第四届全国大学生结构设计竞赛一等奖作品

附件3第四届全国城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛说明书一、竞赛题目双联拱隧道结构模型设计竞赛。

结构模型总体设计如图1所示。

二、竞赛目的在高速公路建设中，遇到隧道问题时，以往主要采用双洞分离式方案修建，但在特殊地质及地形条件的地区，从线桥隧衔接方式、总体路线线形、工程造价等因素综合考虑，双洞分离式方案往往受到较大局限，为获得良好的技术经济效果，双联拱隧道方案则成为重要的可选方案，在许多场合已成为首选方案。

目前在四川、重庆、云南、广东、贵州、江苏、浙江、福建等省市的高速公路中大量采用了双联拱隧道方案，随着高速公路建设的进一步发展，双连拱隧道的数量还将会大量增加。

本次竞赛题目的设计正是基于这一工程背景，通过对双联拱隧道结构体系的设计和计算，加强学生对城市地下空间工程专业的认识和了解，在理论计算和动手操作的同时，提升他们对本专业的兴趣和爱好。

本次模型比赛的主题是双联拱隧道结构模型的设计、计算、制作和加载，包括白卡纸封层和隧道模型结构制作两部分，然后通过加载试验检验白卡纸封层和隧道模型结构体系的承载力和变形特性，从而确定双联拱隧道结构体系的可行性、合理性和科学性。

竞赛主要目的如下：（1）通过测试模型相关组成部件的力学参数，完成双联拱隧道结构体系设计与承载能力的理论计算，从而理解双联拱隧道支护体系设计的相关理论；（2）以最低的成本，使用最少的材料（白卡纸），设计并制作双联拱隧道结构体系，并保证模型能够承受最大荷载；（3）锻炼学生的创新能力、设计能力、实践能力和团结协作能力，并形成各高校间良好的竞争与合作氛围。

三、参赛对象及要求参赛高校应通过校级选拔赛择优推荐1~2支参赛队伍参加本次比赛的决赛，具体要求如下：（1）特别说明：参赛学生队长必须是经教育部审核备案开设城市地下空间工程专业并已经招生两届以上学生的高校学生，以学校名义报名参赛。

（2）每支参赛队伍不得超过3人（每名参赛选手只能参加1支参赛队伍），须设队长1名、指导教师1名。

全国大学生结构设计竞赛一、竞赛背景和意义全国大学生结构设计竞赛是一项旨在提高大学生结构设计能力和促进结构工程教育发展的赛事。

作为结构工程领域的重要赛事之一，该竞赛通过学生自主设计与创新，促使大学生在结构设计方面进行深入研究与实践，提高他们在结构工程领域的综合素质、实践能力和创新意识。

二、竞赛组织与规模全国大学生结构设计竞赛由中国工程院、中国土木工程学会、全国高等院校土木工程学科教学指导委员会和多家建筑与结构工程企事业单位共同主办。

竞赛每年举办一次，参与的高校包括全国各级建筑类和土木类高等院校，竞赛规模庞大。

三、竞赛内容和形式1. 竞赛内容全国大学生结构设计竞赛的内容主要包括桥梁、楼房、结构材料等多个方面的设计。

参赛选手需要根据题目要求进行设计并提交设计方案，在限制条件下完成结构设计的有效性和经济性评估。

2. 竞赛形式竞赛分为初赛和决赛两个阶段。

初赛阶段，参赛选手需提交书面设计方案，经过评审后，获得入围资格的队伍进入决赛阶段。

决赛阶段，则是对入围队伍进行现场展示和答辩，评委会根据综合评价结果进行最终的排名。

四、竞赛的意义和影响1. 提高学生创新能力竞赛提供了一个开展结构设计研究与实践的平台，鼓励学生进行创新性的设计和解决方案的探索。

通过竞赛，学生能够深入了解结构设计的理论与实践，并通过设计的过程不断锻炼自己的创新能力。

2. 增强学生实践能力参与竞赛的学生需要深入了解结构工程领域的相关知识，并将其应用于实际设计中。

通过实践，学生可以更加直观地理解结构设计原理和方法，并提高他们的实践能力和工程实践水平。

3. 推动结构工程教育发展全国大学生结构设计竞赛作为结构工程领域的重要赛事，对于推动结构工程教育的发展具有积极的影响。

竞赛的开展不仅为高校提供了一个开展结构工程教育的实践与交流的平台，还促进了结构工程教育的不断创新和优化。

五、竞赛的成果与展望全国大学生结构设计竞赛的成果得到了社会和行业的广泛认可和赞扬。

浅谈第四届全国大学生结构大赛挑篷的制作
孟祥磊;任慧琼;邵云龙
【期刊名称】《科教导刊》
【年(卷),期】2011(000)023
【摘要】随着社会的发展,人们对体育场看台的要求越来越高,修建挑篷就是人们改善体育场看台观看条件的一项主要措施。

挑篷能为观众遮阳挡雨,创造良好的观看环境,大大地提高观众的舒适性。

现代体育场的挑篷在外观上形式多样,但从结构上说都包括支承骨架和围护材料两部分。

随着人们审美观念的提高,简约、大方、流畅的建筑结构逐渐受到到人们的欢迎。

【总页数】2页(P248-249)
【作者】孟祥磊;任慧琼;邵云龙
【作者单位】西南交通大学,四川成都611756;西南交通大学,四川成都611756;西南交通大学,四川成都611756
【正文语种】中文
【中图分类】J529
【相关文献】
1.中国地理学会《地理教育》杂志社举办第四届“开拓杯”全国地理课件制作大赛[J],
2.基于主持人大赛赛制看播音主持人才培养r——以第四届全国大学生主持人大赛决赛为例 [J], 李俊文
3.基于主持人大赛赛制看播音主持人才培养——以第四届全国大学生主持人大赛决
赛为例 [J], 李俊文;
4.江科大学子在第四届全国海洋航行器设计与制作大赛中获佳绩 [J], 黄祥宏;巫蓉
5.第四届“英特尔杯”全国大学生软件创新大赛暨MeeGo程序开发大赛开幕 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

“燕反哺”——以重力势能与动能转换驱动的摆球“永动器”指导老师：袁焕参赛学生：杨洋（08级车辆工程）梅迎春（08级车辆工程）周红瑞（08级交通运输）目录绪论 (3)课题来源 (3)作品意义 (3)产品应用 (3)1设计说明书 (4)1.1、原理设计与计算 (4)1.1.1、原理设计 (4)1.1.2、计算 (5)1.2、结构设计与计算 (7)1.2.1、结构设计 (7)1.2.2、计算 (8)1.3、装配图设计与图纸 (10)1.3.1、装配图设计 (10)1.3.2、装配图图纸 (10)2工程管理方案 (11)2.1、工作任务分解 (11)2.2、进度计划 (12)2.3、质量控制 (12)2.3.1加工精度 (12)2.3.2、表面质量 (14)3加工工艺方案 (16)3.1、底座 (16)3.1.1、加工方法 (17)3.1.2、工序和工步内容 (17)3.1.3、定位与装夹 (18)3.1.4、机床与刀具 (18)3.2、基座 (18)3.2.1、加工方法 (19)3.2.2、工序和工步内容 (19)3.2.3、定位与装夹 (21)3.2.4、机床与刀具 (21)3.3、外壳 (21)3.3.1、加工方法 (21)3.3.2、工序和工步内容 (21)3.3.3、定位与装夹 (22)3.3.4、机床与刀具 (22)4成本分析方案 (23)4.1、标准件成本 (23)4.2、材料成本 (23)4.2.1、钢材 (23)4.2.2、其他 (24)4.3、加工成本 (25)5徽标设计制作 (26)5.1、设计思想 (26)5.2、制作加工方法 (26)5.3、定位与装夹 (27)5.4、工序和工步内容 (27)5.5、机床与刀具 (27)5.6、切削用量 (27)6滚道的制作 (28)6.1、加工方法 (28)6.2、工序和工步内容 (29)6.3、定位与装夹 (29)6.4、机床与刀具 (29)6.5、铣削用量 (30)绪论课题来源第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛湖北省预赛命题3，以重力势能与动能转换驱动的摆球“永动器”。

第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题说明及赛项安排（讨论稿）1. 竞赛主题本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。

要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一台符合本命题要求的可运行的机械装置，并进行现场竞争性运行考核。

每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4个文件及长度为3分钟的关于参赛作品设计及制作过程的汇报视频。

2.竞赛命题本届竞赛命题为“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。

设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而来。

该给定重力势能，在竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（￠50×65 mm，碳钢制作）铅垂下降来获得。

要求砝码的可下降高度为400±2mm，标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。

图1为小车示意图。

图1 无碳小车示意图要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此重力势能转换获得，不可使用任何其他来源的能量。

要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。

要求小车为三轮结构。

具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。

3. 竞赛安排参赛队由3名在校本科大学生和1名指导教师及1名领队组成，参加校、省及全国竞赛。

3.1 本校制作参赛队按本竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出一台参赛小车。

允许为参赛小车命名，并在参赛小车上制作标识。

3.2 集中参赛1)携带在本校制作完成的小车作品参赛。

2)报到时提交参赛作品的结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案共4个文件（分别提交纸质版文件一式2份、电子版文件1份），文件按竞赛秘书处发布的统一格式编写。

3)提交1份3分钟的视频，(格式要求：MPEG文件，DVD-PAL 4:3，24位，720 x576，25 fps，音频数据速率448 kbps杜比数码音频48KHz)，视频的内容是关于本队参赛作品赛前设计及制作过程的汇报及说明。

第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛参赛作品多功能救灾背包设计说明书设计者：杨凯，徐超，张恩，吴刚亮，杨飞指导教师：朱育权，万宏强西安工业大学机电学院2010年10月多功能救灾背包设计者：杨凯，徐超，张恩，吴刚亮，杨飞指导教师：朱育权，万宏强（西安工业大学机电工程学院，西安710032）摘要：以便捷、实用、高效的解决救灾过程中的运输、医疗救治、住宿、饮食问题的设备为研究对象。

提出了一种可分离的四折叠框架结构，再巧妙地配以折叠帆布和帐篷，便制成了一种可运输物资又可变为担架、帐篷的背包。

实验结果表明，该设备工作稳定，性能可靠，功能实现效果良好。

关键词：背包；担架；帐篷；多功能；救援避难作品内容简介本作品跟据本届机械创新设计大赛的主旨要求而设计，属于“救援、避难类机械”。

此背包主体为金属框架结构，宽50cm，厚30cm，高70cm，净重8kg。

背包状态可用来运送物资。

卸下物品后开启侧连接机构，展开背包变为担架，担架长200cm，宽50cm。

翻转担架并开启开合装置，揭开粘扣，向两侧拉开担架，拉出帐篷与担架布面结合，再由折叠杆撑起即变为帐篷，底面边长2m×1.8m，高145cm，可容纳三人居住。

此背包设计容量90L，内装供三人三天使用的食物，饮用水及药品。

再放入轻薄的防潮垫和三个睡袋以结合帐篷使用。

这样每个背包就可解决三个人灾后三天内的基本生存问题，还可用担架将受伤严重的人抬出至附近的基站救治。

联系人：万宏强联系电话：EMAIL：1 研制背景及意义在像玉树地震、舟曲泥石流等这类自然灾害发生时，由于道路损毁、大型救援设备数量不足，都会造成很多民众被困重灾区。

短期内面临没有食物、饮用水、药品以及住所等问题。

没有大型设备的帮助，到达灾区外围的士兵往往没有高效的救援方法，而是以人力一次又一次的向灾区运送单一物资，很难满足灾民短期生存的多种需求。

对于这类自然灾害救援过程中存在的问题我们应当考虑如下几点：1）运送的物资应当具有集成性，以便于之前的统一生产、调配与运输；2）送入灾区的设备应当尽可能多的解决灾民所面临的各种基本困难，如温饱、住宿以及医疗救治问题；3）送入灾区的设备除了消耗品外可以反复再利用。

大连交通大学第四届大学生结构设计竞赛题目说明一.竞赛题目悬挑屋盖结构模型设计、制作和加载试验二.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. 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、参赛学院、参赛队员姓名和专业、指导老师,并加盖参赛学院团委印章(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. 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。

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。

(2模型尺寸要求模型的界限为倒 L 形,分成三个区域,即:主结构区域、底座区域、加载区域。

模型纵向(悬挑方向长度不得超过 800mm 且不得小于 600mm ,模型横向最大宽度400mm , 模型高度不得超过 600mm , 倒 L 形内侧 600mm ×420mm 区域不得出现任何构件。

模型主结构区尺寸不得超过上述界限;模型需设置一个底座,要求与上部结构有足够连接刚度,保证模型的固定,底座尺寸界限为:纵向不得超过 200mm 、横向 420 500mm 、高度不超过 50mm ;模型的加载区处于悬挑端部,尺寸为:纵向 70mm 、横向400mm 、高度不超过 180mm 。

模型界限尺寸要求见图 1、图 2、图 3。

图 1 模型界限立面图(mm图 2 模型界限 A-A 剖面图(mm 图 3 模型界限 B-B 剖面图(mm(3模型结构要求a 模型底座两端沿横向需设置不大于 50mm 宽平坦区域用于夹板固定。

尊敬的各位评委，各位老师，亲爱的同学：大家下午好，我们是沈阳建筑大学代表队。

非常高兴参加本届结构设计大赛。

我们的作品名为桁翔捷出。

模型以结构传力简单，外形轻巧美观的形式进行设计，最终选为三榀两跨式桁架结构。

由于悬臂结构的弯矩分布是自由端为零、固定端最大，因此选用前窄后宽的结构形式，充分发挥结构的受力性能。

腹杆与弦杆均以三角形结构形式连接，荷载传递路径明确，杆件主要承受轴向力，弯矩较小。

为了有效减小风荷载对结构的作用，在结构后缘设置了泄风口。

模型整体杆件清晰、体型通透，体现出现代建筑简洁、明快的风格。

选取了屋盖上下弦杆不平行的做法,单榀上、下弦杆之间的腹杆与弦杆均以三角形结构形式连接，挑篷结构的悬臂柱部分也采用了两立柱不平行的做法。

选用前窄后宽的非平行弦桁架，使得构件截面随所受弯矩的增大获得相对较大的截面惯性矩，发挥材料的最大受力性能，为了有效减小风荷载对结构的作用，在结构后缘与背部立柱顶端设置泄风口。

通过覆面材料的蒙皮作用，来取代桁架间的支撑杆件，使结构做到自重相对较轻，体系的刚度合适和稳定性好。

外露桁架杆件数量较少并依次布置，体现现代建筑简洁明快的风格，蕴涵一种结构与建筑相结合的“建构美”。

三角形的杆件连接形式可以增强结构稳定性并充分利用杆件的受力特性，在结构承受荷载作用时单榀杆件无多余的零杆，荷载传递路径明确，杆件结构主要承受轴向力，弯矩较小。

我们的作品名为“横（桁）翔捷出”。

我们以理论与实际相结合为指导，采取结构传力简单外形轻巧美观的形式进行设计，具体通过软件计算为辅，实际实验为主进行分析选型，最终选定主体由三榀四跨式变截面主桁架组成的结构，外形参照山东省文登体育场悬挑挑篷结构。

模型主要构件受力直接，荷载传递路径明确。

杆件结构主要承受轴向力，弯矩较小。

结构采取不同尺寸的矩形截面和T 型截面搭配组合，对重要节点加强处理，充分发挥材料性能，最大限度的发挥每个部件的作用，达到无冗余杆件，在保证刚度合适的条件下最大限度的节省材料，并且桁架结构，杆件清晰，体型通透给人以舒畅的感觉。