《2022年第十届北京工业大学结构设计大赛专业组A组赛题》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年第十届北京工业大学结构设计大赛专业组A组赛题(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、1 / 5 第十届北京工业大学结构设计大赛专业组A组赛题一、竞赛简况竞赛内容包括三个部分:模型设计,模型制作,模型测试。(一)模型设计每个参赛小组在比赛当天登记并提交一份计算书。计算书需要详细说明此结构设计,并据此制作模型。1. 模型制作每个参赛小组在比赛当天提交参赛模型。模型在赛前须制作完成,只可使用竞赛组委会提供的材料。2. 模型测试模型的结构测评将在比赛当天进行。每个模型需要经受两种加载:静态竖向加载实验和竖向冲击加载实验。每个小组需把模型放在实验台上在评委面前进行加载实验。二、材料和工具大赛将提供以下材料,用于制作模型。轻木板(规格、材性参数稍后通知)粘着剂 有形鲨鱼 502胶水制作模
2、型的以下工具请自备:砂纸切割刀直尺三角尺量角器铅笔橡皮擦三、结构模型本次比赛旨在设计并制作一个缩小版的简支桥梁,如图3.1所示 (示意图,可采用其它结构形式)。该模型要求以尽可能轻的重量来经受两项加载实验,并不发生 破坏,同时应力求美观。该桥梁轮廓尺寸:宽度不大于105mm ,长度不大于1050mm ,高度不大于500mm 。要求桥面宽度为100( 误差 5)mm ,长度为1000( 误差+50)mm ,桥面 平直,可以不设桥面板(允许有高于桥面的结构,但不得影响加载,其模型尺寸必须符合轮廓尺寸要求)。桥梁搁置在净间距为1000mm 的简支支座上, 支座由精选学习资料 - - - - - -
3、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页2 / 5 组委会提供,不属于桥梁结构。支座只提供竖向支持力,不得利用支座水平力。所有结构的组成部分必须由组委会提供的轻木板建成。该模型必须遵循所提供的尺寸,否则取消比赛资格。图 3.1 桥梁示意图四、测试程序所有模型将经过两道加载实验,其顺序为:静态竖向加载实验和竖向冲击加载实验。每个小组需在委员会的指导和协助下进行荷载实验。在加载实验期间,每个小组有责任小心保护好模型,使模型在测试之前不至于损坏。只有那些成功通过静力加载实验,并没有发生破坏 的模型,才能继续进行竖向冲击加载实验。实验的加载点和加载方向如图4.1 所示
4、。图 4.1 静态竖向加载实验(一)静态竖向加载实验这是第一项加载实验程序,在此次实验中(如图4.1 ),在桥梁 跨中依次放置 3 个各重约 30N 的砝码(此方向上的力总计为90N 加上托盘的重量,托盘精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页3 / 5 重约 10N ,托盘平面为 100mm 100mm 的正方形), 3 个砝码加上 10 秒后记录桥梁跨中的竖向位移,记为D1(考虑各参赛队桥梁差异,不直接测量桥梁位移,以托盘的竖向位移代替)。此实验要求模型不发生破坏。如果模型发生倾覆,则认为加载失败。如果模型位移过大,导
5、致构件与支座或加载台面发生接触,也认为加载失败(支座高度大于700mm ,因此模型净空大于700-500=200mm )。(二)动态竖向冲击加载实验这是第二项加载实验程序,该项实验与静态竖向加载实验类似(如图4.2 )。在静态竖向加载实验结束后,将顶部第一个30N 的加载砝码向上提升100mm (从剩下的 60N砝码顶部测量),然后将该砝码突然落下造成冲击荷载。在冲击荷载实验期间不记录位移。要求该模型不发生破坏 ,而且在冲击荷载加载 10 秒后依然不 破坏。如果模型发生倾覆,则认为加载失败。图 4.2 动态竖向冲击加载实验注:上述“破坏”的定义为“构件出现明显开裂、断开或者节点脱开”。五、评分
6、规则(一)结构评分按总分100 分计算,其中包括:1. 计算书及设计图 10% (共 10分)2. 结构选型与制作质量 10% (共 10分)3. 现场表现 5% (共 5分)4. 结构重量 50% (共 50分)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页4 / 5 5. 结构刚度 25% (共 25分)(二)评分细则:1. 计算书及设计图(共10 分)1)计算内容的完整性共 6 分2)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)。2结构选
7、型与制作质量(共 10 分)1)结构合理性与创新性共 6 分2)模型制作美观性共 4 分3现场表现(共 5 分)1)赛前陈述共 3 分2)赛中答辩共 2 分4结构重量(共 50 分)在所有成功完成竞赛的模型中,重量最轻者得50 分,最重者得10 分,其余队模型的重量分数S1按下式计算:50max11maxminS4010MMMM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。注:指数 50 是为鼓励参赛队尽量减轻模型重量。5结构刚度(共 25 分)在所有成功完成竞赛的模型中,在静态竖向加载实验中的竖向位移最小者得
8、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:max12maxminS205DDDD式中: D1为所考察模型在静态竖向加载实验中的竖向位移绝对值,Dmax为所有模型中的最大竖向位移,Dmin为所有模型中的最小竖向位移,单位mm ;本项所得分数保留小数点后两位。以上 1-5 各项得分相加,分数最高者优胜。共青团北京工业大学建筑工程学院委员会精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页5 / 5 2018年 6 月 24 日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页