第一届全国大学生结构设计竞赛题目
大学生建筑类竞赛排行题
大学生建筑类竞赛排行题建筑知识竞赛题目必答题一、1、我国城市规划编制一般分(c)阶段。
a.城市总体规划、分区规划、详细规划b.城市总体规划、分区规划、详细性规划、修建性规划c.城市总体规划、详细规划 2、城市总体规划的成果内容为(a)。
a.总体规划文本;总体规划的主要图纸b.总体规划文本;总体规划的主要图纸;总规阶段各项专业图纸 c.总体规划文本和附件;总体规划的主要图纸 3.以下哪一位大师是“有机建筑”理论的提出者( c ) A勒.柯布西耶 B密斯.凡.德.罗 C赖特 D格罗皮乌斯4. ( b ) 由胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成。
A、混凝土；B、砂浆；C、钢筋混凝土；D、三合土。
5. 疏散走廊的最小宽度大于（ C ）A .0.8m B. 0.9m C .1.1m D. 1.0m 6.中国传统建筑顶层华栱或昂上与令栱垂直相交的构件叫 ( c ) A斗口 B雀替 C耍头 D明堂7. ( C )是房屋的重要组成部分，是建筑物地面以下的承重构件，它承受建筑物上部结构传递下来的全部荷载，并把这些连同基础自重一起传递到地基上。
A地基 B墙 C基础 D柱 8、标志着意大利文艺复兴运动（建筑）终结的是 ( c )— A、美第其的府邸 B、佛罗伦萨主教堂— C、圣彼得大教堂 D、巴齐礼拜堂9、最不可能在英国议会大楼中出现的元素是 ( a )A、圆形穹顶B、尖券C、竖直向上的线条D、哥特式的雕塑 10.天安门的屋项形式是（ b ）Ａ、庑殿式Ｂ、歇山式Ｃ、悬山式Ｄ、复合式二、1、按国家有关规定，新建居民区其绿地率不小于( b )，旧(老)区改造不小于。
A.40%;35% B.30%;25% C.35%;25%2、室内净高度应保证人在举手是不触及到顶棚，也就是不应低于（ D ）A 1800mm B1900mm C2100mm D2200mm3．农业生产价值很高的丰产农田，具有开采价值的矿藏埋藏地，在城市用地适用性评定中属于 ( c )A.一类用地 B．二类用地 C．三类用地 D.三类以外用地4．图中的交通警察手势意思是（ C ）示意车辆靠边停车左转弯待转左转弯右转弯5．20世纪80年代在中国建成的北京香山饭店、曲阜阙里宾舍和北京菊儿胡同新四合院的设汁人分别是： C (A)贝聿铭、齐康、吴良镛 (B)戴念慈、吴良镛、关肇邺 (C)贝聿铭、戴念慈、吴良镛 (D)戴念慈、齐康、吴良镛6. 下面什么是用以联系各个房间、各个楼层以及室内玩过渡的空间（ D ）。
1全国大学生结构设计竞赛-赛题讲解
1(图中各加载点砝码数量和支座标高以比赛现场确定的参数为准，此图仅为示意) 15
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一二级加载为静荷载
1
三级加载为动荷载
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模拟球在不同位置的荷载
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a.下图所示规避区内不得出现结构物
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支座竹板无需模拟，结构与竹板连接处可设置为铰接
左右各50mm处的桥下净高不做要求，桥 上标高无限制。
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演示NIDA如何添加荷载工况
如何添加荷载
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演示NIDA如何进行分析和杆件设计
只需要做两种分析
• 线性分析 – 强度和刚度 （应力比<1) • 特征值屈曲分析 – 稳定性 (刚性体系失稳系数>1， 柔性体系另外判断)
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可知：最大应力比均未超过1，故一级加载通 过。
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演示NIDA如何设置与检查
竹索两端要铰接，只允许受拉
1荷载工况部分：由于参数未定，荷载工况数量较多。此处一二三级荷
载各举一例进行陈述。
加载点 A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2
一级加载
加载重量（N） 135 65 125 75 115 85 105 95
加载点 A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2
1
29
1
30
二级加载：
第二级加载，共分为两个步骤：
(1) 步骤一：保持C加载截面的C1、C2加载点静载不变，从其左侧加载点（A1、 A2、B1、B2）或右侧加载点（D1、D2）中任选一个加载点，将该加载点
基于结构设计竞赛培养学生的创新实践能力
设计竞赛 每年都 有不 同级别 的结 构设计创 新竞 赛 ， 级竞 赛 、 校 省 ３ 结构设 计竞赛 对 土木工 程专 业教 学改革 的启 示
级竞赛 、 区联赛 以至全 国 的大 学生 结构设 计竞赛 ， 土木工 程 地 在 专 业师生中具有广泛的影响。
从 以往参加各种级别的结构设计竞赛 的情况来 看 ， 赛 队伍 参 和人数逐年增加 ， 参赛 选手们 能够灵 活运 用所学 知识 ， 充分 发挥
力， 理论方面要 求学 生具有 一定 的力学 、 结构 设计类 专业 课 的原 说五花八门 ， 叶片 的形 状更 是 无奇 不有 ， 有像 风 帆的 ， 像 船桨 有 理 和设计等基础 知识 ， 除此之外还要求 学生同时具有 较强 的动手 的， 有像 大刀的等等 。因此 ， 构设计 竞赛 对培 养学 生综合 应用 结 操作能 力 ， 能够将想象 中的结构模 型变成实际 的结 构模 型。结 构 相关知识能力和创新能力有极大的帮助 。
Ｎ Ｉ Ｇ Ｎ Ｒｕｉｎｌ － ｉ
（ ｃｏｌｆＡｃｉｃｔｒ ＆ Ｅ ｇｎｅ ｎ ， ｉｏｈｎ ｎｖ ｓｙ Ｌａｃｅｇ２ ２ ５ ，Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｒ ｔ ｈｕｅ ｈｅ ｎ ｉ ｒ ｇ Ｌａｃｅｇ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｉ ｈｎ ５０ ９ ｈｎ ） ｅｉ ｅｉ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ａ ｅ ｎ ｌ ｅ ｈ ｈ ｅ ｒ ｂ ｅ ｆｔ ｔ ｄ ｎ ｓ ｎ ｔ ｅ ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｕ ｇ ｔ ｏ ｒ ｅ ｈ ｔ ｓ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒａ ａ ｙ ｓｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓｏ ｈｅ ｓ ｅ ｔ ’ｉ ｈ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｂ ｄ ｅ ｕ ｓ ，ｔ ａ ，ｗｅ ｋ ｍａ ｅ ｄ ｎ ａ ａ ｉ ，ｔ ｅ ｉ — ｕ ｉ ｃ ｉ ａ ｐ ｒ ａ ｉ ｇ ｃ ｐ ｃｔ ｈ ｎ ｙ ｓ ｆ ｃｅ ｔｅ ｐ ｒ ｎ ｅ ｆｒｆ ｌ ｏ ｓｒ ｃｉｎ，ａ ｄ ｔ ｅ ｗ ａ ｅ ｒ ｉ ｇｅｆ ｃ ｆｍｅ ｓ ｒ ｇｓ ｆ ｒ ，ｔ ｅｐ ｐ ｒ ｏ ｎ ｓｏ ｔ ｈ ｏ ｕ ｉｎ ，ｓ ｃ ｓ ｔ ｅａ － ｕｆ ｉ ｎ ｘ ｅ ｉ ｃ ｅｄ ｃ ｎ ｔ ｔ ｉ ｅ ｏ ｉ ｕ ｏ ｎ ｅ ｋ ｌ ａｎ ｎ ｆ ｔ ａ ｕ ｎ ｏｔ ｅ ｈ ａ ｅ ｉｔ ｕ ｅ ｓ ｌ ｔ ｓ ｕ ｈ ａ ｄ ｈ ｅ ｏ ｉ ｗａ ｐ ｔ ｏ ｈ
河南省“杯”首届结构设计大赛章程
郑州工程学院第三届结构设计大赛章程主办：郑州工程学院教务处、学生处、团委承办：郑州工程学院建筑工程系宗旨:结构设计大赛旨在通过竞赛活动，培养大学生的创新思维、动手能力和团队协作精神，增强大学生的工程设计与实践能力，丰富校园科研与学术氛围，促进学生之间相互切磋交流，达到增进友谊、共同提高的目的，造就具有综合素质的面向21世纪的人才。
在总结我院两届结构设计大赛的基础之上，我们尝试进一步改进题目、扩大规模，使之成为一项在我院乃至河南省高校、全国范围内有影响的赛事。
题目:一、本届大赛分专业组和趣味组。
二、专业组比赛的题目为“体育馆结构模型”。
(例图见附件4)三、趣味组比赛的题目为“灯泡减震装置”、“概念桥”。
(例图见附件4)参赛对象:比赛参加对象为在校本科生、研究生（以学籍为准）。
参赛要求:一、报名：在规定时间内以系(院)为单位向大赛组委会报名，也可在网上报名()，各系（院）将报名表（在下载）统一交到建工系学生会（学三楼三楼东角），通过审查、备案，方可参赛。
二、材料：（一）专业组比赛的材料为白卡纸、蜡线、白胶。
组委会免费提供一定数量的材料。
同时，领取材料时每组向组委会交10元钱的押金，对于上交正式作品的参赛队退还押金。
（二）趣味组（灯泡减震装置）比赛的材料为竞赛专用扑克牌。
组委会免费提供一定数量的材料。
同时，领取材料时每组交5元钱的押金，对于提交正式作品的参赛队退还押金；趣味组（概念桥）材料不限，由各参赛队自由选取。
三、作品：（一）专业组：完整的参赛作品包括结构设计计算书、结构设计方案图和结构模型三个部分。
（二）趣味组：“灯泡减震装置”参赛作品只交结构模型，可附适当文字说明；“概念桥”参赛作品包括设计说明书、构思草图和结构模型。
四、作品权责：（一）主办单位如发现参赛作品有不符合本细则规定,或涉及仿冒抄袭等作品,将取消其获奖资格,并追还奖金。
（二）参赛作品的设计,应由参赛者自行保密,如遭受他人仿冒,主办单位不负任何法律及赔偿责任。
电子设计大赛控制类题目汇总
全国大学生电子设计竞赛历年题目（1994－2011）第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目三简易无线电遥控系统一、任务设计并制作无线电遥控发射机和接收机.1．无线电遥控发射机2．无线电遥控接收机二、要求1．基本要求（1）工作频率：fo=6～10MHz中任选一种频率.（2）调制方式：AM、FM或FSK……任选一种.（3）输出功率：不大于20mW（在标准75Ω假负载上）.（4）遥控对象：8个,被控设备用LED分别代替,LED发光表示工作.（5）接收机距离发射机不小于10m.2．发挥部分（1）8路设备中(de)一路为电灯,用指令遥控电灯亮度,亮度分为8级并用数码管显示级数.（2）在一定发射功率下（不大于20mW）,尽量增大接收距离.（3）增加信道抗干扰措施.（4）尽量降低电源功耗.注：不能采用现成(de)收、发信机整机.三、评分意见电子设计大赛控制类题目汇总·控制类(de)题目均要注意外界(de)干扰.要采取一定(de)屏蔽措施.·涉及到电机时要考虑控制部分和电机部分,分开供电.双电源供电.将电动机驱动电源与单片机以及其周边电路完全隔离,利用光电耦合传输信号.这样做虽然不如单电源方便灵活,但可以将电动机所造成(de)干扰彻底消除,提高了系统稳定性.·掌握各种算法.第三届（1997年）C题水温控制系统一、任务设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿.水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定(de)温度基本不变.二、要求1．基本要求（1）温度设定范围为40～90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃.（2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制(de)静态误差≤1℃.（3）用十进制数码管显示水(de)实际温度.2．发挥部分（1）采用适当(de)控制方法,当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时,减小系统(de)调节时间和超调量.（2）温度控制(de)静态误差≤℃.（3）在设定温度发生突变（由40℃提高到60℃）时,自动打印水温随时间变化(de)曲线.三、评分意见四、说明(1)加热器用1千瓦电炉.(2)如果采用单片机控制,允许使用已右(de)单片机最小系统电路板(3)数码显示部分可以便用数码显示模块.(4)测量水温时只要求在容器内任意设置一个测量点.(5)在设计报告前附一篇400字以内(de)报告摘要.赛题分析：一、赛题要点：水温(de)范围水温调节(de)误差水温变化(de)速度打印水温变化(de)曲线二、参考设计方案1、水温(de)测量.温度传感器（参考型号AD590K）2、加热水.用脉冲移相触发可控硅来调节加热丝有效功率.3、控制算法.采用分段非线性加积分分离PI算法进行温度控制.模糊控制算法三、一些设计中(de)创新1、加入报警装置,当温度变化过大时,报警.2、通过键盘在线打印曲线与数据.3、加入语音模块.四、设计中(de)注意事项若采用1000w电炉加热1L水,控制对象(de)数学模型难以准确确定,所以要通过实验总结其控制特性,以确定控制算法(de)各项参数.第五届（2001年）C题自动往返电动小汽车一、任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间(de)小汽车.允许用玩具汽车改装,但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）.跑道宽度,表面贴有白纸,两侧有挡板,挡板与地面垂直,其高度不低于20cm.在跑道(de)B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽(de)黑线,各段(de)长度如图1所示.二、要求1．基本要求（1）车辆从起跑线出发（出发前,车体不得超出起跑线）,到达终点线后停留10秒,然后自动返回起跑线（允许倒车返回）.往返一次(de)时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）.（2）到达终点线和返回起跑线时,停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差(de)测量值）.（3）D～E间为限速区,车辆往返均要求以低速通过,通过时间不得少于8秒,但不允许在限速区内停车.2．发挥部分（1）自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）.（2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）.（3）其它特色与创新.三、评分标准四、说明（1）不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置.（2）车辆（含在车体上附加(de)任何装置）外围尺寸(de)限制：长度≤35 cm,宽度≤15cm.（3）必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置,即横向与纵向两条中心线(de)交点.赛题分析一、题目要点1、要求往返一次(de)时间最短,中间有限速区,接近终点也要减速,故要时时对小车(de)速度进行调整.2、限速区低速通过,接近终点要减速.故要准确判断加速减速(de)区域,即要精确定位.3、前轮方向要有纠偏装置,防止小车撞到挡板.4.、车速、行驶距离要显示.二、参考设计1、控制系统.采用两片单片机分工协作.2、车速和距离(de)检测.检测仪器应安装在前轮.因为后轮刹车时易打滑和反转.○1断续式光电开关.由于该开关是沟槽结构,可以将其置于固定轴上,再在车轮上均匀地固定多个遮光条.让其恰好通过沟槽,产生一个个脉冲.通过脉冲(de)计数,对速度进行测量.○2开关式霍尔传感器.该器件内部由三片霍尔金属相组成,当磁铁正对金属板时,出于霍尔效应,金属板发生横向导通,因此可以在车轮上安装磁片、而将霍尔集成片安装固定在轴上,通过对脉冲(de)计数进行车速测量.○3光电码盘.3、路面黑线检测.○1脉冲调制(de)反射式红外发射—接收器○2光电传感器.传感器(de)放置位置可以使小车底部(de)前中后,也可以是小车前面.根据不同(de)位置,采用不同(de)算法分析.4、停车方案.满速前进,临近终点反向制动．到终点后再反向制动断电即停.5、限速方案.反向制动-----正向驱动-----反问驱动------正向驱动(de)循环驱动过程.该方案通过单片机精确(de)驱动信号,使反向制动时间小于正向驱动时间,以达到小车总体向前缓速前进.6、避免小车碰壁(de)方案.○1超声波传感器.超声波传感器可以给CPU提供足够精确(de)位置信息,使得CPU可以根据该信息精确调整小车(de)运行方向和状态,使小车在运行时达到最小(de)横向抖动.单片机根据发射和接收到超声波(de)时间差判断小车离挡板(de)长度,根据这个数据发出前轮左转、右转或保持方向(de)指令．从而实现自动校正行车路线,少撞墙而快速地往返.○2光电传感器完成对左右挡板(de)检测.同时为了减小车与挡板相撞时(de)摩擦,可以在车体(de)四个角加装四个小滑轮.三、设计中(de)亮点1、加入语音模块.2、可以用实验(de)方法确定脉冲宽度(de)工作频率.3、加装车灯,指示行驶状态.4、刹车时,加入自动防抱死（ABS）环节.第六届（2003年）简易智能电动车（E题）一、任务设计并制作一个简易智能电动车,其行驶路线示意图如下：二、要求1、基本要求（1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线）,沿引导线到达B点.在“直道区”铺设(de)白纸下沿引导线埋有1~3块宽度为15cm、长度不等(de)薄铁片.电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息,并实时存储、显示在“直道区”检测到(de)薄铁片数目.（2）电动车到达B点以后进入“弯道区”,沿圆弧引导线到达C点（也可脱离圆弧引导线到达C点）.C点下埋有边长为15cm(de)正方形薄铁片,要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C点处停车5秒,停车期间发出断续(de)声光信息.（3）电动车在光源(de)引导下,通过障碍区进入停车区并到达车库.电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触.（4）电动车完成上述任务后应立即停车,但全程行驶时间不能大于90秒,行驶时间达到90秒时必须立即自动停车.2、发挥部分（1）电动车在“直道区”行驶过程中,存储并显示每个薄铁片（中心线）至起跑线间(de)距离.（2）电动车进入停车区域后,能进一步准确驶入车库中,要求电动车(de)车身完全进入车库.（3）停车后,能准确显示电动车全程行驶时间.（4）其它.三、评分标准试数据及测试结果分析实际完成情况50发挥部分完成第（1）项15 完成第（2）项17 完成第（3）项8 其它10四、说明1、跑道上面铺设白纸,薄铁片置于纸下,铁片厚度为～.2、跑道边线宽度5cm,引导线宽度2cm,可以涂墨或粘黑色胶带.示意图中(de)虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上.3、障碍物1、2可由包有白纸(de)砖组成,其长、宽、高约为50cm12cm6cm,两个障碍物分别放置在障碍区两侧(de)任意位置.4、电动车允许用玩具车改装,但不能由人工遥控,其外围尺寸（含车体上附加装置）(de)限制为：长度≤35cm,宽度≤15cm.5、光源采用200W白炽灯,白炽灯泡底部距地面20cm,其位置如图所示.6、要求在电动车顶部明显标出电动车(de)中心点位置,即横向与纵向两条中心线(de)交点.赛题分析一、题目要点1、小车(de)尺寸限制.2、全程行驶时间限制,弯道速度要适宜.3、检测到薄片且能显示金属薄片到起跑线(de)距离.4、在C处停留5秒,停车期间发出断续(de)声光信息计时.5、停车后,显示全程行驶时间.6、注意到障碍物高6厘米,而光源高20厘米.二、参考设计整个系统可以分为以下几个模块：线路跟踪金属检测光源检测避障电路路程计算模块1、路程计算.○1光电传感器○2霍尔开关（霍尔传感器）2、线路跟踪.○1脉冲调制(de)反射式红外发射接收对管.启动时,小车跨骑在黑线上.两个红外发射接收对管,分别安装在黑线(de)两侧(de)白色区域,输出为低电压,当走偏,位于黑线上时,输出为高电压.因黑线较窄（2cm）,为及时调整车(de)方向,选择比较器(de)阀值为,即黑白相间(de)位置,即开始调整.○2光电传感器.用三只光电开关.一只置于轨道中间,两只置于轨道外侧,当小车脱离轨道时,即当置于中间(de)一只光电开关脱离轨道时,等待外面任一只检测到黑线后,做出相应(de)转向调整,直到中间(de)光电开关重新检测到黑线（即回到轨道）再恢复正向行驶.○3色标传感器.在小车(de)中部平行装有两个色标传感器,采用查询检测(de)方法对黑线进行检测3、金属检测.○1电感式接近开关.当金属物体接近开关(de)感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速作出反应○2金属探测传感器（涡流型铁金属探测传感器,参考型号LJ18A3-Z/BX）4、光源检测.光敏电阻（光敏传感器）.只用三到五只光敏电阻就可以达到目(de),只是因其对光非常敏感,所以必需为每只光敏电阻加上黑色隔离板.在各光敏电阻间用隔板隔开如此摆放可以很好(de)解决探测光源方位(de)难题,从而正确控制小车(de)转向．当小车行驶方向朝向光源时,中间电阻阻值为低,当小车偏移光源方向时,由于光敏电阻间挡板(de)遮拦作用,两侧(de)电阻定有一侧为低.参考摆放位置如下图5、避障电路.注意到障碍物高6厘米,而光源高20厘米.故设计避障电路时,可以先寻找光源,当找到光源后,再检测障碍物,调整前进方向.这样做,可以节省时间.○1超声波测距.采用超声波传感器探测障碍物.超声波传感器安装于小车前端,在规定(de)检测距离内,当探测到障碍物时,超声波传感器给出脉冲信号至单片机,单片机检测到该信号后,调整小车方向,以控制小车准确(de)绕过障碍物.○2反射式红外传感器○3采用试验(de)方法,确定一条比较精确(de)路线,让单片机记住（通用性差,但节省时间）三、设计中(de)一些亮点发挥1、因为涉及(de)模块比较多,故要用多片单片机协作工作.最好增加一个时钟模块,统一系统时间.2、软件降温.在长转弯过程中通过设置前端转向电机间隙停转以达到降温(de)目(de).3、弯道要减速.4、增加车顶彩灯等装饰,更加人性化.附：参考元件安装方位第七届（2005年）悬挂运动控制系统（E题）一、任务设计一电机控制系统,控制物体在倾斜（仰角≤100度）(de)板上运动.在一白色底板上固定两个滑轮,两只电机（固定在板上）通过穿过滑轮(de)吊绳控制一物体在板上运动,运动范围为80cm×100cm.物体(de)形状不限,质量大于100克.物体上固定有浅色画笔,以便运动时能在板上画出运动轨迹.板上标有间距为1cm(de)浅色坐标线（不同于画笔颜色）,左下角为直角坐标原点,示意图如下.二、要求1、基本要求：（1）控制系统能够通过键盘或其他方式任意设定坐标点参数；（2）控制物体在80cm×100cm(de)范围内作自行设定(de)运动,运动轨迹长度不小于100cm,物体在运动时能够在板上画出运动轨迹,限300秒内完成；（3）控制物体作圆心可任意设定、直径为50cm(de)圆周运动,限300秒内完成；（4）物体从左下角坐标原点出发,在150秒内到达设定(de)一个坐标点(两点间直线距离不小于40cm).2、发挥部分（1）能够显示物体中画笔所在位置(de)坐标；（2）控制物体沿板上标出(de)任意曲线运动(见示意图),曲线在测试时现场标出,线宽～,总长度约50cm,颜色为黑色；曲线(de)前一部分是连续(de),长约30cm；后一部分是两段总长约20cm(de)间断线段,间断距离不大于1cm；沿连续曲线运动限定在200秒内完成,沿间断曲线运动限定在300秒内完成；（3）其他.三、评分标准四、说明1、物体(de)运动轨迹以画笔画出(de)痕迹为准,应尽量使物体运动轨迹与预期轨迹吻合,同时尽量缩短运动时间；2、若在某项测试中运动超过限定(de)时间,该项目不得分；3、运动轨迹与预期轨迹之间(de)偏差超过4cm时,该项目不得分；4、在基本要求(3)、(4)和发挥部分(2)中,物体开始运动前,允许手动将物体定位；开始运动后,不能再人为干预物体运动；5、竞赛结束时,控制系统封存上交赛区组委会,测试用板(板上含空白坐标纸)测试时自带.赛题分析：一、题目要点要求概述：寻点画线画圆画一般曲线寻轨1、板是倾斜(de),则在考虑物体(de)运动时只考虑一边即可.2、悬挂物体(de)质量>=100g,要考虑电机(de)功率是否满足.3、各种运动均有时间限制,则要考虑控制系统(de)运算速度是否能够满足.4、因为涉及平面上(de)运动,画直线、圆等,要多多结合数学知识.二、设计系统时(de)注意事项：1、误差(de)分析与补偿.误差来源有,电动机(de)惯性、绳子(de)收缩、坐标(de)计算等.补偿方法有多次测量后修改程序中(de)参数,通过程序修正；选用材料时使用到对系统影响小(de)；采用更优(de)算法.2、电机(de)保护.可以在L298N外围接续流二极管,保护电机.3、考虑光电传感器(de)灵敏度问题,加比较器,使输出一致.三、设计参考1、寻点画线采用数学上(de)坐标间(de)关系,计算出两条绳子收放(de)长度,进而转换为步进电机(de)转数.2、画圆○1采用多边形逼近方法,等分圆周,计算出每一点(de)坐标值,利用画直线(de)方法画每一小段.○2也是分割(de)思想,不过是分割圆(de)转角,一般以1°为单位分割,计算从起点到终点每隔1°(de)点(de)直角坐标.3、寻迹○1采用红外对射光电传感器检测黑色轨迹,安装于物体(de)边上.○2采用红外对射光电传感器检测黑色轨迹,安装于物体(de)底部.○3寻迹(de)算法,根据传感器位置(de)不同,采用不同(de)算法.4、利用光电耦合器隔离控制部分和电动机电路.5、画图时可采用逐点逼近(de)方法,减小误差.6、设计(de)一些特点,发挥○1加入语音提示○2利用视频识别采集黑线信息○3LED(de)亮灭提示两电机(de)工作状态.○4加入电机测速模块,尽量通过算法使两电机同时完成转动,这样画出(de)曲线更光滑.第八届（2007年）小车跷跷板（F题）一、任务设计并制作一个电动车跷跷板,在跷跷板起始端A一侧装有可移动(de)配重.配重(de)位置可以在从始端开始(de)200mm～600mm范围内调整,调整步长不大于50mm；配重可拆卸.电动车从起始端A出发,可以自动在跷跷板上行驶.电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示.二、要求1.基本要求在不加配重(de)情况下,电动车完成以下运动：（1）电动车从起始端A出发,在30秒钟内行驶到中心点C附近；（2）60秒钟之内,电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态,保持平衡5秒钟,并给出明显(de)平衡指示；（3）电动车从（2）中(de)平衡点出发,30秒钟内行驶到跷跷板末端B处（车头距跷跷板末端B不大于50mm）；（4）电动车在B点停止5秒后,1分钟内倒退回起始端A,完成整个行程；（5）在整个行驶过程中,电动车始终在跷跷板上,并分阶段实时显示电动车行驶所用(de)时间.2.发挥部分将配重固定在可调整范围内任一指定位置,电动车完成以下运动：（1）将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点 300mm以外、90°扇形区域内某一指定位置（车头朝向跷跷板）,电动车能够自动驶上跷跷板,如图3所示：（2）电动车在跷跷板上取得平衡,给出明显(de)平衡指示,保持平衡5秒钟以上；（3）将另一块质量为电动车质量10％～20％(de)块状配重放置在A至C间指定(de)位置,电动车能够重新取得平衡,给出明显(de)平衡指示,保持平衡5秒钟以上；（4）电动车在3分钟之内完成（1）～（3）全过程.（5）其他.三、说明（1）跷跷板长1600mm、宽300mm,为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式.（2）跷跷板中心固定在直径不大于50mm(de)半圆轴上,轴两端支撑在支架上,并保证与支架圆滑接触,能灵活转动.（3）测试中,使用参赛队自制(de)跷跷板装置.（4）允许在跷跷板和地面上采取引导措施,但不得影响跷跷板面和地面平整.（5）电动车(含加在车体上(de)其它装置)外形尺寸规定为：长≤300mm,宽≤200mm.（6）平衡(de)定义为A、B两端与地面(de)距离差d=∣dA -dB∣不大于40mm.（7）整个行程约为1600mm减去车长.（8）测试过程中不允许人为控制电动车运动.（9）基本要求（2）不能完成时,可以跳过,但不能得分；发挥部分（1）不能完成时,可以直接从（2）项开始,但是（1）项不得分.赛题分析一、题目要点以及实现时(de)注意点1、从A点出发到C点附近,有时间(de)限制,最小平均车速应该在750mm/30S=25mm/S以上.2、寻找平衡点有时间(de)限制,故平衡点(de)判断方法要简单方便,同时还要求控制系统对信息(de)处理速度要快.3、电动车找到平衡后还要保持平衡5秒以上,要注意防止跷跷板(de)抖动.4、电动车行驶到B点后要停留,此时要注意小车不能掉下来.因此要记录位置.5、小车(de)重量以及配重(de)重量均要适当选择.二、设计参考1、驱动方式(de)选择.因为有速度(de)要求而且在平衡点附近要精确定位,要有减速机构.可选择(de)电机有连续旋转伺服电机、直流减速电机、步进电机.2、平衡检测(de)选择.○1可选用单轴倾角传感器（参考型号SCA60C）可将传感器固定在小车上,并在轴上挂一个重锤.由于地球引力,重锤竖直向下,当小车行驶时,随车体倾斜位置变化,角度传感器输出也会有相应(de)变化,即可测出倾角.由于小车行驶时,重锤会有一定(de)摆动,要采用软件滤波.○2选用Accustar电子倾角传感器.电子倾角传感器是基于液态电容原理、无可动部件(de)敏感器件.当绕其灵敏轴旋转时,器件(de)电容值发生线性变化,通过电子线路将其转化为角度值输出,其精度比较高.3、发挥部分(de)寻迹,○1采用光电传感器○2反射式红外线传感器○3CCD摄像头4、定位测距.○1采用光电开关（参考型号TCST1030）和安装在车轮上(de)码盘实现计数进行测距.○2可采红外对管和编码盘.将一个转上孔(de)编码盘固定在转轴上,然后由红外对管检测编码盘(de)孔对红外线(de)阻通.通过在单位时间对其计数可计算出车辆行驶(de)瞬时速度,累计开关信号可以计算出小车行驶(de)距离.5、控制算法(de)选择.○1PID算法○2模糊控制算法○3仿人工智能算法三、设计中(de)一些亮点1、数字滤波.单片机通过ADC采集到(de)角度信号是离散(de),由于电机(de)控制脉冲,会对电子角度传感器产生干扰,所以采用数字滤波(de)方法进行数据处理.常见(de)数字滤波方法有程序判断法、中值滤波法、算数滤波法、加权平均滤波法、滑动平均值滤波法、低通滤波发和中位置滤波法.2、加入语音模块,更加人性化.3、主从单片机分工协作.。
第1~4届全国大学生结构设计竞赛回顾
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3.4 第四届
题目：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。
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第1~4届全国大学生结构设计竞赛回顾 兼学校结构赛培训
陈庆军
博士、副教授、硕士生导师 国家一级注册结构工程师
注册岩土工程师
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2011.10.13
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一、概况
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叶片类型
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结构类型
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第三届全国大学生结构设计竞赛 第一名：西南交通大学
巨大的叶片是成功的关键 结构体系是普通的桁架结构
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非常合理地计算了比赛规则
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第三届全国大学生结构设计竞赛 第二名：湖南大学 6叶片是成功的关键 结构采用前倾形状，避免叶片打 到结构
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一些队伍失败的原因 （1）小叶片导致无法启动，亦有如叶片攻角没设 置好而导致功率偏低。 （2）如叶片根部连接处不牢靠使得叶片折断导致 叶片破坏； （3）如叶片变形过大碰到塔架损坏的； （4）有一支队伍由于搬运时的失误造成模型在加 载前先出现破坏
全国大学生结构设计竞赛
全国大学生结构设计竞赛一、竞赛背景和意义全国大学生结构设计竞赛是一项旨在提高大学生结构设计能力和促进结构工程教育发展的赛事。
作为结构工程领域的重要赛事之一，该竞赛通过学生自主设计与创新，促使大学生在结构设计方面进行深入研究与实践，提高他们在结构工程领域的综合素质、实践能力和创新意识。
二、竞赛组织与规模全国大学生结构设计竞赛由中国工程院、中国土木工程学会、全国高等院校土木工程学科教学指导委员会和多家建筑与结构工程企事业单位共同主办。
竞赛每年举办一次，参与的高校包括全国各级建筑类和土木类高等院校，竞赛规模庞大。
三、竞赛内容和形式1. 竞赛内容全国大学生结构设计竞赛的内容主要包括桥梁、楼房、结构材料等多个方面的设计。
参赛选手需要根据题目要求进行设计并提交设计方案，在限制条件下完成结构设计的有效性和经济性评估。
2. 竞赛形式竞赛分为初赛和决赛两个阶段。
初赛阶段，参赛选手需提交书面设计方案，经过评审后，获得入围资格的队伍进入决赛阶段。
决赛阶段，则是对入围队伍进行现场展示和答辩，评委会根据综合评价结果进行最终的排名。
四、竞赛的意义和影响1. 提高学生创新能力竞赛提供了一个开展结构设计研究与实践的平台，鼓励学生进行创新性的设计和解决方案的探索。
通过竞赛，学生能够深入了解结构设计的理论与实践，并通过设计的过程不断锻炼自己的创新能力。
2. 增强学生实践能力参与竞赛的学生需要深入了解结构工程领域的相关知识，并将其应用于实际设计中。
通过实践，学生可以更加直观地理解结构设计原理和方法，并提高他们的实践能力和工程实践水平。
3. 推动结构工程教育发展全国大学生结构设计竞赛作为结构工程领域的重要赛事，对于推动结构工程教育的发展具有积极的影响。
竞赛的开展不仅为高校提供了一个开展结构工程教育的实践与交流的平台，还促进了结构工程教育的不断创新和优化。
五、竞赛的成果与展望全国大学生结构设计竞赛的成果得到了社会和行业的广泛认可和赞扬。
2001年全国大学生数学建模竞赛题
2001年全国大学生数学建模竞赛题目A题血管的三维重建断面可用于了解生物组织、器官等的形态。
例如，将样本染色后切成厚约1m m的切片，在显微镜下观察该横断面的组织形态结构。
如果用切片机连续不断地将样本切成数十、成百的平行切片，可依次逐片观察。
根据拍照并采样得到的平行切片数字图象，运用计算机可重建组织、器官等准确的三维形态。
假设某些血管可视为一类特殊的管道，该管道的表面是由球心沿着某一曲线（称为中轴线）的球滚动包络而成。
例如圆柱就是这样一种管道，其中轴线为直线，由半径固定的球滚动包络形成。
现有某管道的相继100张平行切片图象，记录了管道与切片的交。
图象文件名依次为0.bmp、1.bmp、…、 99.bmp，格式均为BMP，宽、高均为512个象素（pixel）。
为简化起见，假设：管道中轴线与每张切片有且只有一个交点；球半径固定；切片间距以及图象象素的尺寸均为1。
取坐标系的Z轴垂直于切片，第1张切片为平面Z=0，第100张切片为平面Z=99。
Z=z切片图象中象素的坐标依它们在文件中出现的前后次序为（-256，-256，z），（-256，-255，z），…（-256，255，z），（-255，-256，z），（-255，-255，z），…（-255，255，z），……（ 255，-256，z），（ 255，-255，z），…（255，255，z）。
试计算管道的中轴线与半径，给出具体的算法，并绘制中轴线在XY、YZ、ZX平面的投影图。
第2页是100张平行切片图象中的6张，全部图象请从网上下载。
/mcm/MCM01/A01BMP.ZIP关于BMP图象格式可参考：1. 《Visual C++数字图象处理》第12页2.3.1节。
何斌等编著，人民邮电出版社，2001年4月。
2. /home/mxr/gfx/2d/BMP.txtB题公交车调度公共交通是城市交通的重要组成部分，作好公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。
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1 赛题背景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）。
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，850mm×550mm；（2）中框线：柱底平面轴网（屋盖最小边界投影）尺寸，900mm×600mm；（3）外框线：屋盖最大边界投影尺寸，1050mm×750mm。
承台板板面标高定义为±0.00。
图-2 承台板平面尺寸图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（850mm×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）。
2024年“构力杯”第十七届全国大学生结构设计竞赛-考虑水平振动的高耸塔式结构设计与模型制作
附件1: 2024年“构力杯”第十七届全国大学生结构竞赛赛题《考虑水平振动的高耸塔式结构设计与模型制作》1.命题背景高耸塔式结构是建筑结构的重要类型，在电视塔、发电塔、观光塔中应用广泛。
由于其高耸入天，独树一帜，往往成为各地的一道亮丽景观。
随着我国经济高速发展，各个城市都兴建了地标性的塔式建筑，一方面满足功能需求，另一方面也丰富了城市面貌，显示了我国高超精湛的建筑技术和大国工匠精神。
广州塔（图1）外形奇特华美，纤细的塔身给人一种独特的视觉观感，是广东乃至华南地区的地标建筑之一。
其位于我国沿海地区，高耸的结构给抗风以及抗震带来极大的挑战。
由于在设计中充分考虑了各种不利工况，采用主被动联合控制阻尼器，控制结构的侧向位移和加速度，广州塔在面对2018年台风“山竹”时，依然能安全矗立。
除了预期荷载外，结构还可有一定的改进考虑突发的偶然荷载。
在2021年发生的深圳赛格大厦振动，更是引起了人们对结构风振控制的重视。
本次赛题以高耸塔式结构为基本单元，要求参赛者针对水平荷载、竖向荷载及水平振动复杂工况对其进行受力分析、结构设计、模型制作及加载试验。
图1 广州塔2.结构要求2.1 结构概述本竞赛需设计并制作一个塔式结构模型，结构形式不限。
如图2所示，加载前需要将指定质量的砝码固定在塔顶，结构底部固定在振动台上。
通过放置不同质量的砝码和施加不同的激励振动来实现不同工况下的结构受力。
参赛队员可在塔身设置附加质量块实现减振效果。
图2 模型及加载装置示意图2.2模型尺寸要求塔身内部给出圆柱体内规避区，外部给出圆柱外规避界限，如图3所示。
具体要求如下：（1）塔顶要求：塔顶需为水平面，平面标高为H，可以通过热熔胶可靠粘贴顶部砝码盘并放置顶部砝码，安装后的顶部砝码盘底面标高须与结构顶面要求高度H一致，以确保位移计能够可靠读数。
模型制作时间内，参赛队员应将顶部砝码盘固定位置外边界及朝向等用红色中性笔标志在模型顶部平面，顶部砝码盘中心点的平面投影须与模型底板中心点重合。
第一届结构设计大赛赛题
第一届结构设计大赛一、主题：创新协作交流文化二、宗旨：倡导和发扬学子“笃实格致、创新求实”的精神，培养和锻炼大学生的实践能力和创新精神，要求参赛学生综合应用结构和美学等多方面知识，自主进行模型结构的设计和制作。
三、口号：结构有形创意无限四、大赛组织机构：1、承办单位：2、协办单位：五、参赛对象：我校各院系在籍本科生。
六、竞赛题目：1、本届大赛分：规定赛题组和自由创作组。
2、规定赛题组比赛的题目为“承受竖向静压荷载的结构模型设计”。
3、自由创作组比赛不限赛题。
七、竞赛形式：规定赛题组：参赛者均以竞赛小组形式组队参加，各队队员在3到4名之间；鼓励学生跨年级、跨专业组队参加。
自由创作组：参赛者可以以小组形式组队参加也可以单独参赛，各队队员人数不限；鼓励学生跨年级、跨专业组队参加。
八、报名方式及时间安排报名时间：4月13日——4月20日咨询电话：第一届结构设计大赛组委会第一届结构设计大赛细则规定赛题组：承受竖向静压荷载的结构模型设计1、参赛要求(1)完整的结构设计大赛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，并给出团队名称和作品命名。
(3)参赛队由3-4人组成，鼓励学生跨年级、跨专业组队参赛。
每位学生只允许参加一个参赛队，各参赛队应独立设计、制作。
(4)各参赛队必须在规定时间和地点参加大赛活动，缺席者作自动放弃处理。
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。
（大一大二学生可适当放宽要求，但也必须做）(2)理论方案要求：第一页为300字左右的摘要，其后为方案图和计算书。
各页面上均不得出现参赛队伍和个人的姓名，否则取消理论方案评审资格。
(3)参赛队必须在规定时间将理论方案交到土木工程学院，逾期作自动放弃处理。
送审的理论方案包括以下内容：用A4复印纸打印、装订的方案设计与理论分析文本一式3份；方案设计与理论分析的电子文档以文件夹（组号-团队名称-队长姓名）的形式发到大赛邮箱。
结构设计大赛赛题
2011年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，即整个模型需放臵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臵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。
若底板上设臵有地梁，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，楼层之间不能设臵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臵一个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。
历届全国大学生机械创新设计大赛
历届全国大学生机械创新设计大赛时间：2004.9 主题：无固定主题第一届教学指导委员会主办的大赛。
大赛以培养大学生的创新设计能力、综合设计能力和工程实践能力为目的，充分展示了我国高等院校机械学科的教学改革成果和大学生机械创新设计的成果，积极推动了机械产品研究设计与生产的结合，为培养机械设计、制造的创新人才起到了重要作用。
第二届时间：2006.10 主题：本届大赛主题为“健康与爱心”，内容为“助残机械、康复机械、健身机械、运动训练机械等四类机械产品的创新设计与制作”。
大赛是在中央提出建设和谐社会、建设创新型国家和我国装备制造业全面复苏并从制造大国向制造强国迈进的大背景下举办的，得到了教育部高教司和理工处领导的指导和支持，得到了机械基础课程教学指导分委员会委员和全国大学生机械创新设计大赛（2005—2008）组委会委员全程参与，得到了全国范围内高校领导、教师和大学生的积极响造股份有限公司的无私资助。
第三届时间：2008.10 主题：第三届全国大学生机械创新设计大赛（2008年）的主题为“绿色与环境”。
内容为“环保机械、环卫机械、厨卫机械三类机械产品的创新设计与制作”。
其中“环保机械”的解释为用于环境保护的机械；“厨卫机械”的解释为用于厨房、卫生间内所使用的机械。
所有参加决赛的作品必须与本届大赛的主题和内容相符，与主题和内容不符的作品不能参赛。
参赛作品必须以机械设计为主，标准，而是对作品的功能、结构、工艺制作、性能价格比、先进性、创新性等多方面进行综合评价。
在实现功能相同的条件下，机械结构越简单越好。
第四届时间：2010.10 主题：第四届（2010年）全国大学生机械创新设计大赛的主题为“珍爱生命，奉献社会”，内容为“在突发灾难中，用于救援、破障、逃生、避难的机械产品的设计与制作”。
其中“用于救援、破障的机械产品”指在火灾、水灾、地震、矿难等灾害发生时，为抢救人民生命和财产所使用的机械；“用于逃生、避难的机械产品”，指立足防范于未然，在突发灾害发生时保护自我和他人的生命和财产安全的机械，也包括在灾难和紧急情况发生时，房屋建筑、车船等运输工具以及其他一些公共场合中可以紧急逃生、避难功能的门、窗、锁的创新设计。
关于结构设计竞赛中模型的设计与制作方法
２０１ 科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ２００７ ＮＯ。
１８ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ学 术 论 坛结构设计竞赛是一项针对在校大学生的极富创造性，挑战性的科技竞赛。
它旨在通过对材料力学，结构力学，桥梁工程，桥梁结构实验，高层建筑结构等基础知识的综合运用，多方面培养大学生的创新思维和实际动手能力，加强同学之间的合作与交流，培养团队意识，丰富课余生活。
通过结构设计竞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。
因此，在国内很多著名高校，此项比赛成为了土木类专业的传统赛事。
在高教司和一些著名高校的积极筹办下，２００５年６月在浙江大学举办了第一届全国大学生结构设计竞赛，加强了学校之间的交流，促进了此项赛事的发展。
本项竞赛也是教育部重点支持的竞赛之一。
本文将介绍模型的设计和制作方法，并通过具体实例加以说明。
１ 材料和构件模型的合理设计需要建立在对材料充分认识的基础上，因此，正确认识材料性能是做好模型的关键。
大多数比赛使用的材料是白卡纸，腊线，乳胶，也有采用其他一些材料的。
这里主要讨论一下白卡纸，腊线这两种材料以及由这些材料制作的杆件以及他们的连接。
这里主要参考一些赛事提供的材料性能结合简便的实验做定性分析。
１．１ 材料性能１．１．１线的性能与白卡纸相比具有较大的抗拉强度，但是抗拉刚度小，没有抗压能力，可以模拟实际结构中的拉杆，索等构件。
线在变形时有一部分为永久变形，可以在使用前进行预张拉，之后再使用到结构中，以消除永久变形对结构的不利影响。
１．１．２白卡纸的性能具有较强的抗拉与抗压强度、刚度。
使用时需要注意纸张两个方向纹理的不同。
纸杆是结构的主要受压，受弯杆件。
一般均为薄壁杆，可参考实际结构中薄壁杆件。
纸带有一定的抗拉强度，作为拉杆时相比腊线来说有较大的刚度。
纸片有一定的抗拉强度，可以作为张力膜使用。
2023全国大学生机械设计竞赛题目
2023全国大学生机械设计竞赛题目随着科技的不断进步与发展，机械设计领域日益受到关注，为了促进大学生的创新能力和技术实践能力，2023全国大学生机械设计竞赛将举行。
本次竞赛旨在挑战参赛选手的设计能力和技术水平，要求参赛选手通过设计和制造一个实用的机械装置来解决现实生活中的问题。
以下是本次竞赛的具体题目要求。
一、竞赛题目概述本次竞赛题目为设计一个智能化家庭垃圾分类处理装置。
随着全球环保意识的不断提高，垃圾分类成为一个重要的问题。
参赛选手需要设计一个能够自动识别、分类和处理垃圾的装置，以解决传统垃圾处理方式效率低下和资源浪费的问题。
二、设计要求1. 功能要求：（1）自动识别：装置能够自动识别所处理垃圾的种类，包括有害垃圾、可回收垃圾、厨余垃圾和其他垃圾等。
（2）自动分类：装置能够将识别出的垃圾进行分类，分别储存或处理。
（3）自动处理：装置能够对不同种类的垃圾进行不同的处理方式，如压缩、分解和焚烧等，以最大限度地减少对环境的影响。
2. 技术要求：（1）传感器技术：选择适合的传感器来实现垃圾的识别和分类，如光电传感器、红外线传感器等。
（2）控制系统：设计一个完善的控制系统来实现装置的自动识别、分类和处理功能。
（3）结构设计：根据垃圾分类处理的需求，设计一个稳定、可靠的结构来保障装置的正常运行。
三、竞赛评分标准1. 设计创新性：评估参赛选手的设计思路和创造力。
2. 技术可行性：评估装置的技术实现方案和操作效果。
3. 垃圾分类准确性：评估装置对垃圾种类的识别准确性和分类准确性。
4. 设计结构稳定性：评估装置的结构设计是否稳定，能否长时间运行。
5. 功能实用性：评估装置的功能是否满足垃圾分类处理的需求。
参赛选手需在规定时间内完成装置的制作，并撰写一份完整的设计报告，详细描述设计思路、技术方案和操作流程等。
评委将对参赛选手的设计报告和装置进行评审和演示。
四、竞赛时间和地点本次竞赛将于2023年XX月XX日在XX地举行，参赛选手需在规定时间内将装置和设计报告提交给组委会。
首届全国大学生结构设计竞赛作品分析
首届全国大学生结构设计竞赛作品分析摘要：全国大学生结构设计竞赛作为教育部指定的九大大学生学科竞赛之一，其在大学生科技类比赛中发挥着明显的作用，该赛事对土木、结构、建筑设计类大学生的研究能力、创新能力、工程实践能力、团队精神、人际沟通能力、计算机应用水平及综合运用能力的培养与增强有着无法替代的价值。
查阅了众多参赛作品将其与获奖作品进行比较对各结构体系有了更深程度的理解。
关键词：结构设计竞赛；框架结构；蒙皮结构；预应压力；建筑造型国内大学生结构设计竞赛最早缘起于1994年清华大学校园内一座观赏性小桥——“莲桥”建造方案的征集，其目的在于健全面向未来的教学体系，将学生们的学习由理论影像实践，通过对理论知识的综合运用和团队共同协作精神的培养，以及提高当代大学生的创新精神和动手实践能力。
2000年，浙江大学在学习借鉴清华大学的基础上，在校内组织开展了首届大学生结构设计竞赛活动。
2002年，在浙江省教育厅的大力支持下，浙江大学又将这项活动推向了全省，并承办了浙江省首届大学生结构设计竞赛活动。
随着国内部分高校校内大学生结构设计竞赛的兴起，清华大学、同济大学、浙江大学等高校在成功举办校内竞赛的基础上，又分别将竞赛扩展到了港澳台地区，、华东地区和亚洲地区邀请赛以及全国竞赛。
这项赛事的举办旨在为土木相关专业的大学生提供一个挑战、创新、发掘自身潜能的平台，提高学生对专业的实际综合运用能力、思维能力、动手能力，在挑战中体现创新的理念，培养团队协作的能力，领悟学科魅力，增进个学校同学间的学科交流，拓展更加深层次的合作平台。
在比赛中，同学们加深了对理论知识的理解，并将其运用与实际的模型设计中，计算能力、分析能力也从中获得了提高。
如同济大学土木工程系教授周克荣所说：“欲使我国在国际竞争中立于不败之地，人才培养是关键。
”于2005年首届全国大学生结构设计竞赛在浙江大学举办，参赛题目为高层建筑结构模型设计与制作，竞赛内容包含方案设计与理论分析、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型加载试验。
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第一届全国大学生结构设计竞赛
一．竞赛题目
高层建筑结构模型设计与制作
二．竞赛内容
竞赛内容包括：理论方案设计、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型加载试验。
三．竞赛要求
1.参赛要求
(1)参赛者为全日制在校本、专科生。
每个参赛队由2至3名学生组成，提倡参赛学生
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。
(2)每个参赛队只能提交一份作品，并给作品命名。
(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。
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)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，一式五份于规定时间内交到竞赛组委会，逾期作自动
放弃处理。
3.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（鞋底）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，并通报。
(2)模型尺寸要求
模型的长度不得大于2035mm，模型的外轮廓横向最大宽度不得大于300mm，桥面设置两个车道，每个车道宽不得小于100mm，因两车道之间设有行车导索，所以车道之间不能有立柱、拉索一类的构件。
桥面以下的模型高度不得大于150mm，桥面高差不得大于20mm。
桥面要求满铺且能承受加载小车的荷载。
模型除与支座、两端下压板（提供竖向向下压力）、前端挡板（防止小车前进时模型滑移）接触外，不能与加载装置的其它部位接触。
为保证小车能够顺利通过，模型应根据加载小车的尺寸，预留足够的通行空间，并能够满足给定的加载装置，请参赛队注意加载装置给定的条件。
在两个跨中的左右两个车道中线以外要设置位移量测点，量测点处需有一个不小于
10mm 10mm、与主结构有足够连接刚度、水平方向、面朝下的平面，位置如附图所示。
（3）支座条件
加载装置设置三个支座，位于一条直线上，外侧两个支座的中心距为2010mm，中间支座位于外侧两支座之间的任意位置。
支座沿顺桥方向宽度为25mm，支座沿横桥方向长度为300mm。
三个支座均可为模型提供竖向支承，不提供水平作用力和转动约束。
各支座均可以根据需要调整高度。
外侧两个支座上方设下压板，可为模型端部提供竖向下压力。
在小车行进方向前端，模型可以利用加载装置提供水平推力以抵抗牵引小车而产生的水平力，加载装置后端不提供水平力。
4.加载试验要求
（1）模型加载试验采用两辆重量相同的小车加载，分别行驶在同方向的不同的车道上。
当第一辆车匀速行驶到离出发点为1米时，第二辆车开始启动。
每当小车到达模型较大跨跨中（如两跨相同，则为行驶方向第二跨）时，小车必须停止10秒钟，同时测量跨中的位移，然后再继续匀速缓慢通行。
整个加载过程的总时间不得多于150秒。
小车由参赛选手牵引，牵引过程中不允许接触小车。
（2）加载小车重量分为6kg、7kg、8kg、9kg、10kg五个级别，参赛队只有两次加载机会，赛前需预报第一次加载重量级别，第二次加载重量级别各队可视第一次加载情况现场决定。
（3）加载小车外轮廓最大尺寸为长200mm，宽90mm，高150mm，小车有前后两个车轮，车轮中心轴距离为120mm，前后轮均为圆柱体，圆柱长度为80mm，车体底平面距离地面15mm（详见示意图）。
四．评分规则
总分为100分，包括结构造型与体系、理论分析、模型制作、叙述答辩和加载试验5个方面。
1、结构造型与体系（10分）
按模型结构的构思、造型和结构体系的合理性、实用性和创新性评分。
2、理论分析（10分）
按设计说明书、方案图和计算书内容的完整性、正确性评分。
3、模型制作（10分）
按模型制作工艺情况评分。
以上3项均在加载前评毕。
模型尺寸及材料使用不符合设计制作要求的，或参赛过程中有其他违规现象的将直接淘汰，不进入加载试验阶段。
4、叙述答辩（10分）
按现场叙述和答辩情况，由评委当场给分。
5、加载试验（60分）
加载过程中，如果出现下列任一情况，将视为加载失败，退出加载试验：（1）模型跨中的最大竖向位移越过规定的限值（20mm）；
（2）因模型主要构件出现失稳、结构变形过大和破坏等本身原因，使小车滑落或使小车除车轮外的其他部分与桥面板或桥梁的其它构件接触。
完成加载试验的模型，按以下方法计分：
先按荷重比（F=Q/W）计算出各模型的相对分，其中Q代表模型所承受的最大移动荷载（N），W代表模型自重（N）；再将F值为最大（记Fmax）的模型定为满分（60分），其余模型的分数按（满分×F/Fmax）计算。