第二届北京市大学生建筑结构设计竞赛参赛手册

前言

北京市高校生建筑结构设计竞赛是由北京市教委主办，北京建筑高

校承办的一项专业性结构设计竞赛。其目的在于促进各大院校的沟通与

合作，活跃首都高校生结构设计的创新思维，为能培育出适应将来挑战

的高素养工程设计者而做出努力。

北京市高校生建筑结构设计竞赛的前身是北京高校建筑结构设计

联赛，是在北京市教委、团市委支持下，由茅以升科技教育基金会、中

国建设教育协会、北京土木建筑学会、北京市同学联合会主办，并由北

京建筑高校和北京交通高校共同牵头，北京市其他开设有土木工程、建

筑学专业的高等院校一起协办的一项建筑结构设计竞赛。现经由北京市

教育委员会审批同意，将北京高校建筑结构设计联赛变更为北京市高校

生建筑结构设计竞赛，并由北京市教育委员会主办，北京建筑高校承力、。

北京市高校生建筑结构设计竞赛是一项公益性的高校生科技活动，

旨在培育高校生的科技创新精神和实践力量，提高高校生科学素养，科

研技能水平，促进北京高校高校生学术活动的开展，增加高校生间科技

沟通，从而进一步提高本科生培育和教学质量。竞赛立足北京市，以

土木工程结构设计为背景，每次赛事的主题依据实际需要而定，作品采

纳命题式。参赛高校以学校为单位向组委会提出参赛申请。竞赛组委会

组织相关专家对参赛作品进行评审，评比出具有创新性、科学性、合理

性的优秀作品，对获奖团队予以表彰。

大赛对同学综合运用专业学问的力量提出了较高要求。要求同学们

充分发挥创新精神及动手力量，采用课内学习、课外查阅资料、老师指

导等方法去完成作品。对同学整体素养，综合运用专业学问的力量进行

考验。竞赛邀请专业老师出题，结合现在正在招标的实际工程项目进行

改编，使竞赛的题目更具专业性。在竞赛过程中，大赛组委会将秉承公

正、公开、公正的原则，为大赛的顺当进行供应最有利的保障，确保各

组能够发挥出应有的水平。

信任通过北京市高校生建筑结构设计竞赛的开展，能够提升高校生

的综合素养，促进建筑行业的进展，为祖国的将来建设供应优秀人才！

北京市高校生建筑结构设计竞赛组委会

关于北京市高校生建筑结构设计竞赛优胜单位

参与全国结构大赛的状况说明

全国高校生结构设计竞赛是由我国教育部、住房和城乡建设部、中

国土木工程学会联合主办，每年通常在6月份公布赛题，8月底截止报

名，竞赛时间一般定于每年10月底。全国高校生结构设计竞赛规定：

已通过全国高等学校土木工程专业教育评估的学校，每校1个参赛队；

临时还没有通过土木工程专业教育评估学校的省、自治区，每地选派1

所高校参与，每校1个参赛队；已有省、市（区）级竞赛的地区，可通

过选拔赛推举1个参赛队报名参与，但不得与以上学校重复。

依据目前方案的北京市高校生建筑结构设计竞赛的日程支配，在全

国高校生结构设计竞赛报名截止前，无法决出优胜组，但经与全国高校

生结构设计竞赛秘书处（浙江高校建筑工程学院）联系，全国高校生结

构设计竞赛秘书处答应赐予北京赛区预留一个参赛名额，在北京市高校

生建筑结构设计竞赛结束后，推举1个临时还没有通过土木工程专业教

育评估学校的参赛队报名。

未尽事宜由北京市高校生建筑结构设计竞赛组委会协商确定。

特此说明

北京市高校生建筑结构设计竞赛组委会

参赛方法及要求

1.凡在校正式注册（在职人员除外）的高中生，专科生，本科生和讨

论生均可自由组队报名参与。

2.申请参赛只能以小组形式，每位参赛者只允许参与一个团队，每个

小组不超过6人，其中每个组讨论生至多1人。

3.每支参赛队需推选出一名负责人，负责联赛组委会各项通知的转达、

本队队员的组织等工作。竞赛期间不得任意换人，若有特别状况需要变

更参赛队员，必需向组委会申请，并获得批准；未经申请或申请未通过

则随便更换人员者，按缺人竞赛处理。若有参赛队员因特别缘由退出，

则视为缺人竞赛。

4.每个参赛队只能提交一份作品，必需由本组同学在规定时间内独立

完成。参赛作品中一旦发觉有剽窃、抄袭、侵权或作品托付其他单位完

成等弄虚作假现象，一经核实，将取消该组选手的参赛权利，并记入诚

信档案，同时取消其下一年的参赛资格。

5.全部参赛模型必需由选手自行制作完成，不得求助或雇用任何具有

制作模型力量的单位或集体，一经发觉，将扣除该组选手在模型制作方

面的全部分数。依据实际状况，参赛选手在制作模型过程当中需要有相

应的重点阶段的照片证明，以便最终决赛的质疑支配。

6.各参赛队必需在规定时间和地点参与竞赛活动，迟到或缺席者视为

自动弃权。

7.参赛作品的具体要求详见赛题。

8.联赛组委会对本章程有最终解释权，并通过组委会会议有修改、补

充本章程的权利。

参赛赛题

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

每个参赛小组在竞赛当天登记并提交一份计算书。计算书需要具体说明此结构

设计，并据此制作模型。

（二）模型制作

每个参赛小组在竞赛当天提交参赛模型。模型在赛前须制作完成，只可使用竞

赛组委会供应的材料。

（三）模型测试

模型的结构测评将在竞赛当天进行。每个模型需要经受两种加载：静态水平加

载试验和水平冲击加载试验。每个小组需把模型放在试验台上在评委面前进行加载

试验。

二、材料和工具

大赛将供应以下材料和工具，用于制作模型。不允许使用其他人供应的材料和

工具，否则取消竞赛资格。

轻木板

粘着剂502胶水

尼龙绳只能用作模型加载的挂钩

砂纸

切割刀

直尺

三角尺

量角器

铅笔

橡皮擦

三、结构模型

本次竞赛旨在设计并制作一个缩小版的输电塔，如图3.1所示。该模型要求以

尽可能轻的重量来经受两项加载试验，并不发生毁坏或者局部破坏，同时应力求美

观。

该塔基座截面为260mmX260mm的正方形，塔顶截面为80mmX80mm的正方形，

基座与塔顶之间的截面形式和大小可自行确定，塔的总高为700mmo

塔顶的两边需分别制作一个三角形的悬臂结构，且需具有相同的质量、截面尺

寸和刚度。为了在结构加载试验时有地方系尼龙绳悬挂称盘，三角形悬臂结构的末

端需有一个20mm长的延长杆。悬臂结构支撑点可以在任意位置，但尖端不能超过塔

顶以下150mm。

全部结构的组成部分必需由轻木建成。结构构件的组成部分里不能有绳索。

塔的底部需有一个100mmXIOOmm的间隙（位于塔的四边），以便利从塔的内部

夹紧基座。

基座钳（尺寸如图3.2）可以容许塔基尺寸肯定范围的偏差。基座钳的位置在

水平的X轴和Y轴方向上均可调整，还可以有肯定倾角。塔应在四边有固定的基座。

该模型塔必需遵循所供应的尺寸和外形。模型的尺寸和外形上的偏差不能超

过10mm,否则该模型将无参赛资格。

图2基座钳示意图

四、测试程序

全部模型将经过两道加载试验，其挨次为：静态水平加载试验和水平冲击加载

试验。每个小组需在委员会的指导和帮助下进行荷载试验。在加载试验期间，每个

小组有责任当心爱护好模型，使模型在测试之前不至于损坏。只有那些胜利通过静

力加载试验，并没有发生损坏或局部破坏的模型，才能连续进行水平冲击加载试验。

试验的加载点和加载方向如图3.1所示。

（一）静态水平加载试验

这是第一项加载试验程序，在此次试验中（如图4.1）,模型塔悬臂部分的尖端

将施加水平荷载。只能用同一个悬臂部分做静态水平加载试验和动态水平冲击加载

试验。每个参赛小组必需先确定用哪一个悬臂部分来做试验。水平荷载一次10N,

一共3次，因此在此方向上的力总计为30N加上称盘的质量。纪录加载节点的水平

位移，记为D1。

正面侧面

图3静态水平加载试验

（二）动态水平冲击加载试验

这是其次项加载试验程序，该项试验与静态水平加载试验类似（如图4.2）。在

静态水平加载试验结束后，将顶部第一个10N的加载碳码向上提升100mm（从剩下

的20N跌码顶部测量），然后将该秩码突然落下造成冲击荷载。在冲击荷载试验期间

不纪录位移。要求该模型不毁损而且在冲击荷载加载10秒后依旧矗立不倒，才赐予

最终分数。

图5加载装置、模型示意图

五、评分规章

'（一）结构评分按总分100分计算，其中包括：

A.计算书及设计图10%（共10分）

B.结构选型与制作质量10%（共10分）

C.现场表现5%（共5分）

D.结构重量50%（共50分）

E.结构刚度25%（共25分）

（二）评分细则:

A.计算书及设计图（共10分）

a.计算内容的完整性共6分

b.图文表达的清晰性、法律规范性共4分

注：计算书要求包含：结构选型、结构建模及主要计算参数、受荷分析、节点

构造、模型加工图（含材料表）。

B.结构选型与制作质量（共10分）

a.结构合理性与创新性共6分

b.模型制作美观性共4分

C.现场表现（共5分）

a.赛前陈述共3分

b.赛中答辩共2分

D.结构重量（共50分）

在全部胜利完成竞赛的模型中，质量最轻者得50分，最重者得10分，其余队

模型的重量分数Si按下式计算：

式中：M"汨为重量最轻者的质量，单位g;M1mx为重量最重者的质量；Mi为所考察模型

的质量。本项所得分数保留小数点后两位。

E.结构刚度（共25分）

在全部胜利完成竞赛的模型中，在静态水平加载试验中的水平位移最小者得25

分，最大者得5分，其余各队模型的刚度分数S2按下式计算：

S,二.“叫-％x20+5

Dmm-Dmin

式中：口为所考察模型在静态水平加载试验中的水平位移肯定值，D*、为全部模型中

的最大水平位移，及.为全部模型中的最小水平位移，单位mm；本项所得分数保留

小数点后两位。

以上A-E各项得分相加，分数最高者优胜。

关于A组赛题的第一次补充说明

1.模型由同学自己安装，如因锚固不足导致模型整体倾倒，虽杆件没有损坏，仍认

为试验失败；

2.测试过程由同学自己加载；

3.关于图和文字对应关系问题：

第1页,第29行，“如图3.1”改成“如图1”；

第1页，第41行，''如图3.2”改成“如图2”；

第2页,第13行，“如图3.1"，改成“如图3-4”；

第2页，第15行，“如图4.1”,改成“如图3第

第3页，第7行，”如图4.2”，改成：“如图4”；

4.第1页，第32行，两处“截面为”均改为“截面轴线尺寸为“；

5.第1页，第36行，“延长杆。”后增加“加载点距结构对称轴的距离为125mm,

预先系好尼龙绳，加载时挂钩直接挂在尼龙绳上。”；

6.第1页，第39行，“lOOmmXlOOmm的间隙”必需为正方形，否则视为不符合要

求；

7.第2页，第3行，"10mm"改成“±5mm”；

8.第2页，第11行，“使模型在测试之前不至于损坏”，提示：如在向试验台上锚

固时造成损坏，则认定试验失败；

9.第3页，图3改成本说明最终的图片；

10.第3页，第1行，“先确定”，改成“先抽签确定”；

11.第3页，第8行，''试验结束后，'增加''将加载方向旋转90度，”

12.第5页，Si的计算公式，由于软件问题，部分高校下载的文件在打印时会变成

图片，原公式为：

M-M

S_max------1-X40+10

Mmax—"min

关于A组赛题的其次次补充说明

1.9月1日（周六）为开放日，各参赛小组可以到北京建筑高校（西城校区）结构

试验室进行模型试加载，开放时间为9：00—17：00。

2.因锚固装置较为简单，建议各参赛小组在开放日均能来北京建筑高校进行试安

装、试加载。在其他学校参赛小组进行试加载时，请于试验室外等候，不得观

摩。

3.开幕式开头前，各参赛小组到竞赛场地上交纸质计算书和模型，进行称重及形

式审查。

4.模型将依据从重到轻统一编号，挨次加载。

5.竞赛当天设置两个加载台，分别为1号台和2号台，1号台进行编号为奇数的模

型的加载，2号台进行编号为偶数的模型的加载，两台加载轮次进行。

6.每个加载台配置两套模型锚固装置（基座钳等），每套锚固装置均可便利地在加

载台上拆装。

7.动静载加载点均由抽签打算，动载加载方向为左拉。

8.每小组竞赛分为三个阶段，分别是：台下安装模型、台上安装模型、模型解说

及加载三个阶段。

9.台下安装模型：小组成员将模型固定于锚固装置；

10.台上安装模型：抽签静载加载端，将固定装置及模型锚固在加载台上；

11.模型解说及加载：进行静载测试，抽签动载加载端，动载测试。

12.模型解说及加载阶段总时间为10分钟，每超过1分钟，扣除1分。

13.竞赛过程中每小组最多有两名成员上台操作和解说。

14.每个参赛小组需供应纸质计算书20份，纸质计算书和模型上不得消失学校、专

业、班级、姓名等的相关标记。

15.两个加载点所系的尼龙绳需做成环状，绳环拉长后长度以30mm为宜，以便挂住

位移计挂钩和加载绳挂钩，

16.静载试验只进行一次，如因锚固不牢造成静载位移偏大问题，后果由同学自己

担当，不得要求重新加载。

17.上次说明中，要求100mmX100mm间隙的必需为正方形，现改为间隙大于100mm

X100mm,不再要求必需为正方形。

18.9月1日9:00—17:00,将有专业老师在测试现场进行解答解释，其余时间不对

赛题进行解释，敬请谅解。

北京市高校生建筑结构设计竞赛组委会

北京建筑高校

2022年8月17日

B组赛题（结构方向）

一、题目

长途汽车客运站设计

二、设计作品要求

（-）建筑设计内容

1、设计基本原则

（1）设计应全面贯彻我国的有关政策和法令、严格执行各项有关设计法律规范

和规章。

（2）新技术、新材料、新产品的采纳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，掌握工程

造价，做到经济合理。

2、拟定设计的背景资料

（1）场地条件及要求

两层长途汽车客运站位于北

京市，客运站为二级，总平面图

详见图lo要求在场地内合理组

织广场人、车流线，确定机动车图1总平面图

和非机动车停车场地、旅客活动场地，绿化和建筑小品等；确定站房、旅客和车辆

进、出站口的位置。

（2）建筑设计要求

建筑规模依据日发送旅客折算量：5000人次，总建筑面积：6000m?±10%,进

站大厅可做二层通高，要求通高部分最小跨度24m。一、二层主要功能关系要求见

图2〜3。

3、绘制建筑方案图

包括总平面图、各层平面图、主要立面图、剖面图等。

4、绘制效果图

依据拟定的设计背景资料，制作效果图。

（二）结构设计内容

1、结构形式

空间结构形式不限，可采纳网壳（网架）、桁架、刚架、索及其它轻型钢结构的

形式，但要求易于施工、经济性好。

出站

对夕搬发*务用房

图2一层主要功能关系图

图3二层主要功能关系图

2、编写设计说明计算书

完成一份思路清晰、表达精确、内容完整的计算书：包括结构的荷

载推导、计算模型的建立、内力计算、构件设计、节点计算与下部结构的支座节点

及相应的构造措施（如屋面、幕墙的连接节点等）。采纳平面结构体系的主体支撑的

布置，计算书中应包括支撑的设置状况。

3、结构设计计算

要求用结构设计软件建模，进行结构分析，设计计算应符合设计法律规范要求。

4、绘制结构设计方案图

要求绘制结构设计方案图纸，以展现结构设计概念和主要构件的结构布置等。

5、经济分析

对空间结构用钢量进行分析，以达到设计经济合理的目的。

（三）模型制作

模型比例（1:100-1:400）各组可自行选择，可用木、竹、渔线、图钉、玻璃

膜等材料制作。

三、作品要求

作品应力求功能明确，有创意性，贴近生活，结构合理，制作精致。

（一）每个参赛队仅能提交一份作品。

（二）完整的作品包括以下部分：

1、建筑设计内容

2、结构设计内容

3、建筑结构模型

4、总体造价分析

（三）作品由参赛队命名，名称要求健康向上，特点突出。

四、评比标准

此次大赛的评比，主要从建筑设计、结构设计、建筑结构模型以及总体造价分

析四个方面进行考察。总分100分，各部分的权重分别为：30%、50%、15%、5%»

（-）建筑设计内容（总分30分）

1、建筑设计说明书（满分10分）

9〜10分依据要求，写出完整的说明书：采纳此建筑设计方案及屋顶设计的特

点，使用的优点，与四周环境的协调性等。能体现绿色环保概念；说明空间与结构

的协作以及施工手段。突出材料处理方式的丰富性。能够具体说明材料处理方式的

丰富性。反映结构规律与形体间的规律关系，材料特性的进展状况。

6〜8分基本能依据要求，写出较完整的说明书：采纳此建筑设计方案及屋顶

设计的特点，使用的优点，与四周环境的协调性等。基本能体现绿色环保概念；能

够说明空间与结构的协作以及施工手段。说明材料处理方式的丰富性。能基本反映

结构规律与形体间的规律关系并说明材料特性的进展状况。

0〜5分不能很好的依据要求写出说明书，但能够简洁说明空间与结构的协作

及施工手段，说出材料处理方式的丰富性。能简洁反映结构规律与形体间的规律关

系并说明材料特性的进展状况。

2、建筑方案图、效果图（满分20分）

15〜20分建筑功能分区及流线合理，正确绘制建筑方案图，图纸内容完整。

能够依据拟定的背景资料，制作效果图，透视精确、配景丰富，能很好

地反映出设计的特点。

9〜14分建筑功能分区及流线较合理，较正确地绘制建筑方案图，图纸内容较

为完整。效果图透视较为精确、配景得当，基本能反映出设计的特点。

0〜8分建筑功能基本合理，内外流线交叉，不能依据拟定的背景资料完成建筑

方案图的绘制，图纸内容不完整，效果图透视不精确、配景表达不充分,

不能反映出设计的特点。

（二）结构设计内容（总分50分）

1、设计说明计算书和结构设计（满分40分）

36〜40分依据要求完成，设计有很好的创新性，对设计的总体描述充分合理,

包括作品的背景资料、使用功能、建筑面积、采纳材料、关键技术问题、参考资料

等，能很好地遵守法律规范和标准，设计思想简洁明确，结构设计能够展现作品的

优点。

26〜35分基本依据要求完成，设计有较好的创新性，对设计的总体描述较合

理，包括作品的背景资料、使用功能、建筑面积、采纳材料、关键技术问题、参考

资料等，能遵守法律规范和标准，设计思想较为清晰，结构设计能够体现作品的优

点。

21〜25分能依据要求完成，设计有肯定的创新性，对设计的总体描述欠妥，

包括作品的背景资料、使用功能、建筑面积、采纳材料、关键技术问题、参考资料

等，能遵守法律规范和标准，有肯定的设计思想，但不能很好地体现作品的优点。

0〜20分不能依据要求完成，设计无更多创新性，对设计的总体描述存在肯定

问题，包括作品的背景资料、使用功能、建筑面积、采纳材料、关键技术问题、参

考资料等，不能很好遵守法律规范和标准，设计思想不够清晰，不能体现作品的优

点。

2、结构设计方案图（满分10分）

9〜10分结构设计方案图完整，能够充分表达结构设计思想，图纸内容精

确。

6〜8分结构设计方案图较为完整，能够表达结构设计思想，图纸内容较为精

确。

0〜5分结构设计方案图不完整，不能清晰表达结构设计思想，图面内容错误

较多。

（三）建筑结构模型（总分15分）

8~15分模型能很好地体现作品的设计理念，并且制作精致，比例精

确，具备较高的艺术观赏价值。

。〜7分模型不能很好地体现作品的设计理念，制作略显粗糙，比例不够精

确，艺术观赏价值较低。

（四）造价（总分5分）

依据设计建设所需材料及相关技术，对空间结构用钢量进行分析，体现节省型

经济社会的要求的程度，酌情给分。

B组赛题（桥梁方向）

一、题目

长安街西延工程一一冯村沟大桥设计

二、设计资料：

（一）工程概况

长安街西延规划为城市主干路，道路规划红线宽度为60〜80米（古城大街〜六

环路西侧路80m,六环路西侧路〜三石路60m）。线位经过首钢主厂区行政中心区，

永定河治理工程“四湖一线”莲石湖，并穿越规划门头沟滨水商务区及门城公园。

的欣an■■——加市主干^loacfnI—I•I锻量史t立攵

□g二］w・公交匚酝二］停车*嫡卜……，边鼻

图1长安街西延路网规划图

全线桥梁工程主要分为四部分，即跨越永定河的永定河特大桥；跨越现况六环

路的六环路立交；跨越砂石坑和规划冯村沟的冯村沟大桥和跨越规划冯村沟（与华

园路交口）的冯村沟跨河桥。其中特大桥1座，大桥2座，中桥1座，全线桥梁总

长1743m,全线桥梁总面积86959m2。

图2桥梁工程规划平面位置图

冯村沟大桥上跨砂石坑，规划为景观带，地方政府要求按景观标志性桥梁建设。

预设方案，桥梁宽度30m,桥梁总长度均为207m,桥梁总面积6210n）2。

现况砂石坑呈南北走向，长约6公里，宽约300m,深约15〜40m。规划砂石坑

处为秀水湖和规划冯村沟。规划冯村沟自现况砂石坑（规划为秀水湖）流出后向东

流经西六环路，再沿现况莲石路北侧向东汇入永定河，长安街西延上跨规划冯村沟

河道上口宽55m,下口宽20m。

冯村沟大桥跨越现况砂石坑和规划冯村沟；现状砂石坑面积约1.5平方公里，

依据《门头沟新城冯村沟治理工程规划》（北京市门头沟区水务局、北京市城市规

划设计讨论院，2022年10月），该砂石坑的功能为排洪、雨洪采用和景观绿地以

及超标洪水蓄洪区，在满意冯村沟的河道用地和高程基础上，进行绿化美化，雨洪

采用，恢复生态和环境，在非排洪区结合公园建设治理；

规划冯村沟为对现况冯村沟的改移和扩建，线位在长安街西延北侧，规划河道

右岸上口线平行并距离长安街西延北红线10米，由砂石坑西侧路向东汇入砂石坑,

至西六环西侧冯村沟在现状砂石坑（称为秀水湖）内，流出后向东流经西六环路，

再由莲石路北侧向东汇入永定河。规划河道断面采纳浆砌石全砌筑梯形断面，河底

宽20米，河道上口宽不小于55米。

规划秀水湖起点为长安街西延，终点为西六环立交桥西侧，用地面积约80.5

公顷。在规划秀水湖内支配水质净化湿地、冯村沟、西峰寺出口段及具有雨洪采用

功能的景观湿地。

考虑规划砂石坑为景观公园，冯村沟大桥距离永定河大桥较近，桥型方案应彼

此协调，并且与规划砂石坑内秀水湖环境相协调。同时桥位范围为门城规划新核心

区域，桥型亦应与远期总体规划协调。

门头沟区政府、区规划局等对冯村沟大桥桥型亦提出较高要求，要求桥型能体

现门城新城的特色。

（二）地质条件

1、自然地理

北京市中心位于北纬39度，东经116度，位于华北大平原北端，全市土地面

积16410km?。其中平原面积6338km\占38.6双山区面积10072knA占61.4沆

城区面积87.1km%

北京的西、北和东北，群山环绕，东南是缓缓向渤海倾斜的大平原。北京平原

的海拔高度在20〜60m,山地一般海拔1000〜1500m,与河北交界的东灵山海拔

2303m,为北京市最高峰。北京的地势是西北高，东南低。西部是太行山余脉的西山，

北部是燕山山脉的军都山，两山在南口关沟相交，形成一个向动念绽开的半圆形大

山弯，称之为“北京弯”，它所围绕的小平原即为北京小平原。

2、气候条件

拟建建设项目所在区域（北京地区）属于暖温带半潮湿半干旱大陆性季风气候

区。春季干旱多风，夏季酷热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥，四季分明，日

照充分。全年无霜期186天左右。全年光照时数为2700小时。本区年平均气温为

1112℃,年极端最高气温一般在35〜40℃之间；年极端最低气温一般在T4-20℃之

间。7月最热，月平均气温26C左右。1月最冷，月平均气温为-4〜-5C。

本区多年平均降水量一般在550〜650mm之间，降水季节性变化很大，年降水

量80%以上集中在汛期（6〜9月），7、8月尤为集中。降水量年变化非常悬殊，北

京地区历史上年最大降水量高达1406mm（1959年），最小降水量为168.5mm（1891

年），相差8倍多。由于年降水量高度集中，即使早年，局部地势低凹地区也可能

积水成涝。多年平均水面蒸发量为1843.8mm。冬季地面下有60〜80cm的冻土层。

3、河流水文

北京境内共有大小河流200余条，分属于海河流域的永定河、潮白河、温榆河

一北水道、大清河和蓟水道五大水系。其中，除温榆河一北水道水系发源于北京市,

永定河水系发源于内蒙古、山西外，其余3个水系均发源于河北省。本线路地表水

系属于西部永定河大桥。

4、地形、地貌及地物概述

拟建北京市长安街西延市政工程沿线属永定河古道及其冲洪积扇的中上部，拟

建冯村沟大桥场区因跨越现状采石坑自然形成起伏较大，勘察期间，量测的勘探孔

孔口处自然地面标高一般为64.98〜87.31m。拟建桥梁场地内分布有树木和现状房

屋。

5、第四系成因及特点

北京市区位于华北大平原的西北缘，西、北及东北面三面环山，东、南及东南

面为宽阔的平原区，称之为“北京平原”。拟建项目场区位于该平原内的南部。第

四纪以来由于受到新构造运动的影响，山区不断抬升，平原剧烈下降，并接受了巨

厚的第四纪古河流沉积物。在北京平原区的不同区域，由于受断裂活动的影响和古

地理环境的限制，第四纪沉积物的厚度有明显的差异。在北京市区，第四纪沉积地

层的厚度由西向东渐渐增大，岩相分布有山地向平原具有明显过渡的特征，即市区

西部的第四纪古河流形成的冲洪积扇顶部、中上部的地层以厚度砂土、卵砾石为主；

向东过渡为冲洪积扇的中部和中下部，第四纪地层为粘性土、粉土与砂土、卵砾石

交互沉积层。

6、构造地质

北京地区的地质构造格局是新生代地壳构造运动形成，其特点是以断裂及其掌

握的断块活动为主要特征，新生代活动的断裂主要有北北东一北东向和北西向一东

西向两组，大部分为正断裂性质，并在不同程度上掌握着新生代不同时期发育的断

陷盆地。断裂分布多集中成带。

拟建工程场区四周分布的区域性断裂主要是永定河断裂，北起军庄，向南经永

成庄至立堂村，全场26.2km,其总长走向北西3200,倾向SW,倾角850,活动性质

为正断层，最晚活动时代为早、中更新世。

7、地层土质条件

依据本次勘察和对已有资料的调查、分析，将拟建场地和自然地面以下60m深

度范围内的地层在沉积年月及工程性质初步划分为人工积累层及第四纪沉积层两大

类，依据岩性组成、结构、工程性质进一步划分为5个大层及亚层（参见图2“冯

村沟工程地质剖面”），分述如下：

旃蹒蜩南眼

图3冯村沟工程地质剖面

人工积累层（第1大层）

表层为厚度为26.80m左右的人工积累层（位于现状砂石坑地步处的厚度为

6.60m）,主要为房渣土①层，碎石填土、卵石填土①1层及粉土填土①2层。

第四纪沉积层（第6〜9层）

人工积累层以下为第四纪沉积层的卵石⑥层以及卵石混黏性土⑥1层；卵石⑦

层；卵石⑧层；卵石⑨层。

本工程钻探最深钻孔钻至标高12.98m（深52.00m）,现止于第9大层。

8、浅土层的腐蚀性初步评价

参考本工程沿线已有资料中土的易溶盐分析试验。依据试验分析成果，依据《岩

土工程勘察法律规范》初步判定：本场区内浅层土对混凝土结构及钢筋混凝土结构

中的钢筋的腐蚀性等级均为微腐蚀性。

9、场区地下水分布条件

场区地下水位埋藏较深，以砂卵石地层为主，因此受钻探工艺（本次钻探均采

纳泥浆护臂钻进）的限制，于钻孔内无法实测到地下水。

依据区域地下水背景资料，同时对拟建场区周边水源井的调查和分析，本场区

地下水位埋深约为原状自然地面下60.00m左右。

10、历年高水位调查

依据工程场区四周的普、详查资料，拟建场地1958年地下水位可达自然地面

以下9.00m左右。

11、地下水水质的腐蚀性初步评价

依据水质分析试验成果，依据有关标准综合评价：拟建场区地下水水质对混凝

土结构的腐蚀性等级为微腐蚀性；在干湿交替作用下，对钢筋混凝土结构中的钢筋

的腐蚀性等级为弱腐蚀性。

（三）设计标准：

1、桥梁机动车道荷载标准：城-A级；验算荷载：大路-I级；

2、桥梁设计基准期：100年。

3、大路桥涵设计平安等级：一级。

4、道路性质：主线为城市快速路，设计车速为80公里/小时。

5、桥面施工及使用阶段按非线性温度梯度荷载进行计算，升温

t2：5.5℃；降温tl：-7℃,t2：-2.75℃o桥梁体系升温25℃,降温-25℃。

6、设计纵向不匀称沉降5mm。

7、地震基本烈度：该拟建场地抗震设防烈度为VD度，地震惊峰值基本加速度

0.10go

8、桥梁坡度

横坡：道路横坡从4%〜2%。超高过渡在圆曲线和缓和曲线全长范围内进行。

纵坡：本段主线的纵坡1%,设置肯定范围竖曲线。

三、作品设计要求

（一）建筑设计内容

1、编写建筑设计说明书

建筑设计时需考虑本工程为城市景观桥，桥梁的建筑艺术应与四周建筑景观

协调。主体结构的造型要简洁明快通透，附属结构（栏杆、照明等）要兼具

美观与有用性。

完整的说明书内容如下：外型设计的建筑风格，桥梁外部装饰特点，桥梁与

四周环境的协调性。

2、绘制建筑方案图

包括方案总平面图（包括四周环境）、桥梁平面图、立面图、剖面图。

3、绘制效果图

依据题目拟定的设计资料，制作效果图。效果图需要突出桥梁的设计。

（二）结构设计内容

1、桥型要求

桥型自选，依据经济、平安、美观、有用的原则综合考虑。

2、确定桥梁结构形式（包括：上部结构选型、桥梁基础选型），孔跨布置。

3、确定桥梁上部结构的截面形式

4、确定桥墩、台、基础类型

5、选择建筑材料

自行选择建筑材料，鼓舞采纳新型建筑材料。

6、拟定结构主要尺寸

7、进行荷载组合、内力计算

8、进行结构设计

重点针对上部结构的强度和变形要求进行设计，基础可只估算桩基竖向承载

力。

9、编写设计说明计算书

完成一份思路清晰、表达精确、内容完整的计算书：包括结构的

设计荷载，计算模型的选取，结构内力计算，主要构件设计、关键节点计算

以及相应的构造措施。

10、绘制结构设计方案图

包括结构设计总说明、结构总体布置图、主要构件和关键部位构造图、工程

数量表等。

11、对工程进行简洁的经济分析

（三）建筑结构模型

模型大小为100〜150cm,材料自定。模型制作需要结合给定的设计资料制作。

四、作品要求

（一）作品应力求有制造性，贴近实际，结构合理，制作精致。

（二）每个参赛队仅能提交一份作品。

（三）完整的作品包括以下部分：

1、建筑设计内容

2、结构设计内容

3、建筑结构模型

4、建筑模型总体造价分析

（四）作品由参赛队命名，名称要求健康向上，特点突出。

五、评比标准

此次大赛的评比，主要从建筑设计、结构设计、建筑结构模型以及建筑总体造

价分析四方面进行考察。总分100分，各部分的权重分别为：30%,