结构抗风组赛题—大型户外广告牌设计422由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“户外广告牌结构图”。
2013土木科技月
西南交通大学第三届研究生结构设计竞赛细则
（结构抗风组）
1.竞赛题目
以大型户外广告牌为工程背景，完成模型结构的设计与制作，通过模型风洞试验来检验结构抗风设计的合理性。设计应遵循安全、经济和美观的原则。通过此次竞赛，旨在提升研究生对结构风荷载、风致振动及抗风性能设计的认识。
2.竞赛内容
竞赛内容包括：结构设计、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型风洞试验。
3.竞赛要求
3.1 报名参赛
3.1.1 参赛者为全日制在校研究生。每个参赛队由不多于3名学生组成，提倡参赛学生跨专
业组队。每位参赛者只允许参加一个参赛队，各参赛队应独立设计、制作。
3.1.2 每个参赛队只能提交一份作品。
3.1.3各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，迟到或缺席者作为自动弃权处理。竞
赛期间不得任意换人，若有参赛队员因某种原因退出，则该队员自动退赛。
3.2 结构设计
3.2.1设计文件应包括：设计说明书、方案图和计算书。设计说明书应包括对方案的构思、造型和结构体系及特色方面的说明；方案图应包括结构整体布置图、主要构件详图和方案效果图；计算书应包括结构选型、有限元建模、荷载分析（静风荷载）、静风位移计算、基底总弯矩和剪力计算、动力特性计算等。
3.2.2设计文件封面必须注明作品名称、参赛队员专业、参赛队员姓名；正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。
3.2.3设计文件用A4纸单面打印，一式六份于规定时间内提交至竞赛组委会，逾期作自动弃
权处理。
3.3 模型制作
3.3.1 制作材料
组委会将统一提供桐木条（4×3mm）、铅发丝线和502胶3种材料，各参赛队设计、制作模型仅限于使用以上材料，且允许对所给材料进行适当加工、组合。若各参赛队将统一发放的材料使用完，可按需以成本价再次购买。
3.3.2 模型重量
结构模型的总重量不超过120克（不含底板和广告牌的质量），超过者不能参加比赛。
3.3.3 模型尺寸
结构的类型不限，高度为1.2m（含广告牌在内），正负误差不超过1cm。底部尺寸要求在（150×150）mm 范围内，形状不限，但不可超出此范围，具体如图1所示。
不符合要求的模型直接取消比赛资格。
3.3.4 广告牌的固定
为了统一风荷载，组委会将给每队统一发放广告牌，其为厚度3mm的三层板，外形尺寸为600mm×300mm，由于实际广告展示需要，必须保证广告牌的正面中心区域（590mm×290mm）的范围不能被任何构件（包括桐木条和铅发丝线）遮挡。每个参赛队需要将此广告牌固定在1.2m高位置（广告牌正面垂直受风，其顶部边缘离底板
1.2m，且长边平行于地面，如图1所示）。
为确保公平，组委会将对每块底板进行称重并记录，计算成绩时除去广告牌质量。
不符合此要求的模型直接取消比赛资格。
图1 广告牌与结构连接示意图
3.3.5模型底部的固定
将模型底部用502胶固定在250×250×10mm的木质底板上，底板在四个角点位置分别开孔（孔径8mm），并用螺母固定在承载钢板上。木板如图2所示。
该木板由组委会统一发放，在正式比赛前，由各队将自己的模型用502胶粘在底板上。为确保公平，组委会将对每块底板进行具体称重并记录，计算成绩时除去底板质量。制作时，不能对底板进行二次加工（如打孔，磨薄，挖槽等），否则取消比赛资格。
图2 模型底部固定木板及模型安装区域示意图
3.3.6 所有参赛作品，必须提供详细的设计计算书。
3.3.7 模型设计可选取不同结构造型及结构形式。为确保公平，比赛时所有模型的加载均在无干扰的均匀流场里进行，且风速相同，在结构1.18m高度处进行顺风向位移测量。
4.加载方案
4.1 第一阶段加载
4.1.1 比赛前首先须校验各参赛作品制作（包括材料、结构尺寸和结构底部范围等）是否满
足竞赛规定的限制要求，检查各参赛队伍是否有设计文件。
4.1.2 比赛前须测定参赛作品重量G（不含底板和广告牌的质量，单位：g），并校验G数值
是否满足竞赛规定的限制要求（不超过120g）；测点参赛作品高度H（单位：cm），并校验H数值是否满足竞赛要求（广告牌顶部距离底板在119cm到121cm）。
4.1.3 对于满足重量要求和制作要求的结构，以及有详细设计文件的参赛队伍，方可进行风
洞加载试验。
4.1.4首先施加4.5m/s的风速作为预载，风向垂直于广告牌。观察模型的响应。
在4.5m/s风速作用下，发生以下情形之一者，即视为加载失败：
（1）模型在加载过程中发生整体坍塌或破坏；
（2）广告牌发生局部脱落或整体脱落。
（3）模型构件出现明显失稳或破坏。
在该预载下未发生模型损坏的参赛队伍，将获得10分的预载成绩。
4.1.5 在预载的基础上，将风速提升至6.5m/s，风向垂直作用于广告牌正面。采用激光位移
计测量模型的动态位移。位移测试的时间为32s。
4.1.6 加载过程中由工作人员操作仪器自动采集模型位移值。
在6.5m/s风速作用下，发生以下情形之一者，即视为加载失败：
（1）模型在加载过程中发生整体坍塌或破坏；
（2）广告牌发生局部脱落或整体脱落。
（3）模型构件出现明显失稳或破坏。
在该6.5m/s风速下未发生模型损坏的参赛队伍，将再获得10分的二次加载成绩。即：若参赛队伍连续在4m/s风速和6.5m/s风速下模型均未发生损坏，将获得共20分的加载成绩。
4.1.7 在加载中未失败的模型，计算第一阶段加载成绩，按照5.6中成绩计算方法进行。
4.1.8 对加载成功的作品按第一阶段加载成绩大小进行排名，若在该加载阶段未加载失败的模型，将直接进入第二阶段加载。
4.2 第二阶段加载
4.2.1 在第一阶段6.5m/s的风速基础上，再将风速提升至9.5m/s。采用激光位移计测量模型的平均位移和动态位移。位移测试的时间为32s。
4.2.2 在9.5m/s风速作用下，发生以下情形之一者，即视为加载失败：
（1）模型在加载过程中发生整体坍塌或破坏。
（2）广告牌发生局部脱落或整体脱落。
（3）模型构件出现明显失稳或破坏。
4.2.3在加载中未失败的模型，计算第二阶段加载成绩，按照5.6中成绩计算方法进行。
4.2.4对在第二阶段加载成功的作品按加载成绩大小进行排名，且只要第二阶段加载成功的作品，排名都在第二阶段加载失败作品之上。在第二阶段加载失败的作品，排名先后和第一阶段加载时的排名先后保持一致。
5.评分规则
5.1 比赛满分为100分，包括结构造型与体系、理论计算、模型制作、叙述答辩和
加载试验5个分项。
5.2 结构造型与体系（满分10分）
按模型结构的构思、造型和结构体系的合理性、实用性和创新性评分。
5.3 理论计算（满分10分）
按设计说明书、方案图和计算书内容的完整性、正确性评分。
5.4 模型制作（满分15分）
按模型制作工艺情况评分。
5.5 叙述答辩（满分5分）
按现场叙述和答辩情况，由评委当场给分。
5.6 加载试验（满分60分）
5.6.1按照三级加载方式，在预载（4.5m/s）通过后，可获得K1=10分的加载起评分；在第一阶段加载（6.5m/s）通过后，可再获得K2=10分的二次加载分；
5.6.2动位移成绩总分为15分，其计算方法如下：
动位移成绩＝K3×15（公式1）
其中，动位移成绩系数K2按下式计算：
K31（公式2）
其中δ为每个模型实测动位移，δ1为所有模型（不包含淘汰和加载失败的作品）实测最小动位移（单位：mm）。
5.6.5质量成绩总分为25分，其计算方法如下：
质量成绩=K4×25（公式3）
K4G1（公式4）G
其中G为模型实测质量，G1为所有模型（不包含淘汰和加载失败的作品）中的最小质量（单位：g）。
5.6.6 加载试验成绩即为以上4个成绩之和：
加载试验成绩=K1+K2+K3×15+K4×25（公式5）
5.6.7对在第二阶段加载成功的作品按加载成绩大小进行排名，并作为加载成绩的优先排
名。即：只要第二阶段加载成功的作品，排名都在第二阶段加载失败作品之上。在第二阶段加载失败的作品，排名先后和第一阶段加载时的排名先后保持一致。
5.7 以上评分分项中第5.2条～5.5条内容均在加载前评毕，第5.6条在加载试验现
场评定。模型尺寸及材料使用不符合设计制作要求者，不得进入加载试验阶段。
5.8 在加载过程中任何人员不可碰触模型或干扰风洞流场，且只能在规定区域观察
模型反应。
6.附则
6.1 本竞赛规则中若出现叙述不一致之处，请咨询竞赛技术委员会。
6.2 本竞赛细则解释权归竞赛技术委员会。
技术委员会成员：
组长：廖海黎
成员：李亚东、杨永清、郑史雄、李明水、李力
马存明、邵长江、潘毅、王骑、栗怀广、刘德军、罗楠
