塔吊模型制作与测试

1、- -岩土组赛题悬臂支挡结构模型制作与测试1、选题背景悬臂支挡结构常用于基坑支护、滑坡治理、道路工程等领域，是目前常见的一种支挡结构，如图1。图1常用悬臂式支挡结构2、竞赛模型本次竞赛要求设计并制作一个悬臂支挡结构模型，模型构造示意如图2所示。模型中支挡结构采用竹筷子制作，结构间护壁采用白纸制作，现场完成模型制作。未做特殊说明，示意图中的长度单位均为mm。30025290：5f”%100“1501i50图2悬臂式排桩模型示意图3、模型要求31模型构造311模型制作材料模型容器顶面开口，尺寸300X300X300(长X宽X高，单位mm)，容器如图3所示。竹筷子(长178mm,直径4mm)20双。

2、普通复印白纸(A3)1张。干燥石英砂(石英砂参考数据：中砂，平均细度模数：2.53，平均堆积密度：1.454g/cm3,平均自然休止角39)。比赛使用材料均由大会组织方提供。模型容器加载区1300150：20130图3悬臂支挡结构模型平面图(阴影部分为支挡结构布置区域)312模型制作工具直尺2把、圆规1支、三角尺1个。铅笔1支、橡皮1个。502胶水2瓶。小型铲子1把、漏斗1个。剪刀1把、美工刀3把。313模型制作要求(1)筷子布置范围限于图3和图5阴影区域;（2）只能用单层单面白纸；（3）最外侧筷子的边界须与白纸边界保持25mm距离，如图2、图5所示。白纸加载砂面筷子加载高度150*-.-.-

3、.，-.-.-.:、.-:-,;.-.-,.-.*.-.-.-:_.-:.-:-.-.,-50-.-.-.-.-./.:、.-_:.基准砂面图41-1剖面图白纸正立面（红色线为白纸，绿色阴影区为筷子布置范围）白纸筷子V.100150侧立面图5杆件（筷子）布置范围3.2模型安装要求（1）大会服务人员将模型容器内装石英砂至基准砂面高度150mm（见图4）,此过程不允许参赛队员参与。（2）参赛队员将支挡结构安装区域于限制区域内（图3阴影区域内），支挡结构底部插入砂层,支挡结构插入时白纸不得插入砂中。安装支挡结构时，不得对砂面及模型容器有压实、拍打、振动等行为。4、加载方式及过程4.1加载方式模型加载

4、在加载区以填砂方式进行。填砂最小高度为100mm,模型必须保证填砂过程能保持稳定状态，结构构件不能妨碍加载过程。如出现不能实现加载，视为模型加载失效。4.2加载过程竞赛时填砂加载由参赛队员自己完成，填砂工具采用小型铲子和漏斗。参赛队员先填砂到100mm高（砂顶面应平整，否则以砂面最低点计算填砂高度），保持20秒；继续填砂到报名高度，加载完成后同样需保持20秒，整个加载过程不得超过10分钟。支挡结构模型未发生倾覆、过大变形（支挡结构顶部水平位移大于10mm视为过大变形）、支挡结构折断等破坏情形视为加载成功。5、加载失效评判模型在进行加载时出现下列任一情形判定为模型加载失效，不能继续加载，成绩记为

5、零分：（1）在任意加载阶段，整体结构出现垮塌，无法完成加载；（2）在任意加载阶段，模型中的任一构件出现断裂或节点脱开；（3）在任意加载阶段，模型中出现节点脱开；（4）整体没有破坏，但模型出现明显的变形（支挡结构水平变形大于10mm）；（5）加载过程中出现明显漏砂情况（加载区砂从模型任意位置漏出）；（6）在非加载区填砂；（7）加载过程中对基准砂面有翻挖、压实、拍打、振动等行为；（8）整个加载过程超过10分钟；.（9）加载过程中参赛队员用身体任意部位或任意工具触碰支挡结构模型任意部位；（10）出现违反竞赛规定的其它情况，由评委讨论决定。6、评分标准6.1本次比赛满分100分，包括理论方案设计、叙述

6、答辩、加载试验3个分项。6.2理论方案设计（满分10分）按方案的构思、措施和支挡结构体系的合理性、实用性和创新性评分。6.3叙述答辩（满分10分）加载完成后组织参赛组集中答辩，各组参赛队伍需要制作并提交一份答辩PPT。答辩内容包括对设计理念和制作思路进行论述，按答辩综合表现由评委老师给分（取各评委老师给分的平均值），答辩时间不超过5分钟。6.4加载试验（满分80分）（1）模型能够承受的荷载越大越好，满分40分。以填砂高度b（单位：mm,填砂顶面如不为平面，则以顶面最低点为填砂高度）作为考核指标，取所有参赛组的最大填砂高度作为基准（假设为S）,各参赛组按以下公式计算该项成绩：A=x40。如:所有参赛组的最大加载值为150mm,某一组的填砂高度为120mm,S则该组在加载试验这一项得分为：120 x40=30。150（2）考虑参赛组使用材料的重量，模型重量越轻越好，满分40分。使用材料的重量越轻越好，以材料重量c（单位：g）作为考核指标，取所有参赛组的W最小重量作为基准（假设为W）,各参赛组按以下公式计算该项成绩：B二x40。假设c上述示例使用材料的