内置式测量（精选7篇）
内置式测量 篇1
1 引言
准确记录过电压波形,结合电气设备绝缘配合与设备绝缘状态的关系进行综合分析,建立电力系统变电设备绝缘安全预测分析方法及对过电压实施监测是非常重要的[1,2]。现阶段,过电压在线监测分压器的工作方式主要有以下三种[3]:(1)从PT二次取电压信号;(2)在母线或出线加装专用电容分压器[4]采集信号;(3)在运行设备的末屏加装低压臂电容。方式1受PT暂态性能影响,其准确性较差;方式2只适合低压配网,比如10k V和35k V电压等级系统的过电压监测;方式3通过电容分压,能够较好地满足目前工程应用的要求,但由于传感器暴露在设备外部,比较适合启动调试使用,调试结束时需拆除。
本文借鉴相关研究成果,基于目前500k V电网系统广泛使用的CVT,加以简单改装,进行相关测量过电压波形的试验研究,试图寻找和建立一种适合超高压电网过电压波形测量的稳定分压方式。
2500 k V CVT内置低压电容C3工况介绍
2.1 等效电路图
图1给出了标准GB/T 4703-2007中具有载波附件的CVT电路图示例,中压电容的低压端子B若直接接地,即为常规CVT的等效电路图。
如图1所示,将排流线圈替换为一个大容量电容C3元件,且在C3元件两端并联一闸刀,即形成具有内置串联C3元件作为低压电容的CVT。该闸刀的作用是在C3元件出现内部故障下使C3短路,从而将中压电容的低压端子B直接可靠接地,而不影响CVT的正常运行。图1所示等效电路对应串联C3元件的常规CVT即为本文的试验对象。这里要指出:改造后,整个CVT的电气结构与带谐波测量端子[5]的CVT相似,可以挂网正常运行。
2.2 CVT及C3试验安装
考虑到目前华东电网现役的500k V CVT厂家情况,试验选用了无锡日新厂制造生产的500k V CVT,其主要参数给出在表1中。
图2给出了自制大容量无感电容元件C3(54μF)及其试验安装。图2(a)中,a为C3元件的高压端子,试验中与中压电容的低压端子B连接;b为选用的无感电容(3μF),共18个,按圆周同轴对称布置(轴心放置匹配电阻R),因此C3元件的设计值为54μF;c为高强度有机玻璃筒,起绝缘支撑和密封作用;d为C3元件的上盖板,是多个无感电容的高压并联端;e为C3元件的下盖板,为多个无感电容的低压并联接地端。图2(b)中,f为中间变二次测量端子,g为自制大容量无感电容C3,h为C3测量端子连接的测量电缆,i为C3两端的限压装置(保护球隙),j为C3两端的闸刀。
按CVT额定主电容参数5n F,54μF容值元件C3接入形成电容分压器的设计分压比为10800。下面先对54μF容值元件C3的安装是否会影响CVT二次端子测量进行分析。
图1中无C3时,CVT的分压比为:
由于C3的接入,使得相对于中压电容C2的高压电容C1发生变化为C'1(C3与C1串联),即
由于串入的C3的容值约为54μF,远大于原高压电容C1的容值0.005228μF,这使得C'1≈C1,即式(1)所示的CVT分压比几乎不变,不影响CVT二次端子的电压输出(该实测数据在无锡日新厂已通过试验验收,这里不再给出)。
3 工频过电压波形测量及分析
图3给出了工频过电压波形测量试验回路,其中高压源利用程控仪控制1800k V工频电压发生器的调压器输出端闸刀,对试品CVT进行工频过电压试验。DPO示波器4个通道依次接控制触发电压信号;C3两端经过300m同轴屏蔽电缆加100.541衰减器后输出的电压信号;标准冲击电压分压器(分压比2068)加100.414衰减器输出的电压信号和CVT中间变二次测量端子a1an经20m同轴屏蔽电缆加100.2衰减器输出的电压信号。
图4给出了一定电压下测量得到的典型时、频域波形(采样率1MS/s),其中,图4(b)所示频域波形定义如下:
式中,N为采样点数;y为采样信号(见图4(a));Y为信号y的fft(傅里叶变换);Pyy为信号y的功率谱;Pyyg为归一化的功率谱值。
图4所示的时域波形信号及其频域特征表明,这三种传感方式获取得到的波形信号基本一致,仅在幅值上存在差异(在图中由自身分压比决定)。从多次测量得到的波形进行分压比换算:得到从二次端子获取电压的分压比为5234,与额定变压比5000相差较多,这与CVT中间变暂态响应特性相关;而从C3两端获取电压的分压比为10856,与设计额定变压比相近,相对偏差约为0.5%。试验结果表明54μF容值元件C3的串联安装,可用于工频过电压波形的测量。
4 操作冲击波形的测量及分析
操作冲击电压试验回路与图3所示的基本一致,其中高压源为3600k V冲击电压发生器,对试品CVT进行操作电压冲击试验。DPO示波器2个通道,采样率设置为10MS/s,分别采集标准分压器和C3两端输出电压的波形。典型试验波形的时域和频域归一化对比如图5所示,可以得出标准分压器和C3两端输出波形基本重合。表2给出了部分试验结果的波形参数对比,可得从C3两端获取电压的分压比为10764,与设计额定变压比相近,相对偏差约为0.3%。由于操作冲击电压波头时间T1为250(1±20%)μs,半峰值时间T2为2500(1±60%)μs,表2中数据符合要求。该试验结果表明,54μF容值电容元件C3串联安装的CVT分压装置,可以用于操作过电压波形的测量。
注:Ue为峰值电压。
5 雷电冲击波形的测量及分析
同样,雷电冲击电压试验回路也与图3所示的基本一致,其中高压源为3600k V冲击电压发生器,对试品CVT进行操作电压冲击试验。DPO示波器2个通道,采样率设置为100 MS/s,分别采集标准分压器和C3两端输出电压波形。典型试验波形的时域和频域归一化对比如图6所示,可得标准分压器和C3两端输出的波形基本重合,无过冲和振荡。(注:对于CVT进行传递过电压试验,由于其电容量较大(5n F),对于陡波波形的产生难度较大,本文冲击试验时产生的波头长度T1约为5.4μs(见表3),这与文献[6]所述一致,符合国家标准)。
表3给出了部分试验结果的波形参数对比,可见,从C3两端获取到的电压的分压比为10927,与设计额定变压比相近,相对偏差约为1%。由于冲击电压T1的允许偏差为±30%,T2的允许偏差为±20%,故表3中的测得数据符合要求。该试验结果表明54μF容值元件C3串联安装的CVT分压装置,可用于雷电冲击过电压的波形测量。
6 结论
本文基于无锡日新厂500k V CVT进行了设备改造,串入了自制的大容量无感电容器(54μF)C3,并分别进行了模拟工频过电压试验、操作冲击试验和雷电冲击试验。对采集获取到的C3两端输出的电压波形信号进行了时、频域分析,以及分压比稳定性验证。试验和数据分析结果表明,串接自制大容量高频无感电容元件C3两端输出的电压波形光滑平稳,基本无过冲和振荡,分压比与设计值相对偏差小于1%,即该分压方式适合用于超高压电网系统过电压波形的测量。
摘要：为验证基于内置低压电容C3电容式试验互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)测量电力系统过电压波形的分压方式,即低压电容C3与高压电容C1和中压电容C2进行串联分压作为低压臂输出,基于无锡日新厂500kV CVT进行设备改造,串入了自制大容量无感电容单元(54μF)C3,分别进行了模拟工频过电压试验、操作冲击试验和雷电冲击试验。对采集获取的C3两端输出的数字电压波形信号进行了时、频域分析,以及分压比稳定性验证。试验和数据分析结果表明,串接自制大容量无感电容C3两端输出的电压波形光滑平稳,基本无过冲和振荡,分压比与设计值的相对偏差小于1%,即该分压方式适合用于超高压电网系统单次过电压波形的测量。
关键词：电容式电压互感器,低压电容,过电压测量,试验研究
参考文献
[1]周凯,张涛,席世友,等(Zhou Kai,Zhang Tao,XiShiyou,et al.).10kV电网过电压在线监测装置的研制及波形分析(Development and result analysis of on-line device for monitoring overvoltage in 10kV power sys-tem)[J].电工电能新技术(Adv.Tech.of Elec.Eng.&Energy),2006,25(3):73-76.
[2]金珩,司文荣(Jin Heng,Si Wenrong).基于反推算法的暂态过电压监测技术及其仿真验证(On-line moni-toring technology of transient overvoltage based on inver-sion algorithm and its simulation verification)[J].华东电力(East China Elec.Power),2011,39(8):1266-1270.
[3]司文荣,杨凌辉,金珩(Si Wenrong,Yang Linghui,JinHeng).暂态过电压在线监测技术综述(Survey of on-line monitoring technology for transient overvoltage)[A].上海市电机工程&电工技术学会第十一届学术会议(Proceedings of Shanghai Society of Elec.Eng.&Elec-trotechnical Society 11th Seminar)[C].2011,2:118-124.
[4]李伟凯,郑绳楦(Li Weikai,Zheng Shengxuan).基于殷刚的高电压电容分压器研究(Study on high voltagecapacitor voltage divider based on Invar alloys)[J].电工电能新技术(Adv.Tech.of Elec.Eng.&Energy),2005,24(2):17-19.
[5]周存和(Zhou Cunhe).关于电容式电压互感器测量谐波电压的问题(Some problem about the harmonic volt-age measurement by capacitor voltage transformer)[J].电力电容器(Power Capacitor),2006,(2):43-45.
[6]郭天兴,徐杰,王璇,等(Guo Tianxing,Xu Jie,WangXuan,et al.).电容式电压互感器传递过电压的试验研究(Test investigation on transfer overvoltage of capaci-tor voltage transformer)[J].电力电容器与无功补偿(Power Capacitor&Reactive Power Compensation),2008,29(1):23-30.
内置式测量 篇2
1 材料
内置式卫生棉条。
2 使用方法
首先根据患者排便量、年龄及肛门括约肌松弛情况选择型号不同的内置式棉条, 戴一次性手套, 将内置式卫生棉条蘸微量水后, 轻轻经肛门全部塞入直肠, 外露线用胶布固定于患者一侧臀部。根据患者的排便情况, 每3 h~4 h更换卫生棉条1次, 定时排便, 使护理工作更有主动性。
3 优点
此方法操作简单、安全, 取材容易, 价格适宜。内置式棉条质地柔软舒适, 吸收力强, 与液体接触能均匀向四周膨胀, 可以制止粪便的随意溢出, 减少病房不良气味, 有利于患者康复, 减少排便次数, 减轻大便对皮肤的刺激。使用此方法后, 减少了护理工作量, 降低了卫生垫和卫生纸等物品的消耗, 减轻了患者的经济负担, 提高了患者及家属的满意度, 避免了局部感染和相关并发症的发生, 在临床上有一定的推广价值。
4 注意事项
内置式新型防砂管的研制与应用 篇3
油井出砂是困扰疏松砂岩油气藏开采的一个主要问题,其主要危害是:加剧地面和井下设备的磨损;易造成砂埋油层、卡泵;出砂严重时还会引起井壁坍塌,造成套管变形、油井报废;降低油井的产能、增加原油的开采成本。
近年来有多口井由于防砂管堵塞造成检泵作业,这些井检泵周最长的只有两个月,最短也就一周左右。因此,为确保油田稳产、高产,就必须采取有效措施来解决油井的防砂问题。
1防砂工艺现状
目前国内外常用的油井防砂工艺主要分为化学防砂和机械防砂两大类。化学防砂是向地层注入一定的化学剂,对地层黏土进行稳定处理或对地层砂进行胶结,防止砂粒在地层中的运移,其优点是不影响各种作业措施的实施,但化学防砂强度和有效期受到一定的限制。机械防砂方法是目前国内外油田常用的一种防砂方法,在国外约有80%的防砂油气井采用该防砂方法。国外从1932年开始研究油气井机械防砂技术,我国在20世纪80年代开始此方面的研究工作。
机械防砂方法通常有两种:第一种是在油井底部下入防砂工具作为单层防砂管柱,如绕丝筛管、割缝筛管、滤砂管等;第二种是在防砂工具外充填砾石,形成砾石充填层、防砂工具等多道挡砂屏障,阻止砂粒进入油管,如绕丝筛管+砾石充填、割缝筛管+砾石充填等。机械防砂方法的特点是有效期长和防砂效果较好。
割缝筛管是在套管或油管上开一些缝隙,以使油流通过,并将一定直径的砂粒阻止在筛管外,从而防止砂粒磨损泵和卡泵。割缝筛管最早是直接利用锯片铣刀在铣床上铣削套管而成,割缝尺寸受铣刀的宽度影响。其特点是:取材容易,直接以套管为原材料;成本低,通常为绕丝筛管的30%。最初在油田应用时十分广泛。但油田应用时发现:(1)矩形割缝的砂堵现象严重,使用较短时间后就可能出现砂堵现象,使用周期短;(2)割缝尺寸受加工工艺的影响,不能保证与任何砾石匹配,主要应用于地层砂直径较大的地层防砂;(3)加工外窄内宽的割缝时,费时耗资,成本剧增。随着激光加工及更新型加工工艺的出现,割缝筛管的加工工艺和成本发生了很大的改变。割缝筛管破坏的原因一般有:随着多孔介质油藏的开采,孔隙压力衰竭而导致地层压实,从而对筛管产生较大的围压而引起其破坏;地震或油藏压力衰竭导致断层滑动,割缝筛管被剪断;腐蚀性钻井液、完井液或地层液对筛管的腐蚀破坏;地层下沉导致割缝筛管弯曲变形;在油井的生产过程中,油井出砂或岩层下沉使割缝筛管受不对称载荷作用而受到破坏割缝筛管在井下的工况与套管类似,其承受的载荷类型通常有拉伸载荷、压缩载荷、扭转载荷、外壁围压载荷和弯矩等。
2内置式新型防砂管工作原理
2.1原割缝式防砂筛管工作原理及存在问题
割缝筛管是在套管或油管上开一些缝隙,以使油流通过,并将一定直径的砂粒阻止在筛管外,从而防止砂粒磨损泵和卡泵(见图1)。
原割缝式防砂筛管工作过程中,由于流体是从防砂管外进入管内,所承受的是外压力,抽油泵工作时,防砂管内外压差较大,当径向受压变形后,导致滤砂孔隙变小,随着油井生产时间的延长,防砂管的内外压差也随着增加,滤砂孔隙越来越小,最后形成滤砂孔隙完全闭合,堵塞油流通道,严重时造成油井抽空停产(见图2)。针对此种情况,我们提出对原有防砂管进行改进。
2.2内置式新型防砂管工作原理
通过对原割缝式防砂筛管存在的受外压变形问题进行分析后,我们认为要根本解决这一问题,就必须改变防砂管的结构,从而使其受力方向发生改变,即由原来的管外向管内进液,变成管内向管外进液。当抽油泵工作时,使滤砂管内的压力高于管外的压力,防砂管承受内压。这样,即使当滤砂部分受压变形后,滤砂孔隙只能逐渐增大,不会造成滤砂管堵塞,影响油井出油。另外,压裂井出砂主要是在压后初期,所以只要在初期能够保证防砂管没有损伤,就可以有效地保证防砂效果。
通过以上分析,我们对以往使用的防砂管进行改进,当液体从内管进入以后,必须保证每根防砂管都起到作用,即内外畅通,而且最终油流方向都是由内向外而流出,因此,相邻防砂管的联接部分内管和外管保证这种连接。该防砂管主要是由外管、内置滤砂管以及一些连接配件等组成,每根防砂管长度1.6 m左右,使用时可根据油井的不同产量下入不同的数量,形成多级防砂管柱,连接在抽油泵下部(见图3、图4)。
(1)技术参数:
最大外径:φ90 mm,最小内径:φ40 mm。
(2)技术指标:保证油井不受出砂影响的同时,使用寿命要达到半年以上。
(3)其技术特点为:
(1)结构简单可靠,耐磨、耐高温、耐腐蚀;
(2)滤砂性能好,不会产生抽空现象;
(3)新型过滤器的过滤面积为2 066 cm2,是原过滤器近2倍;
(4)过滤层的孔隙由原来的0.3 mm改为0.20mm,过滤效果好。
3现场应用情况
3.1安装位置
将内置式新型防砂管安装在抽油泵下,代替筛管、尾管和丝堵使用,如图5所示。
3.2应用效果
为了更好地验证内置式新型防砂管在机采井上的防砂的效果,开展了井下试验;该防砂管自陆续下井试验4口井,见到了明显的效果,免修期都超600 d,生产一直都很稳定。效果最明显的一口井在2006年压裂后生产一直都不很稳定,多次检泵都是因为出砂严重造成卡泵,特别是2008年以后,每次作业周期都很短,在检泵后一个月左右,就出现了卡泵现象,我们对该井采用了内置式新型防砂,到目前免修期已达到了325 d还在正常生产。结果表明,内置式新型防砂管具有很好的防砂效果。
4结论
(1)以往所用的防砂管由于存在着很多问题,特别是对压裂井出砂问题已经无计可施,现已停止使用;
(2)内置式新型防砂管具有结构简单可靠,耐磨、耐高温、耐腐蚀、滤砂性能好等特点;
(3)内置式新型防砂管由原来的管外向管内进液,变成管内向管外进液,解决了以往应用的防砂管由于承受外压变形,导致油井停产的现象;
(4)试验4口井结果表明,内置式新型防砂管具有很好的防砂效果,能够有效地延长油井检泵周期,具有很好的应用前景。
摘要：预防油井出砂是保证油井正常生产的一项重要措施,出砂严重时会堵塞油流通道,损害抽油设备。早期的筛管防砂设备是从外部阻挡砂子进入管内从而起到防砂的作用,但是,由于内外产生的压力差容易使管壁变形,滤砂孔变小,最终造成油井抽空停产,具有一定的局限性。设计的内置式新型防砂管是在内衬油管上开一些缝隙,使油流通过,同时阻止一定直径的砂粒进入泵筒,这样既可以预防砂粒磨损泵和卡泵又可以起到防砂作用。内置式新型防砂管以其工艺简单,防砂效果显著,有效时间长,在出砂严重的油层具有较好的应用潜力。
关键词：出砂,防砂,防砂管,内置式新型防砂管
参考文献
[1]刘大红,宋秀英,刘艳红,等.割缝筛管防砂设计及应用.石油机械.2004;32(8):13—16
[2]张珊,马效贤,康少英,等.石油割缝筛管的现状.石油机械,1997;25(10):51—54
[3]贺昌玉,廖炳华,邓前松.石油割缝筛管激光加工设备及工艺.石油机械,2003;31:36—37
[4]黄仁美,王德新.割缝衬管受外挤力分析及缝形参数设计.石油大学学报(自然科学版),2002;26(5):46—47
内置式测量 篇4
内置式永磁同步电机的转子磁链角度与转子位置直接相关,在电机启动时由于转子初始位置是任意的,因此必须对它进行检测,其检测的准确性直接决定着电机的启动性能。若采用有传感器的启动方法,普通的增量式编码器无法获得转子初始位置,因此需要采用具有位置检测功能的绝对式编码器或者更复杂的传感器设备,这不仅增加了系统成本,而且也降低了运行的可靠性,因此在无传感器条件下对内置式永磁同步电机转子初始位置进行检测是十分关键问题。
由于电机启动前转速为零,在定子侧无法检测出基频信号,这给无传感器初始位置检测提出了难题,使得传统基于电机反电动势的位置检测方法无法实现。比较简单可行的方法有转子位置预定位法[1,2],通过在电机启动前使转子预先旋转到某一固定位置来获得转子初始角度信息,然而这种方法会引起转子发生任意方向的旋转,限制了使用的范围。文献[3-4]采用向电机注入一系列脉冲电压矢量的方法,通过不断比较电流响应的幅值,使估计转子位置向真实转子位置逼近,然而这种方法不仅检测时间长而且准确性受到电流采样精度的直接影响。基于高频信号注入的位置检测方法[5,6,7]利用电机磁性凸极的特性能够不受电机转速影响,对永磁同步电机就转子初始位置的检测具有良好可行性,然而这种方法只能检测出转子磁链所在轴的位置,无法判断具体的极性。文献[8-10]在此基础上结合电机的饱和特性,并采用分步的方法通过两次信号注入能够分别得到转子磁链轴位置和极性,但同时也增加了算法的复杂性。文献[11]仅需注入高频电压信号,在对应的高频电流分量以及高频电流二次谐波分量中提取出转子磁链轴位置信息和极性判断信号从而得到转子的初始位置,具有良好的快速性和准确性。本文着重探讨了基于高频脉振电压注入的内置式永磁同步电机的转子初始位置检测方法,能够在电机的电流响应中得到准确的转子初始位置,仿真结果和实际应用验证了该方法的有效性。
1 内置式永磁电机饱和效应
在转子参考坐标系中,若不考虑饱和效应定子磁链的表达式如下:
其中ψsd,ψsq为定子磁链的dq轴分量,id、iq为定子电流的dq轴分量,Ld、Lq为dq轴电感,ψf为与定子交链的永磁体磁通。
在永磁同步电机的设计中,为了提高铁芯的利用率,通常使主磁路具有一定的饱和度,对于内置式永磁同步电机,由于转子参考坐标系的d轴与永磁体所产生的磁通方向一致即与N极对应,因此在d轴方向上的铁芯会达到一定的饱和,当id>0时,由d轴电流产生的磁链会同向叠加到永磁体所产生的磁链上,使得d轴方向上磁链密度大,d轴附近铁芯饱和程度加深,磁阻增大,d轴电感减小;当id<0时,由d轴电流产生的磁链则会反向叠加到永磁体产生的磁链上,此时在d轴方向上磁链密度减小,d轴附近铁芯饱和程度降低,磁阻减小,d轴电感增大,图1(a)给出了这种情况下d轴电流和d轴磁链的关系曲线。
然而当转子参考坐标系的d轴与永磁体产生磁通方向相反即与S极对应时,若id>0,此时由定子电流产生的磁链会反向叠加到永磁体产生的磁链上,使得d轴方向上磁链密度减小,d轴附近铁芯饱和程度降低,磁阻减小,d轴电感增大;若id<0,由定子电流产生的磁链会同向叠加到永磁体产生的磁链上,在d轴方向上磁链密度上升,d轴附近铁芯饱和程度加深,磁阻增大,d轴等效电感减小,图1(b)给出了这种情况下d轴电流和d轴磁链的关系曲线。从分析可以看出当转子参考坐标系的d轴分别与永磁体的N极或S极对应时,id对Ld的影响将会不同,利用这种饱和效应可以对永磁体的极性进行判断。
图1 IPMSM的d轴电流和d轴磁链的关系曲线
2 基于高频脉振电压注入的IPMSM初始位置检测
对于内置式永磁同步电机,在转子参考坐标系中若考虑d轴上的磁链饱和效应,则id和ψd的关系用泰勒级数表示可以写成如下形式[11]:
式(2)中忽略两阶以上的泰勒级数,下标+d和-d分别表示d轴与N极和S极对应的情况,其中。可以看出通过比较id二阶泰勒级数的系数能够判断出转子永磁体的极性,需要注意的是由于q轴方向的饱和效应没有d轴方向明显,且q轴磁链是关于q轴电流的奇函数,当iq用ψq在原点展开的泰勒级数表示时没有偶次阶系数,因此无法用q轴方向的饱和效应来检测转子永磁体的极性。
在转子参考坐标系中,永磁同步电机电压方程如下:
当在静止条件下给电机注入高频的电压信号,式(3)可以简化为:
将式(4)代入式(2)中可得到d轴分别对应永磁体N极和S极这两种情况下id的表达式为:
可以看出式(5)中右边第二项的符号仅由决定,因此通过适当的信号处理,可以在电机的高频电流响应中提取出用于永磁体极性判断的信号。
采用基于高频脉振电压注入的方法是在估计的转子参考坐标系中注入高频的脉振电压,并在估计转子参考坐标系的电流响应中提取出用于位置估计和极性判断的信号,其系统结构如图2所示。由于在转子参考坐标系中定子电流的dq轴分量用泰勒级数可以表示为:
将式(4)代入(6)中可得:
其中ur*=ud–j uq,因此在转子参考坐标系中永磁同步电机的高频电流响应可以表示为:
由于实际中无法得到准确的转子位置,将式(8)转换到估计的转子参考坐标系中得:
其中分别为在估计转子参考坐标系中的定子电压、定子电压转置和定子电流,为实际转子位置和估计转子位置的偏差。
图2 采用高频脉振电压注入法的系统结构图
当在估计转子参考坐标系下注入高频脉振电压Vinj时有:
电机的高频电流响应为:
可以看出式(11)中的第一项是一个频率为ωh的电流分量,它的幅值中包含了可以用于位置估计的电机磁性凸极信息,而第二项是一个具有直流偏置,频率为2ωh的电流分量,其中包含了关于永磁体极性判断的信号,通过图3所示的信号处理,可以从高频电流响应中提取出用于极性判断和位置估计的信号ipol和ipos,它们的具体表达式如下:
图3 采用高频脉振电压注入法的信号处理过程
3 位置观测
图4为带永磁体极性判断的转子位置观测器结构图,采用基于电机机械特性模型的龙贝格(Luenberger)观测器,其中位置估计信号ipos作为误差矫正项,由k1,k2和k3组成的线性控制器通过使ipos→0调节估计转子位置收敛于实际值,为了提高观测器的动态跟踪性能,利用估计的电磁转矩T槇e作为前馈信号施加到估计的机械系模型中可以改善观测器的快速性,在磁链定向系统中也可以使用给定的转矩,结合转矩前馈的反馈控制器可以有效地降低观测器的相位滞后[12]。
图4 带永磁体极性判断的转子位置观测器结构图
根据式(12)和(13)可以看出ipos实际上是关于位置估计误差的正弦函数,当ipos≈0即有时存在多种情况:
当n=1,3,5…为奇数时,虽然误差矫正信号为零,但观测器不能达到局部稳定;当n=0,2,4…为偶数时,误差矫正信号为零,且观测器能够达到局部稳定。特别地,当n=0,4,8…为4的倍数时,估计的角度对应永磁体的N极位置,此时极性判断信号ipol=-1;当n=2,6,10…时,估计的角度对应永磁体的S极位置,此时极性判断信号ipol=1。因此,通过将极性判断信号做为位置估计的补偿项,图4的观测器能够准确地跟踪转子的初始位置。
4 仿真结果
为验证文中研究的这种初始位置检测方法有效性,本文建立了考虑饱和效应的内置式永磁同步电机模型,电机参数为:极对数p=4;定子电阻R=0.2Ω;d轴定子电感Ld=5 mH;q轴定子电感Lq=8.5 mH;电机转动惯量J=0.089 kg·m2;与定子交链的永磁体磁通ψf=0.175 Wb。两种方法中注入高频电压的幅值和频率都为30 V和500 Hz。
图5中给出了采用该方法转子在不同初始位置时的仿真结果,每幅图中从上到下的信号分别为:在静止参考坐标系中包含转子位置信息的定子电流轨迹,用于极性判断的信号ipol以及估计的转子位置θ槇r。
图5 采用高频脉振电压注入法转子在不同初始位置时的仿真结果
从图5中可以看出采用基于高频电压注入的转子初始位置检测方法,估计的转子角度都能够快速准确的跟踪转子初始位置,无论采用哪种方法当两个转子初始位置间隔180°时,它们的定子电流轨迹基本相同,但从ipol信号中可以判断出两者转子极性的差异,从而得到准确的转子初始位置。
5 结束语
本文深入研究了基于高频脉振电压注入的内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法,这种方法能够在对应的高频电流响应中提取出位置估计信号。同时在高频电流的二次谐波分量中提取出极性判别信号,从而能够快速准确地得到估计的转子初始位置,仿真结果验证了本文研究方法的有效性。
参考文献
[1]王晓明,王玲.电动机的DSP控制TI公司DSP应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[2]朱烷秋,成秋良.无起动绕组永磁同步电机初始定位及起动策略[J].中国电机工程学报,2008,28(9):61-65.
[3]梁艳,李永东.无传感器永磁同步电机矢量控制中转子初始位置的估算方法[J].电工技术杂志,2003,22(2):10-13.
[4]韦鲲,金辛海.表面式永磁同步电机初始转子位置估计技术[J].中国电机工程学报,2006,26(22):104-109.
[5]M J CORLEY,AND R D LORENZ.Rotor position and velocity estimation for a salient-pole permanent magnet synchronous machine at standstill and high speeds[J].IEEE Transactions on Industry Applications,1998,34(4):784-789.
[6]JI-HOON JANG,JUNG-IK HA.Analysis of permanent-magnet machine for sensorless control based on high-frequency signal injection[J].IEEE Transactions on Industry Applications,2004,40(6):1595-1604.
[7]刘毅,贺益康,秦峰,等.基于转子凸极跟踪的无位置传感器永磁同步电机矢量控制研究[J]中国电机工程学报,2005,25(17):121-126.
[8]万山明,吴芳,黄声华.基于高频电压信号注入的永磁同步电机转子初始位置估计[J].中国电机工程学报,2008,28(33):82-86.
[9]王高林,杨荣峰,于泳,等.内置式永磁同步电机无位置传感器控制[J].中国电机工程学报,2010,30(30):93-98.
[10]刘颖,周波,李帅,等.转子磁钢表贴式永磁同步电机转子初始位置检测[J].中国电机工程学报,2011,31(18):48-54.
[11]YU-SEOK JEONG,ROBERT D LORENZ,THOMAS M JAHNS.Initial rotor position estimation of an interior permanent-magnet synchronous machine using carrier-frequency injection methods[J].IEEE Transactions on Industry Applications,2005,41(1):38-45.
内置式测量 篇5
一、开心网涉足内置式广告取得多赢
内置式广告又称植入式广告, 是指将产品服务或品牌及其代表性的视觉符号甚至传统广告片策略性融入电影、电视剧、电视节目、报纸、杂志、网络游戏、手机短信、小说等各种媒介内容中。通过场景再现, 让观众留下对产品及品牌的印象, 继而达到营销目的的一种营销方式。[2]
开心网作为SNS类网站在中国运营成功的典范, 一直致力于推出新的插件和完善内容来吸引更多的用户参与其中。开心网从刚开始就有意识地在吸取同行优秀的经验后, 把口碑营销以体验的形式植入产品中, 让产品符合中国用户的口味, 走出了一条独具特色的盈利之路。一方面开心网在不断挖掘内容的深度, 打造过硬的产品。另一方面, 开始了巧妙融合广告业务, 即把广告融入游戏等产品中的内置式广告盈利措施的试水, 创造了一个和谐多赢的局面。
(一) 国内各大媒体和名人抢搭新式广告班车
2009年6月, 自从创立了首个国内媒体与SNS结合的模式——“新华社电视”成为第一个入驻开心网的媒体用户以来, 更是吸纳了更多的媒体和名人入驻开心网。而开心网为他们开通了一个全新的推广渠道与模式, 这就是内置式广告。
国内各大媒体和名人抢搭开心网这一内置式的广告新班车, 将其品牌形象诉诸于开心网, 和开心网用户进行亲密接触和交流, 从而积聚了众多的“粉丝”和人气。
上海文广新闻传媒集团新媒体公司东方宽频总经理芮斌表示:“通过此次合作, 将进一步放大主流媒体在互联网领域的声音。传统媒体借力领先的社区网站, 将更便捷地获取民意舆情, 促进节目制作的良性发展”。在如今媒介融合的趋势下, 各媒体拥有新的信息整合技术与发布技术也在一定意义上意味着拥有内容发布的通道和平台, 也就拥有了“话语权”。[3]所以创造中国互联网领域无数个神话的开心网, 以其自身的优势成为媒体内容及形象的新型“营销商”已在情理之中。
与众多媒体一样积极开展新圈地运动的还有名人。作为中国第一个通过SNS网站推广新歌的歌手许如芸在入驻开心网的半个月时间, 已拥有93万名“粉丝”好友, 收到礼物7万多件, 一举成为开心网人气最旺的明星。而其最新专辑《爱·旅行·一公里》中的两首新歌在开心网上传不到24小时的时间内, 被上万名网友试听、点播。
开心网内置式广告的优势在媒体和名人中间得到了广泛的认可。一些电影在前期宣传上也瞄准了这块炙手可热的沃地。2009年影片《倔强萝卜》不仅充分运用开心网买房子插件中种倔强萝卜这一植入式广告来进行宣传, 而且片中的主角也都入驻开心网成为其用户, 受到众多开心网用户的狂热追捧和植入式口碑的宣传。
因此, 媒体与名人在开心网进行圈地运动, 与用户进行近距离的互动, 看似开心网为其做了免费的广告宣传, 但却符合开心网提升自身媒体可信度的期望。借助在传播界的影响力, 开心网的网络地位也会向前迈进一大步。另一方面, 在媒体品牌和名人效应的带动下, 开心网不仅守住了大量的原有用户群, 还会吸引更多的潜在用户加入进来, 以此达到多赢得局面。
(二) 各种品牌产品纷纷抢滩开心网
开心网的广告植入手段可谓五花八门, 开创了很多植入方式的先河。蒙牛、摩托罗拉、欧莱雅等植入了“买卖奴隶”组件;联想组织了“‘LOFT’装修大赛”;兰寇举办了选秀活动“兰寇粉领丽人大赛”;KFC开创了“吸乐无穷”组件;伊利加入了“牧场”组件……目前, 与开心网合作的品牌已多达50多家。他们以不同的插件游戏形式植入广告为自身做着宣传。
这些与具有超强人气的开心网合作的品牌在广告的宣传下, 其获得的广告效益也非常可观。据悉, 中粮集团的悦活果汁在开心网植入广告后, 销售量上涨了30%以上。梦龙雪糕作为第一个试水组件营销的品牌, 其“非常礼遇”组件, 也为其产品带来了30%的销售量增加值。
开心网的内置式广告巧妙的运用游戏组件, 不仅让玩家找到使用产品的真实感觉, 还可以参与到网站与产品经销商举办的各种活动中。甚至可以获得赞助商提供的各种真实礼物等。如此运作一方面帮助企业宣传了产品, 另一方面用户在得到实惠的同时消除了对广告的反感, 积极地参与到广告互动中来, 网站则在广告主与用户皆大欢喜的情况下获得收益。
二、开心网内置式广告试水成功的可取之处
(一) 植入式口碑营销为产品广告宣传的可信度加码
开心网的初战告捷就是成功地采用了具有中国特色的植入式口碑营销, 即病毒式营销。是指企业努力使消费者通过亲朋好友之间的交流将自己的产品信息、品牌向社会传播。开心网把口碑营销的核心——“传播病毒体”植入产品的每个细节中, 使产品成为口碑营销的主角, 为网站营销工作打下了极具拓展性与融合性的基础, 营销效果自然远胜传统的营销形式。[4]正是因为开心网这种营销策略, 使得开心网的用户在实名制的状态下以好友圈子为原点, 通过好友介绍其他新的朋友, 扩大自己的交际圈, 让成滚雪球般壮大的群体间找到一种归属感和亲近感。滚雪球式激增的用户群和开心网从创办之初就有意识地培养用户以可信的口碑宣传方式为产品做宣传的营销策略, 其中潜藏的丰厚利润无疑是吸引网外广告主积极抢占该阵地的主要原因之一。
(二) 开心网用户的定位推动了内置式广告的试水成功
正如国内诸如校内、腾讯等SNS网站都拥有自己特定的用户群一样。开心网创办人利用白领一族期许消解压力、打发时间、拓宽自己社交圈、寻求刺激, 满足自己在现实社会中不易实现的购房、买车的虚荣心理。而且白领阶层一天中有更宽裕的时间与网络接触。当他们与开心网的黏着度较强时, 就会介入游戏越深, 就越容易记住出现在游戏中的植入式广告, 越能接受广告, 也越容易对该广告产品产生购买意向。当然他们超强的产品购买力和对新颖事物的接受度。[5]也使得内置式广告收到事半功倍的效果, 为产品的营销带来巨大的利益空间。
(三) 与开心网的联姻使得内置式广告达到多赢
开心网巧妙地在“抢车位”、“盖房子”等游戏中植入了别克、大众、万科等知名品牌试水。这些被植入的品牌成为开心网产品中图像、道具、场景、角色和情节的一部分。用户再也不能通过数字技术手段把广告与媒介产品分割开来。他们在玩游戏时, 不得不同时欣赏这些广告。尽管是强制性的, 但是这种与媒介内容风格密切相关联的植入式广告, 不仅更能吸引用户的注意力。也让用户在玩游戏的过程中有种置身于现实的亲切感。一定程度上既向诉求对象阐述清楚了产品的功能, 又使产品增加了情感元素。
开心网运用多种吸引眼球的植入式广告表现形式, 一方面增加了产品广告在游戏中的灵动性, 另一方面也丰富了游戏内容, 提高了游戏的新奇性和真实性。让用户喜欢并参与到这种游戏的体验中来。
所以开心网利用植入式广告携手各大企业时, 迎来了多赢的结合。在不干扰用户正常使用网站服务的基础上, 开发出结合产品或品牌元素的新产品供网友参与和体验, 将其与网站产品巧妙联系, 赋予极强的娱乐性打动消费者, 完美诠释了植入式广告润物细无声的运作真谛。[6]
三、开心网植入式广告成为品牌传播利器的漫漫长路
开心网虽然拥有了一定量的用户群, 在植入式广告的试水中也取得了阶段式的成功。但是要想真正地将植入式广告在开心网中安家落户, 成为品牌的传播利器还需要一个相当长的摸索和磨合过程。
(一) 尚待开发的植入式广告效果评估措施
就植入式广告本身而言, 相对于传统的广告形式, 植入式广告没有量化的销售和统计方式, 实际收效也没有量化的评价指标, 且没有权威的工具对广告效果进行评估, 因此植入式广告作为长期的盈利模式是否稳定还有待时间的考证。这个检验和评估体系, 需要媒体经营单位有个综合衡量的标准, 比如对植入式广告的价值、画面的视觉听觉等等。这不仅能对植入式广告有个综合考量指标, 明了广告主的投资透明度, 同时对媒体的评价、科学评判、经验吸取也提供了参考依据。[7]
(二) 受开心网插件游戏的限制植入式广告无法充分、正确表达商品的功能或品牌的内涵
在开心网中, 由于插件游戏的限制, 广告商品往往只能在用户的点击中一闪而过。无法进一步展现自己的产品优势。如果对插入的内容和位置考虑不周, 甚至会对品牌形象造成负面的影响。所以植入式广告这种形式只适合知名品牌, 对于新进的非知名品牌没有效果。所以开心网选择的品牌或产品应该有一定的知名度, 必须具备个性化差异。因为消费者在做出购买决策前, 会经历一个从接受信息到再认识的过程, 对于已经熟知的品牌, 消费者可以在短短几秒时间内完成从认识到记忆的过程, 而知名度比较低的产品, 仅靠很短时间的“亮相”, 无法让消费者立刻实现购买行为, 而具有个性差异的产品能让观众在第一眼内就能将其与同类产品区别开来。[8]
(三) 开心网因为借助的是网络这个新媒体, 虽然具有其他媒体无法比拟的优势, 但是其市场占有率并不高, 植入式广告的投放内容与游戏的契合度将直接影响广告主的投放选择
作为新媒体势头再强劲, 也不可能取代传统媒体单独存在。广告主要想使自己的广告得到最大的传播效果, 必将新旧媒体有效结合, 优势互补, 扩大传播力量。因此, 在与传统媒体相辅相成、共同发展的基础上, 新媒体市场占有率会逐渐增长。[9]
(四) 开心网的游戏产品仅限于以二维空间方式呈现, 欠缺生动性和逼真性
这就使得植入式广告在产品诉求上想长久吸引用户眼球的魅力大打折扣。这就要求开心网的运营商不断开发更多维度的游戏空间。增强游戏的立体感和动态感。类似于开心网的SNS植入式广告也需要一个专业性质的植入式广告公司, 能够提供植入式广告技术平台, 不断跟进开心网游戏插件的内容更改和变新, 及时调整植入式广告的表现形式和植入手段, 降低用户的审美疲劳。同时具有营销策划代理功能, 使植入式广告在SNS网站产业链上的角色划分简洁而清晰, 保障广告主能够迅速开展广告计划, 节约成本。
(五) 开心网的产品广告设计和植入面临挑战
开心网的用户群主要是白领阶层, 虽然他们每天有大量的时间玩游戏, 但是他们对游戏的高质量、高水准要求, 也给产品广告的设计和植入带来了极大的挑战。广告本身就具有一种价值取向, 而它的目的就是要通过广告刺激受众的消费欲望。所以在广告策划和创意阶段就要有所顾忌, 除了产品广告与开心网插件游戏要有较高的关联度以外。还要分析白领阶层使用开心网的心理因素, 然后融合到产品当中。真正使得植入的广告能够在“润物细无声”的状态下, 神不知鬼不觉地进入用户的视线。不仅不会降低玩家的忠诚度, 也保证了开心网运营商在游戏收入的基础上更好的发展植入式广告。
综上所述, 我们不难看出开心网作为中国SNS网站市场上的新锐和成功的领跑者, 现在可谓是摸着石头过河, 没有太多本土化的例子可作参考, 自身或多或少都存在着一些问题。但是在当代媒介融合的趋势下, 受众越来越多地渴望在互联网上建立属于自己的社交群, 使得此类网站的发展成为大势所趋。它作为大众传播媒介的功能和影响会随着现代社会的不断发展和进步逐渐凸现。而植入式广告在开心网类的SNS网站中的应用也是一个初级阶段的尝试, 虽然首次试水成功, 但是否会像现在一样畅通无阻, 还有待考察。但就开心网中的植入式广告而言, 对于达到商品本身的广告传播和形象推广作用已是毋庸置疑的。
参考文献
[1]严彦.开心网:靠植入式广告风云再起[J].投资与合作, 2009, (8) .
[2]薛敏之.经济全球化时代的植入式广告[J].中国广告, 2005, (6) .
[3]彭兰.融合趋势下的传媒变局[J].新闻战线, 人民日报社主办, 2008, (7) .
[4]史光起, 胥述.开心网的“开心道”[J].销售与市场, 2009, (2) .
[5]税晓霖.网络游戏植入式广告效果研究——以《跑跑卡丁车》为例.人民网.2008-12-15
[6]胡泊.当植入式营销遭遇SNS[J].互动网络专刊, 2009, (8) .
[7]韦柳妹, 陈艳.浅议电视广告营销的新模式:植入式广告[J].广西大学学报, 2008, (9)
[8]郭元媛.论植入式广告的创新与发展[J].太原大学学报, 2007, (30) .
内置式测量 篇6
四川省成都市鼎能国际广场地下室共5层 (含1层夹层) , 其中-1~-4层均为地下车库, 共有停车位1 600余个 (含机械停车位) , 地上3栋塔楼, 如图1所示。
由于本工程地下室层数多, 各层层高本身要求较高, 因此通过降低车库的层高来减小基础埋深, 具有非常明显的经济效益, 夹层及-1层因设备机房较多未选用空心无梁楼盖体系外, 其余各层的车库区域均选用空心无梁楼盖体系。
空心无梁楼盖内的填充构件采用宽500 mm, 长1 000mm, 高250 mm的GBF竹芯, 竹芯宽度方向的中距为600mm, 宽度方向相邻竹芯间为宽100 mm的肋;长度方向的中距1 200 mm, 长度方向相邻竹芯间为宽200 mm的肋, 从而形成上下都有混凝土平板的空心无梁楼盖。
2 空心无梁楼盖体系的设计
本工程柱跨9.6 m×9.6 m, 空心无梁楼盖的厚度取为355 mm, 在柱的轴线处设置实心暗梁, 区隔的中间部分放置GBF竹芯, 如图2所示。当内置填充材料为长方体或者长圆管形时, 从表1[2]可以看出:两个方向的抗弯刚度比值的变化范围为75%~99%, 孔径与板厚的比值d/h越大, 表明空心板的空心率越大, 两个方向的抗弯刚度值相差越大, 而tw/d的变化对两个方向抗弯刚度之比变化不大。从表1还可以看出:空心板垂直于管轴方向的抗弯刚度小于平行于管轴方向抗弯刚度。因此, 在布置内置填充材料时空心盒 (管) 的布置方向总是与受力较大的方向一致。
2.1 空心无梁楼盖的计算
板柱结构在竖向荷载作用下的内力及位移计算较常用的计算方法有经验系数法、等代框架法和有限元法。
经验系数法是最简单的方法之一, 可以直接手算, 但该方法只适用于规则结构, 且分析无梁楼盖内力时应符合下列条件:
1) 活荷载为均布荷载, 且不大于静荷载的3倍;
2) 每个方向至少有3个连续跨;
3) 任意区隔内的长短边之比不应大于1.5;
4) 同一方向上的最大, 最小跨度比不应大于1.2;
5) 不规则柱网和柱的偏离值不应大于跨度的10%。
按经验系数法分析无梁楼盖时只要算出两个方向板的总弯矩Mx和My, 再乘以弯矩分配系数就可求得各部位截面的弯矩设计值。
等代框架法也是手算的近似方法之一, 计算宽度取垂直于计算跨度方向两相邻区隔的中心间距, 计算中纵横两方向均应承担全部荷载, 在竖向荷载作用下, 板柱结构的平面和密肋板可采用等代框架法计算内力, 且计算中宜考虑活荷载的不利布置, 最后得出的等代框架梁弯矩值当平板 (密肋板) 的任意区隔的长短边比≤2时, 支座负弯矩可分别分配给柱上板带和跨中板带75%和25%, 跨中正弯矩分别为55%和45%;当有柱帽时应取柱帽边缘的值, 且除边支座弯矩和边跨正弯矩外, 分配到各板带上的弯矩均应乘以0.8的系数。
本工程地下室通过PKPM软件的SATWE及SLABCAD模块进行有限元法计算分析。
PKPM中无梁楼盖的设计主要分成两块:整体的空间结构分析和无梁楼盖本身的分析计算。
模型整体的空间结构分析前在PM建模时, 除在边界处及楼梯等开洞处布置实梁外, 其余轴线处柱上板带位置输入等代梁, 等代梁的宽度宜按柱上板带规则取, 高度取板厚, 整体模型建好后, 采用SATWE模块对模型进行整体分析。SATWE分析需要特别说明的是在特殊构件补充定义中, 楼板需要定义为“弹性板6”, 因为这样定以后SATWE才能真实模拟楼板平面内与平面外的刚度, 可以直接对无梁楼盖体系进行三维分析计算。
无梁楼盖的整体分析计算完成后, 就可以使用SLAB-CAD模块进行无梁楼盖的分析计算。首先点取“楼板数据生成及预应力信息输入”来生成有关的计算数据, 此步骤中可以补充输入洞口、柱帽、荷载、板厚及板边的约束等信息, 需要注意的是在修改板边约束信息时, 应充分考虑板边墙和梁的约束能力, 例如支撑空心楼板的剪力墙比较薄且剪力墙的另外一侧无楼板, 这时就应当考虑空心楼板与剪力墙连接的一边应该按简支计算了。
楼板数据生成后就可以点取“楼板分析与配筋设计”来进行无梁楼盖的设计计算了, 计算内容主要包括楼板的内力、位移、配筋计算及板的冲切验算。计算完成后再点选“分析结果输出与图形显示”查询计算内力点值等原始数据。如果设计者希望显示结果是板带宽度划分以梁的形式表示的话, 在第四步“板带交互设计及验算”中可以实现, 这样比较直观。
至此空心楼盖体系的计算分析基本完成。
2.2 计算结果分析及空心楼盖配筋
在上文中介绍到SLABCAD模块计算完成后可以分别查看柱上板带宽度和跨中板带宽度的弯矩、剪力及配筋;柱上板带配筋可划分为两部分, 一是柱上板带的暗梁配筋;二是柱上板带的非暗梁区域配筋。SLABCAD模块中得到的柱上板带配筋值即为上述两部分的配筋合值, 因此, 配筋时需要将两部分的钢筋剥离分开配置。
从配筋结果图中我们可以看出柱上板带支座处的负弯矩基本都要比跨中弯矩大很多, 而文献[4]6.3.5条中要求:“柱上板带内不少于1/2的钢筋应配置在暗梁内, 暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2。暗梁内通长布置的板面钢筋不应少于1/2。”根据此要求我们可以分析出柱上板带中的暗梁区域与非暗梁区域纵向受力钢筋最为节约的分配比例为1∶1, 因为暗梁内底部所配置的纵向钢筋面积基本都是由支座纵向钢筋面积的1/2所控制, 支座负筋分配的钢筋越少, 底部需要配置的也就越少。
在配置暗梁纵向钢筋时还应注意文献[6]中6.6.4条:“沿两个主轴方向通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积应符合式As≥NG/Fy的要求”。
在跨中板带配筋应当注意的是SLABCAD在对跨中板带进行配筋计算时并未考虑空心楼盖的实际截面, 而空心楼盖的截面形式如图3所示, 两个方向的截面面积及惯性矩均不相同, 因而应按照两个方向不同的截面惯性矩计算跨中板带的截面刚度和配筋。
文献[6]发布之前, 空心楼板截面刚度有多种计算方法, 文献[1]中提出了现浇钢筋混凝土加劲肋空心楼盖 (内置填充体为圆筒形) 的截面平均刚度计算公式:
式中l—加劲管的管长, a=l+ad;
ad—加筋管的管端与管端间的距离, 即横肋;
br—加筋管的管径与管径间的距离, 即纵肋;
R—加筋管的内径;
ha、hc—加筋管的内壁到板顶、板底的距离;
h—空心板的厚度。
式中H'=v D'x+212Gh3 (2)
式中ν—泊松比, 对于混凝土结构取0.2;
E—混凝土的弹性模量;
G—混凝土的剪变模量;
Ad, Ar, Iod, Ior—横肋、纵肋的截断面积及惯性矩;
JTd, JTr—横肋、纵肋的抗扭惯性矩;
D'x, D'y—顶、底板对横、纵断面中性轴的移轴刚度之和。
文献[6]中第4.2条则直接规定了填充体为内置填充体、单面外露填充体和双面外露填充体时, 可将计算单元分别简化为I型截面、T型截面和矩形截面来计算其截面积和截面惯性矩;另外, 文献[6]还规定了当内置填充体为圆形截面且形心与板形心截面一致时, 可取宽度D+bw为一个计算单元 (见图4) , 并给出了两个方向的截面面积和惯性矩的计算方法。
式中Aa、Ia—纵向一个计算单元宽度内空心楼板截面面积、惯性矩;
D—填充体直径;
bw—肋宽;
b—计算单元宽度, 大小为D+bw;
h—楼板厚度;
Ap、Ip—横向一个计算单元宽度内空心楼板截面面积、惯性矩;
k—横向计算单元与纵向计算单元截面惯性矩比。
文献[6]还在拟板法计算规定中规定内置填充体现浇混凝土空心楼板双向刚度相同或相差较小时, 可作为各向同性板计算, 否则宜按正交各向异性板计算, 并给出了各向同性板弹性模量以及各向异性板等效各项同性板弹性模量的计算方法, 遗憾的是规范中并没有明确用参数规定双向刚度到底相差多少可以算作“相差较小”。
3 经济效益分析
尽管空心楼盖的支模费用略高, 且其自身的混凝土与普通楼盖相比相差不多, 但空心楼盖较普通楼盖而言减少了结构高度, 钢筋用量也较普通楼板要少[3], 抗浮处理以及土方开挖的费用也相应下降。
以本工程为例, 地下2~4层每层结构高度减少了300mm, 3层总共减少了0.9 m, 锚杆间距采用2.6 m×2.6 m时, 底板扣掉筏板区域后的面积为5 500 m2, 共需要810根抗浮锚杆, 每根锚杆的长度可以减少2.1 m, 总共就可以减少1 700 m的锚杆长度, 以每300元/m的单价计算, 锚杆的总造价可以减少51万元。
本工程地下室底板面积1.2万m2, 这样土方开挖量就可以减少1.08万m3, 土方开挖及运输单价按照30元/m3计算, 土方的费用就可以减少32.4万元。
上述两项费用已经非常可观, 如再计入基坑支护和降水的费用, 那么节约的成本将会更高。
4 结束语
本文简单阐述了板柱结构内置式GBF空心楼盖的常用设计方法, 阐述了各设计方法对无梁楼盖设计的针对性及限制要求, 以及电算的基本步骤及点算结果的合理性分析, 并通过设计实例介绍了上述设计方法在具体工程中的应用, 实践证明板柱结构内置式GBF空心楼盖结构具有明显的社会效益及经济效益。
[ID:001575]
参考文献
[1]邱则有.现浇混凝土空心楼盖[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.
[2]郝晓燕, 栾署光, 王传聪.现浇混凝土空心板的抗弯刚度分析[J].工业建筑, 2009, 46 (S1) :365-368, 419.
[3]曲成平, 杨润峰, 黄翠翠, 等.现浇无梁空心楼盖结构性能分析[J].施工技术, 2013, 43 (18) :81-82, 117.
[4]CECS 175:2004现浇混凝土空心楼盖结构技术规程[S].
[5]JGJ/T 268-2012现浇混凝土空心楼盖技术规程[S].
内置式测量 篇7
1 特点
金属幕墙中的内置式保温防水一体化金属板玻璃幕墙开始使用, 因其轻量化的材质, 板内保温隔热、防水阻燃、轻质抗震、施工便捷、隔音降噪, 越来越满足人们的需求。
2 适用范围
主要适用于大型公共场所如体育中心、文化中心、机场、火车站等。内置式保温防水一体化金属板玻璃幕墙施工时, 要注意安装顺序, 冬季最寒冷季节不宜施工。
3 工艺原理
内置式保温防水一体化金属板玻璃幕墙, 关键是保温金属复合板表面是经特殊涂层处理的优质镀锌钢板, 中间层是发泡成型的保温泡沫芯材, 板材厚度可达50 mm。板本身具备着保温隔热、防水阻燃、轻质抗震、施工便捷、隔音降噪、绿色环保、美观耐久等特性。等压雨屏原理设计的水平接缝, 配合隐蔽的密封胶, 可提供最佳的抗风雨能力;可水平或垂直方向安装, 多种板型可供选择;隐蔽的卡件、紧固螺钉和密封胶, 以及干式嵌缝胶条, 令建筑物外立面整洁大方、连续美观;工厂发泡成型的保温内芯使板材内部没有空隙, 可防止水蒸气凝结和发霉。表面和衬里间的隔热处理可使热学性能指标U值最大化;具有高强度, 允许大跨度设计, 从而降低对支撑的要求;重量轻, 仅13.2 kg/m2, 易于搬运和安装, 减轻主体结构承重;表面处理方式:不锈钢表面、条纹表面、光面、压花表面等多种饰面可选。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程
施工准备→脚手架搭设材料的组织→锚固件安装→锚固件处理→测量放线→横、竖框的加工→横、竖框的安装→防火棉安装→防雷保护→铺设不干胶、安装面板→安装嵌缝条→脚手架拆除。
4.2 材料保证措施
1) 材料采购将根据供货商与我公司多年来的诚信度进行选择供货渠道, 按工程需用量在施工准备阶段与供货商或厂家签订供货合同, 以保质保量、按时进场。
2) 材料在进场前做好检验工作, 其技术指标、性能、样品、供货商的名称等有关资料报业主、监理工程师批准。只有经过批准的材料我方才组织进场, 严格按国家规范进行抽样试验。
3) 根据工程进度安排, 列出物资设备需用量使用情况流程计划表。严格按设计确定的类别型号进行材料、设备、器具等的采购。
4) 所有材料、构配件、设备均要求符合国家有关的质量标准, 并应有生产许可证、质量检验证和出厂合格证, 在进货时我方将及时报业主、监理工程师检查三证。
5) 合理组织材料使用, 减少材料的损失。加强材料限额管理和发放工料。健全现场的材料管理制度, 避免材料丢失、变质。
4.3 施工技术措施
1) 施工前, 项目部组织工程技术人员针对工序特点进行技术培训, 认真学习施工图纸, 有关施工规范、规程。
2) 编制工程专项施工方案。内容齐全, 要有针对性, 技术要求和操作要点清楚明确, 科学合理。
3) 对操作人员要进行详细的技术交底, 并进行现场培训和指导, 保证工程质量。
4.4 立柱和横梁安装
1) 立柱紧固件采用螺栓连接, 先临时固定, 检查符合设计和规范要求后方可固定。立柱从下向上安装, 安装时, 先竖起立柱, 下端套在下部立柱伸出的芯柱上, 调整位置、标高、垂直度等, 符合要求后用耐候密封胶嵌填, 立柱全部或部分安装完后, 对整体垂直度、水平度进行检查, 并及时进行调整处理。
2) 立柱安装完后, 在立柱上标出横梁位置线, 将横梁两端安装在立柱预定位置, 并且安装牢固, 接缝严密, 当上层安装完后, 检查、调整、固定后再安装下一层。
4.5 防火棉安装
防火隔断板安装, 幕墙的层间采用碳酸钙板并喷涂处理, 既保证外观美观又防火保温节能, 同时节约成本。
1) 采用优质防火棉, 质量符合规范要求。
2) 防火棉安装符合要求, 要固定牢固, 接缝处没有缝隙。
4.6 防雷保护
幕墙设计上应考虑使整片幕墙框架具有连续而有效的电传导性, 并可按设计院要求提供足够的防雷保护接合端。
4.7 铺设不干胶、安装面板
1) 板块通常从左至右安装, 从右向左安装步骤相同。首先将下部面板 (外面) 与衬板 (内面) 及角钢固定, 在固定下部面板 (外面) 、衬板 (内面) 及角钢前, 施工人员应先熟悉工艺要求, 再根据施工工艺图进行施工。板安装前在龙骨及开孔周围铺设一道10的不干胶作为板竖向周边密封。2) 龙骨表面必须光滑连续以便防水隔气, 若龙骨表面存有空隙, 则在洞口交界处必须用丁基不干胶预先密封, 对大的龙骨间隙需用0.5 mm厚的密封胶和不干胶同时使用。进行板安装时, 板将要安装的结构表面严禁有螺栓及铆钉头、焊渣或阻碍板面密合的任何障碍物。另外, 安装板时, 要控制好板缝及板的水平和垂直度。3) 用卡件作导向定位进行钻孔时, 需将所有钻屑从“J”型钩及排水架上清理干净。卡件尽量靠底卡进泡沫, 要确保紧固螺钉完全穿透面板。紧固螺钉需要一个时, 定位在中间孔上, 若需要两个则在两边的孔上。安装各板块前, 得检查“J”型钩是否损坏, 便于及时修复, 以免影响板块安装精度。4) 下部面板安装好后, 在板边和板上下接合处铺设不干胶。5) 安装上板块前, 要检查工厂预制的槽内不干胶, 有空打或不连续的需进行修补。6) 安装上板块时, 板面稍向外倾斜以免定位前粘到不干胶。7) 左边板块安装完后, 再从下至上安装右边板块。8) 安装右边板块前, 需先将板端部清洁干净, 保证无阻碍板面密合的任何障碍物。9) 在安装右部板块时, 左右板块间的竖缝要保证均一, 因此, 在板块安装前, 将木板放置在板块交汇处, 起定位作用, 安装好后, 再取走木板。
4.8 安装嵌缝条
待上下左右板块安装完后, 在板缝间安装嵌缝条。
1) 嵌缝条安装前需定尺切割, 尽量使用整条, 若不够长可在两嵌缝条中间安装连接胶条。
2) 安装嵌缝条前, 要将板面保护膜揭起, 在安装嵌缝条时, 要确保胶条和板卷边相接。
3) 安装嵌缝条时要避免拉伸嵌缝条, 因为恢复原状后会留有空隙, 无法保证其密封性。
4.9 擦洗金属板
金属幕墙安装完后, 应用清洗剂清洗干净, 清洗剂应采用中性清洗剂, 用软质棉布蘸湿轻轻擦洗且用清水及时冲洗干净。
5 质量控制
1) 内置式保温防水一体化金属板玻璃幕墙使用的各种材料和配件应符合设计和规范要求。
2) 金属幕墙主体结构上的预埋件的数量、位置应符合设计要求。立柱与预埋件、横梁的连接, 金属板的安装必须牢固, 并符合设计要求。
3) 金属幕墙的防火、保温材料应密实, 厚度均匀一致。
4) 金属幕墙的防雷装置必须与主体结构的防雷装置可靠连接。
5) 安装过程中应用测量仪、经纬仪或全站仪进行检测, 发现超过允许偏差后应及时进行调整, 对误差进行控制、分配、消化, 不使其积累。
6) 成品保护。保温防水一体化金属板玻璃幕墙在安装完毕后, 应注意产品保护。通常复合板面板上有一层保护膜, 在安装或铺设硅胶、泛水、胶条或型材时, 应将保护膜撕开, 待板安装后两周内应将保护膜撕掉。在装饰施工完毕后应及时清除幕墙表面的污染物, 清除幕墙表面的污染物时, 不得使用金属利器刮铲;使用清洗剂时, 应采用对幕墙无腐蚀性的清洗剂清洗。
6 结语
按此方法施工的保温防水一体化金属板幕墙, 轻量化的材质, 板内保温隔热、防水阻燃、轻质抗震、隔音降噪, 减少了建筑物的负荷, 防水、防污、防腐蚀性能优良。金属幕墙易于维护, 使用寿命长, 能较好地满足使用要求。
参考文献
[1]GB 50210-2001, 建筑装饰装修工程质量验收规范[S].