3枚鸡蛋的自重结构能承载45公斤？近日，南京工业大学土木工程学院2020级学生陈星宏、徐双、孙传斌三位同学在孙小鸾和赖韬老师指导下的参赛作品三层竹结构模型“遇见塔”实现了这一目标，斩获第十五届全国大学生结构设计竞赛一等奖，实现南工大在该项竞赛中一等奖零的突破。
据介绍，全国大学生结构设计竞赛是教育部批准的全国性九大学科竞赛资助项目之一，是土木领域级别最高、影响最大的综合性学科竞赛，被誉为“土木皇冠上最璀璨的明珠”。此次，全国514所高校、1209支参赛队伍参加初赛，最终来自清华大学、同济大学、浙江大学等110所高校、111支队伍参加总决赛，以应县木塔为背景，通过模型制作、陈述答辩、模型加载3个环节，争夺全国特等奖、一、二、三等奖项。
本届赛题以三重木塔结构为基本单元，要求参赛者在限定空间内采用竹材完成空间结构模型设计和制作，针对竖向、扭转及水平等三级荷载工况进行模型受力分析与加载，全方位考察参赛者的专业设计和劳动实践能力，选手必须在内、外边界线的限定区域制作模型，搭建三层塔式结构。
据悉，赛题的原型为应县木塔，它是我国现存唯一的纯木构楼阁式古塔，建筑宏伟，体量高大，设计精妙，外形稳重庄严，历经近千年的风雨沧桑，仍巍然矗立，堪称天下奇观，是世界木结构建筑之典范，与意大利比萨斜塔、巴黎埃菲尔铁塔并称“世界三大奇塔”。
在长达一年的备赛过程中，为了更好地判断模型结构分析的可靠性，南工大参赛队员自学了Midas Gen、Dlubal、YJK等土木领域多个专业分析软件，不断对模型进行修正优化；在模型分析基础上，持续开展模型试验，模型的质量从校选拔赛的300克，降到省赛的195.5克，再到国赛的163.1克，每1克重量的降低，都经历了数百次的有限元分析和试验验证。
随着模型设计、优化、试验的不断深入，结构模型也从校选拔赛期间十字形主杆八层环箍框架体系，更新到省赛期间的箱形主杆+T字钢三层框架结构体系，再到决赛提出的箱形主杆+矩形梁框架结构体系，传力路径明确、结构受力更加合理，结构体系逐步优化。国赛模型准确地把握了赛题本质，展现出三个重要的特色和优势：轻质刚强，根据杆件受力特点，设计出不同的拉压截面，减重增效；压杆稳定，进行局部竹皮环箍增强，提高杆件轴压性能及整体稳定性；插销连接，采用销式节点设计，实现上下装配简洁安全。最终，模型在决赛中表现出色，锁定胜局。
相关负责人介绍，近年来，南京工业大学始终坚持“以赛促教、以赛促学、以赛促创”理念，以制度化、体系化思维深度推进大学生学科竞赛活动，全面提高学生创新思维能力、研究学习能力和动手实践能力，深化科产教融合，助力人才培养质量持续提升。
扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子
校对 陶善工