结构模型概念与试验

近年来，大学生结构模型设计竞赛在我国各高校中得到了重视和发展。结构设计竞赛突破传统书本教学的纯理论教育，强调实践动手能力，受到众多学生的青睐。本书基于“结构模型概念与试验”这门课程，讲解了完成结构模型竞赛所需要的相关知识，包括结构基本概念、结构模型分析、模型制作、模型试验项目、模型试验及结果分析、国内外结构设计竞赛简介，附录还列举了该课程教学大纲、成绩评分标准、试验项目安全评估备案表、实验室守则、报告撰写模板和范例等。本书可供高校土木工程专业本科生教学使用，也可作为大学生结构设计竞赛的参赛指导教程。

第1章结构基本概念
1.1概述
1.2基本概念
1.2.1结构、构件及节点
1.2.2作用或荷载
1.2.3变形和内力
1.2.4应力和强度
1.2.5刚度
1.2.6稳定性
1.2.7模型、试验、结构模型试验
1.3常见的结构形式
1.3.1结构分类
1.3.2桁架
1.3.3刚架
1.3.4拱
1.3.5受拉结构和充气结构
1.3.6身边的其他结构
第2章结构模型分析
2.1基本概念
2.1.1受拉绳索问题
2.1.2受压杆件问题
2.1.3复杂结构分析问题
2.2Trussme！桁架建造软件
2.3BridgeDesigner桥梁仿真竞赛
2.4SAP2000结构分析
2.4.1内置算例
2.4.2简支梁分析
2.4.3平面桁架结构分析
2.4.4空间桁架结构分析
2.4.5多工况组合分析
2.4.6框架结构稳定性分析
2.4.7移动荷载计算分析
2.4.8结构时程分析
2.4.9导入AutoCAD模型的分析
2.4.10相关问题
2.5结构优化简述
第3章模型制作
3.1材料及工具
3.1.1原材料
3.1.2黏结材料
3.1.3工具
3.2竹材杆件的制作
3.2.1竹皮的处理
3.2.2矩形截面杄
3.2.3三角形截面杆
3.2.4T形杆
3.2.5竹条方形杆件
3.2.6拉带
3.3竹材杆件的拼接
3.3.1长杆件拼接
3.3.2复杂空间节点的拼接
3.4桐木条杆件
3.4.1桐木条杆件的制作
3.4.2桐木条杆件的拼接
3.5杆件力学性能试验
3.63D打印和参数化建模简介
第4章模型试验项目
4.1小型趣味模型试验
4.2承受静力荷载的塔式起重机模型结构试验
4.2.1概述
4.2.2模型要求
4.2.3加载与测量
4.2.4模型材料
4.2.5试验规程及加载测试步骤
4.2.6加载表现评分
4.3承受静力荷载的厂房龙门架结构
4.3.1模型要求
4.3.2加载与测量
4.3.3制作材料及评分标准
4.4顶部带集中质量的结构振动台试验
4.4.1试验模型
4.4.2模型要求
4.4.3加载设备介绍
4.4.4加载与测量
4.4.5试验规程及加载测试步骤
4.4.6总分构成
4.5风洞模型试验
4.5.1模型要求
4.5.2试验设备及试验内容
第5章模型试验及结果分析
5.1静载试验
5.1.1试验前准备
5.1.2应变片粘贴
5.1.3模型安装及加载
5.1.4模型试验结果数据分析
5.2动载试验——小型振动台试验
5.2.1试验前准备
5.2.2模型安装及加载
5.2.3模型试验结果数据分析
5.3动载试验——风洞试验
5.3.1模型安装及试验
5.3.2模型试验结果分析
5.4小结
第6章国内外结构设计竞赛简介
6.1国内大学生结构设计竞赛简介
6.1.1概述
6.1.2第一届全国大学生结构设计竞赛
6.1.3第二届全国大学生结构设计竞赛
6.1.4第三届全国大学生结构设计竞赛
6.1.5第十二届全国大学生结构设计竞赛
6.2国外结构竞赛
6.2.1ASCE/AISC学生钢桥竟赛（SSBC）
6.2.2ASCE混凝土轻舟赛（NCCC）
6.2.3美国抗震设计竞赛（SDC）
6.2.4PCI钢筋混凝土大梁竞赛
6.2.5意粉结构竞赛
6.2.6阿拉斯加冰拱竞赛
6.2.7瑞典查尔姆斯理工大学的木桥竞赛
6.3国内外结构竞赛的对比探索
6.4结语
附录
附录1《结构模型概念与试验》课程教学大纲
附录2成绩评分标准
附录3试验项目安全评估备案表
附录4实验室守则
附录5报告撰写模板
附录6报告范例
参考文献