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第九届全国大学生结构设计大赛初步赛题（征求稿2015.2）一、赛题背景七七事变以后，日军迅速占领了中国北方的京津地区、南方的广东、汉口、上海、南京等华中、华东和华南地区，包括了中国主要的大城市、95%的工业、50%的人口。
更为重要的是，中国沿海几乎所有的港口都落入了日本人的手中。
武汉会战以后，中日双方进入战争的相持阶段。
战争变成了消耗战。
对于中国来说，物资供应问题此时显得异常严峻起来。
滇缅公路于1938年开始修建，公路与缅甸的中央铁路连接，直接贯通缅甸原首都仰光港。
滇缅公路原本是为了抢运中国在国外购买的和国际援助的战略物资而紧急修建的，随着日军进占越南，滇越铁路中断，滇缅公路竣工不久就成为了中国与外部世界联系的唯一地面运输通道。
滇缅公路修建之难，难在公路经过的80%的路段是崇山峻岭。
由于抗战形势的日益紧迫，滇缅公路的很多路段只好边勘测边施工。
有经验的工程技术人员在战前就十分缺乏，抗战开始后，这个问题就更加尖锐了。
况且滇缅公路将要从云南边境地区流行“瘴气”的地区经过，更就成了招募工程技术人员的一个大问题。
滇缅公路沿线近30个县的劳工约20万人被征集来到公路上。
这些人中，有大部分是老人、妇女和孩子，因青壮年大部分都应征入伍了。
这可能是世界上最奇特的一只筑路大军，这里有各种各样的民族，他们穿着用蓝色土布制作的衣服，其中只有很少的男人是壮劳力，其它都是妇女和老头以及很多很多的孩子，孩子们都带着自家的宠物：狗、鸡和长尾巴的小鹦鹉。
在傣族地区，那些跟着大人来做工的孩子还带着猴子。
1938年8月底，经过20万人的艰苦努力，全中国甚至全世界瞩目的滇缅公路终于通车了。
9月2日，《云南日报》发表社论，题目是《滇缅公路修完了》。
当时，国统区内的几乎所有报纸都报导了这个极其鼓舞人心的消息，它也震惊了全世界。
美国驻华大使在途径滇缅公路赴重庆后曾说：此次中国政府能于短期内完成此艰巨工程，此种果敢毅力与精神，实令人钦佩。
且修筑滇缅路，物资条件异常缺乏，第一缺机器，第二纯系人力开辟。
第九届全国大学生结构设计大赛计算书目录1.设计背景 (3)2.材料力学性能测试 (4)2.1竹皮力学性能实验 (4)2.2杆件压缩强度试验 (5)2.3竹皮材料参数 (7)2.4 3D打印材料力学参考特性 (7)3.结构选型 (7)3.1主要限制条件 (7)3.2设计过程 (8)3.3桥面 (8)3.4桥面梁 (8)3.5柱 (8)3.6节点 (9)4.构件计算及优化 (9)4.1梁的计算及优化 (10)4.2柱的计算及优化 (12)4.2.1阁构柱 (13)4.3柱位的确定 (17)4.4单个跨段整体计算 (18)5.节点设计 (20)5.1 A段柱梁连接件 (20)5.2 A段柱底连接件 (21)5.3 B段柱梁连接件 (21)5.4 B段柱底连接件 (22)6. 施工制造 (23)6.1 组杆法 (23)6.1.1 技法介绍 (23)6.1.2 注意事项 (23)6.2 组装工艺要求 (24)6.3 粘贴工艺要求 (24)1.设计背景第九届全国大学生结构设计竞赛（以下简称国赛）以滇缅公路为题要求学生利用不同厚度的竹皮，使用502胶水进行粘合，制作能够快速通行小车公路桥模型。
这对参赛队员的力学分析能力、结构设计和计算能力、现场制作能力等提出了更高的挑战。
通过竹高跷结构模型的设计和制作，使学生在结构知识运用能力、创新能力、动手能力、团队协作精神等方面得到全面提升。
图1 模型三维示意图图2 总模型布置图2.材料力学性能测试2.1竹皮力学性能实验对模型进行精确分析的前提是对材料和构件进行力学性能测试，为了确定材料和构件的力学性能，我们首先用WDW3100型电子万能试验机测试了竹皮纸的抗拉强度，采用控制变量法，做了七组形状相同、材料厚度不同的试件，其中1、2、3号由单层0.2mm 竹皮纸制成，5、6、7号由双层0.5mm 厚的竹皮纸粘连制成，4、5号试件与1、2、3号的厚度相同，我们向其表面均匀的涂了一层502胶水，用以研究502胶水对竹皮纸的影响。
征求意见稿（请及时反馈）3、模型制作要求（1）模型制作材料为木材（尺寸：长度1000mm，截面有3mm×3mm、2mm×6mm、6mm×6mm、1mm×100mm；力学性能参考值：顺纹弹性模量1.0×104MPa，顺纹抗拉强度30MPa）和502胶水。
比赛时，制作模型的材料均由组委会统一提供，木材总重量在400克以内，502胶水6瓶。
参赛队员须在组委会指定的地点和规定时间内（13小时）独立完成模型的制作。
（2）模型制作包括两个部分：①模板支撑结构：要求模板支撑结构模型的高度为600±5mm，模型底部的平面尺寸不得超出400mm×400mm范围。
②加载盒：加载盒内部空间的平面尺寸为400mm×400mm，高度为100 mm，中间下凸梁模板的尺寸为400 mm ×50mm×80mm（详见示意图），加载盒内侧必须保证平整，不得有任何凹凸。
模板支撑结构和加载盒模型要求分开单独制作，不得粘结在一起。
模板支撑结构和加载盒的总重量不得大于300克。
4、加载步骤及要求(1)参赛队员先将模板支撑结构模型安放在加载试验平台指定的加载位置上，然后，再将加载盒平放在模板支撑结构模型的顶部。
（详见加载试验平台示意图）(2)比赛时，先由参赛者简要介绍作品构思，然后专家提问，最后进行加载。
从开始介绍到完成加载，时间控制在6分钟以内。
(3)加载试验前，参赛队员须在组委会提供的三个漏斗（编号1、2、3）里添加石英砂（粒径约为0.5 mm），其中，编号1漏斗需装满，其余两个漏斗可由参赛队员自行选择装载重量，漏斗最大容量为**kg，最少不得少于最大容量的一半。
三个漏斗安置位置详见示意图。
(4)加载试验时，首先由组委会随机确定加载位置，然后由参赛队员按漏斗编号1、2、3顺序将装在漏斗中的石英砂分别卸到加载盒里，每次加载的稳定时间至少5秒钟。
西南交通大学第九届大学生结构设计竞赛细则（桥梁组）1.竞赛题目两跨桥梁结构承载能力模型设计大赛2.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、模型静力与动力加载试验。
3.竞赛要求3.1参赛要求3.1.1 参赛者为全日制在校本。
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。
3.1.2 每个参赛队只能提交一份作品，并给作品命名。
3.1.3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。
3.2理论方案要求3.2.1 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。
3.2.2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。
3.2.3 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。
3.3设计制作要求3.3.1 模型制作材料用统一发放的竹签、硫酸纸、铅发丝线（鞋底）和乳白胶，设计并制作桥梁模型。
参赛者可根据所设计的桥梁结构体系，自行拟定桥梁名称。
模型的总重量不超过250克，超过者不能参加承载力比赛。
3.3.2 模型尺寸要求模型的长度不得大于1200mm，支座垫板的纵向宽度为30mm（故模型支座外沿的实际距离以1135 mm至1215mm为宜）。
模型最高点与最低点之间垂直距离不得超过150mm，模型宽度不小于120mm。
3.3.3 模型桥面要求（1）模型需设置相应桥面构造，用于加载测试时的移动小车加载。
实际加载测试时组委会将提供用于移动砝码小车车轮荷载分布的加载桥面板。
结构设计大赛计划书土建学院科技部2011.10。
30一、活动介绍1全国结构设计大赛简介全国大学生结构设计竞赛的宗旨是：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.于 2005 年在浙江大学举行第一届全国大学生结构设计大赛，第二届第三届第四届第五届分别于2008年、2009、2010、2011年在大连理工大学、同济大学、哈尔滨工业大学、东南大学举行。
2我院结构设计大赛经过八年的风雨的洗礼和时代的考验，由西南科技大学土木工程与建筑学院学生会主办的科技文化节活动之结构设计大赛塑造了西科大独特的校园文化，活跃我校的校园文化氛围。
每届比赛都能吸引了大量来自土建学院甚至兄弟学院的队伍.当今社会竞争日益激烈,为了适应社会发展的新形势，创新意识和创新能力已经成为当代大学生所必须具备的重要素质,基于这个需要,集专业性、知识性、创造性、趣味性为一体的结构设计比赛应运而生并一路走来。
二、活动宗旨结构模型设计大赛旨在通过竞赛活动培养大学生的创新思维和实际动手能力，培养大学生团队协作精神,增强大学生的工程结构设计与实践能力，浓厚校园教学、科研与学术氛围,促进大学生相互交流与学习，并在此基础上促进高校学生课外学术科技活动的蓬勃开展，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。
三、活动简介（一）活动主题:桥梁、高层（趣味组）老师出题(专业组）（二）活动时间：2012年X月X日（三）活动地点：107广场（四）活动对象：全体西南科技大学在校学生（五)主办单位：土木工程与建筑学院学生会承办单位：土木工程与建筑学院学生会科技部(六）活动形式:本次比赛分为专业组和趣味组，采取赛前制作,现场比赛的形式四、可行性分析（一）成熟的学术氛围经过八届的科技文化节的开展，我院已具备了良好的学术文化氛围。
在这个时候我们举办结构设计大赛,容易调动同学们的积极性，这从往届逐渐增多的参与人数中可窥一斑。
2020年第九届北京市大学生建筑结构设计竞赛（B组）理论方
案
第九届北京市大学生建筑结构设计竞赛（B组）理论方案
第二部分结构设计总说明（黑体二号加粗）
3计算（楷体三号加粗）
3.1参数（楷体四号加粗）
材料部分：设为N/mm2，强度设为N/mm2；（需注意物理量及单位的撰
写格式，物理量符号、物理常量、变量符号用斜体，计量单位等符号均用正体）
3.2组合（楷体四号加粗）
（正文字体字号为小四，中文字体宋体，英文字体TimesNewRoman，
1.25倍行距，首行缩进两个字距）
3.3荷载（楷体四号加粗）
（正文字体字号为小四，中文字体宋体，英文字体TimesNewRoman，
1.25倍行距，首行缩进两个字距）
3。
第九届大连民族学院结构设计大赛题目说明一.竞赛题目“附着式”塔吊结构模型设计与制作二．竞赛内容竞赛内容，也即竞赛评分范围如下：①模型设计说明书②结构选型与制作③现场答辩表现④现场加载试验三．竞赛要求1.理论方案要求（1）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。
（2）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。
（3）理论方案要求用A4纸打印，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。
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）模型尺寸要求塔吊塔身与悬臂部分结构形式不限，塔身和悬臂部分的主要尺寸要求如图1所示。
要求塔身底座与悬臂部分底面间的净高为1000±5mm，塔身为等截面，不得在塔身任何部位采用细线与上部悬臂部分相连，悬臂部分宽度≤100mm，截面形式不限，但要求下表面水平，上表面悬索与横梁固定点位置不限。
由于塔身侧面需要布置附着点，因此，要求在塔身侧面标出支撑点位置，支撑点高度须在支座底面至塔身高度500±5mm，比赛时用可调节尺寸刚性卡扣连接，如图3所示。
图1 塔身及吊臂示意图（3）下部底座及侧向钢支撑尺寸塔身底部近似铰支，为防止模型底部滑动，设置固定钢板槽作为塔吊下部底座，槽内净截面尺寸为153mm×153mm，深20mm，详图如图2所示。
为了降低塔身的长细比、增加结构稳定性，在侧向设置刚性支撑附着在侧墙上，支撑距塔身底面垂直距离为375±5mm，其距离底板高度可调节，以便适应不同侧向支撑点高度。
北京理工大学第九届结构设计大赛细则
一、大赛宗旨
通过对知识的综合应用和团队的共同协作过程，理论联系实践，突出创新精神，健全面向未来的教学体系，培养当代工程师的基本素质。
希望经过我们的共同努力，将结构大赛办成我校一项有较大影响力的学生课外科技活动，使之成为我校学生课外科技活动的一道靓丽的风景线。
二、题目
承受运动载荷的不对称双跨桥梁结构模型设计。
三、作品要求
首先声明：本次竞赛着重于想象力和创造力的发挥，重在科学设计和动手能力，而非纯手工制作比赛。
因此要求：
1．作品应力求有创造性，贴近实际、结构合理、制作精巧。
2．每个参赛队仅能提交一份作品，且应保证作品完整。
3．完整的作品包括以下部分：
a. 结构设计计算书：包括荷载分析、内力分析、结构选型、计算简图、承
载能力估算。
参赛队伍须认真编写计算书，计算书是初步筛选的重要依
据。
b. 设计方案：结构图若干，包括主要构件、节点详图及材料表。
c. 桥梁结构模型(实物)：要求模型制作符合设计制作要求并与计算书一致。
如修改模型，要求同时修改计算书。
作品由各参赛队命名，桥名必须健康向上，突出特点。
桥名经组委会批准后生效。
四、制作材料
本届大赛的模型制作材料定为桐木、白乳胶。
组委会提供材料：白乳胶一瓶，桐木材料均为1米长，横截面尺寸（单位：mm）和数量如下：
55x2 55x1 55x0.5 6x6 4x6 3x4 2x3
1片5片4片6根4根5根3根注：第一份材料免费。
组委会提供桐木材料的力学性能实验数据以供参考，同时组委会也鼓励选手自行测定材料的力学性能。
模型制作所用材料仅限于组委会所提供的材料。
允许对所给材料进行加工、组合。
如模型中采用任何非组委会提供的材料，一经查实，将取消参赛资格。
五、加载仪器说明（参见附图）
1. 模型跨越长度为300+700mm：小车上桥一侧支座中心到承台中心距离为
300mm，承台中心到下桥一侧支座中心距离为700mm。
支座垫板宽40mm；
中承台顶面为槽形，下沉10mm。
2．加载仪器的两端支座均可根据需要上下移动。
六、设计制作及加载要求
1．模型在加载前应保证在长跨(700mm跨)具有一个600mm宽×200mm高的净空。
对于短跨(300mm跨)不作净空要求。
2．模型在加载过程中不作净空要求。
3．模型在加载仪器上的安装固定不得使用除模型本身以外的任何物品，但可以用组委会提供的直尺、三角尺，吊锤等工具辅助安装。
4．模型须保证在桥面上可以放置组委会给定的宽120mm的桥面板，并保证小车顺利的从桥面板上通过。
120mm宽的桥面板沿加载跨度方向无刚度而在垂直加载跨度方向有足够刚度。
桥面板由长度为30mm的若干铝板，用柔绳串接而成，重量为2.8kg。
请参考组委会组织的加载仪器演示。
5．模型制作的长度可至1040mm，也即本次大赛允许模型接触到加载仪器的侧壁(支座以上)。
6．加载过程中不允许身体接触小车及模型。
7．小车由参赛选手用手摇鼓轮牵引过桥。
为安全起见，小车上设有安全索。
由于桥面板可能不平整，故要适当考虑动力作用。
七、比赛过程
1. 模型加载实验分两阶段进行，即：
预赛：空车(重6kg)行驶，顺利通过者取前20名进入决赛；
决赛：满车(重8kg)行驶。
凡小车顺利通过全桥者，依据模型自重，从轻至重排列名次。
2. 加载步骤
a. 电子秤称定模型自重；
b. 选手在工作人员的协助下，将桥梁模型安置在加载仪器上。
加载时先使桥
的中轴线与加载仪器的中轴线重合，将桥面板轴线对准加载仪器轴线重合
放好铺上桥面板；
c. 选手自行摇动手轮，牵引小车从加载仪器的一端到达另一端。
3. 失效条件
凡出现下列情况之一者，即属桥梁(模型)失效：
a. 模型无法按照设计要求正确安装就位；
b. 因模型的部件障碍或变形过大或模型发生破坏等原因使得小车不能顺
利到达彼岸；
c. 因桥面板挠度过大而使小车除车轮外的其他部分与桥面板有明显接触；
d. 模型在加载过程中接触到了大赛不允许接触的部位(加载仪器底板、中
间支座的侧壁)；
e. 因任何原因小车车轮陷入桥面板或被桥面板卡住，使得小车无法继续前
进（请选手事先仔细检查桥面板)；
f. 评审组认为失效的其它情况。
八、注意事项
1．加载前做好一切准备工作，包括桥面板的位置，模型的位置等。
不要因为这些因素引起结构的破坏。
2．仪器和设备不可避免的有一定的制作误差，请选手谅解并在制作中考虑。
九、奖项设置和评奖办法
1．模型承载力优胜奖：所有符合设计制作要求的模型均可参加预赛。
预赛内容
为模型上通过6kg的小车，通过预赛的模型可参加决赛。
决赛内容为模型上通过8kg的小车，通过决赛的模型按自重由小到大排序，依照决赛成绩经评审组审定，评出：
a. 模型承载力优胜特等奖： 1组
b. 模型承载力优胜一等奖： 1组
c. 模型承载力优胜二等奖： 2组
d. 模型承载力优胜三等奖： 3组
评奖以决赛模型质量为准。
2．最佳结构分析奖：进入决赛并获得上述优胜奖的各参赛队有资格参加最佳结构分析奖的答辩。
本奖项用于奖励分析、设计的综合实力较强且其设计意图在设计作品中得以充分实现的优秀参赛队。
评审过程包括自述发言和回答提问两部分。
评审组将针对材性实验，结构分析、结构选型、节点与支座设计、制作工艺等对参赛队进行综合提问，进而评选出最佳结构分析奖一名。
3．最佳造型奖：评审组将在通过决赛的各组模型中依照造型的新颖，美观评出最佳造型奖一名。
4．最佳制作奖：评审组将在通过决赛的各组模型中依照制作的细致、精巧评出最佳制作奖一名。
5．功败垂成奖：奖励在决赛中功亏一篑，预赛中相对成绩最好的组。
注：以上奖项可以兼得，可以空缺！
十、参赛与报名
1．组队
参赛对象为我校在校本科生，研究生。
要求由三人组队参赛，每人只允许参加一个参赛队，各队独立设计、制作。
2．报名
各参赛队必须在规定时间内向组委会网上报名（网址见报名通知），经资格审查合格进行备案后，即可参赛。
报名截止日期4月26日。
3．参赛资格
参赛选手，首先需确定设计方案，并根据竞赛要求编写结构设计计算书。
在规定的时间5月9日、地点（另行通知）上交组委会。
经组委会审议，设计
方案与结构设计计算书合格者，获得参赛资格；不合格者，取消参赛资格。
5月12日在网上公布获得参赛资格人员名单。
4．领取材料
5月13日，获取参赛资格的选手在规定的地点和时间内（另行通知）领取材料。
5. 讲座
《桥梁模型的设计、计算与制作》4月23日，具体时间、地点请关注网上通知。
6. 比赛时间：
预赛：5月29日
决赛：6月8日
具体时间、地点请关注网上通知。
7. 技术指导咨询:
中关村校区：中心教学楼229室, 良乡校区：理学楼A-106.
联系人：张老师zhangqiang@，汪老师sylx@
本次大赛交流QQ群名：BIT 结构设计大赛，群号：555355964
十一、版权
1.本次比赛题目版权属于大赛组委会，未经许可，不得转让用于其他商业比赛。
2.大赛组委会拥有对各参赛队提交的竞赛方案、模型及相关材料进行出版或转
让出版的权利。
十二、附则
1.此件报北京理工大学有关领导审批。
2.此件送发各评委老师、参赛组及其他相关人员。
3.此活动由北京理工大学宇航学院主办，技术指导基础力学教学实验中心与工
程力学课程组。
4.未尽事宜，以随时发布通知为准。
5.解释权归本赛事组委会。
北京理工大学第九届结构设计竞赛组委会
2016年4月
后附加载装置图3张及桐木材料性能实验报告。
小车
小车安全索
面板
承台
支座（可上下移动）
附图：
比赛材料性能实验报告。
