第八届全国大学生结构设计竞赛赛题
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第十四届校园科技节之“节点人生,构筑梦想〞结构模型设计大赛竞标书主办单位:共青团华中科技大学委员会华中科技大学学生会华中科技大学大学生科学技术协会承办单位:土木工程与力学学院大学生科学技术协会2021年10月目录一、活动背景 (1)二、活动意义 (2)三、活动简要 (2)四、活动可行性 (3)五、活动安排 (5)六、活动效果和影响力 (6)七、赛制介绍 (7)八、比赛宣传 (7)九、活动流程 (11)十、奖项设置 (14)十一、活动应急方案 (14)十二、商家协议 (15)十三、附录 (16)〔一〕经费预算表 (16)〔二〕活动时间表 (18)〔三〕报名表 (19)〔四〕专业组赛题 (20)〔五〕兴趣组赛题 (28)〔六〕?方案设计与理论分析?封面〔专业组〕 (29)全国大学生结构设计竞赛由国家教育部、住房和城乡建设部、中国土木工程学会联合主办,由高校轮流承办。
为教育部确定的全国九大大学生学科竞赛之一。
全国大学生结构设计竞赛的宗旨是:培养大学生的创新意识、合作精神,提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质,加强高校间的交流与合作。
于2005 年在浙江大学举行第一届全国大学生结构设计大赛,第二届第三届分别于2021年、2021年在大连理工大学、同济大学举行,第四届与第五届分别于2021年、2021年在哈尔滨工业大学和东南大学举行。
在前六届全国大学生结构设计竞赛中,我校学子获得了优异的成绩:其中,作品‘人和大厦’、‘火炬大厦’获首届大赛二等奖,作品‘独木天下’获第二届大赛二等奖,作品‘灵跃’获得第五届大赛二等奖。
结构模型设计大赛是我校土木工程与力学学院的一项传统活动,全权由土木学院团学联承办,从2004年到如今已经成功承办了七届,可以说为同学们能够活学活用、学以致用提供了非常良好的平台,在学校特别是土木建筑类专业学生中建立了良好的口碑。
往届结构模型设计大赛都是安排在春季进行,为了与全国大学生结构模型设计大赛相照应,土木学院特将大赛安排在秋季进行。
第八届结构设计竞赛决赛试题及评分标准1、赛题名称体育馆屋盖结构静力荷重比2、竞赛模型竞赛模型为体育馆屋盖结构,采用木头为主要制作材料,具体结构形式不限,但应满足规定的尺寸范围。
参赛选手设计制作模型包括屋盖结构、屋盖与支座连接节点、荷载施加节点三部分,竞赛组织方提供屋盖下部的支撑柱。
图1给出一示意性结构形式(正放四角锥平板网格屋盖结构)。
图1示意性屋盖结构3、模型要求屋盖可以设计为多种形式,如矩形、圆形、多边形以及不规则图形等,力求新颖与创新性。
设计要求:(1)屋盖所覆盖的空间投影面积不小于为1m2,最大跨度不能小于0.8m;(如图2所示)(2)屋盖结构的高度应在0.3m以内,悬索的高度不受限制;(3)允许屋盖向周边外挑(即支撑柱外部分),净外挑长度不应大于0.2m;(4)屋盖支承在周边钢柱上,支承柱共设8根(参赛者可使用少于8根支承柱作为屋盖支承,但不得多于8根),其具体位置可以按照设计的屋盖结构形式进行调整。
支撑柱采用无缝钢管制作,钢管尺寸32mm×3mm,(如图3所示)。
(5)支座节点,即屋盖结构如何固定在支承钢管柱上,请参赛选手自行设计,要求连接节点插入钢管内的长度不得大于100mm。
(提示:支座节点可设计为装配式可拆卸的形式,可现场方便拆卸,有效减轻屋盖自重,不可拆卸的支座须计入屋盖自重)(6)屋盖静载施加点在屋盖中心0.2m×0.2m(或直径D=0.2m)范围内,共4个加载点,要求均匀排列在该区域内,加载点统一设计在在屋盖结构的下表面,具体加载点的位置、加载节点的设计由参赛人员考虑。
(7)参赛选手应在5min内将屋盖结构安装在提供的支承钢柱上。
图2跨度要求示意图(多边形、圆形、矩形柱网布置)注:图2仅给出圆形和矩形柱网布置情况,亦可设置不规则布置形式,但必须满足最大跨度不小于0.8m要求。
图3钢管柱示意图4、加荷方式竞赛组织方提供不锈钢砝码若干,砝码重量分别为1kg/个、2kg/个、5kg/个,由参赛者自己施加荷载,砝码必须挂在预先选定的结构加载点上。
八局大学考试题库一、填空题:1、对跨度不小于4米的现浇钢筋混凝土板,其模板应按设计要求起拱。
2、泵送混凝土的分层厚度一般为300~500mm。
3、多孔砖砌体灰缝应横平竖直,厚度宜为10mm。
4、钢结构焊接工程的焊缝的内部缺陷应采用超声波探伤或X射线探伤的检验方法。
5、方木或原木结构的木构件含水率不应大于25%。
6、采用卷材防水层施工时,铺贴高聚物改性沥青卷材应采用热融法施工,铺贴合成高分子卷材采用冷粘法施工。
7、混凝土塌落度检验取样,每100立方相同配合比的混凝土检验不少于一次。
8、大体积混凝土养护方法分保温法和降温法两种。
10、项目管理的每一过程,都应体现计划、执行、检查、处理即PDCA的持续改进过程。
二、名词解释1、施工缝:在砼浇筑过程中,因设计要求或施工需要分段浇筑而先后浇筑的砼之间所形成的接缝。
2、冬施:室外气温连续5天稳定低于5'C的范围称为冬施。
3、刚性防水层:采用较高强度和无延伸能力的防水材料。
4、芯柱:在砌块内部空腔中插入竖向钢筋并浇筑砼形成砌体内部的钢筋砼小柱称为芯柱。
5、检验批:按同一的生产条件或按规定的方式汇总起来供检验用的,由一定数量样本组成的检验体称为检验批。
三、单项选择题:1.砼浇注完毕后,在强度达到(C)前,不得在其上踩踏或安装模板及支架A.1.5MPB.2.OMPC.1.2MPD.1.OMP2.混凝土立方体标准抗压强度标准值试验时要求的养护时间为(C)A.3dB.7dC.28dD.45d3.砂浆流动性越大,说明砂浆(D)A.保水性越好B.强度越小C.粘接力越强D.稠度越大4.现浇钢筋混凝土楼盖施工中,梁的跨度为6m,板的跨度为4m,当设计无特别要求时,楼盖拆模时现场混凝土强度应大于等于(B)设计强度。
A.50%B.75%C.90%D.100%5.屋面女儿墙、变形缝等处的防水层泛水高度最小为(C)A.120mmB.200mmC.250mmD.300mlm6.无粘结预应力筋铺设时的正确方法是(B)就位并固定牢靠。
附件:2014全国大学生结构设计竞赛赛题三重檐攒尖顶仿古楼阁模型制作与测试1、选题背景中国木结构古建筑在世界建筑之林中独树一帜、风格鲜明,具有极高的历史、文化及艺术价值。
其中楼阁式古建筑以其优美的造型和精巧的设计闻名于世,已成为中国古建筑的典型象征。
据历代营造史料记载,楼与阁原有明显区别,但后来因其均为复层建筑,故通称楼阁,其中比较著名的有武汉黄鹤楼、岳阳岳阳楼、南昌滕王阁、烟台蓬莱阁以及西安钟楼等。
我国古代楼阁构架形式多样,屋盖造型丰富。
在广泛调研及征求意见的基础上,本次竞赛的模型形式确定为三重檐攒尖顶仿古楼阁。
该类古建的一个现存实例为明代所建的西安钟楼,如图1所示。
基于当前全球已进入巨震期这一工程背景,本次竞赛引入模拟地震作用作为模型的测试条件,这对于众多现存同类古建的抗震修缮与补强具有现实的科学价值和工程意义。
图1 西安·钟楼2、竞赛模型竞赛模型采用竹质材料制作,包括一、二、三层构架及一、二层屋檐,其构造示例如图 2(a )所示。
模型柱脚用热熔胶固定于底板之上,底板用螺栓固定于振动台上。
模型制作材 料、小振动台系统和模型配重由承办方提供,底板用螺栓固定于振动台上,其加载安装形式见 图2(b )。
(a )模型构造示例 (b )加载安装形式图2 竞赛模型及其加载安装3、模型要求3.1 模型构造 3.1.1 总体规定(1)赛题中所涉及各种尺寸,如无特殊说明,允许误差均为±3mm 。
(2)一至三层楼面标高(由底板上表面量至各楼层梁的上表面最高处)分别为0.24m 、 0.42m 、0.60m 。
(3)沿结构的外轮廓不能设置任何蒙皮。
3.1.2竖向构件布置要求:(1)结构竖向构件必须是铅直柱,不允许使用斜向支撑与拉条。
振动台底板 模型配重(2)各层的转角处必须设置柱,柱位如图3(a)所示。
且各层柱在底板上的投影必须分别位于图3(b)、(c)、(d)所示的阴影范围内。
(3)门窗洞口范围如图4所示。
附件1:第八届同济大学全国中学生结构设计邀请赛土木工程专业赛题一、竞赛宗旨及目的通过比赛,加强各中学学生之间的相互交流,提高中学生对土木工程的认识和兴趣。
二、竞赛内容结构模型制作;结构模型加载试验。
三、竞赛题目结构在使用过程中除了承受自重等的永久荷载作用外,还会受到使用活荷载、风荷载等的作用,这些作用有时会使结构发生振动反应。
本赛题是制作一大跨结构模型,结构形式任选。
在模型上施加竖向荷载,模拟结构实际承受的永久荷载和使用活荷载,然后在模型跨中通过绳索施加一运动荷载,模拟横向风荷载或吊车横向制动力等的作用,考验模型在荷载作用下的性能。
(一)材料及制作工具1、主体材料:桐木,规格:1×55mm、2×2mm、2×4mm、2×6mm、2×8mm、5×8mm长1000mm;粘结剂:502胶水。
【注】主体材料由组委会统一提供,不允许使用任何其他材料。
2、制作工具:美工刀、铅笔、直尺、图板、电吹风、水等【注】允许参赛者自带工具和模具,但须事先上报组委会。
(二)尺度要求模型尺寸如附图所示,模型结构长度为1250±2mm,宽度为120±1mm,高度应不大于150mm,模型在加载台座上的搁置长度每侧为25mm,模型上表面跨中应有不小于120×120mm的加载平面,用于放置竖向静力加载试验的加载块。
(三)加载台座加载台座如附图所示。
(四)加载试验加载分竖向静力加载、冲击加载(模拟风荷载或吊车横向制动力)两部分。
加载开始前,参赛队代表通过PPT作3-5分钟模型陈述。
a) 竖向静力加载试验将模型居中放置在加载台座上,并用侧向固定装置侧向固定,在模型结构跨中顶部施加50N(加载块)竖向静力荷载,如附图所示。
竖向静力加载完成后由裁判检查模型,任何构件的撕裂、断裂、脱胶,结构垮塌都将被判定结构破坏,该部分加载试验不得分。
b) 冲击加载在竖向静力加载试验中模型未垮塌,则该模型可进行冲击加载试验。
第十届全国大学生结构设计竞赛赛题大跨度屋盖结构1 赛题背景随着国民经济的高速发展和综合国力的提高,我国大跨度结构的技术水平也得到了长足的进步,正在赶超国际先进水平。
改革开放以来,大跨度结构的社会需求和工程应用逐年增加,在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、铁路旅客站及各类工业厂房等建筑中得到了广泛的应用。
借北京成功举办2008奥运会、申办2022冬奥会等国家重大活动的契机,我国已经或即将建成一大批高标准、高规格的体育场馆、会议展览馆、机场航站楼等社会公共建筑,这给我国大跨度结构的进一步发展带来了良好的契机,同时也对我国大跨度结构技术水平提出了更高的要求。
2 总体模型总体模型由承台板、支承结构、屋盖三部分组成(图-1)。
图-1 模型三维透视示意简图2.1 承台板承台板采用优质竹集成板材,标准尺寸1200mm×800mm,厚度16mm,柱底平面轴网尺寸为900mm×600mm,板面刻设各限定尺寸的界限:(1)内框线:平面净尺寸界限,850mm×550mm;(2)中框线:柱底平面轴网(屋盖最小边界投影)尺寸,900mm×600mm;(3)外框线:屋盖最大边界投影尺寸,1050mm×750mm。
承台板板面标高定义为±0.00。
图-2 承台板平面尺寸图2.2 支承结构仅允许在4个柱位处设柱(图-2中阴影区域),其余位置不得设柱。
柱的任何部分(包括柱脚、肋等)必须在平面净尺寸(850mm×550mm)之外,且满足空间检测要求。
(即要求柱设置于四角175mm×125mm范围内。
)柱顶标高不超过+0.425(允许误差+5mm),柱轴线间范围内+0.300标高以下不能设置支撑,柱脚与承台板的连接采用胶水粘结。
2.3 屋盖结构屋盖结构的具体形式不限,屋盖结构的总高度不大于125mm(允许误差+5mm),即其最低处标高不得低于0.300m,最高处标高不超过0.425m(允许误差+5mm)。
2011年第五届全国大学生结构设计竞赛赛题:带屋顶水箱的竹质多层房屋结构一、竞赛模型竞赛模型为多层房屋结构模型,采用竹质材料制作,具体结构形式不限。
模型包括小振动台系统、上部多层结构模型和屋顶水箱三个部分,模型的各层楼面系统承受的荷载由附加铁块通过实现,小振动台系统和屋顶水箱由承办方提供,水箱通过热熔胶固定于屋顶,多层结构模型由参赛选手制作,并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上,图1给出了一示意性结构图。
图1 模型示意图二、模型要求2.1几何尺寸要求(1) 底板:多层结构模型用胶水固定于模型底板上,底板为33cm×33cm×8mm的竹板,底板用螺栓固定于振动台上。
(2) 模型大小:模型总高度应为100cm,允许误差为±5mm。
总高度为模型底板顶面至屋顶(模型顶面)上表面的垂直距离,但不包括屋顶水箱的高度。
模型底面尺寸不得超过22cm×22cm的正方形平面,即整个模型需放臵于该正方形平面范围内,模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。
(3) 楼层数:模型必须至少具有4个楼层,底板视为模型第一层楼板。
除第一层以外,每层楼面范围须通过设臵于边缘的梁予以明确定义。
(4) 楼层净高:每个楼层净高应不小于22cm。
楼层净高是指该楼层主要横向构件顶部与其相邻的上一楼层主要横向构件底部之间的最小距离。
若底板上设臵有地梁,则第一层净高需自地梁顶部开始计算;若无地梁则从底板顶面开始计算。
柱脚加劲肋、隅撑及其他外立面构件不影响计算楼层净高。
(5) 使用功能要求:楼层应具有足够的承载刚度,各层空间应满足使用功能要求。
在模型内部,楼层之间不能设臵任何横向及空间斜向构件。
模型底层所有方向的外立面底部正中允许各设臵一个12cm×12cm(高×宽)的门洞。
(6) 楼层有效承载面积:楼层范围为各承重分区最外围楼层梁构件所包络的平面,不包括模型内部核心筒区域。
2014年第八届全国大学生结构设计竞赛获奖名单学校名称参赛队员指导老师奖项长安大学二队乔辉东、刘金成、唐书凯王步、廖芳芳特等奖吉首大学江泽普、彭亚雄、吴泽王子国一等奖长沙理工大学张宗耀、李鸿斌、赵鹏付果、胡蓉一等奖上海交通大学高路、李林家、秦宇宋晓冰、滕培宾一等奖苏州科技学院聂建、袁超、胡帅陆承铎、王大鹏一等奖华侨大学吴桐、周林蕊、张禄松陈荣淋、李海锋一等奖湖州职业技术学院周作文、李波、叶浪浪黄昆、肖先波一等兼最佳创意奖浙江工业大学沈莉丽、王新镇、钱康周欣竹、范兴郎一等奖西南交通大学肖邦、周羽哲、刘昱含黄云德、卢立恒一等奖安徽建筑大学毛赫男、樊攀、李秉坤郝英奇、崔建华一等奖云南大学王庆丰、陆中英、杨泽翁振江、刘杨一等奖山东建筑大学田会文、孙天智、李广雷淑忠、姚宗健二等奖南京工业大学张浩、杨烨、阚明浩徐汛、万里二等奖长安大学一队陈雪峰、赖俊、吴金欢孔德泉、李悦二等兼最佳制作奖湖南大学邵毅、赵豪杰、饶章伟黎之奇二等奖兰州理工大学梁小帅、柳勇、何枭陈明、周勇二等奖广西大学宁璠、李超、陈昌杨斌、蓝文武二等奖昆明理工大学高越、杨蕊、胡益铖伍曾、万夫雄二等奖中国矿业大学梁涵、胡宏权、文龙杜健民、孙洪洋二等奖三峡大学周健、郭进、魏重洁邓华锋、丁瑜二等奖西南科技大学张姚、吴文龙、余云丽褚云朋、刘潇二等奖重庆交通大学张雪莲、李林、谭燕坪董莉莉、王承启二等奖西南交通大学(峨眉校区)王刚、孙志诚、张健伟黄群艺、贾宏宇二等奖昆明学院熊杰、罗加敏、张红率冯国建二等奖重庆大学曾静、徐俊鑫、周畅韩军、阳洋二等奖北京交通大学肖俊华、刘曜玮、欧阳天一王萌、卢啸二等奖东北大学张佳男、刁云龙、丁钰轩宋建、樊赟赟二等奖新疆大学梁启刚、徐鹏、张余刘清、韩风霞二等奖吉林大学李永超、王建新、李佳朱珊、胡忠君二等奖浙江科技学院俞明涛、邵凌威、沈洁王吉民二等奖宁波大学郭丽敏、魏潇、朱敏燕李俊华、章子华二等奖桂林理工大学全思震、温守亮、梁晓雯覃荷瑛、杨军平三等奖河海大学罗力中、钮家军、张祎胡锦林、喻君三等奖东北林业大学王文章、刘鹏、魏达王立峰三等奖福州大学陈宽、庄鸿伟、林媛媛祁皑、陈力波三等奖内蒙古工业大学白燕平、侯云、乌都玛史勇三等奖石家庄铁道大学郭原贵、李向航、李卓权李勇三等奖天津大学李嘉麟、郑靖潇、徐焱李长辉、石运东三等奖福建农林大学郑占筹、邓志华、李奕明谢成新、邹文平三等奖重庆科技学院罗照鑫、黄业川、陈艺万虹宇、卜长明三等奖内蒙古科技大学张凡、范栋、刘泳江曹芙波、李娟三等奖大连理工大学胡清昕、饶舜明、王术铭王吉忠、崔瑶三等奖湖北工业大学严炎、刘玮、魏永洪苏骏、余佳力三等奖聊城大学杨自然、魏超、郭琳琳赵腾飞、孟昭博三等奖西安建筑科技大学(华清学院)黄锐贤、宋昱、杨光吴耀鹏、侯均业三等奖安徽理工大学胡亚南、唐琼、李孝坤杨明飞、宗翔三等奖广西科技大学王天勇、林立、陈梓蓉李暾、廖羚三等奖河北工业大学毛祖杰、李晓辉、李晨曦刘金春、兰天三等奖河北建筑工程学院张懂、张玉通、张阳阳刘仲洋、毕全超三等奖兰州大学于涛、李万庆、庞凯敏武生智、王亚军三等奖四川大学叶晨莹、李鲁洁、胡天立陈江三等奖哈尔滨工业大学黄杰、吕效祥、杨家树邵永松、张清文三等奖沈阳建筑大学姜大伟、范家仑、刘懿萱耿琳、赵亮三等奖山东交通学院李登、方张暾、孟成赵鲲鹏、王行耐三等奖华南理工大学曾毅发、陈若冰、黄贺堃刘慕广、何文辉三等奖西安理工大学李宁、严翔龙、孙琳潘秀珍、王振山三等奖燕山大学任海虎、万意、刘芳芳赵建波、田冀锋三等奖大连交通大学赵宁、陈冬冬、韩萌萌王生武、张云国三等奖华北科技学院黄超、崔凯凯、张磊霄张富强、王宝夫三等奖武汉大学杨光、范子阳、徐晓瑜胡晓斌、杜新喜三等奖长春工程学院王永宝、谢晓东、宁显浩邹向阳三等奖哈尔滨工业大学(威海校区)刘秀明、于鹏、唐伟曾森、王化杰三等奖暨南大学卢主豪、谢卓奋、蔡昕晖聂振华、何紫珊三等奖石河子大学王小喆、韦靖威、沈子祥石磊巍、夏多田优秀奖华北水利水电大学廖勇、刘海潮、赫俊岭陈记豪、程远兵优秀奖广州大学董商、林志毅、张宇非王宏伟、严夏源优秀奖兰州交通大学王亚鹏、陈永东、石鹏儿周涛、贺国栋优秀奖东南大学王闻、金城、谢鹏飞缪志伟、朱明亮优秀奖南京航空航天大学曹天宝、覃冬衡、孙玉龙唐敢、程晔优秀奖吉林建筑大学张睿、剪洪亮、杨冬雪王秀丽、房昕优秀奖武汉理工大学顾钟毓、蒋亚军、刘月蒲武川、张光辉优秀奖浙江师范大学颜祖德、胡朝乔、周百里章旭健、徐淑娟优秀奖合肥工业大学陈元春、俞江晔、郭陆琪王辉、陈安英优秀奖西安科技大学胡文文、王钦、司强强张淑云、赵来顺优秀奖南宁职业技术学院阮贤柱、陈清华、蔡春界朱正国、蒲瑞新优秀奖哈尔滨工程大学官成宇、肖沙、冯强唱忠良、薛启超优秀奖成都理工大学王念念、李致君、张硕赵华、高涌涛优秀奖海南大学厉勇辉、熊沩、王琪陈云、姜宝石优秀奖盐城工学院谭天宇、王清霖、盛东朱华优秀奖解放军理工大学王永强、吴浩、师岳平赵跃堂、杨绪普优秀奖安阳工学院任炎垚、梁要斌、张俊杰石志强、王立波优秀奖青岛理工大学侯广威、庄合山、林凡邹传波、隋杰英优秀奖山东大学贾峻淇、雷右、雷延平田利、侯和涛优秀奖南京林业大学符俊东、吴奎、朱高卫管亚军、朱华平优秀奖北京工业大学张旭东、高升、王烨赅李永梅、郝娜优秀奖内蒙古农业大学刘洋、高吉、高玉宝李昊、裴成霞优秀奖北京建筑大学夏萌、王霖、王申禹宋宗耀、祝磊优秀奖北京理工大学贺佳文、张振、高文良廖力优秀奖宁夏大学陈文兵、吴振华、郭涛李宏波、毛明杰优秀奖天津城建大学李敏、赵喆、项晓冬罗兆辉、何颖优秀奖西安建筑科技大学张林、龚英洪、张浩杨勇、张广敏优秀奖清华大学张汉青、陈婷婷、任远张东彬、潘鹏优秀奖浙江大学冯彬、过颢、张超邹道勤优秀奖太原理工大学张希斌、成璐、蒋航海张永胜、郭秀华优秀奖青岛理工大学(临沂校区)张磊、朱琦、苏立停刘玮玮、杨厚明优秀奖南昌大学龚志超、曾世吉、刘丽珍文明、张纯优秀奖华中科技大学肖自钢、秦志、陈俊波苏原、龙晓鸿优秀奖同济大学李志远、程懋、方家欣鲁正优秀奖中南大学雷沅帅、曾宪诚、杨向田国巍、周铁明优秀奖郑州大学李彬、刘干干、李朝阳钱辉优秀奖西安交通大学朱文凯、赵越、高子微孙清、张硕英优秀奖青海大学李长宁、夏永惠、李政煜孙军强、陈红英优秀奖优秀组织奖:长安大学、湖南大学、昆明理工大学、浙江大学、天津大学、新疆大学、西安建筑科技大学、兰州理工大学、云南大学、重庆大学、西南交通大学、哈尔滨工业大学、内蒙古工业大学、北京建筑大学、天津城建大学、武汉大学、解放军理工大学、郑州大学、吉首大学、华南理工大学。
结构设计考试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 钢筋混凝土结构中,钢筋的主要作用是承受()。
A. 拉力B. 压力C. 剪力D. 弯矩答案:A2. 在钢结构设计中,通常采用的钢材屈服强度等级是()。
A. Q235B. Q345C. Q420D. Q460答案:B3. 根据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010,混凝土的强度等级分为()级。
A. 12B. 14C. 16D. 18答案:C4. 下列关于结构设计中荷载的说法,不正确的是()。
A. 永久荷载是长期作用在结构上的荷载B. 活荷载是临时作用在结构上的荷载C. 雪荷载属于可变荷载D. 风荷载属于永久荷载答案:D5. 在结构设计中,地震作用通常被模拟为()。
A. 静力荷载B. 动力荷载C. 温度荷载D. 湿度荷载答案:B6. 预应力混凝土结构中,预应力钢筋的主要作用是()。
A. 提高结构的承载力B. 提高结构的刚度C. 提高结构的延性D. 提高结构的耐久性答案:A7. 在结构设计中,下列关于风荷载的说法,正确的是()。
A. 风荷载只作用于结构的迎风面B. 风荷载只作用于结构的背风面C. 风荷载作用于结构的迎风面和背风面D. 风荷载只作用于结构的侧面答案:C8. 根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010,建筑物的抗震设防类别分为()类。
A. 三B. 四C. 五D. 六答案:B9. 在结构设计中,下列关于基础埋深的说法,正确的是()。
A. 基础埋深越大,结构的稳定性越好B. 基础埋深越小,结构的稳定性越好C. 基础埋深与结构的稳定性无关D. 基础埋深越大,结构的稳定性越差答案:A10. 在结构设计中,下列关于梁的受力特点,正确的是()。
A. 梁主要承受压力B. 梁主要承受拉力C. 梁主要承受弯矩D. 梁主要承受剪力答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 下列关于结构设计中荷载组合的说法,正确的有()。
A. 荷载组合需要考虑永久荷载和活荷载的组合B. 荷载组合需要考虑永久荷载和风荷载的组合C. 荷载组合需要考虑活荷载和雪荷载的组合D. 荷载组合需要考虑活荷载和地震作用的组合答案:ABD2. 在结构设计中,下列关于材料力学性能的说法,正确的有()。
大学生结构设计竞赛赛题单跨双车道桥梁结构模型设计与制作主办单位:AA建设教育协会承办单位:AA理工大学XX分校竞赛日期:2016年11月23日-26日1 竞赛题目和内容1.1 竞赛题目——单跨双车道桥梁结构模型设计与制作竞赛模型为单跨双车道桥梁结构,采用白卡纸为材料制作,具体结构形式不限,图1为示意性结构模型。
模型承受的车辆荷载由牵引小车施加。
图1模型结构示意图1.2 竞赛内容竞赛内容包括:理论方案、模型制作、作品介绍、加载试验。
2 理论方案要求2.1 理论方案理论方案内容包括方案图和计算书。
(1)方案图:应包括结构作品效果图、结构布置图、主要构件和节点详图。
(2)计算书:应包括结构计算简图的选取、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。
2.2 理论方案格式和要求(1)封面(见附件一),第一页为300字左右的摘要,其后为方案图和计算书。
除封面外,其余各页面上均不得出现参赛学校和个人的姓名等信息,否则理论方案按零分计。
(2)理论方案要求用A4纸双面打印,一式三份于规定时间内交到竞赛组委会,逾期作为自动弃权处理。
3 模型制作要求3.1 模型制作材料和工具竞赛期间,承办方为各队提供如下材料及工具用于模型制作:(1)白卡纸:4张(A0号,约250g/张,平均厚度约0.3mm/张)白卡纸力学性能参考值:弹性模量1500MPa,顺纹抗拉强度22.2MPa,抗压强度7.0MPa。
(2)白乳胶:2瓶(225ml/瓶)(3)砂纸:2块(200mm×200mm)(4)棕线:1捆(仅限制作拉索结构形式的参赛队领用。
拉索结构形式,包括绳索使用在桥面上部结构的拉、悬、吊、张弦等方式,不允许将绳索使用在桥面下部结构的张拉。
)制作工具:2把美工刀,1把剪刀,1支2B铅笔、干燥剂1份、大塑料袋一只。
注:①材料不足可现场领取,其中每队额外领取数目:白卡纸不超过两张,白乳胶不超过1瓶,棕线不超过1捆。
②各队可携带尺子、三角板、圆规、电吹风以及其他辅助制作工具。
附件:2014全国大学生结构设计竞赛赛题三重檐攒尖顶仿古楼阁模型制作与测试1、选题背景中国木结构古建筑在世界建筑之林中独树一帜、风格鲜明,具有极高的历史、文化及艺术价值。
其中楼阁式古建筑以其优美的造型和精巧的设计闻名于世,已成为中国古建筑的典型象征。
据历代营造史料记载,楼与阁原有明显区别,但后来因其均为复层建筑,故通称楼阁,其中比较著名的有武汉黄鹤楼、岳阳岳阳楼、南昌滕王阁、烟台蓬莱阁以及西安钟楼等。
我国古代楼阁构架形式多样,屋盖造型丰富。
在广泛调研及征求意见的基础上,本次竞赛的模型形式确定为三重檐攒尖顶仿古楼阁。
该类古建的一个现存实例为明代所建的西安钟楼,如图1所示。
基于当前全球已进入巨震期这一工程背景,本次竞赛引入模拟地震作用作为模型的测试条件,这对于众多现存同类古建的抗震修缮与补强具有现实的科学价值和工程意义。
图1 西安·钟楼2、竞赛模型竞赛模型采用竹质材料制作,包括一、二、三层构架及一、二层屋檐,其构造示例如图2(a)所示。
模型柱脚用热熔胶固定于底板之上,底板用螺栓固定于振动台上。
模型制作材料、小振动台系统和模型配重由承办方提供,底板用螺栓固定于振动台上,其加载安装形式见图2(b)。
(a )模型构造示例 (b )加载安装形式图2 竞赛模型及其加载安装 3、模型要求3.1 模型构造3.1.1 总体规定(1)赛题中所涉及各种尺寸,如无特殊说明,允许误差均为±3mm 。
(2)一至三层楼面标高(由底板上表面量至各楼层梁的上表面最高处)分别为0.24m 、0.42m 、0.60m 。
(3)沿结构的外轮廓不能设置任何蒙皮。
3.1.2竖向构件布置要求:(1)结构竖向构件必须是铅直柱,不允许使用斜向支撑与拉条。
振动台 底板模型配重(2)各层的转角处必须设置柱,柱位如图3(a)所示。
且各层柱在底板上的投影必须分别位于图3(b)、(c)、(d)所示的阴影范围内。
(3)门窗洞口范围如图4所示。
门窗洞口沿其所在平面法线方向在结构内部的任意投影范围内不能设置构件,如图5所示。
(a)各层角柱位置(b)第一层柱投影范围(c)第二层柱投影范围(d)第三层柱投影范围图3 柱布置范围立面图1-12-23-3图4 门窗洞口示意图(图中阴影部分为门窗洞口)图5 模型内部净空要求(图中阴影部分不得设置构件)3.1.3水平构件布置要求(1)第三层柱顶沿外轮廓线应有横梁连接,且应符合本赛题3.2部分对屋盖配重安装的要求。
(2)屋檐布置要求①一、二层屋檐分别如图6所示;②屋檐屋脊曲线段详图如图7所示;一、二层屋檐屋脊曲线段的上边缘均为半径135mm,弧长160mm的圆弧。
一、二层屋檐屋脊曲线段分别安装在二、三层转角柱处。
一层屋檐屋脊曲线段上边缘起点和终点的标高均为270mm。
二层屋檐屋脊曲线段上边缘起点和终点的标高均为450mm。
③屋檐的立面标高如图8所示。
(a)一层屋檐俯视(b)二层屋檐俯视(c)一层屋檐正立面(d)二层屋檐正立面(e)一层屋檐45°侧立面(f)二层屋檐45°侧立面图6 模型屋檐图7 屋檐屋脊曲线段详图图8 屋檐立面标高3.2配重及安装要求模型所加配重为铜条与铜球,铜条截面宽*高的尺寸均为13mm*10mm,并以宽度为13mm 的面与结构相粘结;铜球直径为25mm。
第一、二层屋檐配重质量分别为2.4kg和1.8kg,第三层屋盖配重总质量为4.0kg。
3.2.1配重尺寸(1)一、二层屋檐一、二层屋檐质量块包括屋檐屋脊曲线段和屋檐檐口直线段两部分。
安装在屋檐屋脊曲线段上的配重为下边缘半径135mm,弧长180mm的铜条,下边缘外挑端部在铅直方向固结三个串联在一起的铜球,安装在一、二层屋檐檐口直线段的配重铜条分别长180mm和120mm。
(2)屋盖屋盖配重由屋顶和屋檐两部分组成,屋盖配重如图9所示。
(a)屋顶为高90mm,底面边长120mm*120mm的正四棱锥。
(b)屋檐屋脊曲线段为下边缘半径135mm,弧长130mm的铜条,屋檐檐口直线段为134mm 的铜条。
3.2.2 安装要求一、二层屋檐和屋盖的安装位置如图10所示。
配重及模型用热熔胶连接,要求相应部位尺寸应贴合,最大脱空间隙不得超过3mm。
攒尖顶屋盖设有与第三层顶部连系横梁相粘结的铜条支座(如图11所示),用以将攒尖顶屋盖固定于第三层的柱顶横梁之上。
(a)屋盖平面(b)屋盖立面(c)屋盖45°侧立面(d)屋盖屋脊曲线段详图图9 屋盖配重图(a)一层屋檐配重平面位置(b)二层屋檐配重平面位置(c)配重安装的立面位置图10 配重安装图图11 攒尖顶屋盖安装支平面图4、加载设备介绍结构模型采用第二代改进型WS-Z30小型精密振动台系统进行模拟水平地震作用的加载,考察模型承载力。
振动台系统的主要组成部分及相关参数信息如下:水平振动台:型号WS-Z30-50(如图12)指标:水平台尺寸:506×380×22mm,荷载:30kg,重量:11.5kg,材料:铝合金LY12。
功能:承载实验模型。
激振器:型号:JZ-50(如图13)指标:工作频率:0.5~3000Hz,最大位移:±8mm,激振力:500N,重量:28kg功能:使水平台振动。
功率放大器:型号:GF-500W指标:失真度:<1%,噪声:< 10mV,输出阻抗:0.5Ω,工作频率:DC~10000Hz, 输出电流:25A,输出电压:25V,功率:500VA,供电电压:220VAC,尺寸:44x48x18cm,重量:18g功能:为激振器提供输出功率。
图12 水平振动台和激振器图13 功率放大器5、加载方法与失效评判5.1 输入地震波加载所用的波形文件,由组委会后续以附件形式补充提供。
5.2 模型失效评判准则模型在进行加载时,出现下列任一情形则判定为模型失效,不能继续加载。
同时将上一次加载级别视为该模型实际所通过的最高加载级别,并作为模型效率比计算的依据(参见本赛题第8部分:评分标准)。
(1)模型中的任一构件出现断裂或节点脱开。
(2)配重脱落(包括配重条一端沿长度1/3部分脱离其支撑构件而另一端悬挂于结构上情况)。
(3)第三级加载完毕:较加配重前,第一层屋檐的屋脊曲线段末端和檐口直线段中点沿铅直方向下挠度超过10mm。
第一层屋檐变形测量点的具体位置如图14所示图14 第一层屋檐变形测量点位置图6、模型材料竞赛期间,承办方为各队提供如下材料及工具用于模型制作,不得擅自使用其它材料。
(1)竹材:用于制作结构构件。
竹材规格及数量见表1。
表1 竹材规格及数量注:竹材力学性能参考值:弹性模量1.0×104MPa,抗拉强度60MPa。
(2)502胶水,8瓶(规格25克),用于模型结构构件之间的连接。
(3)热熔胶:用于配重与模型的固定及模型与底板的连接。
(4)模型安装底板:底板材料为竹制,厚度20mm,长、宽分别为400mm和400mm。
底板上除预设孔洞外不得另行钻孔。
底板孔洞标注图参见图3(a)。
(5)制作工具:美工刀(3把),1米钢尺(1把),三角板(2块),圆规(1把),砂纸(10张),锉刀(1把)、剪刀(1把)、手套(3付)、签字笔(1支)、铅笔(1支)、橡皮(1块)。
另外,公用砂轮机等由承办方提供。
7、模型现场安装、加载及测试步骤7.1赛前准备(1)对底板及配重进行称重,得到质量M1(单位:克);(2)核查模型尺寸是否满足制作要求;(3)提交模型前,用热熔胶将模型与底板粘结牢固;(4)加载测试前,用热熔胶将配重与模型粘结牢固,时间不超过10分钟,该步骤按抽签比赛顺序提前2队开始;(5)称量包含配重与底板的模型质量M2(单位:克);(6)以上过程由各队自行完成,赛会人员负责监督、标定测量仪器和记录。
如在此过程中出现模型损坏,则视为丧失比赛资格。
7.2加载及测试步骤(1)得到入场指令后,迅速将模型及底板运进场内,安装在振动台上,紧固螺栓,准备进行加载。
赛场内安装时间不得超过3分钟。
(2)参赛队代表进行2分钟陈述,之后评委提问,参赛队员回答问题。
(3)依次进行三级加载,每次加载完成后依据5.2的失效评判准则评价模型是否失效。
八、评分标准8.1总分构成结构评分按总分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) 加载表现评分75% (共75分)8.2评分细则A. 计算书及设计图(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)。
B. 结构选型与制作质量(1) 结构合理性与创新性 (共6分)(2) 模型制作美观性 (共4分)C. 现场表现(1) 现场陈述 (共3分)(2) 现场答辩 (共2分)D. 加载表现评分第i 参赛组模型在加载环节的表现将根据其效率参数E i 的计算结果进行评分。
效率比E i 的计算如式(1)所示:12100M M E i −=α (1) 设E max 为所有参赛模型中的最高效率参数,第i 参赛组模型加载表现分K i 的计算公式如式(2):75max×=E E K i i (2) α为抗震调整系数:通过第一级加载取0.5,通过第二级加载取0.75,通过第三级加载取1.0。
第一级加载失效者,α为0.以上A ~D 各项得分相加,分数最高者优胜。
长安大学建筑工程学院2014全国大学生结构设计竞赛组委会2014/6/11。