土木工程学院第六届结构设计大赛暨
第四届全国结构设计大赛
一、 组织机构:
主办单位：河北工业大学土木工程学院
承办单位：土木工程学院团委、土木工程学院学生会
二、 委员会组成：
专家老师：刘金春
辅导老师：田晓勇
三、结构设计大赛时间及主要负责部门：
2010年10月 土木学院学生会学习部
四、活动内容：
结构设计竞赛
活动主题：
结构设计大赛是土木工程学院特活动，它以培养学生综合应用知识及创造性思维能力为目的,以培养学生实际动手能力和自学能力为导向,宣传土木学院，打造土木品牌。
活动内容：
本活动为专业性知识比赛，考察选手的创造能力和动手能力，材料为木材、布纹纸、螺栓、胶水，题目为体育场悬挑屋盖结构
大赛章程：
1、 委员会职责:
专家组职责：
• 在本规程和评审规则、办法，制定评审实施细则；
• 审看参赛作品及其演示，对作者进行问辩；
• 对参赛作品进行点评；
• 议决竞赛中有关专业技术等问题。
• 确定获奖作品等次名单。
组委会职责：
• 负责竞赛的组织、筹备工作，向竞赛委员会负责并报告工作；
2、 大赛细则:
一、目的和意义
1、培养学生综合应用知识及创造性思维的能力，发挥学生潜能；
2、培养学生实际动手能力和自学能力，调动学生内在的积极性；
3、加深学生对工程结构课程的了解，深化结构设计系列的教学改革；
4、增强本专业的学术氛围和影响力，开阔学生专业视野。
5、为全国结构设计大赛选定成员
二、竞赛内容
方案设计与理论分析、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型加荷试验。
三、竞赛要求
1．参赛要求
(1) 参赛者为全日制在校本、专科生。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。
(2) 每个参赛队给作品命名。
(3) 各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，迟到或缺席者作为自动弃权处理。竞赛期间不得任意换人，若有参赛队员因特殊原因退出，则缺人竞赛。
2. 理论方案要求
(1) 理论方案的内容应包括：设计说明书、方案图和计算书。设计说明书应包括对方案的构思、造型和结构体系及其他有特方面的说明；方案图应包括结构整体布置图、主要构件详图和方案效果图；计算书应包括结构选型、计算简图、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。
(2) 理论方案封面必须注明作品名称、参赛院系、参赛队员姓名和专业、指导老师（详见附件一）；正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。
上海十大女装品牌(3) 理论方案要求用A4纸打印一份，于规定时间内交到竞赛组委会，逾期作自动放弃处理。
3. 设计制作要求
(1) 模型制作材料和工具
如何删除全部历史记录竞赛期间，承办方为各队提供如下材料及工具用于模型制作。
• 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。
• 120g/m2布纹纸、M4螺栓（无垫片）
• 胶水：502胶水
• 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。
(2) 模型尺寸要求
2.1 下部看台及过渡钢板
看台底面尺寸600mm×800mm（800mm为悬挑方向），高340mm，剖面呈梯形，顶部宽150mm（如图2所示）。看台顶部设有过渡钢板，厚10mm，平面尺寸150mm×600mm。
板上设有如图2所示的M4螺栓孔，用于固定挑篷结构。
2.2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。
图2 看台平面图及剖面图
图3 悬挑结构示意
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，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4 尺寸限值（图中括号内数字为相对于O点的坐标）
（3）加载步骤及要求
采用在悬挑屋盖上加竖向静载的方式考核各队模型的刚度和承载力。
3.1 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。
图5 屋盖前缘加载位置和测量位置俯视图
3.2 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。D1将作为考量结构刚度的依据。
注：以上计算中的位移均取绝对值
4、赛前准备
A. 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。
B. 将模型安装在过渡钢板上，等待入场。
C. 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。
D. 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。
5 加载及测试步骤
A. 参赛队代表进行1分钟陈述,(包含PPT展示)，之后评委提问1分钟。
B．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）。
C. 如在以上过程中出现模型损坏，则视为比赛失败。
四、评审规则及分值
（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50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，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：
式中：D1为所考察模型的综合位移绝对值，Dmax好看的偶像剧推荐>焊接应力消除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；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。
五、奖项设置
１、模型承载力优胜奖：依决赛成绩，经评审委员会审定，决赛将评出特等奖、一等奖、二等奖、三等奖各若干组，其中特等奖可空缺。
２、最佳结构分析奖：本奖项用于奖励分析、设计的综合能力较强，且其设计意图在作品中得以充分体现的优秀参赛队。
３、最佳造型奖：评审委员会将在通过预赛测试的各组模型中依照造型的新颖、美观评出此奖项。
４、优秀奖：进入决赛且展现良好风貌的参赛队。
注：本细则最终解释权归大赛组委会
3、大赛工作安排：
1、材料购买：10网上购物月1日至10月14日由学习部购买比赛所用材料。签名伤感
2、大赛宣传：9月22日开始宣传，具体宣传材料由学习部负责整理提供，并且及时更新通知和大赛动态。
3、 大赛报名: 9月24日在学院楼学生会办公室202室报名。
4、材料分发：10月14日学院楼学生会办公室202室交押金并领取材料。
5、组织比赛：10月18日后为比赛做好准备，并由其它部门配合。
6、比赛： 10月22日提交作品及说明书， 10月23日进行决赛。
4、大赛负责部门与涉及部门：
主要负责部门：学习部
涉及部门：办公室、信息部、宣传部、体育部、外联部、生活部
附：竞赛模型
竞赛模型为体育场看台上部悬挑屋盖结构，采用木质材料制作，具体结构形式不限。模型包括下部看台、过渡钢板和上部挑篷结构三部分。其中前两部分通过螺栓连接，由承办方提供；挑篷结构由参赛选手设计制作，并通过螺栓与过渡钢板连接。图1给出一示意性结构形式。
图1示意性悬挑屋盖结构
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