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2.1粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用树脂类胶结材料将纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。它是一种非常简单且优良的加固补强方法,但要求被加固混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5 MPa,除了具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
2.2粘贴钢板加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴强度高的钢板,使原有混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力,约束混凝上变形,提高了加固构件的刚度和抗裂度,有效发挥了粘贴钢板的抗弯、抗剪、抗压性能,且不会在混凝土中产生应力集中采用该方法加固时,要求被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5 MPa,并且应将钢板设计成仅承受轴向应力作用,钢板表面应进行防锈蚀处理,表面防锈蚀材料对钢板及胶粘剂无害。它的特点是施工简单、速度快、上期短;现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小;传力直接,加固效果好,耐久性好;且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
2.3加大截面加固法。在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。加大截面加固法在设计构造方而必须解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。试验研究表明,加固结构在受力过程中结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力,其中关键是剪应力和拉应力。在弹性阶段,结合面的剪应力和法向拉应力主要是靠结合面两边新旧混凝土的粘结强度承担;开裂后及极限状态下,则主要是通过贯穿结合面的锚固钢筋或锚固螺栓所产生的被动剪切摩擦力传递。
2.4增加支承加固法。增设支点加固法是通过增设支承点,减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的荷载效应,提高结构承载水平的目的。根据支承结构受力性能的不同分为刚性支点和弹性支点两种加固方法。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于梁、板、析架、网架等结构的加固。
2.5有粘结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢(一般为角钢或槽钢)或钢板包于构件的四角或两角的加固方法,外包钢加固钢筋混凝土梁也称湿式外包钢加固法,采用该方法加固混凝土结构构件时,应采用环氧树脂胶粘剂进行灌注,把型钢与被加固构件粘结成一整体,以保证型钢架和原构件形成一个整体共同受力。其特点是受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于60度以上高温场所;适用于使用上不允许显着增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
2.6预应力加固法。预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构或整体进行加固的方法,通过预应力的施加改变了原结构内力分布和应力水平,致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,因此后加部分和原结构能共同工作,结构的承载能力可显着提高,并可减少结构的变形、裂缝宽度。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上,在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制,斜截面抗剪承载力也随之提高。由于水平提杆的作用,原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压,因此,加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。
2. 7置换混凝土加固法。置换混凝土加固法是指对原有结构强度低,韧性差的构件材料用强度高,韧性好的混凝土材料置换的方法。该方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。施工工艺简单方便,上期短,占用空间小,不影响使用功能,而且造价比较低,经济合理。采用本方法加固混凝土结构构件时,其非置换部分的原构件混凝土强度等级,按现场检测结果不应低于该混凝土结构建造时规定的强度等级。置换用的混凝土强度等级应比原构件混凝土提高一级且不应低于C25混凝土的置换深度,板不应小于40mm,梁、柱采用人工浇筑时,不应小于60mm,采用喷射法施工时,不应小于50mm,置换长度应根据混凝土强度和缺陷的检测及验算结果确定,但对非全长置换的隋况其两端应分别延伸不应小于100 mm。置换部分应位于构件受压区内,且应根据受力方向将有缺陷混凝土剔除,剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或对称的两侧,不得仅剔除截面的一隅。
上述混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
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摘 要:钢筋混凝土结构的耐久性和可靠性是建筑工程重要的质量指标,而腐蚀是对其产生影响的重要因素。在实际工程中,由腐蚀带来的各种问题是建筑工程人员最为关注的问题之一。该文在分析钢筋混凝土各种腐蚀原因与机理的基础上,论述了预防钢筋混凝土结构腐蚀的各项措施,为在工程中有针对性地使用腐蚀预防措施,保证工程质量提供有效的参考。
关键词:钢筋混凝土 腐蚀 预防措施
钢筋混凝土结构的腐蚀,是指其与所处环境间产生了各种物理或化学反应,进而引起的材料本身性质的变化。随着建筑工程技术的不断进步,人们对建筑工程质量的要求也越来越高,腐蚀现象已成为建筑工程人员最为关注的问题之一。在建筑工程中,钢筋混凝土结构是最常用的结构形式,而腐蚀对其耐久性与可靠性造成了严重影响[1],给建筑物带来了不确定的安全隐患。由于钢筋混凝土是气、水、固三态混合而成的复杂体系,所以多种因素都会引起腐蚀现象。因此,全面了解各种环境下钢筋混凝土结构的腐蚀原因与机理,有针对性地使用正确适当的腐蚀预防措施,对于保证工程质量和延长建筑物使用寿命都具有重大意义。
钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土复合而成,环境对这两部分的腐蚀是造成钢筋混凝土结构损坏的重要因素,其腐蚀的成因与机理主要包括以下几种。
中性化现象是指空气中的二氧化碳与水泥水化反应生成的氢氧化钙发生反应,生成碳酸钙沉淀而导致混凝土孔隙溶液pH值降至9以下的现象。一般而言,中性化也包括其他矿物导致pH值下降的碳化。发生中性化的混凝土会变得致密且重量增加,进而产生一些细微的龟裂。当中性化发展至混凝土内部的钢筋表面时,低pH值将破坏钢筋钝化膜赖以维持的碱性环境,在渗入的氧气和湿气共同作用下,就引发了钢筋的腐蚀。
钢筋混凝土中的氯离子有自由态和化合态两种,只有自由态氯离子才会造成钢筋混凝土结构的腐蚀。游离的氯离子会和水形成盐酸,然后与混凝土中的氢氧化钙反应,使混凝土的密实性大大降低。另外,氯离子也是很强的去钝化剂,在其到达钢筋表面时,将会严重破坏钝化膜,造成钢筋的腐蚀,腐蚀后形成的氧化物会导致体积膨胀2.5~4倍,在混凝土内部产生超出其所能承受的拉应力,导致混凝土产生张力裂缝,降低钢筋与混凝土的握裹力,引起钢筋混凝土结构的承载力下降,严重的甚至使钢筋混凝土局部的保护层产生脱落。
混凝土的冻融破坏是指混凝土中的水在低温下受冻结冰膨胀,在混凝土内部产生超过混凝土承受强度的应力,而对其结构产生的破坏。混凝土的冻融破坏属于物理腐蚀,位于北方地区的建筑钢筋混凝土经常会发生这种腐蚀。在反复冻融破坏的循环作用下,混凝土内部的损伤会不断累积,最终形成表面剥蚀和冻胀开裂两种破坏结果。表面剥蚀是由于混凝土毛细管中的水分从内部热端向表面冷端迁移,而导致表层先受冻,在多次受冻后表面会发生逐层剥离。冻胀开裂是由于水在混凝土毛细孔中结冰,体积膨胀导致的混凝土开裂。混凝土的冻融破坏严重危害建筑物的安全性。
碱集料反应是指混凝土原材料中的碱性物与集料中的活性成分发生化学反应,生成的吸水膨胀物产生混凝土内部应力导致开裂的现象[2]。其中碱性物主要来自水泥熟料和外加剂;集料中活性成分主要是二氧化硅、硅酸盐和碳酸盐等,故混凝土碱集料反应有碱―硅反应,碱―硅酸盐反应和碱―碳酸盐反应三种,其中的碱―硅反应最为常见。碱集料反应一般多为混凝土成型若干年后逐渐发生,当裂缝出现后,随着空气、水和二氧化碳等的侵入,混凝土碳化和钢筋锈蚀等又会使裂缝进一步扩大;在寒冷地区,还会使冻融破坏加速,最终将导致钢筋混凝土结构的综合性破坏。
恰当选择防腐蚀材料,合理运用防腐蚀措施,都可以有效防止钢筋混凝土结构腐蚀的发生,延长建筑物的寿命。
高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是目前较常用的防腐蚀材料。从混凝土的腐蚀原因与机理来看,多数腐蚀因素都与混凝土的渗透性有关。高性能混凝土的用水量较低,具有较优异的填充性,其中掺加的微硅粉可有效缩小混凝土中的孔隙尺寸,并且阻断内部毛细孔,使混凝土中氯离子渗透率大幅降低[3],还能减少冻融破坏对混凝土的损害。
粗、细集料是碱集料反应发生的必要条件之一,因此粗、细集料的耐腐蚀性以及其表面性能都对混凝土的耐腐蚀性具有重大的影响。在选择混凝土中使用的粗、细集料时,应对其致密性、材料的吸水率和其它杂质的含量进行严格控制。
混凝土耐腐蚀剂是一种新型的混凝土外加剂,在建筑工程中合理的使用这种外加剂,可以提高混凝土的密实性,提升钢筋的阻锈能力,从而提高钢筋混凝土结构的耐腐蚀能力与耐久性。但在使用前,必须对其中所含的氯盐含量进行检测。
使用防腐涂料可以隔绝钢筋混凝土中的离子通路,防止腐蚀反应的产生。防腐涂料主要有钢筋表面涂层和混凝土外表面涂层两种。钢筋表面涂层主要有不锈钢钢筋、镀锌钢筋、合金钢钢筋、包铜钢筋以及环氧树脂涂层钢筋等多种类型,其中最常用的为环氧树脂涂层钢筋。混凝土外表面涂层主要有表面涂料、渗透型涂层以及聚合物改性砂浆等多种类型。其中表面涂料能够抗氧化,防紫、红外线,耐适度化学侵蚀;渗透型涂层能够部分深入混凝土内部,堵塞孔隙形成一定防护层;聚合物改性砂浆具有抗渗性好,粘结力强等特点。
设计混凝土配合比是实际建筑工程中很重要的一项工作,混凝土配合比的设计一般有两类要求,即按强度的要求或按密实度的要求。为了增强钢筋混凝土的防腐蚀性能,在进行混凝土配合比设计时,应选用按密实度要求进行混凝土配合比设计,其强度等级较高,而且具有较高的密实性。
电化学除氯是指通过在混凝土外部施加电场以及阳极网格的方法,来显著降低氯化物含量、增加钢筋周围pH值、使钢筋表面重新钝化的一种新技术。使用该技术无需破坏钢筋混凝土结构的保护层,就可实现快速、高效、低成本的非破损型修复。该技术在欧美被广泛应用,我国则起步较晚。
在实际的施工中,应加强施工质量管理,充分的混凝土捣固,认真压实处理的表面对控制混凝土裂缝产生以及提高混凝土抗腐蚀性都具有重要的作用。
由此可见,钢筋混凝土的组成材料特性复杂,进而导致腐蚀的产生原因众多,在任何环境下的混凝土腐蚀影响因素都不是单一的。因此,只有充分的理解各种腐蚀的原因及机理,并掌握相应的防腐蚀处理措施,才能在实际工程中确保建筑工程质量,避免由钢筋混凝土结构腐蚀引起的事故,并减少建筑后期的维护费用。
[1] 王江华,李松涛,栗克强.混凝土耐久性的影响因素及对策[J].科技信息(科学教研),2008(15):135-136.
[2] 石双才.混凝土结构的腐蚀机理及预防措施[J].华章,2010(7):134-135.
[3] 何松晟,高玮,汪磊.矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性影响研究[J].武汉工业学院学报,2011(4):80-83.
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在当前的科技水平背景下,计算机对数据进行处理的运行速度已经逐渐无法跟上人们逐渐提升的娱乐需求以及办公需要,这也对计算机技术合理发展以及进步起到了很大的制约作用。下面是读文网小编为大家整理的QQQ,供大家参考。
企业管理数据库[3]的数据信息是由工业管理以及商业管理要求来决定的,收集职工详细信息,包括人员情况、职工薪水、职称晋级、产品指标以及销路规划等,及时了解员工的工作状况以及企业的经济数据,能够提高工作效率,使企业的日常运营方便快捷。当构建企业数据库的时候,比如企业的产品数据库,数据库包含的信息有产品的性能特征、厂家的具体情况等,因此检索字段可以设置为产品名称、厂家名称以及产品分类号等,有利于用户快速检索相关产品,当客户需要查找某种产品的时候,只需要输入主题字或者关键字,就可以获得该产品的产品情况。另外,由于员工的加入以及退出,会导致信息资料的变化,因此,在建立企业数据库的时候,应该严格按照数据库的构建流程,建立完善的数据库体系。对于人员流失比较频繁的部门,应该建立专门的数据库,保证数据库的完善,避免数据库的损坏。在日常工作中,还要不定期对数据库数据信息进行更新。
尽管数据库是严格按照流程进行构建的,但是数据库的漏洞也是难以避免的。比如前后工作之间的衔接以及校验,比如计算机文字的错误录入。因此,必须对数据库进行维护和管理。
1加强数据库管理人员的技能
维护计算机数据库,应该加强数据库管理人员的专业技能和综合素质,使它们能够熟练掌握计算机专业知识,熟练运用计算机相关软件。建立专门的数据库校验部门,分派专业管理人员对数据库进行分析和校验,检查数据库构建过程以及检索过程中出现的错误,并且及时进行核实,并且进行更正,保证数据库信息资源的准确性和完整性。
2加强数据库的更新与维护
当计算机数据库构建完毕以后,应该全面检查输入信息的准确性以及完整性,建立定期检查制度[4],保证计算机数据库的质量,提高数据库的利用效率。数据库的时效性影响着数据库的生命。因为科学技术发展十分迅速,数据信息不断更换,比如国家政策、法律法规等,随时都可能出现过时的现象,一旦旧的法律以及标准被重新制定或者修改和增补,那么就需要重新录入最新数据信息,代替作废的旧信息。因此,除了选择性能好的操作系统之外,还应该及时对系统进行升级,保证系统的稳定运行,还要对数据信息进行实时记录,及时进行更新,并添加到数据库中,有利于利用数据库的信息资源。对于大学图书馆数据库的维护,由于分类名目较多,图书资源繁杂,因此,应该根据学校的性质以及文献的专业设置,细化图书文献资源的分类工作,减少不必要的类别,并且添加新的文献资源。如果不能及时对数据库进行更新维护,那么就无法保证数据库的准确性以及全面性,从而对数据库的有效应用造成影响。对于企业产品数据库的维护,一般在一至两周年内对数据进行更新[5],因为产品可能停产或者改型,也可能研制出了新一代的产品,而且有些厂家可能已经倒闭,或者更换了厂址,或者改了新的厂名,产品信息的变化非常大,所以,必须及时对产品的相关数据信息进行更新,保证产品信息具有一定的时效性。只有及时更新数据库,才能保证数据库的活力与生命,才能满足信息时代人们对于数据信息的需求。
3重视用户的计算机教育
在计算机数据库的使用过程中,还要对数据库的使用者进行相关培训。只有对使用者普及计算机知识以及数据库的知识,才能使用户在使用过程中达到快捷方便的使用目的。另外,还应该编制用户使用手册,并且重点标注重要的注意事项,使使用者能够合理地运用数据库信息资源,避免造成数据库的破坏。
4营造方便快捷的网络环境
当数据库建成以后,必须配备一定数量的、性能好、运行稳定的计算机,还需要定期对计算机的设备硬件以及应用软件进行定期检测和维护,确保计算机数据库的正常使用。营造方便快捷的网络环境,有利于推动社会经济和文化教育,扩展数据库的应用领域,提高数据库的使用效率,充分发挥数据库的强大作用。
随着时代的进步以及科学技术的发展,计算机数据库成为学校以及企业必需的工具。数据库的构建和管理也是一项长期而复杂的工程,因此,在数据库的操作过程中,必须细致入微,衔接得当,创造出一个稳定、准确的操作环境,提高学习和工作的效率。
数据库安全系统除了要保证数据的安全性,还要对数据的相容性、有效性、正确性进行保护,即保证数据的完整性。相容性是指不同用户对同一数据进行访问得到数据是相同的;有效性是指数据库中的理论数值能够满足现实应用中对该数值段的约束;正确性是指数据表对应域的类型与数据的输入值的类型是一致的。防止发生输入和输出数据不符合语义的现象,同时保证数据的相容性、有效性、正确性,才能保证数据的完整性。
操作人员的失误或是计算机的硬件故障等问题对数据库造成的破坏是目前数据库安全系统的保护措施所不能避免的,目前数据库安全系统的保护措施仅能保证数据库的安全性、完整性,并且保证并发事务的正确执行。但是操作人员的失误或是计算机的硬件故障会影响到数据库中数据的正确性,数据库受到破坏、数据库中的部分数据丢失或者全部数据的丢失的现象都有可能是其造成的。所以保证故障恢复功能有着非常重要的作用,它可以保证结束数据库的错误状态,恢复成正确状态。
威胁数据库安全的因素
数据库安全的标志是,数据库的保密性、完整性和可用性不会受到威胁。从实际情况来看,危害数据库的安全因素主要有:一是计算机软件和硬件环境的意外情况,比如:系统的崩溃、磁盘的损坏进而破坏数据;对数据库的不正确的使用破坏现象;非法访问、修改数据库造成的破坏;为了某种目的,故意对数据库造成的破坏;二是通过网络对数据进行的一系列有预谋的破坏活动;三是账号的设置过于简单、脆弱,有些企业方便员工查看相关资料不设置账号密码或者是公开;四是数据库治理人员的角色分工模糊,有些人身兼数职,大大降低了治理效率;软件本身的漏洞等等。
计算机数据库安全管理措施
1安全模型
现在的安全模型可以分为两种:第一种就是多边安全模型。多边安全模型能够阻止对数据库安全措施信息的横向泄露,最大程度的保护数据库信息安全。第二种就是多级安全模型。多级安全模型中分为绝密级、机密级、秘密级由高到低的三个层次,密级或者高于密级权限的人员可以使用该密级信息,军用系统和数据库的安全保密系统首先使用这种多级安全模型,它分层次的对信息进行绝对保护。
2用户标识与鉴别
目前计算机中有非常多的方法可以进行用户标识与鉴别,多种方法也可以在一个系统中同时使用,强化系统的安全性。常用的方法有:输入用户名确定用户身份;回答口令识别用户身份;回答对随机数的运算结构表明用户身份等等。尽管这类方法可以加强系统安全性,到也使成本增加很多,所以,一般都是像百度这类大型企业使用。
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随着我国城市化进程的不断推进,大规模的钢结构建筑建设将是一个必然的趋势。钢结构建筑建设过程中,不仅要保证钢结构建筑施工的速度,还应保证钢结构建筑基坑施工过程中的安全性,同时也要降低基坑对周边环境的影响程度。下面是读文网小编为大家整理的钢结构建筑设计论文,供大家参考。
1桥梁钢结构损伤的主要表现
目前,高强材料在桥梁建设中的使用频率越来越高,由此相关的设计者就会格外关注于工艺损伤和材料对损伤的敏感性。从这个角度来讲,桥梁钢结构的损伤和发展在材料、工艺和服役过程中都会出现相关的问题,其主要涉及的情况有以下几种:其一,非金属夹杂物质含量过高,这往往是在焊接的过程中,忽视了对于母材Z向性能要求;其二,焊接部位的力学性能下降,主要由于金属结晶对于材料产生了负面的影响;其三,焊接中出现的损伤情况,一旦出现过多的欠缺,就会诱发疲劳裂纹;其四,不良构造细节出现的损伤情况,这往往是由于细节设计问题,导致损伤出现;其五,服役过程中的环境恶化,使得缺口损伤加剧,出现威胁。
2桥梁钢结构的完整性设计方案
2.1横向抗倾覆的稳定性设计
钢结构的桥梁一般情况下,其质量轻,强度大,在一些特殊的路况下,如小半径以及多车道的设计上,它们的横向抗倾覆就成了设计师研究的重点。在以前的桥梁设计和建设过程中,往往会因为设计失误导致桥梁的倾斜现象。其原理是连续桥梁的半径较小,由此带来的就是较大的跨度,一旦桥面比钢梁宽就会导致活载最差,最恶劣的会出现横梁外侧支座受力增大,内侧就不会受力,这样的受力不均匀极有可能出现桥体的倾斜。基于这样的经验教训,设计者在其设计的过程中,要严格计算,保证其横梁的受力在合理的范围之内。由此,不仅仅可以满足桥梁的荷载问题,还可以保证桥梁受力均匀。
2.2焊接结构上的完整性设计
设计者应该关注的是:有针对性的进行焊接形式的选择,其依据主要来自于焊接性检测出来的静力和疲劳等级。基于减少应力的目的,关注焊接的关键细节部分;严格依据标准来检测保证焊缝的质量。
2.3加劲肋部位的完整性设置
加劲肋处于支座位置,是集中负荷的区域,为了保证构件有着良好的稳定性,并作为集中力去传送,常常设置相关的加强部件。加劲肋的设计,在很多的设计者认为是没有多大必要的,其有无的问题不能依据我们的经验,应该遵循计算的结果决定是否设置。如果计算的结果显示需要,竖向加劲肋应该是我们设计的首选,在此基础上依据其距离和腹板厚度决定其设置的位置。一旦其数值超过范围,就要采用水平加劲肋。由于原构件的截面积不足,加劲肋的设置就会起着这样的作用:增强抵抗弯矩和剪力,降低用钢量,从而极大的节约了建筑的成本。
3结语
在设计过程中,对于常见的焊接缺陷要做到心中有数,以正确的焊接工艺,科学的设计方案,全面的视角,强化对于桥梁钢结构完整性的设计观念,切实指导对桥梁的制造、检测和管理。
前言
建筑的主要功能之一便是舒适度,因此,在建筑工程满足安全和舒适度的同时,在对室内加层的设置时,需要满足建筑净空的要求,这就要求设计合理的室内加层结构形式,并选取合适的结构材料和结构构件截面,从而保证建筑功能的最大限度的实现。而钢筋混泥土和钢材是现代建筑的主要原材料,由于室内加层受到整个主体建筑的布局和设计载荷等因素的制约,这就要求室内加层需要有较轻的自重,并且需要强度高、截面小,同时还需要满足环保的要求。而钢结构室内加层技术具有布局灵活、自重轻、轻度高、延性好、截面小、对主体结构影响小等特点,并且材料可回收利用,符合可持续发展的战略要求,使得钢结构成为室内加层结构的理想选择。
1建筑室内钢结构加层设计的应用工程实例
1~2层为裙房,商业用途,3~12层为商住综合用途。建筑的主体结构柱、墙等竖直构件混凝土强度为C40,梁、板等水平构件为混凝土强度等级为C35,钢梁、钢柱采用Q235。
2建筑室内加层钢结构设计的研究方法
建筑工程室内加层结构设计主要有钢框架和混凝土框架两种结构形式,通常我们可以通过以下方法来对室内加层钢结构设计研究:
(1)多方案理论对比研究法。与钢结构室内加层结构相比,钢筋混凝土室内加层结构的自重和刚度都较大,这样可能会导致主体结构的部分构件如柱、强等荷载增大,延性减小,抗震性能有所减弱,安全效果不理想。通常我们可以通过对不同的室内加层结构体系进行方案对比,从而给定设计的参数和准则,这样有利于设计的计算和技术的推
(2)数值计算模拟仿真分析法。该种分析方法主要运用相关软件对不同的室内加层结构方案建立计算模型,并进行比较分析研究。通常可以先用PKPM软件建立计算模型,然后用SATWE软件进行计算。
3钢框架结构和混凝土框架结构室内加层设计的对比研究
通过上述研究方法,我们对上述工程实例进行不同结构的室内加层设计,进而对比两者加层后的效果。
(1)钢框架结构室内加层方案。针对建筑的实际条件和主体结构的布置,使用钢结构来对室内加层。为了钢设置钢柱脚底板的方便与可靠,在主体建筑结构体系的框架梁上设置钢柱,并根据建筑室内的额分隔来设置钢柱柱网,使钢柱截面宽与隔墙厚度保持一致,取值20cm,保证钢柱的的布置不影响建筑的效果。同时为了保证建筑净空的高度,多数钢梁截面高应小于等于35cm。加层结构的水平方向跨度相对较大为11m,并且刚度较弱,则,在加层设计时需要加强该方向的抗震性设计。而在EH轴和3、4轴,5、6轴之间的区域,应加大箱型钢柱截面的厚度,与中间的核心筒形成双口型加强区。口型外连接的箱型钢柱截面厚度也应加大。其余钢柱截面厚度满足需求即可。
(2)混凝土框架结构室内加层设计方案。选取混凝土框架柱截面的最小宽度为30cm,由于加层结构混凝土柱底荷载较大,容易导致建筑主体结构楼面难以承受,依据主体结构的平面布置,可不另设混凝土柱,框架梁截面宽度取20cm。同样水平跨度较大为11m,需要加强该方向的抗震设计。而水平方向的加层结构易加大框架梁截面高度。由于混凝土框架结构的自重较大,这样容易增加建筑的基础载荷,截面高度大,很难满足净空的要求,也不方便以后室内的改造。
4建筑室内钢结构加层与混凝土结构设计的比较
我们通过以下技术指标来对比两种设计方案的优缺点:
(1)总的自重。根据设计的数据通过计算可得,钢框架室内加层结构体系的活载总质量为2917t,恒载总质量为30485t,结构总质量33402t,而混凝土框架室内价加层结构体系的活载总质量2919t,恒载总质量为31588t,结构总质量为34507t。其中,活载总质量为折减后的结果,而恒载总质量包含自重和外恒载。
(2)钢比重。通过计算,钢结构加层结构体系的水平和竖直钢比重分别为:12.23、33.79;混凝土框架的加层结构体系的水平和竖直钢比重分别为:12.25、33.13。其中,结构的整体稳定验算结构宜大于1.4或2.7;钢框架与混凝土框架钢比重相等。
(3)基本周期的比较。钢结构加层架构体系的水平和竖直方向以及扭转基本周期分别为:1.2234s、0.7284s、0.8087s;混凝土框架的水平、竖直方向和扭转的基本周期分别为:1.2275s、0.7398s、0.8377s。其中,两种结构的基本振动周期相等。
(4)有效质量系数的比较。通过计算钢框架加层结构体系的水平和竖直方向的有效质量系数分别为:98.63、98.95;混凝土框架加层结构体系的水平和竖直方向的有效质量系数分别为:98.61、98.92。其中,有效质量系数应当大于90%,且两者该系数近似相等。
(5)剪重比。剪重比在每层都有,是反映主体结构刚柔程度的指标。经过计算,钢结构框架的水平和竖直方向的剪重比分别为:5.69、8.65;混凝土结构的则分别为:5.69、8.59。二者的剪重比相等。
(6)地震下顶点的位移。经计算,钢框架水平和竖直方向的顶点位移分别为:42.3、23.2,;混凝土框架结构则分别为:42.4、23.6。通过上述综合技术指标计算的数据可知,虽然采用两种方案的有效质量系数均满足大于90%的要求,并且剪重比也满足大于3.2%的要求,但,钢结构的总重较轻,对于主体结构的承重有利,并且不会增大主体结构的载荷。
5结论
综上所述,通过对比钢结构室内加层与钢筋混凝土室内加层多个技术指标的分析可以得出如下结论:
(1)钢结构室内加层设计和钢筋混凝土室内加层结构设计对主体结构均无不利影响。
(2)从结构材料来看,两种设计方案都能够满足安全的性能,但是钢结构自重较轻,每层约有1.4kN/㎡,并且强度高,截面小,能够有效的满足室内净空的要求。
(3)钢结构室内的加层更加容易拆除,材料还可回收,相比于钢筋混凝土结构更加环保,虽然混凝土结构在室内加层中可行,但整体效果明显不如钢结构。因此,建筑钢结构室内加层设计比较合理,在实际应用中,需要根据主体结构的实际情况来设计科学合理的结构方案,进而保证这个加层甚至是建筑的质量。
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钢材是一种既古老又现代的材料,铁的产生已经有三千多年的历史,但具有结构意义的钢铁建筑的出现却只是近200多年来的事情,钢结构建筑形式的出现,表现出了巨大的结构优越性,获得了迅速的应用和发展下面是读文网小编为大家整理的钢结构建筑论文,供大家参考。
1建筑工程钢结构设计中存在问题及对策
1.1钢结构设计防腐方面的问题及对策
钢材受自然因素影响较大,一旦长时间暴露在室外环境中,就极易被锈蚀,不仅钢材的外观会深受影响,钢材的质量也会大打折扣。因此,在钢结构建筑设计中钢材防腐问题也是必须引起高度重视。当前,钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料,并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。此外,对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。
1.2钢结构设计在物理方面的问题及对策
1.2.1噪声问题及对策
噪声问题是现代建筑中最为常见的问题之一,且一直没有得到彻底的解决。怎样有效降低噪声已经成为当前建筑学中的重要研究课题之一。人类耳朵能够听到许多种声音,而这些声音又大致能够分为两类,一类是无害悦耳的声音,例如音乐声、鸟鸣声等;另一类则是有害的噪声,例如各种机械发出的轰鸣声,刺耳的喇叭声等。一般情况下,建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同,例如大型商场建筑,其隔音效果要求较低;寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高,这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。在钢结构建筑设计中所采用的隔音措施主要有:使用隔声门、隔声窗,并在建筑或需隔音的房间外墙上使用隔声性能较好的材料。根据建筑使用功能的不同,其对吸音的效果要求也不相同。例如音乐厅类型的建筑,其主要使用功能就是让人类的耳朵吸收发出的音乐声,所以在音乐厅类型的建筑中通常会在顶棚增加反射板用来反射声音,若是音乐厅中的声音无法反射,那么人类的耳朵所听到的声音就会有缺失,甚至是听不到声音。当前,解决吸音问题的主要措施有两种:第一种是科学的设计吸声结构,例如孔石膏板吊顶。第二种是采用先进的吸声材料,例如玻璃、岩棉等吸声性能较好的材料。
2建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点
2.1建筑工程中钢结构稳定设计的特点
建筑工程中钢结构稳定设计的特点主要表现为:第一,钢结构的多样性。建筑工程中钢结构设计方面的问题直接影响着钢结构的稳定性,特别是承荷载力大的钢结构部位,在进行这类钢结构部位设计时必须进行多方面的考虑,并对钢结构的稳定性进行认真分析、探究。第二,钢结构的整体性。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,任何一个构件所具有的作用都是不容忽视的,若是当任意一个构件出现问题,例如失稳、变形等情况,那么必定会对其他构件造成影响,最终导致钢结构整体稳定性出现问题。
2.2钢结构稳定性的计算方法
(1)整体刚度计算。在现行的钢结构计算规范中,通用的计算方法是轴心压杆稳定计算方法,其主要采用是折减系数方法和临界压力求解法。其中,临界压力由欧拉公式给出。(2)整体稳定性分析。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,其整体稳定性受各种构件的制约较大,各构件之间是否具有良好的稳定性,是确保钢结构整体稳定性的前提基础。所以,应对其整体稳定性进行分析。(3)其他特点的稳定计算。钢结构的各种组成构件又能分为两大类,为弹性构件和柔性构件,因而,在进行钢结构稳定性时应重视这一特点。由于柔性构件容易发生变形,进而导致钢结构内部也发生变化,最终对钢结构整体稳定性产生严重的影响,所以,必须重视柔性构件的分析。
2.3钢结构稳定性的分析方法
(1)静力法。静力法的分析原理是结合已经出现了微小变形后的一些结构受力的条件,并根据这些条件来建立相对平衡的微分方程。通过建立的微分方程仔细的计算出构件受力的临界相关荷载。在实际中应用静力法构件平衡微分方程时,应遵循相关设定,具体表现为:直杆构件应该为截面,其压力应始终遵循之前的轴线进行作用。(2)动力法。当钢结构的结构体系处于平衡状态下时,若是受到一定的干扰,那么整个结构体系就会产生振动,这时应采用动力法对钢结构的稳定性进行分析。钢结构整体稳定性与其所承受的荷载有着密切关联,在钢结构出现变形以及钢结构振动加速时,这种联系更加紧密。若是钢结构所承受的荷载值低于钢结构自身稳定性的极限荷载值时,会出现加速度和之前的钢结构变形的具体方向相反的状况。(3)能量法。若是在实际应用中钢结构载着保守力并且已经具备结构变形的相关受力条件,那么就能以此条件构建总体势能。如果要计算钢结构的总体势能,则必须满足一个前提条件,即钢结构处于相对平衡的状态下。
3结语
总之,建筑工程的快速发展,促使钢结构广泛应用于建筑工程中,然而钢结构设计的稳定性直接影响着钢结构建筑的整体质量,因此,本文对建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点进行了认真分析与探讨,希望能为所需者提供借鉴。
一、以施工安全为中心的钢结构施工管理探讨
1.1明确施工安全管理要点,保障钢结构施工安全。根据钢结构施工特点,钢结构工程施工安全要点主要有以下几个方面。首先,钢结构施工中存在高空施工,因此安全管理中应强化高空坠落及坠物措施,并在施工过程中加强监督与检查,保障施工过程中防护设施的完善。除施工过程中高空安全管理外,施工过程中还应对起重设备作业、吊装构建等活动进行控制。在吊装过程中专人指挥、专人管理,严禁吊装过程中起吊臂下站人等。另外,在构建吊装就位后,应在确保连接诶可靠基础上卸钩,避免结构失稳造成安全事故。并且,在施工活动中还需要针对现场焊接活动对防火、用电等内容进行控制与管理,保障钢结构施工安全。
1.2强化钢结构施工前的安全管理准备。根据钢结构施工安全管理的重要性,在工程施工前施工企业需要做好充足的安全管理准备。首先,强化技术交底过程中的分析与探讨,及时与设计单位、监理单位进行沟通,明确施工技术要点及安全管理重点。在此基础上,加强安全管理设施、用具的配置与保养,保障施工过程中安全用具的完好状态。根据施工安全管理的需求,在工程开工前应加强对施工人员进行安全作业思想教育,以安全意识的树立确保施工过程中人员对安全的关键。以全员参与的安全管理,及时发现安全隐患,保障施工人员人身安全。根据安全管理工作需求,施工单位还应将将安全管理内容分解落实到施工过程中的各个岗位。以岗位职责及考核方式,提高施工人员安全意识并在施工过程中严格执行。工程施工企业还应加强施工安全的监督与管理,通过施工安全员、技术员、质检员的监督检查,保障安全设施完好性,避免安全隐患的存在。
1.3钢结构施工过程中安全管理具体措施分析。根据钢结构安全施工要求,施工过程中应以安全技术保障措施的有效执行保障人员安全。首先,在钢结构工程施工主要部位、作业点及危险区应悬挂安全警示牌,并配备足够的夜间照明。在安全问题易发季节的施工中,还应针对天气情况做好防护措施,根据风雨天气对现场临电、安全设备的影响,开展检查检验工作,保障工程施工安全。根据钢结构安装施工其中机械的重要性,在工程施工过程中需要对场地进行监控,确保闹大型起重机具所需地基基础承载力、避免侧翻等情况的发生。作为钢结构施工安全管理的重点,在吊装作业时应划定危险区域,以作业区封闭、安全标志悬挂、专人警戒等方式,保障吊装安全。在六级以上大风情况下,应立即停止作业,保障吊装安全。在钢结构施工中现场焊接时必须以专用挡风斗进行遮挡,并接火器接取焊接火花,以此避免火灾及烫伤等安全事故的发生。另外,焊接施工前应对焊接现场进行检查,易燃易爆物必须移出现场,焊机必须建立良好接地并进行遮挡。对于钢结构现场防腐涂装所需涂料,应由专人进行保管,以防火、防爆、防毒工作的开展,保障施工现场安全。
1.4强化预防性安全管理理念的应用,提高施工安全管理能力。在现代预防性施工安全管理理念研究不断深入的今天,加快钢结构施工企业预防性安全管理理念的应用有助于提高施工安全管理能力、降低钢结构施工安全问题的发生。预防性施工安全管理理论是根据工程特点及施工过程中引发安全事故的各项因素进行分析与评价,并以数据库方式进行归类总结。按照工程施工进度及易发安全事故的实际情况,开展施工安全管理工作。利用数据库及施工前的分析,开展系统的安全检查及现场管理,以此实现预防安全事故发生的目的。根据这一理念,钢结构施工企业应加快预防性安全管理理论的引入与应用。以事前安全管理为中心,保障钢结构施工过程中人员、设备的安全。
1.5以科学的钢结构安全施工方案指导施工管理工作。钢结构安全施工方案是根据现场实际情况及工期要求指定的施工技术文件,是指导钢结构施工管理的基础性文件。科学的、完善的钢结构安全施工方案能够有效指导施工过程中的各项管理工作,以安全为中心开展施工管理。在安全施工方案的编制中,施工企业必须组织经验丰富、专业知识扎实的技术人员及工程师进行分析与探讨,并根据工程实际情况进行分析验证。以此确保安全施工方案的科学性与实用性,促进以施工安全为中心的钢结构施工管理的有效开展。
二、以贯穿施工全过程的安全培训为重点,提高钢结构施工安全管理能力
受钢结构施工工期长、一线人员流动性大的因素影响,施工人员极易放松安全警惕性,造成安全隐患的发生。因此,现代以施工安全为中心的钢结构施工管理中,必须建立贯穿施工全过程的安全培训体系。根据工程施工进度情况,对施工一线人员进行相关安全要点及管理内容的培训,时刻提高施工人员安全意识及警惕性。并且通过阶段性施工中的实际情况强化施工过程的安全管理内容,增强施工人员安全技术能力及预防意识,保障施工人员及设备的安全。
三、小结
综上所述,在我国现代钢结构工程市场高速发展的今天,钢结构施工企业必须加强施工安全管理。以科学的管理体系为基础、运用有效的监控方式提高安全管理能力。同时,以贯穿全过程的安全培训提高施工人员安全警惕性,通过全员参与安全管理,时刻监督检查安全措施及设施的完好状态,实现安全管理目的。
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近几年来,随着社会经济与科学技术的不断发展,我国建筑行业也取得了越来越多的成就。这其中,高层建筑施工技术的不断提高主要体现在高层建筑钢结构施工技术的不断提高上面。高层建筑钢结构施工技术在建筑工程中占有举足轻重的地位。下面是读文网小编为大家整理的高层建筑钢结构论文,供大家参考。
1试验概况
1.1试验构件设计和制作
边节点试验构件取用承重框架梁柱反弯点之间的一个平面组合体,即“T字形”试件。为有效保证试件的浇筑质量和垂直度,并与工程实际相符,全部试件均采用钢模板、立模浇筑。边节点构件柱子的截面尺寸为200mm×200mm,梁的截面尺寸为150mm×250mm,纵向受力钢筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。柱子的配筋率为1.13%,梁的配筋率为0.9%,所有构件配筋率和钢筋的强度相同。为防止柱头破坏,柱上、下两端箍筋加密;节点核心区按照抗震要求对箍筋进行了加密处理。本次试验共包括7根试件,详细的试验构件概况如表1所示,构件的尺寸和配筋图示,节点核心区采用柱混凝土的构件,施工缝留设在梁下部;节点核心区采用梁混凝土的构件,分别在梁上和梁下留设两道施工缝,施工缝处浇筑时间间隔为2天(48小时)。
1.2试验方法和加载装置
采用低周反复试验方法进行研究,加载制度为力—位移混合控制加载,在开始加载到构件屈服前采用力控制;构件屈服后,改用屈服位移的整数倍为级差作为回载控制点,每一位移下循环3次。在实际框架结构中,当作用水平荷载时,上柱反弯点可视为水平可移动铰,相应的下柱反弯点可视为固定铰;而节点两侧梁的反弯点可视为水平可移动铰。这样可以有两种加载方案:一种是在柱端施加水平荷载或位移,这时梁能够左右移动而上下受到约束,产生剪力和弯矩。这种边界条件比较符合实际结构中的受力状态;另一种是将柱保持垂直状态,在梁的自由端施加反复荷载或位移,此时边界条件变为上下柱反弯点为不动铰,梁反弯点为自由端。本次试验采用的是柱端加载的方式,即采用在柱顶施加轴向力和水平力的方式进行试本次试验在东北电力大学结构试验室进行,采用美国MTS公司生产的MTS液压式伺服加载系统进行试验,采用MTS动态数据采集系统进行数据采集。试验自行设计了加载装置,竖向加载装置由反力架和1000kN数控电动液压伺服作动器组成,水平加载装置由反力墙和500kN数控电动液压伺服作动器组成。试件垂直安放,为了保证柱的上、下两端为理想的球铰,在柱端设置了带有滚动轴的垫板,垫板上部为可转动的油压千斤顶,柱下端为固定铰支座;梁端由刚性连杆与地面铰支座相连,保证梁端可以水平移动但是不能垂直移动。试验加载装置示意图如图2所示。
2边节点试验结果与分析
2.1破坏现象
边节点构件BZ1为节点核心区采用梁中混凝土强度的构件,构件破坏图片如图3所示。构件初始裂缝出现在梁端第一箍筋处,正向开裂荷载为10kN;反向开裂荷载为20kN;裂缝扩展速度较快,裂缝区域主要集中在梁的端部范围内,节点核心区只有少量细小的裂缝出现,没有明显破坏。构件最后在梁端形成塑性铰,塑性铰发展充分构件BZ1的柱子和梁的实际配合比相差2个强度等级,说明当梁柱强度等级相差较小时,节点能够满足抗震设计要求。当延伸长度为0.5h时,出现裂缝的范围较小;当延伸长度为1.5h时,出现裂缝的范围较大;延伸长度为h时,裂缝的范围居两者之间;同时,只有延伸长度为0.5h时,在梁的根部出现了破坏裂缝。从开裂荷载上看,延伸长度为1.5h的构件开裂荷载最大,说明延伸长度对梁的开裂荷载有一定的影响。节点核心区均未产生明显的破坏,这是由于所有构件均采用了“强节点,弱构件”的设计原则,节点核心区的箍筋做了加密,采用了柱子的混凝土强度浇筑节点核心区;与梁和柱子相比较,节点具有更好的抵抗低周反复荷载的能力。
2.2骨架曲线和滞回曲线不同轴压比和不同延伸长度下,边节点核心区采用柱子混凝土强度的构件骨架曲线对比。轴压比越大,滞回曲线的刚度也越大。在0.3和0.5轴压比下,延伸长度对骨架曲线的形态、屈服荷载和最大荷载都没有显著影响,而延伸长度为0.5h的试件,下降段更陡峭一些。光滑;轴压比越大,滞回曲线的刚度也越大;从卸载曲线上看,主筋在节点存在一定量的滑移。其余边节点构件的滞回曲线,均呈较光滑的梭形。
2.3承载力和延性性能分析边节点构件的试验结果,延性系数取用最大位移(即构件的最大承载力对应的位移)与屈服位移的比值,屈服位移由图解法确定。从表2可以看出,在0.3轴压比下,延伸长度为1.5h时的延性性能最好,为3.26;延伸长度为h时的延性性能稍差,为3.11;延伸长度为0.5h时的延性性能最小,为2.53;延伸长度对屈服荷载和最大荷载没有显著影响。在0.5轴压比下,延伸长度为h时的构件延性性能最好,为2.73;为1.5h时的延性性能稍差,为2.41;为0.5h时的延性性能最小,为2.38。从试验结果可见,延伸长度为0.5h时,延性性能最差,随着延伸长度的增加,延性性能增大。延伸长度为1.5h时的试件最大荷载略高于其他构件,延伸长度对屈服荷载没有显著影响。从试验结果可以看出,当构件所承受的轴压比较低时,即使梁柱边节点核心区采用强度较低的梁中混凝土,其承载能力仍能满足要求,但是延性性能弱于节点核心区采用柱子混凝土强度的构件。
3结论
(1)从破坏现象上看,试验构件的破坏均为梁端的受弯破坏。当构件所承受的轴压比较低时,即使边节点核心区采用强度较低的梁中混凝土,其破坏形态仍为梁端受弯破坏,但是延性性能略有下降。
(2)从试验结果上看,柱子中高强混凝土在梁中的延伸长度为1.5h时的承载能力和开裂荷载最大,延伸长度对屈服荷载没有显著影响。
(3)从延性性能上看,在0.3轴压比下,延伸长度为1.5h时的延性最好,为h时的延性稍差,为0.5h时的延性最小。在0.5轴压比下,延伸长度为h时的构件延性最好,为1.5h时的延性稍差,为0.5h时的延性最小。从试验结果可见,延伸长度为0.5h时,延性性能最差,随着延伸长度的增加,延性性能增大。
结构优化设计的管理措施
以施工为主营的总承包商在海外D&B项目中,面临着诸多挑战,就本项目而言,主要面临的问题有:①由于项目的特殊性,业主方已经完成项目的结构方案设计,虽规避了部分设计风险,同时也失去了设计的主动权。不仅对结构优化设计产生一定的局限性,而且还需承担原设计存在的缺陷风险。②由于设计规范、法律、文化背景与国内情形有很大差别,仅仅依靠承包商自身技术力量难以完成设计任务。③采用设计分包,设计的核心技术往往由设计方控制,承包商多以被动接受,难以有效进行技术控制。④结构设计方案与现场施工脱节问题。⑤结构优化设计,涉及多部门、多专业工种,技术协调工作繁重。⑥项目合同工期压力大,5栋塔楼的合同工期为32个月。针对上述问题,制定了相应的控制思路和具体管理流程。
1控制思路
1)改变管理观念和意识在传统施工承包模式下,由业主方提供设计文件,承包商没有得到工程师相关变更指令,必须“按图设计与施工”,原则上不得对原设计进行任何改动。然而在D&B项目,承包商造价控制关键在设计阶段。因此,要从根本上改变传统施工总承包管理观念和意识,建立适应D&B项目总承包项目特点的新型设计、施工管理体系,充分发挥优化设计的核心作用和优势。2)优选设计公司,组建优化团队首先在结构技术设计阶段,采用设计分包,并优选国际知名的设计咨询公司,为城市之光项目提供高质量的方案和设计支持。其次为发挥优化设计的核心作用和优势,联合本地一家声誉好、结构优化设计经验丰富的工程咨询公司,对设计方提供结构设计方案,再进行优化设计。一方面弥补自身技术力量薄弱的特点,另一方面对设计方案进行技术监督与控制。3)树立优化设计与施工集成思想结构设计方案常常能满足建筑功能和结构安全可靠度的要求,然而往往设计人员施工经验不足,对施工流程和工艺不熟悉,致使设计与现场施工脱节,造成施工难度加大,成本支出增加。因此结构优化设计阶段,始终树立优化设计与施工集成思想。同时要求施工技术人员积极参与设计方案讨论,紧密结合建筑结构特点和所采取的施工措施,将技术、材料和施工工艺进行综合考虑,以达到降低施工难度和工程造价的目的。4)各个专业统筹兼顾,力争全局协调一致在工程设计过程中,涉及多部门、多专业工种,其中包括结构、建筑、电气、给排水、暖通、煤气等专业工种。由于各个专业各自独立设计,势必造成设计方案从局部看是合理的经济方案,但从全局看未必是合理优良的方案。因此结构优化设计时,不仅满足建筑功能及规范的要求,而且还需各个专业统筹兼顾,力争全局协调一致,达到最优方案。
2管理实践
根据上述的控制思路,并结合城市之光项目的特点,制定优化设计施工管理体系的流程,分阶段对设计方案进行优化,如图2所示。
结构优化设计技术措施
1技术设计阶段结构优化措施
为满足建筑功能的要求,结构设计往往不是唯一的,不同的结构方案会使工程造价和工程质量产生很大的差别,甚至决定项目建设的成败。因此在满足建筑功能和结构安全可靠的前提下,着重分析结构设计的先进性和经济性。通过对原结构设计方案的分析发现,原设计结构平面布置较为均匀,东西对称,竖向荷载传递合理。但是,首先对设计方提出结构优化设计的具体措施:①提高结构材料的利用率,尽量采用高强度的钢筋及混凝土;②对5栋塔楼筏板以及裙楼筏板重新验算与设计;③对于水平承载构件,尽量采用预应力混凝土无梁板;④选择正确的结构计算方法;⑤优化设计与施工集成思想。然后再根据设计方提供的结构设计方案,联合专业的结构公司通过最优的结构验算,再进行优化,实现设计方案的技术监督与控制,提高设计的质量。
提高材料的利用率。结构优化设计目的是提高结构设计的性价比,对结构材料的选用要合理,利用要充分。要根据结构构件的不同受力特点、工作环境和材料本身力学性能,选用合适的结构材料,对于高层建筑尤为重要。①采用高强度的钢筋,主要优点有减少钢筋用量,减小结构构件的尺寸,减轻结构自重。本项目采用强度级别为460N/mm2热轧带肋钢筋。②尽可能采用高强度的混凝土,充分利用混凝土的抗压性能,不仅减小构件的截面尺寸,增加使用空间,而且减轻自重提高设计质量。如5栋塔楼的竖向结构混凝土强度等级主要为C60,水平承载结构混凝土强度等级为C40。③对于高层结构的转换层和受力结构复杂的节点部位,采用型钢混凝土结构和预应力混凝土结构,利用材料的力学性能,组合使用,以达到适用、安全、经济的目的。如C10a塔楼的L16剪力墙采用型钢混凝土结构,将原来8道混凝土剪力墙减少到4道。
筏板基础。1)塔楼的筏板基础该项目5栋塔楼基础为筏板基础,原设计方案中C2,C3和C10,C11塔楼的筏板厚度为3m;C10a塔楼筏板厚度为3.5m,通过分析发现,可以减小筏板厚度和配筋率,并提出两种优化方案:①方案1保持筏板顶标高和厚度不变,减少5%的钢材用量;②方案2保持筏板顶标高不变,筏板厚度减小500mm,同时可以减少15%混凝土用量和5%的钢材用量。对两种方案进行比较,方案2的经济效益明显较好。但是,由于现场桩基础已经施工完成,即桩头标高已定。如果采用此方案,保持筏板顶标高不变,因桩顶标高低于筏板底500mm,难以实现。如果保持筏板底标高不变,B3地下室净空间增大500mm,一方面业主不认可,另一方面因净高的增加致使一系列的结构构件需要重新设计,如楼梯、坡道等,不经济。因而最终采用方案1,节约5%塔楼筏板基础钢筋用量。2)裙楼的筏板基础C10,C11裙楼浅筏板总面积约5945m2,C2,C3裙楼浅筏板总面积约4297m2,设计方提供的方案为:筏板的厚度均为500mm,其中桩帽区域钢筋为:T1&T2为Y16-150;B1&B2为Y25-150,非桩帽区域为,T1&T2为Y12-125;B1&B2为Y16-175。为此联合专业结构优化设计公司,计算分析发现原筏板设计过于保守。提出具体优化措施:①利用裙楼筏板钢筋取代桩帽上部钢筋;②裙楼筏板的厚度从500mm减至400mm;③合理减小钢筋配筋率,为双层双向Y12-150钢筋网片。如图3,4所示。
水平承载构件尽量采用预应力无梁板。采用预应力无梁混凝土板相对于普通混凝土梁板的最大优点在于节约钢材用量和降低施工难度。原设计方案中,5栋塔楼的楼板全部为普通混凝土板,裙楼楼板为普通混凝土板加局部预应力板,预应力板所占的比例较少。为此,优化具体措施为:①4000mm×4000mm×375mm柱帽构造措施,取消部分混凝土梁。②由于裙楼面积较大和预应力板的钢绞线张拉限制,设置多条后浇带;③将5栋塔楼核心筒外围的混凝土板全部设计为预应力板;④对于跨度较大的混凝土梁,设计成后张法预应力钢筋混凝土梁。如C10a塔楼○F3和○F5轴线之间的混凝土梁最大跨度达17.2m,采用后张法预应力混凝土梁,不仅降低施工难度,而且减少钢筋和混凝土用量。以C10,C11裙楼L6层为例,原设计预应力混凝土板的面积占该层总面积的25%,优化后预应力混凝土板的面积占该层总面积的79%,大大提高了预应力混凝土板的比例,如图5所示。
选择正确的结构计算。结构优化设计的过程就是对结构方案追求完美的过程。然而在结构优化设计过程中,设计方重视设计速度,以完成任务为前提,设计人员往往不注重工程造价,常常为了保险起见,加大安全系数,只要保证设计方案不出现大的质量问题,方案的好坏、造价的高低无关紧要。因此选择正确的结构计算尤为重要,为此联合专业结构优化设计公司,对结构设计方案进行技术监督与控制。例如对裙楼挡土墙及剪力墙,通过建立结构模型,重新分析验算,使结构达到最优化。C10,C10a,C11塔楼505m长地下室挡土墙,原设计方案共有5种类型,从地下3层至首层墙体厚度都为500mm,并设计不同类型的拉接钢筋,间距为Y12-125(max),如图6所示。为此,结合相关设计参数和地质勘探报告,根据不同深度的土壤对挡土墙水平侧压力不同和竖向承载力的变化,对挡土墙进行再验算。优化结果:①墙厚范围地下3层至地下2层为400mm,地下2层至地下1层为300mm,地下1层至首层为250mm。②根据美标ACI318-0514.3.6的规定,如果竖向钢筋的配筋率≤0.01,则可不设置水平方向拉筋。但考虑现场施工要求,设置Y10@450~500水平拉筋,便于竖向钢筋固定。③按结构设计总说明的要求,拉筋两端为180°弯钩,施工难度较大,为此优化拉筋样式为一端90°,一端180°。
优化设计与施工集成思想。在技术设计阶段,始终树立优化设计与施工集成思想。应紧密结合建筑结构特点和所采取的施工措施,将技术、材料、施工工艺和施工措施的优点集中体现在优化设计方案中,避免设计与施工脱节,造成施工成本增加,同时降低施工难度,保证了工期。以C2,C3塔楼台模水平运输为例进行说明。C2,C3塔楼楼板采用台模体系,由于结构形式为剪力墙加核心筒结构,如图7所示,剪力墙与核心筒相连,使得台模水平运输困难。如果利用塔式起重机周转台模,施工难度大且进度慢。为此根据结构特点和施工要求,采用预留施工洞口,即在剪力墙上预留4.0m×2.9m(宽×高)洞口,以方便台模水平周转运输。经与设计方协商,在保证结构安全前提下,通过优化设计,C2塔楼从L7至L32层,在每层轴线○RC/○RD/○RE预留6个洞口,C3塔楼从L7至L28层,在轴线○RK/○RL/○RM预留6个洞口;待结构施工完成,洞口将用砖墙砌筑。通过上述措施,一方面降低施工难度,显著提高施工进度,另一方面用砖墙代替混凝土,减少钢材和混凝土用量。由于篇幅有限,其他案例不再赘述。
2施工图设计阶段结构优化措施
施工图设计是根据已经批准的设计图纸进行的深化设计。施工图质量对现场的施工质量起到至关重要的影响。为此通过对结构的施工图纸进行优化设计,进一步对工程造价进行控制。主要采取的措施有:精细化设计,采用标准设计,控制局部小的变更在现场施工之前的措施。1)精细化设计结构的施工图纸越精细,现场施工越顺利,而且易于发现局部设计差异。为此,可以采取以下措施:①针对结构构件,如梁、板、柱、墙,精细到每根钢筋,标明钢筋尺寸及根数、长度、搭接位置及长度等,大大降低钢筋放样阶段浪费;②针对复杂结构,精细到每个节点,标明尺寸、高度等。③对于结构构件平面定位,不仅标明具体的尺寸,而且精确到每个坐标点。2)标准设计在施工图设计阶段采用标准设计可以降低工程造价,具体为:减少深化设计的工作量,提高设计的效率,大大缩短施工图设计周期;采用标准构件可以加快工程施工进度,减少材料浪费,标准设计有较强的通用性,可以大量重复使用,较为经济。如梁上洞口标准加钢筋节点,设备基础标准配筋节点,圈梁构造柱节点,剪力墙标准配筋节点等。3)尽量控制局部小变更在现场施工之前在施工图精细化过程中,对于局部设计差异,及时与设计方沟通,并通过变更节点直接用于现场施工;对于施工难度较大的节点,及时提出合理建议,调整局部设计,降低施工难度。将此类局部小变更控制在现场施工之前,避免现场返工,有利于对施工成本的控制。
结构优化设计经济效益
通过结构优化设计在本项目取得了很好的经济效益,节约大量的材料,降低劳动力的使用量,提高施工进度。仅与优化公司联合优化的部分,就节约了混凝土2.7万m3,钢筋约136t,合计减少材料成本1680万迪拉姆。
结语
通过在本高层项目设计阶段的结构优化设计,总结了在D&B总承包合同模式下结构优化设计控制思路与管理实践,并结合措施与案例分析。实践证明,传统施工承包商在D&B项目中采用结构优化设计,有效控制工程造价,并取得良好的经济效益。同时也给同类D&B项目,提供结构优化设计借鉴。但是在D&B总承包合同下,对优化设计也面临一些认识不足的问题:①设计方重视设计速度,以完成任务为前提,通常提供单一化的方案,可比性不强;②所有的优化方案必须经原设计方的认同并作修改,再次审批和施工图评审,导致设计周期延长,甚至影响现场施工进度;③对设计方案存在的缺陷,缺乏量的界定、责任的划分和可供操作的处罚条款,是不负经济责任的设计对造价控制缺乏基本的原动力,还有待在实践中不断加以完善和提升。
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随着科学技术的不断发展,功能俱全的高层建筑越来越多。高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。下面是读文网小编为大家整理的高层建筑结构设计论文,供大家参考。
1试验概况
1.1试验构件设计和制作
边节点试验构件取用承重框架梁柱反弯点之间的一个平面组合体,即“T字形”试件。为有效保证试件的浇筑质量和垂直度,并与工程实际相符,全部试件均采用钢模板、立模浇筑。边节点构件柱子的截面尺寸为200mm×200mm,梁的截面尺寸为150mm×250mm,纵向受力钢筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。柱子的配筋率为1.13%,梁的配筋率为0.9%,所有构件配筋率和钢筋的强度相同。为防止柱头破坏,柱上、下两端箍筋加密;节点核心区按照抗震要求对箍筋进行了加密处理。本次试验共包括7根试件,详细的试验构件概况如表1所示,构件的尺寸和配筋图示,节点核心区采用柱混凝土的构件,施工缝留设在梁下部;节点核心区采用梁混凝土的构件,分别在梁上和梁下留设两道施工缝,施工缝处浇筑时间间隔为2天(48小时)。
1.2试验方法和加载装置
采用低周反复试验方法进行研究,加载制度为力—位移混合控制加载,在开始加载到构件屈服前采用力控制;构件屈服后,改用屈服位移的整数倍为级差作为回载控制点,每一位移下循环3次。在实际框架结构中,当作用水平荷载时,上柱反弯点可视为水平可移动铰,相应的下柱反弯点可视为固定铰;而节点两侧梁的反弯点可视为水平可移动铰。这样可以有两种加载方案:一种是在柱端施加水平荷载或位移,这时梁能够左右移动而上下受到约束,产生剪力和弯矩。这种边界条件比较符合实际结构中的受力状态;另一种是将柱保持垂直状态,在梁的自由端施加反复荷载或位移,此时边界条件变为上下柱反弯点为不动铰,梁反弯点为自由端。本次试验采用的是柱端加载的方式,即采用在柱顶施加轴向力和水平力的方式进行试本次试验在东北电力大学结构试验室进行,采用美国MTS公司生产的MTS液压式伺服加载系统进行试验,采用MTS动态数据采集系统进行数据采集。试验自行设计了加载装置,竖向加载装置由反力架和1000kN数控电动液压伺服作动器组成,水平加载装置由反力墙和500kN数控电动液压伺服作动器组成。试件垂直安放,为了保证柱的上、下两端为理想的球铰,在柱端设置了带有滚动轴的垫板,垫板上部为可转动的油压千斤顶,柱下端为固定铰支座;梁端由刚性连杆与地面铰支座相连,保证梁端可以水平移动但是不能垂直移动。试验加载装置示意图如图2所示。
2边节点试验结果与分析
2.1破坏现象
边节点构件BZ1为节点核心区采用梁中混凝土强度的构件,构件破坏图片如图3所示。构件初始裂缝出现在梁端第一箍筋处,正向开裂荷载为10kN;反向开裂荷载为20kN;裂缝扩展速度较快,裂缝区域主要集中在梁的端部范围内,节点核心区只有少量细小的裂缝出现,没有明显破坏。构件最后在梁端形成塑性铰,塑性铰发展充分构件BZ1的柱子和梁的实际配合比相差2个强度等级,说明当梁柱强度等级相差较小时,节点能够满足抗震设计要求。当延伸长度为0.5h时,出现裂缝的范围较小;当延伸长度为1.5h时,出现裂缝的范围较大;延伸长度为h时,裂缝的范围居两者之间;同时,只有延伸长度为0.5h时,在梁的根部出现了破坏裂缝。从开裂荷载上看,延伸长度为1.5h的构件开裂荷载最大,说明延伸长度对梁的开裂荷载有一定的影响。节点核心区均未产生明显的破坏,这是由于所有构件均采用了“强节点,弱构件”的设计原则,节点核心区的箍筋做了加密,采用了柱子的混凝土强度浇筑节点核心区;与梁和柱子相比较,节点具有更好的抵抗低周反复荷载的能力。
2.2骨架曲线和滞回曲线不同轴压比和不同延伸长度下,边节点核心区采用柱子混凝土强度的构件骨架曲线对比。轴压比越大,滞回曲线的刚度也越大。在0.3和0.5轴压比下,延伸长度对骨架曲线的形态、屈服荷载和最大荷载都没有显著影响,而延伸长度为0.5h的试件,下降段更陡峭一些。光滑;轴压比越大,滞回曲线的刚度也越大;从卸载曲线上看,主筋在节点存在一定量的滑移。其余边节点构件的滞回曲线,均呈较光滑的梭形。
2.3承载力和延性性能分析边节点构件的试验结果,延性系数取用最大位移(即构件的最大承载力对应的位移)与屈服位移的比值,屈服位移由图解法确定。从表2可以看出,在0.3轴压比下,延伸长度为1.5h时的延性性能最好,为3.26;延伸长度为h时的延性性能稍差,为3.11;延伸长度为0.5h时的延性性能最小,为2.53;延伸长度对屈服荷载和最大荷载没有显著影响。在0.5轴压比下,延伸长度为h时的构件延性性能最好,为2.73;为1.5h时的延性性能稍差,为2.41;为0.5h时的延性性能最小,为2.38。从试验结果可见,延伸长度为0.5h时,延性性能最差,随着延伸长度的增加,延性性能增大。延伸长度为1.5h时的试件最大荷载略高于其他构件,延伸长度对屈服荷载没有显著影响。从试验结果可以看出,当构件所承受的轴压比较低时,即使梁柱边节点核心区采用强度较低的梁中混凝土,其承载能力仍能满足要求,但是延性性能弱于节点核心区采用柱子混凝土强度的构件。
3结论
(1)从破坏现象上看,试验构件的破坏均为梁端的受弯破坏。当构件所承受的轴压比较低时,即使边节点核心区采用强度较低的梁中混凝土,其破坏形态仍为梁端受弯破坏,但是延性性能略有下降。
(2)从试验结果上看,柱子中高强混凝土在梁中的延伸长度为1.5h时的承载能力和开裂荷载最大,延伸长度对屈服荷载没有显著影响。
(3)从延性性能上看,在0.3轴压比下,延伸长度为1.5h时的延性最好,为h时的延性稍差,为0.5h时的延性最小。在0.5轴压比下,延伸长度为h时的构件延性最好,为1.5h时的延性稍差,为0.5h时的延性最小。从试验结果可见,延伸长度为0.5h时,延性性能最差,随着延伸长度的增加,延性性能增大。
结构优化设计的管理措施
以施工为主营的总承包商在海外D&B项目中,面临着诸多挑战,就本项目而言,主要面临的问题有:①由于项目的特殊性,业主方已经完成项目的结构方案设计,虽规避了部分设计风险,同时也失去了设计的主动权。不仅对结构优化设计产生一定的局限性,而且还需承担原设计存在的缺陷风险。②由于设计规范、法律、文化背景与国内情形有很大差别,仅仅依靠承包商自身技术力量难以完成设计任务。③采用设计分包,设计的核心技术往往由设计方控制,承包商多以被动接受,难以有效进行技术控制。④结构设计方案与现场施工脱节问题。⑤结构优化设计,涉及多部门、多专业工种,技术协调工作繁重。⑥项目合同工期压力大,5栋塔楼的合同工期为32个月。针对上述问题,制定了相应的控制思路和具体管理流程。
1控制思路
1)改变管理观念和意识在传统施工承包模式下,由业主方提供设计文件,承包商没有得到工程师相关变更指令,必须“按图设计与施工”,原则上不得对原设计进行任何改动。然而在D&B项目,承包商造价控制关键在设计阶段。因此,要从根本上改变传统施工总承包管理观念和意识,建立适应D&B项目总承包项目特点的新型设计、施工管理体系,充分发挥优化设计的核心作用和优势。2)优选设计公司,组建优化团队首先在结构技术设计阶段,采用设计分包,并优选国际知名的设计咨询公司,为城市之光项目提供高质量的方案和设计支持。其次为发挥优化设计的核心作用和优势,联合本地一家声誉好、结构优化设计经验丰富的工程咨询公司,对设计方提供结构设计方案,再进行优化设计。一方面弥补自身技术力量薄弱的特点,另一方面对设计方案进行技术监督与控制。3)树立优化设计与施工集成思想结构设计方案常常能满足建筑功能和结构安全可靠度的要求,然而往往设计人员施工经验不足,对施工流程和工艺不熟悉,致使设计与现场施工脱节,造成施工难度加大,成本支出增加。因此结构优化设计阶段,始终树立优化设计与施工集成思想。同时要求施工技术人员积极参与设计方案讨论,紧密结合建筑结构特点和所采取的施工措施,将技术、材料和施工工艺进行综合考虑,以达到降低施工难度和工程造价的目的。4)各个专业统筹兼顾,力争全局协调一致在工程设计过程中,涉及多部门、多专业工种,其中包括结构、建筑、电气、给排水、暖通、煤气等专业工种。由于各个专业各自独立设计,势必造成设计方案从局部看是合理的经济方案,但从全局看未必是合理优良的方案。因此结构优化设计时,不仅满足建筑功能及规范的要求,而且还需各个专业统筹兼顾,力争全局协调一致,达到最优方案。
2管理实践
根据上述的控制思路,并结合城市之光项目的特点,制定优化设计施工管理体系的流程,分阶段对设计方案进行优化,如图2所示。
结构优化设计技术措施
1技术设计阶段结构优化措施
为满足建筑功能的要求,结构设计往往不是唯一的,不同的结构方案会使工程造价和工程质量产生很大的差别,甚至决定项目建设的成败。因此在满足建筑功能和结构安全可靠的前提下,着重分析结构设计的先进性和经济性。通过对原结构设计方案的分析发现,原设计结构平面布置较为均匀,东西对称,竖向荷载传递合理。但是,首先对设计方提出结构优化设计的具体措施:①提高结构材料的利用率,尽量采用高强度的钢筋及混凝土;②对5栋塔楼筏板以及裙楼筏板重新验算与设计;③对于水平承载构件,尽量采用预应力混凝土无梁板;④选择正确的结构计算方法;⑤优化设计与施工集成思想。然后再根据设计方提供的结构设计方案,联合专业的结构公司通过最优的结构验算,再进行优化,实现设计方案的技术监督与控制,提高设计的质量。
提高材料的利用率。结构优化设计目的是提高结构设计的性价比,对结构材料的选用要合理,利用要充分。要根据结构构件的不同受力特点、工作环境和材料本身力学性能,选用合适的结构材料,对于高层建筑尤为重要。①采用高强度的钢筋,主要优点有减少钢筋用量,减小结构构件的尺寸,减轻结构自重。本项目采用强度级别为460N/mm2热轧带肋钢筋。②尽可能采用高强度的混凝土,充分利用混凝土的抗压性能,不仅减小构件的截面尺寸,增加使用空间,而且减轻自重提高设计质量。如5栋塔楼的竖向结构混凝土强度等级主要为C60,水平承载结构混凝土强度等级为C40。③对于高层结构的转换层和受力结构复杂的节点部位,采用型钢混凝土结构和预应力混凝土结构,利用材料的力学性能,组合使用,以达到适用、安全、经济的目的。如C10a塔楼的L16剪力墙采用型钢混凝土结构,将原来8道混凝土剪力墙减少到4道。
筏板基础。1)塔楼的筏板基础该项目5栋塔楼基础为筏板基础,原设计方案中C2,C3和C10,C11塔楼的筏板厚度为3m;C10a塔楼筏板厚度为3.5m,通过分析发现,可以减小筏板厚度和配筋率,并提出两种优化方案:①方案1保持筏板顶标高和厚度不变,减少5%的钢材用量;②方案2保持筏板顶标高不变,筏板厚度减小500mm,同时可以减少15%混凝土用量和5%的钢材用量。对两种方案进行比较,方案2的经济效益明显较好。但是,由于现场桩基础已经施工完成,即桩头标高已定。如果采用此方案,保持筏板顶标高不变,因桩顶标高低于筏板底500mm,难以实现。如果保持筏板底标高不变,B3地下室净空间增大500mm,一方面业主不认可,另一方面因净高的增加致使一系列的结构构件需要重新设计,如楼梯、坡道等,不经济。因而最终采用方案1,节约5%塔楼筏板基础钢筋用量。2)裙楼的筏板基础C10,C11裙楼浅筏板总面积约5945m2,C2,C3裙楼浅筏板总面积约4297m2,设计方提供的方案为:筏板的厚度均为500mm,其中桩帽区域钢筋为:T1&T2为Y16-150;B1&B2为Y25-150,非桩帽区域为,T1&T2为Y12-125;B1&B2为Y16-175。为此联合专业结构优化设计公司,计算分析发现原筏板设计过于保守。提出具体优化措施:①利用裙楼筏板钢筋取代桩帽上部钢筋;②裙楼筏板的厚度从500mm减至400mm;③合理减小钢筋配筋率,为双层双向Y12-150钢筋网片。如图3,4所示。
水平承载构件尽量采用预应力无梁板。采用预应力无梁混凝土板相对于普通混凝土梁板的最大优点在于节约钢材用量和降低施工难度。原设计方案中,5栋塔楼的楼板全部为普通混凝土板,裙楼楼板为普通混凝土板加局部预应力板,预应力板所占的比例较少。为此,优化具体措施为:①4000mm×4000mm×375mm柱帽构造措施,取消部分混凝土梁。②由于裙楼面积较大和预应力板的钢绞线张拉限制,设置多条后浇带;③将5栋塔楼核心筒外围的混凝土板全部设计为预应力板;④对于跨度较大的混凝土梁,设计成后张法预应力钢筋混凝土梁。如C10a塔楼○F3和○F5轴线之间的混凝土梁最大跨度达17.2m,采用后张法预应力混凝土梁,不仅降低施工难度,而且减少钢筋和混凝土用量。以C10,C11裙楼L6层为例,原设计预应力混凝土板的面积占该层总面积的25%,优化后预应力混凝土板的面积占该层总面积的79%,大大提高了预应力混凝土板的比例,如图5所示。
选择正确的结构计算。结构优化设计的过程就是对结构方案追求完美的过程。然而在结构优化设计过程中,设计方重视设计速度,以完成任务为前提,设计人员往往不注重工程造价,常常为了保险起见,加大安全系数,只要保证设计方案不出现大的质量问题,方案的好坏、造价的高低无关紧要。因此选择正确的结构计算尤为重要,为此联合专业结构优化设计公司,对结构设计方案进行技术监督与控制。例如对裙楼挡土墙及剪力墙,通过建立结构模型,重新分析验算,使结构达到最优化。C10,C10a,C11塔楼505m长地下室挡土墙,原设计方案共有5种类型,从地下3层至首层墙体厚度都为500mm,并设计不同类型的拉接钢筋,间距为Y12-125(max),如图6所示。为此,结合相关设计参数和地质勘探报告,根据不同深度的土壤对挡土墙水平侧压力不同和竖向承载力的变化,对挡土墙进行再验算。优化结果:①墙厚范围地下3层至地下2层为400mm,地下2层至地下1层为300mm,地下1层至首层为250mm。②根据美标ACI318-0514.3.6的规定,如果竖向钢筋的配筋率≤0.01,则可不设置水平方向拉筋。但考虑现场施工要求,设置Y10@450~500水平拉筋,便于竖向钢筋固定。③按结构设计总说明的要求,拉筋两端为180°弯钩,施工难度较大,为此优化拉筋样式为一端90°,一端180°。
优化设计与施工集成思想。在技术设计阶段,始终树立优化设计与施工集成思想。应紧密结合建筑结构特点和所采取的施工措施,将技术、材料、施工工艺和施工措施的优点集中体现在优化设计方案中,避免设计与施工脱节,造成施工成本增加,同时降低施工难度,保证了工期。以C2,C3塔楼台模水平运输为例进行说明。C2,C3塔楼楼板采用台模体系,由于结构形式为剪力墙加核心筒结构,如图7所示,剪力墙与核心筒相连,使得台模水平运输困难。如果利用塔式起重机周转台模,施工难度大且进度慢。为此根据结构特点和施工要求,采用预留施工洞口,即在剪力墙上预留4.0m×2.9m(宽×高)洞口,以方便台模水平周转运输。经与设计方协商,在保证结构安全前提下,通过优化设计,C2塔楼从L7至L32层,在每层轴线○RC/○RD/○RE预留6个洞口,C3塔楼从L7至L28层,在轴线○RK/○RL/○RM预留6个洞口;待结构施工完成,洞口将用砖墙砌筑。通过上述措施,一方面降低施工难度,显著提高施工进度,另一方面用砖墙代替混凝土,减少钢材和混凝土用量。由于篇幅有限,其他案例不再赘述。
2施工图设计阶段结构优化措施
施工图设计是根据已经批准的设计图纸进行的深化设计。施工图质量对现场的施工质量起到至关重要的影响。为此通过对结构的施工图纸进行优化设计,进一步对工程造价进行控制。主要采取的措施有:精细化设计,采用标准设计,控制局部小的变更在现场施工之前的措施。1)精细化设计结构的施工图纸越精细,现场施工越顺利,而且易于发现局部设计差异。为此,可以采取以下措施:①针对结构构件,如梁、板、柱、墙,精细到每根钢筋,标明钢筋尺寸及根数、长度、搭接位置及长度等,大大降低钢筋放样阶段浪费;②针对复杂结构,精细到每个节点,标明尺寸、高度等。③对于结构构件平面定位,不仅标明具体的尺寸,而且精确到每个坐标点。2)标准设计在施工图设计阶段采用标准设计可以降低工程造价,具体为:减少深化设计的工作量,提高设计的效率,大大缩短施工图设计周期;采用标准构件可以加快工程施工进度,减少材料浪费,标准设计有较强的通用性,可以大量重复使用,较为经济。如梁上洞口标准加钢筋节点,设备基础标准配筋节点,圈梁构造柱节点,剪力墙标准配筋节点等。3)尽量控制局部小变更在现场施工之前在施工图精细化过程中,对于局部设计差异,及时与设计方沟通,并通过变更节点直接用于现场施工;对于施工难度较大的节点,及时提出合理建议,调整局部设计,降低施工难度。将此类局部小变更控制在现场施工之前,避免现场返工,有利于对施工成本的控制。
结构优化设计经济效益
通过结构优化设计在本项目取得了很好的经济效益,节约大量的材料,降低劳动力的使用量,提高施工进度。仅与优化公司联合优化的部分,就节约了混凝土2.7万m3,钢筋约136t,合计减少材料成本1680万迪拉姆。
结语
通过在本高层项目设计阶段的结构优化设计,总结了在D&B总承包合同模式下结构优化设计控制思路与管理实践,并结合措施与案例分析。实践证明,传统施工承包商在D&B项目中采用结构优化设计,有效控制工程造价,并取得良好的经济效益。同时也给同类D&B项目,提供结构优化设计借鉴。但是在D&B总承包合同下,对优化设计也面临一些认识不足的问题:①设计方重视设计速度,以完成任务为前提,通常提供单一化的方案,可比性不强;②所有的优化方案必须经原设计方的认同并作修改,再次审批和施工图评审,导致设计周期延长,甚至影响现场施工进度;③对设计方案存在的缺陷,缺乏量的界定、责任的划分和可供操作的处罚条款,是不负经济责任的设计对造价控制缺乏基本的原动力,还有待在实践中不断加以完善和提升。
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我国许多高校统计学专业对课程体系进行改造的同时 ,加大了计算机软件课程的比例 ,部分院校开设了统计软件课程 ,以加强专业课程与计算机应用的结合。以下是读文网小编为大家精心准备的:统计学在混凝土质控中的应用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:本文主要使用《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)和正态分布统计学分析方法,对C20混凝土强度及拌和楼生产质量进行评定分析。将两种方法进行对比,结果说明:相对传统统计学分析方法,具有前瞻性的正态分布统计学分析法增强了质量波动预防观念。
关键词:统计学、均值、方差、正态分布、质量控制、混凝土评定
高性能混凝土在水电工程建设中占据重要地位,其质量控制更显得尤为突出。“数理统计学”就是对混凝土工程质量进行科学管理行之有效的手段之一,即从已知数据推导出未知数据,从而获得质量发展趋势的有效信息。通过这些信息及时了解混凝土工程质量管理水平,并对质量波动超出合理范围的单元工程,提前做出正确的处理方案。
作为某水电站商品混凝土质量控制管理者,将“数理统计”这种可靠性分析方法运用于高性能混凝土的生产质量控制,对后续阶段的质量进行风险性分析以确定生产质量的稳定性,使得经过控制的高性能混凝土能够达到合格验收的质量要求[1]。白鹤滩电站导流洞工程低热水泥混凝土强度的检验和评定以《水工混凝土试验规程》(DL/T 5150-2001)[2],《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)[3]等作为主要依据。
2.1数据计算
笔者收集拌和楼出机口(导流洞工程垫层)C20低热水泥混凝土抗压强度数据152组,根据施工规范对这些数据进行强度评定,同时对混凝土强度进行正态分布检验。
2.1.1 样本均值:= 27.6 MPa,=152;
2.1.2 样本标准差:=1.79;
2.1.3 样本最小值:= 23.5 MPa;
2.1.4 样本强度不低于强度标准值的百分率: =100%
备注:各符号含义同下
2.2混凝土评定
使用《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001中11.5章节对C20混凝土进行评定。
2.2.1 验收批混凝土强度均值和最小值同时满足:
式中:-混凝土平均值,MPa;-混凝土设计龄期的强度标准值,MPa;
-合格判定系数,n>25,取0.20;-概率度系数,混凝土保证率95%,取值1.645;-验收批混凝土强度标准差,MPa;-混凝土强度最小值,MPa;
2.2.2 由2.2计算得出=27.6≥=20+0.20×1.65×1.79= 20.6 MPa,=23.5≥ 0.85=0.85×20= 17.0 MPa。由计算结果得出混凝土强度均值和最小值同时满足强度检测评定标准,因此验收批混凝土强度合格。
2.2.3 衡量混凝土生产水平,由2.2计算结果得出=1.79,=100%。通过查表1,综合判断得出混凝土生产质量水平为“优秀”。
表1 混凝土生产质量水平
评定指标 质量等级
优秀 良好 一般 差
不同强度等级下的
混凝土强度标准差
MPa ≤C9020 <3.0 3.0~3.5 3.5~4.5 >4.5
C9020~C9035 <3.5 3.5~4.0 4.0~5.0 >5.0
>C9035 <4.0 4.0~4.5 4.5~5.5 >5.5
强度不低于强度标准值的百分率
≥90 ≥80 <80
备注:摘录《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001中表11.5.11
2.3正态性检验
2.3.1混凝土工程中质量波动是不可避免的,但正常质量波动是具有一定统计学规律的。正常情况下,反映质量的数据呈现中间高,两边低,左右对称的标准正态分布[4]。
2.3.2正是利用这种波动规律,运用统计学方法分析混凝土质量波动的原因,从而预测和控制混凝土质量。笔者使用“正态分布”对上述C20混凝土进行分析,其结果与《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001进行对比,绘制图表如下:
表2C20混凝土强度频数分布表
序号 分组区间 频数 频率 序号 分组区间 频数 频率
1 <22.50 0 0 7 28.38~29.55 24 0.16
2 22.50~23.68 1 0.01 8 29.55~30.72 8 0.05
3 23.68~24.85 3 0.02 9 30.72~31.90 8 0.05
4 24.85~26.02 29 0.19 10 31.90~33.80 1 0.01
5 26.02~27.20 37 0.24 11 >33.80 0 0
6 27.20~28.38 41 0.27 12 总计 152 1.0
图1C20样本正态分布曲线图
2.3.3从图1看出:
(1)C20拟合后呈现标准正态分布曲线的形态,结合标准差、均值等数据反映出混凝土质量在正常范围内波动,说明拌和楼出机口混凝土生产水平稳定、质量优良;
(2)虽然两种方法分析过程有所差异,但正态性检验结果与《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001中对C20混凝土评定结果高度一致,说明正态分布统计法也是一种对混凝土质量评定行之有效的手段。
(3)正态分布曲线直观反映出强度区间30.72MPa~31.90MPa的数值偏多,虽然强度满足混凝土设计要求,但超强较多。会造成经济上的浪费同时可能对混凝土性能产生不利影响,如胶材多,水化热高,混凝土易出现裂纹。
2.3.4这种混凝土超强趋势主要原因分析:一、作为首次大规模使用低热水泥的白鹤滩水电站,混凝土生产方量大、品种多、性能要求高,因此造成水泥厂家生产压力大,前期水泥质量波动频繁;二、导流洞工程前期原材料质量波动,为保证混凝土生产质量,混凝土配合比设计过程中存在一定富余量(C20配制强度26.6MPa,混凝土均值27.6MPa略有富余)。
2.3.5针对波动原因拌和楼质控部门采取应对措施:一、要求水泥厂家加强质量控制,另引进具有生产低热水泥资质的某水泥厂,要求相关部门增加抽检水泥频次,应对水泥供应量不足和质量波动大。二、开展配合优化,使用价格相对较低的粉煤灰代替部分水泥,合理调整水胶比等。
无论是按照施工规范进行混凝土评定还是进行统计学分析,都得出拌和楼出机口C20混凝土完全达到了规范和验收标准,拌和楼质量控制在可控范围内。
其中统计学分析更能直观反映出混凝土质量的波动趋势,显然比传统质量控制方法更进一步,增强了质量波动预防观念[6]。简要来说就是:通过数据的统计分析,发现质量控制存在的问题,做出有效的预防方案,从而指导后续生产。
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ETL 过程是数据加工处理过程的统称,包括三个部分:抽取、转换和加载。它的目的是为决策支持应用提供一个单一的、权威的数据源。数据仓库的ETL 过程是整个系统实施的关键环节,关系到数据仓库的建设成效。无论从理论上还是从实践上来说,运用ETL 工具是一个必需的、明智的选择。文章以Oracle 公司的软件产品ODI11g 来讲解。
数据仓库的数据存储有四个层次,即源数据系统、ODS、企业级数据仓库和数据集市。运用ETL 工具就是实现数据在这四个层次中逐层递进的三级加工处理过程。虽然每一级处理都具有抽取、转换、加载的处理,但是它们的侧重点还是有区别的。
(1)源数据系统到ODS 过程:将多个异构数据源集成到统一的数据集结区ODS,重点是抽取处理,兼有字符集转换、数据类型转换等处理。(2)ODS 到企业级数据仓库过程:将操作型数据转换成事件型数据,重点是转换处理,包含清洗、调和、导出、匹配、合并等多种复杂处理。(3)企业级数据仓库到数据集市过程:将数据按照应用需求进行组合,重点是加载处理,还涉及到索引、更新等处理。下面,结合三级处理,从四个方面描述常见的技术难点及应对。
3.1 数据抽取
(1)静态抽取:为了保证源数据的一致性和完整性,应该抽取操作型数据相关的代码数据和编码数据。这些数据特点是量小,变化小,可以采用全量刷新方法。ODI 工具中,编制一个接口,指定源表和目标表,确定LKM 和IKM,即可实现。此方法也适用于初次抽取操作型数据。(2)增量抽取:源数据系统包含大量的业务数据,必须通过增量更新的方法才能做到有效的抽取。因此,增量更新问题是一个最重要、最根本的技术问题。ODI 工具内置的变化数据捕获机制(CDC)能有效地解决这个问题。实现思路如下:为源表指定日记知识模块JKM;将源表添加到CDC 列表,并启动日记;编制接口时,勾选日记记录的数据,并指定增量模式的IKM。此外,还可以通过编制ODI 过程代码来利用现有的物化视图实现增量更新。
3.2 数据转换
(1)关键维度的统一:多个源数据系统集成后,首先面临的问题就是关键维度的统一。不同的业务系统有各自不同的关键维度(如纳税人识别号,纳税人电子档案号),这就必须统一到唯一的维度。解决这个问题,可以采用对照表的方法。实现思路如下:选定主要的、核心的业务系统的关键维度;以此维度为主,建立其他业务系统的维度对照表;ODI 工具中,编写接口时,增加连接维度对照表,增加字段映射。
(2)数据表的合并:业务系统中可能存在同一事件信息存储于不同的数据表中的情况。ETL 过程需要将分散的数据转换到一个数据表。虽然可以编写多个ODI 接口实现,但是不可避免地存在数据完整性风险,且编制繁琐、执行效率低下。建议采用多个源数据集来实现,思路如下:在ODI 接口中,配置多个源数据集,并设置数据集的顺序和关系;以第一顺序数据集为主,分别设置目标数据项映射关系;指定带有多数据集功能的标准LKM 和IKM。
(3)数据表的拆分:业务系统的单一数据表中可能包含同一维度下的不同粒度的数据,这时就需要将源表数据拆分成多个目标表。常见的情况是,纳税人财务报表数据表中同时包含月报、季报和年报。由于ODI 11G 版本中限定每一个接口只能有一个目标数据存储,所以必须采用新的方法来处理。这里,介绍两种方法来实现。a.编制多个接口,封装在一个程序包中。步骤如下:分别编制多个接口对应多个目标表,将最后一个接口的“清除日记表”选项设置为真,其余接口该项为假;建立程序包,按顺序导入这批接口。b.改造标准IKM,添加插入数据步骤。步骤如下:编制普通的ODI 接口,实现一个目标表的加工;模拟执行接口,并分析执行语句和顺序;获取与目标表相关的语句;复制IKM,并编辑,按照原目标表语句增加其余目标表的执行步骤;指定新的IKM。此方法优点是执行效率高,缺点是改造IKM 需要一定的技术储备,且增加了项目的整体复杂度。
(4)最新有效数据的问题:分析源数据系统的业务规则时,会发现有多次记录业务操作数据的情况,例如更正申报。这就要求在数据转换时,应以操作时间最新或者操作序号最大的记录作为有效数据。解决的方法有两种:a.编写2 个接口,利用临时表存储最新操作时间或最大操作序号,然后再关联源表数据,最后将2 个接口依次导入程序包。b.改造IKM 接口,增加2 个新步骤,修改1 个原步骤,具体如下:新增步骤-创建临时表;新增步骤-在临时表中插入满足业务逻辑的最新有效凭据(时间或序号);修改步骤-在目标表中插入关联到临时表的源表数据。
3.3 数据加载
(1)创建目标表主键:虽然在接口中可以指定目标表的主键,但是标准的ODI 处理并不能自动生成该主键。为此,改造IKM 来实现这个重要功能:选择适当的IKM,为其增加一个选项,并指定类型和默认值;在原IKM 步骤中,增加一个创建主键的新步骤,并在此步骤的选项栏次中勾选新增选项。
此方法的原理是通过一个自定义选项来控制IKM 的逻辑判断,由用户通过配置来决定是否执行此步骤。
(2)实现增量的全量加载在企业级数据仓库和数据集市中,常常需要对不同粒度的数据进行加载,例如将月度数据加载到年度分析中。为此,文章提出以增量的全量方式加载数据,提高效率。具体思路如下:获取增量中所有的月度;删除目标表中包含这些月度的年度数据;重新获取源表中包含这些月度的数据,并加工成年度数据;加载年度数据到目标表。
数据仓库是包含一系列理论和技术的综合环境,它的目的是为数据分析和决策支持提供历史的、丰富的、可用的数据。由此,数据的存储和处理也紧紧围绕这一目的而展开。在这个过程中,工具软件有着不可替代的重要作用。很多开发建设理念就集成在工具软件的应用中。只有充分理解其基础功能,将其不断改造完善,才能使这些理念和规则落地,支撑起整个数据仓库。
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旅游产业结构优化是促使整个旅游经济协调发展、技术进步和经济效益不断提高的过程。产业结构优化是一个相对的概念,各个时期优化的内容是不同的,但一般而论,产业结构优化应包括产业结构合理化和高级化。产业结构合理化反映了经济的发展符合社会需要,旅游产业结构优化,其最终目标应是实现旅游业的持续稳定发展,提高整个旅游经济的社会经济效益。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:旅游产业结构优化对区域旅游经济增长贡献的演变分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:伴随着经济发展,在人们物质水平不断升高的情况下,旅游行业开始逐渐兴盛起来,并且开始成长为一项经济产业,影响着我国经济的发展。本文深入的分析了旅游行业的整体发展状况,并针对相关发展指标的具体数据来源展开了探讨,并且分析了相关数据的研究方式,同时针对旅游产业优化进行了系统分析,探讨了其对经济增长的作用。
关键词:旅游行业;产业优化;经济增长
前言:通过系统分析能够得知,旅游业的整体产业结构不仅影响着旅游行业本身的经济效益,同时还影响着区域经济的变化,如果产业结构不合理将会对经济效果产生制约作用,不仅会制约到经济发展的速度,同时还会影响经济水平。在这种情况下,就应该针对产业结构中的各项环节进行具体的分析和研究,将其对经济增长的具体贡献,以及整体变化的规律,做出详细明确的了解。
通过研究调查相关数据能够明确了解到,我国在2013年的整体国内旅游状况以及国外的整体旅游状况呈现出了持续增长势头,由旅游所拉动的经济产生了良好的效果,并且形成了1.45亿元的经济增长,相较于往年的平均增长增加了10%。在这种盛况下,旅游行业已经开始受到各个行业的关注,并且成为了舆论的焦点内容,但是受到地域性差异的影响,旅游行业会从整体上呈现出改革措施以及旅游资源方面的不同程度差异,除此之外,总体的产业结构以及经济发展机遇也会存在某种程度上的不同,在这种情况下不同区域在旅游行业中所产生的整体经济增长就会呈现出很大程度的差异。
这就在一定程度上使得旅游行业所产生的整体经济增长呈现出不均衡的状态,很多时候由于各方面因素的限制和影响,使得旅游行业呈现出很大程度的反差,具体来讲,我国的东部地区在所拥有的旅游资源方面并不十分丰富,可是却呈现出了十分显著的经济增长效果,在我国的西部地区有着优越的自然条件作为旅游资源,但是在整体经济增长方面,却因为受到各种条件的限制,呈现出了疲软乏力的状态。从现有的旅游业发展历程来看,这一行业能够产生经济增长的主要动力来源是市场化改革,这样一来就使得整个旅游行业从整体上实现了产业结构优化,从而增加了经济增长的总体效率。
2.1数据来源以及具体处理措施
在继往开来的改革开放措施带动下,我国的经济体制开始进行市场化变革,这在很大程度上刺激了旅游行业的繁荣和发展,并且逐渐进入了发展的黄金阶段。在这时政府也不失时机的针对旅游行业进行了大力的政策扶植,推动旅游行业的进一步发展,针对旅游行业的具体状况出台了很多鼓励性政策,并且强化了针对旅游行业的投资,这一系列的举措在稳定住了旅游业发展趋势的同时,也使得整体的发展速度逐渐提升。
通过对相关数据的了解,时至今日,在我国境内进行旅游的游客,已经在数量上累计达到1.56亿人次,由此产生的国际性经济收益已经累计达到529.59亿美元,相较于往年的增长呈现出明显的提升趋势。在我国境内所产生的旅游人数流动量以及远远超出了32亿人次,由此产生的总经济收益累计达到2.63亿元,同比例情况下所产生的增长率已经达到15.7%。我国国内进行国际旅游的总人数已经累计达到9800万人次,同比例的增长概率已经增长了18.9%。与此同时,旅游行业的总体生产能力也呈现出了全面增长的趋势,并且在生产要素方面在持续性扩大着总体的规模,在此基础上,旅游行业的整体产业结构也呈现出了全面优化的效果。
2.2测度模型
产业结构的改变能够对区域旅游经济产生怎样的影响,对这方面内容进行测算的方式主要有三种:以生产函数为基本角度进行测算、以产业结构的相关具体统计数据作为依据进行测算、以投入和产出作为基本角度进行具体测算。生产函数能够从一定程度上将经济生活中的现实状况大概反映出来,但是通过这种方式进行具体的测算很难找到拥有较强可比性的样本数据。
除此之外,尽管利用收入产出的方式进行具体测算,能够得出相对准确的结果,但是在进行具体的测算之前,需要做好详细的产出分析工作,否则将不能够进行具体测算,这样看来这两种测算方式都存在着很大程度上的局限性。在这种情况下,利用产业结构中的相关统计数据来进行具体的测算,能够将以上两种方法中存在的局限性进行有效弥补,不仅能够得到客观准确的计算结果,还能够很容易得到相关统计数据。
3.1计算结果
通过具体的测算公式能够针对2005~2013年之间旅游行业的产业结构优化促进旅游区域经济的具体增长状况,如图1示。从图中的内容能够明确了解到,旅游业已经对我国的区域旅游经济的具体增长形成了强大的推动作用,有着明显的贡献。但是在不同的时间阶段,所产生的推动效果以及贡献程度会存在着不同程度上的差异。以经济周期为基本角度进行问题分析,能够将图中的曲线以2009年为节点,分成两个阶段。
3.2旅游产业地位处于提升阶段的具体贡献
通过上一节内容能够明确了解,在前一个阶段中,旅游产业的整体经济地位正处于逐渐上升的阶段,在这一过程中旅游行业在国家经济发展中的重要意义被逐渐认可。特别在2008年奥运会在我国正式举办的期间,外国人口入境旅游的人数总流量出现激增的趋势,这在一定程度上刺激了我国的整个旅游业,使得整个行业得到了阶段性的发展。在此基础上,政府对整个旅游行业也进行了一系列政策性鼓励,使得整个行业得到扶植,同时也强化了整个旅游系统的各地管理机构的具体建设,使得整个管理体系能够更加完备和系统。在这一过程中,旅游已经成为各地区进行具体经济建设的支柱性产业,而且还在针对旅游的相关资源进行持续性的深度开发,在旅游产品的类型上推陈出新,具体来讲,如工业园区,还有农家乐,甚至是邮轮游等,这些新型的旅游产业还有待于进一步开发。
3.3发展阶段的具体贡献
在后一个阶段,整个产业已经基本上趋于成熟和稳定,呈现出了稳中有进的发展态势,这在很大程度上拉动了国民经济的流通,产生了一定规模的国民消费,使得区域经济在旅游带动下快速发展,从而推动了国民经济的总体增长。
结语:针对旅游行业的整体产业结构优化所能够形成的促进区域旅游经济总体增长进行具体研究,需要通过科学的测算方式,并能够依照测算的结果进行科学详细的分析。
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3D打印技术专业以工学结合为办学的主导方向,以学生为中心,以能力为本位,融学历教育与职业资格考证为一体、理论教学与实践教学一体化的运行机制。培养“一懂两会”(懂冲塑模具设计、会进行冲塑模具制造、会经营管理)的专业人才。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈3D打印制造技术发展趋势及对我国结构转型的影响相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着社会的发展不断加快,人们的生活生产水平越来越高,使得传统的工业时代的离散型制造技术已越来越跟不上人们的生产要求,现代制造业主要是以智能型和环保为主要的发展目标,而以新型新信息技术外主导的科学革命正逐渐受到人们的关注和重视。作为其中的重要组成部分,3D 打印制造技术能够带动整个制造业的变革,甚至会对整个世界制造业的生产方式产生影响,将会从根本上改变人们的经济活动和社会活动,为制造业带来了新的发展趋势,并且还会对我国结构转型产生很大的影响。因此就我国目前的状况来看,为了促进我国制造业的发展,应注意开展3D 打印制造技术的研究开发,分析3D 打印制造技术所带来新的产业化机制,培养3D 打印制造技术的劳动力和创新性领导人才,从而为我国的制造技术带来新的发展,促进我国制造业的生产方式。
作为第三次工业革命的重要组成部分,3D 打印制造技术不仅能够推动新业态、新技术的发展,同时还能够影响制造业的生产方式,引领未来世界上制造业的发展趋势,因此世界各国对其的发展都给予了高度的重视。
1.1 世界各国都十分重视3D 打印制造技术的研发和发展
针对3D 打印制造技术的研发,仅仅是美国就在2009 年到2012 年这3 年的时间里,一共投入10 多亿美元进行这方面的研究,同时为了全面提高美国制造业在世界中的竞争力,共成立了15 个制造创新中心、600 个国家实验室,来推动3D 打印制造技术的研发,使得美国的3D 打印制造技术处于世界领先位置。同时欧洲对3D 打印制造技术这一新兴技术的研究也十分重视,为了能够更好地进行研究,有些国家甚至是跨国之间组成联盟。
1.2 3D 打印制造技术涉及领域不断扩大并形成了完整的产业链
随着3D 打印制造技术的不断发展,使得3D 打印制造技术的应用范围不断扩大,目前已经逐渐应用到生物制造、汽车、航空航天、电子等各个行业之中,并且随着3D 打印制造技术的研发过程中多学科之间的深度融合,使得其应用范围将会进一步的扩大。同时随着信息、材料和生物领域技术的快速发展,目前3D 打印制造技术已经形成了一套完整的产业链,并形成了一定的产业规模和市场销售, 3D 打印制造技术制造产品已经逐渐由一些高端领域向办公、个人消费等大众化领域渗透,据美国相关部门的统计,仅仅2010 年3D 打印制造技术的全球产业规模就达到了20 亿美元左右,并呈现着逐渐增长的态势。随着对3D 打印制造技术的研发不断深入,其应用范围将会不断增大,同时其产业规模的增长也会越来越快。
我国对3D 打印制造技术的研发起步较晚,与国际发达国家产局明显,但我国对3D 打印制造技术已越来越重视,在将近20 年的时间里,我国建成了多个国家重点实验室,已经形成3D 打印制造技术的初步研发基础。其中我国自主研发的各项相关技术已经在我国制造业中获得了广泛的应用,例如西北工业大学和北京航空航天大学进行联合,就利用激光烧结成型技术制造出了钛合金飞机大型结构件,并在我国飞机中进行了成功试用等。证明我国已研发了3D打印制造技术的相关工艺和装备,代表着我国重大装备高性能关键金属构件制造技术和增材制造技术在国际社会中已经有了一定的竞争力。
尽管我国在3D 打印制造技术上已取得了较快较好的发展,但是总体上所面临的挑战使得我国3D 打印制造技术还面临以下方面的问题:(1)是在材料成形机理、装备开发和关键技术等方面没有自主的技术创新,大量的关键技术和核心零部件还有待研发。(2)由于我国对3D 打印制造技术的研发起步较晚,还没有引起相关部门和企业的重视,因此对3D 打印制造技术的研究重视度不高,产业资金投入资金缺乏,严重限制了我国3D 打印技术研发工作的进行。(3)我国各个研究机构联系不够,没有形成开放式的创新体系,使得创新资源不能有效地集中,缺乏技术交流平台。(4)由于受我国传统制造技术的影响,使得3D 打印制造技术的发展在我国缺乏强大的市场刺激,各领域对3D 打印制造技术的需求并不像国际社会中那么迫切。
尽管我国在3D 打印制造技术研究开发和应用方面与国外还存在一定的差距,但是为了推动我国3D 打印制造技术的发展,掌握产业发展的主动权,我国工业和信息化部积极推动3D 打印技术的产业化,并对今后的发展探索了新的产业化模式。我国目前的制造业还保留着传统的制造技术,使得生产效率受到了严重的限制,为了改变这一现状,我国多所学校和企业中的科研机构联合亚洲制造业协会成立了“中国3D 打印制造技术产业联盟”,以推进我国3D 打印技术的产业化,同时促进产业的可持续创新发展。除了积极发展3D 打印制造技术,我国还注意培养相关技术人才,加强人才队伍的建设,从而促进3D 打印制造技术的持续发展,为其产业化发展创造良好的基础。
3.1 传统的制造技术逐渐被替代
3D 打印制造技术主要具有方便快捷、产品便宜、绿色环保等优点,随着3D 打印制造技术的不断发展,使得我国传统制造业中廉价的劳动力毫无优势。同时对我国一些微小企业来说,还主要依靠传统的制造技术,大量依靠模仿生产缺乏独立自主的创新技术,随着制造业数字化进程加快,势必会被淘汰。
3.2 对优化我国制造业结果具有重要作用
我国的传统制造业,主要是依靠低端的制造技术以及强大的生产力,从而完成利润微薄、工作量大的生产化模式,受传统工业发展的制约,我国面临着产业低级、产业结构转型进程慢等挑战。为了改变这种不利局面,我国必须进行结构产业转型,3D 打印制造技术的产业化可以为推动我国结构转型的调整步伐,对完成我国工业现代化,提升国家制造业水平具有重要的作用,因此尽管3D 打印制造技术会给我国经济带来一些挑战,但是为了实现高端制造业、优化产业结构,就需要我国贯彻发展3D 打印制造技术。
在3D 打印制造技术中,我们逐步意识到自身与国外社会之间的差距, 3D 打印制造技术是新兴信息技术中重要的组成部分,在研发和开展3D 打印制造技术中,注意企业创新意识的培养,加强各研究机构的技术交流,并注意探索分析3D 打印制造技术成果产业化新机制,从而能够促进产业链和价值链的相融合和发展,提高3D 打印制造技术在我国的发展进程,促进3D 打印制造技术产业的可持续发展。文章主要描述了我国3D 打印制造技术的发展现状及发展趋势,同时对3D 打印制造技术对我国结构转型的影响进行了分析,希望会对今后这方面的研究有一定的借鉴作用和参考价值。
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中心传动球磨机用大型双列调心滚柱轴承取代常规巴氏合金润滑轴承。经过技术改进的轴承使用寿命长,密封性好,拆卸清洗方便,并配置有手动干油站定时加油,轴承处于良好润滑状态,比之滑动轴承的稀油润滑系统简便可靠。以下是读文网小编为大家精心准备的:关于中心传动磨机减速机均载结构的优化设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
中心传动磨机减速机广泛应用于建材行业的原料磨、水泥磨等。目前,国内市场现有的传统结构功率双分流中心传动磨机减速机均载的调整非常繁琐,且该均载结构在实际加工装配过程中,很难达到设计要求,装配精度低,费时费力。优化设计的目的在于设计一种新型中心传动磨机减速机均载结构,既保证制造成本相对较低,工艺简单,容易保证精度,又保证安装使用维护方便。
中心传动磨机减速机原始均载结构见,包括:一个一级齿轮轴、二个一级大齿轮对称位于一级齿轮轴两侧, 两个二级齿轮轴对称地位于输出大齿轮的两侧, 一级大齿轮部件与二级齿轮轴通过圆柱销与锥度套和挠性轴联接。一级齿轮轴同时与两个一级大齿轮啮合, 两个二级齿轮轴同时与二级大齿轮啮合,实现功率输出。
国内市场现有的传统结构功率双分流中心传动磨机减速机均载的调整非常繁琐, 调整时须将所有大齿轮、齿轮轴、挠性轴和锥度套等进行预装,然后调整均载,检查均载两侧印痕,调整好均载后再将挠性轴、锥度套以及空心轴等相关部件吊装到机床上配作定位销孔, 最后再将配作好销孔的部件装到减速机上进行最后检查装配。现有的均载结构在实际加工装配过程中,难达到设计要求,装配精度低, 特别对一级大齿轮部件和二级齿轮轴联接法兰处的端面跳动和同心度要求很高, 只要加工或装配精度不达标,就会使齿轮节圆跳动达0.2~0.3 mm,齿面接触斑点达不到沿齿高60%, 沿齿长80%的规定,均载就实现不了。最终导致减速机振动、噪音异常,二级齿轮轴经常断齿,挠性轴与二级齿轮轴联接的圆柱销经常断裂,与二级齿轮轴配合的滑动轴承经常发热甚至烧瓦。
改进后的二级中心传动磨机减速机均载结构见图2。该结构中,一级齿轮轴同时与两个一级大齿轮部件啮合,两个一级大齿轮部件中的空心轴通过锁紧盘连接在挠性轴一端,两个二级齿轮轴通过锁紧盘连接在挠性轴另一端,两个二级齿轮轴同时与输出轴上的二级大齿轮啮合。在调整均载时,保证一级齿轮轴5 同时与两件一级大齿轮1 啮合,而且两件二级齿轮轴8 同时与二级大齿轮7 啮合时,收紧所有的锁紧盘,即可实现均载。
改进后的二级中心传动磨机减速机工艺简单,减少60 个大规格销孔的配作;由于取消了挠性轴和二级齿轮轴的联接法兰,节省原材料消耗;精度容易保证, 装配后二级齿轮轴节圆跳动小于0.05 mm,均载效果好;在以后设备的维修、更换齿轮或齿轮轴等零部件时,无需先预装调整均载、配作联接销孔,可直接将齿轮或齿轮轴制造至成品,然后安装调整固定即可,安装使用维修方便。
中心传动磨机减速机是水泥、矿山等粉磨生产线的关键设备,设备能否正常运转直接影响企业的效益。该结构中心传动磨机减速机已在江苏省涟水新星水泥有限公司正常使用一年半,各项运行指标正常,达到优化设计的预期目标。该类型中心传动磨机减速机适用于新建项目或原项目的改造升级,推广应用前景十分广阔。
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多元智能理论是由美国哈佛大学教育研究院的心理发展学家霍华德 加德纳(Howard Gardner)在1983年提出。加德纳从研究脑部受创伤的病人发觉到他们在学习能力上的差异,从而提出本理论。 传统上,学校一直只强调学生在逻辑─数学和语文(主要是读和写)两方面的发展。但这并不是人类智能的全部。以下是读文网小编为大家精心准备的:多元智能结构理论对我国普通高校音乐教育的启示探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:随着教育事业不断发展的今天,普通高校音乐教学能力也不断增强,传统的音乐教学主要是突出老师的作用,对学生学习音乐没有起到应有的作用。本文针对多元智能结构理论对我国普通高校音乐教学的启示进行研究,通过对德纳的多元智能理论的介绍和分析,以求提高普通高校音乐教学水平。
关键词:高校音乐教学 多元智能结构理论 启示
对于复杂的音乐教学工作,我们需要学生和老师不不断的学习,老师还要充分调动学生对音乐的运用技巧,提高学生对音乐学习的积极性,在这个过程中要求学生自己不断领悟音乐的美妙,不断提高对音乐学习的兴趣。现在对音乐实行的教学主要就是听唱、欣赏、乐器,对于这些教学是不能满足新课改提出的要求的,运用多元智能结构理论教学,也就能够很好地满足学生的需求,提高学生对音乐学习的浓厚兴趣,同时给学生提供了丰富的物质精神资源,对高校音乐课程改革发挥重要的作用。
多元智能结构理论是美国著名大学教授华德?加德纳提出的一种人类智能结构的理论,随着社会经济的不断发展,这一理论在我国广泛的传播,对我国高校改革也产生了积极的影响。多元智能理论的主要内涵有以下几个方面:
(一)根据智力的发展不同的方向可以划分为七个不同的智力中心,包括语言智力、逻辑智力、视觉智力、身体动觉智力、音乐智力、人际交往智力和自我反省智力,所以我们在对智力开发的时候应该从多方面进行分析。
(二)上述的七种智力是相互联系的,对于智力的发展也有先后,对于这七种智力每一个正常人身上都具备,很多都是由于遗传和生存环境所影响,这些智力在每一个人身上表现程度是不相同的,在对信息的获取的时候一般都是由其中一种智力完成,但是在分析信息的时候其他的智力都要共同参与。
(一)课程模式的多元化
传统的课堂教学比较单一,对学生的个性和创造性的发展具有一定的限制。多元智力理论的运用,通过课堂中设置一些不同的智力活动能有效提高课堂教学效率,实行课堂模式的多元化。每一位学生都能够找到适合自己发展的特点和方式进行学习,通过多途径提高学生对知识的掌握,同时也更好的开发学生的智力。
(二)课程设计的个别化
在音乐教学中,运用多元智力理论根据每一位学生身上具备的不同的特点进行教学。由于每个人具备的智力类型不同,在传统教学中“差生”往往表现为语言智力和数理逻辑智力不好,但在其他的智能表现上也就比较出色,也就是说从不同角度出发看待学生,每一位学生都是优秀生,也就不存在智能高低的问题。所以在对课堂设置的时候,要突出个别性和差异性,让每个学生都找到适合自己发展的方向。
(三)课程实施的情境化
音乐教学主要就是培养学生对音乐的欣赏能力,人们通过自己对音乐情感的理解充分的认识到音乐的美妙,让学生在学习的过程中具有愉快的心情,提高学生的学习效率。所以在我们进行音乐教学的时候,要设置音乐有关的情景,帮助学生充分发挥音乐智力,更好的学习音乐,同时有效的调动学生的积极性,增加学生对音乐学习的兴趣。多元智能理论强调“智能的情境性”,注重发挥学习者的主动性,让学生参与到课程的开发和实施中去,使学习者本人在与环境的交互作用中更加有效地学习。
(一)激发孩子们的创造能力
多元智力理论运用到音乐教学中,以学习打击乐器对学生的智力发展进行分析。打击乐器相对来说技术要求比较简单,而且和声也比较单纯,同时参与伴奏的各个声韵都是基于固定的节奏,这样可以培养孩子们的创造性、灵活性以及团队合作能力,对孩子的全面发展来说十分有利。在我们进行音乐教学的时候,很多学生都不能很好的理解音乐本身的含义,在对音乐进行演唱的时候也就不能带有音乐创作时的情感,很多时候都只是对音乐进行简单的演唱。多元智力理论主要就是充分的强调学生的学习能力和智力的差别,对学生进行多元化的教学,提高学生的自主学习能力,让学生自己去学习,从多方面对学生进行音乐教学,提高学生的音乐学习能力。
(二)课程设置应该符合学生个性化的发展
在课堂教学中学生听音乐的时候,老师应该对学生进行正确的引导,这是老师就要充分的引导学生运用自己的创造性对一些音乐进行理解,尽量的创造一些有意义的旋律,同时也可以让学生自己创造一些合适的律动来表达他们的情感,这种方法也就能够更好的让学生感受到音乐的美妙,对学生的成长也极为有利。运用舞蹈律动来教学也能让学生好动的天性得到释放,让他们对学习产生浓厚的兴趣,同时加强学生对音乐的创造力和想象力,这样的教学也就会让学生爱上音乐,也就提高了学生对音乐学生的浓厚兴趣,也符合学生的个性化发展。
(三)评价学生的课程学习,其手段应该实行多元化
在传统的教学中对学生的评价都是通过考试完成,在测试中主要就是对语言智力和逻辑智力的检测。我们在实际的课堂教学中应该实施多元化的评价手段,强调评价的发展性功能,主张与自己过去相比有什么样的变化或进步,也更注重个人体验与成长,引导学生对自己的表现进行“自我反思性”评价。
多元智力理论下的音乐教学不仅使学生成为音乐课的主体,而且大大培养了学生的参与积极性和学习兴趣,对于学生的全面发展具有极为重要的促进作用。我们应当积极改革教学方法,并结合实际创造性地采用多元智力理论,使学生们的智力得到多元化的发展,培养出更多全面发展的人才。
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