大学生建筑结构设计竞赛参赛手册

1、前 言北京市大学生建筑结构设计竞赛是由北京市教委主办，北京建筑大学承办的一项专业性结构设计比赛。其目的在于促进各大院校的交流与合作，活跃首都大学生结构设计的创新思维，为能培养出适应未来挑战的高素质工程设计者而做出努力。北京市大学生建筑结构设计竞赛的前身是北京高校建筑结构设计联赛，是在北京市教委、团市委支持下，由茅以升科技教育基金会、中国建设教育协会、北京土木建筑学会、北京市学生联合会主办，并由北京建筑大学和北京交通大学共同牵头，北京市其他开设有土木工程、建筑学专业的高等院校一起协办的一项建筑结构设计比赛。现经由北京市教育委员会审批同意，将北京高校建筑结构设计联赛变更为北京市大学生建筑结构设计竞

2、赛，并由北京市教育委员会主办，北京建筑大学承办。北京市大学生建筑结构设计竞赛是一项公益性的大学生科技活动，旨在培养大学生的科技创新精神和实践能力，提高大学生科学素养，科研技能水平，促进北京高校大学生学术活动的开展，增强大学生间科技交流，从而进一步提高本科生培养和教学质量。 竞赛立足北京市，以土木工程结构设计为背景，每次赛事的主题根据实际需要而定，作品采用命题式。参赛高校以学校为单位向组委会提出参赛申请。竞赛组委会组织相关专家对参赛作品进行评审，评选出具有创新性、科学性、合理性的优秀作品，对获奖团队予以表彰。大赛对学生综合运用专业知识的能力提出了较高要求。要求同学们充分发挥创新精神及动手能力，利

3、用课内学习、课外查阅资料、教师指导等方法去完成作品。对学生整体素质，综合运用专业知识的能力进行考验。竞赛邀请专业老师出题，结合现在正在招标的实际工程项目进行改编，使竞赛的题目更具专业性。在比赛过程中，大赛组委会将秉承公平、公开、公正的原则，为大赛的顺利进行提供最有利的保障，确保各组能够发挥出应有的水平。相信通过北京市大学生建筑结构设计竞赛的开展，能够提升大学生的综合素质，促进建筑行业的发展，为祖国的未来建设提供优秀人才！北京市大学生建筑结构设计竞赛组委会关于北京市大学生建筑结构设计竞赛优胜单位参加全国结构大赛的情况说明全国大学生结构设计竞赛是由国家教育部、住房和城乡建设部、中国土木工程学会联合

4、主办，每年通常在6月份公布赛题，8月底截止报名，比赛时间一般定于每年10月底。全国大学生结构设计竞赛规定：已通过全国高等学校土木工程专业教育评估的学校，每校1个参赛队；暂时还没有通过土木工程专业教育评估学校的省、自治区，每地选派1 所高校参加，每校1个参赛队；已有省、市（区）级竞赛的地区，可通过选拔赛推荐1个参赛队报名参加，但不得与以上学校重复。按照目前计划的北京市大学生建筑结构设计竞赛的日程安排，在全国大学生结构设计竞赛报名截止前，无法决出优胜组，但经与全国大学生结构设计竞赛秘书处（浙江大学建筑工程学院）联系，全国大学生结构设计竞赛秘书处答应给予北京赛区预留一个参赛名额，在北京市大学生建筑结

5、构设计竞赛结束后，推荐1个暂时还没有通过土木工程专业教育评估学校的参赛队报名。未尽事宜由北京市大学生建筑结构设计竞赛组委会协商确定。特此说明北京市大学生建筑结构设计竞赛组委会参赛方法及要求1.凡在校正式注册（在职人员除外）的高中生，专科生，本科生和研究生均可自由组队报名参加。2.申请参赛只能以小组形式，每位参赛者只允许参加一个团队，每个小组不超过 6人，其中每个组研究生至多1人。3.每支参赛队需推选出一名负责人，负责联赛组委会各项通知的转达、本队队员的组织等工作。竞赛期间不得任意换人，若有特殊情况需要变更参赛队员，必须向组委会申请，并获得批准；未经申请或申请未通过则随意更换人员者，按缺人竞赛处

6、理。若有参赛队员因特殊原因退出， 则视为缺人竞赛。4.每个参赛队只能提交一份作品，必须由本组学生在规定时间内独立完成。参赛作品中一旦发现有剽窃、抄袭、侵权或作品委托其他单位完成等弄虚作假现象，一经核实，将取消该组选手的参赛权利，并记入诚信档案，同时取消其下一年的参赛资格。5. 所有参赛模型必须由选手自行制作完成，不得求助或雇用任何具有制作模型能力的单位或集体，一经发现，将扣除该组选手在模型制作方面的全部分数。根据实际情况，参赛选手在制作模型过程当中需要有相应的重点阶段的照片证明，以便最后决赛的质疑安排。6. 各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，迟到或缺席者视为自动弃权。7. 参赛作品的具

7、体要求详见赛题。 8. 联赛组委会对本章程有最终解释权，并通过组委会会议有修改、补充本章程的权利。参赛赛题a组赛题一、竞赛概况竞赛内容包括三个部分：模型设计，模型制作，模型测试（一）模型设计每个参赛小组在比赛当天登记并提交一份计算书。计算书需要详细说明此结构设计，并据此制作模型。（二）模型制作每个参赛小组在比赛当天提交参赛模型。模型在赛前须制作完成，只可使用竞赛组委会提供的材料。（三）模型测试模型的结构测评将在比赛当天进行。每个模型需要经受两种加载：静态水平加载试验和水平冲击加载试验。每个小组需把模型放在实验台上在评委面前进行加载试验。二、材料和工具大赛将提供以下材料和工具，用于制作模型。不允

8、许使用其他人提供的材料和工具，否则取消比赛资格。轻木板 粘着剂 502胶水尼龙绳 只能用作模型加载的挂钩砂纸切割刀直尺三角尺量角器铅笔橡皮擦 三、结构模型本次比赛旨在设计并制作一个缩小版的输电塔，如图3.1所示。该模型要求以尽可能轻的重量来经受两项加载试验，并不发生毁坏或者局部破坏，同时应力求美观。该塔基座截面为260mm260mm的正方形，塔顶截面为80mm80mm的正方形，基座与塔顶之间的截面形式和大小可自行确定，塔的总高为700mm。塔顶的两边需分别制作一个三角形的悬臂结构，且需具有相同的质量、截面尺寸和刚度。为了在结构加载试验时有地方系尼龙绳悬挂称盘，三角形悬臂结构的末端需有一个20m

9、m长的延伸杆。悬臂结构支撑点可以在任意位置，但尖端不能超过塔顶以下150mm。所有结构的组成部分必须由轻木建成。结构构件的组成部分里不能有绳索。塔的底部需有一个100mm100mm的间隙（位于塔的四边），以方便从塔的内部夹紧基座。基座钳（尺寸如图3.2）可以容许塔基尺寸一定范围的偏差。基座钳的位置在水平的x轴和y轴方向上均可调节，还可以有一定倾角。塔应在四边有固定的基座。 该模型塔必须遵循所提供的尺寸和形状。模型的尺寸和形状上的偏差不能超过10mm，否则该模型将无参赛资格。图1 模型塔形状和尺寸图2 基座钳示意图四、测试程序所有模型将经过两道加载试验，其顺序为：静态水平加载试验和水平冲击加载试

10、验。每个小组需在委员会的指导和协助下进行荷载试验。在加载试验期间，每个小组有责任小心保护好模型，使模型在测试之前不至于损坏。只有那些成功通过静力加载试验，并没有发生损坏或局部破坏的模型，才能继续进行水平冲击加载试验。试验的加载点和加载方向如图3.1所示。（一）静态水平加载试验这是第一项加载试验程序，在此次试验中（如图4.1），模型塔悬臂部分的尖端将施加水平荷载。只能用同一个悬臂部分做静态水平加载试验和动态水平冲击加载试验。每个参赛小组必须先确定用哪一个悬臂部分来做试验。水平荷载一次10n，一共3次，因此在此方向上的力总计为30n加上称盘的质量。记录加载节点的水平位移，记为d1。图3 静态水平加

11、载试验 （二）动态水平冲击加载试验这是第二项加载试验程序，该项试验与静态水平加载试验类似（如图4.2）。在静态水平加载试验结束后，将顶部第一个10n的加载砝码向上提升100mm（从剩下的20n砝码顶部测量），然后将该砝码突然落下造成冲击荷载。在冲击荷载试验期间不记录位移。要求该模型不毁损而且在冲击荷载加载10秒后依然屹立不倒，才给予最终分数。图4动态水平冲击加载试验图5加载装置、模型示意图五、评分规则 （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 50% （共5

12、0分）e. 结构刚度 25% （共25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为重量最重者的质量；m1为所考察

13、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25分）在所有成功完成竞赛的模型中，在静态水平加载试验中的水平位移最小者得25分，最大者得5分，其余各队模型的刚度分数s2按下式计算：式中：d1为所考察模型在静态水平加载试验中的水平位移绝对值，dmax为所有模型中的最大水平位移，dmin为所有模型中的最小水平位移，单位mm；本项所得分数保留小数点后两位。以上a-e各项得分相加，分数最高者优胜。关于a组赛题的第一次补充说明1. 模型由学生自己安装，如因锚固不足导致模型整体倾倒，虽杆件没有损坏，仍认为试验失败；2. 测试过程由学生自己加载；3. 关于图和文字对应关系问题：第1页，第29行，

14、“如图3.1”改成“如图1”；第1页，第41行，“如图3.2”改成“如图2”；第2页，第13行，“如图3.1”，改成“如图3-4”；第2页，第15行，“如图4.1”，改成“如图3”；第3页，第7行，“如图4.2”，改成：“如图4”；4. 第1页，第32行，两处“截面为”均改为“截面轴线尺寸为”；5. 第1页，第36行，“延伸杆。”后增加“加载点距结构对称轴的距离为125mm，预先系好尼龙绳，加载时挂钩直接挂在尼龙绳上。”；6. 第1页，第39行，“100mm100mm的间隙”必须为正方形，否则视为不符合要求；7. 第2页，第3行，“10mm”改成“5mm”；8. 第2页，第11行，“使模型在测

15、试之前不至于损坏”，提醒：如在向试验台上锚固时造成损坏，则认定试验失败；9. 第3页，图3改成本说明最后的图片；10. 第3页，第1行，“先确定”，改成“先抽签确定”；11. 第3页，第8行，“试验结束后，”，增加“将加载方向旋转90度，”12. 第5页，s1的计算公式，由于软件问题，部分高校下载的文件在打印时会变成图片，原公式为：关于a组赛题的第二次补充说明1. 9月1日（周六）为开放日，各参赛小组可以到北京建筑大学（西城校区）结构实验室进行模型试加载，开放时间为9:0017:00。2. 因锚固装置较为复杂，建议各参赛小组在开放日均能来北京建筑大学进行试安装、试加载。在其他学校参赛小组进行试

16、加载时，请于实验室外等候，不得观摩。3. 开幕式开始前，各参赛小组到比赛场地上交纸质计算书和模型，进行称重及形式审查。4. 模型将按照从重到轻统一编号，顺序加载。5. 比赛当天设置两个加载台，分别为1号台和2号台，1号台进行编号为奇数的模型的加载，2号台进行编号为偶数的模型的加载，两台加载轮次进行。6. 每个加载台配置两套模型锚固装置（基座钳等），每套锚固装置均可方便地在加载台上拆装。7. 动静载加载点均由抽签决定，动载加载方向为左拉。8. 每小组比赛分为三个阶段，分别是：台下安装模型、台上安装模型、模型解说及加载三个阶段。9. 台下安装模型：小组成员将模型固定于锚固装置；10. 台上安装模型

17、：抽签静载加载端，将固定装置及模型锚固在加载台上；11. 模型解说及加载：进行静载测试，抽签动载加载端，动载测试。12. 模型解说及加载阶段总时间为10分钟，每超过1分钟，扣除1分。13. 比赛过程中每小组最多有两名成员上台操作和解说。14. 每个参赛小组需提供纸质计算书20份，纸质计算书和模型上不得出现学校、专业、班级、姓名等的相关标记。15. 两个加载点所系的尼龙绳需做成环状，绳环拉长后长度以30mm为宜，以便挂住位移计挂钩和加载绳挂钩，16. 静载试验只进行一次，如因锚固不牢造成静载位移偏大问题，后果由学生自己承担，不得要求重新加载。17. 上次说明中，要求100mm100mm间隙的必须

18、为正方形，现改为间隙大于100mm100mm，不再要求必须为正方形。18. 9月1日9:0017:00，将有专业老师在测试现场进行答疑解释，其余时间不对赛题进行解释，敬请谅解。 北京市大学生建筑结构设计竞赛组委会 北京建筑大学 2012年8月17日b组赛题（结构方向）一、题目 长途汽车客运站设计二、设计作品要求（一）建筑设计内容 1、设计基本原则 （1）设计应全面贯彻国家的有关政策和法令、严格执行各项有关设计规范和规则。（2）新技术、新材料、新产品的采用要与建筑功能及工程造价相结合。在力求人性化设计、突出绿色建筑设计体系等新理念的同时，控制工程造价，做到经济合理。2、拟定设计的背景资料（1）场

19、地条件及要求 图1 总平面图两层长途汽车客运站位于北京市，客运站为二级，总平面图详见图1。要求在场地内合理组织广场人、车流线，确定机动车和非机动车停车场地、旅客活动场地，绿化和建筑小品等；确定站房、旅客和车辆进、出站口的位置。 （2）建筑设计要求 建筑规模按照日发送旅客折算量：5000人次，总建筑面积：6000 m210，进站大厅可做二层通高，要求通高部分最小跨度24m。一、二层主要功能关系要求见图23。3、绘制建筑方案图包括总平面图、各层平面图、主要立面图、剖面图等。 4、绘制效果图根据拟定的设计背景资料，制作效果图。（二）结构设计内容1、结构形式空间结构形式不限，可采用网壳（网架）、桁架、

20、刚架、索及其它轻型钢结构的形式，但要求易于施工、经济性好。进站出站到达站台到达区用 房内部站务用房职工餐厅厨房售票对外服务站务用房小件托运商店快餐厅进站大厅 图2 一层主要功能关系图发车站台内部站务用房对外服务站务用房检票母婴候车候车大厅安检图3 二层主要功能关系图2、编写设计说明计算书完成一份思路清晰、表达准确、内容完整的计算书：包括结构的荷载推导、计算模型的建立、内力计算、构件设计、节点计算与下部结构的支座节点及相应的构造措施（如屋面、幕墙的连接节点等）。采用平面结构体系的主体支撑的布置，计算书中应包括支撑的设置情况。3、结构设计计算要求用结构设计软件建模，进行结构分析，设计计算应符合设计

21、规范要求。4、绘制结构设计方案图要求绘制结构设计方案图纸，以展示结构设计概念和主要构件的结构布置等。5、经济分析对空间结构用钢量进行分析，以达到设计经济合理的目的。（三）模型制作 模型比例（1:1001:400）各组可自行选择，可用木、竹、渔线、图钉、玻璃膜等材料制作。三、作品要求 作品应力求功能明确，有创意性，贴近生活，结构合理，制作精巧。（一）每个参赛队仅能提交一份作品。（二）完整的作品包括以下部分：1、建筑设计内容 2、结构设计内容 3、建筑结构模型4、总体造价分析（三）作品由参赛队命名，名称要求健康向上，特点突出。四、评比标准此次大赛的评比，主要从建筑设计、结构设计、建筑结构模型以及总

22、体造价分析四个方面进行考察。总分100分，各部分的权重分别为：30% 、50% 、15%、5%。（一）建筑设计内容（总分30分） 1、建筑设计说明书（满分10分）910分 按照要求，写出完整的说明书：采用此建筑设计方案及屋顶设计的特点，使用的优点，与周围环境的协调性等。能体现绿色环保概念；说明空间与结构的配合以及施工手段。突出材料处理方式的丰富性。能够详细说明材料处理方式的丰富性。反映结构逻辑与形体间的逻辑关系，材料特性的发展情况。68分 基本能按照要求，写出较完整的说明书：采用此建筑设计方案及屋顶设计的特点，使用的优点，与周围环境的协调性等。基本能体现绿色环保概念；能够说明空间与结构的配合以

23、及施工手段。说明材料处理方式的丰富性。能基本反映结构逻辑与形体间的逻辑关系并说明材料特性的发展情况。05分 不能很好的按照要求写出说明书，但能够简单说明空间与结构的配合及施工手段，说出材料处理方式的丰富性。能简单反映结构逻辑与形体间的逻辑关系并说明材料特性的发展情况。 2、建筑方案图、效果图（满分20分）1520分 建筑功能分区及流线合理，正确绘制建筑方案图，图纸内容完整。能够根据拟定的背景资料，制作效果图，透视准确、配景丰富，能很好地反映出设计的特点。914分 建筑功能分区及流线较合理，较正确地绘制建筑方案图，图纸内容较为完整。效果图透视较为准确、配景得当，基本能反映出设计的特点。08分 建

24、筑功能基本合理，内外流线交叉，不能根据拟定的背景资料完成建筑方案图的绘制，图纸内容不完整，效果图透视不准确、配景表达不充分，不能反映出设计的特点。（二）结构设计内容（总分50分）1、设计说明计算书和结构设计（满分40分）3640分 按照要求完成，设计有很好的创新性，对设计的总体描述充分合理，包括作品的背景资料、使用功能、建筑面积、采用材料、关键技术问题、参考资料等，能很好地遵守规范和标准，设计思想简洁明确，结构设计能够展示作品的优点。2635分 基本按照要求完成，设计有较好的创新性，对设计的总体描述较合理，包括作品的背景资料、使用功能、建筑面积、采用材料、关键技术问题、参考资料等，能遵守规范和

25、标准，设计思想较为清晰，结构设计能够体现作品的优点。2125分 能按照要求完成，设计有一定的创新性，对设计的总体描述欠妥，包括作品的背景资料、使用功能、建筑面积、采用材料、关键技术问题、参考资料等，能遵守规范和标准，有一定的设计思想，但不能很好地体现作品的优点。020分 不能按照要求完成，设计无更多创新性，对设计的总体描述存在一定问题，包括作品的背景资料、使用功能、建筑面积、采用材料、关键技术问题、参考资料等，不能很好遵守规范和标准，设计思想不够清晰，不能体现作品的优点。2、结构设计方案图（满分10分）910分 结构设计方案图完整，能够充分表达结构设计思想，图纸内容准确。68分 结构设计方案图

26、较为完整，能够表达结构设计思想，图纸内容较为准确。05分 结构设计方案图不完整，不能清楚表达结构设计思想，图面内容错误较多。（三）建筑结构模型（总分15分）815分 模型能很好地体现作品的设计理念，并且制作精美，比例准确，具备较高的艺术欣赏价值。07分 模型不能很好地体现作品的设计理念，制作略显粗糙，比例不够准确，艺术欣赏价值较低。（四）造价（总分5分）根据设计建设所需材料及相关技术，对空间结构用钢量进行分析，体现节约型经济社会的要求的程度，酌情给分。b组赛题（桥梁方向）一、题目长安街西延工程冯村沟大桥设计二、设计资料：（一）工程概况长安街西延规划为城市主干路，道路规划红线宽度为6080米（古

27、城大街六环路西侧路80m，六环路西侧路三石路60m）。线位经过首钢主厂区行政中心区，永定河治理工程“四湖一线”莲石湖，并穿越规划门头沟滨水商务区及门城公园。图1 长安街西延路网规划图全线桥梁工程主要分为四部分，即跨越永定河的永定河特大桥；跨越现况六环路的六环路立交；跨越砂石坑和规划冯村沟的冯村沟大桥和跨越规划冯村沟（与华园路交口）的冯村沟跨河桥。其中特大桥1座，大桥2座，中桥1座，全线桥梁总长1743m，全线桥梁总面积86959m2。图2 桥梁工程规划平面位置图冯村沟大桥上跨砂石坑，规划为景观带，地方政府要求按景观标志性桥梁建设。预设方案，桥梁宽度30 m，桥梁总长度均为207m，桥梁总面积6

28、210m2。现况砂石坑呈南北走向，长约6公里，宽约300m，深约1540m。规划砂石坑处为秀水湖和规划冯村沟。规划冯村沟自现况砂石坑（规划为秀水湖）流出后向东流经西六环路，再沿现况莲石路北侧向东汇入永定河，长安街西延上跨规划冯村沟河道上口宽55m，下口宽20m。冯村沟大桥跨越现况砂石坑和规划冯村沟；现状砂石坑面积约1.5平方公里，依据门头沟新城冯村沟治理工程规划（北京市门头沟区水务局、北京市城市规划设计研究院，2009年10月），该砂石坑的功能为排洪、雨洪利用和景观绿地以及超标洪水蓄洪区，在满足冯村沟的河道用地和高程基础上，进行绿化美化，雨洪利用，恢复生态和环境，在非排洪区结合公园建设治理；规

29、划冯村沟为对现况冯村沟的改移和扩建，线位在长安街西延北侧，规划河道右岸上口线平行并距离长安街西延北红线10米，由砂石坑西侧路向东汇入砂石坑，至西六环西侧冯村沟在现状砂石坑（称为秀水湖）内，流出后向东流经西六环路，再由莲石路北侧向东汇入永定河。规划河道断面采用浆砌石全砌筑梯形断面，河底宽20米，河道上口宽不小于55米。规划秀水湖起点为长安街西延，终点为西六环立交桥西侧，用地面积约80.5公顷。在规划秀水湖内安排水质净化湿地、冯村沟、西峰寺出口段及具有雨洪利用功能的景观湿地。考虑规划砂石坑为景观公园，冯村沟大桥距离永定河大桥较近，桥型方案应彼此协调，并且与规划砂石坑内秀水湖环境相协调。同时桥位范围

30、为门城规划新核心区域，桥型亦应与远期总体规划协调。门头沟区政府、区规划局等对冯村沟大桥桥型亦提出较高要求，要求桥型能体现门城新城的特色。（二）地质条件1、自然地理北京市中心位于北纬39度，东经116度，位于华北大平原北端，全市土地面积16410km2。其中平原面积6338 km2，占38.6%。山区面积10072 km2，占61.4%。城区面积87.1 km2。北京的西、北和东北，群山环绕，东南是缓缓向渤海倾斜的大平原。北京平原的海拔高度在2060m，山地一般海拔10001500m，与河北交界的东灵山海拔2303m，为北京市最高峰。北京的地势是西北高，东南低。西部是太行山余脉的西山，北部是燕山

31、山脉的军都山，两山在南口关沟相交，形成一个向动念展开的半圆形大山弯，称之为“北京弯”，它所围绕的小平原即为北京小平原。2、气候条件拟建建设项目所在区域（北京地区）属于暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候区。春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥，四季分明，日照充足。全年无霜期186天左右。全年光照时数为2700小时。本区年平均气温为1112，年极端最高气温一般在3540之间；年极端最低气温一般在-14-20之间。7月最热，月平均气温26左右。1月最冷，月平均气温为-4-5。本区多年平均降水量一般在550650mm之间，降水季节性变化很大，年降水量80%以上集中在汛期（69月），7、

32、8月尤为集中。降水量年变化十分悬殊，北京地区历史上年最大降水量高达1406mm（1959年），最小降水量为168.5mm（1891年），相差8倍多。由于年降水量高度集中，即使旱年，局部地势低洼地区也可能积水成涝。多年平均水面蒸发量为1843.8mm。冬季地面下有6080cm的冻土层。3、河流水文北京境内共有大小河流200余条，分属于海河流域的永定河、潮白河、温榆河北运河、大清河和蓟运河五大水系。其中，除温榆河北运河水系发源于北京市，永定河水系发源于内蒙古、山西外，其余3个水系均发源于河北省。本线路地表水系属于西部永定河大桥。4、地形、地貌及地物概述拟建北京市长安街西延市政工程沿线属永定河古道及

33、其冲洪积扇的中上部，拟建冯村沟大桥场区因跨越现状采石坑自然形成起伏较大，勘察期间，量测的勘探孔孔口处自然地面标高一般为64.9887.31m。拟建桥梁场地内分布有树木和现状房屋。5、第四系成因及特点北京市区位于华北大平原的西北缘，西、北及东北面三面环山，东、南及东南面为广阔的平原区，称之为“北京平原”。拟建项目场区位于该平原内的南部。第四纪以来由于受到新构造运动的影响，山区不断抬升，平原强烈下降，并接受了巨厚的第四纪古河流沉积物。在北京平原区的不同区域，由于受断裂活动的影响和古地理环境的限制，第四纪沉积物的厚度有明显的差异。在北京市区，第四纪沉积地层的厚度由西向东逐渐增大，岩相分布有山地向平原

34、具有明显过渡的特征，即市区西部的第四纪古河流形成的冲洪积扇顶部、中上部的地层以厚度砂土、卵砾石为主；向东过渡为冲洪积扇的中部和中下部，第四纪地层为粘性土、粉土与砂土、卵砾石交互沉积层。6、构造地质北京地区的地质构造格局是新生代地壳构造运动形成，其特点是以断裂及其控制的断块活动为主要特征，新生代活动的断裂主要有北北东北东向和北西向东西向两组，大部分为正断裂性质，并在不同程度上控制着新生代不同时期发育的断陷盆地。断裂分布多集中成带。拟建工程场区附近分布的区域性断裂主要是永定河断裂，北起军庄，向南经永成庄至立垡村，全场26.2km，其总长走向北西3200，倾向sw，倾角850，活动性质为正断层，最晚

35、活动时代为早、中更新世。7、地层土质条件根据本次勘察和对已有资料的调查、分析，将拟建场地和自然地面以下60m深度范围内的地层在沉积年代及工程性质初步划分为人工堆积层及第四纪沉积层两大类，根据岩性组成、结构、工程性质进一步划分为5个大层及亚层（参见图2“冯村沟工程地质剖面”），分述如下： 图3 冯村沟工程地质剖面人工堆积层（第1大层）表层为厚度为26.80m左右的人工堆积层（位于现状砂石坑地步处的厚度为6.60m），主要为房渣土层，碎石填土、卵石填土1层及粉土填土2层。第四纪沉积层（第69层）人工堆积层以下为第四纪沉积层的卵石层以及卵石混黏性土1层；卵石层；卵石层；卵石层。本工程钻探最深钻孔钻至

36、标高12.98m（深52.00m），现止于第9大层。8、浅土层的腐蚀性初步评价参考本工程沿线已有资料中土的易溶盐分析试验。根据试验分析成果，依据岩土工程勘察规范初步判定：本场区内浅层土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性等级均为微腐蚀性。9、场区地下水分布条件场区地下水位埋藏较深，以砂卵石地层为主，因此受钻探工艺（本次钻探均采用泥浆护臂钻进）的限制，于钻孔内无法实测到地下水。根据区域地下水背景资料，同时对拟建场区周边水源井的调查和分析，本场区地下水位埋深约为原状自然地面下60.00m左右。10、历年高水位调查根据工程场区附近的普、详查资料，拟建场地1958年地下水位可达自然地面以下9.

37、00m左右。11、地下水水质的腐蚀性初步评价根据水质分析试验成果，依据有关标准综合评价：拟建场区地下水水质对混凝土结构的腐蚀性等级为微腐蚀性；在干湿交替作用下，对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性等级为弱腐蚀性。（三）设计标准：1、桥梁机动车道荷载标准：城-a级；验算荷载：公路-i级；2、桥梁设计基准期：100年。3、公路桥涵设计安全等级：一级。4、道路性质：主线为城市快速路，设计车速为80公里/小时。5、桥面施工及使用阶段按非线性温度梯度荷载进行计算，升温t1:14，t2:5.5；降温t1：-7，t2：-2.75。桥梁体系升温25，降温-25。6、设计纵向不均匀沉降5mm。7、地震基本烈度：该拟

38、建场地抗震设防烈度为度，地震动峰值基本加速度0.10g。8、桥梁坡度横坡：道路横坡从42。超高过渡在圆曲线和缓和曲线全长范围内进行。纵坡：本段主线的纵坡1，设置一定范围竖曲线。三、作品设计要求（一）建筑设计内容1、编写建筑设计说明书建筑设计时需考虑本工程为城市景观桥，桥梁的建筑艺术应与周围建筑景观协调。主体结构的造型要简洁明快通透，附属结构（栏杆、照明等）要兼具美观与实用性。完整的说明书内容如下：外型设计的建筑风格，桥梁外部装饰特点，桥梁与周围环境的协调性。2、绘制建筑方案图包括方案总平面图（包括周围环境）、桥梁平面图、立面图、剖面图。3、绘制效果图根据题目拟定的设计资料，制作效果图。效果图需

39、要突出桥梁的设计。（二）结构设计内容1、桥型要求桥型自选，根据经济、安全、美观、实用的原则综合考虑。2、确定桥梁结构形式（包括：上部结构选型、桥梁基础选型），孔跨布置。3、确定桥梁上部结构的截面形式4、确定桥墩、台、基础类型5、选择建筑材料自行选择建筑材料，鼓励采用新型建筑材料。6、拟定结构主要尺寸7、进行荷载组合、内力计算8、进行结构设计重点针对上部结构的强度和变形要求进行设计，基础可只估算桩基竖向承载力。9、编写设计说明计算书完成一份思路清晰、表达准确、内容完整的计算书：包括结构的设计荷载，计算模型的选取，结构内力计算，主要构件设计、关键节点计算以及相应的构造措施。10、 绘制结构设计方案

40、图包括结构设计总说明、结构总体布置图、主要构件和关键部位构造图、工程数量表等。11、对工程进行简单的经济分析（三）建筑结构模型 模型大小为100150cm，材料自定。模型制作需要结合给定的设计资料制作。四、作品要求（一）作品应力求有创造性，贴近实际，结构合理，制作精巧。（二）每个参赛队仅能提交一份作品。（三）完整的作品包括以下部分: 1、建筑设计内容 2、结构设计内容3、建筑结构模型 4、建筑模型总体造价分析（四）作品由参赛队命名，名称要求健康向上，特点突出。五、评比标准此次大赛的评比，主要从建筑设计、结构设计、建筑结构模型以及建筑总体造价分析四方面进行考察。总分100分，各部分的权重分别为：30%、50%、15%、5%。（一）建筑设计内容（总分30分）1、建筑设计说明书（满分20分）1520分 按照要求，写出完整的设计说明书，能说明采用此桥型设计的优点及特点，能与周围环境充分协调，空间组织丰富，立面造型优美，结构合理，功能布局合理，并能突出材