高结构化（共12篇）
高结构化 篇1
摘要：通过改变时间、硫酸浓度等反应条件,酸化改性不同品种炭黑,得到了实验所需试样。采用自然沉降法测定了酸化改性高结构炭黑在水溶液中的分散性及稳定性。利用激光粒度分布仪检测了每种改性炭黑的遮光率,根据酸碱滴定法定量分析了炭黑表面基团与分散性的关系,并比较了改性炭黑与色素炭黑之间的性能指标。结果表明,炭黑N234与6mol/L硫酸反应8h制备的改性炭黑分散性最佳,原因是其表面的酚羟基和内酯基含量有所增加。通过比较炭黑的分散性及市场价格,得知改性炭黑优于色素炭黑。
关键词：高结构,炭黑,酸化,改性,硫酸
0 引言
炭黑是一种黑色粉末状物质,是由有机物质固态、液态或气态不完全燃烧生成的产物[1,2]。炭黑由于本身具有着色、耐候、补强以及导电等优点,而广泛用作高分子材料的补强剂、填充剂、着色剂以及导电介质等,特别是炭黑具有较强的化学稳定性,因此,它同时也是一种理想的黑色颜料[3]。但是,炭黑总是以聚集体的形式存在且表面含有较多极性表面官能团,离子间内聚力非常强且易团聚,在水体系中分散性较差,限制了其在上述领域的应用[4,5,6]。而表面酸化改性可以有效改善炭黑在水溶性体系的分散性,因此,液相中的表面改性一直是人们研究的热点。N V beck等[7]采用硝酸氧化炭黑,引入的氧含量最多为2.1%。Katsumika-megawa等[8]采用硝酸氧化炭黑,得到了高氧含量的炭黑,但其中大部分为不溶物,影响了炭黑在水中的分散,并且浓硝酸和浓盐酸极易挥发、制备条件较难控制。
高结构炭黑的聚集体分支较多,空间位阻较大,不易团聚,分散稳定性较好[9,10]。本实验通过改变反应时间、硫酸浓度,采用不同高结构炭黑品种制备高性能的分散性炭黑,并与色素炭黑比较,探索其在水溶性涂料中的应用。
1 实验
1.1 材料和仪器
炭黑N234由河北龙星化工有限公司提供;N134由上海卡博特有限公司提供;DZ13、DZ20和TR800R均由中橡集团炭黑研究设计院提供。
精密强力电动搅拌器、激光粒度分布仪、超声清洗器。
1.2 实验步骤
(1)通过改变反应时间、硫酸浓度,采用不同炭黑品种制备高分散性的高结构改性炭黑,并将其分散性与色素炭黑分散性进行对比,探索其在水溶性涂料的应用。
(2)改性炭黑分散性测试:通过自然沉降法和激光粒度分析仪测定改性后炭黑的分散性。
(3)分别配制0.05mol/L的NaHCO3、Na2CO3、NaOH碱溶液,取25mL 3种碱液分别倒入装有0.5g炭黑(原样和酸化样品)的3个锥形瓶中,在100℃反应1.5h后,利用0.05mol/L盐酸标准溶液滴定,定量分析影响炭黑分散性的表面官能团。
2 结果讨论与分析
2.1 反应时间对分散性的影响
反应时间是炭黑分散性研究中的重要因素之一,用浓硫酸酸化改性N234炭黑,在60℃恒温水浴下,研究不同反应时间对分散性的影响,如表1所示。
浓硫酸改性N234炭黑后用蒸馏水洗至中性,将反应不同时间的炭黑分别加入100mL烧杯中,加入60mL蒸馏水超声振荡20h后,1#-5#都充分分散于烧杯中,呈浑浊状;24h后,1#和2#开始沉降,逐渐清晰;48h后,1#和2#基本澄清,3#开始沉降;96h后3#基本澄清,5#沉降开始;144h后4#基本保持浑浊状,无感官变化。从自然沉降可以看出,反应8h时N234的分散性效果最佳。
用激光粒度分布仪测出不同反应时间改性炭黑的遮光率,如图1所示。
从图1中可以看出,随着反应时间的延长,遮光率逐渐增大,在8h达到最大,之后趋于平缓,原因可能是炭黑N234和硫酸反应8h已经反应充分,遮光率较大,炭黑的粒度相对较小,比表面积减小,在水中的分散性最佳。
2.2 硫酸浓度对分散性的影响
自然沉降实验是检测炭黑在水中分散性常用的手段之一。通过自然沉降可直观地观察到改性炭黑的分散效果。使用不同浓度的硫酸对高结构炭黑酸化改性,并与改性前炭黑进行水中分散稳定性对比。
取0.01g炭黑N234原样和不同浓度硫酸(表2)改性后的炭黑样品,加入100mL烧杯中并倒入60mL蒸馏水超声振荡20min后,6#-11#样品都变浑浊,开始静置沉降均呈黑色状,12h后6#开始沉降并逐渐变得透明,120h后彻底澄清;24h后7#开始沉降并在72h时澄清;144h后11#彻底澄清,192h后10#也变得澄清,240h后9#变得透明;360h后11#开始沉降,而8#一直保持浑浊,无感官变化。原因可能是随着浓度的改变,炭黑表面的含氧量发生变化,炭黑的分散稳定性越好,自然沉降速度减慢,硫酸浓度为6mol/L时自然沉降速度最慢,分散效果最佳。
通过激光粒度分布仪检测改性后炭黑振荡5min、10min、15min后的遮光率,并检测关闭超声波2h后以及同时关闭振荡器和超声波2h后的遮光率。
从图2可以看出,炭黑N234原样遮光率较低,随着浓度的增大,炭黑表面被酸氧化,减小了炭黑粒子间的吸附力,增大了炭黑粒子与水的结合力,11#样品遮光率异常升高,这可能是由于浓硫酸的氧化性太强,腐蚀了炭黑表面,破坏了炭黑的结构。从遮光率和稳定性可以看出,硫酸浓度为6mol/L时高结构炭黑N234的分散性最好。
为了更进一步探讨硫酸浓度对分散性的影响,将原样和8#样品的粒度分布图进行比较,如图3所示。在图3中,B代表炭黑N234原样的粒度分布图,C代表被6mol/L硫酸改性后炭黑的粒度分布图。通过对比发现,原样的粒度主要分布在0.8～76μm,而改性后炭黑N234粒度分布为0.1～61μm,改性后的炭黑粒度明显减小,但分布范围较宽,因而炭黑比表面积增大,与水的亲和力增强,改善了其在水中的分散性能。
炭黑表面官能团含量是影响改性炭黑在水中分散性的主要因素之一,因此,通过酸碱滴定定量[11]来测定炭黑表面基团,研究改性后炭黑基团变化对分散性的影响,计算式如式(1)所示:
A=(20Cb-CcVa)/mc (1)
式中:Cb为反应用碱溶液的浓度(mol/L);Cc为滴定用酸浓度(mol/L);Va为滴定用酸的消耗体积(mL);mc为炭黑样品的质量(g);A为羧基含量。P为羧基含量与内酯基含量之和,T为总酸含量,T-P为酚羟基含量。不同硫酸浓度改性炭黑表面酸性含氧基团含量如表3所示。
从表3中可以得出,N234原样、2mol/L、14mol/L、18.4mol/L硫酸改性炭黑的羧基含量较多,内酯基和酚羟基较少,6mol/L和10mol/L硫酸改性炭黑的羧基基团较少,内酯基和酚羟基含量较多;酚羟基是强吸电子基团,羟基邻位上的H具有极强的活性,从而在炭黑表面导入强亲水性官能团,提高炭黑在水中的分散性[12]。
2.3 同种酸对不同种类高结构炭黑分散性的影响
从图4中可以看出,不同种类高结构炭黑开始自然沉降时,每种样品都均匀分散在水中,颜色为黑色(如图4(a)所示)。当沉降15天后,DZ-20与N134已经完全澄清,能够看见炭黑全部沉入杯底,DZ-13部分沉降,杯中液体呈半透明状,高结构炭黑N234沉降变化不明显,肉眼很难区分其沉降程度,表面颜色依然呈黑色(如图4(b)所示)。
2.4 改性炭黑和色素炭黑性能比较
(1)水中分散性对比
将6mol/L硫酸改性后的炭黑N234与水溶性涂料常用的色素炭黑进行水中分散性对比,如图5所示。从图5中可以看出,当6mol/L酸化改性炭黑N234和色素炭黑TR800R开始沉降时,两种炭黑样品都充分地分散在水溶液中,沉降变化不明显,当沉降25天后,改性后炭黑样品沉降不明显,而水溶性涂料使用的色素炭黑基本沉降于烧杯底部,仅有小部分浮在水面上。由此判断,6mol/L酸化改性炭黑N234分散性较好。
(2)基本性能参数和价格对比
从表4基本参数和性价比分析得出,TR800R的着色力和比表面积与改性后的N234相差不大,但其吸油值略小于改性炭黑;水溶性色素炭黑的市面价格为2～2.2万元/t,N234炭黑的市面价格为1～1.2万元/t;而硫酸改性后炭黑在充分考虑硫酸、耗电量、水等因素的影响价格为1.6～1.7万元/t,综上所述,从性能和价格两方面考虑,改性后炭黑均优于色素炭黑TR800R,因此探索用改性后炭黑替代色素炭黑应用到水溶性涂料中具有重要的现实意义。
3 结论
(1)当反应时间达到8h、酸的浓度为6mol/L时,炭黑N234分散稳定性最佳。
(2)改性后高结构炭黑N234表面酚羟基和内酯基含量的增加改善了其在水中的分散性。
(3)改性炭黑在分散性、稳定性及性价比方面均优于色素炭黑,探索将改性后的补强炭黑应用到水溶性涂料。
参考文献
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高结构化 篇2
[论文摘要]新时期适应高师音乐教学的教师素质结构包括：音乐教师的品质、音乐教师的文化知识修养、音乐教师的业务能力与专业知识修养等几个方面。新时期的高师音乐教师，除了要保持优良的教育传统以外，还要紧跟时代的形式和要求，不断学习和研究新时期出现的新问题。
[论文关键词]高师 音乐教学 教师素质结构
新时期，国家制定的《全日制义务教育音乐课程标准(实验稿)》对中小学音乐教师的素质提出了新的挑战，同时也对高师音乐教师的品质、文化知识修养、业务能力与专业知识修养提出了更高的标准和要求。
一、高师音乐教师的品质
品质，即行为、作风上所表现的思想、认识、品性等的本质。一个合格的音乐教师必须在思想道德品质、生理心理品质和个人行为规范上对自己有更高的要求。
1.思想道德品质。作为一个合格的高师音乐教师，首先必须具备良好的职业道德。所谓职业道德，是指从事一定正当职业的人们在进行职业活动时所应当遵循的道德原则和行为准则，主要表现为：爱国守法、敬业奉献、热爱学生、教书育人、终身学习、为人师表、知荣明耻、严于律己、以身作则。
2.生理心理品质。音乐教师与其他学科的教师相比，有自己特殊的职业需要，“除了具备健全的生理器官和健康的生理机能外，还应该具有从事音乐教育事业的有突出特长的生理条件，如良好的呼吸器官和发声器官、较长而灵活的手指、灵敏而富于听辨力的耳朵等。另外还要有对音乐和音乐教育学的兴趣，丰富的情感，积极的、坚强的意志品质”。①除此之外，音乐教师应具有丰富的想象力、谦虚好学的态度、深刻的理解力、敏捷的思维能力、平和愉快的心境，等等。
3.个人行为规范。音乐教师的个人行为规范主要包括对教师语言、仪表、风度等方面的要求，是指教师在教书育人的过程中表现出来的行为方式的总和。首先，教师的课堂用语，应该深刻体现出教师高明的课堂智慧，高超的教学技能，高尚的道德修养和宽容的人文情怀;其次，教师要注重仪表修饰，做一个仪表端庄、精神饱满、态度和蔼的受学生敬爱和尊重的教师。
二、高师音乐教师的文化知识修养
音乐教师的文化知识修养可以分为一般文化修养和姊妹艺术文化修养。一般文化修养是指非艺术类的文化知识，如史、哲、地、数、理、化、心理等一些基础性的学科;姊妹艺术文化修养是指非音乐类的艺术文化修养，如：文学、舞蹈、电影、戏曲、戏剧、美术、工艺美术等。软化学科边缘，使各学科有机整合，是教学改革的大势所趋，音乐教学改革也可以借用其他学科的一些知识和方式方法。史、哲、地、数、理、化、心理等一般文化的修养，看似与音乐教师的本职工作关系不大，但仔细推敲，音乐教师在工作与学习中遇到的许多问题又都与它们有着或多或少的联系。作为现代音乐教师，要灵活运用各学科的相关知识，使之与音乐学科整合，以取得最佳教学效果。与此同时，在当前艺术教育课程综合化的教育改革背景下，音乐教师更需要加强姊妹艺术文化的修养。文学、舞蹈、电影、戏曲、戏剧、美术、工艺美术等非音乐类的姊妹艺术文化修养，对丰富音乐教师的专业知识，提高音乐教师的专业能力具有重要意义。
三、高师音乐教师的业务能力与专业知识修养
音乐教师应具备的业务能力与专业知识修养包括：音乐专业修养、教育教学能力、教育理论修养、教育研究能力等方面。
1.音乐专业修养。音乐专业修养是音乐教师从事音乐教育教学工作的专业基础。音乐教师要具备音乐史、音乐美学、民族音乐学等多方面的音乐学知识;基本乐理、曲式、和声、旋律写作、音乐伴奏等音乐创作知识;以及有关音乐演奏、演唱方面的理论知识。这些是音乐教学活动中，实施美育的载体，这些载体不坚实、不丰富，教师就无法把美的信息忠实地传递给学生。现在许多学校对于专业课程的结构重新进行了设计。
以广西艺术学院音乐教育学院为例，他们将专业课程的结构分为四大板块：音乐基础理论及音乐创作、鉴赏知识板块;声乐演唱知识与技能板块，分为声乐、合唱与指挥三部分;键盘演奏知识与技能板块，主要有钢琴、手风琴、电子琴演奏、钢琴伴奏编配;音乐教育理论与艺术实践板块等。这需要高师的音乐教师具备深厚的专业基础、大量的信息、专业的实践能力、新的艺术视野和拓宽的专业口径和全方位的知识结构，简称“深、大、专、新、宽、全”素质结构。除此之外，音乐教师还要有较高的音乐审美修养。音乐教师能否站在美育的高度和一定的审美修养层次上施教，决定着学生能否从音乐课教学中真正收获美育的效果。
2.教育教学能力。音乐教师的教育教学能力主要包括“讲、写、唱、奏、演”等五个方面。
(1)“讲”指的是语言表述能力。学会讲课，善于讲课，是对合格教师的基本要求。音乐教学不同于其他“讲授性”学科，其教学着眼点更在于音乐本身，所以，音乐教学语言要特别注意简洁并具有启发性，启发学生对音乐的感受力，给音乐以性格化。
(2)“写”包含两层含义：一是指板书能力(还包括课件制作的能力)。教师的板书就如一面镜子，直接反映教师的艺术修养和精神面貌，教师的课件则可以增强课堂的信息量、吸引学生的注意力等。二是指撰写工作总结和科研论文的能力。
(3)“唱”指的是“范唱”能力。通过声乐教师的示范演唱，可以使学生在课堂教学中尚未消化的声乐理论和歌唱技能迎“声”而解，从而巩固和提高学生所学的专业知识技能。
(4)“奏”是指教师的钢琴演奏、钢琴即兴伴奏能力和器乐演奏能力。这里主要指的是钢琴伴奏能力。好的钢琴伴奏可以使学生得到对作品情绪的提示，意境的烘托与情感的交流、融合，更好地进入角色，完美地表达作品。
(5)“演”是指教师还应该有丰富的舞台经验和表演能力。一个具有良好舞台经验与表演能力的教师，可以使“言传”与“身教”有机地结合起来，帮助学生解决演出中的各种困难，总结经验教训，鼓励学生的再实践。
3.教育理论修养。音乐教师的教育理论修养可以分为一般教育理论修养和音乐教育理论修养，两个部分相辅相成。一个出色的教师应具有扎实的教育理论知识，并不断深入学习。而音乐教育又有其自身特有的规律，音乐教师要熟悉和了解这些规律，具备音乐教育的基本原则、各种教学内容的教育方法等音乐教育理论修养。还要熟悉当代世界上著名的音乐教学方法，如达尔克罗兹、柯达伊、奥尔夫、铃木教学法等。
4.教育研究能力。教育教学改革的大趋势，要求教师具备教育研究能力。教师作为人类经验和文明成果的传递者，同时也是人类文化和文明的创造者，历史使命要求教师由经验型向科研型、创造型转变。教育科研既需要专门教科研人员的努力，更需要教学第一线的教师的探索。通过“教学―反思―研究―总结―再教学”的系列过程，不断提高自己的教学水平。
四、高师音乐教师角色的.转换
新时期的音乐教育是以学生为主体，以音乐艺术为载体，以审美教育为核心的教育，其根本目的是培养全面发展的人。因此，教师的角色发生了很大变化，处处都要以学生为本。
1.体现民主，变“独白”为“对话”。“对话式”教学的内涵表现为一种参与，一种介入的态度，一种平等的关系。它需要的是师生之间的相互沟通、交往与理解，营造和谐的师生关系。在“对话式”音乐教学活动中，教师要做的是唤醒学生，激励学生，引导学生去发现、去体验、去感受、去展示、去创造音乐的美，以生动活泼的音乐欣赏、音乐表现和创造性活动，激发学生的表现欲望和创作冲动，使他们在主动参与中展现自己的个性和创造才能。
2.给学生动力，变“指挥棒”为“引导者”。教师有新的理念和教学思路，要成为学生学习的引导者，而不仅仅是指挥者，要变“牵着学生走”为“推着学生走”，要变“给学生压力”为“给学生动力”，用鞭策、激励、赏识等手段促进学生主动发展。
3.培养学生对美的感受力，变“技巧性传授”为“艺术性指导”。“技术”教学是短暂的，容易生疏甚至遗忘;而“艺术”教学给予学生的则是永恒的，能让学生终生受益。音乐教育的目的并不完全是培养音乐家，而是培养真正的人。所以在教学中，教师应尽量避免那些生硬的、繁难的技巧和技能性训练，而应从学生出发，为他们营造发现美、创造美的自由空间，激发他们热爱美、传播美的热情，从而使美能在学生的心灵中生根、发芽、成长、壮大。
时代在发展，教育在进步，社会对从事高师音乐教学的教师提出了更高的标准和要求。新时期的高师音乐教师，除了要保持优良的教育传统以外，还要紧跟时代的形势和要求，学习、研究新时期出现的新问题，才能在教育改革的大潮中，不断进取，完善自我，永立潮头。
[注释]
社会结构变迁下的高房价之灾 篇3
最大受害者：城市中产阶级与农民
改革开放以来，中国经济取得高速发展，社会结构迅速变迁，一部分人搭乘着政策的顺风车抢先致富，而后又利用较准的投资眼光，获得更多财富。而另一部分普通的工薪阶层，在自己的岗位勤恳工作，同样怀揣梦想，只是脚步更谨慎。可谁也没想到，35年之后，这个世界仿佛在用哈哈镜复制过去的景色，各类社会角色与阶层发生翻天的逆转与变形，社会贫富分化极其严重，基尼系数高居世界首列。
陈光金告诉记者：“许多材料表明，现阶段我国的房价与居民收入之比在全世界都属于最高的行列。”商品房价格逐渐超越了普通民众能够接受的范围，在大城市中购买住房成为奢侈的梦想。
刘世定认为，城市中受高房价伤害最大的群体是“城市中产阶级”。他们是现代城市建设的主力军，拥有高学历、年轻的大脑、富有挑战的工作和无穷的斗志，对生活与事业怀揣梦想。然而，他们买不起房，不能在工作的城市找到自己的归属感。常年租房、搬家，生活状态始终是“漂”着，更因为没有属于自己的房子，在婚恋、家庭生活中屡屡碰壁。而正常婚育、家庭幸福对他们来说，原本是最顺理成章的事情。房价相对较低时买到房用来居住的普通民众，会觉得自己幸运，而较早时没有下定决心或者没有能力买房的其他人，就只能感觉离买房越来越遥远了。有需求却没有房子的人群难免心生抱怨，加剧社会矛盾。在“居者有其屋”的理想国里，房子是人生存的基本保障而不是奢侈品，但现代城市里的房子却如此昂贵，为得到它要付出难以想象的代价。近年来，与房产有关的夫妻成仇、兄弟反目、父子对簿公堂的事件屡见不鲜，“亲父子闹翻一怒上法庭，法官：莫让房子毁了亲情”等新闻标题成为一种范式，被多次引用。高房价引发的亲情破裂和利益之争让人心寒。
陈光金还重点谈到了农村暴力拆迁过程中的农民，“应该说，近两年，由于被拆迁户的抗争，城镇暴力拆迁现象有所减少，但对农业用地的低价以及暴力化征用现象则仍然时有发生，严重侵害农民的合法权益，这也是我国收入差距不断加大的一个不可忽视的原因。这些现象和问题对我国社会的和谐稳定、对政府的社会公信力或社会合法性也造成了很大的负面影响。”土地是农民生产生活的基本保障，在不少农村地区，政府为了利益与开发商勾结，低价暴力征地的现象仍然存在，生态环境遭到破坏的同时，也极大地伤害了农民的生产生活与情感。
“房屋文化”与“投资产品”的双层社会结构
刘世定曾建议各类学科的专家们不要再预测房价，他认为权威专家的预测实际上是会影响现实房价的。本次采访中，他向《经济》记者又提出一个概念——“中国人的房屋文化”。上个世纪90年代房改，福利分房制度向住房商品化改革，缓解了当时的住房紧张状况，房地产业和建筑业也自此开始健康有力地成长。“房改亦强化了人们的房屋理念，‘有房’开始成为在一个城市立足的基本条件，‘房屋文化’成为一种意识形态。人们一旦想要在一个城市立足，长期生活下去，买房就会成为一种信念。这种信念是长期存在且很难改变的，而这种成为房屋有产者的愿望，是租房所远远不能满足的。房屋不仅是资产，还是象征，象征着安全感。”刘世定说。北京、上海这样的大城市，聚集了全国大量的人才，直接造就了城市中广泛的购房需求。这些有需求的购房者将房子看作一般消费品，买房行为也是一般消费行为，用来办公或居住。
另外一部分有购房需求的人群则将房屋看作投资产品。他们有雄厚的经济实力，把房子看作类似于黄金、股票、债券的金融投资产品，买房后等待房价上涨。这些也就是经济学家常说的导致房价上涨的主力军。新闻里整栋购买住宅的“炒房团”，只是这个群体中的一小部分。受全球金融危机的影响，金融投资市场普遍不景气，股票基金风险太大、黄金玉石需要技术，相比起来，中国的房地产屹立不倒、房价一路看涨，在投资者眼里，投资房地产是再划算不过了。只要有一定的投资能力，人们都能将目光投向房地产。
刘世定告诉记者：“社会学习惯从社会结构的角度看问题，这两类人群就大致构成了当下城市购房需求人群的双层结构，他们是市场经济发展与经济社会进步的必然产物。”不断上涨的房价，是投资炒房阶层的福音，也是需要住房人群的噩梦。他认为，国家在制定政策时需要从这种双层社会结构出发，使改革政策对两种阶层的影响效果相协调。然而，目前的调控政策并不尽如人意。
高房价与城镇化互相掣肘
城镇化是中国社会结构变迁的重要组成部分，其速度也无疑是可喜的。据统计，1978年中国的城镇化率是17.9%，2012年就达到了52.6%。对这一项数据，陈光金教授提出了自己的观点：“现在号称人口城镇化率已经超过50%。然而，在这个50%中，至少有15个百分点与真正的城镇化无关。我国城镇化问题解决得如何，实际上取决于城乡二元化制度体系改革进展如何。换句话说，商品房无论从城市居民的角度来看多么合理，都不是初进城镇的农村人口能够购买得起的，他们进城以后解决住房问题的初步办法，必然是城镇住房租赁业的发展。当然，房屋租赁市场的价格问题，仍然会影响农村人口进城。”
刘世定表示：“从经济学的角度，城镇化必然会引起房价上涨。但关键问题是，怎样的上涨是健康的。健不健康，要看是否符合经济社会发展规律。显然，目前两极分化严重的社会现状与高得离谱的房价，是不健康的。”对此陈光金也说：“超出这样的‘规矩’，就会造成非常严重的问题，例如房地产市场泡沫化，一旦这个泡沫破裂，将对整个国民经济造成严重不利影响。这种‘一定之规’，其实就是房价上涨应当控制在既不造成泡沫、居民也能够承受的范围之内，一般用居民收入与房价之比来测度这样的范围。”
nlc202309040345
农村人口进入城市这一正常的城镇化趋势，被投资炒房者弄得困难重重。有雄厚经济实力的买房投资者，早已在城市里大量买房，等待房价上涨。将房屋当作理财产品，等待保值增值是正常的经济投资行为，但这一行为在各大城市乃至全国的蔓延却导致了灾难性的后果。一边需要住房的人群无力购房，另一边大量房屋空置，资源被浪费。城镇化的进程受到阻碍，同时贫富差距继续扩大，民众抱怨更多。如此循环，高房价是罪魁祸首也是恶性后果，亟须政府出面进行干预，是为民生也是为经济的长足健康发展。
“抑制”？“上涨” ！调控很“尴尬”
“我们需要一个明确的指导思想，而不是一个又一个的短期调控政策。国家应该让我们知道，我们能期待一个怎样的结果。”刘世定告诉记者。
国家显然已经意识到高房价对于提升人民生活水平的阻碍力量，国务院从土地、信贷和税收等多方面入手，陆续出台相关调控政策抑制房价的过快上涨。2010年1月，“国十一条”出世，3个月后又紧锣密鼓地出台了“国十条”。“国十条”全方位调控房地产市场，被评为“房地产业的西伯利亚寒流”。2011年1月26日召开的国务院常务会议，研究部署进一步做好房地产市场调控工作，“新国八条”应时而生，进一步明确了住房发展的宗旨，严格土地管理与金融监管，规范市场秩序。2013年2月20日出台的“国五条”继续强化各项政策，在各个城市的细则更是引起诸多反响。
但刘世定认为，这些政策对于上文谈到的双结构人群所起到的作用恰好相反，效果有限，而且处于十分尴尬的处境。“抑制”二字对普通民众来说无疑是个好消息，这让他们感受到国家对此事的重视，内心依赖政府将房价降下来，好保障工薪阶层能买到住房。这一系列政策带来了希望，使人们坚信房价上涨是暂时现象。另一方面，“抑制房价过快上涨”，在房产投资者和房产开发商眼里，看到的仍然是“上涨”二字。在各种金融产品都极具风险的时代，投资房产仍然是最保险的选择。实际上，这些政策并不能从根本上表明政府的立场——是要把房价降下来让大部分核心家庭都能买到合适价位的房子，还是要让房子继续承担投资产品角色，仅使有住房需求的人能够租到价位合理的房子？短期政策对投机炒房者的抑制力量有限，且房价上涨的速度远超工资上涨的速度，普通人买房仍然是奢求。这一系列政策看似强硬，实则给予两类人群不同的导向信息，房价涨还是跌，普通人看不明白。
陈光金告诉记者：“这些调控政策可能使房价暂时蛰伏，但在蛰伏的同时也酝酿着强力反弹的图谋，而且蛰伏的时间往往很短。从根本上来看，还是一些地方的政府与开发商在房地产开发上有着巨大的共同利益。本来，政府担负着调控市场的责任，但一旦其本身成为市场的一个组成部分，调控就是一句空话。”针对农村暴力强拆现象，陈光金也提出了一些政策建议：一、完善农地征用补偿制度，尊重农民的合法权益；二、加大商品房开发市场监管，遏制房地产市场暴利；三、改革政府财政制度，大幅度弱化地方政府依靠土地出卖增加财政收入的冲动。
“关键还是国家财政体制改革，要把各级政府从对土地财政的过度依赖中解脱出来，让政府成为真正的监管者、调控者，而不是房地产市场的参与者和分利者。否则，政府的房价调控永远都会成为‘空调’。”陈光金总结道。
对于人民的不满与社会矛盾的激化，国家正在努力采取政策缓解问题。陆续出台的相关政策条款体现了政府对民生问题的关注，但始终无法使我们看到可以期待的方向。高房价不再仅仅是经济名词，它已经成为了社会问题，且正在导致更多的社会问题。在社会学家眼里，高房价是一场社会结构战争的结果。住房需求人群、投资炒房者、开发商、政府、农民，在这一系列角色中，政府改革如何取得利益平衡，政府改革如何在住房需求人群、投资炒房者、开发商、政府、农民这一系列角色中取得利益平衡、体现社会公平，是一道社会难题。我们盼望强有力的政策、明确的指导思想来传达国家对民众的关怀。
某高灯杆钢结构设计 篇4
关键词：高杆灯,钢支杆,强度和稳定性计算
1 高杆灯概况和计算模型
某高杆灯标高35m、B类地区, 基本风压取0.5 kN/m2 (n=50年) 。灯盘为荷花型, 灯盘的最大伸展直径D=4m, 最大高度h=2.3m, 灯盘的下口最小直径d=0.9m, 灯盘和灯杆总重量G=5525kg, 材质Q235A。
灯杆为圆柱锥形、分四节, 分别长为10m、8m、7m、10m。壁厚分别为6mm、8mm、8mm、12mm, 杆梢外径Φ300mm杆根外径Φ700mm。灯盘和杆体示意图分别见图1和图2。
实践和理论计算均表明, 风荷载对柔度较大的钢支杆结构起着控制作用。下面对风荷载作用下钢支杆的强度和稳定性进行验算。
2 灯头、杆身风荷载计算
2.1 基本风压
2.2 风荷载标准值
式中:βz—风振系数。
βzi=1+ξ·υ·Φz/μzi。其中ξ为脉动增大系数, 查有关表得1.88;υ为脉动影响系数, B类地区为0.83;Φz为振型系数, 此处该值为1.0;灯盘和灯杆均为圆形, 体形系数μs取0.8;将结构分四层35m、30m、20m、10m (如图2所示) ;
风荷载计算结果列表如下:
(注:因灯盘和第一节灯杆的标高基本上可看作同一高度, 所以这里稍粗略地分四个层次计算βzi值。)
2.3 各层次的风荷载作用力F
si—受风面积, m2
γQ—活荷载分项系数, 1.4
结果列表如下:
(注:考虑灯盘的漏空系数为0.6, 所以实际受风面为S灯盘的0.4倍;另外, 灯盘挂杆顶时遮去杆梢上部2.3m, 所以第一灯杆受风高度为7.7m)
3 高杆灯钢支杆内力计算
3.1 高杆灯各节杆根部的风荷载作用弯矩Mi
风荷载计算结合图3所示.
3.2 高杆灯各节杆根部的二次附加弯矩
高杆灯的钢支杆受水平向风压作用, 使杆件产生挠曲弹性变形;施工、安装等误差产生中心轴偏移等因素造成的变形等导致杆身与灯头自重的竖向力对杆轴线产生附加弯矩, 计算中很难做到准确考虑和计算这些因素带来的附加弯矩值。根据实际工程经验此附加弯矩值约占初始弯矩值的10%左右, 以此为依据计算每段杆根处总弯矩。
3.3 各节杆体杆根部的拉应力σ和剪应力τ的验算
计算结果列表如下
σmax=N/mm2<f=215 N/mm2, 最大剪应力τmax=2.1 N/mm2<fv=125 N/mm2, 由此可知此强度计算符合设计要求。
4 高杆灯钢支杆稳定性计算
35m高灯钢支杆的长细比λ=μH/i=288 (μ=2.0) , 超过现行《钢结构设计规范》受压构件容许长细比限值150的规定;且λ>250时, 稳定系数ψ值已无据可查, 国内至今没有高杆灯稳定计算的相应权威标准。事实上, 实际应用中高杆灯λ值通常在250～400, 却并没有发生失稳破坏, 因此高杆灯的钢支杆的λ值尚需进一步研究讨论。此处, 采用同济大学主编《钢结构》中的稳定理论计算其稳定系数ψ值。
式中
Kt—压杆特殊的安全系数, 对于长细比大于250的灯杆, 取K=1.28
as—屈服应力
按高耸结构设计规范GB 50135-2006第5.6.2-1验算,
5 结语
高杆灯由于其造型轻巧, 明快美观, 虽然造价比常规照明高出20%左右, 但由于其上述的各方面独特效益, 发展非常迅速, 今后必将得到越来越广泛的应用, 其设计计算也将会更加完善。
参考文献
[1]GB50135-2006高耸结构设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2007.
[2]GB50017-2003钢结构设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2003.
[3]GB50009-2001建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2006.
高结构化 篇5
钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程ＪＧＪ８２-９１ 中华人民共和国行业标准 钢结构高强度螺栓连接的 设计、施工及验收规程 ＪＧＪ８２—９１
主编单位：湖北省建筑工程总公司 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：１９９２年１１月１日
关于发布行业标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》的通知 建标〔１９９２〕２３１号
各省、自治区、直辖市建委（建设厅），计划单列市建委，国务院有关部、委：
根据原国家建工总局（８２）建工科字第１４号文的要求，由湖北省建筑工程总公司主编的《钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程》，业经审查，现批准为行业标准，编号ＪＧＪ８２—９１，自一九九二年十一月一日起施行。
本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理，其具体解释等工作由湖北省建筑工程总公司负责。
本标准由建设部标准定额研究所组织出版。中华人民共和国建设部
一九九二年四月十六日
目次
第一章总则１„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第二章连接设计２„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第一节一般规定２„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第二节摩擦型连接的计算３„„„„„„„„„„„„„„ 第三节承压型连接的计算６„„„„„„„„„„„„„„ 第四节接头设计７„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第五节连接构造要求１３„„„„„„„„„„„„„„„„ 第三章施工及验收１６„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第一节高强度螺栓连接副的储运和保管１６„„„„„„„„„ 第二节高强度螺栓连接构件的制作１７„„„„„„„„„„ 第三节高强度螺栓连接副和摩擦面的抗滑移系数检验１８„„„ 第四节高强度螺栓连接副的安装２０„„„„„„„„„„„ 第五节高强度螺栓连接副的施工质量检查和验收２４„„„„„ 第六节油漆２５„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 附录一非法定计量单位与法定计量单位换算关系２６„„„„ 附录二本规程用词说明２７„„„„„„„„„„„„„„„ 附加说明２８„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 主要符号
作用和作用效应 Ｆ——集中荷载； Ｍ——弯矩； Ｎ——轴心力；
Ｐ——高强度螺栓的预拉力； Ｖ——剪力。计算指标
——每个高强度螺栓的受拉、受剪和承压承载力设计值；
ｆ——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
——高强度螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；
σ——正应力。几何参数
Ａ——毛截面面积； Ａｎ——净截面面积； Ｉ——毛截面惯性矩； Ｓ——毛截面面积矩； α——间距； ｄ——直径； ｄ０——孔径； ｌ——长度；
ｌｚ——集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度。计算系数及其它
ｎ——高强度螺栓的数目；
ｎｌ——所计算截面上高强度螺栓的数目； ｎｆ——高强度螺栓传力摩擦面数目； μ——高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数； Ψ——集中荷载的增大系数。第一章总则
第１．０．１条为使在钢结构工程中，高强度螺栓连接的设计、施工做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。
第１．０．２条本规程适用于工业与民用建筑钢结构工程中高强度螺栓连接的设计、施工与验收。
第１．０．３条高强度螺栓连接的设计、施工及验收，除按本规程的规定执行外，尚应符合《钢结构设计规范》（ＧＢＪ１７）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（ＧＢＪ１８）及《钢结构工程施工及验收规范》（ＧＢＪ２０５）的有关规定。
设计在特殊环境（如高温或腐蚀作用）中应用的高强度螺栓连接时，尚应符合现行有关专门标准的要求。
第１．０．４条本规程采用的高强度螺栓连接副，应分别符合《钢结构用大六角头螺栓》（ＧＢ１２２８）、《钢结构用高强度大六角螺母型式与尺寸》（ＧＢ１２２９）、《钢结构用高强度垫圈型式与尺寸》（ＧＢ１２３０）、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（ＧＢ１２３１）或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副形式尺寸》（ＧＢ３６３２）和《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》（ＧＢ３６３３）的规定。
第１．０．５条在设计图、施工图中均应注明所用高强度螺栓连接副的性能等级、规格、连接型式、预拉力、摩擦面抗滑移系数以及连接后的防锈要求。当设计中选用两种或两种以上直径的高强度螺栓时，还应注明所选定的需进行抗滑移系数检验的螺栓直径。
第１．０．６条在高强度螺栓施拧、构件摩擦面处理及安装过程中，应遵守国家劳动保护和安全技术等有关规定。第二章连接设计 第一节一般规定
第２．１．１条本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。高强度螺栓连接应按其不同类型分别考虑下列极限状态：
一、摩擦型连接在荷载设计值下，连接件之间产生相对滑移，作为其承载能力极限状态；
二、承压型连接在荷载设计值下，螺栓或连接件达到最大承载能力，作为其承载能力极限状态；在荷载标准值下，连接件间产生相对滑移，作为其正常使用极限状态。
第２．１．２条高强度螺栓连接宜按构件的内力设计值进行设计。必要时（如需与构件等强度连接），也可按构件的承载力设计值进行设计。
第２．１．３条高强度螺栓承压型连接不得用于下列各种构件连接中： 直接承受动力荷载的构件连接； 承受反复荷载作用的构件连接； 冷弯薄壁型钢构件连接。
第２．１．４条对壁厚小于４ｍｍ的冷弯薄壁型钢，其连接摩擦面处理宜只采用清除油垢或钢丝刷清除浮锈的方法。
第２．１．５条在同一设计项目中，所选用的高强度螺栓直径，不宜多于两种；用于冷弯薄壁型钢连接的高强度螺栓直径，不宜大于１６ｍｍ。
第２．１．６条高强度螺栓连接的环境温度高于１５０℃时，应采取隔热的措施予以防护。摩擦型连接的环境温度为１００～１５０℃时，其设计承载力应降低１０％。
第二节摩擦型连接的计算
第２．２．１条抗剪连接（承受垂直于螺栓杆轴方向内力的连接）中，一个高强度螺栓的受剪承载力设计值Ｎｂｖ应按下式计算：
（２．２．１）
式中ｋ——系数，对普通钢结构构件ｋ＝０．９，对冷弯薄壁型 钢构件ｋ＝０．８； ｎｆ——传力摩擦面数；
μ——摩擦面的抗滑移系数，按表２．２．１－１采用； Ｐ——高强度螺栓的预拉力按表２．２．１－２采用。
值亦可由表２．２．３查得。
摩擦面抗滑移系数μ值
表２．２．１－１
注：当连接构件采用不同钢号时，μ值应按相应的较低值取用。
每个高强度螺栓的预拉力Ｐ（ｋＮ）
表２．２．１－２
第２．２．２条螺栓杆轴方向受拉的连接中，一个高强度螺栓的受拉承载力设计值按下式计算：
（２．２．２）
应第２．２．３条摩擦型连接同时承受剪切和螺栓杆轴方向的外拉力时，一个高强度螺栓的受剪承载力设计值应按下式计算：
（２．２．３）
式中Ｎｔ——每个高强度螺栓在其杆轴方向的外拉力，其值不得大于０．８Ｐ。
无外拉力时，连接着普通钢结构构件的每个高强度螺栓，在一个摩擦面上的受剪承载力设计值可由表２．２．３中查得。
第２．２．４条在轴向受力构件采用高强度螺栓摩擦型连接处，构件强度σ应按下式计算：（２．２．４－１）
（２．２．４－２）
式中Ｎ——轴向拉力或轴心压力；
Ｎ′——折算轴力，对普通钢结构构件为：
对冷弯薄壁型钢结构构件为：
Ａｎ——构件净截面面积； Ａ——构件毛截面面积；
ｎｌ——所计算截面（连接最外列螺栓处）上高强度螺栓数； ｎ——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数； ｆ——构件钢材抗拉或抗压强度设计值。
摩擦型连接中每个高强度螺栓一个摩擦面上的受剪承载力（ｋＮ）表２．２．３
注
１．当用于冷弯薄壁型钢结构连接时，表中值应乘以０．８９予以降低；
２．当高强度螺栓连接同时承受剪切和螺栓杆轴方向的外拉力时，其抗剪承载力设计值应按表中数值乘以予以降低。
第２．２．５条抗剪摩擦型连接在动力荷载重复作用下，可不进行疲劳计算；但其连接处的主体金属，应按《钢结构设计规范》（ＧＢＪ１７）中有关规定进行疲劳计算。
第三节承压型连接的计算 第２．３．１条高强度螺栓的承压型连接，应按表２．２．１－２中数值施加预拉力设计值Ｐ，其连接处摩擦面的处理方法与摩擦型连接要求相同。
第２．３．２条在受剪承压型连接中，每个高强度螺栓的承载力，应取受剪和承压承载力设计值的较小者；同时尚应按第２．３．５条控制受剪承载力的取值：
受剪承载力设计值
（２．３．２－１）
承压承载力设计值
（２．３．２－２）
式中ｎｖ——受剪面数；
ｄ——螺栓公称直径；在式（２．３．２－１）中，当剪切面在螺纹处时，应用螺纹有效直径ｄｅ代替ｄ，但应尽量避免螺纹深入到剪切面；
——在同一受力方向的承压构件的较小总厚度；
——螺栓的抗剪和母材承压强度设计值，应按表２．３．２中采用。
承压型连接的强度设计值（ｋＮ/ｃｍ）
表２．３．２
２
第２．３．３条承压型连接承受螺栓杆轴方向的外拉力时，每个高强度螺栓的受拉承载力设计值Ｎｂｔ应按式（２．２．２）计算。
第２．３．４条承压型连接同时承受剪切和螺栓杆轴方向的外拉力时，每个高强度螺栓所承受的外力应满足式（２．３．４－１）和（２．３．４－２）的要求。
（２．３．４－１）
（２．３．４－２）
式中Ｎｖ、Ｎｔ——每个高强度螺栓所承受的剪力和拉力；
——每个高强度螺栓的受剪、受拉和承压承载力设计值。
第２．３．５条在承受剪切或同时承受剪切和螺栓杆轴方向拉力的承压型连接中，高强度螺栓的受剪承载力设计值不得大于按摩擦型连接计算的１．３倍。第２．３．６条轴心受力构件采用高强度螺栓承压型连接处，构件强度σ应按下式计算：
（２．３．６）
第四节接头设计
第２．４．１条在同一接头同一受力部位上，不得采用高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接混用的连接，亦不得采用高强度螺栓与普通螺栓混用的连接。在改建、扩建或加固工程中以静载为主的结构，其同一接头同一受力部位上，允许采用高强度螺栓摩擦型连接与侧角焊缝或铆钉的混用连接。并考虑其共同工作。
在同一接头中，允许按不同受力部位分别采用不同性质连接所组成的并用连接（如梁柱刚节点中，梁翼缘与柱焊接，梁腹板与柱高强螺栓连接）并考虑其共同工作。
第２．４．２条在不同板厚的连接处，应设置垫板，垫板两面均应作与母材相同的表面处理。当板厚差小于或等于３ｍｍ时，可参照表３．４．３所列方法处理。
第２．４．３条在下列情况的连接中，高强度螺栓的数目应予以增加： 一、一个构件借助垫板或其他中间板件与另一构件连接的承压高强度螺栓数，应按计算增加１０％；
二、搭接或用拼接板的单面连接的承压高强度螺栓数，应按计算增加１０％；
三、在构件的端部连接中，当利用短角钢连接型钢（角钢或槽钢）的外伸肢以缩短连接长度时，在短角钢两肢中的一肢上，所用的高强度螺栓数，应按计算增加５０％。
第２．４．４条组合Ｉ字梁翼缘采用高强度螺栓连接时（图２．４．４），宜采用高强度螺栓摩擦型连接，并按下列公式计算：
一、翼缘板与翼缘角钢连接的高强度螺栓：
（２．４．４－１）
式中Ｓｌ——翼缘板毛截面对梁中和轴的面积矩； α——翼缘上高强度螺栓间距；
ｎ——在间距ａ范围内的高强度螺栓数； Ｖ——梁计算截面上的剪力； Ｉ——梁的毛截面惯性矩。
二、翼缘与腹板连接的高强度螺栓：
（２．４．４－２）
式中Ｆ——集中荷载值（对动力荷载应考虑动力系数）；
Ψ——系数，对重级工作制吊车梁Ψ＝１．３５，其它梁Ψ＝１．０；
ｌｚ——集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度，可按下式计算ｌｚ＝α１＋２ｈｙα１——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对吊车梁可取为５０ｍｍ；
ｈｙ——自吊车梁轨顶或其它梁顶面至腹板与翼缘连接栓孔中心的距离（当双排孔时为下孔）；
α１——系数，当荷载作用于上翼缘且梁的腹板创平顶紧上翼缘时，α１＝０．４；其它情况α１＝１．０
Ｓ２——翼缘毛截面（包括翼缘板、翼缘角钢和腋板）对梁中和轴的面积矩。
图２．４．４组合Ｉ字梁翼缘连接示意图
第２．４．５条Ｔ型受拉连接接头（图２．４．５），应采用刚性较大的端板，如加厚端板或设置加劲板。
图２．４．５Ｔ形受拉连接接头
第２．４．６条同时承受弯矩和剪力的端板连接接头（图２．４．６），其摩擦型连接的高强度螺栓按下列方法计算：
图２．４．６端板连接接头
一、弯矩作用下，受拉边端高强度螺栓承受杆轴方向的最大拉力按下式计算：
（２．４．６－１）
式中ｙ１——螺栓群中和轴至最大拉力螺栓的距离； ｙｉ——每列第ｉ个螺栓至螺栓群中和轴的距离； ｍ——螺栓列数。
由公式（２．４．６－１）算得的螺栓最大拉力不得超过０．８Ｐ。
二、普通钢结构构件端板接头的受剪承载力
应按下式计算：
（２．４．６－２）式中ｎ——接头螺栓总数；
——受拉区各螺栓所承受拉力之和，即
第２．４．７条承受轴向力、弯矩、剪力共同作用的拼接接头（图２．４．７）中，高强度螺栓承受的剪力可按下列方法计算：
（２．４．７－１）
式中Ｎｌ——受力最大处（对角）的一个高强度螺栓承受的剪力； Ｍ、Ｎ、Ｖ——拼接接头处所承受的弯矩、轴向力和剪力； ｎ——拼接接头一侧高强度螺栓数；
ｘｉ、ｙｉ——拼接接头一侧螺栓群中心至第ｉ个螺栓的水平和垂直距离； ｘｉ、ｙｉ——螺栓群中心至最远端一排螺栓的水平和垂直距离； ｅ——螺栓群中心至拼接中心的水平距离；
当ｙｉ/ｘ１＞３时，公式（２．４．７－１）可简化为下式：
（２．４．７－２）
公式（２．４．７－１）、（２．４．７－２）中Ｎｂ为一个高强度螺栓的设计承载力。对摩擦型连接，该值按公式（２．２．１）计算；对承压型连接则按公式（２．３．２－１）、（２．３．２－２）二者计算所得承载力设计值中的较小值。
图２．４．７板的拼接接头
第２．４．８条Ｉ字形截面梁的全截面拼接接头（图２．４．８），可按弯矩由翼缘和腹板共同承担的方法计算，也可按弯矩由翼缘承担，剪力由腹板承担的简化方法计算。
按弯矩由翼缘和腹板共同承担计算时，翼缘上的高强度螺栓承受的剪力可按下式计算：
（２．４．８－１）
式中Ｎｌｆ——翼缘拼接处每个高强度螺栓承受的剪力；
（２．４．８－２）
Ｍ——拼接处的弯矩；
ｎ——翼缘拼接接头一侧的高强度螺栓数； ｈ——梁高；
Ｉｌ——翼缘对梁中和轴的毛截面惯性矩； Ｉ——梁的毛截面惯性矩； ｂＮ——按第２．４．７条规定采用。
图２．４．８Ｉ字形截面梁的拼接
腹板上的高强度螺栓按公式（２．４．７－１）或（２．４．７－２）计算，但取Ｎ＝０，Ｍ＝Ｍ２；
Ｍ２为腹板分担的弯矩，按下式计算：
（２．４．８－３）
式中Ｉ２——腹板对梁中和轴的毛截面惯性矩。
按弯矩由翼缘承担剪力由腹板承担的简化方法计算时，翼缘上的高强度螺栓承受的剪力按下式计算：
（２．４．８－４）
此时，腹板上的高强度螺栓承受的剪力则按下式计算：
（２．４．８－５）
式中Ｎｌｗ——腹板拼接处每个高强度螺栓承受的剪力； ｎ′——腹板拼接接头一侧的高强度螺栓数目。
第２．４．９条当节点处构件一端或拼接接头一端沿受力方向的连接长度ｌ１大于１５ｄ０时，应将高强度螺栓的承载力乘以折减系数（），当ｌ１大于６０ｄ０时，折减系数为０．７，ｄ０为孔径，ｌ１为两端栓孔间距离。
第五节连接构造要求
第２．５．１条每一杆件接头的一端，高强度螺栓数不宜少于２个。第２．５．２条高强度螺栓孔应采用钻孔，孔径应按表２．５．２采用。
高强度螺栓孔径选配表
表２．５．２
注：承压型连接中高强度螺栓孔径可按表中值减小０．５～１．０ｍｍ。
第２．５．３条高强度螺栓的孔距和边距应按表２．５．３的规定采用。
高强度螺栓的孔距和边距值
表２．５．３
注：１）ｄ０为高强度螺栓的孔径；ｔ为外层较薄板件的厚度；
２）钢板边缘与刚性构件（如角钢、槽钢等）相连的高强度螺栓的最大间距，可按中间排数值采用。
第２．５．４条用高强度螺栓连接的梁，其翼缘板不宜超过三层。翼缘角钢面积不宜少于整个翼缘面积的３０％。当所采用的大型角钢仍不能满足此要求时，可加腋板（图２．５．４）。此时，角钢与腋板面积之和不应少于翼缘面积的３０％。
当翼缘板不需沿梁通长设置时，理论切断点处外伸长度内的螺栓数，应按与该板１/２净截面面积等强的承载力进行计算。
图２．５．４高强度螺栓连接梁的翼缘示意图
第２．５．５条当型钢构件的拼接采用高强度螺栓时，其拼接件宜采用钢板，型钢斜面应加垫板。第２．５．６条高强度螺栓连接处摩擦面，当搁置时间较长时应注意保护。高强度螺栓连接处施工完毕后，应按构件防锈要求涂刷防锈涂料，螺栓及连接处周边用涂料封闭。
第２．５．７条高强度螺栓连接处，设计时应考虑专用施工机具的可操作空间（图２．５．７），其最小尺寸见表２．５．７。
当ａ值小于表２．５．７时，可用长套筒头施拧螺栓，此时套筒头部直径一般为螺母对角线尺寸加１０ｍｍ，但ｂ值需有足够长度。
可操作空间尺寸表２．５．７
图２．５．７施工机具操作空间示意图 第三章施工及验收
第一节高强度螺栓连接副的储运和保管
第３．１．１条大六角头高强度螺栓连接副由一个大六角头螺栓、一个螺母和两个垫圈组成，使用组合应按表３．１．１规定。
扭剪型高强度连接副由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成。高强度螺栓连接副应在同批内配套使用。
大六角头高强度螺栓连接副组合 表３．１．１
第３．１．２条高强度螺栓连接副，应由制造厂按批配套供货，并必须有出厂质量保证书。
第３．１．３条高强度螺栓连接副在运输、保管过程中，应轻装、轻卸，防止损伤螺纹。第３．１．４条高强度螺栓连接副应按包装箱上注明的批号、规格分类保管，室内存放，堆放不宜过高，防止生锈和沾染脏物。
高强度螺栓连接副在安装使用前严禁任意开箱。
第３．１．５条工地安装时，应按当天高强度螺栓连接副需要使用的数量领取。当天安装剩余的必须妥善保管，不得乱扔、乱放。在安装过程中，不得碰伤螺纹及沾染脏物，以防扭矩系数发生变化。
第二节高强度螺栓连接构件的制作 第３．２．１条高强度螺栓连接构件的栓孔孔径应符合设计要求，孔径允许偏差应符合表３．２．１的规定。
高强度螺栓连接构件制孔允许偏差
表３．２．１
第３．２．２条高强度螺栓连接构件栓孔孔距的允许偏差应符合表３．２．２的规定。高强度螺栓连接构件的孔距允许偏差
表３．２．２
注：孔的分组规定
（１）在节点中连接板与一根杆件相连的所有连接孔划为一组。
（２）接头处的孔：通用接头—半个拼接板上的孔为一组；阶梯接头—两接头之间的孔为一组。
（３）在两相邻节点或接头间的连接孔为一组，但不包括（１）、（２）所指的孔。（４）受弯构件翼缘上，每１ｍ长度内的孔为一组。
第３．２．３条高强度螺栓的栓孔应采用钻孔成型，孔边应无飞边、毛刺。
第３．２．４条高强度螺栓连接处板迭上所有螺栓孔，均应采用量规检查，其通过率为： 用比孔的公称直径小１．０ｍｍ的量规检查，每组至少应通过８５％；用比螺栓公称直径大０．２～０．３ｍｍ的量规检查，应全部通过。
第３．２．５条按第３．２．４条检查时，凡量规不能通过的孔，必须经施工图编制单位同意后，方可扩钻或补焊后重新钻孔。
扩钻后的孔径不得大于原设计孔径２．０ｍｍ，补焊时，应用与母材力学性能相当的焊条补焊，严禁用钢块填塞。每组孔中经补焊重新钻孔的数量不得超过２０％。处理后的孔应作出记录。
第３．２．６条加工后的构件，在高强度螺栓连接处的钢板表面应平整、无焊接飞溅、无毛刺、无油污。其表面处理方法应与设计图中所要求的一致。第３．２．７条经处理后的高强度螺栓连接处摩擦面，应采取保护措施，防止沾染脏物和油污。严禁在高强度螺栓连接处摩擦面上作任何标记。
第３．２．８条经处理后高强度螺栓连接处摩擦面的抗滑移系数应符合设计要求。第三节高强度螺栓连接副和摩擦面的抗滑移系数检验 第３．３．１条高强度螺栓连接副应进行以下检验：
一、运到工地的大六角头高强度螺栓连接副应及时检验其螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母及垫圈硬度、连接副的扭矩系数平均值和标准偏差。检验结果应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（ＧＢ１２３１）规定，合格后方准使用。
二、运到工地的扭剪型高强度螺栓连接副应及时检验其螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母及垫圈硬度、连接副的紧固轴力平均值和变异系数。检验结果应符合《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》（ＧＢ３６３３）规定，合格后方准使用。
第３．３．２条摩擦面的抗滑移系数应按以下规定进行检验：
一、抗滑移系数检验应以钢结构制造批为单位，由制造厂和安装单位分别进行，每批三组。以单项工程每２０００ｔ为一制造批，不足２０００ｔ者视作一批，单项工程的构件摩擦面选用两种及两种以上表面处理工艺时，则每种表面处理工艺均需检验。
二、抗滑移系数检验用的试件由制造厂加工，试件与所代表的构件应为同一材质、同一摩擦面处理工艺、同批制作、使用同一性能等级、同一直径的高强度螺栓连接副，并在相同条件下同时发运。
三、抗滑移系数试件宜采用图３．３．２所示型式，试件的连接计算应符合本规程第二章规定。
四、抗滑移系数在拉力试验机上进行并测出其滑动荷载。试验时，试件的轴线应与试验机夹具中心严格对中。
五、抗滑移系数μ按下式计算：
（３．３．２）
式中Ｎ——滑动荷载；
ｎｆ——传力摩擦面数，ｎｆ＝２；
——与试件滑动荷载一侧对应的高强度螺栓预拉力
（或紧固轴力）之和。Ｐｔ取值规定如下：
大六角头高强度螺栓：Ｐｔ为实测值，此值应准确控制在０．９５Ｐ～１．０５Ｐ范围之内；
扭剪型高强度螺栓：先抽验５套（与试件组装螺栓同批），当５套螺栓的紧固轴力平均值和变异系数均符合表３．４．１４规定时，即以该平均值做为Ｐｔ。
六、抗滑移系数检验的最小值必须等于或大于设计规定值。当不符合上述规定时，构件摩擦面应重新处理。处理后的构件摩擦面应按本节规定重新检验。
图３．３．２抗滑移系数试件
第四节高强度螺栓连接副的安装
第３．４．１条高强度螺栓长度应按下式计算： ｌ＝ｌ′＋Δｌ（３．４．１－１）式中ｌ′——连接板层总厚度； Δｌ——附加长度
Δｌ＝ｍ十ｎｓ＋３ｐ（３．４．１－２）ｍ——高强度螺母公称厚度；
ｎ——垫圈个数。扭剪型高强度螺栓为１；大六角头高强度螺栓为２； ｓ——高强度垫圈公称厚度； ｐ——螺纹的螺距。
当高强度螺栓公称直径确定之后，Δｌ也可由表３．４．１查得。
高强度螺栓附加长度表
表３．４．１
第３．４．２条高强度螺栓连接处摩擦面如采用生锈处理方法时，安装前应以细钢丝刷除去摩擦面上的浮锈。
第３．４．３条对因板厚公差、制造偏差或安装偏差等产生的接触面间隙，应按表３．４．３规定进行处理。
接触面间隙处理
表３．４．３
第３．４．４条高强度螺栓连接安装时，在每个节点上应穿入的临时螺栓和冲钉数量，由安装时可能承担的荷载计算确定，并应符合下列规定：
一、不得少于安装总数的１/３；
二、不得少于两个临时螺栓；
三、冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的３０％。
第３．４．５条不得用高强度螺栓兼做临时螺栓，以防损伤螺纹引起扭矩系数的变化。第３．４．６条高强度螺栓的安装应在结构构件中心位置调整后进行，其穿入方向应以施工方便为准，并力求一致。高强度螺栓连接副组装时，螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。对于大六角头高强度螺栓连接副组装时，螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头。
第３．４．７条安装高强度螺栓时，严禁强行穿入螺栓（如用锤敲打）。如不能自由穿入时，该孔应用铰刀进行修整，修整后孔的最大直径应小于１．２倍螺栓直径。修孔时，为了防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后再进行。严禁气割扩孔。
第３．４．８条安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业。第３．４．９条大六角头高强度螺栓施工前，应按出厂批复验高强度螺栓连接副的扭矩系数，每批复验５套。５套扭矩系数的平均值应在０．１１０～０．１５０范围之内，其标准偏差应小于或等于０．０１０。
第３．４．１０条大六角头高强度螺栓的施工扭矩可由下式计算确定： Ｔｃ＝ｋ²Ｐｃ²ｄ（３．４．１０）式中Ｔｃ——施工扭矩；（Ｎ²ｍ）；
ｋ——高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，该值由第３．４．９条测得； Ｐｃ——高强度螺栓施工预拉力（ｋＮ），见表３．４．１０； ｄ——高强度螺栓螺杆直径（ｍｍ）。
大六角头高强度螺栓施工预拉（ｋＮ）
表３．４．１０
第３．４．１１条大六角头高强度螺栓施工所用的扭矩扳手，班前必须校正，其扭矩误差不得大于±５％，合格后方准使用。校正用的扭矩扳手，其扭矩误差不得大于±３％。
第３．４．１２条大六角头高强度螺栓的拧紧应分为初拧、终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩为施工扭矩的５０％左右，复拧扭矩等于初拧扭矩。初拧或复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上涂上标记，然后按第３．４．１０条规定的施工扭矩值进行终拧。终拧后的高强度螺栓应用另一种颜色在螺母上涂上标记。
第３．４．１３条大六角头高强度螺栓拧紧时，只准在螺母上施加扭矩。
第３．４．１４条扭剪型高强度螺栓施工前，应按出厂批复验高强度螺栓连接副的紧固轴力，每批复验５套。５套紧固轴力的平均值和变异系数应符合表３．４．１４的规定。
扭剪型高强度螺栓紧固轴力（ｋＮ）
表３．４．１４
第３．４．１５条扭剪型高强度螺栓的拧紧应分为初拧、终拧。
对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩值为０．１３³Ｐｃ
³ｄ的５０％左右，可参照表３．４．１５选用。复拧扭矩等于初拧扭矩值。初拧或复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上涂上标记，然后用专用扳手进行终拧，直至拧掉螺栓尾部梅花头。对于个别不能用专用扳手进行终拧的扭剪型高强度螺栓，可按本节第３．４．１２
条规定的方法进行终拧（扭矩系数取０．１３）。
初拧扭矩值
表３．４．１５
第３．４．１６条高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时，连接处的螺栓应按一定顺序施拧，一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。
第３．４．１７条高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。第五节高强度螺栓连接副的施工质量检查和验收 第３．５．１条大六角头高强度螺栓检查
一、用小锤（０．３ｋｇ）敲击法对高强度螺栓进行普查，以防漏拧。
二、对每个节点螺栓数的１０％，但不少于一个进行扭矩检查。
检查时先在螺杆端面和螺母上画一直线，然后将螺母拧松约６０°，再用扭矩扳手重新拧紧，使两线重合，测得此时的扭矩应在０．９Ｔｃｈ～１．１Ｔｃｈ范围内。Ｔｃｈ按下式计算：
Ｔｃｈ＝ｋ³Ｐ³ｄ（３．５．１）式中Ｔｃｈ——检查扭矩（Ｎ²ｍ）；
Ｐ——高强度螺栓预拉力设计值（ｋＮ）。
如发现有不符合规定的，应再扩大检查１０％，如仍有不合格者，则整个节点的高强度螺栓应重新拧紧。
扭矩检查应在螺栓终拧１ｈ以后、２４ｈ之前完成。
第３．５．２条大六角头高强度螺栓施工质量应有下列原始检查验收记录：高强度螺栓连接副复验数据、抗滑移系数试验数据、初拧扭矩、终拧扭矩、扭矩扳手检查数据和施工质量检查验收记录等。
第３．５．３条扭剪型高强度螺栓终拧检查，以目测尾部梅花头拧断为合格。对于不能用专用扳手拧紧的扭剪型高强度螺栓，应按大六角头高强度螺栓检查方法办理。
第３．５．４条扭剪型高强度螺栓施工质量应有下列原始检查验收记录：高强度螺栓连接副复验数据、抗滑移系数试验数据、初拧扭矩、扭矩扳手检查数据和施工质量检查验收记录等。
第六节油漆
第３．６．１条对于露天使用或接触腐蚀性气体的钢结构，在高强度螺栓拧紧检查验收合格后，连接处板缝应及时用腻子封闭。
第３．６．２条经检查合格后的高强度螺栓连接处，应按设计要求涂漆防锈。附录一非法定计量单位与法定计量单位换算关系
非法定计量单位与法定计量单位换算表
附表１．１
注：１Ｎ/ｍｍ＝１ＭＰａ。附录二本规程用词说明
一、为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： １．表示很严格，非这样作不可的用词； 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。
２．表示严格，在正常情况下均应这样作的用词： 正面词采用“应”；
反面词采用“不应”或“不得”。
３．表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样作的用词： 正面词采用“宜”或“可”； 反面词采用“不宜”。
二、条文中指明必须按其他有关标准执行的写法为，“应按„执行”或“应符合„„的要求（或规定）”。非必须按所指定的标
准执行的写法为，“可参照„„的要求（或规定）”。附加说明
本规程主编单位、参加单位 主要起草人名单
主编单位湖北省建筑工程总公司 参加单位包头钢铁设计研究院 铁道部科学院
冶金部建筑研究总院 北京钢铁设计研究总院 主要起草人
柴
昶
吴有常
沈家骅
程季青
李国兴
肖建华 贺贤娟
李
云
高结构化 篇6
【关键词】钢结构连接；焊接处理；高强度螺栓
当前，人们在钢结构连接施工时，为了提高钢结构的稳定性和可靠性，一般都会采用高强度螺栓连接施工和焊接施工的方法，来对其进行处理。其中由于高强度螺栓连接方法在实际应用的过程中，有着较高的稳定性，可以使得钢结构的承载能力的进一步的提升，因此在对钢结构进行连接处理的过程中，人们一般都是采用的高强度螺栓连接施工方法来对其进行处理，从而保障工程的施工质量。下面我们为了让人们对钢结构连接和高强度螺栓施工的相关内容有着比较详细的了解，我国就对其施工工艺进行简要的介绍。
一、钢结构连接与高强度螺栓连接
1.钢结构连接的相关介绍
在工程施工项目中，钢结构由于较强的稳定性和刚度，因此得到了人们的广泛应用。而所谓的钢结构连接其实就是指钢结构构件在和其他构件进行相互连接的一种方法。在通常情况下，钢结构构件和其他元件进行连接施工的过程中，所采用的连接方法有很多，其中主要包括了焊接、螺栓连接等。其中有益于螺栓连接方法施工工艺比较简单，其稳定性较强因此得到了人们的广泛应用，而且我国也可以根据螺栓强度的不同，将螺栓连接方法分成普通螺栓连接和高强度螺栓连接这两种。
2.什么是高强度螺栓
而高强度螺栓连接作为螺栓连接方法中一种常用的连接方法，它主要是采用高强度钢材料制作而成的，因此在对其进行施工的过程，所采用的施工方法和工具都要比普通的螺栓施工有着更高的要求。而且和普通的螺栓相比，高强度螺栓在使用的过程中，其自身的承受能力将有着有效的提高。而且其受力特点和普通的螺栓结构也不一样，这就使其耐久性得到了明显的增强。我们在我国社会经济发展和城市规划建设的过程中，人们一般都是将高强度螺栓广泛的应用在桥梁工程、高层建设等工程设施当中，使其结构的稳定性和可靠性都得到明显的增强。
二、钢结构焊接方法选择
目前，我在对钢结构进行安装施工的过程中，焊接施工是其中主要的施工方式之一，其中人们主要是采用电弧焊施工的方法来赌气进行处理，这样不仅有着很好的焊接效果，还会对整个钢结构材料有着很好的保护作用，从而满足工程施工的相关要求。但是在特殊场合下，人们有时也会采用电渣焊接的方法来对其进行处理，从而使得钢结构的稳定性和可靠性得到进一步的提高。
1、手工焊：钢结构手工焊接方法具有操作方便，设备简单的优点。一般来说，手工焊接法的科学技术含量以及焊接设备的成本都不算高，并且它适用于任意两个或多个钢结构部件之间的焊接。但除了以上优点之外，手工焊接也存在着劳动强度大，工作效率低等缺点。我们目前常用到的手工焊接机械主要有两种，一种为交流焊机，一种为直流焊机。前者交流焊机比较适用于普通鋼结构的连接，而后者则适用于一些对焊接要求比较高的钢结构。
2、埋弧自动焊：埋弧自动焊，又称“电弧焊”，是一些小型设备焊接中常会采用到的一种焊接方式，其焊接原理是电弧在焊剂层下燃烧，达到将两个钢结构构件连接起来的目的。电弧焊的焊接效率比较高，焊接质量也有所保证，最重要的是电弧焊的操作技术简单灵活、易学。因此，电弧焊常常被应用于一些大型构件的制作加工中。
三、焊接工艺要点
焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法，焊接连接构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；连接的密闭性好，结构刚度大。焊接时要注意以下几点：
1、焊接工艺设计：确定焊接方式、焊接参数及焊条、焊丝、焊剂的规格型号等。
2、焊条烘烤：焊条和粉芯焊丝使用前必须按质量要求进行烘焙，低氢型焊条经过烘焙后，应放在保温箱内随用随取。
3、定位点焊：焊接结构在拼接、组装时要确定零件的准确位置，要先进行定位点焊。
4、焊前预热：预热可降低热影响区冷却速度，防止焊接延迟裂纹的产生。
5、焊接顺序确定：一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝；尽量对称施焊；焊缝相交时，先悍纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时分层施焊。
四、高强度螺栓连接施工
栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接，两者区别在于高强度螺栓是由强度较高的钢经过热处理制成，高强度螺栓施连接是目前与焊接并举的钢结构主要连接方法之一，高强度螺栓施工时，用特殊扳手拧紧螺栓，对其施加规定的预拉力。
1、一般要求。刚强度螺栓工艺对材料要求很高，材料的合格与否关系到钢连接后的牢固程度，如果螺栓不合格或者受到污染，钢结构连接后容易出现松动、掉落等问题，影响建筑质量，因此在使用前，要对其性能做好检验，运输中轻装轻卸；工地储存要将其放置于干燥、通风、防雨、防潮的仓库，安装要按需领取，没有用完的要及时装回容器；安装中，接头摩擦面要清洁干燥。
2、安装工艺。一个接头上螺栓连接，应从螺栓群中部开始，向四周扩展，逐个拧紧。扭矩型高强度螺栓的初拧、复拧、终拧，每完成一次应涂上相应的颜色或标记，以防漏拧。高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内。一个接头多个高强度螺栓穿入方向应一致。垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母，螺母有圆台的一面应朝向垫圈。强度螺栓连接副在终拧以后，螺栓丝扣外露应为2-3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。
3、紧固方法。高强度螺栓的紧固有两种方法，即大六角头高强度螺栓连接副紧固和扭剪型高强度螺栓紧固。大六角头高强度螺栓连接副一般采用扭矩法和转角法紧固：扭矩法分初拧和终拧两步，初拧使各层钢板充分密贴，终拧将螺栓拧紧；转角法也是两次拖拧，初拧使用短扳手，将螺母拧至构件，做下标记，终拧改用长扳手，从标记位置拧至终拧位置。
五、结束语
由此可见，在现代化工程项目施工的过程中，钢结构材料已经得到了人们的广泛应用，这不仅使得工程结构的稳定性和可靠性得到了进一步的提高，还保障了工程施工的质量。不过由于现代化工程项目的形式多种多样，还是采用普通的钢结构连接方法，是无法满足工程施工的相关要求，因此我们就要将高强度螺栓施工工艺应用到其中，从而保障整个工程项目的施工质量，使其施工效率得到提升。
参考文献
[1]刘智慧.多层钢结构住宅建设中的相关问题探讨[J].中国商界（下半月），2009（04）
[2]喆甡.建设工程施工合同管理中的几个问题及对策[J].山西建筑，2001（02）
新型高桩码头结构型式的探索 篇7
一般情况，高桩码头由桩基、上部结构、接岸结构三部分组成。高桩码头的结构形式有：1)承台式。由现浇混凝土或少筋混凝土的承台、板桩和基桩构成，这种结构的承台受力均匀、结构本身的整体性和耐久性好，对打桩偏位的要求不高。缺点是自重大，现浇混凝土工作量大，要求施工水位较低，桩多而密，基桩施工较麻烦，一般使用于水位差较大，地基条件较好，地面集中荷载较大的情况。2)梁板式。这是目前采用最多的一种结构形式，上部结构主要由面板、纵梁、横梁和靠船构件组成。根据码头的使用要求，可设专门的门机轨道梁等，梁板式上部结构一般采用预制安装，其中板、起重机纵梁，根据需要可采用预应力钢筋混凝土。梁板式高桩码头各构件受力明确，横向排架的间距可以加大，桩力可以得到充分发挥，构件的预制装配程度高。但缺点是构件的类型、数量多，施工比较麻烦，上部结构底部轮廓复杂，死角多，水气不易排除，构件中钢筋易锈蚀。它一般使用于水位差不太大和使用荷载较大且复杂的码头。3)无梁板式。上部结构主要由预制面板、靠船构件以及现浇桩冒组成。面板直接搁在桩冒上，两者为整体连接。这种型式其结构及构造简单，预制构件种类及数量少，施工简便速度快。但大板为点支撑，受力情况不太明确，面板为双向受力构件，对连续集中荷载的适应性较差。它一般适用于水位差较小，码头的使用荷载以均布荷载为主，没有大的集中荷载以及施工水位较高，上部结构高度受到限制的中小型码头。4)析架式(框架式)。把梁板式高桩码头中的横梁代之以析架结构，即成为析架式码头，其上部结构为面板、纵梁、析架和水平连杆等构件组成。析架式高桩码头整体性好、刚度大、基桩的自由长度小，易解决小船在低水位时的系靠船问题，但它结构复杂，节点多、施工麻烦，要求的施工水位低，析架构件大部分位于水位变动区，损坏后维修困难，所以近年来逐渐被梁板式高桩码头所代替。
2 新型高桩码头结构型式的探索
2.1 总体布置方案
这里借鉴桥梁工程中的拱桥，应用于码头结构中，形成新的码头结构型式。合理的拱轴线比同等跨度的简支梁弯矩大大节省，可以适应大跨度码头的需要。根据目前深水码头的发展趋势，取纵梁间距为40m，即拱梁的跨度为40m，横向排架间距取10m。拱式纵梁之间有三根横梁连接，横梁的跨度为10m。由于桩台突出于码头平面，船舶停靠码头时，直接停靠在桩台上，不单独设立靠船构件。
2.2 拱式纵梁结构构造及横向联系
传统的简支梁跨中弯矩往往是很大的，从而影响了纵梁的跨度。本文提出的拱式纵梁，在合理的拱轴线下，跨度可以增长很多。(图1)
为防止拉杆产生过大的变形，在拉杆上设置吊杆。拉杆采用的是钢结构，虽然其自重小，刚度高，但如果不注意防护，会大大降低承载能力和使用年限。钢材的防腐方法有以下四种：一是改变钢材的组成结构，即在冶炼钢材的过程中加入铜、铬、镍等合金元素以提高钢材的抗锈能力，由于造价太高难以在工程中大量应用;二是阴极保护法，即将构件与电源阴极相连，使构件失去的电子得到补充，钢材内部始终维持电位平衡而不致生锈，此法目前仅用于对地下水或水下结构的保护;三是在构件表面用金属覆盖层保护，如电镀或热浸镀锌等方法，一般用于薄板材和小直径装饰性管材;四是在钢材表面喷涂非金属保护层，隔断钢材与空气的接触从而达到防锈的目的，此法施工方便，造价较低，因而在工程中广泛应用，但耐久性差，一般几年后须再次喷涂。综合考虑，这里采用最常用的第四种方法对拉杆进行保护。
2.3 拱脚处的结构构造
码头拱梁拱脚处的结构构造如图2所示：
拱梁排架与拱梁排架之间通过承台来连接，同时通过承台来连接桩基。桩基础将荷载传递给地基。拱梁之间设立伸缩缝，防止温度、沉降变化引起的附加应力。
2.4 码头整体结构构造
码头整体结构示意图如图3所示：
预制钢筋混凝土拱梁搁置在桩台上，由现浇桩台连接拱梁和基桩。主拱圈上面是立柱和盖梁组成的钢筋混凝土排架结构，这种形式的结构体系简单，基本上不存在拱与拱上结构的联合作用，受力明确，是大跨径拱桥拱上建筑主要采用的形式。在活载或温度变化等因素作用下将引起拱上排架结构变形，在腹孔墩中产生附加弯矩，从而导致节点附近产生裂缝。为了使拱上结构不参与主拱受力，将腹孔墩的上下端设铰，使它成为轴向压力的受力杆件，以改善拱上建筑腹孔的受力情况。由力学知识可知，当腹孔墩的截面尺寸相同时高度较大的腹孔墩的相对刚度比矮腹孔墩小，因此附加应力的影响也较小。为了简化构件和方便施工，一般高立柱仍可以采用固结形式，而只将靠近拱顶的1～2根高度较小的矮立柱上下端设铰。在各主拱梁之间设置变形缝，防止温度变化时，码头上部结构中产生应力。为把拱梁连接成整体，使之共同受力，并保证横向稳定，在拱梁之间设立横向联系梁。T型板直接搁在钢筋混凝土排架结构上，与现浇面层一起构成码头作业平台。
3 结语
不同桩基码头，使用功能、设计荷载、地质条件、施工条件、结构特点存在很大差异，有其不同特点及其适应性。如何各自特点进行码头设计、改进、优化，发挥设计的效应是值得研究的重要课题。
参考文献
[1]陈平.高桩码头位移原因分析及其预防措施[J].中国港湾建设, 2006.
高结构化 篇8
地震是最严重的自然灾害之一, 而中国是地震频发国, 唐山地震、汶川地震等等一系列大地震产生的震动从力度、能量、破坏、灾害诸方面来说都是最严重的, 给人们也带来了巨大的生命财产损失, 并且留下了难以磨灭的灾难。传统建筑抗震技术是利用结构各构件的承载力以及变形能力来抵御地震作用, 吸收地震能量, 立足于“抗”, 以满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标[1]。但是这种通过以刚克刚的“硬抗”途径会形成结构刚度越大, 地震作用越强的恶性循环, 既不经济, 也不一定安全。
结构减震控制技术就是一项涉及多个学科领域的结构抗震新技术, 它不是采用加强结构的传统设计方法来提高结构的抗震能力, 而是通过设置减震装置来控制结构在地震作用下的振动响应, 从而有效地保护结构在强震下的安全, 既可以满足建筑功能的要求, 还可以明显提高结构的抗震性能[2], 尤其对于位于地震高烈度区的学校教学用房及宿舍、医院、通信、电力及交通枢纽等重大工程、生命线工程, 采用减震技术的优越性更为明显。因此本文采用ETABS软件对设置非线性粘滞流体阻尼器的消能减震结构的减震效果进行研究。
1 工程概况
本工程采用钢筋混凝土框架结构, 共7层, 建筑总高度为25.5 m。其中, 一层的层高为3.9 m, 其余楼层的层高均为3.6 m。混凝土强度等级柱、梁为C40, 板C30。抗震设防类别为乙类 (学校教学用房) , 抗震设防烈度8度, 基本地震加速度为0.2g, 设计地震分组为第一组, 水平地震影响系数最大值为0.16, 场地类别Ⅱ类, 场地特征周期为0.35 s, 地面粗糙度为B类, 抗震等级为框架一级。
在PKPM计算的反应谱工况下, 结构X方向地震作用下的最大层间位移角为1/471;X向双向地震作用下的楼层最大层间位移角为1/451;结构Y方向地震作用下的最大层间位移角为1/485;Y向双向地震作用下的楼层最大层间位移角为1/462;结构层间位移角最大值大于规范限值1/550, 由于受到建筑等相关专业要求, 无法再通过增大结构构件截面来满足规范要求, 因此单纯依靠“硬抗”的传统设计, 无法满足该工程的抗震设计要求。只能改成增设较多数量的剪力墙, 相应的造价将增加20%左右, 最终导致经济上负担过重。因此本工程采用设置非线性粘滞流体阻尼器的消能减震结构体系, 在满足规范要求的前提下, 能够节省工程造价, 经济性较好。
2 减震装置的布置
根据GB 50011-2010建筑抗震设计规范以及提供的建筑设计图、结构布置图以及相关设计分析模型与结果, 决定在本工程适当位置沿结构的两个主轴方向分别设置粘滞阻尼器, 其数量、型号、位置通过多轮时程分析进行优化调整后确定, 从而显著降低结构的地震反应。
粘滞阻尼器的参数取值见表1。
减震装置各楼层布置见表2。
其中, 非线性粘滞阻尼器力—变形关系为:
式中:C———阻尼系数;
u6) ———阻尼器变形速率;
α———阻尼指数。
3 多遇地震作用下结构的时程响应分析
3.1 结构分析模型的建立
本文采用CSI公司的ETABS软件进行多遇地震作用下结构减震效果分析, 在ETABS弹性结构分析模型中, 采用空间杆系单元模拟框架梁、柱构件, 楼板采用膜单元模拟, 粘滞阻尼器采用Damper单元模拟[3]。为验证所建模型的准确性, 并检验结构抗震性能, 分别采用SATWE程序。表3, 表4分别是两个软件的模态及楼层剪力计算结果。对比分析结果, 可以看出ETABS和PKPM周期及楼层剪力计算结果非常相近, 因此可以认为采用ETABS建立的模型是可靠的。
3.2 时程分析地震波的选用
我国GB 50011-2010建筑抗震设计规范明确规定, 在弹性时程分析时, 每条时程曲线计算所得结构底部剪力不小于振型分解反应谱法计算结果的65%, 多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。根据本工程场地类别和地震分组, 现选择USER845波、USER656波和USER361波作为地震动输入进行时程分析, 其中USER656波、USER361波为天然波, USER845波为根据Ⅱ类场地模拟的人工波。各条输入地震波峰值在计算时, 根据规范要求分别调整到8 (0.2g) 度, 时程长度选取20 s, 多遇地震计算时加速度峰值70 cm/s2, 计算结果也满足规范的要求。
3.3 多遇地震作用下结构减震效果分析
表5, 表6分别为结构X向、Y向减震前、减震后的层间剪力, 通过计算可以知道减震后结构的层间剪力平均值比减震前减少了30%左右, 其层间剪力减震率约为30%, 这表明粘滞阻尼器具有很好的耗能减震作用, 设置了粘滞流体阻尼器的减震结构在地震作用下具有很好的抗震性能。
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4 结语
结构采用了粘滞流体阻尼器消能减震技术, 对结构在8 (0.2g) 度多遇地震荷载作用下的减震前和减震后工作性能分别进行了计算分析, 采用粘滞流体阻尼器对该结构进行减震设计是可行的, 粘滞流体阻尼器能够有效的消耗地震输入的能量, 结构的震动相应有着明显的降低, 结构的安全性能有显著的提高。特别是在高烈度地区, 由于地震作用非常大, 如果按照传统的结构设计, 结构构件的截面将非常大, 而采用粘滞流体阻尼器的减震结构能够有效的降低地震反应, 在不降低结构安全性的前提下, 能够比较合理的减小结构构件的截面尺寸, 不失为一种合理的设计方法。
摘要：结合工程实例, 采用ETABS软件对设置非线性粘滞流体阻尼器的框架消能减震结构在多遇地震下的减震效果进行了分析, 结果表明:减震结构在多遇地震作用下的振动反应有明显的降低, 能够有效的消耗地震输入的能量, 减震效果明显。
关键词：框架,粘滞流体阻尼器,时程分析
参考文献
[1]GB 50011-2010, 建筑抗震设计规范[S].
[2]周云.粘滞阻尼减震结构设计[M].武汉:武汉理工大学出版社, 2006:173-177.
桥梁钢结构高强度螺栓组连接设计 篇9
高强度螺栓连接被应用到桥梁建设中时, 螺栓承受剪力和拉力两种力量, 高强度螺栓在承受拉力时, 负荷在螺栓上的预拉力没有特别明显的变化, 即增加的预拉力并不大, 在承载外拉力时主要通过减少靠板之间的夹紧力来实现, 这样能保证板件之间的夹紧状态一直持续不变。高强度螺栓在承受剪力时, 由于受力要求以及设计方面存在诸多差异可以将螺栓进行分类, 主要可以分成承压型以及摩擦型两种类型。
1.1 承压型
承压型高强度螺栓连接在进行受剪设计时, 只能够保证桥梁结构在使用荷载一切正常的前提下, 外剪力不会超过摩擦力的最大值, 此时外剪力的受力性能与摩擦型性能一致;如果桥梁结构在使用荷载上超出正常荷载值, 那么外剪力超过摩擦力最大值的可能性就非常大, 一旦发生这种情况, 就会发生被连接板件之间滑移变形的现象, 这一现象一直持续到螺栓杆与孔壁的一面发生接触。桥梁钢结构高强度螺栓组在此之后就只能依靠板件接触面摩擦力、螺栓杆身剪切以及孔壁承压同时进行传力工作, 一旦超过了螺旋杆身剪切和孔壁的最大承压能力就会造成孔壁承压或者杆身剪切发生破坏。
1.2 摩擦型
摩擦型高强度螺栓连接在进行受剪设计时, 其受力极限为外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的最大摩擦力。为了保证桥梁高强度螺栓连接的外剪力低于摩擦力的最大值, 才能够达到桥梁结构螺栓能够有效地承受摩擦力, 避免板件之间相对滑移变形现象的发生。
2 桥梁钢结构高强度螺栓连接的选型
高强度螺栓连接除具有一般螺栓连接的优点外, 还具有连接刚度更强、整体效果更加明显的特点, 当然也存在一些缺点, 主要是成本较高和安装与制造方面要求更加严格等方面。
高强度螺栓连接主要分为承压型高强度螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接, 在进行这两种螺栓选型时应该将连接部位、结构受力特点以及荷载的类型纳入到考虑范围中。
2.1 承压型
高强度螺栓连接的设计承载力相对于摩擦型高强度螺栓连接的效果要更好, 能够使螺栓的使用量得到相应的减少, 但是缺点在于刚度较弱、整体效果不够明显, 主要被应用到间接动力荷载结构互或发挥静力荷载的作用。承压型高强度螺栓连接在我国的应用范围相对较小, 由于在使用和设计方面的经验相对不足, 很少被应用到桥梁建设中。在进行承压型高强度螺栓连接计算时应该按照规范和标准进行, 承受的荷载力主要包括同时承受杆轴方向拉力和剪力、抗剪连接、在杆轴方向的受拉连接的承压型高强度螺栓的连接。钻成孔为承压型高强度螺栓应该使用的孔型, 在对其进行布置时多采用错列形式, 螺栓杆、垫圈以及螺栓杆的钢材质量都有严格要求, 应该将高强度钢材应用到以上设施的制作中, 为了使高强度螺栓各个部分达到更好的刚度效果必须对其进行热处理。
2.2 摩擦型
高强度螺栓连接不但刚度强, 整体效果好, 而且抗疲劳性能更好、变形不明显同时还具有受力可靠的特点, 能够保证板件接触面间的摩擦力始终不会被试用期间的外剪力所超过, 还能够避免板件之间相对滑移变形现象的发生。能够被广泛应用于荷载结构的高空安装连接、构件的现场拼接等项目中去, 因其优势明显, 被广泛应用到桥梁建设中。
3 高强度螺栓
在进行桥梁钢结构设计时通常采用型号为10.9级的高强度螺栓, 高强度螺栓要想达到对摩擦面进行压紧的效果就需要对螺栓施加预拉力, 随着螺栓直径的不断增加, 螺栓有效截面积也随之增大, 同时会产生更大的预拉力。
高强度螺栓连接板应该与木材配钻, 同时还应该对对位标记进行保留, 进行现场安装时必须先进行多处定位, 定位工具为锥形定位销, 这有这样才能够确保螺栓把合的精度符合要求同时也能够使连接质量满足桥梁工程建设的规定。高强度螺栓在接头处的强度须与木材相统一, 这是由高强度螺栓所发挥的作用决定的。高强度螺栓的功能在于延长母材, 因此母材的屈服极限要求同样也适合高强度螺栓的摩擦面抵抗的外力。如果桥梁的跨度中间部分没有进行分段处理, 那么施加给高强度螺栓承受的力度相对较小, 设计人员在进行高强度螺栓组设计时可以依据桥梁结构构架所受的轴向力。
4 结语
将桥梁结构高强度螺栓组连接应用到在桥建设过程中, 能够增强桥梁连接结构的强度, 达到更好的整体效果, 不但能够保证桥梁建设的质量还能够延长桥梁的使用年限, 方便广大人民群众的生产和生活。桥梁工程建设是我国基础设施建设的重要组成部分, 关系到广大人民群众的切身利益。近期, 我国桥梁安全事故频繁发生, 在社会上引起了强烈的反响, 因而桥梁设计和施工受到全社会各界的广泛关注。为了增强桥梁的刚度和荷载能力, 必须做好桥梁钢结构高强度螺栓组连接设计工作。
摘要：近年来, 随着我国国民经济的不断增长和国家综合国力的不断增强, 广大人民群众对于基础设施建设的要求也不断提高, 为了满足人民群众的要求, 国家不断加大对基础设施建设的力度。桥梁工程建设是基础设施建设的重要组成部分, 必须充分保证其质量和运行的稳定性。桥梁钢结构高强度螺栓组连接设计的效果对整个桥梁工程的质量有非常重要的影响, 因此必须得到充分重视。
关键词：桥梁钢结构,高强度螺栓组,连接设计
参考文献
[1]成大先.现代钢结构设计新工艺新技术与标准规范实用手册[M].钢结构, 2010, 5.
[2]蒋晓平.高强度螺栓如何保证钢结构施工的质量[J].江西电力, 2010 (2) .
高吸水性树脂的特点结构与应用 篇10
1 超强吸水剂的特点与分类
超强吸水剂是一种新型功能高分子材料, 与传统吸水性物质在原料, 吸水和保水性能方面有很多不同。从材料来源看, 普通吸水性物质来源广泛, 价廉易得。主要包括海绵、餐巾、毛巾、卫生纸、尿布;冻胶、明胶、琼脂;硅胶、石灰、活性炭、硫酸等由天然材料或对其进行简单加工的物质。超强吸水剂则是功能高分子材料。从吸水倍率、保水能力和释水性能看, 普通吸水性物质吸水能力较小, 一般只能吸收自身的几倍至二十几倍的水量且保水能力差, 释水性能不可控;超强吸水剂的吸水倍率则达到了自身的几十倍乃至几千倍, 且由于其吸水过程为自发的自由焓降低的过程, 因此保水能力较好, 可以反复使用。
超强吸水剂按不同的分类标准可以分为不同的类型。按照原料来源分类可主要分为淀粉系、纤维素系和合成树脂系几类;按照亲水化方法分类可分为亲水性单体的聚合、疏水性聚合物的羧甲基化反应、疏水性聚合物上接枝聚合亲水性单体和腈基与酯基的水解反应几大类;按照交联方法可分为用交联剂进行网状化反应、自行交联网状化反应、放射线照射网状化反应和水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构几种类型。
2 超强吸水剂的结构
超强吸水剂的微观结构是一种低交联度的三维网状结构, 有很多孔隙。网络的骨架可以是淀粉, 纤维素等天然高分子, 主链和侧链上含有亲水性基团, 比如—SO3H, —COOH, —OH, 也可以是大分子合成树脂, 如聚丙烯酸类。超强吸水剂的微观结构因其合成体系不同而呈现多样性。部分水解的聚丙烯肽胺树脂呈颗粒状结构, 淀粉接枝丙烯酸呈显岛状结构, 纤维素接枝丙烯酰胺则呈蜂窝型结构。总的来说, 超强吸水剂具有如下结构特征:三维交联网状结构;分子中具有强亲水性基团, 如羧基, 羟基, 羰基等, 能够与水分子形成氢键;聚合物内部有较高的离子浓度;聚合物具有较高的分子量。
3 超强吸水剂的应用与存在的问题
高吸水性树脂最基本的性能是它具有能吸收比自身重百倍甚至上千倍的水, 吸水后能成为一种胶状体, 具有一定的强度和保水性, 它不溶于水和有机物, 在工业, 农业和日常生活中应用范围广泛。医疗、医药与生理卫生方面由于其吸水保水、吸收快、不发粘、柔软的特点, 可用于餐巾、抹布、手纸、运动服等;在农林园艺及生态方面, 由于超强吸水剂可以提高土壤吸水、保水、耐盐, 增加透水透气及保温性、增加肥料效果的作用, 且由于其加热保水性好, 隔绝空气、隔绝火苗, 吸水保水等特性, 被应用于植物生长发育促进剂、苗木移植保存剂, 提高出苗率、移栽成活率, 促进植株生长发育、森林或其它方面的灭火以及水果、蔬菜的保鲜等;在建筑材料和工业脱水材料方面, 由于其快速膨润性、黏着性、化学稳定性、耐燃耐候性、防结露等性能优越, 被应用于止水隔水材料、结露防止剂、调湿剂、等的固化剂、地基加固剂、吸水性涂料以及被用于脱除各种固体、液体、气体中的水等;在食品工业方面, 天然水凝胶如淀粉、蛋白质、果胶、海藻等天然衍生物及合成吸水剂的吸水、保水及无毒性, 被应用于使食品保水, 形成凝胶、作食品保鲜材料, 增稠、脱水剂等。此外, 超强吸水剂还被应用于芳香剂的释放基材、冷却剂的添加剂、重金属离子吸附剂等。
但是超强吸水剂在研究和应用的过程中仍然存在很多问题。首先, 产品开发与基础理论与工艺优化研究脱节。在我国高吸水树脂的文献大多是关于产品开发的, 基础的理论研究很薄弱, 比如对高吸水树脂的结构与性能的关系, 各基团在吸水溶胀过程中的相互作用, 不同单体对吸水性能的影响, 如何解决反应体系的稳定性问题等研究非常少。导致高吸水性树脂的应用与产品开发之间缺乏理论联系支持, 制约了高吸水性树脂性能的稳定与改良。出现了如下几个方面的具体问题:理论吸水倍率高, 实际使用效果差, 在高盐碱地区吸水倍率大大下降;好的吸水能力, 凝胶强度与耐盐性难以同时具备;一次吸水性能良好, 反复使用性能差;成本偏高, 难以大面积使用。其次, 对高吸水树脂的应用安全性研究不够。高吸水性树脂是一种高分子化合物, 难以进行生物降解, 积累在土壤中会污染土壤, 造成土壤板结。残留单体, 低分子量聚合物, 溶剂的毒性也都必须予以重视, 如果不及时处理, 会污染环境导致植物枯萎危害人体健康。此外, 对高吸水性树脂吸水性能的测试没有统一规范的方法和统一的标准, 不同方法对同一性能的测试结果差别很大, 给高吸水树脂的研究和应用带来困扰。
参考文献
[1]陈振斌, 博士.兰州大学, 2007.
[2]吴会梅, 王文珍.河北化工2006, 24.
高结构化 篇11
基金业的责任担当
“在全球面临着气候变暖、能源和水资源短缺危机的背景下，如何能否构建一个机制来解决？从经济生活的角度去展望，如何才能把财富带到未来的生活中？”当日的投资策略会上，嘉实基金总经理赵学军以“深远之忧”为开场白，引出他关于基金业振聋发聩的反思。
在他看来，国内基金管理业应该成为中国养老体系的重要承担者，“基金业应该看得更远，看到自己的未来和社会的未来，才能更好的认知在长远社会经济发展中的职责”。
基金业未来的社会责任担当，离不开卓越的投资业绩和对行业美好成长的信仰。“用一流业绩和团队来服务投资者，成为国内最具领先性和具有国际竞争力的基金公司。”赵学军在会上一语道出了嘉实基金的未来使命。
据了解，嘉实基金2008年开始对投研体系进行升级转型，更关注如何将持续的卓越业绩转变为现实，逐渐把单一策略转型为“全天候多策略”投研体系，收到了良好的投资成效。
晨星数据显示，截止11月30日，上证综指今年以来下跌近14%、近一半偏股基金业绩亏损，而同期嘉实基金旗下13只偏股型基金中12只获得正收益，其中6只收益超过20%、4只收益逾10%。长期业绩数据也表明，嘉实旗下以嘉实成长收益、嘉实增长和嘉实服务增值为代表的三只基金，成立以来均在同类基金中排前三。
一家基金公司创造出持续卓越业绩的支撑因素有哪些？赵学军给出了三个维度：广度，即优秀业绩能否在所有基金中全部体现；长度，是优秀业绩所体现的持久性；背后的深度，缘于公司的投研团队与体系。
经济持续全面复苏
在展望2011年整体经济态势时，戴京焦认为国内将呈现较高增长较高通胀的状态。
“从海外市场看，虽有波澜但不改复苏趋势，内生动力的温和推动着美国经济达到潜在的增长率，欧洲经济也将稳步增长。与此同时，美国将长期维持宽松货币环境，欧洲对危机国的的大规模援助可以期待。”戴京焦表示。
总体来看，2011年国内市场估值会趋于合理，盈利增速也将兑现预期。信贷总量上，市场的流动性或将由于上半年信贷的集中投放而显著改善。而明年上半年通胀继续上行的可能性不大，同时节能减排告一段落也将会使抑制需求在年初得到释放。
戴京焦认为，经济增长的三驾马车明年都将出现不同程度的回升。首先从出口上看，明年增速有望达到20%。“2010年出口超预期的部分推动来自新兴市场国家需求增长，而2011年要看美国和欧洲主要经济体的拉动。”
其次，消费也将保持稳定。“劳动者报酬的上升和通货膨胀率的上升，均有利于名义消费增速的加速。加上十二五规划将扩内需消费定为战略，将有一系列措施推动居民消费增长。”
对于投资，她认为同样不必悲观，重点去看固定资产投资三大项。“制造业投资上，中周期看正处在10年折旧周期末端，从而有望上升；对于地产投资，保障房是支撑因素；最后，基建投资也具备连续性。按照新增中长期贷款和FAI的比例大致推算，7万亿新增信贷对应20-26%的FAI增速。”
在2011年具体的经济数据预测上，她给出的是GDP增长9%，FAI20%，消费18.5%，新增贷款在7.5万亿元左右，CPI增长4%。
流动性延续宽裕
除三大经济引擎的复苏，宽裕的流动性也将有利于2011年市场。
“从宏观流动性上看，高通胀持续负利率，催生了货币活化和人民币升值两大背景，支持流动性的相对宽裕。在人民币兑美元年升值5%的假设下，预计2011年全年热钱流入1200亿美元。”
在微观层面，股票资产相对其他资产估值有较强的吸引力，且房地产市场和期货市场都对资金的进一步炒作进行了限制，微观层面资金流动支持股市这个相对估值洼地。
戴京焦认为，1季度由信贷投放带来的流动性会显著改善。这一系列影响因素分别是，2011年新增信贷如7.5万亿，扣减表外转内，总量下降，银行有很强的提前房贷的冲动，同时节能减达标后反弹排影响也将体现在1季度。
此外，2011年的政策基调，是“积极财政、稳健货币、缓步升值”，更强调针对性和灵活性。“除了总量政策按步就班平滑下行的经济，财政未来也将更多鼓励和支持转型和结构调整”，戴京焦预计，从今年末到明年，政策调整将出现从紧、放松、再紧的过程。
不过，戴京焦强调，明年通胀的走势及变化直接影响到政策调控的松紧，对市场有着重要影响。“2011年翘尾因素为2.1%，上半年高下半年低。总体上半年高位平稳，11月单月5.1高点，未来1季度通胀呈现下降趋势。另外，政府设定全年通胀目标为4%将有助于稳定预期，给政策调整更多的空间。”
紧抓四大投资主线
针对2011年的投资线索，戴京焦在结合对经济中长期判断的基础上，指出2011年的四大结构型方向。
一是大消费。“该领域是经济结构调整战略看好的领域，由于过往两年整体的靓丽表现，2011年将更偏重自下而上的选股和一些高速增长的子领域。”
二是新兴产业、十二五专项规划。她认为该主题将获得国家战略的支持，以主题形式贯穿全年。
三是大宗商品。2011年海外经济复苏、国内增长、全球长期保持宽松流动性等背景，都支撑了该主题有较多机会。
高结构化 篇12
双塔楼连体高层建筑是由两个单塔楼为主体结构, 塔楼之间采用连体 (如连廊) 连接而成的复杂高层建筑结构形式, 其结构计算工作量大, 受力复杂, 影响因素很多。相比一般的高层建筑, 双塔楼连体结构的振动特性、受力性能、破坏形式、分析模型均要复杂很多。本文以某不等高双塔楼连体结构为例, 应用有限元软件ANSYS对结构的动力特性和地震响应进行了分析, 为建筑的设计提出了合理化建议。
1结构地震响应分析方法
1.1 动力特性分析
模态分析是用来确定结构振动特性的方法, 这些振动特性包括结构的固有频率、振型等。模态分析同时也是其他更为详细动态分析的起点。
模态分析的求解是经典的特征值问题, 可表示为:
[K]{ϕi}=ω
其中, ωi, [ϕi], [K], [M]分别为第i阶模态的圆频率、振型向量、刚度矩阵和质量矩阵。
1.2 时程分析
在地震作用下, 多自由度弹性体系的振动微分方程为:
时程分析法就是根据选定的地震波和结构恢复力特性曲线, 在每一个很短的时间间隔Δt内, 利用数值积分的手段求解方程 (2) 的方法。本文采用Newmark-β方法进行逐步数值积分, 求解动力学方程, 获得结构在地震作用下的时间历程反应。
2算例
2.1 工程概况
某不等高双塔楼连体结构采用框架—剪力墙结构形式, 左侧塔楼18层, 右侧塔楼14层, 楼层高均为4.0 m, 低塔顶部设两层连廊, 连廊跨度10 m。柱混凝土强度等级为C40, 其他构件混凝土等级为C30, 主筋为HRB35级钢筋。
该地区抗震设防烈度为7度, 场地土类别Ⅱ类, 特征周期T=0.40 s, 水平地震影响系数最大值α=0.08, 结构阻尼比ζ=0.05。该地区的设计基本地震加速度为0.10g, 设计地震分组为第一组。
2.2 计算模型
计算模型的柱、梁选用空间梁单元, 均采用3节点Beam4梁单元, 该单元每个节点有3个平移自由度和3个扭转自由度, 该单元包含应力强化和大变形效应, 且可以考虑拉伸、压缩、扭转和弯曲;楼板采用4节点Shell63壳单元模拟。非对称双塔结构模型离散为11 108个单元, 共6 110个节点, 计算模型不考虑填充墙的影响。不考虑土—上部结构共同作用, 基础与地基刚接, 约束与地面接触的框架柱上节点的所有自由度。非对称双塔有限元模型见图1。
2.3 地震波的选取
建筑物的地震反应不仅与地震加速度有关, 还与地震的持续时间、场地土性质、地震的卓越周期、建筑物的几何特征等有关。本文选取两条适合于该工程Ⅱ类场地土的天然地震记录进行分析计算:EL-Centro地震波与Taft波, 地震加速度最大峰值调整与设防烈度相对应, 记录时间长度都取为8 s, 时间间隔0.02 s。
2.4 计算模型动力特性
为了确定建筑物的自振特性, 以便为振型叠加法反应分析提供必要条件。这里采用子空间迭代法进行计算, 用ANSYS通过模态分析提取结构前15阶频率, 由频率和周期的对应关系可得到结构的自振周期如表1所示。
从表1可知, 结构前2阶自振周期数值很接近, 数值降低变化不大, 而第3阶自振周期相对于第2阶降低幅度则较大, 从第5阶后自振周期趋于平稳变化, 阶数越大, 自振周期越短, 趋势明显。
从结构前4阶振型图中可以看出, 第1振型为绕z轴的扭转振动, 第2振型为x方向的“一边倒”平移振动, 第3振型为绕z轴同向扭转振动, 第4振型为绕z轴异向扭转振动。振型图反映了不对称结构的扭转振动效应, 高阶振型扭转效应更为显著。
2.5 地震反应分析
2.5.1 顶层水平位移时程反应
利用ANSYS软件对模型进行完全法瞬态动力学分析。图2和图3是输入二维地震动时建筑物顶层的位移时程曲线。从图中曲线可知:结构在不同地震波作用下的x, y位移反应图, x方向位移较为显著, 两个方向最大位移并不在同一时刻发生, 即使是同一个方向, 不同地震波作用下顶层最大位移出现的时刻也不相同。
2.5.2 顶层加速度时程反应
在两种地震波作用下, 分别输入二维地震动时建筑物顶层的加速度反应曲线 (如图4～图7所示) 。输入EL-Centro波、Taft波后, 建筑物顶层x方向加速度最大值分别为4.52 m/s2和3.24 m/s2。
EL-Centro波在x向加速度最大值比y方向大, 而Taft波x, y方向二者加速度最大值基本相同。结构顶层两个方向加速度最大值比输入地震记录的最大值稍有放大。
3结语
1) 不等高双塔连体结构前2阶自振周期数值很接近, 数值降低变化不大, 而第3阶自振周期相对于第2阶降低幅度则较大, 从第5阶后自振周期趋于平稳变化, 阶数越大, 自振周期越短, 趋势明显。对于不等高连体结构的扭转振动效应显著。
2) 不等高双塔连体结构在不同地震波作用下的位移反应图, x方向位移较为显著, 两个方向最大位移并不在同一时刻发生, 即使是同一个方向, 不同地震波作用下顶层最大位移出现的时刻也不相同。
3) 不等高双塔连体结构EL-Centro波在x向加速度最大值比y方向大, 而Taft波x, y方向二者加速度最大值基本相同。结构顶层两个方向加速度最大值比输入地震记录的最大值稍有放大。
参考文献
[1]何涛, 孙伶俐, 李鑫鑫.地震作用下双塔楼连体结构的有限元分析[J].建筑技术开发, 2007 (6) :28-29.
[2]张卉, 何涛.某双塔楼连体结构的地震响应分析[J].建筑技术开发, 2007 (1) :1-4.