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《装配式空间结构设计与建造》课程DAD实践项目圆满结束

(通讯员:徐颖)《装配式空间结构设计与建造》是由天津大学土木工程系、天津大学空间结构研究中心开设的一门项目式双语课程。课程特点包括:学生主导、过程导向、基于物理模型、注重培养创新思维和实践能力等。学生在学习过程中,可以真实的体验装配式空间结构的设计及建造过程,实现由被动学习向主动学习的转变。

在本课程DAD(Design, Assemble & Dismantle)实践项目中,共设置了物理模型设计、模型组装及拆卸、成果展示等模块,帮助学生了解装配式空间结构的设计和建造过程,提升团队合作、沟通协调和工程实践等能力,熟悉和适应未来的工程实践活动。

本期DAD实践项目共有36名大三同学参与,分为4个小组。每组同学首先借助Mola磁性套件进行初始模型设计,然后借助Midas、CAD等软件进行装配方案设计和组装拆卸过程模拟,随后组与组之间进行“设计人员”与“施工人员”角色互换,针对对方模型的可装配性和施工安全等问题提出修改建议,最后由装配组参考最终设计图纸进行模型“施工”。

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借助Mola磁性套件进行初始模型设计

在设计环节中,1组设计了一个由24根杆件和11个节点组成的双层结构,不仅具有宽敞的内部空间而且具有良好的抗倾覆能力,宛如一颗璀璨的大钻石。2组设计了一个由三个三角锥组成的空间结构,简约而不简单,具有良好的空间稳定性。3组的最初设计构想是建造一个六棱柱蒙古包,甚至考虑了门窗洞口的合理布置,但考虑到节点连接构造难以实现,将最终设计方案调整为具有正方形底边和四棱锥基本单元的空间结构。4组希望在结构高度上有所突破,同时兼顾良好的受力性能,设计了优美的不对称塔型结构。

1组设计方案

2组设计方案

3组设计方案

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4组设计方案

6月14日,同学们在土木工程系测量大院进行了模型预装配。大家对节点构造、螺栓规格选取、装配工具使用、安全风险控制措施等进行了初步探索,对设计方案和装配方案进行了调整与优化,深入思考了装配误差产生的原因,为正式装配做好准备。

6月19日,进行模型正式装配。在正式装配过程中,同学们的装配速度和精度都有明显提升,安全防护意识进一步提高,团队协作也更加默契。装配完成后,组与组之间进行施工质量“验收”,确保杆件安装角度正确、螺栓充分拧紧。

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模型正式装配

第1、2组同学与设计作品合影

第3、4组同学与设计作品合影

6月21日,进入最终项目答辩环节。各组同学依次展示了结构设计过程、装配过程、安全防护、人员安排和学习感悟等。由于各组实力相当,最终通过投票方式评选出了本届的优胜队伍:第4组和1组分别取得了第一名和第二名的好成绩。随着优胜队伍的产生,本次DAD实践项目正式结束。同学们纷纷表示,本次实践活动不仅有效提升了大家的专业技能和安全意识,还锻炼了团队协作和时间管理能力,使大家了解到理论与实践结合的重要性,本次宝贵的经验将对未来的学习和职业发展产生深远的积极影响。最后,任课教师徐颖副教授高度评价了各组同学的完成情况,希望大家能在今后的学习过程中坚持“知行合一”,成为具有全球视野、创新精神和实践能力的卓越工程师。

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优胜队伍颁奖

第1组项目成果展示

第2组项目成果展示