2022年第十北京工业大学结构设计大赛专业组A组赛题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第十届北京工业高校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 每个参赛小组在竞赛当天登记并提交一份运算书；运算书需要具体说明此 结构设计,并据此制作模型；1. 模型制作 每个参赛小组在竞赛当天提交参赛模型；模型在赛前须制作完成,只可使 用竞赛组委会供应的材料；2. 模型测试 模型的结构测评将在竞赛当天进行；每个模型需要经受两种加载：静态竖 向加载试验和竖向冲击加载试验；每个小组需把模型放在试验台上在评委面前 进行加载试验；二、材料和工具 大赛将供应以下材料,用于制作模型；轻木板（

2、规格、材性参数稍后通知）粘着剂 有形鲨鱼 502胶水制作模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、结构模型本次竞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,可采纳其它结构形式）；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 5mm,长度为 1000 误差 +50mm,桥面 平直,可以不设桥面板（答应有高于桥面的结构,但不得影响加载,其模型尺寸名师归纳总结 必需符合轮廓尺寸要求）；桥梁搁置在净间

3、距为1000mm的简支支座上, 支座由第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 组委会供应,不属于桥梁结构；支座只供应竖向支持力,不得利用支座水平 力； 全部结构的组成部分必需由组委会供应的轻木板建成；该模型必需遵循所 供应的尺寸,否就取消竞赛资格；图 3.1 桥梁示意图 四、测试程序全部模型将经过两道加载试验,其次序为：静态竖向加载试验和竖向冲击 加载试验；每个小组需在委员会的指导和帮助下进行荷载试验；在加载试验期 间,每个小组有责任当心爱护好模型,使模型在测试之前不至于损坏；只有那些胜利通过静力加载试验,并没有发生破坏 的模型,才能连

4、续进行竖向冲击加载试验；试验的加载点和加载方向如图 4.1 所示；图 4.1 静态竖向加载试验（一）静态竖向加载试验这是第一项加载试验程序,在此次试验中（如图 放置 3 个各重约 30N 的砝码（此方向上的力总计为4.1 ）,在桥梁 跨中依次 90N 加上托盘的重量,托盘名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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）；此试验要求模型不发生破坏；假

5、如模型发生倾覆,就认为加载失败；假如模型位移过大,导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）动态竖向冲击加载试验这是其次项加载试验程序,该项试验与静态竖向加载试验类似（如图4.2 ）；在静态竖向加载试验终止后,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；在冲击荷载试验期间不记录位移；要求该模型不发生破坏 ,而且在冲击荷载加载 10 秒后依旧不 破坏 ；假如模型发生倾覆,就认为加载失败；图 4.2 动态竖向冲击加载试验注：上述“ 破坏” 的定

6、义为“ 构件显现明显开裂、断开或者节点脱开” ；五、评分规章（一）结构评分按总分100 分运算,其中包括：1. 运算书及设计图 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）名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5. 结构刚度 25% （共 25分）（二）评分细就：1. 运算书及设计图（共 10 分）1）运算内容的完整性 共 6 分2）图文表达的清楚性、规范性 共 4 分注：运算书要求包含：结构选型、结构建模及主要运算参数、受

7、荷分析、节点构造、模型加工图（含材料表）；2结构选型与制作质量（共 10 分）40共 6 分10 分,其1）结构合理性与创新性2）模型制作美观性共 4 分3现场表现（共 5 分）共 3 分1）赛前陈述2）赛中答辩共 2 分4结构重量（共 50 分）50 分,最重者得在全部胜利完成竞赛的模型中,重量最轻者得余队模型的重量分数S1 按下式运算：10S 1MmaxM150MmaxMmin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 是为勉励参赛队尽量减轻模型重量；5结构刚度（共 25 分）在全部胜利完

8、成竞赛的模型中,在静态竖向加载试验中的竖向位移最小者得 25 分,最大者得 5 分,其余各队模型的刚度分数S2按下式运算：S 2DmaxD 1205Dmax 为所 mm；本项DmaxDmin式中： D1 为所考察模型在静态竖向加载试验中的竖向位移肯定值,有模型中的最大竖向位移,Dmin 为全部模型中的最小竖向位移,单位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；共青团北京工业高校建筑工程学院委员会名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2022 年 6 月 24 日名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页