刚性优化（共10篇）
刚性优化 篇1
0 引言
进入21世纪以来, 海洋油气开发日益成为各国石油工业的主要增长点[1]。水下生产系统因其在技术方面和经济效益方面巨大优势, 成为各国广泛使用的一种海洋油气田开发方式[2]。对水下生产系统技术的研究和发展也成为各国石油行业及相关专业领域的科技创新前沿[3]。
水下生产系统主要由油井、采油树、井口、脐带缆、立管、管汇、搭配出油管、控制系统、跨接管组成 (如图1所示) 。跨接管是水下生产系统中重要的近距离连接设备, 用于管道终端与管汇、井口与管汇、管线与立管之间的油气输送, 还可用来向油井注水、注化学药剂等[4]。跨接管在输送油气的同时还需要承受因海底压力、温度、地形变化引起的变形[5]。跨接管主体包括连接器和管道, 连接器安装在跨接管两端, 连接方式分为水平连接和垂直连接, 跨接管按管道类型分为刚性跨接管和柔性跨接管两类, 柔性跨接管采用水平连接, 刚性跨接管采用垂直连接[4]。
1 水下刚性跨接管安装环境对公差带的要求
刚性跨接管作为水下生产系统的短接垂直安装管道, 安装于管汇、井口、管线、管道终端等水下设施的毂座上 (如图2、图3所示) , 在之前需要对预安装毂座位置、相应水下设施及安装区域的海床形貌等重要数据进行测量, 测量工作主要由ROV、声纳等水下定位、测量、监控设备完成[6]。
管汇、管道终端等水下生产系统的主要设施均为较大水下结构物, 安装作业精度较低[7]。一般水下设施的安装公差为:井口头的垂直度±2°、水平方向±15°, 管汇的垂直度±2°、水平方向±5°, 管汇的垂直度±2°、水平方向±5°;两采油树连接距离25±10 m, 管汇和管线连接距离35±5 m[6]。
水下设施在使用过程中, 可能受到海底滑坡和断层、海底管线膨胀位移等情况影响, 使彼此的相对位置发生变化[5]。刚性跨接管在安装、使用过程中不可避免的要受到以上因素的影响。
刚性跨接管自身属于较大水下结构物, 其安装费用占据了刚性跨接管总费用的绝大部分, 并随尺寸增大和结构复杂化程度而增加, 为了保证跨接管安装的可操作性和经济效益, 一般跨接距离为15~45 m, 自身管长不超过60 m[4]。刚性跨接管制造和测量也存在一定的误差, 在安装过程中, 刚性跨接管需要通过连接器工具的外力作用改变形状, 以满足连接器和毂座的精确安装定位要求。
考虑水下生产设施安装、制造误差, 以及在使用过程中可能存在位置迁移情况, 为刚性跨接管提出了特殊要求, 使其应具备一定的变形能力。一般情况下, 刚性跨接管为在任意3个轴线方向上容差150 mm, 在任意3个角度方向上容差2°[6]。
刚性跨接管在安装和使用过程中都会因受到外力影响发生变形, 为了提高刚性跨接管的安装易操作性及使用寿命, 应减少安装过程中的受力。考虑刚性跨接管在不同方向上的受力—变形 (即刚度) 情况, 提出一种基于构件方向刚度差异的公差带优化方法, 优化跨接管的公差带, 有效减少安装过程受力。
2 基于构件方向刚度系数的公差带优化方法
2.1 构件在不同方向上的刚度差异
任何构件在生产、制造过程中均存在不同程度的形状、材料不对称情况, 这种情况就会导致构件在不同方向上受相同力作用时产生不同的变形量, 即构件在各方向上的刚度存在差异, 将构件在各个方向的受力—变形比例关系称为构件的方向刚度系数。构件的方向刚度系数由几何形状 (尺寸大小、形状是否对称) 和材料特性等决定。对于尺寸小、对称性好的构件, 不同方向上的方向刚度系数差异不明显;而对于尺寸大、对称性差的构件, 方向刚度系数差异将对构件的、制造、安装产生重要影响。
以刚性跨接管为代表的较大水下结构件, 因尺寸大、对称性差, 方向刚度系数存在明显差异。考虑刚性跨接管的安装、使用需求, 可以根据方向刚度系数优化公差带, 减小安装受力。
2.2 公差带优化方法
2.2.1 一维公差带优化方法
一个线弹性构件只受到X轴方向上力的作用, 当构件受到拉力作用时 (如图4所示) , 其受力—变形关系为FX+=kX+·△X+;当受到压力作用时 (如图5所示) , 其受力变形FX-=kX-·△X-。当线弹性构件需要依靠自身变形与其他构件配合安装时, 其公差带会影响构件受力情况, 进而影响安装的难易程度。
为减小构件安装受力, 应当将公差带向方向刚度系数小的方向优化;为增大构件构件安装受力, 应当将公差带向方向刚度系数大的方向优化。
构件在长度方向上 (即X轴) 的公差带为[△Xmin, △Xmax], 制造精度为δX, 构件在X轴正向、负向的方向刚度系数分别为kX+、kX-。
将构件的方向刚度系数进行求比, 得到kX+∶kX-=a∶b。
增大受力的公差带优化公式:
减小受力的公差带优化公式:
为不增加制造成本和难度, 应根据构件的加工制造精度δ对△OXmax、△OXmin行圆整;
当a、b近似相等时, 不需要优化, 可根据具体情况来考虑。这里给出考虑加工制造精度的优化条件:
即当优化前、后的公差带最小变化量大于加工制造精度时, 应用此方法对公差带优化。
2.2.2 二维公差带优化方法
一个线弹性构件在X、Y轴方向上同时受力, 则需要应用二维公差带优化方法。当构件受到X、Y轴方向上力的作用, 会发生拉伸 (或压缩) 和弯曲变形, 在X轴、Y轴上获得的受力—变形曲线是这两种变形的叠加, 受力—变形曲线可能存在非线性比例关系, 为了便于说明优化的方法这里将问题进行简化, 将曲线近似为线性比例关系。
构件在X、Y轴方向上的公差带为[△Xmin, △Xmax]、[△Ymin, △Ymax], 制造精度为δX、δY, 在X、Y轴正向、负向的方向刚度系数分别为kX+、kX-、kY+、kY-。
将方向刚度系数进行求比:kX+∶kX-∶kY+∶kY-=a∶b∶c∶d。
二维公差带优化方法是先将X、Y轴的公差带大小进行优化, 再用一维公差带优化方法分别对单轴公差带进行优化。
X、Y轴的公差带范围是△X=△Xmax+△Xmin, △Y=△Ymax+△Ymin。
根据方向刚度系数比值, 得到X、Y轴的方向刚度系数为kX=kX++kX-=a+b, kY=kY++kY-=c+d。
X、Y轴公差带大小优化:
将△OX、△OY根据构件的加工制造精度δX、δY进行圆整;考虑加工制造精度的优化条件:
当完成X、Y轴公差带大小的优化后, 根据一维公差带方法优化单轴公差带, 得到线弹性构件的二维公差带优化结果。
2.2.3 三维公差带分配方法
一个线弹性构件在X、Y、Z轴方向上同时受力, 需要应用三维公差带优化方法。当构件受到X、Y、Z轴方向上力的作用时, 会发生拉伸 (或压缩) 、弯曲变形和扭转变形, 在X、Y、Z轴上获得的受力—变形曲线是三种变形的叠加效果, 这里将问题简化, 将曲线近似为线性比例关系。
构件在X、Y、Z轴方向上的公差带为[△Xmin, △Xmax]、[△Ymin, △Ymax]、[△Zmin, △Zmax], 制造精度为δX、δY、δZ, 在X、Y、Z轴正向、负向的方向刚度系数分别为kX+、kX-、kY+、kY-、kZ+、kZ-。
将方向刚度系数进行求比:kX+∶kX-∶kY+∶kY-∶kZ+∶kZ-=a∶b∶c∶d∶e∶f。
三维公差带优化方法是先将X、Y、Z轴的公差带大小进行优化, 再用一维公差带优化方法分别对单轴公差带进行优化。
X、Y、Z轴的公差带范围是△X=△Xmax+△Xmin, △Y=△Ymax+△Ymin, △Z=△Zmax+△Zmin。
根据方向刚度系数比值, 得到X、Y、Z轴的方向刚度系数为kX=kX++kX-=a+b, kY=kY++kY-=c+d, kZ=kZ++kZ-=e+f。
X、Y、Z轴公差带大小优化公式:
1) 增大某一轴受力的公差带大小的优化公式:
2) 减小某一轴受力的公差带大小的优化公式:
将△OX、△OY、△OZ根据构件的加工制造精度δX、δY、δZ分别进行圆整;考虑加工制造精度的优化条件:
当完成X、Y、Z轴公差带大小优化之后, 根据一维公差带优化方法对单轴公差带进行优化, 得到线弹性构件的三维公差带优化结果。
3 刚性跨接管公差带优化
3.1 刚性跨接管坐标系建立与问题简化
刚性跨接管按形状可分为三种类型:分别为倒U型、M型、Z型, 其中M型刚性跨接管根据弯管类型可分为M型肘管和M型弯管 (如图6所示) 。刚性跨接管安装受力变形可以等效为两端连接器中心相对位置在X、Y、Z轴上的位移变化。
以刚性跨接管水平跨接距离为Y轴, 两连接器端面的垂直距离为Z轴, 以一个端面的圆心为零点, 建立笛卡尔坐标系。
一般的M型和U型刚性跨接管在两连接器端面法线交角较小时可近似为YOZ平面的对称结构, X轴正向和负向的方向刚度系数差异小, 优化时可以忽略。Z型刚性跨接管是空间结构, 除特殊的对称情况外, 需要考虑各个方向上的刚度差异情况。
3.2 应用有限元方法求方向刚度系数
以某M型刚性跨接管为例, 应用有限元方法求解其方向刚度系数。刚性跨接管的几何尺寸如图7所示。考虑到刚性跨接管安装后的受力状态和约束状态, 以一端面附近的一段圆柱区域作为约束, 另一端面附近的圆柱区域作为加载区域, 在轴线方向上加载位移观察受力, 如图8所示。
在X、Y、Z轴的正、负方向上分别施加0~10mm位移, 获得刚性跨接管6个方向上的受力—位移曲线, 如图9所示。由图中曲线斜率情况可知, 此刚性跨接管在Y轴的方向刚度远大于X、Z轴的方向刚度, X轴的方向刚度大于Z轴的方向刚度, 同一轴正、负方向上的刚度基本相同。为方便计算刚性跨接管的方向刚度系数, 将曲线近似为直线进行计算, 曲线斜率即为方向刚度系数。则有
3.3 刚性跨接管公差带优化
国内刚性跨接管的制造精度可以达到1 mm, 水平跨接距离和垂直高度差的公差带可以达到[-10 mm, +10 mm]。根据刚性跨接管公差带优化原则, 方向刚度系数大的轴公差带较小, 方向刚度系数小的轴公差带较大, 使刚性跨接管在相同变形情况下受力较小。本例中X、Z轴方向刚度系数较为接近且远小于Y轴, 为使优化更为合理, 将X、Z轴方向刚度系数求和与Y轴进行优化, 即公差带大小优化:
由于刚性跨接管在单轴的正、负方向上具有相同的方向刚度系数, 则单轴的公差带为对称形式, 考虑加工精度需要对计算值进行圆整, 为降低加工难度可适当放大公差带, 即得到各轴的公差带为△OX=[-14, 14]、△OY=[-2, 2]、△OZ=[-15, 15]。
4 结论
讨论了水下刚性跨接管安装、使用环境对公差带的需求, 根据较大结构物不同方向的受力—变形差异, 提出了一种基于构件方向刚度的公差带优化方法, 推导了一维、二维、三维公差带优化公式, 应用于刚性跨接管的优化工作, 以简便、高效的方式减小了安装受力, 节约了安装成本和维护费用, 提高了安装效率和使用寿命。
摘要：水下刚性跨接管因自身制造误差、安装毂座位置测量误差等因素影响, 在安装过程中受力产生变形, 受力越大安装工作越困难。考虑以刚性跨接管为代表的较大水下结构物受力—变形特点, 提出一种基于构件方向刚度差异的公差带优化方法, 根据构件的方向刚度系数优化构件公差带, 并将此方法应用于刚性跨接管设计。
关键词：方向刚度,方向刚度系数,刚性跨接管,公差带优化
参考文献
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刚性需求启动了 篇2
从成交的数量来说，青岛房地产市场迎来了小阳春，从成交面积来说，单套面积基本在90平方米左右，可以说绝大部分都是90平方米以下的中小套型，也就是我们通常所说的刚性需求为主。从销售一线反馈回的信息是，由于国家对购买首套中小户型的刚性需求给予贷款利率的政策调整，将之前的上浮20％回调到基准利率，另外今年由于“两头春”，对婚房的需求达到了高点，加上各个开发商都实施了最大幅度的优惠政策，三力合一，促成了今年过年后的刚性需求的释放，房地产市场逐步复苏。
同时我们也注意到，国家对于房地产调控的总体把控并没有放松的迹象，从金融系统、住建部相关领导均呈现对房地产调控的高压态势，开发贷依然没有，房企股市融资依然没有，信托依然没有，从市场回笼资金成了唯一的出路，可以想象到各开发企业已经放弃幻想，不再等待宽松的政策出台，在这一场博弈当中，成为完完全全的输家，输的彻头彻尾心服口服。
当然，这场博弈还在持续。今年以来，各地土地拍卖市场依然冷清，各地方政府由于备受财政压力而变相的执行了中央的调控政策，这其中也包括了头龙大哥上海。上海这个城市无论从经济、金融还是政治层面都举足轻重，具有很重要的样板示范效应。
今年中国经济增长速度放缓已经是不争的事实了，关键是缓到什么程度?对于那个具体的增长数字已经不是我们关注的本身，我们关注的中国出口势头继续在减弱，内需在缺乏了家电、汽车等产业的拉动，还有多少潜力可挖?股市创造不了GDP，更可况现在股市已经成为了散户的陷阱，弱弱的文化产业、旅游产业也不能立竿见影，在房地产行业这个火车头去年突然减速甚至急刹车给国家经济、居民生活造成的负面影响，一刀切的房地产调控政策到至今仍不见纠正的政策调整，中国经济能坚持多久呢?
舆论拼凑了一个“刚需”的概念来调控房地产市场，一刀切的政策不但让众多首套购房群体因为首付增加、利率调高增加月供而无奈放弃购房，很多因为家庭成员增加而需要改善住房条件(首置需求)的家庭放弃了改善的选择，这些都直接影响了家庭生活，一刀切的政策更加让火车头急刹车，以至于开发企业自己都看不起自己了，称自己为“夜壶”，出台了这么多不算成熟、不算理智的政策，但是总是不能达到很好的效果。
刚性优化 篇3
关键词：华南地区,半刚性基层,沥青路面,结构优化
引言
我国华南地区在公路自然区划中包括东南湿热区中的Ⅳ6武夷南岭山地过湿区、Ⅳ7华南沿海台风区、Ⅳ7b海南岛西部润干副区等, 是我国最湿热的地区, 显著特征是高温多雨, 年平均气温22℃左右, 年降水量达1400~2000mm。
由于半刚性基层沥青路面对高温和水分较为敏感, 易产生车辙等高温病害和下陷、坑洞等水损害, 因而在高温多雨的华南地区, 通过对半刚性基层沥青路面结构的优化提高路面的抗车辙性能和水稳性, 是一个值得研究的课题。
1 华南地区常见的半刚性基层沥青路面结构形式
半刚性基层具有承载能力高、抗变形能力强等优点, 工程材料易得, 在我国的道路建设中运用范围较广。半刚性基层沥青路面作为我国目前道路常见的结构形式, 其特点是“强基薄面”, 强度高, 经济性好, 在华南地区的城市道路中应用广泛。在对华南地区城市道路中的半刚性基层沥青路面结构形式进行调查后, 总结为下表。
注:AC-沥青混合料;SM-水泥、石灰、粉煤灰稳定粒料
2 高温条件下的半刚性基层沥青路面结构设计
2.1 高温条件下半刚性基层沥青路面的损坏及预防
沥青混合料具有粘弹性性质, 高温时其强度和刚度均会降低, 当沥青路面内部由荷载产生的剪切应力大于沥青混合料的抗剪强度时, 路面会产生材料失稳的流动变形, 变形的累积导致失稳型车辙的产生。在高温的华南地区, 沥青路面车辙类损坏是影响行车舒适性及行车安全的突出问题。半刚性基层沥青路面车辙的预防措施有:
(1) 优化沥青性能众多相关因素中, 无疑沥青的性能是影响沥青混合料抗车辙能力最显著的因素之一。添加SBS、SBR、EVA、PE等各类改性剂以改进沥青性能从而提高道路的抗车辙能力是目前常见的措施[1]。肇庆市鼎湖区民乐大道采用SBS改性沥青提高沥青混合料的高温稳定性, 有效减少了车辙等病害。
(2) 优化沥青混合料华南地区的城市道路沥青路面常用的材料有密级配沥青混凝土混合料 (AC) 和沥青玛蹄脂碎石混合料 (SMA) 。其他如开级配抗滑磨耗层 (OGFC) 及大粒径沥青混合料 (LSAM) 也开始广泛地应用。广州市珠江新城华夏路、金穗路等道路在广州亚运前的大修时采用了4cm SMA-13+5cm AC-20C的面层结构, 路面经过五年的大交通量运行, 基本上没有出现车辙等病害。
(3) 优化基层形式经调查, 我国有部分道路采用了沥青稳定碎石基层+半刚性基层组成的混合式基层, 同时增加沥青面层厚度后, 明显降低了半刚性基层的疲劳应力水平和层间的剪切应力, 从而提高了沥青路面整体的抗车辙能力。
2.2 高温条件下半刚性基层沥青路面结构优化
方案一:优化沥青性能及沥青混合料本方案的特点是沥青面层使用改性材料, 面层厚度和基层材料保持不变。对于城市主干路和次干路, 沥青面层总厚度为14~18cm, 对于城市支路, 沥青面层总厚度为7~10cm, 面层均可采用改性沥青混合料, 以此提高路面的抗车辙能力。
方案二:优化基层形式本方案的特点是面层与基层之间增加沥青碎石过渡层, 面层材料和厚度保持不变。对于城市主干路和次干路, 沥青面层总厚度为14~18cm, 在面层和基层间增加15~20cm的沥青碎石过渡层, 对于城市支路, 沥青面层总厚度为7~10cm, 在面层和基层间增加10~15cm的沥青碎石过渡层, 提高路面整体的抗车辙性能。
3 多雨条件下的半刚性基层沥青路面结构设计
3.1 多雨条件下半刚性基层沥青路面损坏及预防
沥青的粘结作用和集料间的骨架作用是沥青混合料形成强度的两个原因。当水分通过沥青混合料空隙进入路面结构内部并滞留, 不但会造成沥青粘结力丧失, 还会在交通荷载作用下使基层顶面的水分产生动水压力, 将基层顶部细集料以白浆的形态唧出路表, 导致沥青面层产生网裂和下陷, 继而产生坑洞等病害。华南地区降水量高、降水频率大, 松散、坑洞等水损坏是华南地区半刚性基层沥青路面较为常见的病害。预防路面水损坏的主要措施是减少水分进入路面结构和将已进入的水及时排出。
(1) 设置防水层在上面层和中面层之间设置SBS改性沥青粘结防水层。SBS改性沥青碎石在高温碾压后会在上面层的下部形成富油沥青层, 同时防水层下部产生一层沥青薄膜, 两者共同形成粘结防水层[2]。在广西百色莲塘组团的部分道路设置防水层后, 明显降低了沥青路面的渗透性。
(2) 改善沥青混合料大孔隙开级配沥青磨耗层 (OGFC) 的空隙率能达到18%以上, 混合料的空隙相互连通, 结构排水能力较强。华南地区的OGFC路面已经实施了不少, 不但路面的透水性能好, 抗滑性能也得到提升。
(3) 采用排水基层在沥青路面结构中设置多空隙的沥青稳定碎石排水层 (ATPB) , 可以使渗入结构层的水迅速排出, 减轻水损害的发生。汕头市中山西路工程中用10cm ATPB代替7cm AC-25沥青混凝土下面层, 检测结果表明沥青路面结构渗透能力得到了明显提高, 改善了排水能力。
3.2 多雨条件下半刚性基层沥青路面结构优化
雾封层是在沥青面层上喷洒的一种高渗透性高分子改良乳化沥青, 形成的防水层可以减少路面的水破坏。在对华南地区半刚性基层沥青路面进行结构优化时, 均引入了雾封层来改善路面的抗水损坏能力, 文章不再作为单独方案来论述。
方案一:优化基层材料。本方案的特点是不改变面层的结构和厚度, 仅对基层材料进行优化。基层采用骨架密实结构的水泥稳定碎石或骨架孔隙结构的水泥稳定碎石, 前者可以显著提高基层强度, 后者则能改善基层的排水性能。
方案二:优化面层材料。本方案的特点是保持路面结构的厚度不变, 使用改性材料以提高路面整体的水稳定性。对于城市主干路和次干路, 沥青面层总厚度为14~18cm, 对于城市支路, 沥青面层总厚度为7~10cm, 上面层均采用OGFC混合料, 基层材料采用骨架孔隙结构的水泥稳定碎石。
4 结束语
半刚性基层材料具有一定的环境适用性, 在高温条件下, 半刚性基层沥青路面易出现车辙损坏, 需对沥青性能和沥青混合料进行优化调整, 增加沥青碎石过渡层, 提高路面整体的抗车辙性能;在多雨条件下, 半刚性基层沥青路面易出现松散、坑洞等水损坏, 需对基层材料进行优化提升, 提高基层的强度或改善其排水性能, 或采用大孔隙开级配沥青磨耗层, 提高路面整体的水稳定性。
华南地区还有一些其他特殊的气候、交通特征, 同时也有一些如水泥混凝土路面等应用较为广泛的路面结构类型, 在以后的研究中, 应注意对其一一分析, 总结各种条件下不同路面类型的结构优化方案, 提高华南地区道路的耐久性、舒适性和安全性。
参考文献
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刚性中求劲道 篇4
作品多次参加全国及省、市书画展并获奖，多次举办个人展览，大众日报、齐鲁晚报、山东电视台、《齐鲁艺谭》、日照日报、沂蒙晚报等多家专业报刊及媒体为其报道，出版有《段凯夫中国画集》、《段凯夫中国画作品集》、《中华文脉 艺术丹青段凯夫大写意作品集》。作品远销日本、韩国、美国及港澳台等地区。
第一次品读段凯夫的画，感觉很粗粝，仿佛站在一棵苍劲的、树皮皲裂的大树下；抑或是走进无垠的旷野，任朔风吹痛脸颊……段凯夫的画能将人的感觉“磕痛”，这就是粗粝，像风中裹着沙粒，像河床上那一道道深深浅浅的痕迹……倘若我的感觉只是被“磕痛”，那就会流于偏颇、流于肤浅，然而，随着品读的深入，我渐渐发现，段凯夫的粗粝，其实就像一件宽大的袍子，也许它的布料并不华贵，甚至可以说是家常土布，但它的针脚却细致、绵密，这件袍子，穿在一个骨架伟岸的男子身上，自然阳气彰显，劲道十足。 段凯夫的画有刚性，但这不是全部。如果以刚性见长，那就只有锋利而无韧性。无韧性，就容易摧折；无韧性，就无法拓展和深入。段凯夫的画有刚性，却也有劲道，他在把握“刚”的一面的同时，却也注意到了劲道，即，内在韧性。段凯夫的画，不能分开而论，他的山水、花鸟、人物，说到底，都有一种外在的刚性和内在的韧性。因此，读段凯夫的写意画，你会发现他在秉承传统的同时，还有一种被生发的东西。这种东西不是传统的赋予，而是在传统的基础上的开掘和延伸。段凯夫的写意画，有着十分强烈的个体意识，从他的画中你能领略到大开大合的气势、磅礴奔涌的笔力，看似简约、疏放，却又细致、精微。他的写意画，是极具高度的自我艺术和高度的忘我艺术的结合，这看似是一对矛盾，但在段凯夫林林总总的写意画中，却达到了水乳交融的统一。写意画有大写意和小写意之分，所谓分只是一种技法的确定，但在操作和运用中，大与小，受画家主观的支配。因此，在段凯夫的画中，既有画家忘我的情感宣泄，也有恰到好处的写实表现。段凯夫的造型观，不是机械的、教条的，先意后形，意在笔先，这是他的大写意的精髓。他的花鸟画，虽重在表现写意，但他绝不放任，在似与不似之间，他追求形与神的相互填补、相互渗透，神在有形的物象中，化作一种自然的韵致和气息。如，画作《高原勇士》、《三羊开泰》、《风雨雄立》、《国宝》、《仙鹤四条屏》等，在这些画作中，无论是藏獒、绵羊、巨鹰、仙鹤，都达到了以神驭形的效果。而段凯夫笔下老虎，笔者以为应是花鸟画中的典范之作，如，画作《虎威雄风》、《威震千山百兽惊》、《猛虎啸日》，作品紧紧扣住一个“威”字，而在如何表现这个“威”字上，画家运用写意、工笔等技法，既有夸张的形体表现，又有细腻的笔墨呈现。通过用笔的轻重、虚实、刚柔、方圆、徐疾、顿挫，使老虎之“威”，惯于形体，让人产生一种敬畏、惊惧的感觉。段凯夫的人物画是他写意画中的一个重要组成部分，而人物画又以道释画（即，道教、佛教为内容的绘画）最见功底，如，他绘制的十八罗汉像，是对壁画的继承与发扬。段凯夫的十八罗汉是新的十八罗汉，他从传统的窠臼中走出来，将形带到了神中，笔下的罗汉更具主观性，你能透过每一幅画，看到一种内在的神采；透过肢体表现和面部的笑容，读出画中的故事，了解历史的渊源。
刚性中求劲道，是强化作品的内蕴。劲道不只是力量，更是一种张力、一种可以无限延长的柔韧。段凯夫的画，刚性中已经呈现出劲道，这是笔力，是神韵钻出了土层，而最后的绽放必将华美而娇艳……
刚性优化 篇5
镗轴是数控铣镗机床中主要部件之一, 也是直接承受载荷的部件。镗轴的静动态特性直接影响整个机床的精度、加工性能和产品质量。镗轴向外伸出时下垂变形问题是国内外生产数控铣镗机床厂家必须面对的主要难题, 因而对镗轴现有的结构进行研究分析, 对于改进与优化结构, 提高整个机床的精度具有十分重要的现实意义和经济效益。
本文以TK6920DA数控落地铣镗床的镗轴为研究对象, 利用有限元软件ANSYS对其结构进行分析和优化。
2 镗轴伸出变形有限元分析
当镗轴伸出一定长度后, 由于有支撑的约束, 伸出部分形成悬臂梁结构。由于自重及其它因素的影响, 以及前后移动造成的受力不均、重心偏移等, 会使镗轴悬伸部分产生从根部到端部的下垂弯曲变形, 这种变形误差势必会引起刀具的径向跳动误差和角度摆动加大, 从而直接影响被加工件的加工精度和表面质量。
ANSYS有限元分析模型, 采用了接近镗轴实际工作情况的支撑形式, 如图1所示。
(1) 在切削力条件下镗轴伸出
分别考虑不同切削力方向作用下镗轴的变形, 每次伸出100mm。经计算, 镗轴伸出1/3时, 使用全切削力, 伸出1/3到2/3, 使用2/3的切削力, 伸出2/3以后, 使用1/3的切削力。扭矩6000N·m, 镗刀切削半径取150mm。轴向力5万N。
经分析, 最大切削力作用下镗轴各个方向最大变形量为0.6mm左右。900mm处允许的最大切削力下降, 所以变形曲线趋势发生局部变化, 分析结果如图2及表1所示。
首先分析轴向切削力引起的镗轴自身变形。伸出从0~500mm之间, 轴向变形量小于0.005mm, 伸出600mm时变形量0.006mm, 伸出700mm时变形量为0.009mm。伸出800mm后变形达到0.01mm。伸出900mm之后变化幅度增加, 最终达到0.04mm。滑枕伸出后产生自然挠度, 伸出越多挠度越大, 轴向力作用下, 产生的轴向变形就越大。但总体来说, 镗轴自身轴向变形较小。
分析切削力引起的圆周最大误差。伸出200mm最大误差在0.05mm以内。伸出300~600mm, 最大误差从0.01mm增加到0.04mm。之后的误差量变化幅度提高, 伸出1200mm时最大误差已经达到0.012mm。所以镗轴加工深孔要考虑增加必要的辅助支撑。
(2) 在镗轴伸出1200mm、无切削力作用下, 改变镗轴内孔直径的变形分析。
从表2中分析结果可以得知, 内孔直径65~00mm范围内, 镗轴变形量范围在0.05mm, 内孔直径改变对镗轴变形的影响有限。从静刚度的角度来看, 镗轴内孔变化对镗轴刚度影响不大。
(3) 在镗轴伸出1200mm、无切削力作用下, 改变镗轴支撑位的变形分析。
镗轴在铣轴内, 由铣轴前后两个套筒进行支撑。分别调整前端支撑和后端支撑的长度观察镗轴最大变形量, 结果如表3所示。
/mm
从表中数据可以明显看出, 分别改变前后支撑时, 镗轴变形量在0.001mm以内。从有限元分析结果看, 支撑尺寸变形对镗轴刚度影响有限。
3 结论
通过对不同条件下镗轴伸出变形量的比较, 得到以下结论: (1) 镗轴伸出500mm范围内自重变形较小, 伸出900mm之后变形加剧。 (2) 镗轴伸出后切削, 变形量较大, 必要时增加辅助支撑提高刚度。 (3) 镗轴支撑宽度、镗轴内孔直径变化, 对镗轴静刚度影响有限。
本文对镗轴结构进行了详细的静动态分析和优化设计, 为镗轴精度研究提供了重要数据基础。
摘要：针对TK6920DA的镗轴变形进行了详细的静态分析和优化设计, 考虑不同条件下的变形, 通过比较, 掌握了镗轴刚性变形规律, 利用得到的结论对镗轴结构进行优化设计, 有效降低了镗轴的伸出变形量, 从而提高了机床精度, 也为进一步的镗轴精度研究提供了基础。
关键词：镗轴,变形,优化
参考文献
[1]杨曼云, 等.基于有限元分析技术的TK6926数控落地铣镗床滑枕变形补偿量研究[J].机床与液压, 2011, 39 (4) :37-42.
[2]黄应勇.CK6136车床主轴刚度研究[J].制造业自动化, 2011, 33 (1) :138-140.
刚性优化 篇6
半刚性基层具有良好的强度、刚度与稳定性, 且造价较低, 因此, 半个世纪以来在我国得到广泛的应用。随着交通需求, 大量的工程应用与研究发现半刚性基层也存在着一些不足。正是半刚性基层密实而刚度大, 所引发出的横向收缩裂缝、反射裂缝、路面内滞水与基层表面冲刷、唧泥的路面病害。
针对上述不足特别是抗裂性, 国内进行研究较多。但是密实作为半刚性基层固有的特性, 不利于防止当水渗入时沥青面层的水损害, 而柔性基层则反之。通过室内试验、理论分析以及现场试验路的修建与观测, 针对现有高等级公路半刚性基层沥青路面存在反射裂缝与唧泥、水损害等的不足, 在振动压实工艺与紧排骨架--密实组成结构相结合的柔性基层基础上, 实现柔性基层与半刚性基层优化结构组合是一个有效的技术途径。
2 我国目前半刚性基层的应用分析
为适应我国高等级公路建设的需要, 我国通过“七五”~“八五”期间大量的研究, 在半刚性基层沥青路面研究的应用方面取得了举世瞩目的成就。半刚性基层较高的强度、承载力和使用性能, 为实现“强基薄面”的结构提供了可靠保证, 为公路建设与经济发展起到了很大作用。半刚性基层由稳定细粒土发展为稳定集料, 无疑是筑路技术的一大进步, 其优点主要表现在以下方面:
具有较高的抗压强度和抗弯拉强度, 而且具有随龄期增加强度不断增长的特性, 具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力, 适应重交通发展的要求。采用半刚性材料, 特别是厚层的半刚性材料, 可使路面具有很高的承载力。
具有较大的刚度, 使得沥青面层弯拉应力值较小, 减少了沥青面层厚度, 降低了路面造价, 具有较好的经济性。
具有一定的水稳性和冰冻稳定性。由于半刚性基层具有以上特点, 通过对国内已建高等级公路的使用调查发现, 半刚性沥青路面的裂缝, 无论是非冰冻地区的南方, 还是季节性冰冻地区的北方, 在通车1-2年后均出现不同程度的裂缝, 且随着时间的增长, 这种裂缝还将增加和扩大。裂缝产生的原因不能说只是沥青面层温缩的结果, 半刚性基层的反射裂缝也不容忽视。大量裂缝的存在必然会降低路面的使用性能, 例如, 使裂缝处弯沉增大从而加速面层弯曲破坏, 同时因裂缝使半刚性基层弹性模量降低, 进而影响了路面结构的整体强度。
由于沥青路面面层有许多裂缝和一定的孔隙率, 特别是裂缝下渗的雨水和雪水滞留在沥青混合料结构层内, 当雨水渗入路面内, 雪水、雨水可能沿面层裂缝下渗软化基层, 降低承载力, 同时半刚性基层路面排水差, 密实性结构的半刚性基层, 使通过路面裂缝下渗的水份滞留在基层顶面, 无法排出, 受水浸蚀及动水压力作用, 将降低沥青与石料的粘附性和沥青混合料的耐久性, 使路面产生剥落、松散、坑槽、泛油、车辙等病害, 影响路面的强度;同时如水分进入基层表面, 使基层材料过份潮湿, 在行车荷载作用下, 路面结构层内或基层材料中的水分会产生相当大的动水压力, 冲刷基层材料中的细料, 在行车荷载反复作用下, 细料浆被逐渐挤出裂缝, 形成沥青路面的唧浆现象, 导致路面进一步损坏, 特别是季节性冰冻区在冻胀和冻融的反复作用下, 对面层和基层产生破坏的作用, 最终导致基层丧失支撑及与面层的联结, 从而使沥青面层出现网裂等破坏, 使路面损坏加剧, 使用寿命缩短。
3 沥青路柔性基层 (级配碎石) 设计参数
3.1 目前国内外路面设计参数概况
粒状材料在交通荷载作用下表现出非线性和依赖于时间的弹塑性特性, 为了表述这种非线性特征, 通常用回弹模量表达。传统的柔性基层通常是设置于土基或其它柔性基层上, 其弹性模量一般较低, 美国沥青协会 (AI) 设计法中规定粒料基层棤一般采用100~350Mpa, 并控制基层模量与路基模量之比在2~4之间。
前苏联《柔性路面设计须知》中推荐嵌挤型碎石弹性模量, 1~3级配碎石350~450Mpa, 1~4级普通碎石为200~250Mpa, 级配碎石为150~250Mpa。
我国《公路沥青路面设计规范》 (JTJ014-97) 中提出:级配碎石可作任何等级公路的基层, 并给出抗压模量, 抗压模量一般在200~350Mpa范围内, 当交通量较大时, 级配碎石不宜作基层, 或不能作为承重层, 否则需加大沥青的厚度。
为了解级配碎石的强度变化规律, 本文对级配碎石的回弹模量设计参数作了重点研究。
3.2 级配碎石回弹模量的测定
本课题分别在辽源试验路、通化试验路对级配碎石基层进行了承载板试验, 试验结果分别见表1、表2, 共完成25个点的承载板测定。
辽源试验路测定的数据在570MPa-690Mpa;由通化试验路测定的结果看, 级配碎石的弹性模量在290Mpa-1710Mpa, 平均值在600MPa-950Mpa, 但变异系数较大, 主要是在施工程中, 受降雨的影响;级配碎石材料具有较显著的非线性, 这种非线性使其在刚性较大的下卧层上, 表现出较大的回弹模量, 通过室内试验和试验路测定, 级配碎石的弹性模量可通过级配的调整、施工工艺等方法, 在一定组合 (其下有较好的半刚性基层) , 其弹性模量可达到400Mpa-500Mpa。从而亦具有足够的抵抗应力及变形能力, 最终使得级配碎石头作为上基层不仅具有减缓半刚性沥青路面反射裂缝的作用, 同时也具有足够的抗疲劳能力。
3.3 级配碎石弹性模量建议值
规范JTJ014-97表D2提出符合级配要求的级配碎石上基层, 抗压模量取值300~350Mpa。本文建议保留这一取值的基础上增加一个档次400~500Mpa, 以供设计选择。选用400~500Mpa的条件如下:
空隙率为20±3%条件下级配符合紧排骨架--密实原则的同时, 现场有包括装备与施工技术两方面在内的较高的压实工艺水平, 达到振动压实标准的0.98。
级配碎石为上基层, 应有强度较高的以稳定粒料为主的半刚性底基层。
4 柔性基层与半刚性基层的优化组合
由于柔性基层具有较大的变形, 其自身的破坏主要在反复荷载作用下, 当累计残余变形达到一定值, 路面会产生沉陷或车辙, 这种残余变形是路基和其结构层发生塑性变形的综合反映, 它不仅同荷载大小、作用次数、应力水平、应力历史、密实度、级配的性质等方面有关。故传统的级配碎石由于主要应用在底基层, 而受各种影响因素, 其强度较低, 路面破坏往往表现在变形量过大而影响整体强度。
如将柔性基层设置在刚度较大的半刚性基层之上, 由于半刚性基层的变形较小, 对柔性基层的变形起到了约束作用, 同时通过级配的调整、施工工艺的提高等, 使其强度参数得以较大的增加, 则路面结构的应力分布、受力等与传统的柔性基层结构受力状态有所不同, 故可通过柔性基层与半刚性基层的优化组合, 提高路面的使用性能, 减少路面的早期病害。
5 结束语
柔性基层与半刚性基层优化组合的路面结构仍然体现了强基、薄面的设计思想。首先, 振动压路机的普遍使用与控制技术的发展, 为提高级配碎石工程质量创造了条件;其次, 由于沥青材料的供应与施工设备已发生了重大的变化, 更由于高速、重载交通对路面结构化使用性能与功能性使用性能的全面要求, 用沥青修筑基层的技术-经济条件已经具备, 因此在富于半刚性基层沥青路面结构建设与使用经验基础上, 发展两种基层结构优化组合是技术进步的必然, 并有必要加快完善和系统配套。
摘要：半刚性基层具有许多优点的同时, 存在排水不良、反射裂缝等不足;而柔性基层则反之。通过改革柔性基层传统的材料与工艺, 实现柔性与半刚性基层的优化组合。从重交通对沥青路面使用性能相互矛盾的要求, 通过提高柔性基层质量, 提高柔性基层的模量, 以减少沥青路面的疲劳裂缝, 实现柔性基层与半刚性基层的优化组合。
关键词：柔性基层,半刚性基层,级配碎石
参考文献
[1]沙庆林, 高速公路沥青路面早期破坏现象及预防, 人民交通出版社, 2001.
[2]李建东, 等.半刚性基层减裂措施的探讨.天津公路, 2001.
地下工程刚性防水技术综述 篇7
地下工程刚性防水，是利用刚性防水材料来进行防水的，目前主要的刚性防水材料有防水混凝土和防水砂浆，以及一些防水堵漏材料。其中一般的的刚性防水材料，由于抗裂能力较差，造成了抗渗能力的降低，最终使其防水效果不好。但是目前膨胀混凝土正好弥补了，这些不足，使材料的抗裂能力得到了大的提高，从而提高了整个防水系统的防水效果。膨胀混凝土克服了抗拉能力差，变形小，易开裂的特点，为地下工程防水技术的发展做出了很大的贡献。
二、刚性防水材料的发展
我国现在主要使用的刚性防水材料有防水混凝土和防水砂浆。首先在我国用的防水混凝土主要是外加剂防水混凝土、普通防水混凝土及膨胀水泥防水混凝土。其中普通防水混凝土是通过调整配合比的方法提高自身的密实性和抗渗性能的。外加剂防水混凝土是在混凝土拌合物中掺入适量的不同类型减水剂、引气剂等外加剂，以提高其抗渗性能。而膨胀水泥防水混凝土是以膨胀水泥为主的特种水泥为基料配制的防水混凝土，以补偿水泥收缩带来的对结构的不利影响。它结合了抗裂和抗渗的优点。它给我国刚性防水材料带来了突破性发展，使设计施工更加方便简易。其次防水砂浆包括外加剂防水砂浆、普通防水砂浆和聚合物防水砂浆三种。普通防水砂浆通过调整配合比的方法提高自身抗渗性能的。外加剂防水砂浆是在砂浆中掺入占水泥重量的3%-5%的无机盐或金属皂类防水剂。聚合物防水砂浆是在水泥砂浆中掺入一定量的聚合物(如有机硅、氯丁胶乳、丙烯酸酯乳液等)，是砂浆具有良好的抗渗、抗裂与防水性能。其中聚合物防水砂浆虽然有较大的变形能力，但是价格较贵，不能大面积使用。普通混凝土砂浆抗裂能力低。我国目前主要偏向于使用膨胀混凝土砂浆。在我国刚性防水材料主要用于蓄水植物屋面、水池内外防水、外围墙的防水和动静压作用较大的混凝土地下室。
三、结构自防水的发展
结构自防水就是把承重结构和放水结构合为一体的技术。这种刚性防水技术在我国仍然在主要地位。其发展过程见表2。[1]
结构自防水的技术特征见表3。[2]
通过大量的地下工程实际应用，发现不均匀沉降、荷载应力以及混凝土的干缩、冷缩、温升和徐变导致了结构出现裂缝，而地下工程中的构筑物的渗水和裂缝有关系。裂缝的大小直接决定了渗漏的强弱。所以要达到抗渗的目的首先要抗裂，通过提高抗裂才能从根本上提高抗渗能力。普通混凝土抗裂性能差，所以不能进行构筑物防水。而膨胀混凝土本身的抗裂能力强，所以可以达到更好的抗渗效果，最终实现好的防水效果。膨胀混凝土为结构自防水带来了一个大的突破，带来了显著的经济效益和社会效益是刚性防水的新发展。
四、刚性防水的设计与施工
1、防水工程的设计
按规范进行设计，采用结构自防水，应该结构为主，防水为辅。主要是通过结构来起到防水作用。由于承重结构和防水合二为一，所以对机构设计要求很高。合理选择伸缩缝、沉降缝来控制结构的沉降，使其满足要求。大体积混凝土要考虑温差收缩产生裂缝的控制。为了控制上面所说的裂缝产生，在混凝土中加设钢筋或钢筋网，已达到控制裂缝产生的目的。
2、刚性防水混凝土施工
防水混凝土施工中，混凝土的配合比设计和普通混凝几乎一样，按其技术要求进行配合比设计，大体积混凝土适合使用掺粉煤灰或425矿渣水泥或缓凝型减水剂或掺膨胀剂来降低水化热同时起到了温差收缩补偿的作用。龄期不少于14d。
五、防水堵漏技术
防水堵漏材料包括抹面防水工程渗漏水堵漏材料和灌浆堵漏材料两大类。
(1)抹面防水工程渗漏水堵漏材料是水硬性无机型胶凝材料，与与水调和后即具有防水防渗的功能，常用与结构表面渗漏封堵。
(2)灌浆堵漏材料是指一定的材料配制成得浆液，用压送设备将其灌入缝隙内或空洞中，使其扩散、胶凝或者固化，已达到防渗堵漏的效果的防水材料。
用于防水灌浆的材料主要有颗粒灌浆材料(水泥)和无颗粒的灌浆材料(化学)两种。
然后防漏堵修，要根据不同的漏洞情况，首先对原因进行分析，然后选择相应的材料和修补方法。要根据具体的情况正确地进行处理。
参考文献
[1]游宝坤.刚性防水技术综述[J].混凝土, 1993, 01:3
议刚性屋面防水工程 篇8
女人街商业广场工程是位于沈阳浑南新区中央商务区的一幢在建的高层建筑,结构形式为框剪结构;地下一层,地上四层;建筑面积97000m2;东西方向长为200.97m,南北方向宽为30m。屋面防水等级为Ⅱ级。屋面排水为内排水。
2刚性屋面
刚性防水屋面是指用刚性防水材料做防水层的屋面。主要有普通的细石混凝土、补偿收缩混凝土、预应力混凝土以及今年来发展起来的钢纤维混凝土等防水屋面。由于刚性屋面的表面密度大,抗拉强度低,极限拉应力变小,易受混凝土或砂浆的干湿变形、温度变形和结构变位而产生裂缝。因此,刚性防水屋面主要适用于防水等级为Ⅰ～Ⅲ级的屋面防水,不使用于设有松散材料保温层的屋面以及受较大震动或冲击和坡度大于15%的建筑屋面,而且刚性防水层的节点部位应与柔性材料结合使用,才能保证防水的可靠性。我国同一城市的常年温差都很大,且屋面裸露于空间,同一天的气温有时也相差很大。在夏季有时屋面温差可达到30℃,混凝土的热膨胀是形成裂缝的原因。另外,外力的作用也是造成混凝土开裂的重要原因,例如在地基沉降、屋面雪荷载、墙面风荷载的作用下屋面基层发生位移和变形。一旦基层变形,结构应力也发生变化,这些变化往往集中在屋面板的支撑处。
3提高刚性屋面的质量措施
3.1隔离层的施工
在结构层和防水层之间增加一层低强度等级的砂浆,卷材和塑料薄膜等材料起隔离作用,结构层和防水层变形不受约束,以减少防水混凝土产生拉应力而导致防水层开裂。
3.1.1粘土隔离层:基层板为现浇板,隔离层施工前将基层板板面清扫干净,洒水湿润,以无积水为度。粘土砂浆隔离层的配合比为石灰膏:砂:粘土=1:2.5:3.6,隔离层厚为10～20mm。
3.1.2石灰砂浆隔离层施工措施同上,石灰砂浆隔离层配合比为石灰膏:砂=1:4隔离层厚度为10～20mm。
3.1.3若以水泥砂浆找平层上铺卷材做隔离层:先用1:3水泥砂浆将结构层找平,并压实抹光养护,等干燥后在找平层上铺一层3～8mm干细砂滑动层,在其上铺一层卷材,搭接缝用热沥青胶封严。也可以在找平层上直接铺塑料薄膜。
做好隔离层继续施工时要注意对隔离层加强保护,混凝土运输不能直接在隔离层表面进行,应采取垫木等措施,绑扎钢筋时不得扎破表面,浇捣混凝土时更不能振酥隔离层。
3.2细石混凝土防水层的施工
分隔缝留置与铺设钢筋网片:
a.分格缝留置
分格缝的作用是将大化小,以小拼大、刚柔结合、以柔补刚的方法,提高刚性屋面的防水效果,将大面积的屋面按一定要求分割为若干小块,小块之间的分格缝用弹塑性密封材料填充密实。分格缝设在屋面板的支承处或屋面的转折处,以及防水层与突出屋面结构的交接处。屋面每个开间留横向伸缩缝,屋脊处留纵向伸缩缝,纵横间距不宜大于6m,或一间一分割,分割面积不能超过36m2为宜。其缝宽一般为20mm,与女儿墙交接处亦应留30mm的缝隙。
b.钢筋网片的铺设
钢筋是Φ4～Φ6@200mm,双向钢筋网片保护层厚度一般不小于10mm。分格缝处钢筋断开。
c.浇注细石混凝土防水层
浇注细石混凝土前,应将隔离层表面的浮渣、杂物清除干净,检查隔离层质量及平整度,排水坡度和完整性,支好分格缝模板,标出混凝土浇捣厚度。
细石混凝土不得使用火山灰水泥,采用矿渣水泥时,应采用减少泌水性的措施,粗、细骨料含泥量不应大于1%和2%,水灰比大于0.55,每立方米水泥用量不得少于330kg,含砂率宜为35%～40%,灰砂比1:(2～2.5)。混凝土强度等级不应低于C20。混凝土运输过程中应防止漏浆和离析,混凝土浇筑按先远后近,先高后低的原则进行,一个分格缝范围内的混凝土必须一次浇筑完成,不得留施工缝。混凝土振捣要用平板振捣器,使混凝土振捣密实,泛浆后用铁抹子压实抹平,并要确保防水层的厚度和排水坡度。混凝土吸水初凝后,及时取出分格缝隔板,用铁抹子第二次压光。并及时修补分格缝缺损部位。混凝土最后一次压光后要求表面平整光滑,不起砂,不起层,抹压时不得撒水泥和干水泥砂浆。混凝土终凝后必须进行养护,施工后应及时覆盖草袋,浇水养护。在养护初期应使防水层表面充分湿润,养护时间一般不应小于14d,养护期间不得进行下道工序施工。
d.分格缝的嵌缝
分格缝的嵌缝工作应在混凝土浇水或蓄水养护完毕后,用水冲洗干净,且达到干燥(含水率不大于10%)进行,雾天、混凝土表面有冰冻或霜露时不得施工,所有分格缝应纵横相互贯通,如有隔断应凿通,分格缝如有缺边掉角的,必须修补完整,达到平整密实,不得有蜂窝、露筋、起皮松动现象。分格缝必须干净,缝壁和缝两外侧50～60mm内的水泥泛浆、残余砂浆和杂物,必须用刷缝机或钢丝刷刷除并用吹尘工具吹净。然后,分格缝下部2/3嵌背衬材料,上部1/3嵌填密封材料,嵌好后用卷材覆盖。做的刚柔结合,以柔适变,克服渗漏。
3.3细部节点的处理
屋面防水工程节点细部构造是防水工程的重要部分,屋面发生渗漏往往发生在节点位置。对于节点的处理不同的构造、形式和材料,设计不尽相同。众多的节点包括:水落口、泛水、压顶及防水工程的变形缝等等。
a.水落口
水落口与基层交接处留有凹槽,密封材料嵌固。一般水落口四周500mm范围内排水度不小于5%。
b.泛水收头
(1)砖砌女儿墙泛水不高时,卷材收头可直接铺压在女儿墙压顶下,压顶应做防水处理。
(2)墙身为砖墙时,留凹槽,防水层入槽固定密封,凹槽距屋面找平层最低处不应小于250mm,凹槽的上部墙体也应做防水处理。
(3)墙体为混凝土时,卷材的收头可用金属压条钉压,并用密封材料嵌固。
c.变形缝
缝内宜填充泡沫塑料和沥青麻丝,上部填放衬垫材料,并用高延伸、高强度卷材封盖,顶部应加扣混凝土盖板或金属压盖。
摘要：通过女人街商业广场工程实例，介绍刚性屋面施工的技术措施及施工方案。
如何保证流程执行刚性? 篇9
在某企业的流程优化項目中，其高层不止一次在項目阶段会上提出对流程刚性的要求：
“流程优化完毕后，没有任何人可以不经任何程序破坏流程。尤其是各级领导，要起到示范作用，严格按照流程开展工作。修改流程，也要按照流程开展。此次流程优化工作，对流程的刚性要加大，树立流程的权威性。一方面要把流程设计好，通过流程E化等技术性措施保证流程刚性。能够保留下来，运转有效的流程，就是符合公司实际运转有效的流程。另一方面，在提高流程刚性的基础上，要持续优化流程。建立适合公司实际运作需要的的权威流程体系，达到在刚性基础上不失灵活性的总体目标。”
“要保证流程是第一位的，一定要强调不执行流程的成本要高于不听领导的，尽量提高违反流程的成本，保证内部不值得，或者没有胆量违反流程。把流程的执行能够暴露在阳光下。”
细分析流程不执行落地的原因，可以从不知道、不合理、不愿意三方面来逐一突破：
一、不知道：即不知道有流程或者不知道流程如何执行
很多企业由流程编制人埋头苦写，进行流程文件修订，经过修订审批后，就在内部办公网一挂，或者写一个公文通知：“XX流程/制度自x月x日开始执行”就以为万事大吉，可过了一阵时间一调查，发现这些公文或者被忽略了，或者大家读了流程制度，不明重点就搁置了事，结果“星星还是那个星星，月亮还是那个月亮”。
要解决不知道，有两項关键举措：
举措一，流程优化方案讨论共识。在流程优化的过程中，不要流程编制人埋头写文件，而应该和流程上涉及的岗位详细调研沟通，收集各方意见，并就流程优化的结果召开跨部门的沟通会，让大家理解优化的背景、目的和优化方案的要点，结合当前实际情况，对于优化内容达成共识，才能为后续的推行落地奠定基础。
举措二，加强流程培训宣导。当一个涉及范围大，有重大调整的流程，必须对所有流程参与者进行具体的培训和宣导，大规模重复的流程其难点就在于怎么用一个浅显易懂的方式让使用者掌握并可以标准化的执行。在一些企业有较好的做法，如制作影音文件，模拟业务场景等，以更好的让流程执行者掌握流程的要点。
二、不合理：即流程与实际业务脱离，使得执行十分困难
流程的标准化和合理性是是否有效执行的前提，在制定流程过程中，很多公司没有进行充分的论证，导致流程本身不合理，或者在业务发生变化后，没有及时对流程进行调整，导致流程和业务脱离，无法指导业务执行。
要解决不合理，关键要保障流程优化与业务调整的“与时俱进”，有两項关键举措：
举措三：落实流程责任人及职责。任何事情的落地，找对责任主体是关键的第一步。要保证流程持续优化，必须确定流程责任人。首先，流程是管理和业务的载体，流程梳理优化本身是一个思考、体会和模拟业务运作的过程，是分析、优化、搭建管理体系的过程，而流程责任人是流程的总策划师和设计师，要通过流程落实管理思想和要求；其次，流程责任人作为流程运作绩效的负责人，通过建立基于流程的可衡量的绩效指标并设置改进目标，实现业务管理精细化和持续优化，通过流程推动业务持续优化；最后，流程是知识的载体，流程责任人作为团队领导和教练，通过流程实现知识经验积累，快速培养团队能力，通过建立流程规范指导下属工作。
确定了流程责任人，就要赋予流程责任人这个角色清晰的职责，不能单是口头上说“我任命你是流程所有人――去好好干吧”，这只会把流程责任人搞糊涂，要么不作为要么碰壁而回。同时要给流程责任人这个角色赋予真正的力量。这个角色的工作做的好与坏，要能够带来真正的正面或者负面的结果，高层中要有人真正意识到流程责任人这个角色的存在并监控他的表现情况，并将流程责任人这一角色要加入到权力系统、能够职业升迁机会，否则很难激励有人会渴望这份工作。
举措四：流程KPI评价和回顾。对流程的持续优化必须有明确的抓手，及对流程KPI的测评和定期回顾讨论机制。一个企业对流程的重视，是否真正以流程为核心来开展工作，关键体现在有没有定期的会议来对流程的改进进行讨论，或者将流程优化的讨论议题纳入到类似战略执行回顾会或者经营分析会这样重要会议的一部分。
三、不执行：即主观意识上，不愿受流程的约束，不愿按照流程开展工作
流程执行的执行力是否强劲，取决于强制的手段+文化理念的推动，具体有以下四項措施：
举措五：流程E化。很多企业将IT固化认为是解决流程执行力的最有效手段。当流程都在IT系统上运行的时候，执行不执行一目了然，让不执行流程的人“无处逃遁”。流程E化也同时带来的信息共享、手工处理自动化、知识积累等多种优势，因此对一个大规模重新执行的流程要提高执行力时考虑的第一个抓手即通过IT系统固化。
流程E化很重要，但是E化时也要同时避免唯IT化，即要分析流程特性，整体IT规划，从而切实提高IT商业价值。IT整体规划需考虑：
•流程E化深度：E化实现是结果管理、流程过程管理还是表单管理，如一个流程是否只需要将流程的输出结果形成分类的知识文档库管理，还是需要管理到具体的审批流转环节，还是需要对流程中的表单字段信息都要实现统计分析管理，不同的E化深度对IT系统的要求是不同的，如前两种一般的协同办公系统可以满足，而后一种E化深度则需要ERP、CRM、PLM等专业的IT系统。
•流程E化实现方案：是在现有系统上的二次开发还是深化应用，或购买新的系统平台？
•流程E化实现优先级：当前业务模式是否成熟？业务流程优化推广和E化实现的时间表是否一致？
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举措六：实施流程上的会议管理。对于一些战略类或者流程中有多項评审决策点的流程，以会议来作为流程执行的发动机是一个有效的手段。如公司的战略制定，其核心是在什么时间要召开战略务虚会，什么时间战略发布会，什么时间对下属业务单元的战略规划质询会等等，这类流程执行的频率相对不高，但是对时钟和会议的要求较高的时候，可以流程上的会议为关键节点来管理。通过定时的会议制度产生压力，因为没有人愿意在同事面前丢面子，激发在会议前有效的执行流程上的任务；同时预期的公开曝光，会将由于懒散导致的拖延和不必要的失败最小化。
举措七：流程审计及监控。流程的执行与否必须要有相应的监督考核机制，一方面，通过对流程关键指标的测评，监控流程的运行效果。如客户服务流程，可对客户投诉问题解决效率指标进行定期测评，若测评指标值超出正常值范围，则需要对流程进行稽查；另一方面，对重点流程，定期审计流程是否得到落实执行。同时需要建立相应违规责任追究，根据稽查和审计结果进行相应考核激励，如前面案例中某高层提到的，要提高违反流程的成本。
举措八：流程文化宣导。以上都是刚性的举措，而企业真正长久的还是文化的影响力。当一个企业逐渐形成以流程为做事准则，重视流程的权威性，通过流程的视角来看问题，用流程的意识去工作，逐渐的潜移默化，从而影响每一个员工的行为习惯。
浅议刚性桩复合地基 篇10
从工作机理角度来说, 复合地基是对原有的天然地基进行土的物理、力学性质改良, 使其达到设计要求。G B 5 0 0 0 7-2002规范中对复合地基定义如下:部分土体被增强或置换, 而形成的地基土和增强体共同承担的人工地基。这种“共同承担”是在一定的荷载变化条件下, 天然地基土与增强体具有相应的共同性变化趋势, 突破合理极限, 这种“共同承担”的共同性就消失了, 复合地基也就不存在了。组合式基础是经常见到的, 如桩-筏基础、桩-箱基础等, 这种基础形式又称联合基础, 它们是以加大基础刚度、基础底面积的手段, 来解决天然地基物理、力学性质不能满足设计要求的。复合地基、组合式基础之间, 有不同点, 也有相同点, 搞清基本概念, 对于促进刚性桩复合地基的发展是有利的。
不论是深基础, 还是浅基础, 基础都会对地基产生压力, 地基中产生一定深度的压缩层, 从理论上说压缩层的深度是无限的。此时, 所有基础均可视为复合地基的增强体。但一定深度范围内 (压缩层) , 地基附加应力可衰减到足够小, 地基压缩层以下部分受上部建筑荷载的作用可忽略不计。就此情况的刚性桩复合基础的概念和与基础相关的问题讨论如下:
1. 桩长及压缩层深度、范围
我们研究的地基压缩层具有范围性。刚性桩复合地基应同其它复合地基一样按刚度分配, 荷载传递首先是由承台 (借用桩基概念) 将荷载传递给刚度较大的桩, 引起桩侧摩阻力产生, 桩向下位移后, 承台将压缩下部土层, 是桩及该土层共同工作。由于桩的径向压力增加了, 同时也提高了桩侧摩阻力。通过桩平面布置及桩长的变化, 调节承台下地基的刚度, 减少碟形沉降的产生, 减少承台厚度, 提高天然地基承载力。图1中桩的长度超过地基压缩层的范围, 按此种布桩形式, 根据刚度分配原则, 桩势必将超过摩阻力的荷载直接传到桩端土层, 而这种趋势是占主导地位的, 这是复合基桩的形式, 承台下天然地基的承载能力未充分发挥, 违背了复合地基的原则。
2. 刚性桩复合地基中桩的作用
刚性桩复合地基中的桩与天然地基共同工作, 改善地基的性状。桩的作用有两种:⑴减沉作用;⑵协力作用。两种作用可同时存在于一个刚性桩复合地基中。桩侧摩阻力发挥作用后, 桩发生串动, 桩间土被压缩, 此时桩径向压力增加, 又提高了桩侧摩阻力, 通过这种反复作用, 桩端土层逐步压密, 直至桩达到极限摩阻力 (该值大于单桩极限摩阻力) 后, 荷载由桩端已压密土层的阻力承担, 如图2。刚性桩复合地基整体工作, 影响其深部地基。
3. 疏桩基础同刚性桩复合地基的不同
疏桩基础属于复合桩基, 虽有调整地基刚度, 减小蝶形沉降的作用, 但并不具有复合地基的特点, 主要体现桩承载的作用。刚性桩复合地基应体现复合地基的特点, 但现有的复合地基承载力公式不能反映其桩间土、桩端土压密后的力学特点;而套用群桩基础的承载力公式又不能反映底板面积较大情况下地基压缩层的特点。
4. 刚性桩复合地基沉降计算方法
刚性桩复合地基的沉降计算有三种方法, 即规范的CFG桩法[2,3]、龚晓南计算方法[4]、双层应力法[5], 这三种计算方法的计算理论各有不同。刚性桩复合地基的沉降量分为两部分, 一是加固区的沉降, 一是下卧层的沉降。从计算理论而言, 三种计算方法在计算刚性桩复合地基下卧层的沉降量时是相同的, 均采用分层总和法计算。但是由于桩端处地基附加应力计算方法的不同, 造成三种计算方法算出的下卧层沉降量差异较大。
规范的CFG桩法采用角点法从基底处连续计算;龚晓南法采用等代墩基法计算下卧层沉降;而双层应力法是用经验公式计算下卧层顶面处的附加应力。规范的C F G桩法中, 加固土层复合模量的提高与其承载力的提高呈线性关系, 这在弹性阶段是适用的。根据工程实际沉降观测资料, 大多数的工程实践表明, 利用规范的CFG桩法计算的沉降值与实测沉降值比较
图2 B形式布桩贴近。
5. 刚性桩复合地基工作原理
刚性桩复合地基通过一定厚度的散体垫层——褥垫层与基础连接, 基础荷载通过褥垫层作用在桩和桩间土上, 使它们协调一致共同工作, 形成刚性桩复合地基, 提高复合地基的承载力与刚度。由于桩的模量远大于土的模量, 桩顶沉降将小于桩间土的沉降变形。桩顶处的褥垫层材料不断向桩间部位蠕动补充, 造成了桩顶向上刺入褥垫层中, 这就保证了在任何竖向荷载的作用下桩和桩间土始终参与工作。一般而言, 结构物总沉降量由两部分组成, 即加固区的压缩量S1和加固区下卧层的压缩量S2。可见, 当复合地基的荷载一定时, 桩分担的荷载比例越大, 其变形将越小。
6. 桩侧负摩阻力的作用
刚性桩复合地基中的桩侧负摩阻力作用, 不同于桩基础中的负摩阻力。对桩基而言, 负摩阻力对桩基的承载力产生不利的影响, 而在复合地基中, 负摩阻力阻碍了桩周土体的沉降, 负摩阻力将桩周土中的一部分荷载转嫁给桩, 使桩周土体的承载力得到加强, 实质是桩间土的荷载分担比减小, 而桩的荷载分担比增大了。负摩阻力的存在使得桩体很快参与共同工作, 使桩周土体的承载力得到增强, 同时使桩在全过程都发挥了作用。因此刚性桩复合地基中的桩侧负摩阻力的作用是有益的。
7. 褥垫层的作用
刚性桩复合地基中褥垫层的设置是关键。垫层的存在使应力分布较桩基更加均匀, 对基础的设计有利。但也需要合理选择垫层厚度, 既要充分发挥垫层的调整均化作用, 又要避免垫层过厚导致桩的作用发挥不出来。有资料表明, 调节褥垫层的厚度能明显改变刚性桩复合地基的承载力与变形[6,7]。刚性桩复合地基在加荷初期, 是与基础直接接触的褥垫层受到垂直荷载的作用而压缩, 随着进一步的加荷, 荷载将均匀地传递到桩顶及桩间土, 由于面积置换率小, 在加荷不大时桩土应力比接近于1, 这时绝大部分荷载由桩间土承担。随着荷载增加, 桩间土压缩沉降加大, 桩土应力比随之逐渐增大, 上部荷载逐渐向桩转移, 通过褥垫层对荷载的调整作用, 而使桩间土的承载力得以充分发挥, 而大于桩间土承载能力的荷载由桩承担, 从而实现桩土共同作用。
8. 刚性桩复合地基桩间距的选取
在加载初期, 桩、土应力比随桩间距的增大而增大, 在大荷载作用下, 桩间距越大其桩土应力比越趋于稳定, 并且在桩间距很大时, 其桩土应力比在达到峰值后略有下降。这主要是由于当桩间距较小时, 每根桩所承担的荷载也较小, 桩的承载力并未完全发挥, 桩、土应力场和位移场在不断变化;当桩距较大时, 每根桩所承担的荷载也变大, 桩的沉降增加, 桩的承载力完全发挥, 桩、土应力场和位移场趋于稳定;当桩距更大时, 桩承担更大的荷载, 产生的沉降加剧, 使土的分担比增大, 于是出现了桩、土应力比下降的现象[8]。桩的沉降随桩间距的减小而减小, 但间距过小时对沉降的减小作用已不明显。因此应在沉降允许的前提下尽量增大桩间距[9]。
通过以上讨论, 笔者认为应在研究刚性桩复合地基时, 分清基本概念, 对此种复合地基的机理进一步明确。
参考文献
[1]G.A.Lonards Foundation Engineering McGraw-Hill Book Company, INC.1962New York
[2]JGJ79-2002, 建筑地基处理技术规范[S].
[3]闫明礼, 张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京:中国水利水电出版社.2002.
[4]龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社.2002.
[5]池跃君, 宋二祥, 陈肇元.刚性桩复合地基沉降计算方法的探讨及应用[J].土木工程学报.2003, 36 (11) :19-23.
[6]徐嵘, 李春蕾.某刚性桩复合地基的设计与试验研究[J].河海大学学报 (自然科学版) .2001, 29 (增刊) :192-196.
[7]朱焰.一个刚性柱复合地基设计问题的讨论[J].水利水电工程设计.2000, 21 (2) :35-36.
[8]池跃君, 宋二祥, 陈肇元.刚性桩复合地基在不同荷载下的桩土分担特性[J].天津大学学报.2003, 36 (3) :359-363.