首届西南交通大学研究生结构抗震设计竞赛规程

1、首届西南交通大学研究生结构抗震设计竞赛竞 赛 规 程一、 竞赛题目竞赛题目为“墩塔结构模型设计及抗震性能竞赛”。二、 竞赛目的(1) 推进研究生教学改革，提高研究生创新能力和实践能力，培养研究生合作与团队精神；(2) 促进研究生对结构计设计、计算分析和抗震设计的学习和理解，提高研究生结构设计分析能力；(3) 提供研究生相互交流学习的平台，活跃研究生学术气氛。三、 竞赛内容竞赛内容包括：方案理论设计、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型动力加载试验。图1 结构模型示意(图中结构形式仅为示意)结构原型为墩塔状结构(如图1)，墩塔结构形式不限，构件截面形式不限。外加荷载为竖向静载和以振动台模拟的水平单

2、向地震荷载，参赛研究生需根据组织方提供的材料，按规定的尺寸要求完成墩塔的结构设计、模型制作，并在电驱振动台上完成静载和地震荷载作用下的加载试验。墩塔承受的静载以塔顶部的配重模拟。四、 竞赛要求1参赛资格(1)参赛者为全日制在校博士和硕士研究生。每个参赛队由3名学生组成，提倡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、制作参赛作品。本次比赛不设指导教师。(2)各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，迟到或缺席者作为弃权处理。各队的参赛人员以报名人员为准，不得换人，若有参赛队员因特殊原因退出，则缺人竞赛。2参赛作品(1)每个参赛队只能提交一份作品，包括模型实物和理论方

3、案。(2)除墩塔结构外，允许附加阻尼装置，阻尼装置的重量计入模型总重。模型总重(不含标准底座重量)限280g以内。(3)墩塔结构模型(含附加阻尼装置)只能采用组委会提供的材料制作，不得另加材料，若发现墩塔结构模型中有其他材料，取消比赛资格。(4)结构模型各构件间的连接形式由各参赛队自行设计、制作。3理论方案(1)理论方案的内容包括：设计说明书、方案设计图和计算书。设计说明书包括对方案的构思、结构体系及其他有特色方面的说明；方案设计图包括结构总体布置图1张、材料数量表1张；计算书包括静力(强度及稳定)和动力(地震响应及结构强度)计算模型及计算结果。计算模型必须与设计图及模型实物一致，否则视为无效

4、。(2)理论计算所用软件不限，计算参数(如材料的弹模、容重、强度等)各参赛队自行查阅资料确定。(3)竞赛采用的地震波由比赛组委会提供，采用汶川地震什邡八角台地震波28s53s段，水平加速度峰值分别按0.3g0.9g调制。(5)理论方案封面必须注明作品名称、参赛专业、参赛队员姓名；正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。(6)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，逾期作放弃处理。4设计制作要求(1) 模型制作材料及工具组委会将统一提供标准底座板、桐木薄板、桐木细条、纤发丝线、塔底连接板和乳白胶五种材料，设计、制作模型仅限于使用以上材料。其中桐木薄板的规格尺寸为：100

5、0mm(长)×55mm(宽)×1.6mm(厚)，桐木细条提供两种规格，规格一为：1000mm×6mm×6mm，规格二为：1000mm×6mm×2mm。允许对模型制作材料进行加工、组合，但模型标准底座板不允许进行加工。制作模型所需工具由参赛者自备。(2) 模型尺寸要求墩塔结构可采用任意结构形式。塔身结构高度为1000mm(不含标准底座高度)，平面尺寸限制在250mm×250mm以内(含基础)，其中塔顶平面尺寸W应满足150mmW250mm(W为墩塔顶水平两个方向的宽度)。参见图2。图2 结构模型尺寸要求(尺寸单位：mm)(3)

6、 塔顶构造要求模型需设置相应塔顶构造，以便固定配重。配重采用钢板，各参赛队应注意配重钢板的尺寸和预留孔位置，在竖向构件(或柱)顶部预设平面尺寸不小于50mm×50mm，厚度不小于1.5mm的连接片，比赛时通过3mm木螺丝连接配重钢板与连接片，固定配重。竖向构件(或柱)与连接片的连接方式由各参赛对自行设计。配重钢板构造如图3所示，配重钢板与塔顶连接构造图4所示。图3 配重钢板构造(预留孔直径5mm，尺寸单位：mm)(a) 立面(b) 平面(c) A大样图4 塔顶与配重钢板连接示意(尺寸单位：mm)(4) 塔底构造要求组委会提供塔底标准底座连接板，尺寸为380mm×300mm&

7、#215;15mm，设螺栓孔(由组委会预先制作)与振动台连接，模型直接安装在连接板上，具体构造由参赛队自行设计。图5 标准连接板构造(尺寸单位：mm)五、 竞赛流程竞赛分资格审查和正式比赛两阶段进行。1资格审查在比赛前，由组委会对参赛队提交的计算书、设计图、参赛模型进行审查，审查内容包括：(1) 结构造型与体系(10分)按模型结构的构思和结构体系的合理性、实用性和创新性评分。(2) 理论分析(10分)按设计说明书、方案图和计算书内容的完整性、正确性评分。(3) 模型制作(10分)按模型制作的美观、精细程度评分。符合资格审查的模型，进入加载试验。资格预审时的评分计入最终成绩。2正式比赛第一步：抽

8、签决定结构模型加载顺序。第二步：模型称重，以“克”为计量单位。第三步：静力加载试验，将重10kg的配重施加于塔顶，考察静力承载能力和结构稳定性。加载中破坏的结构模型自然淘汰。第四步：模拟地震荷载加载，保持塔顶配重10kg，第一级水平地震加速度峰值按0.3g加载，第二级水平地震加速度峰值按0.5g加载，加载在电驱振动台上完成，每次加载地震动持时25s。加载中破坏的结构模型，按破坏前一级水平地震加速度峰值计入成绩。第五步：对加载完0.5g后结构仍未破坏的模型，参赛者可自主选择水平地震加速度峰值0.7g、0.8g、0.9g其中之一加载一次。若结构仍为未破坏，按最后一次加载的加速度峰值计入成绩，否则按

9、0.5g计入成绩。对加载至第五步后仍未破坏的模型，根据模型结构自重由轻到重决定模型抗震性能的优劣次序。六、 评分规则成绩的评定按结构设计“安全、经济、适用、美观”的原则进行。首先比较安全性，即模型要能通过配重(10kg)及0.5g地震加速度的检验，然后增加地震加速度，考察结构承受地震荷载的能力；在承受相同地震荷载的情况下，根据模型重量来考察经济性。比赛的总分为100分，包括结构造型与体系、理论分析、模型制作、叙述答辩和加载试验5个方面。(1) 结构设计(30分)包括结构造型与体系、理论分析、模型制作的评分直接采用资格预审阶段的评分。(2)叙述答辩(10分)按现场叙述和答辩情况，由评委当场给分。(3)加载试验(60