土木與建筑學(xué)院第六屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題

1、附件a:土木與建筑學(xué)院第六屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題一 競(jìng)賽背景大跨度空間結(jié)構(gòu)是國(guó)家建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。世界各國(guó)對(duì)空間結(jié)構(gòu)的研究和發(fā)展都極為重視，例如國(guó)際性的博覽會(huì)、奧運(yùn)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)等，各國(guó)都以新型的空間結(jié)構(gòu)來(lái)展示本國(guó)的建筑科學(xué)技術(shù)水平，空間結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家建筑技術(shù)水平高低的標(biāo)志之一。近年來(lái)我國(guó)大跨度空間結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速，特別是北京奧運(yùn)會(huì)的大型體育場(chǎng)館的建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平在世界上都是領(lǐng)先的，將成為我國(guó)空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的里程碑。空間結(jié)構(gòu)以其優(yōu)美的建筑造型和良好的力學(xué)性能而廣泛應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)中。二 競(jìng)賽賽題承受靜荷載的五角大跨度空間結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)三 競(jìng)賽要求1. 參賽隊(duì)員要求(1) 參賽者為

2、土木與建筑學(xué)院在校生。每個(gè)參賽隊(duì)由3-4名學(xué)生組成。每位參賽者只允許參加一個(gè)參賽隊(duì)，各參賽隊(duì)?wèi)?yīng)獨(dú)立設(shè)計(jì)、制作。(2) 每個(gè)參賽隊(duì)只能參與一個(gè)項(xiàng)目，提交一份作品，并給作品命名。(3) 各參賽隊(duì)必須在規(guī)定時(shí)間和地點(diǎn)參加競(jìng)賽活動(dòng)，缺席者作為自動(dòng)棄權(quán)處理。競(jìng)賽期間不得任意換人，若有參賽隊(duì)員因特殊原因退出，則缺人競(jìng)賽。2. 參賽作品要求(1) 作品應(yīng)力求有創(chuàng)造性，貼近實(shí)際、結(jié)構(gòu)合理、制作精巧。(2) 每個(gè)參賽隊(duì)僅能提交一份作品。3. 競(jìng)賽內(nèi)容競(jìng)賽內(nèi)容包括：理論方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)模型制作、模型加載試驗(yàn)。4. 理論方案要求(1) 理論方案的內(nèi)容為計(jì)算書(shū)。計(jì)算書(shū)應(yīng)包括結(jié)構(gòu)選型、計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載分析、內(nèi)力分析、承載能

3、力估算等。(2) 理論方案封面必須注明作品名稱(chēng)、參賽隊(duì)名、參賽隊(duì)員姓名和專(zhuān)業(yè)。除封面外，其余頁(yè)面均不得出現(xiàn)任何有關(guān)參賽隊(duì)名和個(gè)人姓名的信息，否則取消參賽資格。(3) 理論方案要求用A4紙打印，于規(guī)定時(shí)間內(nèi)交到競(jìng)賽組委會(huì)，逾期未交和過(guò)期交接扣除10分，未交作自動(dòng)放棄處理。四 模型制作1. 制作材料(1) 本屆大賽的模型制作材料為卡紙和502膠水。(2) 模型制作所用材料僅限于舉辦方所提供的材料。允許對(duì)所給材料進(jìn)行加工、組合，但不允許灌膠。(3) 如模型中采用任何非舉辦方提供的材料，一經(jīng)查實(shí)，將取消參賽資格。組委會(huì)分發(fā)每支參賽隊(duì)A0白卡紙2張，502膠水2瓶。若材料不夠，只可以向舉辦方申請(qǐng)補(bǔ)發(fā)。2

4、. 設(shè)計(jì)制作及加載要求(1) 模型為五角大跨度空間結(jié)構(gòu)模型，其五個(gè)支承腳只能與加載底板上方形柱支承(長(zhǎng)30mm寬30mm高20mm)接觸,不得與底板其他地方接觸。(2) 該模型內(nèi)部跨度為大于等于320mm,小于等于400mm，離地板高度大于等于200mm。(3) 以模型幾何中心為圓心,半徑25mm、高度無(wú)限長(zhǎng)的圓柱形空間內(nèi)不得設(shè)置任何構(gòu)件。(4) 模型不能超越下圖所示陰影區(qū)域。(5) 除此以外并無(wú)外觀(guān)規(guī)定，鼓勵(lì)創(chuàng)新。剖面圖（過(guò)圓柱中軸線(xiàn)） 內(nèi)部陰影三維圖(6) 加載儀器說(shuō)明：承載臺(tái)為兩張等長(zhǎng)、等高的長(zhǎng)桌,加載底板置于承載臺(tái)之間。加載裝置以邊長(zhǎng)400mm的方形木板作為底板,上有五個(gè)方形柱支承(長(zhǎng)

5、30mm寬30mm高20mm，位置為半徑200mm的圓周五等分點(diǎn)上，并與圓內(nèi)切) ，中心有邊長(zhǎng)為100mm的方形空洞。在模型的幾何中心處以直徑為100mm的圓板加載，圓板中心連接著鋼索以勾吊砝碼，具體尺寸見(jiàn)附圖。（模型幾何中心留有半徑25mm的圓柱形空間讓加載裝置通過(guò)。） 加載三維圖五 比賽過(guò)程1. 加載過(guò)程：(1) 比賽測(cè)試在兩水平等高的平臺(tái)間進(jìn)行，選手在工作人員的協(xié)助下，將模型安置在加載儀器上。(2) 模型幾何中心（選手在比賽前應(yīng)標(biāo)注出來(lái)）為靜加載點(diǎn)，加載時(shí)應(yīng)與靜載儀器的圓心重合，初始荷載10公斤，荷載增加梯度為2.5公斤/次，50KG封頂。(3) 在完成第一級(jí)靜荷載加載后5s即可開(kāi)始進(jìn)行

6、對(duì)第二次靜荷載。以此類(lèi)推，繼續(xù)按梯度進(jìn)行加載，直至模型失效。(4) 若模型結(jié)構(gòu)失效，即取前一次加載重量為最大承載重量。(5) 砝碼加載由參賽隊(duì)派代表在裁判的監(jiān)督下進(jìn)行，加載時(shí)隊(duì)員身體不能接觸模型和已加載上的砝碼。2. 失效條件凡出現(xiàn)下列情況之一者，即屬模型失效，則立即停止加載：(1) 模型無(wú)法按照設(shè)計(jì)要求正確安裝就位。(2) 模型無(wú)法依照比賽組委會(huì)規(guī)定的加載測(cè)量方式進(jìn)行加載和測(cè)量。(3) 加載過(guò)程，加載儀器掉落等意外情況，導(dǎo)致加載不能順利進(jìn)行。(4) 模型在加載過(guò)程中參賽隊(duì)員有意觸碰模型。(5) 模型在加載過(guò)程中出現(xiàn)明顯的材料、結(jié)構(gòu)損壞。(6) 評(píng)審委員會(huì)認(rèn)為失效的其它情況。備注：按同等條件自

7、然公平原則，模型應(yīng)能承擔(dān)一定程度現(xiàn)場(chǎng)條件實(shí)際偏差（如臺(tái)面不平、加載偏心、自然風(fēng)等隨機(jī)條件）六 決賽評(píng)分方法1. 評(píng)審委員會(huì)評(píng)分A（20分+10分）備注：沒(méi)有計(jì)算書(shū)的參賽隊(duì)伍此項(xiàng)0分(1) 結(jié)構(gòu)造型與理論分析（20分）a) 按計(jì)算書(shū)內(nèi)容的完整性、正確性評(píng)分。（10分）b) 參照模型結(jié)構(gòu)的構(gòu)思、造型和結(jié)構(gòu)體系的合理性、實(shí)用性和創(chuàng)新性。（10分）(2) 美觀(guān)和模型制作（10分）按照橋梁造型協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)創(chuàng)新、制作工藝、水平評(píng)分。2. 相對(duì)承載力B（70分）(1) 模型最大承載重量與模型自重比值得分S2（70分）(2) 以決賽隊(duì)中比值最大的（QW）max為滿(mǎn)分（70分）其余按 S2=70×（QW） （QW）max 計(jì)算分值。注：分?jǐn)?shù)計(jì)算只取到小數(shù)點(diǎn)后兩位。3. 參賽隊(duì)伍總成績(jī)： T=A+B七 獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)置和評(píng)獎(jiǎng)辦法: 綜合表現(xiàn)獎(jiǎng)：本