结构模型设计要求加载方式.DOC

附件一 结构模型设计要求、加载方式、制作要求与评分规则 一、模型设计要求 1、结构总体布局 竞赛模型为 T 形双悬臂结构模型，采用纸质材料制作，具体结构型式不限。结构模型总体布置如图1所示，为一个双悬臂T形刚构。此T构模型可分为梁、墩和基础三个部件，梁直接承受竖向荷载，墩直接承受水平冲击荷载，基础埋置于填装砂子的容器（砂箱）中，提供模型的支承。 2、结构模型尺寸要求 按照空间直角坐标投影限制如图 2 所示，具体要求如下： （1）模型正立面呈T形，模型总高度500mm，总长度700mm，墩高度200mm，基础高度 200mm，以上尺寸容许误差为±5mm。 （2）梁顶要求提供 一水平 实平面 （至少为一层纸厚），此平面高度自基础底起算为 500mm，平面尺寸要求为 700mm×100mm。以上尺寸容许误差为±5mm。竖向荷载加载在梁顶面两端及中间指定区域（图 2 中Ⅲ—Ⅲ断面阴影区域）中。 （3）T 构模型的各构件，在正立面不能超出图 2 中 I—I 断面区域，在侧立面不能超出图 2 中Ⅱ—Ⅱ断面区域。 3、模型结构型式要求 在满足上述条件的前提下，模型的具体结构型式可自由设计。 4、模型重量要求 模型总质量不得超过 1500.0g。 三、模型制作基本要求 1、模型制作材料 由竞赛筹备工作组现场统一提供相同规格的竞赛模型制作材料。包括白纸和普通耐水快干型白乳胶，白纸尺寸如下表所示： 表 1 模型材料 材料名称 品牌 数量 A3白纸 高品乐 （80g/m2 ） 500张 胶水 海天牌 SN-1C耐水快干乳胶 1瓶 2、模型制作工具 由竞赛筹备工作组为每支参赛队伍现场统一提供相同规格型号的模型制作工具。工具包括： 1000mm钢直尺1把、500mm钢直尺1把美工刀3把、剪刀1把、涂胶用刷子2把、HB铅笔2支。 3、模型制作要求 （1）制作的结构模型必须与提交的设计文件一致； （2）模型设计时，应考虑模型能直接放置在砂箱底板上，即在装填砂基前，模型的基础能够支撑起墩、梁的自重； （3）用铅笔在模型上标记好墩、基础的分界线，加载区域界限；标记梁顶平面两条对称线；在两悬臂端分别标记大写字母 A、B。 （4）加载成功的模型需检查是否使用其他材料。 四、加载装置及要求 1、加载装置 模型加载测试装置由四部分所组成，如图3所示。 第一部分为安装模型的砂箱装置。砂箱装置由木板制成，为一顶面敞开的立方体形，高度220mm，内部净高200mm，内部平面净尺寸为400mm×400mm，安放于地面上， 装填 中国ISO砂 标准砂 （厦门艾思欧标准砂有限公司）， 所提供标准砂总重为45kg 。 第二部分为装载钢珠用的漏斗装置。漏斗侧壁由四块钢板制作，漏斗底部开口的净尺寸为150mm×150mm。漏斗底部开口处设有一水平安置的闸门，该闸门到距地面高度为1270mm，加载时通过拉开闸门释放钢珠。 第三部分为滑道装置。滑道装置由钢板制成，总高度为1000mm，与水平面的夹角约为45°。滑道截面为U形，内部净宽为150mm，净高为106mm，底部水平部分的截面净宽逐渐增加至300mm。滑道上端连接漏斗底部开口，底端紧靠砂箱边缘，起到引导钢珠冲击模型墩身的作用。 此外，加载装置还包括固定漏斗和滑道的支撑结构，在图3中未示出这一支撑结构。 加载冲击作用的钢珠直径为25mm，每颗重约为64.2g，总重量为40kg，漏斗底部闸门至砂箱顶面的高度差为1050mm。 2、加载要求 （1）加载准备 （i）由参赛队员确认砂箱漏斗阀门关闭，保险关闭。 （ii）由参赛队员将钢珠倒入漏斗。 （iii）参赛队员核定标准砂重量是否与规定一致。 （iv）将模型的基础部分放置于砂箱中，向砂箱中填装标准砂，固定住模型 基础。要求填装完毕后，在平面上，梁的两条对称线水平投影需与砂箱中心线 重 合，基础与墩的分界线刚好平齐砂箱顶面；砂体顶面不能超过砂箱顶面， 若由于模型空腔体积较大而造成标准砂有富余（超过砂箱顶面），则多余标准砂需取 出。 （2）竖向荷载 （i）用两个5kg和一个10kg砝码加载，直接放置在梁顶面的加载区域上。5kg 砝码水平尺寸为75mm（宽）×145mm（长），10kg砝码为110mm（宽）×165mm （长）。 （ii）加载顺序分四步： （a）在中间指定区域加一个10kg砝码，持荷20s以上； （b）在A悬臂端指定区域加一个5kg砝码，持荷20s以上； （c）在B悬臂端指定区域加一个5kg砝码，持荷20s以上； （d） 抽签确定卸载掉A或者B侧的5kg砝码，使T构模型保持受偏心竖向荷 载的状态持荷20s以上。 （3）水平冲击荷载 在模型保持受偏心竖向荷载的状