浙江大学宁波理工学院结构设计大赛 (外发).docVIP

浙江大学宁波理工学院首届大学生结构设计邀请赛暨学院第十届结构设计大赛竞赛方案一、 总则为积极配合实施土木建筑类大学生创新训练计划，增强大学生的创新意识，培养大学生的创新能力、实践能力和团结协作精神，激发学生对专业知识学习的兴趣，并增进宁波市各个高校之间土建类专业的学术交流和资源共享，浙江大学宁波理工学院土木建筑工程分院拟于2010年12月举办“浙江大学宁波理工学院首届大学生结构设计邀请赛暨学院第十届结构设计大赛”。二、 组织形式主办单位：浙江大学宁波理工学院土木建筑工程分院承办单位：浙江大学宁波理工学院土木工程研究所 浙江大学宁波理工学院大学生结构设计协会组委会：顾问：金伟良 浙江大学宁波理工学院院长 孙炳楠 浙江大学宁波理工学院土建分院院长 沈 波 浙江大学宁波理工学院教务处副处长组长：王银辉 组员：王建新 周春晓 王文军 查支祥 许瑞萍 赵 涵 施盛泉组委会下设四个工作小组：外联组：王银辉、周春晓技术组：王建新、查支祥竞评组：王文军、赵 涵常务工作组：许瑞萍、施盛泉结构设计协会成立竞赛常务工作组负责竞赛常务工作。拟邀请参赛高校：浙江大学宁波理工学 宁波大学 宁波职业技术学院 宁波万里学院三、 竞赛题目与规则 详见附件一四、 竞赛时间和决赛安排1、竞赛时间安排（暂定）时间（2010年）事务责任组12月1 完成竞赛题目和规则技术组12月6日发出参赛邀请外联组12月10日完成材料采购技术组12月10日完成参赛报名、材料发放常务工作组12月13日发放A楼技术组12月25日学院内部比赛竞评组、技术组、常务工作组12月31日总决赛组委会（注：宣讲会时间另定）学生以参赛小组方式自由报名（每组3人）；地点：a.浙江大学宁波理工学院结构设计协会（10支队伍参加邀请赛）b. 宁波大学结构协会（5支队伍参加邀请赛）c. 宁波职业技术学院院方（5支队伍参加邀请赛）d.宁波万里学院工程分院（5支队伍参加邀请赛）2、决赛安排（1） 地点：可珍讲堂（2） 开幕式：开幕视频（3） 竞赛（4） 宣布成绩，颁奖，领导讲话。五、 评审与评奖办法1、竞赛评审工作要求 公平、公正2、奖项设置邀请赛设置奖项：特等奖：1组（可空缺） 证书 奖金1500元 一等奖：2组 证书 奖金800元二等奖：5组 证书 奖金500 元三等奖：10组 证书 奖金200 元单项奖：2组 证书 奖金200 元（注：单项奖为特色奖设“最佳创意奖”和“最佳制作奖”，可与前面奖项重复）六、 其他其它未尽事宜，由组委会研究决定。本竞赛规程由组委会负责解释。此细则如有修改或补充，将另行通知。附件一浙江大学宁波理工学院首届大学生结构设计邀请赛暨学院第十届结构设计大赛竞赛题目“浙江大学宁波理工学院首届大学生结构设计邀请赛暨学院第十届结构设计大赛”组委会2010. 12. 3赛题名称：高层双塔连廊结构1、 竞赛模型竞赛模型为模拟通过连廊连接的高层双塔结构，包括塔楼A、连廊和塔楼B三部分。其中塔楼A由4根弹簧支撑，连廊与塔楼A固定连接并水平悬伸，悬伸端设有与塔楼B连接的连接件，该部分由承办方提供各参赛学校实物。塔楼B由参赛选手采用木质材料设计制作，其具体结构形式不限，上部通过螺栓与连廊上的连接件连接，下部通过螺栓与基座连接。图1给出一示意性结构形式。图1 示意性高层双塔连廊结构2、 模型制作要求（塔楼B）（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。 木材：桐木，长度1250mm，截面规格有2mm2mm、2mm4mm、2mm6mm，4mm6mm；1mm55mm；木材力学性能参考值：顺纹弹性模量1.0104MPa，顺纹抗拉强度30MPa。 M4螺栓（无垫片），螺帽（无垫片，仅用于与连廊连接） 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。（2）模型制作要求（参图2）图-2 模型平面、立面示意图 模型楼层数为4层。各楼板层间距不小于200mm。顶层（第4层）楼面板的高度为12005mm，其上四周须布置围护结构或构件（如女儿墙、围栏等），以保证加载时顶层砝码不被抛出。模型总高度不能超过1250mm。 模型各层须铺设楼面板，且须保证可以承放直径为100mm的圆形加载砝码（砝码重量为15N，高度为25mm，中心有1个直径为10mm的圆柱插销）。各楼层间侧面构件的布置须确保参赛者能用手将砝码安置在各层楼板上面。 各层楼面板必须为平面，且须在楼层外边界范围内须满布楼板（铅锤向投影无孔隙）。其中第1、2、3层楼面板须与模型主体结构固接，且在板的形心处需预留1个直径为10mm0.5mm的圆孔（将插销插入该孔固定加载砝码）。第4层加载砝码水平自由安置在该层楼面板上，不用插销固定。 各模型应提供模型与连廊连接件相连接的构件。该构件上表面高度9502mm，以便使连廊与塔楼B通过螺栓有效连接。 模型铅垂向投影面的平面尺寸须在200mm200mm以内（允许误差5mm）。模型通过螺栓（每个柱脚用1个或2个螺栓，2个时螺栓中心距为22mm）与磁性表座连接并吸附于钢板底座上。3、 加荷方式（参图3）采用在双塔连廊结构加水平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）在塔楼A顶部（高1000mm）处沿纵轴（X轴）方向缓慢施加一3kg水平荷载，测量双塔结构倾斜，测量完毕后取下。2）在双塔连廊结构中心前1.1m处设置一鼓风机，进行两档风速横向（Y轴方向）加载，第一档为9m/s，第二档为12m/s。测量并记录9m/s风速下塔楼A的平移和扭转。3）进行12m/s风速加载，考察塔楼B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（包括楼面材料、围护结构）或连接发生明显破损。图3 模型及鼓风机位置、水平静载加载点示意图3.2 位移测量采用非接触式测量方式，为在塔楼A的顶部沿纵轴水平方向固定一支激光笔，在距激光笔光源3m处放置一靶，靶面与纵轴初始光线垂直，靶心对准初始光点。开始加载后靶位不再移动。加水平静载后5秒后读环数d1 ，卸去水平静载。在9m/s风速风荷载作用下维持10秒，读取期间最小环数d2（肉眼读取，有异议时经组委会认可可调看录像），综合静载和风荷载两种情况，确定模型的综合环数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.鼓风机本届大赛所用鼓风机与第四届全国结构大赛相同，相关参数可上网查阅。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）在赛前称重（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. 将模型柱脚与磁性表座连接，使磁性处于OFF状态。C. 得到入场指令后，迅速将接好磁性表座的模型抬进场内，置于底板上，调整好位置（模型中心距塔楼A中心的距离为50010mm）后将模型与连廊连接完毕，转动所有磁性表座把手使磁性处于ON状态固定于底板上，将各楼层上砝码放置好，准备施加水平静载和风荷载。D. 以上过程由各队自行完成，赛会人员负责监督。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. 参赛队派一位代表进行1分钟陈述，之后评委提问1分钟，其它队员在此期间完成5.1.C的安装工作。 B点亮激光笔，调整好靶位，开始加载。慢放施加水平静荷载，等待5秒结构变形稳定后，读取激光光点所处环数。C. 卸去水平静荷载，靶位不动，然后启动风机连续施加两档风载，并读取9m/s风速档时激光光点到达的最小环数。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. 陈述与回答问题 10% （共10分）B. 结构选型与制作质量 10% （共10分）C. 现场安装表现 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. 陈述与回答问题（共10分）a有关模型介绍简明扼要，语言流畅 共4分b回答问题正确、全面 共6分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安装迅速 共3分b队员配合默契 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S1按下式计算：式中：Mmin为重量最轻者的质量，单位g；Mmax为重量最