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第七届北京市大学生建筑结构设计竞赛B组赛组（桥梁方向）一.题目北京市自行车专用路跨京藏高速高架桥设计二.设计资料（一）工程概况1.具体交通需求为解决回龙观地区非机动车出行不便问题，北京市拟建一条自行车专用路。
该专用路与京藏高速相交，采用立体交叉形式上跨京藏高速。
在京藏高速东西两侧辅路设有人行梯道，保障拟建自行车专用路与现况京藏高速辅路非机动车系统及行人道实现交通跨越。
沿着京藏高速路纵向240米范围内，共有5座跨京藏高速路的高架桥（2座已建，2座待建，1座本桥），跨京藏高架桥作为此区域从北向进京的第一座桥，形成标志。
图2-1-1 拟建高架桥平面图图2-1-2 拟建高架桥道路纵断面2.跨越线路需求-京藏高速京藏高速主路按高速公路标准建设，计算车速为100km/h，双幅路形式，三上三下六车道，中间分隔带宽度2.5m，西侧主路横断面形式为：0.5m路缘带+3×3.75m车行道+3m硬路肩（含0.5m路缘带）+0.75m土路肩，宽度为15.5m。
京藏高速辅路在主路两侧布置，为单向3车道，横断面形式为1.0m检修步道+0.25m路缘带+3×3.25m机动车道+2.5m非机动车道+1.5m人行道。
道路等级、规划红线、规划断面、节点形式等见下表：图2 拟跨越线路具体情况（二）拟建场地工程地质条件1 地形、地貌及地物概述本工程场地地貌属温榆河冲洪积扇的中部。
地形较平坦，钻孔地面标高在 42.64～44.88m 之间。
根据本次钻探野外描述、原位测试及室内土工试验成果，按土的岩性及工程特性将地层划分为 11 大层，其中①层土为人工填土层，②～⑪层土为第四纪沉积土层。
现自上而下分述如下：2.2.1 人工填土层a.素填土①:黄褐色，稍湿～湿，稍密，具中压缩性。
主要成分为粉质黏土、粉土，含少量砖渣、碎石。
本层厚度为 0.70～4.00m，层底标高为 40.71～43.21m。
b.杂填土①1:杂色，稍湿，松散～稍密。
第七届北京市大学生建筑结构设计竞赛B组赛组（结构方向）一、设计题目北京建筑大学大兴校区多功能大礼堂设计二、参赛对象参赛对象为北京市各高校在读本科生、专科生。
学生可自由组队在各自赛区内报名参加竞赛。
三、设计要求（一）设计背景为加强校园文化建设，满足广大师生日益增长的文化需求，北京建筑大学（原北京建筑工程学院）大兴校区拟投资兴建一座现代化的多功能大礼堂。
（二）建筑设计要求1．基本设计要求该工程为北京建筑大学大兴校区内一座综合性多功能大礼堂，在设计中应充分考虑到文化建筑的精神内涵，在结构选型、建筑形象等方面体现综合性大礼堂的特点，建成集会议、报告、观演、文化活动为一体的综合性大礼堂。
既能承办校内外文化活动，也能服务于整个大兴区群众文化活动，成为大兴区全民文化活动的基地之一。
设计方案中应体现功能布局及建筑物风格协调统一，将体大礼堂建成学校标志性建筑之一。
2．总平面设计要求设计用地为一梯形场地，场地平整，其北侧为办公楼和预留空地，南侧为会议中心、东侧为图书馆、西侧临学校院墙。
总平面见图1。
要求：总建筑面积6000m2~8000m2，建筑高度不超过24m，要求建筑布局合理，交通流线流畅，人车分流，满足基本交通疏散的要求。
场地布置至少60辆小汽车、及200辆自行车停车场；设置至少两个车辆及人流进出的出入口，并易于管理。
除总平面中必要的功能之外，余下的用地尽量做绿地及广场，并充分考虑安全疏散方面的要求。
建筑用地周围不设围墙，采用绿化的方式分隔内外。
建筑适当后退建设用地红线。
图1 总平面图3．建筑平面设计要求（1）综合大空间观演大厅设计要求要求不少于2000个坐席。
观众席要求视线不遮挡，需进行升起设计。
舞台需综合考虑文艺演出与多媒体放映的需要，并与演职人员用房相联。
（2）后台部分设计要求后台部分应设计道具器材室、演职人员休息室、化妆室、更衣室、排练室、准备室、医务室、贵宾室、包厢、管理办公室、值班室、卫生间等。
面积可按《剧场建筑设计规范》进行相应设计。
河南理工大学第七届BIM大赛模拟题（结构设计与结构分析）（共40题，每题1分）一、理论题1.规范按照钢材的厚度将钢材分为三组，不同组分的钢材主要是下列哪项指标不同( ）。
A、强度设计值B、钢材规格C、硫磷含量D、延伸率2.钢材的冷弯试验是判别钢材（）的指标A、强度B、塑性C、塑性及冶金质量D、韧性及可焊性3.砌体的抗拉强度最主要取决于（）A、块体的强度等级B、砂浆的强度等级C、灰缝的厚度D、砂浆中的水泥用量4.下列关于荷载分项系数的叙述( )不正确。
A、γG 为恒载分项系数B、γQ 用于计算活载效应的设计值C、γG 不分场合均取1.2D、γQ 取1.4；对于楼面结构，当活载标准值不小于4kN/m2时取1.35.水平荷载作用下的多层框架结构，当梁柱线刚度比为时，采用反弯点法与工程实际较接近（）。
A、2-3B、3-4C、4-5D、以上都不对。
6.计算梁的（）时，应用净截面的几何参数.A、正应力B、剪应力C、整体稳定D、局部稳定7.在判断结构是否达到正常使用极限状态时，不需要考虑的因素是（）。
A、混凝土开裂情况B、钢筋锈蚀情况C、结构的抗滑移能力D、构件的挠度8.下列关于框架梁弯矩调幅法的叙述中，错误的是（）。
A、梁端弯矩调幅就是人为地减小梁端负弯矩，以减小节点附近梁上部钢筋B、对于现浇框架，弯矩调幅系数可取为0.9C、调幅后，支座及跨中控制截面的弯矩值均不小于按简支计算跨中弯矩值的1/3D、弯矩调幅只对水平荷载作用下的内力进行调幅9.在以下四种状态中，结构或构件超过承载能力极限状态的是( ).A、结构的受拉区混凝土出现裂缝B、结构转变为机动体系C、结构发生影响正常使用的振动D、结构发生影响耐久性的局部损坏10.判别下列荷载中哪些属于活荷载（）。
I土压力;Ⅱ.风荷载;Ⅲ.积灰荷载;Ⅳ.结构自重A、I、ⅡB、Ⅲ、ⅣC、I、ⅣD、Ⅱ、Ⅲ11.按砌筑质量的要求，一般水平灰缝砂浆饱满度不得低于（）A、90%B、80%C、85%D、70%12.挑梁不会发生下列哪种破坏？（）。
第七届全国大学生结构设计竞赛设计说明书参赛学校：大连交通大学队名：致青春作品洛称：飞天指导老师：王生武参赛队员：谭亚琪高一李世豪目录一、设计说明 (2)1. 1概述 (2)1.2材料性能分析 (2)1. 2. 1 竹材 (2)1.2.2 胶水 (3)1.2. 3热熔胶 (3)1.3结构选型 (3)1.4模型效果图 (5)二、结构计算 (6)2.1手工计算 (6)2.1. 1 静载计算 (6)2. 1. 2 动载计算 (8)2.2结构力学求解器 (10)2. 2. 1静载计算 (10)2. 2. 2动载计算 (11)三、手工工艺 (13)3. 1杆件的制作 (13)3.2节点的制作 (14)四、参考文献 (14)一设计说明1.1概述第七届全国大学生结构设计竞赛要求参赛队设计并制作一双竹结构高跷模型，并进行加载测试。
采用逆推法进行分析，从加载方式入手。
模型的加载分为静加载和动加载两部分，静加载的荷载值为参赛选手的总重量，以模型荷重比来体现模型结构的合理性和材料利用效率；动加载通过参赛选手进行绕标竞速来判断模型的承载能力。
从中得岀几个关键点，想要取得好成绩，制作的作品一定要“轻”、“稳”、“快”。
以“稳”为主，保证做出的模型结构稳定，在大方向上不要岀错。
其次，结合人体的运动方式，使制作的模型走起来尽可能的“快”。
最后，通过反复的实验、理论计算，对模型进行减重。
对于模型制作过程，需要重点注意一下几点：1、制作完成后的高跷结构模型外围长度为400mm±5mm,宽度为150mm±5mm ,高度为265mm±5mm ,模型底面尺寸不得超过200mmxl50mm的矩形平面。
2、踏板只通过A、B、C三根木条传力。
3、材料的性能，包扌舌竹皮、胶水、踏板等。
4、模型底面是否能承受运动时的冲击力。
1. 2材料性能分析1. 2. 1竹材本次大赛中使用的竹材均为复压竹皮，有三种规格：1250*430*0. 50mm、1250*430*0. 35mm和1250*430*0. 20mm,竹材有顺纹和横纹，顺纹强度非常高，弹性模量l.OX 104MPa,抗拉强度60MPa。
一.要求1.模型整体包括竹高跷模型和踏板两个部分2.踏板固定在竹高跷模型顶面上，将来自参赛选手的荷载通过踏板A、B、C 三处实木条传递至模型。
踏板由组委会提供。
二.竹高跷模型竹高跷模型由参赛队使用组委会提供的材料及工具，在规定的时间、地点内制作完成，其具体要求如下：（1）模型采用竹材料制作，具体结构形式不限。
（2）制作完成后的高跷结构模型外围长度为400mm±5mm，宽度为150mm±5mm，高度为265mm±5mm；模型结构物应在图1所示的阴影部分之内。
（3）模型底面尺寸不得超过200mm×150mm的矩形平面。
图1 模型结构区域图三.踏板踏板由组委会提供，其结构及尺寸如图2所示。
踏板结构的面板为中密度板，面板上固定有A、B、C三根实木条，通过热熔胶与竹高跷模型固定。
参赛选手用热熔胶将参赛鞋固定于踏板上，踏板上设有4个直径为15mm通孔供穿绕系带（系带由组委会提供），以进一步固定参赛鞋（参赛鞋由各参赛队自备，建议选用类似轮滑鞋的可以保护踝关节的高帮鞋）。
图2踏板结构图踏板与竹高跷模型固定后的模型整体高度应为300mm±5mm。
如图3所示。
在踏板与模型连接处的外侧（图3中的a、b处）允许增加构造物以进一步提高连结强度，构造物的高度不得超过10mm。
图3模型整体图四.模型材料及工具竞赛期间，组委会为各参赛队提供如下材料及工具用于模型制作。
1.竹材，用于制作结构构件。
竹材规格及数量见表.竹材名称数量表竹材规格及数量竹材规格1250×430×本色侧压双层复压竹5张皮6张1250×430×本色侧压双层复压竹皮5张1250×430×本色侧压单层复压竹皮注：竹材力学性能参考值：弹性模量×104MPa，抗拉强度60MPa。
胶水，10瓶（规格25克），用于模型结构构件之间的连接。
3.制作工具：美工刀（3把），1米钢尺（1把），三角板（2块），砂纸（10张），锉刀（1把）、剪刀（1把）、手套（3付）、签字笔（1支）、铅笔（1支）、橡皮（1块）。
第七届全国大学生结构设计竞赛计算书目录一、前言 (2)二、设计说明 (3)2.1方案构思 (3)2.2结构选型 (4)三、结构特点 (8)3.1整体结构特点 (8)3.2细部制作特点 (8)四、受力分析及计算 (13)4.1结构受力分析 (13)4.2结构建模及计算分析 (15)五、结构设计图及材料表 (20)5.1结构三视图 (20)5.2节点构造图 (21)5.3结构三维图 (22)5.4材料使用明细表 (22)六、总结 (24)一、前言正如插图所见，“踩高跷”是我国一项群众喜闻乐见、流行甚广的传统民间活动。
高跷分高跷、中跷和跑跷三种，最高者一丈多。
高跷表演者不但以长木缚于足行走，还能跳跃和舞剑，形式多样。
传统高跷道具简单，但木质的选料很讲究，必须采用坚硬而有韧性的木质，腐木不可用。
将选好的木头经过木匠加工成4-5尺长的木棍，木棍上扁下圆，脚踏板的设置，是根据高跷的高度而定，一般在3尺以上装置。
高跷的绑腿绳，一般是用布制成的，这样的绑绳既能绑紧，又不勒腿脚。
“踩高跷”不但具有很高的健身价值，而且还具有很高的艺术价值，对振兴民族精神和活跃、充实人民的文化生活都起着积极的作用。
这次结构设计竞赛是一个既有趣又富有挑战性的科技竞赛。
高跷所承受的荷载与高跷的结构形式和运动方式密切相关，这次比赛正是给我们建立了一个理论贴近实际贴近生活的平台。
通过运用所学知识自行设计和制作竹高跷结构，可以提高我们的动手能力与思维能力，激发创新和竞争意识，培养科学思维，加强团队协作。
同时让我们更加加深对“踩高跷”这一传统民间艺术的了解，更好的继承传统文化。
在赛前准备过程中，我们提高了自己的思考能力，加深了理论知识的理解，而且还将与其他学校的参赛队员交流经验，使我们的眼界更加开阔。
这次比赛无疑使我们的大学生活更加充实更加有意义，将为我们的人生画上精彩的一笔！二、设计说明2.1方案构思竞赛赛题要求参赛队设计并制作一对竹结构高跷模型，并进行加载和绕标竞速测试。
一.要求
1.模型整体包括竹高跷模型和踏板两个部分
2.踏板固定在竹高跷模型顶面上，将来自参赛选手的荷载通过踏板A、B、C 三处实木条传递至模型。
踏板由组委会提供。
二.竹高跷模型
竹高跷模型由参赛队使用组委会提供的材料及工具，在规定的时间、地点内制作完成，其具体要求如下：
（1）模型采用竹材料制作，具体结构形式不限。
（2）制作完成后的高跷结构模型外围长度为400mm±5mm，宽度为150mm±5mm，
高度为265mm±5mm；模型结构物应在图1所示的阴影部分之内。
（3）模型底面尺寸不得超过200mm×150mm的矩形平面。
图1 模型结构区域图
三.踏板
踏板由组委会提供，其结构及尺寸如图2所示。
踏板结构的面板为中密度板，面板上固定有A、B、C三根实木条，通过热熔胶与竹高跷模型固定。
参赛选手用热熔胶将参赛鞋固定于踏板上，踏板上设有4个直径为15mm通孔供穿绕系带（系带由组委会提供），以进一步固定参赛鞋（参赛鞋由各参赛队自备，建议选用类似轮滑鞋的可以保护踝关节的高帮鞋）。
图2踏板结构图
踏板与竹高跷模型固定后的模型整体高度应为300mm±5mm。
如图3所示。
在踏板与模型连接处的外侧（图3中的a、b处）允许增加构造物以进一步提高连结强度，构造物的高度不得超过10mm。
图3模型整体图
四.模型材料及工具
竞赛期间，组委会为各参赛队提供如下材料及工具用于模型制作。
1.竹材，用于制作结构构件。
竹材规格及数量见表.
竹材名称数量
表竹材规格及数量
竹材规格
1250×430×本色侧压双层复压竹
5张
皮
6张
1250×430×本色侧压双层复压竹
皮
5张
1250×430×本色侧压单层复压竹
皮
注：竹材力学性能参考值：弹性模量×104MPa，抗拉强度60MPa。
胶水，10瓶（规格25克），用于模型结构构件之间的连接。
3.制作工具：美工刀（3把），1米钢尺（1把），三角板（2块），砂纸（10张），锉刀（1把）、剪刀（1把）、手套（3付）、签字笔（1支）、铅笔（1支）、橡皮（1块）。
注：竹材销售联系人：林絮；手机（0），
五．模型加载要求
模型测试时，参赛选手必须穿戴护掌、护肘、护膝和头盔，未穿戴护具的选手不得进行模型静加载和绕标测试。
1.静荷载
1）参赛选手穿着本队制作的竹高跷双脚静止站立于地磅称重台上，测量选手的总
重量，称重台平面尺寸为45cm×60cm，静加载的重量测量精度为。
2）若在静加载过程中出现下列任一情况，将视为静加载试验失败，退出静加载测试，则模型静加载测试得分为零：
（1）测试过程中选手无法保持静止站立，导致重量测量无法进行，但选手仍可参加下一轮的绕标测试；
（2）测试过程中结构垮塌，参赛队退出比赛。
注：称重时重量显示的末位数允许有1个字的跳动，此时的读数将取其平均值。
2.绕标竞速
1）要求参赛选手穿着本队制作的竹高跷进行图4所示的绕标跑或走；
2）在赛段的中点（离起点10米处）设有如图5所示的高度为35cm的木结构障碍板，要求选手在绕标往返过程中越过障碍板；
3）选手必须在两标杆之间越过障碍板，标杆为横截面4cm×4cm，高的木杆；4）选手在越障过程中除模型以外，身体的任何部位都不得触碰标杆。
注：在绕标竞速中，选手如遇摔倒，只需原地爬起再通过终点则加载成功。
5）若在绕标竞速过程中出现下列任一情况，将视为绕标竞速试验失败，模型绕标竞速测试得分为零：
（1）在绕标竞速中选手到达终点前高跷模型垮塌；
（2）在绕标竞速中因踏板与模型分离导致选手无法完成余下的赛程。
注：以上情形出现时如选手身体的一部分已越过终点而模型尚未越过终点，视为加载失败。
6）若该项过程中出现下列任一情况，则从该项得分中扣除5分：
（1）选手在越障过程中致使障碍板倾覆；
（2）选手在越障过程中除模型以外，身体的其它部位触碰到标杆（选手尚未到达障碍板前，或越过障碍后，因摔倒而碰到标杆除外）。
六.竞赛规程及要求
1.组委会将提供比赛所需的制作工具，各队不得自带工具进入制作现场。
2.组委会在制作现场指定的位置放置砂轮机和钢锯，供有需要的参赛队使用。
3.各参赛队要求在20小时内完成模型制作，并自行将组委会提供的已经称重完毕的踏板（质量为m1）固定于模型上。
注意需满足模型固定要求，用于固定踏板和模型的热熔胶用量及构造物重量也需计入模型自重。
4.称量模型与踏板的总质量m2,计算模型自重。
m=m2-m1
5.严禁任何形式的削减踏板质量的行为，违反规定的参赛队将取消其比赛资格。
6.每个参赛队在本队上场前10分钟可以开始进行场下准备，组委会将发放用于固
定参赛鞋的系带，参赛队须在场下准备时完成护掌、护肘、护膝和头盔等护具的穿戴及安全检查。
7.比赛正式开始后，参赛队代表先进行作品陈述，时间控制在2分钟内，陈述完毕后回答评委提问，回答时间控制在2分钟内。
然后参赛选手得到指令后入场，开始固定参赛鞋，选手穿戴完毕后依次进行静加载和绕标竞速测试。
注：选手得到入场指令后，参赛队员需迅速将模型与鞋进行固定并穿戴完毕，整个过程不得超过10分钟。
每超时1分钟，将从静加载得分中扣1分，超时10分钟以上，将视为加载失败，退出加载测试。
七．评分标准
1.评分按总分100分计算，其中包括：
1）计算书及设计图10% （共10分）
2）结构选型与制作质量10% （共10分）
3）陈述与答辩5% （共5分）
4）静加载40% （共40分）
5）绕标竞速测试35% （共35分）
2.评分细则：
1）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、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）。
2）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
3）陈述与答辩（共5分）
a．赛前陈述共3分
b．赛前答辩共2分
4）静加载（共40分）
模型荷重比按下式计算
注：选手总质量为选手完成所有穿戴（包括护具和高跷模型）后的质量；模型质量不包括鞋、用于将鞋固定于踏板的热熔胶、系带以及踏板自身的质量，但用于将踏板和模型进行固定的热熔胶及构造物将计入模型质量。
在所有成功完成静加载的参赛队中，模型荷重比最大的参赛队得40分，其余队的得分S1按下式计算：
式中：Q max为所有成功完成静加载参赛队模型的最大荷重比，Q为所考察模型
的荷重比。
本项所得分数保留小数点后两位。
5）绕标竞速测试（共35分）
在成功完成绕标竞速的参赛队中，各队的得分S2按下式计算：
式中：t min为所有成功完成绕标竞速的参赛队所用的最短时间，t为所考察参赛队在绕标竞速所用时间，单位秒；本项所得分数保留小数点后两位。
