历届结构设计竞赛优秀作品选登(高
第四届全国大学生结构设计竞赛一等奖作品
第四届全国大学生结构设计竞赛计算书目录一、计算部分1、结构选型与方案设计2、材料属性的确定（木材顺纹抗压强度试验）3、结构建模及荷载分析4、结构内力分析5、结构承载力及位移分析二、图纸部分模型图纸（含节点构造、材料表）1.结构选型与方案设计世界上众多铁塔、电视塔的结构形状都是从下往上截面逐渐变小，为什么会这样呢？图1－1是世界著名的埃菲尔铁塔，在高耸入云的上部塔尖、塔身都受到大风的水平作用力，我们做简单的弯矩分析，如图1-1：将埃菲尔铁塔简化成如图1-2所示，使其受简化风载的作用，弯矩图如图，从上往下弯矩逐渐增大，和结构选型类似。
所以埃菲尔铁塔的选型和弯矩图大致相似。
此次竞赛制作的体育场悬挑屋盖，主要受风荷载力、竖向荷载力的作用，那么，在这两个荷载作用下，弯矩会是什么样的呢？我们做了大致计算，结果如图1-3：所以，我们结构的大致选型也就和弯矩图大致相似，而我们的作图1－1埃菲尔铁塔图1－2埃菲尔铁塔弯矩草图图1－3赛题结构弯矩草图品名称取为：“驭竖凌风”，意为结构驾驭竖向荷载，凌驾风荷载之意。
接下来的工作就是确定模型的最终造型：刚开始，我们初步定夺，做了如图1-4模型：七榀模型，杆件大多数是4mm*6mm 截面的。
优点：刚度大；缺点：质量较重，结构不简明，受荷不明确。
针对缺点，我们做了很多次实验，从七榀桁架到五榀桁架，再到三榀桁架，到最终的两榀桁架。
在质量“减肥”的情况下，还要保证刚度，要使模型在受载情况下，不破坏并且变形较小。
在这种要求下：（1）对模型上下弦的截面做了改动：单纯的用本次大赛提供的矩形杆件，或者粘接的矩形杆件，质量较大，我们力求一种轻质高强的杆件，于是决定出两榀上下弦杆件都用矩形杆件拼接成“T ”型杆件。
（2）对节点进行处理：处理的原则是把粘接面积增大，把木条刻槽，使木条跟木条嵌在一起，具体节点处理见后附图册。
（3）根据每根杆件受力分析，决定出每根杆件的截面大小，尽量满足“轻质高强”的要求。
第二届全国木结构设计大赛获奖作品
附件2
获奖作品公示一等奖作品
作品名称：Knot Garden （花园漫步式社区医院）
作者姓名：李哲瑞、张安顺、宋沐易、杨凡、林芮、王路参赛单位：南京林业大学木结构建筑系
指导老师：阙泽利
指导企业：北京筑雅印象科技有限公司
二等奖作品
作品名称：看台木屋
作者姓名：寿焘
参赛单位：东南大学建筑学院建筑系指导老师：张彤
作品名称：梦回廊桥
作者姓名：贾尚鹏、单宏伟、张玉梅
参赛单位：南京步云轩装饰工程有限公司指导老师：陆步云
三等奖作品
作品名称：编织的公共客厅
作者姓名：赵崇贤、吕媛、陈俊杰、刘海龙、李鸣洲、赵崇强
参赛单位：金陵科技学院、华中科技大学、南京林业大学、江西师范大学指导老师：阙泽利、葛少峰、杨⼩小军
作品名称：织木嵌水
作者姓名：王珊珊、吴超楠
参赛单位：南京大学建筑与城市规划学院
参赛作品：WOODHIVE（木筑蜂房购物中心）作者姓名：陈秋韵、赵阳臣
参赛单位：南京林业大学木结构建筑系
指导老师：张颖璐、王菲彬
参赛作品：TRANSMALL（厂房商业空间改造）作者姓名：李哲瑞、罗冬、陈浩、荣芹
参赛单位：南京林业大学木结构建筑系
指导老师：张颖璐
作品名称：浮屋
作者姓名：王舒啸
参赛单位：东南大学建筑学院。
第五届全国大学生结构设计竞赛优秀奖作品
250
250
1000
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1. 结构选型
根据第五届全国大学生结构设计竞赛委员会提供的赛题，为达到承担竖向荷载和地 震水平动力荷载的目标，并考虑采用竹片制作的现实，本队以节省材料、承载力大、刚度 适合、美观为出发点，经过多次计算分析、实验研究，最终采用以框架斜撑为骨架的塔形 组合格构柱体系，如图 1 所示。
5.1 结点构造说明···························································23 5.2 铁块布置方案···························································23 5.3 水箱注水重量···························································24 6.材料表······································································24
2.3 近似模型 1----组合格构柱体系抗震设计····································6 2.3.1 计算参数··························································7 2.3.2 格构柱分肢长细比验算··············································8 2.3.3 格构柱稳定性强度验算 ·············································8 2.3.4 格构柱的分肢柱稳定性强度验算······································9 2.3.5 缀条（斜杆）验算··················································9
第九届全国大学生结构设计竞赛参赛奖作品
第九届全国大学生结构设计大赛计算书目录1.设计背景 (3)2.材料力学性能测试 (4)2.1竹皮力学性能实验 (4)2.2杆件压缩强度试验 (5)2.3竹皮材料参数 (7)2.4 3D打印材料力学参考特性 (7)3.结构选型 (7)3.1主要限制条件 (7)3.2设计过程 (8)3.3桥面 (8)3.4桥面梁 (8)3.5柱 (8)3.6节点 (9)4.构件计算及优化 (9)4.1梁的计算及优化 (10)4.2柱的计算及优化 (12)4.2.1阁构柱 (13)4.3柱位的确定 (17)4.4单个跨段整体计算 (18)5.节点设计 (20)5.1 A段柱梁连接件 (20)5.2 A段柱底连接件 (21)5.3 B段柱梁连接件 (21)5.4 B段柱底连接件 (22)6. 施工制造 (23)6.1 组杆法 (23)6.1.1 技法介绍 (23)6.1.2 注意事项 (23)6.2 组装工艺要求 (24)6.3 粘贴工艺要求 (24)1.设计背景第九届全国大学生结构设计竞赛（以下简称国赛）以滇缅公路为题要求学生利用不同厚度的竹皮，使用502胶水进行粘合，制作能够快速通行小车公路桥模型。
这对参赛队员的力学分析能力、结构设计和计算能力、现场制作能力等提出了更高的挑战。
通过竹高跷结构模型的设计和制作，使学生在结构知识运用能力、创新能力、动手能力、团队协作精神等方面得到全面提升。
图1 模型三维示意图图2 总模型布置图2.材料力学性能测试2.1竹皮力学性能实验对模型进行精确分析的前提是对材料和构件进行力学性能测试，为了确定材料和构件的力学性能，我们首先用WDW3100型电子万能试验机测试了竹皮纸的抗拉强度，采用控制变量法，做了七组形状相同、材料厚度不同的试件，其中1、2、3号由单层0.2mm 竹皮纸制成，5、6、7号由双层0.5mm 厚的竹皮纸粘连制成，4、5号试件与1、2、3号的厚度相同，我们向其表面均匀的涂了一层502胶水，用以研究502胶水对竹皮纸的影响。
第五届全国大学生结构设计竞赛一等奖作品
第五届全国大学生 结构设计竞赛计 算 书目 录1结构选型 (1)1.1需求分析 (1)1.1.1 力学 (1)1.1.2 美学 (1)1.2结构选型 (2)1.2.1 竖向承重体系 (2)1.2.2 横向抗侧力体系 (2)1.3方案效果图 (3)2结构建模及主要计算参数 (4)2.1分析假定 (4)2.2材料参数及几何模型 (4)2.2.1 材料参数 (4)2.2.2 几何模型 (5)2.3有限元建模 (7)2.3.1 单元选择及节点处理 (7)2.3.2 静、动力参数 (7)2.3.3 有限元分析模型 (8)3结构受荷分析 (9)3.1静力分析 (9)3.1.1 位移 (9)3.1.2 内力 (9)3.2动力时程分析 (10)3.2.1 质量源及节点束缚 (10)3.2.2 模态分析 (10)3.2.3 位移和内力 (11)3.3结构稳定分析 (15)4节点构造 (15)4.1支座节点 (15)4.2梁柱节点 (16)5模型加工图及材料表 (16)5.1模型加工图 (16)5.2材料表 (17)6铁块分布详图及水箱注水重量 (18)6.1铁块分布详图 (18)6.2水箱注水重量 (18)附件A 模型及节点实物图 (19)附件B 模型设计施工图 (20)1.1需求分析本次结构设计竞赛赛题为采用竹材和502胶水制作一个多层房屋结构模型，要求所制作的模型不但要能够承受顶部水箱和各楼层铁块的静力荷载，而且必须能够承受模拟地震动的动力荷载。
虽然赛题对结构的具体变形没有多加限制，但是对每级荷载加载时的模型失效制定了判定准则。
为了保证不出现模型失效，必须严格控制结构的绝对位移和层间位移。
因此，设计出来的结构模型必须是一个在满足竞赛要求的前提下，运用空间结构的构造方法和结构力学、材料力学等相关力学知识所设计出的材料消耗最少、同时结构强度和刚度能够满足竞赛要求的结构模型。
以下结合力学和美学对结构方案进行需求分析。
2009年江苏省结构创新大赛作品集
凌 越 报送单位：徐州工程学院
二十一号作品：
生命的旋律 报送单位：徐州工程学院
二十二号作品：
风神 报送单位：扬州大学
二十三号作品：
垂直宅院 报送单位：扬州大学
二十四号作品：
二十五号作品：
报 送 单 位：
大结构抗震加固
扬州大学
卧龙桥 报送单位：淮阴工学院
二十六号作品：
淮海大厦 报送单位：淮阴工学院
六号作品：
七号作品：水流动力式旋转斜拉桥 报送单位：河海大学
眸遇穹楼 报送单位：南通大学
九号作品：
飞行的立方 报送单位：南通大学
十号作品：
十一号作品：
报送单位：
欲穷千里
江南大学
海上华尔兹 报送单位：江南大学
十二号作品：
十三号作品：
海ห้องสมุดไป่ตู้ 报送单位：江南大学
汇博展览厅 报送单位：南京工程学院
三十三号作品：
sound of nature 报送单位：南京工业大学
三十四号作品：
天 翼 报送单位：南京工业大学
三十五号作品：
三十六号作品： 报 送
石 漪 单 位： 东南大学
三十七号作品：After2050---矿区更新
报 送 单 位：
中国矿业大学
三十八号作品：
报送单位：
醉仙楼概念设计
中国矿业大学
城市入口 报送单位：中国矿业大学
三十九号作品：
十四号作品：
天穹体育场 报送单位：南京工程学院
十五号作品：
十六号作品：
报送单位：
风华国际旋转会馆
南京工程学院
阙桥相会 报送单位：南京林业大学
十七号作品：
移动的花朵 报送单位：南京林业大学
第二届全国木结构设计大赛获奖作品
附件2
获奖作品公示一等奖作品
作品名称：Knot Garden （花园漫步式社区医院）
作者姓名：李哲瑞、张安顺、宋沐易、杨凡、林芮、王路参赛单位：南京林业大学木结构建筑系
指导老师：阙泽利
指导企业：北京筑雅印象科技有限公司
二等奖作品
作品名称：看台木屋
作者姓名：寿焘
参赛单位：东南大学建筑学院建筑系指导老师：张彤
作品名称：梦回廊桥
作者姓名：贾尚鹏、单宏伟、张玉梅
参赛单位：南京步云轩装饰工程有限公司指导老师：陆步云
三等奖作品
作品名称：编织的公共客厅
作者姓名：赵崇贤、吕媛、陈俊杰、刘海龙、李鸣洲、赵崇强
参赛单位：金陵科技学院、华中科技大学、南京林业大学、江西师范大学指导老师：阙泽利、葛少峰、杨⼩小军
作品名称：织木嵌水
作者姓名：王珊珊、吴超楠
参赛单位：南京大学建筑与城市规划学院
参赛作品：WOODHIVE（木筑蜂房购物中心）作者姓名：陈秋韵、赵阳臣
参赛单位：南京林业大学木结构建筑系
指导老师：张颖璐、王菲彬
参赛作品：TRANSMALL（厂房商业空间改造）作者姓名：李哲瑞、罗冬、陈浩、荣芹
参赛单位：南京林业大学木结构建筑系
指导老师：张颖璐
作品名称：浮屋
作者姓名：王舒啸
参赛单位：东南大学建筑学院。
结构设计大赛作品PPT课件
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
11
5
（三）结构特色
1、折成杆后毛面朝外、 增大接触面，从而增大 摩擦
2、采用空心结构，多柱 支撑，节省材料。
3、在绳子表面涂抹胶水， 一方面可以防止绳子滑 动，另一方面还可以减 少绳子的伸缩性。
4、根据横梁各部分受的
弯矩不同，将横梁设计
成前细后粗的渐变结构
。
6
（四）结构设计计算书
7பைடு நூலகம்
8
（五）横梁受力图
上层悬挑横梁的内力图 Fs
悬挑横梁的弯矩图 M
9
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
10
感谢聆听
结构设计大赛
1
（一）整体悬挑结构示意图
作品名称： 《空中力量》
即使悬挑在空中 依然可以承受很 重的力量！
2
（二）结构构思说明
1、纸作为纤维质薄板结构，不 以承受载荷破坏，应改变其强度 （采用多层增加厚度，加胶的方 式）。
2、为了使绞架能够承受较大的 载荷，我们采用了拉杆结构，但 纸的抗拉能力有限，故设计成双 排杆，其中前排杆起辅助支撑作 用，以减少后排杆所受拉力。单 杆支撑容易弯曲变形，然而多杆 同时支撑就可以增大杆的抗弯能 力，减小其被折断的几率，因此 载物部分也设计成双排杆件。
3
3.考虑到竞赛限制的质量问题，各杆均做成空心，在杆件制作过程 中加胶，以增强其抗折损能力。 4.又由于材料有限，杆与杆间有一定的近距离，为保证其强度，在 竖直支架各杆间和横梁各杆间均加斜置短杆，呈波浪矩阵，多方提 供拉力和压力，防止其扭转垮塌。
第七届全国大学生结构设计竞赛一等奖作品
第七届全国大学生结构设计竞赛计算书目录一、前言 (2)二、设计说明 (3)2.1方案构思 (3)2.2结构选型 (4)三、结构特点 (8)3.1整体结构特点 (8)3.2细部制作特点 (8)四、受力分析及计算 (13)4.1结构受力分析 (13)4.2结构建模及计算分析 (15)五、结构设计图及材料表 (20)5.1结构三视图 (20)5.2节点构造图 (21)5.3结构三维图 (22)5.4材料使用明细表 (22)六、总结 (24)一、前言正如插图所见，“踩高跷”是我国一项群众喜闻乐见、流行甚广的传统民间活动。
高跷分高跷、中跷和跑跷三种，最高者一丈多。
高跷表演者不但以长木缚于足行走，还能跳跃和舞剑，形式多样。
传统高跷道具简单，但木质的选料很讲究，必须采用坚硬而有韧性的木质，腐木不可用。
将选好的木头经过木匠加工成4-5尺长的木棍，木棍上扁下圆，脚踏板的设置，是根据高跷的高度而定，一般在3尺以上装置。
高跷的绑腿绳，一般是用布制成的，这样的绑绳既能绑紧，又不勒腿脚。
“踩高跷”不但具有很高的健身价值，而且还具有很高的艺术价值，对振兴民族精神和活跃、充实人民的文化生活都起着积极的作用。
这次结构设计竞赛是一个既有趣又富有挑战性的科技竞赛。
高跷所承受的荷载与高跷的结构形式和运动方式密切相关，这次比赛正是给我们建立了一个理论贴近实际贴近生活的平台。
通过运用所学知识自行设计和制作竹高跷结构，可以提高我们的动手能力与思维能力，激发创新和竞争意识，培养科学思维，加强团队协作。
同时让我们更加加深对“踩高跷”这一传统民间艺术的了解，更好的继承传统文化。
在赛前准备过程中，我们提高了自己的思考能力，加深了理论知识的理解，而且还将与其他学校的参赛队员交流经验，使我们的眼界更加开阔。
这次比赛无疑使我们的大学生活更加充实更加有意义，将为我们的人生画上精彩的一笔！二、设计说明2.1方案构思竞赛赛题要求参赛队设计并制作一对竹结构高跷模型，并进行加载和绕标竞速测试。
历届结构设计竞赛优秀作品选登(桥梁)
图1-2 河北赵州桥历届结构设计竞赛优秀作品选登（桥梁结构设计）岸芷汀兰鲍凯曼、邰 昊、吴小亮1、设计说明书方案构思唐朝诗人杜牧一首《阿房宫赋》，以浓墨重彩之渲染，为世人勾绘出一座前所未有、宏伟壮观的宫殿建筑群，而“项羽焚烧阿房宫”的扑朔迷离，更是让这座“空中楼阁”成为人们魂牵梦绕的千古之谜。
“长桥卧波，未云何龙？覆道行空，不霁何虹？”长桥卧波的妩媚，点缀了这座富丽堂皇的神秘宫殿，也成为后世造桥人心怀向往的审美典范。
于是，在阿房之后，有了西子湖里的断桥残雪，有了颐和园里的玉带涟漪，有了“天下第一桥”赵州桥立千年而不倒的雄齐伟岸！桥，因水而生；水，以桥而名。
于是，我们在府南河上，架起这座“不霁何虹”的长桥，在“岸芷汀兰”的淡淡幽香里，在天府蓉城的淡妆素裹里，去追寻阿房宫的堂皇，去诠释美的定义。
1.1 结构选型构思跃然纸上，我们开始迫不及待地选择结构型式。
为了能实现承载要求，我们做了以下几个方案分析：1.1.1拱形结构拱桥造型优美，非常吻合我们的构思。
力学上其适于承受均布荷载，但考虑到木材的脆性，拱圈不易制作，而分段拼接的方式又增加了节点，自重增加。
该结构为备选模型之一，见图1-3。
1.1.2三角桁架结构在跨中集中荷载作用下，采用稳定性较高的三角形桁架，非常符合加载要求，且挠度控制较好，因此是备选方案之一。
见图1-4。
1.1.3鱼腹形桁架结构图1-1 颐和园玉带桥拱形桁架结构，结合了拱和桁架二者的优点，造型较为优美。
但杆件较多，节点也复杂，考虑到木材的特点，制作复杂。
见图1-5。
1.1.4最终选型经过反复试验和甄选，我们决定从构思出发，以拱形为基本要求，结合桁架的特点，我们采用了如下结构型式。
图1.2河北赵州桥图1-4 三角桁架图1-5 鱼腹形桁架图1-6 最终模型1.2材料试验1.2.1木材强度与含水率经过查阅资料，我们发现：木材顺纹抗拉强度最高，抗弯、顺纹抗压强度稍差。
由于木材的不均匀性，决定了其许多性质的各向异性，在强度方面尤为突出。
第五届全国大学生结构设计竞赛优秀奖作品 (3)
带屋顶水箱竹质多层房屋设计方案【摘要】本作品严格按照“第五届全国大学生结构设计竞赛”要求，采用组委会提供的各种规格竹材及胶水的力学特性，以获得最理想的效率比为结构设计目标，根据结构设计动力学和静力学理论，通过一系列的试验摸索和反复计算，逐步对方案分析和优化，在结构自重、楼层荷载分布的高度和重量、所能承受的最大地震波加速度峰值等四个方面进行最优组合，经过数月的努力，精心设计并制作了符合竞赛要求的结构模型——挺然。
【关键词】木竹结构多层房屋结构地震波效率比目录目录 (III)1.设计思路 (1)2.模型方案 (2)2.1结构方案 (2)2.2铁块布置 (5)2.3水箱设置 (5)3.理论计算 (6)3.1模态分析 (6)3.2静力分析 (8)3.3动力分析 (14)4.试验研究 (15)4.1材料试验 (15)4.2振动台加载 (16)5.施工要素 (16)5.1下料及构件制作 (16)5.2组装 (17)5.3其他 (17)6.结论 (17)1.设计思路本次赛题为制作多层竹质房屋结构，结构顶部及各层楼面分别放置水箱和附加铁块，利用小型精密振动台系统模拟水平地震作用对结构进行加载，考察其承载力。
通过对赛题的深入理解，我们从以下几个主要原则着手设计：✧结构材料特点：充分利用赛题所给出的竹制材料所具有的良好的拉、压性能，同时，运用竹皮可以方便的裁制出各类所需要的杆件截面，制作出得杆件具有良好的柔韧性。
达到结构“柔而不坏”的特点✧结构动力特性：针对加载的三条地震波，经反应谱分析可知，峰值反应谱频率主要分布在2～6Hz范围内。
为此，从减小结构的地震作用的角度出发，应尽可能使结构主要自振频率避开此区间。
考虑到结构做的刚度较大将无形中会增加材料的用量，所以我们争取将结构的第一阶自振频率控制在2Hz以下。
✧结构节点要求：自振频率的降低必然会使结构趋柔，从赛题规则来看，对结构变形未提出要求。
变形的大小不会影响成绩。
西南交通大学第八届结构设计竞赛获奖名单
张睿
李建
梦之初
翟鹏程
刘晨
陈奇
桥梁结构设计竞赛单项奖
获奖奖项
作品名称
作者姓名
最佳工艺奖
汶震桥
杨征
黄浩
朱丽
最佳结构奖
天水一色
崔苗苗
刘丽鹏
杜亮
高层建筑结构设计竞赛一等奖
作品名称
姓名
缆月
洪磊
谭松林
戚雯
Tesiong
汪东
翁祥颖
肖明洋
幻塔
龙礼斌
周强
赵岳亮
阿尔卑斯
吕伟
韩鸿丞
姜海洋
蓝光
高超
张辉
漆群燕
高层建筑结构设计竞赛二等奖
刘江梅
邓少平
直入云霄
叶贺炯
张光明
李丹枫
希望
晏良佳
蒲林超
蒋赟
诺亚
张广超
邹琦
陈浩
鹰击长空
王梦杰
王东一
曾俊
三棱锥
石磊
林银
胡碧娇
时代金字塔
叶龙振
廖凡
郑海明
triplicity
刘登富
姜启迪
徐乾元
帆
唐志刚
沈明亮
徐滔
高层建筑结构设计竞赛单项奖
获奖奖项
作品名称
姓名
最佳造型奖
水晶之城
杨畅
伍艺
最佳工艺奖
蓝光
高超
张辉
漆群燕
作品名称
姓名
倚天
李生申
张文超
张丹
重生
张思远
刘力
刘世军
less is more
黄璟
周驰
余边江
天水一色
历届结构设计竞赛优秀作品选登(桥梁.)
历届结构设计竞赛优秀作品选登(桥梁.)1. 赤峰大桥设计方案赤峰大桥是一座跨越呼伦贝尔草原上的额尔古纳河的悬索桥。
设计方案中采用了双向斜拉桥形式，桥面采用单塔、双塔和悬挂索混合式的结构，既满足了结构性能要求，又保证了景观效果。
2. 银山大桥设计方案银山大桥是一座跨越格尔木河的双塔钢悬索桥。
设计方案中，通过合理的悬索、主缆、纵向加劲板的布置和分配，使桥塔承受的垂直荷载最小，减小了塔身的体积和成本，并能够抵御极端风荷载和地震荷载。
3. 隆安大桥设计方案隆安大桥是一座跨越湄洲湾的斜拉桥，设计考虑了多种可能的地震荷载、风荷载和潮水荷载情况，并进行了全面的结构计算和稳定性分析。
结构采用翼型钢箱梁，双向斜拉布置，吊塔和主塔之间采用了悬挂索连接。
4. 泉州大桥设计方案泉州大桥是一座跨越泉州湾的悬索桥。
设计方案采用了三塔结构，主塔组成吊塔，两侧塔支承悬索，桥面主缆和斜拉索的坡度合理，进一步增强了整座桥的稳定性。
同时，数值模拟分析了不同风荷载下的结构响应，确保了桥梁的安全性。
5. 肇庆大桥设计方案肇庆大桥是一座跨越北江的混凝土斜拉桥。
设计方案中，桥面采用了库杆式斜形箱梁，主塔采用“Y”形钢结构，由两部分组成，通过铰接和悬挂索连接。
设计中使用了多种轻量化和减振减缩技术，提高了结构的疲劳寿命和抗震性能。
6. 沙河大桥设计方案沙河大桥是一座跨越长江的斜拉桥，桥面长度近5公里。
设计方案中，主塔采用了钢-混凝土组合结构，悬索斜向布置，采用异型双索拟缆双索同弦的形式，在确保结构受力平衡的前提下，提高了结构的跨度和稳定性。
7. 蓝色海岸大桥设计方案蓝色海岸大桥是一座跨越厦门湾的吊桥，桥面全长5748米，是目前中华人民共和国境内最长的吊桥。
设计方案中采用了沉箱式钢筋混凝土梁和钢箱梁结构，并配合采用多种减震减振措施，以保证桥梁的整体稳定性。
10. 蓝宝石大桥设计方案蓝宝石大桥是一座跨越渤海湾的双塔钢悬索桥，设计方案中采用了双主缆悬挂式布置，主缆的形状和张力通过有限元方法进行综合分析，以保证桥梁的稳定性和抗荷能力。
第五届全国大学生结构设计大赛作品
“PKPM”杯第五届全国大学生结构设计竞赛计算书摘要“PKPM”杯第五届全国大学生结构设计竞赛参赛作品——“竹”，欲学竹之挺拔，PK竹之坚韧，能矗立于大震之后。
该作品采用仿生设计。
柱脚仿竹之根须，分散粘接于底板，锚固可靠；柱身仿竹之躯干，为中空截面，上细下粗，受力合理；梁柱节点仿竹之竹节，连接牢靠，韧性好。
根据竞赛规则和地震波特性，合理设计了结构形式和铁块放置方式，形成了上部水平刚度小，下部水平刚度大，同时兼顾稳定性的结构体系。
在满足竞赛所有要求的前提下，经多次计算、试验和优化，作品“竹”在平面上呈边长141mm的正方形，每层有4个矩形箱型截面主梁，并由4个三角形箱型截面柱支撑；为布置更多铁块，在第三层上采用了悬挑梁，以扩大楼层面积；在立面上，布置了一些控制结构水平刚度和提高稳定性的斜向和水平支撑。
考虑材料的离散性和制作工艺的误差，作品“竹”的自重为78±5g，承载27±3kg铁块和满载的水箱，其有效承载面积为648cm2，能成功抵御竞赛给定的各级地震作用。
总之，作品“竹”造型简洁、工艺精美、受力合理、结构材料效率比高，实现了模型自重轻、抗震性能好的目标。
目录1设计说明 (2)2 结构选型 (3)3 结构建模及主要计算参数 (4)3.1 分析假定 (4)3.2 材料特性、几何模型 (5)3.3 静、动力荷载参数 (6)3.4 有限元模型的建立 (7)4 结构受荷分析 (8)4.1 结构静力分析 (8)4.2 结构动力分析 (9)5 节点构造 (12)5.1 支座节点 (12)5.2 相贯节点 (12)6 模型加工图及材料表 (13)6.1 模型加工图 (13)6.2 材料表 (15)7 铁块分布详图 (16)7.1 铁块分布详图 (16)7.2 水箱注水重量 (18)附录：参赛作品“竹”设计图1 设计说明“PKPM”杯第五届全国大学生结构设计竞赛结构设计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。
机构设计大赛
承重台
结构模型 支架 300
600
第六届结构设计大赛
空前的规模，两个校区、多个学院的学 生进行比赛，其中专业组160组、创意组75 组。 多位高校领导，企 业老板和省建设局官员 出席本次结构大赛的开 幕式。
大赛作品 仿真组
大赛作品 创意组
大赛ing...
第七届大赛沙仓作品
沙仓作品
省赛特等奖
现场检测
大赛风采
大赛风采
比赛验
①团队意识,分工明确。 ②创新精神,敢于实践。 ③分析规则,投机取巧。 ④坚持不懈,努力拼搏。
结构设计大赛
大赛简介
由国家教育部、住房和城乡建设部、中国土木工 程学会主办，部分高校承办，赞助单位协办，每 年举办一次。
华侨大学在两届国赛中取得了两 个全国二等奖，一个全国三等奖， 表现突出，组织有力，被授予＂优 秀组织奖＂荣誉称号。
大赛简介
第一届：单跨简支梁结构承载模型设计 第二届：支撑体结构模型 第三届：大跨度屋架结构模型 第四届：制作承受移动荷载的简支桥梁结构模型 第五届：空间大跨结构模型 第六届：桥梁结构模型设计 第七届：砂仓结构模型设计 第八届： 模型加载台
第六届全国大学生结构设计竞赛作品
第六届全国大学生结构设计竞赛计算书目 录1 结构选型 (1)1.1 设计思路 (1)1.2 方案演化 (3)1.3 最终方案 (4)2 模型建模及主要计算参数 (8)2.1 有限元模型建立 (8)2.2 荷载布置方案 (8)2.3 结构分析假定 (9)2.4 铅球冲击荷载计算 (9)3 模型受荷载分析及截面验算 (11)3.1 结构静力分析 (11)3.2 结构截面验算 (11)4 节点构造 (15)4.1 支座节点构造 (15)4.2 梁柱节点构造 (15)5 材料性能分析及参赛模型加工 (17)5.1 材料性能分析 (17)5.2 模型加工图 (17)5.3 参赛方案模型截面规格 (18)6顶层配重及加载计划 (20)7 结论 (21)8参考文献 (22)图表目录图1.1 参赛方案各演化阶段模型加载后实物图 (5)图1.2参赛方案模型实体效果图及实物图 (6)图1.3 参赛方案模型3D效果图 (7)图1.4 参赛方案模型结构构件尺寸详图 (8)图2.1 参赛方案模型结构有限元模型 (9)图2.2 参赛方案模型楼层荷载布置图 (10)图2.3 参赛方案模型的时间——力时程曲线图 (11)图3.1 参赛方案模型轴线编号简图 (12)图3.2 参赛方案模型1级加载各构件应力图 (13)图3.3 参赛方案模型2级加载各构件应力图 (14)图3.4 参赛方案模型3级加载各构件应力图 (15)图4.1 参赛方案模型支座节点实物图 (16)图4.2 参赛方案模型梁柱关键节点实物图 (17)图4.2 参赛方案模型结构件标号图 (19)表5.1 参赛方案模型构件表 (20)1 结构选型吊脚楼是渝、湘、鄂、川、黔、桂毗邻地区少数民族普遍使用的一种建筑形式，是山地建筑特有的城市设计风格，通过吊脚楼处理手法，既解决了山地高差较大的人流组织，又能减少工程土石方开挖量。
吊脚楼多依山就坡而建，顺应山势和河岸坎坡的复杂地形，最大限度地利用空间，以吊脚之高低来适应地形之变化。
西南交通大学第六届结构设计竞赛获奖名单
西南交通大学第六届结构设计竞赛获奖名单一等奖：（6队）作品编号作品名称第一作者其他作者总分92四月飞花张珍珍王雪娇杜东芝易翔90.87 16血色的风采冯骥蒙聂良涛戴碧文梁栋86.79 47承唐继开董增展郭慧祥薛荣鹏宋晃85.97 30八度空间廖川王石磊蒋利明王能谋85.96 40star in the sky 马涛邢彩凤侯可冀健80.63 67厚德载物王春明周毅刘春煜张娅敏78.05二等奖：（11队）作品编号作品名称第一作者其他作者总分39 乾坤盾陈喜峰陈虎吴焕恒殷若玮76.56 79 帆汪伟陶媛媛闫颜76 19 与自然一起呼吸王振海胡辉苟超林恰74.91 95 星缘思竹李连涛李志兴孙喜晶李龙起74.01 70 天空袁明敏田地鹏王艳斌程成73.25 88 苍穹朱国炜刘彬王文俊马婷婷73.25 23 梦之盾李彬畅鹏飞胡亚洲杨丽玲73 111 比翼双飞毛建彬梁伟张翔李云72.77 53 仲夏夜之梦张婕张瑜赵磊林洪能72.25 68 横空赵凯李旭升闫雁军郭宇70.7 83 苍穹任巍峰赵剑锋聂利芳赵耀70.15三等奖：（22队）作品编号作品名称第一作者其他作者总分14 清凉夏日钱光龚亚军陈可刘彬洁66.49 8 恢虹跨越刘道俊俞明德陈潇郭迎琦65.88 78 求实朱寿全李冬生胡军军65.52 6 春华秋实肖倪薛陶张海峰廖飞64.9 29 方正翔鹤傅晓剑王平龚涛陈雁64.56 61 MOTO之引陈涤瑕马克丰王景梅64.53 100 三霄顶万军魏魁麦年飞李增源64.18 21 飞虹王伟华孙宏伟胡宇吴昊63.3212 UFO 杨大同李春江张永冠陶强63.19 28 三人行陈洪运王利民包润平62.26 33 一缕清风湛发军王涛肖强刘祥61.9 85 蜘蛛侠许骞成喜明郭辉61.81 11 月光部落廖昕张新乐陈艳秋张可61.76 36 宇宙之星姜志刚李茂久骆岗杭红星61.75 82 彩虹之约洪义高治辉周育麟李冰61.41 44 巨人之盔任金龙赖伟王雄健曾威61.32 109 伞尹业斌顾鸿飞夏伟61.2190 融于自然杨兆国吴浩金林宏亮杨建军60.479 真实梦想施大业刘义燕陈彧60.39 127 空中悬索架王治立张小强贾琦唐毅60.17 123 雅轩阁刘仁铭王彬蓉59.83 26 草原上的幻想武辉罗剑贾文志姜毅59.8优秀奖：（22队）作品编号作品名称第一作者其他作者总分106 宁夏张继力杨波阳柳平宋德笛58.85 108 索网空间刘沛张小兵刘小红58.58 57 空中花园于利存汪超李文涛58.26 97 四望顶汪文广吕赞章刚张晓林57.64 117 过桥米线刁维科肖经柱廖俭华57.31 121 王之张弓陈杰刘阅陈烨普王文浩56.64 58 蜘蛛侠伊小娟高全赵建国林涛56.04 86 共享天空王晨旭黄江艳王佳55.56 91 新月闫自海沈远王星星54.99 60 金刚韩蒙李峰肖学仁余帅会54.83 66 水木澜亭任东亚赵继元向志敏54.63 74 琼顶贺永邓小刚林峰黄道营54.29 27 月满西楼于平周雅潘丽婷任玲54.28 46 东方金字塔廖霞林黄磊覃纯54.08 13 五月天王敬烨沈振华方宜诸海延54.06 77 衍生陈立涛尹曲石淳欢胡晓宇54.0622 飞云峰钱耀辉杨益态龙添凤高瑞宠53.961 甲壳虫Ⅰ号周湖鲁啸龙邹云峰刘培53.38 113 浪漫满屋谢海洋尹斌王明黄海龙52.93 75 天空的精灵陈雨蒙陈楷佳玉熹杨晶52.76 25 翼塔孙庆杰陈国杰刘艳萍52.56 98 穹庐唐进才李培刚顾鑫杰刘兵52.22单项奖最佳制作：67最佳创意：92最佳造型：79本次竞赛特等奖空缺，参加完比赛的有108组。
第四届全国大学生结构设计竞赛一等奖作品 (2)
单跨简支结构设计 理论方案
目录
目录
1 结构构思与设计要求..........................................................................1 1.1 设计构思 ....................................................................................1 1.2 设计要求 .....................................................................................3 1.3 竞赛内容 .....................................................................................3
I
“鼎足”结构设计理论方案
3.1.2 受拉构件的性能及选择 ................................................... 16 3.2 作品制作工艺........................................................................... 18
2 理论分析 .............................................................................................3 2.1 计算假定及简图.........................................................................3 2.1.1 计算假定............................................................................3 2.1.2 计算简图............................................................................3 2.2 结构理论计算.............................................................................4 2.2.1 内力计算............................................................................4 2.2.2 位移计算............................................................................6 2.3 结构空间有限元分析 .................................................................8 2.3.1 内力计算结果比较 ............................................................9 2.3.2 位移计算结果比较 .......................................................... 10 2.3.3 结构整体稳定性分析 ...................................................... 10 2.4 方案及效果图........................................................................... 11 2.4.1 结构整体布置图 .............................................................. 11 2.4.2 主要构件截面尺寸 .......................................................... 12
历届结构设计竞赛优秀作品选登(桥梁)
图1-2 河北赵州桥历届结构设计竞赛优秀作品选登（桥梁结构设计）岸芷汀兰鲍凯曼、邰 昊、吴小亮1、设计说明书方案构思唐朝诗人杜牧一首《阿房宫赋》，以浓墨重彩之渲染，为世人勾绘出一座前所未有、宏伟壮观的宫殿建筑群，而“项羽焚烧阿房宫”的扑朔迷离，更是让这座“空中楼阁”成为人们魂牵梦绕的千古之谜。
“长桥卧波，未云何龙？覆道行空，不霁何虹？”长桥卧波的妩媚，点缀了这座富丽堂皇的神秘宫殿，也成为后世造桥人心怀向往的审美典范。
于是，在阿房之后，有了西子湖里的断桥残雪，有了颐和园里的玉带涟漪，有了“天下第一桥”赵州桥立千年而不倒的雄齐伟岸！桥，因水而生；水，以桥而名。
于是，我们在府南河上，架起这座“不霁何虹”的长桥，在“岸芷汀兰”的淡淡幽香里，在天府蓉城的淡妆素裹里，去追寻阿房宫的堂皇，去诠释美的定义。
1.1 结构选型构思跃然纸上，我们开始迫不及待地选择结构型式。
为了能实现承载要求，我们做了以下几个方案分析：1.1.1拱形结构拱桥造型优美，非常吻合我们的构思。
力学上其适于承受均布荷载，但考虑到木材的脆性，拱圈不易制作，而分段拼接的方式又增加了节点，自重增加。
该结构为备选模型之一，见图1-3。
1.1.2三角桁架结构在跨中集中荷载作用下，采用稳定性较高的三角形桁架，非常符合加载要求，且挠度控制较好，因此是备选方案之一。
见图1-4。
1.1.3鱼腹形桁架结构拱形桁架结构，结合了拱和桁架二者的优点，造型较为优美。
但杆件较多，节点也复杂，考虑到木材的特点，制作复杂。
见图1-5。
1.1.4最终选型图1-1 颐和园玉带桥图1.2河北赵州桥经过反复试验和甄选，我们决定从构思出发，以拱形为基本要求，结合桁架的特点，我们采用了如下结构型式。
1.2材料试验1.2.1木材强度与含水率经过查阅资料，我们发现：木材顺纹抗拉强度最高，抗弯、顺纹抗压强度稍差。
由于木材的不均匀性，决定了其许多性质的各向异性，在强度方面尤为突出。
木材含水率在纤维饱和含水率以下时，含水率越高，强度越低:含水率在纤维饱和含水率以上时，木材强度基本无变化。
历届结构设计竞赛优秀作品选登(高
历届结构设计竞赛优秀作品选登（高层结构设计）缆约洪磊、谭松林、戚雯1、设计说明书1.1方案构思李白在《宣州谢朓楼饯别校书叔云》中有过“俱怀逸兴壮思飞，欲上青天揽明月”的豪情气概，满怀豪情逸兴，飞跃的神思像要腾空而上高高的青天，去摘取那皎洁的明月。
我们也希望，现在的科技能够让太白先生离摘月更近一点。
揽缆，月约，这给了我们无尽的启示，由此得来“缆约<揽月>”之创作，极力体现缆的作用和极致简约的模型风格。
高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载，在地震区还要抵抗地震作用。
在较低的建筑结构中，往往竖向荷载控制着结构设计；随着建筑高度的增大，水平荷载效应逐渐增大；在高层建筑结构中，水平荷载和地震作用起着决定性作用。
荷载效应最大值（轴力Ν、弯矩Μ和位移△）可由图1-1所示简图得到：式中Ｗ－建筑每米高度上的竖向荷载；q－水平均布荷载；H－建筑高度；El－建筑总体抗弯刚度（E为弹性模量，l为惯性距）。
图1-1.荷载内力和位移图1-2.结构内力、位移与高度的关系如图2，随着建筑物高度的增大，位移增加增快。
因此，在高层建筑结构设计时，不仅要求结构具有足够的强度，而且还要求有足够的刚度和良好的抗震性能。
1.2结构选型1.2.1整体选型综合以上高层建筑特点，并结合国内外大量高层建筑实例参考并改进后最终确定了三菱椎的整体结构样式如图1-5，立面如图1-6，侧面如图1-7，底面如图1-8。
1.2.2平面形式高层建筑平面形式要求：外形简单、受力较好、边长较短、规则、对称、材料用量较少、减小偏心； 常见形式有如下图：兼顾材料性能、用量方面的要求，以及高宽比(H/B <5)的限制选择三角形底面中间加Y 型横撑加固，如图1-9。
1.3材料及杆件试验1.3.1材料力学特性表1-1 .230克白卡纸弹性模量图1-5图1-6 图1-7图1-8 图1-9表1-2.230克白卡纸极限应力表1-3.蜡线极限拉力注：以上资料由大赛组委会提供杆件试验纸作为结构材料，从上面的力学性能指标可以看到，抗拉强度高、抗压强度较低，但是如果采取合理的截面形式，仍然可以达到理想的抗压效果。
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历届结构设计竞赛优秀作品选登（高层结构设计）
缆约
洪磊、谭松林、戚雯
1、设计说明书
1.1方案构思
李白在《宣州谢朓楼饯别校书叔云》中有过“俱怀逸兴壮思飞，欲上青天揽明月”的豪情气概，满怀豪情逸兴，飞跃的神思像要腾空而上高高的青天，去摘取那皎洁的明月。
我们也希望，现在的科技能够让太白先生离摘月更近一点。
揽缆，月约，这给了我们无尽的启示，由此得来“缆约<揽月>”之创作，极力体现缆的作用和极致简约的模型风格。
高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载，在地震区还要抵抗地震作用。
在较低的建筑结构中，往往竖向荷载控制着结构设计；随着建筑高度的增大，水平荷载效应逐渐增大；在高层建筑结构中，水平荷载和地震作用起着决定性作用。
荷载效应最大值（轴力Ν、弯矩Μ和位移△）可由图1-1所示简图得到：
式中Ｗ－建筑每米高度上的竖向荷载；q－水平均布荷载；H－建筑高度；El－建筑总体抗弯刚度（E为弹性模量，l为惯性距）。
图1-1.荷载内力和位移图1-2.结构内力、位移与高度的关系如图2，随着建筑物高度的增大，位移增加增快。
因此，在高层建筑结构设计时，不仅要求结构具有足够的强度，而且还要求有足够的刚度和良好的抗震性能。
1.2结构选型
1.2.1整体选型
综合以上高层建筑特点，并结合国内外大量高层建筑实例参考并改进后最终确定了三菱椎的整体结构样式如图1-5，立面如图1-6，侧面如图1-7，底面如图1-8。
1.2.2平面形式
高层建筑平面形式要求：
外形简单、受力较好、边长较短、规则、对称、材料用量较少、减小偏心； 常见形式有如下图：
兼顾材料性能、用量方面的要求，以及高宽比(H/B <5)的限制选择三角形底面中间加Y 型横撑加固，如图1-9。
1.3材料及杆件试验
1.3.1材料力学特性
表1-1 .230克白卡纸弹性模量
图
1-5
图
1-6 图
1-7
图
1-8 图1-9
表1-2.230克白卡纸极限应力
表1-3.蜡线极限拉力
注：以上资料由大赛组委会提供
杆件试验
纸作为结构材料，从上面的力学性能指标可以看到，抗拉强度高、抗压强度较低，但是如果采取合理的截面形式，仍然可以达到理想的抗压效果。
试验比较圆形截面杆，矩形截面
杆，三角形截面杆，箱形截面杆，最终选定较易制作且受力和材料用量都满足设计要求的矩形截面杆。
轴心受压实验
受压杆件结构成型后直接进行破坏性试验，得极限抗压强度约200N ，符合计算的极限轴心受力值。
考虑长细比对稳定的影响，据欧拉公式2
min
2L EI P cr π=
知杆件临界压力与杆件
长细比密切相关，如下图：
图1-10 图
1-11 图1-12
模型本身并不受弯，但须考虑压杆失稳即长细比对压杆稳定的影响。
杆件长度即L 已经确定，故只能改进截面设计以减小惯性矩。
再增加横梁和改进加载方式以充分满足承载要求。
结论：所做的杆件完全可以满足承载力要求，所以选用这组杆件为我们的标准构件。
1.4
查混规附录（见附件1）知 15个长350、直径25的钢筋质量约20kg
1.4.1计算
R
R ε
圆形截面惯性矩
64
4
d I π=
薄壁圆环截面惯性矩δ
π3r I
=
矩形截面惯性矩
三角形截面惯性矩
制作工艺
白卡纸、白乳胶和蜡线的材料特性决定模型设计需要精细的手工制作，计算出每根杆件的截面、长度后，再人工一层一层包裹，白乳胶兑水以加快粘合进度并有效减轻杆件自重，蜡线均布于各受力集中点和关键节点。
图1-13 图1-14
1.5特色处理
1.5.1蜡线使用
由于本次竞赛允许蜡线作为结构，故在结构的很多复杂节点以及受拉力较大的主要结构，都采用蜡线制作。
1.5.2接头轻便处理
主要杆件接头为便于受力并兼顾美观采用粘接和内绑扎处理。
1.5.3预张拉
整体结构尽量做到简单对称并减轻结构重量，考虑到蜡线线伸长率较大对主要蜡线进行了预张拉，使其在受力后的变形与结构整体变形相协调。
1.5.4 Y 型底座
接口强化粘接，内部用蜡线穿越绑扎以抵抗水平面的巨大拉应力。
1.5.5顶部接头
顶部接头处受力集中（三向压力作用），在两主杆件中间穿孔设实心小圆杆支撑，可以较好的抵抗竖向力作用且可以抵消部分水平荷载保护杆头不被压坏。
2、设计计算书
2.1计算模型
12bh 3
=I 36bh 3
=
I
根据材料力学特性分析和相关杆件的实验数据，利用结构分析软件SAP2000建立了计算模型，考虑到靠粘结和绑扎工艺制作的节点无法达到刚性的要求，建模时，节点仍按铰接考虑。
计算模型如图1-15：
图1-15
2.2荷载分析
设计加荷方式
1＃加载点分三次挂载至30N 40N 50N
2＃加载点一次加满5N
2.3 内力计算
底座最大允许荷载为15个长350、直径25的钢筋质量，约3.85 kg/m * 15*350 mm * 0.001=20.21 kg 约合202 Ｎ，一次全固定。
内力分析：
加载变形如图1-16，主杆轴向力如图1-17，主杆扭矩如图1-18，截面剪力如图1-19，截面弯矩如图1-20，绳索拉力如图1-21。
图1-16 图1-17 图1-18
图1-19
图1-20 图1-21
2.4承载能力估算
2.4.1加载上限估算
按照组委会给的压底座钢筋规格和数量（15个长350、直径25的钢筋），估算出的极限压力约200 N，按我们设计的加载方式，如图
图1-22
可以估算出结点如图的极限竖向力约175 N，由此得出1＃加载点极限拉力50 N, 2＃加载点5 N.
结构是按1000 mm处加载点50 Ｎ；500 mm处加载点5 Ｎ设计的。
由于构件一开始就已经进行了折减，承载力应有相应的提高，同时由于构件本身在制作过程中也会有瑕疵，承载力可能会相应减少，故总体承载力应大致符合设计要求。
2.5破坏形式分析
1、蜡线变形过大导致主体结构倾覆破坏
2、主杆制作缺陷出现明显受力弱面导致主杆压坏
3、顶部接头损坏
4、其他结构破坏
【参考文献】
【1】结构力学（Ⅰ、Ⅱ）龙驭球，包世华，匡文起，袁驷编著北京：高等教育出版社，【2】结构概念和体系（美）林同炎斯多台斯伯利·S·D著高立人等译
【3】材料力学（Ⅰ、Ⅱ）孙训芳，方孝淑，关来泰编著北京：高等教育出版社
【4】房屋建筑工程—设计与施工彭伟，黄云德著成都：西南交通大学出版社
【5】混凝土结构设计原理李乔主编北京：中国铁道出版社
【6】钢结构设计原理彭伟主编成都：西南交通大学出版社
【7】《高层钢结构建筑设计资料集》
【8】《混凝土结构设计规范》 Code for design of concrete structures 【9】《高层建筑结构设计》山东大学土建与水利学院薛云冱
【10】《唐诗鉴赏辞典》上海辞书出版社。