《结构设计大赛要求.doc

武汉大学第四届结构设计大赛组委会文件 武汉大学第四届结构设计大赛比赛细则 一、大赛介绍 武汉大学结构设计大赛旨在培养学生对所学知识的综合应用能力及团队协作能力。通过结构大赛，学生可以理论联系实际，激发团队精神，提高创新能力和动手能力，健全人格品质，为成为当代的卓越工程师打下坚实的基础。 在第四届大赛举办之际，我们尝试进一步扩大影响，并在开拓中不断完善，使之成为一项在校内或国内更有影响的赛事。我们相信结构设计大赛将在发展中更上一层楼，以其独特的魅力成为珞珈山下一道亮丽的风景。 二、题目 承受静载和模拟地震荷载的底部大空间两层建筑结构模型的设计、制作与加载。 三、工程背景 在实际工程中，很多多层和高层建筑将底层设计为停车场或商铺等大开间，这类建筑结构底层往往变为薄弱层。历次地震表明，有底部薄弱层的建筑结构在地震中容易发生震害，其特点是：（1）底部薄弱层震害严重，有较大残余变形甚至完全坍塌；（2）薄弱层以上的楼层震害轻微。 由于建筑功能的优势，这类建筑结构有较高的市场需求。本届结构设计大赛以此为工程背景，希望同学们能通过结构模型的设计、制作与模拟地震加载，了解此类结构的动力特性和震害特点，共同探讨改进其抗震性能的方法。 四、作品要求 1、作品力求有创造性，贴近实际、结构合理、制作精巧。 2、每个参赛队只能提交一份作品。 3、完整的作品包括以下部分： （1）结构设计计划书，包括荷载分析、结构选型、计算简图、内力分析、承载能力估算等。（本部分对本科一、二年级学生可不作要求） （2）设计方案。结构图若干，包括主要构件、节点详图及材料表等。（本部分对本科一、二年级学生可不作要求） （3）结构模型（实物）。要求模型制作符合设计制作要求，并与设计书一致。如修改模型，要求同时修改计算书。 4、作品由各参赛队命名。作品名必须健康向上，突出特点。作品名经组委会批准后生效。 五、制作材料 1、本届大赛的模型制作材料包括3张A0绘图纸，2瓶白乳胶，在竞赛过程中不再追加材料。制作工具包括小刀两把，剪刀两把，毛刷两把，直尺一套。丁字尺自备。所有材料和工具由组委会统一购买、发放。 2、模型制作所用材料仅限于组委会提供的材料，允许对所给材料进行加工、组合，但不能改变材料的力学性能。如模型中采用任何非组委会提供的材料，经查实，将被取消参赛资格。 3、材料实验报告将在发放材料时一同提供，并鼓励选手根据需要做更多的试验。 六、加载设备说明 1、加载设备主要由振动台及相应的控制系统、振动平台、保护装置、固定装置（钢压条）及净空箱组成，详见附图1a。 2、振动平台通过螺栓锚固在2m×2m的振动台（附图2）上。振动平台尺寸为400mm×700mm×10mm（长×宽×厚），周边通过4个螺栓与振动台锚固。振动平台共有16×13个带螺纹M5螺栓孔，孔距为30mm，详见附图1b。 3、加载设备提供4个钢压条来固定结构模型，钢压条与振动平台采用M5螺栓锚固，其具体形状和尺寸详见附图1c。 4、单块荷载块尺寸为210mm×50mm×15mm（长×宽×厚），质量约为1.23kg，加载时每层使用四块荷载块，详见附图1d。 5、保护装置距离振动平台净高约为1200mm，上下层保护索一端固定在保护装置上，一端与荷载块固定，以保护人员和设备的安全，详见附图1e。 七、结构设计及加载要求 1、结构模型分为两层，总高度不得低于600mm，底层层高不得大于500mm。 2、主体结构平面尺寸必须大于200mm×200mm。 3、模型底层必须能够从垂直振动方向穿过尺寸为300mm×200mm×350mm（高×宽×长，长度沿振动方向）的净空箱，详见附图1a。 4、荷载块分两层布置（详见附图1a），不能超出主体受力结构的外侧，荷载块与保护绳索相连，在结构破坏前绳索不受力。 5、模型底部几何中心应与振动平台中心重合。 6、加载过程中不允许选手身体接触模型。 八、比赛过程 1、试验模型制作 模型必须在规定的时间和规定的地点进行制作，不得将模型带出制作场地以外制作。制作完成后注意对模型的保管和维护，并在截止时间之前连同其他所需材料一并提交组委会。提交之后，各代表队均不得对作品中的任何部分进行修改。 2、结构设计评审及相关评分 作品提交之后，组委会将会组织评审委员会对各个模型进行统一评审，针对各组提交的结构设计计划书和设计方案（包括材性实验、结构选型、结构分析、节点设计、制作工艺等），结合模型的制作综合打分。设计计算书和设计方案，本科一、二两级的学生可不提交，用概念设计说明代替。 3、模型加载试验评判要求 首层静载约4.9 kg，顶层静载约4.9 kg，振动台最大加速度为1.6 m/s2，结构未失效即为通过。 振动台输入地震波由汶川安县塔水台波（NS分量）经处理后得到，持续时间约40