第三届“登峰杯”大赛结构设计竞赛-决赛规则
2018-05-07 14:23:35 来源： 您是第位浏览者
1. 竞赛形式第三届“登峰杯”全国中学生结构设计大赛决赛阶段的比赛题目分为长期题和即兴题两部分。
长期题在决赛日前公布部分信息，便于各参赛队进行赛前准备。剩余信息于决赛日公布。
即兴题采用当场出题、限时制作测试（40分钟）、客观评分的方式在决赛日进行。
长期题得分占总分数的80%，即兴题得分占总分数的20%。
2. 第三届“登峰杯”全国中学生结构设计大赛决赛长期题
2.1. 赛题概述
比赛要求每个参赛队伍根据赛题要求，采用统一提供的模型材料，在规定时间内（具体见表3-1）制作出一个结构模型，进行加载评测。
注意：本次给出的赛题信息包括了决赛题目的部分已知信息，剩余信息在决赛当日通过现场抽签的形式确定和公布。
2.2. 参赛要求
参加决赛的团队由三名高中生组成，学生成员应与预赛时相同。每个团队可配1至2名指导教师。模型制作期间指导教师不得进入模型制作场地进行指导。
2.3. 模型基本要求
本次比赛要求制作一个空间结构模型（如图2-1所示），安装在加载装置（详图见附录1）上，用于抵抗竖向静力荷载和动力荷载。
图2-1 整体模型及加载装置示意
模型需满足以下基本要求：1) 模型要求能顺利安装在加载装置上，安装过程中模型与加载装置接触处不得使用胶水；
2) 模型安装时与加载装置允许接触的区域详见附录1中附图2、附图3和附图4所示，不得接触加载装置其它部位，否则判定模型失效；
3) 模型安装就位后，模型任意杆件不得侵入三维规避区域（具体位置见附图2、附图3和附图4所示），否则判定模型失效。
注意：
剩余信息1：规避区域的顶面标高x1，其值使得规避区域顶面标高在-0.250m~+0.250m之间（±0.0位置如附图3、附图4所示）。
单位：本赛题中除明确注明外，标高尺寸单位为米（m），其它尺寸单位为毫米（mm）。
2.4. 加载过程
对于符合上述基本要求的有效模型进行加载评定。加载过程分静力荷载和动力荷载两阶段进行。
静力荷载分5级加载，每级加载采用1个3.0kg的加载块，加载块为整摞标准a3纸加工而成，具有一定刚度，其平面尺寸与标准a3纸尺寸间存在一定的误差，误差范围±5mm。加载块的平面放置位置 如图2-2所示。每级荷载加载完成需维持该荷载10s，待5级静力荷载加载完成后，维持静力荷载进行动力荷载的加载。
注意：
剩余信息2：为保证加载块的空间放置，模型需提供一个支撑加载块的平台。该平台的标高x2即剩余信息2（见附图3、附图4），该高度值允许±5mm的制作误差，如高度超过误差范围则判定模型失效。
图2-1 静载和动载加载位置(俯视图)
动力荷载通过2kg钢砝码（如图2-1所示），在其底面距离第五块静力加载块顶面20cm处自由落体来施加。动力荷载的冲击位置（如图2-2所示），在两个位置中随机抽取一个确定。动力荷载作用后，维持该荷载10s结构未倒塌方可认为动力荷载加载成功。所有加载过程均由选手自行完成，裁判对加载块的位置和冲击荷载的高度进行控制。
2.5. 加载要求
1) 加载块的放置由参赛选手操作，第一级加载块摆放的水平位置偏差要求控制在±10mm以内，后继加载块对齐放置。
2) 第一级加载块放置完成后，要求其底面最低点标高不低于(x2-0.01)m，否则判定加载失败。
3) 整个加载过程时间为5分钟，从参赛选手安装模型计时开始；如果加载过程超时，则判定超时部分加载失败；
4) 加载过程中如因模型变形等各种原因无法维持支撑荷载块，则判该级加载失败；
5) 加载过程中模型传力杆件触碰到除了前述“安装可接触区域”以外的加载装置或地面（桌面），判定该级加载失败。（传力杆件的界定由专家委员会确定）
6) 当判定某级加载失败后，不得继续进行后继加载测试。
2.6. 评分标准
每个参数队的长期题得分满分为80分，得分根据模型加载表现确定。
每个队伍的模型加载分数
分为静载分数
和动载分数
两部分，静载成功至少1级则计算静载分数，动载成功则计算动载分数，否则分别计零分。
按如下办法计算：
为该模型静载成功的最大级数（如第4级静载成功，第5级静载失败，则=4）；
为静载荷重比系数；
是该模型的荷重比，在此取静载成功的最大级数
与质量
的比值；
为静载加载成功至少1级的所有模型中荷重比的最大值。动载分数
按如下办法计算：
为动载分数系数，
为动载加载成功的所有模型中的最小质量。2.7. 模型材料和制作工具
模型制作的材料由大赛组委会统一提供，具体如表2-1所示。模型制作工具由各参赛队自行携带，允许携带的模型制作工具如表2-2所示，其中模型垫为必须携带品。禁止携带除表2-2所列之外的模型制作工具及辅助设备，违者取消比赛资格。
表2-1 模型制作材料
| 主材：桐木 | 55×1×1000 |
| 规格：（宽×厚度×长度） | 8×2×1000 |
| 单位：mm | 4×2×1000 |
| 2×2×1000 | |
| 粘结材料 | 502胶水 |
表2-2 模型制作工具
| 工具 | 数量和规格 |
| 钢尺 | 任意 |
| 美工刀 | 任意 |
| 三角尺 | 任意 |
| 砂纸 | 任意 |
| 模型垫 | 至少两块A2 |
模型制作时间初步定为12.5小时，分两天完成，如表3-1所示。未在规定时间完成模型制作，取消比赛资格。
表3-1 比赛时间安排
| 第一天 | 开幕式 | 8:00~9:00 |
| 模型制作 | 9:30~12:00 | |
| 模型制作 | 13:00~17:00 | |
| 模型制作 | 18:00~22:00 | |
| 第二天 | 模型制作 | 8:00~10:00 |
| 提交模型 | 10:00~11:00 | |
| 即兴题比赛 | 11:00~12:00 | |
| 模型加载 | 13:00~18:00 |
4. 比赛步骤
1） 竞赛开幕式现场抽签确定长期题未公布信息。
2） 各队在规定时间内完成长期题模型制作。
3） 在模型制作现场公布即兴题，在规定时间内完成。
4） 长期题模型提交，由工作人员对模型进行形式检查和称重，队员签字确认。
5） 长期题模型加载，模型加载顺序按照模型重量由重到轻进行。
5. 奖项设置
本次比赛设置奖项:一、二、三等奖若干名，具体得奖数量根据报名队伍数量确定。
备注
本竞赛规则的解释权归竞赛承办方所有。
登峰杯组委会
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
附录1：加载装置详图
附图1 加载装置轴视图
附图2 加载装置俯视图
附图3 加载装置主视图
附图4 加载装置左视图
