橋梁工程競賽成都理工大學

1、成都理工大學生結構設計競賽橋梁工程組賽題第三屆成都理工大學生結構設計競賽組委會 2017. 4. 30一、競賽題目 題目：不等跨兩跨橋梁結構設計與模型制作 競賽內容：理論方案、模型制作、陳述與答辯、加載試驗。 二、參賽對象 參賽對象為在校本科學生，以組隊形式參賽，每隊參賽學生不得多于 3 人。三、競賽要求 1參賽要求(1) 每個參賽隊只能提交一份作品，并用漢字命名(作品名稱不得多于 4 個漢字)。模型名稱不得出現(xiàn)參賽學校名稱等信息，否則理論方案按零分計。(2) 每位學生只允許參加一個參賽隊，各隊應獨立完成方案設計與模型制作。(3) 各參賽隊必須在規(guī)定時間和地點參加競賽活動，缺席者作自動放棄處理

2、。競賽期間不得任意換人，若有參賽隊員因特殊原因退出，則缺人競賽。2理論方案要求 （1）內容包括：方案設計摘要，第一部分為方案設計摘要（300 字以內）；第二 部分為模型照片或效果圖、主要結構圖、計算書等。除封面外，其余各頁面上均不得出現(xiàn)參賽個人信息，否則理論方案按零分計。 （2）參賽隊必須在規(guī)定時間將競賽報名表、參賽人員名單送至規(guī)定地點，逾期作自動放棄處理。3模型制作 3.1 模型要求 競賽模型為橋梁模型，具體結構形式要求：模型結構體系不限，可以是拱梁組合 體系、梁和桁架組合、拱和桁架組合、懸索和梁組合等。體系可以是靜定結構，也可 以是超靜定結構?？梢允菬o推力結構，也可以是有推力結構。 模型為

3、兩跨結構，跨徑布置 500mm+1000mm，縱向總長 1500mm，需要制作橋梁 上部和下部結構。 橋梁的類型不限，但必須保持主要承重構件和橋面為連續(xù)的，且橋面要求滿鋪集 成竹片便于鋪設加載履帶。模型最大水平投影面 200mm×1500mm，橋面到橋墩底部總 高 250mm（誤差±5mm）；橋面以上結構高度不限，橋面以下結構高度需滿足通航要求： 短跨下小船尺寸為 400mm×100mm、長跨下小船尺寸為 800mm×100mm，如圖 1 示。 模型的縱橋向長度為 1500mm（誤差±5mm），橫橋向寬度為 200mm（誤差±5mm）

4、，兩 端支座處模型高度 50mm（誤差±3mm），加載平臺、模型以及橋墩尺寸如圖 1 示。如 參賽選手設計了橋面縱坡，則橋面縱坡坡度應控制在 3.0%以內（否則無法牽引小車， 無法完成加載，等同于失去比賽資格）， 并保持橋面平順、連續(xù)。不符合要求的模型 直接取消比賽資格。若加載時橋面塌陷導致小車無法行進，或橋面發(fā)生破壞，則視為 模型加載失敗。 模型橋面以上須保證不小于寬 180mm×高 350mm 的橋面通行凈空（為單一凈空。 關于凈空的概念詳見規(guī)范 JTG D60-2004 公路橋涵設計通用規(guī)范），以用于移動小車加載。整個模型設置 3 個支座，位于一條直線上。兩端支座間距

5、為 1500mm（圖 1a），設 置下壓板，為模型提供豎向約束，防止模型兩頭上翹。中間一個支座，截面尺寸最大 為 200mm×100mm，模型橋墩底面水平投影尺寸應小于中間支座尺寸，中間支座可為 橋墩提供豎向約束，但不提供水平約束和轉動約束。兩端支座高度和間距是固定的， 模型只能支撐在 3 個支座上，加載平臺見圖1。圖1 加載裝置3.2 模型制作材料及工具 集成竹桿材：規(guī)格 3×6mm、3×3mm、2×2mm 、1×6mm，每根長 900mm，各30根。 集成竹片材：規(guī)格 0.5×1200 mm×420mm， 1片。 集成竹

6、的力學性能參考指標為：密度 0.789g/cm3，順紋抗拉強度 150MPa，抗壓強 度 65MPa，彈性模量 10GPa。 棉蠟線：20米 膠結材料：502 膠（8g 裝），5瓶。 制作工具：自備（限尺子、簡單刀具、砂紙、剪刀、手套、橡皮、筆、紙等），小型電動工具自備電源。4、加載測試 加載過程模擬路面不平整，導致過車時引起橋梁結構震動。 先在模型上滿鋪一條寬 180mm 的鋁制履帶，履帶總重 11kg；履帶上設置八個斜坡障礙，履帶布置圖見圖 2，障礙物的位置及尺寸和履帶的尺寸見圖 3。再在履帶上通 過加載小車，小車自重 1500g，小車長 220mm，寬 120mm，高 200mm，小車底

7、板離地 高度 50mm，左右輪距 80mm，前后輪軸距 180mm，具體尺寸見圖 4。圖 3 障礙物的位置及尺寸圖 4 小車尺寸模型加載分為一級加載和二級加載試驗兩部分，加載規(guī)則如下： 4.1 一級加載 參賽選手自行牽引小車從模型一端到達另一端，小車內砝碼重量為 10kg。行車方 向為從短跨到長跨。小車行駛時間在 3060s 之間，行駛過慢或過快扣除相應分數(shù)。在 小車行駛過程中，監(jiān)測長跨跨中撓度，不得超過 20mm。一級加載通過，選手可自行選 擇是否進行第二次加載。 4.2 二級加載 小車內砝碼重量由選手自行選擇，可選砝碼重量為 12kg、14kg、16kg。選手再次牽引小車通過模型，行車方向

8、從短跨到長跨。小車行駛時間及撓度限值同一級加載。 最終計算成績時，取最大一次加載重量計算。 在任何一級加載中，當模型出現(xiàn)以下任一情況時，即視為加載失敗，退出比賽： （1）模型坍塌、桿件脫落； （2）模型橋面或其它部位失去正常承載能力，導致小車無法正常通行； （3）移動荷載作用下長跨跨中位移絕對值大于 20mm。5、評分規(guī)則 根據理論方案、結構體系、模型制作、陳述與答辯、加載測試 5 個方面進行評分， 總分 100 分。不符合競賽要求，或者在參賽過程中有違規(guī)行為，不遵守競賽秩序和紀 律的參賽隊，將取消參賽資格。 理論方案（5分）：根據方案設計與理論分析的完整性、合理性、創(chuàng)新性評分。 結構體系（5分）：根據結構體系和造型的合理性、創(chuàng)新性評分。 模型制作（5分）：根據模型制作的外觀質量和制作精細等評分。 陳述與答辯（5分）：根據現(xiàn)場陳述和回答情況評分。 加載測試（80分）：加載試驗總分= K1&#