结构设计模型大赛
杯大学生科技节之第八届结构模型设计大赛策划书
第十四届校园科技节之“节点人生，构筑梦想〞结构模型设计大赛竞标书主办单位：共青团华中科技大学委员会华中科技大学学生会华中科技大学大学生科学技术协会承办单位：土木工程与力学学院大学生科学技术协会2021年10月目录一、活动背景 (1)二、活动意义 (2)三、活动简要 (2)四、活动可行性 (3)五、活动安排 (5)六、活动效果和影响力 (6)七、赛制介绍 (7)八、比赛宣传 (7)九、活动流程 (11)十、奖项设置 (14)十一、活动应急方案 (14)十二、商家协议 (15)十三、附录 (16)〔一〕经费预算表 (16)〔二〕活动时间表 (18)〔三〕报名表 (19)〔四〕专业组赛题 (20)〔五〕兴趣组赛题 (28)〔六〕?方案设计与理论分析?封面〔专业组〕 (29)全国大学生结构设计竞赛由国家教育部、住房和城乡建设部、中国土木工程学会联合主办，由高校轮流承办。
为教育部确定的全国九大大学生学科竞赛之一。
全国大学生结构设计竞赛的宗旨是：培养大学生的创新意识、合作精神，提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质，加强高校间的交流与合作。
于2005 年在浙江大学举行第一届全国大学生结构设计大赛，第二届第三届分别于2021年、2021年在大连理工大学、同济大学举行，第四届与第五届分别于2021年、2021年在哈尔滨工业大学和东南大学举行。
在前六届全国大学生结构设计竞赛中，我校学子获得了优异的成绩：其中，作品‘人和大厦’、‘火炬大厦’获首届大赛二等奖，作品‘独木天下’获第二届大赛二等奖，作品‘灵跃’获得第五届大赛二等奖。
结构模型设计大赛是我校土木工程与力学学院的一项传统活动，全权由土木学院团学联承办，从2004年到如今已经成功承办了七届，可以说为同学们能够活学活用、学以致用提供了非常良好的平台，在学校特别是土木建筑类专业学生中建立了良好的口碑。
往届结构模型设计大赛都是安排在春季进行，为了与全国大学生结构模型设计大赛相照应，土木学院特将大赛安排在秋季进行。
结构设计大赛之桥梁模型设计
结构设计大赛之桥梁模型设计桥梁模型设计是结构设计大赛中非常有趣和具有挑战性的一个项目。
设计一座优秀的桥梁模型不仅需要具备强大的结构稳定性和承载能力，还需要美观、简洁、创新，并符合实际工程的要求。
首先，在进行桥梁模型设计之前，我们需要对桥梁的类型和功能有一个清晰的了解。
根据桥梁的跨度，可以分为梁桥、拱桥和吊桥等不同类型。
根据桥梁的功能，可以分为公路桥、铁路桥、人行桥等。
我们需要选择一个适合设计目的的桥梁类型和功能，确定所设计的桥梁模型的基本参数。
在桥梁模型的结构设计中，首要考虑的是桥梁的稳定性和承载能力。
需要确定桥梁的跨度、桥面宽度、桥塔高度等参数，并根据实际工程的要求进行合理的比例缩放。
桥梁的结构可以采用多种形式，如梁式结构、拱形结构、悬索结构等，我们需要根据桥梁的类型和功能选择适合的结构形式。
在桥梁模型设计中，美观和简洁也是非常重要的考虑因素。
桥梁通常是一座城市的重要景观之一，我们需要设计一座外观美观、线条简洁、造型独特的桥梁模型。
可以选择合适的材料，如木材、塑料或金属，来构建桥面和桥塔等部分。
可以运用一些创新的设计手法，如彩色照明、图案装饰等，来增加桥梁模型的艺术性和吸引力。
此外，还需要考虑桥梁模型的实际工程要求。
桥梁需要能够承受预定的荷载，如车辆、人流等。
因此，我们需要进行力学计算和结构分析，确定桥梁的承载能力是否满足设计要求。
同时，还需要考虑桥梁的耐久性和紧固件的可靠性，确保桥梁模型能够长时间使用并保持良好的状态。
最后，在桥梁模型设计中，团队合作和创新思维也是非常重要的。
设计一座优秀的桥梁模型需要多学科的知识和多个专业的技能，例如结构力学、材料科学、艺术设计等。
团队成员之间需要密切合作，共同思考和解决问题，进行反复的试验和改进，以达到最佳设计效果。
总结起来，设计一座优秀的桥梁模型需要综合考虑结构稳定性、承载能力、美观性、简洁性和实际工程要求等多个方面的因素。
只有在这些因素的协调统一下，才能设计出一个符合要求的、创新的桥梁模型。
结构设计大赛策划书
结构设计大赛策划书结构设计大赛策划书1一、竞赛目的结构设计大赛旨在多方面培养大学生的创新思维和实际动手能力，培养团队精神，增强大学生的工程结构设计与实践能力，丰富校园学术氛围，促进交流与学习。
二、竞赛题目专业组：输电塔结构模型设计与制作。
趣味组：稳立鸡蛋三、材料材料203g白卡纸、腊线、白胶，固定模型的底板为木工板。
（均由大赛组委会统一发放）四、竞赛安排1、参赛对象和形式参赛对象：__大学全日制在校本科生、研究生。
参赛形式：规定以小组形式参赛，每组应由2—5人组成。
2、时间安排（1）、即日至20__年4月16日，请各班以班为单位统一将报名表交于竹二418宿舍孙超彦同学处，联系电话：______ （2）、大赛组委会将在4月20日19：00到22：00，在竹园2#五楼东活动室面向全校发放材料，请各参赛队前往领取。
（3）、各参赛队构思、制作将在领到材料后的两周内完成，请各参赛队于5月4日19：00到22：00将作品及相关材料交于竹园2#五楼东活动室。
（4）、本次结构设计大赛的加载及决赛答辩将同时举行，具体时间、地点以及其他详情大赛组委会将以海报形式予以通知，请随时关注、3、参赛队竞赛组委会在报名截止后将举办有关建筑结构方面的讲座，对本次竞赛题目答疑，对以往竞赛进行讲评，并邀请有关老师对本次结构设计竞赛进行指导，还将特邀以往竞赛成绩优秀者与参赛选手交流。
相关安排将以海报形式通知，敬请关注。
五、竞赛要求1、参赛要求（1）结构设计竞赛内容应包括理论设计方案和结构模型两部分。
（2）每个参赛队只能提交一份作品，并命名。
（3）参赛学生只允许参加一个参赛队，各队应独立设计、制作。
竞赛期间，指导教师不得直接参与参赛作品的.理论方案设计计算及模型制作。
比赛时，任何人不得为参赛队提供帮助和指导。
一经查实，将取消参赛资格。
（4）各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，缺席者作自动放弃处理。
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。
力学结构设计大赛
力学结构设计大赛规程一、竞赛项目简支结构的设计二、竞赛内容竞赛内容包括：理论方案设计、结构模型制作、模型加载试验。
三、参赛须知1.参赛要求参赛者为航务工程学院学生；每组由2-3人组成，自由组队，不限年级专业，在规定时间内报名；参赛作品结构形式不做要求，每个参赛组可最多参加三次测试。
2.设计思路参赛组应先行进行结构设计和内力计算，有条件的可采用软件分析。
每次试验数据应和设计承载能力进行比较，并在下一次参赛时进行优化提高。
木条力学性能特点是顺纹抗压性能良好，抗拉裂能力较差，抗剪能力差，抗弯一般。
受长细比的限制，多为压杆失稳状态的受力破坏，或为节点局部破坏。
此次比赛选用材料为桐木，其力学性质为：抗弯强度：fm=13N/mm2顺纹抗压强度：fc=10N/mm2顺纹抗拉强度：ft=8N/mm2顺纹抗剪强度：fv=1.4N/mm2横纹承压强度：全表面：1.9N/mm23.制作要求主办方统一提供三种规格桐木条(10×10mm，8×8mm，6×6mm)、棉线(只能用来加固结点)和胶水。
允许参赛队对所给材料进行加工、组合，材料不够时可向主办方申请供给。
比赛中发现采用非主办方提供的材料，成绩无效。
参赛作品加载测试采用统一的加载器具和程序，模型应满足该加载条件，尺寸和结构形式不做要求。
4.比赛方式1)每组有三次机会进行加载测试，取最佳成绩作为评奖；2)加载条件加载台用两张等高的桌子，间距为80cm，模型由参赛组自行放置于空挡，两端搁置于桌面。
集中荷载由一刚性梁施加，搁置与简支结构跨中，误差小于2mm。
刚性梁有效长度20cm，接触宽度为5cm，两端用吊杆连接加载设施（详见附图）。
3)加载方式荷载采用钢砝码。
整个加载过程由参赛组自行完成，裁判监督。
每次加荷后开始计时，10s内稳定该级荷载有效，可进行下一级荷载的加载，至简支结构达到最大荷载失稳。
5.成绩评定所有参赛组按荷载质量比（F=Q/W）排序，其中，Q代表模型所承受的最大有效荷载，W代表模型自重。
219331540_大学生结构设计竞赛木塔模型方案设计及优化
1绪论大学生结构设计竞赛是教育部、财政部首次联合批准发文（教高函[2007]30号）的全国性9大学科竞赛资助项目之一。
大学生结构设计竞赛是一种培养创新意识、合作精神和工程实践的学科类竞赛，也是土木工程学科学生实践竞赛最高级别的赛事。
学生通过合理运用物理力学结合竹皮材料性能[1]等知识得到最终结构模型。
结构竞赛的发展有利于激发学生的主观能动性和独立性。
更有利于培养学生思维创造能力和实践动手能力。
2赛题简述本届大学生结构设计竞赛以应县木塔为依托，要求制作一座每层含8个挑檐加载点的三层木塔结构。
此外，木塔模型的尺寸还应保证处于规定的内外规避区范围内，且木塔各层外边界尺寸由低往高逐渐减小。
并规定在一定时间内完成模型制作。
其中外部挑檐和塔顶是比赛荷载加载点。
包括一级荷载的8个荷载点的竖向压力，主要是模拟木塔结构的抗压性能和抗拉性能。
二级荷载的2个荷载点的顺时针扭转力，模拟木塔结构的抗扭转性能。
三级荷载的1个荷载点固定方向的水平力，模拟木塔结构的抗拉性能。
每级荷载需维持10s 则算通过。
若在荷载期间模型出现垮塌或严重变形则算失败。
3杆件确定3.1杆件受弯性能分析以木塔整体结构上来看，梁的弯曲形变最大，若梁发生过度弯曲，则会导致模型整体发生形变，形变严重时甚至会导致模型垮塌。
当没有荷载时梁的下侧纤维受拉，上侧纤维受压。
从弯曲角度强度上考虑，合理的截面形状能够实现自身质量轻，抗弯能力强的特点。
经过多次的观察，发现矩形截面比圆形截面在相等的抗压环境下更加合理客观，且整体的质量相对较轻。
3.2杆件强度分析竹皮纸分为顺纹，横纹和斜纹三个方向，顺纹方向的抗拉强度，抗压强度最大，横纹方向最小。
顺纹的抗剪强度最小，而横纹最大，纹理交叉的相邻单板使得每个方向的强度都相对比较均衡，结合王汉坤[2]不同含水率对竹材的影响，表明得出当竹材中的含水率上升时，顺纹抗压、弯曲强度会下降，顺纹拉伸能力会加强。
但考虑模型在整体质量上有一定的要求，所以采用面板为单层竖纹竹皮纸每隔一定的间距横向设计竹制拉条，是面板竖向，横向强度都有均衡。
赛题 第十届同济大学大学生结构设计与模型竞赛
θi 安装角（°）
表 1 分段对应翼型弦长和安装角
转动中心(0,0)
3 2 1 4 6 8 10 12 14 5 7 9 11 13 15 17 16
C-C
0°时翼型截面
点 1 2 3 4 5 6 7 8 9
X -0.42029 -0.41628 -0.31221 -0.31221 -0.20814 -0.20814 -0.10407 -0.10407 0.00000
Y -0.05659 0.04975 -0.05384 0.02740 -0.03963 0.00000 -0.02136 -0.01221
表 2 叶片翼型面坐标（对应单位坐标系）
八、附图
九、实物照片
鼓风机
连接件侧立面
连接件正立面
发电机
第十届同济大学大学生结构设计与模型竞赛
竞赛赛题
第十届同济大学大学生结构设计与模型竞赛委员会
2009.8.5
一、竞赛模型 定向木结构风力发电塔（如图） ，塔身高 0.8m，叶片（数量不限）组成的叶轮直径 0.8m。
A
发电功率测量系统 竞赛模型示意图
A A-A
二、模型介绍 1. 塔身 塔身为竞赛主结构，需满足以下要求： 1) 塔身高 0.8m，顶点高度实际误差不大于+1mm。外形不影响叶轮运转，在叶轮高度范围内必须 是中心对称形体。 2) 具有足够的承载能力。 3) 具有规定的刚度。 4) 与塔顶标准发电机底座连接可靠。 5) 与塔底标准底座连接可靠。 2. 叶片和叶轮 叶轮由叶片均匀布置、形状数量不限构成。附录为三叶叶片的参考数据。 三、装置说明 1. 发电机 发电机采用 CFX-03 型标准发电机，质量 4.47kg，底板及立面详见附图。 2. 风叶连接件 连接件质量 0.3kg，详见附图。 3. 发电功率测量系统 发电功率测量系统由导线、负载、功率计组成。导线所受风力不能传递到塔身，由支架承受。
建筑模型比赛构思方案
建筑模型比赛构思方案建筑模型比赛构思方案一、比赛背景和目的建筑模型比赛是为了培养参赛者对建筑设计、建筑材料和建筑施工过程的理解和创造力。
同时，它还为参赛者提供了一个展示他们的设计才华和技术能力的机会。
二、比赛主题我们的比赛主题是“未来城市”。
三、比赛规则和要求1. 比赛分为个人和团体两个组别。
个人组别要求参赛者以自己的名字参与，团体组别要求参赛者以一个团队名字参与。
2. 参赛者可以使用任何建筑材料和工具制作模型，但必须说明使用的材料和工具清单。
3. 模型尺寸不超过50cm x 50cm x 50cm。
4. 参赛者需要提交模型的设计说明书，包括设计理念、建筑结构、功能、材料选择等方面的详细介绍。
5. 所有参赛者需要在规定时间内完成模型的制作，并将其提交给组织委员会。
四、比赛评分标准1. 创意性和独特性：模型的设计理念和整体创造力将被评为30%的总分。
2. 结构和工艺：模型的建筑结构和制作工艺将被评为30%的总分。
3. 功能性和可行性：模型的功能和可行性将被评为20%的总分。
4. 应用能力和实用性：模型的应用能力和实用性将被评为20%的总分。
五、比赛日程安排1. 报名时间：XX年XX月X日至XX年XX月X日。
2. 参赛者提交设计说明书：XX年XX月X日。
3. 模型提交截止时间：XX年XX月X日。
4. 模型展览和评审：XX年XX月X日至XX年XX月X日。
5. 颁奖典礼：XX年XX月X日。
六、建筑模型比赛构思方案本次比赛主题是“未来城市”，我们希望参赛者能够展现他们对未来城市发展的想象和创意。
以下是几个可能的构思方案：1. 绿色城市概念参赛者可以设计一个以可持续发展和绿色环保为理念的城市模型。
他们可以考虑使用环保材料、生态园林和可再生能源等。
2. 智能城市设计参赛者可以设计一个智能化的城市，其中包括智能交通系统、智能家居和智能公共设施等。
他们可以探索未来科技对城市发展的影响。
3. 空中城市概念参赛者可以设计一个未来的空中城市，通过悬挂和飞行器技术，将建筑物悬浮在空中，创造出一个全新的城市结构。
华中科技大学第五届大学生结构模型设计竞赛实施细则
华中科技大学第五届大学生结构模型设计竞赛实施细则一、竞赛题目单跨桥梁的模型设计与制作二、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；模型加载试验。
三、参赛要求(1) 在校本科生均可组团参赛，提倡跨年级、跨专业、跨院系组队。
每组人数为2~3人，不得以个人名义参赛。
(2) 各参赛队应独立设计、制作，每位参赛者只允许参加一个队。
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。
(3) 每个参赛队只能提交一份作品，作品应予以命名。
名称应健康向上，突出特点，但不能带有任何与参赛个人有关的信息，否则将取消参赛资格。
(4) 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。
四、方案设计与理论分析要求(1) 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、布局、功能、结构选型及其它有特色方面的说明；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；计算书应包括计算模型、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。
(2) 文本封面（详见附件一）要求注明作品名称、参赛学生姓名、学号和所在院系；正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。
除封面外，其余页面均不得出现任何与参赛个人有关的信息，否则将取消参赛资格。
(3) 参赛队必须提交方案设计与理论分析的电子文本一份；同时，用A4纸打印一式五份，在规定时间交到竞赛组委会，逾期作自动放弃处理。
五、设计制作要求(1) 采用组委会提供统一的制作材料（详见附件二），在规定时间内由参赛学生独立制作模型。
(2) 模型制作材料为230克巴西白卡纸、蜡线和白胶（材料力学性能指标详见附件三）。
不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则一经查实，将直接取消其参赛资格并通报。
(3) 桥梁为单跨，净跨为800mm，桥面净宽不小于150mm，净高不小于200mm，桥台支承宽度不超过200mm。
桥面必须保证加载小车顺利通行，桥面坡度不大于5%。
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纸模型之顶天立地！
模型结构切实符合比赛主题，结合模型承受颗 粒冲击与分布荷载的能力，利用板梁结构，三角 形稳定的特点以及纸张整体性的受力知识设计概 念构思了本结构模型。 在造型上，主题结构为整体性的方盒，空间上主 要采用三角形，长方体，长方形等几何元素，注 重结构的整体性。 纸质模型的名称为“顶天立地”，意味着团队 不屈不挠的精神与斗志，同时也祝愿我们的模型 能够承受得住强大的冲击力，不管外界压力多大， 它都能依然矗立不倒！
各位老师，同学们好，我们来自于12级水利专 业，我们小组成员有三人： 三人工作分析明确，团队积极合作。。 我们很团结,相互交流,我们前后共做了5个模型， 做了又改，改了又做，从中我们反复琢磨，想着 那种结构更加稳固又节省材料。我们一次次的失 败，却又一次次地站起重做，即使有些枯燥失意， 我们任然固执坚持着，因为我们不愿放弃。这就 是顶天立地小组成员。
这是两根主梁与次梁
这是我们快要完工时的场 景，正在努力做模型盒子作 为整体框架。右下面这张是 我们的三角形底板。底版我 们分两层，最下面一层尺寸 为39cm×39cm ，紧接着是一样结构反方向 放的31cm×31cm的底版 底板是用半张纸折叠成 三角形模型用胶水连接而成， 是一个整体。
我们在做侧板，后面有 改动。右边是外框架， 是一72x72cm的纸做 成的外壳，具有很强 的整体性。