综合实践教学难点(通用8篇)
综合实践教学难点 篇1
小学综合实践活动--新课改中的难点
塑料袋、挂历纸、包装绳……许多平时生活中不起眼的废弃物品经过小学生们灵巧的双手和聪明的头脑,被制作成一件件七彩闪烁的`时装,小制作者们骄傲地走上台,将自己的作品展现在数百名来宾面前。这是记者( 赵薇)在朝阳区沙板庄小学召开的教育部高等院校学科教学论(小学教师综合实践活动)国家级培训――社区服务与社会实践研讨会上目睹的一次综合实践活动课的现场展示。 小学综合实践活动是一门新兴课程,被视为新课程改革中的热点、亮点和难点。而其中的社区服务与社会实践活动又是难点中的难点。所谓“社区服务与社会实践”是指学生在教师指导下,走出教室,进入实际社会情境,直接参与和亲身经历各种社会生活活动,开展各种力所能及的社区服务性、公益性、体验性的学习,以获取直接经验,发展实践能力,增强社会责任感。目前,关于综合实践活动课理论与实践的研究热点基本上在“研究性学习”、“信息技术教育”、“劳动技术教育”等方面,而对“社区服务与社会实践”的涉及较少。为此,朝阳区垂杨柳学区根据本学区的特点和优势,承担了“小学生社区服务与社会实践教育资源开发研究”这一全国教育科学“十五”规划教育部重点课题。 课题组对社区服务与社会实践的活动目标、活动主题设计、组织形式、实施策略和评价方法等进行了广泛的研究与实践,形成了学校、家庭、社会共同办教育的特色。在实施过程中,学生们走出教室,深入社区,通过调查水域污染、宣传法律法规、进行垃圾分类、清除非法广告、帮助孤残儿童、慰问军属烈属等各种形式的活动,进一步了解了社会,增强了社会责任感。 研讨会上,来自首都师范大学、北京教科院等科研单位的专家和领导对垂杨柳学区的“合作办教育”、“整合各界力量开发教育资源”的理念和做法给予了高度评价。来源:现代教育报
综合实践教学难点 篇2
1.“无教材”学习弹奏的思路和理念
音阶琶音练习是钢琴中最重要的技术性练习之一。在各种考查钢琴水平和学习效果的测试中, 都必须涉及音阶琶音。其重要性不言而喻。
学生在练习音阶琶音时, 一般都是照着专门的“音阶与琶音”书看谱弹奏。这样会使学生失去思考相关问题的机会, 也正中“懒惰学生”的下怀。照搬书本, 看谱弹奏, 虽学会了某一调性音阶在键盘上的排序以及准确琴键位置, 但是对其中的缘由却不甚明了, 甚至一无所知。这是钢琴教学中的“灌输式”教学, 甚至演变为“自我灌输式学习”。
学生很少有机会弹奏自己的东西。让学生利用基础知识完成相应弹奏练习, 作“自行作曲”, 虽然对某一音阶的弹奏可能会掌握的慢一些, 但有利于掌握和进一步巩固相关的音乐知识。更重要的是培养学生独立思考。
而教材的作用是要起到验证思考及弹奏结果的作用。同时在规范性方面起指导作用, 比如指法, 比如在进行反向、三度、六度练习时的具体方法进行引导等。
2.重点强调转指 (穿指跨指) 的变化练习
在音阶中, 转指技术非常重要, 其均衡自如的感觉是练习难点。可以做如下例类似的变化练习。
变化一:
变化二:
琶音练习中转指技术比音阶练习更难一些, 相应变化练习的方法和思路与音阶相同。
3.与手指触键变化相结合的音阶琶音练习
从手指触键的技术动作的角度来讲, 一般分为高抬指触键和低抬指触键。低抬指触键有时候也叫做“贴指触键”。对两种触键曾有争议。笔者认为两种都重要。从手指灵活性以及手指韧带拉伸, (“开指”) , 高抬指触键及动作非常重要。在“哈农钢琴练指法”一书中也提示说要高抬指触键。之所以有人反对高抬指触键, 是因为经常性的高抬指练习以后, 在获取一些细腻的音色和快速度跑动中需要贴键弹奏时, 却仍习惯性的高抬指, 从而破坏或达不到相应的声音表现。
所以, 在技术性的音阶琶音练习中, 除了进行“开指”和增加手指灵活性所需要的高抬指练习以外, 低抬指, 或者说是“贴键”也应该同时进行。
在高抬指练习中, 也还存在两种形式。一种是从琴键键面开始的高抬指;另一种是五个手指本来就离开琴键, 我把它称之为悬指, 在此基础上做高抬指触键。
加上贴键, 就有跟手指动作有关的三种手指触键动作, 在实际的弹奏和音乐表现中, 这三种触键动作是分不开的。为了认识这三种触键动作, 并能够在技术上掌握这三种触键手指动作, 笔者把这三种触键归纳三种手指技术触键练习。
第一种是“贴键抬指”, 即除了要弹奏的那个手指以外, 其它的手指始终与琴键“沾粘”。手指韧带要非常松弛, 尤其是第四、第五指。这里又可分为“贴键抬指不带动其他手指抬高”和“贴键抬指带动其它手指抬高”两种。
第二种是“悬指抬指”, 即在五个手指都不与琴键接触的情况下抬高手指的练习。
第三种就是“始终贴键”。从实际动作来看, “贴键”也有一定的抬指动作, 只不过这一抬指动作的上下幅度仅仅是琴键起落的高度。
通过以上归纳, 利用内容交易掌控的情况下潜心体会“与手指触键变化相结合的音阶琶音练习”。可以把三种触键在三遍中分别体会和练习;把三种触键在某一遍练习中交替出现, 等变化。要求学生慢速度练习, 以便清晰的区别不同的手指触动感觉。
从总体来说, 音阶琶音练习还可以有其它变化。比如, 与断奏练习相结合;与连奏、断奏同时结合在一起的变化等。
二、解决难点的有针对性的“改编”和专门练习
1.增加难点练习频率的“改编”
在练习曲中都会有针对性技术侧重点。比如299之6 (例一) :
很明显, 这是针对三四五指的练习。但是, 由于练习曲也要追求音乐的完整性, 包括主题结构规模和发展变化规模。如果只按谱面去练习, 针对性往往是不够的, 相应技术练习效果不够到位。虽然这样的指技术还可以在其他练习曲和作品中得到加强, 但是眼前的练习如何加强更为重要, 而且涉及本练习曲的完成质量。通过改编是一个有效的方法。下面仅仅是改编的一种思路。
由于改编后的篇幅会加长, 练习时还可以有利于弹奏的耐力的增强。
再比如740之11, 开始那些小节很明显是为了练习转指与八度扩指相结合的手指技术。例二:
为了增加这样的转指与八度扩指相结合的技术练习效果, 可作如下改编:
同样, 这样会增加练习曲的篇幅, 可以起到练习耐力的作用。
在这首练习曲的中段, 不仅有转指与八度结合手指技术, 也有四五指灵活性和缩指技术的练习目标。例三:
改编如下:
2.针对乐曲难点的专门练习
在乐曲中的个别技术难点, 无法象练习曲那样去进行有针对性的改编扩展练习, 那就需要做一些专门练习。这种专门练习有点像“哈农”或“施密特”练习。如肖邦降D大调夜曲34小节的右手波音的专门技术练习。例四:
根据波音所需要弹奏的音符, 以及肖邦此首乐曲在此地所要达到的声音和声旋律效果, 需要1指和4指同时弹奏, 并与5指进行交替技术。许多同学做的比较僵硬或者不够轻巧, 从而影响乐曲的意境的表达, 所以采用下面这样的专门练习是很有必要的:
在这专门练习中, 可以针对性的只练习右手, 但是既然做了专门练习, 何不把左手相同的技术也一并练习进去, 所以上面谱例中出现了右手的专门练习内容。
三、增加学生综合能力的“改编”与扩展练习
这是考验和培养学生综合能力的练习。根据某一练习曲原型, 引导学生对其中的一些主题和动机进行简单扩展。
1.扩展练习 (599之20)
2.音型互换
大的音型分类为“分解”和“柱式”。所谓互换即为“分解互换为为柱式”, 或反之。面例子是拜厄之77条的互换练习。
互换前:
互换后:
针对左右手, 可以进行主旋律与伴奏部分在声区上交叉, 变换, 旋律转为左手下方, 或者下方与上方结合交叉。
这是一种游戏, 认真的同学, 或者正确引导学生去做这些游戏, 一定能够培养学生音乐应变能力和弹奏兴趣。当然要选择易于学生接受和操作的简易练习曲。
四、视奏训练中慢速度的把握
简而言之, 视奏训练中的慢速度就是“变速度”。也可理解为只要把乐谱中所包含的音符相对时值关系弹准确, 任何速度都可以。而这“任何速度”对视奏能力不强或需要进一步提高能力的人来说, 实际上是“任何慢速度”。
这里涉及一个概念:“相对时值”。可用两方面来解释。第一, 是指各音符相对时值长度的相对关系, 比如四分音符是八分音符的两倍时值, 因此, 假如你把八分音符弹成四秒钟, 那么只要把四分音符弹成八秒钟那么就属于准确视奏。第二, 按照大拍小拍变化原理, 当你把八分音符弹成一拍时, 四分音符就要弹成两拍。这种大拍拆小拍的手法, 实质上是有意识的改变拍号, 比如2/4拍子演变为4/8拍子, 甚至演变为8/16拍子。
同时涉及另一个问题, 就是为什么要提出并强调“相对时值”概念。笔者进行过大量观察和试验, 即, 当学生按照慢速要求, 把2/4拍子中四分音符的1拍拉伸至较长时间时, 那么连续的四分音符时间长度的均匀度就很难做到, 出现二分音符, 甚至全音符时值长度时就更加难以把握和掌控。而拆分为小拍甚至是小小拍……均匀的拍子速度时值由于每小拍的时间长度短了就比较容易掌控。再用简单一点的说法来解释, 打拍子时, 较快的速度容易打均匀, 较慢的速度不容易打均匀。从这个意义上说, 节奏感的训练就是音符时值长度感的训练, 在越是慢的速度中能打匀拍子, 意味着节奏感越好。建立相对时值关系感觉与处理方法, 是实现慢速度练习的前提。
关于“任何慢速度”的解释, 首先也是因人而异, 根据不同练习者的视奏能力, 在保证正确弹奏乐谱内容前提下, 不同能力的人应该采取不同的慢速度。同样一首作品, 学生A也许只需放慢到40的速度就可以, 而学生B则需放慢到30或更慢。其次, 同一个视奏者, 既使凭自己所估计的力所能及慢速度开始视奏, 也会遇到“不测”, 如仍坚持按设定速度视奏必会出错。此时, 速度变化也成为必然。但是, 无论速度怎么变化, 视奏者内心的速度感觉是一样的。
关于速度变化, 实际上与音乐作品处理中“弹性节奏”“弹性速度”是一个概念。这不仅是弹好音乐作品的常见手段, 同时也恰恰反映出学习者的音乐感知能力和节奏感知能力。在视奏中, 由于准确的需要而采用“弹性节奏”“弹性速度”, 正好与音乐处理手法相吻合, 同时也在视奏中锻炼了这种处理音乐的能力。
摘要:钢琴技术在作品中所涉及的具体技术以无数种变化来体现的。需要学习者和教师根据具体情况具体解决。本文对此也仅仅以具体的几种范例进行阐述, 来启发读者对其它具体情况也能采取一些方法来解决。同时钢琴学习首先是学习音乐。基于这一点, 笔者主张钢琴学习中的“技术与理论相结合”。以力求学生们在掌握相应技术的同时, 扎实音乐理论基础。
综合实践教学难点 篇3
关键词:综合实践课;教学难点;教学对策
在现代教育中,提倡培养学生的综合实践能力。学校为了能更好地使学生在身体、心理、知识结构以及能力等方面都能得到全面的发展,纷纷开展综合实践课程。综合实践课为学生提供了发挥自身特长与动手能力的空间,给学生支配综合实践课程的主动权,使学生能够以自我与小组为主要的活动主体,在教师的有效指导下,独立或者团结协作完成教学目标要求的综合实践课活动。
一、简述综合实践课
现代教学主要注重学生能力的发展,所以在综合实践课的教学目标设置上,并没有过多的硬性规定,它主要以多种活动主题、多种自由活动形式、多种活动方法共同协助综合实践课的完成。在国外,综合实践课的研究较为深入,学校在每个年级都会开设综合实践课程,并且会定期组织学生进行综合实践活动,使学生在社会实践活动中锻炼综合实践能力。我国的综合实践课开设较国外晚,但是在现代教育中,同样将综合实践课作为中小学生必修的一门课程。所以说,综合实践课是我国现代教育与素质教育的综合体现。
二、综合实践课教学中遇到的教学难点分析
1 教师在进行综合实践课教学中,需要学校给予一定的支持。比如,提供一定的教学设备或者场地,但是很多学校对此都没有给予高度的重视,他们只是将综合实践课体现在课程表上,以应付相关教育部门的检查,真正开展的综合实践课教学活动是少之又少。
2 综合实践课教学中提倡发挥学生的主体作用,教师只是起指導的作用。虽然教师并不是教学主体,也需要教师具备专业的、丰富的知识结构,以随时解决学生在综合实践活动中遇到的问题。但是,很多综合实践课的教师都是其他学科教师兼任的,并没有相对专业的知识结构;还有一部分教师为了应付考试,而以考试的内容为教学内容,偶尔带领学生进行综合实践活动,也并不能真正培养学生的能力。
3 当前的学生所面对的学习压力很大:一方面,学校为学生开设各种课程以提高学生的知识水平;另一方面,家长“望子成龙”的心理也使学生倍感压力,所以很多学生只对如何提高自己的考试成绩感兴趣,对进行综合实践课活动的兴致不高,这就严重影响了综合实践课材料、工具的准备,也使综合实践课教学出现了难点。
三、解决综合实践课教学难点的对策分析
1 要想真正实现综合实践课的教学目标,培养学生的综合实践能力,使学生得到全面的发展,首先要做的就是提高学校、教师、家长、学生对综合实践课教学的认识,使学校各方面都能为综合实践课的教学提供便利,促进综合实践课教学的顺利进行。在此,教育部门需要加大宣传力度与检查力度,使学校将综合实践课真正实行起来;建立教师考核制度,将教师的绩效与学生的能力培养考察相连,提高教师对学生能力培养的意识;最后,开展有意义的“亲子活动”,提倡学生与家长共同参与到教学中,使家长认识到综合实践课的重要性,并且有效地激发学生学习的兴趣。
2 综合实践课需要教师有效结合生活实际进行教学,所以,教师要积极拓展自己的知识视野,将生活中的各种事物、场所都变成有利于培养学生能力的条件。比如,教师在组织小学生进行蝴蝶标本的制作活动的小组活动过程中,让学生独立完成蝴蝶标本的制作,就能发展学生团结协作、合作交流的能力。
3 开展新型综合实践课活动,使学生体会成功的喜悦。传统的综合实践课教学内容与活动单一,而且长期不变,使学生的兴趣在重复学习中逐渐下降。所以,教师要积极开展新型的综合实践课活动。比如,带领学生进入工厂,亲眼观察一些熟知的产品的生产过程,体会工人的辛苦;组织学生亲手举办一场综合实践课成果展,使学生体会成功的喜悦,激发学生学习综合实践课的兴趣,促进学生各种能力的发展。
在很多学校开设的综合实践课教学中,并没有真正领略到综合实践课的教学意义,仅仅将它作为一门必修的课程来进行讲解,这是一种片面的理解。所以在综合实践课教学中,教师要改变这种思想,积极解决在教学中遇到的难点,以实际生活与学生的实际情况为出发点,充分尊重学生的兴趣爱好,发挥学生在实践中的主体作用,使学生身体、心理、知识结构以及能力等方面都能得到全面的发展。
综合实践教学难点 篇4
2015国考申论综合分析专项备考:破解重难点
综合分析题是申论考试的必考题型之一,题量为1-2道不等。综合分析能力也是应对申论以及日后工作不可缺少的一种能力,就综合分析题本身来说,它不仅仅是踩点给分,更加需要答题的逻辑思维,以下中公教育专家将针对综合分析的重难点进行深度剖析,帮助考生了解并掌握综合分析重难点的应对技巧。
一、综合分析题型的重难点简介
在申论考试中,综合分析题除了深度的概括,更加注重分析能力,对于材料的观点进行提炼整合。有些观点会直接呈现,有点观点则藏在材料之中,所以综合分析题目的难点就在于观点的提炼。
通过仔细阅读综合分析题目要求也可以发现,作答要求中经常出现“条理清楚”,条理即逻辑,因此,综合分析题目的答题逻辑,是能否拿到高分的重点。
二、综合分析的重难点应对妙招 第一招:审清题干,确定作答思路。
这是作答综合分析题目的第一步,也是很重要的一步,更是保障答题思路有条理、有逻辑的关键一步。如何作答一道综合分析题目,以及作答内容是什么,大体的答题思路如何等等,都蕴藏在题干中。所以中公教育专家建议广大考生要加强对综合分析题干的阅读和审题,通过对题干的有效分解,抓准题干的关键词等,来确定作答思路。
【例题】“给定资料2”中的文章作者认为:“从某种意义上说,这些无形的非物质文化遗产是比长城、故宫还要重要的财富。”请结合“给定资料”,谈谈你对这一说法的见解。(15分)(2013年副省)要求:全面、简明。不超过250字。
【中公解析】读过题干,确定这是一道评论分析题,是对于“从某种意义上说,这些无形的非物质文化遗产是比长城、故宫还要重要的财富”这个观点的分析,那么我们大体可以得出作答思路为:①对于这一观点你的态度,你的理解是什么(这一观点是正确的,持赞同态度或者这一观点是错误的,持反对态度);②为什么这样说(为什么这一观点是正确的,或者为什么这一观点是错误的);③总结(应该如何利用这一观点,以后应该如何做)。
第二招:回归材料,精准提炼要点。
综合分析虽然题型上是分析题型,但是作答时的要点还需要考生运用归纳概括能力去材料中提取。所以,通过上述第一步明确题目作答对象及作答思路后,我们要回到材料中,锁定题目的材料范围,寻找关键词,精准提炼要点。
同样以上面的题目为例,读过题干,发现这一观点的核心为:非物质文化遗产比长城、故宫还重要。题干中最后说“谈谈你对这一说法的见解”是在问考生对于这一说法的见解吗,凭着个人的理解去答题?这样理解就大错特错了。非物质文化遗产是否重要,不是我们个人
给人改变未来的力量
说了算,要有凭有据,凭据在哪里?就在材料中。所以应该根据关键词,到材料中去寻找,到底非物质文化遗产重不重要,为什么重要。
第三招:理清要点逻辑,论证水到渠成。
综合分析题需要在原有材料上进行加工,概括大意,再根据题目要求,整合答案。结构一般为总—分—总。
总:考生需要根据材料中散杂的各个要点,提炼出核心的观点。
分:把和关键词相关的各个观点,或者是对作答对象原因、影响的分析等要点进行概括。总:材料中如果提供了明确的总结,明确的做法,可以直接拿来用在最后一个“总”的部分,如果没有,还需要考生自己从材料观点中进行简单的提炼。好的发扬,坏的摒弃。
【材料】
与有形文物的流失比起来,那些无形的非物质文化遗产的毁灭更加触目惊心,譬如鲁迅笔下的“社戏”、“五猖会”,我们小时候看过的皮影戏,农村过去家家过年贴的剪纸和年画„„也许有人会说,这也是“文化遗产”?这些不登大雅之堂的东西有什么价值?这些问号,正好反映了中国非物质文化遗产面临的危机。
从某种意义上说,这些无形的非物质文化遗产是比长城、故宫还要重要的财富。长城、故宫是古老文明留下的躯壳,和博物馆中的恐龙标本一样,失去了实用性,是死的东西。而那些无形文化遗产,大多是活着的,活生生的文化遗产的流失,就更令人感到心痛。中国的无形文化遗产之丰富,在世界上首屈一指,然而伴随着现代化经济的迅速发展,民间文化形态迅速消亡。村村寨寨的节庆活动没人张罗了,流行歌曲取代了地方戏,动画片挤走了民间故事和皮影戏。过去的农村姑娘个个会绣嫁妆,现在结婚时则到集市上去买廉价而缺少灵气的印花纺织品。而戏曲、秧歌、剪纸、刺绣这些活着的文化,集中体现着古老东方文化的独特、优美与神秘,表明着我们中国人之所以为中国人。
民间文化的消失,其速度远快于生物物种的灭亡速度,而后果却和生物物种的灭亡同样严重。祖先留下的千姿百态的民间文化和历经数千年的乡土艺术、民俗器物,大部分在还没有得到完整的记录和保存前,就已经消失。它们一旦毁灭,就无法再生。这样下去,中国数千年的民族民间文化将面临断裂的危险。
另一个值得重视的问题则是某些政府官员在文化理解上存在误区。不少地方斥亿万巨资生造“文化”和虚假民俗,拆掉古城而改建的粗制滥造的“仿古街”比比皆是,有些地方还把一些历史传说和文学故事中有道德污点的人物也尊为“名人”供奉。以上种种均反映了对文化的曲解,这种曲解不仅没有增加文化内涵,反而是对文化的一种伤害。
【中公解析】通过对材料2的阅读,划出一些与“非物质文化遗产”相关的观点,不难发现,材料反复强调着它的重要性,是支撑题干观点的,那么就可以得出结论,对于题干中的那句话,它凸显了保护非物质文化遗产的重要性和紧迫性。
给人改变未来的力量
随后说为什么,整理要点可以很容易罗列出来:一方面,非物质文化遗产具有突出的重要价值,礼俗、工艺等民间文化与日常生活密切相关,具有实用价值;传承民族精神,集中体现着古老东方文化的独特、优美与神秘,能在丰富人类文化多样性的同时,表明中国文化的独特性,增强民族归属感和凝聚力,具有精神价值。另一方面,民间文化形态具有不可再生性、消亡速度快,中华民族民间文化面临断裂的危险。
最后的观点,既然有些人曲解,那么就应树立正确的观念,既然它重要,我们就要保护和传承它:因此,非物质文化遗产比已经失去实用性的物质文化遗产更加珍贵,需树立正确的保护理念,重视非物质文化遗产的保护与传承工作。
综合实践教学难点 篇5
铜渣中的铜回收,铜企业做了更多的研究工作,也取得了很好效果。如最早用的电炉贫化方法[4]和在此基础上发展为炉渣真空贫化技术[5],使渣含Cu量降到了小于0.5%,而直接弃渣。为了更有效的促进熔融的铜液滴快速富集,科研人员考虑加电场作用,文献[6]研究了电场富集法,铜的最高富集率可达到80%以上。电炉贫化法、真空贫化技术和电场富集法都是物理分离铜渣中的铜,这只是对金属铜液滴有效果,而这些方法对铜渣中的氧化铜和硫化铜则不适用。科研工作者进一步研究回收氧化铜和硫化铜,R.G Reddy等[7]采用还原法回收金属铜,对CuO进行还原,尽量限制FeO被还原。金属铜的回收率达到85%以上,但是没有解决硫化铜的回收问题。以上技术方法没有考虑到铁的回收,而铜渣中铁的回收是铜渣综合利用开发的重要指标。
铁有磁性,铜没有磁性。科研工作者利用此性质分离铜渣中的铜和铁。贵溪冶炼厂直接磁选转炉渣[4],回收其中的金属铁,渣尾矿中除SiO2的含量超标外,完全符合铁精矿要求。对其选择性还原磁选方法也开展大量的研究[8-9],张林楠等[10]采用向含铜熔渣加入炭粉,并利用气体搅拌作用加速反应促进铜的沉降,鼓入氧化性气体,使渣迅速氧化,提高Fe3O4的含量,缓冷粗化晶粒,磁选分离含铁物质。此操作使渣中残余铜含量5%降低到0.35%以下。这一过程不需外加热,可以有效利用铜渣的余热,可实现铜渣中铁的利用。有些学者进行了铜渣熔融还原炼铁研究[11-12],李磊、胡建杭等[13]课题组根据水淬铜渣中含铁物相主要2FeO·SiO2和Fe3O4确定的铜渣熔融还原炼铁的合理工艺条件,有效地解决了铜渣熔融还原炼铁铁水S含量偏高的问题。杨慧芬[14]采用直接还原-磁选方法,以褐煤为还原剂对含铁39.96%(质量分数)的水淬铜渣进行回收铁的研究,结果表明经直接还原后,铜渣中的铁橄榄石及磁铁矿已转变成金属铁,所得金属铁颗粒的粒度多数在30μm以上,且与渣相呈现物理镶嵌关系,易于通过磨矿实现金属铁的单体解离,从而用磁选方法回收其中的金属铁。用铜渣经过碳还原制备铜铁合金[15-18],用粉状或粒状非焦煤代替焦炭作还原剂,低温阶段回收铜,高温阶段回收铜铁合金,结果表明铜和铜铁合金提取比较充分,回 收 率 均 在90%以 上。回 收 铜 的 品 位 可 达99%,可直接送去火法精炼。以上研究主要是针对铜渣中铁的磁性质和改变铁在铜渣中的赋存状态,研究铁的还原和磁选回收,更注重铁的回收率。
但是铜冶金企业更注重铜的回收率和是否可以直接应用于现铜冶金的工艺中。因此,湿法的技术路线得到了企业的重视。
湿法技术路线(如浸出工艺联合浮选、萃取、的烧和氧化等手段)处理铜渣,能综合回收铜渣中的有价金属。浮选法[19]更合适处理硫化态的铜渣,而对于强氧化熔炼产生的炉渣(主要含铜和氧化铜),用浮选法技术处理,铜回收率不高。有科研工作者采用氧化-浸出-溶液萃取技术工艺[20-21]处理铜渣,根据回收的元素选择氧化剂(常用的H2O2和氯气),在常压下用H2SO4和H2O2混合溶液对炉渣进行氧化浸出[22-23],再用萃取剂分步地萃取浸出液得到 有 价 金 属,Cu、Co、Zn回 收 率 分 别 为80%、90%、90%.Herreros等[24]对反射炉渣和闪速炉渣进行了研究,采用氯气浸出的方法,铜的浸出率达到80%~90%.Ayse Vildan Bese等[25]研究了在水溶液中,用Cl2促进转炉渣中铜溶解的最佳条件。
在最 佳 条 件 下,铜、铁 和 锌 的 浸 出 率 分 别 为98.35%、8.97%和25.17%.Cuneyt Arslan等[26]采用硫酸化焙烧-浸出-萃取工艺处理熔炼渣和转炉渣,铜渣焙烧之后,进行热分解,再用70℃热水浸出,使有价金属进入溶液,通过过滤实现分离铜、钴、锌、铁的回收率分别为88%、87%、93%、83%.G Bulut等[27]采用浮选-焙烧-浸出工艺,研究了从铜渣通过浮选得到铜精矿和残渣,铜精矿的铜品位达到11%,他们对残渣进行黄铁矿焙烧,再用热水浸出,实验结果是87%的钴和31%的铜被溶解进入溶液。钴的浸出率大于铜的浸出率,这是因为铜渣中绝大多数的铜通过浮选进入精矿,而93%的钴留在残渣中。浸出残渣中铁的含量为61%,可以作为炼铁的原料。湿法技术对铜渣中有价金属元素的回收,更有效果。但是水资源的浪费和污染是铜渣利用湿法技术无法解决的难点。
通过对以上铜渣处理的国内外研究现状的分析可知:铜渣资源在循环利用方面存在着自身很难克服的问题,最大难点在于其一渣的结构和组成不利于选矿和浸出等处理过程[28-29].例如含量高达35%多的铁元素分布在橄榄石和磁性氧化铁两相中[30],可选的磁性氧化铁矿物少,且二者互相嵌布,粒度都较小,增加铁的磁选难度,所得铁精矿产率低、含硅量严重偏高、成本高。如铜元素有辉铜矿(Cu2S)、金属铜、氧化铜三种形式存在,降低了回收铜的效率。其二铜渣中其他有价元素如Si、Al、Ca等元素的利用很少研究,这对铜渣综合利用的理论研究有重要的作用。针对铜渣综合利用的难点,笔者提出新的研究思路“铜渣中有价金属元素选择性氯化分离技术”的新方法,基本思路首先通过选择性氯化优先氯化挥发Cu元素,因为Fe是以2FeO·SiO2存在,Cu是以氧化物和硫化物存在,控制好氯化反应的条件,使Cu优先氯化挥发生成高温下Cu3Cl3络合物,低温时分解为CuCl,CuCl不溶于水,易收集和分离。
本课题组在这方面的初步研究获得很好的结果[31-33].以FeO∶Cu2O∶CaCl2=9g∶1g∶0.8g混合均匀配制试样;通高纯N2以60ml/mim保护焙烧,在1123K、1173K、1223K、1273K温度下做氯化焙烧实验,检测焙烧后样品中的Fe、Cu的成分,计算出Fe、Cu元素的挥发率。计算公式如下:元素挥发率=100(焙烧后样品元素重量)/(焙烧前样品元素的重量)%.考察Fe、Cu元素挥发率与焙烧时间的关系,实验结果如图1所示。
从实验结果可以看出,该研究技术思路很好的解决 了 铜 铁 分 离 回 收 的 问 题,并 且 渣 中CaO、Al2O3、SiO2也得到了有效富集,便于后续回收利用。铜渣中铜铁、钙铝硅组分是各种铜渣的共性,各种渣中铜铁元素的赋存状态也是一样的,因此本技术思路适用各种铜渣。本课题组将进一步研究,从而提深铜渣的理论研究。因为Cu在铜渣中的含量较少,氯化物的用量也较少,加上现代环保技术的进步,保证了氯化冶金的环境污染在可控范围之内。
参考文献
[1]Bipra Gorail,R.K.Jana,Premchand.Characteristics andUtilisation of Copper Slag A Review[J].Resources,Conservation and Recycling,2003,39(4):299-313.[2] 赵凯,程相利,齐渊洪,等.水淬铜渣的矿物学特征及其铁硅分离[J].过程工程学报,2012(2):38-43
[3]GEORGAKOPOULOU.M.,BASSIAKOS,Y.PHILANIOTOU,O.Seriphos Surfaces:A Study of Copper Slag heaps andCopper Sources in the Context of Early Bronze age Aegeanmetal Production[J].Archaeometry,Feb,2011,Vol.53Issue1,p123-145.[4] 李博,王华,胡建杭,等.从铜渣中回收有价金属技术的研究进展[J].矿冶,2009(3):44-48
综合实践教学难点 篇6
请考生注意:
1、数学专业综合课试题含常微分方程、近世代数、概率论与数理统计三门课程的内容,考生可任选其中二门课程的试题解答,多选无效。
2、每门课试题满分75分。
常微分方程考试大纲
一、基本内容与要求
(一)初等积分法
1、熟练掌握变量可分离方程、可化为变量分离方程的类型、一阶线性方程与常数变易法、全微分方程与积分因子等的解法。掌握一阶隐方程与参数表示。
2、会应用降阶法解某些高阶方程。
3、会建立简单的微分方程模型。(二)线性方程和线性方程组
1、掌握线性微分方程(组)的一般理论.2、掌握常系数线性微分方程(组)的解法.3、能应用线性方程(组)解的结构对方程的解做简单定性分析.4、了解二阶线性方程的幂级数解法和Laplace方法。
5、会应用二阶常系数线性方程分析振动现象。
6、会求二阶微分方程组的奇点及其类型(三)基本定理
1、掌握初值问题的存在、唯一性定理和解的延拓及解关于初值的连续、可微性定理
2、掌握解的存在、唯一性定理及证明。
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近世代数考试大纲
一、基本内容与要求
(一)基本概念
1、理解集合与映射的概念,掌握集合之间的运算,能够在集合之间建立映射关系,并判断两个映射是否相同。
2、掌握代数运算与映射的关系,能够建立有限集合之间的运算表,并判断给定的运算是否满足结合律、交换律以及两种分配律。
3、掌握同态映射、同构映射和自同构的概念,理解同态与同态满射(满同态)的关系,并能判定映射是否是同态满射(满同态),掌握具有同态满射(满同态)的集合之间的联系。能够判定给定的映射和运算是否是同构关系,能建立两个集合之间的同构映射。
4、理解关系和等价关系的概念,掌握等价关系和分类之间的转换定理,熟练判定给定的关系是否是等价关系。并熟悉剩余类的基本特性,能够建立整数间给定模的剩余类。
(二)群论
1、掌握群的等价定义和例子,理解左、右单位元,左、右逆元的意义,掌握有限群、无限群、群的阶和交换群的概念。充分掌握单位元、逆元的存在性和唯一性,了解消去律的定义,能熟练掌握群与阶的关系,会计算群元素的阶。
2、理解群同构、同态的定义,掌握一个群的自同构的集合也成群的证明,掌握群同态的有关性质,并能证明在同态满射下,单位元的像也是单位元,元a的逆元的像是a的像的逆元。
3、掌握循环群的定义和由生成元决定循环群的性质与特点,熟练掌握剩余类加群,并能证明任一循环群可以与整数加群或模为n的剩余类加群同构。以及与循环群同态的群的性质。
4、熟练掌握变换的符号的运用和变换的乘法,能证明可以成群的变换只包含一一变换,且单位元一定是恒等变换。了解变换群的定义和性质。掌握任何一个群都同一个变换群同构的定理的证明。掌握元素求逆等运算。
5、理解置换与置换群的定义与性质,掌握每一个n元置换都可以写成若干个互相没有共同数字(不相连)的循环置换(轮换)的乘积的证明与运用。理解有限群与置换群的同构关系。
6、掌握子群的定义,掌握群的子集成群的充分而且必要的条件与判定定理,并能掌握找出已知群的子群的一般方法,了解群与子群中的单位元与逆元的关系,以及子群与子群之间的关系。
7、掌握陪集的定义,以及与等价关系和分类之间的关系,了解子群与陪集之间的关系,新祥旭www.xxxedu.net
并能证明有限群的阶能被元的阶整除的定理,以及阶为素数的群一定为循环群的证明。
8、掌握不变子群(正规子群)的定义,能掌握一个群的子群是不变子群(正规子群)的充分必要条件的定理,理解商群的定义,能证明一个群同它的每一个商群同态的定理,了解核的定义,掌握两个具有同态关系的群之间子群或不变子群(正规子群)的象的性质。并能将子群或不变子群(正规子群)的性质运用到循环群、变换群等群之中。
9、掌握sylow定理的应用。(三)环与域
1、理解交换环的定义和例子,熟悉单位元、逆元和零因子的性质并能熟练运用。掌握消去律与零因子的关系。
2、了解除环的定义,能举出域的例子,除环与加群、乘群的关系。熟悉无零因子环中的计算规则,掌握无零因子环中特征的性质
3、理解子环、子除环的定义,并能写出子整环、子域的概念,了解同态、同构环之间的性质,了解多项式成环,熟悉多项式环中的未定元、次数以及系数、无关未定元的作用。
4、掌握理想的定义,理解理想的构成,以及零理想、单位理想和主理想的构成,能判断一个子环是否为理想,和理想是否为主理想。了解什么是最大理想,且和剩余类环的关联。
5、掌握没有零因子的交换环一定是一个域的子环,了解商域的构成,并掌握同构的环的商域也同构的定理。理解主理想环的概念和引理,能证明主理想环是唯一分解环。
6、理解欧氏环的定义,理解欧氏环、整数环都是主理想环与唯一分解环的证明,并能证明域一定是一个欧氏环。
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概率论与数理统计考试大纲
一、基本内容与要求
(一)概率论
1、理解随机事件和样本空间的概念,掌握事件之间的关系与运算;理解并熟练掌握概率的古典定义;理解几何概率,概率的统计定义及公理化定义;熟练掌握概率的基本性质,会用于计算;理解并掌握条件概率的定义,事件独立性。熟练掌握乘法公式、全概率公式与贝叶斯公式及其应用;熟练掌握Bernoulli概型。
2、理解随机变量的概念;理解并熟练掌握分布函数、分布律、概率密度等概念及其性质,掌握分布函数与分布律,分布函数与概率密度之间的关系;掌握二项分布、Poisson分布、均匀分布、指数分布,熟练掌握正态分布,会查标准正态分布表;熟练掌握随机变量函数分布的求法。
3、熟练掌握随机变量的数学期望、方差及其求法。掌握特征函数的定义及性质,特征函数与期望和方差之间的关系,理解反演公式和唯一性定理。
4、理解二维随机变量及其分布的定义,会求边缘分布,掌握随机变量的独立性;掌握二维随机变量期望、方差、协方差、相关系数及其性质;理解条件分布和条件数学期望;会求二维随机变量函数的分布;理解二维随机变量特征函数及其性质;了解三维及三维以上随机变量的定义和分布; 掌握n维正态分布定义及性质,χ-分布、t-分布和F-分布。
5、理解大数定律和中心极限定理的统计背景,意义及其应用,了解依概率1收敛,依概率收敛及依分布收敛的意义和相互关系。(二)数理统计
1、掌握数理统计的基本概念;熟练掌握矩估计法和极大似然估计法;熟练掌握无偏估计、有效估计和相合估计;熟练掌握区间估计定义及其意义。
2、充分理解和掌握Neyman-Pearson假设检验的基本思想和方法;熟练掌握正态总体参数假设检验方法。
综合录井技术的发展应用难点解析 篇7
1 综合录井技术的发展应用概况
1.1 地质研究勘探基础资料的录入
通过岩心录井、岩屑录井、钻时录井、井壁取心、碳酸盐含量分析等手段建立准确地质剖面, 获取沉积相、地层资料进行岩样采集等, 从而分析识别地质结构或者油气层, 为勘探开发决策和地质研究提供基础资料。
1.2 实施综合录井技术进行油气水识别与综合解释
这是综合录井技术最为关键的作用和存在价值, 即通过实时流体录井分析、三维荧光分析录井、INFAC气体解释等手段, 结合测井获得的相关油气水参数, 来判断储层含油特征, 分析评价油气水的活跃度等。
1.3 钻井过程中井下事故的实时监控与预防
对井下事故的预防十分重要, 这关系到工程能否顺利进行, 即通过PREVUE地层压力监测、钻时录井、气体录井、钻井液录井进行监测与预报, 对钻井过程中的信息进行采集分析, 从而能够及时发现地层异常情况, 并及时预报井下各种钻井事故, 实现防患于未然。
1.4 实时数据交互实现实时远程控制
通过使用综合录井仪, 采集钻井参数、钻井液参数、接收随钻测井数据等信息, 利用IFS系统实时将其传回基地数据库建立动静态勘探数据库, 并由动态数据库支持的专家系统进行实时分析和监控, 为机构和用户提供数据查询阅览。
1.5 现场实时信息通讯与交流的平台
通过把综合录井仪所采集的实时参数与其他施工作业方所采集到的数据参数在综合录井数据平台上进行交流共享, 建设现场提供多方联合施工作业的数据通讯、信息交流的平台系统, 供现场施工人员进行综合解释评价与成果交流, 从而提高了解释评价的准确性。
2 综合录井技术应用面临的挑战
随着综合录井技术的应用普及, 先天的不足与后天发展的相对乏力使其面临越来越多的困境与挑战:
2.1 综合录井技术与相关技术发展不同步
众所周知, 录井技术是伴随钻井技术发展而产生, 已经成为促进钻井技术发展的关键因素, 更为重要的是如果录井技术不能够跟上钻井技术的发展步伐, 反而会阻碍油气勘探等工程顺利开展。近年来, 钻井技术在钻头、钻井液等方面都取得了长足进步, 然而综合录井技术在录井资料采集速度、及时反馈等方面发展相对滞后, 尤其油气水识别方法、解释评价技术远不能满足复杂油气显示层解释评价的需要, 更难以实现准确评价储层剩余油, 所以说目前综合录井技术的发展尚不能完全满足地质勘探开发的需要。
2.2 综合录井技术软硬件支撑不够
一方面高级人才缺乏, 创新研究力量薄弱。综合录井技术的应用自然要求从业人员能够具有过硬的专业基础, 然而直到2011年长江大学才开设全国第一个录井本科专业, 可见我国在录井人才培养方面的空白, 其结果便是录井技术创新难以为继, 全行业几乎没有独立的录井技术研究机构, 存在于各个录井公司的研究机构研究力量也十分薄弱, 这也是导致我国综合录井技术跟不上钻井和测井技术发展脚步的根本原因。
另一方面, 综合录井技术硬件支撑不够, 目前海洋区域主要使用的是法国进口的综合录井仪, 进口备件昂贵, 设备出故障后使用国产加工备件无法达到原有的工作效果。国内录井领域在这方面发展明显欠缺, 需依赖法国方面提供程序及技术支持, 极大约束了录井信息资料的充分应用, 所以建设适应国情的综合录井技术支撑平台成为必然。
3 综合录井技术应用难点的改进措施
综合录用技术在应用中出现的问题成为阻挡其进一步普及的重要原因, 也极大地限制了其优势的发挥, 所以对其进行及时改进并予以解决应用难题是应时之举:
3.1 突破技术瓶颈, 适应其他相关技术发展
上文提到近年来钻井等勘探相关技术等都取得了很大进步, 所以可以应对的地质和钻井条件越来越趋于复杂, 深水探井、高温高压井和大位移定向井更是家常便饭, 导致油气层的识别、综合解释工作难度随之“水涨船高”, 这对综合录井技术提出了更高要求, 如何突破技术瓶颈势在必行:综合录井技术要努力解决通过气测、岩屑录井对油气显示识别问题, 加强地层压力的实时监测, 实现录井信息的定量化, 分析不同油气层对各种通过钻井液检测得数据的影响, 积极探索和研究光谱录井等在录井过程中的应用。
3.2 建立综合录井技术数据平台, 加强应用硬件支撑
首先, 建立以综合录井仪为核心的现场数据中心平台, 加强动静态数据库和专家系统的支持, 实现施工方之间进行现场信息交流和数据共享;其次, 研制具有能够进行对录井信息定量评价的设备和技术, 实现复杂条件下准确的油气解释与评价;最后, 推进录井信息采集由地表向地下转移, 实现对录井实时远程监控, 使信息采集水平和勘探安全系数得到加强。
3.3 加快专业人才培养, 提高基础理论研究水平
一方面, 在现有研究力量的基础上, 针对目前勘探形势, 开展综合录井技术应用基础理论研究, 为其应用增加专业水平支撑;另一方面, 强基才能固本, 想要提高综合录井水平, 必要要有专业技术人才予以支撑, 所以要加大对专业技术人才培养的投资力度, 加快高校专业教育体系建设。
4 结语
综合录井技术在录井行业的影响力逐渐加大的同时, 思考如何解决其在发展应用中的难题是录井技术进一步发展的关键, 上文提及三个方面的改进措施, 更多涉及方向性指引, 录井行业应该在这些方向的指引下思考具体规划从而来寻求解决之策, 不能总被钻井、测井等“牵着鼻子走”, 加强创新, 突破发展瓶颈, 提高综合录井技术的应用水平。
摘要:自从录井技术引入我国, 经过多年的发展, 综合录井技术得到了广泛运用, 为我国的油气勘探、地质研究事业做出了极大贡献, 但是随着钻井等相关技术的快速推进, 综合录井技术在实际运用中面临的问题越来越多, 为此本文便尝试从综合录井技术的发展概况、面临的挑战以及改进措施三个方面进行介绍, 从而来更好地解析综合录井技术在发展应用中的难点。
关键词:油气勘探,综合录井技术,应用
参考文献
[1]方锡贤, 王华, 张淑琴.录井技术现状及空间拓展探讨[J].录井工程, 2010 (09)
综合实践教学难点 篇8
【关键词】综合体建筑;设计难点;解决方案
Simple Talking about Difficulty and Solution of Architectural Structural Design of Complex Building
Xiao Xin
(Chengdu benchmark in the architectural design LimitedChengduSichuan610031)
【Abstract】Modern city, the habit of fast-paced people need a convenient, fast, economic, multi-functional integrated in an integrated space, enjoy high efficiency of life and work, so complex building came into being. Because of its large body mass, complex and rich facade modeling, living in the city of superior location, often become the citys landmark. Multi-function set, doomed complex building design is difficult, the author through years of comprehensive architectural design experience, its structural design difficulties and solutions one by one for peer reference, reference.
【Key words】Complex building;Design difficulty
1. 前言
(1)城市综合体是将城市中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通等城市生活空间的三项以上进行组合,并在各部分间建立一种相互依存、相互助益的能动关系,从而形成一个多功能、高效率的综合体。一般酒店或写字楼与购物中心的组合是最基本的组合,我们称之为商业综合体(图1)。
(2)综合体建筑不仅要满足使用功能的要求,还需要满足更高品质的要求,结构设计难度相应的不断增加。综合体建筑中结构设计难度主要体现在:超长超大体量、大跨度大悬挑、大跨度大悬挑的扭转倾覆问题、楼板连接薄弱问题、楼板舒适度问题、竖向构件转换问题以及造型复杂的大跨度采光顶和立面幕墙。
(3)如图1所示,建筑中庭要求大跨空间,跨度一般在20米以上,30米也算正常,屋顶采光顶也是大跨的;二层以上内部步行街设置连通各层的扶梯,悬挑跨度一般在6米以上,10米也有。
(4)内部步行街中间开洞,以大跨度连桥连通(图3),并可能是弯曲的连桥,使用过程中易出现较大的振动响应。
(5)初步的建筑方案还可能出现连桥的宽度极其狭窄,如果又是弯曲的连桥,极有可能只允许一根梁拉通,此时就会出现倾覆的问题,此问题一定要在方案阶段与建筑充分配合,争取两根梁拉通,并采用抗扭性能强的梁构件形式,解决好大跨度梁的抗倾覆问题。如图4中,主梁采用了矩形钢梁,柱为钢管混凝土柱。
(6)内部步行街区域往往也是设备管线最集中的区域,为了保证净高,梁高控制的要求也极其严格。
(7)屋顶往往还有绿植而覆土,荷载较大,进一步加剧了大跨和大悬挑部位的设计难度(图5)。
(8)由于各层商业布局不一致,往往导致柱无法伸直屋顶,带来框架柱转换问题。因为商业综合体建筑常用柱网一般为9X9、9X11米等,还可能出现18米以上的大跨度转换。
(9)最后,商业综合体的外围造型往往是非常复杂的(图6),幕墙与主体结构的连接以及主体结构设计时考虑幕墙支座荷载也要求非常严格。
2. 现就商业综合建筑中最关键的技术难点分别讨论解决方案。
2.1超长超大体量
(1)商业综合建筑常由大面积的商业裙房和办公、酒店等塔楼组成,一般只在商业裙房和塔楼的相连部分设置沉降或抗震缝将二者分开,商业裙房则由于功能要求和立面处理等原因,被限制设置构造缝,这便要求结构设计时采取可靠措施处理混凝土收缩和温度变化带来的应力问题。
(2)处理方式无外乎“抗”、“放”、“防”三种:
抗:进行温度应力分析,增加楼板配筋,特别是通长钢筋,必要时还可设置楼板预应力筋。
温度荷载的确定[1]:
结构温度荷载主要由季节温差荷载以及收缩当量温差两部分组成。
2.1.1季节温差:楼屋盖中面在施工和使用中所经受的温差为各地区计算季节平均温度T中与结构混凝土终凝温度T凝的差值。按下式计算:
ΔTt=T中-T凝
以成都某工程为例(表1):
2.1.2收缩当量温差:由于有竖向构件的约束,混凝土收缩会在水平构件中产生拉应变,可以把混凝土的收缩值换算成等价的温度差值作用,方便与结构温差作用进行综合计算。
ΔT= -εy(t)/α
式中α=1x10-5/℃为混凝土线膨胀系数,通常情况下混凝土极限收缩应变约为2~4x10-4,取90d后浇带封闭时混凝土收缩量占极限收缩量的60%[1],则混凝土的收缩当量为:
ΔT=-2x10-4x40%/α=-8℃
2.1.3微裂缝折减系数:混凝土构件的刚度折减源自于其在凝结或受力过程中产生的微裂缝,一般工程此系数取为k=0.8 。
综合上述三点,此工程最终的温度差值为:
ΔT=k*(季节温差+收缩当量)=-18.4℃ (屋盖)
-12.8℃ (楼盖)
最后作为工况输入程序进行楼板应力分析,可得到楼板的主拉应力值,配置相应的楼板钢筋抵抗此拉应力即可。
(1)放:在施工中采取措施,使应力得到有效释放,混凝土收缩得到补偿,比如跳仓法施工;合理设置后浇带、膨胀带等。后浇带设置应方便施工,不宜穿越大跨度梁(≥12m)、型钢梁、转换梁等,大悬挑的相邻内跨也不宜有后浇带穿越,间距宜控制在合理范围。
(2)防:建筑采取保温的构造措施,减少结构温差;考虑屋面设音叉柱的方案;混凝土低温入模、低温养护;减小水灰比、改善水泥和砂石骨料质量;加强后期检测等。
2.2大跨度、大悬挑的设计。
商业综合建筑中庭是结构设计的焦点,大跨大悬挑都通常在此出现,且设备管线多,对梁截面高度有较高要求。处理方式通常有预应力混凝土梁、型钢混凝土梁及钢-混凝土组合梁等结构构件形式。
2.2.1预应力混凝土梁[2]:主要采用后张有粘结预应力梁。在普通混凝土梁内施加预应力并不直接增加受压区混凝土的高度,因此预应力梁并不会增加梁的承载力,这样也就限制了预应力梁的适用范围,对于多数以承载力控制的转换梁或者受力较大的梁,预应力的结构形式并不适用,而以挠度裂缝控制的大跨大悬挑梁就非常适合采用预应力梁的形式。
(1)基于以上结论,在是否能够采用预应力梁的判断上,首先判断该梁按普通混凝土梁计算是否满足承载力要求,且对框架梁来讲,配筋率宜在1.8%以内,悬挑梁配筋率宜在1.5%以内,否则引入预应力筋后配筋率过大。
(2)在常规的商业楼面荷载下,悬挑梁的跨高比宜控制在1/7左右,大跨度连廊的跨高比宜控制在1/15~1/22左右。当构件的跨高比小于1/22时,建议适当放大梁底筋配筋率到3%~4%,增加构件安全性,减小构件长期挠度,但要注意跨中混凝土上皮受压区高度不能超过限值要求,避免形成超筋梁。
(3)结构布置时,预应力梁宜简单规则传力明确,以常见单向梁布置为佳,避免与其他预应力梁或型钢混凝土梁柱相交。在单向布置的楼盖中,尽量将次梁设置为预应力梁,既有利于控制变形,也利于抗震的要求。
(4)预应力梁的张拉端通常设置在挑梁端头和后浇带位置,这样可减少设置张拉后浇块。
(5)预应力索控制点标高要适当留有余地,过于精细的设计可能由于施工中的各种困难而无法实现,导致实际有效高度低于设计要求的有效高度,产生安全隐患。一般波纹管中心点最高点至梁上皮最小宜取150mm,当支撑梁的面筋达到3排时实际施工很难达到150mm的要求,此时宜取200mm。最低点距梁下皮不宜小于150mm,不应小于120mm。
2.2.2型钢混凝土梁[3]:由于在普通混凝土梁内置了型钢,相同截面的梁抗弯、抗剪承载力都得到了极大的提升,与预应力梁形成了良好的互补,适用于大跨度转换梁,跨高比宜控制在1/20以内。其缺点也非常明显,那就是造假高昂、施工复杂,当可以采用预应力结构或钢结构代替时,建议尽量不采用型钢混凝土结构。
(1)型钢混凝土梁宜单向布置,避免与其他梁平面外相交,不开避免时应注意型钢截面宜小于相交的钢筋混凝土梁截面高度,使相交梁的上下纵筋能绕过型钢;型钢混凝土梁宜与框架柱正交,不宜斜交;同时应避免与预应力钢绞线平面外相交。
(2)规范给出的型钢保护层厚度主要从粘结强度、型钢局部稳定性和耐火、耐久性上考虑,整体偏小,便于施工的保护层厚度宜为:梁不小于150mm,柱不小于250mm(根据钢筋直径、排数和根数、当施工困难时可再增加,如:300mm)
(3)梁纵筋与连接板或加劲板采用焊接连接时,梁纵筋净距取≥60~70mm,梁纵筋至连接板或加劲板的边距≥20~30mm。柱纵筋直径d>25mm时,宜采用机械连接接头。箍筋肢距不宜大于300,柱箍筋采用三级钢,体积配箍率至少可按《型钢混凝土组合结构技术规程》表6.2.2折减0.85。
(4)为便于梁中型钢在柱子锚固,应在柱中设置与梁型钢翼缘等宽的构造型钢段,这就造成了梁上下纵筋与柱内型钢的关系问题,部分纵筋弯折后可绕过型钢,而部分纵筋不可避免的需要与柱内型钢连接,可通过连接板焊接、套筒连接等方式连接(当然也可在柱型钢翼缘上开孔让少量钢筋穿越,但开孔削弱型钢,应控制数量)。若有多排钢筋,第二、三排建议控制纵筋数量使之能全部绕过柱内型钢(图7,与图7对应的不同截面型钢梁纵筋配筋见表2)。
(5)根据上述钢筋排布,我们可以反算出各种截面的型钢梁在不同的配筋、不同型钢截面下所能承受的弯矩,前期初选型钢梁截面时我们就能根据初算的弯矩选定合适的梁截面。
(6)如假定混凝土强度等级C30,钢材材质为Q345B,钢筋为直径32mm的四级钢(强度435MPa),A=150mm(图7),型钢翼缘保护层取150mm,对不同截面分别反算纵筋配筋为构造配筋,一排钢筋,三排钢筋,极限弯矩(理论值)时的抗弯承载力结果如下(表3中弯矩M单位为102KN*m)。
(7)若计算得到梁的弯矩为100X102 KN*m,根据表3,我们可以初步确定所需型钢梁截面为800X1200,梁内型钢尺寸为H500X900X30Xhw(hw为腹板厚度,满足构造要求即可),由此还可以相应确定型钢梁两端柱截面边长取到900mm以上比较合适。
2.2.3钢-混凝土组合梁[4]:
(1)具有自重轻、适用跨度大的特点,能充分发挥钢、混凝土各自的优点。对商业建筑中的大跨度连廊、天桥及楼屋盖均适用。钢-混凝土组合梁随着跨度不断增加,其控制因素分别为强度(稳定)、挠度、舒适度(频率和峰值加速度);在常规的商业楼面荷载作用下,钢-混凝土组合梁的跨高比宜控制在1/25左右。
(2)钢-混凝土组合梁宜单向布置,与周边构件的连接通常采用铰接,周边构件可为型钢混凝土梁、或埋有构造型钢段的普通混凝土梁。其截面形式可采用H型和箱型。钢-混凝土组合梁也常用于连接不同塔楼之间的天桥,其支座形式常采用滑动支座或橡胶支座,在支座节点设计时需要根据地震作用预留足够的缝宽。
2.3框架柱的转换问题。
(1)上面型钢梁已经提供了一个解决方向,我们还可以采用调整结构布置,让多根梁共同承担转换柱荷载(图8);空腹桁架转换(图9);上柱与下柱错开不多时还可以采用斜柱或搭接柱(图10)等方式处理。
(2)空腹桁架转换往往是利用整个建筑层高来作为空腹桁架的高度,利用两层甚至三层梁来实现转换,设计时应注意将这几层梁定义为同一施工次序,施工时应等到这几层框架梁混凝土均达到强度后再一次性拆模,从而实现几层梁共同受力。
(3)斜柱和搭接柱设计时应重点关注水平分力的传递,相关梁板加大截面及配筋,并采用通长配筋的方式,建筑允许时还可设置斜撑。设计时通过楼板的应力分析及节点有限元分析,保证楼板和节点传力的可靠性。
2.4大跨度、大悬挑的舒适度问题。
商业综合建筑中通常包括大跨、轻质和低阻尼结构,如大跨度连桥、中庭位置的大跨度狭窄楼板;如果设计不当,其梁板结构会在人的行走、运动和使用过程中出现较大的振动响应,特别是当楼面自振频率接近人的步行频率时,易产生楼面共振,从而引发人体的不适反应[5]。
2.4.1计算模型的选取。
分析人行走引起的楼板振动舒适度时,可以简化采用单层计算模型,对不同的楼层分别进行计算;当位于五层以上且柱变形较大时,需要考虑柱变形的影响,应采用整体结构计算模型。当结构平面布置较复杂时,计算模型需要进行适当简化。
2.4.2不利振动点的选取。
楼板的面积较大,在均布动荷载作用下,各点的振动响应不同,通常可依据结构平面布置的情况,选取楼板结构刚度较小的部位(挠度较大处)作为不利振动点,通过对不利振动点的振动响应判断楼板舒适度是否满足要求。根据建筑结构的使用功能,楼板舒适度的评价标准可采用自振频率和加速度限值的双控指标。
2.4.3楼板结构自振频率计算。
对于楼板振动舒适度来说,楼板结构自身的动力特性非常重要,而自振频率集中反映了楼板质量和刚度的关系。自振频率与挠度的平方根成反比,挠度和变形计算采用荷载标准值,故计算楼板结构自振频率时采用的荷载均为标准值。另外,在人行激励的动力荷载作用下,混凝土的弹性模量要大于静荷载作用时,因此在计算楼板惯性矩时,对钢-混凝土组合楼板和混凝土楼板,混凝土弹性模量可分别放大1.35倍和1.2倍。
2.4.4荷载模型的选取。
将人的活动分为两类,行走和有节奏运动。人行走涉及的建筑类别包括医院、居民楼、办公楼、教堂、商场、餐厅及人行天桥;有节奏运动涉及的建筑包括健身房、体育馆、舞厅和俱乐部。对于人行走,需要考虑恒载荷有效均布活荷载;对于有节奏运动,还需要计及参与活动的人的等效均布荷载。舒适度分析中荷载取值比结构设计的荷载取值小很多。
2.4.4.1人行走荷载模型。
研究表明简谐波随着频率的增加振幅逐渐减小,前三、四个简谐波构成了动力荷载的绝大部分,且可以忽略静荷载的影响,采用简化计算得到行走激励下的动力响应,人行荷载可只考虑前三阶荷载频率。且由于人行走的随机性,人群引起的动力荷载很少产生舒适度问题,因此可仅考虑单人行走引起的楼板振动问题。
F(t)=P0∑αicos(2πfit+φi)考虑前三阶荷载
P0——人的重量,一般取0.7KN;
αi——第i阶荷载频率动力因子;
fi——第i阶荷载频率;
φi——第i阶荷载频率的相位角;
t——时间;
表7人行走简谐波的模型参数
荷载频率阶数 i人行走fi /Hzαiφi
11.6~2.20.50
23.2~4.40.2π/2
34.8~6.60.1π/2
46.4~8.80.05π/2
2.4.4.2有节奏运动荷载模型
有节奏运动的人一般较多,不能用单个集中荷载来模拟,一般用等效均布栋荷载来反映其对楼板体系振动的影响。荷载函数用一系列简谐波来表示,可
自振频率及时程分析计算中均布荷载标准值包括恒载、有效均布活载荷和人的等效均布荷载,但由于有节奏运动场地一般较空旷,有效均布活载通常不考虑(有节奏运动作用下的荷载频率和动力因子见表8)。
2.4.5舒适度阻尼比取值。
根据材料和激励不同,阻尼取值也不同(人行走作用下的楼板结构阻尼比β(%)见表9,有节奏运动下的楼板结构阻尼比β(%) 见表10)。
将荷载函数作用于最不利振动点,经时程分析得到峰值加速度,从而判断楼板舒适度是否满足要求。计算时荷载函数不宜少于5个周期,步长取1/(72 fi)。
参考文献
[1]傅学怡. 实用高层建筑结构设计(第二版). 北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]张瀑,鲁兆红,淡洁. 预应力混凝土框架结构实用设计方法. 北京:中国建筑工业出版社,2012.
[3]刘维亚等. 型钢混凝土组合结构构造与计算手册. 北京:中国建筑工业出版社,2004.
[4]钢结构设计规范:GB 50017-2003[S]. 北京:中国计划出版社,2003.