【交通运输】首届西南交通大学研究生结构抗震设计竞赛规程

1、首届西南交通大学研究生结构抗震设计竞赛竞赛规程一、竞赛题目竞赛题目为“墩塔结构模型设计及抗震性能竞赛”。二、竞赛目的(1)推进研究生教学改革，提高研究生创新能力和实践能力，培养研究生合 作与团队精神；(2)促进研究生对结构计设计、计算分析和抗震设计的学习和理解，提高研 究生结构设计分析能力；(3)提供研究生相互交流学习的平台，活跃研究生学术气氛。三、竞赛内容竞赛内容包括：方案理论设计、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型动力 加载试验。图1 结构模型示意(图中结构形式仅为示意)结构原型为墩塔状结构(如图1),墩塔结构形式不限，构件截面形式不限。 外加荷载为小向静载和以振动台模拟的水平单向地震荷载

2、，参赛研究生需根据组织方提供的材料，按规定的尺寸要求完成墩塔的结构设计、模型制作，并在电驱 振动台上完成静载和地震荷载作用下的加载试验。墩塔承受的静载以塔顶部的配重模拟。四、竞赛要求(1)参赛者为全日制在校博士和硕士研究生。每个参赛队由 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、制作参赛作品。本次比赛不设指导教师。(2)各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，迟到或缺席者作为弃权 处理。各队的参赛人员以报名人员为准，不得换人，若有参赛队员因特殊原因退 出，则缺人竞赛。2 .参赛作品(1)每个参赛队只能提交一份作品，包括模型实物和理论方案。(

3、2)除墩塔结构外，允许附加阻尼装置，阻尼装置的重量计入模型总重。模 型总重(不含标准底座重量)限280g以内。(3)墩塔结构模型(含附加阻尼装置)只能采用组委会提供的材料制作，不得另 加材料，若发现墩塔结构模型中有其他材料，取消比赛资格。(4)结构模型各构件间的连接形式由各参赛队自行设计、制作。3.理论方案(1)理论方案的内容包括：设计说明书、方案设计图和计算书。设说明? 包括对方案的构思、结构体系及其他有特色方面的说明；方案设计图包括结构总 体布置图i弓u料数量表i “；计算书包括静力(强度及稳定)和动力(地震响应 及结构强度)计算模型及计算结果。计算模型必须与设计图及模型实物一致，否 则视

4、为无效。(2)理论计算所用软件不限，计算参数(如材料的弹模、容重、强度等)各参赛 队自行查阅资料确定。(3)竞赛采用的地震波由比赛组委会提供，采用汶川地震什邠八角台地震 28s53s段，水平加速度峰值分别按 0.3g0.9g调，|。(5)理论方案封面必须注明作品名称、参赛专业、参赛队员姓名；正文按设 计说明书、方案图和计算书的顺序编排。(6)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，逾期作放弃处理。4.设计制作要求(1)模型制作材料及工具组委会将统一提供同准底座板、桐木薄板、卜木细条、纤发丝线、塔底连接和L白胶五种材料，设计、制作模型仅限于使用以上材料。其中桐木薄板的规 格

5、尺寸为：1000mm（长）x 55mm（宽）x 1.6mm（厚），桐木细条提供两种规格，规 格一为：1000mm x 6mmX 6mm,规格二为：1000mm x 6mmimm 。允许对模型制作材料进行加工、组合，但模任标准底座板不允许进行加工。制代模型 所需工具由参赛者自备。（2）模型尺寸要求墩塔结构可采用任意结构形式。塔身结构高度为1000mm（不含标准底座高度），平面尺寸限制在250mm x 250mm以内（含基础），其中塔顶平面尺寸 W应 满足150mm MW0250mm（W 为塔顶水平两个方向的宽度|）。参见图2。图2 结构模型尺寸要求（尺寸单位：mm）（3）塔顶构造要求模型需设置相

6、应塔顶构造，以便固定配重。配重采用钢板，各参赛队应注意 配重钢板的尺寸和预留孔位置，在竖向构件（或柱）顶部预设平面尺寸不小于50mm x 50mm，厚度不小于1.5mm 的连接片，比赛时通过,3mm 木螺丝连接 配重钢板与连接片，固定配重。竖向构件（或柱）与连接片的连接方式由各参赛对 自行设计。配重钢板构造如图3所示，配重钢板与塔顶连接构造图 4所示。图3 配重钢板构造（预留孔直径5mm ,尺寸单位：mm）（a）立面（b）平面（c） A大样图4塔顶与配重钢板连接示意（尺寸单位：mm）（4）塔底构造要求组委会提供塔底标准底座连接板，尺寸为380mm x 300mm x 15mm,设螺栓孔（由组委

7、会预先制作）与振动台连接，模型直接安装在连接板上，具体构造由 参赛队自行设计。图5标准连接板构造（尺寸单位：mm）五、竞赛流程竞赛分资格审查和正式比赛两阶段进行。1 .资格审查在比赛前，由组委会对参赛队提交的计算书、设计图、参赛模型进行审查， 审查内容包括：（1）结构造型与体系（10分）按模型结构的构思和结构体系的合理性、实用性和创新性评分。（2）理论分析（10分）按设计说明书、方案图和计算书内容的完整性、正确性评分。（3）模型制作（10分）按模型制作的美观、精细程度评分。符合资格审查的模型，进入加载试验。资格预审时的评分计入最终成绩。2 .正式比赛第一步：抽签决定结构模型加载顺序。第二步：模

8、型称重，以“克”为计量单位。第三步：静力加载试验，将重10kg的配重施加于塔顶，考察静力承载能力 和结构稳定性。加载中破坏的结构模型自然淘汰。第四步：模拟地震荷载加载，保持塔顶配重 10kg ,第一级水平地震加速度 峰值按0.3g加载，第二级水平地震加速度峰值按0.5g加载，加载在电驱振动台 上完成，每次加载地震动持时25s o加载中破坏的结构模型，按破坏前一级水平 地震加速度峰值计入成绩。第五步：对加载完0.5g后结构仍未破坏的模型，参赛者可自主选择水平地 震加速度峰值0.7g、0.8g、0.9g其中之一加载一次。若结构仍为未破坏，按最 后一次加载的加速度峰值计入成绩，否则按 0.5g计入成

9、绩。对加载至第五步后仍未破坏的模型，根据模型结构自重由轻到重决定模型抗 震性能的优劣次序。六、评分规则成绩的评定按结构设计“安全、经济、适用、美观”的原则进行。首先比较 安全性，即模型要能通过配重(10kg)及0.5g地震加速度的检验，然后增加地震 加速度，考察结构承受地震荷载的能力；在承受相同地震荷载的情况下，根据模 型重量来考察经济性。比赛的总分为100分，包括结构造型与体系、理论分析、模型制作、叙述 答辩和加载试验5个方面。(1)结构设计(30分)包括结构造型与体系、理论分析、模型制作的评分直接采用资格预审阶段的 评分。(2)叙述答辩(10分)按现场叙述和答辩情况，由评委当场给分。(3)加载试验(60分)加载