匠心筑梦·地底乾坤——闽工院学子在第二届全国高校城市地下空间工程专业大学生模型设计大赛的砺剑之路

一、赛事背景：聚力城市地下空间，锻造工程实践脊梁\n\n随着我国城镇化进程步入“下半场”，城市地下空间的高效、安全、绿色开发成为破解土地资源瓶颈、提升城市韧性的关键路径。在此背景下，全国高校城市地下空间工程专业大学生模型设计大赛应运而生，作为一项面向全国相关专业学子的高水平学科竞赛，旨在激发创新思维，强化工程实践能力，搭建校际交流平台。第二届全国大赛的举办，更是汇聚了来自全国数十所高校的百余名师生，围绕城市地下空间开发中的支护结构、围岩稳定、施工工艺等核心难题展开模型设计与加载比拼。\n\n对于福建工程学院（以下简称“闽工院”）而言，参与此项赛事不仅是一次教学成果的检验，更是学校深化产教融合、培养应用型地下工程人才的生动实践。学校土木工程学院高度重视，组建了由骨干教师指导、多专业本科生参与的精锐战队，吹响了向第二届全国大赛进军的号角。\n\n## 二、踔厉备战：从理论图纸到实体模型的百日攻坚\n\n备赛之路，是一场关于耐心、智慧与协作的马拉松。自接到大赛通知（围绕“城市地下空间工程模型设计”主题）起，闽工院参赛团队便开启了长达数月的“白加黑、五加二”冲刺模式。\n\n1. 选题立意：锚定痛点，锐意创新\n团队在广泛查阅文献与实地调研的基础上，决定聚焦“复杂地质条件下地铁车站深基坑支护模型”这一颇具挑战性的课题。针对传统支护体系在城市密集区施工中变形控制难、工期长的问题，团队提出了一种“装配式可回收钢-混组合支撑”的新型模型方案，力求在承载能力、经济性与可重复使用性上取得突破。\n\n2. 设计计算：软件模拟与手算校核并重\n在指导老师的带领下，队员们兵分两路：一组利用有限元分析软件（如ABAQUS、MIDAS）建立三维数值模型，模拟基坑开挖过程中的土压力分布、围护结构内力与变形动态；另一组则依据规范进行理论手算，反复校核配筋率、支撑轴力等关键参数，确保设计“有理有据不外行”。每一轮修改，都需要数轮研讨至深夜。\n\n3. 模型制作：从“细碎零件”到“微观工程”\n进入实体制作阶段，挑战接踵而至。模型需满足几何相似比与力学相似律，材料多采用铝合金、有机玻璃、微型钢管、高强石膏等。团队成员的双手布满了胶水渍与刻刀痕：党员先锋队队长李同学，连续三周泡在实验室切割玻纤板，从废掉十几块样品到精度控制在±0.5mm；负责加载节点的王同学，为了复现“可与实际工程类比的螺钉连接刺穿节点”，反复进行了数百次的小构件拉拔试验；而当模型在最初加载时出乎意料地发生非设计性衔接脱落时，大家集思广益，连夜设计出“衬套-抱箍”协同锚固方案，那一晚的实验楼灯火通明，是他们最不舍熄灭的“地层之光”。\n\n## 三、赛场风云：细节决定成败，创新引领冲击波\n\n决战之日，各高校模型一字排开。闽工院团队带来的模型以其 “刚柔并济、组装迅捷” 得到了评委的关注。现场答辩中，队长从地质适应性、施工效率提升（模块化安装比传统模型快约35%）、以及残余变形控制三方面阐述了作品优势，并直应对地下空间“全生命周期低碳化”的前缀理念难点回应了专家教授对“重复利用可否视同浪费位移”的技术争议。 “挑战不是找麻烦，而是考验逐梦人的灵变力。”负责答辩的同学如是说。\n\n最为紧张的第二阶段模型现场加载环节（模拟地面超载、地下水反力和侧向冲击复合理念)。一块5kg砝码单侧堆叠的无序震动未能摧垮支护布局，位移传感器的指针在小小跳动后近乎归零这正是组合效应爆表的关键。赛后经全国大赛组委会评审，该件原创设计方案不仅完整复现了要求的既定位移与形变数据，更因其 “发明了点连接预紧微型可更新介质层”而被评为全国二等奖以及实用可行性最佳创意奖。这是在此届40余件本硕队伍中被列出的极罕荣誉。“第二名，但我给它给附加奖去拼搏”——从起初设计定性升级到评审极力求上进的目光激励。这是多分钟的答卷，却是几个月汗水的仪式鉴定。\n\n## 四、淬炼与回响：超越奖项的沉淀积累\n\n全国大赛二等奖（综合）、团队获奖不是最后所图。“参加这次紧张的建模全过程”本身等同于一种工作前的再精准赋值：从争论弹簧系数的高低到用细小关节调整刚柔效应转化关系——书本上的钢筋知识开始充满了默契的疼痛和觉悟的柔软。正如参赛团队赛后深刻梳理要点时所言：“城市地下生态不是照搬隧道图册中套用的尺寸边框，变位、时效、资源导向是在数字技术指导下呈现的通贯式接力——在这里打好的模型地基里我能眺望真实的楼层起航。”这最为契合学院历史背景——“大土木·实地下→智运维”人才毕业的新实力已注入土木行业急需场景土壤和操作灵锐挑战服务类。\n\n闽工院学子此战不仅充分显示了恪守规程的本位的专业能力水准，还展现了新时代工科青年擅破约束、“能动务实建模可行共享”的风采风范，达成了展示教学目标收成和队伍多时段淬火的隐性同化课程交互目的的晋级评定之实战宗旨 。这就是全体同学的呐喊微号在轰鸣重载大地回应出的“城市空间工程强而强始在建微章。”

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