悬臂支护结构设计计算书..docx

悬臂支护结构设计计算书 作品：悬臂式支护结构设计说明 竞赛要求,我们从模型制作的材料抗压强度，稳定性，和静力加载大小等方面出发，结合节省材料，经济美观，承载力强等特点，采用比赛提供的木材细杆，强力胶，剪刀，美工刀等材料精心设计制作了悬臂式支护结构模型。方案构思结构主要承受来自一侧的土压力作用(1) 要构思是利用下部插入砂层中的排桩来抵抗荷载的作用(2) 原则是：合理设计下部插入砂层的排桩的深度，增大排桩与砂层的接触面积，合理设计结构与砂层接触面位置处的结构来承载一侧土压力的作用，结构上部加载区稳定即可。结构选型整个结构承受来自一侧的土压力的作用，因此选择双排桩支护结构，双排桩相当于一个插入土体的刚架，能够靠基坑以下桩前土的被动土压力和刚架插入土中部分的前桩抗压、后桩抗拔所形成的力偶来共同抵抗倾覆力矩，桩土之间的相互作用不容忽略。在荷载作用下，后排桩向坑内运动，势必受到桩间土的抗力；同时，桩间土也对前排桩产生推力。将桩顶与连梁做成刚性连接，以保证有效地发挥双排桩的支护效果。（1）结构外形 如下图所示，加载一侧结构为一长方形，长286mm，高度190mm，主要由四根柱组成，底部插入深度设计45mm，另一侧由五根柱组成，相对于加载侧的平面成一个角度，下部插入深度设计50mm，整个结构上部由两根横梁固定，结构下部插入土层的柱分别加宽，每根底柱的宽度即为12mm，土层与空气的接触面位置，加以4根横向竹筷以增大承载能力。整个结构形状如下图所示。（2）节点设计结构的节点均是刚节点，增大刚度，连接时用小木片填充密实，再用水平短木条相连使木条在下面顶住节点上部斜梁，在加载处节点贴上薄木片来增大接触面积，从而来增大节点强度，从而在结构受力计算时一些节点模拟成刚节点 3、结构特色这个结构是在我们制作结构对结构进行试验的多次循环反复而后的出来的结构，它凝聚了所有的试验所得的经验。 优点（1）整体上，我们最终选用双排桩支护结构，双排桩具有较大的侧向刚度，可有效地限制围护结构的侧向变形。同时双排桩相当于一个插入土体的刚架，能够靠基坑以下桩前土的被动土压力和刚架插入土中部分的前桩抗压、后桩抗拔所形成的力偶来共同抵抗倾覆力矩，增大结构的抵抗能力。（2）结构外形，我们选择梯形作为主体形状，上窄下宽，后桩倾斜一个较小的角度，使得结构的承受荷载的能力增加。（3）根据结构力学求解器软件建立的模型分析，可得出结构受力最大点，针对这一情况，我们对下部结构做出处理，增重下部结构，是我们结构一大特色。（4）利用三角形稳定的特性采用斜梁，在斜梁相交时，用胶水加固，这大大提高了斜梁的稳定性和强度。（4）结构有效的节约了材料，采用合适的杆加固，经济适用。（5）结构模仿实际工程，采用腰梁，增强抗震性和稳定性。（6）根据结构力学求解器软件建立的模型分析结果，我们加强支座强度。二、结构设计计算该结构为有多余约束的几何不变体系，内力图如下