第五届大学生结构设计竞赛赛程

第五届大学生结构设计竞赛赛程主办：大学生创新教育基地承办：土木与安全工程学院20结构设计竞赛赛程一．大赛简介结构设计大赛是一项极富创造性、挑战性的科技竞赛。它旨在通过对所学知识的综合运用和团队精神，提高同学的动手能力与思维能力，突出创新精神，加强同学之间的合作与交流，培养团队精神，丰富同学的课余生活。通过结构设计竞赛可以很好地将课堂理论与实际工程紧密结合起来，培养学生的设计与计算能力。为了多方面培养学生的创新意识、合作精神，提高学生的创新设计能力、动手实践能力与综合素质，丰富校园学术气氛，加强专业建设。二、机构安排主任：关天民副主任：李志斌、王艳、陈伟、张挺、郑洁、吴毅、刘薇、葛宰林、江阿兰、李洪林委员：巨建民、郭吉坦、赵晶、白海峰、薛齐文、张雪珊、米华莉、李钰、王海涛、张云国、赵丽华、王丽、张涛、刘军、朱绩超、于润群、徐阳、李彧命题委员会委员：江阿兰、张涛、巨建民、郭吉坦专家委员会委员：曲哲、王生武、王洪德、巨建民、郭吉坦、赵晶、江阿兰、白海峰、薛齐文、李钰、刘晓蕾三、竞赛题目移动偏载作用下两等跨双车道连续桥梁结构模型。四、竞赛内容模型结构体系选型与结构布置、理论分析、模型制作、模型加载试验。五、时间及地点安排报名时间各参赛队于2013年5月6日前将《结构设计竞赛桥梁结构设计理论方案》（附表1）、《竞赛报名表》（附表2）电子版发送到电子邮箱2583264528@或1922471979@。同时，《结构设计竞赛桥梁结构设计理论方案》（附表1）纸质版5份及《竞赛报名表》（附表2）加盖学院公章后送达以下地址：本部校区：土木与安全工程学院团委，地点：试验馆524。联系人：王小顺校区：文体中心A103。联系人：张老师、陈老师初选时间2013年5月62013年5发放材料2013模型制作2013年5上交作品2013年5模型加载2013年5月25/26日，地点另行通知。六、竞赛要求参赛队员要求参赛者为大连交通大学在校本科生。每个参赛队由3至5名学生组成，允许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。每个参赛队只能提交一份作品，并给作品命名。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。理论方案要求理论方案应包括：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。理论方案封面必须注明作品名称、参赛队员姓名、指导老师；正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。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。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、铅发丝线和白胶。任一参赛队不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则将直接取消参赛资格，并通报。（2）模型尺寸要求桥梁的类型不限，但必须保持主梁和桥面为连续梁（连续梁判定：提交作品时，将中支座撤掉，在中支座位置处加0.5kg静荷载，桥梁结构不发生破损为标准），模型的纵桥向长度要求在区间（2000，2020）mm范围内，横桥向宽度要求在（200，300）mm范围内。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200mm，桥面高差不得大于20mm。模型具体长度尺寸拟定请参考试验平台示意图，试验加载支架见附图1所示，试验加载支架细部尺寸见附图4所示。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、前端挡板接触外，不能与加载装置的其他部位接触。为保证小车能够顺利通过，模型应根据加载小车的尺寸，预留足够的通行空间，并能够满足给定的加载装置，请参赛队注意加载装置给定的条件。（3）挠度测点布置每跨在跨中布置两个挠度测点，测点位于两个行车道中心位置，挠度测试点位于桥面底面，故每个参赛队提交作品时，需用彩色笔在每跨跨中桥面顶面及桥面底面绘制标线，同时绘出两个行车道中心线，挠度测点处需设刚性横梁。（4）支座条件加载装置设置3个支座，位于一条直线上，两端支座的中心距为2010mm，中间支座位于外侧两端支座的中点位置。支座沿顺桥方向宽度为30mm，支座沿横桥方向长度为300mm。两个端支座提供竖向支撑和顺桥向约束，中间支座仅提供竖向支撑。边支座和中支座顶面距桥面距离为150mm，试验整个过程中3个支座固定不动。（5）加载小车尺寸加载小车外轮廓最大尺寸为长200mm，宽90mm，高150mm七、评分规则1.加载方案进入决赛的模型加载方案分为两次加载。第一次额定加载，即双车道同向移动额定荷载工况；第二次为极限加载，即单车道移动自定荷载工况。参赛作品须按表1所示的加载顺序进行试验，每通过一个工况的测定和校验后方可进行下一工况的加载试验。各加载步骤和荷载工况的内容及成绩评定方法详见附表1说明。2.加载试验失败判定在决赛整个加载过程中，发生以下情形之一者，将视为加载失败，退出加载试验：（1）模型主要构件出现明显失稳或连接破坏；（2）模型局部构造发生破坏且影响加载过程顺利进行；（3）模型结构发生破坏而不能继续承担荷载；（4）挠度测点在进行挠度测定的工况下的最大竖向位移超过规定限值（即>±20mm）；（5）其他详细内容见附表1说明。八、评审方式与评分标准专家委员会负责作品的评审及评奖事宜。每个参赛作品总分为100分，包括模型结构体系选型与结构布置、理论分析、模型制作、模型加载试验4个方面。1.模型结构体系选型与结构布置（10分）按模型结构的构思、造型和结构体系的合理性、实用性和创新性评分。本项得分取实际到场评委评分去掉一个最高分和一个最低分后的平均分。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。本项得分取实际到场评委评分去掉一个最高分和一个最低分后的平均分。3.模型制作（10分）按模型制作工艺情况评分。本项得分取实际到场评委评分去掉一个最高分和一个最低分后的平均分。4.加载试验（70分）（1）加载成绩总分为70分，两次加载工况成绩各占总成绩的50%，即35分。（2）加载试验成绩的计算方法为计入时间系数下荷重成绩之和：加载试验成绩=第一次加载(K1×35×T)+第二次加载(K1×35×T]（公式1）（3）荷重成绩计算方法如下：荷重成绩＝K1×35（公式2）其中，荷重系数K1按下式计算（公式3）上式中，表示第个模型的“荷重比”，即加载值与模型重量之比。第一次额定加载，由9kg计算K1，第二次极限加载，由自选的加载重量计算，详见附表1说明。为所有进入决赛的作品中每一加载工况的最大荷重比。（4）每次加载，要求小车通过整个模型的时间限定在1分钟之内。70秒以内，加载时间系数为1。超过70秒。加载时间系数为0.8，其计算方法如下：T=1，（加载时间≤70秒）T=0.8，（加载时间>70秒）。九、比赛程序检查作品的规格是否满足命题委员会的要求。精确称量作品的重量，单位以克计（保留整数）。参赛队员按比赛顺序提前在后台做好准备，当前一个队比赛结束后立即将模型安装在加载装置上。参赛选手需要对自己的作品作简单的说明，对评委及观众阐述自己的作品，时间不要过长。选手核对其加载方案，准备加载。开始加载：加载过程严格按大赛组委会的加载要求进行。根据比赛情况进行第二次加载。十、奖项设置最终名次按分值从大到小排出名次：一等奖3组、二等奖5组、三等奖8组、优秀奖若干；最佳创意奖2组；最佳制作奖2组，学校颁发获奖证书。以上各奖项按实际情况可空缺。十一、其他本次竞赛最终解释权归大连交通大学结构设计竞赛组委会。附件1：大连交通大学结构设计竞赛理论方案。附件2：大连交通大学第五届大学生结构设计竞赛报名表主办：大学生创新教育基地承办：土木与安全工程学院2013-4-22附图1加载支架附图2加载小车附图3加载小车细部尺寸（单位：mm）附图4加载支架细部尺寸（单位：mm）附表1决赛模型加载及评定系数加载加载说明测定和校验内容成绩评定系数步骤工况加载失败加载通过第一次额定加载双车道同向移动额定荷载工况采用两辆重量不同的移动小车。小车重量分别为6kg和9kg。一名选手牵引一辆9kg小车，在两车道中的任一车道（抽签选取）匀速移动，行至第一跨跨中附近暂停（以车尾位于第一跨跨中为准）。另一名选手牵引一辆6kg小车，在另一空车道匀速移动，行至第一跨跨中附近（以车头位于第一跨跨中为准）。当两辆小车均处于第一跨跨中附近时，静止5秒。6kg小车停在原地不动。9kg小车继续向前匀速移动，行至第二跨跨中附近（以车尾位于第一跨跨中为准），静止5秒。6kg小车向后退出整个模型，9kg小车前行通过整个模型。小车通过整个模型的时间限定在1分钟之内。选取整个加载过程中四个挠度测点的最大绝对值作为模型竖向挠度f（单位mm）。校验结构是否出现整体、构件、局部破坏或结构失稳。出现上述情况者视为该工况加载失败。校验整个加载过程中模型的挠度值是否超限。竖向挠度大于20mm视为该工况加载失败。挠度>±20mm挠度≤±20mm荷重K1=0荷重由9kg计算K时长T=0时长由加载时长计算T第二次极限加载单车道移动自定荷载工况采用一辆移动小车，加载小车重量分为10kg、10.5kg、11kg、11.5kg、12kg、12.5kg、13kg、13.5kg、14kg、14.5kg、15kg、15.5kg、16kg十三个级别，参赛队只有一次加载机会，加载重量级别各队可视第一次加载情况现场决定。一名选手牵引一辆移动小车，在两车道中的任一车道（抽签选取）匀速移动，通过模型。当小车行驶至各跨跨中（以车尾位于第一跨跨中为准）时，须停止5秒，然后前进。小车通过整个模型的时间限定在1分钟之内。选取整个加载过程中四个挠度测点的最大绝对值作为模型竖向挠度f（单位mm）。校验结构是否出现整体、构件、局部破坏或结构失稳。出现上述情况者视为该工况加载失败。校验整个加载过程中模型的挠度值是否超限。竖向挠度大于20mm视为该工况加载失败。挠度>±20mm挠度≤±20mm荷重K1=0荷重由加载小车最大重量计算K1时长T=0时长由加载时长计算T备注（1）第一次加载全部成功后方可进入第二次加载流程。（2）成绩评定系数的计算参见第四条。附件1第五届大学生结构设计竞赛桥梁结构设计理论方案作品名称参赛队员、、、、专业名称、、、、指导教师大连交通大学结构设计竞赛组委会二〇一三年作品简介注：作品简介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（可加页）。结构承重验算注：结构承重验算应包括结构选型、计算简图、荷载分析、内力分析、承载能力估算等（可加页）。作品简图注：作品简图应包括结构整体布置图、主要构件详图和方案效果图（可加页）。三维模型图样