大连交通大学首届结构设计竞赛赛程手册(共20页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第六届大学生结构设计竞赛赛程主办：大学生创新教育基地承办：土木与安全工程学院2014年3月20结构设计竞赛赛程一大赛简介结构设计大赛是一项极富创造性、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，提高同学的动手能力与思维能力，突出创新精神，加强同学之间的合作与交流，培养团队精神，丰富同学的课余生活。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，可多方面培养学生的设计与计算能力、创新意识、合作精神，提高学生的创新设计能力、动手实践能力与综合素质，丰富校园学术气氛，加强专业建设。二、机构安排组织委员会:主 任：关天民 副主任：李志斌、王艳、陈伟

2、、张挺、吴毅、曲安、刘薇、葛宰林、薛齐文、李炜执行委员会: 主 任：王生武、赵明华副主任：薛齐文、李炜委 员：赵丽华、王海涛、张坤、刘晓蕾、谷小川、徐阳、张云国、朱绩超、王忠昶、刘军、赵世平、张耀文专家委员会委员：巨建民、郭吉坦、张涛、赵晶、白海峰、薛齐文、张雪珊、米华莉、李钰、王海涛、张云国、赵丽华、张坤、张锐、王丽、王忠昶、刘军、朱绩超三、竞赛题目“附着式”塔吊结构模型设计与制作。四、竞赛内容 模型结构体系选型与布置、理论分析、模型制作、模型加载试验。五、时间及地点安排1. 报名时间各参赛队于 2014年4月2日前将结构设计竞赛设计理论方案（附表1）、竞赛报名表（附表2）； dljiego

3、usheji2014。同时，结构设计竞赛设计理论方案（附表1）纸质版5份及竞赛报名表（附表2）加盖学院公章后送达以下地址：本部校区：土木与安全工程学院团委，地点：实验馆524。联 系 人：吴 振 王 洋 旅顺校区：文体中心A103。联 系 人：张老师、陈老师2. 初选时间2014年4月2日2014年4月3日。2014年4月3日公布初选结果。3. 发放材料2014年4月4日，发放比赛所需的制作材料。4. 模型制作2014年4月4日2014年4月17日。5. 上交作品2014年4月17日提交参赛模型，组委会统一对模型进行封存（地点：图书馆一楼，迟到或缺席视为自动弃权。）6. 模型加载2014年4月

4、19/20日，地点另行通知。六、竞赛要求1. 参赛队员要求（1） 参赛者为大连交通大学在校本科生。每个参赛队由3至5名学 生组成，允许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

5、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、参赛队员姓名、指导老师；正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。（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、铅发丝线和白胶。任一参赛队不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则将直接取消参赛资格，并通报。（2）模型尺寸要求塔吊塔身与悬臂部分结构形式不限，塔身和悬臂部分的主要尺寸要求如图1所示。要求塔身底座与悬臂部分底面间的净高为10005mm，塔身为等截面，不

6、得在塔身任何部位采用细线与上部悬臂部分相连，悬臂部分宽度100mm，截面形式不限，但要求下表面水平，上表面悬索与横梁固定点位置不限。由于塔身侧面需要布置附着点，因此，要求在塔身侧面标出支撑点位置，支撑点高度须在支座底面至塔身高度5005mm，比赛时用可调节尺寸刚性卡扣连接，如图3所示。 图1 塔身及吊臂示意图（3）下部底座及侧向钢支撑尺寸塔身底部近似铰支，为防止模型底部滑动，设置固定钢板槽作为塔吊下部底座，槽内净截面尺寸为153mm153mm，深20mm，详图如图2所示。为了降低塔身的长细比、增加结构稳定性，在侧向设置刚性支撑附着在侧墙上，支撑距塔身底面垂直距离为3755mm，其距离底板高度可

7、调节，以便适应不同侧向支撑点高度。 图 2 底座示意图 图3 侧向支撑连接板示意图（4）加载作用点布置参赛队在模型悬臂上分别设置3个作用点A、B、C，其中配重作用点A距模型塔身中心线XX轴水平距离为2505mm，距模型塔身底面垂直高度为10005 mm，并要求设置竖向力的拉线环1个；加载作用点B、C分别距模型塔身中心线XX轴水平距离为5005mm、9005mm，距模型塔身底面垂直高度为10005mm，要求在B、C点设置可以施加竖向力的拉线环各1个。另需注意，模型各作用点的拉线环须满足承载要求，且拉线环受力拉直后距加载点的垂直距离为50 5mm。A、B、C点均需要用黑色粗线标出，赛前需要检验，误

8、差不超过5mm。（5）位移测点布置在悬臂作用点C处布置两个位移测点，测量C点加载后的水平和竖向位移。竖向位移测点和水平位移测点分别位于悬臂底面和侧面中心位置，故每个参赛队提交作品时，需用彩笔在悬臂C点底面及侧面绘制标线，同时注意，位移测点处需设刚性平面。七、模型安装、加载及测试步骤1. 赛前准备A. 模型称重：固定模型前将制作好的模型称重（精度0.1g），作为计算模型荷重比的依据。B. 得到入场指令后，迅速将模型抬进场内，固定在底座和侧向钢支撑上，准备进行加载。C. 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。D. 进行加载前，参

9、赛代表队进行1分钟陈述，之后评委提问1分钟。 注：从开始安装到加载，时间控制在5分钟以内。2. 加载及测试方案进入决赛的模型加载方案分为两组加载。第一次额定加载，着重考察各队模型的刚度；第二次为极限加载，着重考察各队模型的极限承载力。参赛作品须按表1所示的加载顺序进行试验，每通过一个工况的测定和校验后方可进行下一工况的加载试验。各加载步骤和荷载工况的内容及成绩评定方法详见附表1说明。3. 加载试验失败判定在决赛整个加载过程中，发生以下情形之一者，将视为加载失败，退出加载试验：（1）模型主要构件出现明显失稳或连接破坏；（2）模型局部构造发生破坏（包含施加荷载的拉线环断开）且影响加载过程顺利进行；

10、（3）模型结构发生破坏而不能继续承担荷载；（4）位移测点在进行位移测定的工况下的各位移分量超过规定限值；（5）其他详细内容见附表1说明。八. 评分标准1. 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. 结构刚度 25%（共25分）E. 结构荷重比 50%（共50分）2. 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

11、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赛前答辩 共2分D结构刚度 （共25分）在所有成功完成竞赛的模型中，第一次额定加载试验中，C点竖向绝对位移最小者得25分，最大者得5分，其余各队模型的刚度分数S1按下式计算： 式中：Di为所考察模型的C竖向绝对位移（取作用点A、B加载10秒后、稳定的C点竖向位移为零点，具体测试和计算方法见附表1），Dmax为所有模型中的C点竖向绝对位移最大值，Dmin为所有模型中的C点的竖向绝对位移最小值，单位mm；本项所得分数保留小数点后两位。E结构荷重比 （共50分）在所有成功完成竞赛的模型中，

12、第二次极限加载试验中，荷重比最大者得50分，荷重比最小者得10分，其余队模型的荷重比分数S2按下式计算：式中：i为所考察模型的荷重比（即该模型C点最大加载值与模型自重之比），min和max分别为所有成功完成竞赛的模型的最小和最大荷重比。本项所得分数保留小数点后两位。 注：(1) 以上A-E各项得分相加，分数最高者优胜。 (2) 前3项均在加载前评毕：模型尺寸、构造及材料等不符合竞赛要求的，或参赛过程中有其他违规行为的将不进入加载试验阶段；各分项得分取实际到场评委评分去掉一个最高分和一个最低分后的平均分。九、比赛程序1. 检查作品的规格是否满足命题委员会的要求。2. 精确称量作品的重量，单位以克

13、计（保留整数）。3. 参赛队员按比赛顺序提前在后台做好准备，当前一个队比赛结束后 立即将模型安装在固定装置上。4. 参赛选手需要对自己的作品作简单的说明，对评委及观众阐述自己的作品，时间不要过长。5. 选手核对其加载方案，准备加载。6. 开始加载：加载过程严格按大赛组委会的加载要求进行。7. 根据第一次比赛情况进行第二次加载。十、奖项设置最终名次按分值从大到小排出名次：一等奖3组、二等奖5组、三等奖10组、优秀奖若干；最佳创意奖2组；最佳制作奖2组，学校颁发获奖证书。以上各奖项按实际情况可空缺。十一、其他本次竞赛最终解释权归大连交通大学结构设计竞赛组委会。附件1：大连交通大学结构设计竞赛理论方

14、案。附件2：大连交通大学第六届大学生结构设计竞赛报名表主办：大学生创新教育基地承办：土木与安全工程学院 2014年3月20专心-专注-专业附表1 决赛模型加载及评定系数加载加载说明测定和校验内容成绩评定系数步骤工况加载失败加载通过第一次额定加载三个作用点施加额定荷载（1） 先在模型的作用点A施加竖向配重FAV29.4N（质量3kg的砝码）；（2）在作用点B施加FBV9.8N的竖向荷载（质量1kg的砝码），稳定10秒后，测量C点的竖向位移fv1（mm）；（3）在作用点C施加FCV9.8N的施加竖向荷载（质量1kg的砝码）；稳定10秒后，测量C点的竖向位移fv2（mm）；（4）选取整个加载过程中C

15、测点水平位移的最大绝对值作为模型横向位移fh1（单位mm）。1. 校验结构是否出现整体、构件、局部破坏或结构失稳，出现上述情况者视为该工况加载失败。2. 校验整个加载过程中模型的各控制位移值是否超限，超过限值视为该工况加载失败。位移 100mm 100mm 100mm位移100mm100mm100mm刚度得分S1 = 0计算Di第二次极限加载作用点C逐级施加自定荷载（5） 增加作用点C竖向荷载，增加量由参赛队在0.98NFCVI49.0N范围内自行选择；（6）每次增加荷载后，稳定10秒，测量作用点C的竖向位移fv3（mm）和水平位移fh2（mm）。（7）作用点C的竖向荷载升级次数不超过3次。3

16、. 校验结构是否出现整体、构件、局部破坏或结构失稳，出现上述情况者视为该工况加载失败。4. 校验整个加载过程中模型的各控制位移值是否超限，超过限值视为该工况加载失败。位移 100mm100mm位移100mm100mm荷重比得分S2 = 0计算i作用点C加载砝码最大重量除以模型自重备注（1）第一次加载全部成功后方可进入第二次加载流程。（2）成绩评定系数的计算参见第八条。 注：组委会提供质量为0.1kg、0.2kg、0.5kg、1.0kg、1.5kg、2.0kg、2.5kg、3.0kg、3.5kg、4.0kg、4.5kg、5.0kg砝码若干，供参赛者选择。附件1第六届大学生结构设计竞赛结构设计理论

17、方案作品名称 参赛队员 、 、 、 、 专业名称 、 、 、 、 指导教师 大连交通大学结构设计竞赛组委会二一四年作品简介注：作品简介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（可加页）。结构承重验算注：结构承重验算应包括结构选型、计算简图、荷载分析、内力分析、承载能力估算等（可加页）。作品简图注：作品简图应包括结构整体布置图、主要构件详图和方案效果图（可加页）。三维模型图样和受力演示（可选）。附件2大连交通大学第六届大学生结构设计竞赛报名表 编号：学院名称联 系 人电 话手机Email参赛作品名称类别序号姓名性别专业班级参赛学生12345指导教师1学院推荐意 见负责人（签名或盖章）： （公章）年 月 日填写说明：1、申请者不用填写编号，由组委会统一填写。2、联系人填写仔细，以便联系。3、每个队伍的参赛学生不超过5人，指导教师1人。4、“学院推荐意见”由学院办公室或学院团委填写并加盖公章。