全国大学生结构设计竞赛
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。
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
1
16
一二级加载为静荷载
1
三级加载为动荷载
17
模拟球在不同位置的荷载
1
18
a.下图所示规避区内不得出现结构物
1
19
1
20
1
21
1
22
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。
1
54
演示NIDA如何添加荷载工况
如何添加荷载
1
55
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)
1
56
可知：最大应力比均未超过1，故一级加载通 过。
1
57
1
58
1
52
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
全国大学生结构设计竞赛对大学生实践与创新能力培养的影响
渊上接第 98 页冤显遥
揖参考文献铱 咱员暂秦钢年,黄大明,廖庆敏.高校实验教学示范中心建设的研究与实践[M].广西 民族出版社,2010. 咱圆暂王松武,刁鸣.以科学发展观统领实验教学示范中心内涵建设与发展[J].实验 技术与管理,2010(4). 咱猿暂滕利荣,孟庆繁,逯家辉.加强示范中心内涵建设切实发挥示范引领作用[J].中
咱责任编辑院汤静暂
渊上接第 94 页冤掌握了研究生德育工作的相关特点遥再由一般到特殊袁 分析体育专业研究生德育工作中存在教育体制僵化尧 教学模式单一尧 教学内容单调尧教学评价单一等多个方面的问题袁提出了开展体育专 业研究生德育工作的优化策略遥 实践证明袁其实施能有效提升体育专 业研究生的道德水平和整体素质袁值得参考遥
国大学教学,2010(2). 咱源暂李艳酥.加强示范中心内涵建设增强高校社会服务能力[J].实验室研究与探 索,2010(7). 咱缘暂陈鹏勇.创新实践教学模式 培养高素质创新人才[J].中国大学教学,2010(5). 咱远暂秦钢年,黄大明,卢福宁.构建适应创新型人才培养的实验教学体系[J].实验室 研究与探索,2012(1).
. Al2l 结R构i竞gh赛t对s学生Re创s新e能rv力e的d影.响
创新能力的培养袁首先是创新思维的培养袁创新思维的培养在教 学内容尧方法改革的基础上通过实践来实现袁要培养学生的创新能力袁 就要敢于突破传统观念袁由单一的传授知识为主向培养能力袁尤其是 培养创新能力方向转变袁这是实践教学改革的核心遥 2.1 结构设计竞赛对实践教学的改进
渊3冤注重动手能力袁建立竞争机制袁实践教学强调学生利用现有的 试验和加工手段进行结构模型制作尧装配和试验等遥 2.2 结构竞赛对学生创新能力的促进
第七届结构设计竞赛袁看似简单的命题对学生的创新能力尧制造 工艺能力尧实际操作能力及工程管理能力等各方面提出了挑战袁设计 竞赛对于学生创新能力的促进可归纳如下院
全国第二届大学生结构设计竞赛细则汇编
附件：全国第二届大学生结构设计竞赛细则一．竞赛题目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20 mm。
桥面要求满铺且能承受加载小车的荷载。
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。
第五届全国大学生结构设计竞赛优秀奖作品 (2)
1
设计说明
1、模型要求
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。
(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。
4
(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。
全国第五届高校结构设计竞赛是一个极富创造性，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，提高学生的动 手能力与思维能力，激发创新意识，培养科学思维，加强团队协作， 提高动手能力，提升大学生的综合创新实践素质。
这次比赛无疑给我们建立了一个理论联系实际的平台，日后就要 我们这些学子自己去把握机会了，因为自己的路需要我们自己去走。 通过本次比赛，我们锻炼我们自己，加深入了对理论知识的理解的同 时，我们还和来自全国各地的学子交流我们对建筑结构的认识。这将 是我们学海生涯中难忘的一笔。
三、设计方案
1、设计基本假定 …………………………………………（13）
全国大学生结构设计大赛宣传口号
1、千年民族基业，百年筑路历史，结构人的阅兵。
2、滇缅公路今非昔比，桥梁结构推陈出新。
3、所想即所得，3D打印玩把戏；我能即我闯，4G时代出才干。
4、五湖四海齐聚怀往事，四面八方共处造新桥。
5、英雄先烈架桥铺路转山丛，群英贤才设计建造绘梦想。
6、我是人间比赛客，修路搭桥展风采。
7、群英聚会，比学赶帮，争当第一；相互学习，加强交流，共同提高。
8、摒弃侥幸，百炼成钢；厚积薄发，一鸣惊人。
9、喜迎各界来宾，打造完美大赛。
10、竹片承载梦想抛锚启航，胶水凝结创意驰骋赛场。
11、竹片承载千斤力，胶水连接万里情。
12、结构赛成就心中梦想，云南行怀揣红土情谊。
13、云南行怀揣红土情谊，结构赛成就心中梦想。
14、勤思巧干攀结构顶峰，创新踏实展时代楷模。
15、结构竞赛名次是小，开拓视野创新是大。
16、竹片承载梦想，杨帆启航；胶水凝结创意，驰骋赛场。
17、竹片承载千斤力，山水纵横万里情。
18、铭记历史，勿忘国耻；星星之火，可以燎原。
19、忆往昔热血洒滇路，看今朝结构显神通。
20、全力以赴备赛，斗志昂扬迎战。
21、观结构赛如火如荼，看志愿者热火朝天。
22、长风破浪，风雨结构结实桥梁，直挂云帆，岁月承载悠长篇章。
23、热血不散，印象云南；筑于结构，卓越非凡。
24、南桥机工驰骋滇缅公路，可歌可泣；华夏学子纵横结构大赛，再接再厉。
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。
第一届全国大学生结构设计竞赛题目
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。
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。
最新第六届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12小时内现场完成。
模型各层楼面系统承受的竖向荷载由附加配重钢板或配重铅块实现。
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θθ加速度传感器螺杆 弹簧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o300L200mm≥—-H100015mm±L240mm≤--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2200mm要求平整，且与后固定板端头有效接触面积不小于2200mm底板示意图允许固定区域弹簧螺杆螺杆弹簧3.1。
模型的楼层数：模型为四层吊脚楼（一层吊脚层+三层建筑使用层)，模型应具有4个楼面（含顶层屋面）,每一个楼面的范围须通过设置于边缘的梁予以明确定义。
结构设计竞赛获奖新闻稿
结构设计竞赛获奖新闻稿
近日，在备受瞩目的XX全国大学生结构设计竞赛中，我院的土木工程学院代表队脱颖而出，凭借其出色的设计和精湛的工艺，荣获国家级一等奖，为学校赢得了荣誉。
本次结构设计竞赛由教育部主办，旨在培养大学生的创新思维和实践能力，促进高校土木工程学科的交流与合作。
来自全国各地的百余支队伍参加了此次竞赛，竞争异常激烈。
我院土木工程学院的代表队由XXX、XXX和XXX三位同学组成。
他们在指导教师XXX的带领下，经过数月的精心准备，最终凭借稳定出色的表现，赢得了评委们的高度评价。
在比赛中，他们设计出了一种新型的桥梁结构，该结构具有自重轻、承载力强、施工方便等优点。
在制作过程中，他们充分发挥了团队协作精神，克服了重重困难，将设计图纸变为现实。
在答辩环节，他们以流利的语言和自信的态度向评委们展示了自己的作品，赢得了阵阵掌声。
此次获奖不仅是对我院土木工程学院代表队努力付出的肯定，更是对我校土木工程学科实力的一次展示。
学校领导表示，将以此次获奖为契机，进一步加强学科建设和学生创新能力的培养，为培养更多优秀人才做出贡献。
土木工程学院代表队的XXX、XXX和XXX三位同学表示，这次获奖是团队共同努力的结果，他们将珍惜这次宝贵的经历，继续努力提升自己的专业素养和实践能力。
同时，他们也感谢学校和指导
教师的支持和帮助，希望能够在未来的学习和工作中为学校争光添彩。
总之，这次结构设计竞赛获奖是我院土木工程学院的一次重大突破，充分展示了我校学子的创新能力和实践能力。
我们相信，在全校师生的共同努力下，我校土木工程学科一定会取得更加辉煌的成绩！。
2022第十五届全国大学生结构设计的总结
2022第十五届全国大学生结构设计的总结经过三天紧张激烈的角逐，第十五届全国大学生结构设计竞赛山西省分区赛于2022年7月2日在太原理工大学落幕。
在本次竞赛中，我校参赛师生奋力拼搏，获得了一等奖一项，二等奖两项以及最佳组织奖的好成绩。
本次竞赛由我校土木工程系教师带队参赛，在全校师生中获得了积极响应。
赛题以应县木塔（佛宫寺释迦塔）为载体进行结构设计，要求学生以最少的材料承受巨大的荷载，最终结合结构设计计算书、模型重量及做工、加载结果等评定结果。
教师与学生在准备竞赛过程中，积极备赛：他们利用专业软件一遍一遍尝试，经历过无数次模拟，熬过了无数个夜晚，在建实体模型中体会了无数次“差之毫厘，谬以千里”的精细，并在失败过程中总结经验。
竞赛现场紧张激烈，选手们为加载成功而鼓掌祝贺，也为未成功加载的队伍表示遗憾，甚至被淘汰的部分选手泪洒现场。
通过竞赛，所有参赛师生都收获满满，感慨万千：看到同学们拼命三郎的认真劲，自己也仿佛回到学生时代，助力学生突破曾经没有实现的梦想。
同时，孩子们超乎想象的团队配合能力和匠心独具的土木精神也感染了我。
些许遗憾，由于评估任务重，准备仓促，来不及继续试验，离国赛仅剩半步之遥，望来年突破！——土木工程系指导教师XXX我清晰的记得我们在制作模型时的酸甜苦辣，记得模型刚制作完成时的欢呼雀跃，记得加载时的紧张与不安，记得那次加载完毕它的坚强挺立，记得拆卸它是眼眶里浓浓的不舍....在杨海庆老师的教导下，我们一路坚持了下来，也进入了省赛里面，最后我们也是取得了一点成绩和收获的,是信念在支撑着我们做事，这点在队长的身上体现地淋漓尽致，一旦被激发起斗志，我也是个不服输的人，现在仍然很清楚地记得省赛选拨时我们三个是怎样凭着一股韧劲，在两天的时间里让模型有了质的飞跃，那种为了目标竭尽全力的干劲只有亲身体会的人才懂得其中的乐趣。
就模型比赛本身而言，可以简单概括为:多想，多做，多问，遇到困难措手不及也绝不放弃最初的目标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
成都理工大学生结构设计竞赛建筑工程组赛题
第三届成都理工大学生结构设计竞赛组委会
2017. 4. 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，采用竹质材料制作，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。
支承骨架由竹条及竹皮制成，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。
2）在悬挑屋盖前1m处设置一鼓风机，进行两档风速加载，第一档为9m/s，第二档为12m/s。
测量并记录9m/s风速下屋盖前端的位移时程（见图6），根据3.2节的数据处理方法得到得到结构的风振极值响应，记为d2。
3）进行12m/s风速加载，考察模型的极限承载能力，模型出现损坏即视为比赛失败。
注：模型损坏的标志为模型任何构件（包括覆面材料）或连接发生明显破损。
图5 屋盖前缘加载位置和测量位置俯视图
图6 模型及鼓风机位置示意图
3.2 位移测量
采用非接触式测量方式，共两个位移测量点，同时记录，位置如图5所示。
在进行动态数据处理时，首先剔除加载初期（前5s）的非平稳段，然后对每个测点时程记录中的前3个最大动位移（绝对值最大）取平均，作为该测点的风振极值响应，再取两个测点风振极值中的最大值作为结构风振响应的考核指标，记为d2。
综合静载和风荷载两种情况，确定模型的综合位移D=0.5(d1+d2)。
该值将作为考量结构刚度的依据。
注：以上计算中的位移均取绝对值；12m/s风速下仅考察结构极限承载力，不记录结构位移。
4. 模型制作材料及鼓风机
4.1 模型制作材料及工具
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。
•竹材：竹条，长度900mm，截面规格有6mm×1mm、2mm×2mm、3mm×3mm，6mm×3mm；每种规格30支。
•竹材：竹皮，长度1250mm×430×0.5（0.35、0.2）mm，1250mm×430×mm；每种规格一张。
木材力学性能参考值：顺纹弹性模量1.0×104MPa，顺纹抗拉强度30MPa。
•120g/m2布纹纸、M4螺栓（无垫片）
•胶水：502胶水
•制作工具：美工刀、钢尺、砂纸、锉刀、改锥、小型锯子等。
另，承办方还提供公用的砂轮机、打孔机等。
4.2 鼓风机
本届大赛所用鼓风机相关参数如下表。
5. 模型安装、加载及测试步骤
5.1赛前准备
A. 模型称重：将制作好的模型（不含支座螺栓）在未连接过渡钢板前称重（精度0.1g），
螺栓按每个2g另计，最后将称重结果与螺栓重量累加，作为考核模型重量的依据。
B. 将模型安装在过渡钢板上，等待入场。
C. 得到入场指令后，迅速将模型及过渡钢板抬进场内，固定在看台上，准备进行加载。
D. 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。
5.2 加载及测试步骤
A. 参赛队代表进行1分钟陈述，之后评委提问1分钟。
B．将重物加载条缓慢放在屋盖上指定位置处，等待15秒结构变形稳定后，根据位移计上的示数记录位移值（精度0.1mm）。
C. 取下重物加载条，重新标定位移计，然后启动风机连续施加两档风载，并通过位移计进行实时记录。
D. 如在以上过程中出现模型损坏，则视为比赛失败。
6. 评分标准
（一）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. 结构重量50% （共50分）
E. 结构刚度25% （共25分）
（二）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 ．结构重量 （共50分）
在所有成功完成竞赛的模型中，质量最轻者得50分，最重者得10分，其余队模型的重量分数S 1按下式计算：
max 11max min
S 4010M M M M -=⨯+- 式中：M min 为重量最轻者的质量，单位g ；M max 为重量最重者的质量；M 1为所考察模型的质量。
本项所得分数保留小数点后两位。
E ．结构刚度 （共25分）
在所有成功完成竞赛的模型中，综合位移最小者得25分，最大者得5分，其余各队模型的刚度分数S 2按下式计算：
max 12max min
S 205D D D D -=⨯+- 式中：D 1为所考察模型的综合位移绝对值，D max 为所有模型中的最大综合位移，D min 为所有模型中的最小综合位移，单位mm ；本项所得分数保留小数点后两位。
以上A-E 各项得分相加，分数最高者优胜。