2014年关于举办大连市第九届大学生结构设计竞赛的通知（1号） -

大连市第九届大学生结构设计大赛申请报告

为加强市内高校间的交流与合作，培养大学生的创新意识，特申请承办大连市第九届大学生结构设计竞赛。

申请单位: 大连交通大学 2014年4月15日

关于举办大连市第九届大学生结构设计

竞赛的通知

为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，加强市内高校间的交流与合作，特举办大连市第九届大学生结构设计竞赛。

一、 主办单位

共青团大连市委员会、大连市学生联合会

二、 承办单位

共青团大连交通大学委员会、大连交通大学素质教育基地办公室

三、 竞赛题目

“附着式”塔吊结构模型设计与制作

四、 参赛对象与要求

市内各普通高等学校全日制本科在校生均可报名参赛，具体要求如下：

1．每所高校至多派8支参赛队； 2．每所参赛高校须指定领队1名； 3．每支参赛队由3至5名学生组成； 4．每支参赛队可指派1-2名指导教师；

5．每支参赛队只能提交1份作品，可给作品命名;

6．每支参赛队必须按要求参加竞赛的各个环节，缺席者视为自动弃权；

7．每支参赛队不得随意换人，若队员缺席或中途退出，则应缺人参赛；

8．每名参赛选手只能参加1支参赛队。

五、 奖项设置

竞赛设学生奖、指导教师奖和团体奖。 1．学生单项奖

学生奖设总成绩奖和专项奖。总成绩奖设：特等奖2名、一等奖6名、二等奖10名、三等奖14名、优秀奖16名；专项奖设“最佳计算说明奖”、“最佳模型制作奖”各2名，同一专项奖的两个名额不得授予同一学校。

2．指导教师奖和团体奖

根据赛项具体情况设定相应的优秀指导教师奖和优秀组织奖。

六、 竞赛组织与评审机构 1．竞赛组织委员会 主 任： 冷雪竹

副主任：王生武 李志斌 王 艳 吴 毅 陈 伟 秘书长：薛齐文 李炜

成 员：谷小川 赵丽华 王海涛 张 坤 徐 阳 赵世平 张耀文 张云国 朱绩超

2．竞赛评审委员会

主 任：李宏男 教授（大连理工大学） 成 员：王生武 教授（大连交通大学）

杨 刚 教授（大连海事大学） 吴 寅 教授（大连大学） 覃丽坤 教授（大连民族学院） 陈凤山 教授（大连海洋大学）

3．竞赛仲裁委员会

主 任： 高 潮 教授（大连海洋大学） 成 员： 薛齐文 教授（大连交通大学） 邱文亮 教授（大连理工大学） 赵德深 教授（大连大学） 七、 竞赛安排 1．报名截止时间 2014年5月5日。 2．报名方式

各参赛队以校为单位将《大连市第九届大学生结构设计竞赛报名表》邮寄或送至大连交通大学。

3．竞赛决赛时间 2014年5月17日。 4．竞赛地点 大连交通大学。 5、联系人与联系方式

联系人：薛齐文 电话：0411-84105810 13234096813 徐 阳 电话：0411-84109917

通信地址：辽宁省大连市沙河口区黄河路794号大连交通大学土木与安全工程学院，邮编：116028

传 真：0411-84105810

电子邮箱： dljiegousheji2014@163.com dljiegousheji2014@126.com

附件：1、第九届大连市大学生结构设计竞赛实施方案 2、第九届大连市普通高等学校本科大学生结构 设计竞赛报名表

3、第九届大连市大学生结构设计竞赛计算说明书

封面

共青团大连市委员会 二零一四年四月十五日

附件1：

大连市第九届大学生结构设计竞赛实施方案

一.竞赛题目

“附着式”塔吊结构模型设计与制作

二．竞赛内容

竞赛内容，即竞赛评分范围如下： ① 模型设计理论方案 ② 结构选型与制作 ③ 现场陈述表现 ④ 现场加载试验

三．竞赛要求

1.理论方案要求

（1）理论方案应包括：设计说明书、方案图和计算书。设计说明书应包括对方案的构思、造型和结构体系及其他有特色方面的说明；方案图应包括结构整体布置图、主要构件详图和方案效果图；计算书应包括结构选型、计算简图、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。 （2）理论方案封面必须注明作品名称、参赛队员姓名、指导老师姓名；正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。

（3）理论方案要求用A4纸打印，于规定时间内交到竞赛组委会，逾期作自动放弃处理。

2.设计制作要求 （1）模型制作材料

模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线和白胶。任一参赛队不得使用组委会指定以外的其它任何材料，否则将直接取消参赛资格，并通报。 （2）模型尺寸要求

塔身与悬臂部分结构形式不限，塔身和悬臂部分的主要尺寸要求如图1所示。要求塔身立柱下表面与悬臂部分底面间的净空高为1000±5mm，塔身从底座卡槽上沿至悬臂部分下表面为等截面（底座卡槽深度范围内，为了使得塔身立柱与卡槽贴紧固定，截面形式不限），塔身外表面与悬臂底面净空间内不允许设置任何连接，悬臂和塔身之间的连接方式不限。悬臂部分宽度≤100mm，截面形式不限，但要求下表面水平，上表面悬索根数及与横梁固定点位置不限。由于塔身侧面需要布置附着支撑点，因此，要求在塔身侧面标出支撑点位置，支撑点高度须在塔身底面至塔身高度500±5mm部位，比赛时用可调节尺寸刚性卡扣连接，如图2所示。另需注意，此模型尺寸要求中，塔身指立柱底面至1000±5mm高度范围内部分，悬臂指立柱底面至1000±5mm高度范围以外上部，净空高指立柱底面至悬臂部分下表面间垂直高度。

图1 塔身及吊臂示意图

（3）下部底座及侧向钢支撑尺寸

塔身底部近似铰支，为防止模型底部滑动，设置固定钢板卡槽作为塔吊模型下部底座，槽内净尺寸为153mm×153mm，深３0mm，详图如图3所示。为了降低塔身的长细比、增加结构稳定性，在塔身高度中部（立柱底面至塔身高度500±5mm）设置刚性侧向支撑附着在固定侧墙上（图4）。

图2 侧向支撑连接板示意图 图 3 底座示意图

图 4 模型固定装置照片

（4）加载作用点布置

参赛队需在模型悬臂下表面上分别设置3个加载作用点A、B、C，其中配重作用点A距模型塔身中心线X—X轴水平距离为250±5mm(严格控制误差不得大于+5mm)，距模型塔身底面垂直高度为1000±5 mm，并要求设置承受竖向力的拉线环1个；加载作用点B、C分别距模型塔身中心线X—X轴水平距离为500±5mm、900±5mm(严格控制误差不得小于-5mm)，距模型塔身底面垂直高度为1000±5mm，要求在B、C点设置可以施加竖向力的拉线环各1个。另需注意，拉线环不允许与上部

斜拉线或斜拉杆相连（即拉线环的荷载全部由悬臂梁传递，不允许任何一部分拉线环的荷载直接传递给斜拉线或斜拉杆）；模型各加载作用点的拉线环须满足承载要求，且拉线环受力拉直后距加载点的垂直距离为50±5mm。X—X轴、A、B、C点均需要用黑色粗线标出，赛前需要检验，误差不超过5mm。 （5）位移测点布置

要求模型制作时, 在悬臂作用点C外侧留出30mm长的刚性平面，并在平面中心点D布置位移测点，测量各加载点加载后悬臂端部的竖向位移，竖向位移测点Ｄ位于悬臂顶面中心位置（距X-X轴915mm）。每个参赛队提交作品时，需用彩笔在悬臂部分顶面上述规定处绘制测点Ｄ及通过D点标线。

四．成果提交与抽签

比赛日期暂定为5月17日全天。5月16日10：00~17:00全天提交成果：

1、模型设计说明书的提交

要求用A4纸打印，每个参赛队一式六份，同时向竞赛组委会提交电子文档与纸质文件，逾期该项分数按照0分处理。 2、参赛模型的提交

为确保比赛顺利进行，提交参赛模型时，需要开展下面两项工作： ①模型验收：

赛会将用专用模具对模型尺寸进行验收，顺利通过方可参加比赛；否则取消参赛资格。

②模型试安装：

为了保证次日加载比赛的顺利进行，参赛学生可在模型尺寸验收通过后，有一次机会在加载装置上试安装的机会，以保证模型加载顺利进行。

五、模型安装、加载及测试步骤

1. 赛前准备

A. 模型称重：固定模型前将制作好的模型称重（精度1g），作为计算模型荷重比的依据。

B. 得到入场指令后，迅速将模型抬进场内，固定在底座和支撑上，准备进行加载。

C. 以上过程由各队自行完成，赛会工作人员负责监督、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。 D. 加载前，参赛代表队有3分钟陈述时间，对模型的设计思想、特点及计算、制作过程进行阐述.

注：模型安装过程，时间控制在5分钟以内。 2. 加载及测试方案

进入决赛的模型加载方案分为两次加载。第一次额定加载，着重考察各队模型的刚度；第二次为极限加载，着重考察各队模型的极限承载力。参赛作品须按表1所示的加载顺序进行试验，每通过一个工况的测定和校验后方可进行下一工况的加载试验。

各加载步骤和荷载工况的内容及成绩评定方法详见附表1说明。 3. 加载试验失败判定

在决赛整个加载过程中，发生以下情形之一者，将视为加载失败，退出加载试验：

（1）模型主要构件出现明显失稳或连接破坏；

（2）模型局部构造发生破坏（包含施加荷载的拉线环断开）且影响加载过程顺利进行；

（3）模型结构发生破坏而不能继续承担荷载；

（4）位移测点在进行位移测定的工况下的各位移分量超过规定限值，包括模型加载后发生水平转角，D点位移计不能检测到竖向位移；

（5）其他详细内容见附表1说明。

六．评分规则

1. 结构评分按总分100分计算，其中包括：

A. 计算书及设计图 10%（共10分） B. 结构选型与制作质量 10%（共10分） C. 现场陈述 5%（共5分） D. 结构刚度 25%（共25分） E. 结构荷重比 50%（共50分） 2. 评分细则：

A. 计算书及设计图（共10分）

a．计算内容的完整性 共6分 b．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 （共10分）

a．结构合理性与创新性 共6分 b．模型制作美观性 共4分 C．现场表现 （共5分）

a．现场陈述 共5分 D．结构刚度 （共25分）

在所有成功完成竞赛的模型中，第一次额定加载试验中，D点竖向绝对位移最小者得25分，最大者得5分，其余各队模型的刚度分数S1按下式计算：

S1?fmax?fi?20?5

fmax?fmin式中： fi为所考察模型的D竖向绝对位移（取作用点A、B加载10秒稳定后D点竖向位移为零点，具体测试和计算方法见附表1），fmax为所有完成比赛模型中的D点竖向绝对位移最大值， fmin为所有完成比赛模型中的D点的竖向绝对位移最小值，单位mm；本项所得分数保留小数点后两位。

E．结构荷重比 （共50分）

在所有成功完成竞赛的模型中，第二次极限加载试验中，荷重比最大者得50分，荷重比最小者得10分，其余队模型的荷重比分数S2按

下式计算：

S2??i-?min?40?10?max??min

式中：βi为所考察模型的荷重比（即该模型C点最大加载值与模型自重之比），βmin和βmax分别为所有成功完成竞赛的模型的最小和最大荷重比。本项所得分数保留小数点后两位。

注：(1) 以上A-E各项得分相加，分数最高者优胜。

(2) 前3项均在加载前评毕：模型尺寸、构造及材料等不符合竞赛要求的，或参赛过程中有其他违规行为的将不进入加载试验阶段；各分项得分取实际到场评委评分去掉一个最高分和一个最低分后的平均分。

七、比赛程序

1. 检查作品的规格是否满足命题委员会的要求。

2. 精确称量作品的重量，单位以克计（保留整数,四舍五入）。 3. 参赛队员按比赛顺序提前在后台做好准备，当前一个队比赛结束听到入场指令后，开始将模型安装在固定装置上。

4. 参赛选手需要对自己的作品作简单的说明，对评委及观众阐述自己的作品时间控制在3分钟以内。 5. 选手核对其加载方案，准备加载。

6. 开始加载：加载过程严格按大赛组委会的加载程序进行。 7. 根据第一次加载情况进行第二次加载。

附表1 决赛模型加载及评定系数

加载 步骤 工况 三 个 作 用 点 施 加 额 定 荷 载 作 用 点 C 逐 级 施 加 自 定 荷 载 加载说明 测定和校验内容 成绩评定系数 加载失败 加载通过 第 一 次 额 定 加 载 （1）先在作用点B施加FBV＝1kg的砝码，模拟自重。 （2）然后在模型的作用点A施加竖向配重FAV＝5kg的砝码；稳定10秒后，测量D点的竖向位移fv1（mm）； （3）在作用点C施加FCV＝1kg的砝码；稳定10秒后，测量D点的竖向位移fv2（mm）； （三个加载点分别按照B，A，C顺序依次加载） 1.校验结构是否出现整体、构件、局部破坏或结构失稳，出现上述情况者视为该工况加载失败。 2.校验整个加载过程中模型的各控制位移值是否超限，超过限值视为该工况加载失败。 位移 fv1fv2> 20mm > 50mm 位移 fv1fv2≤20mm ≤50mm 刚度得分 S1 = 0 计算 fi fi?fv1?fv2 第 二 次 极 限 加 载 （5） 增加作用点C竖向荷载，总增加量（不包括额定加载1kg）由参赛队在0.25kg≤FCVI≤5kg范围内自行选择； （6）每次增加荷载后，稳定10秒，测量D的竖向位移fv3（mm）。 （7）作用点C的竖向荷载升级次数不超过3次（不包括第一次加载）。 3.校验结构是否出现整体、构件、局部破坏或结构失稳，出现上述情况者视为该工况加载失败。 4.校验整个加载过程中模型的控制位移值是否超限，超过限值视为该工况加载失败。 位移 fv3>50mm 位移 fv3≤50mm 荷重比得分 S2 = 0 计算βi 作用点C加载砝码最大重量除以模型自重(含第一次加载重量) 备注 （1）第一次加载全部成功后方可进入第二次加载流程。（2）成绩评定系数的计算参见第五条。（3）测试数据精确到0.01mm。 注：（1）组委会提供质量为0.25kg、0.5kg、1.0kg、2.0kg、5.0kg砝码若干，供参赛者选择。 （2）fv1、fv1和fv3以测点初始平衡位置为零点。

（3）C点的总加载量不得超过58.8N（总重6kg的砝码）。

附件2：大连市第九届大学生结构设计竞赛封面

“附着式”塔吊结构模型设计说明书

参赛学校

参赛队员 、 、 、 、

专业名称 、 、 、 、

指导教师

大连市大学生结构设计竞赛组委会

二○一四年

附件3：

第九届大连市普通高等学校本科大学生结构设计竞赛 报名表

学校名称 姓名 学校联系人 （联系信息必须通畅） 通讯地址 手 机 邮政编码 Email 指导教师1 指导教师2 参赛队1 参赛队员 指导教师1 指导教师2 参赛队2 参赛队员 学校意见 签字（公章）： 年 月 日 注：各参赛学校请将参赛表电子版发送到第九届大连市普通高等学校本科大学生结构设计竞赛邮箱dljiegousheji2014@163.com；dljiegousheji2014@126.com，纸质版邮寄到大连市沙河口区黄河路794号大连交通大学土木与安全工程学院 徐阳 收，邮政编码116028，并致电予以确认。截止日期：2014年5月15日（以邮戳为准），逾期视为自动放弃。

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