承受多荷载工况的大跨度空间结构模型设计与制作
大跨度空间结构
大跨度空间结构在建筑设计和工程中，大跨度空间结构是指那些跨度较大、内部空间较为宽阔的建筑结构。
这种结构通常需要特殊的设计和施工技术，以确保建筑物能够稳定、安全地承受各种荷载，并满足功能需求。
大跨度空间结构的设计涉及到结构力学、材料科学、施工工艺等多个领域，是建筑工程中的重要研究课题。
设计原则设计大跨度空间结构时，需要考虑以下几个方面的原则：结构稳定性大跨度空间结构的稳定性是设计过程中首要考虑的问题。
在结构设计中，需要充分考虑荷载传递、应力分布、挠度控制等因素，确保结构在各种外部荷载作用下保持稳定。
施工可行性由于大跨度空间结构通常体量较大，施工过程中需要考虑施工机械设备、施工工艺、作业空间等因素，确保施工过程安全、高效。
功能需求大跨度空间结构往往会用于会展中心、体育馆、机场等场所，因此需要充分考虑建筑功能需求，如观赏性、照明、通风等方面。
常见结构形式大跨度空间结构常见的结构形式包括：•穹顶结构：利用曲面形式来实现大跨度封闭空间，典型的代表是圆顶体育馆。
•悬索桥：利用悬索来支撑桥面，跨度较大，适用于跨越河流、峡谷等场景。
•桁架结构：由杆件和节点组成的桁架结构具有良好的承载能力和稳定性，适用于大跨度空间屋顶结构。
•拱形结构：借助弧形结构来实现大跨度空间的覆盖，适用于建筑物的支撑结构。
实际应用大跨度空间结构在现代建筑中有着广泛的应用，如：•体育馆：体育馆的设计往往要求大跨度空间结构，以容纳体育比赛和观众席。
•机场候机厅：现代机场的候机厅通常采用大跨度空间结构，提供宽敞的候机区域。
•会展中心：会展中心需要大型展览空间，大跨度结构能够提供灵活的展览空间。
•火车站站厅：为了满足高铁的乘客流量需求，火车站的站厅通常采用大跨度空间结构，提供宽敞的候车区域。
结语大跨度空间结构在现代建筑设计中扮演着重要的角色，它不仅体现了建筑技术的发展和创新，也为人们提供了更加舒适、宽敞的室内体验。
设计和建造大跨度空间结构需要多学科的综合知识和团队合作，只有这样才能打造出稳定、安全、美观的建筑作品。
结构设计知识：大跨度结构的设计与分析
结构设计知识：大跨度结构的设计与分析大跨度结构是现代建筑中十分重要的一种建筑形式，它在桥梁、体育场馆、展览馆、机场候机厅等场所中广泛应用。
大跨度结构不仅展示了建筑师的设计水平，同时也对结构设计技术提出了更高的要求。
大跨度结构的设计需要满足以下几个方面的要求：首先，需要具有足够的刚度和强度，保证结构的稳定性和安全性。
其次，要满足建筑的使用需求，如体育场馆需要能够承载大量观众。
最后，也需要满足美学要求，结构形式和建筑风格既要满足实用性，同时也要符合建筑美学的要求。
在大跨度结构设计中，常见的结构形式包括桁架结构、双曲面结构、空心结构等。
这些结构形式根据不同的建筑用途，针对不同的建筑空间进行设计。
例如，体育场馆常采用桁架结构，可以满足大跨度和大荷载的需求。
大跨度结构分析也是设计过程中十分重要的一步。
采用有限元分析等现代结构分析方法，可以精确计算大跨度结构在荷载作用下的变形和应力情况，从而确定结构强度和安全系数。
同时，在分析过程中还可以验证结构的设计方案是否符合使用要求和美学要求。
除了结构分析，大跨度结构的制造、运输和安装也是非常复杂的过程。
因此，需要充分考虑这些因素，特别是运输和安装过程的限制，才能最终实现大跨度结构的成功建造。
总的来说，大跨度结构的设计与分析是一个十分复杂的过程，需要充分考虑结构稳定性、使用需求和美学要求等多方面因素。
如何充分发挥材料的优势，在结构设计方案中采用合适的结构形式，并通过精确的分析方法计算结构的荷载和变形情况，是大跨度结构设计与分析的核心要点。
在今后的大跨度结构设计中，随着科技不断发展和对结构性能要求的提高，设计者需要不断创新，更好地利用现代结构分析和制造技术，设计出更安全、更美观的大跨度结构。
大跨度空间结构模型受力性能分析
大跨度空间结构模型受力性能分析作者：彭宇林曾美龄来源：《建筑与装饰》2019年第05期摘要针对承受多荷载工况的大跨度空间结构模型设计，围绕结构选型、结构建模及主要参数、受荷分析、节点构造及模型尺寸图等进行了介绍分析。
所得结论可为大跨度空间结构受力性能分析研究提供一定的参考。
关键词大跨度空间结构；受力分析；变形分析大跨度空间结构是国家建筑科学技术发展水平的重要标志之一。
世界各国对空间结构的研究和发展都极为重视，例如国际性的博览会、奥运会、亚运会等，各国都以新型的空间结构来展示本国的建筑科学技术水平[1]。
以大跨度空间结构为实际工程背景，拟通过结构模型设计、制作与加载，要求针对静载、随机选位荷载及移动荷载等多种荷载工况下的空间结构进行受力分析、模型制作及加载试验，此三种荷载工况分别对应实际结构设计中的恒荷载、活荷载和变化方向的水平荷载（如风荷载或地震荷载），探讨大跨度空间结构在竖向及水平向多重荷载作用下的受力性能和破坏特点，为该结构的优化设计提供参考。
1 模型加载方案设计根据实际工程需要，拟设计并制作一个大跨度空间屋盖结构模型，模型构件允许的布置范围为两个半球面之间的环形空间，内半球体半径为375mm，外半球体半径为550mm。
模型需在半径150mm和半径260mm的两个圆上共布置8加载点，模型放置于加载台上，先在8个点上施加竖向静荷载，在8个点中的点1处施加变化方向的水平荷载。
比赛时将施加三级荷载，第一级荷载在8个点上都施加5kg的竖直荷载，并对竖向位移进行检测，在持荷第10秒钟时读取位移计的示数，稳定位移不超过允许的位移限值w=12mm。
第二级荷载是在第一级荷载的基础上在选定的4个点上每点施加4-6kg的竖直荷载，并对竖向位移进行检测，在持荷第10秒钟时读取位移计示数，稳定位移不超过允许的位移限值w=12mm。
第三级加载是在前两级的荷载基础上，在点1上施加变动方向的水平荷载，大小在4-8kg 之间，并推动已施加荷载的可旋转加载装置，依次经过指定位置。
钢结构建筑的大跨度设计与构造
钢结构建筑的大跨度设计与构造钢结构建筑是现代建筑领域中的一种重要形式，具有广泛的应用。
其中，大跨度的钢结构建筑因其独特的设计与构造要求而备受关注。
本文将探讨大跨度钢结构建筑的设计原则及其构造要点。
一、设计原则1. 承载力：大跨度钢结构建筑需要具备较高的承载能力，能够承受自身重量、外部荷载以及可能出现的地震、风力等各种荷载。
因此，在设计过程中，要充分考虑结构各部分的受力情况，合理确定材料的选择和截面形状。
2. 稳定性：大跨度钢结构建筑由于存在跨度较大以及高度较高等特点，需要考虑结构的稳定性。
设计师应采取有效的稳定措施，例如设置支撑、加强构件的连接等，以保证整个结构的稳定性和安全性。
3. 适应性：大跨度钢结构建筑往往用途多样，需求灵活。
因此，设计中应充分考虑结构的适应性，即在满足承载和稳定的基础上，尽量减少对室内空间、分隔等功能的影响，提供更多的灵活性和可塑性。
4. 经济性：经济性是任何建筑设计中的重要指标。
在大跨度钢结构建筑设计中，要根据项目预算合理控制成本，并尽量寻找性能与造价的平衡点。
对于大跨度钢结构建筑来说，合理的设计和施工方案能有效地降低成本，提高经济效益。
二、构造要点1. 结构体系：大跨度钢结构建筑的结构体系应选择适当的形式，常见的有桁架结构、空间网壳结构、悬挑结构等。
在选择结构体系时，要根据实际情况综合考虑承载力、造价和施工的可行性等因素。
2. 立面设计：大跨度钢结构建筑的立面设计既要符合美观的要求，又要满足结构的技术要求和建筑性能。
在立面设计中，需要对玻璃幕墙、遮阳设施等进行合理的配置，保证建筑的外观效果和内部舒适度。
3. 施工技术：大跨度钢结构建筑的施工技术对保证建筑质量至关重要。
在施工过程中，应采取合适的脚手架、吊装设备等，确保施工安全和减少对结构的不良影响。
同时，要加强现场管理，合理安排施工进度，确保工期的控制。
4. 防腐措施：钢结构建筑需要考虑钢材的防腐问题。
特别是对于大跨度钢结构建筑来说，防腐措施显得尤为重要。
1大跨度空间结构设计
1大跨度空间结构设计大跨度空间结构设计是指在建筑、桥梁等工程中采用悬索、拱桥、网壳等结构形式，能够实现大跨度的建筑和桥梁。
大跨度空间结构设计是现代建筑和桥梁工程领域的重要课题，因为随着城市化进程的加快，人们对于大跨度的需求越来越高。
大跨度空间结构设计涉及到多个学科，包括结构力学、材料力学、抗震设计等多个方面。
在大跨度空间结构设计中，需要考虑多个因素，如结构稳定性、材料的强度和可靠性、抗震性能等。
在大跨度空间结构设计中，有几种常见的结构形式。
首先，悬索是一种常见的大跨度空间结构形式，它通过悬挂在两个或多个支撑点上的悬索来支撑承载力。
悬索结构可以实现较大范围的无柱空间，具有良好的结构性能和美观效果。
其次，拱桥是另一种常见的大跨度空间结构形式。
拱桥以拱形结构进行支撑，可实现大跨度的无柱空间。
拱桥结构能够有效分散荷载，并具有优异的抗震性能。
另外，网壳结构也是一种常见的大跨度空间结构形式。
网壳结构采用网格状结构，将荷载通过网壳均匀分散到支撑结构上，实现大跨度的无柱空间。
网壳结构具有较高的结构稳定性和承载能力。
在设计大跨度空间结构时，需要考虑以下几个关键点。
首先，确定结构的荷载特征，包括活载和静载。
活载是指人员、车辆等在结构上施加的荷载，静载是指自重、砂浆等施加在结构上的荷载。
其次，根据结构的荷载特征，进行结构的静力分析。
静力分析可以确定结构的受力特征和力学性能，为结构设计提供重要依据。
其次，进行结构的材料选择和强度计算。
材料选择需要考虑结构的强度、可靠性和经济性，确保结构可以承载荷载并具有较好的使用寿命。
最后，进行结构的抗震设计。
抗震设计是大跨度空间结构设计中重要的一环，可以提高结构的抗震能力，以应对地震等自然灾害。
总之，大跨度空间结构设计是一项复杂的工程，需要综合考虑多个因素。
通过合理的结构设计和科学的施工，可以实现大跨度空间结构的安全可靠和经济高效。
大学生结构设计竞赛之“八仙台”作品结构模型的制作与分析
大学生结构设计竞赛之“八仙台”作品结构模型的制作与分析作者：雷博周学斌夏晨阳刘岳矗周亚青来源：《科学与财富》2019年第20期摘要：全国大学生结构设计竞赛是培养大学生创新意识、合作精神和工程实践能力的学科性竞赛。
本次结构设计竞赛题以承受多荷载工况的大跨度空间结构模型设计为主。
承受多荷载工况的大跨度空间结构模型必须承受静载，随机选位荷载及移动荷载及多种荷载。
三种载荷工况分别对应实际结构设计中的恒荷载、活荷载和变化方向的水平荷载。
关键词：结构设计竞赛；结构模型；模型制作；模型加载1 赛题设计任务与分析赛题要求设计并制作一个大跨度空间屋盖结构模型，模型构件的布置范围在两个半球面之间，内半球体半径为375mm，外半球体半径为550mm。
模型放置于加载台上，在指定位置设置加载点。
在一、二级8个点上施加竖向荷载加载过程中，通过位移测量装置对结构中心的垂直位移进行测量，模型位移的许可值[w]=12mm。
三级荷载在内圈加载点中抽签选出1个加载点施加变化方向的水平荷载，加载点如图1所示。
空间桁架结构能最大限度发挥材料的承载能力，但是受压杆的稳定性是关键。
各个加载点和杆件连接点的局部承载能力，应充分考虑。
图1 加载点布置图2 结构设计过程2.1参考资料收集经过调研，我们在一些模型结构上，分析其结构的受力特点，各个杆件的变形情况。
空间网架结构由于网架结构杆件之间的相互作用，使其整体性好、空间刚度大、结构非常稳定，这种结构可以考虑。
悬索结构的受力特点是仅通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载的作用，结构中不出现弯距和剪力效应，但悬索结构的分析设计理论与常规结构相比，比较复杂，限制了它的广泛应用。
除以上几种空间结构外，尚有组合网架结构、预应力网格结构、管桁结构、张弦梁结构、索穹顶结构等几种常用空间结构，都有自身的特点和实用范围。
2.2结构选型根据参考资料、赛题要求及组委会所提供的材料、工具、限定的连接方式，小组成员与指导老师共同讨论分析拟定设计方案。
重荷载大跨度的钢结构井字梁设计
重荷载大跨度的钢结构井字梁设计摘要：某圆形露天屋顶花园32.0x32.0m，作用的荷载为20kN/m2，经综合考虑比较，决定采用大跨度实腹焊接H型钢井字梁承重屋盖。
通过介绍结构方案的比选、支座和拼接节点构造，供设计人员参考。
关键词：井字梁；铰接支座；拼接节点某酒店屋顶花园的屋面为1024m2的园林式花园，其中部为方形水池，四周种植花草、灌木，布置石桌、石凳，供人们休憩所用。
屋面下部空间是用于举办交流活动的大型会议中心。
屋顶花园的主结构跨度为32.0m，作用的永久荷载标准值达20kN/m2，屋盖设计采用了焊接H型钢井字梁结构，该工程于2015年建成投入使用。
1?结构方案1.1?建筑要求结合花园中部为水池的特点，屋面设计成中部平、四周坡的形式。
屋盖采取结构找坡的方法，屋面板的支承结构设计成上表面起坡，在150mm厚钢筋混凝土楼板上，铺设等厚度的保温层和防水层。
这种做法克服了常规屋面保温层找坡构造造成荷载较重的现象，可满足保温、排水和防水的基本功能，亦可加大屋盖结构中部高度，提高承载力。
在满足使用高度要求的前提下，屋面板下结构允许净高为2.2m。
1.2?结构方案的比选屋顶花园下部的大空间为钢筋混凝土框架结构。
屋盖平面为正方形，适合空间结构体系的布置。
由于该结构跨度大、屋面荷载重，导致地震作用较大，另外还需满足建筑功能和对净空的要求，因此，本工程分析比较了目前常见的两种空间结构方案。
（1）实腹井字梁方案实腹井字梁方案常用于大空间的混凝土结构中，但钢结构井字梁用于大跨度屋盖尚不多见。
本工程初步选用32.0m跨双向正交的实腹焊接H型钢井字梁结构方案。
通过计算分析：当采用Q345钢材，钢梁高度为2.2m时，钢梁的强度、稳定性均满足规范要求，但结构跨中挠度较大，因此可以结合施工中大跨度钢梁采用预起拱措施并在钢梁上翼缘布置栓钉抗剪键，从而使钢梁与混凝土屋面板共同作用形成组合梁来达到增强结构承载力、减小结构跨中挠度的目的，满足了使用要求。
大跨度空间网壳竹质结构模型设计与制作
2021年6期科技创新与应用Technology Innovation and Application众创空间大跨度空间网壳竹质结构模型设计与制作*付旭1，封焱杰2，王大光1，王江1，刘晓立1，李茜1（1.北华航天工业学院建筑工程学院，河北廊坊065000；2.北京建筑大学土木与交通工程学院，北京102600）1概述空间结构形式丰富多彩，具有很大的发展创新潜力。
空间结构具有卓越的三维受力承载能力，其合理的曲面形体也可以起到很好抵抗外荷载的作用，明显优于平面结构。
目前，我国的大跨度空间结构应用实例越来越多，结构形式也趋于多样化，所采用的的理论和建造技术也得到了快速发展，表明我国已达到了较高的建筑水平。
但是，在建筑构思与结构创造的有机结合方面与国际先进水平之间还存在一定的差距[1-2]。
第十二届全国大学生结构设计竞赛正是以大跨度空间结构为背景，通过方案设计、分析计算、模型制作、加载试验和现场答辩等一系列过程，来培养大学生的创新精神、团队意识和实践能力[3-4]，对我国的空间结构创新人才培养提供了一个很好的契机。
本文从赛题基本要求出发，对大跨度空间网壳竹质结构模型的设计和制作过程进行分析与总结，基于Midas 有限元软件对该结构模型的承载能力和变形能力进行研究，为今后大跨度空间网壳结构设计提供了一种新的思路。
2赛题分析与结构选型2.1赛题基本要求竞赛赛题是对在恒荷载与可变荷载共同作用下的大跨度空间结构（内径要求大于375mm ，外径要求小于550mm ）进行设计与制作，既要满足结构刚度和变形要求（模型最大挠度不得超过12mm ，否则认为模型失效），又要尽可能使模型的承重与自重的比值足够大，能够通过尺寸检测和加载试验。
其中，尺寸检测主要包括几何外观尺寸检测（模型不与检测装置发生接触）和加载点检测（8条自然下垂的尼龙绳不与半径为15mm 的圆孔接触）；加载实验要求模型固定于承台板上并置于加载装置上进行实验，加载装置三维示意图与尺寸检测装置如图1和图2所示。
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《承受多荷载工况的大跨度空间结构模型设计与制作》1．命题背景目前大跨度结构的建造和所采用的技术已成为衡量一个国家建筑水平的重要标志，许多宏伟而富有特色的大跨度建筑已成为当地的象征性标志和著名的人文景观。
本次题目，要求学生针对静载、随机选位荷载及移动荷载等多种荷载工况下的空间结构进行受力分析、模型制作及试验。
此三种荷载工况分别对应实际结构设计中的恒荷载、活荷载和变化方向的水平荷载(如风荷载或地震荷载)，并根据模型试验特点进行了一定简化。
选题具有重要的现实意义和工程针对性。
通过本次比赛，可考察学生的计算机建模能力、多荷载工况组合下的结构优化分析计算能力、复杂空间节点设计安装能力，检验大学生对土木工程结构知识的综合运用能力。
2．赛题概述竞赛赛题要求参赛队设计并制作一个大跨度空间屋盖结构模型，模型构件允许的布置范围为两个半球面之间的空间，如图 1 所示，内半球体半径为 375mm，外半球体半径550mm。
(a) 平面图(b)剖面图(c)3d 图图 1 模型区域示意图(单位：mm)模型需在指定位置设置加载点，加载示意图如图 2 所示。
模型放置于加载台上，先在8个点上施加竖向荷载（加载点位置及编号规则详见4.1及4.3），具体做法是：采用挂钩从加载点上引垂直线，并通过转向滑轮装置将加载线引到加载台两侧，采用在挂盘上放置砝码的方式施加垂直荷载。
在 8 个点中的点 1 处施加变化方向的水平荷载，具体做法是：采用挂钩从加载点上引水平线，通过可调节高度的转向滑轮装置将加载线引至加载台一侧，并在挂盘上放置砝码用于施加水平荷载。
施加水平荷载的装置可绕通过点 1 的竖轴旋转，用于施加变化方向的水平荷载。
具体加载点位置及方式详见后续模型加载要求。
图 2 加载 3d 示意图(注：本图的模型仅为参考构型，只要满足题目要求的结构均为可行模型)3.模型方案及制作要求3.1. 理论方案要求(1)理论方案指模型的设计说明书和计算书。
计算书要求包含：结构选型、结构建模及计算参数、多工况下的受荷分析、节点构造、模型加工图(含材料表)。
文本封面要求注明作品名称、参赛学校、指导老师、参赛学生姓名、学号；正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。
电子文件一份（于报到当天以电子邮件形式发至871011082@），并标明参赛院校和作品名称；同时提交纸质计算书一式三份（A4 纸），不能出现参赛队的任何信息，否则理论方案为零分。
(2)理论方案力求简明扼要，要求提交的打印纸质版一式三份及电子版文件于规定时间内交到竞赛组委会，逾期作自动放弃处理。
3.2 模型制作要求(1)各参赛队要求在 16 个小时内完成模型的制作。
应在此规定制作时间内完成所有模型的胶水粘贴工作，将模型组装为整体，此后不能对模型再进行任何操作。
后续的安装阶段仅允许采用螺钉将模型固定到底板上。
(2)模型制作过程中，严禁将模型半成品部件置于地面。
若因此导致模型损坏，责任自负，并不因此而延长制作时间。
4.加载与测量4.1 荷载施加方式概述竞赛模型加载点见图 3，在半径为 150mm 和半径 260mm 的两个圆上共设置 8 个加载点，加载点允许高度范围见加载点剖面图，可在此范围内布置加载点。
比赛时将施加三级荷载，第一级荷载在所有 8 个点上施加竖直荷载；第二级荷载在 R=150mm(以下简称内圈)及R=260mm(以下简称外圈)这两圈加载点中各抽签选出 2 个加载点施加竖直荷载；第三级荷载在内圈加载点中抽签选出 1 个加载点施加水平荷载。
具体加载方式详见 4.8。
比赛时选用 2mm 粗高强尼龙绳，绑成绳套，固定在加载点上，绳套只能捆绑在节点位置，尼龙绳仅做挂重用，不兼作结构构件。
每根尼龙绳长度不超过 150mm，捆绑方式自定，绳子在正常使用条件下能达到 25kg 拉力。
每个加载点处选手需用红笔标识出以加载点为中心，左右各 5mm 、总共 10mm 的加载区域，如图 4 所示，绑绳只能设置在此区域中。
加载过程中，绑绳不得滑动出此区域。
图 4 加载点卡槽示意图4.2 模型安装到承台板1)安装前先对模型进行称重(包括绳套)，记A M (精度 0.1g)。
2)参赛队将模型安装在承台板上，承台板为 1200mm （长）×1200mm （宽）×15mm（高）的生态木板，中部开设了可通过加载钢绳的孔洞。
安装时模型与承台板之间采用自攻螺钉(1g/颗)连接，螺钉总质量记为 B M (单位：g)；整个模型结构(包括螺钉)不得超越规定的内外球面之间范围(内半径 375mm ，外半径 550mm)，若安装时自己破坏了模型结构，不得临时再做修补。
安装时间不得超过 15 分钟，每超过 1 分钟总分扣去 2 分，扣分累加。
3)模型总重 1A B +=M M M (精度 0.1g)。
4.3 抽签环节本环节选手通过两个随机抽签值确定模型的第三级的水平荷载加载点（对应模型的摆放方向）及第二级的竖向随机加载模式。
(1)抽取第三级加载时水平荷载的加载点参赛队伍在完成模型制作后，要在内圈 4 个加载点附近用笔(或者贴上便签)按顺时针明确标出 A 、B 、C 、D ，如图 5(a)所示。
采用随机程序从 A 至 D 等 4 个英文大写字母中随机抽取一个，所抽到字母即为参赛队伍第三级水平荷载的加载点。
此时，将该点旋转对准 x 轴的负方向，再将该加载点重新定义为 1 号点。
另外 7 个加载点按照图 5(b)所示规则编号：按照顺时针的顺序，在模型上由内圈到外圈按顺时针标出 2~8 号加载点。
例如，若在抽取步骤(1)中抽到 B ，则应该按图 5(c)定义加载点的编号，其他情况以此类推。
(2)抽取第二级竖向荷载的加载点第二级竖向荷载的加载点是按照图 6 中的 6 种加载模式进行随机抽取的，抽取方式是用随机程序从(a)至(f)等 6 个英文小写字母中随机抽取一个，抽到的字母对应到图 6 中相应的加载方式，图中的带方框的红色的加载点即为第二级施加偏心荷载的加载点。
下图中点 1~8 的标号与抽取步骤(1)中确定的加载点标号一一对应。
例如，如果在此步骤中抽到(d)，则在 1、2、5、7 号点加载第二级偏心荷载，在 1 号点上加载第三级水平荷载。
图 6 6 种竖向荷载加载模式示意图(带方框的红色点表示第二级垂直荷载的加载点)4.4 模型几何尺寸检测(1)几何外观尺寸检测模型构件允许存在的空间为两个半球体之间，如图 1 所示。
检测时，将已安装模型的承台板放置于检测台上，采用如图 7 的检测装置 A 和 B，其中 A 与 B 均可绕所需检测球体的中心轴旋转 180°。
检测装置已考虑了允许选手有一定的制作误差(内径此处允许值为 740mm，外径为 1110mm)。
要求检测装置在旋转过程中，模型构件不与检测装置发生接触。
若模型构件与检测装置接触，则代表检测不合格，不予进行下一步检测。
(2)加载点位置检测采用如图 8 的检测装置 C 检测 8 个竖直加载点的位置。
该检测台有 8 个以加载点垂足为圆心，15mm 为半径的圆孔。
选手需在步骤 4.2 时捆绑的每个绳套上利用 S 形钩挂上带有 100g重物的尼龙绳，尼龙绳直径为 2mm。
8 根自然下垂的尼龙绳，在绳子停止晃动之后，可以同时穿过圆孔，但都不与圆孔接触，则检测合格。
尼龙绳与圆孔边缘接触则视为失效。
水平加载点采用了点 1 作为加载位置，考虑到绑绳需要一定的空间位置，水平加载点定位与垂直加载点空间距离不超过 20mm。
以上操作在志愿者监督下，由参赛队员在工作台上自行完成，过程中如有损坏，责任自负。
如未能通过以上两项检测，则判定模型失效，不予加载。
在模型检测完毕后，队员填写第二、第三级荷载的具体数值(具体荷载范围见 4.8)，签名确认，此后不得更改。
(a) 外轮廓检测装置 A(b) 内轮廓检测装置 B图 7 几何外观尺寸检测装置示意图(单位：mm)图 8 竖直加载点位置检测装置 C(单位：mm)4.5 模型安装到加载台上参赛队将安装好模型的承台板抬至加载台支架上，将点 1 对准加载台的 x 轴负方向，用 G 型木工夹夹住底板和加载台，每队提供 8 个夹具，由各队任选夹具数量和位置，也可不用。
在模型竖直加载点的尼龙绳吊点处挂上加载绳，在加载绳末端挂上加载挂盘，每个挂盘及加载绳的质量之和约为每套 500g。
调节水平加载绳的位置到水平位置，水平加载挂盘在施加第三级水平荷载的时候再挂上。
4.6 模型挠度的测量方法工程设计中，结构的强度与刚度是结构性能的两个重要指标。
在模型的第一、二级加载过程中，通过位移测量装置对结构中心点的垂直位移进行测量。
根据实际工程中大跨度屋盖的挠度要求，按照相似性原理进行换算，再综合其他试验因素后设定本模型最大允许位移为[w]=12mm。
位移测量点位置如图 9 所示，位移测量点应布置于模型中心位置的最高点，并可随主体结构受载后共同变形，而非脱离主体结构单独设置。
测量点处粘贴重量不超过 20g 的尺寸为 30mm×30mm 的铝片，采用位移计进行位移测量。
参赛队员必须在该位移测量处设置支撑铝片的杆件。
铝片应粘贴牢固，加载过程中出现脱落、倾斜而导致的位移计读数异常，各参赛队自行负责。
图9 位移测量点位置示意图在4.5 步骤完成后，将位移计对准铝片中点，位移测量装置归零，位移量从此时开始计数。
4.5 及 4.6 的安装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。
安装完毕后，不得再触碰模型。
4.7 答辩环节由一个参赛队员陈述，时间控制在 1 分钟以内。
评委提问及参赛队员回答，时间控制在 2分钟以内。
4.8 具体加载步骤：加载分为三级，第一级是竖直荷载，在所有加载点上每点施加 5kg 的竖向荷载；第二级是在第一级的荷载基础上在选定的 4 个点上每点施加 4-6kg 的竖向荷载（注：每点荷载需是同一数值）；第三级是在前两级荷载基础上，施加变方向水平荷载，大小在4kg~8kg 之间。
第二、三级的可选荷载大小由参赛队伍自己选取，按 1kg 为最小单位增加。
现场采用砝码施加荷载，1kg 和 2kg 两种规格。
(1)第一级加载：在图 3 中的 8 个加载点，每个点施加 5kg 的竖向荷载；并对竖向位移进行检测。
在持荷第 10 秒钟时读取位移计的示数。
稳定位移不超过允许的位移限值[w]=12mm(注：本赛题规则中所有的位移均是指位移绝对值，若在加载时，位移往上超过12mm 也算失效)，则认为该级加载成功。
否则，该级加载失效，不得进行后续加载。
(2)第二级加载：在第一级的荷载基础上，在 4.3 步骤抽取的 4 个荷载加载点处施加 4-6kg的竖向荷载(每个点荷载相同)；并对竖向位移进行检测。