为进一步推进习近平总书记关于创新驱动发展的重要论述走深走实，不断激发职工创新创效热情，激励职工大力弘扬劳模精神、劳动精神和工匠精神立足本职岗位积极投身公司高质量发展实践，公司于九月成功举办了第一届结构设计制作竞赛。各参赛队凭借扎实深厚的专业知识功底，从理论层面精心构思设计方案，团队协作搭建实物模型各具特色，均取得了优异的成绩。

近期，公司将集中推出第一届结构设计制作竞赛优秀成果展播系列，一起来领略参赛队的风采吧~ 

本期展播

本次竞赛要求设计并制作一个悬挑结构模型，模型悬挑长度要求50cm以上。

设计重点为使用尽可能少的材料制作出一个轻质高强的结构模型，考虑到松木条的尺寸较小不易加工，节点连接要容易制作，保证节点强度。团队方案比选后选用三角形桁架结构形式，三角形桁架结构稳定、承载力强，能够有效地将受力均匀分布到各个节点，从而提高整体结构的稳定性和承载能力。

BIM模型

二、设计思路

①受力分析：在平面，由两榀桁架分别施加荷载后，竖向力分解至两榀桁架所承担各自的分力。

①受力情况                                                                        ②稳定性情况

②稳定性：本方案的稳定性可以类比人字梯，假定竖向力F，分力F’，由图可知，夹角α越大，F一定，每榀桁架承担的分力变大，杆件内力变大，反过来说每榀桁架承载力一定，整体承载力变小，夹角α越小，考虑α为0°，压杆基本丧失面外稳定。

③理论计算  

1）、将桁架看成一个整体，求出支座反力；

2）、将竖向力分解至两榀桁架所在平面，由两榀桁架分别承担各自的分力，根据平面桁架受力分析求出各杆件内力与施加荷载的关系，求出各杆件承载力，反推施加荷载，根据由各杆件控制的最大施加荷载得到整体结构的承载力。

3）、为了减小斜腹杆的内力，设置了部分由棉线制成的单拉杆。

计算简图

三、模型制作

本次竞赛材料采用的是松木条，考虑到其尺寸较小不易加工，在各个节点连接时均参考采用榫卯结构，这种构件连接方式，不但可以承受较大的荷载，而且允许产生一定的变形。榫卯是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫（或榫头）；凹进部分叫卯（或榫眼、榫槽），榫和卯咬合，起到连接作用。同时在压杆处缠绕棉线，起到类似箍筋的作用

模型节点

模型制作

模型成品

四、赛场加载

松木条材料强度和弹性模量参考《木结构设计标准》GB50005-2017表4.3.1-3 TC13A，理论分析模型最大承载力为5kg，变形较小，稳定性满足要求；现场加载二级加载未发生破坏，最大承载量为7.2kg。

现场加载

五、总结与回顾

竞赛过程中，我们共同探讨结构设计的奥秘，相互激励，认识到了团队协作的重要性，集思广益，克服重重困难，共同进步。这份经历不仅让我们收获了宝贵的友谊，更让我们在专业技能上得到了极大的提升。同时，评委团的点评和指导让我们受益匪浅，你们的专业见解和宝贵建议为我们指明了前进的方向。

回顾此次竞赛，我们不仅学习到了如何在有限的材料下完成并优化结构设计，将理论知识与动手能力相结合；同时使用了一些软件进行建模和计算，加深了对软件的使用。以后要多加强学习各种新型的软件，了解行业前沿的知识，充实自己。

展望未来，我们要勇于探索，敢于创新，始终保持对设计的热情，迎接更多的未知与挑战。结构竞逐梦，同行谱新篇。