陳慶軍，羅嘉濠，陳思煌，陳玉薇，胡澤平

（1華南理工大學(xué) 土木與交通學(xué)院，廣東 廣州 510641；2亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室，廣東 廣州 510641）

一、前 言

近二十年來，大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，在我國(guó)各高校中，得到了較好的發(fā)展。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的形式主要是結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽。清華大學(xué)是我國(guó)較早舉辦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的高校，1994年清華大學(xué)土木工程系舉辦了第一屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽，當(dāng)時(shí)的題目源起于清華大學(xué)的一座觀賞性小橋——“蓮橋”的建造。而國(guó)內(nèi)如同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)、西南交通大學(xué)等高校亦在本世紀(jì)初即開展了此類賽事。作者所在的華南理工大學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽是起源于2002年的紙橋設(shè)計(jì)競(jìng)賽。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽由于其突破了傳統(tǒng)書本教學(xué)的純理論教育，受到了眾多學(xué)生的歡迎。如華南理工大學(xué)每年校內(nèi)賽的競(jìng)賽隊(duì)伍就從最初的10幾支隊(duì)伍發(fā)展到如今的400多支參賽隊(duì)伍。

在校內(nèi)賽的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展出了省級(jí)賽、地區(qū)賽和全國(guó)賽。影響力最大的全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)競(jìng)賽是由國(guó)家教育部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦，是目前國(guó)內(nèi)土木工程專業(yè)最具影響力的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)賽事。目的是多方面培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)際動(dòng)手能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，增強(qiáng)大學(xué)生的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力，豐富校園學(xué)術(shù)氛圍，促進(jìn)高校大學(xué)生相互交流與學(xué)習(xí)。自2005年第一屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽以來，迄今已進(jìn)行了五屆。第六屆全國(guó)賽也將于2012年10月在重慶大學(xué)舉行。全國(guó)賽影響力越來越大，參加的高校越來越多，也有一些國(guó)外高校受邀參加了競(jìng)賽。

筆者參加了 至 今為止的 5屆全 國(guó) 結(jié) 構(gòu) 大 賽[1]-[3]，指導(dǎo)學(xué)生獲得了兩次一等獎(jiǎng)和兩次二等獎(jiǎng)的成績(jī)，在此項(xiàng)競(jìng)賽過程中學(xué)到了許多知識(shí)，見識(shí)了眾多學(xué)生的獨(dú)特創(chuàng)意，也與不少高校的指導(dǎo)教師建立了良好的友誼關(guān)系。至此，國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)競(jìng)賽形式是否已經(jīng)完善、有無值得改進(jìn)之處，而國(guó)外有哪些結(jié)構(gòu)競(jìng)賽，它們有何特點(diǎn)，又有哪些值得我們借鑒的地方，是我國(guó)結(jié)構(gòu)競(jìng)賽繼續(xù)前進(jìn)中需要探討的問題。本文將通過對(duì)國(guó)內(nèi)外的一些結(jié)構(gòu)競(jìng)賽進(jìn)行總結(jié)分析，對(duì)比優(yōu)缺點(diǎn)，希望能對(duì)國(guó)內(nèi)競(jìng)賽的發(fā)展有所用處。

二、國(guó)內(nèi)的結(jié)構(gòu)競(jìng)賽

近10年來由于國(guó)內(nèi)賽事眾多，幾乎每個(gè)有較好土木專業(yè)基礎(chǔ)的院校，都會(huì)舉辦校內(nèi)結(jié)構(gòu)競(jìng)賽。因而本文僅列舉了部分省級(jí)以上的國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)競(jìng)賽的資料，包括競(jìng)賽內(nèi)容、材料類型、荷載形式，如表1所示。表1中的內(nèi)容也基本涵括了大部分的國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的類型。

由表1中可以看出，橋梁類結(jié)構(gòu)、塔式高層建筑結(jié)構(gòu)、屋面結(jié)構(gòu)等占了模型比例的絕大部分，這與建筑結(jié)構(gòu)的主要類型相匹配。在所采用的材料中，紙占了大部分，而后是木材、其他的如竹材、有機(jī)玻璃、鋁材、PVC材料，僅占少數(shù)。在荷載類型中，有水平荷載、移動(dòng)荷載、風(fēng)荷載等，而靜荷載占了最主要的比例。近幾年，地震作用、直接沖擊荷載、波浪荷載亦出現(xiàn)在競(jìng)賽題目中，應(yīng)該說荷載類型非常完善。表中尚有未列出的內(nèi)容。如評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，各大賽的基本評(píng)分體系大體上相同，包括①設(shè)計(jì)圖及計(jì)算書；②制作質(zhì)量 ；③現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)；④ 結(jié)構(gòu)重量；⑤承載力等內(nèi)容。再根據(jù)不同的比賽目標(biāo)，設(shè)置評(píng)分指標(biāo)，如發(fā)電功率、振動(dòng)加速度、結(jié)構(gòu)剛度等內(nèi)容。至于制作方法，各大賽多采用在現(xiàn)場(chǎng)2～3天內(nèi)統(tǒng)一制作的方法。從表1中可看出，近幾年的競(jìng)賽題目較早期有了不少變化，題目更加新穎，荷載類型有了更多的變

化。這些變化對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性提出了進(jìn)一步的要求。

表1 國(guó)內(nèi)部分省級(jí)以上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽資料

三、國(guó)外的結(jié)構(gòu)競(jìng)賽

由于國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)中對(duì)于國(guó)外結(jié)構(gòu)競(jìng)賽的介紹很少，為了獲取相應(yīng)的資料，本文作者主要通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了資料搜集。下文將針對(duì)相關(guān)國(guó)外競(jìng)賽進(jìn)行簡(jiǎn)介。

（一）美國(guó)的ASCE/AISC學(xué)生鋼橋競(jìng)賽（SSBC）

學(xué)生鋼橋競(jìng)賽（Student Steel Bridge Competi-tion簡(jiǎn)稱SSBC）是由美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)（ASCE）和美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)研究院（AISC）聯(lián)合主辦的一項(xiàng)傳統(tǒng)學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽[4]。競(jìng)賽內(nèi)容是針對(duì)一座鋼橋進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作和施工。其目的是通過個(gè)人及團(tuán)隊(duì)協(xié)作，探索鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中的相關(guān)問題。

2012年5月份舉行的第21屆SSBC比賽共有來自美國(guó)，加拿大，墨西哥和中國(guó)同濟(jì)大學(xué)的47支隊(duì)伍參加。加州伯克利大學(xué)和麻省理工學(xué)院分獲賽事總分的冠亞軍。

http：//www.nssbc.info/Display.htm 處 有 完 整 的2012年賽事的介紹。本屆競(jìng)賽的內(nèi)容是建造一個(gè)總長(zhǎng)在22.5ft（6.858m）～23.5ft（7.1628m）間的一個(gè)單跨帶懸臂的鋼結(jié)構(gòu)橋梁，這是一個(gè)與實(shí)際結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的1：10比例模型。

學(xué)生需事先對(duì)鋼橋進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)好圖紙，制作好構(gòu)件。鋼橋構(gòu)件是由構(gòu)件和連接件組成的，由于現(xiàn)場(chǎng)不能進(jìn)行焊接，所以連接件只能通過螺栓進(jìn)行連接，所有鋼材需符合官方要求。到了競(jìng)賽周，學(xué)生需首先將裝配好的整體橋梁對(duì)公眾進(jìn)行展示后，將其進(jìn)行完全拆卸。正式比賽時(shí)，學(xué)生不得再對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，學(xué)生對(duì)橋梁進(jìn)行重新裝配，計(jì)算其用時(shí)。而后橋梁將承受水平荷載（50磅力）和豎向荷載（1400磅力均布于內(nèi)跨及900磅力均布于懸臂跨）。

評(píng)分系統(tǒng)包括了：結(jié)構(gòu)重量、剛度、現(xiàn)場(chǎng)施工裝配速度、經(jīng)濟(jì)性、外觀、效率系數(shù)等多方面的內(nèi)容，細(xì)節(jié)詳見其41頁(yè)A4紙的競(jìng)賽手冊(cè)。比賽規(guī)則非常完善。

（二）美國(guó)的ASCE混凝土輕舟賽（NCCC）

美國(guó)混凝土輕舟賽（National Concrete Canoe Competition簡(jiǎn)稱 NCCC）是 ASCE舉行的賽事[5]，它為學(xué)生提供了一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)際的機(jī)會(huì)。比賽在挑戰(zhàn)學(xué)生的知識(shí)水平，創(chuàng)造力和體力的同時(shí)，也展示了混凝土作為建筑材料的多功能用途和耐久性。

NCCC的歷史可以追溯到20世紀(jì)60年代，2012年6月在Nevada大學(xué)舉行的賽事是第25屆正式賽事。其他國(guó)家如德國(guó)、南非、加拿大、荷蘭、日本、阿聯(lián)酋等也相繼開展此競(jìng)賽活動(dòng)。我國(guó)也由武漢理工大學(xué)牽頭，于2010年開始舉行了水泥輕舟比賽[6]，至今共2屆。

2012年的美國(guó)賽要求建造一艘長(zhǎng)22ft（6m），最大高度18in（457mm），最大寬度36in（914mm），船體厚度12mm，載重量約550kg的混凝土輕舟。參賽隊(duì)伍首先需采用船舶設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)輕舟外形，而后不斷進(jìn)行優(yōu)化。確定船型后，隊(duì)伍將制作輕舟龍骨模具。同時(shí)隊(duì)伍需進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，使得所配置的混凝土兼?zhèn)涓邚?qiáng)度和低密度的性能。再通過混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)、脫模成型、美化等步驟最終完成此項(xiàng)混凝土輕舟制作的工作[0]。

在競(jìng)賽周，參賽隊(duì)需首先提交他們的設(shè)計(jì)說明書，里面需包括船體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析（包括荷載工況，支座情況，力學(xué)分析）、材性試驗(yàn)，配合比、施工技術(shù)、施工圖繪制、項(xiàng)目管理、創(chuàng)新性等多方面的內(nèi)容。然后通過現(xiàn)場(chǎng)答辯環(huán)節(jié)，回答評(píng)委的各項(xiàng)回答。評(píng)委對(duì)船體施工質(zhì)量及美觀性進(jìn)行評(píng)分。最后進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)階段，選手將通過多個(gè)賽事，包括男女的回轉(zhuǎn)、耐力比賽等得到競(jìng)賽分?jǐn)?shù)。設(shè)計(jì)書、答辯、施工質(zhì)量、體育競(jìng)賽各占1/4的分?jǐn)?shù)。

（三）抗震設(shè)計(jì)比賽

美國(guó)抗震設(shè)計(jì)競(jìng)賽（Seismic Design Competition簡(jiǎn)稱SDC）是由美國(guó)地震工程研究所 EERI（Earthquake Engineering Research Institute）下屬的學(xué)生領(lǐng)導(dǎo)委員會(huì)SLC（Student Leadership Council's）組織的一項(xiàng)活動(dòng)[7]。SLC原屬太平洋地震工程研究中心PEER（Pacific Earthquake Engineering Research Center），2008 年轉(zhuǎn)到 EERI中。2012年的第10屆SDC比賽在Memphis舉行。

此賽事和我們國(guó)家第五屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽比較類似，均是采用振動(dòng)臺(tái)對(duì)一高層模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)。但和國(guó)內(nèi)賽不同的地方也很多，如美國(guó)賽采用balsa wood（一種輕木），規(guī)定的樓層數(shù)為15～29層，總重量不超過2.2kg，規(guī)定了最大柱子截面尺寸和最大墻厚度，還有一個(gè)較大的不同是規(guī)定樓層高層介乎32in（812.8mm）～60in（1534mm）之間，這和國(guó)內(nèi)規(guī)定的指定高度1000mm有較大的區(qū)別，主要與記分方法相關(guān)。

美國(guó)賽的記分方法比較復(fù)雜，由三個(gè)主要部分組成：①年收入；②初始建設(shè)成本；③年度地震成本。其中年收入指的是有效的建筑使用面積可以帶來固定的年度受益；初始建設(shè)成本是考慮其土地使用成本及材料耗費(fèi)；年度地震成本主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)承受的三個(gè)重現(xiàn)期為50年、150年、300年的地震作用下的結(jié)構(gòu)側(cè)移，通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算得出的?？梢娕c我國(guó)的賽事相比，美國(guó)賽的建筑形式更接近于實(shí)際結(jié)構(gòu)，計(jì)算成績(jī)考慮因素更加豐富。

在我國(guó)臺(tái)灣，自2001年來也舉辦了多屆的APECIDEERS抗震設(shè)計(jì)競(jìng)賽[8]，其比賽內(nèi)容與全國(guó)賽比較類似。

（四）美國(guó)的PCI鋼筋混凝土大梁比賽

這個(gè)大梁（Big Beam）競(jìng)賽是由美國(guó)預(yù)制/預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì) PCI（Precast/Prestressed Concrete Institute）組織的一項(xiàng)競(jìng)賽活動(dòng)[9]。

2012年的競(jìng)賽題目是對(duì)一個(gè)20ft（6.096m）長(zhǎng)，試驗(yàn)跨度為18ft（5.4864m）的鋼筋混凝土大梁進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、施工及試驗(yàn)的活動(dòng)。此競(jìng)賽時(shí)間跨度比較大，比如今年的競(jìng)賽時(shí)間，是從2012.8.15～2013.6.15。參賽隊(duì)伍只要在這個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)完成比賽即可，但需通過錄像方式記錄試驗(yàn)過程。

競(jìng)賽評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)將包括：（1）準(zhǔn)確性。大梁必須能承載一個(gè)大于32kips（142.2kN）而小于39kips（173.3kN）的活載，梁不得在20kips（88.9kN）的使用荷載下開裂。如有違反需進(jìn)行扣分；（2）最小造價(jià)；（3）最輕重量；（4）極限荷載作用下的最大撓度；（5）最準(zhǔn)確的極限荷載、開裂荷載及跨中撓度的預(yù)測(cè)計(jì)算；（6）報(bào)告的質(zhì)量。報(bào)告需要包括對(duì)于混凝土配合比設(shè)計(jì)的討論和對(duì)梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的說明；（7）實(shí)用性、創(chuàng)新性及對(duì)規(guī)范的遵循程度。

作者認(rèn)為此活動(dòng)本身是很有價(jià)值的，對(duì)學(xué)生深入了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有很好的幫助。

（五）DREXEL大學(xué)的砌體結(jié)構(gòu)競(jìng)賽

此競(jìng)賽是美國(guó)DREXEL大學(xué)的一個(gè)傳統(tǒng)競(jìng)賽項(xiàng)目[10]，自1980年代末開始，并一直舉辦到2001年由于小型的砌體制造機(jī)出現(xiàn)故障而暫停了幾年。而后在2006年由于獲得了美國(guó)混凝土砌體協(xié)會(huì)（National Concrete Masonry Association）和賓州混凝土砌體協(xié)會(huì)（Pennsylvania Concrete Masonry Association）的資助后，又重新啟動(dòng)該活動(dòng)。

競(jìng)賽中，學(xué)生需設(shè)計(jì)、施工、分析和試驗(yàn)一個(gè)小比例（約1/3）的混凝土砌體墻模型。首先學(xué)生需設(shè)計(jì)并參與施工制作一片開洞的1：3比例模型的混凝土砌體墻。而后可通過手算或者計(jì)算機(jī)分析預(yù)測(cè)他們墻體的承載能力效應(yīng)。最后，墻體將被施加水平荷載直到失效，就用剪切力進(jìn)行試驗(yàn)到失效。測(cè)試期間，學(xué)生需自己觀察和記錄墻的反應(yīng)和失效模式。

評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)包括：極限承載力、極限承載力與自身重量的比例（結(jié)構(gòu)效應(yīng)）、美感及對(duì)承載力預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確程度。

（六）其他一些模型類的結(jié)構(gòu)競(jìng)賽

①意粉結(jié)構(gòu)比賽

意粉比賽所用的材料是普通的食用意粉，由小麥粉和雞蛋制成。意粉結(jié)構(gòu)比賽在國(guó)外是起源于匈牙利的Ybl Miklós College （現(xiàn) 在 并 入 到 Szent István University中了），而后Bánki Donát College也跟著舉行了相應(yīng)比賽。此項(xiàng)賽事在全球也得到了較廣泛的發(fā)展。如加拿大的Okanagan University College舉行了近10屆的意粉橋梁比賽。我國(guó)中山大學(xué)也舉行了多屆意粉結(jié)構(gòu)比賽。

2012年的RECCS國(guó)際意粉橋比賽[11]，有來自6個(gè)歐洲國(guó)家的多個(gè)大學(xué)的參賽隊(duì)伍。比賽的題目是制作一個(gè)跨度1000mm的橋梁，最大高度不超過600mm，最大橋?qū)?30mm，結(jié)構(gòu)重量不得超過1000g。加載方式是在跨中加集中荷載。由于比起紙來，意粉更脆，所以制作難度更大。

②冰拱比賽

每年，ASCE會(huì)在阿拉斯加地區(qū)的University of Alaska Fairbanks舉辦一次ICE ARCH 的冰拱競(jìng)賽[12]。競(jìng)賽要求用冰構(gòu)建一座冰拱結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)傳統(tǒng)賽事是該地區(qū)學(xué)生非常熱愛的一項(xiàng)活動(dòng)。

早期的比賽允許采用鋼材制作拱支座，再澆水凍成冰拱的做法，此時(shí)鋼支座可以是結(jié)構(gòu)的一部分。而現(xiàn)在的比賽要求采用冰磚砌筑冰拱，相對(duì)而言難度更大，學(xué)生必須建造底部的木支撐結(jié)構(gòu)直到冰拱完全建成后拆除。但此賽事不要求進(jìn)行加載試驗(yàn)。個(gè)人覺得這種就地取材的做法，也是非常能激發(fā)學(xué)生興趣的。我國(guó)幅員廣闊，除全國(guó)賽外，各地的競(jìng)賽應(yīng)能盡量發(fā)揮地域特色，從材料，造型方面多做文章。

（七）印度INSDAG組織的鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)競(jìng)賽

這項(xiàng)競(jìng)賽是由一個(gè)印度政府設(shè)立的非營(yíng)利性組織——印度的鋼材開發(fā)與發(fā)展協(xié)會(huì)INSDAG（The Institute for Steel Development and Growth）組織的一項(xiàng)活動(dòng)[13]。該比賽面向全印度學(xué)生，旨在開發(fā)學(xué)生創(chuàng)意和和設(shè)計(jì)技能。

每年的賽題不同，均是面向一個(gè)實(shí)際的工程項(xiàng)目。如2010年的賽題要求設(shè)計(jì)一座在加爾各答的跨度大于30m的步行橋，要求橋底凈空大于7.5m、上部空間內(nèi)的行人通道大于2.5m等。需要學(xué)生提交總體布置與平立剖結(jié)構(gòu)圖、梁、柱、支撐、圍護(hù)詳圖及計(jì)算書（計(jì)算書允許采用軟件計(jì)算結(jié)果，但會(huì)給手算更多的權(quán)重）。最后由組委會(huì)統(tǒng)一評(píng)出優(yōu)勝作品。

應(yīng)該說這項(xiàng)賽事也并不特殊，但是這樣形式的全國(guó)賽事在我國(guó)倒是很少見。

（八）美國(guó)的西點(diǎn)橋梁設(shè)計(jì)競(jìng)賽

土木工程專業(yè)是成立于1802的西點(diǎn)軍校的一個(gè)重要專業(yè)，該校舉辦過多次的虛擬橋梁競(jìng)賽。2012年舉行的賽事是第11屆賽事[14]。

賽事的目標(biāo)是通過設(shè)計(jì)一個(gè)現(xiàn)實(shí)的橋梁工程問題，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決問題的能力，了解工程設(shè)計(jì)過程中所需要的數(shù)學(xué)與力學(xué)知識(shí)，并掌握如何使用計(jì)算機(jī)解決工程問題。

選手需首先在線注冊(cè)，并下載West Point Bridge Designer 2012軟件，此軟件安裝后，用戶可以自己通過建立節(jié)點(diǎn)、定義桿件截面、連接桿件來建立橋梁結(jié)構(gòu)，并用移動(dòng)的小車測(cè)試自己的橋梁作品。而后軟件將通過內(nèi)置的程序計(jì)算出橋梁的造價(jià)。最后選手在線提交自己的設(shè)計(jì)模型。各隊(duì)排名將通過多輪淘汰賽及最終的決賽決定，冠軍可獲得10000美元的獎(jiǎng)學(xué)金。

此軟件的應(yīng)用非常方便，筆者從05年開始在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課教學(xué)中開始讓學(xué)生使用，學(xué)生均很感興趣。其實(shí)此軟件的應(yīng)用對(duì)于高年級(jí)學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)是很有幫助的。

四、國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)競(jìng)賽形式的對(duì)比探索

前文對(duì)我國(guó)部分省級(jí)以上大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽進(jìn)行了總結(jié)，也收集了一些國(guó)外的競(jìng)賽資料。所搜集的資料中，美國(guó)占大多數(shù)，這表明了美國(guó)也非?？粗亟Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽在土木工程教學(xué)中的作用。那國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)競(jìng)賽形式是否已經(jīng)完善，有何優(yōu)缺點(diǎn)。國(guó)外的結(jié)構(gòu)競(jìng)賽有何值得借鑒之處呢。

針對(duì)前文及收集資料進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)的競(jìng)賽有如下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）從隊(duì)伍規(guī)模來看，全國(guó)賽的參數(shù)隊(duì)伍達(dá)數(shù)十支，人數(shù)達(dá)幾百人，比國(guó)外甚至有過之而無不及，這表明我國(guó)結(jié)構(gòu)大賽的群眾基礎(chǔ)非常好。

（2）從競(jìng)賽的結(jié)構(gòu)類型上看，由于近十年的結(jié)構(gòu)競(jìng)賽的不斷發(fā)展，我國(guó)的結(jié)構(gòu)競(jìng)賽中的結(jié)構(gòu)類型很豐富，結(jié)構(gòu)類型涵括了橋梁、高層建筑結(jié)構(gòu)、體育場(chǎng)類結(jié)構(gòu)、體育館結(jié)構(gòu)、塔吊結(jié)構(gòu)、海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)等。不少結(jié)構(gòu)類型在國(guó)外競(jìng)賽中未曾見到的。

（3）從競(jìng)賽的荷載形式上，我國(guó)的荷載形式眾多，有靜載、動(dòng)載、沖擊載、風(fēng)載、地震作用、波浪荷載等，已基本含括了各種工程荷載作用。部分荷載類型未在國(guó)外競(jìng)賽中出現(xiàn)。

（4）從競(jìng)賽的成效看，就筆者帶過的多屆結(jié)構(gòu)大賽來看[1]-[3]，筆者認(rèn)為效果是很顯著的。具體 體現(xiàn)在 如下幾個(gè)方面：① 增強(qiáng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的意識(shí)；② 發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)新能力；③提高了學(xué)生動(dòng)手能力；④提高了學(xué)生的試驗(yàn)水平；⑤增強(qiáng)了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平；⑥培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神及增強(qiáng)人際溝通能力；⑦增強(qiáng)了跨學(xué)科的研究能力。

但我國(guó)的競(jìng)賽也并非完美無缺，與國(guó)外的競(jìng)賽相比，可以發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)賽還在如下方面存在著一定的不足。

（1）國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的材料與實(shí)際的建筑材料差別較大，主要以紙、輕木、有機(jī)塑料為主。而作為建筑主要材料的鋼材和混凝土很少見。而國(guó)外競(jìng)賽中的鋼材、混凝土均有采用，這與我國(guó)的賽事體制需現(xiàn)場(chǎng)制作有關(guān)。個(gè)人認(rèn)為我國(guó)的結(jié)構(gòu)賽事可進(jìn)一步改進(jìn)，可考慮類似美國(guó)鋼橋或混凝土舟競(jìng)賽中選用指定材料在校內(nèi)制作，并到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝競(jìng)賽做法。

我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)建材差異也很大?？梢越梃b美國(guó)阿拉斯加的冰拱比賽，在地區(qū)級(jí)的結(jié)構(gòu)競(jìng)賽中，多考慮本地的地域特色，因地制宜地設(shè)置一些具有地方特色的結(jié)構(gòu)造型、材料特征的競(jìng)賽活動(dòng)。

（2）國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的模型比例均偏小。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中尺寸效應(yīng)是很重要的，越接近于足尺的模型越能反映工程實(shí)際情況。我國(guó)的結(jié)構(gòu)大賽，橋梁類的水平結(jié)構(gòu)跨度多在1m左右，而高層建筑類的豎向結(jié)構(gòu)高度也常不超過1m。這些與國(guó)外的1：10鋼橋模型、1：3的混凝土砌塊墻、1：1的鋼筋混凝土大梁等競(jìng)賽活動(dòng)相比而言，比例偏小。此問題與我國(guó)的競(jìng)賽體制需中現(xiàn)場(chǎng)2天制作模型是直接相關(guān)的，雖然這在很大程度上保證了公平，但同時(shí)也導(dǎo)致了模型比例過小的問題。

（3）國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽更多地偏向于動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)，與實(shí)際工程的聯(lián)系尚不夠密切。個(gè)人覺得像印度的實(shí)際工程項(xiàng)目競(jìng)賽、西點(diǎn)軍校的虛擬橋梁設(shè)計(jì)競(jìng)賽也是一些值得借鑒的競(jìng)賽方法。建筑學(xué)方面經(jīng)常有直接面向工程及規(guī)劃方面的學(xué)生設(shè)計(jì)競(jìng)賽，而土木類的確很少。雖然土木工程的學(xué)生需要到大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)方可較深入地分析和設(shè)計(jì)一棟高層建筑，但如今計(jì)算機(jī)分析設(shè)計(jì)軟件已經(jīng)比較完善，學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平也相對(duì)以前有較大的提高，相信給予學(xué)生充分的信任及自由的創(chuàng)作空間，他們是可以設(shè)計(jì)出新穎實(shí)用的結(jié)構(gòu)來的。反觀在國(guó)內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，不少隊(duì)伍為了追求好成績(jī)，過于考究規(guī)則的漏洞，從而設(shè)計(jì)出一些能滿足賽題要求但不合乎工程道理的結(jié)構(gòu)來，個(gè)人覺得這其實(shí)是與賽事的初衷相違背的。

總體而言，我國(guó)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽的優(yōu)點(diǎn)要大于其缺點(diǎn)的，個(gè)人所提的不足之處只是希望其能更上一層樓而已。

五、結(jié) 語(yǔ)

本文首先收集了國(guó)內(nèi)部分的省級(jí)以上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的相關(guān)資料，包含競(jìng)賽內(nèi)容、材料類型、荷載形式等內(nèi)容。而后收集了美國(guó)、印度、匈牙利等國(guó)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽資料，主要從賽題、歷史、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)介。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外競(jìng)賽進(jìn)行對(duì)比研究，作者認(rèn)為在競(jìng)賽規(guī)模、結(jié)構(gòu)類型、荷載形式、對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)方面，國(guó)內(nèi)賽均表現(xiàn)得非常優(yōu)秀；但與此同時(shí)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽也存在著一定的不足，如模型材料、模型比例、與實(shí)際工程的結(jié)合程度。作者建議可借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)使得我國(guó)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽更上一層樓。

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[1]陳慶軍，王湛，季靜等.第二屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽回顧及探索[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2009，31（12）：10-12

[2]陳慶軍，吳景壯，季靜 等.第三屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)競(jìng)賽回顧及人才培養(yǎng)探索[J].煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)與工程版）.2010，23（?？?7-91

[3]陳慶軍，韓小雷，馬宏偉.對(duì)第一屆全國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的思考[J].廣州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，11

[4]http：//www.nssbc.info/

[5]http：//www.asce.org/concretecanoe/

[6]http：//www.ccrcn.com/index.php

[7]http：//slc.eeri.org/SDC2012.htm

[8]A.Wilson，T.Algie，R.Henry etc.Lessons from the 2006Asia Pacific IDEERS Seismic Design Competition.2007NZSEE Conference，Paper 47.

[9]http：//www.pci.org/cms/index.cfm/education/big＿beam/index

[10]http：//www.pages.drexel.edu/～flm72/Drexel MDC＿files/Drexel 2007MDC Overview.pdf

[11]http：//reccs.uni-obuda.hu/en

[12]http：//blogs.asce.org/prblog/2012/02/27/students’-‘cool’-ice-arch-supports-public-engagementin-engineers-week/

[13]http：//steel-insdag.org/Documents/CIVIL AWARD BRIEF 2011-2012.pdf

[14]http：//bridgecontest.usma.edu/