第八屆福建省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題說(shuō)明

1、第八屆福建省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽 -賽題說(shuō)明 賽題名稱：木質(zhì)多層房屋結(jié)構(gòu) 匯 報(bào) 人：徐玉野、陳榮淋 李海鋒、侯 煒 2015年01月10日 一、競(jìng)賽模型 二、模型要求 三、加載設(shè)備 四、加載與測(cè)量 五、模型材料 六、模型現(xiàn)場(chǎng)安裝、加載及測(cè)試步驟 七、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 匯報(bào)內(nèi)容 一、競(jìng)賽模型（1） 競(jìng)賽模型為多層房屋結(jié)構(gòu)模型，采用桐競(jìng)賽模型為多層房屋結(jié)構(gòu)模型，采用桐 木制作；木制作； 模型屋面及各層樓面系統(tǒng)承受的靜荷載模型屋面及各層樓面系統(tǒng)承受的靜荷載 由附加配重實(shí)現(xiàn)；由附加配重實(shí)現(xiàn)； 模型結(jié)構(gòu)通過(guò)熱熔膠固定于底板上，附模型結(jié)構(gòu)通過(guò)熱熔膠固定于底板上，附 加配重通過(guò)熱熔膠分別固定于屋頂和各加配重通過(guò)熱熔

2、膠分別固定于屋頂和各 層樓面；層樓面； 模型示意圖 一、競(jìng)賽模型（2） 多層結(jié)構(gòu)模型由參賽選手制作，并通過(guò)多層結(jié)構(gòu)模型由參賽選手制作，并通過(guò) 螺栓和木質(zhì)底板固定于振動(dòng)臺(tái)上；螺栓和木質(zhì)底板固定于振動(dòng)臺(tái)上； 模型制作材料、小型振動(dòng)加載臺(tái)和附加模型制作材料、小型振動(dòng)加載臺(tái)和附加 配重由承辦方提供。配重由承辦方提供。 模型示意圖 二、模型要求-幾何尺寸要求幾何尺寸要求（1） 底板 模型底板示意圖(單位：mm) 多層結(jié)構(gòu)模型用熱熔膠多層結(jié)構(gòu)模型用熱熔膠 固定于模型底板上固定于模型底板上; 底板為底板為35cm35cm的木的木 質(zhì)板質(zhì)板; 底板用螺栓固定于振動(dòng)底板用螺栓固定于振動(dòng) 裝置上。裝置上。 二、模

3、型要求-幾何尺寸要求幾何尺寸要求（2） 模型大小 模型立面示意圖(單位：mm) 模型總高度應(yīng)為模型總高度應(yīng)為100cm，允許誤差為，允許誤差為 3mm; 總高度為模型底板頂面至屋頂總高度為模型底板頂面至屋頂(模型模型 頂面頂面)上表面的垂直距離上表面的垂直距離; 模型底面尺寸不得超過(guò)模型底面尺寸不得超過(guò)22cm22cm 的正方形平面，即整個(gè)模型需放置于該的正方形平面，即整個(gè)模型需放置于該 正方形平面范圍內(nèi)。正方形平面范圍內(nèi)。 二、模型要求-幾何尺寸要求幾何尺寸要求（3） 樓層數(shù) 模型立面示意圖(單位：mm) 模型必須具有模型必須具有4個(gè)樓層，底板視為模個(gè)樓層，底板視為模 型第一層樓板型第一層樓

4、板; 除第一層以外，每層樓面范圍須通過(guò)除第一層以外，每層樓面范圍須通過(guò) 設(shè)置于邊緣的梁予以明確定義。設(shè)置于邊緣的梁予以明確定義。 二、模型要求-幾何尺寸要求幾何尺寸要求（4） 樓層凈高 模型立面示意圖(單位：mm) 首層凈高應(yīng)不小于首層凈高應(yīng)不小于25cm，二至四層凈，二至四層凈 高不得小于高不得小于20cm; 樓層凈高是指該樓層主要橫向構(gòu)件頂樓層凈高是指該樓層主要橫向構(gòu)件頂 部與其相鄰的上一樓層主要橫向構(gòu)件底部與其相鄰的上一樓層主要橫向構(gòu)件底 部之間的最小距離部之間的最小距離; 若底板上設(shè)置有地梁，則第一層凈高若底板上設(shè)置有地梁，則第一層凈高 需自地梁頂部開(kāi)始計(jì)算；若無(wú)地梁則從需自地梁頂部開(kāi)

5、始計(jì)算；若無(wú)地梁則從 底板頂面開(kāi)始計(jì)算。柱腳加勁肋、隅撐底板頂面開(kāi)始計(jì)算。柱腳加勁肋、隅撐 及其他外立面構(gòu)件不影響計(jì)算樓層凈高。及其他外立面構(gòu)件不影響計(jì)算樓層凈高。 二、模型要求-幾何尺寸要求幾何尺寸要求（5） 使用功能要求 模型立面示意圖(單位：mm) 各層空間應(yīng)滿足使用功能要求各層空間應(yīng)滿足使用功能要求; 在模型內(nèi)部（即不含樓層外立面），在模型內(nèi)部（即不含樓層外立面）， 樓層凈高范圍之間不能設(shè)置任何橫向及樓層凈高范圍之間不能設(shè)置任何橫向及 空間斜向構(gòu)件空間斜向構(gòu)件; 模型底層所有方向的外立面底部正中模型底層所有方向的外立面底部正中 允許各設(shè)置一個(gè)允許各設(shè)置一個(gè)20cm15cm(高高寬寬)

6、的門(mén)洞。的門(mén)洞。 二、模型要求-模型及附加配重安裝要求模型及附加配重安裝要求（1） 利用熱熔膠將附加配重固定在模型除底利用熱熔膠將附加配重固定在模型除底 層以外的各個(gè)樓層的樓面結(jié)構(gòu)上層以外的各個(gè)樓層的樓面結(jié)構(gòu)上; 可在樓層上設(shè)置固定鐵塊輔助裝置，但可在樓層上設(shè)置固定鐵塊輔助裝置，但 輔助裝置和配重不能超出樓層范圍且不能輔助裝置和配重不能超出樓層范圍且不能 直接跟柱接觸直接跟柱接觸; 若輔助裝置或配重與柱子接觸，則該層若輔助裝置或配重與柱子接觸，則該層 凈高以接觸點(diǎn)的高度位置開(kāi)始計(jì)算。凈高以接觸點(diǎn)的高度位置開(kāi)始計(jì)算。 模型示意圖 二、模型要求-模型及附加配重安裝要求模型及附加配重安裝要求（2）

7、提供統(tǒng)一規(guī)格的屋頂和樓層配重塊提供統(tǒng)一規(guī)格的屋頂和樓層配重塊; 屋頂配重塊長(zhǎng)、寬、高約分別為屋頂配重塊長(zhǎng)、寬、高約分別為16cm、 16cm與與2cm，重量約為，重量約為4kg; 樓層配重塊的長(zhǎng)、寬、高約分別為樓層配重塊的長(zhǎng)、寬、高約分別為8cm、 8cm與與3cm，重量為，重量為1.5kg 。 各樓層配重均為各樓層配重均為6kg，屋頂配重為，屋頂配重為4kg; 配重塊必須將較大的平面水平放置，且配重塊必須將較大的平面水平放置，且 不可疊放，不允許配重超出樓面范圍。不可疊放，不允許配重超出樓面范圍。 模型示意圖 二、模型要求-模型及附加配重安裝要求模型及附加配重安裝要求（3） 模型試驗(yàn)僅在單一

8、水平向模型試驗(yàn)僅在單一水平向 施加振動(dòng)作用，模型的抗側(cè)施加振動(dòng)作用，模型的抗側(cè) 體系應(yīng)在計(jì)算書(shū)中闡述清楚體系應(yīng)在計(jì)算書(shū)中闡述清楚; 試驗(yàn)時(shí)模型放置方向按照試驗(yàn)時(shí)模型放置方向按照 安裝底板標(biāo)識(shí)安裝底板標(biāo)識(shí)(A或或B，如圖，如圖 中所示中所示)通過(guò)抽簽挑邊確定。通過(guò)抽簽挑邊確定。 模型底板示意圖(單位：mm) 三、加載設(shè)備 結(jié)構(gòu)模型采用小型振動(dòng)裝置進(jìn)行水平振動(dòng)作用的加載，結(jié)構(gòu)模型采用小型振動(dòng)裝置進(jìn)行水平振動(dòng)作用的加載， 考察模型承載力?？疾炷Ｐ统休d力。 小小 型型 振振 動(dòng)動(dòng) 裝裝 置置 四、加載與測(cè)量（1） 輸入地震波 加載臺(tái)面空載實(shí)測(cè)加速度時(shí)程波形文件；加載臺(tái)面空載實(shí)測(cè)加速度時(shí)程波形文件； 由

9、組委會(huì)后續(xù)以附件形式提供。由組委會(huì)后續(xù)以附件形式提供。 四、加載與測(cè)量（2） 模型失效評(píng)判準(zhǔn)則 在進(jìn)行加載時(shí)，出現(xiàn)下列任一情形則判定為模型失效，在進(jìn)行加載時(shí)，出現(xiàn)下列任一情形則判定為模型失效， 不能繼續(xù)加載。同時(shí)，將上一個(gè)加載級(jí)別視為該模型實(shí)際不能繼續(xù)加載。同時(shí)，將上一個(gè)加載級(jí)別視為該模型實(shí)際 所能通過(guò)的最高加載級(jí)別，并作為模型效率比計(jì)算的依據(jù)。所能通過(guò)的最高加載級(jí)別，并作為模型效率比計(jì)算的依據(jù)。 第一、二級(jí)加載后，模型中任一構(gòu)件出現(xiàn)斷裂或節(jié)點(diǎn)脫第一、二級(jí)加載后，模型中任一構(gòu)件出現(xiàn)斷裂或節(jié)點(diǎn)脫 開(kāi)；開(kāi)； 第三級(jí)加載完畢時(shí)：模型整體或任一樓層發(fā)生坍塌或任第三級(jí)加載完畢時(shí)：模型整體或任一樓層發(fā)生坍

10、塌或任 一柱腳脫離底板；一柱腳脫離底板； 每一級(jí)加載過(guò)程中有配重脫落或飛出。每一級(jí)加載過(guò)程中有配重脫落或飛出。 五、模型材料（1） 桐木 材料規(guī)格材料規(guī)格截面尺寸（截面尺寸（mm）抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 (MPa)彈性模量彈性模量E（GPa） W222233.13.93 W424231.73.03 W626230.72.98 W828230.02.92 W858522.32.23 W55155128.42.80 W55255226.42.70 五、模型材料（2） 502膠水 用于模型結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接，配重塊之間的固定。用于模型結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接，配重塊之間的固定。 熱熔膠 用于配重塊與模型的粘接及

11、模型與底板之間的固定。用于配重塊與模型的粘接及模型與底板之間的固定。 模型底板 底板厚度約底板厚度約16mm，長(zhǎng)與寬分別為，長(zhǎng)與寬分別為35cm和和35cm。底板上。底板上 除預(yù)設(shè)孔洞外，不得另行鉆孔。除預(yù)設(shè)孔洞外，不得另行鉆孔。 五、模型材料（3） 制作工具 美工刀，每組美工刀，每組3把把; 砂紙，粗、細(xì)各若干；砂紙，粗、細(xì)各若干； 聚乙烯薄膜（防止粘手用）；聚乙烯薄膜（防止粘手用）； 鉛筆、鉛筆、100cm直尺、三角尺、圓規(guī)；直尺、三角尺、圓規(guī)； 大頭釘、大頭針燕尾夾，每組大、小各大頭釘、大頭針燕尾夾，每組大、小各5個(gè)；個(gè)； 除上述工具外，參數(shù)隊(duì)均不得使用未經(jīng)組委會(huì)允許的其除上述工具外，參

12、數(shù)隊(duì)均不得使用未經(jīng)組委會(huì)允許的其 他工具。他工具。 六、模型現(xiàn)場(chǎng)安裝、加載及測(cè)試步驟（1） 賽前準(zhǔn)備 制作規(guī)定時(shí)間結(jié)束前制作規(guī)定時(shí)間結(jié)束前2個(gè)小時(shí)分發(fā)底板，底板重量記為個(gè)小時(shí)分發(fā)底板，底板重量記為M1 （精確到（精確到0.1g）；）； 提交模型前，用熱熔膠將模型與底板粘接牢固；提交模型前，用熱熔膠將模型與底板粘接牢固； 提交模型時(shí)，對(duì)模型（包括底板）進(jìn)行稱重，記提交模型時(shí)，對(duì)模型（包括底板）進(jìn)行稱重，記M2（精確（精確 到到0.1g）；）； 得到入場(chǎng)指令后，迅速將模型（含底板）運(yùn)進(jìn)場(chǎng)內(nèi)，安裝在得到入場(chǎng)指令后，迅速將模型（含底板）運(yùn)進(jìn)場(chǎng)內(nèi)，安裝在 振動(dòng)裝置上，緊固螺栓，固定配重塊，準(zhǔn)備進(jìn)行加載。

13、賽場(chǎng)振動(dòng)裝置上，緊固螺栓，固定配重塊，準(zhǔn)備進(jìn)行加載。賽場(chǎng) 內(nèi)安裝時(shí)間不得超過(guò)內(nèi)安裝時(shí)間不得超過(guò)10分鐘；分鐘； 以上過(guò)程由各隊(duì)自行完成，賽會(huì)人員負(fù)責(zé)監(jiān)督和記錄。如在以上過(guò)程由各隊(duì)自行完成，賽會(huì)人員負(fù)責(zé)監(jiān)督和記錄。如在 此過(guò)程中出現(xiàn)模型損壞，則視為喪失比賽資格。此過(guò)程中出現(xiàn)模型損壞，則視為喪失比賽資格。 六、模型現(xiàn)場(chǎng)安裝、加載及測(cè)試步驟（2） 加載及測(cè)試步驟 參賽隊(duì)代表進(jìn)行參賽隊(duì)代表進(jìn)行3分鐘陳述，之后評(píng)委提問(wèn)分鐘陳述，之后評(píng)委提問(wèn)2分鐘；分鐘； 依次進(jìn)行三級(jí)加載，每級(jí)加載完成后依據(jù)依次進(jìn)行三級(jí)加載，每級(jí)加載完成后依據(jù)4.2的失效評(píng)判準(zhǔn)的失效評(píng)判準(zhǔn) 則評(píng)價(jià)模型是否失效。則評(píng)價(jià)模型是否失效。 七、

14、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（1） 總分構(gòu)成 結(jié)構(gòu)評(píng)分按總分結(jié)構(gòu)評(píng)分按總分100分計(jì)算；分計(jì)算； 計(jì)算書(shū)及設(shè)計(jì)圖計(jì)算書(shū)及設(shè)計(jì)圖 10% （共（共10分）；分）； 結(jié)構(gòu)選型與制作質(zhì)量結(jié)構(gòu)選型與制作質(zhì)量 10% （共（共10分）分） ； 現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn) 5% （共（共5分）分） ； 加載表現(xiàn)評(píng)分加載表現(xiàn)評(píng)分75% （共（共75分）。分）。 七、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)-評(píng)分細(xì)則評(píng)分細(xì)則（1） A.計(jì)算書(shū)及設(shè)計(jì)圖 計(jì)算內(nèi)容的完整性（共計(jì)算內(nèi)容的完整性（共6分）；分）； 圖文表達(dá)的清晰性、規(guī)范性（共圖文表達(dá)的清晰性、規(guī)范性（共4分）分） ； 注：計(jì)算書(shū)要求包含：結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)建模及主要計(jì)算參注：計(jì)算書(shū)要求包含：結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)建模及主要

15、計(jì)算參 數(shù)、受荷分析、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、模型加工圖（含材料表）等。數(shù)、受荷分析、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、模型加工圖（含材料表）等。 七、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)-評(píng)分細(xì)則評(píng)分細(xì)則（2） B.結(jié)構(gòu)選型與制作質(zhì)量 結(jié)構(gòu)合理性與創(chuàng)新性（共結(jié)構(gòu)合理性與創(chuàng)新性（共6分）；分）； 模型制作美觀性（共模型制作美觀性（共4分）。分）。 七、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)-評(píng)分細(xì)則評(píng)分細(xì)則（3） C.現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn) 現(xiàn)場(chǎng)陳述（共現(xiàn)場(chǎng)陳述（共3分）；分）； 現(xiàn)場(chǎng)答辯（共現(xiàn)場(chǎng)答辯（共2分）分） ； 上述上述A、B、C三項(xiàng)評(píng)分方式：去掉一個(gè)最高分和一個(gè)最低分三項(xiàng)評(píng)分方式：去掉一個(gè)最高分和一個(gè)最低分 后，得分為余下評(píng)委評(píng)分的平均值（精確至小數(shù)點(diǎn)后兩位）。后，得分為余下評(píng)委評(píng)分的平均值

16、（精確至小數(shù)點(diǎn)后兩位）。 七、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)-評(píng)分細(xì)則評(píng)分細(xì)則（4） D.加載表現(xiàn)評(píng)分（1） 本次比賽各組模型在加載環(huán)節(jié)的表現(xiàn)將根據(jù)其效率比本次比賽各組模型在加載環(huán)節(jié)的表現(xiàn)將根據(jù)其效率比Ei的計(jì)的計(jì) 算結(jié)果進(jìn)行評(píng)分。效率比算結(jié)果進(jìn)行評(píng)分。效率比Ei的計(jì)算如下式所示：的計(jì)算如下式所示： i 21 100 = - E MM 加載級(jí)別權(quán)重系數(shù)。通過(guò)第一級(jí)加載級(jí)別權(quán)重系數(shù)。通過(guò)第一級(jí) =0.3，通過(guò)第二級(jí)，通過(guò)第二級(jí) =0.7，通過(guò)，通過(guò)3級(jí)級(jí) =1.0。 七、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)-評(píng)分細(xì)則評(píng)分細(xì)則（4） D.加載表現(xiàn)評(píng)分（2） 設(shè)設(shè)Emax為所有模型中的最高效率比，各模型根據(jù)其效率比結(jié)為所有模型中的最高效率比，各模型

17、根據(jù)其效率比結(jié) 果獲得的加載表現(xiàn)分果獲得的加載表現(xiàn)分Ki的計(jì)算公式如下式：的計(jì)算公式如下式： 上上A-D各項(xiàng)得分相加，分?jǐn)?shù)最高者優(yōu)勝。各項(xiàng)得分相加，分?jǐn)?shù)最高者優(yōu)勝。 i max =75 i E K E 八、其它要求和事宜（1） 根據(jù)組委會(huì)要求制作的參賽作品提交后，各參賽隊(duì)通過(guò)抽根據(jù)組委會(huì)要求制作的參賽作品提交后，各參賽隊(duì)通過(guò)抽 簽確定比賽順序；簽確定比賽順序； 比賽期間嚴(yán)格按抽簽順序進(jìn)行，請(qǐng)參賽人員提前到場(chǎng)，未比賽期間嚴(yán)格按抽簽順序進(jìn)行，請(qǐng)參賽人員提前到場(chǎng)，未 能按時(shí)參加比賽需提前向組委會(huì)申請(qǐng)并經(jīng)批準(zhǔn)，否則視為自能按時(shí)參加比賽需提前向組委會(huì)申請(qǐng)并經(jīng)批準(zhǔn)，否則視為自 動(dòng)棄權(quán)；動(dòng)棄權(quán)； 每組安排一名隊(duì)員對(duì)模型進(jìn)行加載；每組安排一名隊(duì)員對(duì)模型進(jìn)行加載； 八、其它要求和事宜（2） 各參賽組準(zhǔn)備各參賽組準(zhǔn)備PowerPoint演示文件，在比賽現(xiàn)場(chǎng)安排一名演示文件，在比賽現(xiàn)場(chǎng)安排一名 隊(duì)員對(duì)作品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)介紹及答辯；隊(duì)員對(duì)作品進(jìn)行現(xiàn)