首都大学生结构设计竞赛参赛手册.docx

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首都大学生结构设计竞赛参赛手册

北京理工大学第四届结构设计竞赛章程

一、宗旨

北京理工大学结构设计竞赛通过对知识综合应用能力、创新意识和团队协作精神的考

验，引导大学生理论联系实践，健全大学教育面向未来的教学体系，培养新一代工程师的

综合素质。

希望经过我们的共同努力，将结构大赛办成我校一项有较大影响力的学生课外科技活动，使之成为我校学生课外科技活动的一道靓丽的风景线。

二、题目

承受周期运动载荷的两层框架结构模型设计与制作

三、参赛对象

我校在校本科生和研究生。

四、参赛要求

1．组队

要求由三人组队参赛，每人只允许参加一个参赛队，各队独立设计、制作。

2．报名

各参赛队必须在规定时间内向组委会报名（报名方式见通知），经资格审查合格进行备案后，即可参赛。

3．模型制作材料

本次比赛模型制作材料为桐木和白乳胶，由组委会提供。

各参赛队使用的材料仅限于组委会提供的材料。

允许选手对所给材料进行加工、组合。

如模型中采用的材料违反上述规定，一经查实，将取消参赛资格。

组委会提供桐木材料的力学性能实验数据以供参考，同时组委会也鼓励选手自行测定材料的力学性能。

4．参赛资格

参赛选手，首先需确定设计方案，并根据竞赛要求编写结构设计计算书。

在规定的时间、地点（另行通知）上交组委会。

经组委会审议，设计方案与结构设计计算书合格者，获得参赛资格；不合格者，取消参赛资格。

5．领取材料

获取参赛资格的选手在规定的地点和时间内（另行通知）领取材料。

6．作品

（1）作品应力求有创造性，贴近实际、结构设计合理、制作精巧。

（2）每个参赛队只能提交一份作品，且应保证作品完整。

（3）完整的作品包括以下部分：

a.设计方案：

包括整体结构形式；横梁、立柱横截面尺寸；结点以及支座处的连接方式等。

画出结构图，主要构件、结点详图及材料表。

b.结构设计计算书：

包括计算简图、荷载分析、内力分析、材料许可应力的确定、结构（横梁、立柱）承载能力估算。

c.两层框架结构模型（实物）：

要求模型制作符合设计要求并与计算书一致。

如修改模型，要求同时修改计算书。

作品由各参赛队命名。

两层框架结构模型名称必须健康向上，突出特点。

两层框架结构模型名称经组委会批准后生效。

五、参赛时间及地点

预赛时间：

2011年5月28日和5月29日。

决赛时间：

6月4日。

比赛地点另行通知。

六、加载仪器说明

两层框架模型将被固定在一水平放置的平板上，该平板在水平面内沿x方向作周期的往复运动，模拟地震加载。

加载周期为1/4秒，振幅为27mm。

该平板上设置六个孔洞，其中心间距如图1所示。

孔洞直径为8mm，深度为10mm，用于模型的固定。

图1加载平板平面图

七、设计制作及加载要求

1．模型的长、宽、高由选手自行设计。

模型应是一个两层楼房的框架，有6根立柱，二层、顶层应能分别放置一重物，承受一定的铅垂载荷，并限制该重物的水平移动，重物为一块体，其底面尺寸为76mm乘100mm的矩形。

楼房的一层和二层均要有一定的净空间，至少可以从一个侧面放入2个长、宽、高均为120mm的正方体。

制作的模型应能利用施加地震载荷平板上的孔洞将模型固定在该平板上。

2．竞赛时，选手首先应将模型固定在施加地震载荷的平板上，固定的方式，选手自行设计，固定用的材料计入模型的重量。

八、比赛过程

1．比赛程序

模型加载实验分两阶段进行，即：

预赛——模型二层、顶层各放置一个由组委会提供、质量为3.2公斤的重物，其底面尺寸为76mm乘100mm的矩形。

然后施加地震载荷。

模型经受地震载荷未损坏者，依据模型自重，由轻至重排列名次。

取预赛前20名进入决赛；

决赛——模型二层、顶层各放置一个由组委会提供、质量为3.8公斤的重物，其底面尺寸为76mm乘100mm的矩形。

然后施加地震载荷。

模型经受地震载荷未损坏者，依据模型自重，由轻至重决定最终排名。

通过预赛后，选手可领取材料重新制作模型。

2．比赛步骤

（1）电子秤称定模型自重；

（2）选手根据施加地震载荷平板的运动方向，将模型固定在该平板上。

（3）组委会用事先准备好的长、宽、高均为120mm的正方形测试模型各层净空。

（4）在模型二层、顶层（选手预先设置好的位置）放置组委会用事先准备好的重物。

（5）对模型施加地震载荷30秒。

3．失效条件

凡出现下列情况之一者，即属框架结构（模型）失效：

（1）模型无法固定在施加地震载荷的平板上；

（2）放置在模型二层、顶层的重物坠落；

（3）评审组认为模型损坏或变形过大；

（4）评审组认为失效的其它情况。

九、注意事项

1．比赛前各参赛队做好一切准备工作。

开始上场比赛后，需在五分钟之内，将模型固定在施加地震载荷的平板上。

2．仪器和设备不可避免的有一定的制作误差，请选手谅解并在制作中考虑。

十、奖项设置和评奖办法

1．模型承载力优胜奖：

所有符合设计制作要求的模型均可参加预赛。

进入决赛的模型按自重由小到大排序，依照决赛成绩经评审组审定，评出：

1）模型抗震优胜特等奖：

1组

2）模型抗震优胜一等奖：

1组

3）模型抗震优胜二等奖：

2组

4）模型抗震优胜三等奖：

3组

评奖以决赛模型重量为准。

2．最佳结构分析奖：

进入决赛并获得上述优胜奖的各参赛队有资格参加最佳结构分析奖的答辩。

本奖项用于奖励分析、设计的综合实力较强且其设计意图在设计作品中得以充分实现的优秀参赛队。

评审过程包括自述发言和回答提问两部分。

评审组将针对材性实验，结构分析、结构选型、节点支座设计、制作工艺等对参赛队进行综合提问，进而评选出最佳结构分析奖一名。

3．最佳造型奖：

评审组将在通过预赛的各组模型中依照造型的新颖，美观评出最

佳造型奖一名。

4．最佳制作奖：

评审组将在通过预赛的各组模型中依照制作的细致、精巧评出最

佳制作奖一名。

5．功败垂成奖：

奖励在决赛中功亏一篑，预赛中相对成绩最好的组。

注：

以上奖项可以兼得，也可以空缺。

十一、此细则解释权归大赛组委会所有

十二、版权

1．本次比赛题目版权属于大赛组委会，未经许可，不得转让用于其他商业比赛。

2．大赛组委会拥有对各参赛队提交的竞赛方案、模型及相关材料进行出版或转让出版的权利。

北京理工大学第四届结构设计竞赛组委会

20011年4月11日

附件1：

加载装置照片

附件2：

比赛材料性能实验报告