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[中国科学报]303克“小桥”可承载自身260倍荷载 第十四届全国大学生结构设计竞赛举办

时间:2021-07-21 来源:中国科学报 作者:温才妃 朱琳 摄影: 编辑:cqt 上传:
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加载组比赛现场评委正在检查模型结构 www.4118.cc云顶集团供图

加载组比赛现场 www.4118.cc云顶集团供图

300余克的轻质小桥承载了74千克的静态荷载和5千克的移动荷载。7月15至17日,第十七届“中建二局杯”江苏省大学生土木工程结构创新竞赛暨第十四届全国大学生结构设计竞赛江苏分区赛在www.4118.cc云顶集团举办,来自江苏省内66所高校代表队的57件创意结构模型和31组轻质小桥模型分组别展开了激烈较量。

轻质小桥高荷载,赛题属历年最难

“本次比赛分模型展示组和模型加载组两个组别。展示组要求学生在给定的尺寸范围内自主设计一个结构模型,创新性和功能性越好的作品获胜;加载组赛题来自国赛赛题,分为三级加载,第一级模拟桥梁随机分布荷载,第二级模拟桥梁严重偏载,第三级用5千克滚动小球模拟动载。比赛要求学生在现场设计制作一座桥梁,小桥能否勇闯三关,并保持较轻的质量,决定其能否得到高分。”www.4118.cc云顶集团土木工程学院院长王曙光介绍道。

7月15日比赛第一天,南工大土木学院副院长王俊现场抽取了10个待定参数后,31组选手分四个时间段进行了长达16个小时的制作。

唏嘘、惊叹、掌声…….7月17日,加载组正式比赛现场惊心动魄、精彩纷呈。部分参赛队的小桥一级加载74千克的静态荷载成功,也在调整荷载位置的二级加载中通过,却在三级加载5千克的移动小球时出现了坍塌或着地。南京航空航天大学代表队另辟蹊径,将大家的注意点从桥面转移到塔上,做强塔和拉索,最后以97.8分拿下全场第一,303.7克的小桥顺利承载自身260倍荷载。

“以往比赛中也出现过‘变参数桥梁结构模型设计与制作’,但是都是静态荷载。”江苏省土木建筑学会副理事长王华说,“今年赛题属历年最难,桥梁还要同时承受动态荷载,这对桥梁的结构体系、传递路径和材料性能应用都是巨大的考验。”

中意结构巧过关,赛出了综合能力

“好的桥梁模型应具备创新的结构体系、能够把多个力学单元有效组合起来,力的传递路径明确,并能把材料性能发挥到极致,最后还要用精巧的做功制作出来。”江苏省土木建筑学会教育工作委员会副主任委员吕恒林经过担任过5—6次历届大赛评委,他说,“模型组的比赛综合考察了学生力学的基本功、合理的计算能力和现场操作能力等,每次比赛都有一些作品让人眼前一亮。”

同时进行的模型展示组比赛也对模型的建筑方案、建筑功能、结构体系、传递路径、制作能力、创新能力提出了较高要求。模型展示组评委朱召泉介绍道:“这次比赛涌现出一批优秀作品,有五角星形状、高层悬挂式结构、贝壳的仿生学模型等,综合反应了学生的创意度、专业性和精细度。”

经过3天的制作和比赛,模型展示组最终角逐出特等奖5件、一等奖13件、二等奖16件,模型加载组产生特等奖3件、一等奖7件、二等奖9件。

重在创新与实践,赛事致力培养新工匠

据悉,大学生结构设计竞赛是土木工程领域级别最高、规模最大的学生创新竞赛活动,被誉为“土木皇冠上最璀璨的明珠”,竞赛自确立以来一直以“创造、协作和实践”为宗旨。

江苏省土木建筑学会教育工作委员会秘书长张华说:“通过将课程教学和工程案例有效结合,比赛旨在激发大学生创新潜能、协作意识和实践能力,充分展现出当代大学生结合新思路、新理念的实践能力。”

除了需要应用好现有的力学知识,www.4118.cc云顶集团学生吴逸还新学了SU设计软件和迈达斯检验软件,这帮助他和团队的展示模型《扶摇》拿到了特等奖。

为了赛出水平,江苏大学学生郝东晖和团队成员硬是在没有空调的新大楼里待了三四个月。最终,他们以独创的“隔构式杆件”取得了加载组第二的好成绩,“在这个过程中,我不仅学到了课本上没有的知识,还学会了体系化处理问题,毅力和团队协作能力也得到了锻炼。”

2021年7月20日《中国科学报》:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/7/461629.shtm

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