西安理工大學(xué)第五屆大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽細(xì)則

1、附件一：西安理工大學(xué)第五屆大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽細(xì)則隨著社會(huì)需求的增加和建筑科技的進(jìn)步，大跨空間結(jié)構(gòu)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，它不僅應(yīng)用于體育館、歌劇院、會(huì)展中心、候機(jī)廳等大跨度公共建筑設(shè)施中，而且在多層和高層建筑等需要大空間的樓面和工業(yè)廠房、商場(chǎng)等中小跨度建筑中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。近三十年來(lái)，我國(guó)的大跨度空間結(jié)構(gòu)得到了迅速的發(fā)展，大跨結(jié)構(gòu)的形式不斷創(chuàng)新，并且具有我國(guó)自己的特色。因此，大跨度空間結(jié)構(gòu)已逐漸成為建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)人員必須了解和學(xué)習(xí)的一門新科學(xué)。本屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽以大跨空間結(jié)構(gòu)為工程背景，通過(guò)制作設(shè)計(jì)大跨空間結(jié)構(gòu)模型并進(jìn)行加載以達(dá)到鍛煉學(xué)生目的。一競(jìng)賽題目大跨度空間結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)二競(jìng)賽內(nèi)容競(jìng)賽

2、內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)模型制作、作品介紹與答辯、模型加載試驗(yàn)。三競(jìng)賽要求1. 參賽要求每個(gè)參賽隊(duì)由3名學(xué)生組成，提倡參賽學(xué)生跨專業(yè)組隊(duì)。每位參賽者只允許參加一個(gè)參賽隊(duì)，各參賽隊(duì)?wèi)?yīng)獨(dú)立設(shè)計(jì)、制作。每個(gè)參賽隊(duì)只能提交一份作品，并給作品命名。2. 設(shè)計(jì)制作要求模型制作材料與工具模型制作材料為組委會(huì)統(tǒng)一提供的竹皮、竹條、膠水等材料，不得使用組委會(huì)指定以外的其它任何材料，否則將直接取消其參賽資格。模型制作工具包括美工刀、直尺等，請(qǐng)參賽者自備；此外，組委會(huì)現(xiàn)場(chǎng)提供承臺(tái)板，并在加載現(xiàn)場(chǎng)采用502膠水將模型固定于承臺(tái)板上。模型尺寸要求總體模型由承臺(tái)板、支承結(jié)構(gòu)、屋蓋結(jié)構(gòu)三部分組成（圖-1）。圖-1 整體結(jié)構(gòu)示意圖（3

3、） 承臺(tái)板承臺(tái)板采用竹集成板材，標(biāo)準(zhǔn)尺寸1200mm800mm，厚度15mm，柱底平面軸網(wǎng)尺寸為900mm600mm，板面留設(shè)各限定尺寸的界限。承臺(tái)板板面標(biāo)高為0.00。圖-2 承臺(tái)板平面尺寸圖（4） 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)的具體形式不限，屋蓋結(jié)構(gòu)的總高度不大于125mm，平面凈尺寸范圍（850mm550mm）內(nèi)屋蓋凈空不低于300mm，屋蓋結(jié)構(gòu)覆蓋面積（水平投影面積）不小于900600mm，也不大于1050750mm，見(jiàn)圖-3，不需制作屋面。圖-3 屋蓋結(jié)構(gòu)尺寸圖（5）支承結(jié)構(gòu)僅允許在4個(gè)柱位處設(shè)柱（圖-2中陰影區(qū)域），柱及其部件不得侵入所要求的平面凈尺寸（850mm550mm）范圍內(nèi)，且其余位置

4、不得設(shè)柱。柱截面形式不限。柱間范圍內(nèi)+0.300標(biāo)高以下不能設(shè)置支撐。柱頂標(biāo)高不超過(guò)+0.425。柱腳與承臺(tái)板的連接采用膠水粘結(jié)。圖-4 結(jié)構(gòu)剖面圖A圖-5 結(jié)構(gòu)剖面圖B3. 加載試驗(yàn)要求3.1 加載方式模型加載采用靜加載的形式完成，所加荷載為屋面全跨均布荷載，荷重用軟質(zhì)塑膠運(yùn)動(dòng)地板模擬。模型加載前，先鋪屋面材料，屋面材料為柔軟的塑膠網(wǎng)格墊，尺寸為1000mm700mm，約3mm厚，重量1kg。加載材料采用軟質(zhì)塑膠運(yùn)動(dòng)地板（圖-6），單塊重量1.5kg，尺寸950mm650mm，厚度約2.4mm。四周切為弧形，中央開(kāi)直徑80mm的圓孔。圖-6 加載材料尺寸圖3.2 加載過(guò)程模型加載分為兩個(gè)階段

5、：第一階段：標(biāo)準(zhǔn)加載15kg，加上塑膠網(wǎng)格墊1kg，總計(jì)16kg（1）先加第一級(jí)，四張膠墊（1.5kg/張，共6kg）逐張加載，持荷20秒；（2）再加第二級(jí)，六張膠墊（1.5kg/張，共9kg）逐張加載，持荷20秒。第二階段：最大加載第二階段的最大加載量由各參賽隊(duì)根據(jù)自身模型情況自行確定，可報(bào)兩個(gè)級(jí)別（定義為第三級(jí)和第四級(jí)），并應(yīng)在加載前上報(bào)。荷載級(jí)別為膠墊的數(shù)量（即1.5kg的倍數(shù)）。（1）先加第三級(jí)，按上報(bào)加載量一次完成加載，持荷20秒，如結(jié)構(gòu)破壞，終止加載，且本級(jí)加載量不計(jì)入成績(jī)；如結(jié)構(gòu)不破壞，繼續(xù)加載。（2）再加第四級(jí)，按上報(bào)加載量一次完成加載，持荷20秒，加載結(jié)束。如結(jié)構(gòu)破壞，本級(jí)加

6、載量不計(jì)入成績(jī)；如結(jié)構(gòu)不破壞，本級(jí)加載量計(jì)入成績(jī)；加載過(guò)程由參賽隊(duì)指定兩名參賽隊(duì)員完成。四評(píng)分規(guī)則總分為100分，模型制作、作品陳述、加載試驗(yàn)三個(gè)方面。1. 模型制作（10分）按模型制作工藝情況評(píng)分，由評(píng)委老師打分。模型幾何尺寸誤差超過(guò)10mm，扣除5分；誤差超過(guò)20mm，不予加載，參賽模型加載項(xiàng)成績(jī)?yōu)榱恪ＤＰ驼w稱重后，減去承臺(tái)板的重量，即為參賽模型的重量Mi。2. 作品陳述（10分）由參賽隊(duì)派出一名隊(duì)員陳述本隊(duì)參賽作品，陳述時(shí)間為2分鐘，回答問(wèn)題約3分鐘；評(píng)委老師點(diǎn)評(píng)并現(xiàn)場(chǎng)打分。模型尺寸及材料使用不符合設(shè)計(jì)制作要求的，不按規(guī)定加載或參賽過(guò)程中有其他違規(guī)現(xiàn)象的將直接淘汰不計(jì)成績(jī)，不進(jìn)入加載試

7、驗(yàn)階段。3. 加載評(píng)分（80分）（1）加載過(guò)程中，出現(xiàn)以下情況，則終止加載。本級(jí)加載及以后級(jí)別加載成績(jī)?yōu)榱悖吹诙?jí)加載出現(xiàn)此情況，加載項(xiàng)成績(jī)算第一級(jí)加載成功的成績(jī)）；第一階段：1）模型結(jié)構(gòu)發(fā)生整體傾覆、垮塌；2）屋面桿件脫落著地；第二階段：1）加載過(guò)程中，若模型結(jié)構(gòu)發(fā)生整體傾覆、垮塌，則終止加載，本級(jí)加載及以后級(jí)別加載成績(jī)?yōu)榱悖吹谌?jí)加載出現(xiàn)此情況，加載項(xiàng)成績(jī)算第二級(jí)加載成功的成績(jī)）；2）加載過(guò)程中，若模型結(jié)構(gòu)未發(fā)生整體傾覆、垮塌，但有局部桿件的破壞、脫落或過(guò)大變形，則可繼續(xù)加載。（2）模型承載力（第一階段加載，50分；第二階段加載，30分）計(jì)算各參賽隊(duì)模型（i）的單位自重承載力m1i、m2i，按下式計(jì)算：，N1第一階段加載時(shí)的加載荷重（包括屋面重量），即N1=16kg；N2第二階段加載時(shí)，本隊(duì)模型的加