《福州晚报》2008.12.2:“纸桥”创新记
发布时间 :2009-03-03      浏览:169

“纸桥”创新记

来源: 福州晚报    日期: 2008年12月2日        本报者 安梓
    

        

       “巨鹿桥”、“道航冰”、“行云”、“望穿秋水”……这些动听且富含深意的名字,出自我省大学生为他们自行设计的“纸桥”的命名。上个周末,由福建省教育厅、福建省建设厅和福建省土木建筑学会联合主办的福建省第一届大学生结构设计竞赛在福州大学隆重举行。首届竞赛活动得到了全省各高校的积极响应,来自福州大学、华侨大学、厦门大学、厦门理工学院、福建工程学院、福建农林大学、三明学院和莆田学院等8所院校选派的24支代表队参加了竞赛。

        本次竞赛的题目是“桥梁结构模型设计”,要求参赛队在48小时以内利用竞赛组委会统一提供的白卡纸、蜡线和白胶等材料,手工制作总长2m的纸桥。纸桥仅重几百克,要求能顺利通过最大重量达20kg的小车;评委会专家主要根据纸桥的荷重比进行评分。
进行探索的“试验”

        据福大土木工程学院交通系副主任上官萍告诉记者,全国的大学生结构设计竞赛活动是国家教育部确定的全国九大科技赛事之一,到今年为止已经举行了两届,福建的高校中,只有福大和华侨大学曾经参加过全国比赛。此次在全省举行的首届比赛,不管是在赛事内容还是赛制上,都和全国大赛是完全接轨的,今后省大学生结构设计竞赛活动每年举办一届,获奖优秀作品将被推荐参加全国大学生结构设计竞赛。

        举办全省大学生结构设计竞赛活动的目的,是为了培养大学生的创新意识与合作精神,提高大学生的创新设计能力、动手实践能力与合作交流能力。对此,莆田学院三支代表队的指导老师陈飞昕深有同感,她说:“结构设计要考虑到力学因素,学生们在建模过程中,尝试了多种结构多种系列,有的结构是可行的,同时呈现出来的桥梁形状在现实中是前所未有的,一旦新材料的发展取得了突破,就能演变为现实,充分体现了学生的创造能力。有的设计是非工程专业的学生提出的,比如一些艺术院系的学生,他们做出的纸桥造型是相当地有创意,可能这些造型却无法受力,但同样体现了学生的创新能力。”

        陈飞晰说,在结构可行的基础上,有没有更好的方案、更优化的选择都成为建模过程中学生们不停尝试的动力,“大学课程中,很大部分都是为了验证一个理论而进行的‘实验’,而结构设计却是真正进行未知探索的‘试验’。”在“试验”的过程中,对于学科的兴趣、学习能力、综合素质、团队协作精神自然而然就培养起来了。

最轻的桥最承重

        一座座造型各异、制作精美的桥梁模型,这些都是由各支参赛队的学生在48小时内自行设计、制作完成的。虽然用的是纸张、胶水、白蜡线等制作材料,螺旋、风车等独特造型都能在作品中找到,不少作品还将2008北京奥运的元素融入到了设计当中。尽管是“纸桥”,但梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥……各种桥型结构应有尽有。

         现场比赛环节中最激动人心的当然是加载试验咯。当参赛队员屏气凝神地开始牵引小车匀速通行在桥面上时,现场鸦雀无声;当第一辆车行驶到中间桥墩位置时,第二辆小车又开始启动,每当小车到达模型每一跨跨中时,小车按照规定必须停止10秒钟,一旦桥梁模型的主要构件出现失稳、结构变形过大和破坏,小车滑落,加载就被判失败啦。当加载小车平稳顺利地通过桥梁后,才算是通过了测试。之后,参赛队还可以选择第二次的加载重量。

        此次竞赛评委之一、华侨大学土木工程系系主任、教授彭兴黔说:“设计的结构构造最简单,自重量最小,也就体现出经济性最好,所以说它是一个综合指标,而不是一个单一指标,这对于同学们的思维能力,理论的应用,包括在做桥梁模型时他所具有的实际动手能力都是一个综合的关联。”

        评委会的专家正是根据这样的标准,最后评出了名次。具有全国赛经验的华侨大学队果然表现抢眼,华大一队、二队包揽了前两名,特别是华大一队的“望穿秋水”堪称全场最轻却又最坚固的桥:它仅重259.1克,但最终加载重量达到了10公斤!

        更多参赛队的作品在接受承重测试时都发生了断裂的情况,不过记者在参赛队员们脸上却没有看到一丝丝沮丧,福大一名同学说,这证明了自己在桥梁自重方面考虑有欠缺,但参与就感觉很高兴,以后还要参加比赛,为下次比赛积累一些经验