成都理工大学生结构设计竞赛桥梁工程组赛题第三届成都理工大学生结构设计竞赛组委会2017.4.30一、竞赛题目题目：《不等跨两跨桥梁结构设计与模型制作》竞赛内容：理论方案、模型制作、陈述与答辩、加载试验。二、参赛对象参赛对象为在校本科学生，以组队形式参赛，每队参赛学生不得多于3人。三、竞赛要求1．参赛要求(1)每个参赛队只能提交一份作品，并用汉字命名(作品名称不得多于4个汉字)。模型名称不得出现参赛学校名称等信息，否则理论方案按零分计。(2)每位学生只允许参加一个参赛队，各队应独立完成方案设计与模型制作。(3)各参赛队必须在规定时间和地点参加竞赛活动，缺席者作自动放弃处理。竞赛期间不得任意换人，若有参赛队员因特殊原因退出，则缺人竞赛。2．理论方案要求（1）内容包括：方案设计摘要，第一部分为方案设计摘要（300字以内）；第二部分为模型照片或效果图、主要结构图、计算书等。除封面外，其余各页面上均不得出现参赛个人信息，否则理论方案按零分计。（2）参赛队必须在规定时间将竞赛报名表、参赛人员名单送至规定地点，逾期作自动放弃处理。3．模型制作3.1模型要求竞赛模型为桥梁模型，具体结构形式要求：模型结构体系不限，可以是拱梁组合体系、梁和桁架组合、拱和桁架组合、悬索和梁组合等。体系可以是静定结构，也可以是超静定结构。可以是无推力结构，也可以是有推力结构。模型为两跨结构，跨径布置500mm+1000mm，纵向总长1500mm，需要制作桥梁上部和下部结构。桥梁的类型不限，但必须保持主要承重构件和桥面为连续的，且桥面要求满铺集成竹片便于铺设加载履带。模型最大水平投影面200mm×1500mm，桥面到桥墩底部总高250mm（误差±5mm）；桥面以上结构高度不限，桥面以下结构高度需满足通航要求：短跨下小船尺寸为400mm×100mm、长跨下小船尺寸为800mm×100mm，如图1示。模型的纵桥向长度为1500mm（误差±5mm），横桥向宽度为200mm（误差±5mm），两端支座处模型高度50mm（误差±3mm），加载平台、模型以及桥墩尺寸如图1示。如参赛选手设计了桥面纵坡，则桥面纵坡坡度应控制在3.0%以内（否则无法牵引小车，无法完成加载，等同于失去比赛资格），并保持桥面平顺、连续。不符合要求的模型直接取消比赛资格。若加载时桥面塌陷导致小车无法行进，或桥面发生破坏，则视为模型加载失败。模型桥面以上须保证不小于宽180mm×高350mm的桥面通行净空（为单一净空。关于净空的概念详见规范JTGD60-2004公路桥涵设计通用规范），以用于移动小车加载。整个模型设置3个支座，位于一条直线上。两端支座间距为1500mm（图1a），设置下压板，为模型提供竖向约束，防止模型两头上翘。中间一个支座，截面尺寸最大为200mm×100mm，模型桥墩底面水平投影尺寸应小于中间支座尺寸，中间支座可为桥墩提供竖向约束，但不提供水平约束和转动约束。两端支座高度和间距是固定的，模型只能支撑在3个支座上，加载平台见图1。图1加载装置3.2模型制作材料及工具集成竹杆材：规格3×6mm、3×3mm、2×2mm、1×6mm，每根长900mm，各30根。集成竹片材：规格0.5×1200mm×420mm，1片。集成竹的力学性能参考指标为：密度0.789g/cm3，顺纹抗拉强度150MPa，抗压强度65MPa，弹性模量10GPa。棉蜡线：20米胶结材料：502胶（8g装），5瓶。制作工具：自备（限尺子、简单刀具、砂纸、剪刀、手套、橡皮、笔、纸等），小型电动工具自备电源。4、加载测试加载过程模拟路面不平整，导致过车时引起桥梁结构震动。先在模型上满铺一条宽180mm的铝制履带，履带总重11kg；履带上设置八个斜坡障碍，履带布置图见图2，障碍物的位置及尺寸和履带的尺寸见图3。再在履带上通过加载小车，小车自重1500g，小车长220mm，宽120mm，高200mm，小车底板离地高度50mm，左右轮距80mm，前后轮轴距180mm，具体尺寸见图4。图3障碍物的位置及尺寸图4小车尺寸模型加载分为一级加载和二级加载试验两部分，加载规则如下：4.1一级加载参赛选手自行牵引小车从模型一端到达另一端，小车内砝码重量为10kg。行车方向为从短跨到长跨。小车行驶时间在30~60s之间，行驶过慢或过快扣除相应分数。在小车行驶过程中，监测长跨跨中挠度，不得超...