基本结构设计(精选12篇)
基本结构设计 篇1
摘要:本文从施工角度对结构设计的一些基本要求,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002),《建筑箱形与筏形基础技术规范》(JCJ6-99),《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),《高层建筑混凝土结构技术规程》(JCJ3-2002),《建筑抗震设计规范》(GB50011-2002)的规定,择要汇集并分析,以对结构施工能更好地了解设计原理和意图,实现设计要求,保证工程质量起到作用。
关键词:房屋基础,上部结构设计,基本要求
1 房屋基础和上部结构设计基本要求
房屋结构的设计主要是对基础结构和上部结构进行设计。结构设计是以概率极限状态设计理论为依据的设计方法。房屋上部结构是在满足结构自身重力恒载、人、家具、设备、雪压力等活载的竖向静力作用和风压力、地震力的水平荷载的动力作用下,结构应有的强度、刚度、稳定性问题。房屋静载作用一般由上向下传递,地震作用则是通过基础传给上部结构。
基础结构是适应上部结构和下部地基条件而选择的形式,是建筑物的地下部分。取其荷载传递最直接和合理的形式,使上部荷载向下传递扩散。基础本身也必须满足强度(抗弯、抗剪、抗冲切要求)、刚度(变形)和稳定性的要求。
2 房屋结构基础设计
2.1 地基基础基底压力要求
式中:Pk——基础底面处的平均压力值;
Fk——基础顶面处上部结构的竖向力值;
Gk——基础自重及其上的土重(20k N/m3);
F——修正后的地基承载力特征值;
A——基础底面积(m3)。
(1)钢筋混凝土条形基础底面宽度设计(砌体结构):
(2)钢筋混凝土筏板和箱形基础底面积设计:
2.2 高层建筑筏形基础
(1)筏形基础分为梁板式和平板式两种类型,其选型应根据工程地质、上部结构体系、柱距、荷载大小以及施工条件等因素确定。(2)筏形基础的混凝土强度等级不应低于C30。当有地下室时应采用防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级应根据地下水的最大水头与防渗混凝土厚度的比值,按现行《地下工程防水技术规范》选用。但不应小于0.6MPa。(3)12层以上建筑的梁板式筏基,其底板厚度与最大双向板格的短边净跨之比不应小于1/14,且板厚不应小于400mm。梁板式筏形基础底板下土反力存在有向墙下集中的现象,一般情况下双向板的跨中土反力约为墙下平均反力的85%,试验资料表明:筏板裂缝首先出现在角部。高层建筑筏板基础梁,筏板厚度由计算确定。(4)当地基比较均匀,上部结构刚度较好,柱荷载及柱间距的变化不超过20%,筏基梁的高跨比或平板筏板的厚跨比不小于1/6时,筏形基础可仅考虑局部弯曲作用。筏形基础内力,可按基底反力直线分布进行计算,计算时基底反力应扣除底板自重及其上填土的自重。当不满足上述要求时,筏基内力应按弹性地基梁板方法进行计算。(5)按基底反力直线分布计算的梁板式筏基,其基础梁的内力可按连续梁分析,边跨跨中弯矩以及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数。梁板式筏基的底板和基础梁的配筋除满足计算要求外,纵横方向的底部钢筋尚应有1/2~1/3贯通全跨,且其配筋率不应小于0.15%,顶部钢筋按计算配筋全部连通。(6)筏板底板宜双层双向配筋,每个方向不少于Φ14@200,底板四角宜设置45°斜向不小于5Φ12钢筋。
2.3 箱形基础
(1)抗震设防区天然土质地基上的箱形基础或筏形基础,其埋深不宜小于建筑物高度的1/15,桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18。以保证建筑物的抗倾覆和抗滑移稳定性。(2)箱形基础的高度应满足结构承载力和刚度的要求,其值不宜小于箱形基础长度的1/20,并不宜小于3m。箱形基础的长度不包括底板悬挑部分。(3)箱基外墙厚度不应小于250mm,内墙厚度不应小于200mm。(4)当地基压缩层深度范围内的土层在竖向和水平方向较均匀,且上部结构为平立面布置较规则的剪力墙、框架、框架—剪力墙体系时,箱形基础的顶、底板可仅按局部弯曲计算,计算时底板反力应扣除板的自重。顶、底板钢筋配置量除满足局部弯曲的计算要求外,纵横方向的支座配筋尚应有1/2~1/3贯通全跨,且贯通钢筋的配筋率不应小于0.15%,0.10%;跨中钢筋应按实际配筋全部连通。(5)顶、底板、内、外墙均为双向双层配筋,顶底板钢筋不少于Φ14@200,墙身不小于Φ10@200。
2.4 箱基刚度形成的分析
根据《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JCJ6-99)第5.2.7条的解释分析如下:
建筑物沉降观测结果和理论研究表明,对平面布置规则、立面沿高度大体一致的单幢建筑物,当箱基下压缩土层范围内沿竖向和水平方向土层较均匀时,箱形基础的纵向挠曲曲线的形状呈盆状形。纵向挠曲曲线的曲率并不随着楼层的增加、荷载的增大而始终增大。最大的曲率发生在施工期间的某一临界层,该临界层与上部结构形式及影响其刚度形成的施工方式、非结构构件的材性及其就位时间有关。
国内大量测试表明,箱基顶、底板钢筋实测应力,一般只有20~30N/mm2,最高也不过50N/mm2。远低于考虑了上部结构参与工作后箱基顶、底板钢筋的应力。究其原因,除了设计中钢筋配置偏多、非结构性填充墙参与工作的因素外,主要原因是过去计算中未考虑基底与土壤之间的摩擦力影响。分析研究表明,基底摩擦力的存在改变了箱基顶、底板的受力状态,对降低钢筋应力有着明显作用。该规范提供的实用计算方法,是以实测的纵向相对挠曲作为主要依据,通过验算底板钢筋应力后确定的。
基本结构设计 篇2
A4幅面画册及宣传品设计常识:
1.最小字体不能小过5号,常规在8号左右,标题最大应掌握在10-18号。
2.标题与正文之间层次脉络清晰(通过段落、字体、大小、粗细、色彩、图标等方式标示)。
3.字距须小于行距,且行距一定不小于字距2倍,3-4倍较佳。
4.请留意勿出现文法错误及标点符号错误。
5.非个性版面设计,严格执行对齐原则(该对其的地方对齐、且有一定规律可循)。
6.字体使用在同一本画册或同一版面里不宜超过三种以上,若非活泼类主题请选用宋体、黑体及楷体类等标准正规字体。
7.色彩请善用:一般情况下请勿直接使用纯色,且非活泼类主题同版面色相不要超过三种,且应根据设计主题确定一个主色彩。
8.9.10.11.12.13.出血请留3mm。
14.初级平面设计师必须熟练掌握的软件:
1.Illustrator
2.Coreldraw
3.Photoshop
4.3D max
5.其他排版及设计类软件。
1.2.3.创意海报及、EDM
4.网页界面及UI、Icon
5.6.字体设计能力。
1.2.一定的装饰画、水彩、水粉或其他形式的绘画能力。
3.掌握基础摄影技术。
4.了解基本的历史、地理、生物、物理、化学、政治、娱乐时尚等知识。
导语设计的基本要求 篇3
那么,什么样的导语才算好的导语呢?
一、新奇性
俄国文豪列夫·托尔斯泰曾说:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”我国的大教育家孔子也说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”可见,兴趣是学生学习的主动力。一篇课文的导语一旦激起学生的兴趣,学生就会主动地跟随教师去探讨知识的奥秘。一般来说,追新求异是人们共有的心理,新奇的东西才能激发人的兴趣。因此,导语设计必须新奇。
二、艺术性
即美感与情感性的结合。“爱美之心,人皆有之”。人们总是喜欢追求美的事物。青少年学生正处于黄金时代,正值如诗年华,他们大多有强烈的爱美天性和独特的审美观,所以,教师进行导语设计时要力求有美感。要让优美、生动、富有诗情画意的语言给学生美的享受,从而激起学生的审美体验,逐步提高他们的审美能力。
在追求美感的同时,也要注意情感性,因为只有从内心流淌出来的文字才是最美的甘泉。心理学的研究告诉我们,青少年的内心世界是一片汹涌起伏、激情澎湃的大海,他们渴望拥有丰富的情感体验,渴望找到强烈的情感共鸣。教材中的课文大多是富有情感的,教师要感动学生必须首先感动自己,这样在设计导语时才能融进自己的情感,用自己的情感拨动学生的心弦,从而沟通彼此的心灵,让学生找到情感共鸣,使他们的思想情感得以陶冶,文学才智得以增长。
三、知识性
导语是为学生更好地学习教材服务的。因此,教师设计导语时,除了追求新奇性与艺术性外,也不能忽略导语的知识性。必须让导语和教学新知紧密联系起来,使之既能让学生了解本文的学习内容,又能明确本课的学习目标。只有这样,才能较好地把学生的注意力引领到新的教学任务中来。
微电网结构设计的基本原则 篇4
近些年来,微电网的研究已成为热点[1,2,3,4,5,6,7],文献[1]详细阐述了微电网的结构和概念,介绍了美国、日本和欧洲的微电网示范工程,从电力技术、经济性、管理和市场方面提炼了微电网研究中的关键技术,为中国的微电网发展提出了建议。文献[2]从微电网结构、运行控制、供电可靠性和电能质量、安全机制与经济运营、仿真分析与工程建设等5个方向进行综述。文献[8]从微电网的结构、规划设计方法、能量管理与运行优化、保护与控制以及仿真与实验等方面,对微电网的关键技术进行了概述,并指出了未来微电网研究的方向。由以上研究可以看出,这些文献主要是指出微电网的研究方向以及关键技术,且多集中于交流微电网方面,对直流微电网就鲜有涉及。
文献[9,10]则是从直流微电网的控制技术、保护技术、结网方式、通信技术和电力电子接口电路等关键技术方面进行了全面的阐述,涉及到直流微电网的文献大多数也是从以上的一个或若干方面进行分析。
微电网的结构是建设微电网的基础,体现了微电网的基本特征,微电网的结构包含了分布式电源和负荷的分布、类型、并网接口形式,是解决微电网电压问题、潮流问题、稳定性分析的关键。
目前对于交直流混合微电网的系统规划、内部机理、能量管理和最优控制、保护策略等研究较少,因此还没有经验可循[11]。另外,关于微电网的研究,各研究人员只是针对自己所提出的一种具体结构,如文献[12]中的双极性辐射型直流微电网结构,文献[13]设计的单母线放射型结构。这些文献从运行控制、能量管理和故障保护等方面进行分析,其研究结论对于其他类型的结构不具有普遍性。本文旨在从交直流混合微电网结构方面进行研究,提出交直流混合微电网结构设计原则,为未来大规模的交直流混合微电网的规划设计提供参考。本文给出了进行交直流微电网结构设计时的设计流程以及遇到问题时的解决措施,最后以一个实际算例来体现本文所提出的微电网设计原则。
2 交直流混合微电网基本概念
微电网的分类方法有多种,本文按照微电网内主网络供电方式的不同,对微电网进行了分类,即交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网。直流微电网中,分布式电源和储能系统通过直流主网架直接为直流负荷供电;而对于交流负荷,则通过电力电子装置将直流电转换为交流电供电。在交流微电网中,将所有分布式电源和储能系统的输出转换为交流电,形成交流主干网络为交流负荷直接供电;对于直流负荷,需通过电力电子换流装置将交流电转换为直流电后为负荷供电。在混合型微电网中,无论是直流负荷还是交流负荷,都可以不通过交直流间的功率变换直接由微电网供电[8]。
相对于单纯的交流微电网和直流微电网结构,采用交直流混合微电网结构具有以下优点:(1)分布式电源及电力储能装置以交流、直流形式输出电能,采用交直流混合微电网将交流电源接入交流母线,直流电源接入直流母线,可以减少AC/DC或DC/AC等变换环节,减少电力电子器件的使用;(2)某些负荷(如荧光灯、风扇、冰箱和普通空调等)只能用交流供电,某些新型的负荷(如计算机、家用电器、变频器、开关电源、通信设备和电动汽车等)或可采用直流供电,或者具备交直流转换装置,采用交直流混合微网供电的形式,可以减少用户设备内变频装置,降低设备的制造成本,因此采用交直流混合微电网的形式,省略了许多变换环节和变换装置,使微电网结构更加简单、控制更加灵活、损耗降低,从而提高整个系统的经济性和可靠性[11]。
3 微电网结构设计原则
微电网应用场合多变,运行和控制需求各有不同,其中的电源、负荷特性差异也可能很大,微电网的定容与选址还应与电网规划相协调,以确保电网的安全稳定为前提;同时应注意最大化整合利用微电网范围内的多种综合能源,并进一步对微电网在偏远地区、城市负荷中心等不同场景下的应用进行细分研究[2]。另外,微电网设计时,应充分考虑与现有城市配电网的兼容性问题,使两者能够形成良好的“互动”。
交直流混合微电网结合了交流电网和直流电网各自的优点,对于新建的微电网或者将要改造的微电网,交直流混合微电网结构都是理想的选择。设计交直流微电网时,要满足供电可靠性、经济性和灵活性的要求,具体来说,可以通过以下设计原则实现:
3.1 分区原则
分区的目的是减少线路上的能量流动,减少网损,满足经济性要求,具体内容包括三方面。
(1)对于分散的小容量负荷,可以设置合适的分布式电源与之搭配,就地解决发电和用电问题,可以减少或者不用大电网供电,减少负荷与电网间的功率交换。
(2)对于工厂等重负荷区,本地分布式电源远远不能满足其能量需求,供电可靠性不能保证,应将微电网与大电网的并网点(PCC)设置在重负荷区附近。一般情况下,并网点设置在交流母线侧。
(3)在微电网内部存在的电源和负荷形成的局部小系统,直流电源和直流负荷搭配,交流电源和交流负荷搭配,减少电力电子变换设备的投资。
3.2 分层原则
分层是微电网中母线电压等级的选择问题。分层的目的有两个:(1)对于高压母线是为了增加输电容量,减少输电损耗,减小用户侧的电压降;(2)对于低压母线是为了使用户用电更加方便和安全。
根据负荷和电源情况设置不同的电压等级,对交直流母线在不同电压等级之间的连接关系进行合理的选择。在微电网建设规划初期,对已存在的负荷区域进行分析,相同电压等级的负荷最好设置在相邻区域,这样区域内部电源之间可以互为备用,提高供电可靠性。
3.3 资源充分利用
资源充分利用包含两个方面内容。
(1)资源利用最大化
资源利用最大化考虑的单个可再生能源的利用问题。微电网设计规划初期,应对当地的可再生能源(太阳能、风能和生物质能等)进行充分的调研分析,掌握当地再生能源的情况,根据其年输出功率情况制定有效的发电方案,使得资源利用最大化,减少从大电网中所需的输电容量,减少或缓建大型发电厂和高压输电网,从而节约投资。同时,使得与之相连的输配电网潮流减少,降低了网损。
(2)能源的互补性
可再生能源发电具有不稳定性、无规律性、波动性和间歇性等特点,我们无法按照我们的意愿对其进行调控,但是如果将这些能源进行打包,利用资源之间的互补性就可以使“电力包”成为相对稳定和易于调控的资源。能源的互补性包含三方面:(1)时间上的互补性;(2)空间上的互补性;(3)电动汽车充电系统的调节作用[14]。
所谓时间互补性是指某些资源在某段时间内较为充足,而一些资源在另外一些时间段内比较充足,例如太阳能白天较为充足,而风能夜晚较为充足,将这两种资源连接在同一电压等级的馈电线上,即可减小馈电线与母线间的功率流动。所谓空间互补性是指在同一时刻不同区域的微电网中的资源具有互补性。相关数据表明,范围越大资源的互补性越强。一个微电网与配电网间的功率交换可能很大,但是将多个微电网连接在一起再与配电网相连,其与配电网的功率交换就会减少。电动汽车充电系统的调节作用是指电动汽车的动力电池将可能是未来电网的主要负荷,可以将其看作是电源资源。在太阳能和风能较为充足时,对其进行快速充电,在电网出现故障时,也可以作为紧急备用电源向电网输出功率[15]。
3.4 电能质量保证原则
电能质量保证原则包括以下两方面的内容。
(1)储能配置
储能配置的前提是满足经济性指标和系统运行性能指标,储能的目的有两个。目的一是削峰填谷,一般情况下不考虑将微电网多余电能回馈到配电网中,只有紧急情况,如电网出现故障时,微电网中的分布式电源作为应急电源向配电网提供功率。正常情况下,当微电网内部发电功率大于用电功率的时,将多余的电能储存起来。目的二是保证重要负荷不间断供电,对于微电网内部的一级负荷(医院、银行和政府办公楼等)必须设置储能装置,保证其用电可靠性,具体内容包括:
1)对微电网内部负荷进行分类:直流负荷和交流负荷,敏感负荷和非敏感负荷,重要负荷和非重要负荷。
2)储能类型的选择,如电池储能系统、超导储能和飞轮储能等。
3)储能容量和位置的选择,根据各种类型储能装置的特点以及各种优化算法进行设置。
(2)无功补偿配置
在经济性和系统运行性能指标前提下对交直流混合微电网中合理设置无功补偿设备。微电网内部包含众多感性负载,例如变压器、异步电动机等,另外微电网中使用了大量电力电子变换装置等非线性装置(如整流器、逆变器和斩波电路等),都需要消耗大量的无功功率,同时这些设备也会产生大量的谐波,而谐波源也需要吸收大量的无功功率。因此,微电网内部需配置合理的静态和动态无功补偿设备。
4 设计原则的应用分析
在微电网的结构设计过程中,如果当地的情况与本文提出的设计原则基本符合,那么按照设计原则进行设计即可,但是如果遇到不满足的情况,本文也给出了解决措施。
当出现不满足分区原则时,实际情况是本地负荷大小(SL)和电源的容量(SDG)不匹配,可采取的措施有:
(1)SL<SDG时,设置储能,将多余的电能储存在储能系统中,当分布式电源发电不足时或微电网故障时,为负荷提供可靠电能,提高供电可靠性,如图1(a)所示。
(2)SL>SDG时,建立新的分布式电源,利用资源的互补性原则,可以在负荷的周围设置不同类型的新能源发电系统,如风能与太阳能、生物质能搭配,一方面可以满足负荷的功率要求,另一方面也可以平滑其向电网注入的功率,如图1(b)所示。
(3)与其他区域进行协调控制,如图1(c)所示,A区域功率出现短缺时,B区域功率充足,这时可以通过能量管理系统的协调控制,使B区域的功率流向A区域。
微电网结构设计的优劣对其性能有着重要影响,影响微电网结构设计需要考虑的基本要素主要包括:地理位置和特点,配电网网架、容量和保护,分布式电源的类型、容量和发电特性,负荷的容量、增长速度,微电网的控制和运行方式,能量管理以及投资等[16]。本文给出其一般的设计流程。图2为简要的设计流程。
详细的设计步骤为:
(1)在考虑基本要素和设计原则的基础之上,对本地负荷和分布式电源的类型、数量、分布位置进行统计,对区域内的电源和负荷进行分区处理。
(2)设计几种可能的交直流微电网结构,从供电可靠性、灵活性以及经济性等方面进行分析比较,初步选择合适的微电网结构。
(3)并网点的选取,在充分掌握本地区配电网结构的基础上,对微电网接入配电网的影响做出准确评估,选择合理的并网点。
(4)选择合适的约束条件,例如以网损最小为约束条件,进行微电网内部各母线电压等级的选择,即进行分层设计。
(5)以单元微电网为基础,考虑孤岛运行时系统中重要负荷能否不间断供电,设置合理的储能系统,包括容量和类型的选择,形成主要结构。
(6)在设计好孤岛运行结构的基础上,对其他的分布式电源、二级和三级负荷,按照所处的地理位置、特性,接入微电网主要结构中。
(7)充分考虑本地负荷和电源的增长速度,在基本的拓扑结构上预留一定数量的分布式电源和负荷的接口,形成较为完善的微电网结构。
(8)考虑微电网的运行方式的切换策略,设置合适的隔离开关和断路器。
(9)无功补偿设备的设置,在大功率感性负荷处设置静止无功补偿器和少量动态无功补偿装置。
(10)对所设计的微电网结构进行仿真实验,模拟其运行状态,并对网络结构进行修改和完善。
5 算例分析
以北京某高校为例进行交直流混合微电网结构设计,对所提出的设计原则进行适应性分析。
5.1 电源负荷调研
(1)学校气候概况:学校地处北京西北部,属于典型的半湿润大陆性气候,风向有明显的季节变化,冬季盛行西北风,夏季盛行东南风;北京太阳年辐射量全年平均为4688~5693MJ/m2,年平均日照小时数为2000~2800h。
(2)资源概况:学校无工厂等重负荷区,大多数为轻负荷区;学校内的建筑物较多,且顶部平坦,适宜安装太阳能光伏电池板;学校的西北和东北部为空旷地区,无大型建筑物阻挡,适宜安装小型风力发电机,且不会影响校园绿化。
(3)交直流负荷概况:学生公寓多为LED照明、计算机、手机充电器等直流负荷;食堂多为排风扇、微波炉、抽油机冰柜等交流负载以及电烤箱、消毒柜等直流负荷;医院的医疗设备多为交流设备;行政楼多为计算机、手机充电器、打印机等直流负荷以及排风扇、空调等交流负荷。
(4)负荷重要性分类:医院内的急诊部、手术部、培养箱、血库等重要的生命安全类负荷以及消防用电负荷列为一级负荷对象;行政办公楼内重要部门的用电列为一级负荷。
(5)扩建情况:位于学校西侧的主教学楼A、E座以及学生14#公寓近期将进行开工建设,5#教学楼近期刚刚竣工,国家重点实验室将设置在此处,这几处适宜建设交直流混合微电网结构,可操作性较强。
5.2 交直流混合微电网设计接线图
北京某高校AC/DC微电网结构如图3所示,其中虚线区域是根据设计原则进行设计的微电网结构。其中区域1为主楼交直流微电网结构,区域2为14#公寓直流微电网结构,区域3为学校孵化楼交流微电网结构,区域4为5#教学楼交流微电网结构,区域5为学生公寓群直流微电网结构。
5.3 结构特性分析
(1)可靠性方面。整个微电网各区域之间通过联络开关进行互联,互为备用,能够提高系统各区域的供电能力裕度。区域1和区域4、5采用交直流互补结构,两台双向变流器互为备用。当主逆变器检修或故障时,启动备用逆变器。原有配电网中含有医院等一级负荷,区域2通过DC/AC变流器与原配电网相连,可以作为电网故障情况下的备用。另外区域1、3和4与原配电网通过区域联络开关进行连接,能够大大提高原配电网的供电可靠性。
(2)经济性方面。采用交直流混合结构,减少了电力电子变换器的使用,节约投资成本。按照能源互补性原则结合当地的资源情况,修建风力发电系统和光伏发电系统,例如在学校的西北和东北区域建设风-光-储联合发电系统,在学校公寓、食堂等建筑物的顶部建设光伏发电系统,减少了从主网中吸收的功率。并且在风能和太阳能丰富时期,还可通过对并网点变流器的控制,向主电网注入功率,改善主网的潮流分布,降低网损。
5.4 设计原则体现
(1)分区原则。区域1属于负荷和电源密度较高的区域,适宜组成局部小型微电网。风力发电系统和交流负荷接入交流母线组成局部交流微电网,光伏发电系统和直流负荷接入直流母线组成局部直流微电网,然后两个微电网再通过双向变流器互联。
根据分区原则中的就地消纳负荷的原则,新建14#公寓楼多为轻负荷,适宜建设小型局部直流微电网。可以在原有交流电网的基础上,在楼顶设置光伏发电系统,辅助交流配电网。根据调研可知,在每天10∶00~23∶00之间,用电量较小,此时可采用光储一体化的方式将多余电能储存起来。
(2)分层原则。主要涉及电压等级的选择,根据交直流负荷特点和用电安全方便原则,新建微电网交流主干线路选择380V电压等级,直流主干线路选择220V,支路选择48V。
(3)资源利用和能源互补原则。主楼A座位于学校西北侧,地势宽广平坦,风力和光照资源较为丰富,根据资源利用最大化原则,适宜设置小型风力发电和光伏发电系统,且以风力发电为主建设交流微电网,以光伏发电系统为主建设直流微电网,交直流电网之间设置有区域联络开关,用于实现区域间的能量交换,以及时间上和空间上的能量互补。
学校孵化楼为大学生创新实践基地,地理位置空旷,适宜建设小型风力发电系统。
(4)储能配置原则。学校原配电网中具有医院等一级负荷,新建的5#教学楼拥有国家重点实验室,有大量专业实验室,为重要负荷,为保证不间断供电,配备了电池储能设备,从而降低停电概率。为平滑风光等新能源发电的波动性,在各交直流母线侧也配备有储能设备,实现平抑功率波动和提高微电网的电能质量的功能。
(5)无功补偿原则。为了满足整个微电网对无功的需求,尽可能减小电网向微电网输送无功功率,在交流10kV进线母线侧设置了无功补偿装置。
6 结论
本文对交直流微电网的定义、分类和优缺点进行了详细分析比较,指出交直流混合微电网在未来电网发展方面的优势,进而提出了交直流混合微电网结构的设计原则,包括分层、分区原则,资源利用最大化和能源的互补性原则,以及储能配置、无功补偿原则等。这些设计原则的提出也是为了满足电力系统供电可靠性、灵活性和经济性的要求。根据所提出的设计原则,本文给出了交直流混合微电网结构设计的一般流程,旨在为交直流混合微电网规划和建设提供参考。最后以北京某高校为例,对交直流混合微电网设计的原则、步骤和注意的问题进行了详细分析,可以得出以下结论:交直流混合微电网综合利用了现有电网结构、地形和资源等,对于已有的交流为主的配电网,在对其改造时直流微电网一般作为补充,用于改善交流配电网的供电质量和可靠性,直流电网处于从属地位;而对于新建电网则可以充分考虑各类设计原则,在对所选区域进行交直流混合微电网设计时,交流微电网和直流微电网处于平等地位。
摘要:微电网结构设计是微电网建设的基础,设计微电网结构时需遵循一定的设计原则,而微电网的结构设计较之于传统配电网又有不同。本文详细分析了交流微电网和直流微电网的相同点和不同点,并指出交直流混合微电网兼顾了两者的优点,更加有利于分布式电源的接入。本文阐述了微电网结构设计的若干原则,在考虑分区、分层原则的同时,还要考虑资源利用最大化、能源互补、储能和无功补偿等问题,文中还给出了当资源和负荷条件不能自然满足设计原则时的解决措施。最后,以北京某大学为例进行了微电网的设计,验证了上述设计原则的合理性和可行性。
结构设计的“四项基本原则” 篇5
作者:陈园园 阅读:2842 次 上传时间:2005-01-18 推荐人:enee(已传论文 36 套)
简介: 刚柔相济,多道防线,抓大放小,打通关节.关键字:结构设计 设计理论
1、刚柔相济
合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的 精确答案。最后,专家们达成难以准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。道也许都是相通的。
想想看,人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢?思考的哲人们对此各抒已见,力求给出处世的灵丹妙方。总的来讲,做人太刚和太柔都不受推崇。过份刚强者,应变能力差,难以找到共同受力的合作者,便要我行我素,要鹤立鸡群,即使面对任何突然袭来的恶势力,亦敢于硬顶硬撞而不留变通的余地,这种时候必须有足够的刚度才能立于不败,否则一旦后继乏力,油尽灯枯就会发生脆性破坏,导致伤痕累累、体无完肤的灭顶之灾。在盛赞这种刚气之余,却鲜有人能够或者愿意完全去做到,英雄的眼泪大抵只有英雄自己能体味。人们唯有感叹道:精神可嘉,方法难取!
世人处世多以“柔”为本,退一步海阔天空,和为贵。柔者易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力。但过柔亦为人所不耻。因为“柔”必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然是太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。处世极为圆滑者,八面玲珑,见风使舵,整日上窜下跳,左右逢源,活得游刃有余,这种柔得无形,表面上着实不容易受到伤害,骨子里却难免有“似我非我”的疑问,弄不好会个性丧失、面目全非,可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。
所以古 人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。用现代的话来讲大意是做人最好既有原则性又有灵活性,也就是刚柔相济。刚是立足之本,必要刚度不能少,如此方能控制变形在可以忍受的范围内,才不会失掉本质的东西;柔为护身之法,血肉之躯刚度毕竟有限,要学会以柔克刚,不断提高消化转换外力的能力,有时候,牺牲一点变形来抵抗突然到来的摧毁力是必要的,也是值得的,但应以不失去自我为度。
只可惜“道可道,道难行”。不是想刚就能刚,想柔便得柔的,刚柔相济只是理想中的“模糊结构”,每个人的组成材料千差万别,生存的地基也不尽相同,所受的外力更难统一定性。如此的差异下,企望哲人们找到统一的、万无一失的处世良方实在勉为其难。不过,每个人如果都能给自己多一点时间,去思考一下适合于自身的结构体系,想必这世界会有另一番光景。
2、多道防线
安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险的。多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。也许我们会自信计算的正确性,但更要牢记绝对安全的防备构件是存在的,还是应该多多考虑:当第一道防线跨了,第二道防线能顶住吗?或者能顶住多少?还有没有第三、第四道防线?
人生也应该是多道设防的吧。毕竟,谁能坚信在一棵树上永远吊不死,或者谁又愿意在一棵树上吊死呢?再好的汽车,都会有一个备胎在后面。一辈子平平安安、无灾无难的人实在很幸运。而每当看到饱沧桑、历尽苦难的人尽力呵护甚至溺爱他们的子女时,也总有一股暧流涌入我的心中。可怜天下父母心,他们不 希望自己的不幸际遇在下一辈去重演的!张开陈旧而温暖的大伞,他们时时设防,企图让子女在暴风雨来临时免受伤害。能有这样的父母作为人生的第一道防线是该知足了。但进一步想想,这第一道防线就已经足够了吗?父母是否也该注意到去督促和帮助子女学会构筑人生的第二、第三道防线呢?因为大多时候,最终陪我们走完一生路程的,可能不会是别人,不会是父母,而只有自己啊。
记得有个同行朋友,在精心做完一个建筑的结构设计之后对我说,他煞费苦心地设计了一道又一道的防线来抵抗可能出现的地震破坏,真希望来一场地震检验一下他的成果,可接着他又说心底里有点害怕地震真会到来。我对此很有同感:想一想,最好还是没有检验的机会吧,因为安全的储备能够名副其实,永远处于储备状态才是我们设计者的心愿。类似地,培养一个人坚强,当然决不是希望他去遭受磨难的,而是让他具有化解磨难的能力而已,如果能平平安安岂不更好?只是,我们千万千万不能放弃培养一个人变得坚强起来的努力。
偶尔在报上会读到百折不挠者,他们象坚不可摧的建筑,无数次风雨雷电、天崩地裂之后依然立在那里,让人肃然起敬。但我并不赞成“经历磨难越多越伟大”的观点,我以为我们的生命真的不需要用磨难来证明些什么:生命原来可以不伟大的,但应当快乐,所以我们要努力使其免遭伤害,因为生命只有一次。我想到的只是,虽然生命历程中最好没有任何灾难,但是抵抗灾难的防线却是越多越好,我们宁愿这些防线一辈子都用不上,可谁又会认为建立这些防线就是多余、是空费时间和精力呢?就象建筑结构的安全储备,用不上可不等于没有用的!
我忽然乱想一通。战争来了人们寒暄:“还活着呢?”饥饿日子人们关心:“吃饱了吗?”混乱之后人们调侃:“捞了多少?”竞争年代人们试探:“何时下岗?”什么时候,人们会笑问:“防线准备好了没有?”是呀是呀,奔跑时常回头看看备胎是否带上,啊喔。
3、抓大放小
“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念。有人问:为什么不是“强柱强梁”“强剪强弯”呢?为什么所有构件都很强的结构体系反而不好,甚至会有安全隐患呢?
这里面首先包含着一个简单的道理:绝对安全的结构是没有的。简单地说,虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体,但各个构件担任的角色不尽相同,按照其重要性也就有轻重之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来,各个构件协作抵抗的目的,就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁,这时候牺牲在所难免,让谁牺牲呢?明智之举是要让次要构件先去承担灾难。“宁为玉碎,不为瓦全”,如果平均用力,可能会“玉石俱粉”,损失则更大矣!在建筑结构中,柱倒了,梁会跟着倒;而梁倒了,柱还可以不倒的。可见柱承担的责任比梁大,柱不能先倒。为了保证柱是在最后失效,我们故意把梁设计成相对薄弱的环节,使其破坏在先,以最大限度减少可能出现的损失。如果梁柱等同看待,企图让他们都“坚不可摧”,则可能会造成同时破坏,后果会更糟糕,损失会更大。
所以关键时刻要分清主次,抓大放小,也就是要取大舍小。有舍才有得,舍是为了得。但取谁舍谁,真是个难题。整个社会缩小了就象建筑结构体系。人们竟不住要自问:在冥冥众生中,我是一根梁还是一根柱?我能做一根梁还是能做一根柱?我愿做一根梁还是愿做一根柱?取舍在所难免时,我是被“取”还是被“舍”?按理说,不管梁还是柱,都属于社会体系的一分子,都不可或缺。但我相信很少有人甘心去做陪衬、做垫脚石的--每个人都希望成为顶梁柱之类的重要角色。只可惜总要有人担任其他次要角色,去成为梁、楼板乃至填充墙等等的。于是这世界充满了竞争,充满了矛盾;于是在这种竞争和矛盾中导演了一出出角色互换的悲喜剧;于是这社会最后必然要论功行赏才显得公平。大概每个人都能在相应的岗位各得其所,社会才会变得有序起来。
身居高位者,承担的责任较大,他(她)的行动会影响到多数人的利益,所以他不能倒,他只能最后倒;所以在给予相应特权的同时更要严格要求他,以确保大众的利益。如果高官和平民享受同样的待遇,不知道还能有多少人想去做官想去承担更多责任。但是倘若手握重权而不慎用,享受特种待遇却没有做出相应的贡献,最终这样的官是做不长久的。就象一根柱子如果没有发挥柱子的作用,大厦将倾,最后倒掉的还包括它自己。可见柱的选材设计须当谨慎,否则即害了柱,还要殃及整个大厦的。
担任次要角色、身处低位的人,身上的担子当然很轻,只能从自己的利益出发去要求社会,因为自身的存亡对他人影响不大,所以获得的特权保护相对很少,甚至没有什么特权,非常时刻还要“舍车保帅”,但幸亏大多时候还可以拥有活得轻松的心情,因为责任小嘛。不始 寞者要想实现角色由低到高的转换,首先要搞清楚自己?承受能力,然后再去努力把能力提高,如此方能担起重任,好高骛远是不明智的。也许我们所需要的,我们想争取的,其实只是一份发热后轻松的心情。
如果说“大材小用”导致的是浪费,“小材大用”蕴藏的则是危险,所以严守“大”关实在很有必要。道理是简单的,比较起来却很残酷--谁愿意承认自己是“小”呢?
4、打通关节
在结构体系中,所谓关节,是指变化相聚之处,或变化出现的地方。不同类型的构件相接处,同一构件截面改变之处,是关节。广义上,诸如结构错层之处,体量改变之处,转换层亦是关节。关节无处不在,因为结构体系乃是变化的统一。外力突然袭来之时,对于单一的构件,力量的传递简明,因而容易控制。对于复杂的结构体系,关节的复杂性难于预测和控制,即使从理论上保证了每个组成构件的强度和刚度,但因关节的普遍存在,力量的传递往往不能畅通而出现集中甚至中断,破坏由此而发生。历次灾害表明,从节点开始破坏的建筑占了相当大的比例。
所以理想的结构体系当然是浑然一体的--也就是没有任何关节的,这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。基于这个思路,设计者要做的就是要尽可能地把结构中各种各样的关节“打通”,使力量在关节处畅通无阻。中医上云:“通则不痛,痛则不通”,结构就象一个人,气穴若不能畅通,症结和隐患就会产生。在设计的四项基本原则中,“刚柔相济”,“多道防线”,“抓大放小”是设计概念中的战略问题,但要想得让这些战略思想得以实现,靠的是“打通关节”这个原则作为保证的,结构设计的具体操作,最后全都归到“打通关节”的贯彻和实施上来。
如何打通关节?在设计概念里,要解决的是外力在结构体系内重分配的问题,要确保力量是按照各构件的刚度大小进行分配的,避免出现不合理的集中,最终达致静态的平衡。因结构形本为“静”,灭于“动”中。所有 “动” 的因素对于结构均为不利。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态,当力量不能畅通时,构件与构件之间,构件的组成元素与元素之间的静态平衡一旦被破坏,结构变成机动,“动”即是死,即为终结。可见设计者是协调者,其任务是让所有互不相关的静态构件相聚之后依然处于静态(也就是使其保持常态),或者是处在相对的静态之中。
对比由构件与构件组成的静态“结构体系”,来看看由人与人组成的动态的“社会体系”,这一静一动之间,实在有异曲同工之妙。
社会体系既是由动态的人组成,变化乃是其常态。如果把变化亦称为关节的话,这种关节是无形的,或者称为动态的。社会的存在和发展,关键在于“动”字,因为其形本为“动”,灭于“静”中,“静”即是死,即为终结。同样的,打通关节的方法是要解决各种各样的,诸如情感、金钱、地位等等的重分配的问题,要确保这种分配是按某种合理、有效的规则来进行的,避免形成集中而不畅,以期达到动态的平衡。任何静态--也许是强制性的静态,出现了对社会都是不利的。打通关节的目的是使社会永远处在动态之中。无论是思想意识、还是行为举止,一旦被限制,一旦处于停滞,出现静态的死角,社会必将有症结和隐患。是以对于任何动态异端,治理者只能以合理之规则加以疏导,不可强其静止,不可逆之堵之,如此方为长治久安。
浅析时装设计的基本要素 篇6
关键词:时装设计;要素
0 引言
想要真正做好时装设计应把握好时装设计的基本要素在时装设计中的具体运用。所以时装设计是艺术创作与实用功能相结合的一种设计活动,它区别于一般的艺术创作,既具有共性,又具有个性。
1 时装设计要素的构成
掌握时装设计的三要素是:色彩、款式、面料。以及三者之间的重组,就能变化出千万种不同风格的时装。
1.1 款式要素
时装设计中款式元素在时装设计中具有基础框架作用,它决定着整个时装的空间形式。所以设计时装过程中设计者不仅要把握外在轮廓也要抓住内在结构设计。首先,最能直观的映入人们视线的是对象的外形线,外形线在时装款式设计中居于首要地位,它不仅仅能表达服装的外在造型美也能呈现出躯体的曲线美感。其次,决定外形线变化的主要部分是肩、腰、底边线、围度。在此基础上,外在轮廓线不仅要具有装饰性美感也应同时与服装风格具有统一性。例如,20世纪40年代克里斯汀·迪奥的“New Look”开创了最具有特点的轮廓(丰胸、细腰、肥臀、宽下摆)(图1),这种经典的款式至今在全球各地都被各个服装品牌所借鉴。
1.2 面料要素
时装设计中设计师要充分发挥面料的质感特性,使面料特点能够完美的配合时装设计风格。目前对时装面料的分类标准没有定论,我们大体上可分为“光泽型面料、厚重型面料、透明型面料、柔软型面料、挺爽型面料、”。首先,挺爽型面料线条在造型和塑造外形轮廓上能够呈现出饱满的轮廓感和清晰的轮廓线。常见有棉布、涤棉布、灯芯绒、亚麻布等。其次,柔软面料一般是一些轻薄、悬垂感好,造型轮廓光滑且自然舒张,主要包含针织面料和丝绸面料等。含有科技色彩的光泽型面料表面光滑并能反射出亮光,有熠熠生辉之感。最后,厚重型面料厚实挺括,其面料具有形体扩张感,最常用于崇尚品质、端庄沉稳的时装中。包括各类厚型呢绒和绗缝织物。作为一名优秀的时装设计师,不仅要敏锐的把握时装的外在造型轮廓特点也要熟练地运用面料。面料作为最基础的时装材料,各种不同的面料组合在一起往往也能达到出其不意的时装效果。
1.3 色彩要素
形成時装美的过程中,色彩是最能创造艺术氛围、感受人们心灵的因素。色彩是服装视觉传达中最主要的表达方式,它常常能影响到人们视觉上的审美,进而产生各种情感。作为时装要素中的其中之一它区别于一般的普通色彩,它是可以和面料质感相互配合紧密联系在一起。随着面料质感的变化而变化。例如,同样的红色,在粗纺的苏格兰花呢上,则体现出粗犷朴素;在丝绷缎纺上,则感到豪华、富丽。其次,色彩是在视觉接受过程中,由生理影响到心理,反映人们对不同色彩的喜好。例如,结婚是到处是喜庆的场面,代表色就是比较绚烂的颜色,如果遇到悲伤的事情,原本绚烂的颜色所能带给人们好的心情就会转而厌恶。
2 时装要素之间的关系
2.1 款式与色彩
时装的色彩与时装款式风格之间是相互影响、相互作用的。时装款式风格变化影响着时装色彩的搭配和选取,然而时装色彩在某一方面能够弥补款式上的不足。所以设计师在进行时装设计时,应该合理分配的搭配色彩与款式大体设计。
款式与色彩两者是密不可分的,在时装设计中可以先确定款式再选取相对应的色彩或者是先确定好色彩再设计对应款式。
从时装流行的角度来分析,如何通过简单利落的款式却能表达出夸张大胆的设计感,我们往往要从色彩入手。例如,大胆前卫的款式往往给人明亮复杂的颜色,和反复的色彩线条搭配,所以在款式上我们往往选择简单的款式大胆的选色。例如,常选用明度高的色彩。但也有单一色彩的设计,往往这种情况下的结构、外形比较复杂。例如,年轻的设计师Iris Van Herpes(图2),加上夸张的造型,让人过目不忘。
2.2 款式与材料
时装材料是时装构成的物质基础,也是时装设计三元素之一。造型和颜色都是依附于材料之上的,时装款式是需要材料的支持,反之,好的材料也需要款式来表达。因此,好的设计不是材料的堆砌,而是材料的创新和款式的完美结合应用。
材料就像是画家需要的颜料,指挥家需要的指挥棒一样,时装设计师需要材料来表达自己的设计思路,而造型则是设计师最终要呈现出的效果。所以善于运用材料是对廓型提供了坚实的基础。在如今的时装设计中好的造型最终都会和好的材料相互联系。当设计师思想达到了一定的境界,就要学会用造型反作用于材料,这才是一个好的循环。
2.3 色彩与材料
法国著名的时装设计大师伊夫·圣·洛朗说过:“在设计时装时,我们需要关心的,并非衣袋、腰带的位置,也不是开领的形态和大小之类的问题,而是同画家选择不同颜色、雕塑家选择所需的赫土一样,要精心地选择布料和颜色,即是材料。要使设计出的连衣裙符合自己的想象,就必须选用适当的材料”。所以,我们可以清楚地知道了解时装色彩是要依附于服装面料上。两者相互制约,相互承托。同的色彩在相同的材料上能达到不同的视觉冲击。相同色彩附着于不同面料上却是能达到不同的衣着质感。所以,时装的材料效果必须与颜色共同考虑。
3 总结
时装不仅在不同时代、不同时期、不同季节都有不同的表达和呈现。时装都会有某些突出的共性元素被多数人所追求、所喜好、所推崇,并自然地演绎出一种新的审美风尚,这种审美风尚所取代,推陈出新,从而造就了一波又一波的时装流行趋势审美风尚。作为服装设计师我们要熟练的运用时装元素,时装三大元素它们相互制约相互推动,时装设计师应该敏锐地抓住它们的主要表现形式从而在服装风格的影响下给我们带了一场视觉盛宴。
参考文献:
[1] 于国瑞.时装创意主题的审美特性与艺术表现[J].装饰,2005(3):117-118.
[2] 刘晓刚.时装设计艺术[M].东华大学出版社,2005.
[3] 沈祝华,米海妹.设计过程与方法[M].山东美术出版社,1995.
[4] 张晓黎.服装设计创新与实践[M].四川大学出版社,2006.
浅谈建筑结构设计的基本方法 篇7
1 结构设计的基本方法
1.1 结构平面图
在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下。就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为6度区时 (建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外) , 根据建筑抗震设计规范, 是可以不用进行截面抗震验算但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的, 直接设计即可, 但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分, 简单快捷的方法是利用软件的图层功能, 直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层, 构造柱层, 梁层, 文字层, 板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。
1.2 屋顶 (面) 结构图
当建筑是坡屋面时, 结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整, 板跨度较大, 屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之, 则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法 (实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸) 。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明, 结构设计者必须要具备一定的空间概念, 正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高, 应结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
1.3 大样详图
大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制, 前提是建筑详图的准确无误。也可以在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。要注意的是在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力和理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。需要提醒的是建筑标高和结构标高的关系要搞清楚。该减的减, 不该减的就不要减。
1.4 楼梯
楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。
1.5 基础
基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。 (通常情况下可采用C25) 基础的配筋应满足最小配筋率的要求 (施工图审查中心重点审查部位) 。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用, 应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度 (因软件计算的是墙下的平均轴力) 。基础图中的构造柱, 当定位不明确时应给予准确定位。
2 结构设计应注意的问题
2.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题
(1) 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小, 可以砍了。可砍成直角或斜角。
(2) 如果底板钢筋双向双排, 且在悬挑部分不变, 阳角不必加辐射筋。
2.2 关于箱、筏基础底板的挑板问题
(1) 从结构角度来讲, 如果能出挑板, 能调匀边跨底板钢筋, 特别是当底板钢筋通长布置时, 不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋, 较节约。
(2) 出挑板后, 能降低基底附加应力, 当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时, 加挑板就可能采用天然地基。必要时可加较大跨度的周圈窗井。
(3) 能降低整体沉降, 当荷载偏心时, 在特定部位设挑板, 还可调整沉降差和整体倾斜。
(4) 窗井部位可以认为是挑板上砌墙, 不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。当然此问题并不绝对, 当有数层地下室, 窗井横隔墙较密, 且横隔墙能与内部墙体连通时, 可灵活考虑。
2.3. 关于梁、板的计算跨度
一般的手册或教科书上所讲的计算跨度, 如净跨的1.1倍等, 这些规定和概念仅适用于常规的结构设计, 在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构, 简单点讲, 可认为是在梁的中心线上有一刚性支座, 取消梁的概念, 将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中, 梁高比板厚大不了多少时, 应将计算长度取至梁中心, 选梁中心处的弯距和梁厚, 及梁边弯距和板厚配筋, 取二者大值配筋 (借用台阶式独立基础变截面处的概念) 。柱子也可认为是超大截面梁, 所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的, 不削峰才有问题。
2.4 纵筋搭接长度为若干倍钢筋直径d, 一
般情况下, d取钢筋直径的较小值, 这是有个前提, 即大直径钢筋强度并未充分利用。否则应取钢筋直径的较大值。
如框架结构顶层的柱子纵筋有时比下层大, d应取较大的钢筋直径, 甚至纵筋应向下延伸一层。其实, 两根钢筋放一起, 用铁丝捆一下, 能起多大作用, 还消弱了钢筋与混凝土的握裹力。所以, 钢筋如有可能尽量采用机械连接或焊接。
2.5 柱子造价在框架结构中是很小的, 而在抗震时起的作用是决定性的。
经实验, 考虑空间作用时, 柱子纵筋加大至计算值的2.5倍左右才可保证塑性铰不出现在柱子上。可不按计算配筋, 大幅度增加纵筋, 同时增大箍筋。
2.6 抗震缝应加大, 经统计, 按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞。故应增大抗震缝间距。
2.7 关于回弹再压缩
基坑开挖时, 摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束, 不反弹, 坑中心的地基土反弹, 回弹以弹性为主, 回弹部分被人工清除。当基础较小, 坑底受到很大约束, 如独立基础, 回弹可以忽略, 在计算沉降时, 应按基底附加应力计算。当基坑很大时, 相对受到较小约束, 如箱基, 计算沉降时应按基底压力计算, 被坑边土约束的部分当做安全储备, 这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
总之, 结构设计是个系统的、全面的工作。需要扎实的理论知识功底, 灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下, 设计人员要从一个个基本的构件算起, 做到知其所以然, 深刻理解规范和规程的含义, 并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细, 应善于反思和总结工作中的经验和教训。
基本结构设计 篇8
1.1 结构平面图
在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为6度区时 (建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外) , 根据建筑抗震设计规范, 是可以不用进行截面抗震验算但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的, 直接设计即可, 但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分, 简单快捷的方法是利用软件的图层功能, 直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层, 构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。
1.2 屋顶 (面) 结构图
当建筑是坡屋面时, 结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整, 板跨度较大, 屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之, 则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法 (实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸) 。
1.3 大样详图
大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制, 前提是建筑详图的准确无误。也可以在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。要注意的是在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力和理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。需要提醒的是建筑标高和结构标高的关系要搞清楚。该减的减, 不该减的就不要减。
1.4 楼梯
楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。
1.5 基础
基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。 (通常情况下可采用C25) 基础的配筋应满足最小配筋率的要求 (施工图审查中心重点审查部位) 。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用, 应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度 (因软件计算的是墙下的平均轴力) 。基础图中的构造柱, 当定位不明确时应给与准确定位。
2 概念设计
所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择, 易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确, 避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算, 具有较好的的经济可靠性能。同时, 也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
比如, 有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架, 还人为的布置一些抗震墙, 即不能满足楼层间的合理刚度比, 也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确, 没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当, 造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况, 概念设计的思想不妨是个好方法。
运用概念设计的思想, 也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力, 以至混凝土的等级越用越高, 配筋量越来越大, 造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率, 结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例, 一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度, 再由结构刚度算出地震力, 然后算配筋。但是大家知道, 结构刚度越大, 地震作用效应越大, 配筋越多, 刚度越大, 地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋, 增加了结构的刚度, 反而使地震作用效应增强。其实, 为什么不考虑降低作用效应呢?目前在抗震设计中, 隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑 (类似于阻尼器的装置) ;有的在建筑物顶部装一个“反摆”, 地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反, 从对建筑物的振动加大阻尼作用, 降低加速度, 减少建筑物的位移, 来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%, 并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本, 研究成果已经广泛应用于实际工程中, 取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制, 在工程界还未被广泛地应用。
同时, 在目前建筑结构抗震鉴定及加固中, 概念设计的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中, 天津市加固的2万间民房无一倒塌, 但天津第二毛纺厂三层的框架厂房, 却因偏重于传统构部件的加固, 忽视结构总体抗震性能的判断, 造成不合理的加固使抗震薄弱层转移, 仍然倒塌。
概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受, 并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中, 往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中, 单项计算练习居多, 综合练习偏少, 并着重体现在考题中, 使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育, 比如, 毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽, 手算过程训练程度的削弱, 造成学生产生一定依赖性, 结果综合运用能力下降, 整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。
3 结束语
结构设计是个系统的, 全面的工作。需要扎实的理论知识功底, 灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下, 设计人员要从一个个基本的构件算起, 做到知其所以然, 深刻理解规范和规程的含义, 并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细, 应善于反思和总结工作中的经验和教训。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高, 对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论, 加强计算机的应用, 加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用, 使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中, 打破建筑结构设计中的墨守成规, 充分发挥结构工程师的创新能力, 是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。
参考文献
[1]高立人.王跃.结构设计的新思路-概念设计.工业建筑.1999 (1)
[2]戴国莹.李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题.建筑结构.1999 (4)
“细胞的基本结构”考点突破 篇9
细胞作为基本的生命系统, 具有系统的一般特征:细胞膜是系统的边界, 各种细胞器在系统内分工与合作, 细胞核是系统 的控制中 心。细胞既是生物体结构的基本单位, 也是生物体代谢和遗传的基本单位。
考点一:细胞器的分类
不同细胞的差别主要体现在细胞器的种类和数量上: (1) 在代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多; (2) 合成旺盛的细胞内, 核糖体含量较多; (3) 叶肉细胞中含大量叶绿体, 而根细胞中不含叶绿体; (4) 原核细胞中只有一种细胞器———核糖体。
【例1】 (2014·江苏高考改编) 下列关于细胞结构和功能的叙述, 错误的是 ()
A.抗体的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关
B.囊泡可以由内质网向高尔基体转运
C.胆固醇主要是由内质网上的核糖 体合成的
D.内质网既参 与物质合 成, 也参与物 质运输
【答案】C
【解析】在细胞分泌物合成、加工、运输及分泌过程中, 内质网可参与物质的合成, 并形成囊泡运往高尔基体进行加工。抗体是分泌蛋白, 它的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关, 故A、B、D项正确;胆固醇的本质为脂质, 脂质的合成与滑面内质网有关, 故C项错误。
【变式训练1】下列有关细胞器的叙述正确的是 ()
A.线粒体是有氧呼吸的场所, 没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸
B.核糖体是分布最广泛的细胞器, 各种生物都具有核糖体
C.液泡内部的糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质对细胞内部环境起到调节作用
D.叶绿体可以合成ATP, 因此叶肉细胞不需要呼吸作用提供能量
考点二:能量转换的细胞器———线粒体和叶绿体之异同
【例2】 (2014·安徽高考改编) 下列关于线粒体的叙述, 正确的是 ()
A.线粒体外膜上的蛋白质含量高于内膜
B.葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中
C.细胞生命活 动所需的ATP均来自线粒体
D.显微镜观察线粒体要用健那绿染色
【答案】D
【解析】线粒体内膜含有大量与有氧呼吸有关的酶, 因此线粒体内膜的蛋白质含量高于外膜, A项错误;葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质中, B项错误;细胞生命活动所需的ATP来自线粒体 和细胞质 基质, C项错误;线粒体无色, 在显微镜下观察要用健那绿染色, D项正确。
【变式训练2】研究人员对某细胞器进行研究时, 发现其生物膜上能产生气体, 下列相关分析正确的是 ()
A.产生的气体可能是CO2
B.气体产生过程消耗ATP
C.该细胞器一定具有双层膜
D.影响气体 产生的最 主要环境 因素是温度
考点三:细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程图解。
2.分泌过程中物质的变化。
分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链, 肽链进入内质网进行加工, 形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网出芽形成囊泡, 包裹着蛋白质运输到高尔基体;高尔基体对内质网转运来的蛋白质进行加工与包装, 成为成熟的蛋白质, 然后分门别类地以囊泡包裹运送到细胞膜, 与细胞膜融合, 将蛋白质分泌到细胞外。直接经过的细胞结构有:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜, 整个过程由线粒体供能。
3.分泌过程中各种膜面积变化。
内质网以囊泡的方 式将膜传 递给高尔 基体, 内质网面积减少;高尔基体不但接收来自内质网的膜结构, 而且以囊泡的方式传递给细胞膜, 故高尔基体膜面积不变;细胞膜接收来自高尔基体的膜结构, 故细胞膜面积增大。由于内质网膜与细胞膜直接相连, 最终实现膜的更新。
【例3】 (2014·山东高考改编) 有关细胞内囊泡运输的描述, 正确的是 ()
A.细胞核内的RNA通过囊泡 运输到细胞质
B.生长激素经囊泡运输分泌到细胞外
C.细胞器之间通过囊泡运输物质过程中, 细胞器的膜面积不发生改变
D.囊泡运输 依赖膜的 流动性且 不消耗能量
【答案】B
【解析】细胞核内的RNA通过核孔进入到细胞质;蛋白质类激素经囊泡运输、以胞吐的方式分泌到细胞外;细胞器之间通过囊泡运输物质时, 膜的面积会发生改变, 如分泌蛋白运输过程中, 内质网膜面积减少;囊泡运输依赖膜的流动性且需消耗能量。
【变式训练3】信号肽假说认为, 核糖体是通过信号肽的功能而附着到内质网上并合成分泌蛋白的, 如下图所 示。下列说法 不正确的是 ()
A.信号肽可以引导新合成的蛋白质穿过内质网膜进入内质网腔内
B.切下信号肽的酶不会破坏新合成的蛋白质分子, 体现专一性
C.内质网以“出芽”方式将新合成的蛋白质分子运输到高尔基体
D.抗体、神经递质、激素、血红蛋白等物质的合成都有这样的过程
考点四:细胞的生物膜系统
1.生物膜系统的概念。
细胞膜、核膜以及各种细胞器膜在组成成分和结构上相似, 在结构和功能上紧密联系, 共同构成了细胞的生物膜系统。
2.生物膜系统的作用。
1细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境, 在细胞与外界进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用;
2许多重要的化学 反应都在 生物膜上 进行, 广阔的膜面积为多种酶提供大量附着位点;
3细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开, 同时进行多种化学反应, 互不干扰, 保证细胞生命活动高效、有序地进行。
3.各种生物膜在化学组成上的联系。
1相似性:各种生物膜在化学组成上大致相同, 主要由脂质和蛋白质组成;
2差异性:不同生物膜的功能不同, 组成成分的含量有差异, 如代谢旺盛的生物膜蛋白质含量高, 与细胞识别有关的细胞膜糖类含量高。
4.在结构上的联系。
【例4】下图为真核细胞中4种生物膜上发生的化学变化 示意图, 相关叙述 不正确的是 ()
A.1代表的膜结构是内质网膜, 可参与分泌蛋白的加工、运输
B.2可代表红细胞膜, 发生的反应可为葡萄糖进入该细胞提供能量
C.3是叶绿体类囊体膜, 发生该反应必须依赖于膜上色素的参与
D.4代表的是线粒体内膜, 该反应可为生命活动提供大量能量
【答案】B
【解析】分析图1知, 膜上有脱水缩合, 因此为内质网膜, 可参与分泌蛋白的加工、运输, 所以A项正确;分析图2知, 膜上有ATP的水解, 其上的生理过程应是耗能过程, 葡萄糖进入红细胞属于协助扩散, 不消耗能量, 所以B项错误;分析图3知, 膜上的反应为水的光解, 膜为叶绿体类囊体膜, 发生该反应必须依赖于膜上色素的参与, 所以C项正确;分析图4知, 膜上的反应为水的生成, 膜为线粒体内膜, 该反应可为生命活动提供大量能量, 所以D项正确。
【变式训练4】下列关于生物膜系统结构与功能的叙述中, 正确的是 ()
A.用胰蛋白酶处理生物膜不会改变其选择透过性
B.大鼠脾细胞与兔骨髓瘤细胞实现 融合的基础是膜的流动性
C.相对于线粒体外膜而言, 线粒体内膜上分布的糖蛋白种类与数量更多
D.相对于胰岛细胞, 心肌细胞中高尔基体膜成分的更新速度更快
考点五:细胞核的结构与功能
1.细胞核功能的探究实验。
2.细胞核的结构。
1核膜:双层膜, 外膜上附着许多核糖体, 常与内质网相连。核膜上有核孔, 核膜主要由磷脂和蛋白质组成。核膜的功能是起 屏障作用, 把核内物质与细胞质分开;控制离子和小分子物质进出细胞核;核孔是大分子物质进出细胞的通道。
2核仁:蛋白质合成旺盛的细胞中, 核仁较大。
3染色质和染色体:同一种物质在不同时期的两种形态, 是遗传物质的主要载体, 主要由DNA和蛋白质组成。在分裂间期呈细长丝状称为染色质, 分裂期缩短变粗为染色体。
3.细胞核的功能。
细胞核是遗传信息库, 是细胞代谢和遗传的控制中心。
【例5】 (2014·全国大纲高考改编) 下列有关细胞核的叙述, 错误的是 ()
A.DNA是细胞核中染色质的组成成分
B.大分子物 质可以自 由通过核 孔, 如RNA、DNA可以通过核孔进入细胞质
C.细胞核中 可进行遗 传物质的 复制和转录
D.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
【答案】B
【解析】细胞核中染色质由DNA和组蛋白构成, A项正确;大分子物质有选择性地通过核孔, mRNA通过核孔进入细胞质, DNA不能进入细胞质, 故B项错误;细胞核是遗传物质复制和转录的主要场所, C项正确;细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心, D项正确。
【变式训练5】细胞核具有什么功能?科学家通过下列实验 (如下图) 进行探究:1用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半, 中间只有很少的细胞质相连, 结果无核的一半a停止分裂, 有核的一半b能继续分裂;2b部分分裂到16~32个细胞时, 将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分, 结果a部分开始 分裂、分化, 进而发育成胚胎。下 列叙述中, 不正确的是 ()
A.实验结果说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B.实验1中, b部分细胞属于对照组, a部分属于实验组
C.实验2中, a部分的操作与实验1中的形成对照
D.实验说明细胞的寿命与细胞核有关
【跟踪训练】
一、选择题
1.下列 有 关 溶 酶 体 功 能 的 叙 述, 错 误 的是 ()
A.溶酶体能够杀死侵入细胞的病菌
B.溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的
D.溶酶体执行功能时可伴随其膜组成成分的更新
D.正常生理状况下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
2.下列模式图表示几种细胞器, 有关说法不正确的是 ()
A.细胞器C、F都能产生水
B.细胞器B、F的化学成分中不含磷脂
C.植物细胞都含有C、E、F
D.A、D都是单层膜结构
3.下列有关线粒体和叶绿体的叙述, 不正确的是 ()
A.线粒体和叶 绿体是细 胞的“能量 转换站”
B.观察线粒体和叶绿体的实验中都要对实验材料进行染色
C.线粒体内膜向内折叠形成嵴, 叶绿体类囊体堆叠形成基粒
D.蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用
4.下图为分泌蛋白从合成到排出细胞外的全过程, 下列有关叙述不正确的是 ()
A.分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的
B.图中1、2、3分别表示内质网、高尔基体和囊泡
C.4代表的物质是ATP
D.图中表示 的过程在 原核细胞 中也能进行
5.心房颤动 (房颤) 是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病。最新研究表明, 其致病机制是核孔复合物的运输障碍。据此分析正确的是 ()
A.核膜由两层磷脂分子组成, 房颤的成因与核膜内外的信息交流异常有关
B.人体成熟的红细胞中核孔数目很少, 因此红细胞代谢较弱
C.核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致
D.tRNA在细胞核内合成, 运出细胞核发挥作用与核孔复合物无关
6.如图代表自然界中处于不同分类地位的6种体现生命现象的单位。图中 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出 了 各 自 区 分 其 他生物的标志结构, 请据图判 断 下 列 说 法 不正确的是 ()
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ比较, 共同具有的无膜细胞器是9核糖体
B.可以判断Ⅲ为低等植物, 因为它同时具有1和6
C.Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ类中都有生物可进行光合作用合成有机物
D.Ⅴ生物一定营寄生生活, Ⅰ生物在生态系统中一定是消费者
7.下 列 有 关 生 物 膜 系 统 的 说 法 正 确 的是 ()
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上, 没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的, 在结构和功能上紧密联系
D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开, 使细胞内的化学反应不会互相干扰
二、非选择题
8.下列是细胞的部分结构放大图, 请根据图回答下列问题: ([]中填数字或字母, 横线上无特殊说明的填文字)
(1) 在植物细胞有丝分裂末期, 将一个细胞分裂为两个子细胞过程中与细胞壁形成有关的细胞器是[]__________。
(2) 在细胞分裂间期, 7中被碱性染料染成深色的结构是[]____, 在细胞周期中周期性消失和重建的细胞结构是[]。
(3) 细胞的识别与6中的[]________有关。图中能发 生碱基互 补配对的 结构有________ (填数字) 。
(4) 图中不属于生物膜系统的是______ (填数字) , 不遵循孟德尔遗传定律的遗传物质存在于________ (填数字) 中。
(5) 用含有35S标记的氨基酸的培养基培养动物细胞, 该细胞能合成并分泌一种含35S的蛋白质。请写出35S在细胞各结构间移动的先后顺序________ (用“→”和序号表示先后顺序) 。
(6) 与主动运输有关的细胞器有__________ (填数字) 。
9.图A表示甲状腺细胞将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白, 并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外, 图B表示甲状腺球蛋白合成及运输过程中有关生物膜面积的变化情况。
(1) 若甲状腺细胞可以吸收碘, 却不能吸收铁, 而红细胞却可以吸收铁, 这体现了细胞膜具有_____, 而根本原 因是__________。c过程依赖于细胞膜的_________性。
(2) 2011年日本由于地震引发的核泄漏事件中, 有一种放射性元素131I可以诱发甲状腺细胞癌变, 原因是该 元素可以 使细胞中 的_______发生突变。
(3) a过程中I-进入细胞 内需要穿 过________层磷脂分 子, c过程需要 穿过__________层磷脂双分子层。
(4) 图B中2表示的是__________, 参与c过程的细胞器有____________ (填标号) 。
(5) 图B可知甲状腺球蛋白分泌前后几种生物膜面积会发生改变, 由此可说明, 生物膜在结构和功能上_________, 进一步体现了细胞内各种结构之间的____________。
10.图甲为细胞核结构模式图, 亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。图乙为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。请结合两图回答问题。
(1) 图甲中4由________层生物膜组成, 主要成分有__________等。
(2) 细胞核是遗传信息库, 是细胞代谢和遗传的控制中心, 这些功能和结构与_________ (填数字) 有关。
(3) 核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质的通道, 在细胞内具有重要的功能。细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞, 其核孔数目_________。
(4) 从图乙可知亲核蛋白进入细胞核由其________部决定__________, (填“消耗”或“不消耗”) 能量。
【变式训练参考答案】
1.C2.C3.D4.B5.D
【跟踪训练参考答案】
一、选择题
1.D2.C3.B4.D5.C6.D7.D
二、非选择题
8. (1) 1高尔基体 (2) c染色质b (3) A糖蛋白2457 (4) 52、4 (5) 5→3→1→6 (6) 25
9. (1) 选择透过性基因选择性表达流动 (2) 原癌基因和抑癌基因 (3) 20 (4) 细胞膜13 (5) 紧密联系协调配合
10. (1) 二蛋白质 (2) 3 (3) 较多 (4) 尾消耗
告警信号设计的基本要求 篇10
关键词:告警信号,分类,设计要求
为了确保飞行安全, 设计有效和可靠的告警系统十分重要。随着飞机内部传感器及电子设备日趋复杂化, 机内各种告警信号日益增多, 包含视觉告警、触觉告警和声音告警的综合告警系统与其他系统集成。本文总结了现有标准中对告警信号类型的定义和各类型信号设计的基本要求, 为告警系统设计提供支撑。
1 告警信号的分级及类型
1.1 告警信号的分级
为了有效地传递重要的告警信息, 对于重要系统, 可按告警信息的危急和重要程度将告警信号分级。一般将告警信号分为三级:警告、注意和提示[1]。
警告级是表明已出现了危及安全的状况, 需要让操作人员立即知道并立即采取措施的信息。这些信号应具有两种功能:使全体人员保持警惕, 传达鉴别或行动的信号。GJBZ 131[2]规定:任何时候, 只要在正常作业程序之外, 出现了新的情况要求操作者立即作出反应。警告信号可以是瞬间的, 也可以是连续的, 视具体情况而定。对于瞬间的警告信号, 如果操作者没有采取适当的行动或信号没有关闭, 则警告信号应该周期性地重复出现。同样, 连续呈现的警告信号应该持续到操作者开始采取适当行动, 或者信号被关闭位置。信号被终止后, 应能自动复位以便对下一次启动做出反应。
注意级是表明将要出现危险状况或某系统 (设备) 故障, 它将影响任务的完成或导致该系统 (设备) 性能的降级, 需要让操作人员立即知道, 但不必立即采取措施的信息。注意信号应与警告信号容易地区别开[3]。
提示级是表明需要提示操作人员重视的某些系统 (设备) 的安全或正常工作状态、性能状况及提醒操作人员进行例行操作的信息。当操作者的注意有可能从手头的任务中分散时, 或者操作者必须知道提示信号才能知道什么时候执行操作任务时, 应提供听觉提示信号, 以便操作者的动作速度符合情况的需要, 进而能及时地执行各作业成分的操作。
1.2 告警信号的类型及选择
表示告警信息所使用的方法应与操作人员的能力相符合, 可以通过视觉信息、听觉信息、或触觉信息以及多种感觉信息的结合为操作人员提供告警信息。
GB 18209.1[4]规定:只要可能, 应使用视觉信号;在可能有感觉缺陷的人出现的场所, 例如失明、色盲、耳聋或由于使用个人保护设备而引起这类缺陷的人出现的地方, 可以辅以听觉信号或触觉信号;视觉信号应放置在人们视野内, 与背景相比有合适的视亮度和颜色对比度;听觉信号应对逼近的危险提供报警, 并标示危险情况的开始和持续时间, 在操作者可控制或可干预的地方, 信号至少应持续到操作者做出动作为止;通过触觉对操作者传递的信息应能够使操作者识别和区分不同功能或系统的各种操作要素。
SAE ARP 5898规定:视觉告警应能吸引机组人员的注意, 并提供关于情景紧急性的主动信息;听觉告警应能吸引机组人员的注意, 且能提供关于情景重要程度的原始信息, 但使用听觉告警时应时刻注意, 因为听觉告警可能会破坏其他驾驶舱中的声音活动, 可能会影响操作人员的视觉加工;视觉告警和听觉告警都应该和驾驶舱告警系统整合、一致和协调。
朱祖祥 (2002) 认为[1], 听觉信号主要可用于警告级和注意级告警, 它能提高对重要告警的警觉性和觉察性, 但听觉信号不能滥用, 否则将会引起操作人员的烦恼和干扰其他工作的正常进行。
GJBZ 131规定[2]:一般情况下, 听觉警告信号应由特别能引起注意的有特色的复合音组成, 且听觉警告信号全部主要成分的主要频带应高于噪声水平至少20d B (A) ;在安静环境中, 听觉注意信号应在50~70d B (A) 的水平, 在有噪声背景的地方, 听觉注意信号格主要成分频率中心部位上的主要频带至少应高于噪声水平20d B (A) ;听觉提示信号可以结合视觉呈现为特殊作业成分提供指导, 应为短的、悦耳的、不致引起厌烦而又有明显特征的声音信号, 且其主要频带应高于噪声水平20d B (A) 。
SAE ARP 4102/4规定:不推荐单独使用触觉告警, 可将触觉告警作为听觉告警和视觉告警的补充。
2 不同类型的告警信号设计要求
2.1 视觉信号设计的基本要求
一般情况下, 一个优良的视觉信号必须满足鲜明醒目、清晰可辨和明确易懂三项基本要求。为此, 在设计和使用视觉显示信号时应努力做到以下各要点[1]。
(1) 根据使用要求选择最适宜的刺激维度作信息代码, 代码数目限制在人的绝对辨认能力允许的范围以内。
(2) 要使显示精度与人的视觉辨别能力相适应, 若显示精度超出人的视觉能力限度, 就会导致信息接收速度降低和错误增多。
(3) 要尽量采用形象直观的显示方式。显示方式越复杂、越抽象, 需要译码的时间就越长, 就越容易发生差错。
(4) 要尽量采用与所显示信息在含义上有联系的显示方式, 避免使用与人们的习惯相冲突的显示方式。
(5) 对同时显示的有关信息要尽可能实现综合显示。
(6) 要使显示的对象与其背景之间, 在形状、亮度或颜色方面具有鲜明的对比。
(7) 显示的颜色、亮度要与照明条件相配合, 并要防止产生眩光效应。
(8) 要根据显示信息的重要性和使用频次考虑显示器安放位置的优先权, 把最重要和使用频次最多的显示器安置在最有利于视觉辨认的地方。
(9) 要尽可能使同时使用的显示器在信息编码上相互兼容。
(10) 显示器与相应的控制器在空间关系和运动关系上应使其互相兼容。
2.2 听觉信号设计的基本要求
听觉信号的设计要满足以下基本原则:
(1) 情境兼容性。任何听觉显示器的有效性都取决于对显示器工作的声环境的适宜考虑, 例如言语消息容易被其他的言语消失弄得模糊不清, 特殊的音调信号容易被其他相似的音调信号掩蔽, 任何听觉信号或听觉消息可被频繁的极端响的噪声掩蔽, 它们都是不兼容的。听觉显示器的使用必须与其工作的声环境相兼容。
(2) 通用信号的惯例。某些类型的信号已被公认为与某些活动相联系, 例如消防车、警车等的信号, 具有这些特征的信号不应该用于其他的目的。当考虑用音高作为听觉代码时应该考虑其他的自然关系, 例如高频与“向上”相联系, 低频与“向下”相联系。
(3) 标准化。一旦为某个特殊的操作情景设立了听觉信号代码, 就不应该用同样的信号来标示其他的信息显示。
(4) 与收听者的感受性相适应。听觉显示器的信号频率应该与人耳的音高和响度曲线的中间范围相适应, 要避免使用感受性曲线中极端段的信号, 这些位置的信号可靠性差, 容易被掩蔽。
(5) 双重方式。当噪声环境是未知的或者估计信号难以穿透噪声时, 应考虑使用通过整个噪声谱的变频信号或者将听觉信号与视觉信号组合起来使用, 这两种方法也可组合起来使用。
(6) 可量化信号。当音调信号需要指示量化信息时, 应提供参照音调, 如基准响度或音高, 以便使主信号能与之比较。
(7) 个人专用性。在周围言语声不很强的环境中, 如果信号出现时只要让某个人知道它的用途, 并且不能使其他人过度烦恼, 可选用一个能收听到的简单的铃声作信号。
(8) 选择收听者考虑用一个简单重复的编码信号来指示谁要对信号作出反应, 如要谁接电话或者对先前已确立的一组任务事件作出反应。
(9) 烦恼。避免使用极端响的信号, 因它会使人受到惊吓, 并会增加总的噪声级或干扰局部言语活动。当周围噪声级太高时, 应使用耳机。
2.3 触觉信号设计的基本要求
触觉告警信号应能够明确区分机械不同功能操作使用的各种操作要素。在一种应用中, 一般不超过5个不同的形状。下表给出了编码含义的示例。
3 结论
告警系统设计时要考虑不同类型告警信号的优势, 酌情考虑用哪种告警信号, 选定告警信号后, 要充分考虑告警信号的设计要求, 以期设计出来的告警系统既能起到提醒作用, 又能降低机组人员的工作负荷。
参考文献
[1]朱祖祥.工程心理学教程[M].北京:人民教育出版社, 2002:98-215.
[2]郭耀东.GJB/Z 131-2002, 军事装备和设施的人机工程设计手册[S].北京:中国航空工业总公司, 2002.
[3]刘宝善.GJB 2873-97, 军事装备和设施的人机工程设计准则[S].北京:中国航空工业总公司, 1997.
基本结构设计 篇11
【关键词】建筑结构;设计;原则;方案
在正式开始建筑施工之前,制定一个科学合理的设计方案为建筑工程施工做保障。这个设计方案要保证规范,严谨,科学。在设计方案时,往往我们会受到很多因素的影响,最后导致方案的不法落实。这不但造成了各种建筑材料的浪费,还大大延长了建筑的施工进程。我们通过设计过程中对方案的选择进行分析,指出存在的问题,找到一个合理的办法。
1.筑结构设计基本原则
上文提到,结构设计是为了保证建筑安全、质量、使用。我们围绕这些要求,提出六项基本原则:
1.1避轻就重
建筑物本生就是由不同的构件组成,不同的构件在工程中需要担负的作用也不尽相同,我们要通过这些不同构件,分清主次,轻重。因此建筑工程建设中有“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的概念。在建筑物遇到突发的灾害时,不同的构件之间通过协同作用抵抗最重要的建筑结构,从而使之不会遭受完全的破坏。在建筑设计时我们抓住重点,做到最大程度的减少可能性损失。
1.2多道防线
安全结构体系需要层层把关,做到防范与未然。当意外情况发生时,所有抵抗外力的结构要同时起到作用。与纯框架相比,框架剪力墙的设计在面对灾难是可以更好的从容应对。与单片墙相比,多肢墙亦是如此。所以在设计结构时,我们要运用多道防线的设计思路,切记不要把所有鸡蛋放在一个篮子里。
1.3刚柔并济
刚中带柔,柔中带刚才是一个合理建筑结构的体现。刚中缺柔,会让建筑结构变形能力不强,当强大的外力作用于建筑时,容易造成建筑局部破坏,从而导致最后的全部损坏。柔中缺刚则会因建筑变形过大,导致无法正常使用,甚至全体倒塌。那么,建筑结构到底是刚一点好,还是柔一点好呢?所谓“兵无常势,水无常形”,因此要根据实际情况而定。但有一点是可以肯定的,刚柔并济的建筑结构,是设计者所要最求的。
1.4打通关节
这里指的关节是建筑结构的关节。在一个建筑中,关节无处不在。而且根据调查得知,灾害来临时,大部分建筑的损坏是由于建筑节点的破坏从而致使整个建筑受到破坏。想要建筑变得更牢固,设计师需要在设计的时候将建筑设计成一个没有节点的整体。这种结构体系可以最大化的消除外力对建筑的影响。在打通关节的时候,我们既要保证建筑不出现上述不合理的几种状况,又要保证建筑的整体平衡。我们必须保证在打通关节的基础上才能去考虑刚柔并济、多道防线、避重就轻的原则。
1.5节能环保
随着绿色建筑和环保意识的加强。人们更看重于节能环保的概念是否在建筑工程里实施。过去,我国经济水平确实发生了翻天覆地的提升,但同时也牺牲了太多人们所生活的环境了。因为建筑工程而导致的大面积水污染、大气污染、垃圾污染等问题比比皆是。这些都给人们正常的生产生活造成了不小的影响。因此,对于的如今的建筑结构设计者而言,把节能环保当做建筑结构设计的基本原则已经不容置疑了。
1.6以人为本
建筑结构设计是为了完成建筑施工,完成建筑施工则是为了给人们使用。所以在建筑结构设计的时候,设计师就要贯彻“以人为本”的设计原则。社会在不断的发展,随着人们物质生活水平的不断提高,人们对建筑的要求早已不只是可以遮风避雨。特别是在城市生活的人们,他们希望在回到家后得到放松,更加亲近大自然。因此设计师们在设计中在设计建筑结构的时候要基于人们的想法和需求,结合土地、环境、自然等因素做好设计工作。
2.建筑结构的合理设计方案
建筑结构设计方案是否合理直接决定了建筑时候能否顺利进行。更是影响了整个建筑的使用年限和使用质量。所以,结构设计的科学合理至关重要。下文对结构设计的合理方案进行探讨。
2.1结构计算
在结构计算的时候,在底框砌体结构验算的过程中,底部剪力法仪适用于刚度较为平均的多层结构。在有着薄弱层的底层框架混合结构中,要考虑塑性变形集中造成的影响。底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙。因为底框架结构中只有底层框架抗震墙,应该选用双保险的办法。然后,在建筑结构设计方案的时候,要保证荷载计算正确。在荷载计算过程中,设计人员要结合建筑用途、整体结构,科学准确的计算出建筑荷载范围。确保建筑结构稳定,避免后天人为的破坏。在整个结构设计过程中,结构计算关系建筑工程的稳定性和安全性。所以在计算时务必要做到仔细。
2.2结构构造
对于建筑结构而言,以下几个方面需要加强:第一,抗震设计时,考虑构件配筋率的问题。如果发生地震灾害,建筑结构应具有一定的延性,与最小配筋率需求相符。第二,钢筋中各个位子的延伸长度、锚固及搭接长度等,应与相关规范一致,严格按照强度要求选择原材料。第三,建筑屋面发生墙体裂缝是常见问题,在设计时如果可以采取合理的通风融热技术与措施,可以有效的避免这个问题发生。
2.3结构抗震
抗震设计是每个建筑不可缺少的结构设计之一。在一般住宅建筑中,结构设计可采取纵墙和横墙结合的方式,共同承载压力。在对称的基础上,保证上下层墙体的一致。在高层建筑中,抗震结构不能使用常用的单向布置形式,应选用双向布置形式来提高建筑的抗震水平。为了更好的確保建筑整体性能,采用框简体系与抗震墙分别抗震的设计形式来控制各个楼层的连接度。同时注意建筑结构尽量遵从规则性,发挥防震缝的作用,提高建筑结构的使用性能、延长建筑使用寿命。
结语
设计人员在建筑结构设计上要根据基本原则,设计出安全性能好、质量高、使用舒适的建筑。在设计建筑方案时,要保证其合理性,科学性。在结构计算、构造、抗震等方面多多考虑,因为它直接关系着建筑的安全和使用。一个好的建筑设计,需要考虑到建筑的方方面面,容不得半点失误。结合工程的实际情况,在保障设计的基础上,不忘人文关怀,在建筑设计里以考虑人为本,节能环保。寻求一个经济合理的设计方案,确保建筑性能的整体发挥。
参考文献
[1] 安颖.大幅度提高建筑结构设计安全度的必要性[J].安徽冶金科技职业学院学报,2010(4).
[2]陆莹.建筑结构设计中应注意的问题浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(4).
[3]程建伟.建筑结构设计中概念设计的应用与研究[J].低温建筑技术,2009(8).
建筑结构设计基本方法及注意事项 篇12
结构设计的阶段大体可以分为三个阶段:结构方案阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性, 建筑所在地的抗震设防烈度, 工程地质勘查报告, 建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式 (例如, 砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构、混合结构等以及由这些结构来组合而成的结构形式) 。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
1 结构设计的基本方法
1.1 结构平面图
在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为6度区时 (建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外) , 根据建筑抗震设计规范, 是可以不用进行截面抗震验算, 但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模, 直接设计即可, 但要注意受压和局部受压的问题, 必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张, 建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外, 当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算的。绘制结构平面图时, 如果没有建模就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分, 简单快捷的方法是利用软件的图层功能, 直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层, 等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。
1.2 屋顶 (面) 结构图
当建筑是坡屋面时, 结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整、板跨度较大、屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面;反之, 则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120mm厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法 (实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸) 。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明, 结构设计者必须要具备一定的空间概念, 正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高, 应结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
1.3 大样详图
大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制, 前提是建筑详图的准确无误;也可以在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。要注意的是在保持建筑外形的前提下尽量地使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。需要提醒的是建筑标高和结构标高的关系要搞清楚, 该减的减, 不该减的就不要减。
1.4 楼梯
楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。
1.5 基础
基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求 (通常情况下可采用C25) 。基础的配筋应满足最小配筋率的要求 (施工图审查中心重点审查部位) 。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用, 应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度 (因软件计算的是墙下的平均轴力) 。基础图中的构造柱, 当定位不明确时应给予准确定位。
2 结构设计应注意的问题
2.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题
2.1.1 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小, 可砍成直角或斜角。
2.1.2 如果底板钢筋双向双排, 且在悬挑部分不变, 阳角不必加辐射筋。
2.2 关于箱、筏基础底板的挑板问题
2.2.1 从结构角度来讲, 如果能出挑板, 能调匀边跨底板钢筋, 特别是当底板钢筋通长布置时, 不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋, 较节约。
2.2.2 出挑板后, 能降低基底附加应力。当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时, 加挑板就可以采用天然地基。必要时可加较大跨度的周圈窗井。
2.2.3 能降低整体沉降。当荷载偏心时, 在特定部位设挑板, 还可调整沉降差和整体倾斜。
2.2.4 窗井部位可以认为是挑板上砌墙, 不宜再出长挑板, 虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。当然此问题并不绝对, 当有数层地下室, 窗井横隔墙较密, 且横隔墙能与内部墙体连通时, 可灵活考虑。
2.3 关于梁、板的计算跨度
一般的手册或教科书上所讲的计算跨度, 如净跨的1.1倍等, 这些规定和概念仅适用于常规的结构设计, 在应用广泛的宽扁梁中是不合适的。梁板结构, 简单点讲, 可认为是在梁的中心线上有一刚性支座, 取消梁的概念, 将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中, 梁高比板厚大不了多少时, 应将计算长度取至梁中心, 选梁中心处的弯距和梁厚, 及梁边弯距和板厚配筋, 取二者大值配筋 (借用台阶式独立基础变截面处的概念) 。柱子也可认为是超大截面梁, 所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的, 不削峰才有问题。
2.4 关于纵筋搭接问题
纵筋搭接长度为若干倍钢筋直径d, 一般情况下, d取钢筋直径的较小值。这有个前提, 即大直径钢筋强度并未充分利用。否则, 应取钢筋直径的较大值。
如框架结构顶层的柱子纵筋有时比下层大, d应取较大的钢筋直径, 甚至纵筋应向下延伸一层。其实, 两根钢筋放一起, 用铁丝捆一下, 能起多大作用, 还削弱了钢筋与混凝土的握裹力。所以, 钢筋如有可能尽量采用机械连接或焊接。
2.5 关于柱子的问题
柱子造价在框架结构中是很小的, 而在抗震时起的作用是决定性的。经实验, 考虑空间作用时, 柱子纵筋加大至计算值的2.5倍左右才可保证塑性铰不出现在柱子上。可不按计算配筋, 大幅度增加纵筋, 同时增大箍筋。
2.6 关于抗震缝的问题
抗震缝应加大, 经统计, 按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞。故应增大抗震缝间距。
2.7 关于回弹再压缩
基坑开挖时, 摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束, 不反弹, 坑中心的地基土反弹, 回弹以弹性为主, 回弹部分被人工清除。当基础较小, 坑底受到很大约束, 如独立基础, 回弹可以忽略。在计算沉降时, 应按基底附加应力计算。当基坑很大时, 相对受到较小约束。如箱基, 计算沉降时应按基底压力计算, 被坑边土约束的部分当作安全储备, 这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
3 结语
结构设计是个系统的、全面的工作, 需要扎实的理论知识功底、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。结构的设计不是单求外表的独特与奇异, 而是要讲究科学的依据和实用的价值。设计人员要从一个个基本的构件算起, 做到知其所以然, 深刻理解规范和规程的含义, 并密切配合其他专业来进行设计。只有这样才能真正体会结构设计的意义, 推动建筑业向前发展。
摘要:本文针对建筑结构设计的基本方法, 以及在结构设计中应注意的问题进行探讨, 最后希望结构设计者, 要具备扎实的理论知识功底、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度, 深刻理解规范和规程的含义, 并密切配合其他专业来进行设计。
关键词:建筑,结构设计,方法,问题
参考文献
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