中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽

1、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽參賽指導(dǎo)手冊(cè)目錄中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽章程 3 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽趣味組比賽細(xì)則 6中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽專業(yè)組比賽細(xì)則 8中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽報(bào)名表 13 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽章程一、宗旨中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽旨在通過(guò)知識(shí)的綜合應(yīng)用和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的過(guò)程，培養(yǎng)我校學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神，增強(qiáng)大學(xué)生的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力，豐富校園學(xué)術(shù)氛圍，促進(jìn)大學(xué)生相互交流與學(xué)習(xí)。二、組織機(jī)構(gòu) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處主辦、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)委及相關(guān)院系協(xié)辦、水

2、利與土木工程學(xué)院（簡(jiǎn)稱水院）承辦，競(jìng)賽組織機(jī)構(gòu)由組委會(huì)、評(píng)審（指導(dǎo)）委員會(huì)和秘書(shū)組組成。1、 競(jìng)賽組委會(huì)顧 問(wèn)：蔣秀根 劇錦三主 任：汪九林副主任：黃仕偉 李云開(kāi)成 員：傅向榮 秦家利 莊金釗 梁宗敏 丁 敏 郝仕玲 許 晶 雷雋卿 丁 濤 張心平 孫永帥 徐雙卿 張?jiān)佘?、 競(jìng)賽評(píng)審（指導(dǎo)）委員會(huì)主 任：蔣秀根副主任：傅向榮 許 晶成 員：黃仕偉 劇錦三 莊金釗 王宏志 秦家利 梁宗敏 丁 敏 郝仕玲 雷雋卿3、 競(jìng)賽秘書(shū)組秘書(shū)長(zhǎng)： 杜 佳成 員： 高 芮 王雨泉 荀一豪三、競(jìng)賽題目管理辦法1、本屆大賽設(shè)專業(yè)組比賽和趣味組比賽。2、專業(yè)組比賽題目和趣味組題目由組委會(huì)委托大賽評(píng)審(指導(dǎo))委員會(huì)

3、制定并負(fù)責(zé)解釋及指導(dǎo)。3、組委會(huì)對(duì)命題的詳細(xì)資料及競(jìng)賽要求保密，直到按照大賽賽程安排正式公布為止。四、參賽對(duì)象專業(yè)組和趣味組比賽參賽對(duì)象均為中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)在校本科生，其中土木工程本科3年級(jí)（含）以上的只能參加專業(yè)組比賽。五、參賽題目簡(jiǎn)介 （將在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽啟動(dòng)儀式上詳細(xì)介紹題目及要求）1、趣味組比賽題目簡(jiǎn)介：要求參賽同學(xué)在競(jìng)賽規(guī)定時(shí)間內(nèi)，使用組委會(huì)提供的材料（塑料吸管和棉線），搭建一個(gè)盡可能高的“巧手架”， 完成后在架頂放置校園一卡通卡片，“巧手架”穩(wěn)定不倒。（詳見(jiàn)趣味組細(xì)則） 2、專業(yè)組比賽題目簡(jiǎn)介：設(shè)計(jì)一個(gè)能承受一定程度豎向荷載及橫向荷載的超高層結(jié)構(gòu)，制作模型，進(jìn)行并通過(guò)加載試驗(yàn)。（參見(jiàn)專業(yè)

4、組比賽細(xì)則）六、參賽要求1、報(bào)名采取自由組隊(duì)報(bào)名的方式，專業(yè)組每隊(duì)由3到4名隊(duì)員組成，趣味組每隊(duì)由2名隊(duì)員組成。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)向大賽組委會(huì)報(bào)名，經(jīng)資格審查、備案，即可參賽。2、材料專業(yè)組和趣味組選手使用的材料均僅限于組委會(huì)提供的材料，組委會(huì)也鼓勵(lì)選手自行測(cè)定材料的力學(xué)性能。對(duì)于違反規(guī)定使用了非組委會(huì)提供的材料的選手，一經(jīng)查實(shí)，組委會(huì)將取消其參賽資格。3、作品專業(yè)組比賽：完整的參賽作品應(yīng)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)答辯材料、設(shè)計(jì)方案及計(jì)算書(shū)、參賽模型三個(gè)部分。作品不得抄襲，不得代做，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，取消比賽資格。趣味組比賽：完整的參賽模型和適當(dāng)?shù)恼f(shuō)明文字。七、獎(jiǎng)勵(lì)方法1、專業(yè)組： 模型承載力優(yōu)勝獎(jiǎng) 一等獎(jiǎng) 1組 獎(jiǎng)金

5、800元/組 二等獎(jiǎng) 3組 獎(jiǎng)金 500元/組 三等獎(jiǎng) 5組 獎(jiǎng)金 200元/組 單項(xiàng)獎(jiǎng)：最佳新人獎(jiǎng)（對(duì)于進(jìn)入決賽完全由大一同學(xué)組成的成績(jī)最佳參賽隊(duì)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)），1組，獎(jiǎng)金 100元/組，單項(xiàng)獎(jiǎng)與優(yōu)勝獎(jiǎng)獎(jiǎng)金不兼得，獎(jiǎng)金取兩項(xiàng)獎(jiǎng)金最高額度，頒發(fā)兩項(xiàng)榮譽(yù)證書(shū)，各單項(xiàng)獎(jiǎng)可空缺。2、趣味組：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)勝獎(jiǎng)一等獎(jiǎng) 1組 獎(jiǎng)金 500元/組二等獎(jiǎng) 3組 獎(jiǎng)金 300元/組三等獎(jiǎng) 5組 獎(jiǎng)金 100元/組單項(xiàng)獎(jiǎng)：最佳創(chuàng)意獎(jiǎng)（1組，獎(jiǎng)金 100元/組，單項(xiàng)獎(jiǎng)與優(yōu)勝獎(jiǎng)獎(jiǎng)金不兼得，獎(jiǎng)金取兩項(xiàng)獎(jiǎng)金最高額度，頒發(fā)兩項(xiàng)榮譽(yù)證書(shū)）八、競(jìng)賽流程1、3月25日3月30日 報(bào)名參賽，經(jīng)資格審查、備案，即可參賽。2、4月5日4月2

6、2日 模型設(shè)計(jì)及制作（包括材料的發(fā)放，模型設(shè)計(jì)的答疑和參賽作品的初審）4、（暫定）4月23日（周日） 趣味組決賽 地點(diǎn)：待定5、（暫定）4月23日（周日） 專業(yè)組決賽 地點(diǎn)：待定6、作品展覽、競(jìng)賽交流及總結(jié)所有地點(diǎn)將于報(bào)名結(jié)束后在院網(wǎng)通知，請(qǐng)有意參賽者關(guān)注院網(wǎng)有關(guān)賽程的具體安排。本次大賽的最終解釋權(quán)歸大賽組委會(huì)所有。第十一屆中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì) 2017年3月中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽趣味組比賽細(xì)則一、 競(jìng)賽題目“巧手架”要求參賽同學(xué)在競(jìng)賽規(guī)定時(shí)間內(nèi)，使用組委會(huì)提供的材料（塑料吸管和棉線），搭建一個(gè)盡可能高的仿古代建筑施工竹腳手架（見(jiàn)下圖），完成后在架頂放置校園一卡通卡片，“巧

7、手架”穩(wěn)定不倒。 腳手架a 腳手架b 腳手架c二、 模型的設(shè)計(jì)和制作要求1. 參賽的結(jié)構(gòu)模型必須采用組委會(huì)發(fā)放的塑料吸管和棉線，不允許使用其他材料。2. 結(jié)構(gòu)模型所用的塑料吸管不許折剪, 搭接結(jié)點(diǎn)必須用棉線綁扎。3. 結(jié)構(gòu)模型的形式不限。三、 比賽方法及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)1. 結(jié)構(gòu)模型需由參賽隊(duì)員在比賽現(xiàn)場(chǎng)制作完成，限時(shí)15分鐘。2. 規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成模型后，由選手自行將校園一卡通卡片在工作人員監(jiān)督下放置在結(jié)構(gòu)模型頂部，并由工作人員開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，累計(jì)10秒內(nèi)未倒塌、未發(fā)生明顯變形視為合格。3. 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：“巧手架”在規(guī)定時(shí)間內(nèi)搭完，同時(shí)并未發(fā)生倒塌、未發(fā)生明顯變形，判定該結(jié)構(gòu)為合格作品，取得參選結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)資

8、格。在合格作品中按作品模型的高度大小排出名次（測(cè)量工具為卷尺，估讀到0.1cm），高度相同時(shí)以完成時(shí)間較短者為優(yōu)。4. 獎(jiǎng)項(xiàng)的設(shè)置：(1)由合格作品的高度從大到小得到比賽的名次，并據(jù)此評(píng)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)勝獎(jiǎng)；(2)單項(xiàng)獎(jiǎng)：由大賽評(píng)委會(huì)成員在成功完成的結(jié)構(gòu)模型中投票產(chǎn)生；四、此細(xì)則解釋權(quán)歸大賽組委會(huì)所有。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽專業(yè)組比賽細(xì)則1賽題背景現(xiàn)代超高層建筑起源于美國(guó)，至今已有80余年歷史。超高層建筑是反映國(guó)家、城市經(jīng)濟(jì)水平和社會(huì)現(xiàn)代化程度的一個(gè)重要標(biāo)志。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國(guó)的超高層建筑建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)蓬勃期，形成了以深圳平安國(guó)際金融中心（660 m），武漢

9、綠地中心大廈（636 m）和上海中心大廈（632 m）為代表的一系列600 m級(jí)的超高層建筑。截至2015年底，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明世界范圍內(nèi)在建和已建成超過(guò)300m的超高層共210棟，其中中國(guó)有105棟（達(dá)50%），遠(yuǎn)超出排名第2的阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)王國(guó)（37棟），這表明我國(guó)已成為世界上超高層數(shù)目最多的國(guó)家。這對(duì)我國(guó)超高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)提出了更高的要求。2總體模型總體模型由承臺(tái)板、核心筒、外框柱和連接構(gòu)件四部分組成，各部分均采用竹材，形成如圖1所示的超高層結(jié)構(gòu)模型，沿高度方向?qū)⒔Y(jié)構(gòu)均勻劃分為高度為125mm的8個(gè)區(qū)段。模型固定在組委會(huì)提供的300mm300mm的承臺(tái)板上，采用熱熔膠固定。大賽將提供

10、以下材料，用于制作模型。竹材表2.1 竹材規(guī)格及數(shù)量竹材規(guī)格竹材名稱規(guī)格一：1250750.50mm本色側(cè)壓雙層復(fù)壓竹皮規(guī)格二：1250750.35mm本色側(cè)壓雙層復(fù)壓竹皮規(guī)格三：1250750.20mm本色側(cè)壓?jiǎn)螌訌?fù)壓竹皮注：竹材力學(xué)性能參考值：彈性模量1.0104MPa，抗拉強(qiáng)度60MPa。粘著劑 明星火速膠502膠水砂紙切割刀直尺、三角尺、量角器鉛筆橡皮擦(a) 平面圖(b) 立面圖圖 1 模型示意圖 (單位：mm)2.1 承臺(tái)板承臺(tái)板標(biāo)準(zhǔn)尺寸300mm300mm，厚度20mm。承臺(tái)板板面標(biāo)高定義為0.00。2.2 核心筒核心筒高度為1000mm（允許誤差+5mm），共8個(gè)區(qū)段（或?qū)樱?/p>

11、每個(gè)區(qū)段（層）高度為125mm，位于承臺(tái)板正中央，承臺(tái)板中央設(shè)有高度25mm，厚度為8mm的卡槽用以提高核心筒的整體工作性能。沿高度方向核心筒截面尺寸不發(fā)生變化。核心筒外邊緣線尺寸為75mm75mm，厚度不允許超過(guò)15mm，允許開(kāi)洞。核心筒和卡槽均采用竹材制作。核心筒底部以及卡槽與承臺(tái)板連接采用膠水粘結(jié)。2.3 外框柱沿高度方向柱截面尺寸不發(fā)生變化，采用圖1所示方式布置8根框架柱，各柱總高均為1000mm（允許誤差+5mm），四跟角部框架柱形心連線尺寸為130mm130mm，柱截面尺寸不限，采用竹材制作。柱與承臺(tái)板連接采用膠水粘結(jié)。2.4 連接構(gòu)件連接構(gòu)件可選用板材和棒材：（1）板材（采用竹材

12、制作）可用于連接外框柱和內(nèi)核心筒，且僅能在125mm，250mm，375mm，500mm，625mm，750mm，875mm和1000mm處布置，厚度不限；（2）棒材（采用竹材制作）可在任意位置布置且尺寸不限。連接構(gòu)件與承臺(tái)板、核心筒、外框柱和連接構(gòu)件的連接采用膠水粘結(jié)。模型必須遵循所提供的尺寸，否則取消比賽資格。3加載量測(cè)工具3.1 加載和測(cè)試材料13013045mm的鐵質(zhì)量塊，重5.98kg，用于豎向荷載工況測(cè)試。5g砝碼1個(gè)，20g砝碼1個(gè)，50g砝碼1個(gè)，用力水平荷載工況測(cè)試，水平位移采用數(shù)顯位移計(jì)量測(cè)。木制加載架，高1400mm，寬300mm，厚50mm，在板高500mm和950mm

13、處板寬中央位置預(yù)留直徑約為5mm的圓孔。3.2 測(cè)試儀器數(shù)顯位移計(jì)。4模型凈空檢測(cè)及稱重模型整體稱重后，減去承臺(tái)板及測(cè)試附件的重量，即為參賽模型的重量Mi，卡槽質(zhì)量計(jì)入模型質(zhì)量5模型加載及評(píng)判模型加載分為三個(gè)階段，一階段為豎向荷載工況測(cè)試，二階段為標(biāo)準(zhǔn)水平荷載工況測(cè)試，三階段為挑戰(zhàn)水平荷載工況測(cè)試（該階段為可選階段）。豎向荷載工況用于檢驗(yàn)參賽模型是否能夠承受結(jié)構(gòu)自重以及附加重力荷載，水平荷載工況則用于測(cè)試水平力作用下結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向變形能力。加載點(diǎn)為結(jié)構(gòu)500mm和1000mm高度處，采用套索牽引加載。(a) 豎向荷載工況(b) 水平荷載工況圖 2 加載示意圖5.1 加載方式模型加載采用靜加載的形

14、式完成，豎向荷載工況采用質(zhì)量為5.98kg的鐵質(zhì)量塊施加，水平荷載則采用砝碼施加，如圖2所示。6.2 加載準(zhǔn)備模型置于加載臺(tái)上，調(diào)試位置。5.2 加載過(guò)程第一階段加載：于模型頂部擱置鐵質(zhì)量塊。第二階段加載：不去除頂部鐵質(zhì)量塊，（1）將兩根加載水平拉線一端綁扎于墻體500mm高度和1000mm高度處的套索上；（2）水平拉線穿過(guò)對(duì)應(yīng)高度加載架的預(yù)留孔道；（3）在水平拉線的另一端綁扎上砝碼，其中1000mm標(biāo)高處綁扎50g砝碼，500mm標(biāo)高處綁扎20g和5g砝碼：（4）量測(cè)頂點(diǎn)位移為ui。第三階段加載：不去處頂部鐵質(zhì)量塊，維持1000mm和500mm套索處懸掛的砝碼質(zhì)量比仍未2：1，參賽選手僅有一

15、次機(jī)會(huì)（可以不選擇挑戰(zhàn)）自由選擇砝碼總質(zhì)量mi（不得低于150g）。5.3 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)第一階段加載過(guò)程中，模型結(jié)構(gòu)發(fā)生整體垮塌或局部構(gòu)件明顯破壞，則終止加載。第二階段加載過(guò)程中，荷載持續(xù)時(shí)間10s，若模型結(jié)構(gòu)發(fā)生整體傾覆、垮塌，則終止加載。第三階段加載過(guò)程中，荷載持續(xù)時(shí)間10s，若模型結(jié)構(gòu)發(fā)生整體傾覆、垮塌，則終止加載。6評(píng)分項(xiàng)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)6.1 模型評(píng)分項(xiàng)及分值模型評(píng)分項(xiàng)共五項(xiàng)，總分100分，其中包括：（1）計(jì)算書(shū)以及設(shè)計(jì)說(shuō)明10分（2）結(jié)構(gòu)選型與制作質(zhì)量10分（3）現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)5分（4）uiMi45分（5）Mi/mi30分6.2 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)6.2.1 計(jì)算書(shū)以及設(shè)計(jì)說(shuō)明10分（1）計(jì)算內(nèi)容的完整性、

16、準(zhǔn)確性6分（2）圖文表達(dá)的清晰性、規(guī)范性4分6.2.2 結(jié)構(gòu)選型與制作質(zhì)量10分（1）結(jié)構(gòu)合理性與創(chuàng)新性5分（2）模型制作質(zhì)量與美觀性5分6.2.3 現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)5分（1）賽前陳述3分（2）現(xiàn)場(chǎng)答辯2分6.2.4 uiMi45分計(jì)算順利完成兩個(gè)工況的各參賽隊(duì)模型（i）的單位自重承載力uiMi，并對(duì)各參賽隊(duì)的uiMi，按從小到大的順序進(jìn)行排序，假定有n個(gè)參賽隊(duì)完成比賽，則第j名的隊(duì)伍得分為19+26/(n-1)(n-j)。6.2.5 Mi/mi30分若參賽隊(duì)伍不選擇第三階段加載，則該項(xiàng)得分為0分；若參賽隊(duì)伍選擇參加第三階段加載而其模型發(fā)生整體傾覆、垮塌，則該項(xiàng)得分為-10分；計(jì)算順利完成第三工況的各參賽隊(duì)模型（i）的Mi/mi，并對(duì)各參賽隊(duì)的Mi/mi，按從小到大的順序