长安大学2016年度结构设计大赛赛题-竹质塔结构

结构设计竞赛赛题超高层结构1 赛题背景现代超高层建筑起源于美国，至今已有80余年历史。

超高层建筑是反映国家、城市经济水平和社会现代化程度的一个重要标志。

随着社会的不断发展和经济水平的不断提高，我国的超高层建筑建设已经进入了一个蓬勃期，形成了以深圳平安国际金融中心（660 m），武汉绿地中心大厦（636 m）和上海中心大厦（632 m）为代表的一系列600 m级的超高层建筑。

截至2015年底，统计结果表明世界范围内在建和已建成超过300m的超高层共210栋，其中中国有105栋（达50%），远超出排名第2的阿拉伯联合酋长王国（37栋），这表明我国已成为世界上超高层数目最多的国家。

这对我国超高层结构的设计和施工技术提出了更高的要求。

2 总体模型总体模型由承台板、核心筒、外框柱和连接构件四部分组成，各部分均采用竹材，形成如图1所示的超高层结构模型，沿高度方向将结构均匀划分为高度为125mm的8个区段。

竹材（主办方提供）表2.1 竹材规格及数量注：竹材力学性能参考值：弹性模量1.0×104MPa，抗拉强度60MPa。

粘着剂明星火速胶502胶水（主办方提供）砂纸、切割刀、直尺三角、尺量角器、铅笔、橡皮擦（以上物品主板方不提供请自行准备）3003 0 0承台板(a) 平面图(b) 立面图图 1 模型示意图 (单位：mm)2.1 承台板承台板标准尺寸300mm ×300mm ，厚度5mm 。

承台板板面标高定义为±0.00。

2.2 核心筒核心筒高度为1000mm （允许误差+5mm ），共8个区段（或层），每个区段（层）高度为125mm ，位于承台板正中央，承台板中央设有高度25mm ，厚度为5mm 的卡槽用以提高核心筒的整体工作性能。

沿高度方向核心筒截面尺寸不发生变化。

核心筒外边缘线尺寸为75mm ×75mm ，厚度不允许超过15mm ，允许开洞。

采用规格九竹材制作。

《结构检验》部分复习题参考答案一、单项选择题(红色是老师给的答案)1．对于一些比较重要的结构与工程，在实际结构建成后，要通过__B__，综合性鉴定其质量的可靠程度。

A．验算B．试验C．研究D观察2．用应变计测量试件应变时，为了得到准确的应变测量结果应该使应变计与被测物体变形___D_。

A．不一致B．不相仿C．相仿D．一致3．结构在等幅稳定、多次重复荷载作用下，为测试结构__B__而进行的动力试验为结构疲劳试验。

A．动力特性B．疲劳性能C．动力反应D．阻尼系数4．当使用液压加载系统在试验台座上或现场进行试验时，必须配置各种_A___，来承受液压加载器对结构加载时产生的反作用力。

A．加载装置B．支承系统C．测量系统D．控制系统5．对于混凝土结构试验，在达到使用状态短期试验荷载值以前，每级加载值不宣大于其荷载值的20%，在接近其使用状态短期试验荷载值后，每级加载值不宜大于其荷载值的__A___A. 10%B. 20%C. 30%D. 40%6．混合加载是将变幅、等幅两种加载制度结合起来运用，F列各图符合上述要求的是_C_。

7．回弹值测量完毕后，应选择不少于构件的_B___测区数，在有代表性的位置上测量碳化深度值。

A．20% B．30%C．40% D．50%8．基本构件性能研究的试件大部分是采用__B__。

A．足尺模型B．缩尺模型C．结构模型D．近似模型9．科研性的试件设计应包括试件形状的设计、尺寸和数量的确定以及构造措施的考虑，同时必须满足结构和受力的__A__的要求。

A．边界条件B．平衡条件C．支承条件D．协调条件10.手持应变仪常用于现场测量，适用于测量实际结构的应变，且适用于_A___。

A．持久试验B．冲击试验C．动力试验 D.破坏试验11．现行规范采用的钢筋混凝土结构构件和砖石结构的计算理论，其基础是___B_。

A．理论分析B．试验研究的直接结果C．数值计算 D.工程经验12．为了使所测到的位移表示测点相对于试验台座或地面的位移，通常把传感器支架固定在__D__。

第八届构造设计竞赛决赛试题及评分标准1、赛题名称体育馆屋盖构造静力荷重比2、竞赛模型竞赛模型为体育馆屋盖构造，采用木头为主要制作材料，具体构造形式不限，但应满足规定的尺寸范围。

参赛选手设计制作模型包括屋盖构造、屋盖及支座连接节点、荷载施加节点三局部，竞赛组织方提供屋盖下部的支撑柱。

图1给出一示意性构造形式〔正放四角锥平板网格屋盖构造〕。

图1示意性屋盖构造3、模型要求屋盖可以设计为多种形式，如矩形、圆形、多边形以及不规那么图形等，力求新颖及创新性。

设计要求：（1）屋盖所覆盖的空间投影面积不小于为1m2，最大跨度不能小于0.8m；〔如图2所示〕（2）屋盖构造的高m以内，悬索的高度不受限制；（3）允许屋盖向周边外挑〔即支撑柱外局部〕，净外挑长度不应大于0.2m；（4）屋盖支承在周边钢柱上，支承柱共设8根〔参赛者可使用少于8根支承柱作为屋盖支承，但不得多于8根〕，其具体位置可以按照设计的屋盖构造形式进展调整。

支撑柱采用无缝钢管制作，钢管尺寸32mm×3mm，〔如图3所示〕。

（5）支座节点，即屋盖构造如何固定在支承钢管柱上，请参赛选手自行设计，要求连接节点插入钢管内的长度不得大于100mm。

〔提示：支座节点可设计为装配式可拆卸的形式，可现场方便拆卸，有效减轻屋盖自重，不可拆卸的支座须计入屋盖自重〕（6）m×m〔或直径D=0.2m〕范围内，共4个加载点，要求均匀排列在该区域内，加载点统一设计在在屋盖构造的下外表，具体加载点的位置、加载节点的设计由参赛人员考虑。

〔7〕参赛选手应在5min内将屋盖构造安装在提供的支承钢柱上。

图2跨度要求示意图〔多边形、圆形、矩形柱网布置〕注：图2仅给出圆形与矩形柱网布置情况，亦可设置不规那么布置形式，但必须满足最大跨度不小于0.8m要求。

图3钢管柱示意图4、加荷方式竞赛组织方提供不锈钢砝码假设干，砝码重量分别为1kg/个、2kg/个、5kg/个，由参赛者自己施加荷载，砝码必须挂在预先选定的构造加载点上。

大学生结构设计竞赛之竹材桥梁结构分析作者：李隽逸刘志威来源：《现代商贸工业》2018年第07期摘要：以2017年湖北省大学生结构设计竞赛为背景，以纸质结构模型中的桥梁为例，运用ABAQUS软件对纸质桥梁结构进行建模，通过分析桥梁在荷载作用下的极限荷载和跨中最大挠度进行桥型比选以及结构优化。

之后，我们通过具体的加载实验验证了纸质梁一桁架组合桥在荷载作用下能很好地满足竞赛的要求。

在此过程中充分锻炼了学生在模型设计，模型建立与优化，受力分析与结果分析的能力。

关键词：结构设计竞赛；桥梁；梁一桁架组合桥中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/ki.1672-3198.2018.07.093结构设计大赛是一项激励在校大学生积极参与学科竞赛活动，提高专业知识能力，拓宽专业知识面，增加学生见识，培养了学生团结协作的能力，更能激发学生的创新热情、增强专业兴趣、加深专业理解，同时也锻炼了学生的动手能力。

我校以培养学生全方面能力为出发点，让学生自由发挥，互相讨论，充分发挥学生的创新意识。

此次竞赛所设计的模型虽然是纸质的，而且体型较小，但是与工程结构一样五脏俱全。

在桥梁比选、模型优化、结果分析等方面具有一定的现实意义。

本文以结构设计竞赛中的纸质桥梁为例，通过对竹材的受力性能和各种桥型的受力特点进行分析，经过比选，初步选定了三种桥型结构（桁架桥、简支梁桥和梁一桁架组合桥）。

之后，根据本次竞赛的要求和桥梁结构的受力特点，确定了三种桥型结构的尺寸。

紧接着，我们使用有限元软件ABAQUS对三种结构进行了建模，通过分析比较三种桥梁结构的最大承载力和跨中最大挠度，选定梁一桁架组合桥作为本次竞赛的桥型结构。

之后，通过ABAQUS分析得到的应力云图对结构进行了优化，使得结构能够满足竞赛要求。

之后，为了验证建模分析的准确性，我们进行了现场加载实验，测得了桥梁跨中的挠度和桥梁结构破坏情况，以保证此模型能很好地满足竞赛的需要。

第一届全国大学生结构设计竞赛一．竞赛题目高层建筑结构模型设计与制作二．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1.参赛要求(1)参赛者为全日制在校本、专科生。

每个参赛队由2至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。

(2)每个参赛队只能提交一份作品，并给作品命名。

(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。

2.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、参赛学校、参赛队员姓名和专业、指导老师，并加盖参赛学校教务处公章（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.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（鞋底）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，并通报。

(2)模型尺寸要求模型的长度不得大于2035mm，模型的外轮廓横向最大宽度不得大于300mm，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150mm，桥面高差不得大于20mm。

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（提供竖向向下压力）、前端挡板（防止小车前进时模型滑移）接触外，不能与加载装置的其它部位接触。

长安⼤学构造习题汇总地层接触关系和原⽣构造⼀、选择题1.地层产状符号“35°°”中的35°代表A.地层的⾛向B.地层的倾向C.地层的倾⾓2.倾斜岩层层⾯与⽔平⾯的交线为该岩层的A.⾛向B.倾向C.没有特定意义的⼏何线3.在垂直于地层⾛向的断⾯上测得的地层倾斜⾓度是地层的A.视倾⾓B.斜倾⾓C.真倾⾓4.线状构造的产状要素是A.倾伏⾓B.倾伏向C.A和B5.地层的⾯向（facing）向下表明地层A.正常B.倒转C.直⽴6.当地层倾向与地形坡向相反时，地层出露界线与地形等⾼线A.同向弯曲，地形等⾼线弯曲曲率较⼤B.同向弯曲，地形等⾼线弯曲曲率较⼩C.反向弯曲7.⼀套地层遭受构造变形和隆升剥蚀后再接受沉积，形成⼀套新的地层，这⼆套地层之间的接触关系是A.整合B.平⾏不整合C.⾓度不整合8.交错层中斜层理与主层理相切的⽅向指⽰地层的A.顶⾯B.底⾯C.褶皱⾯9.递变层理由底部向顶部沉积物的粒度A.由细变粗B.由粗变细C.没有明显变化10.滑塌构造是A.次⽣变形B.成岩后变形C.软沉积物变形⼆、简答题11.⽤侧伏向和侧伏⾓能否独⽴表⽰线状构造产状？12.在“V”字型法则中，假设岩层以位于层⾯上的⽔平轴旋转，那么，当岩层由⽔平旋转⾄倾斜，再旋转⾄直⽴，岩层的出露界线将会发⽣怎样的变化？13.能否⽤计算机可视化技术实现“V”字形法则的数字模拟？如果可以，实现的途径是什么？14.在地质图和剖⾯图上，如何识别平⾏不整合和⾓度不整合？15.平⾏不整合和⾓度不整合的形成过程及其地质意义。

16.确定⼆套岩层是否为不整合关系，研究区是否需要⼀定的⾯积？为什么？不整合类型的变化反映下伏岩层可能经历了怎样的地质过程？* 应⼒⼀、选择题1.作⽤在物体边界⼀定⾯积范围内的接触⼒称作；作⽤在物体内部的每⼀个质点上，与围绕质点邻域所取空间包含的物质质量有关的⾮接触⼒称作。

A.体⼒，⾯⼒B.⾯⼒，体⼒C.作⽤⼒，重⼒2.如下图中所⽰，其中、和p分别表⽰A.合应⼒、主应⼒、剪应⼒B.正应⼒、剪应⼒、合应⼒C.剪应⼒、合应⼒、主应⼒3.单元体三个正交截⾯上的剪应⼒分量都为零，即没有剪应⼒作⽤⽽只有正应⼒作⽤时，该应⼒称为；三个截⾯称为。

第一届结构设计大赛一、主题：创新协作交流文化二、宗旨：倡导和发扬学子“笃实格致、创新求实”的精神，培养和锻炼大学生的实践能力和创新精神，要求参赛学生综合应用结构和美学等多方面知识，自主进行模型结构的设计和制作。

三、口号：结构有形创意无限四、大赛组织机构：1、承办单位：2、协办单位：五、参赛对象：我校各院系在籍本科生。

六、竞赛题目：1、本届大赛分：规定赛题组和自由创作组。

2、规定赛题组比赛的题目为“承受竖向静压荷载的结构模型设计”。

3、自由创作组比赛不限赛题。

七、竞赛形式：规定赛题组：参赛者均以竞赛小组形式组队参加，各队队员在3到4名之间；鼓励学生跨年级、跨专业组队参加。

自由创作组：参赛者可以以小组形式组队参加也可以单独参赛，各队队员人数不限；鼓励学生跨年级、跨专业组队参加。

八、报名方式及时间安排报名时间：4月13日——4月20日咨询电话：第一届结构设计大赛组委会第一届结构设计大赛细则规定赛题组：承受竖向静压荷载的结构模型设计1、参赛要求(1)完整的结构设计大赛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，并给出团队名称和作品命名。

(3)参赛队由3-4人组成，鼓励学生跨年级、跨专业组队参赛。

每位学生只允许参加一个参赛队，各参赛队应独立设计、制作。

(4)各参赛队必须在规定时间和地点参加大赛活动，缺席者作自动放弃处理。

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。

（大一大二学生可适当放宽要求，但也必须做）(2)理论方案要求：第一页为300字左右的摘要，其后为方案图和计算书。

各页面上均不得出现参赛队伍和个人的姓名，否则取消理论方案评审资格。

(3)参赛队必须在规定时间将理论方案交到土木工程学院，逾期作自动放弃处理。

送审的理论方案包括以下内容：用A4复印纸打印、装订的方案设计与理论分析文本一式3份；方案设计与理论分析的电子文档以文件夹（组号-团队名称-队长姓名）的形式发到大赛邮箱。

结构设计竞赛竹材力学性能研究作者：侯应贵朱忠超胡胜立丁超峰来源：《课程教育研究·学法教法研究》2019年第07期【摘要】为研究结构设计竞赛所用竹材的力学性能，制作了一批竹材试件来探究不同竹材厚度及刷胶层数对抗拉承载力的影响。

试验结果表明竹皮的受拉承载力随着厚度的增加而增加，且在表面刷胶可以提高其承载力，但提升比例小于质量的增加比例；三类竹条中截面尺寸为3×3mm的受拉承载力较高。

【关键词】结构设计；竹材；稳定；力学性能【中图分类号】TU318 【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2019）07-0002-01全国大学生结构设计竞赛旨在培养大学生的创新思维和动手实践能力，要求学生自主进行模型的结构设计、制作。

在规定时间内完成赛题要求的承载能力试验并根据荷重比来评定获奖等级[1-5]，近年来，这一竞赛逐渐成为土木工程学科的重要赛事。

在模型结构设计的过程中不仅要考慮杆件受力得当、布置合理，还要充分发挥材料的力学性能[6]，但由于缺乏相关竹材的力学性能试验数据，只能进行大量的尝试来制作模型并确定模型中各根杆件的参数，故笔者对结构设计竞赛所用竹材的力学性能进行了相关的试验研究，希望能为参赛者提供一定的材料性能设计依据。

一、试验概况1.试件设计。

结构设计竞赛中一般多选用竹皮或竹条作拉条，受压构件常选用箱形截面。

此外，在多次参加与制作过程中发现在竹皮外层刷胶可以提高竹皮的承载力，故笔者针对两种构件形式及不同刷胶层数进行相应的试件设计。

受拉试件包括竹条受拉试件和竹皮受拉试件。

其中，竹皮受拉试件选用0.2mm、0.35mm、0.5mm三种不同厚度的竹皮按设计尺寸制作，并在同类试件上做不刷胶与刷1、2、3层胶处理以进行对比研究；竹条一般在使用时不做刷胶处理，故竹条受拉试件不做刷胶对比试验[7]。

每种类型试件以5个为1组，取平均值为试验结果。

2.材料特性和试件制作。

试验所用竹材购于全国大学生结构设计竞赛指定厂商的同一批竹皮、竹条。

一、设计要求竞赛模型为竹质单跨桥梁结构，采用竹质材料制作，具体结构形式不限。

1.几何尺寸要求(1) 模型长度：模型有效长度为1200mm，两端提供竖向和侧向支撑。

对于竖向支撑，每边支撑长度为0-70mm。

(2)模型宽度：在模型有效长度范围内（中央悬空部分），模型宽度应不小于180mm，最宽不应超过300mm；在支座范围内，宽度不限，但不应超过320mm 。

(3) 模型高度：模型上下表面距离最大位置的高度不应超过400mm；为方便小车行驶，中央起拱高度不应超过40mm；端部支座位置处的高度不应超过150mm。

2.结构形式要求对于结构形式没有特定要求，桥面设置两个车道，每个车道宽不得小于90mm，车道之间不能有立柱、拉索一类的构件。

结构可以仅采用竖向支撑的方式，也可以采用竖向和侧向同时支撑的方式来实现约束。

3.材料(1)竹质：用于制作结构构件。

有如下两种规格：竹子规格（单位：mm）材料2 mm×2 mm×1000mm竹子2 mm×4 mm×1000mm 竹子2 mm×6 mm×1000 mm竹子4 mm×6 mm×1000mm竹子1 mm×55 mm×1000 mm竹子竹子力学性能参考值：顺纹弹性模量1.0×104MPa，顺纹抗拉强度30Mpa。

(2) 502胶水：用于模型结构构件之间的连接。

二、结构选型拱桥桥梁的基本体系之一，建筑历史悠久，外形优美，古今中外名桥遍布各地，在桥梁建筑中占有重要地位。

它适用于大、中、小跨公路或铁路桥，尤宜跨越峡谷，又因其造型美观，也常用于城市、风景区的桥梁建筑。

根据不同的分类标准，可以分为不同的类型。

按拱圈(肋)结构的材料分：有石拱桥（见石桥）、钢拱桥、混凝土拱桥、钢筋混凝土拱桥。

按拱圈（肋）的静力图式分：有无铰拱、双铰拱、三铰拱（见拱）。

前二者属超静定结构，后者为静定结构。

结构设计赛细则一、竞赛题目高层结构模型设计与制作。

二、竞赛内容结构选型、结构设计、结构模型制作、结构模型加载试验。

三、竞赛对象和形式全日制在校本科生，2-4人组队参赛，各队独立设计制作。

鼓励跨年级、跨专业组队。

四、竞赛要求（一）参赛要求（1）各参赛队应独立设计制作，每人只允许参加一个参赛队，比赛期间不得换人，若有参赛队员因参赛原因退出，则缺人比赛。

（2）每个参赛队只能提交一份作品，并给作品命名，针对作品准备不少于1分钟的叙述介绍。

（3）各参赛队必须在规定的时间参加竞赛活动，迟到或缺席者作为自动弃权处理。

理论方案要求（二）理论方案要求各个参赛队比赛之前应向组委会提交本队的理论方案（1）理论方案的内容应包括：设计说明书、方案图。

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。

注：方案图可以由CAD绘制，拍摄照片等形式。

方案构思应包含荷载分析，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、参赛队员姓名和专业，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，一式五份于规定时间交到竞赛组委会，逾期作自动放弃处理。

（三）模型设计要求(1) 模型制作材料：模型制作材料为木条、502胶，砂纸、刻刀、钢尺和铅笔，材料力学性能见附录（仅供参考）。

不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则，一经查实，将直接取消其参赛资格。

(2) 模型制作要求：A.模型高度为700mm ± 3mm，加载装置的底面内尺寸为150mm × 250mm。

模型顶部必须提供足够的平面尺寸，即结构顶部中央应有面积不小于90mm×150mm的加载面，加载面为水平面，并且能使加载钢板置于加载面上，只要求在加载时具有足够的刚度，平面不必满铺，加载板不能作为结构的主要构件，模型最高点应与加载板底面接触。

加载钢板形心位于通过加载支点所在平面的中心的法线上，如图1所示，模型最高点应与加载板底面接触。

第十届全国大学生结构设计竞赛赛题大跨度屋盖结构1 赛题背景随着国民经济的高速发展和综合国力的提高，我国大跨度结构的技术水平也得到了长足的进步，正在赶超国际先进水平。

改革开放以来，大跨度结构的社会需求和工程应用逐年增加，在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、铁路旅客站及各类工业厂房等建筑中得到了广泛的应用。

借北京成功举办2008奥运会、申办2022冬奥会等国家重大活动的契机，我国已经或即将建成一大批高标准、高规格的体育场馆、会议展览馆、机场航站楼等社会公共建筑，这给我国大跨度结构的进一步发展带来了良好的契机，同时也对我国大跨度结构技术水平提出了更高的要求。

2 总体模型总体模型由承台板、支承结构、屋盖三部分组成（图-1）。

图-1 模型三维透视示意简图2.1 承台板承台板采用竹集成板材，标准尺寸1200mm×800mm，厚度15mm，柱底平面轴网尺寸为900mm×600mm，板面留设各限定尺寸的界限。

承台板板面标高为±0.00。

图-2 承台板平面尺寸图2.2 屋盖结构屋盖结构的具体形式不限，屋盖结构的总高度不大于125mm，平面净尺寸范围（850mm×550mm）内屋盖净空不低于300mm，屋盖结构覆盖面积（水平投影面积）不小于900×600mm，也不大于1050×750mm，见图-3。

不需制作屋面。

图-3 屋盖结构尺寸图2.3 支承结构仅允许在4个柱位处设柱（图-2中阴影区域），柱及其部件不得侵入所要求的平面净尺寸（850mm×550mm）范围内，且其余位置不得设柱。

柱截面形式不限。

柱间范围内+0.300标高以下不能设置支撑。

柱顶标高不超过+0.425。

柱脚与承台板的连接采用胶水粘结。

2.4 剖面尺寸要求模型高度方向的尺寸以承台板面标高为基准，尺寸详见图-4、5。

图-4 结构剖面图A图-5 结构剖面图B3 模型制作要求3.1 模型的承台板由竞赛主办方统一提供，并在显著位置标注承台板的自重（精确到1g）。

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. 加载设备介绍结构模型采用第二代改进型WS-Z30小型精密振动台系统进行模拟水平地震作用的加载，考察模型承载力。

振动台系统的主要组成部分及相关参数信息如下：水平振动台：型号：WS-Z30-50指标：水平台尺寸：506×380×22mm，荷载：30kg，重量：11.5kg，材料：铝合金LY12。