西南科技大学第十五届结构设计竞赛
（建工组）
渡槽支承系统结构模型设计及制作
方案设计说明书
作品名称 驻华而立 参赛编号 001 参赛队员 张三 李四 王五 提交类型 终稿
二○一八年四月
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摘要
我国是一个水资源短缺的国家，且水资源时空分布不均匀。总体来看，时间上，夏秋多、冬春少；空间上，南方多、北方少。在这种情况下，我国利用空间渡槽支承系统结构架起了输水管道，将南方相对充沛的水资源运往北方，这是我国解决水资源匮乏问题的方法之一。
本次结构设计竞赛制作的模型结构就是渡槽支承系统结构，此模型结构要求输水管应经过相隔一米的A、B两个灌溉点，其余结构自定义。基于本赛题要求，我们合理设计了强度大、挠度小、同时兼顾稳定性的结构体系。总体方案采用桥梁大跨度与普通跨度结合的设计，梁体设计在大跨处采用张弦设计。普通跨度处采用张拉式多跨支撑及连续格构柱支撑的方案，桥墩设计采用格构柱及“V”型门架设计，“V”型门架与承台板用螺钉连接，为拉紧拉条提供支点，中部格构柱用于支撑输水管。最后一段桥梁采用三个格构柱连续支撑的设计方式，可灵活应变输水管长度不均，最后一段自然弯曲角度大等问题。模型整体均利用竹皮良好的抗拉性能，如此设计可以保证在较小质量的状态下保证结构的强度、刚度和稳定性。在概念设计后经多次有限元分析计算、实体模型的试验和构件的不断优化，确定了具有较佳荷重比的模型。
本计算书主要从结构方案、结构建模及受荷分析、节点构造、模型制作4个部分进行阐述。通过有限元分析程序Midas civil对模型进行了静力分析，结果表明所用结构体系具有较强的承载力和良好的稳定性能，在满足大跨度要求下成功抵御竞赛给定的静载作用。
关键词：渡槽支承系统 静力分析 Midas civil分析
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目 录
摘要................................................................................................................................ 1 第一章 设计说明........................................................................................................ 1
1.1 作品简介......................................................................................................... 1 1.2 设计思路......................................................................................................... 2 1.3 结构选型......................................................................................................... 4 第二章 节点构造.......................................................................................................... 7
2.1 杆件拼接连接................................................................................................. 7 2.2 背索与柱节点的连接..................................................................................... 7 2.3 桥面拉索与背索的连接................................................................................. 8 2.4 柱脚节点以及固定......................................................................................... 8 2.5 背索固定......................................................................................................... 9 2.6 材料截面选择................................................................................................. 9 第三章 总结与感悟.................................................................................................. 13
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