浅谈轻钢结构的设计理念及思路
[摘要] 结合笔者近几年的工作经验，以轻钢结构设计为研究对象，对一些关键问题提出了一些看法并进行了简要分析。从纵横向温度缝、结构布置方案、支撑设置、拉条设置、拉条节点等几方面进行分析和讨论。本文又对同一问题的不同解决方案进行了经济性比较，力争使结构达到安全和经济的统一。
[关键词] 轻钢结构、结构设计、钢结构的防护、建筑设计、支撑
中图分类号：tu392.5 文献标识码：a文章编号：
abstract: combined with the author in recent years working experience, with light steel structure design as the research object, some key problems and put forward some ideas and briefly analyzes. from the horizontal and vertical temperature joint, structural layout, support setting, brace node set, several aspects are analyzed and discussed. in this paper and the same problem in different solutions compared to the economy, and strive to make the structure safe and economic unity.
key words: light steel structure, structure design, the corrosion protection of steel structures, building design, support
1 轻钢结构建筑系统
第六届全国大学生结构设计竞赛赛题 1．命题背景 吊脚楼是我国传统山地民居中的典型形式。这种建筑依山就势，因地制宜，在今天仍然具有极强的适应性和顽强的生命力。这些建筑既是我中华民族久远历史文化传承的象征，也是我们的先辈们巧夺天工的聪明智慧和经验技能的充分体现。 重庆地区位于三峡库区，旧式民居中吊脚楼建筑比比皆是。近年来的工程实践和科学研究表明，这类建筑易于遭受到地震、大雨诱发泥石流、滑坡等地质灾害而发生破坏。自然灾害是这种建筑的天敌。 相对于地震、火灾等灾害而言，重庆地区由于地形地貌特征的影响，出现泥石流、滑坡等地质灾害的频率更大。因此，如何提高吊脚楼建筑抵抗这些地质灾害的能力，是工程师们应该想方设法去解决的问题。本次结构设计竞赛以吊脚楼建筑抵抗泥石流、滑坡等地质灾害为题目，具有重要的现实意义和工程针对性。 2．赛题概述 本次竞赛的题目考虑到可操作性，以质量球模拟泥石流或山体滑坡，撞击一个四层的吊脚楼框架结构模型的一层楼面，如图2.1所示。四层吊脚楼框架结构模型由参赛各队在规定的时间内现场完成。模型各层楼面系统承受的竖向荷载由附加配重钢板实现。主办方提供器材将模型与加载装置连接固定（加载台座倾角均为o 30θ=），并提供统一的测量工具对模型的性能进行测试。 图2.1.第六届全国大学生结构设计竞赛赛题简图 配重1M 配重2M 配重2M 后固定板 前撞击板 螺杆 钢底座 钢架A 钢架B 不锈钢半圆滑槽 模型部分（含部分加载装置） 加载台座 θ θ 加速度传感器 螺杆 硬橡胶
3．模型要求 图3.1.模型要求示意图 图 3.1模型设计参数取值表 q o 30 0L 20cm > —— H 1cm 99± L < 24cm —— q 配重1M 配重2M 配重2M 前撞击板 后固定板 底板 模型平面尺寸要求示意图 要求平整，且与前撞击板端头有效接触面积不小于22cm 要求平整，且与后固定板端头有效接触面积不小于22cm 底板示意图 允许固定区域 硬橡胶
在专业核心课程设计、建设和教学实施过程中，贯彻以下教育理念： 终身学习的教育观：现代教育主要是培养学生终身发展的四项基础能力：学会认知、学会做事、学会共同生活、学会生存。教师必须转变角色，从传授者变为引导者，改变以“教”为中心的传统的教学方法，转为以“学”为中心，学生自主学习；重视学生的学习权，使“教学”向“学习”转换；把学生变成自己教育自己的主体，受教育的人必须成为教育他自己的人。 多元智能的学生观：高职学生具有形象思维的智能结构特点，适宜以实践知识为学习起点的培养模式；在教学中，因材施教，按学生的特点，发掘学潜能，发展个性，学习实践知识和必需够用的理论知识；在课程学习过程中不要让学生再遭遇智慧关闭的经历，多让学生体验智慧开启和增强自信的经历，要把我们的教育从制造失败者的教育变成塑造成功者的教育。 建构主义的学习观：学生的知识是在一定的情境中通过与他人的互动，利用必要的学习资源，主动建构获得的。灌输式教学限制学生创造性思维的发展，剥夺了学生建构知识和理解自身的机会；学生通过探究和主动学习，才能达到最好的学习效果。专兼职教师要为学生创设适宜的学习情境，灵活运用多种教学方法，提供丰富的学习资源，使学生能主动地建构他们自己的经验和知识。 能力本位的质量观：课程的目标是培养完成综合性工作任务的职业能力。通过工作过程系统化的课程学习，学生在个人实践经验的基础上建构专业系统化知识，完成从初学者到高素质技术技能专门人才的职业能力发展。学生不仅要获得专业的职业技能、职业资格和必备的专业知识，更要获得自我发展的内化的职业能力，有能力在职业生涯中不断获得新的发展。 过程导向的课程观：课程以理论和实践一体化的工作过程为导向，构建“工作过程完整”而不是“学科完整”的学习过程。从职业工作出发选择课程内容，并按照职业能力从易到难的顺序安排教学；课程内容首先强调获取完成工作任务的过程性知识，解决“怎么做”（经验）和“怎么做更好”（策略）的问题，然后是适度够用的陈述性知识（理论知识）。 行动导向的教学观：强调“为了行动而学习、通过行动来学习”，工作过程与学习过程相统一。教师是课程学习过程的组织者、咨询者和协调人，学生是行动主体，教学遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”的完整“行动”过程，在教学中专兼职教师与学生互动，让学生通过“独立地获取信息、制订和实施计划、检查评价成果”，建构真正属于自己的经验和知识体系。
CAD课程设计思路、内容与步骤(doc 7页)
课程设计说明书 课程名称：中文版AutoCAD2009基础教程 设计题目：包装CAD课程设计 专业：包装工程班级：0601 学生姓名: 学号: 起迄日期: 2009年06月8日~2009年06月13日
1．
2．设计过程和方法。 进行设计基本技能的训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力1、4课程设计的意义 做为包装工程的学生，需要了解怎么使用一些绘图软件去制一些包装容 器 展开图和立体图，以便更好的去绘制和设计一些新的包装容器，更好的完成本门学课。通过cad一个学期的课程学习，我能够基本了解怎么使用cad快速去绘制一些平面图形和立体图形，熟练的掌握了cad的一些基本命令。通过最后cad 的课程设计，能够更好的帮助我们加深对cad的了解和更加熟练的去使用cad，有利于我们对擦得的掌握，是对我们一个学期cad学习的一个总结和考核。只有通过cad的课程设计，才能把cad总个领会贯通。通过解决在课程设计中所遇到的一些问题，可以使我们更好在以后的工作与学习过程中更好更快的使用cad去解决一些问题。 2、设计思路 包装cad课程设计，是综合实训课程，课程建设的目的是通过最后一课程设 计，能够使我们熟练的掌握怎么样使用cad来绘制一些包装容器的展开图与立体图。这次课程设计的主要做的是机械零部件的三视图、机械零部件立体图形、瓶类包装容器的立体样式图、电子产品包装盒的展开图与立体图、电子产品包装内衬的立体图与三视图、装配图。 3 、设计内容及步骤 3、1 液晶显示器瓦楞纸箱的外盒内衬装配图的绘制 1、液晶显示器包装瓦楞纸盒展开图和立体图的绘制: 液晶显示器的外包装使用的是瓦楞纸箱，首先要做的事情就是确定瓦楞纸箱的宽高，箱型和尺寸的选取将依据下列条件： a根据销售型纸箱还是运输型纸箱来确定纸箱的箱型。 b确定纸箱的尺寸： c内装物的特性（尺寸、重量、重心、排列组合方式等等）；
结构设计竞赛模型制作的方法与技巧 介绍了结构设计竞赛概况和竞赛用材料与工具。从结构选型、构件设计、模型节点处理三方面，介绍了结构设计竞赛中模型制作的方法与技巧。并针对竞赛中常见问题进行了解析。 标签：结构设计竞赛;结构模型;模型制作;土木工程 1 结构设计竞赛概况 土木工程有着悠久的历史，其专业综合性强，涉及学科面广，基础要求高。学科竞赛是培养专业人才创新能力的重要平台。竞赛旨在培养大学生的学习能力、沟通能力、组织能力、团队协作能力、创新能力和实践能力，提升大学生的综合素质，从而进一步提高本科生培养和教学质量。 目前赛事主要有全国大学生结构设计竞赛及各省市大学生建筑结构设计竞赛。对于培养大学生的创新意识、合作精神，提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质，加强高校间的交流与合作起到重要作用。 结构设计竞赛的内容通常为给定某种材料，要求在规定时间内设计并制作出一个结构，通过加载试验，综合考虑各项因素决出获奖等级。模型材料一般为以竹皮或白卡纸居多，并辅以胶水、线绳等。制作的结构形式有建筑、桥梁等。评分内容一般包含方案设计、理论分析、模型制作、作品介绍与答辩以及模型加载实验等方面。结构加载类比赛，一般在相同加载条件下，结构模型质量轻者获胜或模型加载位移与模型质量综合评判。 2 材料与工具 结构设计竞赛用材料有竹材或白卡纸。本文仅讨论竹材。2018年全国大学生结构设计竞赛竹材规格及用量见表1。竹材参考力学指标见表2。 表2 竹材参考力学指标 制作工具有：502胶水、砂纸、切割刀、直尺、三角尺、量角器、铅笔、橡皮擦、镊子、橡胶手套等。砂纸打磨杆件端部，获得所需要的杆件精确尺寸，打磨杆件节点处接触面以增加接触，打磨时需谨慎打磨，勿露出竹皮丝状物。铅笔、直尺在竹皮上绘制杆件平面设计图。切割刀切割修剪竹皮。为防止胶水粘手，可用镊子夹持细小构件，使用橡胶手套防护双手，也可以用胶布缠绕指尖。 3 模型设计与制作 模型选型原则为“大胆假设，小心求证”。假设时，须防止赛题示意图的模型束缚思路，也不得被常见模型约束，应勇于借鉴创造。求证时，须运用相关力学
本课程一个单元一个话题，每个话题都以对话训练作为切入点，先说后听，加大听说技能，特别是实用交际能力的训练，把培养一定的实用口头交际能力作为本教程的重要任务。先读后写，加强应用文的实用文体阅读能力的培养，满足生产一线业务人员实际的涉外交际需要。听、说、读、写、译技能的培养与训练围绕同一话题展开，语言基本功与实用的日常和业务交际能力的培养有机地结合起来。 1、贯彻“以学生为中心，教师为引导，多媒体教学为手段”的多样化教学模式的理
念，教学体现了人性化设计理念，提高英语教学实际效率。(1) 将听说、读写与综合运用相结合，课堂教学与自主学习相结合，充分利用多媒体语音设备，提高学生听、说、读、写、译应用能力。(2) 采用课堂教学、听力训练、自主学习、实践运用相结合的方式，营造个性化学习的环境，大量使用先进的信息技术，推进基于计算机和网络的英语软件教学，为学生提供良好的语言学习环境与条件。课堂设计使学生有足够的情绪安全感,从而有勇气开口练习说英语，使学生从“练”中学,亲身体验从“学懂→学会”的全过程，享受成功。(3) 课程重视培养学生的英语综合能力，针对三级考试的具体要求，重视培养学生活学活用，博闻强记的能力，加大对听、说和写的实用技能的训练。
2、高职英语课程不仅是一门语言基础知识课程，也是拓宽知识，了解世界文化的素质教育课程。因此，设计高职英语课程时也应充分考虑对学生的文化素质培养和国际文化知识的传授。要尽可能地利用语言载体，让学生了解科学技术、西方社会文化等知识。要强调通过大量的自主阅读来提高词汇量和增加知识。 无论是听说，还是主要基于课堂教学的读写译，其设置都充分体现个性化，考虑不同起点的学生，既照顾起点较低学生，又给基础较好的学生有发展的空间；既能使学生打下扎实的语言基础，又能培养他们较强的实际应用能力尤其是听说写的能力；既保证学生在整个大学期间的英语语言水平稳步提高，又有利于学生个性化的学习，以满足他们各自不同的专业发展需要，以确保不同层次的学生在英语应用能力方面得到充分的训练和提高。 3、工学结合 （1）坚持以就业为导向，面向社会、大力推进工学结合、实行校企合作、产教结合。教师与学生可以分批深入企业进行参观与随岗实习；聘请有实际国际贸易实际经验的企业人员来校讲座；加大双师型教师的培养力度。创办校内实训基地，使学生在模拟商务环境中进行实际操练，进一步缩短人才培养的实际效果与市场需求之间的距离。在加强技能教育的同时，也要十分注重对学生进行思想道德、意志力等方面的培养，努力把学生培养成德才兼备的社会有用之才。 （2）开设英语角，由专门指导教师进行定期指导。英语角由英语俱乐部管理和组织，定期举行，每期设主题活动。 （3）注重学生交际实践，多举行口语竞赛，朗诵比赛，词汇竞赛等英语活动，充分利用外教资源，免费开设英语口语班，辅导学生参加湖北省各级口语比赛，选拔学生参加全国高职高专实用英语口语大赛，在参赛的同时向兄弟院校学习，极大地提高学生英语学习的积极性，提高学生在就业时的竞争力。
结构模型大赛方案 书模版 1 2020年4月19日
本方案仅供参考，如有雷同，当弃权处理 建筑工程学院第二届大学生结构模型大赛
文档仅供参考 模型名称：驻天楼 参赛队伍：建工嘉年华 小组成员：姚灿辉、肖嘉华、郑镇宜、 刘戊烽、郑浩茵 日期：、03、30 3 2020年4月19日
目录 一、摘要、队员简介 ..........................................错误!未定义书签。 （一）摘要 ...................................................错误!未定义书签。 （二）队员简介............................................错误!未定义书签。 （三）组员优势及部分分工 ........................错误!未定义书签。 二、方案构思 ......................................................错误!未定义书签。 三、结构选型 ......................................................错误!未定义书签。 四、模型方案图 ..................................................错误!未定义书签。 1、所卷纸张样图..........................................错误!未定义书签。 2、柱、梁、斜杠所需尺寸 ..........................错误!未定义书签。 3、模型简化，线性上的视图 ......................错误!未定义书签。 4、实体模型视图..........................................错误!未定义书签。 5、节点详图 .................................................错误!未定义书签。 6、试验模型样图..........................................错误!未定义书签。 五、模型计算简图 ..............................................错误!未定义书签。 六、改进措施 ......................................................错误!未定义书签。 1. 新材料：半圆柱型短柱 ............................错误!未定义书签。 2.横梁与立柱连接点加固.............................错误!未定义书签。
结构设计大赛之桥梁模型设计 戴洁 (广东交通职业技术学院，广东广州510650) 摘要：文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手，提出桥梁模型的设计方案构思，选择结 构方案．并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固， 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1．1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为：桥面总长l 000 mln；桥面高不低于120 toni：桥面总宽160～180rnITl；桥面净空高度不小于200 toni：最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式，初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置．并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式，初始荷载为20 ，荷载增加梯度为5 k 次，封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准：模型强度足够、不失去整体承载力：模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5～50 kg的重量，由此带来的跨中弯矩较大，承载亦不易。但更难控制的还是弯曲变形，挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1．2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸．辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力，不能作为受弯、受压构件，即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度．也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度．一种方法将纸卷成圆柱形．作成圆形梁和圆形柱：另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起．作成一定高度的薄梁．可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强，不能受压．只能用来做受拉构件，吊(拉)桥面或捆绑节点，增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1．3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格，桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥，而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整，便于行车，主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度．布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆．节点用棉线捆绑牢固，做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面．也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理．但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩．由于直径有限(直径大时耗材多)，难以保证桥墩的稳定性，而空心纸卷制作起来有困难．也不能提供足够的抗压强度，所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系．以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主梁5片，横梁10根，等间距地布置主梁、横梁，形成网格式梁式结构。“A” 型塔斜拉结构设计为双塔，两侧各一个．中间设一撑杆加强两边“A”型塔的横
目录 设计说明书 1、方案构思 (2) 2、结构选型 (2) 3、材料性能 (2) 4、特色处理 (4) 5、结构分析图 (4)
1、方案构思 仔细阅读完竞赛赛题，我们从模型设计的要求、模型制作材料的 性能、加载形式和制作方便程度等方面出发，进行构思设计。 确定设计竖向荷载80kg，考虑到压杆长细比限制、拉杆的抗撕裂能力、竹皮纸的受拉性能、制作模具等因素，竖向荷载较容易满足，但对于水平冲击荷载和扭转变形，杆件需要较大的刚度，要有很好的抗折、抗扭效果。 （1）本结构主要构思是想利用两根直柱和四根斜柱的轴力来直接抵抗荷载的作用。 （2）设计的总原则是：尽可能的利用直杆来提高结构的承载力，并利用木材的抗拉性能，及抗压性能来抵抗荷载的作用。 2、结构选型 按设计要求，在加载参赛人员的情况下主要考虑竖向荷载，由于人员会产生抖动，还必须考虑水平动荷载的作用；因此，我们选择了正面为梯形侧面为的刚架结构，并且在所有节点处采用刚性连接，使结构具有较好的整体性，以便承受较大的竖向荷载和水平冲击荷载作用。 同时考虑到在初赛中结构的不稳定性，对此我们将在冲击面的两根主柱两侧加呈三角形的加筋肋支撑，一方面可以加强结构两侧的稳定性，一方面可以抵抗一部分水平冲击荷载带来的影响。 再者对于初赛中出现最多的问题，加载时，受拉杆件挠度过大，且节点破坏较严重，我们在新的结构里加强了杆件的强度和节点的刚性处理。
3、材料性能 竹皮纸作为模型材料，其力学性能特点是受拉性能良好，抗撕裂能力较差，抗压稳定性差。将纸裁剪成矩形并用502胶水粘结后，可承受一定的压力，但受长细比的限制，多为压杆失稳状态的受力破坏，可承受一定弯矩。 502胶水的粘接性能：通过对用胶水对接的杆件进行拉伸，可知：502胶水强度较高，凝结时间为4h的试件在接触面被划开破坏，而8h 和12h试件都为接触面处木条表层脱落破坏，因此可确定此胶水强度很高并且在一定力值范围内变形小足以用于粘结料。 竹材材料规格及数量 竹材力学性能参考值：弹性模量1.0×104MPa，抗拉强度60MPa。 （1）502胶水，用于模型结构构件之间的连接。 （2）制作工具：美工刀，钢尺，三角板，砂纸，锉刀。 分析结果：
《设计程序与方法》课程标准 课程编码[ ] 适用专业[ ] 课程承担单位[ ] 学时[ ] 制定人[ ] 制定日期[ ] 审核人[ ] 审核日期[ ] 批准人[ ] 批准日期[ ] 一、课程性质与作用 本课程是工业设计专业的一门专业基础课，是理论与实践相结合的课程。本课程采用任务体系教学，通过学习工业产品设计的任务与原则，将产品形态设计、产品造型的美学法则、产品色彩设计的基本理论、与工业产品造型设计有关的人机工程学知识、产品造型设计的表现技法和主要程序，以及产品造型的质量评价等知识融会贯通，掌握工业产品设计的基础理论和方法，探求人一机一环境相互协调的设计思想，学会一般工业产品的设计程序和方法，能与他人合作完成工业产品设计任务，配合其他人员完成一般家电产品、家具产品、电子设备等工业产品的开发和设计工作。 本课程的主要就业岗位为工业设计师、产品设计师，以“电热水壶设计”、“移动硬盘造型设计”项目为载体，将工业设计方法、程序、市场调研、专利等知识融到项目中进行讲解。本课程是工业设计课程体系中职业技能的重要内容，是工业设计专业的核心课程之一，是学生必须掌握的职业技能要素，是达到工业设计职业标准的前提和基础。 本课程需要前期学习《工业设计概论》、《设计表现技法》课程，完成前导任务是“本专业相关的美术基础训练”，为本课程学习提供理论知识与必备技能。本课程为后续课程《产品造型设计》、《产品结构与创新设计》提供必须的专业基础知识。 二、课程目标 本课程的核心能力是产品的设计流程与设计方法，这就要求学生先掌握必要的设计手段和设计理论知识，继而获得岗位所需的实际产品设计知识和技能，为后续课程的学习，为将来走上社会从事产品设计、工业设计等工作打下坚实的基础。 （一）知识目标 1．了解工业设计的各种方法； 2．学会使用有效的方法和流程进行工业产品的策划和设计； 3．能与团队协作完成完整的工业产品设计任务。 （二）能力目标 1．学会工业产品形态设计的思维方法和创造方法；
长安大学2016年大学生结构设计竞赛赛题 竹质塔结构模型设计、制作与测试 1.竞赛模型 设计能够承受一定的竖向荷载和水平地震作用的竹质塔结构模型，具体结构形式不限，可为四根、六根或八根柱组成的框架式空间结构，也可为其他结构。模型包括小振动台系统、上部塔结构模型和塔顶铁块三个部分，铁块通过热熔胶固定于塔顶，塔结构模型由参赛选手制作，并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上，图1给出了一示意性结构图。 图1 模型立面示意图(单位：mm) 2. 模型要求 2.1 几何尺寸要求： (1) 底板：塔结构模型用胶水固定于模型底板上，底板为330mm×330mm×
8mm的木板（如图2所示），底板用螺栓固定于振动台上。 (2) 模型大小：模型总高度应为900mm，允许误差为±3mm。总高度为模型底板顶面至塔顶(模型顶面)上表面的垂直距离，但不包括塔顶铁块的高度。模型顶面为平面，应满足安全放置铁块的要求。模型底面尺寸不得超过220mm×220mm的正方形平面，塔顶不得小于150mm×150mm的正方形平面，即整个模型需放置于该正方形平面范围内，可为等截面结构也可为变截面结构，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。模型的主要受力构件应合理布置，整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。 图2模型底板示意图(单位：mm) 2.2 模型及附加铁块安装要求： (1)利用热熔胶将附加铁块固定在塔顶上，可在顶层设置固定铁块辅助装置，但辅助装置和铁块不能超出塔顶范围且不能直接跟柱接触。 (2) 提供的铁块为底边150mm高50mm的长方体，重量约为8.83 kg。 3. 加载设备介绍
结构设计大赛策划书 结构设计大赛策划书（一） 一、竞赛目的 结构设计大赛旨在多方面培养大学生的创新思维和实际动手能力，培养团队精神，增强大学生的工程结构设计与实践能力，丰富校园学术氛围，促进交流与学习。 二、竞赛题目 专业组:输电塔结构模型设计与制作。 趣味组：稳立鸡蛋三．材料材料为203g白卡纸、腊线、白胶，固定模型的底板为木工板。(均由大赛组委会统一发放) 四、竞赛安排 1、参赛对象和形式 参赛对象：山东建筑大学全日制在校本科生、研究生。 参赛形式：规定以小组形式参赛，每组应由2-5人组成。 2、时间安排 (4)、本次结构设计大赛的加载及决赛答辩将同时举行,具体时间、地点以及其他详情大赛组委会将以海报形式予以通知,请随时关注、 3、参赛队培训 竞赛组委会在报名截止后将举办有关建筑结构方面的讲座，对本次竞赛题目答疑，对以往竞赛进行讲评，并邀请有关老师对本次结构设计竞赛进行指导，还将特邀以往竞赛成绩优秀者与参赛选手交流。相关安排将以海报形式通知，敬请关
注。 五、竞赛要求 1、参赛要求 (1)结构设计竞赛内容应包括理论设计方案和结构模型两部分。 (2)每个参赛队只能提交一份作品，并命名。 (3)参赛学生只允许参加一个参赛队，各队应独立设计、制作。竞赛期间，指导教师不得直接参与参赛作品的理论方案设计计算及模型制作。比赛时，任何人不得为参赛队提供帮助和指导。一经查实，将取消参赛资格。 (4)各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，缺席者作自动放弃处理。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)结构设计理论方案内容包括：方案图和计算书。方案图包括若干结构图及主要构件、结点详图；计算书包括荷载分析、内力分析、结构选型、计算简图、承载能力估算等。 (2)理论方案格式和要求：封面（见附件），第一页为300字左右的摘要，其后为方案图和计算书。 3、模型制作要求 (1)模型制作材料由竞赛组委会统一提供。各参赛队在规定时间内完成模型制作，最终模型需与提交的结构设计方案相一致。 (2)模型制作材料为203g白卡纸、腊线、白胶，固定模型的底板为木工板。材料统一由组委会提供和购买，不得使用非组委会提供的其它任何材料。否则，一经查实，取消其参赛资格，并予以通报。
结构设计大赛之桥梁模型设计戴洁 (广东交通职业技术学院，广东广州510650) 摘要：文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手，提出桥梁模型的设计方案构思，选择结 构方案．并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固， 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1．1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为：桥面总长l 000 mln；桥面高不低于120 toni：桥面总宽160～180rnITl；桥面净空高度不小于200 toni：最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式，初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置．并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式，初始荷载为20 ，荷载增加梯度为5 k 次，封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准：模型强度足够、不失去整体承载力：模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5～50 kg的重量，由此带来的跨中弯矩较大，承载亦不易。但更
难控制的还是弯曲变形，挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1．2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸．辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力，不能作为受弯、受压构件，即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度．也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度．一种方法将纸卷成圆柱形．作成圆形梁和圆形柱：另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起．作成一定高度的薄梁．可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强，不能受压．只能用来做受拉构件，吊(拉)桥面或捆绑节点，增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1．3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格，桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥，而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整，便于行车，主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度．布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆．节点用棉线捆绑牢固，做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面．也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理．但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩．由于直径有限(直径大时耗材多)，难以保证桥墩的稳定性，而空心纸卷制作起来有困难．也不能提供足够的抗压强度，所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系．以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主
教学思路与设计理念 【教学思路】 先引导学生理解小壁虎借尾巴的原因。接着，借助插图，由扶到放，让学生通过朗读、演示、讨论等多种形式，理解讲小鱼、老黄牛、燕子尾巴作用的词句并了解它们尾巴的功能。最后，诱导学生瞻前顾后，弄懂壁虎尾巴能帮助爬行和保护自己的功能，以及可以再生的特点。 【设计理念】 《语文课程标准》指出：阅读教学是学生、教师、文本之间对话的过程，让学生真正地走进文本，融入角色，体会课文的情感，从而与故事的主人公产生心灵的共鸣。 教学背景分析 【教材分析】 《小壁虎借尾巴》是部编版小学语文一年级下册第八单元的一篇主体课文，它是一篇童话，主要讲了一件小壁虎借尾巴的事，按着小壁虎挣断尾巴、借尾巴、又长出新尾巴的过程来写的，向孩子们介绍了各种动物尾巴的作用。 本课是以连环画形式的呈现，课文中没有生字注音。本节课的阅读是给以后学生无拼音阅读打下基础。因此教给学生预习的方法很重要。在学生预习的基础上，加之学生已经具备了一定的识字量，再加上画面的提示，在阅读过程中应该会比较快的掌握。 【学生分析】
一年级的小学生正处在阅读的起始阶段，根据本课的课型特点及语言特色，在教学方法的总体构想上，我采用情境教学法，运用生动形象的多媒体等教学手段，把学生带入课文情境，让学生在特定的情境中，产生好奇心、求知欲，在跃跃欲试的状态下进入阅读。使学生始终保持主动参与的角色意识，激发学生通过这个故事，认识到小鱼、老黄牛、燕子尾巴的作用，了解小壁虎的尾巴有再生的功能，课文浅显易懂，线索明了，人物对话角色鲜明，是对学生进行朗读训练，培养良好语感的最佳范例。 【教法分析】 本课的教学以“突出一个特色，遵循四个原则，落实两个结合”为指导思想设计教法、学法、以及教学程序。 “一个特色”培养学生自读会读。遵循哪四个原则呢? 1.“三为主”原则，教师为主导，学生为主体，以语言文字训练为主线； 2.直观性原则，充分利用直观形象、激发兴趣、创设情景。 3.文道统一原则，在学习课文时，教育学生讲文明、懂礼貌。 4.课内外联系原则，让学生把课堂知识向课外阅读、观察、研究这一应用上延伸，开拓视野，增长见识。在目标上落实两个结合，即学习语文与认识事物结合起来，把握科普童话教学特点，又把语言文字的训练与逻辑思维训练结合起来。在这样的指导思想下，本课的教法主要用导学法即“讲——扶——放”、直观法、朗读式教学法。学法是自读、读中思考、读中讨论、举—反三，贯彻“自读、会读”这一
湖南省“路桥杯”大学生结构模型创作竞赛 中南大学 参赛设计方案说明书 作品名称剑桥 学校名称中南大学 学生姓名专业班级 学生姓名专业班级 学生姓名专业班级 指导教师 联系电话 二○○六年七月十四日
目录 摘要 (2) 1 设计说明书 (3) 1.1 概述 (3) 1.2 方案简介 (3) 1.3 结构模型及方案特点 (4) 1.4 应用前景 (5) 1.5 施工流程: (5) 1.6 施工要点: (5) 2 结构方案图 (6) 2.1结构效果图 (6) 2.2结构俯视图 (6) 3 设计计算书 (7) 3.1结构计算模型 (7) 3.2结构强度计算 (8) 3.2.1 拱肋强度计算 (8) 3.2.2 拉杆强度计算 (9) 3.3 结构稳定分析 (9) 参考文献 (10)
摘要 本文根据湖南省“路桥杯”土木建筑类大学生结构模型创作竞赛规程和使用材料的特点要求，结合现代桥梁结构的特点，借鉴细杆拱桥结构设计概念构思了本结构模型。 在造型上，空间上主要采用三角形、梯形等几何元素，注重结构的整体性。 在结构设计方面，充分根据木材的力学性能，主要受力构件采用格构式组合构件，利用斜向支撑增加结构空间作用，提高抗侧能力。并通过采用ANSYS有限元软件的空间分析，根据构件的受力情况沿杆件变化，采用了变截面的杆件，充分的利用材料，经过ANSYS 的计算表明，结构在设计荷载作用下，均能满足强度、刚度、稳定性要求。 关键词：结构模型、设计大赛、模型制作
1 设计说明书 1.1 概述 对于结构模型，稳定性起着控制作用，包括整体稳定性和局部稳定性，选择合理有效的结构受力体系对结构模型设计有着重要意义。 模型设计中，主要应考虑充分利用木材薄片受力性能特点。就本次竞赛而言，关键在于充分利用木材薄片受拉性能好，受压则需要组合成柱的特点，选择优化的结构模型，使结构模型能够接近竞赛规定的最大加载荷载，同时尽可能降低结构的自身重量。 本结构模型根据以上思想，进行结构的构思与设计。 1.2 方案简介 本结构整体外型为一个上承式桁架。其造型融入三角形和梯形等美学元素，整体造型简单、受力形式较好，符合本次竞赛的设计理念。 结构根据竞赛规程的要求，确定合理跨度和高度以后，以四根斜杆为主要受力构件向下传力，顶部做成一个加载平台。根据各个面内的抗弯刚度要求，灵活选用杆的形式，通过计算得出合理拱轴线的位置，合理布置杆拱的空间角度；再合理布置支撑杆件，用于抵抗荷载传来的水平力分力并减小侧移；并通过ANSYS软件模拟多种荷载情况下的破坏情况，找出结构构件的薄弱环节进行局部加强，使得结构的破坏向强度破坏靠近，从而使本结构模型具有足够的承
课程设计理念及思路
本课程的设计基本理念是：以就业为导向、应用为目标、实践为主线、能力为中心、企业指导、参与课程的开发。在进行本课程教学设计时，充分考虑了如下教学理念： ①学生在校学习与实际工作的一致性； ②工学交替的实施； ③任务驱动、项目导向的教学； ④教、学、做一体化的场地； ⑤以学生为中心的理念； ⑥把现代教育技术手段的应用融入到课堂等教学理念，进行了本课程的教学设计。 1、以就业为导向 本课程在设计时就充分考虑了学生就业的需求，因此在课程设计中突出了在能力培养上，注重环境的建设。根据本专业特点的要求，利用校内外实习基地，坚持边学边做，反复训练，理论与实际相结合，突出能力的培养，提高学生“通”与“专”两方面的能力，让学生广泛参与社会实践活动，培养学生动手能力。 2、以应用为目标 围绕应用性人才培养目标，深入企业进行调研，广泛征求意见，对课程内容进行模块化重组。与传统学科型课程不同，基于职业岗位能力的课程设计采用的是倒推法，即从企业上岗标准出发，来构建课程模块，设计教学活动。 3、以实践为主线 简化不必要的理论，坚持实践为重、理论够用的原则进行课程建设。课程教学中首先遵循理论来自于实践的原则，采用先进的现代教育技术，制作高水平的教学课件，插入大量的案例教学，把真实的情境搬进课堂，教学举例选用外贸单位的实例，以增强知识点的实践性，激发学生的学习兴趣。 4、以能力为中心 坚持以能力为中心、以学生为主体的原则来设计课堂教学，在学生就业岗位需求分析的基础上来确立能力目标，将能力培养贯穿于课程教学之中，实现由传统的以教师为主体的知识传授型教学模式向以学生为主体的能力培养型教学模式的转变。突破原课程以教为主的传统教学模式，重点是以工作过程导向的教学活动设计，融教、学、做于一体，边干边学，工学交替，在干中学，学中干。 5、以任务驱动、项目驱动、角色扮演、案例教学法引导学生在教学过程中进行“手—脑—心”全方位的学习。 6、注重现代教学资源建设和使用，提高教学质量 注重教学内容先进与实用。教学技术上将“平面教学”与“立体化教学”技术有效应用，即教师课堂上“平面”讲授基础理论的同时，多采用多媒体技术、教学短片、图片和难点演示等“立体化”教学手段将生产现场逼真地播放给学生观看。 一、课程设计的理念
沈阳建筑大学土木工程学院第五届结构 模型设计大赛 方案设计 作品名称 所属院系土 专业班级土木 学生姓名学号 学生姓名学号 学生姓名学号 联系电话150 二○一○年五月十三日
摘要 根据竞赛规则要求，我们从模型的用材特性、加载形式和施工方便程度等方面出发，采用150g规格的牛皮纸，蜡线及白乳胶这三种材料制作成柱——桁架结构体系。绘制了模型的结构图、结构整体布置图、节点详图。从结构的整体着眼，设计中充分利用了桁架结构三角形的稳定性；考虑到比赛中模型的加载形式，即两侧分别加载（A）29.4N和不大于(B)58.8N的竖向静荷载和（B）点前后面19.6N的水平静止荷载。我们在计算过程中假定材质连续均匀、杆与杆的连接采用铰结、模型本身质量不计，进行受力分析，得出整个结构的内力及变形图，并对结构杆件进行强度及稳定性计算校核。同时，对模型进行了大量的加载实验。通过计算和加载实验，确认该模型能满足强度、刚度及稳定性的要求。 一、设计说明书 1、方案构思 结构形态具有二重性，首先结构形态具有合理的受力特性即理性逻辑，其次在于结构形态具有明确的几何特征即形态逻辑。如果能够做到这两方面的完美结合，不仅能使机械结构表现出优美的形态，而且还能达到最为经济的效果。某著名建筑师曾说过：只有一个造型是最好的，那就是能清楚表现出经济原理的造型。所以我们这次结构的选择均是从塔吊结构的受力特点出发去寻找最合理的形式。 1.1结构选型 在结构设计中应该合理布置结构构件，使得截面获得相对最大的截面惯性矩，发挥材料的最大受力性能。主要构件受力直接，荷载传递路径明确。我们讨论决定利用空间柱——桁架结构体系，充分考虑牛皮纸的抗拉压性能强、抗弯剪性能弱的特性，结构利用四根主杆三根角形杆作为主要结构构件，支撑竖向重力荷载和侧向水平荷载。在各侧立面上用似螺旋向上的斜撑相连,角形杆用M形斜杆支撑。这样使得七根主杆外的所有杠件主要以桁架杠形式出现。在无任何多余装饰元素下，外露桁架杆的交错布置，体现现代建筑简洁、明快的风格，蕴涵一
附件1: 河南省第四届大学生结构模型设计竞赛赛题： 仿古塔楼模型制作与测试 一、选题背景 大多数的塔都是由下而上地逐渐缩小，而安阳天宁寺塔（文峰塔）之独特在于其一反常规，塔身上大而下小，呈伞状，为国内外所罕见，且塔楼底层较大层高形成底部大空间结构。在实际工程中，很多多层和高层建筑将底层设计为停车场或商铺等大开间，这类建筑结构底层往往变为薄弱层。历次地震表明，有底部薄弱层的建筑结构在地震中容易发生震害，而文峰塔历经危难，千年不倒，体现了古代劳动人民伟大的智慧和文峰塔建筑艺术的高超。 本届结构模型设计大赛以此为选题背景，希望同学们能通过结构模型的设计、制作与模拟地震加载，了解此类结构的动力特性和震害特点，共同探讨改进其抗震性能的方法，这对于有特殊建筑功能和美学要求的建筑具有现实的科学价值和工程意义。 二、作品要求 2.1几何尺寸要求 （1）底板：多层结构模型用热熔胶固定于模型底板上，底板平面尺
寸为350m心350mm底板用螺栓固定于振动装置上。 (2) 模型大小：模型总高度应为900mm允许误差为士3mm总高度为模型底板顶面至屋顶(模型顶面)上表面的垂直距离，首层净高应不小于总高度的30%若底板上设置有地梁，则第一层净高需白地梁顶部开始计算；若无地梁则从底板顶面开始计算。柱脚加劲肋、隅撑及其他外立面构件不影响计算塔楼层净高。模型底面尺寸大小控制在内接半径130mm- 150mrffl范围内，2层楼面挑檐为内接半径175mrffl的正多边形，2层以上楼面挑檐的内接圆半径的逐层递增5mm (3) 塔楼层数：模型必须具有不少于4个塔楼层，底板视为模型第一层塔楼板。除第一层以外，每层塔楼面范围须通过设置于边缘的梁予以明确定义。 (4) 使用功能要求：塔楼层应具有足够的承载刚度，各层空间应满足使用功能要求。在模型内部(即不含塔楼层外立面)，要求在塔中心 设置上下相通的孔洞，孔洞截面为直径不小于70mn#接圆，上下相望。模型底层必须在一侧外立面底部正中保留一个不小于250m留80mm高 X宽)的空间以允许设置门洞。模型顶面应为平面，应满足安全放置顶面配重的要求。 2.2模型及附加配重安装要求 (1) 塔楼挑檐应为受力结构，每个屋檐下边缘的外挑端部能承受0.25kg的集中力。利用热熔 胶将附加配重固定在模型除底层以外的各个塔楼层的塔楼面结构上，可在塔楼层上设置固定配重块辅助装置，但 辅助装置和配重不能超出塔楼层范围且不能直接跟柱接触，塔楼层配重 块不能在塔中心上下相通的孔洞范围(图2)。 (2) 提供统一规格的屋顶和楼层配重块。配重分5个质量点，二层楼面和顶层屋顶必须设置为质量点。除顶层屋顶外的质量点要求：每个质量点需安置6块尺寸为80mm< 40mr^ 20mm 的配重块，重量约为3kg。塔楼顶层配重块的长、宽、高约分别为200mm200mr^ 20mm 重量约为6kg。 (3) 模型试验仅在单一水平向施加振动作用，模型的抗侧体系应在计算书中阐述清楚。试验时模型放置方向根据底板标识采用抛硬币方法确定。 2.3每个参赛队只能提交一份作品 2.4完整的作品包括以下部分： (1) 结构设计计划书，包括荷载分析、结构选型、计算简图、内力分析、承载能力估算等。 (2) 设计方案。结构图若干，包括主要构件、节点详图及材料表等。 (3) 结构模型(实物)。要求模型制作符合设计制作要求，并与设计书一致。如修改模型，要求同时修改计算书。
建筑结构模型大赛活动策划书 一、活动名称：低碳改变生活，绿色创造未来—6人，由组长在各班学习委员处报名； 2、提倡跨年级、跨专业、据个人特长组队（建筑每小组包含建工技术、工程造价专业同学）； 3、4月18日比赛动员会，讲解比赛规则和比赛题目。 （三）后期准备工作 1、邀请嘉宾与评分老师； 2、4月18日提交展出作品（外观模型、选层结构模型、说明书）； 3、4月23日前完成租借音响设备、场地申请、横幅制作等工作； 五、活动流程：比赛时间：4月20日（第七周周3）比赛地点：具体流程： 1、11：00活动现场布置：（1）桌、椅物件等的搬运，纸杯饮用水等的准备 (生活部、实践部、体育部)；（2）展板、横幅现场景观布置（宣传部、组织部、文娱部、）；（3）布置各参赛团队参赛模型（学习部、秘书处）（4）现场秩序维护（纪检部、心育部、就业部） 2、13：00 场地布置完毕
3、13：00-13：30 比赛团队人员现场签到，逾期视为自动放弃比赛（学习部、秘书处） 4、13：30 签到结束，嘉宾、评委老师入场，工作人员负责接待（团总支、主席团）。 5、14：00 参赛队及工作人员整队入场，开幕式 6、14：00-14：20 主持人致开幕词，领导讲话，主持人宣布比赛开始 7、14：20 比赛正式开始，评委组参观各组作品并进行评分 8、15：00 评分结束，统计并公布成绩、排名 9、15：10 比赛结束，嘉宾退场 10、15：10-18：00 进行建筑结构模型成果展出活动 11、18：00 结构模型展出结束，工作人员现场清理（全体工作人员）六、比赛题目：XX上海世博会圆满闭幕，241个国家和国际组织参于了这场盛会。作为本次世博主题的建筑物展出让人们享受了一场难能可贵的视觉盛宴，场馆包括了：国家馆、主题馆、企业馆、国际组织馆四种类型，它们独特地展现了新时代建筑物的别样风貌。建议选择场馆：中国馆、墨西哥馆、荷兰馆、西班牙馆、波兰馆、中国人保企业馆比赛内容：自愿选择一个场馆，进行“外观模型”和“外观结构模型”的制作。七、制作要求： 一、基本要求