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广东工业大学 第十二届力学架构大赛,高架跨江大桥模型的制作和加载试验,参赛作品的组成,设计说明书的要求,加载方式,失效条件,评分方法,结构模型的要求,历届纸质参赛作品回顾,结构模型设计制作经验及要点,作品的要求,设计说明书,作品的要求和比赛规则,完整作品包括两个部分：,结构模型,设计说明书要求,内容,作品的要求和比赛规则,设计特色,计算书,方案的构思 造型和结构体系 模型特色,方案图,结构整体布置图 主要构件详图 方案效果图,结构选型 计算简图 内力分析 承载能力估算,设计说明书要求,格式,作品的要求和比赛规则,封面,正文,按照前述的内容，图文并茂,纸型,A4纸打印，字体为小四字体，1.5倍行距， 除封面外内容不超过4页。,注明广东工业大学第十二届力学架构大赛 作品名称 参赛学院 参赛队员 专业班级,设计说明书一式五份应在提交模型作品同时交到竞赛组委会，逾期作自动放弃理论方案评审处理。电子版本则以班级队伍名称命名于当天寄到指定邮箱 LJB30278.com 。,结构模型总体要求,作品的要求和比赛规则,符合设计及加载要求,与设计说明书一致,名字应健康向上、突出特点,模型制作材料要求,作品的要求和比赛规则,白卡纸 （790mm1090mm）,棉线,白乳胶,由组委会统一提供，若材料不够，只可向组委会购买,对材料进行加工、组合,用颜料对模型作美术装饰,用白乳胶黏合,自行添加、使用任何其他材料,模型制作工具由各参赛队自备,模型尺寸要求,作品的要求和比赛规则,桥面长度 两端横杆之间的距离应不少于桥墩外侧的距离,桥面之上必须有高度不小于150mmx150mm的通车空间,桥面宽度 不小于150mm，在跨中加载处不超过200mm,桥面高差 做成拱形桥面时，桥面最大高差不超过50mm）,宽度为60mm的加载钢板要放置于桥面中央（此点要作标记）,模型尺寸要求,作品的要求和比赛规则,模型净跨度 不小于800mm，（不允许误差，每小1mm，总分扣0.5分）,注：以上两项净高度误差不重复扣分,全净跨通航高度 不小于100mm，（不允许误差，每小1mm，总分扣0.5分）,中部300mm 范围内通航高度不小于200mm，（每小1mm，总分扣0.5分）,支座及加载条件,作品的要求和比赛规则,加载装置为一根厚度为6mm、宽度为60mm的钢板，放在跨中的桥面上，两端用相距200mm的吊杆与下面的加载装置相连，用砝码放置于托盘上加载 。 （此处的“桥面”要满足前款的定义）,加载在两水平等高的平台间进行，加载台只提供竖向支承，不提供水平方向支承。模型不受其他装置固定。,承载平台位于跨中的桥面上，应具有足够的强度和刚度，并预留放置加载钢板（可从模型中间穿过）的空间，满足安装加载装置的要求。,位移测量装置安装于桥面上。,加载方式,作品的要求和比赛规则,模型作品及加载装置安装由参赛队员完成，位移测试装置由工作人员安装，并由参赛队员确认。加载由参赛队派代表在裁判的监督下进行。加载时队员身体不能接触模型和已加载上的砝码。每一次加载，裁判会在队员手离开该级最后一个砝码后开始计时，模型在10秒钟内没有失效即加载成功，可以进行下一级加载。砝码一经加上，不能再取出及更换。,第一级加载质量不小于20kg（含加载装置，两小三大砝码，实际19.4kg），以后每级荷载增加梯度不小于5kg（大砝码5.1kg/个，共6个），封顶荷载为50kg。,加载时须注意安全，听从工作人员的指挥。,加载装置,作品的要求和比赛规则,砝码及托盘,加载钢板,位移测量圈,作品的要求和比赛规则,评分方法,荷重比得分计算公式：,作品的要求和比赛规则,失效条件,模型尺寸不符合规定要求,模型无法正确安装就位、无法按规定的加载测量方式进行加载和测量,模型跨中加载点处的竖向位移超过规定的限值（20 mm），或跨中加载点处的水平位移超过规定的限值（15 mm）,评审委员会认为超出正常允许情形的其他失效情况,模型在加载过程中出现主要构件脱落、结构或构件失稳、结构变形过大和破坏等经评委确认的情况,省赛第一名：华南理工大学 四季木棉,最大净跨度：560mm，模型自重：607g ,载重比60,广东省首届结构设计大赛部分作品回顾,失效模式：拉杆强度破坏。,省赛第二名：华南农业大学 龙的传人,最大净跨度：990mm，模型自重：1011g ,载重比36.02,失效模式：荷载封顶，未破坏。,省赛第九名：广东工业大学 土木军团,最大净跨度：600mm，模型自重：712g ,载重比35.81,失效模式：下弦受拉变形大，最大挠度超限。,广工第八届力学架构大赛第1名 05建筑1B队,模型自重：240g ,加载质量26.85kg, 载重比111.88,广东工业大学第八届力学架构大赛 部分作品回顾,广工第八届架构大赛第2名 06土木5班(国防生),模型自重：460g ,加载质量60kg, 载重比134.43,广工第八届力学架构大赛第3名 05给排水1C队,模型自重：640g ,加载质量60kg, 载重比73.83,广工第八届力学架构大赛第6名 06土木提高B队,模型自重：940g ,加载质量60kg, 载重比63.83,中南地区第三届结构设计大赛第1名 武汉大学,模型自重：535g ,加载质量159.99kg, 载重比299.05,中南地区第三届结构设计大赛 部分作品回顾,中南地区第三届结构设计大赛第2名 三峡大学,模型自重：318.7g ,加载质量69.95kg, 载重比219.49,中南地区第三届结构设计大赛第3名 华中科技大学,模型自重：614.5g ,加载质量134.99kg, 载重比219.68,中南地区第三届结构大赛二等奖 华南农业大学,模型自重：432.2g ,加载质量74.99kg, 载重比173.51,中南地区第三届结构大赛二等奖 华南农业大学,模型自重：432.2g ,加载质量74.99kg, 载重比173.51,中南地区第三届结构大赛三等奖 广东工业大学,模型自重：1179.5g ,加载质量80(130)kg, 载重比67.82,广东工业大学第十届力学架构大赛部分作品,总分第一名 华南理工大学二队 蒙皮结构,模型自重：533g ，加载质量54.9kg，载重比103.0,总分第二名 广东工业大学研究生一队,模型自重：545g ，加载质量54.9kg，载重比100.73,总分第三名 广州大学代表队 三角形空心截面,模型自重：603g ，加载质量60kg，载重比99.5,总分第四名 华南农业大学一队 双重桁架,模型自重：354g ，加载质量34.5kg，载重比97.46,总分第五名 07土木提高班,模型自重：505g ，加载质量49.8kg，载重比98.61,总分第六名 广东工业大学研究生二队,模型自重：505g ，加载质量49.8kg，载重比98.61,华南理工大学第七届结构设计大赛作品分析,总分第一名 华南理工大学 桁架结构,模型自重：270g ，加载质量40kg，载重比148,华南理工大学第七届结构设计大赛作品分析,总分第二名 广东工业大学队 桁架和框架结构,模型自重：364g ，加载质量50kg，载重比137.36,总分第三名 华南农业大学队 桁架和蒙皮支撑,模型自重：320g ，加载质量40kg，载重比:125,下弦施加了预应力？,总分第四名 华南农业大学队 桁架和蒙皮结构,模型自重：234g ，加载质量25kg，载重比:106.8,总分第五名 广州大学队 三角形截面,模型自重：234g ，加载质量25kg，载重比:106.8,广东工业大学队,自重：364g ，加载50kg,模型自重：234g ，加载质量25kg,广州大学队,对比广大被超的原因,侧向框架节点加强有木有！ 如侧向桁架，斜撑有木有！ 玩对称，整体失稳伤不起！,外国友人队 蜂窝结构,模型自重：585g 规则原因不能进决赛,华南农业大学第五届桥梁设计大赛部分作品,稳定性很好。破坏模式：拉杆强度不足,华南农业大学第五届桥梁设计大赛部分作品,广州大学代表队 最后失稳破坏,华南农业大学第五届桥梁设计大赛部分作品,上弦压杆缺少水平支撑 失稳破坏,华南农业大学第五届桥梁设计大赛部分作品,华农的蒙皮结构，夺得冠军,内部一窥,破坏瞬间,广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品,08路桥（1）的两个作品，自重353385g，载重比116127,空气湿度95%！,广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品,拍不到唯一号码牌，数据不明。,对比上届大赛的第二名,主压杆失稳。桥面材料浪费。,广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品,上弦按受弯设计，效果不佳,广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品,悬索结构，由于支座条件所限，承载力不佳,广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品,空间桁架设计。,但下弦可侧向摆动，结果整体扭转失稳。,广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品,支撑设计失误（柔性支撑要交叉布置），结果整体失稳。,广东工业大学第11届力学架构大赛预赛作品,上下弦之间的垂直支撑有木有！,拿神马给力！,浮云了！,广东工业大学第11届力学架构大赛决赛作品,总分第一名 08土木（1）班 Defier,模型自重：271g ，加载质量50.0kg，载重比184.5,广东工业大学第11届力学架构大赛决赛作品,总分第二名 团委代表队 蒙皮结构,模型自重：330g ，加载质量44.9kg，载重比136.1,广东工业大学第11届力学架构大赛决赛作品,总分第三名 08土木（1）班 力学军团,模型自重：294g ，加载质量39.8kg，载重比135.4,广东工业大学第11届力学架构大赛决赛作品,总分第四名 08土木（5）班 MAD,模型自重：391g ，加载质量50.0kg，载重比127.9,广东工业大学第11届力学架构大赛决赛作品,总分第五名 10设备(2)班 二等奖、新秀奖,模型自重：270g ，加载质量34.7kg，载重比128.5,广东工业大学第11届力学架构大赛决赛作品,总分第六名 08土木(4)班 工程队,模型自重：333g ，加载质量39.8kg，载重比119.5,广东工业大学第11届力学架构大赛决赛作品,总分第七名 08路桥(1)班 原能矩阵,模型自重：381g ，加载质量44.9kg，载重比117.8,广东工业大学第11届力学架构大赛决赛作品,总分第十二名 华南理工大学一队 结构外观奖,模型自重：323g ，加载质量34.7kg，载重比107.43,广东工业大学第11届力学架构大赛决赛作品,总分第十三名 华南农业大学一队 结构外观奖,模型自重：315g ，加载质量29.6kg，载重比93.97,2011华南农业大学桥梁设计大赛作品,总分第一名 广工大 08路桥(1)班 净跨度1000mm,2011广州大学结构设计大赛作品,总分第一名 广工大 10设备(2)班 塔吊,2011华南理工大学土木结构设计大赛作品,总分第一名 广工大 10设备(2)班 受动载和静载双跨桥,大跨跨度660mm，自重：227g，最大加载质量50kg ，载重比220,2011中山大学纸桥结构大赛作品,总分第一名 广工大 08路桥(1)班 Focus,跨度310mm，自重89克，承载力70kg，载重比786,力学架构模型设计制作经验及要点,结构设计原则：安全、适用、经济，美观,安全：具有足够的强度（图a）、整体稳定（图b、c、d） 和局部稳定（图e）,强度破坏：h1要适中，保证拉杆面积,对节点进行加固：,拉杆连续通过节点：,纵向失稳破坏：不要完全简支,横向失稳破坏： 要形成桁架结构 或框架结构 或蒙皮结构,上弦压杆失稳破坏：,要形成平面外桁架,或框架结构 或蒙皮结构,局部失稳破坏：,在局部受压处 用加劲肋加强,做好防潮措施 保持模型干燥,适用： 满足建筑要求 有良好的工作性能,满足规则对通航通车空间尺寸要求,竖向位移v不超过允许值(20mm),水平位移u不超过允许值(15mm),减少变形的方法：1、增加结构刚度h1；加强支撑（同前述）。,2、做好防潮措施，保持模型的干燥。,经济： 在满足安全、适用的前提下最省材料,1、 自重越轻，载重比越大。宜根据计算内力的大小及性质（拉、压）来选择杆件截面。 根据计算结果分配各杆件的用料（截面大小及壁厚）， 制作时应精打细算，该用则用，能省就省。,可用截面法、节点法、位移法作简单受力分析，并判断拉、压杆。较精确计算可用清华大学结构力学求解器计算。,注：例图中尚未考虑侧向力作用。 计算时宜考虑多种工况。,轴力N,剪力V,弯矩M,2、杆件的截面应采用较开展又能满足局部稳定的截面形式：,美观： 结构造型、结构体