第九次 上海交通大学结构设计竞赛.docVIP

第九届上海交通大学结构设计竞赛 (2011年5月) 竞 赛 手 册 主办单位 上海交通大学 承办单位 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院 上海交通大学学生土木协会 第九届上海交通大学结构设计竞赛组织委员会 2011年4月 第九届上海交通大学结构设计竞赛 一、竞赛宗旨及目的 通过竞赛活动，激发大学生的创新意识，培养大学生的动手实践能力，提高大学生的综合素质。 二、竞赛要求 （一）每组由三人组成，鼓励跨专业组队。 （二）参赛小组成员须为全日制在校学生。 三、竞赛内容 结构选型；结构设计；结构模型制作；结构模型加载试验。 四、竞赛题目 模型设计要求： A：材料和工具 A1：模型材料和制作工具按竞赛组委会提供的规格选取，不得使用竞赛组委会指定以外的其它任何材料。模型材料见附表。 B：加载装置 B1：加载装置由加载台、底板、侧向加载滑轮、加载块等部分组成（图1）。 B2：底板为厚度450*395*20mm的木板。底板可通过夹具水平固定在加载台上。每组在申领模型材料时可以领取底板一块。底板表面360*360的范围为模型固定区。 B3：侧向加载滑轮共12个，位置见图1。 B4：加载块分为竖向加载块和水平加载块两类。 竖向加载块为252mm*252mm*20mm的钢板，重10㎏，共1块。水平加载块为1kg砝码，共12块。 C：模型的功能 C1：在加载状态E1，模型应支撑竖向加载块，使其底面距离底板顶面的距离为600mm±3mm。 C2：在加载状态E4、E5、E6，模型应保证竖向加载块满足相应的位移要求。 D：模型的边界条件 D1：模型结构的支座应支撑在B2所叙述底板上，支座数量任意，支座与底板的接触范围必须位于底板表面360*360的范围内。模型支座可通过502胶水和底板连接。 D2：在距离底板顶面200±5mm、400±5mm、595±5mm的每个高度上，分别设置两条环抱模型的尼龙绳。尼龙绳两端均有绳套，尼龙绳通过如图5所示的方式环绕模型，两绳端的2个绳套分别形成两2个X向加载点和2个Y向加载点。绳套可通过与水平加载挂钩连接将水平荷载施加到结构上。尼龙绳只用于传递水平荷载，不得成为结构构件。在整个加载过程中，尼龙绳的环绕高度应始终位于初始要求的高度范围内。 D3：模型在加载过程中（E6中的加载状态4除外），只允许与底板的上表面、竖向加载块、空气以及通过尼龙绳与水平加载挂钩接触，其它形式的任何接触视为违规。竖向加载块只能与模型接触，不得与加载装置接触。 E：模型加载及测试要求 E1：状态一——竖向加载：将竖向加载块放置在模型上，保证竖向加载块有两个面与底板顶面平行，模型只可与边长为252mm*252mm的两侧面之一接触。竖向荷载加载完毕后，计时5秒，方可进行水平加载。 E2：竖向加载块放置到模型上后，应保证竖向加载块至底板顶面之间的距离为600±3mm，以满足C1要求。 E3：竖向加载块顶部中央设置标靶。在竖向荷载施加完毕后，开始采用激光位移计测试并记录标靶的竖向位移。在位移测试过程中，应始终保证激光发射点至标靶之间无遮挡。 E4：状态二——水平加载1：按照加载点由低到高的顺序进行水平荷载加载，每个加载点悬挂一个竖向加载块。水平荷载通过挂钩与固定在模型上的尼龙绳套连接。 E5：状态三——水平加载2：现场抽签确定X向和Y向，按照加载点由低到高的顺序逐一去除所抽得方向的水平荷载，并将去除的荷载转移到另一方向的对应位置。 E6：状态四——裁减构件：此阶段的总耗时时限为300秒。在状态三的基础上，去除模型上的结构构件，可借助的工具为剪刀和手工刀，去除过程中，手可以接触模型和水平荷载。每去除一个构件后，应静止5秒钟，如位移测试值未超过限值，则刚刚去除的构件为有效去除构件。继续去除工作，直至达到H要求的加载测试停止标准为止。收集所有有效去除构件并称重。 F：模型违规标准 出现以下四种情况之一，判定模型违规，取消比赛资格 F1：不满足A1关于模型材料的要求，取消参赛资格。 F2：不满足D1关于支座与底板的接触范围的要求。 F3：不满足E1关于模型与竖向加载板接触范围的相关规定。 G：加载失败判定标准 出现以下五种情况之一，判定加载失败。 G1：状态一的失败判定：不满足E2关于竖向加载块底面至底板顶面距离的相关规定。 G2：状态二、三的失败判定：在水平荷载测试过程中（E4，E5），发生位移测试结果绝对值超过10mm。 G3：状态四的失败判定：在裁减构件过程中，发生位移测试结果绝对值超过10mm。 G4：不满足D3关于加载过程中接触范围的要求。 G5：不满足E3关于激光发射点至标靶之间始终无遮挡的相关规定。 H：加载测试停止标准 出现以下三种情况之一，即可判定加载结束。 H1：满足G关于加载失败的标准。 H2：整个加载过程（从安装模型开始）超过600秒。 H