本帖最后由 abingge1992 于 2013-9-2 13:18 编辑 首先感谢各位大侠赏脸，打开新人贴！背景：小弟学生一枚，对于结构计算和设计没有什么经验。最近有一个同济的结构赛的题目，现在我不知道怎么进行前期的结构设计、计算，想请教各位大神。结构赛题目的大意（下附原题）：用230克的白卡纸设计一个三层结构（地基埋入黄砂中），顶部施加150N荷载，如果结构不倒，再顶部施加加水平荷载30N，如果还不倒，在顶部再加水平冲击荷载20N，如果仍然不倒，顶部位移小者为优。
首先感谢各位大侠赏脸，打开新人贴！
背景：
小弟学生一枚，对于结构计算和设计没有什么经验。
最近有一个同济的结构赛的题目，现在我不知道怎么进行前期的结构设计、计算，想请教各位大
神。
结构赛题目的大意（下附原题） ：
用230克的白卡纸设计一个三层结构（地基埋入黄砂中），顶部施加150N荷载，如果结构不倒，再顶部施加加水平荷载30N，如果还不倒，在顶部再加水平冲击荷载20N，如果仍然不倒，顶部位移小者为优。
制作模型前要提交计算书，计算的结果和实际的结果更接近者为优。
我的设想：
1、确定结构形式为：剪力墙结构，有利于对抗水平荷载。
2、确定截面形式为：截面采用箱型空心梁（正放形），有利于手工制作。
3、纸结构的参数：抗弯刚度EI等……这个要查好资料慢慢算，感觉很麻烦的样子，不像钢材可以直接查出来。
4、手算：简化为平面超静定桁架，利用结构力学和材料力学知识计算顶部水平位移。
5、电算：用SAP2000或者pkpm？
或者不用任何计算，直接买回来，试验几次就知道了。。。
我的问题：如果是您遇到这样的问题，怎么写计算书？
具体包括：
1、选择结构形式的依据？
2、如何确定纸的材料参数，如抗弯刚度？
3、手算的时候可以直接简化成平面结构吗？
4 、纸结构用软件可以计算吗（刚学习了2天）？
结构赛题目的原题：
1. 竞赛题目
地基基础是建筑结构的重要组成部分，地基的不均匀沉降将导致上部结构开裂、破坏；地基的破坏将导致结构的整体破坏、倒塌。
本赛题是制作一栋带基础的三层建筑结构模型，结构形式任选。在模型上施加竖向荷载和水平荷载，模拟建筑结构实际承受的永久荷载、使用活荷载、风载和地震作用。
1.1 材料及制作工具
（1）主体材料：230克白卡纸、白胶；
（2）制作工具：美工刀、铅笔、直尺、图板、电吹风、水等。
【注】允许参赛者自带工具和模具，但须事先上报组委会。
3.2 尺度要求
模型结构的支承点（露出黄砂面部分）应分布在外径为450mm的范围内，参见附图，每层结构应有楼面板，每层内部应能够放置150×150mm，高120mm的柱体（该柱体不能露出每层建筑外边缘），地面以上结构的总高度为500±5mm，地面以下部分高度小于120mm，结构顶部中央应有不小于200×200mm的加载面，并且有屋面板。
3.3 加载台座
加载台座为一外径为710mm，内径为650mm，深度为160mm的圆形容器，容器内盛有155mm厚的黄砂（干砂）。模型在加载台座平面内居中，模型基础将被埋置在黄砂内（模型安装由参赛队员完成），整个模型露出砂面高度为500±5mm。
加载台侧面有水平力加载装置，由砝码通过拉索和滑轮在模型顶部对模型施加水平荷载。
3.4 加载试验
加载分竖向静力加载、水平向静力加载和水平向冲击加载三部分。先进行竖向静力加载，然后进行水平向静力加载，最后进行水平向冲击加载。
加载开始前，参赛队代表作2分钟模型陈述，
（1）竖向静力加载
将模型居中放置在加载平台上，在柱脚距砂面10mm处用水笔标记沉降控制线，通过加载圆盘加载，最大竖向荷载为150N，分三级加载，每级荷载增量为50N。
加载完成后由裁判检查模型，任何构件的撕裂、断裂、脱胶，结构垮塌、沉降超过10mm都将被判定结构破坏。
（2）水平向静力加载
在竖向静力加载中模型未垮塌，则该模型可进行水平向静力加载。
保持竖向150N静力荷载不变，通过拉索和滑轮施加水平拉力30N，记录结构顶点水平向位移（包括模型倾斜引起的位移）。
加载完成后由裁判检查模型，在水平向加载时出项的任何构件的撕裂、断裂、脱胶（撕裂、断裂、脱胶是指与竖向静力加载时相比增加的部分），结构垮塌、顶点位移超过5mm都将被判定结构破坏。
（3）水平向冲击加载
在水平向静力加载中模型未垮塌，则该模型可进行水平向冲击加载。
保留竖向静力加载150N和水平向静力荷载30N，将20N砝码提至30N砝码面上方约300mm处，突然释放20N砝码，以自由落体方式冲击30N砝码，实现对模型的水平向冲击加载试验。
只有结构整体垮塌才被判定水平向冲击加载失败。
加载结束后，评委代表作2分钟模型点评。
2. 评分规则
本次比赛总分100分，参赛模型得分高者取胜。模型制作完毕后，由工作人员对模型进行型式审查，内容如下：
(a) 模型材料是否完全由组委会提供，如发现任何参赛队自带材料，该队将被取消参赛资格；
(b) 模型尺寸是否符合要求，如不符合要求，该模型将被取消参赛资格。
型式审查通过的模型，工作人员将按模型重量从低到高以次编号，但不做其他任何记号。
模型重量是指包括基础的整个模型的重量。
2.1 设计制作分（30分）
（1）结构体系（5分）
根据模型结构体系的创新性、合理性，以及实际模型与设计模型是否一致来评分。
（2）计算书（15分）
根据参赛队提交的计算书的格式是否规范、内容是否完整、模型图绘制是否正确、计算是否正确、计算结果是否合理进行评分。
（3）模型制作（10分）
根据模型外观和构件、节点剪裁制作工艺评分。
本项分数由评委在模型加载试验前评毕。
2.2 模型表现分（70分）
（1）竖向静力加载表现（20分）
计算方法为：
（2）水平向加载表现（30分）
计算方法为：
（3）水平向冲击加载（20分）
计算方法为：
【注1】 最轻模型重指通过组委会要求的竖向静力加载、水平向静力加载和水平向冲击加载的最轻模型的重量。
【注2】 最小位移指通过水平向冲击加载试验的模型在30N静力荷载和20N冲击荷载作用下的总水平向位移最小值。
【注3】 在竖向静力加载时被判定破坏的模型，只要不发生垮塌，仍然可进行水平向静力加载试验；在竖向静力加载和水平向静力加载时被判定破坏的模型，只要不发生垮塌，仍然可进行水平向冲击加载试验，并按水平向冲击加载试验计分规则计分。
按照总分的高低评出名次，当场宣布。
加载台：
A-A
图2 圆形容器（地基）
【注】：图中加载砝码W1、W2、W3为50N、φ400×75mm、中密度模板；A为30×30mm角钢，长250mm，粘在W1上，用于对模型施加水平荷载，并作为激光位移计测点。
