结构模型设计大赛设计书

目录1、方案构思及结构选型 (2)2、材料性能 (3)3、结构设计 (5)4、制作工艺 (6)5、特色处理 (7)1、方案构思仔细阅读完竞赛细则，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 35kg、水平冲击荷载 3kg，考虑到压杆长细比限制、拉杆的抗撕裂能力、拉片的受拉性能、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，杆件需要较大的刚度，要有很好的抗折效果。

（1）本结构主要构思是想利用四根柱子的轴力来抵抗荷载的作用和地震作用。

（2）设计的总原则是：①尽可能的利用细杆来提高柱子的承载力，并利用木材的抗压性能，及木片的抗拉性能来抵抗荷载的作用。

②结构选型按设计要求，在楼面承受荷载情况下外加较大的水平冲击荷载，所以必须考虑动荷载的作用，因此，我们选择了正面为长方形，俯面为正方形的框架结构，并且在第二层节点处采用刚性连接，使结构具有较好的整体性，以便承受较大的水平冲击荷载。

同时考虑到在静荷载中结构的不稳定性。

（图 1）对此我们将在冲击面的两根主柱两侧加呈 25 度的支撑，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。

再者对于预加载中出现最多的问题，加载时，第一层的受拉杆件挠度过大，我们在新的结构里加强了杆件的强度和节点的刚性处理。

结构如图（二）所示。

（图 2）2、材料性能（1）桐木杆桐木片作为模型材料，其力学性能特点分别是木杆受压拉性能良好，抗撕裂能力差，抗压稳定性差；木片受拉性能良好，抗撕裂能力差，抗压稳定性差。

将木片切成方块并用502粘结后，可承受一定的压力，但受高厚度的限制。

木杆多为压杆失稳状态的受力破坏，需增加刚度，减小侧向挠度。

502的粘接性能：木杆对接时强度约降低 50％，木杆侧接时，强度较高，认为与原材强度相同；木片均采用侧向粘接，可认为抗拉强度不变。

表1.木杆顺纹向力学指标拉伸弹性模量拉伸极限压缩弹性模量压缩极限2800Mpa 28~50Mpa 100Mpa 20Mpa备注：①受压计算时需考虑木杆长细比影响。

多层竹结构单向抗震模型方案设计与理论分析作品名称竹韵参赛学校参赛队员专业名称土木工程指导教师二○一一年九月1.设计说明书1.1寓意漫步在那竹林摇曳的石板古街，品味一股亲切和安逸；小憩于清雅恬静的古朴茶馆，体会一种清心和悠闲——蓉城竹韵。

1.2结构造型根据赛题的要求，模型外轮廓采用方棱柱体，柱网尺寸：下端220mm×220mm，上端220mm×220mm，塔高1000mm，高宽比1000/220≈4.5。

，模型共四层，每层250mm，叶片外表为流线型双曲面。

1.3结构选型（1）主体。

在满足赛题规定的承载力和变形刚度要求条件下，为了设计最轻的结构，我们选用了框架结构形式，并试图做到较多的杆件满应力受荷，尽量减少赘余杆件。

在设计框架架的具体形式时，遵循对称均匀，受力明确，传力直接，方便制作的原则。

（2）细部连接。

在满足赛题规定的条件下，为了获得重量轻、承载力大的支撑构件，在分析了目前各系列震型的参数后，结合给定的地震加速度要求，采用一体式圈梁及网状次梁结构形式，并在每层（主）圈梁下设支撑构件，底层根部设置柱脚。

CAD细部图如下：注：底板为整个结构的第一层２.手算计算书竹材容重暂按7.4×10－６Ｎ／ｍｍ３，竹材阻尼比 ＝0.01 ①自振周期T 及地震作用的计算：根据结构柱体部分Ｓ的具体尺寸，确定出一系列刚度系数Ｋ值如下第一层：Ｋ１＝185.875 第二层：Ｋ２＝147.2256第三层：Ｋ３＝92.73 第四层：Ｋ４＝39.5752进而计算出各层的柔度系数:δ１＝１/Ｋ１=0.005380;δ２=１/Ｋ１＋１/Ｋ２=0.01217δ３=１/Ｋ１+１/Ｋ２+１/Ｋ３=0.02296;δ４=１/Ｋ１+…１/Ｋ４=0.04822= ×ω１２×１０－６×555.684 用 代替 又可得到一组系数按照上述方法经过３次反复迭代可得最终系数：由1＝ω１２×１０－６×424.0645；Ｔ=２π /ω１ 进而求出一个手算近似解：Ｔ＝0.129ｓM ４M ３M ２M １11 1 110.3032 0.6182 0.8415 1 1 1 1 1 0.2571 0.5560 0.8415 1 0.2499 0.5431 0.8333 1②楼层重力荷载标准值：顶层：G4=(2.649+0.15)×9.8=27.43N3层：G3=（9.9+0.15+0.26）×９.8=101.038N2层：G2＝（12.15+0.37+0.15）×9.8=124.166N1层：G1=（4.95+0.44+0.15）×9.8=54.292NG=ΣGi=27.43+101.038+124.166+54.292=306.926N③总地震作用标准值 Tg =0.3s αmax=2.50.1<T1<Tg∴d=dmax=2.5 Geq=0.85×GE=0.85×306.926=260.89N底部总地震作用标准值为：FEK =dGeq=2.5×260.89N=652.22N④各楼层地震作用标准值：T1=0.141s<1.4×0.3=0.42s 不考虑顶部附加水平地震作用，δn =0, Fi=FEK(1-δn)F4=×652.22=100.022NF3=×652.22=276.321NF2=×652.22=226.382NF1=×652.22=49.493N 各层水平地震作用计算结果100.022各楼层地震作用标准值计算简图 各楼层剪力示意图αv,max =0.65αmax =0.65×2.5=1.625 G eq =0.75G E =0.75×306.9262=230.1947N F EVK =αv,max G eq =1.625×230.1947=374.066Ni 层竖向地震作用：Ｆvi =F EVK ，第i 层竖向总轴力：Ｎvi =F v4=×374.066=57.37NF v3=×374.066＝158.48NF v2=×374.066=129.84NF v1=×374.066=28.39N结构模拟结构模型图静力荷载分配图（N/m2 ）地震作用下支座反力（N）地震作用下位移图（mm）静力荷载下柱轴力图（N）地震作用下柱轴力图（N）地震作用下剪力图（N）地震荷载下梁应力图（N/m2 ）地震作用下梁单元内力图（N*mm）地震加速度动态曲线.avi地震速度动态曲线.avi地震位移动态曲线.aviΔu<—即Δu<(4,20),故层间位移满足要求⑥应力验算由木结构规范得：又各柱轴力N=F/4=1/4*306.92=76.73N;A=πD2/4=9.62×10-4m2M=ΣFi Hi/4=(99.27*1+267.33*0.75+218.12*0.5+45.22*0.25)/4=105.03N*m；W=ΠD3/32=π*0.0353/32=4.2×10-6m3；由木结构规范表4.2.1-4按恒荷载验算时取强度设计值调整系数为0.8；fm = fc=0.8[]σ=0.8*60=48MPa；则代入4.3.2-3得：76.73/9.62×10-4+105.03/4.2×10-6=25.09MPa<0.8[]σ=48MPa；满足要求。

结构设计竞赛参赛设计说明书（附图纸）供参考设计竞赛设计说明书作品名称 ==============参赛队员 ========================================= 专业名称指导教师 =====================================⼆〇⼀四年理论分析计算书⽬录⼀、设计说明 (3)1、⽅案构思 (3)2、结构选型 (3)3、结构特⾊ (4)⼆、结构承重计算 (4)1、设计基本假定 (4)2、模型结构图 (4)3、弯矩内⼒计算 (5)4、剪⼒计算 (6)5、轴⼒计算 (6)6、计算成果应⽤模型设计 (7)三、模型简图 (8)四、参考⽂献 (9)⼀、设计说明根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，抗拉特性，加载形式和挠度控制要求等⽅⾯出发，结合赛会绿⾊环保的理念，采⽤⽐赛要求的230g⽩⾊卡纸、⽩乳胶、铅丝线精⼼制作出这款名为“语塞幻想”的塔吊模型。

1、⽅案构思塔吊模型⽀柱主要通过悬臂梁承受较⼤偏⼼荷载。

这就要求悬臂梁具有较强的抗弯性能，柱⼦需要较强的抗压和抗弯性能。

整个塔吊模型悬臂端处挠度值需⼩于50mm，因此在承载⼒满⾜要求的前提下，尽可能地控制结构的整体变形。

结合纸质杆件材料参数难以确定的特点（如杆件抗拉、压强度等），我们采⽤定性分析和试载实验相结合的⽅法来完成模型的设计制作。

2、结构选型按设计要求，结合塔吊的受⼒特征，模型柱⼦采⽤矩形截⾯空间桁架结构。

梁由底端的两道箱型细长梁以及连接⾄柱顶的斜拉结构组成。

因柱⼦在满载的⼯况下为偏⼼受压状态，C点加载5kg时，偏⼼距为e=M/N=341mm。

因此在柱受拉和受压⼀侧杆件布置可不等。

在斜拉材料的选取上，主要有铅丝线，纸带和细杆三种。

从⾃重⾓度上出发，铅丝线和纸带能⼤幅减轻结构⾃重。

但在三次试载实验中，我分分别采⽤加密斜拉联系的情况下，挠度控制效果不明显，C 点最⼩挠度⾼达90mm。

并且试载期间还出现斜拉结构绷直程度不均匀导致的结构扭转破坏。

本方案仅供参考，如有雷同，当弃权处理2012年建筑工程学院第二届大学生结构模型大赛模型名称：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： 2012、03、30目录一、摘要、队员简介 (1)（一）摘要 (1)（二）队员简介 (1)（三）组员优势及部分分工 (2)二、方案构思 (2)三、结构选型 (3)四、模型方案图 (3)1、所卷纸张样图 (3)2、柱、梁、斜杠所需尺寸 (4)3、模型简化，线性上的视图 (4)4、实体模型视图 (5)5、节点详图 (7)6、试验模型样图 (7)五、模型计算简图 (8)六、改进措施 (9)1. 新材料：半圆柱型短柱 (9)2.横梁与立柱连接点加固 (10)3.斜杆加大截面 (10)七、加载制度 (10)八、预算 (10)一、摘要、队员简介（一）摘要在建筑工程学院土木系教研组老师的带领下，建筑工程学院分团委举办了第二届大学生结构模型大赛，在这样一个具有专业性的模型比赛中，对于我们土木学生来说，这是一种锻炼，更是一种理论向实践发展的桥梁，让我们把所学的知识运用到实际当中。

我们的团队，是跨学院组成的精英队伍，团队一共有五人，根据各自的专业特点和能力优势，各有分工，运用各自的所学知识与综合能力探讨出与众不同的卷纸方法，使得我们的团队更加强大。

我们团队采取的卷纸方法为半机械法。

利用工具，通过手工结合，让纸卷的更密更实。

前半部分，通过手工卷纸，后半部分，通过木板挤压，重量压缩，使纸张压缩的更理想。

通过初步测试，卷出的梁柱，使用剪刀、刀子较难剪短，需用锯子才能进行锯断处理，这也是我们团队的优势之一，同时还是一种机电专业知识与土木施工技巧的一点小融合。

前期，我们按照组委会下发的比赛要求做出了规定的模型，并进行加压试验，最终竟然超过100kg的加压荷载。

压坏后，我们对模型进行了综合分析，也请了很多个专业老师对我们进行指导，经讨论后，对模型做出了进一步的改造，为的是寻求一种更好的承载方案，期望能在最终的比赛中制作出承压超过150kg的新模型。

土木与建筑学院科技活动月—砂仓结构模型设计竞赛团队：打不死的小强作品名：无极组长：徐兵（2011104430）组员：周强（2011104431）叶朝怡（2011104421）目录1、设计构思 (3)1.1竞赛赛题分析 (3)1.2模型设计思路 (3)2、作品 (4)2.1尺寸参数介绍 (4)2.2设计作品特色 (4)多杆连接 (4)多种加固 (5)重要构造 (5)2.3形体设计说明 (5)结构外形 (5)材料截面选择 (5)2.4简单受力分析 (6)1设计构思1.1竞赛赛题分析这次竞赛的主题为“砂仓结构”，要求我们设计铁砂荷载作用的砂仓结构。

这次的结构采用巴西白卡纸和白乳胶为基本制作材料，模型有模型质量、承载重量两个因素，因此在设计中，我们必须将杆件的抗拉能力和节点的连接作为模型制作的重点。

模型主要承受铁砂的竖直荷载，竖直荷载的要求较容易满足，水平动载对构件的刚度和弹性要求较高，所以在作品的制作中将模型杆件的抗拉和抗压能力放在首要地位。

模型水平投影的长度和宽度均不大于20cm，塔头底部各处离桌面高度均不得小于25cm，塔头高度不限, 塔头体积大于2500立方厘米，以保证至少10kg铁砂能完全装入塔头中。

模型质量不超过150g，塔头以下应该镂空，支架结构应明确可见。

1.2模型设计思路我们模型选择三棱柱结构。

三角形给我们的模型带来了很好的稳定性，（1）由于白卡纸是比较脆弱的纸材，为了使杆件的抗拉能力增强，我们选择了三角柱体作为我们的主杆件。

（2）我们下面的支架采用三脚支架，上面的采用圆柱形圆桶。

三脚支架与圆桶用白乳胶进行连接。

（3）整体拼装时应严格控制误差，保证支架竖直，与塔头底部粘连处粘连前画点定位，保证准确粘连牢固。

（4）节点处理方面，节点站结不牢固容易是构建受拉时脱落，故应保证梁柱连接时的粘度长度并应一次性粘结牢固。

我们在整个模型中，有三个纵向柱杆。

这三个柱杆非常重要。

因为它们增加了整体建筑的坚固程度。

第二届三峡大学结构模型设计竞赛设计方案作品名称：玉宇亭参赛队员：王飞宇、梁晓婷、胡玉1.设计构思1.1 竞赛赛题分析1.本次竞赛要求制作带屋顶水箱的竹质材料多层房屋结构，模型包括小振动台系统、上部多层结构模型和屋顶水箱三个部分。

2.模型的各层楼面系统承受的荷载由附加铁块实现。

水箱通过热熔胶固定于屋顶，多层结构模型通过螺栓和竹质底板固定于振动台上。

模型试验仅在单一水平向施加地震作用。

试验时模型放置方向由参赛者自行确定。

3.本次竞赛采用振动台单方向加载，通过输入实测地震动数据模拟实际地震作用。

4模型总高度应为75cm，允许误差为±10mm。

模型底面尺寸不得超过22cm×22cm的正方形平面，即整个模型需放置于该指定平面范围内，模型必须3个楼层，底板视为模型第一层楼板。

每个楼层层高25 cm，允许误差为±5mm。

楼层各层空间应满足使用功能要求。

在模型内部，楼层之间不能设置任何横向及空间斜向构件。

5.材料：竹材，用于制作结构构件。

有如下二种规格：编号竹材规格款式单张重量(g)11250×430×0.35mm 本色侧压双层复压竹皮1862 1250×430×本色侧压单层复压竹1080.20mm 皮竹材力学性能参考值：弹性模量1.0×104MPa，抗拉强度60MPa。

热熔胶、模型底板、砂纸等。

1.2模型设计思路我们以概念设计辅助计算设计为基础，从设计开始，把握好能量输入、建筑体型，结构体系、刚度分布、构件延性等主要方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节，再辅以必要的计算和构造措施，可以设计出具有良好抗震性能和足够可靠度的建筑。

1.模型主要承受竖直荷载和较大的水平动载，竖直荷载要求模型有较强的抗压性能，水平动载对结构的刚度要求较高，同时要求结构有较强的抗剪能力。

按设计要求，在楼面承受荷载情况下外加较大的水平动力荷载，因此，我们选择了整体构造截面为矩形的框架结构，并且利用箱型梁与正方形。

结构模型竞赛策划书3篇篇一结构模型竞赛策划书一、活动背景随着科学技术的不断发展，结构模型在各个领域的应用越来越广泛。

为了提高学生的创新能力和实践能力，培养学生的团队合作精神，我们决定举办一场结构模型竞赛。

二、活动主题创新设计，挑战极限三、活动目的1. 提高学生的创新能力和实践能力。

2. 培养学生的团队合作精神。

3. 促进学生之间的交流与学习。

四、参赛对象全体在校学生五、竞赛内容1. 创意设计：参赛队伍需要提交一份结构模型的创意设计方案，包括模型的结构形式、材料选择、制作工艺等。

2. 模型制作：参赛队伍需要根据创意设计方案，制作出实际的结构模型。

3. 现场演示：参赛队伍需要在现场展示结构模型的特点和优势，并回答评委的提问。

六、竞赛时间和地点1. 时间：[具体时间]2. 地点：[具体地点]七、竞赛流程1. 报名阶段：[报名时间]，参赛队伍需要提交报名表格和创意设计方案的电子版。

2. 初赛阶段：评委会对参赛队伍提交的创意设计方案进行评审，选出[X]支队伍进入决赛。

3. 决赛阶段：进入决赛的队伍需要根据评委会的意见，对创意设计方案进行修改和完善，并制作出实际的结构模型。

在现场展示和演示环节，各队伍需要展示结构模型的特点和优势，并回答评委的提问。

4. 颁奖仪式：根据决赛的成绩，评选出一等奖、二等奖、三等奖和优秀奖，并举行颁奖仪式。

八、奖项设置1. 一等奖：[X]名，奖金[X]元，荣誉证书。

2. 二等奖：[X]名，奖金[X]元，荣誉证书。

3. 三等奖：[X]名，奖金[X]元，荣誉证书。

4. 优秀奖：[X]名，奖金[X]元，荣誉证书。

九、评分标准1. 创意设计（30 分）：结构形式新颖、独特，具有创新性和实用性。

2. 模型制作（30 分）：模型制作精细、美观，符合设计要求。

3. 现场演示（20 分）：演示过程清晰、流畅，能够充分展示结构模型的特点和优势。

十、活动预算1. 场地租赁费用：[X]元。

2. 材料和设备购置费用：[X]元。

目录第1章设计思路 (2)1.1设计构思 (2)1.2结构选型 (3)第2章方案图 (4)模型效果图 (4)第3章材料参数的确定 (5)3.1绘图纸的性质 (5)3.2白乳胶的性质 (5)3.3白乳胶的使用及注意事项 (6)第4章计算书 (6)第5章模型制作 (12)5.1制作流程 (12)5.2下料 (12)5.3梁的制作 (13)5.4组装 (13)第1章设计思路本次结构设计大赛即设计一个底部大空间三层建筑结构，而我们的设计作品在建筑外形上为塔式结构，因为塔式结构在长久的时间中被认为是具有更好的抗冲击性能结构。

因此在满足静载作用的前提条件下，塔式结构可以更好的抵抗冲击荷载作用。

竞赛规则要求同时考虑竖向永久荷载和水平冲击荷载这两种荷载，已达到和实际情况接近的目的，使得比赛过程更加贴近生活，让参赛选手对实际工程有了大致的了解，同时可能擦出设计创新灵感的火花。

作为在校大学生这次结构设计大赛给了我们一个难得的锻炼机会，将书本知识用于实践，培养研究和创新精神。

由此，我们在进行底部大空间时以结构设计为主导，兼顾外观，以期达到满意的效果。

1.1设计构思1.1.1选择合理的结构形式形式服从功能，建筑物应适应时代的要求，注重功能，力求发挥和表现结构与材料的美学特点是我们追求的目标。

底部大空间设计方案的选择，很大程度上取决于结构形式的选择，所以，在追求外观和功能的同时，我们着重考虑了结构体系的合理性，经济性和实用性。

结构设计应以“安全，高效”为核心，力求：“创新，经济，便捷，美观”。

选择合理的结构设计形式，使底部大空间不仅可以为各类空间需求，而且受力合理，经济效果较好；同时，具有美学效果，给人以深刻的印象。

1.1.2关于模型设计的若干考虑本次底部大空间设计过程，因为加载方式的确定，并对底部大空间的尺寸有明确的规定，同时应考虑受弯构件的挠度问题和结构在模拟地震荷载作用下的位移，所以在满足强度和稳定的前提下，还应该使受弯构件的挠度和结构的位移满足要求，而不同结构形式在这个方面的特点均不相同，需要一一进行理论和实际的分析和比较。

全国大学生结构设计大赛计算书作品名称：参赛学校：参赛队员：专业名称：指导教师：全国大学生结构设计竞赛组委会目录第1 部分设计说明书 (2)1.1 结构选型 (2)1.2 特色说明 (3)第2 部分设计方案图 (4)2.1 结构总装配图 (4)2.2 构件详图 (5)2.3 节点详图 (6)2.4 方案效果 (7)2.5 铁块分布 (7)第3 部分设计计算书 (10)3.1 计算模型 (10)3.2 结构计算假定及材料特性 (10)3.2.1 计算假定 (10)3.2.3 构件截面尺寸 (11)3.2.4 材料力学性能 (11)3.3 结构动力分析 (12)3.3.1 计算模型建模 (12)3.3.2 模态分析 (12)3.3.3 时程分析 (14)3.4 结构极限承载力计算 (16)3.5 计算结论 (18)参考文献 (20)第 1 部分设计说明书··1.1 结构选型根据本次竞赛要求，该竹制结构模型需要经受三次不同强度大小的地震考验，分别以不发生破坏、不发生梁柱等主要构件破坏和不坍塌为评判标准，并不参考结构在地震效应作用下的侧移反应。

因此不必选用抗侧刚度较大的结构体系，从而达到节省材料、减小地震时地震力的作用；由于比赛规则限制，上层部分的平面内部竖向构件到底层时无法落地，造成竖向抗侧力构件不连续，因此不利于结构选用核心筒等抗侧力结构体系；综上，将该结构模型的结构形式定为框架结构。

由于模型加载时采用的铁块为长方体，且屋面水箱底部为正方形。

为方便加载，将模型的各层平面设计为正方形。

同时，为减小结构在地震作用下产生扭转作用，将竖向构件分别布置在四个角点，使其沿平面主轴对称。

各竖向构件底部间距均取规则所允许的最大间距，使结构的高宽比达到最小，最大程度减小了地震引起结构的倾覆作用。

按照结构在地震作用下的剪力与弯矩上小下大的基本分布规律，将模型的平面尺寸依次减小，使结构竖向刚度从上到下均匀增大，使模型外形更接近于弯矩的分布，使各杆件内力分布更合理。

第三届结构模型设计大赛计划书一:设计构思1.赛题分析2.模型设计思路（灵感）二：作品1.尺寸介绍：此次参赛作品为四层吊脚楼框架结构模型，因赛题要求和实际的建筑使用条件限制，必须使模型具有足够强的承载刚度，所以模型设计为简易的长方体框架结构，它的具体参数介绍如下。

在整个四层模型之中，考虑到一层楼面除去加载装置外，没有其他荷载，二、三层楼面荷载均为2.5kg，而顶层荷载偏重，使得模型整体重心偏高，所以初步设定第一层楼高为340mm，第二层楼高为225mm，第三层楼高为220mm，第四层楼高为215mm，总楼高为1000mm。

由于模型为长方体框架结构，故它的横截面为长方形，其长为240mm，宽为220mm。

整个模型主要由两根长柱子、两根短柱子和16根梁以及若干根支撑杆、斜杆构成，其中长柱子长1000mm，宽10mm，高8mm；短柱子长约861.5mm，宽10mm，高8mm；梁长240mm （或220mm），宽8mm，高6mm；支撑杆和斜杆长待定，宽高均为6mm。

所有的柱子、梁、支撑杆和斜杆均为空心杆件，其中柱子每个面由两层0.35mm厚的复压竹皮粘接而成，而梁和支撑杆由0.20mm厚的复压竹皮粘接而成，斜杆由一层0.20mm厚的复压竹皮和一层0.35mm厚的复压竹皮相互粘接而成。

2.外形设计说明：A．形体设计说明：本次参赛作品为四层吊脚楼框架结构模型，考虑到它的楼层面需满足基本的建筑使用要求，顶层楼面能承受足够大的模拟荷载，而底层楼面能抵抗以质量球模拟泥石流或山体滑坡的水平冲击，同时又要保证模型自重不超过300g。

因此模型初步设计为简易的长方体框架结构。

为了加强它的稳固性，在它的每个立面的每两层楼层之间加上支撑杆，梁、柱和支撑杆间一些特殊的节点还要加上劲肋。

除此之外，由于模型第二、三层楼面只承受约2.5kg的小荷载，同时又考虑到模型的自重，所以第二、三层楼面采用具有良好弹性的网状结构，如右图所示。

而顶层因要承受20kg—60kg的大荷载，所以楼面必须坚固，由于网状结构弹性好，但当该结构所受荷载过大时，它的受弯面很大，很容易造成该结构四边的竹片与梁的接触面脱裂开，所以应考虑为由斜杆粘接而成的刚性结构，如右图所示，矩形框为顶层楼面，相邻的两根梁之间由一根斜杆搭连，构成一个菱形的框，中间再用两根斜杆相互粘连，形成三角形稳如右图所示，支撑杆与柱、梁之间相连，并适当的加上劲肋。

结构模型竞赛策划书3篇篇一《结构模型竞赛策划书》一、活动主题“创意无限，构建未来”二、活动目的通过举办结构模型竞赛，激发学生对结构设计和创新的兴趣，提高学生的实践能力、团队合作精神和创新思维，同时也为相关专业的学生提供一个展示才华和交流学习的平台。

三、参赛对象[具体参赛范围，如全校学生等]四、活动时间及地点时间：[具体时间]地点：[详细地点]五、活动组织架构1. 主办单位：[主办单位名称]2. 承办单位：[承办单位名称]六、活动流程1. 宣传阶段通过校园海报、班级通知、网络平台等多种渠道进行广泛宣传，吸引学生积极参与。

2. 报名阶段学生以团队形式报名，每个团队人数[具体人数]人。

报名时需提交团队成员信息及初步的设计方案。

3. 培训阶段组织专业教师对参赛团队进行结构设计、材料选择、制作工艺等方面的培训，帮助学生更好地完成作品。

4. 制作阶段参赛团队根据设计方案，利用规定的材料和工具进行模型制作。

5. 初赛阶段对参赛团队的作品进行初步评审，评选出一定数量的优秀作品进入决赛。

6. 决赛阶段（1）现场展示：参赛团队对作品进行现场展示和讲解，介绍作品的设计理念、结构特点和创新之处。

（2）评委提问：评委对参赛作品进行提问，团队成员进行回答。

（3）评选颁奖：根据作品的创新性、科学性、实用性和制作工艺等方面进行综合评分，评选出各个奖项并进行颁奖。

七、奖项设置一等奖[X]名，二等奖[X]名，三等奖[X]名，优秀奖[X]名，同时设置最佳创意奖、最佳制作奖等专项奖项。

八、活动预算1. 材料费用：[具体金额]2. 培训费用：[具体金额]3. 奖品费用：[具体金额]4. 宣传费用：[具体金额]5. 其他费用：[具体金额]总预算：[具体金额]九、注意事项1. 参赛团队需严格遵守比赛规则和安全操作规程，确保比赛安全。

2. 比赛过程中，参赛团队需爱护比赛场地和设备，保持场地整洁。

3. 参赛团队需按时提交作品和相关材料，逾期视为自动放弃比赛资格。

结构模型策划书3篇篇一结构模型策划书一、活动主题结构模型设计与制作大赛二、活动目的1. 培养学生的创新能力和实践能力。

2. 提高学生的结构设计和模型制作水平。

3. 增强学生的团队合作精神和竞争意识。

三、活动时间[具体时间]四、活动地点[具体地点]五、活动对象[具体对象]六、活动内容1. 宣传阶段：通过海报、传单、网络等多种渠道进行宣传，介绍活动的目的、时间、地点、内容和奖励等信息，吸引学生积极参与。

2. 培训阶段：组织专业教师为参赛学生进行结构模型设计和制作的培训，介绍相关的理论知识和技术要点，提高学生的设计和制作水平。

3. 设计阶段：学生根据自己的兴趣和特长，选择合适的题目进行结构模型设计，要求设计合理、美观、实用、创新性强。

4. 制作阶段：学生根据自己的设计图纸，利用各种材料和工具，制作出结构模型，要求制作精细、准确、符合设计要求。

5. 评审阶段：组织专家评委对参赛作品进行评审，根据作品的创新性、实用性、美观性、制作工艺等方面进行打分，评选出优秀作品。

6. 展示阶段：将优秀作品进行展示，供全校师生参观和欣赏，同时组织学生进行现场讲解和演示，增强活动的互动性和趣味性。

7. 颁奖阶段：根据评审结果，对获奖学生进行颁奖，表彰他们的优秀成绩和突出表现，激励更多学生参与科技创新活动。

七、活动预算1. 宣传费用：海报制作费[X]元，传单印刷费[X]元，网络宣传费[X]元，共计[X]元。

2. 培训费用：聘请专业教师的讲课费[X]元，材料费[X]元，共计[X]元。

3. 评审费用：专家评委的交通住宿费[X]元，评审费[X]元，共计[X]元。

4. 展示费用：展示场地的租赁费[X]元，布置费[X]元，共计[X]元。

5. 奖品费用：购买奖品的费用[X]元，共计[X]元。

6. 其他费用：活动组织费[X]元，共计[X]元。

八、注意事项1. 活动期间要注意安全，特别是在使用工具和材料时，要遵守操作规程，防止发生意外事故。

第九届结构设计大赛设计书作品名称：No.3参赛队员：A10土木2班卢森杰A11土木1班陈学知A11土木1班黄益强设计书目录一、作品名称 (1)二、结构设计构思 (1)三、荷载分析 (2)四、制作处理 (3)五、节点设计 (3)六、合理性与实用性分析 (4)一、作品名称：NO.3作品名称为NO.3，主要原因是这个是我们的第三个模型。

二、结构设计构思根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，抗拉特性，单向简谐动载加载形式和静力加载大小要求等方面出发，结合节省材料，经济美观，承载力强等特点，采用比赛提供的木质材料，502胶水粘结剂精心设计制作了“NO.3”结构模型，该模型为四层房屋的梁柱体系结构。

1、方案构思模型主要承受竖直荷载和较大的水平风荷载，竖直荷载较容易满足，水平风荷载对结构的刚度要求较高，同时要求结构有较强的抗剪能力。

（1）本结构主要构思是想利用四根柱子的轴力来抵抗荷载的作用和风荷载作用。

（2）设计的总原则是：尽可能的利用角钢来提高柱子的承载力，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，在楼面承受荷载情况下外加较大的水动力荷载，所以必须考虑动荷载的作用；因此，我们选择了整体构造截面为正方形的框架结构，使结构具有较好的整体性，以便承受较大的动力荷载。

（1）、结构外形结构平面为边长220mm的正方形，高1220mm，整体为220*220*1000mm的正四棱柱，顶端为四棱台。

（2）、材料截面选择主体承力柱由横截面积7mm*7mm角钢结构，柱与柱之间的梁为3mm*3mm正方形木条，中间加强层为3mm*6mm，增加了结构的强度和抗侧力能力。

3、模型结构图简化各个杆件尺寸和形状。

（见附件）三、荷载分析根据本次比赛加载规则，顶层设置一加载箱，由于下部支撑结构为角钢结构的刚性结构，且构件均匀受力，所以受压情况下支撑结构可承受顶部载荷。

整个结构就是采用各个主杆的相互作用，相互抵消压力。

2018年土木工程学院结构设计竞赛纸质桥梁转体施工模型结构设计计算书参赛队伍参赛队员二○一八年十一月目录第一章设计说明 (1)1 作品简介 (1)1.1 基本参数 (1)1.2 设计思路 (1)2 结构选型 (1)2.1 模型结构选择 (1)2.2 材料截面选择 (2)2.3 模型结构图 (3)图1 正视图 (3)图二俯视图 (4)图三侧视图 (4)3 节点处理及制作 (4)3.1 杆件拼接连接 (4)3.2 节点连接 (4)第二章设计计算 (6)1 基本假定及模型建立 (6)1）模型计算求解时所有节点连接均为刚接； (6)2）各个杆件截面均假设为方形； (6)3）各杆件均假设为直立杆，无弯曲； (6)4）假设杆件受力时，假设强度可充分发挥，各杆强度一致； (6)5）假设各杆件尺寸即为设计尺寸，无偏差。

(6)2 计算参数 (6)3 结构模型建立 (7)4 内力、承载力计算分析 (7)第三章总结与感悟 (9)第一章设计说明1 作品简介1.1基本参数（1）高度300mm，宽度120mm，总跨度520mm；（2）模型左部为底面120×120mm，高300mm 的柱体；（3）模型右部立面图为上底 50mm，下底 120mm，高 400mm的直角梯形；（4）模型各部分尺寸允许±5mm 误差；1.2 设计思路竞赛要求设计为纸质桥梁转体结构，加载部分分三级：第一级为左端承受10kg压力荷载15″；第二级为在第一级荷载不取下的前提下，在横跨末端底部承受2.5kg的压力，并于稳定后旋转90°；第三级要求在前两级荷载不取下的前提下在横跨面指定位置施加5kg压力并保持10″。

经受力分析，第一级主要承受压力荷载，对模型的要求条件不是很大。

第二三级不但承受压力荷载，同时存在弯矩，对节点连接，纸质杆抗弯要求较高，而且由于结构存在一定跨度和宽度要求模型制作时要注重抗扭设计。

所以，针对第二级加载时对左、右部交界处的节点的扭矩，我们设计在模型左部加三角形的杆件抵住节点，如此一来，既可以抗扭也可以分担一部分第一级荷载的压力。

结构模型竞赛策划书3篇篇一《结构模型竞赛策划书》一、活动背景随着科技的不断发展，结构模型在工程领域中的应用越来越广泛。

为了提高学生的创新能力和实践能力，培养学生的团队合作精神，我们特举办此次结构模型竞赛。

二、活动目的1. 提高学生的创新能力和实践能力。

2. 培养学生的团队合作精神。

3. 增强学生对结构模型的认识和理解。

三、活动主题创新、实践、团队四、活动对象全校学生五、活动时间[具体时间]六、活动地点[详细地址]七、活动流程1. 报名阶段（[报名时间]）发布竞赛通知，公布竞赛题目和要求。

学生自由组队，每队不超过[X]人，并填写报名表格。

报名表格提交至指定。

2. 培训阶段（[培训时间]）邀请专业教师进行结构模型设计和制作的培训。

培训内容包括结构模型的基本原理、设计方法和制作技巧。

学生可以在培训期间向教师提问，解决设计和制作过程中遇到的问题。

3. 设计阶段（[设计时间]）各队根据竞赛题目和要求，进行结构模型的设计。

设计过程中，各队可以参考相关资料和文献，但不得抄袭。

设计方案提交至指定，截止日期为[设计截止日期]。

4. 制作阶段（[制作时间]）各队根据设计方案，进行结构模型的制作。

制作过程中，各队可以使用各种材料和工具，但不得使用易燃、易爆、有毒等危险物品。

制作完成后，各队将结构模型提交至指定地点，截止日期为[制作截止日期]。

5. 竞赛阶段（[竞赛时间]）评比内容包括结构模型的创新性、合理性、稳定性和美观性等方面。

评委根据评比标准，对各队的结构模型进行打分。

6. 颁奖阶段（[颁奖时间]）根据评委打分结果，评选出一、二、三等奖和优秀奖若干名。

举行颁奖仪式，对获奖队伍进行表彰和奖励。

八、活动预算1. 培训费用：[X]元2. 材料费用：[X]元3. 奖品费用：[X]元4. 其他费用：[X]元5. 总计：[X]元九、注意事项1. 参赛队伍必须遵守竞赛规则和要求，不得抄袭和作弊。

2. 参赛队伍必须在规定时间内提交设计方案和结构模型，逾期视为弃权。

第五届土建院大学生结构设计竞赛结构模型设计书作品名称：三角形桁架桥队员名单：专业班级：摘要本文根据大学第五届土建院大学生结构设计竞赛规程和材料的承载特点，结合结构力学及材料力学相关知识，参考了部分实际桥梁工程模型，借鉴了三角形桁架结构，对设计的模型做简要说明。

在结构设计方面，主要考虑弯矩对梁的影响和压杆失稳的边界条件，来设计杆件截面及节点联接方式。

由于结构杆件数较多，我们利用了结构力学求解器来计算杆件内力。

关键字：结构设计、三角形桁架、杆件内力一、结构设计说明1．基本体系：本模型由中支墩支承三角形桁架体系，在水平方向前后布置的下弦杆之间用梁连接，梁上架设承载面。

上弦杆与下弦杆之间用对称腹杆联接。

前后上弦杆之间用木条联接，防止加载不对称时上部结构失稳破坏。

2. 设计思路：首先我们计算了简支梁中间加竖向支承时在题目加载条件下的内力情况，梁在受弯条件下加载处出现较大挠度，为了加大梁的刚度，就要加大截面面积以扩大惯性矩，这样会大大提高模型的质量。

首先我们考虑斜拉体系，用细线组合的拉索来提拉梁面，将荷载通过通过拉索传至中支墩，继而传至基础。

但斜拉体系模型要用细线当拉索在制作中很难使加载时线恰能达到张紧状态，而且这种体系下依然要使用大截面梁，质量依然比较大，所以我们放弃了斜拉体系。

为了提高结构刚度，我们最后决定用桁架体系，这样可以有效提高结构刚度，同时，杆件限制长度后，不会发生失稳。

我们结构中将上下弦杆设置为一个贯通的整体，即给桁架体系增加多与约束，以保证主体结构整体性。

考虑到结构美观及尽量把两跨做成一个整体，我们选择了三角形桁架。

3. 荷载分析：桁架体系在荷载作用下，杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，适用于较大跨度的承重结构。

按照题目加载要求，在每跨1/3和2/3处加载后，荷载直接作用于承重面，承重面将荷载传至梁系，梁在荷载作用下会产生弯矩，但梁很短且惯性矩较大，因此挠度很小。