大学生结构设计竞赛八讲 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘德稳主编 著

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• 结构设计竞赛
• 大学生竞赛
• 结构设计
• 桥梁设计
• 钢结构
• 混凝土结构
• 有限元分析
• 工程实践
• 创新设计
• 结构力学

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 西南交通大学出版社

ISBN：9787564361266

商品编码：29273935491

出版时间：2018-04-01

作  者:刘德稳 主编 定  价:36 出 版 社:西南交通大学出版社 出版日期:2018年04月01日 页  数:134 装  帧:平装 ISBN:9787564361266 ●第1讲概述
●1.1大学生结构设计竞赛简介
●1.2大学生结构设计竞赛演化
●第2讲材料
●2.1实际结构材料
●2.2结构竞赛材料
●第3讲结构思想
●3.1输入
●3.2结构
●第4讲结构类型
●4.1建筑结构类
●4.2大跨桥梁类
●4.3空间结构类
●第5讲竞赛分项解析
●5.1结构选型与制作质量
●5.2计算书及设计图
●5.3现场表现
●5.4结构表现
●第6讲竞赛真题分析
●6.1大学生结构设计竞赛
●部分目录

内容简介

大学生结构设计竞赛是由高等学校土木工程学科专业指导委员会和中国土木工程学会联合主办，由专业高校轮流承办，是土木工程学科培养大学生创新精神、团队意识和实践能力的优选水平学科竞赛。 该项赛事自开办以来已逾十年，尚未有一本较为系统的竞赛指导书。作者具有多年的带赛经验，通过深入整理研究编成本书，全书内容包括八大部分，为大学生结构设计竞赛概述、材料、结构思想、结构类型、竞赛分项解析、竞赛真题分析、历届成绩分析与靠前外竞赛介绍。本书案例翔实，图文并茂、实用性强，旨在帮助参赛队员系统性备赛，对竞赛水平能快速提高，促进有效地从省赛向国赛进阶。本书可作土木工程本、专科生参赛指导书，也可作为相关专业教师及工程师辅赛参考书。 刘德稳 主编 刘德稳，男，博士，副教授，硕士生导师，西南林业大学高等工程研究所副所长，2016年9月-2017年7月清华大学土木工程系访问学者。从事结构隔震减震研究，发表论文30余篇，代表论文Seismic Response Analysis of an Isolated Structure with QZS under Near-Fault Vertical Earthquakes(SCI)，指导学生获大学生结构竞赛一等奖、云南省特等奖各1项。

结构之韵，智创未来——探索大学生结构设计竞赛的无限可能 大学生结构设计竞赛，一个汇聚智慧、激发创造、磨砺技艺的竞技场，更是连接理论与实践、点燃工程梦想的熔炉。本书并非一本关于“大学生结构设计竞赛八讲”的书籍介绍，而是将目光投向这项赛事本身所蕴含的深层意义、它所能引领的知识探索、以及它为参赛学子带来的宝贵成长。我们将深入剖析这项充满挑战与机遇的赛事，从更广阔的视角去理解其价值，并展望它在培养未来工程栋梁方面所扮演的关键角色。 一、 赛事溯源与时代脉搏：为何结构设计竞赛如此重要？ 结构设计，是土木工程的灵魂所在。它关乎建筑物的安全性、经济性、美观性，更承载着人类抵御自然灾害、创造宜居环境的使命。大学生结构设计竞赛，正是这样一种将抽象的理论知识转化为具象工程实践的绝佳平台。它并非孤立于学术之外的“游戏”，而是紧随时代发展的步伐，深刻回应着社会对高素质工程人才的需求。 在当今世界，城市化进程加速，基础设施建设日新月异，工程领域的创新与突破显得尤为重要。同时，可持续发展、绿色建筑、智能化建造等理念日益深入人心，对工程师的综合素质提出了更高要求。结构设计竞赛，正是孕育这些新型工程师的摇篮。它鼓励学生跳出书本的条条框框，用创新思维去解决实际工程问题，用前沿技术去设计更安全、更高效、更环保的结构。 二、 知识的交响：竞赛背后蕴含的学科深度 一场成功的结构设计，绝非仅凭灵感闪现。它是一门多学科交叉融合的艺术，需要坚实的理论基础和广博的知识储备。大学生结构设计竞赛，恰恰是检验和深化这些知识的试金石。 力学基础的严谨打磨： 弹性力学、塑性力学、结构动力学、材料力学……这些基础理论在竞赛中将不再是晦涩的公式，而是解决问题的有力武器。从荷载的传递与分布，到应力与变形的分析，再到结构的稳定性与抗震性能的评估，每一个环节都考验着学生对力学原理的理解和应用能力。竞赛题目往往会设置复杂的荷载组合、不规则的几何形状，或是模拟真实的动力响应，这迫使学生深入理解不同力学行为的内在机制。 材料科学的智慧运用： 钢、混凝土、木材、新型复合材料……不同的材料拥有独特的性能，其选择和组合直接影响着结构的性能和经济性。竞赛要求学生不仅要了解各类材料的力学、物理、化学特性，更要学会根据结构的要求、成本的限制以及环境的因素，进行最优化的材料选择和应用。例如，在考虑轻质高强的结构设计时，学生可能需要研究碳纤维增强聚合物（CFRP）的特性；在设计需要抵抗高温环境的结构时，则需要考虑耐火材料的应用。 结构体系的创新探索： 从传统的梁、柱、板体系，到空间桁架、膜结构、索膜结构、筒体结构，再到更前沿的仿生结构、智能结构，结构设计竞赛鼓励学生跳出固有思维，探索多元化的结构体系。学生需要学习不同结构形式的受力特点、施工方法、以及它们在不同尺度和应用场景下的优劣。一场竞赛，可能让学生接触到以往课程中未曾深入了解的结构类型，拓宽其对结构设计的认知边界。 几何、计算与建模的精密配合： 结构的设计离不开精确的几何表达和复杂的计算分析。参数化设计、有限元分析（FEA）等现代设计工具的应用，在竞赛中至关重要。学生需要掌握如何将设计概念转化为数字模型，如何运用专业软件进行荷载施加、网格划分、边界条件设定，以及如何解读和优化计算结果。对三维建模软件的熟练运用，能让学生更直观地表达设计意图，并为后续的结构分析和施工提供精确依据。 经济性与可持续性的考量： 现代工程设计，早已超越了单纯的技术层面。成本控制、资源节约、环境友好，是衡量一个设计优劣的重要标准。结构设计竞赛，也越来越注重考察学生的经济成本意识和可持续发展理念。学生需要在保证结构安全的前提下，寻求最经济的材料用量和最简洁的结构形式，并考虑设计对环境的影响，例如材料的可回收性、能源消耗等。 三、 技能的熔炼：竞赛是实践能力的加速器 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。结构设计竞赛，正是让学生将书本知识转化为实践能力的最佳舞台。 问题分析与方案构思： 竞赛题目往往是经过精心设计的、具有一定挑战性的工程问题。学生需要从题目要求出发，准确理解工程背景、荷载条件、功能需求等关键信息，并以此为基础，发散思维，构思多种可行的设计方案。这个过程锻炼了学生敏锐的问题洞察力和创造性的方案生成能力。 计算分析与优化决策： 一旦方案确立，便进入了严谨的计算分析阶段。学生需要运用所学知识和工程软件，对设计方案进行力学性能、稳定性、变形等关键指标的分析。在这个过程中，可能会发现方案的不足之处，这就需要学生具备分析问题、找出症结、并进行优化调整的能力。多次的迭代计算与分析，是对学生工程判断力和决策能力的一次次锤炼。 图纸表达与方案展示： 工程设计的最终成果，需要通过清晰、准确的图纸来表达。竞赛要求学生绘制符合工程惯例的结构图纸，包括平面图、立面图、剖面图、节点详图等，并清晰标注尺寸、材料、构造等信息。同时，学生还需要学会如何通过模型、PPT、答辩等形式，生动、有条理地展示自己的设计理念、技术方案和优势亮点，锻炼了其沟通表达能力。 团队协作与沟通协调： 许多结构设计竞赛是以团队形式进行的。在团队合作中，学生需要学会如何与队友有效沟通，如何分配任务，如何协调意见，如何共同解决遇到的困难。这种协作精神和沟通能力，是未来走向工程实践不可或缺的软实力。 动手能力与工程实践： 部分竞赛项目，还包含模型制作环节。学生需要将设计图纸转化为实体模型，在这个过程中，学生将接触到材料的切割、连接、组装等实际操作，直观地感受结构受力时的变形和破坏，加深对理论知识的理解，并培养动手能力和解决实际工程问题的能力。 四、 成长的阶梯：竞赛赋予学子的价值与视野 大学生结构设计竞赛，不仅仅是一场考试，更是一次深刻的学习与成长的经历。它为学生打开了认识工程世界的一扇窗，为他们的未来发展奠定了坚实的基础。 理论联系实际，深化专业认知： 竞赛将书本上的抽象概念与实际工程问题紧密结合，让学生深刻体会到理论知识的实际应用价值，从而更自觉、更主动地去学习和掌握专业知识。 培养工程思维与创新能力： 面对复杂的工程挑战，学生被鼓励去思考“为什么”，去探寻“更好”的解决方案，从而培养严谨的工程思维和敢于创新的精神。 锻炼解决问题的能力： 在竞赛过程中，学生会遇到各种预料之外的困难和挑战，而解决这些问题的过程，正是学生综合能力提升的关键。 提升职业素养与综合素质： 竞赛强调团队合作、沟通协调、时间管理等，这些都与未来职业生涯所需的素养息息相关。同时，对经济性、可持续性的考量，也培养了学生更宏观、更负责任的工程视野。 激发学习热情与专业兴趣： 成功的参赛经历，会极大地激发学生对土木工程领域的学习热情和专业兴趣，为他们未来继续深造或投身工程实践注入强大的动力。 拓展视野与行业认知： 参与竞赛，也是了解行业前沿技术、前沿理念的窗口。通过研究各类文献、与其他学校的同学交流，学生能够更早地接触到行业发展趋势，为未来的职业规划提供参考。 结语 大学生结构设计竞赛，是一场关于力与美的探索，是智慧与汗水的凝结，更是通往未来工程殿堂的必经之路。它不仅仅关乎一项项具体的结构设计，更在于它所点燃的求知欲，所磨砺的专业技能，所塑造的工程品格。每一次的设计，都是对未知世界的挑战；每一次的计算，都是对真理的求索；每一次的协作，都是对团队力量的诠释。 这项赛事，正以其独特的魅力，吸引着一代又一代的学子投身其中，用他们的创意和才华，去构筑更安全、更美好的世界。它们将带着在竞赛中获得的知识、技能与宝贵经验，去成为未来的工程师，用结构的力量，书写属于他们的辉煌篇章。

评分☆☆☆☆☆

这本书最打动我的一点，是它对于“结构创新”的鼓励和引导，而非仅仅停留在对既有知识的复述上。作者似乎在不断地向读者暗示：真正的设计，是从打破常规开始的。在介绍完经典框架和梁板系统后，书中并没有止步于此，而是将大量的篇幅投入到了对非常规材料和新颖传力路径的探索中。比如关于拉伸与压缩元件的巧妙组合，以及如何利用预应力原理来重新定义结构的受力状态，这些章节读起来让人热血沸腾，仿佛推开了一扇通往未来结构世界的大门。它成功地将“工程计算”的严谨性，与“艺术创造”的激情结合了起来。这种超越考试导向的教育理念，让我意识到，结构设计绝不仅仅是满足规范的死板工作，而是一种充满想象力的创造性活动，是理性与感性交织的产物，这一点对于培养具有前瞻性的工程师至关重要。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的排版和图示设计堪称一绝，完全摆脱了传统工程书籍的枯燥乏味。大量精心绘制的剖面图和受力分析示意图，清晰明了，极大地降低了理解复杂几何模型的门槛。它们不仅是辅助理解的工具，本身也具有很高的信息密度和美学价值。书中对各种经典结构形式的演变过程的梳理，简直是一部微型的结构发展史，让人在学习具体技巧的同时，也能体会到人类智慧在应对力学挑战过程中的迭代与升华。我发现，很多我以前觉得难以理解的“经验之谈”，在书中得到了严密的数学和物理推导支持，这极大地增强了我对所学知识的信心。特别是关于优化设计那一章节，作者对于如何平衡刚度、强度和自重这三大要素的论述，精辟独到，提供了一套可操作性的决策框架，而不是空泛的口号，非常适合准备参与竞赛的同学作为核心参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏感把握得非常到位，它没有采用那种刻板的说教式口吻，而是像一场精心策划的知识探险。我尤其欣赏作者在引入每一个设计挑战时所采用的“问题驱动”的学习方法。它不是先抛一堆公式让你去套用，而是先呈现一个实际的工程难题，让你真切地感受到理论知识的迫切需求。这种方式极大地激发了读者的主动思考能力，迫使我们去探究“为什么”和“如何做”。比如在讨论如何处理高宽比过大的结构时，书中展示了好几种应对策略及其各自的优缺点，这种辩证的思维方式，远比单一的答案更有价值。阅读过程中，我感觉自己不仅仅是在学习设计规范，更是在学习一种解决问题的思维模式——那种面对不确定性时，如何依靠严谨的分析和创新的构造来保证安全性和经济性的平衡艺术。书中对细节的关注也令人印象深刻，许多地方对于施工误差和材料不均匀性对最终结构性能影响的探讨，体现了作者深厚的工程实践经验，这些都是课堂上难以学到的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

这部作品的精妙之处，在于它并非简单地罗列理论公式，而是仿佛一位经验丰富的老教授，循循善诱地将复杂的结构力学概念，拆解为一个个生动可触的案例。读完整本书，我最大的感受是，它成功地架起了一座理论与实践之间的桥梁。书中对于不同类型结构在极限荷载下的响应分析，那种深入骨髓的剖析，让人在脑海中构建出了清晰的力流路径图。特别是对于那些在竞赛中常出现的“反直觉”现象的解释，作者总能用一种极其直观的方式揭示其背后的物理本质。比如在谈到某种新型连接节点的设计优化时，那种对材料性能极限的挖掘和对构造逻辑的精准把握，简直令人拍案叫绝。它不是那种读完就束之高阁的教科书，更像是一本可以随时翻阅的“疑难解答手册”，每当我遇到一个棘手的计算难题或者设计瓶颈时，总能从中找到新的思路和启发，让我对“结构美学”有了更深层次的理解。这本书的编排逻辑，也体现了极高的专业素养，从基础的静力平衡到更复杂的动力响应分析，层次分明，层层递进，确保了读者能够稳扎稳打地建立起完整的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调，这本书的实用价值远超出了一个单纯的技术指南的范畴。它更像是一本针对高阶学习者和实践者的“思维校准器”。书中对于设计过程中常见的“思维定式”的批判，令人警醒。作者善于指出那些看似正确却可能导致结构冗余或失效的思维盲点，并通过具体的反例来佐证观点。例如，对于某些结构部件的局部放大分析，其细致程度令人叹服，甚至考虑到了应力集中点如何通过构造处理进行有效分散，这些都是在快速迭代的竞赛环境中，决定成败的关键细节。它教会我的不仅是如何计算，更是“如何观察”结构，如何从宏观的整体功能需求出发，层层剥茧地推导出最经济、最安全的内部受力路径。这本书的价值在于，它塑造了一种对结构安全性和经济性近乎偏执的关注，并将这种严谨的态度融入到读者的设计习惯之中，这种潜移默化的影响，比任何单一的知识点都要宝贵得多。