内蒙古科技大学生结构设计竞赛赛题

内蒙古科技大学生结构设计竞赛赛题
内蒙古科技大学生结构设计竞赛赛题

内蒙古科技大学生第三届结构设计竞赛赛题:

带屋顶水箱的竹质多层房屋结构

一、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给出了一示意性结构图。

图1 模型示意图

二、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100cm,允许误差为±5mm。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,即整个模型需放置于该正方形平面范围内,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:模型必须至少具有4个楼层,底板视为模型第一层楼板。除第一层以外,每层楼面范围须通过设置于边缘的梁予以明确定义。

(4) 楼层净高:每个楼层净高应不小于22cm。楼层净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底部之间的最小距离。若底板上设置有地梁,则第一层净高需自地梁顶部开始计算;若无地梁则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。

(5) 使用功能要求:楼层应具有足够的承载刚度,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。模型底层所有方向的外立面底部正中允许各设置一个12cm×12cm(高×宽)的门洞。

(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,不包括模型内部核心筒区域。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,模型的总有效承载面积应在600cm2至720cm2的范围之内,且每个楼层的有效承载面积不得小于25 cm2。模型顶面为平面,应满足安全放置水箱的要求。

图2 模型立面示意图(单位:mm) 图3 模型底板示意图(单位:mm)

2.2模型及附加铁块安装要求

(1)利用热熔胶将附加铁块固定在模型除底层以外的各个楼层的楼面结构上,可在楼层上设置固定铁块辅助装置,但辅助装置和铁块不能超出楼层范围且不能直接跟柱接触,若辅助装置或铁块与柱子接触,则该层净高以接触点的高度位置开始计算。

(2) 提供大、小两种规格铁块。大铁块长、宽、高约分别为12cm、6cm与3.2cm,重量为1800g。小铁块的长、宽、高约分别为6.0cm、4.5cm与3.2cm,重量为675g。由于加载设备限制,模型中附加铁块总重量不得超过30kg。

(3) 模型顶面上应放置水箱,且水箱内应至少注入10cm高的水。水箱尺寸的长、宽、高为15.5cm×15.5cm×25.7cm,容量为4L。模型顶面不能放置铁块。

(4)模型试验仅在单一水平向施加地震作用,模型的抗侧体系应在计算书中阐述清楚。试验时模型放置方向按照安装底板标识(A或B,如图3中所示)通过抽签挑边确定。

三加载设备介绍

结构模型采用WS-Z30小型精密振动台系统进行模拟水平地震作用的加载,考察模型承载力。振动台系统的主要组成部分及相关参数信息如下(详情可参见竞赛材料及设备介绍附件2):

图4 水平振动台和激振器图5 功率放大器

水平振动台:型号:WS-Z30-50

指标:水平台尺寸:506×380×22mm,荷载:30kg,重量:11.5kg,材料:铝合金L Y12。

功能:承载实验模型。

激振器:型号:JZ-50

指标:工作频率:0.5~3000Hz,最大位移:±8mm,激振力:500N,重量:28kg

功能:使水平台振动。

功率放大器:型号:GF-500W

指标:失真度:<1%,噪声:< 10mV,输出阻抗:0.5Ω,工作频率:DC~10000Hz,

输出电流:25A,输出电压:25V,功率:500V A,供电电压:220V AC,尺寸:44x48x18cm,

重量:18g

功能:为激振器提供输出功率

关于该振动台系统的其它组成部分(控制传感器、振动台控制仪、电荷放大器等)的介绍详见附件2。

四、加载与测量

4.1 输入地震波

本次竞赛采用振动台单方向加载,通过输入实测地震动数据模拟实际地震作用。振动台输入的地震波取自2008汶川地震中什邡八角站记录的NS方向加速度时程数据,原始记录数据点时间间隔 t为0.005s,即数据采样频率f为200Hz,全部波形时长为205s,峰值加速度581gal。截取原始记录中第10s~42s区间内的数据,并通过等比例调整使峰值加速度放大为1000gal,作为本次竞赛加载所用的基准输入波,如图6所示,其数据文件如附件3所示。

图6 竞赛加载所用的基准输入波(32s)

4.2 荷载施加方式

竞赛加载共分三级进行。在三级加载中,通过控制加载设备输入电压和地震波数据采样频率获得具有不同输出峰值加速度和不同卓越频率的地震波,以全面检验模型对于不同强度和频谱成分地震波作用下的承载能力。加载时功率放大器的增益(Gala)旋钮统一调至90度标识,此时三级加载的设备输入电压和数据采样频率控制值如下表所示:

上的竹模型附加了24块小铁块,台面位移未超限。实际输出的台面加速度峰值会因模型结构型式、附加铁块重量及布置方式的不同而存在一定差异。

4.3 台面振动加速度峰值的测量

在对每个模型的每一级加载过程中,都通过传感器对台面振动加速度进行实测。本次竞赛采用的加

载设备所允许的台面最大位移为±8mm,若一些模型在加载过程中,振动台台面位移超限,致使台面与限位装置撞击,产生高频加速度分量,将会对结果产生影响。因此实测的台面振动加速度将经过滤波处理后输出,设定加载设备的滤波限值为低通20Hz。加载过程中,将实时显示该级加载下台面振动加速度的峰值I,用于最终模型效率比的计算(参见第七项:评分标准)。

注:如因台面位移超限而引起的结构不良反应符合4.4所列情况,均判加载失败。

4.4 模型失效评判准则

在进行加载时,出现下列任一情形则判定为模型失效,不能继续加载。同时,将上一个加载级别视为该模型实际所能通过的最高加载级别,并作为模型效率比计算的依据(参见第七项:评分标准)。

(1) 第一级加载时:模型中的任一构件出现破坏;

(2) 第二级加载时:模型的主要构件——梁和柱中任一构件出现破坏;

(3) 第三级加载时:模型整体或任一楼层发生坍塌或任一柱脚脱离底板;

(4) 每一级加载过程中有铁块脱落或水箱飞出。

上述失效准则中的“构件破坏”定义为构件出现明显开裂、断开或者节点脱开。

五、模型材料

竞赛期间,承办方为各队提供如下材料及工具用于模型制作。 (1) 竹材:用于制作结构构件。有如下两种规格:

竹材规格 款式 1250×430×0.50mm 本色侧压双层复压竹皮 1250×430×0.35mm 本色侧压双层复压竹皮 1250×430×0.20mm 本色侧压单层复压竹皮

竹材力学性能参考值:弹性模量1.0×104MPa ,抗拉强度60MPa 。 (2) 502胶水:用于模型结构构件之间的连接及水箱与模型的固定。

(3) 热熔胶:用于铁块与模型的固定。

(4) 模型底板:底板厚度约8mm ,长与宽分别为33cm 和33cm 。底板上除预设孔洞外,不得另行钻孔。 (5) 制作工具:美工刀、钢尺、砂纸、锉刀、改锥、小型锯子。

另外,承办方还提供公用的砂轮机等。

六、模型现场安装、加载及测试步骤

6.1赛前准备

(1) 模型称重:将制作好的模型(不含底板、铁块和水箱)称重(精度0.1g ); (2) 将模型安装在底板上,并将铁块固定在模型上,然后:

① 核查每层铁块的数目及覆盖面积是否与所提交方案吻合,计算每层承受的附加铁块质量W i ;统计水箱中的注水质量(W W );

② 进行高度测量,测出每一层所放置铁块的最底面至模型底板的垂直高度h i ;测出模型实际总高度H ;以上高度计量单位均为cm ;

③ 根据式(1)计算模型等效负载重量W e :

=()100

+∑i e i

w h H

W W W H (1) (3) 得到入场指令后,迅速将模型及底板运进场内,安装在振动台上,紧固螺栓,固定水箱,准备进行加载。赛场内安装时间不得超过10分钟。

(4) 以上过程由各队自行完成,赛会人员负责监督、标定测量仪器和记录。如在此过程中出现模型损坏,则视为丧失比赛资格。

6.2加载及测试步骤

(1) 参赛队代表进行2分钟陈述,之后评委提问2分钟。

(2) 依次进行三级加载,每级加载完成后依据4.4的失效评判准则评价模型是否失效。

七、评分标准

7.1总分构成

结构评分按总分100分计算,其中包括:

(1) 计算书及设计图 10% (共10分) (2) 结构选型与制作质量 10% (共10分) (3) 现场表现 5% (共 5 分) (4) 加载表现评分75% (共75分)

7.2评分细则

A. 计算书及设计图

(1) 计算内容的完整性 (共6分) (2) 图文表达的清晰性、规范性 (共4分)

注:计算书要求包含:结构选型、结构建模及主要计算参数、受荷分析、节点构造、模型加工图(含材料表)、铁块分布详图、水箱注水重量。 B. 结构选型与制作质量

(1) 结构合理性与创新性 (共6分) (2) 模型制作美观性 (共4分) C. 现场表现

(1) 现场陈述 (共3分) (2) 现场答辩 (共2分) D. 加载表现评分

本次比赛各组模型在加载环节的表现将根据其效率比E i 的计算结果进行评分。效率比E i 的计算如式(2)所示:

i =

100?e

M

I W E M (2)

其中各项指标的意义与计算如下:

W e 为所有各层铁块的总重量(W i )和水箱注水重量(W W ),并考虑高度的加权系数后计算得到的等效负载重量,如式(1)所示;

M M 为模型(不含底板和螺栓)质量。

I 为该级加载完成后通过振动台加速度传感器实测的台面振动加速度峰值。

设E max 为所有模型中的最高效率比,各模型根据其效率比结果获得的加载表现分K 的计算公式如式(3):

i

max

K=

75E E ? (3) 以上A-D 各项得分相加,分数最高者优胜。

全国大学生结构设计竞赛赛题

第六届全国大学生结构设计竞赛赛题 1.命题背景 吊脚楼是我国传统山地民居中的典型形式。这种建筑依山就势,因地制宜,在今天仍然具有极强的适应性和顽强的生命力。这些建筑既是我中华民族久远历史文化传承的象征,也是我们的先辈们巧夺天工的聪明智慧和经验技能的充分体现。 重庆地区位于三峡库区,旧式民居中吊脚楼建筑比比皆是。近年来的工程实践和科学研究表明,这类建筑易于遭受到地震、大雨诱发泥石流、滑坡等地质灾害而发生破坏。自然灾害是这种建筑的天敌。 相对于地震、火灾等灾害而言,重庆地区由于地形地貌特征的影响,出现泥石流、滑坡等地质灾害的频率更大。因此,如何提高吊脚楼建筑抵抗这些地质灾害的能力,是工程师们应该想方设法去解决的问题。本次结构设计竞赛以吊脚楼建筑抵抗泥石流、滑坡等地质灾害为题目,具有重要的现实意义和工程针对性。 2.赛题概述 本次竞赛的题目考虑到可操作性,以质量球模拟泥石流或山体滑坡,撞击一个四层的吊脚楼框架结构模型的一层楼面,如图2.1所示。四层吊脚楼框架结构模型由参赛各队在规定的时间内现场完成。模型各层楼面系统承受的竖向荷载由附加配重钢板实现。主办方提供器材将模型与加载装置连接固定(加载台座倾角均为o 30θ=),并提供统一的测量工具对模型的性能进行测试。 图2.1.第六届全国大学生结构设计竞赛赛题简图 配重1M 配重2M 配重2M 后固定板 前撞击板 螺杆 钢底座 钢架A 钢架B 不锈钢半圆滑槽 模型部分(含部分加载装置) 加载台座 θ θ 加速度传感器 螺杆 硬橡胶

3.模型要求 图3.1.模型要求示意图 图 3.1模型设计参数取值表 q o 30 0L 20cm > —— H 1cm 99± L < 24cm —— q 配重1M 配重2M 配重2M 前撞击板 后固定板 底板 模型平面尺寸要求示意图 要求平整,且与前撞击板端头有效接触面积不小于22cm 要求平整,且与后固定板端头有效接触面积不小于22cm 底板示意图 允许固定区域 硬橡胶

第十届全国大学生结构设计竞赛赛题

第十届全国大学生结构设计竞赛赛题 大跨度屋盖结构 随着国民经济的高速发展和综合国力的提高,我国大跨度结构的技术水平也得到了长足的进步,正在赶超国际先进水平。改革开放以来,大跨度结构的社会 需求和工程应用逐年增加,在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、铁路旅客站及各类工业厂房等建筑中得到了广泛的应用。借北京成功举办2008奥运会、申办2022冬奥会等国家重大活动的契机,我国已经或即将建成一大 批高标准、高规格的体育场馆、会议展览馆、机场航站楼等社会公共建筑,这给我国大跨度结构的进一步发展带来了良好的契机,同时也对我国大跨度结构技术水平提出了更高的要求。 2总体模型 总体模型由承台板、支承结构、屋盖三部分组成(图-1) 加载区域 图-1模型三维透视示意简图 2.1承台板 承台板采用优质竹集成板材,标准尺寸1200mm>800mm,厚度16mm,柱 底平面轴网尺寸为900mm>600mm,板面刻设各限定尺寸的界限:

(1)内框线:平面净尺寸界限,850mr> 550mm;

(2) 中框线:柱底平面轴网(屋盖最小边界投影)尺寸, (3) 外框线:屋盖最大边界投影尺寸, 1050mm X750mm 承台板板面标高定义为土 0.00。 2.2支承结构 仅允许在4个柱位处设柱(图-2中阴影区域),其余位置不得设柱。柱的任 何部分(包括柱脚、肋等)必须在平面净尺寸(850mmx 550mm )之外,且满足 空间检测要求。(即要求柱设置于四角175mm 125mm 范围内。) 柱顶标高不超过+0.425 (允许误差+5mm ),柱轴线间范围内+0.300标高以 下不能设置支撑,柱脚与承台板的连接采用胶水粘结。 2.3屋盖结构 屋盖结构的具体形式不限,屋盖结构的总高度不大于 125mm (允许误差 +5mm ),即其最低处标高不得低于0.300m ,最高处标高不超过0.425m (允许误 差 +5mm )。 平面净尺寸范围(850mmx 550mm )内屋盖净空不低于300mm ,屋盖结构 覆盖面积(水平投影面积)不小于900X300mm ,也不大于1050X750mm ,见图-3。 不需制作屋面。 屋盖结 构覆盖面积(水平投 影面积)不小于900>600mm ,也不大于 1050X750m m 。但不限定屋盖平面尺寸是矩形,也不限定边界是直线。 屋盖结构中心点(轴网900X300mm 的中心)为挠度测量点。 2.4剖面尺寸要求 模型高度方向的尺寸以承台板面标高为基准,尺寸详见图 -4、5。 900mm >600mm ; (I ; ② 图-2承台板平面尺寸图 、柱脚内界 口 g □ Trfrii?尺寸范应 (85Gi550} 〔柱脚不睜进入谀范 柱位 12UW

中南大学结构设计大赛赛题

纵坡公路桥梁结构设计 一、赛题背景 猴子石大桥,又名长沙湘江三大桥、长沙湘江南大桥是长沙市二环线上 横跨湘江的一座特大桥。初建于1958年,后因历史原因于1960年停建;1996年再建,1997年再次停工;最后,大桥从1998年底开始建造,并于2000年9月建成通车。 猴子石大桥位于南二环与湘江交汇处,湘江河水从南边滔滔而来,又从 这里向北滚滚而去。东头是临江而卧的南郊公园,青山绿水在这里相得益彰,西头是大学城。其南边五公里处是连接南三环线的黑石铺大桥,北边六公里 处是横跨橘子洲的湘江一桥。因桥在老地片名猴子石地域内,猴子石知名度高,故名“猴子石大桥”。又因为大桥属于南二环线,因此也称其为南大桥。 大桥横跨湘江两岸,总跨度达1389米。其所处地点呈明显的“东高西低”之势,即东岸高,西岸低,带有明显的纵坡,大桥的桥柱高度是从桥中 心位置依次朝着两边递减,这样既保证了船只在河流中正常通航又能够缩短 工期节约成本。 猴子石大桥对在长沙的交通地位显著,在所有跨湘江通道中,猴子石大 桥白天12小时交通量分布比重达到28.8%,在长沙34条跨湘江通道中所占 交通比重最大。猴子石大桥建成后,对长沙的交通和经济发展都做出了巨大 贡献 此次比赛我们以湘江上这一著名的桥梁──猴子石大桥作为背景。

二、总体模型 总体模型由给定的承台、桥梁模型和底座木板三部分组成。用于固定山体及桥梁模型的底座木板,其顶面标高为±0.00m;给定的承台有两个,桥梁起始端承台标高为﹢0.24m,末端承台标高为+0.14m,两承台具体尺寸见图2至图5。桥梁模型为斜交纵坡直桥,全长1.4m。桥段结构的所有构件及节点均采用给定材料与 502 胶水手工制作完成。桥段结构桥面板制作时要求满铺,不允许有空隙,桥面上需设置两个减速带,减速带为3D打印构件(加载现场加装于桥面固定位置),具体位置见图1。底座木板主要用来承托给定的山体模型和制作的桥梁模型,模型与底座板用自攻螺钉连接。承台板上划有一条具有一定宽度的河流航道区域(距起点550mm处,河流宽450mm,流向与桥面呈75度角),为便于通航,航道内不允许设置桥墩。 三、两岸承台、桥梁模型及底座木板连接 承台模型与桥梁模型连接采用搭接方式,即在桥梁与各承台连接处设置搭接平台,搭接平台均设置在各承台小车通过平面下10mm处。搭接平台宽25mm,长210mm(如图3、5三维图所示);承台及各桥段模型通过自攻螺钉(螺钉直径5mm,钉长16mm,重量为1g/颗)与底座木板相连。要求桥墩柱脚处设置带孔连接件,用于螺钉与底座木板锚固,比赛中,每队将配发6颗螺钉,各队可视情况决定使用螺钉数,使用的螺钉重量将计入各队相应模型重量。 图1总模型布置图

黄祖慰-第五届全国大学生结构设计竞赛总结(技术版)

第五届全国大学生结构设计竞赛总结 (技术版) 黄祖慰20080537 5th国赛的作品,是总结了4th国赛的失败教训,以降低模型量为重点的模型设计和制作成果。我们通过不懈努力,终于到达了目标。在这次比赛中,我们研究出了一些先进的模型设计和制作技巧和积累了更多的设计和制作的经验。在此,我将通过模型从无到有的整个过程进行具体的介绍。 一、研读赛题 读懂题目在结构设计竞赛中是一个最基本的要求,要做到对赛题的点点滴滴熟记于心,并且从规则中发掘模型设计的切入点。 要想获得大奖,就要对题目认真分析;努力寻找漏洞显得相当重要,是一条迈向成功的捷径。在本次结构设计竞赛模型中,整体铁块,虚悬挑梁等都是针对题目漏洞而设计的,为模型重量的减轻做出了重要贡献。 二、准备制作工具 所谓公欲善其事必先利其器,要想做好一个模型,一套好的工具是必须的。在制作模型初期,选手可以采用非比赛指定工具来制作模型。虽然赛题中已经明确规定了制作工具,但是由于提供工具的局限性,有些很好的想法不能够在模型上做出来。我的建议是,先使用的工具,把想法尽可能表现出来,等到模型初步定型后,再使用比赛指定工具,寻求达到同样效果的模型的制作

方法。为了提高制作精度,画线笔可采用0.38mm的水笔。 三、研究材料特性 所谓知自知彼方能百战不殆,在制作模型之前,必须先对材料进行分析,了解材料的特性,由此得知材料的实际力学性质和可加工性质。下面我就罗列我对本次比赛的复压竹皮、竹制底板和502胶水的性质研究的一些心得: 1、复压竹皮在顺纹路方向存在连续纤维,利于受拉。但是顺 纹容易被撕裂。 2、规格为0.2mm的竹皮为单层竹皮,应注意竹皮上存在的 竹节的薄弱点,应尽量避开;此种竹皮,一面为光面,一面为 毛面,粘贴时,光面的粘接速度要快于毛面,但是最终粘接紧 密性毛面为优。使用单层竹皮作为拉杆,存在风险,北京交通

长安大学2016年度结构设计大赛赛题-竹质塔结构

长安大学2016年大学生结构设计竞赛赛题 竹质塔结构模型设计、制作与测试 1.竞赛模型 设计能够承受一定的竖向荷载和水平地震作用的竹质塔结构模型,具体结构形式不限,可为四根、六根或八根柱组成的框架式空间结构,也可为其他结构。模型包括小振动台系统、上部塔结构模型和塔顶铁块三个部分,铁块通过热熔胶固定于塔顶,塔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给出了一示意性结构图。 图1 模型立面示意图(单位:mm) 2. 模型要求 2.1 几何尺寸要求: (1) 底板:塔结构模型用胶水固定于模型底板上,底板为330mm×330mm×

8mm的木板(如图2所示),底板用螺栓固定于振动台上。 (2) 模型大小:模型总高度应为900mm,允许误差为±3mm。总高度为模型底板顶面至塔顶(模型顶面)上表面的垂直距离,但不包括塔顶铁块的高度。模型顶面为平面,应满足安全放置铁块的要求。模型底面尺寸不得超过220mm×220mm的正方形平面,塔顶不得小于150mm×150mm的正方形平面,即整个模型需放置于该正方形平面范围内,可为等截面结构也可为变截面结构,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。模型的主要受力构件应合理布置,整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。 图2模型底板示意图(单位:mm) 2.2 模型及附加铁块安装要求: (1)利用热熔胶将附加铁块固定在塔顶上,可在顶层设置固定铁块辅助装置,但辅助装置和铁块不能超出塔顶范围且不能直接跟柱接触。 (2) 提供的铁块为底边150mm高50mm的长方体,重量约为8.83 kg。 3. 加载设备介绍

大学生结构设计大赛指导

大学生结构设计大赛指导 大连民族学院土木建筑工程学院 二OO八年十月

目录 一结构设计大赛的意义及背景 (1) 二结构设计大赛的题目 (2) 三采用的材料及其性能 (5) 四评分办法 (6) 五方案的确定及理论分析 (8) 六制作技巧 (9) 七往届大赛的题目及作品介绍 (13)

一、结构设计大赛的意义及背景: 结构设计大赛是一项极富创造性,挑战性的科技竞赛。它旨在通过对所学知识的综合运用和团队精神,提高同学的动手能力与思维能力,突出创新精神,加强同学之间的合作与交流,培养团队精神,丰富同学的课余生活。通过结构设计大赛可以很好地将课堂理论与实际工程紧密结合起来,培养大学生的设计与计算能力,全国性大学生结构设计竞赛已被教育部列为大学生9项科技竞赛之一。2005年,由国家教育部高等教育司和中国土木工程学会教育工作委员会联合主办,在浙江大学举行了全国第一届大学生结构设计竞赛,比赛的题目是:“高层建筑结构模型的制作和加载试验”。全国第二届大学生结构设计竞赛将于2008年10月由大连理工大学承办,竞赛题目是:“两跨两车道桥梁模型的制作和移动荷载作用的加载试验”。 2007年5月,由辽宁省教育厅高教处主办,由大连理工大学承办了第一届辽宁省大学生结构设计竞赛,竞赛题目是:“承受运动荷载的桥梁结构模型设计”,我校获得了二等奖1项,三等奖2项,并获得最佳结构奖和最佳组织奖。同时,我校在历届大连市大学生结构设计竞赛中都获得了非常好的成绩。刚刚结束的第四届大连市大学生结构设计竞赛的题目是:“两跨双车道桥梁结构模型设计、制作和移动荷载作用的加载试验”,与全国第二届大学生结构设计竞赛的题目相同,我校获得了一等奖1项,二等奖1项,并获得3项优秀奖及最佳组织奖。我校为丰富校园学术氛围,提高学生的创新设计能力,也已举办过3届结构设计大赛,同学们踊跃参加,收到了很好的效果。

第三届全国大学生结构设计竞赛

第三届全国大学生结构设计竞赛 赛题 第三届全国大学生结构设计竞赛委员会 2009.9.24

一、竞赛模型 定向木结构风力发电塔(如图),塔身高800mm,叶片(数量不限)组成的 A A-A 二、模型介绍 1.塔身 塔身为竞赛主结构,需满足以下要求: (1)塔身高800mm,顶点高度实际误差不大于±3mm。塔身外形不影响叶轮运转,塔身水平截面的外轮廓为正多边形或圆形; (2)具有足够的承载能力; (3)具有规定的刚度; (4)与塔顶标准发电机底座连接可靠; (5)与塔底标准底座连接可靠。 2.叶片和叶轮 安装完成后,叶轮外轮廓直径不得大于800mm。 三、装置说明 1.发电机

发电机采用CFX-03型标准发电机,质量4470g,底板及立面详见附图。2.风叶连接件 连接件质量300g,详见附图。 3.发电功率测量系统 发电功率测量系统由导线、负载、功率计组成。导线所受风力不能传递到塔身,由支架承受。 4.鼓风机 相关参数见下表 名称新型节能低噪声轴流风机 型号SF7-4 厂家上海金蓝机电设备成套有限公司 功率3kW 转速1400n/min 风量2500m3/h 风速23m/s 全压力340Pa 经实测,风叶连接件(距鼓风机1m处)的风速参考值如下: 档位风速(m/s) W1 4.0 W2 6.8 W3 9.0 5.塔架安装底盘详见附图。 6.塔脚与安装底盘连接螺栓:重量2g/套。 四、材料及制作工具 1.木材 (1)尺寸:长度1000mm,截面有50mm×1mm、2mm×2mm、2mm×6mm、6mm×6mm; (2)性能参考值:顺纹弹性模量1.0×104MPa,顺纹抗拉强度30MPa。2.胶水:502。

全国大学生第四届结构设计大赛赛题

全国大学生第四届结构设计大赛赛题 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

第四届全国大学生结构设计竞赛 赛题 第四届全国大学生结构设计竞赛委员会 2010. 6. 30 赛题名称:体育场悬挑屋盖结构 1、竞赛模型 竞赛模型为体育场看台上部悬挑屋盖结构,采用木质材料制作,具体结构形式不限。模型包括下部看台、过渡钢板和上部挑篷结构三部分。其中前两部分通过螺栓连接,由承办方提供;挑篷结构由参赛选手设计制作,并通过螺栓与过渡钢板连接。图1给出一示意性结构形式。 图1示意性悬挑屋盖结构 2、模型要求 2.1 下部看台及过渡钢板 看台底面尺寸600mm×800mm(800mm为悬挑方向),高340mm,剖面呈梯形,顶部宽150mm(如图2所示)。看台顶部设有过渡钢板,厚10mm,平面尺寸150mm×600mm。板上设有如图2所示的M4螺栓孔,用于固定挑篷结构。 2.2挑篷结构 挑篷结构包括支承骨架和围护材料两部分。支承骨架由木条制成,形式不限。围护材料采用120g布纹纸,由承办方统一提供,各队自行裁剪粘贴。要求

围护材料在外观上必须全部覆盖挑篷上部及背部区域;即从挑篷上方和后方看,围护材料不得出现空隙(见图3)。围护材料可探出支承骨架边缘,但其最大探出长度不得大于20mm。 图2 看台平面图及剖面图 图3 悬挑结构示意 为保证竞赛的公平性、合理性和可操作性,对挑篷几何尺寸做如下限定:1)在距挑篷前缘60mm区域内(图4中的A点附近),必须保证屋面平坦,不得有明显的倾斜和弯曲,以便竞赛过程中的加载与测量; 2)挑篷结构上弦前缘(即图4中的A点)高度不得低于650mm,在挑篷结构的下方(即图4中B点以下以右区域)不得出现任何构件; 3)屋面前缘最低点不得低于后缘的最高点,相当于图4中的A点高度不低于C点。 图4 尺寸限值(图中括号内数字为相对于O点的坐标) 3、加荷方式 采用在悬挑屋盖上加竖向静载和风荷载的方式考核各队模型的刚度和承载力。 3.1 荷载施加 1)在距悬挑屋盖前缘50mm处缓慢施加一重物加载条,测量屋盖前端在重物荷载作用下的竖向位移(见图5),记为d1。重物加载条为钢质,截面 20mm×20mm,长600mm,重约1.88kg,在屋面上沿垂直悬挑方向放置,测量完毕后取下。

第五届全国大学生结构设计竞赛赛题

第五届全国大学生结构设计竞赛赛题: 带屋顶水箱的竹质多层房屋结构 一、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给出了一示意性结构图。 图1 模型示意图 二、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100cm,允许误差为±5mm。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,即整个模型需放置于该正方形平面范围内,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:模型必须至少具有4个楼层,底板视为模型第一层楼板。除第一层以外,每层楼面范围须通过设置于边缘的梁予以明确定义。 (4) 楼层净高:每个楼层净高应不小于22cm。楼层净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底部之间的最小距离。若底板上设置有地梁,则第一层净高需自地梁顶部开始计算;若无地梁则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。 (5) 使用功能要求:楼层应具有足够的承载刚度,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。模型底层所有方向的外立面底部正中允许各设置一个12cm×12cm(高×宽)的门洞。 (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,不包括模型内部核心筒区域。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,模型的总有效承载面积应在600cm2至720cm2的范围之内,且每个楼层的有效承载面积不得小于25 cm2。模型顶面为平面,应满足安全放置水箱的要求。 图2 模型立面示意图(单位:mm) 图3 模型底板示意图(单位:mm) 2.2模型及附加铁块安装要求 (1)利用热熔胶将附加铁块固定在模型除底层以外的各个楼层的楼面结构上,可在楼层上设置固定铁块辅助装置,但辅助装置和铁块不能超出楼层范围且不能直接跟柱接触,若辅助装置或铁块与柱子接触,则该层净高以接触点的高度位置开始计算。 (2) 提供大、小两种规格铁块。大铁块长、宽、高约分别为12cm、6cm与3.2cm,重量为1800g。小铁块的长、宽、高约分别为6.0cm、4.5cm与3.2cm,重量为675g。由于加载设备限制,模型中附加铁块总重量不得超过30kg。

第十四届结构设计竞赛0325

大连市第十届大学生结构设计竞赛实施方案 一.竞赛题目 承受正负弯矩的梁模型设计、制作和加载 二.竞赛内容 竞赛内容,即竞赛评分范围如下: ①模型设计理论方案 ②现场陈述表现 ③现场加载实验 三.竞赛要求 1.理论方案要求 (1)理论方案应包括:设计说明书、方案图和计算书。设计说明书应包括对方案的构思、造型和结构体系及其他有特色方面的说明;方案图应包括结构整体布置图、主要构件详图和方案效果图;计算书应包括结构选型、计算简图、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。 (2)理论方案封面必须注明作品名称、参赛学校、参赛队员姓名和专业、指导老师,并加盖参赛学校教务处公章(详见附件一);正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。除封面外,其余页面均不得出现任何有关参赛学校名称和个人姓名的信息,否则取消参赛资格。 (3)理论方案要求用A4纸打印,一式六份于规定时间内交到竞赛组委会,逾期作自动放弃处理。 2. 设计制作要求 (1)模型制作材料 模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线和白胶。不得使用 组委会指定以外的其它任何材料,否则将直接取消其参赛资格。 (2)模型尺寸要求 模型界限为一长方体,分为底座和主结构两部分,主结构由两跨组成,中间跨长为 1200mm,悬臂一端跨长为500mm,其横截面高度不大于200 mm,宽度不大于200 mm(详 见图1);模型需设置一长度不大于100mm的底座,模型在底座范围内其截面宽度为 200mm,沿截面高度方向需设置夹板固定区,以便于设置夹板固定的区域,并保证有足

够的嵌固强度,每边的嵌固外伸段长度不得大于150mm ,嵌固端面需与嵌固台完整接触。模型的具体限制尺寸如下图所示。 图1 模型轮廓投影限制范围(单位mm ) (3)模型结构要求 a )模型底座两端沿竖向需设置用于夹板固定的宽平坦区,每边的固定长度不应小于100mm ,且不超过150mm ,模型与嵌固台的接触面应为平面,以确保模型与嵌固台完全接触。详见图2。 b )模型结构的下表面需设置两个加载作用点A 、B ,加载作用点A 距模型右侧悬臂端的水平距离为100±5mm(严格控制误差不得大于+5mm);加载作用点B 距模型右侧悬臂端的水平距离为1100±5mm ,且A 、B 点都位于沿梁宽方向的中点处,要求在A 、B 点设置可以施加竖向力的拉线环各1个。另需注意,拉线环的荷载全部由梁传递,不允许任何一部分拉线环的荷载直接传递给模型以外部分。模型各加载作用点的拉线环须满足承载要求,如发生破坏作加载失败处理。且拉线环受力拉直后距加载点的垂直距离为10±5mm 。A 、B 两点均需要用黑色粗线笔标出,赛前需要检验,误差不超过5mm 。 c )梁模型结构区上表面需保持水平,不得有明显的倾斜和弯曲,便于比赛中量测挠度。模型上表面需设置两个位移量测点1、2,分别对应于作用点A 、B 的正上方,位置要求同加载点,测点1、2均需要用黑色粗线笔标出,也需赛前需要检验,误

第八届全国大学生结构设计竞赛赛题

附件:2014全国大学生结构设计竞赛赛题 三重檐攒尖顶仿古楼阁模型制作与测试 1、选题背景 中国木结构古建筑在世界建筑之林中独树一帜、风格鲜明,具有极高的历史、文化及艺术价值。其中楼阁式古建筑以其优美的造型和精巧的设计闻名于世,已成为中国古建筑的典型象征。 据历代营造史料记载,楼与阁原有明显区别,但后来因其均为复层建筑,故通称楼阁,其中比较著名的有武汉黄鹤楼、岳阳岳阳楼、南昌滕王阁、烟台蓬莱阁以及西安钟楼等。我国古代楼阁构架形式多样,屋盖造型丰富。在广泛调研及征求意见的基础上,本次竞赛的模型形式确定为三重檐攒尖顶仿古楼阁。该类古建的一个现存实例为明代所建的西安钟楼,如图1所示。基于当前全球已进入巨震期这一工程背景,本次竞赛引入模拟地震作用作为模型的测试条件,这对于众多现存同类古建的抗震修缮与补强具有现实的科学价值和工程意义。 图1 西安·钟楼

2、竞赛模型 竞赛模型采用竹质材料制作,包括一、二、三层构架及一、二层屋檐,其构造示例如图2(a)所示。模型柱脚用热熔胶固定于底板之上,底板用螺栓固定于振动台上。模型制作材料、小振动台系统和模型配重由承办方提供,底板用螺栓固定于振动台上,其加载安装形式见图2(b) 。 (a )模型构造示例 (b )加载安装形式 图2 竞赛模型及其加载安装 3、模型要求 3.1 模型构造 3.1.1 总体规定 (1)赛题中所涉及各种尺寸,如无特殊说明,允许误差均为±3mm 。 (2)一至三层楼面标高(由底板上表面量至各楼层梁的上表面最高处)分别为0.24m 、0.42m 、0.60m 。 (3)沿结构的外轮廓不能设置任何蒙皮。 3.1.2竖向构件布置要求: (1)结构竖向构件必须是铅直柱,不允许使用斜向支撑与拉条。 振动台 底板 模型配重

大学生结构设计竞赛一

大连理工大学第十二届结构设计说明书作品名称龙门吊

目录 一、概念设计 (2) (一)方案构思 (2) (二)结构选型方案比较 (2) 1.设计方案1 (2) 2. 设计方案2 (4) 3. 设计方案3 (5) (三)最终方案详述 (6) 1.整体结构设计 ....................... . (6) 2.详细设计 (7) 3.设计图纸 (8) 二、计算设计 .............................................................................................. (10) (一)静力分析 ..................................................................................... ..10 (二)基本假设 ..................................................................................... ..13 (三)荷载分析 (13) (四)位移分析 (13) (五)承载能力的优化与极大值估算 (15) 三、构造设计 (16) 四.小结 (18)

一、概念设计 (一)方案构思 本次设计竞赛主要有三个方面的技术要求: ①模型制作材料 模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线(鞋底线)和白胶。不得使用组委会指定以外的其它任何材料,否则将直接取消其参赛资格,并在赛会中通报。 ②模型轮廓尺寸限定 模型正立面投影限制在如图1所示阴影范围内;侧立面投影限制在图2所示阴影范围内。提交模型时,参赛学生应使用赛会的固定装置、模型验收模具进行试安装,以确认模型符合尺寸要求,并取得参赛资格。 此外,为保证能够在模型上表面施加移动荷载,模型的上表面应具备足够的硬度及平整度。 ③模型柱脚锚固构造 为保证模型能可靠地锚固于加载试验装置台面,制作模型时,严格按照赛会规定限位器的尺寸制作模型柱脚。 (二)结构选型方案比较 框架结构是指由梁和柱以刚接结或者铰结相连接构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的荷载。本次结构设计大赛为正是以框架结构的设计为背景,承受较大竖向荷载,基于这些原则,我们做

结构设计竞赛模型制作的方法与技巧

结构设计竞赛模型制作的方法与技巧 介绍了结构设计竞赛概况和竞赛用材料与工具。从结构选型、构件设计、模型节点处理三方面,介绍了结构设计竞赛中模型制作的方法与技巧。并针对竞赛中常见问题进行了解析。 标签:结构设计竞赛;结构模型;模型制作;土木工程 1 结构设计竞赛概况 土木工程有着悠久的历史,其专业综合性强,涉及学科面广,基础要求高。学科竞赛是培养专业人才创新能力的重要平台。竞赛旨在培养大学生的学习能力、沟通能力、组织能力、团队协作能力、创新能力和实践能力,提升大学生的综合素质,从而进一步提高本科生培养和教学质量。 目前赛事主要有全国大学生结构设计竞赛及各省市大学生建筑结构设计竞赛。对于培养大学生的创新意识、合作精神,提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质,加强高校间的交流与合作起到重要作用。 结构设计竞赛的内容通常为给定某种材料,要求在规定时间内设计并制作出一个结构,通过加载试验,综合考虑各项因素决出获奖等级。模型材料一般为以竹皮或白卡纸居多,并辅以胶水、线绳等。制作的结构形式有建筑、桥梁等。评分内容一般包含方案设计、理论分析、模型制作、作品介绍与答辩以及模型加载实验等方面。结构加载类比赛,一般在相同加载条件下,结构模型质量轻者获胜或模型加载位移与模型质量综合评判。 2 材料与工具 结构设计竞赛用材料有竹材或白卡纸。本文仅讨论竹材。2018年全国大学生结构设计竞赛竹材规格及用量见表1。竹材参考力学指标见表2。 表2 竹材参考力学指标 制作工具有:502胶水、砂纸、切割刀、直尺、三角尺、量角器、铅笔、橡皮擦、镊子、橡胶手套等。砂纸打磨杆件端部,获得所需要的杆件精确尺寸,打磨杆件节点处接触面以增加接触,打磨时需谨慎打磨,勿露出竹皮丝状物。铅笔、直尺在竹皮上绘制杆件平面设计图。切割刀切割修剪竹皮。为防止胶水粘手,可用镊子夹持细小构件,使用橡胶手套防护双手,也可以用胶布缠绕指尖。 3 模型设计与制作 模型选型原则为“大胆假设,小心求证”。假设时,须防止赛题示意图的模型束缚思路,也不得被常见模型约束,应勇于借鉴创造。求证时,须运用相关力学

结构设计竞赛赛题

结构设计竞赛赛题 超高层结构 1 赛题背景 现代超高层建筑起源于美国,至今已有80余年历史。超高层建筑是反映国家、城市经济水平和社会现代化程度的一个重要标志。随着社会的不断发展和经济水平的不断提高,我国的超高层建筑建设已经进入了一个蓬勃期,形成了以深圳平安国际金融中心(660 m),武汉绿地中心大厦(636 m)和上海中心大厦(632 m)为代表的一系列600 m级的超高层建筑。截至2015年底,统计结果表明世界范围内在建和已建成超过300m的超高层共210栋,其中中国有105栋(达50%),远超出排名第2的阿拉伯联合酋长王国(37栋),这表明我国已成为世界上超高层数目最多的国家。这对我国超高层结构的设计和施工技术提出了更高的要求。 2 总体模型 总体模型由承台板、核心筒、外框柱和连接构件四部分组成,各部分均采用竹材,形成如图1所示的超高层结构模型,沿高度方向将结构均匀划分为高度为125mm的8个区段。 竹材(主办方提供) 表2.1 竹材规格及数量 注:竹材力学性能参考值:弹性模量1.0×104MPa,抗拉强度60MPa。

粘着剂明星火速胶502胶水(主办方提供) 砂纸、切割刀、直尺三角、尺量角器、铅笔、橡皮擦(以上物品主板方不提供请自行准备) 3003 0 0 (a) 平面图

(b) 立面图 图 1 模型示意图 (单位:mm) 2.1 承台板 承台板标准尺寸300mm ×300mm ,厚度5mm 。 承台板板面标高定义为±0.00。 2.2 核心筒 核心筒高度为1000mm (允许误差+5mm ),共8个区段(或层),每个区段(层)高度为125mm ,位于承台板正中央,承台板中央设有高度25mm ,厚度为5mm 的卡槽用以提高核心筒的整体工作性能。沿高度方向核心筒截面尺寸不发生变化。核心筒外边缘线尺寸为75mm ×75mm ,厚度不允许超过15mm ,允许开洞。采用规格九竹材制作。核心筒底部与承台板连接采用胶水粘结。 2.3 外框柱 沿高度方向柱截面尺寸不发生变化,采用图1所示方式布置8根框架柱,各柱总高均为1000mm (允许误差+5mm ),四跟角部框架柱形心连线尺寸为 75 130 承台板 内边长 75mm 外边长 85mm 厚度 5mm 高度 25mm 下部预设卡槽 增加核心筒整体性

第五届全国大学生结构设计竞赛二等奖作品

第五届全国大学生结构设计竞赛带屋顶水箱的竹质多层房屋结构 计算书

1.赛题综述 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模拟,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。 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100cm,允许误差为±5mm。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。 (3)楼层数:模型必须至少具有4个楼层,底板视为模型第一层楼板。 (4)楼层净高:每个楼层净高应不小于22cm。 (5)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。模型底层所有方向的外立面底部正中允许各设置一个12cm×12cm(高×宽)的门洞。 (6)楼层有效承载面积:模型的总有效承载面积应在600cm2至720cm2的范围之内,且每个楼层的有效承载面积不得小于25 cm2。模型顶面为平面,应满足安全放置水箱的要求。 1

2.设计说明 作品构思: 根据赛题的具体要求,选择框架结构为模型的支撑体系结构。框架结构是一种常见的结构形式,特别是在我国经历过5.12汶川特大地震灾害后,框架结构的抗震性能进一步吸引了专家学者的目光。目前大多数房屋结构多采用框架结构,特别是处于地震带附近的房屋结构。框架结构优良的抗震机制要通过强柱弱梁来保证,但是由于框架结构楼面作用大,框架结构的强柱弱梁机制很难做到,故在今后应特别注意保证实现强柱弱梁的设计计算与施工控制,避免强梁弱柱的不利震害[1]。本次模型制作材料与混凝土有较大的区别,竹材的延性较好,抗拉性能较强,制作工艺也与混凝土框架结构有很大的不同,所以,在制作过程中大方向要根据现有的一些设计要求,但是视具体的情况,要做出局部的调整。 3.材料性能分析 模型制作采用竹材,力学性能参考值:弹性模量1.0×104MPa, 抗拉强度为60MPa。 表1:竹材规格表 胶水:采用502快速粘接胶,用于构件之间的粘接,要考虑502 2

2018结构设计大赛赛题 --专业组

五邑大学2018年科技节——结构设计大赛方案(专业组) 一、竞赛题目 超高层结构(框架-核心筒结构) 二、选题背景 随着技术进步和经济发展,近来来超高层建筑发展迅速,高度不断的突破,如上海中心大厦(632m)、深圳平安金融中心(648m)达到了600多米。2013年至2018年计划建成超高导项目达到164幢,300~400m以上超高层建筑占43%,500m以上也相应增多,框架-核心筒结构侧向刚度大,且可以满足建筑的灵活布置及较大的空间要求,被广泛应用在高层及超高层结构中。 三、竞赛分组 本次竞赛分专业组和兴趣组。 专业组:土木建筑学院大三及以上同学 兴趣组:除专业组外的所有同学 四、竞赛内容 包括:1、方案设计书; 2、结构模型制作; 3、实验测试结果; 五、竞赛要求(专业组) 1、提交方案设计书 (1)内容应包括:设计与制作说明书、方案图、计算书。设计说明书应包括对方案的构思、造型和结构体系及其他有特色方面的说明;方案图应包括结构整体布置图、主要构件详图和方案效果图。计算书应包括结构选型、计算简图、内力分析、承载能力估算等。 (2)封面必须注明作品名称、学院、参赛队员姓名、专业以及组号;正文按设计说明书、方案图的顺序编排。 (3)用A4纸打印,一式三份于规定时间(请密切关注结构大赛最新消息,时间会提前一周以上公布)内交到竞赛组委会,逾期作自动放弃处理。 2、设计制作要求 (1)模型制作材料 模型制作材料为主办方统一提供的复压竹皮(专业组)、502胶水和砂纸,用于模型制作。学生不得在模型的任何部位采用其它材料,比赛中一旦发现,当即取消比赛资格。 (2)模型重量 模型限重:(超过限重,立即被判定模型不及格,不允许进一步加载) 专业组(竹皮):300g (3)总体模型

第五届全国大学生结构设计大赛赛题

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,图为示意性结构图。 图模型示意图 三、模型要求 几何尺寸要求 ()底板:多层结构模型用胶水固定于模型底板上,底板为××的竹板,底板用螺栓固定于振动台上。 ()模型大小:模型总高度应为75cm,允许误差为±。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的正方形平面(见图),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。 ()楼层数:模型必须个楼层,底板视为模型第一层楼板。 ()楼层高度:每个楼层层高,允许误差为±。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。 图模型底板示意图(单位:) ()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),使铁块能顺利放进模型。 图构件布置示例 () 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* 。 ()模型顶面应为平面,并满足安全放置水箱的要求。若由于顶层尺寸不合适而导致水箱无法安装,则模型判为失效,取消振动台加载资格。 模型及附加铁块安装要求 ()利用热熔胶将附加铁块固定在模型除底层以外的各个楼层的楼面结构上,可在楼层上设置固定铁块辅助装置,但辅助装置和铁块不能超出楼层范围且不能直接跟柱接触。 ()提供大、小两种规格铁块。大铁块长、宽、高约分别为、与,重量为。小铁块的长、宽、高约分别为、与,重量为。由于加载设备限制,模型中附加铁块总重量不得低于,不得超过。铁块可

第十一届大学生结构设计竞赛赛题终(3)

第十一届大学生结构设计竞赛赛题 一、竞赛题目:装配式大跨度空间结构模型设计制作 赛题背景:近年来我国大跨度空间结构发展迅速,特别是北京奥运会众多大型体育场馆的建设规模和技术水平在世界上都是领先的,这成为了我国空间结构发展的里程碑。 所谓装配式结构,是指在工厂加工制作、现场快速拼装的新型结构形式,其建造方式既保证了建筑工程质量,也大大提高了生产效率,真正做到节能环保,有利于我国节约型社会的创建,是未来建筑行业的发展趋势。 随着科技的不断发展和施工水平的不断提高,装配式大跨度空间结构得到了快速发展,适用于机场航站楼、体育场馆、大型厂房等大空间、大跨度的工程结构中,并已成为当前绿色建筑的重要组成部分。 二、竞赛要求 1. 参赛要求 每个参赛队由3~5名学生组成,鼓励参赛学生跨年级、跨专业组队。每位参赛者只允许参加一个参赛队,各参赛队应独立设计、制作结构模型。每个参赛队只能提交一个作品,并给作品命名。 2. 理论方案要求 (1)理论方案的内容应包括:设计说明书、方案图和计算书。设计说明书应包括对方案的构思、造型和结构体系等方面的说明;方案图应包括结构整体布置图、结构组装方案、主要构件或节点详图以及方案效果图;计算书应包括结构选型、计算简图、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。 (2)理论方案要求用A4纸打印,按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排,一式三份于规定时间内提交到竞赛组委会。 3. 设计制作要求 (1)模型制作材料与工具 模型制作材料为白卡纸、腊线、白乳胶,统一由竞赛组委会提供,不得使用组委会指定以外的其它任何材料,否则将直接取消其参赛资格。

模型制作工具包括美工刀、直尺、图板等,请参赛者自备。 (2)模型尺寸要求 模型装配后水平投影长L、宽B均不得大于850mm,高度H(支座水平面到模型最高点处的竖向投影距离)不得大于400mm(支座水平面以下不得有任何构件,包括腊线),且装配后模型(加载前)应有如图所示的内部空间要求(此空间内亦不得有任何构件,包括腊线),内部空间布置如图1所示。模型需提供一个承受均布的受荷面,加载时保证500mm*500mm的柔性硅胶加载板能平铺放置并不得超出该受荷面。受荷面需要用白卡纸铺满,受荷面拼接处缝隙不得大于1cm。另外受荷面中心处必须设置有结构,用于挠度测量。装配后模型的控制尺寸如图1所示。 装配前模型的各部件均需满足装入具有内部空间870mm*320mm*420mm (长*宽*高)的集装箱内。 (3)支座条件 在模型四个脚点位置设置四个直角角钢支座,标高相同,角钢支座在长宽方向的中心距均为800mm。具体尺寸如图1所示。四个支座均可为模型提供竖向支承,并能抵抗侧向外推力。 (4)加载条件 模型装配好之后在受荷面加载均布荷载(均布荷载由柔性硅胶板提供,但不可分割)均布荷载面积500mm*500mm。受荷面面积不得小于均布荷载面积。 图1 模型控制及支座条件

策划方案结构设计大赛策划书

三一文库(https://www.360docs.net/doc/7f1215781.html,)/文秘写作/策划方案 结构设计大赛策划书 结构设计大赛策划书(一) 一、竞赛目的 结构设计大赛旨在多方面培养大学生的创新思维和实际动 手能力,培养团队精神,增强大学生的工程结构设计与实践能力,丰富校园学术氛围,促进交流与学习。 二、竞赛题目 专业组:输电塔结构模型设计与制作。 趣味组:稳立鸡蛋三.材料材料为203g白卡纸、腊线、白胶,固定模型的底板为木工板。(均由大赛组委会统一发放) 四、竞赛安排 1、参赛对象和形式 参赛对象:山东建筑大学全日制在校本科生、研究生。 参赛形式:规定以小组形式参赛,每组应由2-5人组成。

2、时间安排 (4)、本次结构设计大赛的加载及决赛答辩将同时举行,具体时间、地点以及其他详情大赛组委会将以海报形式予以通知,请随时关注、 3、参赛队培训 竞赛组委会在报名截止后将举办有关建筑结构方面的讲座,对本次竞赛题目答疑,对以往竞赛进行讲评,并邀请有关老师对本次结构设计竞赛进行指导,还将特邀以往竞赛成绩优秀者与参赛选手交流。相关安排将以海报形式通知,敬请关注。 五、竞赛要求 1、参赛要求 (1)结构设计竞赛内容应包括理论设计方案和结构模型两部分。 (2)每个参赛队只能提交一份作品,并命名。 (3)参赛学生只允许参加一个参赛队,各队应独立设计、制作。竞赛期间,指导教师不得直接参与参赛作品的理论方案设计计算及模型制作。比赛时,任何人不得为参赛队提供帮助和指导。一经查实,将取消参赛资格。

(4)各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动,缺席者作自动放弃处理。竞赛期间不得任意换人,若有参赛队员因特殊原因退出,则缺人竞赛。 2、理论方案要求 (1)结构设计理论方案内容包括:方案图和计算书。方案图包括若干结构图及主要构件、结点详图;计算书包括荷载分析、内力分析、结构选型、计算简图、承载能力估算等。 (2)理论方案格式和要求:封面(见附件),第一页为300字左右的摘要,其后为方案图和计算书。 3、模型制作要求 (1)模型制作材料由竞赛组委会统一提供。各参赛队在规定时间内完成模型制作,最终模型需与提交的结构设计方案相一致。 (2)模型制作材料为203g白卡纸、腊线、白胶,固定模型的底板为木工板。材料统一由组委会提供和购买,不得使用非组委会提供的其它任何材料。否则,一经查实,取消其参赛资格,并予以通报。 (3)模型结构形式和总高度不限。模型的主要受力构件应合理布置,整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。

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