浙江大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽細(xì)則

1、碰撞沖擊下梁式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與模型制作1模型制作及加載碰撞沖擊下梁式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與模型制作（參考附件二）（1）模型結(jié)構(gòu)及加載系統(tǒng)組成模型結(jié)構(gòu)及加載系統(tǒng)由三部分組成，第一部分包括梁式結(jié)構(gòu)模型（由參賽者設(shè)計(jì)制 作）和支撐系統(tǒng)（由組委會(huì)提供），支撐系統(tǒng)除豎向支撐外還設(shè)置側(cè)向位移限位裝置；第二部分為梁式結(jié)構(gòu)靜荷載加載系統(tǒng)（由組委會(huì)提供）；第三部分為對結(jié)構(gòu)模型施加碰撞沖 擊荷載的沖擊擺（由組委會(huì)提供）。（2）模型結(jié)構(gòu)限定條件1模型全長 1100(D+5mm -3mm彳0000400200400250C加載區(qū)1加載區(qū)2加載區(qū)3A B塊 g過超不寬全型模塊擋 擋|_|每側(cè)寬度為045mm，高度上允許超過加載平面，且高

2、度不限。每側(cè)寬度為045mm高度上僅允許超過加載平面，但不大于80mm加載平面，寬度為210土2mm加載平面為水平面，供豎向靜載加載。加載區(qū)：每個(gè)為200X 200m正方形區(qū)域，供豎向靜載加載。圖1結(jié)構(gòu)模型水平面投影（單位：mm） 結(jié)構(gòu)模型水平面投影：結(jié)構(gòu)模型水平投影必須控制在如圖1所示的長1100mrH寬300mm的矩形區(qū)域內(nèi)。模型長度必須為 1100mm （誤差控制：+5mm, -3mm）；模型 寬度為210300mm,從平面上按寬度分為 3個(gè)部分，中間寬度為210mm （誤差控制： +2mm, -2mm）部分為模型必須具備部分，其頂面為平面，作為模型的加載平面，滿足 豎向靜載加載塊所需，

3、如圖 1所示；兩側(cè)部分寬度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，但每側(cè)均不超過 45mm,且允許模型結(jié)構(gòu)構(gòu)件在此區(qū)域內(nèi)高度上高出加載平面，其中中段200mm長范圍內(nèi)不得超過加載平面80mm，兩端區(qū)域（各450mrK 45mm范圍）則不限制超出加載平面 的高度，如圖1、2所示。上述高度上的限制均為不加載情況下的限制。-8 -模型全長 1100(+5mm, -3mm)加載平面支撐頂面a) A-A斷面，兩側(cè)超允許超加載平面區(qū)域(兩側(cè)1100mmX45mm )模型全長 1100(+5mm -3mm)支撐頂面90601r111111111加載后模型最低限1加載平面92060支座b) B-B斷面，加載平面(1100mmX 21

4、0mm)區(qū)域圖2模型高度尺寸限制縱斷面(單位：mm) 模型結(jié)構(gòu)的加載平面高出兩端支撐平面 100mm (+2mm, -2mm),加載平面以下 全寬范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)模型尺寸限制在如圖 2所示范圍內(nèi)，其中最低位置為豎向荷載加載后(模 型發(fā)生豎向變形后)不能超越的最低限。 結(jié)構(gòu)模型兩端必須擱置在組委會(huì)統(tǒng)一提供的支座平面上。，如圖1、2所示。 模型結(jié)構(gòu)加載平面上必須能保證水平以擱置豎向靜荷載加載塊。 模型結(jié)構(gòu)的輪廓橫斷面如圖3所示。圖3中可移動(dòng)擋塊可以根據(jù)實(shí)際模型寬度移 動(dòng)，擋住模型結(jié)構(gòu)后鎖定；如 C-C斷面所示，模型豎向加載平面的外輪廓與自然下垂靜 止?fàn)顟B(tài)的沖擊擺錘側(cè)面之間的凈距必須為 45m m,模型外

5、輪廓邊緣不得超過自然下垂靜 止?fàn)顟B(tài)的撞擊錘邊緣線。限不度高可移動(dòng)擋塊45模型全寬W 300210 （必備）模型全寬 30045必須45支撐頂面靜止?fàn)顟B(tài)撞擊錘210 （必備）加載平面n n! B必須45 |靜止?fàn)顟B(tài)撞 擊錘邊緣線支撐橫梁1加載后模型最低限 I150a） C-C橫斷面b） D-D橫斷面圖3模型結(jié)構(gòu)輪廓橫斷面（單位：mm）（3）模型制作材料 集成竹：規(guī)格為 1mr 6mm、2mrK 3mm、3mrK 3mm、3mrK 6mm,長度 900mm （每種規(guī)格各30根）。集成竹力學(xué)性能指標(biāo)（參考值）：密度0.789g/cm3，順紋抗拉強(qiáng)度150MPa，抗壓強(qiáng) 度65MPa,彈性模量10GP

6、& 膠水：502膠水（8g） 8瓶 棉臘線：直徑1 mm （40米長）。 制作工具：自備（只限尺子、刀具、三角板、砂布、剪刀、手套、橡皮、筆、紙）比賽時(shí)，上述材料由組委會(huì)統(tǒng)一提供，制作工具由各參賽高校自備。參賽隊(duì)員須在 組委會(huì)指定的地點(diǎn)和規(guī)定時(shí)間內(nèi)（8h）獨(dú)立完成模型的制作。（4）模型結(jié)構(gòu)加載系統(tǒng) 靜載加載系統(tǒng)施加碰撞沖擊荷載前，模型結(jié)構(gòu)必須按圖 1中所示的規(guī)定加載區(qū)域上安放3個(gè)加載 （重物）塊，如圖4所示，加載區(qū)1和加載區(qū)2位置（圖中宜標(biāo)明加載區(qū)）的加載塊 G1 和G2各為重4kg的邊長200mm正方形鋼板，加載區(qū)3的加載塊G3重7kg（含其上凹面 內(nèi)重300g的直徑40mm的鋼球），加載塊

7、與模型接觸的底面為邊長 200mm的正方形。三 個(gè)加載塊必須嚴(yán)格按圖4位置放置。005000200000000002.0025050UOS.圖4靜載加載系統(tǒng)（俯視圖）（單位mm） 加載塊G3如圖5所示。0020門0|1圖5加載塊G3 （單位mm） 沖擊荷載加載系統(tǒng)沖擊荷載加載系統(tǒng)為轉(zhuǎn)動(dòng)半徑1200mm的沖擊擺錘，撞擊中心位置正對模型結(jié)構(gòu)跨 中中心線。沖擊擺錘由直徑 20mm鋼擺桿和擺錘（由2mm厚鋼板圍成，高250mm，寬 150mm，長250mm）的組成，擺錘重量4.5kg （含擺錘與鋼擺桿之間的固定螺母），鋼桿 重量4.0kg，兩者合計(jì)重8.5kg。如圖6所示。1000400搖擺中心AUO

8、5ons60度起擺檔位36621127945度起擺檔位30度起擺檔位0008-擺桿OOT90度起擺檔位-9 -圖6.沖擊荷載加載系統(tǒng)起擺位置設(shè)定4個(gè)檔位，分別與靜止下垂?fàn)顟B(tài)呈 30、45、60、90夾角，施 加沖擊荷載時(shí)，突然拔去該檔位插銷釋放，擺錘下擺撞擊模型形成碰撞沖擊荷載。（5）加載試驗(yàn)步驟及要求1）每個(gè)隊(duì)的全部加載試驗(yàn)時(shí)間（含現(xiàn)場陳述、回答問題和模型加載？）控制在4min 內(nèi)。模型在沖擊荷載加載過程中參賽隊(duì)員不能以任何方式觸碰到模型。2）參賽隊(duì)員在加載試驗(yàn)前15min進(jìn)入賽前準(zhǔn)備室提取本隊(duì)模型，進(jìn)行賽前準(zhǔn)備。3）加載試驗(yàn)開始后，先由1名參賽隊(duì)代表簡要介紹作品構(gòu)思和創(chuàng)新點(diǎn)，然后回答專 家

9、提冋。4) 其余參賽隊(duì)員將模型結(jié)構(gòu)安裝在模型支座上，鎖定側(cè)向限位擋塊；5) 由參賽隊(duì)員自行豎向靜荷載加載，最后在 G3 加載塊上放入鋼球；6) 由工作人員檢查側(cè)向限位擋塊鎖定狀況， 檢查豎向靜載加載后模型底部是否超過 限定最低位置，檢查沖擊擺錘)自然下垂靜止?fàn)顟B(tài)邊緣線與模型加載面邊緣之間的控制 距離。7) 沖擊荷載加載：由工作人員抬高沖擊擺錘到相應(yīng)檔位，插入限位插銷，加載時(shí)， 突然拔去插銷釋放，擺錘下擺撞擊模型，使模型產(chǎn)生振動(dòng)，以檢測模型結(jié)構(gòu)體系抵抗碰 撞沖擊荷載的能力。由參賽隊(duì)伍加載按以下規(guī)定選擇兩級加載，每次加載前必須保證第 三個(gè)重物塊內(nèi)鋼球靜止。 各級加載起擺位置分別為與靜止下垂?fàn)顟B(tài)呈

10、30、45、60、 90夾角四個(gè)起 擺擋位中選擇，第 2級起擺位置必須高于第 1 級起擺位置。 第一次加載成功后，參賽選手可以選擇放棄第 2級加載。8) 在任一級加載試驗(yàn)中， 當(dāng)模型出現(xiàn)以下任一情況， 即視為加載失效， 退出比賽： 加載前發(fā)現(xiàn)模型尺寸不符合限定范圍； 靜荷載加載后模型底部超越限定最低限位置； 加載塊 G3 內(nèi)鋼球滾出加載塊凹面； 專家組判斷認(rèn)為模型加載失效。2評分規(guī)則根據(jù)理論方案、結(jié)構(gòu)體系、模型制作、陳述與答辯、加載試驗(yàn) 5 個(gè)方面進(jìn)行評分， 總分為 100分，其中前 3 項(xiàng)在加載試驗(yàn)前評畢并公布。凡不符合競賽要求，或參賽過程 中有違規(guī)行為的將不再進(jìn)行加載試驗(yàn)，嚴(yán)禁出現(xiàn)模型雷同

11、。(1) 理論方案 (5 分) 根據(jù)方案設(shè)計(jì)與理論分析的完整性、合理性、正確性和文本質(zhì)量評分。(2) 結(jié)構(gòu)體系 (5 分) 根據(jù)結(jié)構(gòu)體系和造型的合理性、創(chuàng)新性和美觀性評分。(3) 模型制作 (5 分) 根據(jù)模型制作的外觀質(zhì)量和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造評分。(4) 陳述與答辯 (5 分)根據(jù)現(xiàn)場陳述和答辯情況評分。（5）加載試驗(yàn)（80分）加載試驗(yàn)滿分為80分，參賽隊(duì)得分w可由下式得到：asw = 80 ,:-=-maxM其中，口max為所有參賽并加載成功的模型中的最大 G值；M為本模型的質(zhì)量（g）； S為本 模型沖擊加載成功檔位的成績系數(shù)， 各檔位加載成功的成績系數(shù)為：30檔位s=2, 45 檔位s=3，60檔位s=4，90檔位s=5o3.理論方案要求（1）內(nèi)容包括：方案設(shè)計(jì)摘要、模型照片、主要結(jié)構(gòu)圖、計(jì)算書（手算）等。（2）理論方案格式和要求：封面（格式見附件一），第一部分為方案設(shè)計(jì)摘要（300 字以內(nèi)）；第二部分為模型