山建大第八届结构设计大赛竞赛手册(1).doc

山东建筑大学第八届结构设计大赛竞赛手册主办单位：山东建筑大学校团委 承办单位：山东建筑大学土木工程学院 山东建筑大学结构爱好者协会2011年5月山东建筑大学结构设计大赛活动介绍结构设计大赛是参赛者用原材料，结合结构知识进行分析，充分发挥自身的创新、创造能力，设计出在结构理论上能分析合理，在现实生活中可存在实用的建筑物和构筑物模型的一项学术科技竞赛。 作为山东建筑大学的一项品牌活动，结构设计大赛本着对知识的综合运用，团队精神和理论联系实际的原则进行组织，其所蕴含的3C精神（Creation . Cooperation . Communication）以及A - F创作模式( argument betterment craft design experiment fulfillment)正日益深化着土木学子乃至建大学子的合作和创作品格。结构设计大赛以通过对知识的综合应用和团队的共同协作，理论联系实践，以健全面向未来的教学体系，培养当代工程师的素质为宗旨。经过六届比赛的不懈努力，现已成为一个向外界展示我校学生创新意识和创造能力的窗口，正以其独特的魅力和影响力成为建大学生科技活动最美丽的一道风景线。 山东建筑大学第八届结构设计大赛组委会一、 大赛宗旨倡导和发扬建大学子厚德博学、锐意创新的精神，培养和锻炼大学生的实际操作能力、创新精神和团队协作意识，倡扬大赛所蕴含的3C精神（Creation . Cooperation . Communication），提升大学生的综合创新实践素质。二、 赛题设计具体相关资料及要求见第八届结构设计大赛细则。三、 大赛组织主办单位：山东建筑大学团委承办单位：山东建筑大学土木工程学院 山东建筑大学结构爱爱好者协会四、 参赛对象山东建筑大学全日制在校本专科生，均可组队参加（鼓励跨院系、年级，班级报名）。五、 竞赛时间2011年5月5日2011年6月9日六、 竞赛要求1、 各参赛组请在规定时间内向组委会交报名表，组委会审查、备案，方可参数。参赛学生只允许参加一个参赛队，每组参赛队由3人组成，只能提交一份作品，并命名，名称健康向上。2、 各队应独立设计、制作。竞赛期间，指导教师不得直接参与参赛作品的理论方案设计计算及模型制作。比赛时，任何人不得为参赛队提供帮助和指导。一经查实，将取消参赛资格。3、 各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，缺席者作自动放弃处理。竞赛期间不得任意换人，若有参赛队因特殊原因退出，则缺人竞赛。4、 参赛报名费每组押金10元，由大赛组委会收取，参赛组上交模型后退还。七、 竞赛流程1、 报名：请参赛组于2011年5月15日晚19:00以班或院为统一单位将报名表和报名费交至竹园2#四楼东活动室。2、 发放材料：2011年5月16日晚19：00在竹园2#四楼东活动室领取材料。3、 模型制作：各参赛队构思、制作将在领到材料后的两周内完成。请各参赛队于5月23日晚18:30到21:00将作品及相关材料交于竹园2#四楼东活动室。4、 初赛加载实验：本次结构设计大赛初赛加载实验具体时间、地点以及其他详情，大赛组委会将予以通知，请随时关注。5、 决赛及现场答辩：山东建筑大学第八届结构设计大赛决赛将于2011年6月9日（暂定）举行。答辩结束后进行颁奖典礼。具体时间、地点以及其他详情大赛组委会将予以通知，请随时关注。八、 奖项设置一等奖二组；二等奖四组；三等奖八组；最佳创意奖、最佳制作奖各两组；优秀奖、优秀参与奖若干组。本次结构设计大赛将评定优秀组织奖若干。九、 未尽事宜，另行通知。十、 联系人孔凡迪马兴兴赛公共邮箱 密码：xueshukeji十一、附件 附件1：山东建筑大学第八届结构设计大赛竞赛细则 附件2：山东建筑大学第八届结构设计大赛理论方案封面 山东建筑大学团委 山东建筑大学土木工程学院 山东建筑大学结构爱好者协会 2011年5月4日 附件一：山东建筑大学第八届结构设计大赛-暨第四届山东省大学生结构设计竞赛预选赛赛题名称：建筑物平移支撑结构模型1、 竞赛模型竞赛模型为建筑物平移时的支撑结构，采用木条制作，具体结构形式不限。模型包括下部滑移结构、支撑结构和上部建筑物三部分。其中下部滑移结构和上部建筑物由承办方提供；支撑结构由参赛选手设计制作。竞赛模型示意图（单位：mm）2、 模型要求2.1 下部滑移结构下部滑移结构平面尺寸700mm5000mm，滑移面表面是一层0.45mm厚不锈钢板，铺设在10mm厚的光滑钢板上。2.2 上部建筑物上部建筑物简化为一重物，由钢板制作，平面尺寸为600mm600mm，厚度18mm，重约50kg。2.3 支撑结构支撑结构由参赛选手设计制作，支承骨架由木条制成，形式不限。所用材料由承办方统一提供，各队自行裁剪粘贴。为保证竞赛的公平性、合理性和可操作性，对支撑结构几何尺寸作如下限定：1）平面投影面积尺寸不超过600mm600mm；2）高度为500mm10mm。3）模型拉动点由参赛者计算确定，并用细线从模型上引出，然后固定在承办方提供的套环上，套环位置不得超过0.3m线。要求参赛选手根据所做的模型提供理论分析计算书，包括封面、设计说明、基本的设计方案以及结构分析与设计。其中设计说明应包括对方案的构思、结构选型及其他特色方面的说明；基本的设计方案应包括结构图若干，主要构件、节点详图及材料表；结构分析与设计应包括荷载分析、内力分析、结构选型、计算简图等。3、 加荷方式采用在支撑结构上加竖向静载和水平拉动模型移动一定距离的方式考核各队模型的刚度和受力性能。3.1 荷载施加1）在支撑结构上部50mm处缓慢施加上部建筑物（重物），测量在重物荷载作用下的竖向位移，记为D1。2）由参赛队员在支撑结构前部用手动卷扬机拉动支撑结构向前移动4m，测量所用的时间，记为T1。3）试验过程中由评委评估模型的整体受力性能。3.2 位移测量方法采用非接触式测量方式，在上部建筑物四角设置位移测量点，同时记录，取平均值作为模型的竖向位移D1。3.3 时间测量方法采用自动记录方式，移动指令下达后开始记录，到达4m线位置后停止记录。3.4 比赛失败条件1) 模型出现损坏即视为比赛失败，模型损坏的标志为模型任何构件或连接发生明显破损；2) 支撑结构模型高度低于490mm或超过510mm；3) 竖向加载情况下位移不得大于10mm，超过者比赛失败；4) 在指定时间内（5分钟）模型未能向前移动；5) 移动过程中模型倾覆；6) 移动过程中支撑结构模型放置的上部重物掉下；7) 移动过程中模型不平稳，偏出下部滑移结构的钢板宽度；8) 在4.0m线的位置模型没有停止，前移距离超出50mm。4. 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1000mm，截面规格有2mm2mm、2mm4mm、2mm6mm，4mm6mm。 木材力学性能参考值：顺纹弹性模量1.0104MPa，顺纹抗拉强度30MPa。 加载套环：直径10mm 棉线 胶水：502胶水 制作工具：美工刀、砂纸、小型锯子等。5. 模型安装、加载及测试步骤5.1 赛前准备A. 模型称重：将制作好的模型称重（精度0.1g），包括细线和套环，作为考核模型重量的依据。B. 承办方提供700mm950mm10mm的光滑钢板，上面有刻度线，参赛队员预先放置模型，保证上部建筑物（重物）前端在起始线上，并记下模型所在的刻度线，等待入场。C. 得到入场指令后，迅速将模型抬进场内，并按刻度线位置放置，准备进行加载。D. 以上过程由各队自行完成，大赛组织人员负责监督、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2分钟陈述，之后评委提问1分钟。B将上部重物缓慢放在指定位置处，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. 将手动卷扬机拉线引至套环上并连接好，由参赛队员拉动整个结构前移动4m，实时记录所用的时间（精度0.1s）。D. 如在以上过程中出现符合比赛失败条件之一，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 25% （共25分）E. 结构刚度 20% （共20分）F. 结构动力性能 30% （共30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25分）在所有成功完成竞赛的模型中，质量最轻者得25分，最重者得5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为重量最重者的质量；M1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20分）在所有成功完成竞赛的模型中，综合竖向位移最小者得20分，最大者得5分，其余各队模型的刚度分数S2按下式计算：式中：D1为所考察模型的综合竖向位移绝对值，Dmax为所有模型中的最大综合竖向位移，Dmin为所有模型中的最小综合竖向位移，单位mm；本项所得分数保留小数点后两位。F结构动力性能 （共25分）在所有成功完成竞赛的模型中，综合时间最小者得25分，最大者得5分，其余各队模型的动力性能分数S3按下式计算：式中：T1为所考察模型的