结构设计特点

结构设计特点（共12篇）

结构设计特点 篇1

高层建筑基础埋深很大, 为了有效利用建筑基础, 一般都将高层建筑的基础部分做成人防工程。另外, 城市建设的要求越来越高, 很多地下车库现在也设计成平战结合的人防车库。可以说人防地下室设计已经成了建筑设计和结构设计的一个重要部分, 需要建筑设计人员熟练掌握其设计方法。但是长期以来, 由于人防工程设计方法复杂, 设计的参考资料非常少, 使得设计人员对人防工程设计的方法和概念存在很多模糊认识。通过总结人防工程的设计经验, 我们对下面几个基本的概念谈谈我们的认识。

1 人防结构的设计特点

建筑使用功能为平战结合, 因此, 人防工程上作用的荷载, 平时正常使用时以静荷载为主, 战时爆炸冲击波产生的动荷载成为人防工程的主要荷载。因此, 人防工程结构设计, 除了要满足一般的使用要求以外, 同时还要满足战时能够承受规定爆炸荷载的效应组合要求。

钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作阶段进行设计。由于构件在塑性阶段工作可比仅在弹性阶段工作吸收更多的能量, 因此可以充分发挥材料潜力。由于人防工程防护设计是将动荷载等效为静荷载进行分析, 与此相适应的是, 人防工程的结构材料承载能力是按静载试验取得的, 这些材料的强度在用于人防工程设计时, 要将材料在动载下的强度提高因素考虑进去。因此, 人防工程设计时的材料强度要用动荷载强度增强系数来进行调整后方可用于结构设计。这是人防工程结构设计的一个重要特点。

2 关于等效静荷载的设计概念

人防工程设计的核心问题, 是人防工程结构内力的计算方法和构件截面的设计方法。人防工程设计从程序上看, 大体可以分成三个层次:结构方案、内力分析、截面设计。其中的内力分析是人防工程结构设计与一般建筑结构设计有较大的区别, 而截面设计则与一般建筑结构设计方法基本相同。进行人防工程的结构分析, 首先要根据建设单位的设计委托书中确定的工程的抗力等级, 由此明确工程的防护要求。防护等级确定后, 即可根据有关的规范来确定人防工程的各种荷载作用数值。

人防工程的荷载平时以静载为主, 战时以动荷为主, 这种动荷载是冲击荷载。那么人防工程的荷载是如何选用的呢?动荷载又是如何作用于结构上的呢, 解决这一问题的思路是, 把爆炸动荷载转化为等效的静荷载, 然后根据荷载组合情况, 按照一般静力结构力学的方法求出结构的设计内力。一般结构进行内力分析的方法是对结构从整体上进行分析, 从整体结构到具体构件, 而人防工程的内力分析是先将结构分解成为独立的构件, 每种独立的构件分别按照不同的防护要求和防护等级, 计算其等效静荷载, 每种构件所受的荷载不再向其它构件传递。

等效静载法原则上只适用于单个构件。实际人防工程结构是由顶板、梁、外墙、柱等构件组成的多构件体系。用等效静载法设计时, 一般将结构分解成独立的构件, 求出各自的等效静载后, 将复杂结构简化为基本结构或构件, 即可按静力荷载作用下结构内力计算结构的内力。

这样一来, 人防工程的顶板设计时, 不再考虑其它构件对顶板的影响, 设计外墙时, 不再考虑其它构件对外墙的影响。计算底板时, 也不再考虑其它构件对底板的影响。另外, 内部承重墙柱设计时也不再考虑所有其它构件的影响。

爆炸动荷载可以简化为等效的静荷载的原因, 在于在爆炸荷载对于不同的工程部位并非同时达到荷载的最大值, 因此可以不必把整个结构作为一个整体进行结构整体分析, 而是独立地分别按照荷载的最大值分别设计计算各个构件。这是人防工程结构内力计算的基本特点。

3 几种人防结构构件上的荷载取值方法

上部建筑物对于人防地下室顶板是否有防护作用, 结构设计人员常常存在模糊认识, 似乎上部建筑物对于人防工程存在某种程度上的防护作用。其实, 这种认识是错误的。上部建筑物对人防地下室顶板核爆动荷载的影响, 应从爆炸冲击波与建筑物的相互作用来进行分析。当冲击波从迎爆面墙壁的各个窗孔冲入室内, 由于从孔洞骤然进入一个较大的空间, 冲击波峰值降低, 经过了室内各个方向障碍面复杂的反射过程, 形成了新的超压波形, 地面建筑也相应由变形、开裂、失稳而最后倒塌。

由此分析, 可以清楚地理解上部建筑物自重计算方法, 也就明确了为什么在人防工程等效静荷载中, 上部建筑物自重为什么会作用于顶板。这是因为上部建筑物在爆炸的冲击波作用下遭受破坏, 建筑物倒塌, 或者被抛掷到远处。核爆时, 上部的混凝土承重墙全部倒塌, 压在地下人防工程的顶板上, 这时上部建筑物的自重取其全部, 而其余结构形式, 由于建筑物被抛掷, 因此上部建筑物的自重取一半或不计。

在设计构件截面时, 要严格区分临空墙、扩散室墙、进出口楼梯、防倒塌棚架等各类构件的动荷载作用的区别。临空墙一侧在工程防护门以外受空气冲击波荷载作用、一侧在工程防护门以内不受冲击波荷载作用的影响。扩散室外与防护门外的通道相隔的临空墙, 其外侧受到空气冲击波的强大压力荷载, 墙的内侧还受到冲击波经过防爆活门进入扩散室的余压荷载。人防工程室内出入口楼梯核爆动荷载, 应按构件正面和反而不同时受荷分别计算配筋。防倒塌棚架只是梁、柱等构件的迎爆面承受冲击波荷载, 其余方向上均不受动荷载。

在人防结构设计时, 结合建筑功能要求, 合理布置结构, 合理建立结构计算模型也很重要, 将结构构件与建筑构件有机结合为一体, 合理地选用设计参数, 调整结构设计软件中的设计参数, 保证结构设计的科学性和经济性。

人防设计的重点是底板、顶板和侧墙的设计。这是人防设计的基本结构, 从建筑功能和经济性来看, 这是人防设计的重点。人防工程的口部的细部设计是人防结构设计的另一重点。人防工程的出入口、排烟口、通风口、各种管道的穿过口都是设计者要重点关注的, 也是设计中最容易出问题的, 这些部位, 需要通过合理的构造设计来解决, 既要保证出入口临空墙、临空楼梯的结构承载力, 又要保证各种防护门的安装牢固, 保证防护门能承受规定的设计荷载, 保证各种管道在战时的正常运行, 正常发挥使用功能。各种节点的设计要全面, 设计要求要明确具体。

人防工程的设计, 还要高度关注各种设备与结构的关系, 在设计过程中, 各设计专业要密切配合, 各专业的设计要求必须及时传递, 各专业要尽量为其它专业创造条件, 反映其它专业的要求, 否则, 在设计过程中没有考虑到的问题, 要施工时发现, 再进行调整, 往往与人防工程的结构要求相矛盾, 有时很难调整。

人防工程的结构设计, 只要在一般建筑结构设计的基础之上, 充分认识人防工程结构设计的特点, 经过设计实践, 不断总结设计经验, 就可以掌握人防结构设计的规律, 逐步提高人防工程的设计水平。

摘要：简要论述了地下人防工程结构设计的特点。

关键词：设计特点,等效荷载,取值方法

结构设计特点 篇2

来源：《建筑第一文库网建材装饰》第04期

摘要：随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能愈来愈复杂，结构体系更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。本文是通过分析高层建筑结构体系的功能及受力、变形特性，对以承受力、刚度、延性为主导的结构概念设计进行论述，依据高层建筑结构在结构选型、抗侧刚度等设计的特点， 提出了以承载力、刚度与延性为主导目标的设计理念， 和概念设计需遵守的原则与建议。

关键词：高层建筑；结构；特点；概念设计

前言

建筑设计的特点 篇3

关键词：建筑设计 特点

1、建筑设计工作表现为创造性的脑力劳动

设计的创造性主要体现在因时、因地根据实际情况解决具体的技术问题。在设计阶段，所消耗的主要是设计人员的活劳动，而且主要是脑力劳动。随着计算机辅助设计（CAD）技术的不断发展，设计人员将主要从事设计工作中创造性劳动的部分。脑力劳动的时间是外在的、可以度量的，但脑力劳动的强度却是内在的、难以度量的。设计劳动投入量与设计产品的质量之间并没有必然的联系。何况，建筑设计往往需要灵感，冥思苦想未必能创造出优秀的设计产品，而优秀的设计产品也未必消耗了大量的设计劳动量。因此，不能简单地以设计工作的时间消耗量作为衡量设计产品价值量的尺度，也不能以此作为判断设计产品质量的依据。

2、建筑设计工作是决定建设工程价值和使用价值的主要阶段

在设计阶段，通过设计工作使建设工程的规模、标准、组成、结构、构造等各方面都确定下来，从而也就基本确定了建设工程的价值。例如，主要的物化劳动价值通过材料和设备的确定而确定下来；设计工作的活劳动价值在此阶段已经形成，而建筑施工安装等其它活劳动价值的大小也由于设计的完成而能估算出来。因此，在设计阶段已经可以基本确定整个建设工程的价值，其精度取决于设计所达到的深度和设计文件的完善程度。

另一方面，任何建设工程都有预订的基本功能，这些基本功能只有通过设计才能具体化、细化。例如，对于宾馆来说，除了要确定房间数、床位数外，还要设有各种规格、大小的会议室、餐厅、娱乐设施、健身设施和场所、商务用房、车库或停车场地等。正是这些具体功能的不同组合，形成了一个个与其他同类工程不同的建设工程，而正是这些不同功能建设工程的不同组合，形成了人类生存和发展的基本空间。这不仅体现了设计工作决定建设工程使用价值的重要作用，也是设计工作的魅力之所在。

3、建筑设计是影响建设工程投资的关键工作

建设工程实施各个阶段影响投资的程度是不同的。总的趋势是，随着各阶段设计工作的进展，建设工程的范围、组成、功能、标准、结构形式等内容一步步明确，可以优化的内容越来越少，优化的限制条件却越来越多，各阶段设计工作对投资的影响程度逐步下降。其中，方案设计阶段影响最大，初步设计阶段次之，施工图设计阶段影响已明显降低，到了施工开始时，影响投资的程度只有10%左右。由此可见，与施工阶段相比，设计阶段是影响建设工程投资的关键阶段；与施工图设计阶段相比，方案设计阶段和初步设计阶段是影响建设工程投资的关键阶段。

如前所述，这里所说的“影响投资的程度”是一个中性的表达，如果投资控制效果好，就表现为节约投资的可能性；反之，则表现为浪费投资的可能性。需要强调的是，这里所说的“节约投资”不能仅从投资的绝对数额上理解，不能由此得出投资额越少，设计效果越好的结论。所谓节约投资，是相对于建设工程通过设计所实现的具体功能和使用价值而言，应从价值工程的全寿命费用的角度来理解。

4、建筑设计工作需要反复协调

建设工程的设计工作需要进行多方面的反复强调。

（1）建设工程的设计涉及到许多不同的专业领域，例如，对房屋建筑工程来说，涉及到建筑结、构给、给水排水、采暖通风、强电弱电、声学光学等专业，需要进行专业化分工和协作，同时又要求高度的综合性和系统性，因而需要在同一设计阶段各专业设计之间进行反复协调，以避免和减少设计上的矛盾。一个布局看来优秀的专业设计，如果与其他专业设计不协调，就必须做适当的修改。因此，在设计阶段要正确处理个体劳动与集体劳动之间的关系，每一个专业设计都要考虑来自其他专业的制约条件，也要考虑对其他专业设计的影响，这往往表现为一个反复强调的过程。

（2）建设工程的设计是由方案设计到施工图设计不断深化的过程。各阶段设计的内容和深度要求都有明确的规定。下一阶段设计要符合上一阶段设计的基本要求，而随着设计内容的进一步深入，可能会发现上一阶段中存在某些问题，需要进行必要的修改。因此，在设计过程中，还要在不同设计阶段之间进行纵向的反复协调。从设计内容上看，这种纵向协调可能是同一专业之间的协调，也可能是不同专业之间的协调。

（3）建设工程的设计还需要与外部环境因素进行反复协调，在这方面主要涉及与业主需求和政府有关部门审批工作的协调。在设计工作开始之前，业主对建设工程的需求通常是比较笼统、比较抽象的。随着设计工作的不断深入，已完成的阶段性设计成果可能使业主的需求逐渐清晰化、具体化，而其清晰、具体的需求可能与完成的设计内容发生矛盾，从而需要在设计与业主需求之间进行反复协调。虽然从为业主服务的角度，应当尽可能通过修改设计满足和实现业主变化了的需求，但是，从建设工程目标控制的角度，对业主不合理的需求不能一味迁就，应当通过充分的分析和论证说服业主。要做到这一点往往很困难，需要与业主反复协调。另外，与政府有关部门审批工作的协调相对比较简单，因为在这方面都有明确的规定，比较好把握。但是也可能存在对审批内容或规定理解分歧、对审批程序执行不规范、审批工作效率不高等问题，从而也需要进行反复协调。

5、设计质量对建设工程总体质量又决定性影响

在设计阶段，通过设计工作将建设工程的总体质量目标进行具体落实，工程实体的质量要求、功能和使用价值质量要求等都以确定下来，工程内容和建设方案也都十分明确。从这个角度讲，设计质量在相当程度上决定了整个建设工程的总体质量。一个设计质量不佳的工程，无论其施工质量如何出色，都不可能成为总体质量优秀的工程；而一个总体质量优秀的工程，必然是设计质量上加的工程。

实践表明，在已建成的建设工程中，质量问题突出且造成巨大损失的主要表现当属功能不齐全、使用价值不高，不能满足业主和使用者对建设工程功能和使用价值的要求。其中，有的工程的实际生产能力长期达不到设计的水平；有的工程严重污染周围环境，影响公众正常的生产和生活；有的工程设计与建设条件脱节，造成投资大幅度增加，工期也大幅度延长；而有的工程空间和平面布置合理，既不便于生产又不便于生活；等等。

当代机械设计特点与设计手段 篇4

1 我国机械设计的发展历程

我国机械设计理论方法的发展经过了两个主要的发展阶段。机械设计的发展主要是根据市场的不同程度发展而发展的, 科学技术的进步也为机械行业提供了很多的技术支持。

1.1 十七世纪的传统设计阶段

在十七世纪时期主要以传统的设计理念为主, 通常都是运用设计手册、根据相应的数学等公式进行规划设计, 相对以任务为主, 在创意方面缺乏相应的灵活性, 思维也较为固定, 设计的水平也较低, 所花费的成本损耗也很大, 随着经济的不断向前发展, 传统固定经验设计方法已经不能满足市场的真正需求。

1.2 现代的多元化设计阶段

在当代, 人们对生活的质量与工作的性质要求不断的优化提高, 对于机械产品方面的要求也相应的提高, 出现了多元化的设计理念。例如, 对于美国而言, 他们重视倾向的发展创造性的设计风, 在设计层面有很高的见解, 他们认为要设计出一个好的机械产品就必须往创造、分析与决策三方面进行探究, 综合分析系统工程、全面的对价值进行分析等。对于中国而言, 我们强调的更倾向于综合的适应原则。在强调实用的基础上对现代机械理论更进一步探究, 总结科学的机械产品原理, 为满足设计者的要求而不断优化。

2 我国的现代机械设计理论与方法的现状

2.1 采用系统化的设计方法

运用系统化的设计方法主要是把几个设计元素相应合理的组成一个系统, 把每个独特的设计元素赋予在里面, 并让彼此之间都存在一定的联系, 综合所有的系统化设计要素有层次的组合完成整体的设计系统。

2.2 采用结构模块化的设计方法

采用结构模块的设计方法主要运用于特定类别的机械产品。对于部分模块的要求相对较高, 不仅要确保在运营过程中的稳定性与高效性。在分析机械产品模块的过程中个, 把产品分解成具有特定功能的几个模块进行研究选择, 最后择优的将所有的结构模块组建起来。

2.3 采用智能化的设计方法

随着科技的不断发展, 智能技术在机械设计中的运用也越来越广泛, 智能化的机械设计主要是借助智能化的设计软件与三维图形软件技术, 按照相应的科学理论惊醒开发设计。目前应用比较广泛的是利用三维图软件与虚拟的现实技术。当然目前的这种机械设计方法仍存在硬顶的缺陷, 仍需要我们进行进一步的研究探索。

3 当代机械设计的几个特点

3.1 具有程序性的特点

当代的机械设计在整个过程中都有不断的研究, 从产品的规划、整体方案的设计、技术方面的要求以及对施工设计的要求都具有一定的程序性。经过不断的完善探讨, 只有按步骤有规划的进行设计生产, 才能到达工程的合理运行。

3.2 具有创造性的特点

现代的机械设计讲究的就是具有创造性, 设计者只有充分的发挥其思维能力与创造力, 综合运用各种方式创新, 打破传统的思维模式, 寻求更高的突破点去开创新的产品。

3.3 具有系统性的特点

目前的机械设计在处理技术工程问题是主要强调其技术系统是否完善健全, 在对各个部分的设计与联系方面进行不断优化, 已达到整体系统的最优效果。除此之外, 不断健全系统与外界之间的联系, 扬长避短。

3.4 具有优化性的特点

通过运用科学的理论不断优化整个技术系统, 达到优化整体结构、提高参数的精确度, 把整个系统的功能采取最优方式, 并在此基础上保证质量性能的同时最大程度的降低成本的损耗, 设计出最优新意、最具有优化特性的产品。

3.5 具有综合性的特点

当代的机械设计方法已经演变成一门综合性较强的学科, 不管在理论知识的运用上还是在系统的设计过程都需要结合综合的因素进行探讨, 在创造设计的层面上延伸用预测的手段以及人机工程等提高效益。

4 当代机械设计的发展趋势前景

4.1 当代机械设计更倾向敏捷化发展

目前的市场已经出现多元化的发展趋势, 对于当代的机械设计也要不断的跟随着市场的需求而变化改进, 所以在对于机械化设计的过程中必须具有敏捷花的发展优势, 才能保证在某个阶段所设计的机械产品能够符合市场的真正需求。

4.2 当代机械设计更倾向虚拟化发展

目前的科学技术领域中最核心的三大技术莫过于计算机的通讯技术、网络技术以及虚拟技术。只要全面的掌控三大技术的核心就能比较稳当的在信息社会中把握准确的机会, 当今的虚拟技术已经不再是单纯的作为一门技术, 他在很多方面中都无形的影响着我们的工作与生活。如果把虚拟技术的特性应用于机械产品中, 不仅可以达到优化产品的效果, 也为我们的生活思维模式与工作模式提供一个全新的境界。

4.3 当代机械设计更倾向绿色化发展

我们是生活环境已经面临了很大的问题, 随着人口基数的不断增长, 对于资源的需求也越来越大, 环境问题与资源问题已经成为制约我们更进一步发展的重要因素, 讲求往绿色环保方面发展的呼吁声越来越得到人们的广泛认可。对于如何最有效的综合利用资源, 做到最低限度的浪费资源是我们不断发展的趋势。在机械产品方面的设计与研发让我们不断的往增强产品的生命周期方面进行完善。

5 结语

当前的机械产品的竞争最核心的就是在其设计创新上面。对机械设计的理论与方法进行探究是当今提高完善机械产品的重点。只有综合的分析了解当前我国的机械产品市场需求, 根据实际的现状进一步的探讨, 关注机械产品能够往那些方面发展的趋势, 从而为设计出符合当代市场需求的产品。只有往这个方面不断努力, 我国的机械产品才能具有更高的竞争力与创新优势。

参考文献

[1]杨海荣.现代机械设计的创新方法研究[J].机电信息, 2011 (18) .

[2]石枫.机械产品方案的现代设计方法[J].科技信息:科学教研, 2007 (17) .

[3]刘宁, 李波, 张松林.机械设计中各类模糊问题的处理[J].叉车技术, 2003 (02) .

[4]刘克明, 杨叔子.《墨子》中的机械设计思想和设计方法[J].河南科技大学学报:自然科学版, 2003 (04) .

檩条有哪些设计特点？ 篇5

(1)檩条为薄壁构件，在受力状态其组成板件可能丧失局部稳定而产生屈曲，但屈曲后仍能承载(利用薄膜效应，即张力场)，设计中利用其屈曲后强度，一般采用有效截面的方法进行强度计算。

(2)檩条的整体稳定计算分为两种情况：

a. 风压力作用下，一般压型钢板(条件是有足够的抗剪件)和受压区设置的檩间拉条能起侧向约束作用，

中考英语命题设计特点分析 篇6

[关键词]中考 英语命题 设计特点

[中图分类号] G633.41 [文献标识码] A [文章编号] 16746058（2015）070063

一、命题基本原则

英语的中考命题本着稳中求变、稳中创新的思想，在试题的选材、呈现方式上求新求变，主要从以下几个方面进行了调控，强化命题的质量意识。

1.稳中求新，平稳过渡。命题在体现新课程评价理念的同时，保持试题的稳定性和连续性。试题在基本保持往年原有题型的基础上，对个别题型进行微调。微调应适当地降低试卷中前几道题的难度，有利于考生平稳情绪，更能照顾到绝大多数考生的水平发挥，也符合稳中求变的要求。

2.题量适中，难易适度。全卷易、中、难的比例为7∶2∶1，基础知识、基本技能题所占比例较大，难题所占比例较小。难题主要出现在单项选择、完形填空、阅读理解和翻译句子中，但在各题中所占的比例均不大。听力、写作等题基本不设置障碍。

3.注重双基，突出语用。试卷对英语基础知识和基本技能进行考查的试题占到试题总数的50%以上。考查双基的试题努力把考点置于真实、充分的语言交际情境中进行考查，并注意贴近学生的生活实际。考查阅读能力的试题占较大比重，包括对语篇的细节把握、整体理解、简单推理判断、根据上下文推测词义和深层次理解等。所选用的短文也具有教育性、应用性和交际性，突出考查学生的跨文化交际意识和综合语言运用能力。

4.立足课标，兼顾学情。命题前命题组成员要先学习课标中初中阶段三、四、五级目标的知识与技能、情感态度、文化意识及学习策略各个纬度的达标要求，筛选出各级目标中可以直接进行纸笔测试的内容，同时思考如何在试题中渗透和体现不能直接进行纸笔测试的目标要求。命题时考虑到英语教学的实际，坚决舍弃那些教材里出现但课标中不是五级要求范围的内容，真正做到以课标为准绳，不出超标题。

二、考查内容的重要方面

1.单项选择的题目相对弱化对语法知识的考查，但试题所涉及的内容多，知识面广，强调在明确的语境中考查语法、词汇、习惯用语的用法，总体上降低对语法知识考查的难度，提高对学生灵活使用语言的要求。

2.完形填空的选材通常为有哲理的小短文，文章的结构完整，语言优美。考生答题时必须要在理解全文的基础上，结合相关的语言知识才能解决问题，属于中等难度。完形填空题考查以实词为主，虚词为辅。

3.阅读理解主要考查学生对书面语言的理解能力，特别是获取信息的能力，包括图文转换等信息的获取和处理能力。阅读理解题文章所选材料真实，内容贴近现实生活。文体有议论文、记叙文、说明文、应用文等。考查内容包括几个重要的阅读微技能：领悟文章的主旨；理解文章的具体细节；根据上下文推测词义；简单的判断和推理；揣测作者的意图和态度等。

4.根据提示翻译句子旨在考查学生的基础语言输出能力。但这一题型阅卷的难度较大，评分的主观性影响可能较大。命题时通常会注意到这一点，并作适当的处理，这一部分主要是对常用句型的考查。

三、试题应体现的特色

1.体现课改理念，突出导向作用。在试卷命制过程中，要以《英语课程标准》所规定的五级目标为命题依据，杜绝繁、难、偏、旧、死记硬背的题目。试题突出考查学生在地道、真实的语言情境中灵活运用英语基础知识与基本技能分析问题和解决问题的能力。靠做模拟题、搞题海战术的学生占不到便易。以此引导外语教学朝着减少学生过多机械操练、增加课内外阅读量、拓展学生知识面的方向发展，最终达到“培养学生综合语言运用能力”的教学目标。

2.强化基础知识，突出语用能力。难题所占比例小，而且分散，主要出现在单项选择、完形填空、阅读理解、选择填空和翻译句子中。听力、写作等基础题基本不设置难点。试题努力把考点置于真实、充分的语言交际情境中，以突出考查考生的综合语言运用能力。

3.选材真实地道，突出文化意识。试题选材真实地道，涵盖考生生活和英语语言国家中学生生活。语篇阅读材料所选用的短文通常具有较强的时代性、交际性和跨文化性，语言真实、地道。考生在两个小时的答卷过程中可获得大量的文化与生活信息，了解许多课本上学不到的知识，真正体现“中考也是考生初中学习的最后一堂精彩的外语课”的命题思想。

4.关注情感态度，渗透品德教育。考生在答题的过程中，领略到的是浓浓的现代生活气息、悠久灿烂的中华文化、鲜活实用的西方生活常识。试卷在选材、题目的设计中常渗透爱祖国、爱家乡、爱科学、爱自然、爱劳动、爱他人等品德教育和自信自强的积极情感态度，却少有说教的成分，追求一种“润物细无声”的境界。

针对中考英语命题设计特点，我们应从根本上改善英语学科教学繁难、枯燥乏味的状况，开发学生的非智力因素，因材施教，使学生在学习英语的过程中能快乐而积极主动地探求新知。

高层建筑结构设计特点及其体系 篇7

1 高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较, 结构专业在各专业中占有更重要的位置, 不同结构体系的选择, 直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有:

1.1 水平力是设计主要因素

在低层和多层房屋结构中, 往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中, 尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响, 但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值, 仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力, 是与建筑高度的两次方成正比。

1.2 侧移成为控指标

与低层或多层建筑不同, 结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加, 水平荷载下结构的侧向变形迅速增大, 与建筑高度H的4次方成正比 (△=q H4/8EI) 。

1.3 抗震设计要求更高

有抗震设防的高层建筑结构设计, 除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外, 还必须使结构具有良好的抗震性能, 做到小震不坏、大震不倒。

1.4 减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要

高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑, 如果在同样地基或桩基的情况下, 减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施, 可以多建层数, 这在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比, 减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了, 不仅作用于结构上的地震剪力大, 还由于重心高地震作用倾覆力矩大, 对竖向构件产生很大的附加轴力, 从而造成附加弯矩更大。

1.5 轴向变形不容忽视

采用框架体系和框架--剪力墙体系的高层建筑中, 框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力, 中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时, 此种轴向变形的差异将会达到较大的数值, 其后果相当于连续梁中间支座沉陷, 从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小, 跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。

1.6 概念设计与理论计算同样重要

抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的, 尽管分析手段不断提高, 分析的原则不断完善, 但由于地震作用的复杂性和不确定性, 地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性, 可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多, 尤其是当结构进入弹塑性阶段之后, 会出现构件局部开裂甚至破坏, 这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明, 在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。

2 高层建筑的结构体系

2.1 高层建筑结构设计原则

钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合, 做到安全适用、技术先进、经济合理, 并积极采用新技术、新工艺和新材料。高层建筑结构设计应重视结构选型和构造, 择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案, 并注意加强构造连接。在抗震设计中, 应保证结构整体抗震性能, 使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。

2.2 高层建筑结构体系及适用范围

目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。

框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架, 它是主要承重结构, 各平面框架再由连系梁连系起来, 即形成一个空间结构体系, 它是高层建筑中常用的结构形式之一。

框架结构体系优点是:建筑平面布置灵活, 能获得大空间, 建筑立面也容易处理, 结构自重轻, 计算理论也比较成熟, 在一定高度范围内造价较低。

框架结构的缺点是:框架结构本身柔性较大, 抗侧力能力较差, 在风荷载作用下会产生较大的水平位移, 在地震荷载作用下, 非结构构件破坏比较严重。

框架结构的适用范围:框架结构的合理层数一般是6到15层, 最经济的层数是10层左右。由于框架结构能提供较大的建筑空间, 平面布置灵活, 可适合多种工艺与使用的要求, 已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。

剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度, 在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”, 剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度, 墙体同时也作为维护及房间分格构件。

剪力墙结构中, 由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载, 剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置, 它刚度大, 空间整体性好, 用钢量省。历史地震中, 剪力墙结构表现了良好的抗震性能, 震害较少发生, 而且程度也较轻微, 在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点, 而且可以使房间不露梁柱, 整齐美观。剪力墙结构墙体较多, 不容易布置面积较大的房间, 为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求, 以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求, 可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架, 形成框支剪力墙结构。在框支剪力墙中, 底层柱的刚度小, 形成上下刚度突变, 在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形, 因此, 在地震区不允许采用这种框支剪力墙结构。

框架-剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙, 可以组成框架-剪力墙结构, 这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点, 又有较大的刚度和较强的抗震能力, 因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。

筒体结构体系。随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高, 以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系, 往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体, 成为竖向悬臂箱形梁, 加密柱子, 以增强梁的刚度, 也可以形成空间整体受力的框筒, 由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构。通常筒体结构有:

框架-筒体结构。中央布置剪力墙薄壁筒, 由它受大部分水平力, 周边布置大柱距的普通框架, 这种结构受力特点类似框架-剪力墙结构。

筒中筒结构。筒中筒结构由内、外两个筒体组合而成, 内筒为剪力墙薄壁筒, 外筒为密柱 (通常柱距不大于3米) 组成的框筒。由于外柱很密, 梁刚度很大, 门密洞口面积小 (一般不大于墙体面积50%) , 因而框筒工作不同于普通平面框架, 而有很好的空间整体作用, 类似一个多孔的竖向箱形梁, 有很好的抗风和抗震性能。

成束筒结构。在平面内设置多个剪力墙薄壁筒体, 每个筒体都比较小, 这种结构多用于平面形状复杂的建筑中。

巨型结构体系。巨型结构是由若干个巨柱 (通常由电梯井或大面积实体柱组成) 以及巨梁 (每隔几层或十几个楼层设一道, 梁截面一般占一至二层楼高度) 组成一级巨型框架, 承受主要水平力和竖向荷载, 其余的楼面梁、柱组成二级结构, 它只是将楼面荷载传递到第一级框架结构上去。这种结构的二级结构梁柱截面较小, 使建筑布置有更大的灵活性和平面空间。

除以上介绍的几种结构体系外, 还有其他一些结构形式, 也可应用, 如薄壳、悬索、膜结构、网架等, 不过目前应用最广泛的还是框架、剪力墙、框架-剪力墙和筒体等四种结构。

摘要：文章分析高层建筑结构的六个特点, 并介绍目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。

关键词：高层建筑,结构特点,结构体系

参考文献

[1]GB50011-2001建筑抗震设计规范.

[2]GB50010-2002混凝土结构设计规范.

地下人防工程结构设计的特点分析 篇8

1 地下人防工程结构设计的特点

1.1 建筑的使用功能——平战结合

就目前地下人防工程的建设现状来看, 已经将平战结合作为了结构设计的一项根本原则。所谓平战结合, 主要是将人防工程的平时使用和战争使用相结合, 使其作用能够得到充分发挥。通常情况下, 人防工程平时只作为储藏室和停车场, 而在战争时期, 则作为群众的避难所使用。这样一来, 不仅使地下人防工程的作用得到了最大程度的发挥, 而且还充分保证了群众的生命和财产安全。由此可见, 平战结合已经成为了地下人防工程的主要特点之一。

1.2 钢筋混凝土的结构组成设计

就目前地下人防工程结构的整体设计情况来看, 地下结构构件在塑性阶段和弹性阶段所吸收的能力是不相同的, 前者往往要高于后者。因此, 工程设计人员在对地下结构构件进行设计的时候, 应该以弹性工作阶段的吸收能力为参考依据, 以此来确保构件使用的安全性, 延长构件的使用寿命。

2 等效静荷载设计的概念

在地下人防工程结构设计过程中, 最重要的一个问题就是对结构内力的计算, 因此, 为了进一步确保工程施工的强度符合要求, 在对地下人防结构进行设计的时候, 应该采取等效静荷载设计的方法, 来对建筑结构的荷载进行准确计算。从整体设计程序来看, 这种方法大致可以包括三项内容, 即结构的方案、内力的分析和截面的设计。在以上三项内容中, 内力的分析与其他类型建筑工程的内力分析有较大区别, 其他两项内容则与其他类型建筑结构的设计方法相同。因此, 工程设计人员在开展设计工作的时候, 首先应该考虑的就是对工程抗力的等级进行确定, 一旦抗力等级得到了确定, 就可以根据相关规范中的要求, 来对各种荷载作用的数值进行确定。

就目前地下人防工程的使用来看, 主要分为日常使用和战争时期使用两个方面, 在日常生活中, 地下人防工程主要以静荷载为主, 战争时期则以动荷载为主。那么, 设计人员应该如何对荷载进行合理选择呢?为了将该问题有效解决, 最好的办法就是将动荷载转换为等效静荷载, 并在此基础上根据荷载的实际组合情况, 对结构的背离进行准确计算, 最后从整体到具体的构件进行结构整体分析。然而对于地下人防工程内力的分析, 则主要是将工程的整体结构划分为多个独立构件, 并根据各个构件的防护要求和防护等级, 将其等效的静荷载计算出来, 不再向另外的构件来传递所受荷载。

3 几种人防结合在设计构件上荷载的取值办法

首先, 在地下人防工程应用过程中, 上部建筑的实际情况在一定程度上对人防地下室的顶板核爆炸动荷载产生影响。对于这种影响的分析, 应该从两个方面分析, 一方面是爆炸的冲击波, 另一方面是建筑与地下室的相互作用。一旦冲击波在迎爆墙壁各个窗孔内冲进室内, 冲击峰的数值便会降低, 在经过室内各个方向的反射之后, 会形成新的超压波形, 这种超压波形会导致建筑一定程度的变形, 严重的设置还会致使建筑倒塌。由此可见, 想要对人防工程的等效静荷载中上部建筑自重作用有一个充分的了解, 必须做好上部建筑自重的计算。在爆炸过程中, 上部混凝土会出现倒塌, 压在地下人防工程的顶板上, 由于建筑受到抛掷, 因此上部建筑自重不计或取半。

其次, 为了确保地下人防工程建设的合理性, 在对其结构进行设计的时候, 应该充分考虑建筑的功能需求, 并在此基础上构建合理的计算模型, 将建筑构件和结构构件有效融为一体, 合理选取设计参数, 以此来确保结构设计的科学性与经济性。

最后, 作为地下人防工程结构设计的重点内容, 顶板、底板和侧墙设计必须被给予高度重视。在对其进行设计的时候, 不仅要结合工程的实际情况来科学设计, 而且还应该注重设计的经济性和合理性, 确保工程整体建设质量。同时, 还要做好各种管道的设计, 设计工作必须全面开展, 对于设计的要求也要具体明确, 保证地下人防工程的质量与防护水平能够得到有效提升。

4 结语

综上所述, 随着我国城市化进程的不断推进, 地下人防工程建设也逐渐被人们重视起来, 其不仅能够有效降低建筑工程的建设成本, 而且还能够在一定程度上保护人们的生命和财产安全。但是, 我国当前地下人防工程建设存在诸多影响因素, 导致工程建设面临诸多问题, 因此, 在未来的时间里, 工程建设单位必须总结实践经验, 采取科学合理的措施将问题解决, 从而保障工程建设质量, 将地下人防工程的作用充分发挥出来。

摘要：随着我国城市化进程的不断加快, 地下人防工程建设也引起了城建部门的高度重视, 如何确保工程的建设质量也成为了施工单位所面临的一项重大课题。鉴于此, 本文主要从工程实际出发, 通过对工程结构设计特点进行分析, 使人防工程结构能够符合实际需求, 以此来从根本上提高工程质量。

关键词：地下室,人防工程,结构设计

参考文献

[1]刘冬霞.地下人防工程结构设计的特点分析[J].城乡建设, 2013 (15) .

[2]孙久晖.地下人防工程结构设计的特点分析[J].科技创业家, 2013 (14) .

双层结构电除尘器主要结构特点 篇9

我国电除尘器的应用从20世纪70年代起步, 发展到今天已有30多年的时间。而我厂从80年代初开始独立设计制造电除尘器, 到目前为止已为全国上百家钢铁、电力、水泥、化工等行业厂家设计制造了上千台电除尘器。产品遍及全国各地, 成为全国主要电除尘器设计制造厂家之一。但电除尘器本身也具有自己的缺陷, 它的大修期一般为10年, 小修期为3~5年, 电除尘器阴阳极由于长时间的振打, 阳极板腐蚀严重、极板挂灰能力变弱、振打锤脱落、外壳结构腐蚀严重。同时由于国家环保标准的提高, 这就需要对运行时间长的电除尘器进行大规模改造, 定期更换阴阳极损坏的部件, 若除尘器原有容量已无法满足现行环保标准, 则需扩大容量, 进行彻底改造。但由于企业的发展, 在原有电除尘器周围已安装各种其它设备, 若在原址上对电除尘器进行加宽加长改造, 已经没有位置。只有在高度方向上可以利用。现在电除尘器的阳极板高度一般不超过15 m, 过高的阳极板将导致振打力传递不足, 阳极板上部振打清灰效果不好。为有效提高收尘板面积, 就必需对原有除尘器进行结构上的合理改进, 使其能满足现行环保要求。本文在此对双层结构电除尘器结构特点作一简要描述, 以利于以后对运行时间长、无法满足环保标准的除尘器改造提供借鉴。

1 双层除尘器主要技术参数

双层结构电除尘器已在内蒙伊敏电厂投入运行, 运行效果不错。伊敏电厂属新建电厂, 电厂配置2台2×500MW发电机组, 每台发电机组配置3台285 m2双室电除尘器, 共配置6台除尘器, 除尘器由原苏联莫斯科科学设计院1992年设计, 并于1998年峻工投入运行, 6台除尘器并排放置, 处于室内厂房38 m标高上, 整个厂房高约60 m。

单台除尘器主要技术参数为:有效断面积:285 m2;电场有效长度:37.105 m;电场有效高度:29.24 m;电场有效宽度:22.5 m;总收尘面积:5 1 0 0 0 m 2;处理烟气量:1300000 m3/h, 烟气温度:152℃, 电场风速:1.2 7 m/s;入口烟气浓度:22.37 g/Nm3;设计除尘效率:98%;同极间距:350 mm;电场数量:6个;漏风率:5%。

2 双层结构电除尘器主要结构特点

(1) 除尘器支座标高为38 m, 除尘器高度约为30 m (从箱形梁上平面到灰斗下法兰) , 整体建于室内厂房。

(2) 除尘器为六电场双室除尘器, 每电场柱距长度为6 m, 每排放置六块阳极板。除尘器采用双层双室结构形式, 设置上下两层阳极板、上下两层阴极小框架和阴极大框架。

(3) 除尘器外壳:每个电场长度为6 m, 采用双室结构, 中间设置立柱, 立柱采用双立柱形式, 高度约为22 m, 在国内比较少见, 采用型钢组合制作。由于除尘器采用双层结构形式, 因此, 箱形梁布置为上下两层, 上层箱形梁上平面为平面, 内部放置阴极振打轴及轴承等, 下层箱形梁上平面设置为锥形形式, 角度大约同灰斗角高相同, 相当于卸灰平面, 主要作用为便于上层阳极板上的极灰利用该角度形式完成卸灰。上层箱形梁放置在立柱上面, 与立柱组焊。下层箱形梁布置于电场内, 利用侧面与立柱内侧用螺栓连接并且组焊。顶部盖板铺设在上层箱形梁之间。

(4) 进出风口:除尘器采用双层双室结构形式, 若按常规方式, 设计成双进双出形式, 则由于高度和宽度尺寸太大而无法制作安装。此除尘器上层与下层各设置一个进出口, 采用水平进气和水平出气方式, 双室上下层四个进口与四个出口通过一个连络烟箱连接一个管道。

(5) 阳极装配:设置上下两层阳极板, 每层阳极板高约9 m, 极板形式类似波形板, 每块阳极板宽度为665 mm, 每电场设置6块阳极板, 上层箱形梁底面大约300 mm高度上设置一通长角钢, 悬挂梁放于其上, 悬挂梁通过一挂钩与阳极板连接, 下层极板连接方式与上层相似。下部振打杆通过螺栓与阳极板连接。

(6) 阴极装配:采用上下两层框架形式, 单层小框架分为四段, 近似于我厂XWD结构中小框架形式, 大框架连接小框架方式又同我厂XKD结构中连接方式相似。上部通过吊架和挡板等部件相连, 下部通过钩头螺栓相连。大框架通过阴极吊挂与箱形梁连接。下层小框架每隔3~4排位置则空出三排小框架位置, 作为上层阴阳极的卸灰通道, 上层阴阳极上的极灰通过此通道落入下部灰斗中。

(7) 阳极振打:在上下两层阳极板下部各设置振打装置, 采用双侧侧部振打方式, 振打方式同我厂相同, 只在轴承、联轴器、振打锤等部件上样式不同。

(8) 阴极振打:阴极振打方式相当于通常所说的顶部传动、侧部振打, 振打位置部置在上下两层箱形梁内, 主要包括绝缘轴、减速机、振打轴、叉式轴承、拨叉等。振打轴安装在叉式轴承上, 叉式轴承又安装在阴极大框架上。在叉式轴承上有耐磨套保护振打轴。

3 结语

以上所述为双层结构除尘器主要结构特点, 本文在此仅作一简要介绍, 此种结构电除尘器有其先进性, 也有其相对落后的地方。本文所作介绍主要为便于以后在改造旧除尘器上提供一些参考意见。由于编者水平有限, 文中有不妥之处, 恳请专家批评指正。

摘要：在工业飞速发展的今天, 环境保护越来越受到国家和人们的重视。电除尘器作为一种高效能的空气净化设备。是一种适应性强、用途广泛、外理能力大、可靠性好、收尘效率高的除尘设备。它可以捕集1μm以下的粉尘, 可以处理400℃及高于400℃温度的烟气。具有处理烟气量大, 使用寿命长, 维修费用低等优点。因而, 在当前对环境质量要求不断提高的情况下, 电除尘器在电力、冶金、建材、化工、轻工等行业都得到广泛的应用。

异形柱框架结构的特点与设计 篇10

JGJ 149-2006混凝土异形柱结构技术规程对异形柱的定义为:截面几何形状为L形、T形和十字形,且截面各肢的肢高肢厚比(柱肢截面高度与厚度的比值)不大于4的柱,肢厚不小于180 mm。

2 异形柱框架结构与矩形柱框架结构在设计及实际中的区别

2.1 异形柱框架结构与矩形柱框架结构在实际应用中的区别

近几年来,人们对房屋平面与空间布置的要求越来越高,从而对建筑设计布局有了新的要求。而且普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间的分隔已越来越不能被房屋使用者所接受,因为它直接影响到室内家具的布置及空间的使用。

2.2 异形柱框架结构与矩形柱框架结构在设计时的差

1)对于相同烈度和结构类型的两种体系而言,异形柱结构适用的房屋最大高度有较大幅度的降低;2)对于相同结构类型的两种体系而言,异形柱结构弹性层间位移角限值、弹塑性层间位移角限值更加严格一些;3)钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对于相同烈度和结构类型的两种体系而言,异形柱结构抗震等级的确定方法更加严格一些,其在房屋高度的取值上降低了数值;4)抗震设计时,扭转不规则的异形柱结构,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的比值不应大于1.45;而矩形柱框架结构的该比值为1.50;5)抗震设计时,对于相同结构类型的两种体系而言,异形柱的轴压比限值均有不同幅度的降低,意味着其要求更加严格。

3 异形柱框架结构受力特点

异形柱结构受力特点主要有以下几个方面:1)由于截面的这种特殊性,使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大,导致各向刚度不一致,其各向承载能力也有较大差异;2)对于长柱(H/h>4)可以不考虑剪切变形的影响,控制轴压比较小时,受力明确,变形能力较好。而对于短柱(H/h<4),剪切变形占有相当比例,构件变形能力下降。异形柱通常在短柱范围,且属薄壁构件,即使发生延性的弯曲型破坏,也因截面曲率M/EI或εcu/(εcu为混凝土的极限压应变;χ为截面受压区高度)较小,使弯曲变形性能有限,延性较差;3)异形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面范围之外,受力时要靠各柱肢交点处核心混凝土协调变形和内力,这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力,而该剪应力的存在,使柱肢易先出现裂缝,也使得各肢的核心混凝土处于三向剪力状态,它使得异形柱较普通截面柱变形能力低,脆性破坏明显;4)异形柱不同于矩形柱,它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况,其延性更差。由国内外大量的试验资料和理论分析[2],异形柱的破坏形态为:弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等,影响其破坏形态的因素有:荷载角、轴压比、柱净高与截面肢长比(剪跨比)、配箍率以及箍筋间距S与纵筋直径D的比值等。

4 异形柱框架结构的计算分析

根据规范要求,对于矩形柱结构,当无斜向抗侧力构件时,结构设计的地震作用方向一般取工程纵横轴方向,即0°和90°,以此来求得地震作用下的结构内力,正截面承载力两个方向分别按单偏压计算配筋,其承载力基本上可以包括地震作用沿其他方向的情况。但对于异形柱,由于截面惯性矩沿不同方向差别很大,地震作用下柱受力的最不利方向不一定是0°或90°,即仅沿该两个方向计算的正截面配筋并不能完全包括地震作用沿其他方向时的情况,尤其在高烈度地区体现得更显著。《规程》强制规定,7度及7度以上时地震作用尚应对与主轴成45°方向进行补充验算。

异形柱轴压比控制和梁柱节点核心区受剪承载力计算是异形柱结构设计的两大特色。由于异形柱与矩形柱在截面特性、内力、变形及抗震性能上均有较大差异,《规程》专门针对异形柱结构特点制定了相应的条文规定,且比其他规程要求严格。例如6度区应进行地震作用计算及结构抗震验算,应进行梁柱节点核心区受剪承载力计算等。由于异形柱柱截面的特殊性,其抗震性能较弱,为满足国家抗震设防要求,保证结构体系具有足够的抗震延性,根据异形柱截面双向偏压柱的工作机理,分析影响各种截面形状柱的截面曲率延性的主要因素,通过分析框架位移延性与梁、柱构件截面曲率延性之间的相互关系及大量的电算分析,得到了在不同抗震等级下异形柱轴压比与匹配特征值的关系,据此给出了小于普通柱轴压比的异形柱轴压比限值。此轴压比限值是结构体系抗震性能的重要保证,设计中尤其注意应使构件满足此限值,特别是对一些平面不规则的结构更应严格控制。

梁柱节点是异形柱结构的薄弱部位。由于节点的作用是将本层和上层荷载通过核心区传至下层柱中,其作用力为与节点相连的梁端和柱端弯矩、轴力、剪力、扭矩,受力非常复杂。矩形截面柱节点由于正交方向梁对节点核心区混凝土的约束作用,具有一定的受剪承载力,对非抗震和三、四级抗震等级节点,不用对节点核心区进行受剪承载力计算,仅需满足抗震构造措施要求,只对一、二级抗震等级节点核心区进行受剪承截力计算,而异形柱框架节点却不同。由于异形柱截面的特点,正交方向梁截面的宽度与柱接触面积较小且偏置,对节点核心区混凝土难以达到约束。因此必须对异形柱框架节点核心区进行受剪承载力计算,无论是非地震区或地震区均应计算。首先限制节点核心区截面,避免截面太小混凝土承受过大的斜压力,导致核心区混凝土首先被破坏,其次是控制节点核心区配箍面积,保证节点受剪承载力,改善节点的抗震性能。

5 设计实例

山东某市住宅楼长28.3 m,宽12.9 m,建筑面积1 015 m2左右,住宅4层,层高3.0 m,最大建筑高度为15.4 m。该工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第二组,场地类别为三类。采用异形柱框架结构,异形柱框架抗震等级为三级。采用SATWE程序分析,各层间位移角见图1,满足规范对层间位移的规定;同时重视抗震概念设计,加强构造措施。目前已竣工验收交付使用,经观察结构整体状况良好。

总之,异形柱框架结构有着较大的市场需求,在设计中根据其受力特点,充分了解其破坏机理,选用合理的柱网布置形式,正确掌握计算分析方法加上人为分析,合理配置截面钢筋,使结构具有可靠的安全保障。

参考文献

[1]杨有根.异形柱框架结构理论研究与计算机辅助设计[D].长沙:湖南大学,2002:46.

[2]郑为民.改进建筑室内环境的有效手段——“异形柱”框架[J].当代建设,2000(5):27-28.

[3]黄雅捷.钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能及性能设计方法研究[D].西安:西安建筑科技大学,2003:16-17.

[4]JGJ 149-2006,混凝土异形柱结构技术规程[S].

大型穿梭油船的设计特点 篇11

【摘 要】 以船级符号为基础，分析载质量为15.2万t的穿梭油船在船体结构、主推进系统、动力定位系统、艏装载系统、货油装卸系统、消防系统、船舶舒适度、一人桥楼以及防污染等方面与普通油船不同的设计特点，证明此穿梭油船的设计有其特殊性，并为未来穿梭油船的设计提供有益借鉴。

【关键词】 货油舱；艏装载系统；动力定位系统

穿梭油船取代深水海域的海底输油管路将原油从海上油田运输至原油码头。为了实现海上安全装载，相较于普通油船，穿梭油船还装备了艏装载系统、动力定位系统（DPS）和直升机甲板等一些特殊装置和系统。

近年来，中远船务工程集团有限公司通过技术创新，先后设计和建造了载质量为1.0万t和5.9万t的穿梭油船，目前正在设计和建造载质量15.2万t大型穿梭油船，是迄今国内建造的最大和最先进的穿梭油船。本文结合载质量为15.2万t穿梭油船的船级符号，简要分析其与普通油船的不同设计特点，以期为穿梭油船的设计提供有益借鉴。

1 穿梭油船概况

1.1 主要参数

此油船的主要参数见表1。

表1 主要参数

1.2 船级符号

在建穿梭油船入级DNV船级社，其船级符号为：DNV 1A1，“Tanker for Oil ESP”，PLUS，CSR，E0，DYNPOS-AUTR，OPP-F，BOW LOADING，SPM，F-AMC，NAUT-AW，HELIDK-SH，T-MON，VCS-2，PSPC（B），BIS，BWM-T，CLEAN DESIGN，COMF V（3）C（3），CSA-FLS，CCO

1.3 适用的规范和规则

在建穿梭油船除与普通油船同样适用有关规范和规则以外，还适用特殊的规则和要求：CAP437；Marine Safety Criteria for Industry Vessels in Exxon Mobil Service；Basic Requirement for Dynamically Positioned Shuttle Tanker Issued by PETROBRAS；Guidelines for Design and Operation of Dynamic Positioned Vessels（IMAC M103）；Statoil Minimum Technical and Operational Req. for Offshore Loading Shuttle Tankers。

1.4 总体布置

在建的载质量15.2万t的穿梭油船为双壳、单甲板、球首、球尾、尾机型油船，采用DPS-2级系统，艏部设置艏装载系统；货油舱甲板舯部设置直升机甲板，设计走桥连接上层建筑甲板和艏楼甲板；艏部和艉部安装多个侧推器和方位推；分别设计12个货油舱、2个污油水舱、12个压载舱，其中，艏尖舱和艉尖舱用作压载舱。

2 穿梭油船的设计特点

2.1 总体布置的设计特点

在建穿梭油船总体布置设计特点如下：

（1）艏部布置防撞舱壁，增加了货油舱舱容；

（2）艏尖舱和艉尖舱的舱容较小；

（3）舵机舱下方设置空舱，降低拱距，相应地降低结构强度要求；

（4）货油舱底部高度和双壳宽度满足货油意外漏油检测的要求；

（5）货油舱甲板设置直升机甲板，满足CAP 437、巴西水域以及挪威水域的要求；

（6）艏部设置艏装载系统。

2.2 船体结构的设计特点

在建穿梭油船具有DNV船级符号PLUS和CSA-FLS。PLUS主要涉及船体结构低周期强度疲劳分析，需要对船体结构进行舱段有限元分析，对型材穿越孔、人孔和减轻孔等建立有限元模型，单元大小为50 mm 50 mm。同时，针对船底、内底、舷侧和内壳的纵骨穿越孔、顶筋、补板及船底板和舷侧板与强框相交的部位、水平桁的趾端和跟部等部位进行疲劳强度分析。

CSA-FLS需要通过水动力分析手段以求得船体结构实际载荷，并将其应用于有限元模型上。对船体结构作全船有限元、舱段有限元和局部有限元疲劳分析，需要进行疲劳强度分析的部位有：货舱区纵骨在强框处的端部连接；货舱区船底、舷侧板和强框/加强筋的连接；折角处；结构不连续处；货油甲板开孔处（含管子通舱件）和支座。

为了满足上述要求，甲板的剖面模数增加约30%，相应地空船重量增加较多，约1 000 t，因此对在建穿梭油船的空船重量控制构成巨大挑战。

2.3 主推进系统设计特点

在建穿梭油船的主机采用MAN 6S70ME-C8 Tier Ⅱ型号，其氮氧化合物（NOx）和硫氧化合物（SOx）的排放均满足DNV CLEAN DESIGN的要求。此油船轴系分为中间轴、中间轴承和尾轴管等，配备4叶镍铝青铜可调螺旋桨，使用1台具有阻力小、适航性好、舵效高、重量轻等优势的西林舵。艉轴监测系统符合DNVT-MON的要求。

2.4 DPS设计特点

在建穿梭油船的DPS是油船在海上通过海工装载终端（FPSO/FSO）装载原油时投入使用的，用以确保油船固定在设定的位置上，这是穿梭油船区别于普通油船的一个重要特征。在建穿梭油船DNV船级符号为DYNPOS-AUTR，系统设备的配置和冗余可保障单一故障不会导致船舶定位失效。推进器分为主机、螺旋桨和艏部NO.1侧推器为一组，艉部侧推器、艉部方位推和艏部NO.2侧推器为一组以及艏部方位推为一组等3组。

DPS控制系统包括动力定位控制计算机、传感器系统、显示系统、操作面板、定位参考系统和相关电缆等；控制方式有采用操纵杆手动控制推进器的手动模式和采用系统自动控制推进器的自动模式。

2.5 艏装载系统设计特点

艏装载系统的功能是将穿梭油船系泊连接到FPSO/FSO上并将原油装载到穿梭油船上，是穿梭油船区别于普通油船的一个重要特征。艏装载系统的设计、布置、控制和安全要求等应满足DNV BOW LOADING和挪威国家石油公司（Statoil）的要求，牵引绞车、软管绞车、止链器、万向悬架、导缆器、缆绳拖曳装置、舷内阀、装载总管、艏门、液压单元等主要设备分别布置于平台甲板、艏楼甲板和上甲板。

装载总管包括接头和旋轴。装载前，在液压油的作用下，接头在旋轴上向舷外旋转50 ，然后与FPSO/FSO上的输油软管末端接头相连接；连接完成后，在液压油的作用下打开装载总管接头内部的阀门，同时打开输油软管末端接头内的阀门。当待装载总管和船上货油管路处于“Green Line”状态时，即可进行装载原油作业。

2.6 货油装卸系统设计特点

货油装卸系统的作用在于为穿梭油船装卸货油：利用艏装载系统装载原油，利用船上的货油泵卸载原油。在建穿梭油船未设置泵舱，而是采用一舱一泵的货油装卸系统，即每个货油舱内安装1台液压驱动的深井式货油泵。货油系统管路分为3组，分别为12个货油舱和2个污油水舱提供服务。

货油装卸系统的总装载率取决于艏装载的装置集管，为8 000 m3/h；该系统可同时卸载6个货油舱和2个污油水舱的原油，总卸载率为12 000 m3/h，即每个货油舱为1 800 m3/h，每个污油水舱为600 m3/h。货油舱内的下降管（Drop Line）采用Knutsen公司的专利技术产品――KVOC管，可有效减少原油在装载时产生的蒸发气。

2.7 消防系统设计特点

在建穿梭油船消防系统主要包括货油舱甲板海水消防、货油舱甲板低倍泡沫灭火、机舱高倍泡沫灭火、机舱局部水雾灭火、住舱海/淡水灭火、艏装载区低倍泡沫灭火和喷淋及直升机甲板低倍泡沫灭火等系统。这些消防系统的设计不仅要满足《国际海上人命安全公约》（《SOLAS公约》）的要求，还要满足DNV船级社船级符号F-AMC（上层建筑、机舱、货油甲板和货油舱的消防）的要求，其中：艏装载区的消防系统要满足DNV BOW LOADING和Statoil的要求；直升机甲板的消防系统要满足DNV HELIDK-SH和CAP437的要求。

在建穿梭油船的消防系统设计有其特殊性。

（1）上层建筑内部设置淡水（饮用水质）消防系统；

（2）机舱高倍泡沫系统设置2台泡沫泵，使用淡水供水；

（3）机舱本地水雾系统采用压力蓄能装置释放灭火介质；

（4）甲板低倍泡沫系统设置2台比例混合器和2台泡沫泵，部分泡沫炮遥控；

（5）甲板海水消防系统的管路为环形管路；

（6）艏装载区设置低倍泡沫和自动水喷淋系统（遥控泡沫炮和泡沫/喷淋喷嘴灭火）；

（7）直升机甲板设置低倍泡沫系统。

2.8 船舶舒适度的设计特点

DNV船级符号COMF V（3）C（3）是关于船舶舒适度的要求，涉及船舶的噪声和振动、室内环境。V（3）代表噪声和振动的第3级别，属最低要求；C（3）代表室内环境的第3级别，属最低要求。在建穿梭油船为了达到上述船级符号的要求，对船舶舒适度作了相应设计。

（1）将噪声级别控制要求较高的房间安排在远离机器处，例如将医务室布置在A甲板上；

（2）驾驶室窗户全部采用双层玻璃隔音窗；

（3）在生活区的后围壁上铺设吸音效果较好的隔音材料；

（4）风机放置在封闭的房间内；

（5）选用噪声分贝值低的设备；

（6）增加生活区风管尺寸，降低风阻和风速；

（7）空调系统末端设置再加热器，在设计温度的基础上对室内温度进行调节；

（8）中央控制室、主配电板室、应急配电板室等内部除了设有正常的空调送风以外，还配备了立柜式独立空调器。

2.9 一人桥楼设计特点

DNV船级符号NAUT-AW是对桥楼设计、桥楼仪表和工作站等的布置要求。在建穿梭油船为了达到该船级符号的要求，对加强室作了相关设计。

（1）驾驶室两翼超出最大船宽，扩大观察范围；

（2）驾驶室三面采用倾斜的大窗，将盲区总和控制在30 以内，窗户间的间距为90 mm；

（3）驾驶室的后围壁上无法设置窗户，可采用摄像头解决向后的视域；

（4）中央控制台前方的窗户安装了雨刮器和电加玻璃，所有窗户安装了暖风喷头，以保证在恶劣天气情况下具备良好的视线；

（5）为了提高夜间航行的安全性，驾驶室所有的窗户倾斜安装，以免玻璃反光影响视线；

（6）驾驶室内部的天花板、围壁板、地板以及控制台等的颜色均采用深色亚光材料，以免灯光或阳光造成反光，影响视线。

2.10 防污染设计特点

在建油船与防污染有关的DNV船级符号有CLEAN DESIGN，BWM-T和OPP-F。CLEAN DESIGN要求：货油蒸发气逸出的控制应满足VCS-2的要求；原油洗舱清洗到的面积至少96%；压载水的处理应满足压载水管理公约D-2标准；排油监控装置对污油水的排放符合规定；生活污水应经处理装置处理，不能直接排入大海。BWM-T要求安装2台浸没式压载泵（每台容量为2 500 m3/h，压力为0.3 MPa），并在上甲板安装1套压载水处理装置（容量为2 500 m3/h）。燃油舱底部距船舶底板的最小距离及燃油和柴油注油管路的采用遥控型阀门需满足OPP-F要求。

3 结 语

高层建筑结构的设计特点及体系 篇12

1. 高层建筑结构设计的特点分析

1.1 结构设计的主要因素

在高层建筑工程项目中, 建筑结构的设计主要取决于结构自重所产生的水平荷载。究其原因, 主要是由于建筑的自重对竖向构件施加荷载所产生的弯矩数值、轴力数值, 将随着建筑层高的增加而呈小倍数同步增长;而建筑自重所产生的水平荷载, 对竖向构件施加作用力所引起的轴力、对结构体系施加的倾覆力矩, 将随着建筑层高的增加而呈多倍数同步增长。此外, 一般情况下, 高层建筑的竖向荷载通常是不变的, 而当建筑结构的动力特性发生改变时, 作为水平荷载的地震作用、风荷载的具体数值将不同程度的发生变化。

1.2 主要控制指标

相较于普通建筑、多层建筑, 高层建筑结构设计的控制, 其关键在于建筑结构的位移, 而随着现代高层建筑的层数的不断加大、水平荷载的持续增加, 其主体结构的侧向位移、变形幅度也将同步加大。在实际进行高层建筑的设计时, 不仅需要考虑到建筑结构的强度要求, 同时还要保证其具有足够的抗推刚度, 从而在水平荷载下, 将结构的位移控制在安全范围之内。

1.3 轴向变形问题

由于现代高层建筑的层数不断增加, 其竖向荷载所施加的作用力也将同步提高, 从而往往会造成柱体内部出现大幅度的轴向变形, 以至于影响到连续梁弯矩, 最终势必会降低连续梁中部支座区域的负弯矩数值, 而端支座的负弯矩数值、梁跨中正弯矩数值将有所增加。此外, 轴向变形还会影响到建筑预制构件的下料长度。在实际进行构件的预制时, 应根据轴向变形的具体情况进行全面、系统的计算, 将其结果作为主要依据, 及时调整下料长度。

1.4 关键设计指标

在由地震所产生的作用力之下, 相较于普通房屋、多层建筑, 高层建筑结构延展度、允许变形幅度较大。究其原因, 主要是由于高层建筑的高度过大, 在外在作用力之下, 为避免发生倒塌, 需要在建筑的构造上采取特殊处理, 以此保证建筑的主体结构在进入塑性变形期后, 仍具备一定的变形能力, 提高其延展性, 保证变形范围的最大化。

2. 高层建筑结构设计方案的对比

以某在建12层的高综合写字间为例, 该建筑的长、高、宽分别为48m、36m、18m, 两侧共设有9根纵向间距设定在6m、横向间距设定为18m的柱体。此外, 建筑的内部设有6×12m的管道井筒、电梯。

结构设计方案1:该方案是利用建筑的框架结构来承担所有水平力, 在方向不变的风载作用下, 框架两侧的柱体各自处于受压、受拉状态, 按照有关公式经过计算得出67.2×36×18/18=2418.2KN, 即总压力、拉力。在此基础上, 通过计算公式2419.2/9=268, 8KN/柱<7×3×9×10=1890KN可得9根柱体的平均受力小于恒载, 建筑的基础相对稳定、安全。

结构设计方案2:经过详细计算6×36× (6+12) ×2, 可得出建筑井筒墙的重量为7776KN, 而井筒所承受的风力荷载为1.4×6×8=67.2KN/m, 建筑结构的竖向荷载约15120KN左右, 抵抗倾覆弯矩的竖向荷载为22896KN。最后, 通过计算合力偏心距, e=M/G=67.2×36×18/22896=1.9m, 确认其超出安全范围、不符合稳定标准, 必须采取基础加固措施。

综合考虑多种形式的水平荷载, 对两种方案进行对比、分析, 不难发现, 方案1的稳定性、安全性优于方案2。由此可见, 高层建筑结构设计有着多种体系, 在设计前应综合考虑项目的实际需要与情况, 进行严格的筛选, 从中选取最佳方案才能确保建筑的质量安全。

3. 高层建筑的结构设计体系

3.1 剪力墙结构体系

高层建筑的剪力墙体系, 其主要是指全部采用了平面剪力墙构件的主体受力结构。在此种高层建筑结构设计体系中, 所有的水平作用力、垂直荷载均施加在单片剪力墙之上, 该结构设计体系主要采用的是刚性结构, 从而有着较高的刚度、强度, 其位移曲线呈弯曲形态。高层建筑采用剪力墙体系的优点在于, 延展性较强, 传力均匀且性能较强, 有着良好的整体性, 适用高度超出框架、框架——剪力墙体系, 是一种性能良好、状态稳定的结构体系。

3.2 框架结构体系

高层建筑结构的设计, 倘若采用框架结构体系, 其主要是利用柱体、梁架、基础共同组成一个平面框架, 同时将其作为建筑的主要承重结构, 最后通过梁的连结, 使各个平面框架组合形成一个整体的空间结构体系。此种结构体系的优点在于:可灵活布置建筑的内部平面, 可从中设置空间容积较大的餐厅、会议室、教室等;必要时, 可通过隔断的安设与拆除, 将建筑的平面布局为大空间或分割成小居室, 灵活调整以满足使用需求;建筑的外墙通常会选择使用非承重构件, 从而能够自由调整建筑的立面设计。值得注意的是, 此种结构的刚度较小、抗测力能力较差, 在地震所产生的荷载与水平荷载的作用力下, 将发生大幅度位移、破损, 对于超出十五层高度的建筑不宜采纳, 相反则可实现建筑结构经济性、安全性的平衡。

3.3 框架——剪力墙体系

对于选择框架结构体系的高层建筑, 倘若其刚度、强度无法满足安全标准及有关要求时, 通常需要利用质量较大的剪力墙, 来替换建筑平面部分位置的框架结构, 使剪力墙与框架形成一个整体, 即框架——剪力墙结构体系。在水平荷载的作用下, 充分利用了刚度较强的连梁、楼板, 使剪力墙结构体系部分与原有框架结构体系形成一个整体, 协同承受水平力。高层建筑采用框架——剪力墙结构体系, 水平剪力主要由剪力墙部分结构来承受, 而垂直荷载则由原有框架结构承担, 其位移曲线呈弯剪形态。此种结构体系的优点在于:通过剪力墙的增设, 提高了建筑结构体系的侧向刚度, 大幅缩减了建筑的位移数值, 同时也有效降低了原有框架结构所负担的水平剪力并竖向均匀地分散了内力。由此可以看出, 此种结构体系的总体性能优于框架体系。

3.4 筒体结构体系

筒体结构体系, 其主要是指将筒体作为主要抗侧力构件的建筑结构。高层建筑所采用的筒体受力构件, 可大致将其分为空腹筒、实腹筒两种。其中, 空腹筒受力构件, 主要是由开孔钢筋混凝土外墙、密排柱、窗裙梁以几种组合方式构成的构件;实腹筒受力构件, 主要是由曲面墙、平面墙共同围组而成的立体竖向结构单体。此种体系的优点在于:强度、刚度较大;各个构件的受力均匀、合理;有着良好的抗震性能、抗风能力。对于空间、跨度较大的超高层建筑, 采用此种结构体系较为适宜。

4. 结束语