第二届全国城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛说明书

一、竞赛题目

格栅拱架的设计、建造与加载试验。

二、竞赛目的

在地铁车站、隧道等地下工程中，格栅拱架得到了越来越广泛的应用。本次竞赛的主题是格栅拱架的设计与建造，并通过加载试验检验其承载力和变形特性，从而确定支护结构的可行性、合理性与科学性。加载试验是在制作的拱架模型顶部施加重力砝码进行分级静力加载，并观测各级荷载作用下拱架模型拱顶加载板的位移量。
     竞赛主要目的如下：
   （1）以最低的成本，使用最少的材料（巴西白卡纸）设计并建造格栅拱架模型，并保证其能够承受最大设计荷载；
   （2）展示设计计算成果，从而充分认识和理解地下工程支护结构的相关理论；
   （3）锻炼学生的创新能力、设计能力、实践能力和团结协作能力，并形成各高校间良好的竞争与合作氛围。

三、参赛对象及要求

参赛高校应通过校级选拔赛择优推荐1～2 支参赛队伍参加本次竞赛的决赛，具体要求如下:
（1）参赛队伍的构成应为全日制城市地下空间工程专业在校本科学生，或队长为城市地下空间工程专业在校本科生、队员由相近专业在校本科生组成；
（2）每支参赛队伍不得超过 3 人（每名参赛选手只能参加1支参赛队伍），须设队长 1 名、指导教师1名。参赛队伍的队员名单一经确定，不得更改；
（3）每支参赛队伍须设指导老师1名；各参赛高校须设领队1名，由教师担任；
（4）每支参赛队只能提交1份作品；
（5）在赛前会议上，按各参赛队报名先后顺序由各参赛队队长随机抽取编号，该编号为模型制作期间座位号、作品编号及加载顺序号。

四、竞赛内容

本届竞赛的主要内容包括：

（1）格栅拱架模型方案设计与计算分析；

（2）格栅拱架模型制作；

（3）模型加载试验。

五、格栅拱架模型制作

1．模型制作材料

模型制作材料为组委会统一提供的下述材料：

（1）230g巴西白卡纸，规格：230g/m²，787mm*1092mm;

（2）速干白乳胶;

（3）蜡线。

注：参赛代表队不得使用除组委会提供以外的其它任何材料制作格栅拱架模型，否则将直接取消参赛资格。

2．模型制作工具

模型制作工具包括模具、刀、尺、毛刷、吹风机和击实工具等，由参赛代表队自备。承办方只为每个参赛代表队提供制作图板一张，尺寸为1.2m×0.8m。

3．加载工具

（1）加载钢板1块，其尺寸为580mm×480mm×9mm，重量为20Kg。

（2）圆饼式加载砝码，砝码质量规格为5 kg和10 kg两种。

4．模型形式要求

格栅拱架模型边墙形式不限，拱部要求为圆弧拱形或分段直线圆弧拱形，段数不得小于4段。榀与榀之间的连接方式不限，但必须保持模型为连续体（连续体判定原则：提交作品时，评审专家提起结构任意一点可以将整个结构提升脱离支撑面）。模型外轮廓尺寸应在600mm×500mm×350mm的限定空间内。

5. 模型制作要求

模型应保证能顺利安放在模型试验加载箱内，并应符合下列要求：

（1）模型长度为600mm，尺寸误差限值为（-5~0）mm；

（2）模型宽度为500mm，尺寸误差限值为（-5~0）mm；

（3）模型高度为350mm，尺寸误差限值为（-5~0）mm；

（4）所有格栅拱架支座底面的标高应相同；

（5）模型结构体系及选型不限；

（6）格栅拱架模型拱脚之间不允许设置任何横向连接；

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