3枚雞蛋的自重結構能承載45公斤？近日，南京工業大學土木工程學院2020級學生陳星宏、徐雙、孫傳斌三位同學在孫小鸞和賴韜老師指導下的參賽作品三層竹結構模型“遇見塔”實現了這一目標，斬獲第十五屆全國大學生結構設計競賽一等獎，實現南工大在該項競賽中一等獎零的突破。

據介紹，全國大學生結構設計競賽是教育部批準的全國性九大學科競賽資助項目之一，是土木領域級別最高、影響最大的綜合性學科競賽，被譽為“土木皇冠上最璀璨的明珠”。此次，全國514所高校、1209支參賽隊伍參加初賽，最終來自清華大學、同濟大學、浙江大學等110所高校、111支隊伍參加總決賽，以應縣木塔為背景，通過模型制作、陳述答辯、模型加載3個環節，爭奪全國特等獎、一、二、三等獎項。

本屆賽題以三重木塔結構為基本單元，要求參賽者在限定空間內采用竹材完成空間結構模型設計和制作，針對豎向、扭轉及水平等三級荷載工況進行模型受力分析與加載，全方位考察參賽者的專業設計和勞動實踐能力，選手必須在內、外邊界線的限定區域制作模型，搭建三層塔式結構。

據悉，賽題的原型為應縣木塔，它是我國現存唯一的純木構樓閣式古塔，建筑宏偉，體量高大，設計精妙，外形穩重莊嚴，歷經近千年的風雨滄桑，仍巍然矗立，堪稱天下奇觀，是世界木結構建筑之典范，與意大利比薩斜塔、巴黎埃菲爾鐵塔并稱“世界三大奇塔”。

在長達一年的備賽過程中，為了更好地判斷模型結構分析的可靠性，南工大參賽隊員自學了Midas Gen、Dlubal、YJK等土木領域多個專業分析軟件，不斷對模型進行修正優化；在模型分析基礎上，持續開展模型試驗，模型的質量從校選拔賽的300克，降到省賽的195.5克，再到國賽的163.1克，每1克重量的降低，都經歷了數百次的有限元分析和試驗驗證。

隨著模型設計、優化、試驗的不斷深入，結構模型也從校選拔賽期間十字形主桿八層環箍框架體系，更新到省賽期間的箱形主桿+T字鋼三層框架結構體系，再到決賽提出的箱形主桿+矩形梁框架結構體系，傳力路徑明確、結構受力更加合理，結構體系逐步優化。國賽模型準確地把握了賽題本質，展現出三個重要的特色和優勢：輕質剛強，根據桿件受力特點，設計出不同的拉壓截面，減重增效；壓桿穩定，進行局部竹皮環箍增強，提高桿件軸壓性能及整體穩定性；插銷連接，采用銷式節點設計，實現上下裝配簡潔安全。最終，模型在決賽中表現出色，鎖定勝局。

相關負責人介紹，近年來，南京工業大學始終堅持“以賽促教、以賽促學、以賽促創”理念，以制度化、體系化思維深度推進大學生學科競賽活動，全面提高學生創新思維能力、研究學習能力和動手實踐能力，深化科產教融合，助力人才培養質量持續提升。

揚子晚報/紫牛新聞記者  楊甜子

校對 陶善工