模型部全体成员借此机会向大家表示最诚挚的谢意!虽然这次比赛举办的十分顺利,但在筹办比赛过程中也出现了一些问题,在筹办过程中我们部门和其他部门的联系不是十分密切比如说当比赛筹办了一段时间后有的部门甚至还不知道这次比赛,当然主要原因在于我,因为我没有将比赛的相关资料及进程及时上传到群共享中。
在上半年的工作中我们部门除了组织三峡大学第一届结构设计竞赛之外,还参与了许多类似打扫卫生、搬东西以及协助学生会维持迎新晚会秩序的工作。
每次当我打电话给干事分配任务的时候,他们总是毫不犹豫的欣然答应,有时候他们甚至会推掉班内的活动来完成部门工作,记得我院举行迎新晚会的那天下午学生会由于缺少人员向我们科创社借人,当理事长给我打电话说明了情况之后,我迅速通知了我部门的干事,最终不到十分钟我们部门所有人就赶到了大学生活动中心,当时学生会主席见到我的第一句话就是科创社太给力了。
虽然只有短短几个字,但是当时的我很是高兴,不为别的,为我们部门能拥有一群这样的干事而高兴。
上半年除了做事儿之外,我们部门全体成员还在一起聚过三次餐。
一次是中秋节,一次是三峡大学第一届结构设计竞赛举办完成之后,还有一次就是向老师请客的那次。