專業(yè)組 承受動(dòng)荷載和靜荷載的不對(duì)稱雙跨橋梁模型設(shè)計(jì)

1、專業(yè)組 橋梁模型比賽一、 題目承受動(dòng)荷載和靜荷載的不對(duì)稱雙跨橋梁模型設(shè)計(jì)二、 參賽要求1. 隊(duì)伍要求(1) 參賽者為本校以及各校本科生、研究生、留學(xué)生。每個(gè)參賽隊(duì)由3-4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。(2) 每個(gè)參賽隊(duì)只能提交一份作品，并給作品命名。名稱必須健康向上、突出特點(diǎn)。名字經(jīng)組委會(huì)批準(zhǔn)后生效(3) 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)，缺席者作為自動(dòng)棄權(quán)處理。競(jìng)賽期間不得任意換人，若有參賽隊(duì)員因特殊原因退出，則缺人競(jìng)賽。(4) 參賽隊(duì)伍必須準(zhǔn)時(shí)向大賽組委會(huì)提交理論方案說明書以及相關(guān)模型照片。2. 競(jìng)賽內(nèi)容：包括理論方案

2、設(shè)計(jì)書的制作、結(jié)構(gòu)模型制作、模型加載試驗(yàn)三、 理論方案說明書要求(1) 理論方案的內(nèi)容應(yīng)包括：設(shè)計(jì)說明書、方案圖和計(jì)算書。（可參見模板）設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括對(duì)方案的構(gòu)思、造型和結(jié)構(gòu)體系及其他有特色方面的說明；方案圖應(yīng)包括結(jié)構(gòu)整體布置圖、主要構(gòu)件詳圖和方案效果圖；計(jì)算書應(yīng)包括結(jié)構(gòu)選型、計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載分析、內(nèi)力分析、承載能力估算等。(2) 理論方案封面必須注明作品名稱、參賽學(xué)校、參賽隊(duì)員姓名和專業(yè)；正文按設(shè)計(jì)說明書、方案圖和計(jì)算書的順序編排。除封面外，其余頁(yè)面均不得出現(xiàn)任何有關(guān)參賽學(xué)校名稱和個(gè)人姓名的信息，否則取消參賽資格。(3) 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)，逾期作自

3、動(dòng)放棄處理。四、 作品要求1) 作品應(yīng)力求有創(chuàng)造性，貼近實(shí)際、結(jié)構(gòu)合理、制作精巧。2) 每個(gè)參賽隊(duì)僅能提交一份作品。3) 作品由各參賽隊(duì)命名。橋名必須健康向上、突出特點(diǎn)。橋名經(jīng)組委會(huì)批準(zhǔn)后生效。(一) 制作材料1) 本屆大賽的模型制作材料為A0繪圖紙，棉線和白乳膠。2) 模型制作所用材料僅限于組委會(huì)所提供的材料。允許對(duì)所給材料進(jìn)行加工、組合。可以適當(dāng)美化橋梁結(jié)構(gòu)，不允許大面積用顏料對(duì)模型作裝飾。3) 如模型中采用任何非組委會(huì)提供的材料，一經(jīng)查實(shí)，將取消參賽資格。組委會(huì)分發(fā)每支參賽隊(duì)A0繪圖紙2張，棉線若干，乳膠一杯，若材料不夠，只可以向組委會(huì)購(gòu)買。A0繪圖紙面積為 1090mm * 790mm

4、 。(二) 加載儀器說明承載臺(tái)為兩張等長(zhǎng)、等高的長(zhǎng)桌.通行小車為四輪小車（自重10kg）, 具體尺寸見附圖。實(shí)物圖（側(cè)面）實(shí)物圖（正面）實(shí)物圖（空間）靜載測(cè)量裝置的尺寸為220mm60mm30mm，為鐵制可拆卸零件。具體尺寸見附圖。(三) 設(shè)計(jì)制作要求1) 模型橋梁有效總長(zhǎng)度不小于1000mm，橋面高不低于150mm，橋面寬不大于180mm，橋面上要有1000mm橋?qū)挾?00mm大小的凈空，容許放置加載小車通行和靜載測(cè)量裝置（靜載測(cè)量裝置置于最大跨度正中心）。2) 可采用多種橋型，如桁架橋，斜拉橋等。采用斜拉橋、懸索橋橋型有一定的橋型系數(shù)加分（參見評(píng)分公式 ）3) 橋梁為不對(duì)稱雙跨，要求最小凈

5、跨（相鄰橋墩之間內(nèi)側(cè)之間距離）長(zhǎng)度不小于300mm，最大跨度不小于500mm。橋面以下通航凈空高度不小于80mm的跨度（通航凈空空間不得有任何結(jié)構(gòu)遮擋）作為每跨計(jì)算跨度。采用的最大跨長(zhǎng)度越大，有一定的最大跨加分（參見評(píng)分公式 ）4) 模型橋應(yīng)包括橋梁及面板（動(dòng)荷載加載的小車直接在橋面上拉動(dòng)加載，不提供任何軌道），允許使用護(hù)欄、路沿等限位設(shè)置。橋面高差不得大于20 mm（拱橋車道必須水平）。模型須保證加載小車能正常通過并可使小車在最大跨正中靜止停留不少于5秒鐘。5) 請(qǐng)個(gè)隊(duì)伍在模型最大跨用黑色標(biāo)志確定好跨中點(diǎn)，并左右偏移一厘米畫線。作為決賽加載位置。6) 模型在加載儀器上的安裝固定不得使用除模型

6、本身以外的任何物品。7) 加載過程中不允許加載人員身體接觸到小車及模型。五、 比賽過程模型加載試驗(yàn)分兩階段進(jìn)行（本次大賽預(yù)賽采取的是動(dòng)載，決賽采取的是靜載），1. 預(yù)賽：1) 加載過程在一個(gè)水平平臺(tái)上進(jìn)行，模型最大跨一端可以抵住平臺(tái)一側(cè)垂直擋板。選手在工作人員的協(xié)助下，將橋梁模型安置在加載儀器上。2) 模型應(yīng)能使約為10kg的加載小車正常通過，并可使小車在最大跨正中靜止停留不少于5秒鐘，且整個(gè)過程模型不失效。3) 每隊(duì)自派一名成員按照現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備條件手工拉拉環(huán)（或軟繩）牽引小車進(jìn)行動(dòng)載測(cè)試。橋梁安置到加載完成需在2分鐘內(nèi)完成，否則視為失效。如果出現(xiàn)小車掉落等意外情況，可再加載一次。再次出現(xiàn)不成功，

7、則宣告結(jié)構(gòu)失效。組委會(huì)現(xiàn)場(chǎng)人員只協(xié)助安置作品。2. 決賽：1) 決賽測(cè)試在兩水平等高的平臺(tái)間進(jìn)行，模型不受其他裝置固定。2) 模型最大凈跨正中為加載點(diǎn)，初始荷載15公斤，荷載增加梯度為5公斤/次(或以上)，封頂荷載為80公斤。加載方式如圖：3) 若模型結(jié)構(gòu)失效，即取前一次加載重量為最大承載重量；若復(fù)賽初始荷載沒有通過，則取初賽成績(jī)10公斤為該模型最大承載重量。4) 砝碼加載由參賽隊(duì)派代表在裁判的監(jiān)督下進(jìn)行，加載時(shí)隊(duì)員身體不能接觸模型和已加載上的砝碼。每一次加載，裁判會(huì)在隊(duì)員手離開砝碼后開始計(jì)時(shí)，模型在5秒鐘內(nèi)沒有失效即加載成功，可以進(jìn)行下一次加載。u 失效條件凡出現(xiàn)下列情況之一者，即屬橋梁(模

8、型)失效：(1) 模型無法按照設(shè)計(jì)要求正確安裝就位。(2) 模型無法依照比賽組委會(huì)規(guī)定的加載測(cè)量方式進(jìn)行加載和測(cè)量。(3) 動(dòng)荷載過程，小車掉落等意外情況兩次以上，導(dǎo)致加載不能順利進(jìn)行。(4) 動(dòng)荷載過程中橋梁模型橋面顯著開裂。(5) 動(dòng)荷載加載過程超過規(guī)定時(shí)間未能完成。(6) 模型在加載后加載點(diǎn)豎直位移超過20mm。（按照?qǐng)?bào)警裝置判定。若報(bào)警失靈，裁判有權(quán)依照明顯超過撓度，判定失效）(7) 模型在加載過程中有意觸碰模型。(8) 模型在加載過程中出現(xiàn)明顯的材料、結(jié)構(gòu)損壞。(9) 評(píng)審委員會(huì)認(rèn)為失效的其它情況。備注：按同等條件自然公平原則，模型應(yīng)能承擔(dān)一定程度現(xiàn)場(chǎng)條件實(shí)際偏差（如臺(tái)面不平、加載偏

9、心、自然風(fēng)等隨機(jī)條件）六、 決賽評(píng)分方法1. 評(píng)審委員會(huì)評(píng)分A（20+10）備注：沒有理論方案說明書的參賽隊(duì)伍此項(xiàng)0分(1) 結(jié)構(gòu)造型與理論分析（20分）a) 按設(shè)計(jì)說明書、方案圖和計(jì)算書內(nèi)容的完整性、正確性評(píng)分。（10分）b) 參照模型結(jié)構(gòu)的構(gòu)思、造型和結(jié)構(gòu)體系的合理性、實(shí)用性和創(chuàng)新性。（10分）(2) 美觀和模型制作（10分）按照橋梁造型協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)創(chuàng)新、制作工藝、水平評(píng)分2. 相對(duì)承載力B（70分） (1) 模型最大凈跨度加分S（10分）S=10分（實(shí)際最大凈跨度-300mm）/400mm 實(shí)際對(duì)大凈跨度小于500mm，視為違規(guī)。(2) 模型最大承載重量與模型自重比值得分W（50分）以決賽隊(duì)中比值最大的（QW）max為滿分（50分），其余按W=50（QW） （QW）max計(jì)算分值。(3) 橋型系數(shù)若橋型為懸索橋或者斜拉橋模型（僅適用于進(jìn)入決賽隊(duì)伍，適用公式評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)由評(píng)審委員會(huì)確定），相對(duì)承載力B乘以橋型系數(shù)1.1注：分?jǐn)?shù)計(jì)算只取到小數(shù)點(diǎn)后兩位。參賽隊(duì)伍總成績(jī)： T=A+B（B包括橋型