龙门式起重机制作测试方案
目录
目录 2
1．设计说书 3
11方案构思 3
12结构选型材料 6
13 结构设计求 5
2材料性制作验 6
21 材料力学性指标 6
22 制作验 6
3．计算书 7
31 计算模型整体效果图 7
32 结构计算假定 7
33 弯矩图7
34 结构计算简图8
4 结语 12
5附录 13
1． 设计说明书
龙门式起重机（gantry crane）桥式起重机种变形俗称龙门吊龙门起重机龙门式起重机门式起重机象形说法室外货场料场货散货装卸作业整体结构门形框架承载梁安装两条支脚直接面轨道行走梁两端具外伸悬臂梁龙门式起重机具场利率高作业范围适应面广通性强等特点港口货场广泛
竹条胶水制作龙门式起重机结构部具少长 600mm宽 350mm 立面空间顶部梁中央悬挂质量 10Kg 加载配重求结构工况发生破坏充分利竹片韧性作现代结构讲究结构建筑美学相适应满足结构功时体现建筑美时传递种精神种理念作品设计源泉破传统龙门吊结构型式具极强视觉击震撼体现力美完美结合创新支点撑起未希
11构思
形象结构品质物化外形态表现结构涵性形式语言系统结构留特印象保证模型结构稳定性考虑种技术手段表现结构形象
12结构选型材料
杆件受力均单拉压通弦杆腹杆合理布置适应结构部弯矩剪力分布水方拉压力实现身衡整结构支座产生水推力结构布置灵活应范围非常广
初步选择三方案分桁架结构 刚结构桁架拱结构
桁架结构：杆件受力均单拉压通弦杆腹杆合理布置适应结构部弯矩剪力分布水方拉压力实现身衡整结构支座产生水推力结构布置灵活应范围非常广
刚架结构：门式刚架种传统结构体系门式刚架轻型房屋钢结构具受力简单传力路径明确构件制作快捷梁柱组成层跨刚架承受竖荷载水荷载种结构 水荷载作作悬臂梁整体侧位移层间剪力引起局部侧位移变形较
桁架拱结构：拱析架支座分拉索杆拉索拉杆等三种结构设计方式拱析架结构中拱承受荷级通曲杆抗衡传递支座实现整体受力
设计时仔细考虑传统结构形式材料量出初步方案采竖杆承重杆件承受竖荷载辅截面较斜水支撑承受水荷载 结构采桁架结构撑起整体整结构外观简洁新颖赋予龙门吊生气
整体似实体龙门式起重机结构着赛宗旨创新龙门吊称重结构制脚架作成两部分两部分相互承载杆件力发挥杆件连接三角形三角形稳定连接时保证abc三点条直线防止加载时偏心拉力方薄竹片连接点刚结点超静定模型较稳固面支座杆件间撑杆件连接整体连接优点：
（1） 杆作支撑杆效增加结构抗扭刚度减结构水位移
（2） 外形简洁方
（3）杆件数量明显减少节点加工方便
（4）整体结构较称简单稳定
模型制作材料竹片
竹材规格
900*2*2mm
900*3*2mm
900*3*3mm
900*3*6mm
900*1*6mm
13模型求
模型重力作加载面接触时模型正面投影应图 2 示阴影范围外加载面 600mm*350mm矩形区域该区域构件该矩形区域紧贴加载面间没缝隙矩形区域部拉条等结构构件
2材料性制作验
21 材料力学性指标 查资料结合实际知道
材料参数 竹
竹集成材力学性（参考值）
密度0789gcm3
纹抗拉强度：150MPa
抗压强度65MPa
弹性模量10GPa
22 制作验
次制作尝试出点验：
（1） 模具选择木板测量裁制
（2） 挑选合适竹条观察竹条纹理颜色
（3）胶水讲究胶水必须定流动度便涂抹太稀否难控制粘贴胶合时候工具粘贴面施加定压力样保存粘贴良外表美观胶水时避免胶水揉搓否会胶水发黄变黑影响美观
（4）杆件预应力施加锚固讲究结构更加稳定受外力荷载时变形会
3．计算书
31 计算模型整体效果图
32 结构计算假定
（1）杆件连接节点采取加强措施应该视刚接
（2）结构受横荷载作计算时杆支撑均采空间杆件单元
（3） 计算时荷载均等效作节点集中荷载
33 弯矩图
承重受力弯矩
34 结构计算简图
计算简单现简化模型：
（）荷载分析
位移计算表
单元码 u 水位移 v 竖直位移 转角 u 水位移 v 竖直位移 转角
1 000000000 000000034 000000001 000000001 000000015 000000000
2 000000001 000000015 000000000 000000001 000000010 000000000
3 000000001 000000010 000000000 000000001 000000005 000000000
4 000000001 000000005 000000000 000000002 000000001 000000000
5 000000002 000000001 000000000 000000002 000000000 000000000
6 000000002 000000000 000000000 000000002 000000001 000000000
7 000000002 000000001 000000000 000000002 000000003 000000000
8 000000002 000000003 000000000 000000006 000000000 000000000
9 000000006 000000000 000000000 000000000 000000034 000000001
10 000000000 000000034 000000001 000000001 000000015 000000000
11 000000006 000000000 000000000 000000002 000000000 000000000
12 000000006 000000000 000000000 000000002 000000001 000000000
13 000000006 000000000 000000000 000000002 000000001 000000000
14 000000001 000000010 000000000 000000006 000000000 000000000
15 000000001 000000005 000000000 000000004 000000005 000000000
16 000000004 000000005 000000000 000000002 000000001 000000000
17 000000002 000000001 000000000 000000001 000000001 000000000
18 000000001 000000001 000000000 000000000 000000000 000000000
19 000000002 000000001 000000000 000000001 000000000 000000000
20 000000001 000000000 000000000 000000000 000000000 000000000
（二）力分析
力计算表
单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩
1 120000000 500000000 000000000 120000000 000000000 000000000
2 266000000 500000000 000000000 266000000 000000000 000000000
3 266000000 500000000 000000000 266000000 000000000 000000000
4 266000000 500000000 000000000 266000000 000000000 000000000
5 125500000 500000000 000000000 125500000 000000000 000000000
6 125500000 500000000 000000000 125500000 000000000 000000000
7 400000000 500000000 000000000 400000000 000000000 000000000
8 565685425 500000000 000000000 565685425 000000000 000000000
9 247386337 500000000 000000000 247386337 000000000 000000000
10 120000000 500000000 000000000 120000000 000000000 000000000
11 000000000 500000000 000000000 000000000 000000000 000000000
12 191183812 500000000 000000000 191183812 000000000 000000000
13 314167550 500000000 000000000 314167550 000000000 000000000
14 000000000 500000000 000000000 000000000 000000000 000000000
15 000000000 500000000 000000000 000000000 000000000 000000000
16 000000000 500000000 000000000 000000000 000000000 000000000
17 281000000 500000000 000000000 281000000 000000000 000000000
18 281000000 500000000 000000000 281000000 000000000 000000000
19 171000000 500000000 000000000 171000000 000000000 000000000
20 171000000 500000000 000000000 171000000 000000000 000000000
（三）弯矩分析图
(四) 剪力分析图
(五） 轴力分析图
4 结语
感谢举办方参赛机会次结构设计充分展示发展空间发挥爱特长社会实践中根爱特长充分展示性发展支持鼓励逐渐形成特色激发创新意识困难中常会遇什做求会质疑反思求问题方位角度思考激发蕴藏身潜创造性 结构设计中实践力发展结构设计中动手操作分析设计面陌生事物胆创新克服困难实现目标程中实现手脑结合体力劳动脑力劳动相结合体力智力协调发展基础实现实践力更进步发展 次艰难坎坷结构设计剂强心针调整情绪磨练意志品格提高承受力调力根消心理干扰相互磨擦通结构设计学校里学掌握定理知识结合实践问题断创新困难重提高锻炼意志
5附录
附录：
方案程序源码（结构力学求解器）
变量定义h250a400l150
结点100
结点210004a40
结点310002a20
结点45000
结点5500+a20
结点630004+a40
结点710000
结点生成162210
l 结点生成156610
l 结点生成163310
h 结点生成155510
h 单元12111111
单元23111111
单元34111111
单元45111111
单元56111111
单元67111111
单元18110110
单元89110110
单元910110110
单元1011110110
单元117110110
单元28110110
单元611110110
单元38110110
单元511110110
单元39110110
元510110110
单元49110110
单元410110110
结点支承72000
结点支承1100
变量定义E9000A15*10A25*20A35*30
单元材料性质16E*A3*3E*33750001
单元材料性质711E*A3*2E*22500001
单元材料性质1417E*A2E*333333001
单元材料性质1213E*A1E*41666001
单元材料性质1819E*A1E*41666001
尺寸线1505096505015082331000mm10001508233
尺寸线1505013505500a24146823a10002+a24146823
尺寸线1505096505114037900h111403790l
尺寸线150509650511403790lh211403790
h 结点荷载915090 结点荷载1015090
文2203655528P21012
文7203655528P21012
注：方案优方案程序该程序稍作改动 提该改程序
附录二：
方案二程序源码（结构力学求解器）
优解 变量定义h250a400l160
结点100
结点210002a20
结点35000
结点4500+a20
结点510000
结点610004a4l
结点支承52000
结点支承1100
变量定义E9000A13
结点生成162410h
结点730004+a4l
单元12111111
单元23111111
单元34111111
单元45111111
单元16110110
单元68110110
单元89110110
单元910110110
单元107110110
单元75110110
龙门式起重机制作测试方案
作品名称 霹 雳
参赛学校 黑龙江职业学院
参赛队员
专业名称 建筑工程技术
指导教师
黑龙江省学生结构创新设计竞赛组委会
二○六年
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
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龙门式起重机制作测试方案
目录
目录 2
1．设计说书 3
11方案构思 3
12结构选型材料 6
13 结构设计求 5
2材料性制作验 6
21 材料力学性指标 6
22 制作验 6
3．计算书 7
31 计算模型整体效果图 7
32 结构计算假定 7
33 弯矩图7
34 结构计算简图8
4 结语 12
5附录 13
1． 设计说明书
龙门式起重机（gantry crane）桥式起重机种变形俗称龙门吊龙门起重机龙门式起重机门式起重机象形说法室外货场料场货散货装卸作业整体结构门形框架承载梁安装两条支脚直接面轨道行走梁两端具外伸悬臂梁龙门式起重机具场利率高作业范围适应面广通性强等特点港口货场广泛
竹条胶水制作龙门式起重机结构部具少长 600mm宽 350mm 立面空间顶部梁中央悬挂质量 10Kg 加载配重求结构工况发生破坏充分利竹片韧性作现代结构讲究结构建筑美学相适应满足结构功时体现建筑美时传递种精神种理念作品设计源泉破传统龙门吊结构型式具极强视觉击震撼体现力美完美结合创新支点撑起未希
11构思
形象结构品质物化外形态表现结构涵性形式语言系统结构留特印象保证模型结构稳定性考虑种技术手段表现结构形象
12结构选型材料
杆件受力均单拉压通弦杆腹杆合理布置适应结构部弯矩剪力分布水方拉压力实现身衡整结构支座产生水推力结构布置灵活应范围非常广
初步选择三方案分桁架结构 刚结构桁架拱结构
桁架结构：杆件受力均单拉压通弦杆腹杆合理布置适应结构部弯矩剪力分布水方拉压力实现身衡整结构支座产生水推力结构布置灵活应范围非常广
刚架结构：门式刚架种传统结构体系门式刚架轻型房屋钢结构具受力简单传力路径明确构件制作快捷梁柱组成层跨刚架承受竖荷载水荷载种结构 水荷载作作悬臂梁整体侧位移层间剪力引起局部侧位移变形较
桁架拱结构：拱析架支座分拉索杆拉索拉杆等三种结构设计方式拱析架结构中拱承受荷级通曲杆抗衡传递支座实现整体受力
设计时仔细考虑传统结构形式材料量出初步方案采竖杆承重杆件承受竖荷载辅截面较斜水支撑承受水荷载 结构采桁架结构撑起整体整结构外观简洁新颖赋予龙门吊生气
整体似实体龙门式起重机结构着赛宗旨创新龙门吊称重结构制脚架作成两部分两部分相互承载杆件力发挥杆件连接三角形三角形稳定连接时保证abc三点条直线防止加载时偏心拉力方薄竹片连接点刚结点超静定模型较稳固面支座杆件间撑杆件连接整体连接优点：
（1） 杆作支撑杆效增加结构抗扭刚度减结构水位移
（2） 外形简洁方
（3）杆件数量明显减少节点加工方便
（4）整体结构较称简单稳定
模型制作材料竹片
竹材规格
900*2*2mm
900*3*2mm
900*3*3mm
900*3*6mm
900*1*6mm
13模型求
模型重力作加载面接触时模型正面投影应图 2 示阴影范围外加载面 600mm*350mm矩形区域该区域构件该矩形区域紧贴加载面间没缝隙矩形区域部拉条等结构构件
2材料性制作验
21 材料力学性指标 查资料结合实际知道
材料参数 竹
竹集成材力学性（参考值）
密度0789gcm3
纹抗拉强度：150MPa
抗压强度65MPa
弹性模量10GPa
22 制作验
次制作尝试出点验：
（1） 模具选择木板测量裁制
（2） 挑选合适竹条观察竹条纹理颜色
（3）胶水讲究胶水必须定流动度便涂抹太稀否难控制粘贴胶合时候工具粘贴面施加定压力样保存粘贴良外表美观胶水时避免胶水揉搓否会胶水发黄变黑影响美观
（4）杆件预应力施加锚固讲究结构更加稳定受外力荷载时变形会
3．计算书
31 计算模型整体效果图
32 结构计算假定
（1）杆件连接节点采取加强措施应该视刚接
（2）结构受横荷载作计算时杆支撑均采空间杆件单元
（3） 计算时荷载均等效作节点集中荷载
33 弯矩图
承重受力弯矩
34 结构计算简图
计算简单现简化模型：
（）荷载分析
位移计算表
单元码 u 水位移 v 竖直位移 转角 u 水位移 v 竖直位移 转角
1 000000000 000000034 000000001 000000001 000000015 000000000
2 000000001 000000015 000000000 000000001 000000010 000000000
3 000000001 000000010 000000000 000000001 000000005 000000000
4 000000001 000000005 000000000 000000002 000000001 000000000
5 000000002 000000001 000000000 000000002 000000000 000000000
6 000000002 000000000 000000000 000000002 000000001 000000000
7 000000002 000000001 000000000 000000002 000000003 000000000
8 000000002 000000003 000000000 000000006 000000000 000000000
9 000000006 000000000 000000000 000000000 000000034 000000001
10 000000000 000000034 000000001 000000001 000000015 000000000
11 000000006 000000000 000000000 000000002 000000000 000000000
12 000000006 000000000 000000000 000000002 000000001 000000000
13 000000006 000000000 000000000 000000002 000000001 000000000
14 000000001 000000010 000000000 000000006 000000000 000000000
15 000000001 000000005 000000000 000000004 000000005 000000000
16 000000004 000000005 000000000 000000002 000000001 000000000
17 000000002 000000001 000000000 000000001 000000001 000000000
18 000000001 000000001 000000000 000000000 000000000 000000000
19 000000002 000000001 000000000 000000001 000000000 000000000
20 000000001 000000000 000000000 000000000 000000000 000000000
（二）力分析
力计算表
单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩
1 120000000 500000000 000000000 120000000 000000000 000000000
2 266000000 500000000 000000000 266000000 000000000 000000000
3 266000000 500000000 000000000 266000000 000000000 000000000
4 266000000 500000000 000000000 266000000 000000000 000000000
5 125500000 500000000 000000000 125500000 000000000 000000000
6 125500000 500000000 000000000 125500000 000000000 000000000
7 400000000 500000000 000000000 400000000 000000000 000000000
8 565685425 500000000 000000000 565685425 000000000 000000000
9 247386337 500000000 000000000 247386337 000000000 000000000
10 120000000 500000000 000000000 120000000 000000000 000000000
11 000000000 500000000 000000000 000000000 000000000 000000000
12 191183812 500000000 000000000 191183812 000000000 000000000
13 314167550 500000000 000000000 314167550 000000000 000000000
14 000000000 500000000 000000000 000000000 000000000 000000000
15 000000000 500000000 000000000 000000000 000000000 000000000
16 000000000 500000000 000000000 000000000 000000000 000000000
17 281000000 500000000 000000000 281000000 000000000 000000000
18 281000000 500000000 000000000 281000000 000000000 000000000
19 171000000 500000000 000000000 171000000 000000000 000000000
20 171000000 500000000 000000000 171000000 000000000 000000000
（三）弯矩分析图
(四) 剪力分析图
(五） 轴力分析图
4 结语
感谢举办方参赛机会次结构设计充分展示发展空间发挥爱特长社会实践中根爱特长充分展示性发展支持鼓励逐渐形成特色激发创新意识困难中常会遇什做求会质疑反思求问题方位角度思考激发蕴藏身潜创造性 结构设计中实践力发展结构设计中动手操作分析设计面陌生事物胆创新克服困难实现目标程中实现手脑结合体力劳动脑力劳动相结合体力智力协调发展基础实现实践力更进步发展 次艰难坎坷结构设计剂强心针调整情绪磨练意志品格提高承受力调力根消心理干扰相互磨擦通结构设计学校里学掌握定理知识结合实践问题断创新困难重提高锻炼意志
5附录
附录：
方案程序源码（结构力学求解器）
变量定义h250a400l150
结点100
结点210004a40
结点310002a20
结点45000
结点5500+a20
结点630004+a40
结点710000
结点生成162210
l 结点生成156610
l 结点生成163310
h 结点生成155510
h 单元12111111
单元23111111
单元34111111
单元45111111
单元56111111
单元67111111
单元18110110
单元89110110
单元910110110
单元1011110110
单元117110110
单元28110110
单元611110110
单元38110110
单元511110110
单元39110110
元510110110
单元49110110
单元410110110
结点支承72000
结点支承1100
变量定义E9000A15*10A25*20A35*30
单元材料性质16E*A3*3E*33750001
单元材料性质711E*A3*2E*22500001
单元材料性质1417E*A2E*333333001
单元材料性质1213E*A1E*41666001
单元材料性质1819E*A1E*41666001
尺寸线1505096505015082331000mm10001508233
尺寸线1505013505500a24146823a10002+a24146823
尺寸线1505096505114037900h111403790l
尺寸线150509650511403790lh211403790
h 结点荷载915090 结点荷载1015090
文2203655528P21012
文7203655528P21012
注：方案优方案程序该程序稍作改动 提该改程序
附录二：
方案二程序源码（结构力学求解器）
优解 变量定义h250a400l160
结点100
结点210002a20
结点35000
结点4500+a20
结点510000
结点610004a4l
结点支承52000
结点支承1100
变量定义E9000A13
结点生成162410h
结点730004+a4l
单元12111111
单元23111111
单元34111111
单元45111111
单元16110110
单元68110110
单元89110110
单元910110110
单元107110110
单元75110110
龙门式起重机制作测试方案
作品名称 霹 雳
参赛学校 黑龙江职业学院
参赛队员
专业名称 建筑工程技术
指导教师
黑龙江省学生结构创新设计竞赛组委会
二○六年
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