周 翔 赵 洋

(西北民族大学土木工程学院，甘肃 兰州 730124)

土木工程专业的学生是作为未来工程师来培养的，要使其能成为一名优秀的工程师，社会责任和人文情怀的培养固然重要，但最重要的素质应该是创造精神、动手能力和团队协作意识[1]。为了培养大学生创新意识、工程设计创造能力和团队协作精神，全国大学生结构设计竞赛是最有效的途径之一。

今天的中国大地上，仅公路桥梁就已超过80万座，高铁桥梁总长达1万余千米，它们跨越高山大川、连通城镇村庄，共同构成了一座960万km2的“桥梁博物馆”[2]。大学生结构设计竞赛结构制作过程中，对各种结构构件的使用缺乏理论依据，构件尺寸只能通过大量的模型制作及加载试验进行不确定选择，造成大量人力物力的浪费，同时，不能通过结构计算得出整体结构的承载能力极限值[3]。为了解决此类问题，本文通过MIDAS Civil有限元分析软件对“变参数桥梁模型设计与制作”展开研究。

1 赛题简介[2]

本届赛题以承受竖向静力荷载和桥面移动荷载的桥梁模型结构为对象，通过在赛题中加入部分特定参数，要求设计与制作的结构模型能够不破坏的情况下承受三级不同的荷载。

第一级荷载在桥面指定位置添加8个竖向静力荷载(8个点，每个点随机在40 N～130 N取值，取10 N的倍数且每个点不重复)；第二级荷载通过对第一级荷载中的某个荷载进行转移加载点完成偏载试验；最终，第二级荷载完成后开始第三级荷载：在桥面施加一个质量为5 kg(50 N)的小球从桥面起始位置h=100 mm处自由落体运动冲向桥面作为移动荷载。……