中国农业大学第十届结构设计竞赛

中国农业大学第十届结构设计竞赛
参赛指导手册
目录
中国农业大学第十届结构设计竞赛章程•••••••••••••3 中国农业大学第十届结构设计竞赛趣味组比赛细则•••••••6 中国农业大学第十届结构设计竞赛专业组比赛细则•••••••8 中国农业大学第十届结构设计竞赛报名表•••••••••• (13)
中国农业大学第十届结构设计竞赛章程
一、宗旨
中国农业大学结构设计竞赛旨在通过知识的综合应用和团队协作的过程，培养我校学生的创新思维、创新能力和团队精神，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，促进大学生相互交流与学习。

二、组织机构
中国农业大学结构设计竞赛由中国农业大学教务处主办、中国农业大学团委及相关院系协办、水利与土木工程学院（简称水院）承办，竞赛组织机构由组委会、评审（指导）委员会和秘书组组成。

1、竞赛组委会
顾问：林万龙严海军
主任：汪九林
副主任：黄仕伟
成员：傅向荣秦家利庄金钊梁宗敏丁敏郝仕玲许晶赵淑梅
2、竞赛评审（指导）委员会
主任：剧锦三
副主任：傅向荣
成员：黄仕伟庄金钊王宏志秦家利梁宗敏丁敏郝仕玲许晶
3、竞赛秘书组
秘书长：杜佳
成员：付婧高芮
三、竞赛题目管理办法
1、本届大赛设专业组比赛和趣味组比赛。

2、专业组比赛题目和趣味组题目由组委会委托大赛评审(指导)委员会制定并负责解释及指导。

3、组委会对命题的详细资料及竞赛要求保密，直到按照大赛赛程安排正式公布为止。

四、参赛对象
专业组和趣味组比赛参赛对象均为中国农业大学在校本科生，其中土木工程本科3年级（含）以上的只能参加专业组比赛。

五、参赛题目简介
（将在结构设计竞赛启动仪式上详细介绍题目及要求）
1、趣味组比赛题目简介：
要求参赛同学设计制作二个最小高度为700mm，底部最大直径28mm的仿农作物秸秆，秸秆能够保证在风荷载作用下不能倒伏。

2、专业组比赛题目简介：
设计一个能承受一定程度风力及压力荷载的建筑结构，制作模型，进行并通过加载试验。

（参见专业组比赛细则）
六、参赛要求
1、报名
采取自由组队报名的方式，专业组每队由二到三名队员组成，趣味组每队由一到两名队员组成。

在规定时间内向大赛组委会报名，经资格审查、备案，即可参赛。

2、材料
专业组和趣味组选手使用的材料均仅限于组委会提供的材料，组委会也鼓励选手自行测定材料的力学性能。

对于违反规定使用了非组委会提供的材料的选手，一经查实，组委会将取消其参赛资格。

3、作品
专业组比赛：完整的参赛作品应包括结构设计答辩材料、设计方案及计算书、参赛模型三个部分。

作品不得抄袭，不得代做，一经发现，取消比赛资格。

趣味组比赛：完整的参赛模型和适当的说明文字。

七、奖励方法
1、专业组：
• 模型承载力优胜奖
一等奖1组奖金800元/组
二等奖3组奖金500元/组
三等奖5组奖金200元/组
• 单项奖：最佳结构分析奖、最佳新人奖（对于进入决赛完全由大一同学组成的成绩最佳参赛队进行奖励），各1组，奖金200元/组，单项奖与优胜奖奖金不兼得，奖金取两项奖金最高额度，颁发两项荣誉证书，各单项奖可空缺。

2、趣味组：
•结构设计优胜奖
一等奖1组奖金500元/组
二等奖3组奖金300元/组
三等奖5组奖金100元/组
•单项奖：最佳创意奖、最佳制作奖。

（各1组，奖金100元/组，单项奖与优胜奖奖金不兼得，奖金取两项奖金最高额度，颁发两项荣誉证书）
八、竞赛流程
1、4月1日——4月6日
报名参赛，经资格审查、备案，即可参赛。

2、4月7日——4月23日
模型设计及制作（包括材料的发放，模型设计的答疑和参赛作品的初审）
4、4月24日（周日）趣味组决赛地点：待定
5、4月24日（周日）专业组决赛地点：待定
6、作品展览、竞赛交流及总结
所有地点将于报名结束后在院网通知，请有意参赛者关注院网有关赛程的具体安排。

本次大赛的最终解释权归大赛组委会所有。

第十届中国农业大学结构设计竞赛组委会
2016年4月
中国农业大学第十届结构设计竞赛趣味组比赛细则
一、竞赛题目：疾风知劲草
要求参赛同学设计制作二个最小高度为700mm，底部最大直径为28mm的仿农作物秸杆，在秸杆顶部用500mm尼龙绳连接，并在尼龙绳上挂加载模型(大约4kg)，用电风扇对秸杆和加载模型吹风，秸杆在风荷载作用下1分钟不能倒伏。

二、模型的设计和制作要求
1.参赛的结构模型必须采用组委会发放的绘图纸、尼龙绳和白乳胶，不允许使用其他材
料。

2.结构模型的形式不限。

3.参赛作品包括结构名称，结构模型，适当的说明文字。

三、比赛方法及评判标准
1.结构模型称重并通过预审后，按顺序在指定位置展览，由全体趣味组参赛队员投票评
定单项奖。

2.由模型的制作人将比赛加载模型挂在尼龙绳上，用电风扇对秸杆和加载模型吹风，秸
杆在风荷载作用下1分钟。

3.评判标准：秸杆在风荷载作用下1分钟不能倒伏，判定该结构为合格作品，取得参选
结构设计优胜奖的资格。

在合格作品中按作品模型的质量排出名次，质量轻者为优。

4.奖项的设置：
(1)由合格作品的质量从小到大得到比赛的名次，并据此评出结构设计优胜奖；
(2)最佳创意奖：由全体参赛同学和大赛评委会成员在结构模型抛落之前投票产生；
此细则解释权归大赛组委会所有。

附图：趣味组加载示意图
钢管内径D=28.5毫米
支架示意图
风荷载
承载模型
秸秆模型
重克
加载示意图
中国农业大学第十届结构设计竞赛专业组比赛细则
一、竞赛题目
防护结构的设计与制作
二、竞赛内容
竞赛内容包括三个部分：结构设计，模型制作，模型测试
三、参赛对象和形式
中国农业大学全日制在校本科生。

以组队形式参赛，每队不得多于3人。

四、竞赛要求
1、参赛要求
(1)各参赛队应独立设计、制作，每位参赛者只允许参加一个队。

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)每个参赛队只能提交一份作品，作品必须命名，否则取消参赛资格。

(3)各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，迟到或缺席者作为自动弃权处理。

2、方案设计与理论分析要求
(1)内容应包括：设计说明书和方案图和计算书。

设计说明书应包括对方案的构思、结构选型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；计算书应包括计算模型、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。

计算书需要详细说明此结构设计，并据此制作模型。

(2)文本封面要求注明作品名称、参赛班级、参赛学生姓名、学号；正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。

(3)参赛队必须提交方案设计与理论分析文本一份，并标明参赛班级和作品名称,用A4纸打印，在规定时间交到竞赛组委会，逾期作自动放弃处理。

3、设计制作要求
(1)在结构设计大赛组委会的安排下进行，组委会提供统一的制作材料，在规定时间和地点由参赛学生独立制作模型。

(2)模型制作材料为竹皮和热熔胶。

不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则，一经查实，将直接取消其参赛资格。

大赛将提供以下材料，用于制作模型。

(3) 结构模型
本次比赛旨在设计并制作一个缩小版的风力发电塔架结构，如图1所示（示意图，可
采用其它结构形式）。

该模型要求以尽可能轻的重量来经受三项加载试验，同时应力求美观。

模型固定在组委会提供的500mm×500mm的底板上，用热熔胶固定。

该结构外轮廓尺寸高度为1000mm（误差±5mm），平面尺寸不大于100mm×100mm，所有结构的组成部分必须由组委会提供的竹皮制成。

该模型必须遵循所提供的尺寸，否则取消比赛资格。

塔架顶部支撑由组委会提供的机舱模型，尺寸为400mm×200mm×100mm，重约15kg。

塔架与机舱底面用热熔胶粘接，不得用竹皮绑扎。

图1 塔架结构示意图
（4）加载方法
所有模型将经过三道加载试验，其顺序为：一级静载、二级风载试验和三级风载试验。

每个小组需在委员会的指导和协助下进行荷载试验。

在加载试验期间，每个小组有责任小心保护好模型，使模型在测试之前不至于损坏。

只有那些成功通过前一级试验的模型，才能继续进行下一级试验。

1. 一级静载
这是第一项加载试验程序，要求机舱粘接到塔顶后，机舱与塔架不得发生脱离，塔架任何构件不得发生损坏，塔架不得发生倾覆。

2. 二级风载试验
这是第二项加载试验程序，在此次试验中（如图2），风垂直于机舱200mm×100mm截面方向吹入。

本次加载持续时间为30s，要求机舱与塔架不得脱离，塔架任何构件不得发生损坏，塔架不得发生倾覆。

风
图2 二级风载试验
3.三级风载试验
这是第三项加载试验程序（如图3）。

风垂直于机舱400mm×200mm截面方向吹入。

本次加载持续时间为60s，要求机舱与塔架不得脱离，塔架任何构件不得发生损坏，塔架不得发生倾覆。

风
图3 三级风载试验
（5）模型现场安装、加载及测试步骤
1.赛前准备
（1) 对底板进行称重，得到质量M1（单位：克）；
（2）核查模型尺寸是否满足制作要求；
（3）提交模型前，用热熔胶将模型与底板粘结牢固，该步骤按抽签比赛顺序提前两队开始；
（5）称量包含底板的模型质量M2（单位：克）；
（6）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。

2.加载及测试步骤
（1）得到入场指令后，迅速将模型及底板运进场内，安装在固定台上，紧固螺栓，用热熔胶粘接机舱与模型(不得用热熔胶加固模型其它部分)，完成第一级加载。

赛场内安装时间不得超过5分钟。

（2）参赛队代表进行2分钟陈述，之后评委提问，参赛队员回答问题。

（3）依次进行二、三级加载。

（6）评分规则
1.结构评分按总分100分计算，其中包括：
A. 计算书及设计图 10% (共10分)
B. 结构选型与制作质量 10% （共10分）
C. 现场表现 5% （共5 分）
D. 加载表现 75% （共75分）
2. 评分细则：
A. 计算书及设计图（共10分）
a．计算内容的完整性 (共6分)
b．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）。

B．结构选型与制作质量（共10分）
a．结构合理性与创新性 (共6分)
b．模型制作美观性 (共4分)
C．现场表现（共5分）
a．赛前陈述 (共3分)
b．赛中答辩 (共2分)
D．加载表现（共75分）
E的计算结果进行评分。

效率比第i参赛组模型在加载环节的表现将根据其效率参数
i
E的计算如式(1)所示：
i
21100i E M M α=
- (1)设max E 为所有参赛模型中的最高效率参数，第i 参赛组模型加载表现分i K 的计算公式如式(2)：
max
75i i E K E =⨯ (2)α为荷载调整系数：通过第一级加载取0.2，通过第二级加载取0.5，通过第三级加载取1.0。

第一级加载失效者，α为0。

以上A-D 各项得分相加，分数最高者优胜。

六、奖项设置和评奖办法
1．模型承载力优胜奖：所有符合设计制作要求的模型均可参加决赛，依照决赛成绩经评审委员会审定，评出模型承载力优胜奖。

2．最佳结构分析奖：对于进入决赛前六名的各参赛队，如果参赛作品完全（模型、设计说明书、图纸），有资格参加最佳结构分析奖的答辩。

本奖项用于奖励分析、设计的综合实力较强且其设计意图在设计作品中得以充分实现的优秀参赛队。

评审过程包括自述发言和回答提问两部分。

评审委员会将针对材性实验、结构分析、结构选型、节点支座设计、制作工艺等对参赛队进行综合提问，进而评选出最佳结构分析奖一名
3．最佳新人奖：对于进入决赛完全由大一同学组成的参赛队，评审委员会将根据承载力等标准评判出最佳新人奖一名。

说明：可兼得以上所列各奖项。

七、此细则解释权归大赛组委会所有。