赛题Word文档格式.docx

赛题Word文档格式.docx

《赛题Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《赛题Word文档格式.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

板上设有如图2所示的M4螺栓孔，用于固定挑篷结构。

3.2挑篷结构

挑篷结构包括支承骨架和围护材料两部分。

支承骨架由木条制成，形式不限。

围护材料采用120g布纹纸，由承办方统一提供，各队自行裁剪粘贴。

要求围护材料在外观上必须全部覆盖挑篷上部及背部区域；

即从挑篷上方和后方看，围护材料不得出现空隙（见图3）。

围护材料可探出支承骨架边缘，但其最大探出长度不得大于20mm。

为保证竞赛的公平性、合理性和可操作性，对挑篷几何尺寸做如下限定：

1）在距挑篷前缘60mm区域内（图4中的A点附近），必须保证屋面平坦，不得有明显的倾斜和弯曲，以便竞赛过程中的加载与测量；

2）挑篷结构上弦前缘（即图4中的A点）高度不得低于650mm（悬挑结构净高310mm），在挑篷结构的下方（即图4中B点以下以右区域）不得出现任何构件；

3）屋面前缘最低点不得低于后缘的最高点，相当于图4中的A点高度不低于C点。

图2看台平面图及剖面图

图3悬挑结构示意

图4尺寸限值（图中括号内数字为相对于O点的坐标）

4、加荷方式

采用在悬挑屋盖上加竖向静载和风荷载的方式考核各队模型的刚度和承载力。

4.1荷载施加

1）在距悬挑屋盖前缘50mm处缓慢施加一重物加载条，测量屋盖前端在重物荷载作用下的竖向位移（见图5），记为d1。

重物加载条为钢质，截面20mm×

20mm，长600mm，重约1.88kg，在屋面上沿垂直悬挑方向放置，测量完毕后取下。

2）在悬挑屋盖前1m处设置一鼓风机，进行两档风速加载，第一档为9m/s，第二档为12m/s。

测量并记录9m/s风速下屋盖前端的位移时程（见图6），根据3.2节的数据处理方法得到得到结构的风振极值响应，记为d2。

3）进行12m/s风速加载，考察模型的极限承载能力，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（包括覆面材料）或连接发生明显破损。

图5屋盖前缘加载位置和测量位置俯视图

图6模型及鼓风机位置示意图

4.2位移测量

采用非接触式测量方式，共两个位移测量点，同时记录，位置如图5所示。

在进行动态数据处理时，首先剔除加载初期（前5s）的非平稳段，然后对每个测点时程记录中的前3个最大动位移（绝对值最大）取平均，作为该测点的风振极值响应，再取两个测点风振极值中的最大值作为结构风振响应的考核指标，记为d2。

综合静载和风荷载两种情况，确定模型的综合位移D=0.5（d1+d2）。

该值将作为考量结构刚度的依据。

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。

5、模型制作材料及鼓风机

5.1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。

1）木材：

桐木，长度1250mm，截面规格有2mm×

2mm、2mm×

4mm、2mm×

6mm，4mm×

6mm；

1mm×

55mm；

木材力学性能参考值：

顺纹弹性模量1.0×

104MPa，顺纹抗拉强度30MPa。

2）120g/m2布纹纸、M4螺栓（无垫片）（尺寸规格如何？

）

3）胶水：

502胶水

4）制作工具：

美工刀、钢尺、砂纸、锉刀、改锥、小型锯子等。

另，承办方还提供公用的砂轮机、打孔机等。

5.2鼓风机

本届大赛所用鼓风机相关参数如下表。

名称

新型节能低噪声轴流风机

型号

SF7-4

厂家

上海金蓝机电设备成套有限公司

功率

3kW

转速

1400n/min

风量

2500m3/h

风速

23m/s

全压力

340Pa

6、模型安装、加载及测试步骤

6.1赛前准备

1）模型称重：

将制作好的模型（不含支座螺栓）在未连接过渡钢板前称重（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。

2）将模型安装在过渡钢板上，等待入场。

3）得到入场指令后，迅速将模型及过渡钢板抬进场内，固定在看台上，准备进行加载。

4）以上过程由各队自行完成，赛会人员负责监督、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。

6.2加载及测试步骤

1）参赛队代表进行1分钟陈述，之后评委提问1分钟。

2）将重物加载条缓慢放在屋盖上指定位置处，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）。

3）取下重物加载条，重新标定位移计，然后启动风机连续施加两档风载，并通过位移计进行实时记录。

4）如在以上过程中出现模型损坏，则视为比赛失败。

7、评分标准

7.1结构评分按总分100分计算，其中包括：

1）计算书及设计图10%（共10分）

2）结构选型与制作质量10%（共10分）

3）现场表现5%（共5分）

4）结构重量50%（共50分）

5）结构刚度25%（共25分）

7.2评分细则：

1）计算书及设计图（共10分）

计算内容的完整性共6分

图文表达的清晰性、规范性共4分

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）。

2）结构选型与制作质量（共10分）

结构合理性与创新性共6分

模型制作美观性共4分

3）现场表现（共5分）

赛前陈述共3分

赛中答辩共2分

4）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为所考察模型的质量。

本项所得分数保留小数点后两位。

5）结构刚度（共25分）

在所有成功完成竞赛的模型中，综合位移最小者得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：

D1为所考察模型的综合位移绝对值，Dmax为所有模型中的最大综合位移，Dmin为所有模型中的最小综合位移，单位mm；

以上A-E各项得分相加，分数最高者优胜。

老师关于比赛的进一步说明

1、本届竞赛所选用赛题与第四届全国大学生结构设计竞赛一致。

2、如何理解“屋面前缘最低点不得低于后缘的最高点”。

此句话是要求屋面的整体倾角要大于等于零，相当于在实际工程中避免出现雨水从屋面前缘流下的情况。

至于屋面中部是否可以出现高于前缘的情况，赛题没有限制。

3、如何理解“要求围护材料在外观上必须全部覆盖挑篷上部及背部区域；

即从挑篷上方和后方看，围护材料不得出现空隙”。

在实际结构中，围护构件主要起到遮阳挡雨的作用，因此在围护材料的布置上应考虑使用功能上的要求，如图1所示的布置方式虽不能算违规，但在结构合理性方面肯定要扣分。

此外，由于在挑篷背部靠近柱脚附近覆盖围护材料时可能存在构造上的困难，为简化处理，允许挑篷背部的围护材料与过渡钢板之间有不超过10mm的间隙（见图2）。

4、对于“围护材料可探出支承骨架边缘，但其最大探出长度不得大于20mm”的理解。

从制作角度考虑，允许围护结构有少量探出，但探出长度不得大于20mm，否则应通过设置檩条等方式予以加强。

注意，布纹纸只能用作围护材料，不能利用其制作结构构件。

5、关于鼓风机的风速。

根据实测结果，鼓风机产生的风速在时间和空间上均具有较大离散性，因此9m/s和12m/s只是名义风速，代表了模型前端中点处的平均风速，实际风速波动范围大致在±

20%左右。

比赛时，组委会会统一采用一台风机和调控器，以保证比赛的公平性。

另，关于每档风速的吹风时间均为30s。

竞赛日程安排

2010年9月11日13:

00至17:

00提交计算书及材料表；

2010年9月12日8:

00加载设备调试及演示；

2010年9月16日17:

00至18:

00领取模型材料；

2010年9月16日、17日18:

00至22:

00，18日8:

00，19日8:

00至20:

00现场模型制作；

2010年9月19日20:

00提交模型、称重；

2010年9月20日模型外观及计算书评分；

2010年9月20日、21日18:

00加载测试。

（上述各项日程未经特殊说明，地点均为土木大楼A001）