填充方法（精选12篇）
填充方法 篇1
1 引言
随着时代的进步,大规模、综合化的建筑像雨后春笋般呈现在人们面前。大空间建筑(如体育馆、展览馆、商业中心以及仓库或仓库等)为火灾的防控带来了不小的难题。主要表现为:首先由于空间性以及视觉的连贯性,很难划分防火防烟分区;其次由于空间大,阻挡较少,火灾产生的烟气较容易的蔓延到建筑的其他区域,造成更大的危害。
据国内外大多数火灾案例,火灾中直接由烟毒致死的约占1/2-2/3,而被烧死者中多数也是先被烟毒熏倒而后被烧死,所以烟气是人员生命的最大威胁[1,2,3],因此研究大空间建筑烟气填充现象对有效地减少烟气的威胁和危害有着重要的意义。
本文以一废弃的大型仓库为例,采用将理论模型、全尺寸实验和数值模拟相互应用验证的方法,讨论烟气在大空间建筑内的填充规律,着重比较分析Yamana-Tanaka模型、Zukoski模型以及数值模拟等烟气层高度的理论描述方法的准确性。
2 全尺寸实体火实验
实验场地为一个单层钢结构的仓库,高为9m,长为60m,宽为30m,建筑体积为16200m3。仓库的顶部有两个自然排烟口,每个排烟口长6m、宽3m,开窗面积占地面总面积的2%[4]。该仓库的平面图、立面图及其剖面图如图1-图3所示。实验时环境温度为11.8℃,环境气压为常压,门窗全部关闭。
实验分为三组,如表1所示。由于受到篇幅和研究内容等因素的制约,接下来的内容都是在实验二的基础上作进一步描述。
为了记录烟气层下降高度,现场把3、6、9号柱作为标尺,利用消防云梯车由顶部向下,每隔0.5m做刻度,制成标尺,如图4所示。为方便人员观察和记录,现场增加了激光束和彩灯串,如图5所示。实验前,每个标尺附近,由下向上打开激光笔,形成激光束;由上至下悬挂彩灯串,连接电源,方便观察。实验过程中,从开始至结束,东西中部有专人负责记录烟气蔓延及下降高度。
为了获得相应的实验数据,我们选取了表2中所示主要实验装置,并按图6所示将各实验装置连接起来[5]。实验过程中,门窗关闭。
根据实验,仓库内热电偶设计如图7所示,沿柱子的方向,一共布置了18个K型热电偶,记为S1-S18,S1位于垂直于火源正上方0.4m,每个热电偶间距为0.5m。
3 理论模型
根据大量的实验研究表明,建筑火灾烟气的发展可以用区域模型的理论进行描述,其基本思想是近似认为室内分为上部热烟气层和下部冷空气层,每一层气体的性质在空间上均匀一致。
假设仓库的门窗(包括顶部的百叶窗)全部关闭,在这种情况下,烟气在仓库内自然沉降,烟气无法有效的排至室外,模型如图8所示。
根据Yamana-Tanaka模型[7,8],对于t2快速火,即undefined来说:
undefined
式中:Z表示火源上方开始产生烟气层的高度,m;H表示仓库的高度,m;A表示烟气在仓库内填充的截面积,m2;t表示火灾持续的时间,s;α表示火灾初期增长系数,kW/s2;g表示重力加速度,9.81m/s2;ρ0表示环境空气的密度,环境温度11.8℃时,取1.24kg/m3;cp表示定压比热容,取为1kJ/(kg×K);T0表示环境空气的温度,K;Tg表示烟气层的温度,K;ρg表示烟气层的密度,kg/m3。
另外根据Zukoski羽流模型,得到另一种计算烟气层高度的公式[9,10]:
对于t2快速火:
undefined
对于稳定火源:
undefined
式中:Z表示火源上方开始产生烟气层的高度,m;H表示仓库的高度,m;A表示烟气在仓库内填充的截面积,m2;α表示火灾初期增长的系数,kW/s2;g表示重力加速度,9.81m/s2;ρ0表示环境空气的密度,环境温度11.8℃时,取1.24kg/m3;cp表示定压比热容,取为1kJ/(kg×K);T0表示环境空气的温度,K;undefined表示火源的热释放速率,kW。
4 研究结果
4.1 全尺寸实验
4.1.1 实验现象
从点火开始,有效实验共经历20分钟。柴油一经点燃,很快产生大量热烟气,烟气依靠浮力效应呈轴对称羽流的形式上升,撞击到仓库顶棚后,形成顶棚射流,局部出现漩涡,烟气厚度逐渐增加,而速度则逐渐减慢。顶棚射流运动受到墙壁的阻挡后,烟气层不断向下方沉降。实验二部分现象总结如表3所示。
4.1.2 实验结果
图9所示的是实验过程中柴油的质量损失速率mf的变化曲线,通过实验过程中测得柴油质量损失速率为0.028kg/s。由undefined可计算得到热释放速率为1460kW,其中Hc为柴油和汽油混合液的燃烧热值,kJ/kg。
由热释放速率的实验数据图10可以看出,当火灾持续到100s左右时,火灾的热释放速率增长到1460kW,与超快速增长火相似,火灾初期增长系数α=0.1876kW/s2,火灾的特征增长时间tg=75s,可以将上述结果应用到理论模型与数值模拟中。
4.2 数值模拟
根据工程的实际情况,建立模型进行FDS数值模拟,图11中显示的是模型的基本建立情况。
由于第2节理论模型是以双区域模型为基础展开的,另外对于大空间仓库,烟气的温升速度及温升幅度都较小,所以假设仓库内烟气层的温度均匀,笔者将数值模拟得到的烟气层温度值37℃,即310K,作为理论模型中的已知数据Tg,如图12所示。
4.3 理论研究
将实验得到的热释放速率undefined、火灾初期增长系数α以及数值模拟得到的烟气层温度Tg带入到公式(1)、公式(5)和公式(6),得到烟气层高度与时间的函数关系,并与实验时目测的结果进行对比,如图13所示。
5 研究结果分析与讨论
公式(11)对烟气层高度随时间变化规律的描述主要表现上部烟气层的密度,而根据公式(3)烟气层密度又是烟气层平均温度的函数,所以公式(11)计算结果的准确性与烟气层平均温度有一定的关系。如图13所示,公式(1)与实验结果较为接近,所以数值模拟得到的烟气层平均温度是比较准确的;由表4可知,随着火灾的发展,公式(1)和实验结果的相对误差呈现增大的趋势,说明在火灾发展的中前期,Yamana-Tanaka理论模型比较符合现实的。
为了验证公式(1)计算结果的准确性,将公式(1)计算得到的烟气层高度带入公式(4),可以得到烟气层的密度值,再由公式(3)计算得到烟气层平均温度,与数值模拟得到的烟气层平均温度值比较。
以120s时为例,由数值模拟得到的烟气层平均温度为310K,即烟气层密度为1.14kg/m3,在120s时烟气层高度为7.6834m,根据公式(4),得到烟气层密度为1.08kg/m3,二者的相对误差为5.26%,所以数值模拟得到的烟气层温度值是较为准确的。
由于公式(6)中采用的是稳定火源,所以与公式(6)相比,公式(1)和公式(5)与实验目测结果相对接近,如表4所示,在火灾发展的中前期,公式(1)和公式(5)与实验结果的相对误差保持在可接受的范围内,说明在采用t2火模型时,根据Yamana-Tanaka模型和Zukoski模型得到烟气层高度计算结果比较符合实际情况。
如图13和表4所示,在火灾发展的前中期,数值模拟与实验结果比较接近,相对误差保持在可接受的范围内;在火灾的整个发展过程中,数值模拟一定程度上能较好的反映现实的火灾。
综上所述,当点火前的环境参数确定时,烟气层高度不但是时间的函数,同时是烟气层平均温度和火灾增长模型(即火源热释放速率随时间变化模型)的函数。如表4所示,数值模拟与现实的吻合效果优于Zukoski的t2火理论模型,Zukoski的t2火理论模型的吻合效果优于Yamana-Tanaka理论模型,Yamana-Tanaka理论模型的吻合效果优于Zukoski的稳态火模型。在火灾发展的过程中,采用t2火的理论模型与数值模拟研究都能与实验研究结果较好的吻合,而数值模拟和理论模型与实验研究的相对误差呈现增大的趋势。
6 结论
(1)数值模拟、实验以及理论模型各有利弊,所以应将三者结合起来研究烟气层高度的变化会更适当,三者的计算结果可以相互运用进行相应的验证。在建筑消防领域应用上述三种研究方法的对比分析,可以得到科学合理的研究结果,为建筑的消防安全提空宝贵的理论基础和实验数据,建立相关的数据库,从而有效地预防此类事故的发生。
(2)结合本文的研究结果和国外相关资料,笔者总结出两种烟气层高度的理论描述办法,一是直接计算,例如利用Zukoski羽流模型推演出烟气层高度随时间变化的公式直接进行描述;二是先假设再验证,例如在利用Yamana-Tanaka模型进行描述时,宜首先利用实验研究或数值模拟得到的烟气层密度,并通过公式计算出常数k,再根据公式计算出某一时刻t时的Z,最后根据公式计算出同一时刻的烟气层密度,同时与实验研究或数值模拟得到烟气层密度值进行对比,如果两者近似相等,则计算结束;若两则误差较大,则需重新估计烟气密度值重复上述步骤计算。
(3)大空间建筑火灾危险性主要表现为烟气的毒害性和减光性,所以烟气填充的研究十分必要,有必要提高烟气层高度描述的准确性,为了减小误差:1)尽可能提高描述火源热释放速率变化模型和烟气层温度的准确性;2)在进行烟气层高度的估算验证时,尽可能改进估算烟气密度值和计算烟气密度值两者的验证方法,需进一步描述两者的误差范围。同时应注意的是火灾时温升的速率不能太快,也就是说不考虑火源热量通过建筑边界结构的散失;3)尽量提高实验和数值模拟的准确性,实验时应尽可能准确的判断烟气界面位置的变化。
摘要：为了对大空间建筑烟气填充研究方法进行对比分析。以一个废弃的大空间仓库为研究对象,采用了全尺寸火灾实验、计算机数值模拟和理论分析相互应用验证的研究方法,研究理论及数值模拟两种火灾烟气层高度的描述方法的准确性。结果表明当采用t2火模型时,在与现实的吻合程度方面,数值模拟>Zukoski理论模型>Yamana-Tanaka理论模型;随着火灾的不断发展,相对误差逐渐增大。通过对比分析发现,全尺寸实验、理论模型和数值模拟三种方法相互验证可以更好地保证研究的准确性;总结得到了两种与现实较吻合的描述烟气层高度的理论方法,并且提出减小误差应注意的几点事项,包括尽可能提高火源热释放速率、烟气层温度描述的准确性;不考虑火源热量通过建筑边界结构散失等。
关键词：大空间建筑,全尺寸火灾实验,数值模拟,烟气填充,理论研究
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填充方法 篇2
Excel的“以序列方式填充”表格的功能可以将大量的表格进行序列编号，提高用户的工作效率，其实在Word中同样可以实现这一功能，
选中需要填充序列号的一列(或一行)表格，单击“格式→项目符号和编号”，在对话框中选择“编号”选项卡，然后选择需要的序列编号，可是现有的序列编号不是多一个点就是多一个括号。这时，应该先选中一个类似的编号即可，如果觉得没有满意的编号，可以选中任意一种编号使“自定义”按钮激活，然后按下该按钮，在弹出的对话框中进行编辑即可。
“快速填充” 篇3
第1步：提取“名称”数据
经过分析，可以发现A列的“名称”都出现在汉字字符的前面，因此我们可以考虑利用Excel 2016的“快速填充”解决这一问题：
在B2单元格手工输入“GT01”作为填充示例，在B3单元格手工输入“A466CPCBA”作为填充示例，继续在B4单元格手工输入“T2607A”，在输入过程中会看到图2所示的填充建议，直接按下回车键即可。如果使用的是2013版本，不会看到自动提示的填充建议，但可以在B2、B3、B4单元格结束填充示例的输入之后，向下拖拽选择需要填充的单元格区域，在“编辑”功能组依次选择“填充→快速填充”，或者按下“ctrl+E”组合键，同样可以完成快速填充。
第2步：去除多余的字符
完成快速填充之后，可以发现提取出来的“名称”部分还存在“PCBA”的字符，这些内容需要被归结到“仓库”列，也就是说“名称”列并不需要。我们可以通过替换去除这些内容，按下“Ctrl+H”组合键，打开“替换”对话框，查找“PCBA”，替换为空，即可得到图3所示的效果。
第3步：提取“仓库”数据
与“名称”相比，“仓库”数据更没有统一的规律，因此这里无法借助“快速填充”进行提取。不过，由于已经将‘名称”提取出来，A列剩余的内容自然也就是我们所需要的“仓库”数据，因此可以借助公式实现：
选择c 2单元格，在编辑栏输入公式“=SUBSTITUTE（A2，B2，""）”，SUBSTITUTE函数的作用是对指定的字符串进行替换，“""”表示替换为空，上述公式的含义就是从A2单元格去除B2单元格的内容，公式执行之后向下拖拽或双击填充柄，很快就可以看到图4所示的最终效果。
填充方法 篇4
1 填充墙砌体开裂原因及易开裂部位
1.1 在门窗洞口上方安放过梁和安放窗台板的时候, 不铺设灰
浆而直接将梁干铺在砌体上, 或者过梁两头墙体砌筑得不规则, 都会由于此部位的集中应力, 使门窗洞口周边, 特别是其角部产生斜向裂缝。
1.2 柱边梁底部位砌筑时因砌筑灰缝填充不饱满而留有空隙, 易使此处存在产生裂缝的隐患。
具体情况大致有以下几种情况:未按照设计及规范要求设置柱拉结筋, 拉结筋之间间距设置过大, 伸入砌体长度不够, 植筋强度不够, 漏筋等;由于自重等原因致使填充墙砌体砂浆产生压缩沉降, 墙顶与梁底脱开产生空隙;墙长不符合砌块模数, 造成组砌不当;砌筑施工开始前与墙相接的梁、柱砼表面未用水润湿, 没有在梁上的第一皮砖施工前将基层清理干净, 造成墙体与框架间未能形成整体。以上原因易使框架砼与墙体砌体连接处约束力不够, 从而产生裂缝。
1.3 材料原因。
由于框架砼与砌体材料不同, 在温度变化下的线膨胀系数就有所差异, 外界温度的反复变化会导致墙体开裂。填充墙砌块材料自身具有干缩性, 在砌块湿水后的干燥过程中, 产生收缩现象;砌块湿水不够, 干砖上墙, 其相邻的灰缝砂浆会因为过早失水而强度偏低, 易因承受不了局部应力引起开裂。
1.4 工业民用建筑中不可避免地存在着管线改线暗埋的情况,
每当进行剔凿线槽, 沟槽, 管线埋设等施工时, 就破坏了原砌体的完整性;施工过程中, 也不免留置出脚手架眼, 施工洞和预留洞口, 需要在抹灰完成后补孔。在填充墙的这些施工部位四周, 因为砌体墙整体的完整性被改变, 也会容易出现裂缝。1.5没有控制砌体的每日砌筑高度, 每天砌筑墙体过高会因自重过大等原因造成灰缝因受压过大而变形开裂。砂浆是否饱满是保证墙体整体强度的重要前提, 但是只靠灰浆连接控制整体性也不可取。比如墙体长度大于5m或墙高超过4m却没加设构造柱, 钢筋砼板带, 就会使墙体缺少约束力, 自由度过大而致裂缝产生。以上情况主要是施工管理、工艺易造成的墙体开裂。
2 针对各部位的防治方法
2.1 门窗洞口门窗过梁搭接长度须符合规范图集要求, 预制过
梁在安放的时候座浆找平, 不允许干铺, 过梁端头砌块必须咬搓, 该部位砂浆可适当提高标号。外墙中的窗台板应沿墙通长设置, 并与框架柱拉结;
2.2 框架与填充墙连接部填充墙施工前, 应该计算砌块皮数, 排数, 考虑砌块上下搭接错缝。
顶层斜砌部分应等墙体砌筑沉降稳定后再补砌挤紧, 斜砌部分以斜度50°～80°为宜, 斜砌砖的斜角缝和斜面缝中都必须铺满填实砂浆, 养护时间不得过短。从拉结钢筋的长度, 位置, 灰缝的饱满度, 强度等方面入手, 严格按照技术规范进行操作。墙体和混凝土梁底, 柱边相接处, 一水泥砂浆铺设钢板网, 能有效抑制两种材料间的裂缝产生。
2.3 对于温差裂缝, 绝大多数不会影响结构的安全使用问题, 一般可不做处理。
当裂缝数量多、产生渗漏或影响到外观时, 应做修补性处理并恢复原状。施工中墙面应满挂钢丝网, 再进行抹灰, 钢丝网与框架梁柱要可靠拉结, 使墙体与框架结构形成整体, 增强共同变形能力, 以达到减少裂缝的目的。因砌体材质特性引起的砌体开裂, 严格控制砌块质量, 如加气混凝土砌块, 其产品龄期不得少于28d, 不同干密度和强度的砌块不得混用。严格控制砌块含水率, 砌筑前应提前浇水湿润, 含水率控制在15%以内, 以此控制砌块的渗透深度, 砌筑时和抹灰前适量洒水, 但浇水量不宜太多。在砂浆中掺入一定量的石灰或其他外加剂, 体改砌筑砂浆的保水性, 现在砌块从砂浆中吸收水分。在每层第一皮砖施工前, 将基层认真清理, 并用水冲洗干净再铺设底灰, 然后砌砖。
2.4 因填充墙砌体的整体性被破坏而易产生裂缝的部位管线在
砌体成型后如需进行暗埋等敷设应该使用专用工具而不能随意施工。沟槽开凿的宽度, 深度均要和准备使用的线管相吻合。敷设完成后, 在管槽两侧用钉子将其固定并用铁丝扎牢, 再在管上用镀锌铁丝网加强后封闭。因施工安排而必须留设预留洞口、脚手架眼等未能一次性完成的墙体, 可用单孔砌块侧砌, 用其孔洞做脚手眼, 应在洞口填筑的时侯先清除墙面粘结的砂浆、泥浆和杂物, 并洒水润湿, 再用于原墙相同的砖或砌块砌筑严密, 施工洞缝隙的砂浆配比一定要准确, 灰缝要饱满, 均匀一致, 施工洞口抹灰迟于墙体抹灰时, 抹灰的接搓位置要避开洞口30cm, 抹完底灰后, 一定要待其干燥后, 再抹面层灰, 如发现底灰有裂纹时, 要在其上贴专用无纺布后再抹灰;拆架时要注意成品保护, 防止对抹灰砌体的碰撞。在可能的情况下, 前期工作安排可尽量避免在填充墙上留置架眼等孔洞, 设计规范规定的不能设置脚手眼的部位一点不能设置。
2.5 因施工管理、工艺、构造等引起的墙身处开裂墙体的每日砌筑高度宜控制在1.
5m以内;砌筑所用水泥砂浆和混合砂浆搁置时间分别不应超过3h和4h, 当施工最高气温超过30°C时须分别在拌成后2h和3h内使用完毕;工程所用砌块不得严重缺棱少角, 小砌块应对空错缝搭接, 个别情况当无法对孔砌筑时轻骨料混凝土小砌块的搭接长度不应小于120mm, 普通混凝土小砌块的搭接长度不应小于90mm, 当不能保证此尺寸, 应当在灰缝中设置钢筋网片或拉结钢筋, 其长度不小于700mm。砌筑作业时要保证灰浆饱满, 不得出现透明缝。构造柱和砖组合墙的房屋应在纵横墙交接处、墙端部和较大洞口的洞边设置构造柱, 其间距不宜大于4m。各层洞口宜设置在对应位置, 并宜上下对齐。构造柱和砖组合墙的房屋应在基础顶面、有组合墙的楼层处设置现浇钢筋混凝土圈梁, 圈梁的截面高度不宜小于240mm。
摘要：根据在施工中框架结构填充墙砌体工程易出现的裂缝问题, 分析了填充墙开裂的几个主要原因及易产生裂缝的部位, 并总结了相应的防治方法。
关键词：填充墙,砌体,裂缝,防治
参考文献
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填充方法 篇5
打开Photoshop,点击【文件】→【打开】，进入我的电脑选择任意一张图片后点击【打开】。
找到左侧工具栏，单击右键选择【矩形选框工具】，截取我们想要定义为图案的部分，点击鼠标左键进行截取。
截取完毕后点击【编辑】→【定义图案】，输入图案名称，如图沫沫把图案名称存为“向日葵”，点击【确认】，定义图案就完成啦。
定义图案的填充
新建一个文档，点击【文件】→【新建】，输入新建文档的名称，宽度和高度后点击【确定】，
找到左侧工具栏，单击右键选择【图案图章工具】。
然后再点击屏幕上方【编辑】→【填充】，选择刚才定义的图片，点击【确定】。
如图，填充图案完成啦。
定义图案的删除
如果我们自定义的图案不想再用，想要删除时该怎么操作呢？如图，点击【编辑】→【预设】→【预设管理器】。
在【预设类型】一栏选择【图案】，找到我们之前定义的图案后点击打开，点击右一栏【删除】。
框架填充外墙渗漏的控制 篇6
【关键词】框架填充外墙；渗漏；预防；防治措施
1 渗漏分析
1.1 砌块外观和尺寸不符合要求。由于生产过程中的各种原因，造成砌体表面膨胀、松软、分层或伴有灰团空洞、爆裂以及贯空面棱的裂缝等，尤其加气砼块厚度不一，砌筑不挂线的一侧凹凸不平，有的砌体之间平整度差20～40mm（允许偏差8mm），若抹灰砂浆厚度一次大于25mm时，即形成自坠裂缝，因而给墙体底层灰造成许多漏水隐患。
1.2 砌体浇水湿润不够。砌块浇水湿润程序要视砌块的材料而定，一般吸水率达16%～20%，所以砌块浇水湿润需要较长的时间，否则，会使灰浆中的水分在硬化前被砌块吸收，造成砂浆失水，影响相互间的粘结和砂浆的强度。
1.3 砂浆原材料质量不符合要求。如水泥安定性不合格、石灰膏消化处理不透，砂子偏细、含泥量过多或砂浆稠度、和易性和保水性不够，或是铺灰面过大，砂浆失去塑性，造成灰缝不密实而影响施工质量。
1.4 材料膨胀系数不同产生的裂缝。砌块在空气中二氧化碳的作用下发生碳化，引起砌块的体积收缩。一般情况下，如果采用没有适当存放的砌块，其收缩值较大，而砂浆因龄期不足，没有达到一定强度，砌体的抗剪强度较低，因此，很容易在灰缝中产生裂缝。
1.5 砂浆配合比不好，收缩率过大。在竖向灰缝宽度和水平灰缝厚度过大时，收缩值过大。如果竖向灰缝过小，又因为砂浆是后浇灌，缝中灌不实，成了空心缝或瞎缝，雨水容易透过抹灰层和墙体造成漏水。
1.6 砌块间粘结不良。如砂浆中有较大的石块，造成灰缝不密实，砌筑空心砌块时，因支承面较小，采用退榫法砌筑，砌体就位使用的木榫面高出砂浆面，砌筑时砌块就位较正后，经碰撞、撬动等，影响砌块之间粘结，甚至，在灰缝中形成初期裂缝。
1.7 抹灰层出现裂缝、起壳、或抹灰层太薄，特别是在山墙处，由于抹灰面积较大，施工接缝较多，受气候影响较大，是墙体防水的薄弱环节。而山墙受雨水冲刷的机会多，更容易造成渗水或漏水。
1.8 外墙门窗框处不密实产生渗漏。因近几年来建筑物多采用塑钢窗，它同墙体膨胀系数存在较大差异，而门窗框的二次施工又往往造成空隙留置，大小不当，砂浆塞缝不饱满，即使砂浆很饱满，由于温差使门窗框与墙体间裂缝始终存在。再加上如密封胶质量不佳或密封不规范极易产生渗漏水。另外墙窗台没有做出流水坡度，使窗台上的积水不能迅速排除，滴水线槽的抹灰不符合要求，都易造成渗水。
2 预防与控制措施
2.1 认真作好砌块、水泥、石灰膏、砂子等原材料的质量检验。在砌筑中，外观和尺寸不合格的砌块要剔除。控制砂浆配合比，砂稠度在5～7mm（抹灰砂浆稠度为8～10mm）为好；砂浆应有良好的和易性、保水性，砂浆应随伴随用，水泥砂浆应在初凝之前用完，混合砂浆也应在4h之内用完，不得使用隔夜砂浆；砌块砌筑前应有适当的存放期（30～50h），以减少砌块在砌体中收缩引起的周边裂缝；砌块使用前1～2d要多次浇水，直到表面充分濕润。并根据气候炎热、干燥情况在使用前2h浇水，水浸入砌体。
2.2 门窗框四周嵌缝应在室内外持灰之前进行，而且要待固定门窗框铁脚的砂浆（或细石混凝土）达到一定强度后进行。嵌缝时应先清理门窗洞周围墙体，并充分湿润，再用1：2.3的水泥砂浆（或掺少量纸筋灰的混合砂浆），分层嵌填门窗框四周缝隙。
2.3 镶砌窗台（或安装预制窗台）前，必须清理窗洞的垃圾，并浇水湿润，再坐灰砌筑窗台（或安装预制窗台）；如果坐灰厚度过大（一般不超过30mm），要提前用细石混凝土找平。
2.4 抹灰前，对砌块墙面的污斑、油渍、尘土等污物用钢丝刷，竹扫帚或其它工具清理墙面。如果砌块表面被废机油污染严重，尚需用10%碱水洗刷，再用清水冲洗干净；在抹灰前1～2d视气候情况，适当浇水湿润。
2.5 砌筑加气混凝土砌块外墙时，砌体上不得留脚手眼，堵眼应在墙体抹灰前2h进行，方法是：先将浸透水的棉丝塞满孔内，待30min后取出棉丝，孔底铺满砂浆，再将水浸泡过的砌块砌入孔内，两侧立缝及上缝均用勾缝溜子填满砂浆，直至密实为止。
2.6 窗台、阳台、遮阳板、雨篷等应用水泥砂浆抹灰砂浆抹完并抹出流水坡度，以避免侧泛水或积水：同时，还要作好滴水线槽，以避水流到墙面上。
3 重点部位的治理方法
3.1因砌块收缩，墙体或窗台灰缝不饱满，应在砌体收缩后，凿缝清理，同水泥砂浆、混合砂浆或油膏嵌缝，然后修补抹灰。
3.2 因门窗四周嵌缝不密实而引起的渗漏，应将渗漏部分的嵌缝材料铲除干净，然后重新分层嵌实，或用建筑密封油膏嵌补。
3.3因砌体本身材料质量问题而引起的渗漏，应铲除该部位的抹灰层，然后将砌块疏松，灰团部分凿除，用水泥砂浆修补，待达到一定强度后再重新抹灰。
3.4 因抹灰裂缝、起壳而造成渗水的墙面，应铲除不合格的抹灰层重做。因抹灰厚度太薄而造成渗水的墙面，可在表面凿毛，认真清理、湿润以后，加做一层抹灰。有条件时，可以采取加速墙面排水的措施，如在抹杰层外加做防水涂料等。
3.5 对于凸出外墙面的窗台、阳台、遮阳板、雨篷等水平构件，没有泛水的，要在表面凿毛以后，抹水泥浆泛水；并在与墙面交接处，沿墙用水泥砂浆抹一条10cm高的线脚，或在阴角处用水泥砂浆抹一小圆角。在板底边缘处凿毛以后，用水泥砂浆抹出滴水线槽。
4 结语
目前，各地区各工程对外墙防渗的处理方法不一，质量效果参差不齐。为切实解决好防裂漏质量问题，要根据材料情况、气候特点和习惯做法等分别确定各种材料设计构造、施工措施等，使投资者、设计、施工有一个明确的责任和目标。同时，加速研制低成本、高质量的外墙面粘贴剂，解决现时的水泥浆镶贴因浆干缩产生裂纹渗漏的现象，争取外墙渗漏解决在外墙面第一道防线。
作者简介：
于承跃，男，（1960.9-），工程师，现从事建筑工程施工与管理
（作者单位：丹东鸿润房地产开发有限）
一种改进的局部多边形填充方法 篇7
国内外对等值线的绘制已经有很多成熟的算法和软件,而对等值带填充的研究则相对较少。目前填充算法主要有:种子法、栅格法、拓扑填充、边界扫描等[1,2,3,4]。归纳起来可以分为两类:一类是先利用网格数据追踪等值线(等值带的边界),然后搜索连通区域进行填充;一类是根据网格化以后的数据,进行平面插值,使得绘图区域中当前设备分辨率下的每一个绘图像素点都有一个数据值,然后根据这个值给其所在的像素填上相应的颜色。第一类方法需要经过追踪和搜索两个步骤,算法复杂,实现困难;第二类方法实现简单但计算量跟绘图区域大小成正比。
庞世明等人提出一种局部多边形填充算法[5],其基本思想:是在每一个小矩形中按照填充颜色的级别将网格矩形分割为多个多边形,然后用相应的颜色进行填充,再进行网格范围的循环完成整个区域的填充。该算法的优点是不需要进行等值线的追踪,编程容易实现,计算量也较小。但是算法在搜索多边形时有以下不足:根据网格矩形各边等值点个数需要讨论多达12种情况,太过繁琐。
针对上述问题,本文提出一种改进的局部多边形填充方法。算法和庞世明等人提出的局部多边形填充算法类似,不需要进行等值线的追踪,将讨论情况精简为两种;且在多边形填充中时使用了凸包算法确定顶点的顺序,所以在搜索多边形时不用考虑点的空间位置,只需考虑各点对应的高程值。
1 算法实现
1.1 算法原理
首先通过插值算法,将离散数据网格化,得到网格各顶点处的坐标和高程值信息,然后逐一遍历每一个小矩形,在这些小矩形中按照填充颜色的级别计算等值点,找出其包含的多边形,最后用相应的颜色进行填充。
在搜索多边形时,首先计算出网格各边的等值点。因为不同高程值的等值线必不相交[6],并且一条等值线与矩形边的交点个数只有0、2、4三种情况,所以算法根据矩形网格中是否有一组或多组等值点的个数为4,分为两种情况讨论。如图1共有两组等值点,分别为EH和FG。图2也有两组等值点,EJ和FGHI,其中有第二组等值点个数为4,这种情况需特殊处理。由于插值算法,则等值点的权重同时也蕴含着与顶点间的距离,所以接着讲顶点和等值点按权重排序,然后按照一定规律即可将网格分割成多个多边形。
填充时,填充函数接收到的数组顶点是按照权重值排序的而不是二维平面内的坐标关系,因此若要填充多边形,还需要将这些顶点按照坐标关系按顺时针或者逆时针排序。这里应用二维凸包Graham算法来解决。Graham算法的描述:如果S为平面内的点的集合,Graham扫描算法从S中找出有最小的y坐标的点p(通过选出最左边的点打破平局)。然后根据点和p连线和正X轴所成的角度将S中的点排序[7]。详细实现过程这里不再赘述。填充颜色由多边形各个顶点高程值的平均在所在的颜色确定。
1.2 算法步骤
为实现算法,首先定义三个数组:All Faces记录所有的网格矩形;All Points记录所有网格顶点;FoundPoints记录每个网格中参与搜索多边形的点。两个类:ContourPoint类有3个属性,记录X,Y坐标和W(高程值)用于描述各矩形顶点和等值点;CountFace类有四个属性,记录一个矩形的四个顶点在All Points中的序号。
算法步骤如下:
Step 1:从All Faces数组中取出一个元素。GOTO Step2。
Step 2:IF遍历结束
THEN退出程序;
Step 3:清空FoundPoints数组。取出网格矩形四个顶点,根据级别定义,按顺时针从AB到DA(如图1)的顺序搜索各边上的等值点,并将顶点和等值点依次放入FoundPoints中。GOTO Step 4;
Step 4:IF FoundPoints长度大于4
THEN GOTO STEP 5;
ELSE将数组传递给填充函数;GOTOSTEP 3;
Step 5:对FoundPoints按点高程值进行插入排序。定义整形i=0,记录当前点在数组的位置GOTO Step6;
Step 6:添加FoundPoints[i]到临时数组中,定义TempW记录其高程值。GOTO Step 7;
Step 7:定义j=i+1;IF FoundPoints[j].W!=TempW
Step 8:定义k=j+1;添加FoundPoints[k]到临时数组中;
IF FoundPoints[k].W==TempW
THEN GOTO Step 9;
ELSE GOTO Step 8;
Step 9:将FoundPoints[k+1]放入临时数组传给填充函数;并将FoundPoints中k-3之后的所有元素放入New FoundPoints;将这四个相同高程值的等值点记录在temp数组中录;定义flag=0,记录是否出现新的一对等值点。GOTO Step 10;
Step 10:将temp数组的元素加入临时数组中,定义m=4,记录当前点在New FoundPoints的位置;GOTOStep 11;
Step 11:添加New FoundPoints[m]到临时数组,定义Temp W记其高程值。GOTO Step 12;
Step 12:定义n=m+1;IF New FoundPoints[n].W==TempW
THEN GOTO Step 13;
ELSE GOTO Step 14;
Step 13:flag=1;将临时数组传递给填充函数后清空。添加New FoundPoints[n-1]到临时数组;m=n;GO-TO Step 16;
Step 14:IF flag=0
THEN GOTO Step15;
Step 15:将临时数组传递给填充函数后清空后添加temp数组的元素;GOTO Step16;
Step 16:IF New FoundPoints[m]是最后一个元素
THEN将其添加对临时数组;传递给填充函数;退出程序;
ELSE GOTO Step 11;
Step 17:IF FoundPoints[i]是最后一个元素
THEN将其添加对临时数组;传递给填充函数;退出程序;
如图1的情况,排序后的点位AEHBDFGC,先后传递给绘图函数的点数组AEH、EFBDFG,FGC;如图2的情况,排序后点依次为AEJFGHIBDC(也可能是AEJFGHIDBC)。传递给填充函数的点依次为AEJ,EJFGHI然后进行特殊处理时传递给填充函数的点为FGHIB,FGHID,FGHIC。
2 实例
笔者将算法应用油田含水饱和度等动态指标图中,网格数据比较平滑,在网格粗糙的情况下也具有较好的效果。如图3中等值带个数为5,网格密度分别为10*10和20*20以及网格密度为20*20等值带个数分别为10和20作为条件进行了测试,计算速度都很快。而且随着网格密度和等值带个数的增加,算法效果越好。
3 结论
(1)提出了一种新的方法解决常规的绘制彩色填充等值带问题,该方法不需要在网格化数据的基础上进行等值线追踪,具有编程简单、计算量小的特点。
(2)本算法不需要讨论过多的种类,只需要特别处理具有相同权重的等值点为4的情况。
(3)本算法采用的四边形网格,但因为算法在寻找多边形时是按各点权重排序,而跟坐标无关。所以可以方便地推广三角形构网的等值带填充中。
(4)本算法已在程序系统中得到很好的应用,速度快,效果良好。
参考文献
[1]徐胜利.一种堆栈式快速等值线图填充算法[J].计算机工程与应用,2010,46(8):193～195.
[2]吴自银,高金耀.一种基于格网的快速等值线充填算法[J].测绘学报,1999,28(4):350～354.
[3]张登荣,刘绍华,毛天露等.等值线自动建立拓扑关系算法与快速填充应用[J].中国图象图形学报,2001.6A(3):264～269.
[4]成建梅,陈崇希,孙红林.三角网格等值线自动生成方法及程序实现[J].水利学报,1998,29(10):23～26.
[5]庞世明,蔡玉华,靳文芳.等值线图的彩色填充方法[J].计算机应用,2004(1):60～62.
[6]Kantz H,Schreiber T.Nonlinear time series analysis[M].Beijing:Tsinghua University Press,2000:42～47.
填充墙构造柱模板加固方法的探讨 篇8
对于普通的砖混结构构造柱加固, 一般采用在砖砌体结构上预留脚手眼采用钢管脚手架或方木加固即可, 而对于高层建筑填充墙砌体结构, 一般多采用蒸压加气混凝土砌块砌筑, 砌块的长度为600 mm, 高度一般为200 mm, 240 mm, 300 mm三种, 对于这种类型的填充墙砌体结构, 构造柱起着将两侧填充墙通过拉结筋连成一个整体, 保证转角处砌体的刚度和稳定性的作用, 所以构造柱的模板加固就显得尤为重要。
1 预埋PVC管关键技术的确定
在以往的高层蒸压加气混凝土砌块填充墙的构造柱加固过程中, 一般是在填充墙上剔凿开洞, 采用钢管脚手架或方木穿过填充墙砌体加固构造柱模板, 这样施工的主要缺点在于:
1) 洞口尺寸大, 一般都在80 mm左右, 破坏了填充墙砌体结构的整体性, 违反现行规范要求;
2) 在剔凿的过程中很容易将已砌筑好的填充墙砌块松动, 影响墙体的砌筑质量;
3) 影响到后续抹灰等工序的施工质量;
4) 修补的工程量大, 质量不易保证。
通过技术的不断改进, 后来蒸压加气混凝土砌块填充墙的构造柱加固演变为采用电钻在蒸压加气混凝土砌块上打眼, 通过步步紧、对拉螺栓等进行加固, 这样的施工方法仍然存在缺陷:
1) 在加气混凝土砌块上打眼, 虽然比洞口尺寸小, 但仍然违反现行规范的规定, 破坏了填充墙的整体性;
2) 在打眼的过程中也容易将已砌筑好的填充墙砌块松动, 影响砌筑质量;
3) 影响到后续抹灰等工序的施工质量。
在总结了以上两种做法的优点与不足之处后, 我们通过对比, 试验, 做样板, 小范围的推广以及大面积的应用等, 在加气混凝土砌块的灰缝内预埋PVC管来加固构造柱模板, 取代了以往的加固方法, 取得了较好的效果。这种方法与以往方法比较, 优势在于:
1) 操作简单, 方便;2) 投入少;3) 不会破坏填充墙砌体结构;4) 不会影响砌体的砌筑质量;5) 容易封堵, 不会影响下道工序的施工。
2 PVC管的预埋
根据GB 50203-2011砌体结构工程施工质量验收规范的规定:蒸压加气混凝土砌块砌体当采用水泥砂浆、水泥混合砂浆或蒸压加气混凝土砌块砌筑砂浆, 水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度不应超过15 mm。
一般高层建筑的填充墙砌体均采用蒸压加气混凝土砌块砌筑, 这样可以减少结构的荷载, 有利于结构的稳定性, 蒸压加气混凝土砌块砌筑水平灰缝厚度及竖向灰缝宽度均为15 mm, 预埋的PVC管采用de15的PVC管, 这样既不违反现行规范的规定, 又能最大限度的保证构造柱模板加固采用对拉螺栓的直径, 有利于模板的加固一次成活, 保证构造柱模板的加固施工质量。
PVC管直接在砌筑过程中预埋在预先策划好的蒸压加气混凝土砌块的竖向或水平灰缝中, 应错开墙体拉结筋的位置, 并不宜设置在“T”型灰缝转角位置, 避免应力集中。PVC管的预埋位置:在水平灰缝中的PVC管一般以间隔两皮加气混凝土砌块预埋为宜, 在竖向灰缝中的PVC管一般也是以间隔一皮加气混凝土砌块为宜, 具体PVC管的预埋位置如图1, 图2所示。
相比较预埋在水平灰缝及竖向灰缝中的PVC管, 如果工期比较紧, 一般应预埋在竖向灰缝中, 这样一般对砂浆的强度达到50%以上就可以支设构造柱, 而在水平灰缝中预埋PVC管, 一般砂浆的强度需要达到设计强度的100%, 避免因砂浆的强度不足, 在构造柱加固的过程中由于PVC管要受到水平拉力致使砂浆提前受力, 强度损失, 影响填充墙砌体结构及构造柱的施工质量。
3 对拉螺杆加固
构造柱模板一般采用复合木模板与方木组合支设, 通过预埋的PVC管道采用对拉螺栓加固固定, PVC管外径为15 mm, 对拉螺栓直径可以采用10 mm或12 mm的规格。对拉螺杆两端部均设置蝶形卡, 蝶形卡卡住方木, 即可满足构造柱模板支设的要求。在构造柱模板安装之前构造柱的钢筋应经监理验收合格方可进行隐蔽合模, 且合模之前应采用双面胶带纸顺着填充墙砌体留设的马牙槎边粘贴, 防止构造柱混凝土浇筑时漏浆。
4 构造柱混凝土的浇筑
在构造柱混凝土的浇筑过程中应随时观察加固情况, 采用直径为30 mm的插入式振捣棒振捣, 既保证混凝土的有效振捣, 又不会因为振捣棒的振捣有效范围较大而使填充墙砌体产生裂缝, 构造柱顶部的模板应留设上料口, 留成斜簸箕形状, 以便使构造柱顶部的混凝土也能浇筑振捣密实。
5 PVC管的封堵
PVC管的封堵采用水泥砂浆封堵, 封堵时应将PVC管一侧外立方木封口, 从另一侧将水泥砂浆采用钢筋棍逐段推入PVC管内并振捣密实, 水泥砂浆内应掺入一定量的微膨胀剂, 保证PVC管内填充密实。
6 结语
太原阳光长风商住区住宅楼, 地下2层, 地上30层, 建筑面积62 462.51 m2, 填充墙采用蒸压加气混凝土砌块砌筑, 构造柱模板支设采用在填充墙砌体中预埋PVC管穿对拉螺栓加固, 构造柱混凝土浇筑无一胀模现象, 没有采用人工剔凿打眼, 不影响结构整体性以及后续的装饰装修工程的施工, 共节约人工130个工日, 得到建设及监理单位的一致好评, 并在全小区范围内推广。
摘要：介绍了填充墙构造加固的施工方法, 总结了预埋PVC管的关键施工技术, 对PVC管的预埋、对拉螺杆加固、构造柱混凝土的浇筑、PVC管的封堵措施进行了详细论述, 以供同类工程参考借鉴。
填充方法 篇9
1 填充墙开裂的成因
1.1 砌块墙体裂缝成因
在混凝土加气砌块墙体中, 很多填充墙的砌体施工材料或多或少都有干缩湿胀之类的问题, 而在粉刷以后, 这些问题就会导致墙体有不规则裂缝。究其原因, 墙体未粉刷时, 保湿浇水使墙体体质出现膨胀, 等到粉刷之后, 墙体中的水量逐渐减少, 墙体干燥、收缩[1]。如果填充墙墙体收缩到某种程度, 墙体粉刷层不但要裂开, 还有一些裂痕出现。
1.2 顶层墙体裂缝成因
该裂缝一般在楼层顶部2到3层的地方出现, 通常是建筑的梁处有裂缝, 顶层内墙裂缝多于外墙, 柱边或填充墙中心处有竖直裂缝等等。裂缝产生的原因是建筑框架结构被曝晒, 建筑顶板上下层的温差比较大, 而这样的温差又会让建筑的梁、柱出现较大的变形。建筑填充墙一般是刚性结构, 与其框架结构变形不一样, 所以产生水平裂缝。另外, 钢筋混凝土结构与砖石结构如此存在较大温差, 则会出现竖向裂缝。
1.3 墙体界面裂缝成因
墙体界面的裂缝大多都是出现在混凝土梁结构、柱结构等的连接处。当前新型墙体材料是混凝土加气砌块, 因而在施工、养护墙体的过程中, 需要按照它的特性来分析。要是混凝土加气砌块的设计、施工、养护不科学, 墙体完工后就会有裂缝。墙体抗拉强度、拉应力和墙体界面的裂缝有很大关系, 如果墙体拉应力不如抗拉强度, 裂缝就不容易产生;反之, 在墙体拉应大于抗拉强度的地方容易产生裂缝。是含水的硅酸盐产品, 一定要带水养护, 只要含水量减少至一定程度, 收缩性裂缝就会产生。并且含水的硅酸盐特性不稳定, 在空气里因为一氧化碳而出现碳化反应, 彻底释放其含水量, 当内部水分减少, 收缩裂缝就会慢慢出现[2]。此外, 墙体中间大两侧拉应力小时也会出现裂缝。如果墙体、柱结构连接强度大于墙体材料抗拉强度, 墙体中心的拉应力比抗拉强度更大, 严重的变形会使裂缝出现。反之, 墙体界面也会变形且有裂缝。
2 填充墙开裂防治方法
2.1 顶层墙体裂缝处理
框架结构和填充墙组合成整体, 加强墙体抗应力, 防止产生裂缝。利用环氧树脂把钢筋粘在墙体上。首先在填充墙的竖向与横向方向切槽, 但要竖向槽要按照楼板底到地面切槽的方式进行, 而横向槽则需要经过墙面, 并且把两侧柱子表面覆盖。切槽深度、墙体表面都应是20 mm, 按照墙面裂缝大小决定槽距, 通常是40~400 mm, 而且是以网状方式排序。其次施工者应该认真清理切槽内部, 让槽面干燥、清洁。然后根据设计比例配置固化剂与环氧树脂, 用毛刷在切槽内、除过锈的钢筋上涂抹树脂, 将钢筋放在切槽中, 用干硬性水泥砂浆固定, 避免钢筋位移。用PVC管把砂浆压密实, 让它略微低于墙面, 让墙面得以快速恢复。还有就是浇筑的水泥砂浆沉底凝固、干燥以后, 用锤子敲击, 要是前面有空鼓声, 则修复墙面装饰层。
2.2 加气砌块墙裂缝处理
第一, 做好砌块质检工作, 采购砌块时, 应该要有质量保证书, 并在进场前先做质检。第二, 保存好砌块, 施工现场的砌块应该放在放好施工线的楼层上, 分散放在即将砌筑的地方, 同时做好放水工作, 不让养护砌筑结构的水或者雨水进入楼层。砌块需每隔七天才进行下次砌筑, 而且还要检测砌块中的含水率, 如果没有超过15%, 方可施工。第三, 因为混凝土加气砌块的特性影响, 砌筑前不用保湿, 否则会增加其含水量。砌筑时, 铺砂浆前才能浇水。第四, 合理设置砌块墙的构造柱与圈梁, 如果墙长超过4 m, 就要设构造柱;如果墙高超过3 m, 就要设圈梁。如果墙长较大、楼层较高且有门洞, 那么构造柱是设置中需防护洞口两侧, 不让周围有裂缝产生。第五, 相对湿度很容易影响砌块, 建筑框架结构自身也有变形差, 所以要拉通墙体两侧的拉结筋, 提高其抗裂能力。第六, 施工者要严格遵守施工规程, 砌筑灰缝要饱满, 砂浆强度和设计要求相符。
2.3 填充墙顶砖处理
优化填充墙墙体的顶砖也可以避免出现裂缝。墙体砌筑与板梁间要有50 mm宽的预留裂缝。墙体砌筑完成28天后, 预留缝可以用干硬性细碎混凝土来填充。预留缝的填充应该分三次, 一天一次。用手在预留缝中填充细碎干硬的混凝土, 要填密实。不过最后一次填充需注意的是要压实、抹平。
3 结语
防止建筑填充墙墙体出现裂缝, 施工时一定要严格按照相关要求进行, 在做好施工管理的同时, 根据建筑结构及材料特征选择有效的预防方法, 为建筑墙体的质量提升打下基础。
参考文献
[1]裴宪丽.框架结构填充墙墙体裂缝形成原因及处理[J].山西建筑, 2014, (13) :146.
填充方法 篇10
客车运输是现代集体运输系统的主体部分之一,亦是最方便的交通工具之一,但客车运输容易发生大规模的伤亡,其中最危险的是客车侧翻。据统计,在2008年中国发生的29起特大事故中(一次死亡10人以上),客车事故约占83%,其结果是群死群伤,损失惨重[1]。在欧洲,公共汽车和长途客车交通事故平均每年约发生20 000起,会造成约200人死亡和30 000人以上受伤[2]。因此,进行客车侧翻碰撞安全性改进设计研究,对于保护乘员生命安全具有重要意义。何汉桥等[3]提出通过增加壁厚或增大截面面积来提高客车的侧翻碰撞安全性,但不利于整车轻量化;Tomas等[4]在最大变形处添加加强铰链来提高结构刚度,该方法会导致车身附件加工的复杂性;Keith等[5]采用玻璃纤维聚合物材料来制造车身上部结构,其生产成本较高;Salvador等[6]将泡沫材料填充到高强度空心钢管中,改进后的钢管结构刚度增大较小,而且其生产成本较高。本文提出一种在车身结构适当位置的矩形钢管内填充混合物的方法,该方法既能够显著提高客车的侧翻碰撞安全性,又能够有效地控制生产成本,利于整车的轻量化。
1 客车侧翻碰撞安全性分析模型的建立
在CAD模型的基础上建立了如图1所示的客车整车有限元模型。车身骨架、底盘骨架均采用大小为10mm的壳单元进行模拟,并尽量保证各连接梁共节点。轮胎及蒙皮采用大小为50mm的壳单元进行模拟,且蒙皮与客车骨架之间通过点焊方式模拟连接。由已有试验可知,客车侧翻不足以使车身骨架焊点失效[7],因此模型中未考虑焊点失效问题。前后车桥采用大小为50mm的刚性壳单元进行模拟,通过CONSTRAINED_EXTRA_NODES_OPTION方式与底盘骨架连接。发动机总成、蓄电池和油箱采用体单元进行模拟,其质量和转动惯量根据实际情况设定。空调总成、备胎、车门、挡风玻璃、乘员及座椅等,以质量单元的形式直接加在相应位置的节点上。为直观表达车身变形对乘员损伤的影响,按照ECE R66法规,采用低密度刚性单元创建了车内乘员生存空间,未考虑生存空间与客车各结构之间的接触。
翻转平台及撞击面采用刚性壳单元进行模拟,将翻转平台和撞击面的节点自由度完全固定。由于碰撞过程中的能量主要来自于重力所做的功,因此必须考虑重力加速度(9.8m/s2)。客车各结构与蒙皮的接触使用AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE进行定义,客车车轮与翻转平台及客车各结构与撞击面的接触,均使用AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE进行定义,其摩擦因数定义为0.5。
客车车身骨架采用Q235B材料,底盘骨架采用Q345材料,蒙皮采用Q235A材料,均采用24#分段线性弹塑性材料进行模拟,并以表格的方式输出不同应变率对应的硬化曲线。
按照ECE R66法规中的客车侧翻碰撞安全性试验要求,客车停放在一个水平的翻转平台上,翻转起始水平面与撞击面之间的高度差为800mm,客车在没有摇晃和不受其他外力影响的情况下侧倾直至翻倒,侧倾角速度不应超过5°/s(0.087rad/s)。同时,ECE R66法规允许整车侧翻碰撞安全性仿真模拟从客车刚接触撞击面时开始。所以,本文利用能量守恒方法,并借助LS_DYNA程序计算出客车翻转到撞击面位置时的角速度为ω=1.7×10-3rad/ms,该角速度即为仿真初始角速度。为了充分获取侧翻过程中车身的全部变形信息,整车碰撞过程时间设定为300ms。
2 客车侧翻碰撞安全性仿真结果分析
利用LS_DYNA软件分析侧翻碰撞过程中客车的动态响应情况,可以得到图2所示的整车结构变形图。由图2可以看出,300ms时车身骨架变形较大,且已经侵入乘员生存空间。
图3所示为地板横梁、搁梁、侧围立柱及斜撑四者之间的连接部分的变形示意图。由于原设计未在连接处加强,且所用材料和壁厚取值不太合理,致使其抗弯刚性不足,结构在这些位置的变形较严重。此外,在地板横梁与搁梁连接处,地板横梁结构变形较小,但搁梁、裙立柱及侧围立柱连接位置变形较大,这说明搁梁、裙立柱及侧围立柱结构刚度不满足客车侧翻碰撞安全性要求。
由图4可以看出,侧围后立柱及侧窗立柱与腰梁连接处的弯曲变形较大,结构的强度刚度无法满足整车侧翻碰撞的安全性要求。图5所示为前风窗纵梁与顶部横梁(如标注1所示)以及顶部横梁与上边梁(如标注2所示)之间的连接区域的变形示意图,前风窗纵梁发生了严重的扭转变形,与上边梁连接的顶部横梁也发生了较大变形。
(a)侧围前部变形 (b)侧围后部变形
3 客车车身结构改进方案
采用增加车身骨架各梁壁厚的方法来提高客车的侧翻碰撞安全性,不仅会增加车身的质量,还会提高整车的重心位置,使得客车的行驶稳定性下降。鉴于此,采用局部加强的方法是比较好的选择。本文研究了几种管内填充方法,既可以应用在设计的新车上,又可以对已经生产出来的客车进行改进。由客车侧翻碰撞安全性仿真结果可知,该样车在发生侧翻碰撞事故之后,车身上部结构的局部变形主要发生在侧围立柱与搁梁及裙立柱的连接处(如图6标注1所示)、侧窗立柱与腰梁连接处(如图6标注2所示)、顶部横梁两端与上边梁连接处(如图6标注3所示)等部分。因此,所需填充位置选择了上述各处。
在选择填充材料时,需要重点考虑以下几点要求:
(1)易于添加,所选材料为胶状物或其稍微加热后能变成黏度较低的液体,从而仅在钢管壁上开一个小孔即可完成材料的添加,这样就便于改进方案的实施。
(2)能够有效地提高钢管的强度和刚度,满足客车侧翻结构耐撞性要求,即在常温和工作状态下填充材料必须是固体。
(3)材料必须具有较小的密度,以满足客车的轻量化要求。
(4)对人体无危害且经济性好。
综合考虑以上要求和各种材料的性能后,本文提出了以下4种具体的填充材料方案:方案一,采用石蜡材料;方案二,采用松香材料;方案三,采用石蜡和松香混合材料;方案四,采用E-44环氧树脂与木屑及650#固化剂的混合物,三者的比例依次为1∶2∶1。具体填充方法如下:对于新开发的车型,可以在钢管的填充边界处预焊钢板作为填充材料的边界;对于旧车,可以在需要处开一个小口焊接一块薄钢板用于封装。然后在封装好的空间内用注射器将材料填充进去。其具体填充情况如图7所示。
4 客车车身结构改进验证试验与仿真
为了验证改进方案的有效性,进行了图8所示的结构刚度试验。试件采用的材料为Q235,其矩形钢管截面为50mm×30mm×1.0mm。钢管下端通过固定架固定,拉力施加位置离固定架的高度为390mm。在结构试验过程中,使用拉力机给试件施加侧向拉力,拉力传感器和位移传感器用于测量钢管结构的耐撞力与相应的位移。在钢管内按以上4种方案填充材料,如图9所示。
(b)加热器
一年四季的环境温度变化较大,可能对填充材料的强度刚度产生影响。因此,选择10℃和45℃两个温度点进行试验。按照结构刚度试验要求,分别对4种方案的试件在其温度为10℃和45℃时进行了试验,试验结果如图10所示。本文还对多次试验进行了对比,结果表明各结构的耐撞力曲线基本一致。
方案一的试验结果如图10a所示。当石蜡材料所处的环境温度为10℃时,原钢管结构的最大耐撞力为1.649kN,填充填料后的钢管结构的最大耐撞力为1.907kN,填充填料后的钢管结构的耐撞力比原钢管结构的最大耐撞力提高了15.6%;当石蜡所处的环境温度为45℃时,原钢管结构的最大耐撞力为1.477kN,填充填料后的钢管结构的最大耐撞力为1.534kN,填充填料后的钢管结构的耐撞力比原钢管结构的最大耐撞力提高了3.8%。
方案二的试验结果如图10b所示。当松香材料所处的环境温度为10℃时,原钢管结构的最大耐撞力为1.649kN,填充填料后的钢管结构的最大耐撞力为2.279kN,填充填料后的钢管结构的耐撞力比原钢管结构的最大耐撞力提高了38.2%;当松香所处的环境温度为45℃时,原钢管结构的最大耐撞力为1.477kN,填充填料后的钢管结构的最大耐撞力为1.477kN,填充填料前后的钢管结构的耐撞力相等。
方案三的试验结果如图10c所示。当石蜡与松香混合材料所处的环境温度为10℃时,原钢管结构的最大耐撞力为1.649kN,填充填料后的钢管结构的最大耐撞力为2.063kN,填充填料后的钢管结构的耐撞力比原钢管结构的最大耐撞力提高了25.2%;当石蜡与松香混合材料所处的环境温度为45℃时,原钢管结构的最大耐撞力为1.477kN,填充填料后的钢管结构的最大耐撞力为1.667kN,填充填料后的钢管结构的耐撞力比原钢管结构的最大耐撞力提高了12.9%。
方案四的试验结果如图10d所示。位移在0～0.075m之间时:当E-44环氧树脂与木屑及650#固化剂混合物所处的环境温度为10℃时,原钢管结构的最大耐撞力为1.649kN,填充填料后的钢管结构的最大耐撞力为3.362kN,填充填料后的钢管结构的耐撞力比原钢管结构的最大耐撞力提高了103.8%;当E-44环氧树脂与木屑及650#固化剂混合物所处的环境温度为45℃时,原钢管结构的最大耐撞力为1.477kN,填充填料后的钢管结构的最大耐撞力为2.974kN,填充填料后的钢管结构的耐撞力比原钢管结构的最大耐撞力提高了101.3%。仿真模拟结果与试验结果基本一致,如图11所示。当位移增大到0.075～0.09m之间时,钢管受到的拉力超过其强度极限,钢管开始出现裂纹,拉力迅速下降,甚至低于原结构。实际使用过程中,由于结构耐撞力大大增强,使得客车在侧翻过程中的变形大大减小,钢管承受的应力不会超过其强度极限,因此这种改进方案在实际中是合理的。
(a)填充填料前 (b)填充填料后
对前三种方案的试验结果分析表明,当环境温度较低时,填充填料后的钢管结构的耐撞性能比较好;但当环境温度较高时,其改进效果不明显。而方案四的试验结果表明,无论是在低温环境,还是在高温环境,填充填料后的结构的耐撞性能都可以得到显著提高。另外,方案四中采用的木屑密度较小,E-44环氧树脂与木屑及650#固化剂混合物的密度为0.82g/cm3左右,其混合物密度是四种方案所用填充物中最小的。从轻量化的角度评价,方案四也具有明显优势。因此,本文采用方案四对客车车身进行改进。
5 改进结果
根据方案四对客车侧翻碰撞仿真模型进行了修改。其计算结果如图12所示,从图12中可以看出,改进后的客车可以保证乘员有足够的生存空间。为便于直观对比改进前后的客车侧翻碰撞仿真结果,本文定义车身结构对生存空间的侵入量为Dq,选择碰撞侧各立柱与生存空间的最小距离计算D值,计算结果如表1所示。表1中的负值表示侵入,正值表示未侵入。由表1可知,改进前的客车各立柱的侵入量都大于66.4mm,而改进后的客车各立柱距生存空间都还有一定距离,证明本文提出的改进方案四能对车身上部的结构安全起到有效的改进作用,且经方案四改进后的客车侧翻碰撞安全性满足ECE R66法规要求。
6 结束语
本文建立了客车整车有限元模型,按照ECE R66法规进行了客车侧翻碰撞安全性研究。通过仿真分析获知,由于车身侧围上部结构刚度太小,变形量过大,导致侧围结构侵入到乘员生存空间。基于仿真变形结果,提出了4种既可以对新设计的车型进行改进,又可以应用于已经在使用的客车的改进方案。试验结果表明:与方案一、方案二、方案三相比,方案四在低温环境和高温环境都能有效地提高客车车身上部结构的耐撞性能,也符合客车轻量化的要求;方案四应用于客车侧翻碰撞仿真的结果表明,改进后的客车侧翻碰撞安全性能得到显著提高,满足ECE R66法规的乘员生存空间要求。
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玩转“快速填充”的几个技巧 篇11
技巧1：提取数字和字符串
很多时候，我们需要提取字符串中的数字或字符串，但源数据往往缺乏规律，例如“规格：10号，长度24232米，数量1件”的数据，这里需要分别提取规格、长度、数量等数字，很显然这里无法直接使用LEFT、RICHT、MID、FIND等文本函数提取，需要使用一些比较复杂的公式，对于初级用户来说难度比较大，使用“快速填充”功能则相对简单。
常规的方法是手工输入“10”，然后选中需要填充的目标单元格，接下来在“编辑”功能组依次选择“填充一快速填充”，那么将无法在后续单元格得到正确的提取结果，只会按照起始字符显示相应结果。正确的方法是在前面两个单元格连续手工提取2个数字，接下来再在第三个单元格手工输入起始数字，如图1所示，此时会自动显示填充建议，我们只要按下回车键就可以了，提取长度、数量的方法完全相同。
技巧2：提取和合并一步实现
“快速填充”功能不仅可以实现批量提取的效果，而且在提取的同时还可以将两列单元格的不同内容合并起来。例如B3单元格是“OO01-刘一”，C3单元格是“副总经理”，现在希望得到“刘副总经理”的结果，同样可以利用“快速填充”解决这一问题：
在D3单元格手工输入“刘副总经理”，接下来在D4单元格手工输入“陈”，此时就可以看到图2所示的效果，直接按下回车键即可完成提取和合并的操作。借助这一方法还可以完成代码与姓名、姓名与职位的合并。
技巧3：调整字符串顺序
有些时候，我们需要调整字符串的前后顺序，例如将“货币资金Cash and cash equivalents”调整为“Cash and cash equivalents货币资金”，这往往需要使用复杂的公式才能实现，借助“快速填充”功能可以快速调整字符串的顺序：
在目标单元格手工输入“Cash and cash equivalents货币资金”，接下来继续在下一单元格输入，很快就可以看到图3所示的填充建议效果，直接按下回车键即可完成填充。
技巧4：完成大小写的转换和拆分
如果需要将姓名拼音的首字母转换为大写，例如将“罗惠民”和“luo huimin”转换为“罗Luo惠民Huimin”的效果，这里不仅涉及到大小写转换的问题，而且还涉及姓、名拆分与拼音的组合，手工转换显然是相当麻烦，而且也容易出错，利用“快速填充”可以完成大小写的转换：
在目标单元格手工输入首字母大写的数据，再在下一单元格继续输入，看到图4所示的填充建议之后，直接按下回车键就可以了。
技巧5：从身份证提取出生日期
我们知道，身份证信息包含了出生日期，利用“快速填充”可以直接提取这些信息，不过在填充之前请首先对目标列设置格式，打开“设置单元格格式”对话框，切换到“数字”选项卡，选择“自定义”分类，在右侧的“类型”选择“yyyy/mm/dd”，确认之后关闭对话框。
在目标单元格手工输入身份证号中的出生日期，选定需要快速填充的单元格区域，按下“Ctrl+E”组合键就可以看到图5所示的效果。
技巧6：自动添加字符 例如需要将“603665”修改为“60-36-65”的效果，这里不仅涉及到数据的提取，还需要添加分隔符“-”，以往我们都是通过公式和“&”实现数据的连接，利用“快速填充”可以轻松实现：
填充方法 篇12
所谓“三压”开采, 主要是针对构建筑物、水体, 还有铁路下的压煤, 实施开采活动的总称。我国属于煤炭资源大国, 拥有较多的三压煤储量, 建筑物下所占比例最高, 主要分布于城市乡镇之中, 伴随经济的可持续发展, 压煤数量也在逐年上升, 但是, 在对这些煤炭资源进行开采过程中, 通常会遇到不同的技术及环境问题, 比如出现地质灾害、排水供暖破坏、回采作业相对紧张, 导致矿井寿命不断递减, 加速其报废速度, 从某种层面来说, 是一种资源浪费现象, 煤炭资企业自身也将面临着经济损失, 因而基于三下压煤条件下, 必须采取有效的填充开采技术, 从而避免不必要的损失及环境问题。
2 三下压煤条件下填充方法具体实施
2.1 干式固体填充
针对固体填充来说, 必须利用以下固体废弃物完成, 如矸石、粉煤灰等等, 依据相应比例进行混合, 再添加粘结料, 然后利用地面投料系统, 使其到达井下, 针对采煤支架后方, 重点在采空区实施有效填充, 通过体积换体积方式, 将煤炭资源实施置换。干式填充方式具有悠久的应用历史, 通常情况下, 是通过人力、物力及机械设备, 借助地面运输, 还有井下运输, 从而到达填充井, 或是采空区, 实施溜放或是填充, 是一种可以压缩松散的填充方式。借助干式填充采矿过程中, 特别是在回采作业时, 为了有效分离矿石及填充材料, 必须设置隔离材料, 这样做的目的在于降低采矿损失, 减少贫化。这种填充方式符合绿色环保理念, 但是这种填充方式自身具有一定的弊端, 比如作业环节较多、填充能力低, 而且不够紧密, 导致在施工过程中出现粉尘, 从现状来看, 干式固体填充应用正在逐渐减少。
2.2 水力填充方式
相较于上述填充方式, 水力填充方式与之有着极大的区别, 主要是以水作为介质, 选取以下物质作为填充材料:矸石、炉渣、河砂等, 将其输送至采空区域, 这样做可以是地表沉降效果显著。利用砂仓、脱泥及制浆等设备, 并且其与运输管道, 还有井下排水排泥设备, 构建水力填充系统, 填充物料输送距离相对较远, 可以达到几千米之外。针对水力填充而言, 有一个非常关键的环节, 必须确保输送工艺质量, 在填充管道内, 砂浆通常是借助自然压头, 或是利用汞压克服阻力。因而, 选取水力填充方式时, 需要注意以下事项:第一, 从以下方面着手:充填能力、砂浆浓度、形态等, 由此计算砂浆临界速度, 还有明确其合理流速, 还需计算水力坡度, 这些参数合理设置能够筛选管道直径;第二, 填充材料选择, 主要选用脱泥尾砂, 或是天然砂, 料浆固体质量是60%-70%, 通常是自流输送为主。这种填充方式具有自身的优势, 比如成本较低、技术相对成熟, 且输送效率较高, 特别不会受到地形影响, 不存在季节约束, 更关机那的是不会对环境造成污染破坏, 因而具有一定的推广价值。
1.1 胶结填充
近些年来, 随着科技发展速度的不断加快, 并且在技术工作人员的共同协作下, 三下压煤条件下, 选取风力或是水力实施填充相对来说比较普遍, 技术也逐渐趋于成熟, 但是伴随采矿规模的不断递增, 上述方法也逐渐显现出弊端, 比如控制地面沉陷、提高采煤率等。在上述背景下, 衍生出新的技术, 不仅可以有效解决地表破坏较为严重问题, 而且还大大提升资源利用率, 从目前情况来看, 膏体胶结填充技术得以广泛应用。
针对胶结填充来说, 一般是以胶结物为主, 是最为关键支撑体系, 通过适时适度形式, 对采矿去实施填充, 继而避免了地表采动沉陷的发生。具体来说, 是将惰性材料, 主要是以采集与加工矸石为主, 加入适当的胶结料, 加水混合搅拌, 然后通过制备成为胶结填充料, 通过钻孔、管、槽等, 向采空区进行输送, 堆放浆体, 然后去除浆体中的水分, 由此构成强度及整体性较好的填充物质, 也可以选取加工好的干式, 还有块石, 将其分别送达至井下, 依据相关比例掺入胶结料, 还有惰性材料, 加水混合成为混凝土。这种填充方式效果相对较好, 填充量较大, 且填充强度较高, 有效控制地表, 根据实践反馈可知, 胶结填充方式具有优势性, 如保护效果好、环境影响小、适应性强等等, 不仅可以降低顶板破坏度, 而且还能避免围岩松动, 最大限度保证生产的安全性, 降低煤矿开采的破坏力。
3 结语
综上所述, 随着我国媒体资源开发力度的不断递增, 三下压煤条件下煤矿开采逐步增多, 而随之提升的煤矿开采技术, 进一步促进煤炭资源开发不断合理优化, 获得较高的经济效益值, 本文中介绍了三下压煤条件下煤矿开采的填充方式, 位置的煤矿开采给予参考依据。
摘要：我国具有丰富的煤炭资源, 而随着煤炭开采技术的不断完善, 填充开采方法在三下压煤条件下得以广泛应用, 但是在开采过程中面临着以下方面的问题:环境保护、安全、技术等, 如果作业形式选择不当, 对于煤炭企业来说将会是巨大的经济损失。文章中重点阐述了三下压煤条件下, 填充技术开采的具有应用情况, 进一步推动煤炭企业提升经济效益值。
关键词：填充开采方法,三下压煤,实际应用
参考文献
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