贵州大学第八届结构设计大赛
策
主办单位:贵州大学党委研究生工作部
贵州大学研究生院
承办单位:贵州大学空间结构研究中心研究生会
二〇二四年四月三十日
一、比赛宗旨及背景
在当前全球可持续发展的背景下,结构设计的创新与绿色发展已成为社会各界关注的焦点。为了促进低碳、节能减排以及推动结构设计领域的创新,本次大赛旨在探索如何以较少的材料、较少的损耗和加工成本,构建出更为轻量、高效的结构。创新不仅在于技术的发展,更在于对资源的合理利用与保护。因此,本次比赛号召参赛者以创意和智慧为引领,通过优秀的设计来实现结构轻量化、能源节约和环境保护的目标。
同时,为了丰富校园学术氛围,鼓励参赛者在参赛过程将专业知识与其他学科技术知识相结合。培养学生的创新意识、合作精神,提高大学生的创新设计能力、动手实践能力与综合素质,加强同学间的交流与合作,激发学生的学习积极性,培养学生的学习兴趣和爱好。使同学们能学以致用、知行合一,故举办贵州大学第八届结构设计大赛,为同学们提供学习交流的平台,丰富广大学子的课余生活。此次比赛面向全贵阳市所有高校的全日制研究生和本科生开展,并评出若干奖项,给予奖励。
小球撞击,大桥飞跃
主办单位:贵州大学党委研究生工作部
贵州大学研究生院
承办单位:贵州大学空间结构研究中心
专家评审委员会:
1、评审本规程和规则、办法、制定评审实施细则;
2、审看参赛作品及其演示,对参赛人员进行问辩;
3、议决竞赛中有关专业技术等问题,确定获奖作品等次名单;
组委会:
负责竞赛的组织、筹备工作,向专家审查委员会负责并报告工作。
比赛性质:趣味性结构设计比赛
比赛题目:两跨结构桥梁模型
本次赛事的参赛对象为贵阳市所有全日制本科生及研究生群体。热切期待广大本科生及研究生同学们积极参与,共同展现学术风采和实践能力。鉴于当前经费预算及赛事活动空间条件有限,本次赛事活动将限制参与组数为40组。
(1)本次赛事活动以组队形式参与,每个队伍的人数为在3至5人。为确保比赛的公平性和专业性,每位参赛者仅能加入一个参赛队伍。本次比赛鼓励学生跨专业组队参赛,以促进不同学科间的交流与合作。
(2)各参赛队伍需在6月2日前完成模型制作工作,以确保比赛顺利进行。在比赛当天,请各参赛队伍携带已完成的模型前往指定地点参加比赛。同时,请各参赛队伍负责人配合工作人员进行签到登记,以确保比赛秩序和参赛人员信息的准确性。组委会将对提交的模型进行认真评审,并根据评审结果确定获奖名单。请各位参赛者严格遵守比赛规定,展现出良好的学术风貌和实践能力。
(3)请各参赛队伍务必于5月31日之前,将PPT版介绍材料提交至组委会。该材料应包含作品名称、作品构思和制作过程、创新点、简单力学模型分析,必要时可用图片及视频加以介绍。请确保材料的完整性和准确性,以便评委更好地了解各参赛作品的特色和优势。请将文件命名为“作品名称-负责人-负责人电话”,并通过邮件发送至指定邮箱:1024324786@qq.com。组委会将对提交的材料进行认真审核,并作为评选依据之一。
若不满足以下要求,取消参赛资格:
(1)材料:圆竹棒( 5mm×50cm,30根;4mm×50cm,50根)、竹皮(5mm×42cm×2.5m,1张)、502胶水(5瓶)、砂纸(2张)、水口钳(1把),材料和工具由承办单位提供(于5月18日-19日到空间结构研究中心103处集中领取材料),参赛作品不得使用非组委会提供的材料。
(2)使用所提供的材料,精心设计并制作一座双跨结构的桥梁模型。请确保模型结构稳固、合理,能够充分展示双跨大跨结构桥梁的特点和优势。在制作过程中,注意材料的合理利用和模型细节的精细处理,以呈现出高质量的桥梁模型作品。
(3)满足桥面设计要求:桥面厚度≤5cm,桥面宽度10cm~15cm;
(4)本次比赛对参赛模型的尺寸要求如下:模型总长度限定为130厘米(固定值),两跨的跨度均为50厘米(固定值),模型高度则固定为35厘米。请各参赛队伍在设计和制作模型时,严格遵守上述尺寸要求,确保模型的准确性和规范性。组委会将对提交的模型进行尺寸审核,不符合要求的模型将取消参赛资格。
(5)桥墩设计需遵循以下规范:采用单排桥墩设计,数量限定为三个,确保两侧桥墩结构一致,禁止出现一侧刚度大于另一侧的情况。桥墩横截面尺寸应控制在10cm×10cm以内,即横截面任意边长不得超过10厘米。桥墩高度方向的轴线需保持与地面垂直,同时桥墩与桥面之间的夹角必须为直角。
示意图如下:
(1)本次比赛承办方将不提供试加载服务,请各参赛队伍在提交作品前自行完成相关测试和调试工作,确保作品能够在比赛现场正常运作。
(2)参赛作品应充分体现创新精神,严禁抄袭他人成果。一经发现抄袭行为,将立即取消参赛资格。
(3)参赛作品在结构或外观设计上应具备创新意识,能够突破传统框架,展现出独特性和新颖性。
(4)设计成果应兼具实用性和美观性,符合比赛主题要求,能够体现出创新思维。
八、比赛流程
1.请各参赛队伍所有成员加入比赛官方QQ交流群(群号:949328766),以便获取赛事最新动态。同时,请各参赛队伍的负责人将报名表(附件1)发送至邮箱(文件命名格式:队伍名称-负责人-负责人电话):1024324786@qq.com。请务必按照要求填写报名表,并确保信息的准确性和完整性。组委会将对报名信息进行审核,并通知符合条件的队伍参与后续赛事。请各位严格遵守规则,报名截止时间为5月13日23点,逾期将不再受理报名申请。
2.请各参赛队伍派人于5月18日至19日,前往空间结构研究中心103处集中领取比赛所需材料。届时,组委会将安排专人进行材料发放,并对比赛流程等相关事宜进行详细的解答。
3.请各参赛队伍务必于5月30日前提交完整的参赛资料,具体包括:
(1)PPT版介绍材料,应详尽展示以下内容:
①队伍名称及成员名单;
②作品名称及其构思过程;
③作品的创新点及特色;
⑤作品制作过程的插图及说明。
(2)作品模型
需携带至指定地点,配合工作人员进行模型的基本参数和自重测量。若模型不符合参赛文件规定,将取消其参赛资格。检测合格的模型请自行带回,并确保比赛当日的参赛模型与检测时完全一致,否则将不予参赛。
请将所有参赛材料整理至一个压缩包内,命名为“作品名称-负责人-负责人电话”,并于指定日期前发送至组委会邮箱:1024324786@qq.com。
4.组委会将于本月31日在大赛官方QQ群公布决赛名单。请各参赛队伍密切关注群内消息。
5.请于6月2日(周日)上午8点整至8点45分,携带您的参赛模型及PPT至指定地点进行现场签到。随后,请您在9点前配合组委会工作人员对模型的基本参数和自重进行测量。若测量数据与初次检测数据存在较大差异,将取消参赛资格。
6.组委会将于6月2日上午9:00依照PPT所展示的先后顺序,在空间结构研究中心103会议室正式开启模型加载环节。请各参赛队伍准时到场,确保比赛的顺利进行。
7.在模型承载力测试完成后,请各参赛队伍在空间结构研究中心103会议室参加趣味问答小活动,等待比赛最终结果的揭晓。
8.待趣味问答小活动圆满结束后,组委会将正式公布获奖名单,随即举行颁奖典礼,以表彰各位参赛者的辛勤付出。
1、模型介绍(15分)
在比赛当日,参赛队伍需派人现场使用PPT对模型相关信息进行介绍,评委将根据表述的清晰流利度、准确性以及自信程度进行评分。请注意,介绍时间应严格控制在五分钟以内。若超时三十秒,组委会将给予一次警告;超时满一分钟将扣除5分;超时满两分钟将取消一等奖的评选资格。请各参赛队伍严格遵守时间规定,确保比赛的顺利进行。
2、模型外观以及创新创意(15分)
评分依据主要包括构思的新颖性(意义)、外形的美观性(艺术)以及功能的合理性(实用)。组委会鼓励参赛队伍积极拓展思维,勇于创新结构形式,并有效运用新结构、新思维,以展现独特的创意和卓越的设计水平。
3、模型加载(70分)
(1)静荷载(40分)
该环节要求在模型任意一跨跨中位置施加垂直荷载,使用砝码进行。加载完成后,将根据荷重比(F=Q1/W)对所有参赛队伍进行排序,其中Q1为模型所承受静荷载时所加载的质量(kg),W为模型自重(kg)。根据排序结果,第一名将获得满分40分,第二名得39分,依此类推,每降低一个名次减少一分,作为该环节的得分。
(2)冲击荷载(30分)
在此环节中,组委会将提供指定尺寸的木板及固定措施,参赛队伍需提前将模型固定在木板上。随后,工作人员将在坡道上放置小球,撤去挡板后,小球将沿坡道滑落并撞击桥梁中间的桥墩。撞击点高度设定为20cm。若桥墩在撞击后结构破坏明显且失去受力性能,将统一判定为得10分。若桥墩损坏程度较小且仍具备一定受力性能,则将由现场评委根据损坏程度及受撞击时的位移大小进行综合评分。
请各参赛队伍详细阅读并遵守结构加载方案中的相关规定。各环节评分将由专家评审委员会负责,模型加载得分及附加得分将由组委会人员进行计算统计。最终得分将依据模型介绍得分(平均值)、模型外观及创新创意得分(平均值)以及模型加载得分(最大值)进行综合计算。即总分=模型介绍得分(平均值)+模型外观以及创新创意得分(平均值)+模型加载得分(最大值)。
注意事项:
若发生以下任一情形,将取消竞赛资格或竞赛成绩:
1.参赛作品的结构及主题与赛题要求不符;
2.参赛作品的尺寸未达到规定的标准;
3.存在抄袭他人作品或购买他人制作模型的行为;
4.未满足“七、作品要求”所规定的相关条件。
请各参赛队伍严格遵守竞赛规则,确保作品的原创性和合规性,共同维护竞赛的公平与公正。
在各参赛队伍在完成PPT展示及加载环节后,将在空间结构研究中心103会议室进行精彩的趣味问答互动环节。届时,主持人将提出一系列富有趣味性的问题,所有参赛者均可参与抢答。答对者将获得精美的礼品,以资鼓励。组委会诚挚邀请各位参赛者踊跃参与。
奖项设置如下:
一等奖1名,颁发校级比赛证书;
二等奖2名,颁发校级比赛证书;
三等奖3名,颁发校级比赛证书。
所有获奖队伍的成员均可以参与由贵州大学空间结构研究中心组织的社会实践活动——参观北盘江大桥。此次活动拟定于2024年6月15日举行,旨在让获奖者更深入地了解桥梁工程的魅力与实践应用。具体活动安排将在赛事结束后一周内通过正式通知发布,请获奖队伍留意相关通知。
报名时间:即日起至2024年5月13日23点截止
模型制作材料领取时间:2024年5月18-19日(同时进行答疑)
模型制作材料领取地点:贵州大学西校区空间结构研究中心103会议室
参赛资料提交时间:2024年5月31日
签到时间:2024年6月2日8点—8点45分
比赛时间:2024年6月2日9点
比赛地点:贵州大学西校区空间结构研究中心103会议室
1.模型尺寸必须严格遵循结构设计要求,以确保其符合相关标准(详见作品要求),从而保证模型的准确性和可靠性。
2.加载工具包括28个重2kg的砝码、一个坡道以及一个重4kg、直径8cm的撞击小球。请各参赛队伍按照要求使用这些工具,以确保加载过程的准确性和安全性。
3.坡道的总高度设定为60cm,坡度为45度;撞击平台的高度为20cm,长度为10cm。
示意图如下:
将模型稳妥地放置于支撑架上,确保放置稳固后,再将桥面板精确地安放在桥面上,随后按顺序施加下列两种荷载。
1.静荷载
该环节加载流程及相关规定如下:
(1)参赛队伍需在模型桥面的跨中位置放置砝码作为加载物。在每次加载前,选手自行决定加载重量,并及时通知工作人员进行记录。
(2)一级加载环节提供两次加载机会(第一组选手有三次加载机会)。每次加载的时长限定为60秒。在规定的60秒时间内,选手可根据需要增加所决定的荷载。若超过60秒后再进行加载,则此次加载成绩将被视为无效。加载完成后,选手需向工作人员示意,以确认加载结束。
(3)加载停止后的10秒内,若模型结构保持完整未出现破坏,则视为加载成功。若在此过程中出现模型损坏的情况,则以上一次加载的成绩作为该环节最终成绩进行记录。
2.冲击荷载:
选手有一次加载机会,由选手自行放置小球后撤出挡板,使小球滚落。
1.参赛模型必须符合制作要求,方可参加比赛。加载顺序将依据签到的先后顺序进行。
2.模型及加载装置的安装工作由参赛队员自行完成,随后需接受工作人员的复查,以确保其符合比赛规定。
3.比赛当日,参赛队员须按时到场,工作人员将使用天平对模型结构自重进行精确称量。
4.模型通过审查和称重环节后,方可正式进入比赛阶段。加载过程由参赛队伍派代表在裁判的严格监督下进行。
5.每次静荷载加载完成后,工作人员将启动计时器。在此期间,队员不得以任何形式接触或干扰模型。如有违反此规定者,该环节成绩将计为0分。若在静载加载过程中发生砝码意外掉落但结构未受损的情况,允许重新加载。
6.冲击荷载施加过程中,从挡板撤掉至撞击完成,任何人不得以任何方式接触或干扰该过程。如有违反此项规定者,该环节成绩将计为0分。
7.任何环节的任何一个阶段出现以下任一情况,将判定为结构失效或加载终止,若已取得成绩则视为无效处理,不计入最终成绩:
(1)模型尺寸或材料使用不符合规定标准;
(2)模型无法正常安装、加载或测量;
(3)加载过程中发生主要构件脱落、结构失稳、变形过大或破坏、断裂、竹皮断开、连接处分离等经组委会确认的失效情形;
(4)组委会认定的其他非正常失效情况。
请各参赛队伍严格遵守以上注意事项,确保比赛的公平、公正与顺利进行。
1.本次比赛最终解释权归赛事组委会所有;
2.如有细则修改或补充,将会及时在大赛QQ群进行通知;