结构设计论文范文

时间:2023-10-29 10:17:33

结构设计论文

结构设计论文篇1

结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要实现的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。包括基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的内容可分为:基础的设计,上部结构的设计和细部设计。

2结构设计的阶段

结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。

结构计算阶段的内容为:2.1荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。2.2构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。2.3内力的计算。根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。2.4构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

施工图设计阶段的内容为:根据上述计算结果,来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。

3各设计阶段的基本方法

根据方案阶段的主要内容,其基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式,这要看规范中对于各种结构形式的界定和工程的具体情况而定,关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要考虑合理性和经济性。

在结构计算阶段,就是根据方案阶段确定的结构形式和体系,依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算,规范上的方法有多种,关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法,以楼板为例,就有弹性计算法,塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提,是十分重要的。

在施工图设计阶段,就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求,同时还要符合规范中的构造要求,最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构,才会是合理的结构。

4规范、手册及标准图集和计算机在具体工作中的应用

结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构形式的设计时必须要紧扣不同的规范,但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范,在一个工程确定了结构形式后,首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性;然后再根据《中国地震动参数区划图》,《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求,在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定,这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面,涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定;涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定;涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定;在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中,给出了该结构形式设计的原理,方法,一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有,结构绘图时采用:平法制图(03G101-1),砌体中的钢筋混凝土过梁采用:过梁(L03G303),砖混结构抗震构造详图采用:L03G313,钢筋混凝土结构抗震构造详图采用:L03G323,地沟及盖板采用:02J331。需要说明的是,在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用,必要时应说明选用的页号和图集号,不可盲目采用。

计算机在结构设计设计中起着极其重要的作用,现在工程中已经很少用手来绘制施工图,绝大部分的图纸是靠计算机来完成的。这就需要设计者要精通设计软件和软件的计算原理。现在结构设计中用到的软件种类很多,其中以中国建筑科学研究院的PKPM最为普及,当然还有很多应用CAD,天正,广夏结构等等。

总之,结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下,设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其它专业来进行设计。

论文关键词:结构设计荷载应用

结构设计论文篇2

科学技术飞速发展的今天,机器已经很大程度上代替了人力劳动,解放了人的类的体力劳动,为工业的进一步展注入了源源不断的动力,更是为人类的进步做出了不可磨灭的作用。然而,正当机器在人类工业发展中产生了举足轻重的作用的同时,又有一个新的问题摆在我们的面前,源动力怎么办,又如何能更好地利用我们身边的自然资源?横在人类进步这一阶梯面前的又是一联串的新产生的问题——如何来产生源源不断的动力?为了解决一系列所涉及的动力源的问题,马达、电动机、内燃机、泵等一系列的动力机就孕育而生了。液压马达就像是人的心脏一样,为源源不断地输送转换能量和提供能量。为科技工业的发展作出了不可磨灭的功绩。

采用行星针轮摆线啮合付的一齿差原理和结构的液压马达,又称它为外行星传动机构,它的产生对开拓液压技术应用范围将是一次重大的突破。它的技术优势明显,具体可分为:优化的液压机械技术、优化的结构创新设计和具有领先的应用技术和较大的拓展性技术。对此可进行不断的开拓和创新。

可以预见,此结构在不久的将来,应用范围一定会越来越广,对解决中国能源的紧迫感有重大作用。应用此技术对国民经济发展中节能、节省资源和降低制造成本也会产生一定的影响,对扩大液压机械的应用开拓是一项重大的贡献。本课题研究内容和任务,就是以一种新型结构的液压泵和马达液力转换能量方式,取而代之是一种大功率,高效率,小体积,低价格的马达。

关键词:摆线马达液力转换机构配油机构孔销机构

TheStructureDesignOfExtrasolarplanetscycloidMotor

Abstract

Rapiddevelopmentofscienceandtechnologyoftoday,machineshavelargelyreplacedhumanlabor,liberatingthepeopleoftheclassmanualforfurtherindustrialdevelopmentintostreamsofmomentummoretotheprogressofmankindmadeanindeliblerole.However,whilethemachineryintheindustrialdevelopmentofmankindhaveapivotalrole,wehaveanewprobleminfrontofus,howdopowersource,Howcanwemakebetteruseofthenaturalresourcesaroundus?Wanghumanprogressinthefaceoftheladderisajointseriesofemergingissues--howtogenerateaconstantsupplyofpower?Tosolveaseriesinvolvingthesourceofpower,motors,motor,theinternalcombustionengine,aseriesofpumppowergeneratoronthebreedandhealth.Hydraulicmotorsisliketheheart,asteadysupplyofenergyconversionandenergy.ForthedevelopmentofITindustrieshasmadeindeliblecontributions.Usingneedlesroundcycloidplanetarymeshingpayatoothdifferenceprincipleandstructureofhydraulicmotors,alsocalledextrasolarplanetsdrive,Itsappearanceonthepioneeringapplicationofhydraulictechnologywillbeamajorbreakthrough.Itstechnicaladvantagesareobvious,concretecanbedividedinto:optimizationofhydraulicmachinerytechnology,theoptimumstructurewithinnovativedesignandtheapplicationofleadingtechnologyandthedevelopmentofmoretechnology.Thiscanbecarriedoutcontinuouslyandinnovation.Itcanbeforeseenthatthisstructureinthenearfuture,theapplicationwillbecomewider.Chinatosolvetheenergyofurgencyamajorrole.Applicationofthistechnologytothedevelopmentofthenationaleconomyenergy,saveresourcesandreducethecostofmanufacturingwillhaveadefiniteimpactHydraulicmachinerytoexpandtheapplicationdevelopmentisamajorcontribution.Theresearchcontentandthetaskistoanewstructureofthehydraulicpumpmotorsandhydraulicenergyconversion,Insteadofahighpower,highefficiency,smallsize,lowpriceofmotors.

Keyword:cycloidmotorHydraulicConverterDistributionoilsectorKongmarketingagencies

液压马达

20世纪,由于电力工业的飞发展,工业领域中满目所见、充耳所闻皆是电马达的旋转和轰鸣,因此,人们大大忽视了液压马达的存在。

其实,电马达由于受磁饱和的限制,在每平方厘米上只能产生数十牛顿的电磁力,其数量级仅为0.1MPa;而液压马达的工作压力通常为10MPa数量级,两者相差几十甚至数百倍。因此,电此,电马达扭矩很小而转速很高,一般都要通过减速机构方能驱动负载。

液压马达,尤其是低速大扭矩马达,均可直接驱动负载。液压马达力密度大,在同等功率输出情况下,其重量、尺寸仅为直流电马达的5%~20%,相对质量很轻,所以转动惯小,启动、制动、反向运转快速性及低速稳定性好,并可方便地实施无级调速,这些令电马达无法相比的优点,使得近20年来液压马达和液压技术在全世界都得以迅速地推广应用和深入普及,人们在实践中也越来越感到液压马达的重要性。

世界上经济技术发达国家,一贯重视液压马达的研究、开发、制造和应用,并不断进步和获得新的成果,而且论著颇丰。相比之下,我国由于技术基础较为薄弱,人们的认识水平也远远不及先进国家,国人对于液压马达的论述专著极为罕见,对于液压马达实用技术方面专著更可谓“蹋破铁鞋无觅处”。

到目前为止,液压马达的种类已是层出不穷,有高速液压马达,低速液压马达,摆动液压马达,还有如定量液压马达,变量液压马达,单作用液压马达,多作用液压马达等,而摆线马达则是属于低速液压马达中的子种类——多作用液压马达中的一种,而单单摆线液压马达也分为好多种:双定子叠加式盘配流摆线液压马达,集成式摆线液压马达,BMR(2)轴配油摆线液压马达,BM式摆线液压马达,外形星针轮式摆线液压马达。

摆线齿轮马达BM是我国机械部重点企业、江苏省液压气动密封件协会大批量制造的行星转子式摆线齿轮液压马达。它是一种利用行星减速机械原理的内啮合摆线齿轮马达。这种马达自1955年发明以来,随即传入我国,以其独特的优点获得迅的发展。这种优点表现为:结构简单、体积小、质量轻、转矩大,单位质量功率远比其他类型的液压马达。另外,这种马达的转速范围宽、使用可靠、低速稳定性好、价格低廉。目前全世界的年产量已超过百万台,被广泛应用于塑料机械、工程机械、农业机械、煤矿机械、起重运输机械、渔业机械及专用机床等设备中。而且,采用传统机械能量转换方式,不但要储备一定功率,变速时对主机部击很大,影响其寿命,又多耗约7%油料。本课题研究内容和任务,就是以一生中新型结构的液压泵和马达液力转换有量方式,取而代之。这种新型结构的液压马达,为一齿差“外行星针轮摆线的传动原理机构,能满足船舶大范围性能的工况要求,其特点:可选各主参数值范围大,比功率值大。总效率,体积小,重量轻和价格低。”

此摆线马达是一个小体积,大功率的摆线马达

液压马达习惯上是指输出旋转运动的,将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置.

从能量转换的观点来看,液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件,向任何一种液压泵输入工作液体,都可使其变成液压马达工况;反之,当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时,也可变为液压泵工况。因为它们具有同样的基本结构要素--密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。

但是,由于液压马达和液压泵的工作条件不同,对它们的性能要求也不一样,所以同类型的液压马达和液压泵之间,仍存在许多差别。首先液压马达应能够正、反转,因而要求其内部结构对称;液压马达的转速范围需要足够大,特别对它的最低稳定转速有一定的要求。因此,它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承;其次液压马达由于在输入压力油条件下工作,因而不必具备自吸能力,但需要一定的初始密封性,才能提供必要的起动转矩。由于存在着这些差别,使得液压马达和液压泵在结构上比较相似,但不能可逆工作。

液压马达按其结梅类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属于高速液压马达,额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小,便于启动和制动,调节(调速及换向)灵敏度高。通常高速液压马达输出转矩不大所以又称为高速小转矩液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式,此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式,低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低(有时可达每分钟几转甚至零点几转),因此可直接与工作机构连接,不需要减速装置,使传动机构大为简化,通常低速液压马达输出转矩较大,所以又称为低速大转矩液压马达。

参考文献

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目录

前言5

1.概述7

1.1液压马达7

1.3摆线马达的相关问题8

2.摆线及其相关的问题14

2.1问题的提出14

2.2摆线的定义与研究历史14

2.4摆线的两个重要性质16

2.5摆线的其他有关方面17

3.摆线轮的结构与工作原理及其分析计算19

3.1概述19

3.2啮合原理20

3.3摆线轮的啮合特性22

3.4摆线针轮作用力的理论分析27

3.5摆线针轮的齿面接触强度的理论分析30

4.摆线轮机构及其相关部分机构的方案设计及其计算33

4.1参数方案选择设计33

4.2实际参数设计计算37

5.其它部分设计分析42

5.1参数选择分析与计算42

5.2柱销与孔的作用力分析44

5.3螺栓分析与计算46

5.4轴承的设计计算49

5.5壳壁主要部分的设计计算52

5.6封密装置的设计分析53

结束语55

致谢55

参考文献56

结构设计论文篇3

关键词:通用串行总线USB接口接口标准

一、USB接口背景

在早期的计算机系统上常用串口或并口连接设备。每个接口都需要占用计算机的系统资源(如中断,I/O地址,DMA通道等)。无论是串口还是并口都是点对点的连接,一个接口仅支持一个设备。因此每添加一个新的设备,就需要添加一个ISA/EISA或PCI卡来支持,同时系统需要重新启动才能驱动新的设备。

USB总线是INTEL、DEC、MICROSOFT、IBM等公司联合提出的一种新的串行总线标准,主要用于PC机与设备的互联。USB总线具有低成本、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点,已被广泛地用在PC机及嵌入式系统上。

二、USB总线优缺点

1.优点

(1)使用简单

所用USB系统的接口一致,连线简单。系统可对设备进行自动检测和配置,支持热插拔。新添加设备系统不需要重新启动。

(2)应用范围广

USB系统数据报文附加信息少,带宽利用率高,可同时支持同步传输和异步传输两种传输方式。一个USB系统最多可支持127个物理设备。USB设备的带宽可从几Kbps到几Mbps(在USB2.0版本,最高可达几百Mbps)。一个USB系统可同时支持不同速率的设备,如低速的键盘、鼠标,全速的ISDN、语音,高速的磁盘、图像等(仅USB2.0版本支持高速设备)。

(3)较强的纠错能力

USB系统可实时地管理设备插拔。在USB协议中包含了传输错误管理、错误恢复等功能,同时根据不同的传输类型来处理传输错误。

(4)总线供电

USB总线可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电,最大可提供500mA的电流。USB设备也可采用自供电方式。

(5)低成本

USB接口电路简单,易于实现,特别是低速设备。USB系统接口/电缆也比较简单,成本比串口/并口低。

2.缺点

USB技术还不是很成熟,特别是高速设备。市场上现有的USB设备价格都比较昂贵,但随着USB技术的日益成熟,设备的不断增加和广泛应用,其价格将会有所降低。

三、USB系统拓扑结构

一个USB系统包含三类硬件设备:USB主机(USBHOST)、USB设备(USBDEVICE)、USB集线器(USBHUB),如图1所示。

(1)USBHOST

在一个USB系统中,当且仅当有一个USBHOST时,USBHOST有以下功能:

管理USB系统;

每毫秒产生一帧数据;

发送配置请求对USB设备进行配置操作;

对总线上的错误进行管理和恢复。

(2)USBDEVICE

在一个USB系统中,USBDEVICE和USBHUB总数不能超过127个。USBDEVICE接收USB总线上的所有数据包,通过数据包的地址域来判断是不是发给自己的数据包:若地址不符,则简单地丢弃该数据包;若地址相符,则通过响应USBHOST的数据包与USBHOST进行数据传输。

(3)USBHUB

USBHUB用于设备扩展连接,所有USBDEVICE都连接在USBHUB的端口上。一个USBHOST总与一个根HUB(USBROOTHUB)相连。USBHUB为其每个端口提供100mA电流供设备使用。同时,USBHUB可以通过端口的电气变化诊断出设备的插拔操作,并通过响应USBHOST的数据包把端口状态汇报给USBHOST。一般来说,USB设备与USBHUB间的连线长度不超过5m,USB系统的级联不能超过5级(包括ROOTHUB)。

四、USB总线数据传输

USB总线上数据传输的结构如图2所示。

从物理结构上,USB系统是一个星形结构;但在逻辑结构上,每个USB逻辑设备都是直接与USBHOST相连进行数据传输的。在USB总线上,每ms传输1帧数据。每帧数据可由多个数据包的传输过程组成。USB设备可根据数据包中的地址信息来判断是否响应该数据传输。在USB标准1.1版本中,规定了4种传输方式以适应不同的传输需求:

(1)控制传输(controltransfer)

控制传输发送设备请求信息,主要用于读取设备配置信息及设备状态、设置设备地址,设置设备属性、发送控制命令等功能。全速设备每次控制传输的最大有效负荷可为64个字节,而低速设备每次控制传输的最大有效负荷仅为8个字节。

(2)同步传输(isochronoustransfer)

同步传输仅适用于全速/高速设备。同步传输每ms进行一次传输,有较大的带宽,常用于语音设备。同步传输每次传输的最大有效负荷可为1023个字节。

(3)中断传输(interrupttransfer)

中断传输用于支持数据量少的周期性传输需求。全速设备的中断传输周期可为1~255ms,而低速设备的中断传输周期为10~255ms。全速设备每次中断传输的最大有效负荷可为64个字节,而低速设备每次中断传输的最大有效负荷仅为8个字节。(4)块数据传输(bulktransfer)

块数据传输是非周期性的数据传输,仅全速/高速设备支持块数据传输,同时,当且仅当总线带宽有效时才进行块数据传输。块数据传输每次数据传输的最大有效负荷可为64个字节。

五、典型应用

USB系统的典型应用如图3所示。

在图3所示系统中,显示器、Audio、Modem皆为全速设备,键盘、鼠标为低速设备。其数据传输为:

USBHOST通过控制传输更改显示器属性。

USBHOST通过块数据传输将要显示的数据送给显示器。

USBHOST通过控制传输更改键盘、鼠标属性。

USBHOST通过中断传输要求键盘、鼠标输入读入系统。

USBHOST通过控制传输更改Audio属性。

USBHOST通过同步传输与Audio设备传输数据。

USBHOST通过控制传输更改Modem属性。

USBHOST通过块数据传输与Modem设备传输数据

六、一个USBHOST接口的软硬件设计

市场上现已有很多公司提供的USB接口器件,如PHILIPS的PDIUSBD11/PDIUSBD12,OKI的MSM60581,NATIONAL的USBN9602,LUCENT的USS-820/USS-620,SCANLOGIC的SL11,等等。

同时也有很多带USB接口的处理器,如CYPRESS的EZ-USB,AMD的AM186CC,ATMEL的AT43320,MOTOROLA的PPC823/PPC850,等等。下面给出用SCANLOGIC的USB接口器件SL11HT实现嵌入式USBHOST的例子。

1.SL11HT特点

遵从USB1.1标准;

支持全速/低速传输;

支持主机/设备端两种模式;

3.3/5.0V供电;

片内包含256个字节的SRAM;

48MHz晶振输入。

当SL11HT被用作USBHOST接口时,对系统有以下要求:

由系统维护SOF帧数目;

由系统生成CRC5效验码;

要求系统中断潜伏期小于1.5μs。

2.SL11HT接口硬件框图

图4简单地给出了使用SL11HT扩展USB接口的框图,更详细的硬件连线图请见参考文献2,3。

3.USBHOST端软件结构

USBHOST端软件结构如图5所示。

(1)USB接口驱动程序

USB接口驱动程序需实现以下功能:

USB接口器件的初始化;

计算上层数据包的效验和,发送上层的数据包;

发送SOF帧;

接收从USB接口传送来的数据,并检查数据的有效性;

将接收到的数据送往上层。

(2)USB协议栈驱动程序

USB协议栈驱动程序需实现以下功能:

提供与设备驱动程序的接口;

读取并解析USB设备描述符,配置描述符;

为USB设备分配唯一的地址;

使用默认的配置来配置设备;

支持基本的USB命令请求;

连接设备与相应的驱动程序;

转发设备驱动程序的数据包。

(3)设备驱动程序

设备驱动程序需实现以下功能:

提供与应用程序的接口;

读取并解析USB设备特有的描述符,获得设备提供的传输通道;

发送设备特有的和基本的USB命令请求;

通过设备提供的传输通道与设备进行数据传输;

结构设计论文篇4

关键词:土木工程;结构设计;安全性

1土木工程结构设计概述

土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段,即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中,主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安,包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗,就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中,主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用,根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数,构造施工措施要求。对于内力的测算,来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。最后,根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求,保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段,就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段,进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来,施工图是施工的依据,施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件,应满足设备材料采购,非标准设备制作和施工的需要。

2土木工程结构设计中存在的问题

土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题,下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中,箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。对于箱、筏基础底板挑板的设计,首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整,出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说,如果取消挑板,能够方便柔性防水的处理,在建设多层建筑时,结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中,梁、板的跨度计算计算跨度,又叫计算长度,应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑,摩擦角区域的处理,内摩擦角,是土的抗剪强度指标,是工程设计的重要参数。基层开挖时,会应用到摩擦角区域处理的问题,如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小,不会反弹。但中心部位,基土反弹情况较为明显,回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中,主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中,通常是在大房间中垫聚苯,小房间设定基础板的厚度。从安全角度来说,目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低,与国际同类作业相比,由于没有设定规范的视屏问题,会造成工程施工的进行难度的加大,最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。

3加强土木工程建设的建议和对策

从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上,应从管理首要保证设计的安全性,尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念,设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富,设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习,使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中,涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中,要严谨、认真,对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细,以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图,从而进行施工,这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象,避免了事故的产生。在施工过程中,要注意过程监管,设计单位与施工单位要保持联系,对于设计图纸中不明确的问题,要进行及时的沟通和设计核对,以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议,要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说,要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础,对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法,提高设计的水平。设计过程中,不一味的追求标准图,虽然采用标准图能够减轻工作量,加快设计进度,但为了保证设计的安全性,设计人员应该认真的对设计方案进行审核,对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算,在保证基础、满足行业标准的前提下,保证设计的合理性、高效性、创新性。

4总结

本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述,根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题,从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上,根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。

作者:董旭 单位:徐州工业职业技术学院

参考文献:

[1]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报,2005.

[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术,2006.

[3]侯力更主编.砌体结构设计[M].北京:中国计划出版社,2006.

[4]张吉人.土木工程结构设计施工质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

结构设计论文篇5

摘要:以互联网为基础的电子商务引发了企业管理思想、管理方法、管理组织等诸多方面的变革,其中对企业组织结构的影响尤为深远。本文分析了电子商务企业组织结构类型,并探讨了其设计应注意的问题。

关键词:电子商务,电子商务企业,组织结构

1电子商务对企业组织结构的影响

促使企业形成柔性的扁平化组织结构。电子商务技术信息处理效率高,企业网络内的每一个终端可以同时获得全面的数据与信息,使企业内外的信息传递更为便捷、直接,高层管理者接近了生产第一线,中层管理者失去了存在的基础,企业利用电子商务技术代替了管理中层。柔性的组织结构可以使管理者充分授权,减少管理层次,增强组织内横向沟通以及与外部环境的沟通,加快对市场和竞争动态变化的反应。

企业组织结构与信息技术系统之间保持一致。企业需要与其他企业建立稳定的依赖关系以降低环境的不确定性,利用信息技术降低协调成本,建立企业组织内及组织之间的协调机制,从而形成企业的非产品、成本、技术等方面的虚拟核心竞争力。

跨职能工作团队成为企业组织结构的基础。根据特定任务和业务流程建立的具有监督、激励、约束等职能的工作团队,直接面向生产任务,实行自我管理,它取代了层级组织结构成为电子商务企业组织结构的基础。电子商务改变了企业与消费者的联系模式,跨职能工作团队利用互联网技术能及时了解消费者的个性化和多元化消费需求,以进行快捷的研发和生产。

企业组织之间加强虚拟运作。以信息技术和通信技术为基础,利用网络技术把供应商、生产商、顾客甚至竞争对手等独立的企业连接而成的动态的、临时的虚拟企业,这样,各个网络成员的组织结构精炼且富有弹性,它们技术共享、优势互补、联合开发,能够形成强有力的竞争优势。

2电子商务企业组织结构类型

电子商务企业的组织结构围绕生产制造功能的流程结构向服务型组织结构转变,根据用户的需求反馈意见并将设计或改进的方案传达给制造企业。而核心企业通过契约或控股关系与制造企业、销售商按产品价值流联结成企业链。根据核心企业的特性划分,电子商务企业组织结构有生产性和非生产性两种类型:

生产性网络。其关键在于保持对市场变化的高度敏感性和研发设计能力,及时反馈顾客意见及需求,并不断改进产品的功能和提高产品质量。重点是集中优势能力进行新产品开发、产品的关键设计、商标管理及售后服务和营销,同时通过契约等方式将生产、制造过程分包给下游厂商。

非生产性网络。主要强化专业化生产和核心技术的开发,进行品牌和商标的管理与经营,以及销售和提供服务,通过企业形象策划、良好的物流系统等手段,将制造商、销售商整合为一个有机的整体。

3电子商务企业组织结构设计应注意的问题

目前,电子商务企业组织结构模式总的发展趋势具体表现为由传统的金字塔型的层级制组织模式向开放的网络型结构转变。但电子商务企业组织结构的设计涉及到管理观念、经济体制、管理制度等诸方面因素,企业要想进行组织再造,彻底改变传统的层级结构,除必须考虑所属行业的要求以及结合企业现状,还应注意以下问题:

更新观念。企业的决策者、管理者要全面转变和更新企业经营观念与思路,树立全面、整体化和战略意义上的电子商务理念。同时,培育员工的组织创新意识,树立信息化概念,在整体系统思想指导下进行流程重组,组织再造。

慎重选择。电子商务企业组织结构设计要根据企业所处的环境和发展战略,在激进式和渐进式两种电子商务组织变革模式中慎重选择。激进式变革能够以较快的速度在短时间内建立信息化的组织结构,对企业组织结构进行全面的、大幅度的调整,而这种超调量大又会导致组织平稳性差。与之相反,渐进式变革则是通过对企业组织进行持续的、小幅度的局部调整,实现由传统组织模式向电子商务组织模式的转变,这种变革超调量小,但波动次数多,变革持续的时间长,这样有利于维持组织的稳定性。

注重企业文化建设。企业的历史文化不仅成为构建电子商务企业组织结构的阻力,而且也会导致新的企业组织结构无法有效的运行。因此,在实施企业组织结构重组之际,建立与新组织结构相适应的企业文化,积极营造充分发挥知识和信息化的电子商务企业文化。

加大管理信息系统与管理软件的开发和使用。电子商务企业组织结构模式需要信息管理技术的支持,这就要求企业的设备、人员、组织和企业文化等全面实行信息化,建立用于在新型组织执行新任务的管理人员的决策支持系统和用于支持组织单元决策的自动化信息系统,以及利用数据库和数据挖掘技术的管理软件。

参考文献:

1.陈连刚。电子商务企业管理与实训[M].经济科学出版社,2008

2.马庆国。电子商务与企业管理理论的变革[J].研究与发展管理,2001(2)

结构设计论文篇6

文艺学研究方法论作为一门个别学科,既有与其他科学知识体系相同之点,又有自身质的规定性。

就人类的科学知识体系来说,“一般都由经验要素、理论要素和结构要素构成”[②],文艺学研究方法论知识体系也离不开这三个要素。作为文艺学研究方法论的经验要素,主要是文学工作者通过审美体验而得到的关于一切文学现象的经验材料,它构成本学科的基石。文艺学研究方法论的理论要素则产生于对经验材料的抽象,它表现为本学科的特定概念和范畴,构成文艺学研究方法论的理论体系。文艺学研究方法论的结构要素则是作为方法论的原则从文艺学知识整体性中升华出来的,用以揭示文艺学的内容、属性和规律的手段和方式。因此知识体系的结构要素就是方法论。

文艺学研究方法论的结构要素与理论要素和经验要素不同,它不是明显存在,而是蕴含在其他要素之中。从形式上看,它不是形,不实在,似乎无法抽象出来,构成独立的研究对象。其实在考察了文艺学研究的历史之后,人们会惊奇地发现:文艺学流派林立,学说繁杂,分支众多。这种百家争鸣的局面形成的根源之一,就在于各流派方法论的不同。柏拉图以“直观的甚至神秘的哲学思辨方法”开创了哲学美学(其中也包括文艺学)。亚里士多德以自然科学方法、社会科学方法、演绎法建立了自己的美学体系,影响了西欧文坛两千多年。19世纪泰纳以社会学方法建立了实证主义社会学流派。19世纪末叶德国美学家费希纳运用心理学实验方法创立了实验美学。从19世纪末到20世纪,西方出现的精神分析、语义分析美学、结构主义、接受美学等,无不与它们的世界观、方法论和逻辑起点有关。可见,从某种意义上说,“一种方法论的确立,往往意味着一个新的学派的崛起”。[③]

为什么方法论能够成为流派的标志?这是因为结构要素是一定文艺学流派的叙述原则,是文艺学内容各子系统和要素之间联系的方式。当代科学表明,系统是要素与要素之间关系的集合,确定一个系统的质由要素和要素连接的方式——结构所决定。因此结构要素就能确定流派的性质。从这个意义上说,知识体系的结构要素虽不具形,只要有客观性,有独立的价值,我们就能够运用科学的抽象方法将它抽象出来,作为独立的研究对象,建立一门崭新的学科,与文艺学的其他门类,如文学史、文学理论、文学批评并列。因此,文艺学的结构要素——方法完全能够成为文艺学研究方法论的研究对象。

二文艺学研究方法论的内容

文艺学研究方法论的内容包括本学科的指导思想,研究对象,学科地位,学科根据,各层次研究方法的特征、功能、价值以及它们形成与发展的规律,它们之间的相互关系等问题。

三文艺学研究方法论的指导思想

文艺学研究方法论的指导思想是辩证唯物主义和历史唯物主义。辩证唯物主义和历史唯物主义作为哲学世界观,为文艺学研究方法论提供原则、出发点和理论基础,集中表现在本体论问题上。车尔尼雪夫斯基早就指出:“美学观念上的不同,只是整个思想方法的哲学基础不同的结果。”[④]哲学基础决定文学观念,文学观念又制约和影响研究方法。历史上各文艺学流派所采用的方法,无不与其奉行的哲学有关。泰纳的社会历史方法出自实证主义;风靡一时的接受美学,其思想渊源是现代阐释学,其理论动力导源于皮亚杰的发生认识论;18和19世纪发展起来的历史归纳法,与旧唯物主义机械论有关;现象描述法是18世纪经验主义哲学的产物;精神分析法导源于弗洛伊德心理学,直接与非理性哲学相联系,如此等等,都说明了方法论与哲学世界观的密切联系。因此我们在探寻方法的时候,切记一切研究方法手段、认识工具都是从“研究文学本体的成功经验中归纳总结出来的,那种拘泥于封闭的先验框架里作抽象思辨而产生的方法”,是没有活力的。

我们说哲学的世界观指导和制约研究方法,并不等于代替具体学科的研究方法。“文艺学这门科学的方法论同一般的科学方法论——辩证唯物主义不同的地方,不仅在于它把初始的哲学原则具体化了,而且[⑤]在于它包括了特殊的方法”。[⑥]文艺学作为一门独立的个别学科,有适应自己对象特点的个别学科的研究方法,还有从其他学科移植过来的研究方法,这些都是辩证唯物主义所代替不了的。

四文艺学研究方法论的分类

文艺学方法论是“诸种研究方法的手段的学说化的理论”,它本身就是一个多层次的结构系统。面对如此众多的研究方法,如何确定它们的层次地位,这涉及到分类标准问题。到目前为止,分类标准不一,有的则从历史角度,有的从功能价值角度,有的从适应的普遍性范围及程度的角度。从功能价值与适应范围及程度相结合的原则进行分类,大致可以分4个层次:

(一)哲学方法

哲学方法处于方法论系统的最高层次,它适应一切科学,“表现为一种思维定势和原则,对文艺学方法论体系的整体性有规定作用”。[⑦]车尔尼雪夫斯基早就指出:“美学观念上的不同,只是整个思想方法的哲学基础不同的结果。”[⑧]哲学基础决定文学观念,文学观念又制约和影响研究方法。历史上形成的各种方法都与其奉行的哲学有关。比如泰纳的社会历史方法之于实证主义哲学;接受美学之于现代阐释学、皮亚杰的发生认识论;历史归纳之于机械唯物主义;现象描述法之于18世纪的经验主义哲学;精神分析方法之于非理性哲学等等,都被某种哲学所设定,都与其相应的哲学遥相呼应。但是方法论有其相对独立性,并不与哲学等同划一。哲学对方法论的作用只表现为一种指导和制约的作用,绝不能取而代之,它必须通过个别学科的研究方法加以具体化,才能够与各研究方法同文共轨、同条共贯、行之有效。钱学森同志曾对马克思主义哲学、一般方法、各门学科的具体方法之间的关系做过精辟的分析。他认为,马克思主义哲学要指导各门学科,但这种指导既不是取而代之,又不是风马牛不相及,而是通过一般研究方法这个中介起作用。比如马克思主义哲学通过自然辩证法去指导、联系自然科学;通过历史唯物主义指导联系社会科学;通过数学哲学指导联系数学科学;通过系统论方法去指导联系系统科学;通过认识论去指导联系思维科学;通过人天观去指导联系人体科学;通过军事哲学去指导联系军事科学;通过美学去指导联系文艺理论;通过社会论去指导和联系行为科学。一般研究方法“可以使低层次的具体科学方法论得到拓展、深化和提高,进一步密切相互之间更广阔、更多方面的联系,又有可能使具有普遍意义的哲学方法论充实、丰富和发展”[⑨]。同时保证了哲学方法论指导作用的正确实施。

总之,各种研究方法离不开特定的哲学原则的指导与制约,又不能为它所代替。正确的哲学原则确保各种方法的先进性、合理性,先进的科学方法又可以深化、丰富一定的哲学。我们切不可将哲学方法与其他方法对立起来。其实,任何“对立”的做法在实践上都是行不通的(二)一般研究方法

一般研究方法是能为多种学科所采用,处于中介环节的研究方法。它处于方法论系统的第二层次,主要包括系统论、控制论、信息论和逻辑思维方法。

(三)特殊研究方法

特殊研究方法亦称具体方法。它是某一学科特有的研究方法,或者是某一学科从某种角度的研究方法。特殊方法取决于该门学科对象的特殊性,表现为“对文学的切入视角,一般都成为特定的文学流派”[⑩]。特殊研究方法包括:运用于美学的美学方法;由文学心理学派生的文艺心理学方法;由文学信息属性衍生出来的符号学方法、语义学方法;由文艺价值分化出来的艺术价值方法;由读者所决定的接受美学方法等等。

(四)具体的研究手段

具体的研究手段严格说不属于方法,而是组织加工材料的科学方式、技术措施,是属于方法论的工艺部分,或者是科学本身的研究手段。具体的研究手段能为不同方法论的流派共同运用。比如定量和定性、观察和实验、调查、统计、模式化、比较法等等。

上述划分是就整个方法论的结构体系而言。文艺学的方法论体系的划分在参照上述原则的基础上,又有其独特性。

文艺学研究方法与文艺研究的对象有紧密的关系,特定的研究对象要求特定的研究方法。从文艺学研究的历史看,流派林立、方法纷呈,似乎无迹可迹,但用美国学者M·H艾布拉姆斯的“作品、艺术家、宇宙、读者”四要素论来衡量,发现各种方法的产生都与研究对象的转移有关。而对象的转移,无论是按照下列哪种模式,如艾布拉姆斯的模式,刘若愚的模式,或叶维廉的图式(图缺),都无法超出“作品、作家、读者和宇宙”四个重心。所以以作家为重心的研究,就诞生诸如传记研究方法、各种文艺心理学方法(如弗洛伊德的精神分析法、荣格的原型研究方法等);以作品为本体的研究,就产生了诸如符号学方法、形式主义方法、新批评方法、结构主义方法、叙述学方法、现象学方法等等;以读者为研究重心相应出现了文艺现象学方法、文艺阐释学方法、接受美学方法等等;以宇宙和社会为中心的研究形成了社会历史方法、社会学方法、新历史主义方法、解构主义文化美学方法、文化学方法等等。

文艺研究方法本身多姿多彩、丰富多样,像天上的星河灿烂,但又都遵循宇宙原动力,星罗棋布,各在其位,各行其职。文艺学研究方法随文学艺术大系统中子系统的不断被发现、被认识,必将呈现出一幅立体多样、变化无穷的动态发展景观。

[①]陈晋:《文艺学方法的一些基本问题辨析》,《语文导报》,1985

[②]李武:《社会学的方法论与社会学的发展》,《新华文摘》,1985年第3期

[③]陆海林:《方法论放谈》,《马克思主义文艺理论研究》第7卷,第44页,文化艺术出版社,1986

[④][俄]车尔尼雪夫斯基:《车尔尼雪夫斯基选集》上卷,第167页,三联书店,1958

[⑤][苏]布什明:《文学的方法论问题》,《国外社会科学》,1982年第2期

[⑥][苏]布什明:《文学的方法论问题》,《国外社会科学》,1982年第2期

[⑦]陈晋:《文艺学方法的一些基本问题辨析》,《语文导报》,1985

[⑧]《车尔尼雪夫斯基选集》上卷,第167页,三联书店,1958

[⑨]陆梅林:《方法论放谈》,载《马克思主义文艺理论研究》第7卷,第68页,文化艺术出版社,1986

结构设计论文篇7

高层建筑的结构设计最开始出现的是比较简单的框架结构,随后又出现了钢筋混凝土构造的剪力墙结构,由框架部分与剪力墙部分共同作用的框剪结构,由筒体体系构成的筒体结构以及不同结构相结合而形成的组合结构和一些巨型结构(巨型梁结构、巨型柱结构等等)。这些结构各有受力特点,适用于高度不同的结构体系,不同建筑结构的选择也影响着后续的建筑结构设计。高层建筑的结构形式与工程施工、工程造价、建筑设备安装等诸多因素密切相关,所以结构设计时应该注意设计特点和设计要点。第一,高层建筑相对低层建筑整体上会导致受力增加,相对于竖直荷载,水平荷载地位提高,成为决定性因素,必须考虑基于水平荷载的建筑荷载能力,水平荷载主要包括地震和风荷载,高层建筑应该有更加优秀的抗震能力。第二,高层建筑的侧移是结构设计的重要因素,也是重要的控制指标。第三,高层建筑的柱中容易产生竖向变形,这会造成连续梁的长度变化和预制构件的下料长度变化,忽略轴向变形是潜在的危险因素。第四,高层建筑结构设计应注意有较大的结构延性,作为一种预防措施保证整体结构在高荷载作用产生巨大变形下不至于倒塌。

2高层建筑设计的一般原则

2.1关于高层建筑结构计算简图的选取原则在高层建筑的结构设计和受力分析过程当中,要进行相关的计算,而计算简图是进行结构设计计算的基础,所以计算简图的选取恰当与否关系着高层建筑的结构设计是否合理,也关系着高层建筑的使用是否安全可靠。在进行高层建筑结构计算简图的选取时,要特别的仔细认真,这样才能保证结构设计计算结果的可靠,保证高层建筑的安全建设和使用。同时,计算简图要有一定的构造措施和构造方法来保证安全,尤其是建筑节点在图纸上和实际中略有差别,必须保证计算简图的误差在允许的设计误差范围内。此外,设计工程师要仔细的分析软件计算的结果,避免因为不同计算软件的计算结果而造成比较大的计算偏差和失误。

2.2关于基础设计和建筑结构设计的方案选取原则高层建筑的基础比较深,基础设计要考虑多种因素。高层建筑的基础设计必须参考详细的地质勘探报告,然后结合地区的地质条件进行基础的合理设计。同时,采用哪种高层建筑的结构类型也影响着基础的设计工作,不同的建筑类型的荷载不同,高层建筑的基础设计必须与结构类型和荷载分布相一致。综合考虑各种因素来确定基础的设计工作的目的是使地基的稳定性能和承载能力发挥到最大。建筑结构的设计方案一般要满足两方面的要求,一是受力特性和建筑的力学性质的合理性,对于整个高层建筑的结构体系的受力和荷载要明确,力的分析与计算必须简单。二是要满足经济成本合理性的基本要求,建筑结构的设计方案直接决定了后续的施工方案的选取工作和施工设计,这个过程必须考虑整体建筑施工成本合理的要求。另外,高层建筑的结构设计方案也必须考虑当地的地质条件、地理地形条件、工程施工的要求、施工方案和建筑设备安装等具体的因素,在各种因素相互协调的情况下,确定结构设计的最优方案。

2.3关于计算结果正确性分析的原则随着计算机技术的不断进步,计算机应用软件不断地加入到高层建筑结构设计的分析计算当中,但是与建筑结构设计有关的软件的品种数量众多,不同的软件品种的计算方法、流程和编程实现方法不一定相同,导致了有关结构设计的计算结果存在着许多差异。设计工程师要正确认识和分析这些计算结果的差异,充分了解所采用的计算软件的计算范围和计算条件,要在仔细审核的基础上进行仔细的判断,排除人工数据输入的错误,才能够得出所需要的正确结果。

3高层建筑结构设计相关问题分析

3.1高层建筑的基础设计相关问题高层建筑的地基设计既是高层建筑结构设计的前提性工作,也是建筑设计师非常重视的一个问题。地基设计的重要性不言而喻,地基设计的质量直接影响着基础的类型选择和工程的造价。基础的设计工作包含了基础的类型设计和对地基的处理工作。地基类型的选择要考虑到上部结构的荷载、地基的承受荷载的能力以及工程的整体造价等因素,其中比较重要的是上部建筑荷载的准确计算和结构选型。另外在地基的设计和相关计算中一定要遵守国家规范和地方性规范,因为就全国来说,各地的地质条件差别很大,国家规范没有办法作出统一全面的规定,所以在地基的设计工作中要注意遵守地方性的设计规范的问题。

3.2高层建筑结构设计中的剪力墙设置问题高层建筑中的剪力墙的数量要求和位置的设置问题也是高层建筑结构设计的重要因素之一。第一,在现行的建筑规范中,具体描述了短肢剪力墙的定义问题,短肢剪力墙是指截面的高度和厚度的比在5-8的墙体,在具体的建筑应用中,短肢剪力墙的使用受到诸多限制,结构设计中应尽量少使用这种墙体结构,避免后续的设计上的诸多问题。第二,剪力墙的位置设置除了在建筑的两端以外,在建筑的纵向中轴线还应该增加剪力墙结构,并调整剪力墙中心的位置,合理设置厚度以及截面,使建筑的结果位移保持在合理的范围之内。

3.3高层建筑中的结构规则性问题关于高层建筑的结构设计的新旧质量规范在诸多问题的内容描述上都存在着一定的变化和改动,这主要体现在两个方面,第一,新的建筑规范中针对旧的建筑规范的高层建筑结构设计的规则性问题,增加了许多的限制条件,比如建筑结构设计中的平面规则性问题和结构嵌固端的刚度比问题。第二,新的建筑规范中采用强制性的条文规定了严重不规则的结构设计方案是不能采用的。所以,结构设计师要注意到新旧规范的的内容改动,严格遵守规定的限制条件,合理的规划自己的结构设计,避免为后续的施工设计和施工图的设计工作带来不必要的麻烦。

4结语

高层建筑的结构设计工作是一项涉及诸多因素和问题的综合性技术工作,高层建筑对结构设计的要求非常高,建筑设计师一定要在准确分析计算的前提下,根据结构设计的原则性要求,结合实际的工程条件和地质条件,设计和采用合理的结构设计方案。本文所论述的高层建筑的结构设计的类型及特点和一般原则,以及常见问题的探讨分析,可以为高层建筑结构设计的具体工作提供参考的依据。

结构设计论文篇8

现代航空常用的复合材料增强纤维主要是碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维,3种纤维的特点如下表1所示,碳纤维与其他两种混杂使用的特点如表2所示[1]。发动机舱口盖为承力口盖,而且考虑口盖的冲击性和口盖可能遭受的冲击能级,另外同材料的织物比单向带具有更高的抗冲击性,且织物在冲击破损后不容易扩散,因此,发动机舱口盖选用碳纤维织物预浸料和玻璃织布混杂的复合材料设计。复合材料夹芯结构常用的芯材主要是非金属Nomax蜂窝芯材和泡沫芯材。与非金属Nomax蜂窝芯材相比,泡沫芯材便于加工(机加),尤其是复杂异形件,其数控加工成本可比Nomax蜂窝大大降低。另外,据Northrop公司测算,对于深截面夹层结构,采用泡沫芯材,比采用Nomax蜂窝重量减少10%,劳动力成本节省59%,大大降低了制造成本。泡沫芯材为各向同性材料,而Nomax蜂窝为正交各向异性,因此在复杂载荷的环境采用泡沫芯材更为合适。考虑其工艺性和成本,后机身腹部口盖采用复合材料泡沫夹芯结构。综上所述,后机身腹部口盖采用复合材料泡沫夹芯结构,层合板材料主要是E765/3KPW中温固化环氧碳纤维平纹织物预浸料(单层厚度0.2mm)和EW200A无碱玻璃布(单层厚度0.2mm),泡沫为PMIA-52。由于后机身腹部口盖要充分兼顾内表面的抗冲击性和电位腐蚀。所以口盖内、外表面别为EW200A玻璃布,加强其抗冲击性和隔绝其与金属接触。在其内、外表面涂底漆TB-6保护口盖表面。在其外表面进行火焰喷涂铝层成网格状,铝层通过多头螺栓与机身金属结构连接,形成导电通路,进行静电和雷击防护。

2静力计算分析

根据零部件的实际结构,并参照结构简化模型原则建立了后机身段整体有限元模型,层合板主要划分为3结点壳单元和4结点壳单元,泡沫芯子为4面体单元,单元的属性分别按零件的实际材料和铺层顺序、角度附值。口盖模型与整个后机身模型是建立了单元-单元的链接单元来模拟铆钉,其属性赋真实选用多头螺栓的尺寸和材料。通过计算,发动机舱大开口口盖的位移、应力、应变如下图1~图5所示,最大位移为1.529mm,最大应力为89.39MPa,最大拉应变为1024με,最大压应变为3300με,最大剪切应变为1749με,均在材料许用范围之内。从图6可以看出芯子的应力很低,口盖主要靠层合板传力。复合材料泡沫夹心结构的发动机舱大开口口盖满足静力计算要求。

3冲击损伤分析

发动机舱大开口口盖为复合材料泡沫夹层结构,当其受到外来物冲击时,会发生面板基体和纤维损伤、分层、泡沫夹层压溃和剪切破坏、面板与芯材界面间脱胶等多种损伤形式[4]。因此对发动机舱复合材料泡沫夹层大开口口盖的冲击计算分析需要采用多个材料模型——面板复合材料力学模型、层间分层模拟材料模型、泡沫夹层材料力学模型。利用商用有限元软件平台ABAQUS建立有限元模型,如图7所示。在冲头附近的60mm×60mm区域建立了细化的实体模型并采用了较密的网格,而在余下部分则采用的是壳模型并采用了较为稀疏的网格,并且该余下部分区域仅被赋予了材料的弹性性能以提供必要的刚度支撑。口盖两部分模型之间采用的是ABAQUS中的“shelltosolid”约束进行连接。有限元模型中的冲头采用了解析刚体进行模拟。口盖在冲击过程中的边界条件设为四边简支,冲头边界条件的施加是对代表冲头的参考点进行的,冲头的边界条件为除冲击方向外其他五个方向的自由度均被约束。进行冲击计算时,参考军机后机身腹部可能遭受跑道碎石冲击,冲头被赋予了35m/s的初速度,冲击能量为5J。冲击计算的结果如图8~图12所示,冲击过程的持续时间较短,仅为约0.8ms,冲击过程中的最大冲击力和最大位移分别为1500N和4.5mm左右。面板凹坑深度0.79mm。冲击面面板内各界面内均有少许分层发生,不过总体来说面积不大,而面板与泡沫夹芯间界面脱胶严重;冲击面面板内出现了少量纤维断裂;泡沫夹芯内出现局部压溃损伤。所有冲击损伤均在可接受范围内。

4结论

利用复合材料高比强度、比刚度和优良的耐腐蚀、耐疲劳特性以及可设计性,对发动机舱大开口口盖进行详细的结构设计,并通过静力计算和冲击计算进行分析,验证混杂复合材料夹心口盖的结构设计是可行的。与以往的金属结构口盖相比,减轻了口盖重量,提高了结构效率,为大型复合材料口盖设计提供了研制经验。通过计算分析,本文采用的混杂复合材料泡沫夹心结构具有良好的抗冲击性能,采用其设计的发动机舱大开口口盖满足军机跑道碎石冲击要求。

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