北京大学生建筑结构设计竞赛北京交通大学选拔赛A组赛题.docVIP

第五届北京市大学生结构设计竞赛北京交通大学选拔赛 A组赛题 一、竞赛概况 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。 （二）模型制作 每个参赛小组在比赛当天提交参赛模型。只可使用竞赛组委会提供的材料。 （三）模型测试 模型的结构测评将在比赛当天进行。每个模型需要经受三种加载：一级静载，二级风载试验和三级风载试验。每个小组需把模型放在实验台上在评委面前进行加载试验。 二、材料和工具 大赛将提供以下材料，用于制作模型。 竹材 表2.1 竹材规格及数量 竹材规格 竹材名称 1250×430×0.50mm 本色侧压双层复压竹皮 1250×430×0.35mm 本色侧压双层复压竹皮 1250×430×0.20mm 本色侧压单层复压竹皮 注：竹材力学性能参考值：弹性模量1.0×104MPa，抗拉强度60MPa。 粘着剂 明星火速胶502胶水 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风力发电塔架结构，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三项加载试验，同时应力求美观。 模型固定在组委会提供的500mm×500mm的底板上，用热熔胶固定。 该结构外轮廓尺寸高度为1000mm（误差±5mm），平面尺寸不大于100mm×100mm，所有结构的组成部分必须由组委会提供的竹皮制成。该模型必须遵循所提供的尺寸，否则取消比赛资格。塔架顶部支撑由组委会提供的机舱模型，尺寸为400mm×200mm×100mm，重约15kg。塔架与机舱底面用热熔胶粘接，不得用竹皮绑扎。 图3.1 塔架结构示意图 四、加载方法 所有模型将经过三道加载试验，其顺序为：一级静载、二级风载试验和三级风载试验。每个小组需在委员会的指导和协助下进行荷载试验。在加载试验期间，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。只有那些成功通过前一级试验的模型，才能继续进行下一级试验。 （一）一级静载 这是第一项加载试验程序，要求机舱粘接到塔顶后，机舱与塔架不得发生脱离，塔架任何构件不得发生损坏，塔架不得发生倾覆。 （二）二级风载试验 这是第二项加载试验程序，在此次试验中（如图4.1），风垂直于机舱200mm×100mm截面方向吹入，叶轮平面直径为300mm。本次加载持续时间为30s，要求机舱与塔架不得脱离，塔架任何构件不得发生损坏，塔架不得发生倾覆。 图4.1 二级风载试验 （三）三级风载试验 这是第三项加载试验程序（如图4.2）。风垂直于机舱400mm×200mm截面方向吹入。本次加载持续时间为60s，要求机舱与塔架不得脱离，塔架任何构件不得发生损坏，塔架不得发生倾覆。 图4.2 三级风载试验 五、模型现场安装、加载及测试步骤 （一）赛前准备 1、对底板进行称重，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，该步骤按抽签比赛顺序提前两队开始； 4、称量包含底板的模型质量M2（单位：克）； 5、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。 （二）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，安装在固定台上，紧固螺栓，用热熔胶粘接机舱与模型(不得用热熔胶加固模型其它部分)，完成第一级加载。赛场内安装时间不得超过5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、依次进行二、三级加载。 六、评分规则 （一）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. 现场表现 5% （共5分） D. 加载表现 75% （共75分） （二）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