第十届全国大学生结构设计竞赛赛题
(整理)全国大学生结构设计竞赛计算书.

目录1设计说明 (1)2总装配图 (1)3叶片设计及构件图 (2)4塔架设计、构件图及主要连接图 (3)4.1发电塔架设计 (3)4.2 结构几何与材料属性的确定 (5)4.3 塔身构件图 (5)4.4 主要连接图 (6)5水平风荷载计算 (8)6 结构变形计算 (9)6.1 有限元模型的建立 (9)6.2 分析假定 (10)6.3位移计算结果 (10)7结构承载力计算结果 (11)7.1强度验算 (11)7.2稳定性分析(对压弯柱) (12)8模型详图与材料预算 (12)参考文献 (13)1设计说明此次结构设计竞赛模型为定向木结构风力发电塔。
竞赛限定塔身高为800mm,叶轮直径为800mm。
竞赛目的是为了在满足竞赛要求的情况下,通过合理设计叶片形状和数目,使得风力发电机的发电效率最大,同时尽量保证发电塔的塔身结构材料消耗较轻,结构强度和刚度能够满足竞赛要求。
这需要综合运用空气动力学、结构力学和材料力学等相关的力学知识。
从结构刚度要求和节约材料角度出发,发电塔结构选择正三角形截面的格构式结构。
其具有较好的刚度,同时在视觉上,我们也希望以尽量少的杆件形成刚度较好的塔架结构,并通过合理的设计尽量减小杆件的截面尺寸,这样从各个角度观赏结构都具有较好的视觉效果。
我们设计的结构模型效果如图1所示。
图1 结构模型图(斜视图)2总装配图总装配图如图2所示,采用三片叶片,三片叶片之间角度为120度。
叶片与风电塔之间采用风叶连接件进行连接,风叶连接件的外轮廓尺寸为92mm。
图2 总装配图3叶片设计及构件图图3风力发电机测试系统风力发电机的功率和位移测试系统如图3所示。
在风力发电机的发电功率测试系统中,发电机功率采用功率计测量,负载为15欧姆。
风力发电机的效率和叶片对发电机产生的扭矩密切相关,其与电流强度、叶片的动力扭矩成正比。
图4叶片外轮廓图图5 叶片分段截面尺寸风力发电机叶片设计是风力发电机捕捉风能的核心部件,叶片设计的好坏直接决定了风力发电机的发电效率,是整个风力发电机系统最为关键的部分。
20139243第十届海岸杯结构模型设计大赛赛题

第十届海岸杯结构模型设计大赛赛题(第一轮通知)一、竞赛模型本次比赛分为预赛和决赛两个阶段进行。
竞赛模型采用竹质材料制作,具体结构形式不限,其尺寸限定如后。
竞赛装置包括可滑动小车(以下简称小车)、结构模型、屋顶钢箱和集中质量块四个部分。
小车(质量约15kg)、屋顶钢箱和集中质量块由组委会提供。
屋顶钢箱由箱体和加速度传感器组成,质量约为3.0kg。
集中质量块为长方体铁块,每块质量约1.5kg。
屋顶钢箱通过热熔胶固定于结构模型的顶部屋面,集中质量块通过热熔胶固定于结构模型各楼面。
结构模型由参赛选手制作,并通过螺栓和木质底板固定于小车上。
结构模型以受力合理、造型优美、自重轻、屋顶振动小为优。
图1、2给出了一示意性结构图。
荷载由沿滑道自由滑落的撞击球与小车发生撞击来施加。
小车左侧与固壁面通过弹簧(弹簧的相关参数待定)连接,实现往复运动。
图1 具有三个楼层的结构模型立面示意图(以安装2个集中质量块为例)- 2 -图2 模型底板示意图(单位:mm)二、模型要求2.1 理论方案要求(1) 理论方案指模型的设计说明书和计算书。
设计说明书一般包括对方案的构思、造型和结构体系及其他有特色方面的说明;计算书一般包括结构体系、计算简图、内力分析及承载能力估算等内容。
计算书需按照组委会提供的统一格式撰写,封面要求注明作品名称、参赛学校、参赛学生所在院系、班级、姓名、学号;正文按设计说明书和计算书的顺序编排。
(2) 理论方案要求用A4纸打印纸质版一式三份于规定时间内交到竞赛组委会,逾期作自动放弃处理。
2.2 模型质量要求模型质量m M 不得超过300克。
2.3 几何尺寸要求:(1) 结构模型应与理论方案中的说明书和计算书保持一致。
(2) 平面尺寸要求:结构模型的水平投影限制在200mmx200mm 的正方形区域内,不得超出此范围。
结构形式和布置不限。
模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。
(3) 竖向尺寸要求:结构模型的总高度为600mm ~1200mm 。
第十届北京工业大学结构设计大赛专业组--A组赛题

第十届北京工业大学结构设计大赛专业组A组赛题一、竞赛概况竞赛内容包括三个部分:模型设计,模型制作,模型测试。
(一)模型设计每个参赛小组在比赛当天登记并提交一份计算书。
计算书需要详细说明此结构设计,并据此制作模型。
1.模型制作每个参赛小组在比赛当天提交参赛模型。
模型在赛前须制作完成,只可使用竞赛组委会提供的材料。
2.模型测试模型的结构测评将在比赛当天进行。
每个模型需要经受两种加载:静态竖向加载试验和竖向冲击加载试验。
每个小组需把模型放在实验台上在评委面前进行加载试验。
二、材料和工具大赛将提供以下材料,用于制作模型。
轻木板(规格、材性参数稍后通知)粘着剂有形鲨鱼502胶水制作模型的以下工具请自备:砂纸切割刀直尺三角尺量角器铅笔橡皮擦三、结构模型本次比赛旨在设计并制作一个缩小版的简支桥梁,如图3.1所示(示意图,可采用其它结构形式)。
该模型要求以尽可能轻的重量来经受两项加载试验,并不发生破坏,同时应力求美观。
该桥梁轮廓尺寸:宽度不大于105mm,长度不大于1050mm,高度不大于500mm。
要求桥面宽度为100(误差±5)mm,长度为1000(误差+50)mm,桥面平直,可以不设桥面板(允许有高于桥面的结构,但不得影响加载,其模型尺寸必须符合轮廓尺寸要求)。
桥梁搁置在净间距为1000mm 的简支支座上,支座由组委会提供,不属于桥梁结构。
支座只提供竖向支持力,不得利用支座水平力。
所有结构的组成部分必须由组委会提供的轻木板建成。
该模型必须遵循所提供的尺寸,否则取消比赛资格。
图3.1 桥梁示意图四、测试程序所有模型将经过两道加载试验,其顺序为:静态竖向加载试验和竖向冲击加载试验。
每个小组需在委员会的指导和协助下进行荷载试验。
在加载试验期间,每个小组有责任小心保护好模型,使模型在测试之前不至于损坏。
只有那些成功通过静力加载试验,并没有发生破坏的模型,才能继续进行竖向冲击加载试验。
试验的加载点和加载方向如图4.1所示。
第十届北京高校建筑结构设计联赛(大跨)

第十届北京高校建筑结构设计联赛(大跨组赛题)一、题目黄冈市黄梅戏大剧院设计二、设计作品要求1.建筑设计内容(1)设计基本原则a. 设计应全面贯彻国家的有关政策和法令、严格执行各项有关设计规范和规则。
b. 注重沿湖景观,展示建筑艺术性,追求建筑与环境的整体和谐与可持续发展的理念。
c.大剧院功能定位为以戏曲演出为主,设计中还要考虑歌舞类及其他类型演出功能的综合利用。
d. 新技术、新材料、新产品的采用要与建筑功能及工程造价相结合。
在力求人性化设计、突出绿色建筑设计体系等新理念的同时,控制工程造价,做到经济合理。
附图1 黄岗黄梅戏大剧院地段图(2)拟定设计的背景资料为了满足人民群众日益增长的精神文化生活需求,推动黄岗市文化发展,市委、市政府决定兴建黄冈市黄梅戏大剧院。
黄岗黄梅戏大剧院拟建设在“湖景苑”中心位置(详见附图1)。
与黄冈遗爱湖酒店,黄冈艺术学校相邻。
用地面积:179073平方米;总建筑面积:24700平方米;其中一期建筑面积:15200平方米;建筑控高:32米;绿化率:>25%。
黄岗黄梅戏大剧院设计功能要求,具体要求如下:黄梅戏大剧院是综合性大剧院,是浙江省黄梅戏剧院主要演出场所,既要满足戏曲演出条件,也要适应歌舞及其他类型演出,以保证为观众提供丰富多彩的精神食粮。
因此,大剧院功能定位为以戏曲演出为主,兼有歌舞类演出功能,设座席1200个。
主要包括以下两部分:☐演出中心区(一期建设)演出中心区用房使用面积13200平方米,总建筑面积约15200平方米。
各部分用房面积建议演出中心前厅(2100 m2):大厅(艺术展廊、展览厅)1800 m2、贵宾室160 m2、咖啡厅和小卖部40 m2、艺术商店100 m2。
观众厅1200 m2,观众席1200座,观众席座位宽不小于560mm,排距不少于900mm。
舞台及乐池(1560 m2)舞台由主台,左、右侧台,后舞台构成“品”字形形式。
台口:宽16m,高10m。
结构设计竞赛决赛试题及评分标准

第八届构造设计竞赛决赛试题及评分标准1、赛题名称体育馆屋盖构造静力荷重比2、竞赛模型竞赛模型为体育馆屋盖构造,采用木头为主要制作材料,具体构造形式不限,但应满足规定的尺寸范围。
参赛选手设计制作模型包括屋盖构造、屋盖及支座连接节点、荷载施加节点三局部,竞赛组织方提供屋盖下部的支撑柱。
图1给出一示意性构造形式〔正放四角锥平板网格屋盖构造〕。
图1示意性屋盖构造3、模型要求屋盖可以设计为多种形式,如矩形、圆形、多边形以及不规那么图形等,力求新颖及创新性。
设计要求:(1)屋盖所覆盖的空间投影面积不小于为1m2,最大跨度不能小于0.8m;〔如图2所示〕(2)屋盖构造的高m以内,悬索的高度不受限制;(3)允许屋盖向周边外挑〔即支撑柱外局部〕,净外挑长度不应大于0.2m;(4)屋盖支承在周边钢柱上,支承柱共设8根〔参赛者可使用少于8根支承柱作为屋盖支承,但不得多于8根〕,其具体位置可以按照设计的屋盖构造形式进展调整。
支撑柱采用无缝钢管制作,钢管尺寸32mm×3mm,〔如图3所示〕。
(5)支座节点,即屋盖构造如何固定在支承钢管柱上,请参赛选手自行设计,要求连接节点插入钢管内的长度不得大于100mm。
〔提示:支座节点可设计为装配式可拆卸的形式,可现场方便拆卸,有效减轻屋盖自重,不可拆卸的支座须计入屋盖自重〕(6)m×m〔或直径D=0.2m〕范围内,共4个加载点,要求均匀排列在该区域内,加载点统一设计在在屋盖构造的下外表,具体加载点的位置、加载节点的设计由参赛人员考虑。
〔7〕参赛选手应在5min内将屋盖构造安装在提供的支承钢柱上。
图2跨度要求示意图〔多边形、圆形、矩形柱网布置〕注:图2仅给出圆形与矩形柱网布置情况,亦可设置不规那么布置形式,但必须满足最大跨度不小于0.8m要求。
图3钢管柱示意图4、加荷方式竞赛组织方提供不锈钢砝码假设干,砝码重量分别为1kg/个、2kg/个、5kg/个,由参赛者自己施加荷载,砝码必须挂在预先选定的构造加载点上。
全国大学生结构设计竞赛赛题

第十届全国大学生结构设计竞赛赛题大跨度屋盖结构1 赛题背景随着国民经济的高速发展和综合国力的提高,我国大跨度结构的技术水平也得到了长足的进步,正在赶超国际先进水平。
改革开放以来,大跨度结构的社会需求和工程应用逐年增加,在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、铁路旅客站及各类工业厂房等建筑中得到了广泛的应用。
借北京成功举办2008奥运会、申办2022冬奥会等国家重大活动的契机,我国已经或即将建成一大批高标准、高规格的体育场馆、会议展览馆、机场航站楼等社会公共建筑,这给我国大跨度结构的进一步发展带来了良好的契机,同时也对我国大跨度结构技术水平提出了更高的要求。
2 总体模型总体模型由承台板、支承结构、屋盖三部分组成(图-1)。
图-1 模型三维透视示意简图2.1 承台板承台板采用优质竹集成板材,标准尺寸1200mm×800mm,厚度16mm,柱底平面轴网尺寸为900mm×600mm,板面刻设各限定尺寸的界限:(1)内框线:平面净尺寸界限,850mm×550mm;(2)中框线:柱底平面轴网(屋盖最小边界投影)尺寸,900mm×600mm;(3)外框线:屋盖最大边界投影尺寸,1050mm×750mm。
承台板板面标高定义为±0.00。
图-2 承台板平面尺寸图2.2 支承结构仅允许在4个柱位处设柱(图-2中阴影区域),其余位置不得设柱。
柱的任何部分(包括柱脚、肋等)必须在平面净尺寸(850mm×550mm)之外,且满足空间检测要求。
(即要求柱设置于四角175mm×125mm范围内。
)柱顶标高不超过+0.425(允许误差+5mm),柱轴线间范围内+0.300标高以下不能设置支撑,柱脚与承台板的连接采用胶水粘结。
2.3 屋盖结构屋盖结构的具体形式不限,屋盖结构的总高度不大于125mm(允许误差+5mm),即其最低处标高不得低于0.300m,最高处标高不超过0.425m(允许误差+5mm)。
2024年“构力杯”第十七届全国大学生结构设计竞赛-考虑水平振动的高耸塔式结构设计与模型制作

附件1: 2024年“构力杯”第十七届全国大学生结构竞赛赛题《考虑水平振动的高耸塔式结构设计与模型制作》1.命题背景高耸塔式结构是建筑结构的重要类型,在电视塔、发电塔、观光塔中应用广泛。
由于其高耸入天,独树一帜,往往成为各地的一道亮丽景观。
随着我国经济高速发展,各个城市都兴建了地标性的塔式建筑,一方面满足功能需求,另一方面也丰富了城市面貌,显示了我国高超精湛的建筑技术和大国工匠精神。
广州塔(图1)外形奇特华美,纤细的塔身给人一种独特的视觉观感,是广东乃至华南地区的地标建筑之一。
其位于我国沿海地区,高耸的结构给抗风以及抗震带来极大的挑战。
由于在设计中充分考虑了各种不利工况,采用主被动联合控制阻尼器,控制结构的侧向位移和加速度,广州塔在面对2018年台风“山竹”时,依然能安全矗立。
除了预期荷载外,结构还可有一定的改进考虑突发的偶然荷载。
在2021年发生的深圳赛格大厦振动,更是引起了人们对结构风振控制的重视。
本次赛题以高耸塔式结构为基本单元,要求参赛者针对水平荷载、竖向荷载及水平振动复杂工况对其进行受力分析、结构设计、模型制作及加载试验。
图1 广州塔2.结构要求2.1 结构概述本竞赛需设计并制作一个塔式结构模型,结构形式不限。
如图2所示,加载前需要将指定质量的砝码固定在塔顶,结构底部固定在振动台上。
通过放置不同质量的砝码和施加不同的激励振动来实现不同工况下的结构受力。
参赛队员可在塔身设置附加质量块实现减振效果。
图2 模型及加载装置示意图2.2模型尺寸要求塔身内部给出圆柱体内规避区,外部给出圆柱外规避界限,如图3所示。
具体要求如下:(1)塔顶要求:塔顶需为水平面,平面标高为H,可以通过热熔胶可靠粘贴顶部砝码盘并放置顶部砝码,安装后的顶部砝码盘底面标高须与结构顶面要求高度H一致,以确保位移计能够可靠读数。
模型制作时间内,参赛队员应将顶部砝码盘固定位置外边界及朝向等用红色中性笔标志在模型顶部平面,顶部砝码盘中心点的平面投影须与模型底板中心点重合。
第一届全国大学生结构设计竞赛题目

第一届全国大学生结构设计竞赛一.竞赛题目高层建筑结构模型设计与制作二.竞赛内容竞赛内容包括:理论方案设计、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型加载试验。
三.竞赛要求1.参赛要求(1)参赛者为全日制在校本、专科生。
每个参赛队由2至3名学生组成,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)每个参赛队只能提交一份作品,并给作品命名。
(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、参赛学校、参赛队员姓名和专业、指导老师,并加盖参赛学校教务处公章(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。
除封面外,其余页面均不得出现任何有关参赛学校名称和个人姓名的信息,否则取消参赛资格。
(3)理论方案要求用A4纸打印,一式五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)模型制作材料模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线(鞋底)和白胶。
不得使用组委会指定以外的其它任何材料,否则将直接取消其参赛资格,并通报。
(2)模型尺寸要求模型的长度不得大于2035mm,模型的外轮廓横向最大宽度不得大于300mm,桥面设置两个车道,每个车道宽不得小于100mm,因两车道之间设有行车导索,所以车道之间不能有立柱、拉索一类的构件。
桥面以下的模型高度不得大于150mm,桥面高差不得大于20mm。
桥面要求满铺且能承受加载小车的荷载。
模型除与支座、两端下压板(提供竖向向下压力)、前端挡板(防止小车前进时模型滑移)接触外,不能与加载装置的其它部位接触。
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第十届全国大学生结构设计竞赛赛题大跨度屋盖结构1 赛题背景随着国民经济的高速发展和综合国力的提高,我国大跨度结构的技术水平也得到了长足的进步,正在赶超国际先进水平。
改革开放以来,大跨度结构的社会需求和工程应用逐年增加,在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、铁路旅客站及各类工业厂房等建筑中得到了广泛的应用。
借北京成功举办2008奥运会、申办2022冬奥会等国家重大活动的契机,我国已经或即将建成一大批高标准、高规格的体育场馆、会议展览馆、机场航站楼等社会公共建筑,这给我国大跨度结构的进一步发展带来了良好的契机,同时也对我国大跨度结构技术水平提出了更高的要求。
2 总体模型总体模型由承台板、支承结构、屋盖三部分组成(图-1)。
图-1 模型三维透视示意简图2.1 承台板承台板采用优质竹集成板材,标准尺寸1200mm×800mm,厚度16mm,柱底平面轴网尺寸为900mm×600mm,板面刻设各限定尺寸的界限:(1)内框线:平面净尺寸界限,850mm×550mm;(2)中框线:柱底平面轴网(屋盖最小边界投影)尺寸,900mm×600mm;(3)外框线:屋盖最大边界投影尺寸,1050mm×750mm。
承台板板面标高定义为±0.00。
图-2 承台板平面尺寸图2.2 支承结构仅允许在4个柱位处设柱(图-2中阴影区域),其余位置不得设柱。
柱的任何部分(包括柱脚、肋等)必须在平面净尺寸(850mm×550mm)之外,且满足空间检测要求。
(即要求柱设置于四角175mm×125mm范围内。
)柱顶标高不超过+0.425(允许误差+5mm),柱轴线间范围内+0.300标高以下不能设置支撑,柱脚与承台板的连接采用胶水粘结。
2.3 屋盖结构屋盖结构的具体形式不限,屋盖结构的总高度不大于125mm(允许误差+5mm),即其最低处标高不得低于0.300m,最高处标高不超过0.425m(允许误差+5mm)。
平面净尺寸范围(850mm×550mm)内屋盖净空不低于300mm,屋盖结构覆盖面积(水平投影面积)不小于900×600mm,也不大于1050×750mm,见图-3。
不需制作屋面。
屋盖结构覆盖面积(水平投影面积)不小于900×600mm,也不大于1050×750mm。
但不限定屋盖平面尺寸是矩形,也不限定边界是直线。
屋盖结构中心点(轴网900×600mm的中心)为挠度测量点。
2.4 剖面尺寸要求模型高度方向的尺寸以承台板面标高为基准,尺寸详见图-4、5。
图-3 屋盖结构尺寸图图-4 结构剖面图A图-5 结构剖面图B3 模型材料及制作工具3.1 竹材竹材规格及数量如表-1所示,竹材参考力学指标如表-2所示。
表-1 竹材规格及用量竹材规格竹材名称数量竹皮1250mm×430mm×0.50mm 本色侧压双层复压竹皮 4 张1250mm×430mm×0.35mm 本色侧压双层复压竹皮 4 张1250mm×430mm×0.20mm 本色侧压单层复压竹皮 4 张竹条900mm×6mm×1mm 40根900mm×2mm×2mm 40根900mm×3mm×3mm 40根900mm×6mm×3mm40根注:竹条实际长度为930mm。
表-2 竹材参考力学指标密度顺纹抗拉强度抗压强度弹性模量0.789g/cm3150MPa 65MPa 10GPa 3.2 粘结胶水502胶水12瓶(规格30克/瓶)。
3.3 制作工具(1)每队配置工具美工刀(3把),3.0m卷尺(1把),1m钢尺(1把),1.2m丁字尺(1把),45cm三角板(1套),16cm弯头带齿镊子(1把),砂纸(6张,粗砂、细砂各3张),5件套锉刀(1套)、剪刀(2把)、棉手套(3副)、签字笔(3支)、HB铅笔(2支)、透明胶带(1卷)、6吋模型剪钳(2把)、切割垫块(1块)、工具收纳筐(1个)。
(2)公用工具裁纸刀A3(10台)、空间木星模型检测块(4个)。
3.4 测试附件测试附件为100×100×0.8mm的铝片,重17.5g,用于挠度测试。
如图-6。
重量不计入模型重量。
铝片中心刻有直径10mm及直径50mm的圆痕。
3.5 屋面材料屋面材料采用柔软的塑胶网格垫,厚度约3mm。
尺寸为1.5:1的矩形,四周切为弧形,具体尺寸:长约108cm,宽约72cm,切弧半径为175mm,以满足重量1kg为准(误差0.5g),中间位置开直径80mm的圆孔(挠度测试之需),详见图-7。
图-7 屋面材料3.6 加载材料加载材料采用软质塑胶运动地板(图-8,9),尺寸950mm×650mm,四周切为弧形,中央开直径80mm的圆孔(挠度测试之需)。
加载材料厚度约2.4mm。
单块重量2kg,误差控制在1g以内,大于2kg的部分通过均匀开小孔(孔径10mm)的方式减去,小于2kg的粘贴小块材料补足。
图-8 加载材料尺寸图图-9 加载材料尺寸图4 模型制作要求4.1 模型的承台板由竞赛主办方统一提供,板长边中点处标注承台板自重(精确到1g)。
各参赛队不得对其进行任何致重量改变的操作,如打磨、挖空,削皮,洒水等,否则视为违规,取消比赛资格。
4.2 模型的其余部分由参赛队制作。
模型结构的所有杆件、节点及连接部件均采用给定材料与粘结胶水手工制作完成。
4.3 测试附件粘贴要求(1)测试附件(铝片)粘贴于屋盖结构中心处(见图-3~5),且铝片中心区域(直径50mm)表面应平行于承台板面。
屋面材料铺设后,必须能与铝片接触。
(2)铝片必须直接牢固粘贴在与屋面网垫接触的杆件上,第一阶段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。
(3)若中心区域无杆件,则需由参赛队自行增加杆件连接,增加的杆件计入模型重量。
4.4 模型提交时应组装为整体,即将承台板、支承结构和屋盖结构用胶水装配成整体。
4.5 模型制作时间为14小时。
模型应在规定的制作时间内组装为整体,此后不能再有任何实质性的操作。
4.6 比赛中提供的制作台尺寸1220×2440mm,台面高度720~750mm。
5 模型净空检测及称重5.1 模型净空间检测用标准净空模块(850mm长×550mm宽×300mm高)沿纵向及横向穿越模型内部,如不能通过,则视为模型不合格。
5.2 屋盖平面尺寸及高度检测用激光水平仪和卷尺检测屋盖平面尺寸及高度,满足下列要求之一者视为不合格。
(1)屋盖平面尺寸最大处超过允许值(1050、750)+10mm(每侧+5mm);(2)屋盖平面尺寸最小处超过允许值(900、600)-10mm(每侧-5mm);(3)屋盖厚度超过允许值(125mm)+5mm。
5.3 模型称重模型整体称重后,减去承台板及测试附件(铝片)的重量,即为参赛模型的重量M i。
6 模型加载及评判6.1 加载方式模型加载采用静加载的形式完成,所加荷载为屋面全跨均布荷载,荷重用软质塑胶运动地板模拟。
6.2 加载准备(1)模型置于加载台上,调试位置。
使位移计激光投射于铝片中心直径为10mm的圆痕区域内,完成定位。
(2)调整激光位移计高度。
使激光位移计底面至铝片中心的垂直距离为100±25mm范围内。
(3)布置摄像头。
模型净空范围内设置摄像头,观测受力过程中结构的变形。
6.2 加载过程先铺屋面材料,作为预加载,然后位移计读数清零。
模型加载分为两个阶段:6.2.1 第一阶段:标准加载14kg(七张胶垫)(1)先加第一级,6kg(三张胶垫逐张加载),完成后持荷20秒,测试并记录测试点挠度值。
(2)再加第二级,8kg(四张胶垫逐张加载),完成后持荷20秒,测试并记录测试点挠度值。
第一阶段加载时的允许挠度为[w]=4.0mm。
6.2.2 第二阶段:最大加载第二阶段的最大加载量由各参赛队根据自身模型情况自行确定,可报两个级别(定义为第三级和第四级),并应在加载前上报。
荷载级别为胶垫的数量(即2kg的倍数)。
(1)先加第三级,按上报加载量一次完成加载,持荷20秒,如结构破坏,终止加载,且本级加载量不计入成绩;如结构不破坏,继续加载。
(2)再加第四级,按上报加载量一次完成加载,持荷20秒,加载结束。
如结构破坏,本级加载量不计入成绩;如结构不破坏,本级加载量计入成绩;第二阶段加载时不进行挠度测试。
6.2.3 加载过程由参赛队队员完成。
6.2.4 自预加载开始,至加载结束,时间控制在6分钟以内。
(第四级加载后的持荷时间不计入6分钟内)6.3 评判标准6.3.1 第一阶段加载过程中,出现以下情况,则终止加载。
本级加载及以后级别加载成绩为零(即第二级加载出现此情况,加载项成绩算第一级加载成功的成绩);(1)模型结构发生整体倾覆、垮塌;(2)屋面杆件脱落;(3)挠度超过允许挠度限值[w]的1.10倍。
6.3.2 第二阶段(1)加载过程中,若模型结构发生整体倾覆、垮塌,则终止加载,本级加载及以后级别加载成绩为零(即第三级加载出现此情况,加载项成绩算第二级加载成功的成绩);(2)加载过程中,若模型结构未发生整体倾覆、垮塌,但有局部杆件的破坏、脱落或过大变形,则可继续加载。
6.3.3 每队加载成绩由各级加载成功时,计算所得荷重比分数和刚度分数组成。
7 评分项及评分标准7.1 模型评分项及分值模型评分项共五项,总分100分,其中包括:(1)计算书以及设计说明——10分(2)结构选型与制作质量——10分(3)现场表现——5分(4)模型承载力——60分(5)模型刚度——15分7.2 评分标准7.2.1 计算书以及设计说明——10分(1)计算内容的完整性、准确性6分(2)图文表达的清晰性、规范性4分7.2.2 结构选型与制作质量——10分(1)结构合理性与创新性5分(2)模型制作质量与美观性5分7.2.3 现场表现——5分(1)赛前陈述3分(2)现场答辩2分7.2.4 模型承载力——60分(第一阶段加载,35分;第二阶段加载,25分) (1)计算各参赛队模型(i )的单位自重承载力m 1i 、m 2i 按式(a )计算:i i M N m 11=, ii i M N m 22= (a )N 1 ——第一阶段加载成功时的加载荷重(包括屋面重量);若两级加载均成功,承载力为两级加载块重量和屋面材料重量之和,即N 1=15kg ;若仅第一级加载成功,承载力为第一级加载块重量和屋面材料重量之和,即N 1=7kg 。
N 2i ——第二阶段加载时,本队模型的加载荷重,单位:kg ; M i ——本队模型的自重;单位:g 。