结构设计大赛策划书.doc

土木工程学院第六届结构设计大赛暨土木工程学院第六届结构设计大赛暨第四届全国结构设计大赛第四届全国结构设计大赛一、一、 组织机构组织机构: :主办单位：河北工业大学土木工程学院 承办单位：土木工程学院团委、土木工程学院学生会二、二、 委员会组成：委员会组成：专家老师：专家老师：刘金春老师：老师：田晓勇三、结构设计大赛时间及主要负责部门：三、结构设计大赛时间及主要负责部门：2010 年 10 月 土木学院学生会学习部四、活动内容：四、活动内容：结构设计竞赛结构设计竞赛 活动主题：活动主题： 结构设计大赛是土木工程学院特色活动，它以培养学生综合应用知识及创造性思维能力为目的, 以培养学生实际动手能力和自学能力为导向,宣传土木学院，打造土木品牌 活动内容：活动内容： 本活动为专业性知识比赛，考察选手的创造能力和动手能力，材料为木材、布纹纸、螺栓、胶水， 题目为体育场悬挑屋盖结构大赛章程：大赛章程：1、 委员会职责委员会职责: :专家组职责： • 在本规程和评审规则、办法，制定评审实施细则； • 审看参赛作品及其演示，对作者进行问辩； • 对参赛作品进行点评； • 议决竞赛中有关专业技术等问题。

• 确定获奖作品等次名单组委会职责：• 负责竞赛的组织、筹备工作，向竞赛委员会负责并报告工作；2、 大赛细则大赛细则: : 一、目的和意义一、目的和意义1、培养学生综合应用知识及创造性思维的能力，发挥学生潜能；2、培养学生实际动手能力和自学能力，调动学生内在的积极性；3、加深学生对工程结构课程的了解，深化结构设计系列的教学改革；4、增强本专业的学术氛围和影响力，开阔学生专业视野5、为全国结构设计大赛选定成员二、竞赛内容二、竞赛内容 方案设计与理论分析、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型加荷试验 三、竞赛要求三、竞赛要求1．参赛要求．参赛要求 (1) 参赛者为全日制在校本、专科生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、参赛院系、参赛队员姓名和专业、指导老师（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 (3) 理论方案要求用 A4 纸打印一份，于规定时间内交到竞赛组委会，逾期作自动放弃处理3. 设计制作要求设计制作要求 (1) 模型制作材料和工具竞赛期间，承办方为各队提供如下材料及工具用于模型制作木材木材：桐木，长度 1250mm，截面规格有2mm×2mm、2mm×4mm、2mm×6mm，4mm×6mm；1mm×55mm；木材力学性能参考值：顺纹弹性模量 1.0×104MPa，顺纹抗拉强度 30MPa120g/m2布纹纸、布纹纸、M4 螺栓（无垫片）螺栓（无垫片）胶水胶水：502 胶水制作工具制作工具：美工刀、钢尺、砂纸、锉刀、改锥、小型锯子等另，承办方还提供公用的砂轮机、打孔机等2) 模型尺寸要求2.1 下部看台及过渡钢板下部看台及过渡钢板看台底面尺寸 600mm×800mm（800mm 为悬挑方向） ，高 340mm，剖面呈梯形，顶部宽 150mm（如图 2 所示） 看台顶部设有过渡钢板，厚 10mm，平面尺寸 150mm×600mm。

板上设有如图 2 所示的 M4螺栓孔，用于固定挑篷结构2.2 挑篷结构挑篷结构挑篷结构包括支承骨架和围护材料两部分支承骨架由木条制成，形式不限围护材料采用 120g 布纹纸，由承办方统一提供，各队自行裁剪粘贴要求围护材料在外观上必须全部覆盖挑篷上部及背部区域；即从挑篷上方和后方看，围护材料不得出现空隙（见图 3） 围护材料可探出支承骨架边缘，但其最大探出长度不得大于 20mm60013x50=6502020151528x20=5606x20=120150340800150102550过渡钢板图 2 看台平面图及剖面图后前螺栓支承结构覆面材料覆面材料图 3 悬挑结构示意为保证竞赛的公平性、合理性和可操作性，对挑篷几何尺寸做如下限定：1）在距挑篷前缘 60mm 区域内（图 4 中的 A 点附近） ，必须保证屋面平坦，不得有明显的倾斜和弯曲，以便竞赛过程中的加载与测量；2）挑篷结构上弦前缘（即图 4 中的 A 点）高度不得低于 650mm，在挑篷结构的下方（即图 4 中 B点以下以右区域）不得出现任何构件；3）屋面前缘最低点不得低于后缘的最高点，相当于图 4 中的 A 点高度不低于 C 点此区域内不得设任何构件A(800,650)B(200,550)60屋面平坦区OC图 4 尺寸限值（图中括号内数字为相对于 O 点的坐标）（3）加载步骤及要求采用在悬挑屋盖上加竖向静载的方式考核各队模型的刚度和承载力。

3.1 荷载施加荷载施加1）在距悬挑屋盖前缘 50mm 处缓慢施加一重物加载条，测量屋盖前端在重物荷载作用下的竖向位移（见图 5） ，记为 d1重物加载条为钢质，截面 20mm×20mm，长 600mm，重约 1.88kg，在屋面上沿垂直悬挑方向放置，测量完毕后取下50重物加载条20020015位移测量点图 5 屋盖前缘加载位置和测量位置俯视图3.2 位移测量位移测量采用非接触式测量方式，共两个位移测量点，同时记录，位置如图 5 所示D1 将作为考量结构刚度的依据注：以上计算中的位移均取绝对值4、赛前准备、赛前准备A. 模型称重：将制作好的模型（不含支座螺栓）在未连接过渡钢板前称重（精度 0.1g） ，螺栓按每个 2g另计，最后将称重结果与螺栓重量累加，作为考核模型重量的依据B. 将模型安装在过渡钢板上，等待入场C. 得到入场指令后，迅速将模型及过渡钢板抬进场内，固定在看台上，准备进行加载D. 以上过程由各队自行完成，赛会人员负责监督、标定测量仪器和记录如在此过程中出现模型损坏，则视为丧失比赛资格5 加载及测试步骤加载及测试步骤A. 参赛队代表进行 1 分钟陈述,(包含 PPT 展示)，之后评委提问 1 分钟。

B．将重物加载条缓慢放在屋盖上指定位置处，等待 15 秒结构变形稳定后，根据位移计上的示数记录位移值（精度 0.1mm） C. 如在以上过程中出现模型损坏，则视为比赛失败四、评审规则及分值四、评审规则及分值（一）结构评分按总分（一）结构评分按总分 100 分计算，其中包括：分计算，其中包括：A. 计算书及设计图 10% （共 10 分）B. 结构选型与制作质量 10% （共 10 分）C. 现场表现 5% （共 5 分）D. 结构重量 50% （共 50 分）E. 结构刚度 25% （共 25 分）（二）评分细则：（二）评分细则：A. 计算书及设计图（共计算书及设计图（共 10 分）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） 。

B．结构选型与制作质量．结构选型与制作质量 （共（共 10 分）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C．现场表现．现场表现 （共（共 5 分）分）a．赛前陈述 共 3 分b．赛中答辩 共 2 分D．结构重量．结构重量 （共（共 50 分）分）在所有成功完成竞赛的模型中，质量最轻者得 50 分，最重者得 10 分，其余队模型的重量分数 S1按下式计算：max1 1 maxminS40 10MM MM式中：Mmin为重量最轻者的质量，单位 g；Mmax为重量最重者的质量；M1为所考察模型的质量本项所得分数保留小数点后两位E．结构刚度．结构刚度 （共（共 25 分）分）在所有成功完成竞赛的模型中，综合位移最小者得 25 分，最大者得 5 分，其余各队模型的刚度分数S2按下式计算：max1 2 maxminS205DD DD式中：D1为所考察模型的综合位移绝对值，Dmax为所有模型中的最大综合位移，Dmin为所有模型中的最小综合位移，单位 mm；本项所得分数保留小数点后两位。

以上以上 A-E 各项得分相加，分数最高者优胜各项得分相加，分数最高者优胜五、奖项设置五、奖项设置１、模型承载力优胜奖：依决赛成绩，经评审委员会审定，决赛将评出特等奖、一等奖、二等奖、 三等奖各若干组，其中特等奖可空缺 ２、最佳结构分析奖：本奖项用于奖励分析、设计的综合能力较强，且其设计意图在作品中得以充 分体现的优秀参赛队 ３、最佳造型奖：评审委员会将在通过预赛测试的各组模型中依照造型的新颖、美观评出此奖项 ４、优秀奖：进入决赛且展现良好风貌的参赛队注：本细则最终解释权归大赛组委会3 3、大赛工作安排：、大赛工作安排： 1、材料购买：10 月 1 日至 10 月 14 日由学习部购买比赛所用材料2、大赛宣传：9 月 22 日开始宣传，具体宣传材料由学习部负责整理提供，并且及时更新通知和大赛动 态 3、 大赛报名: 9 月 24 日在学院楼学生会办公室 202 室报名 4、材料分发：10 月 14 日学院楼学生会办公室 202 室交押金并领取材料5、组织比赛：10 月 18 日后为比赛做好准备，并由其它部门配合 6、比赛： 10 月 22 日提交作品及说明书， 10 月 23 日进行决赛。

4 4、大赛负责部门与涉及部门：、大赛负责部门与涉及部门：主要负责部门：学习部涉及部门：办公室、信息部、宣传部、体育部、外联部、生活部附：竞赛模型附：竞赛模型竞赛模型为体育场看台上部悬挑屋盖结构，采用木质材料制作，具体结构形式不限模型包括下部看台、过渡钢板和上部挑篷结构三部分其中前两部分通过螺栓连接，由承办方提供；挑篷结构由参赛选手设计制作，并通过螺栓与过渡钢板连接图 1 给出一示意性结构形式图 1 示意性悬挑屋盖结构。