第四届全国大学生结构设计竞赛一等奖作品
第四届全国城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛说明书
附件3第四届全国城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛说明书一、竞赛题目双联拱隧道结构模型设计竞赛。
结构模型总体设计如图1所示。
二、竞赛目的在高速公路建设中，遇到隧道问题时，以往主要采用双洞分离式方案修建，但在特殊地质及地形条件的地区，从线桥隧衔接方式、总体路线线形、工程造价等因素综合考虑，双洞分离式方案往往受到较大局限，为获得良好的技术经济效果，双联拱隧道方案则成为重要的可选方案，在许多场合已成为首选方案。
目前在四川、重庆、云南、广东、贵州、江苏、浙江、福建等省市的高速公路中大量采用了双联拱隧道方案，随着高速公路建设的进一步发展，双连拱隧道的数量还将会大量增加。
本次竞赛题目的设计正是基于这一工程背景，通过对双联拱隧道结构体系的设计和计算，加强学生对城市地下空间工程专业的认识和了解，在理论计算和动手操作的同时，提升他们对本专业的兴趣和爱好。
本次模型比赛的主题是双联拱隧道结构模型的设计、计算、制作和加载，包括白卡纸封层和隧道模型结构制作两部分，然后通过加载试验检验白卡纸封层和隧道模型结构体系的承载力和变形特性，从而确定双联拱隧道结构体系的可行性、合理性和科学性。
竞赛主要目的如下：（1）通过测试模型相关组成部件的力学参数，完成双联拱隧道结构体系设计与承载能力的理论计算，从而理解双联拱隧道支护体系设计的相关理论；（2）以最低的成本，使用最少的材料（白卡纸），设计并制作双联拱隧道结构体系，并保证模型能够承受最大荷载；（3）锻炼学生的创新能力、设计能力、实践能力和团结协作能力，并形成各高校间良好的竞争与合作氛围。
三、参赛对象及要求参赛高校应通过校级选拔赛择优推荐1~2支参赛队伍参加本次比赛的决赛，具体要求如下：（1）特别说明：参赛学生队长必须是经教育部审核备案开设城市地下空间工程专业并已经招生两届以上学生的高校学生，以学校名义报名参赛。
（2）每支参赛队伍不得超过3人（每名参赛选手只能参加1支参赛队伍），须设队长1名、指导教师1名。
第1~4届全国大学生结构设计竞赛回顾
的学生作品-全国大学生结构设计竞赛-相关文章
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华南理工大学土木与交通学院
3.4 第四届
题目：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。
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华南理工大学土木与交通学院
华南理工大学土木与交通学院
第1~4届全国大学生结构设计竞赛回顾 兼学校结构赛培训
陈庆军
博士、副教授、硕士生导师 国家一级注册结构工程师
注册岩土工程师
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2011.10.13
华南理工大学土木与交通学院
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一、概况
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叶片类型
华南理工大学土木与交通学院
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结构类型
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第三届全国大学生结构设计竞赛 第一名：西南交通大学
巨大的叶片是成功的关键 结构体系是普通的桁架结构
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非常合理地计算了比赛规则
华南理工大学土木与交通学院
第三届全国大学生结构设计竞赛 第二名：湖南大学 6叶片是成功的关键 结构采用前倾形状，避免叶片打 到结构
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一些队伍失败的原因 （1）小叶片导致无法启动，亦有如叶片攻角没设 置好而导致功率偏低。 （2）如叶片根部连接处不牢靠使得叶片折断导致 叶片破坏； （3）如叶片变形过大碰到塔架损坏的； （4）有一支队伍由于搬运时的失误造成模型在加 载前先出现破坏
全国大学生结构设计竞赛
全国大学生结构设计竞赛一、竞赛背景和意义全国大学生结构设计竞赛是一项旨在提高大学生结构设计能力和促进结构工程教育发展的赛事。
作为结构工程领域的重要赛事之一，该竞赛通过学生自主设计与创新，促使大学生在结构设计方面进行深入研究与实践，提高他们在结构工程领域的综合素质、实践能力和创新意识。
二、竞赛组织与规模全国大学生结构设计竞赛由中国工程院、中国土木工程学会、全国高等院校土木工程学科教学指导委员会和多家建筑与结构工程企事业单位共同主办。
竞赛每年举办一次，参与的高校包括全国各级建筑类和土木类高等院校，竞赛规模庞大。
三、竞赛内容和形式1. 竞赛内容全国大学生结构设计竞赛的内容主要包括桥梁、楼房、结构材料等多个方面的设计。
参赛选手需要根据题目要求进行设计并提交设计方案，在限制条件下完成结构设计的有效性和经济性评估。
2. 竞赛形式竞赛分为初赛和决赛两个阶段。
初赛阶段，参赛选手需提交书面设计方案，经过评审后，获得入围资格的队伍进入决赛阶段。
决赛阶段，则是对入围队伍进行现场展示和答辩，评委会根据综合评价结果进行最终的排名。
四、竞赛的意义和影响1. 提高学生创新能力竞赛提供了一个开展结构设计研究与实践的平台，鼓励学生进行创新性的设计和解决方案的探索。
通过竞赛，学生能够深入了解结构设计的理论与实践，并通过设计的过程不断锻炼自己的创新能力。
2. 增强学生实践能力参与竞赛的学生需要深入了解结构工程领域的相关知识，并将其应用于实际设计中。
通过实践，学生可以更加直观地理解结构设计原理和方法，并提高他们的实践能力和工程实践水平。
3. 推动结构工程教育发展全国大学生结构设计竞赛作为结构工程领域的重要赛事，对于推动结构工程教育的发展具有积极的影响。
竞赛的开展不仅为高校提供了一个开展结构工程教育的实践与交流的平台，还促进了结构工程教育的不断创新和优化。
五、竞赛的成果与展望全国大学生结构设计竞赛的成果得到了社会和行业的广泛认可和赞扬。
浅谈第四届全国大学生结构大赛挑篷的制作
浅谈第四届全国大学生结构大赛挑篷的制作
孟祥磊;任慧琼;邵云龙
【期刊名称】《科教导刊》
【年(卷),期】2011(000)023
【摘要】随着社会的发展,人们对体育场看台的要求越来越高,修建挑篷就是人们改善体育场看台观看条件的一项主要措施。
挑篷能为观众遮阳挡雨,创造良好的观看环境,大大地提高观众的舒适性。
现代体育场的挑篷在外观上形式多样,但从结构上说都包括支承骨架和围护材料两部分。
随着人们审美观念的提高,简约、大方、流畅的建筑结构逐渐受到到人们的欢迎。
【总页数】2页(P248-249)
【作者】孟祥磊;任慧琼;邵云龙
【作者单位】西南交通大学,四川成都611756;西南交通大学,四川成都611756;西南交通大学,四川成都611756
【正文语种】中文
【中图分类】J529
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第四届全国大学生机械创新设计大赛陕西赛区获奖名单
应急逃生防盗网
西安建筑科技大学
赵荣荣、赵 超、闫 嫱、刘秀芝、张亚超
滕维淑、韩杰斌
伸展式逃生防盗窗
西安建筑科技大学
李利军、董元博、刘博、闫军卫、敖显斌
郭瑞峰、滕维淑
内嵌弹簧防变形门框
西安建筑科技大学
高 瑞、闫 嫱、赵荣荣、贺财邦、关 航
王发展、张宏伟
汽车车厢内的安全装置
西安科技大学
冯泇铖、姜琪、闫赟、胡学东、胡虎刚
自动灌沙袋机
西北工业大学
胡玉龙、蒋剑锋、刘 东、庄锦伟、陈 辉
董海军
杆组搭接锁定装置
西北工业大学
张 宁、贾俊杰、刘 凯、杨 茂
赵志龙
多功能防盗救生窗
西北工业大学
马 超、陈 苏、宋 萌
王三民、袁 茹
火灾救生防盗网
西北工业大学
王 舟、刘建平、杨青龙、孙丽军、杜双龙
葛文杰
自平衡可折叠多功能担架车
西北工业大学
折叠式位姿可调担架
西北工业大学
徐 婷、周 泉、覃 琨、卞 翔
葛文杰
多功能救灾背包
西安工业大学
杨凯、徐超、张恩、吴刚亮、杨飞
朱育权、万宏强
陕西赛区
一等奖
可控永磁式涡流逃生装置
西北工业大学
宋丹龙、王英伟、张 林、向 勇
葛文杰、陈国定
往复式手动增力钢筋剪
西安工业大学
张耿、刘金涛、王治军、杨宝辰、段江涛
万宏强、姚敏茹
长安大学
常飞、赵宇鹏、晁鹏军、邹积德、姜凯
宋永刚
小型便携式抢险救援机械手套
长安大学
王佳、马鑫、杨波、高宇、周晨
成建联
带自动稳速装置的高楼缓降逃生器
大学生工程训练综合能力竞赛 机械创新设计 湖北省预赛一等奖作品
“燕反哺”——以重力势能与动能转换驱动的摆球“永动器”指导老师：袁焕参赛学生：杨洋（08级车辆工程）梅迎春（08级车辆工程）周红瑞（08级交通运输）目录绪论 (3)课题来源 (3)作品意义 (3)产品应用 (3)1设计说明书 (4)1.1、原理设计与计算 (4)1.1.1、原理设计 (4)1.1.2、计算 (5)1.2、结构设计与计算 (7)1.2.1、结构设计 (7)1.2.2、计算 (8)1.3、装配图设计与图纸 (10)1.3.1、装配图设计 (10)1.3.2、装配图图纸 (10)2工程管理方案 (11)2.1、工作任务分解 (11)2.2、进度计划 (12)2.3、质量控制 (12)2.3.1加工精度 (12)2.3.2、表面质量 (14)3加工工艺方案 (16)3.1、底座 (16)3.1.1、加工方法 (17)3.1.2、工序和工步内容 (17)3.1.3、定位与装夹 (18)3.1.4、机床与刀具 (18)3.2、基座 (18)3.2.1、加工方法 (19)3.2.2、工序和工步内容 (19)3.2.3、定位与装夹 (21)3.2.4、机床与刀具 (21)3.3、外壳 (21)3.3.1、加工方法 (21)3.3.2、工序和工步内容 (21)3.3.3、定位与装夹 (22)3.3.4、机床与刀具 (22)4成本分析方案 (23)4.1、标准件成本 (23)4.2、材料成本 (23)4.2.1、钢材 (23)4.2.2、其他 (24)4.3、加工成本 (25)5徽标设计制作 (26)5.1、设计思想 (26)5.2、制作加工方法 (26)5.3、定位与装夹 (27)5.4、工序和工步内容 (27)5.5、机床与刀具 (27)5.6、切削用量 (27)6滚道的制作 (28)6.1、加工方法 (28)6.2、工序和工步内容 (29)6.3、定位与装夹 (29)6.4、机床与刀具 (29)6.5、铣削用量 (30)绪论课题来源第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛湖北省预赛命题3，以重力势能与动能转换驱动的摆球“永动器”。
PPT第四届全国大学生机械创新设计大赛
➢共评出一等奖6项，二等奖10 项，三等奖12项，优秀奖10项
➢ 在获奖项目中，选了4项参加第三届 全国机械创新设计大赛（广东赛区） 的竞赛：
① 护栏自动清洗机 （广东赛区二等奖） ② 新型中央空调管道清洗器（广东赛区二
等奖）
③ 抽油烟机自动清洗器（广东赛区三等奖） ④ 环美卫士（广东赛区三等奖）
第四届全国大学生机械创新设计大赛
“主题与内容”发布会
会议内容
一． 前三届全国大学生机械创新设计大 赛简介
二． 我院参加第三届的情况介绍 三． 第四届全国大学生机械创新设计大
赛的主题与内容 四． “第四届全国大学生机械创新设计
大赛”参赛须知 五． 进度安排
一、前三届全国大学生机械创新 设计大赛简介
➢参赛人（队）需递交报名表。
进度安排
（三）计划于11月中旬举行作 品方案设计评选活动。评出 一、二、三等奖及优秀奖各 若干项。
进度安排
（四）选出一部分作品制作实 物样机或缩小实物样机参加 第四届全国大学生机械创新 设计大赛（广东赛区）的竞 赛。
（一）大赛目的
➢大赛的目的在于引导高等学校在教 学中注重培养大学生的创新设计意 识、综合设计能力与团队协作精神； 加强学生动手能力的培养和工程实 践的训练，提高学生针对实际需求 通过创新思维,进行机械设计和工艺 制作等实际工作能力；吸引、鼓励 广大学生踊跃参加课外科技活动， 为优秀人才脱颖而出创造条件。
四、“第四届全国大学生 机械创新设计大赛”参赛
须知
参赛须知
（一）所有参赛作品必须与本 届大赛的主题和内容相符， 与主题和内容不符的作品不 能参赛。
参赛须知
（二）参赛作品必须以机械设 计为主，提倡采用先进理论 和先进技术，如机电一体化 技术等。
南通纺织职业技术学院学子在第四届全国大学生自动化大赛上获佳绩
教 育 的监督 与评 价办法 等有关 创业 教育 保 障与
管 理 问题 ， 已在 实际研 究 与运行 中 。 也
参考文献 ：
效 的引导 与建构 方案 。 我们深入开展 了创业 教育课程结构研 究 ， 在 开展创业教育课程 群建设 的同时 ， 行创业 教育 进 教学环节与原 有专 业 教学体 系 的一体 化 研究 与 建设 。以我 院服装 工程专业为例 ， 有课程 系统 现
第 ５期
陈旭艳 ， ：服装专业 学生的创 业教育 等
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轨并最 终相 互 融 合 。为 了宣 传 创业 教 育 ， 实 打 打厚基 础 ， 院 围绕 创业 教育 开展 了 １ 项研 学 ０余 究 课题 ， 目前半 数 以上 的项 目已取得 成效 ， 完成 了成果 与教 学 实践 的结 合 。 目前 ， 创业 教育 的 内容 已补 充 进入 新 的专业 培 养计 划 ， 围 覆盖 范
成长 ３门创 业课程 ， 总计 １０学时 。而原有 的 ｌ ５ ６ 门专 业基 础 和专 业课 程 （ 括 课 程设 计 和 毕业 包 设计 ）都 已根据创 业 教育 的要求 进行 了教学 大 ，
纲的调整。一半 以上 的实 践和 实训 课 时也 都进
［ ］Ｄ ｎ ｌ ＦＫ ｒｔｏ ｍ ｒ ｎｅｏ ｅｔ ｐｅｅｒ ｉ ｅ— ２ ｏａ ｕａｋ．Ｅ ｅｇ ｃ ｎ ｅｒｎｕｓ ｐ ｄ ｄ ｅ ｆ ｒ ｈ ｕａｉ ：ｄｖｌ ｍ ｎ ，ｔ ｎ ，ａ ｄ ｃａｅｇｓ［ ］ ｃｔ ｎ ｅｅｏ ｅｔ ｒ ｄ ｎ ｈ ｌ ｅ Ｊ ． ｏ ｐ ｅ ｌ ｎ
一
山东科 技 职 业 学院 一项 目首次 获 国家 星火 计 划立 项
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第四届全国大学生结构设计竞赛
计
算
书
目录
一、计算部分
1、结构选型与方案设计
2、材料属性的确定（木材顺纹抗压强度试验）
3、结构建模及荷载分析
4、结构内力分析
5、结构承载力及位移分析
二、图纸部分
模型图纸（含节点构造、材料表）
1.结构选型与方案设计
世界上众多铁塔、电视塔的结构形状都是从下往上截面逐渐变小，为什么会这样呢？
图1－1是世界著名的埃菲尔铁塔，在高耸入云的上部塔尖、塔身都受到大风的水平作用力，我们做简单的弯矩分析，如图1-1：
将埃菲尔铁塔简化成如图1-2所
示，使其受简化风载的作用，弯矩图
如图，从上往下弯矩逐渐增大，和结构选型类似。
所以埃菲尔铁塔的
选型和弯矩图大致相似。
此次竞赛制作的体育场悬挑屋盖，主要受风荷载力、竖向荷载力的作用，那么，在这两个荷载作用下，弯矩会是什么样的呢？我们做了大致计算，结果如图1-3：
所以，我们结构的大致选型也就和弯矩图大致相似，而我们的作
图1－1埃菲尔铁塔
图1－2埃菲尔铁塔弯矩草图图1－3赛题结构弯矩草图
品名称取为：“驭竖凌风”，意为结构驾驭竖向荷载，凌驾风荷载之意。
接下来的工作就是确定模型的最终造型：
刚开始，我们初步定夺，做了如图1-4模型：七榀模型，杆件大多数是4mm*6mm 截面的。
优点：刚度大；
缺点：质量较重，结构不简明，受荷不明确。
针对缺点，我们做了很多次实验，从七榀桁架到五榀桁架，再到三榀桁架，到最终的两榀桁架。
在质量“减肥”的情况下，还要保证刚度，要使模型在受载情况下，不破坏并且变形较小。
在这种要求下：
（1）对模型上下弦的截面做了改动：单纯的用本次大赛提供的矩形杆件，或者粘接的矩形杆件，质量较大，我们力求一种轻质高强的杆件，于是决定出两榀上下弦杆件都用矩形杆件拼接成“T ”型杆件。
（2）对节点进行处理：处理的原则是把粘接面积增大，把木条刻槽，使木条跟木条嵌在一起，具体节点处理见后附图册。
（3）根据每根杆件受力分析，决定出每根杆件的截面大小，尽量满足“轻质高强”的要求。
最终，经过多次实验，最终模型效果图如1-5,1-6
：
图1－4初始模型图
图1－5效果图二
图1－5效果图一
2.材料属性的确定（木材顺纹抗压强度试验）
由于赛题仅给出木材顺纹抗压强度，故利用我校实验室万能实验机测量木材顺纹抗压强度。
由《木材顺纹抗压强度试验方法》（GB/T1935-2009），采用标准试件30mm*20mm*20mm，得到压力位移曲线。
试验照片见图2-1，由于材料有限，仅测量了十个试块数据，见表2-1，根据试验结果拟合得到压力—位移曲线见图2-2。
图2-1木材顺纹抗压试验图
表2-1
木材顺纹抗压试验数据表图2-2木材顺纹抗压试验拟合压力-位移曲线
综合以上数据，采用木材顺纹抗压强度为35MPa。
试块编号尺寸（mm)受压面积（2
mm ）破坏荷载（kN）
顺纹抗压强度
(MPa)
130×20×204001435230×20×2040014.235.5330×20×2040013.834.5430×20×2040014.436530×20×2040014.636.5630×20×2040014.235.5730×20×2040014.135.25830×20×2040013.934.75930×20×20400143510
30×20×20
400
14.1
35.25。