看！清华学生硬核“搭积木”
用几十根筷子般粗细的木条
几块薄薄的木板
搭出一座自重还不足1斤的
“摩天大楼”
这座大楼不仅能
承载超过自重100多倍的重物
还能在“地动山摇”中
屹立不倒
欢迎来到
清华大型“搭积木活动”现场
用最简单的材料
搭建出心中的高楼
看清华学子
如何用小小的木条创造梦想奇迹
这是清华大学第26届结构设计大赛（以下称“结赛”）的决赛现场。本届结赛的命题为“Skyliner——承受静载和振动荷载的高层建筑结构模型设计、制作与加载”。大赛要求选手充分考虑项目背景，探索优良结构设计方案，科学合理地实现高层建筑功能。同时，希望选手实现建筑、结构方案的协调与统一。
用最普通的材料 搭出不普通的建筑
同学们搭出的部分结构模型
桐木条、木板、胶水，这就是搭建用的全部材料。用这些简单材料搭建出的自重只有几百克的模型，首先要接受承载30千克重量的考验。其次是抗震考验。决赛现场，各组对自己的建筑方案与结构方案进行答辩，与此同时，结构模型会经历竖向静荷载、小震荷载与大震荷载三重测试。大震荷载最高可达九度的地震烈度！
决赛大震荷载波形图
结构的每一处微小颤动，都让选手们的心随之七上八下。当加载结束，宣布通过的一刻，所有观看者都长出一口气。
当然也有一些结构“功败垂成”，崩塌的瞬间引起一阵惊呼。
那些“塌过的结构”
全场最轻——模型自重263g
我们挑选木条，弯曲的，脆的，有疤痕的都不能用。做模型时，我们会按照1:1的尺寸打印模型图纸，再对着图纸量取长度，确定位置。
——建筑学院大二学生 王文达
结构是否能够承受住最终的荷载，与本身结构方案和手工模型的精细程度都有关联，因此结构模型的搭建过程显得极为重要。
“我们做工字钢结构时，要求一根2mm*4mm、两根3mm*5mm的木条都精确等长。涂胶水要均匀一致，先点胶水，再用针调匀，木头断面也必须打磨光滑。” 本次特等奖获奖小组组长王文达这样说。
特等奖获奖小组合影
在结构方案设计上，这一小组也有着自己的独门秘籍——“我们使用Rhino+ Grasshopper和SAP2000等软件，对结构受力情况做了一些分析，比如渐进结构优化法（ESO）和双向渐进结构优化法（BESO）。同时，由于不同桐木条的物理性质差异非常大，我们在软件分析的基础上，对柱子的结构，节点的连接方式，胶水的涂抹方式等细节都做了很多对比实验，采用实物试验的方式进一步优化实体模型。”
应对赛题要求，他们在建筑设计的结构基础上，将算法与实践结合，对原先结构进行优化，最终将结构重量减轻到了116g，模型总重量减轻到263g，实现了承载超过自身重量114倍载荷的目标。在决赛现场，他们的模型顺利通过了所有加载项目测试，独特的十字框架结构设计也受到了评委们的一致认可。
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屡败屡战，曾经“三过决赛而不入”
算下来本科四年，结赛是年年都有份。今年终于闯进了决赛。
——土木系大四学生 冯捷讯
在建筑系大二同学罗书宇看来，结赛的经历对他的建筑学习有很深的启发——“一方面，主导建筑设计的两位学姐在设计上的思考让我收获很多；另一方面，冯工对结构的严谨设计让我对建筑的结构体系有了更多认识。”
“冯工”是他们对队长冯捷讯的亲切称呼，曾经“三过决赛而不入”的冯工，在大四又组织了一支新队伍卷土重来。今年，他们闯入了决赛，并最终获得了三等奖。
冯捷讯组在一起讨论结构设计
“大一时因为模型太沉被淘汰；大二做了个好看的曲线拱，但初赛因为螺丝拧不进木板，模型直接塌了；大三从建筑图纸到加载一切顺利——结果初赛时模型超出了加载台面积，扣了很多分，又没进决赛。”谈起之前三年参赛中的“失败”经历，冯捷讯带着些调侃与感叹。
四年结赛之旅，让冯捷讯在结构设计上拥有了独特的认知。在今年的方案中，他坚持以建筑设计为出发点进行结构设计，用抗震缝对双塔结构做出了明确的应对，这也成为了他们组的重要亮点之一——“我始终觉得建筑应当和结构相匹配，结构师应当发挥才华保证建筑方案的原汁原味，在本次设计中我们也努力做到了这一点。”
冯捷讯组在决赛现场搭建的结构
在结赛中，能收获奖项的同学总是少数。但正是每一个怀抱着建造梦想的参赛者，筑就了每一届结赛的不同精彩。
“希望大家不要怕失败，勇敢去想，勇敢去试，在结构的设计上，能够展现出一些创新。同时希望大家在比赛过程中，能好好地总结和观察，每一次结构的破坏都会留下一些印象深刻的东西。”土木系教授陆新征老师说。
和好朋友们一起努力完成一件事
“其实前两年我都有参加的意向，只不过时间上总有冲突。”土木系大三学生何浩贤谈起结赛时说。今年与三个相识很久的朋友第一次组队参加了结赛，“一方面是弥补前两年的遗憾，另一方面也是想和好朋友们一起努力去完成一件事，营造一些特别的共同记忆。”
规划系大三学生郭明怡的小组由来自规划、机械、建环等多个不同专业的同学组成，学科之间的碰撞给他们组带来了特别的活力。郭明怡很享受组里工作的氛围。“玩的时候轻松愉悦，真正干起活来几个队友都特别靠谱。”
郭明怡形容自己组内的搭建过程既有“暴力施工”，又刚柔并济。为了防止节点在加载时崩裂，他们会对着接缝处“疯狂浇灌”502胶水——“常常因此粘住手指”；但他们对细节的考虑也非常全面，“为了在加载时不让砝码‘飞出’，我们专门设计了砝码的摆放位置，并用小木块进行固定。”
初赛加载现场郭明怡组结构模型
“参加结赛最重要的是一种竞赛经验。我们参与课程设计更多的是学习，是一种输入，而竞赛正是输出。虽然都是做设计，但是过程完全不同。”建筑学院学生科协主席曾昊说。在他看来，结赛中体现了“两个平衡”，一是课程与竞赛的平衡，二是对设计的出彩性以及结构的合理性的平衡。
从桥到楼，从纸到木
1994年，由学生设计的清华近春园“莲桥”引发了结构设计大赛的创意。最初时，结赛是一个偏专业性的比赛，前十届的大赛命题都与“桥”有关。从第13届开始，结赛赛题开始创新并复杂化，与此同时，结赛也逐步成长为一个面向全校的比赛。
清华近春园荷塘上的莲桥
2013年起，结赛在专业组之外专门设立外系组与新生组，鼓励非相关专业的同学参与比赛，这让结赛评比更为合理公平，也让全校同学都能在此找到属于自己的舞台。
至今，结赛已成功举办26届。从最初办赛时的“以纸筑桥”，到后来引进桐木条作为主要材料，涉猎剧场、文化中心等单体公建设计，再到今年的“平地起高楼”，结赛的赛题在不断创新与发展，同学们对结赛的热情始终如一。
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今年结赛还有一个创新——首次在清华大学校级平台上直播，为此主办同学也投入了不少精力。“原本也可以外包给一些技术团队，但我们希望这是一场完全由同学们主办的活动。大家借设备，现学直播拉流技术，模拟直播流程，制订直播预案……亲自参与到活动的方方面面，对同学们来说也是很好的学习和锻炼。”大赛主办者之一，土木系、建管系时任科协主席陈旺同学说。
清华大学微博对第26届结赛进行现场直播
第26届结赛赛后合影
“我很受感动，也很感谢大家。”结赛的指导老师、土木系副教授邢沁妍老师说，“结赛一直是学建筑和学结构的同学们心中的情结所系，感谢大家将它传承了这么多年。不管参赛选手最终成绩如何，但在比赛过程中所付出的心血和汗水，势必会成为生命中的珍贵记忆。”
历经26届的传承，结赛已成长为清华校内最高级别的竞赛活动之一，也获得了土木系、建管系包括师资在内的全力支持。一些当年的参赛者，如今已经成为结赛的评委老师、指导老师，以崭新的身份继续支持着结赛的发展。
相信在未来，结赛会不断以新的命题引领新的思考，吸引更多对建造有兴趣的同学进行探索。
关于天际线的畅想永不会停止，结赛的故事也将一直继续……
往年结赛回顾
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策划｜苑洁 郭斯文 凌感 陈旺
采写 | 郭斯文 凌感
视频 | 郭斯文 谢瑾凌
图片 | 受访者提供
排版 | 郭斯文
编辑 |苑洁
部分图片与视频素材来自土木系、建管系科协
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