汪建群　舒小娟　祝明桥

摘要：

3D打印在土木工程行业中具有良好的应用前景，然而在目前的教学中鲜有涉及。第九届全国大学生结构建模大赛中首次引入了3D打印节点装配模型的制作。以湖南科技大学参赛作品为例，从3D打印节点的设计、优化和安装等角度，阐述了3D打印在大学生结构建模中的应用。构件由3D打印节点采用“卡”“插”“楔”“套”4种方式进行组装，效果良好。大赛对土木工程专业本科生普及3D打印技术、拓展专业视野具有较好促进作用。

关键词：3D打印；结构建模；装配式模型；节点设计

中图分类号：G64242；TU-4文献标志码：A文章编号：

10052909（2018）02011804

3D打印（3DP）是20世纪90年代新兴的一种快速成型技术[1]。3D打印与普通打印工作原理基本相同，不同的是采用金属、塑料等可粘合材料作为“打印材料”。该技术以数字模型文件为基础，打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状材料将截面逐层打印出来构造实体，打印的截面尺寸可实现微米级精度。该技术的特点在于短时间内可精确打印任何形状的物品，因此，3D打印技术在构造物体的三维几何形状方面优势显著，目前已成功应用于工业设计、建筑结构、医学等领域[2]。

3D打印在土木工程中已有探索性的应用，具备较好的应用前景，但在教学中鲜有涉及。第九届全国大学生结构建模大赛中首次引入了3D打印装配模型的制作，具有较大的难度和趣味性[3-4]。赛题要求制作一段盘山公路的两段曲直桥梁，涉及3D打印装配式结构，具有鲜明的高科技特征和绿色环保理念。……