首屆西南交通大學(xué)研究生結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)競(jìng)賽規(guī)程

1、首屆西南交通大學(xué)研究生結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)競(jìng)賽競(jìng) 賽 規(guī) 程一、 競(jìng)賽題目競(jìng)賽題目為“墩塔結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)及抗震性能競(jìng)賽”。二、 競(jìng)賽目的(1) 推進(jìn)研究生教學(xué)改革，提高研究生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，培養(yǎng)研究生合作與團(tuán)隊(duì)精神；(2) 促進(jìn)研究生對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)設(shè)計(jì)、計(jì)算分析和抗震設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和理解，提高研究生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析能力；(3) 提供研究生相互交流學(xué)習(xí)的平臺(tái)，活躍研究生學(xué)術(shù)氣氛。三、 競(jìng)賽內(nèi)容競(jìng)賽內(nèi)容包括：方案理論設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)模型制作、作品介紹與答辯、模型動(dòng)力加載試驗(yàn)。圖1 結(jié)構(gòu)模型示意(圖中結(jié)構(gòu)形式僅為示意)結(jié)構(gòu)原型為墩塔狀結(jié)構(gòu)(如圖1)，墩塔結(jié)構(gòu)形式不限，構(gòu)件截面形式不限。外加荷載為豎向靜載和以振動(dòng)臺(tái)模擬的水平單

2、向地震荷載，參賽研究生需根據(jù)組織方提供的材料，按規(guī)定的尺寸要求完成墩塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模型制作，并在電驅(qū)振動(dòng)臺(tái)上完成靜載和地震荷載作用下的加載試驗(yàn)。墩塔承受的靜載以塔頂部的配重模擬。四、 競(jìng)賽要求1參賽資格(1)參賽者為全日制在校博士和碩士研究生。每個(gè)參賽隊(duì)由3名學(xué)生組成，提倡參賽學(xué)生跨專業(yè)組隊(duì)。每位參賽者只允許參加一個(gè)參賽隊(duì)，各參賽隊(duì)?wèi)?yīng)獨(dú)立設(shè)計(jì)、制作參賽作品。本次比賽不設(shè)指導(dǎo)教師。(2)各參賽隊(duì)必須在規(guī)定時(shí)間和地點(diǎn)參加競(jìng)賽活動(dòng)，遲到或缺席者作為棄權(quán)處理。各隊(duì)的參賽人員以報(bào)名人員為準(zhǔn)，不得換人，若有參賽隊(duì)員因特殊原因退出，則缺人競(jìng)賽。2參賽作品(1)每個(gè)參賽隊(duì)只能提交一份作品，包括模型實(shí)物和理論方

3、案。(2)除墩塔結(jié)構(gòu)外，允許附加阻尼裝置，阻尼裝置的重量計(jì)入模型總重。模型總重(不含標(biāo)準(zhǔn)底座重量)限280g以內(nèi)。(3)墩塔結(jié)構(gòu)模型(含附加阻尼裝置)只能采用組委會(huì)提供的材料制作，不得另加材料，若發(fā)現(xiàn)墩塔結(jié)構(gòu)模型中有其他材料，取消比賽資格。(4)結(jié)構(gòu)模型各構(gòu)件間的連接形式由各參賽隊(duì)自行設(shè)計(jì)、制作。3理論方案(1)理論方案的內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)說(shuō)明書、方案設(shè)計(jì)圖和計(jì)算書。設(shè)計(jì)說(shuō)明書包括對(duì)方案的構(gòu)思、結(jié)構(gòu)體系及其他有特色方面的說(shuō)明；方案設(shè)計(jì)圖包括結(jié)構(gòu)總體布置圖1張、材料數(shù)量表1張；計(jì)算書包括靜力(強(qiáng)度及穩(wěn)定)和動(dòng)力(地震響應(yīng)及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度)計(jì)算模型及計(jì)算結(jié)果。計(jì)算模型必須與設(shè)計(jì)圖及模型實(shí)物一致，否則視為無(wú)效

4、。(2)理論計(jì)算所用軟件不限，計(jì)算參數(shù)(如材料的彈模、容重、強(qiáng)度等)各參賽隊(duì)自行查閱資料確定。(3)競(jìng)賽采用的地震波由比賽組委會(huì)提供，采用汶川地震什邡八角臺(tái)地震波28s53s段，水平加速度峰值分別按0.3g0.9g調(diào)制。(5)理論方案封面必須注明作品名稱、參賽專業(yè)、參賽隊(duì)員姓名；正文按設(shè)計(jì)說(shuō)明書、方案圖和計(jì)算書的順序編排。(6)理論方案要求用A4紙打印，一式五份于規(guī)定時(shí)間內(nèi)交到競(jìng)賽組委會(huì)，逾期作放棄處理。4設(shè)計(jì)制作要求(1) 模型制作材料及工具組委會(huì)將統(tǒng)一提供標(biāo)準(zhǔn)底座板、桐木薄板、桐木細(xì)條、纖發(fā)絲線、塔底連接板和乳白膠五種材料，設(shè)計(jì)、制作模型僅限于使用以上材料。其中桐木薄板的規(guī)格尺寸為：100

5、0mm(長(zhǎng))×55mm(寬)×1.6mm(厚)，桐木細(xì)條提供兩種規(guī)格，規(guī)格一為：1000mm×6mm×6mm，規(guī)格二為：1000mm×6mm×2mm。允許對(duì)模型制作材料進(jìn)行加工、組合，但模型標(biāo)準(zhǔn)底座板不允許進(jìn)行加工。制作模型所需工具由參賽者自備。(2) 模型尺寸要求墩塔結(jié)構(gòu)可采用任意結(jié)構(gòu)形式。塔身結(jié)構(gòu)高度為1000mm(不含標(biāo)準(zhǔn)底座高度)，平面尺寸限制在250mm×250mm以內(nèi)(含基礎(chǔ))，其中塔頂平面尺寸W應(yīng)滿足150mmW250mm(W為墩塔頂水平兩個(gè)方向的寬度)。參見圖2。圖2 結(jié)構(gòu)模型尺寸要求(尺寸單位：mm)(3)

6、 塔頂構(gòu)造要求模型需設(shè)置相應(yīng)塔頂構(gòu)造，以便固定配重。配重采用鋼板，各參賽隊(duì)?wèi)?yīng)注意配重鋼板的尺寸和預(yù)留孔位置，在豎向構(gòu)件(或柱)頂部預(yù)設(shè)平面尺寸不小于50mm×50mm，厚度不小于1.5mm的連接片，比賽時(shí)通過(guò)3mm木螺絲連接配重鋼板與連接片，固定配重。豎向構(gòu)件(或柱)與連接片的連接方式由各參賽對(duì)自行設(shè)計(jì)。配重鋼板構(gòu)造如圖3所示，配重鋼板與塔頂連接構(gòu)造圖4所示。圖3 配重鋼板構(gòu)造(預(yù)留孔直徑5mm，尺寸單位：mm)(a) 立面(b) 平面(c) A大樣圖4 塔頂與配重鋼板連接示意(尺寸單位：mm)(4) 塔底構(gòu)造要求組委會(huì)提供塔底標(biāo)準(zhǔn)底座連接板，尺寸為380mm×300mm&

7、#215;15mm，設(shè)螺栓孔(由組委會(huì)預(yù)先制作)與振動(dòng)臺(tái)連接，模型直接安裝在連接板上，具體構(gòu)造由參賽隊(duì)自行設(shè)計(jì)。圖5 標(biāo)準(zhǔn)連接板構(gòu)造(尺寸單位：mm)五、 競(jìng)賽流程競(jìng)賽分資格審查和正式比賽兩階段進(jìn)行。1資格審查在比賽前，由組委會(huì)對(duì)參賽隊(duì)提交的計(jì)算書、設(shè)計(jì)圖、參賽模型進(jìn)行審查，審查內(nèi)容包括：(1) 結(jié)構(gòu)造型與體系(10分)按模型結(jié)構(gòu)的構(gòu)思和結(jié)構(gòu)體系的合理性、實(shí)用性和創(chuàng)新性評(píng)分。(2) 理論分析(10分)按設(shè)計(jì)說(shuō)明書、方案圖和計(jì)算書內(nèi)容的完整性、正確性評(píng)分。(3) 模型制作(10分)按模型制作的美觀、精細(xì)程度評(píng)分。符合資格審查的模型，進(jìn)入加載試驗(yàn)。資格預(yù)審時(shí)的評(píng)分計(jì)入最終成績(jī)。2正式比賽第一步：抽

8、簽決定結(jié)構(gòu)模型加載順序。第二步：模型稱重，以“克”為計(jì)量單位。第三步：靜力加載試驗(yàn)，將重10kg的配重施加于塔頂，考察靜力承載能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。加載中破壞的結(jié)構(gòu)模型自然淘汰。第四步：模擬地震荷載加載，保持塔頂配重10kg，第一級(jí)水平地震加速度峰值按0.3g加載，第二級(jí)水平地震加速度峰值按0.5g加載，加載在電驅(qū)振動(dòng)臺(tái)上完成，每次加載地震動(dòng)持時(shí)25s。加載中破壞的結(jié)構(gòu)模型，按破壞前一級(jí)水平地震加速度峰值計(jì)入成績(jī)。第五步：對(duì)加載完0.5g后結(jié)構(gòu)仍未破壞的模型，參賽者可自主選擇水平地震加速度峰值0.7g、0.8g、0.9g其中之一加載一次。若結(jié)構(gòu)仍為未破壞，按最后一次加載的加速度峰值計(jì)入成績(jī)，否則按

9、0.5g計(jì)入成績(jī)。對(duì)加載至第五步后仍未破壞的模型，根據(jù)模型結(jié)構(gòu)自重由輕到重決定模型抗震性能的優(yōu)劣次序。六、 評(píng)分規(guī)則成績(jī)的評(píng)定按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)“安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀”的原則進(jìn)行。首先比較安全性，即模型要能通過(guò)配重(10kg)及0.5g地震加速度的檢驗(yàn)，然后增加地震加速度，考察結(jié)構(gòu)承受地震荷載的能力；在承受相同地震荷載的情況下，根據(jù)模型重量來(lái)考察經(jīng)濟(jì)性。比賽的總分為100分，包括結(jié)構(gòu)造型與體系、理論分析、模型制作、敘述答辯和加載試驗(yàn)5個(gè)方面。(1) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(30分)包括結(jié)構(gòu)造型與體系、理論分析、模型制作的評(píng)分直接采用資格預(yù)審階段的評(píng)分。(2)敘述答辯(10分)按現(xiàn)場(chǎng)敘述和答辯情況，由評(píng)委當(dāng)場(chǎng)給分。(3)加載試驗(yàn)(60