应变建筑（共7篇）
应变建筑 篇1
1. 建筑扭曲的技术背景
对于空间结构,建筑可以凭借变化灵活的结构体系来获得形态的扭曲。混凝土薄壳盛行的年代,墨西哥工程师坎德拉所创造的扭壳以及相关组合构架,很好地演绎了建筑与结构的共生关系,但是高层建筑从来就不推崇或者说极少愿意鼓励结构的扭曲,通常的情形下,适度变异的高层建筑造型对应于规整有序的高层结构体系才是最易被建筑师和工程师认可的交集,这种所谓“非常的建筑却理性的结构”正是日本首例扭曲高层Mode学园螺旋塔的结构工程师在项目中所竭力标榜的设计理念。
从建筑技术史的角度看,相对于空间结构,高层建筑结构体系的创新进程比较平缓。自从SOM的法兹勒汗(Fazlur Khan)设计出汉考克大厦和西尔斯束筒建筑以来,新诞生的高层结构体系数量不多,典型建筑包括:香港汇丰银行(悬拉体系)、中银大厦(立体桁架)、法兰克福(巨型结构)、伦敦瑞士再保险大厦和中央电视台CCTV(网格斜撑)等等。一般来说,瑞士再保险大厦和CCTV的网格斜撑结构并不能算是严格意义上的体系创新,而汇丰银行和中银大厦的影响虽大但其结构体系却明显小众化,因此,潜力较大的似乎只有与生态建筑有较强适配能力的巨型框架结构以及非百分百创新但却可以与动态造型建筑较好配合的网格外撑结构。
理论上,网格外撑结构可以加速驱动高层建筑对自由形态的设计探索意愿,但目前相关实践项目中这类结构却并未被广泛应用,除了施工建造难度偏大的因素以外,也侧面说明目前所实践的扭曲高层并未复杂到必须借助具有卓越抗力性能的网格外筒结构,多数情形下它们所依赖的结构体系并不需要脱离传统的构架去挑战全新的技术标杆。
2. 扭曲高层的结构应变
在空间结构中鞍形双曲面可以利用直纹网壳生成,高层建筑的扭曲也存在类似概念。奥地利建筑师“蓝天组”为欧洲央行大楼设计的建筑具有扭曲的立面(图1),其扭曲面的结构就是利用不同角度倾斜的直柱形成的,可以视为常规梁柱承力结构的一种小幅度变异;这是一个继承坎德拉现代主义传统的结构选型,虽然“蓝天组”的建筑通常以解构风格展现于世,但这个项目的结构演绎却是富于理性特征的。
图2是SOM公司设计完成的一个200米高扭曲高层——迪拜无限塔。作为创造了汉考克和西尔斯大厦新结构体系的设计公司,SOM很自然的比其他建筑公司更关注结构的独创性,即使被卷入迪拜的疯狂建筑浪潮,也依然宣称无限塔的设计目标是塑造成一座具有结构表现主义风格的建筑;然而,结构表现可能展示了建筑结构逻辑的内涵,但它不等同于结构的效率:无限塔设计中为适应建筑的扭曲所有梁柱节点采用了偏交方式,即各楼层上下相邻垂直柱之间相互错位,这是在传统高层建筑外框系统中比较罕见的作法,是一种为适配建筑外立面扭转而创造的结构表达新方式,其不足之处则是结构效率被以大量偏交形式构造的梁柱节点所导致的传力路径转折所拖累。
蓝天组和SOM公司所设计扭曲高层的基本结构体系均是常规的内筒加外框,而哈迪德尝试的扭曲高层Milan Fair Tower也不例外(图3)。该项目位于丹尼尔·李布斯金(Daniel Libeskind)规划的意大利米兰商业区,结构设计者是当今炙手可热的AKT公司,结构方案前后做过较大幅度的修改,开始时结构考虑的是内筒加错位柱框架系统,每层柱上下垂直但不对齐,类似SOM无限塔的结构方案,经过反复计算权衡和评估,AKT最终另外选择了上下传力更直接、节点设计更简洁也更方便建造的钢管混凝土斜柱方案;新的设计思想下,结构工程师的关注重点转为分析如何控制斜柱内力以避免结构扭转超限。
当前实际项目中网格斜撑结构的扭曲高层并不多见,日本Mode学园螺旋塔的外网格并非承力结构,仅是表皮的玻璃幕墙龙骨,真正的结构支撑体系仍然是横梁斜柱,但与“蓝天组”欧洲央行建筑不同的是其梁柱构成的曲面并不具有负高斯双曲曲率,扭转是通过结构体表的螺旋状内凹天井来体现的,象征的手法很简洁,然而躯体扭曲的意味并不强烈。该项目的梁柱结构构件都是直杆,通过拼接实现弧线状的曲面形式,除了同样继承了传统的核心筒+外部框架模式外,结构布置上并未解读出比AKT所设计的Milan Fair Tower更深刻的理性,不同之处是Mode学园螺旋塔对抗震设计的风险考虑的更加周到,设计人员在建筑部分斜柱上设置了减震阻尼器,显示了日本工程师对地震风险威胁下非常形态建筑的探索风格:在谨慎的目标下系统的试验各种新技术,对每个技术应用的得失进行详细的“使用后评估”从而获得宝贵的专业经验积累。
图5所示的扭曲高层也同样没有采用菱形网格作为整个建筑的承力结构,与在CCTV中的做法不同,结构设计者ARUP公司将这个为迪拜所设计的高层扭曲建筑确定为网格表皮下的常规梁柱+核心筒结构体系,唯一神秘的是其结构布置运用了Benteley基于关联式参数化建模技术计算生成的设计软件(GC),这确实是个非常奇妙的设计模式,结构的逻辑规则如何通过GC软件的生成计算映射到结构的扭转模态,对结构工程师而言是新鲜有趣的挑战,虽然利用GC工具可引导直觉思维和逻辑思维相互结合,但GC自身并不能给出方案的结构效率评估,具体的分析仍然要输出并应用有限元计算程序进行,图5显示GC允许使用者设定不同的初始控制参数以生成不同的扭曲结构模型,最后工程师可根据有限元计算结果选择内力最优的结构方案。
3. 扭曲高层结构的简单实现策略
明星建筑师固然有条件获得最有实力的结构咨询公司如ARUP,AKT,Klaus Bollinger+Manfred Grohmann等超乎寻常的技术支持,但针对扭曲建筑依然存在一些简单和实用的结构应对策略,如楼板悬挑就是一个很经典的被建筑师所熟知的结构技巧,它在相当多的扭曲高层设计中成功的协调了形体和结构之间的矛盾。
图6中展示了三个扭曲高层(巴黎斯宁柯双子楼、波黑阿瓦兹扭转塔、科威特贸易中心)的扭转形体以及对应结构,每个建筑都充分利用了楼板的悬挑,但造型却变化丰富,巴黎斯宁柯双子楼展示了优雅的弧面扭曲,用于悬挑的柱子可通过透明的表皮被透视,波黑阿瓦兹扭转塔立面未完全封闭,腰部特意被暴露以呈现柱上楼层的悬挑特征,而科威特贸易中心的扭转姿态非常刻意,造成相应梁板布置的结构悬挑比较突兀,外皮不透光的反射玻璃正好起到了遮掩作用。
尽管楼板悬挑作为扭曲高层的结构构思手法被屡试不爽,但不适度的悬挑依然会存在技术实现问题,例如荷兰建筑师VOLLER的悬挑扭转方案(图7),直接从主体结构悬挑而无外柱支撑,技术难度很大,始终未能建成,但它对卡拉特拉瓦的Turing Torso最终建成有启发作用,在Turing Torso中工程师大胆的应用了从内筒直接悬挑楼板的结构做法,但有意识地限定了悬挑体块层数和悬挑体块的范围,悬挑体块局限在建筑的前部,每个体块仅控制5个楼层,体块最底层是真正的悬挑楼板,采用变厚度方式,接近内筒的根部板厚为0.9米,出挑的端部楼板厚0.4米;在图7中可以看出,Torso的后侧则并无悬挑体块,墙体和混凝土柱(包括与钢外脊柱相对的混凝土角柱)贯穿建筑整个高度,设计师仔细权衡了结构布局,而特意加强的钢外脊柱也同样正是这种权衡努力的一部分,使得Torso既实现了楼板从内筒悬挑,又尽量降低了潜在的结构风险,显示了设计师对技术现实的把握能力。
4. 扭转高层的盘旋极限
上述各高层建筑的扭转尚属有所节制,像Turing Torso所模仿的仅是人类一个身躯的动作尺度,但是让高层建筑以扭麻花的形式展示在观众面前则属于更高的境界,芝加哥螺旋塔就是向这个境界推进进程中的一个实践实例。在大多数“扭麻花”形态的建筑仍停留在概念方案阶段时,这个实例再一次显示卡拉特拉瓦具有工程师般的现实洞察力。
对自然界的仿生,是建筑设计师愿意考察和关注的一个方向;藤萝植物以螺旋线代替垂直路线攀援宿主树茎,几乎无法从主树茎上拉扯开,因此对于高层建筑外围结构和核心筒之间共同工作的整体性上而言,螺旋结构有一定的仿生价值;因此某种程度可以说图8中的迪拜眼镜蛇塔的疯狂扭曲有一定道理,然而就高层建筑而言,现有技术能否有效支持对这种极限姿态的挑战是有疑问的,因为其力学逻辑与自然界普遍存在的“生命螺旋线”并不完全相同。
从专业角度来看,自然界动植物常见的扭转螺旋线与高层建筑的结构支撑逻辑之间并没有必然的对位关系,除非未来新材料完全颠覆了今天的建造方式,否则扭麻花式高层建筑不会带来结构效率的突破。以迪拜眼镜蛇塔而言,方案弱化了传统垂直核心筒的角色,外围的多股螺旋结构成为高层的主体,从仿生的角度看与藤萝植物围绕中间主枝攀援而上的情形并不相同;而天津滨海海蛇大厦的螺旋结构取消了中间垂直核心筒,三个螺旋筒体作为承力主体结构盘旋而上,扭转受到限制,因此其扭麻花的夸张程度要比迪拜收敛许多。
如果将海蛇大厦的多筒螺旋结构简化为单筒时,结构问题将变得非常突出,事实上此时单筒螺旋体会形成一个类似弹簧的模型,垂直方向刚度太软,不能满足结构要求,除非类似图8中单筒结构的迪拜盘旋塔方案将螺旋尽量拉直,但这实际上又接近于常规的垂直核心筒模式,而卡拉特拉瓦设计的芝加哥螺旋塔则进一步回归传统,无论其早期还是最终实施方案,结构的基本体系都是核心筒+外柱模式,所谓的螺旋已不再是真实存在的结构体而只是通过结构技巧完成的建筑表达,它们更像是镂刻在圆柱体上的螺旋纹路或者螺丝钉,基本上是在楼板“悬”“转”“收”“进“等布置方式上作文章,这种镂空模式在日本Mode学园塔和福斯特的瑞士再保险大厦上都能看到类似的影子,不过瑞士再保险大厦的菱形网格外筒是完整而均衡对称的承力结构,镂空的螺旋光井并未破坏外筒结构的规整,故相较而言,瑞士再保险大厦的建筑结构最富效率而风险最小。
5. 结语
高层建筑中不断涌现的扭曲形态反映了今天建筑设计领域的新思维,与单调的方盒子相比,这类形态奇特甚至怪异的建筑极大拓展了人们对摩天大厦的固有想象力,其中有些还停留在方案阶段,结构实现上尚有困难,最终的突破或许有赖于未来跨时代的结构体系创新,然而在这样的结构体系横空出世以前,建筑师也不用完全被动地等待;对多数的扭曲高层而言,经典的结构体系未必不能胜任。从本文所分析的相关案例可以看出,除了个别建筑的结构构思堪称神来之笔以外,大多数则是常规结构设计手法的衍变;然而,在大胆尝试扭曲高层建筑的同时,建筑师也应该认识到如果无视结构选型的可适配条件而无限逼近结构极限,往往会为此付出惊人的经济代价;从生态可持续发展的角度,建筑师应当和工程师携手共同探讨扭曲高层的结构创新之路。
参考文献
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应变建筑 篇2
1 应用应变椭圆理论分析构造形迹和应力之间的关系
同一地质体,在某一构造应力场作用下,随构造应力的继续加剧,其变形一旦超过其极限值,变形即为不连续变形,由此产生了有序的结构面组合,其与构造应力及应变椭圆长轴的几何组合关系规律如下:1)图1a)中受单向水平压应力作用(单向压缩状态),此时应变椭圆长轴垂直压应力方向,产生与压应力平行与应变椭圆长轴垂直的结构面为张性结构面;同时产生与压应力垂直与应变椭圆长轴平行的压性结构面。2)图1b)中受水平拉应力作用(单向拉伸状态),应变椭圆长轴与拉应力平行,产生的结构面与水平拉应力垂直,与应变椭圆长轴垂直,为张性结构面。3)图1c)中受大、小两对压应力作用(双向压缩状态),会产生一组共轭X压扭性结构面、张性结构面和压性结构面(分别平行于大小主应力),共轭压性结构面所夹锐角平分线对应于大主应力作用方向,钝角平分线为小主应力作用方向。4)图1d)中受一对力偶作用(平面力偶作用状态),该应变椭圆长轴与力偶约成45°夹角的斜裂缝,与应变椭圆长轴垂直的结构面为张扭性结构面,与应变短轴垂直的结构面为压性或压扭性结构面。
由上述可知,同一地质体中,一定的构造应力场会产生与之相对应的应变椭圆,应变椭圆的长轴总是和压应力垂直的,而与拉应力平行;同时应变椭圆的长轴与压性结构面总是平行的,与张性结构面垂直。应力场和应变场的上述对应关系是唯一的。
2 工程实例
2.1 工程概况
阳泉市泉中北路农委住宅楼位于一斜坡上,该楼1层为地下室,地面上6层,高度18 m左右,呈“L”形分布,平面分布见图2。
该楼建于斜坡开挖台阶上,阶下早于该楼前建有二层楼,与该楼平行展布。由于住宅楼坡脚前二层楼房被拆除,以及楼房地基内由于大气降水与生活污水沿第四系、基岩裂隙入渗等综合因素,造成楼房产生了较严重的变形,其顶、底板、承重墙等产生了众多的裂缝,且同一层楼不具统一的变形规律,变形形迹较为复杂。
2.2 应用应变椭圆理论对楼房变形规律进行分析
2.2.1 一单元楼房裂缝分布规律及其应变椭圆分析
由图3可知,该单元楼房西部边界处分布有从房顶至地面的贯通张拉裂缝;中部从上到下,墙体具成群等间距的“八”字形斜裂缝;东南部厨房部位具贯通的水平拉裂缝。应用应变椭圆理论对变形形迹组合规律进行分析,图式见图3。由该图式可知,其变形形迹组合系在逆时针力偶作用下形成的,通过现场钻孔和探井得到了证实。由于该单元东南部(厨房部位)楼房上下水漏水,与坡体渗水汇聚于地基中,致使其承载力不足引起一单元整体倾斜下沉,与二单元脱开。此种力场作用模式,导致了该单元此种变形形迹组合。
2.2.2 二、三单元楼房裂缝组合规律及其应变椭圆理论分析
楼前坡脚二层楼拆除后,经现场调查,楼房裂缝组合规律见图4。由图4可知:1)楼体后纵墙面产生了间隔不等、规模不一的走向NE45°的水平张裂缝;2)楼房后地面分布了近于NE45°走向的纵张贯通裂缝;3)房顶顶面裂缝组合为走向近NW315°平行张拉裂缝组;4)南西端横承重墙裂缝组合为“八”字形斜裂缝组合。二、三单元的这些裂缝组合,其力场图式见图4,由该图式可知,这些裂缝也是在逆时针力偶作用下形成的。通过治理实践证明了该图式是正确的。据此分析结果,依据楼前二层楼对斜坡施加的水平推力反算值,于楼前实施了等效侧限抗滑墩后,经检测结果证实,楼房终止了变形。同时在楼前通过探井观察,地基土受挤压现象明显;取样试验结果较基建勘察试验结果偏低40%。
2.2.3 四单元楼房变形形迹规律及应变椭圆理论分析
楼前坡脚二层楼拆除后,楼房裂缝组合规律见图5。由图5可知:楼房变形形迹组合规律如下:1)楼前厨房为水平裂缝组合;2)楼房后侧(卧室区域)墙体分布有规模大、贯通性强的“八”字形斜裂缝,楼房顶部具纵向张拉裂缝。
经综合分析,该单元楼房变形形迹组合形式为一单元和二单元两部分楼体变形图式的叠加。即一单元楼体内侧由于地基土被水浸泡,强度软化致使地基土压缩变形,造成该部分楼体受附加下拉荷载诱发的顺时针力偶作用产生了横承重墙的“八”字形斜裂缝及楼顶纵张拉裂缝;二单元楼体外侧横向张拉裂缝系由二、三单元楼体变形机制(力场作用)作用下形成。该单元两种力场作用边界为W2作用区域。
基于上述分析,应用应变椭圆理论,通过对既有建筑物变形形迹组合规律的分析,反演对应的应力场,据之分析应力场力源及其作用方式,确定既有建筑物的变形成因,实践证明是可行的,尤其是建筑物变形形迹具复杂组合时,更是如此。
通过分析结果,对楼前实施侧限墩,对一单元东侧和四单元内侧实施桩式托换地基补强措施后,楼房变形趋于稳定;同时通过钻孔和探井揭露也证明了上述分析是符合实际的。
3 结语
1)应变椭圆与构造变形形迹组合几何关系清楚,应用该理论进行既有建筑物变形规律分析,简便易行,行之有效;应用分析结果反演变形成因(建筑物变形机制),结合其他工程手段和力学变形验算反推与之相应的应力场效应(应力作用方式、大小等),为施治建筑物变形病害提供依据。本文实践证明,探索思路和方法是可行的。2)应用应变椭圆分析既有建筑物变形成因的工作方法和步骤,因篇幅所限略;同时,由于项目属抢险项目,时间短,对建筑物变形的受力分析工作做得不够,建筑物变形治理设计补强力是根据试验结果和侧限力反算确定的。今后通过工程实践来进行两者的组合分析,以期获得有价值的分析结果,使建筑物变形治理补强力确定得更可靠、更经济。
参考文献
应变建筑 篇3
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择我院住院诊断为2型糖尿病患者50例,时间为2010-09～2011-09,其中男30例,女20例,平均年龄(54±9)岁;健康对照组体检正常人群30例,男16例,女14例,平均年龄(52±11)岁。入选标准:2型糖尿病组患者,符合WHO制定的2型糖尿病诊断标准(空腹血糖≥7.8 mmol/L或餐后血糖≥11.1mmol/L)。所有2型糖尿病病人均未发生糖尿病视网膜病变、周围神经病变和糖尿病肾病等。排除1型糖尿病患者及同时患有其他心血管疾病的患者、原发性心肌病及代谢性等疾病,无心肌缺血客观证据。
1. 2 仪器与方法
(1)仪器:
彩色多普勒超声诊断仪(美国GE公司,型号为Vivid 7),探头频率1.7～3.4MHz,能够进行实时心肌组织多普勒显像、组织追踪显像及应变和应变率显像等超声技术,并配有Q-analyze软件可对心肌各节段进行应变和应变率定量分析。
(2)检查方法:
根据美国超声心动图学会的标准行心动超声检查[4]。受试者左侧卧位,行常规超声心动图检查。测量左室腔内径及室壁厚度,射血分数(EF)采用椭圆球体积法测得,测量二尖瓣血流频谱舒张早期峰值流速(E峰)、舒张晚期峰值流速(A峰)计算E/A。脉冲多普勒获得二尖瓣口及左室流出道血流频谱图,计算等容舒张时间(IVRT)。二维超声心动图采集胸骨旁左室长轴标准切面,将系统置于TVI状态下,分别采集心尖四腔、心尖两腔及左心室长轴切面的连续三个心动周期的动态图像(>90帧/s),存入磁光盘。脱机分析时将取样容积调为6mm×6mm大小,分别置于左室侧壁、左室前壁、下壁、后壁、前间隔和室间隔的二尖瓣口水平左室基底部(base, b)和乳头肌水平左室中部(middle,m)的心内膜下心肌层,获取4个取样点的同步心肌的应变和应变率曲线,分别测量以上曲线上各取样点的应变率值以及收缩期最大应变值,取三个心动周期的平均值。
1.3 统计学处理
应用SPSS 13.0统计软件,各测量指标均采undefined表示,数据采用Friedman 检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 正常人及糖尿病患者心肌节段的应变及应变率曲线
通过二维超声心动图,在心尖四腔心,两腔心切面,以及左心室长轴方向,分别测量各个指标,最终计算出了SRs、SRe、Sra,其结果如下:见图1～2。
2.2 糖尿病组与对照组常规超声心动图测量值比较
糖尿病组与健康对照组比较左心室腔,左室壁厚度无差异(P>0.05)。见表1。
各组糖尿病组与对照组比较,*P>0.05。
2.3 糖尿病组与对照组峰值应变比较
糖尿病组ε值收缩期在心肌各节段与健康对照组比较差异无显著性(P>0.05);糖尿病组ε值舒张早期、舒张晚期在心肌各节段与健康对照组比较差异有显著性(P<0.05)。见图2,表2。
2.4 糖尿病组与对照组应变率测值的比较
糖尿病组SRs,SRa在心肌各节段低于对照组,两组比较差异无显著性(P>0.05);糖尿病组SRe在心肌各节段显著低于健康对照组,两组比较差异有显著性(P<0.05)。见图2,表3。
注:与对照组比较,△P>0.05;与对照组比较,*P<0.05。
注:与对照组比较,△P>0.05;与对照组比较,*P<0.05。
3 讨论
虽然糖尿病心肌病(DM)的病理生理仍存在争议,但它已被广泛接受,DM涉及多因素更多包括代谢性因素以及独立的自主神经病变[5]。左室舒张功能异常可能与血糖控制不理想有关,随着血糖控制欠佳会出现肾脏微血管病变,动脉硬化和血管内皮功能障碍,胰岛素抵抗以及血管紧张素-肾素系统异常,最后可引起左心室重塑和肥大[6]。所有以上这些因素也与微血管功能障碍有关,微血管功能障碍引起强烈的心室舒张功能障碍。糖尿病患者常见左心室舒张功能障碍,这也是当今公认的。但普通超声心动图技术无法真正评价糖尿病患者早期心功能的变化,对于糖尿病人群中,是否存在微血管病变,利用冠状动脉造影技术也无法获得,因此利用组织追踪显像及应变和应变率显像等超声技术测定局部心肌功能日益受到临床医师的关注。
目前关于DM对心功能的影响多集中在整体功能及病理生理的研究,经典的及新的超声心动图技术开始应用于DM早期诊断[7]。在本研究中,通过常规超声心动图未发现糖尿病患者与健康人群的左室收缩与舒张功能存在差别,可能与糖尿病微血管病变使心肌持续缺血,心肌细胞纤维化,左心室舒张期顺应性降低,舒张早期跨二尖瓣口压力梯度增加,E峰速度增高,E/A比值出现“假性”正常。而利用应变及应变率更准确的评价局部心肌功能,不受心脏整体运动以及相邻节段牵拉的影响,更能代表心肌活动的内在力学特性,能更真实地反应局部心肌的功能状态[8]。心肌组织应变是指心肌组织发生变形的速度,测量超声束方向上心肌运动的速度梯度,它描述的是心肌变形速率。本研究显示,糖尿病组舒张早期、舒张晚期在心肌各节段与健康对照组比较峰值应变存在显著差异。糖尿病组应变率在舒张早期心肌各节段显著低于健康对照组,舒张晚期变化较小,收缩期变化不明显。通过本研究说明传统的超声心动图在发现左室射血分数和二尖瓣口血流频谱等指标发生改变前,糖尿病病人在没有表现出明显的微血管或大血管并发症之前已经引起心肌组织不同程度的病理改变。可以认为舒张功能障碍是糖尿病心肌病的第一阶段,虽然没有心力衰竭的临床症状,我们也应当小心评估所有糖尿病患者,无论是否存在其他并发症的情况,以便对糖尿病病人进行风险评估,尽可能减少并发症发生。
参考文献
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应变建筑 篇4
自1987年以来, 我国华东地区的徐州、大屯、淮北、兖州、永夏等矿区先后有多个井筒发生井壁破裂事故 (井筒破坏段一般在表土与基岩交界附近) , 严重影响了煤矿的安全和正常生产[1], 因此, 实时监测井筒的运行状态, 发现问题并及时处理, 对保障煤矿安全具有重要意义。
煤矿井筒一般是钢筋砼结构, 其应变是在各种荷载作用下的效应量, 可以较全面地反映井筒的载荷情况、结构性能及安全状况。井筒应变测量需要将应变传感器长时间埋入井壁砼内, 当出现问题后, 不宜取出更换或维修, 而且井筒的环境十分恶劣, 干扰信号较多, 测量数据易不稳定。为此, 笔者设计了一种振弦式应变传感器, 以实现井筒状态的实时监测功能。
1 振弦式应变传感器工作原理
振弦式应变传感器是利用弦振频率与弦拉力的变化关系来测量应变传感器所在点的应变[2], 工作原理如图1所示。在电磁激励的作用下, 钢弦按其固有频率振动。实际上, 应变传感器在制作出厂后, 其钢弦具有一定的初始拉力F0, 因而具有初始频率f0。当应变传感器被埋入混凝土中后, 应变筒随混凝土变形而变形, 筒中钢弦的拉力随变形而变化。此时, 可以得到不同的振动频率f, 进而可以测出应变筒的应变大小。
现假定应变传感器两端承受压力, 则钢弦的张力减少。此时钢弦的自振频率也减少, 设钢弦的张力为F, 自振频率为f, 张力与自振频率关系可用式 (1) 表示:
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式中:K为与钢弦的长度、单位长度质量有关的常数。
显然:
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应变传感器的应变筒与其中钢弦变形协调, 应变增 (减) 量相同。设应变筒的应变增量为εh, 钢弦的应变增量为εg, 则有:
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式中:EA为钢弦的轴向刚度, 则:
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f0是已知的, 所以只要求出f, 就可以求出钢弦的形变, 进而也就求出了砼或者其它待测工程的应变量。
2 智能型振弦式应变传感器的设计
智能型振弦式应变传感器通过自身发出激发脉冲, 激发起埋入井筒侧壁砼中应变传感器的钢弦, 使之产生自激振荡, 该振荡信号通过信号调理电路 (包括放大、整形、滤波等环节) 处理后, 成为稳定的频率信号, 单片机通过对该频率信号的检测和运算后得到相应的井筒应变值, 并将这些数据实时显示到液晶显示器上, 同时将这些数据传输到上位监控计算机, 最终实现井筒状态的实时监测。
2.1 硬件设计
智能型振弦式应变传感器选用高性能的基康VCE-4200系列应变传感器, 采用低功耗、小体积、大容量、高集成度的8位单片机P89LPC932[3]作为CPU, 用以采集、处理和运算数据;可远程供电的M-BUS通信接口完成振弦式应变传感器与通信分站、上位计算机或者设置器间的数据通信;采用高性能、低功耗的光耦芯片6N139隔离干扰信号;24位高精度模数转换芯片AD7714用于采集热敏电阻的数据;恒流源芯片LM334为振弦式应变传感器提供准确、稳定的1 mA电流;笔者自行研制的激发、放大、整形电路可以对该应变传感器进行有效的激发, 同时完成对振荡频率的可靠放大与整形;液晶显示器实时显示测量数据。图2为智能型振弦式应变传感器电气原理图。
2.2 软件设计
智能型振弦式应变传感器软件程序流程如图3所示。首先单片机产生激发脉冲, 频率范围为400～5 000 Hz。激发脉冲使钢弦产生了微小自由振动, 该振动在感应磁头线圈里产生出电动势, 但该电动势非常微小, 单片机无法检测。因此, 经过放大、整形电路, 将微小电动势变成规整的脉冲信号, 再由单片机测量脉冲信号的频率, 并计算出应变量。然后, 启动AD7714, 将内置于应变传感器中的热敏电阻两端的电压值进行A/D转换, 进而得到温度值, 并对测量的应变值进行温度补偿, 得到最终的井筒应变值。还可实时显示井筒应变值及环境温度, 同时将这些数据通过M-BUS通信接口发送到通信分站[4], 如数据出现异常, 则立即报警。当需要读取所测数据或者需要对应变传感器进行地址或者其它参数设置时, 应变传感器可以通过自身的通信接口与通信分站或者设置器通信。
3 结语
综上所述, 智能型振弦式应变传感器主要有以下优点: (1) 采用自主研发的激发、放大、整形电路, 与配套应变传感器的国外产品相比, 具有低功耗、低成本、易实现而且效果良好等特点。 (2) 采用温度补偿算法对不同温度下的频率进行校正, 提高了测量数据的准确性。
该智能型振弦式应变传感器目前已成功用于多个煤矿的井筒井壁监测, 实践证明, 该应变传感器具有功能稳定、测量准确、适用性强、使用寿命长等优点, 值得推广使用。
参考文献
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[4]韩慧, 倪荣军.矿井风压自动监测报警系统的设计与应用[J].仪表技术与传感器, 2006 (1) :90-91.
应变建筑 篇5
1 资料与方法
1.1 研究对象
选择2011-01~2013-01在温州医学院附属第二医院进行健康体检的50例超声心动图成像清晰的婴幼儿, 均行超声心动图及VVI检查, 其中男29例, 女21例;年龄15 d~36个月, 平均 (17.6±3.8) 个月, 血压、心率、身高、体重均在正常范围内, 均经体格检查排除各种器质性疾病, 无心血管疾病史, 超声心动图、心电图、胸片及临床检查均未发现异常, 超声心动图测量心脏大小及形态正常, 心脏收缩及舒张功能正常, 卵圆孔及动脉导管均已闭合。所有患儿家属均签署知情同意书, 并经医院伦理委员会审核同意。
1.2 仪器与方法
采用Siemens Sequoia 512超声诊断仪, 配备有VVI成像技术, 4V1c探头, 频率2.25~4.25 MHz。受检者取左侧卧位, 连接体表心电图, 启动VVI模式, 选取清晰的心尖四腔、二腔切面及心尖左心室长轴切面, 共6个室壁, 采集连续3个心动周期的心脏二维动态图像并存储。采集图像时, 较大幼儿嘱其屏住呼吸或由家属捏其口鼻帮助屏气, 婴儿则选择熟睡时, 以减少运动对图像质量的影响。参照美国超声心动图学会推荐的方法[4]将左心室分为6个室壁, 各室壁分为基底段、中间段、心尖段共18个节段。将图像定帧于收缩末期, 于单帧图像手工逐点沿左心室心内膜边界取点, VVI软件即自动跟踪识别其他帧图像上的心内膜边界, 将3个心动周期进行平均, 程序自动获得速度、应变、应变率参数曲线, 手动测量每个参数不同时相的峰值。
1.3 统计学方法
采用SPSS 13.0软件, 两组间计量资料比较采用成组t检验, 多组间比较采用方差分析, P<0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 VVI对婴幼儿左心室心肌纵向应变和应变率的显示
VVI可以显示应变、应变率随心动周期的变化曲线, 并测量曲线上的具体数值 (图1) 。婴幼儿左心室心肌纵向应变曲线呈平滑型41例, 切迹型9例 (图2A、B) , 其对应的应变率曲线呈双峰型41例, 三峰型9例 (图2C、D) , 三峰指收缩期S峰 (SRs) 、舒张早期E峰 (SRe) 和舒张晚期A峰 (SRa) , 双峰指收缩期S峰和舒张期呈单峰。应变曲线呈平滑型时, 应变率曲线则呈双峰型。50例婴幼儿中, 41例 (82%) 舒张期应变率曲线呈单峰, 采用脉冲多普勒技术探测其二尖瓣口血流频谱舒张期亦呈单峰表现, 婴幼儿平均心率为 (97.8±7.6) 次/min;其他9例婴幼儿平均心率为 (83.1±7.3) 次/min, 两组比较, 差异有统计学意义 (t=1.73, P<0.05) 。
图1 VVI显示左心室心肌纵向应变、应变率随心动周期的变化曲线。收缩期速度曲线呈正向, 应变率曲线呈负向;舒张期速度曲线呈负向, 应变率曲线呈正向;应变曲线以舒张末时刻为初始时刻, 整个心动周期呈负向
图2应变曲线呈平滑型;应变曲线呈切迹型 (箭) ;应变率曲线呈双峰型 (箭) ;应变率曲线呈三峰型 (箭)
2.2 各室壁节段间VVI测量参数比较
由于本组中41例 (82%) 婴幼儿舒张期应变率曲线呈单峰, 此41例婴幼儿左心室同一室壁的不同节段 (纵向比较) 以及不同室壁的同一水平节段 (横向比较) 的纵向应变与应变率峰值比较见表1。
2.2.1 纵向比较
对6个室壁分别作应变、收缩期应变率、舒张期应变率在3个节段间的方差分析与两两比较, 每个室壁3对比较, 6个室壁共18对, 即应变、收缩期应变率及舒张期应变率各18对, 仅前间隔基底段应变与前间隔心尖段应变比较差异有统计学意义 (t=1.79, P<0.05) 。
2.2.2 横向比较
分别对基底、中间段和心尖段3个水平的应变、收缩期应变率及舒张期应变率作6个室壁间的方差分析与两两比较, 每个水平6个室壁两两间比较共15对, 3个水平共45对, 即应变、收缩期应变率及舒张期应变率各45对, 仅前壁、下壁基底段应变与前间隔基底段比较, 差异有统计学意义 (t=-1.93、-1.72, P<0.05) ;前壁、下壁基底段舒张期应变率与后间隔比较, 差异有统计学意义 (t=-1.94、-1.93, P<0.05) , 其余差异均无统计学意义 (P>0.05) 。
3 讨论
应变及应变率分别体现了局部组织变形程度及变形速度, 不受心脏整体运动、旋转及相邻心肌牵拉效应的影响, 反映了局部心肌自身运动的性质。VVI技术基于二维灰阶成像, 利用超声像素的空间相干、斑点追踪、边界追踪、瓣环参考等技术, 与基于多普勒组织速度成像的应变率成像技术相比, VVI技术对心肌应变及应变率的测量无角度依赖, 无取样点的数目和位置限制, 对心肌运动的显示在空间位置上更全面, 更利于观察细微差别。
注:*与心尖段比较, P<0.05;▲与前间隔比较, P<0.05;#与后间隔比较, P<0.05
目前对心肌应变及应变率的规律性尚无明确统一的认识, 有学者认为左心室基底段、中间段和心尖段的应变和应变率依次递减[5], 也有学者认为无此递减分布模式[6,7];以上研究均以成人为研究对象, 对于婴幼儿的研究鲜有报道。本研究应用VVI技术定量分析正常婴幼儿左心室纵向心肌应变及应变率, 探讨其变化规律, 结果显示, 同一室壁不同水平节段间应变及应变率比较, 差异有统计学意义的应变1对, 收缩期应变率0对, 舒张期应变率0对;不同室壁同一水平节段间的应变及应变率比较, 差异有统计学意义的应变2对, 舒张期应变率2对, 收缩期应变率在不同室壁间差异均无统计学意义, 提示正常婴幼儿左心室纵向应变与应变率大小分布比较均衡, 与既往研究结果一致[8,9]。根据应变与应变率的定义, 应变指相对于起始长度的长度变化, 即应变= (L-L0) /L0;应变率指单位时间内发生的应变, 等于两点间的速度差除以两点间的距离, 即应变率= (V2-V1) /L0。目前左心室心肌纵向上运动速度由基底段向心尖段逐渐递减已基本得到认同[10], 心肌纵向上由基底段至心尖段递减的速度差造成了心肌局部与整体的缩短变形, 产生收缩应变, 从而产生射血, 即应变与速度有关, 不同节段的等长心肌速度差相等时, 应变与应变率亦相同。本研究中VVI所测得的正常婴幼儿左心室纵向应变与应变率大小分布较一致, 提示各节段心肌舒缩力度均衡, 室壁运动协调同步[11]。
本研究中41例 (82%) 婴幼儿左心室纵向应变曲线呈平滑型, 应变率曲线舒张期呈单峰, 而吴晓霞等[6]研究显示, 成人应变率曲线舒张期呈双峰, 即舒张早期由左心室主动舒张, 舒张晚期由心房收缩造成, 本研究结果与上述结果略有不同, 婴幼儿应变率曲线舒张期呈单峰的特点与多普勒技术测量二尖瓣口血流频谱表现出单峰类似, 其原因可能在于婴幼儿大多心率较快, 造成舒张早期与舒张晚期两峰融合, 其与成人二尖瓣狭窄或房颤患者二尖瓣口频谱多普勒血流频谱所表现出的E、A峰融合或消失有着本质的区别, 二尖瓣狭窄患者由于舒张期左心室主动充盈时间延长, 左心房收缩引起的被动充盈相对提早发生, 二者相互重叠;房颤患者心房无节律地快速舒缩属于无效收缩, 对左心室的充盈作用丧失, 因此A峰消失;而婴幼儿VVI图像上的舒张期单峰是由心率过快引起的, 由于婴幼儿交感神经相对占优势, 年龄越小心率越快, 左心房收缩时间越短;因此, 在VVI技术观察到婴幼儿有上述表现时不应当作为异常现象, 可以在婴幼儿熟睡状态下待心率减慢时复查。
目前不同研究者对应变及应变率各参数测量的具体方法尚不完全一致, 如取样部位、取样点的间隔距离、取样时相等, 这些操作细节的差异均可能降低不同研究之间的可比性;不同测量技术有不同的原理, 充分掌握技术原理, 采用正确有效的测量方法, 其研究结果才能最大程度地反映真实的心肌运动, 现有的技术尚存在一定的局限性, 有待进一步总结完善。
参考文献
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应变大数据 篇6
“如果说IBM的主机拉开了信息化革命的大幕, 那么大数据才是第三次浪潮的华彩乐章”。早在1980年, 美国社会思想家、未来学家阿尔文·托夫勒便在他的著作《第三次浪潮》中这样说道。而在30年前, 由于科技水平的局限, 大数据对于人类而言似乎还十分遥远。直到2009年前后, “大数据”一词开始逐步受到信息技术行业的重视, 托夫勒这一观点的正确性和预见性也随之得到印证。世界, 终于做好了拥抱大数据时代的准备。
当前, H7N9再次撩动国人的心。禽流感已是国际大敌, 如何有效防控, 各国有各招。除了研制疫苗、检测剂、新药等常规招数外, 山姆大叔更希望借助大数据抑制流感疫情的蔓延。事实上, 为了更好地防控流感, 美国疾病预防控制中心 (CDC) 已经逐步使用大量的数据来监测疫情。
我想人们都不会忘记, 2009年春天, 在世界范围内爆发了一种新的流感病毒。这种甲型H1N1流感结合了导致禽流感和猪流感的病毒的特点, 在短短几周之内迅速传播开来。全球的公共卫生机构都担心一场致命的流行病即将来袭。有的评论家甚至警告说, 可能会爆发大规模流感, 类似于1918年在西班牙爆发的、影响了5亿人口并夺走了数千万人性命的大规模流感。
美国, 和所有其他国家一样, 都要求医生在发现新型流感病例时告知疾病控制与预防中心 (CDC) 。但由于人们可能患病多日实在受不了了才会去医院, 同时这个信息传递回疾控中心也需要时间, 因此, 通告新流感病例时往往会有一两周的延迟。而且, 疾控中心每周只进行一次数据汇总。然而对于一种飞速传播的疾病, 信息滞后两周的后果将是致命的。这种滞后导致公共卫生机构在疫情爆发的关键时期反而无所适从。
在甲型H1N1流感爆发的几周前, 谷歌的工程师们在《自然》杂志上发表了一篇引人注目的论文, 它令公共卫生官员们和计算机科学家们倍感震惊。文章说, 谷歌能够预测冬季流感的传播, 并解释了其原理:谷歌通过分析人们在网上的搜索记录来完成这个预测。谷歌保留了多年来所有的搜索记录, 而且每天都会收到来自全球超过30亿条的搜索指令, 如此庞大的数据资源足以支撑和帮助它完成这项工作。
它可以对“咳嗽”、“发烧”等与流感有关的关键词进行监测, 并通过地图将这些的关键词被检索的趋势显示在其所对应的地区。相应的关键词密度越高、越频繁, 该地区爆发流感的可能性就越大。由于这类关键词与流感之间存在着较强的相关性, 因此该服务的可靠性比较高。
结果证明, 他们的预测与官方数据的相关性高达97%。和疾控中心一样, 他们也能判断出流感是从哪里传播出来的, 而且他们的判断非常及时, 不像疾控中心一样要在流感爆发一两周后才可以做到。
“谷歌流感趋势”便是谷歌2008年推出, 用于预警流感的即时网络服务。该系统根据对流感相关关键词搜索进行数据挖掘和分析, 创建对应的流感图表和地图, 目前可预测全球超过25个国家的流感趋势。在2009年甲型H1N1流感爆发的时候, 与习惯性滞后的官方数据相比, “谷歌流感趋势”成了一个更有效、更及时的指示标。过去几年, 谷歌流感趋势也被证明表现卓越, 预测结果与传统监测数据非常接近。
大数据的影响已经渐渐从IT领域扩展到人类社会生活的方方面面, 从商业分析到公共服务, 从城市路况监测到流感趋势预测, 人们在享受大数据带来的各种便利的同时不得不承认, 大数据时代到来了。
风起云涌的大数据时代
“如果说IBM的主机拉开了信息化革命的大幕, 那么大数据才是第三次浪潮的华彩乐章”。早在1980年, 美国社会思想家、未来学家阿尔文·托夫勒便在他的著作《第三次浪潮》中这样说道。而在30年前, 由于科技水平的局限, 大数据对于人类而言似乎还十分遥远。直到2009年前后, “大数据”一词开始逐步受到信息技术行业的重视, 托夫勒这一观点的正确性和预见性也随之得到印证。世界, 终于做好了拥抱大数据时代的准备。
受经济全球化和全球信息化、人类社会发展和需求多样性、云计算和物联网技术深化应用等多方面的影响, 信息爆炸时代人类社会中各个领域均产生了海量的数据。在过去的几年里, “大数据”已经成为IT领域和互联网上反复提及的热词。国际数据公司 (International Dat Corporation, 以下简称IDC) 的研究结果表明, 2009年全球产生的数据量为0.8ZB, 2010年增长为1.2ZB, 2011年的数据量更是高达1.82ZB, 相当于全球每人产生200GB以上的数据。
在经历了几年的批判、质疑、讨论、炒作之后, 大数据渐渐从IT领域扩展到各个行业和人类社会生活的方方面面, 终于迎来了属于它的时代。几乎所有世界级的互联网企业, 都将业务触角延伸至大数据产业;无论社交平台逐鹿、电商价格大战还是门户网站竞争, 都有它的影子。2012年3月22日, 奥巴马政府宣布投资2亿美元拉动大数据相关产业发展, 将“大数据战略”上升为国家战略, 甚至将大数据定义为“未来的新石油”。更有国外媒体预测, 2013年将成为世界的“大数据元年”。
大数据的特点
要讲大数据, 首先绕不过“什么是大数据?”这个问题。想要定义大数据, 必须从它的特点着手。人们通常用Volume、Variety、Velocity、Value这4个V来概括大数据的特点。
Volume
第一个“V”是V o l u m e, 即数据体量巨大。要知道目前的数据量有多大, 可以先来看一组公式。1024GB=1TB;1024TB=1PB;1024PB=1EB;1024 EB=1ZB;1024ZB=YB。到目前为止, 人类生产的所有印刷材料的数据量是200PB, 而历史上全人类说过的所有的话的数据量大约是5EB。2013年, 世界上存储的数据预计能达到约1.2ZB, 如果把这些数据全部印刷成书, 这些书可以覆盖整个美国52次, 如果将之存储于标准的光盘, 这些光盘可以堆成五堆, 每一堆都可以伸到月球。
Variety
第二个“V”是Variety, 即数据类型繁多。相对于以往便于存储的以文本为主的结构化数据, 越来越多的非结构化数据的产生给所有厂商都提出了挑战。拜互联网和通信技术近年来迅猛发展所赐, 如今的数据类型早已不是单一的文本形式, 网络日志、音频、视频、图片、地理位置信息等等多类型的数据对数据的处理能力提出了更高的要求。预计2015年产生的数字内容中有90%将是非结构化数据, 如短信和微博生成的信息, 以及视频和音频, 情况将变得越来越复杂。
Velocity
第三个“V”是Velocity, 即处理速度快。这是大数据区别于传统数据挖掘最显著的特征。根据IDC的一份名为“数字宇宙”的报告, 预计到2020年全球数据使用量将会达到35.2ZB。在如此海量的数据面前, 处理数据的效率就是企业的生命。
Value
第四个“V”是Value, 即价值密度低。大数据的原理非常简单, 在统计学中, 样本选取得越多, 得到的统计结果就越接近真实的结果。维克托·迈尔·舍恩伯格在《大数据时代》中说:“通过使用所有的数据, 我们可以发现如若不然则将会在大量数据中淹没掉的情况。”然而, 价值密度的高低与数据总量的大小成反比。以视频为例, 一部一小时的视频, 在连续不间断监控过程中, 有用的数据可能仅仅只有一两秒。海量的数据充斥着我们所生活的世界, 如果能将它们“提纯”并迅速处理为有价值信息, 相当于掌握了一把能够开启宝藏大门的钥匙。如何更为迅速地完成数据价值的“提纯”是目前大数据风起云涌背景下亟待解决的难题。
对于第四个“V”, 业界也存在不同的看法, IBM认为, 大数据的第四个特点是Veracity, 即真实性。尽管前3个"V"涵盖了大数据本身的关键属性, 但真实性是当前企业亟需考虑的重要维度, 将促使他们利用数据融合和先进的数学方法进一步提升数据的质量, 从而创造更高价值。
数据即资产
而大数据到底是什么, 它能给用户和企业带来什么, 为何各大企业争先呼吁数据的重要性。《南方周末》对此做了很好的诠释, “大数据其实最核心的不在于‘数’, 而在于‘大’和‘据’, 所谓的‘大’, 是指数据积累到一定的量级;而‘据’, 就是找出论据, 为企业决策做参考。”
通常情况下, 企业的数据可以分为3种类型:结构化数据、半结构化数据和非结构化数据。传统的商业智能系统中用以分析的数据, 大都是企业自身信息系统中产生的运营数据, 这些数据大都是标准化、结构化的。事实上, 这些数据只占到了企业所能获取的数据中不到15%的部分。其余85%的数据广泛存在于社交网络、物联网、电子商务等之中, 这些非结构化数据的产生往往伴随着传感器、移动计算等新渠道和新技术的不断涌现和应用。
在大数据时代, 对于任何企业来说, 数据都是其皇冠上最为耀眼夺目的那颗宝石。伴随着智能系统应用的拓展, 企业决策已经越来越依赖于数据。企业用以分析的数据越全面, 分析的结果就越接近于真实。大数据分析意味着企业能够从这些新的数据中获取新的洞察力, 并将其与已知业务的各个细节相融合。
EMC全球副总裁周西柱在接受本刊记者专访时说道:“目前我们对于海量数据分析还是对技术条件考虑较多, 除技术之外, 我们应该多考虑一些应用。从应用角度开始思考, 通过海量数据能够对企业、对机构带来哪些好处, 然后往回思考, 考虑如何将应用结合技术实现, 融入到数据中, 才能够准确发现海量数据的价值。”
换言之, 大数据带给我们的启发, 是需要注意传统企业商业智能系统之外的, 所有其他数据的价值。这些能够被企业随时获取的数据, 可以帮助和指导企业全业务流程的任何一个环节进行有效运营和优化, 并帮助企业做出最明智的决策。
“大数据时代, 一些传统的商业思想正在被颠覆。这其中最为重要的, 就是必须将数据转化为企业的资产。”在过去, 衡量企业最重要的资产无外乎土地、流动资金和人才等几个要素, 如今, 数据作为企业一项更加重要的资产将直接关系到企业的发展潜力。惠普公司全球副总裁潘家驰对本刊记者说:“一方面, 不能周密部署并迅速采取行动的企业有可能面临被剧增的大数据淹没的风险;另一方面, 那些能够实施全面的企业级信息优化战略的企业所获得的回报将是非常巨大的。这一战略有助于缩小潜在的和最终实现的业务成果之间的差距, 能够从自身数据资产中获得深入洞察和价值的企业将开始收获其实质性的信息回报。”
大数据时代的精准营销
今天的大数据时代, 让商业的生态环境发生了巨大的变化:用户和消费者的界限正在变得模糊, 无处不在的智能终端, 随时在线的网络传输, 互动频繁的社交网络让以往只是网页浏览者的用户面孔从模糊变得清晰, 对于企业来说, 他们第一次有机会进行大规模的精准化的消费者行为研究;作为保持着持续变革欲望的企业, 主动地拥抱这种变化, 从战略到战术层面开始自我的蜕变和进化将会让他们更加适应这个新的时代。
而在今天的国内的网络营销生态中, 大数据的精准营销价值也越来越多地受到企业主的重视, 也同样成为了国内互联网巨头企业的核心竞技场。而真正的精准营销掌握在这些拥有大数据, 能够分析大数据、分享大数据的科技型公司手里。这些科技型公司将会不断导演新的精准营销概念。
“世界整合营销之父”唐·舒尔茨提出了以消费者需求为中心的SIVA理论, 强调客户购买产品或服务的四个关键要素。Solutions—消费者寻求解决问题的方案、Information—消费者寻找与解决方案相关的信息、Values—消费者衡量各种解决方案的价值、Access—消费者解决问题的入口。他认为信息技术改变了整个市场, 消费者决定何时、何地、从什么地方购买何种商品, 营销人员必须及时响应以帮助消费者达成目标。这种消费者与品牌的角色大反转意味着许多市场营销的方法也需要改变——建立一种新的、消费者主导的、交互性的市场营销体系。
百度营销研究院副院长李丛杉对记者说:“大数据时代, 人们获取信息、娱乐、沟通等生活方式发生了天翻地覆的改变, 消费者变得更加主动地去寻求自己想要的、能够解决自身问题的信息。这使类似于大众点评网、去哪儿网这些为消费者提供便利的应用服务的公司得以产生和发展, 反过来, 利用信息世界所提供的这些应用和服务又成为消费者生活方式的一部分。这是一个互动的、循环的、不可分割的过程。随着商业环境的变化发展, 消费者需求在营销中越来越有占主导地位, 营销方式也到了发生变革的时刻。”
百度营销研究院与唐·舒尔茨教授领导的研究团队展开深入合作, 并提出“百度Moments”的营销方法论, 将营销从消费者需求、消费者的决策场景和消费者行为三个维度进行整合。李丛杉说:“以前的营销师针对消费者的态度, 企图改变消费者的看法, 今天的营销需要我们更多关注消费者的行为, 以及行为背后在这个瞬间的需求是什么样的。”
Twitter开设首个“数据编辑”职位
在筹划撰写本文的期间, 一个颇为新奇的消息令记者眼前一亮:Twitter首次开设了“数据编辑”的职位, 并邀请著名的数据新闻实践者西蒙·罗杰斯来担任这一职务。
作为一名传统媒体的数据编辑, 西蒙·罗杰斯此前已经在《卫报》任职15年之久, “我擅长的是解释数据, 简化数据, 让数据更直观。”他表示:“在我们的记者工作中, Twitter已成为一个重要元素。Twitter不可被忽视, 并越来越多地出现在所有重大事件的中心, 无论是政治、体育, 还是娱乐。作为数据编辑, 我将协助解释这样的现象如何发生。”
根据Twitter的描述, 该职位需要具备使用Twitter数据创建“清晰而有洞见的数据驱动的案例研究”的能力, 比如如何利用实时微博驱动用户的参与以及增长、如何利用平台与电视进行整合。
他将于5月举家从伦敦迁至大洋彼岸旧金山, 正式成为Twitter的一员, 担任Twitter创立以来第一个“数据编辑”。虽然外界目前尚不清楚罗杰斯未来的具体职责是什么, Twitter也没有对此做出回应。不过, 在未来的大型事件中, 罗杰斯或许能帮助外界更好地理解Twitter上每分钟出现的数万条消息中蕴藏的深层含义。他表示, 与Twitter里既有的数据科学家相比, 他所做的工作可能掺杂更多的人工判断——即基于经验对数据进行判断和理解, 并将之表达和传播出来。
罗杰斯所阐述的这个技能对当前的政府、公司、媒体来说都很重要。要完成以数据为驱动的新闻, 业者必须了解数据的来源、品质、背景, 其间隐含的潜在偏见。Twitter这一举动似乎预示着在大数据时代新兴社交媒体与传统媒体的关系将会愈加紧密。
大数据时代的媒体转身
从理论到实践, 大数据的发展为掌握了大量数据源的媒体和门户网站提供了转型的良好契机。
浙报集团旗下的新媒体战略投资机构传媒梦工场于2012年底投资了知微、优微两个项目, 目标直指在社交网络的数据深度挖掘。
据记者了解到, 知微是一个可视化的微博传播分析平台, 通过一条微博的传播途径、过程和效果等信息检测微博的传播效果和其中传播的主要因素。一条微博有多大威力, 它的传播产生了怎么样的影响, 人们的情绪是积极还是消极等, 都是在它的评估范围之内。知微还可以分析微博账号的实际影响力。优微同时是一款微博排序工具, 优微开发团队通过数年研究的人工智能技术, 对每个用户的微博行为进行个性化处理, 形成个人独特的信息需求DNA, 根据这个DNA, 将用户关注账号的微博内容进行重新排序, 优先展示对用户更有价值、用户更加感兴趣的微博内容。
传媒梦工场C E O蒋纯告诉记者:“社会化网络数据挖掘是大数据中非常重要的一块, 或者说是最先被大数据利用的一块, 因为社会化网络数据有天然的优势, 天然就是有海量的数据, 而且是海量有价值的数据, 天然就是相对结构化有信息意义的数据, 天然就是用互联网形式存在, 并可被利用的数据。所以先切这一块是非常正确的, 但是接下来和传统行业相关的一些大数据将是未来的方向。大数据行业肯定会诞生伟大的公司。”
“大数据已经是必然的趋势, 只是如何看待并且如何利用的问题。我们非常重视这块, 一方面在积极关注业内的动向和团队, 另外一方面也在做研究和探索, 和全球这块最领先的保持联系互动, 也为行业做一定贡献。”他说。
浙江日报报业集团副社长王纲说, “分众与互动”、“数据库”、“社会化”正成为浙报集团全媒体发展的三个关键词, 它们传递出的是新媒体的内核与特性, 无论是传媒梦工场投资知微、优微, 还是浙报集团未来全媒体发展, 始终紧扣这三个关键词。“投资是我们重要的转型手段之一, 我们将通过内部发展转型、外部联合扩张和积极孵化未来三者并举, 推动集团向全媒体方向实现战略转型。”
EMC全球副总裁周西柱说:“面对如今的互联网发展, 用户是海量数据的制造者, 更是海量数据的使用者。媒体的转型发展, 既是技术问题, 也是战略问题, 将会对未来的媒体形态和格局产生深远影响。”
“新媒体的本质就是数据分析。我们已经从信息时代走到了数字时代和智能时代, 如果数据被赋予背景, 它就成了信息;如果数据能够提炼出规律, 它就是知识;如果数据能够借助于各种各样的工具在分析的基础之上为我们提供正确的决策, 它就是资源。”解放日报报业集团社长尹明华曾在中国传媒大会上这样说过。
信息的根本是各种各样的数据, 这就要求媒体必须适应新的信息生产和传播方式, 以多元化媒介来承担信息传播的职能。生产、分析、解读数据, 探索一条为受众和用户提供分众化服务和体验的媒体发展之路, 将成为媒体竞争的必备技能。
灵活应变创新领航 篇7
提供整套方案
恒亿的策略是给客户提供一套完整的解决方案, 包括NOR、NAND、RAM和新一代存储技术—PCM (相变移位存储器) 。2008年恒亿推出了65nm制程的NOR闪存, Axcell M29 NOR的标准的产品线也实现, 2009年2月恒亿率先提供45nm的多级单元 (MLC) NOR存储器样片。NAND方面, 2008年12月宣布能够提供基于41nm制程的NAND闪存样片, 新产品定位于高密度的eMMC和microSD。在RAM方面, 2008年公司发布了低速、非易失的Velocity LP NV-RAM。PCM在2008年12月也开始量产, 公司计划将在2010年中推出45nm的PCM。
与同行及客户合作
由于存储器是一个周期性、波动性很强的行业, 因此恒亿需要有灵活的应变能力。恒亿非常看重和业界的合作, 认为合作最终能提升恒亿自身、恒亿客户以及恒亿所处的整个生态系统的竞争优势。
为了拥有灵活的供货能力, 恒亿不仅有两家主要的晶圆厂, 还更新了同海力士 (Hynix) 之间的协议, 把双方的合作期延长了五年, 这样恒亿就有一个灵活的供应能力, 可以从该合资企业购买晶圆制造能力。恒亿还同尔必达 (Elpida) 公司就生产300mm存储器晶圆的项目签署了协议, 把恒亿的部分产品通过尔必达晶圆厂外包。
恒亿参与了很多国际标准委员会的标准制订工作, 例如JEDEC、OMFD、IEEE等。同时还与芯片销售商进行合作, 根据他们的要求提供低成本的产品。
看好下一代存储技术—PCM
恒亿为业界带来了具有发展前景的新型存储技术—PCM, 并已向20家客户提供了PCM的样片。PCM的特点是读写速度快, 功耗低于传统的闪存, 而且支持通常只有RAM才具备的以数据为单位的修改功能。业内专家预测, 当目前现有的传统存储芯片所能带来的利润越来越少时, PCM应用的热潮将在今后几年出现, 这种技术可以有效地降低成本, 并提升存储容量。它的出现不仅迎合了智能电话、MID、iPOD引领的消费电子风潮, 更能适用于对存储性能要求苛刻的服务器等应用。
当今客户不仅关心芯片级的成本, 而且很关心系统级的成本。采用PCM也可以降低系统成本。例如在高端移动手持设备中, 经常把多级单元NAND和DRAM相结合, 但是这样的架构经常使客户低估所需要的RAM数量。恒亿建议无线客户尽量减少NAND的使用量, 而增加PCM的使用量, 即把PCM和RAM组合起来的架构。
稳健的财务状况, 整套存储方案, 灵活的应变能力, 先进的制造技术, 这就是恒亿应对危机的策略。