塔吊模型制作與測試

1、- -巖土組賽題懸臂支擋結(jié)構(gòu)模型制作與測試1、選題背景懸臂支擋結(jié)構(gòu)常用于基坑支護、滑坡治理、道路工程等領(lǐng)域，是目前常見的一種支擋結(jié)構(gòu)，如圖1。圖1常用懸臂式支擋結(jié)構(gòu)2、競賽模型本次競賽要求設(shè)計并制作一個懸臂支擋結(jié)構(gòu)模型，模型構(gòu)造示意如圖2所示。模型中支擋結(jié)構(gòu)采用竹筷子制作，結(jié)構(gòu)間護壁采用白紙制作，現(xiàn)場完成模型制作。未做特殊說明，示意圖中的長度單位均為mm。30025290：5f”%100“1501i50圖2懸臂式排樁模型示意圖3、模型要求31模型構(gòu)造311模型制作材料模型容器頂面開口，尺寸300X300X300(長X寬X高，單位mm)，容器如圖3所示。竹筷子(長178mm,直徑4mm)20雙。

2、普通復(fù)印白紙(A3)1張。干燥石英砂(石英砂參考數(shù)據(jù)：中砂，平均細(xì)度模數(shù)：2.53，平均堆積密度：1.454g/cm3,平均自然休止角39)。比賽使用材料均由大會組織方提供。模型容器加載區(qū)1300150：20130圖3懸臂支擋結(jié)構(gòu)模型平面圖(陰影部分為支擋結(jié)構(gòu)布置區(qū)域)312模型制作工具直尺2把、圓規(guī)1支、三角尺1個。鉛筆1支、橡皮1個。502膠水2瓶。小型鏟子1把、漏斗1個。剪刀1把、美工刀3把。313模型制作要求(1)筷子布置范圍限于圖3和圖5陰影區(qū)域;（2）只能用單層單面白紙；（3）最外側(cè)筷子的邊界須與白紙邊界保持25mm距離，如圖2、圖5所示。白紙加載砂面筷子加載高度150*-.-.-

3、.，-.-.-.:、.-:-,;.-.-,.-.*.-.-.-:_.-:.-:-.-.,-50-.-.-.-.-./.:、.-_:.基準(zhǔn)砂面圖41-1剖面圖白紙正立面（紅色線為白紙，綠色陰影區(qū)為筷子布置范圍）白紙筷子V.100150側(cè)立面圖5桿件（筷子）布置范圍3.2模型安裝要求（1）大會服務(wù)人員將模型容器內(nèi)裝石英砂至基準(zhǔn)砂面高度150mm（見圖4）,此過程不允許參賽隊員參與。（2）參賽隊員將支擋結(jié)構(gòu)安裝區(qū)域于限制區(qū)域內(nèi)（圖3陰影區(qū)域內(nèi)），支擋結(jié)構(gòu)底部插入砂層,支擋結(jié)構(gòu)插入時白紙不得插入砂中。安裝支擋結(jié)構(gòu)時，不得對砂面及模型容器有壓實、拍打、振動等行為。4、加載方式及過程4.1加載方式模型加載

4、在加載區(qū)以填砂方式進行。填砂最小高度為100mm,模型必須保證填砂過程能保持穩(wěn)定狀態(tài)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件不能妨礙加載過程。如出現(xiàn)不能實現(xiàn)加載，視為模型加載失效。4.2加載過程競賽時填砂加載由參賽隊員自己完成，填砂工具采用小型鏟子和漏斗。參賽隊員先填砂到100mm高（砂頂面應(yīng)平整，否則以砂面最低點計算填砂高度），保持20秒；繼續(xù)填砂到報名高度，加載完成后同樣需保持20秒，整個加載過程不得超過10分鐘。支擋結(jié)構(gòu)模型未發(fā)生傾覆、過大變形（支擋結(jié)構(gòu)頂部水平位移大于10mm視為過大變形）、支擋結(jié)構(gòu)折斷等破壞情形視為加載成功。5、加載失效評判模型在進行加載時出現(xiàn)下列任一情形判定為模型加載失效，不能繼續(xù)加載，成績記為

5、零分：（1）在任意加載階段，整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)垮塌，無法完成加載；（2）在任意加載階段，模型中的任一構(gòu)件出現(xiàn)斷裂或節(jié)點脫開；（3）在任意加載階段，模型中出現(xiàn)節(jié)點脫開；（4）整體沒有破壞，但模型出現(xiàn)明顯的變形（支擋結(jié)構(gòu)水平變形大于10mm）；（5）加載過程中出現(xiàn)明顯漏砂情況（加載區(qū)砂從模型任意位置漏出）；（6）在非加載區(qū)填砂；（7）加載過程中對基準(zhǔn)砂面有翻挖、壓實、拍打、振動等行為；（8）整個加載過程超過10分鐘；.（9）加載過程中參賽隊員用身體任意部位或任意工具觸碰支擋結(jié)構(gòu)模型任意部位；（10）出現(xiàn)違反競賽規(guī)定的其它情況，由評委討論決定。6、評分標(biāo)準(zhǔn)6.1本次比賽滿分100分，包括理論方案設(shè)計、敘述

6、答辯、加載試驗3個分項。6.2理論方案設(shè)計（滿分10分）按方案的構(gòu)思、措施和支擋結(jié)構(gòu)體系的合理性、實用性和創(chuàng)新性評分。6.3敘述答辯（滿分10分）加載完成后組織參賽組集中答辯，各組參賽隊伍需要制作并提交一份答辯PPT。答辯內(nèi)容包括對設(shè)計理念和制作思路進行論述，按答辯綜合表現(xiàn)由評委老師給分（取各評委老師給分的平均值），答辯時間不超過5分鐘。6.4加載試驗（滿分80分）（1）模型能夠承受的荷載越大越好，滿分40分。以填砂高度b（單位：mm,填砂頂面如不為平面，則以頂面最低點為填砂高度）作為考核指標(biāo)，取所有參賽組的最大填砂高度作為基準(zhǔn)（假設(shè)為S）,各參賽組按以下公式計算該項成績：A=x40。如:所有參賽組的最大加載值為150mm,某一組的填砂高度為120mm,S則該組在加載試驗這一項得分為：120 x40=30。150（2）考慮參賽組使用材料的重量，模型重量越輕越好，滿分40分。使用材料的重量越輕越好，以材料重量c（單位：g）作為考核指標(biāo)，取所有參賽組的W最小重量作為基準(zhǔn)（假設(shè)為W）,各參賽組按以下公式計算該項成績：B二x40。假設(shè)c上述示例使用材料的