设计技巧论文范文
时间:2023-04-08 14:34:52
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篇1
关键词:桥梁钢结构整体设计
引言
中国钢结构桥梁的发展,近年来取得了骄人的成绩,南京三桥、苏通大桥、昂船洲大桥的建造,表明在大跨径桥梁上钢结构的优势越来越明显。桥梁是为满通功能的建筑物,现代桥梁钢结构由结构钢加上单元经焊(栓)连接组成为复杂的受力系统,有明确的承载安全和服役耐久性要求。
一、钢结构桥梁整体设计理念概述
钢结构的特点是质量轻,强度高,并且具备其抗压以及抗拉等相关优点,对于混凝土结构而言,其外观更为直观,强度等级更高。在我国,钢结构桥梁应用十分广泛。因为作为钢结构的施工而言,其施工周期短。钢结构桥梁主要应用在:①城市立交桥段,尤其是交通要道处,如果采用混凝土桥,必然增加施工周期,对于现场交通不能较好地维护。②大跨径海、江、河桥梁(长江大桥、杭州湾大桥等),因为大跨径的要求下,只能考虑钢结构,因为如果采用混凝土结构,根本满足不了大跨径要求。
1.1钢结构整体设计目标我国桥梁钢结构的设计使用年限为100年,与国际标准(BS5400,EUROCODE)基本一致。完整性设计的目标是确保结构在使用年限内的可靠与安全。桥梁钢结构的完整性设计由荷载、材料性能、结构细节构造、制造工艺、安装方法、使用环境及维护方式等多种因素所确定。设计除对结构、构件连接及构造细节按常规考虑强度、刚度要求外,尚需对损伤与损伤容限、断裂与抗断裂作出评定。
1.2钢结构损伤及损伤容限钢结构从材料加工过程到服役期不可避免的会在内部和表面形成和发生微小缺陷,在一定外部因素(荷载、温度、腐蚀等)作用下,这些缺陷不断扩展与合并形成宏观裂纹,导致材料和结构力学性能劣化。对桥梁钢结构而言,完整性和损伤是相对应的,损伤程度将会对结构的完整性带来影响,损伤极限则是结构的失效。而损伤容限是指钢结构在规定的使用周期内抵抗由缺陷、裂纹或其他损伤而导致破坏的能力。损伤容限概念的使用是承认钢结构在使用前存在有初始缺陷,但可通过结构完整性设计方法评判带缺陷或损伤的钢结构在服役期限内的安全性。
国内桥梁钢结构因损伤导致局部破坏的实例近几年时有发生,结构损伤构成了对桥梁安全与耐久最大的威胁。在引起设计者对焊接结构损伤、损伤扩展以及结构系统失效过程关注的同时,也引发了人们对如何保证桥梁钢结构系统整体完整性的思考。
二、桥梁钢结构整体设计策略
2.1横向抗倾覆稳定设计钢结构的桥梁普遍比较轻而且强度非常高,然而,在小半径以及多车道设计时,其横向抗倾覆是当前研究的热点内容。早前的桥梁施工中,由于设计原因,导致在施工过程中或者桥梁使用过程中发生桥体倾覆。因为连续钢梁的半径比较小,所以相对而言,其跨度显得较大,如果再加上桥面宽于钢梁,这一必定显得活载不是最优,弄不好横梁外侧支座受力增大,而内侧支座出现不受力,这样横梁受力极其不均匀,发生梁体的倾覆。在设计过程中,通过合理的计算,来设计横梁的偏心受力情况,这样即可满足桥梁的荷载要求,也能似的桥体均匀受力。在横梁处采取灌砂措施,并在满足规范的条件下,增加多车道时的桥梁整体稳定度。
2.2焊接结构完整性设计要点桥焊接结构的完整性设计是保障桥梁整体稳定性的重要因素,其焊接的接头形式因受力的不同而各有差异,其接头部位的应力作用导致了母材结构以及受力性能的不同,同时,在焊接过程中不能100%消除应力,焊接应力通常导致焊接接头的变形,造成焊接接头形成大量缺陷,不能满足桥梁整体性设计要求。所以在桥梁整体设计中,必须考虑焊接接头的设计,在满足相干规范的前提下,必须做到:①因地制宜地选择形式,并通过焊接性检测要求来获取静力和疲劳等级,来决定焊缝相关形式。②在焊接设计中,必须详细设计其关键细节,达到焊接中受力均匀,尽可能降低应力。③在设计中必须考虑焊接检测相关要求,必须以无损检测等相关控制指标来检测焊缝质量。2.3加劲肋设置加劲肋是在支座或有集中荷载处,为保证构件局部稳定并传递集中力所设置的条状加强件。加劲肋的设计,通常很多人都认为这方面是可有可无的,实际上必须通过设计计算才能决定是否加劲肋。加劲肋与否,是有腹板的h0/δ的值来决定。如果确定需要加劲肋,则优先考虑竖向加劲肋,并且其设置距离由腹板厚度以及相关剪应力来决定。当竖向加劲肋仍然不能满足要求时,可设置水平加劲肋,水平加劲肋是竖向加劲肋的补充形式。加劲肋的设置是因为原有构件截面的不足而用来增强抵抗弯矩和剪力的,因为设置加劲肋可以缩小原构件截面大小,从而有效的降低用钢量,压缩成本,所以在工程中,一般设置在原有构件上起到增强抵抗弯矩和剪力的作用。
2.4钢箱梁横梁设计当桥梁主道设计过宽时,必须优化车道钢结构宽箱梁,在设计中,重点满足其竖向计算要求,对于横梁的跨径,需要从支座间双悬臂简支梁的计算中得知,在支座处可采取竖向加劲肋相关措施,当竖向加劲肋不能满足要求时,考虑横向加劲肋,其计算措施与纵向计算措施相仿。
2.5施工人孔的设置桥梁的整体设计中,其不可忽视的一环是人孔的设置,通常情况下,人孔是为了方便施工,在桥梁箱梁顶板和腹板上开设。顶板施工人孔的具置可设置在1.5跨径处,而腹板的施工人孔的具置必须设置在应力相对薄弱的地方,比如简支梁,其腹板施工人孔可设置在跨中,而连续梁,必须精确计算剪力,选取剪力最小处。有时候人孔的设计不止一个,不能将所有人孔分布在相同断面,采取错开设置。当应力较大的地方必须加设施工人孔,必须采取加强措施。
2.6结构内力计算结构内力计算是以边孔采用单悬臂,中孔采用简支挂梁作为结构的计算模式。将桥梁纵向划分为多个单元,并对每个单元截面进行编号,然后进行项目原始数据输入。输入的数据信息有:项目总体信息、单元特征信息、预应力钢束信息、施工阶段和使用阶段信息。按全预应力构件对全桥结构安全性进行验算,计算的内容包括预应力、收缩徐变及活载计算。桥台处滑动设支座,桥墩处设固定支座,碇梁与挂梁间存在主从约束,挂梁一端设置固定支座,另一端设滑动支座。牛腿计算是对预先设计好的牛腿尺寸和配筋分4个步骤进行验算:①牛腿的截面内力。求出截面内力后对各种危险截面进行强度校核;②竖截面验算。按偏心受压杆件验算抗弯和抗剪强度或按受弯杆件验算强度;③最弱斜截面验算。求得最弱斜截面位置后,按偏心受拉构件验算此斜截面的强度;④45°斜截面的抗拉验算。:
三、结语
我国基础建设的加快,带动了桥梁技术的长足发展,在当前形势下,桥梁钢结构的整体应用也十分广泛,主要是在设计过程中的优化,才能确保桥梁钢结构的整体性、稳定性。必须从整体性角度出发,全面分析桥梁受力情况,加强焊接形式的优化设计,才能保障桥梁钢结构的整体质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国铁道行业标准.铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005).北京.中国铁道出版社.2005.
篇2
合理选择输电线路路径
受地形、土质、气候状况的影响,某些地区极易成为雷击的多发区,所以在输电线路设计时必须避开这些地区,降低雷击概率。通常情况下,雷击区包括以下几个类型地段:(1)地下富含导电性矿藏的地区,以及地下水位较高的地区;(2)土质电阻率低的地区,以及土质电阻率发生骤变的地区,如田地、土壤、岩石等拥有不同类型地貌的地区和山坡断层带、交接地带、山谷地带等;(3)顺风的河谷地带和山区的风口等雷暴走廊区;(4)周围布满山丘的湿润盆地,如包围着湖、水塘、沼泽、水库、树林的地区;5.土质条件较好、植被覆盖良好的山丘顶部区域以及向阳面区域。
搭设避雷线
避雷线是当前使用最为广泛的防雷技术,具有防雷效率高、分流、耦合、屏蔽等作用。分流作用是指避雷线能够减少铁塔的雷电流,以使塔顶的电位降低,减轻雷击破坏程度;耦合作用是指通过耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压;屏蔽作用是指直接降低雷击后产生的感应过电压。应当根据输电线路的电压级别选择避雷线,20kV的输电线路不需要装设避雷线,200kV以上的输电线路需要全程搭设避雷线,500kV的高压线应当搭设两个避雷线,以提高避雷线的屏蔽功能。为了提高避雷线的保护能力,应确保每个铁塔区的避雷线能够接地,并保证两个避雷线之间设置一个间隙。当前,我国在设计高压和超高压输电线路时通常搭设绝缘避雷线,以降低功率损耗。
安装线路避雷器
避雷器是在避雷线基础上施加的一种防雷措施,以彻底防止绝缘导线上产生过电压。当雷击产生的电压过大时,避雷器通过利用低阻抗的通路将雷电流泄于地面,以保证输电线路电压在安全的范围内。在安设避雷器时,可选择如下类型的铁塔:环境恶劣的山区线路中的铁塔、跨越大的铁塔、水电站和升压站等出口线路处接地电阻较大的铁塔、出现过闪络的铁塔等。
架设耦合地线
在无法实现降低接地电阻的情况下,可在导线的周围或下方敷设一条底线,以使雷电流可以分流,降低绝缘子串两端的感应程度,减小反击电压间的分量。通过架设耦合地线,能够降低雷击时电力系统的跳闸率。
降低铁塔接地电阻
当合理匹配塔脚电阻和避雷线时,可以实现降压的功能。针对小于65kV大于40kV的输电线路不需要增设避雷线,但是必须做好铁塔接地措施。降低铁塔接地电阻的主要方法包括以下几种:(1)对于规模较小、较为集中的接地网,应当使用接地电阻降阻剂。在接地极四周铺设降阻剂,增大接地的面积,以降低铁塔与地面的电阻。由于此种方法具备较好的导电性能,所以应当将该方法推广使用;(2)爆破接地技术。该技术的运用方式是利用爆破来制造破裂,而后将电阻率低的材料通过压力机的作用导入到裂缝中,从而增强土壤的导电性能;(3)加大水平接地体的长度,由于电感效用与水平接地体的长度成正比关系,当接地体的长度达到55m时,其电阻率为500,当长度达到80m时,其电阻率为2000,所以当接地体达到一定长度后,冲击系数会逐步稳定,不再有所下降。
安装自动重合闸装置
电力系统在遭遇雷击时通过自动跳闸可以发挥自我保护作用,在自动跳闸后,此前所产生的部分系统故障便会自动消除。根据资料统计,在安装自动重合闸装置的输电线线路中,70kV以上的线路其重合闸的成功率为80%以上,30kV以下的输电线路重合闸成功率也可以达到60%,这说明自动重合闸装置是当前极为有效的防雷措施之一,各等级电压线路应当积极安装该装置。
篇3
山区公路桥梁是桥梁设计方面最全面的,只有通过计算分析成果和完善的结构设计措施才能确保桥梁结构的质量可靠。山区公路桥梁在计算中用到的恒载、活载、施工荷载等,基本采用平原公路桥梁的数据,它们几乎相同。但是山区的特殊地质条件和自然条件,是的与平原公路桥梁不同的是还受到风荷载、冻胀力、水力等荷载对桥梁的作用。对于一些受破坏的地形则还应采用高墩大跨结构,在这种路段要严格注意其下部结构的刚度分配是否均匀,其稳定性是否可靠等必要条件。山区公路桥梁的施工由于受地形起伏、沟壑错综等因素而很难实施,大型机具也无法顺利运用施工现场,施工十分困难。提供大型的施工现场是很难做到的,山路弯曲运输问题就很难解决,大跨径的预制构件不能用作山区公路桥梁设计之中。使用中、小跨径预制结构更有利于施工,并且节省机具的造价,把它运用到山区公路桥梁施工现场会是很好的抉择。山区公路桥梁由于受很多因素影响,有些是无法使用标准跨径结构的桥梁,还有无法采用互通式立交中的匝道桥梁,只能运用钢筋混凝土现浇结构和预应力混凝土现浇结构桥梁。山区公路桥梁并非一成不变的,有时使用一些小型结构,就很好地对公路设计起着重要作用。与平原公路相比较,由于山区的障碍物很多,致使山区公路桥梁施工难度增高,造价昂贵。对于山区公路桥梁的设计应充分考虑,所选择的桥型的经济是否实惠,不但要在技术上达到要求,而且要在经济上也显示合理性。所以对于山区公路桥梁的建造要充分考虑所处的地理环境和施工条件,列出多种方案进行比较,找出经济技术指标最合理的方案,可以最大限度节省公路桥梁施工费用。山区公路桥梁建设最受地形条件的限制,在山区公路桥梁设计和施工过程中要加大环保力度,与周围环境协调一致。对路段阶段要做好防护措施,对山体不应大填大挖,更不应破坏周围环境,造成植被死亡,河流污染等境地。山区公路桥梁设计原则如下:桥梁结构安全可靠,质量有保证,经济合理有效,施工有安全措施保证,造型美观,环境不受破坏。
2山区公路桥梁与其他建设工程的关系
2.1山区公路桥梁与隧道的关系
山区地形多变,地质复杂,水文特征多变,地面沟壑很多,并且坡度很陡,时而也会有泥石流等地质灾害发生。山区公路受以上条件影响横坡较陡,易受山谷水流冲刷,在U型山谷必须转弯。山区公路桥梁与隧道连接起来是跨越河流,在U型山谷转弯所做的必要措施,也是最好的解决办法,被称为“两桥一遂”方案,设计这种方案需要桥梁和隧道紧密结合。在地形平缓,变化不大的地质条件下可以调整桥台侧墙的高度和长度完成连接,对于地形复杂,隧道明洞无法延伸的情况下,需要增添桩柱式台以及桥梁主梁放置于隧道明洞完成对接。
2.2山区公路桥梁建设与路基的关系
山区公路要适应地形多变环境,需使用错台路基(两端路基不等高)。但是错台路基在需设置转向车道时,很难运用到施工中。由于两端路基不等高需设计半幅桥来进行衔接。当路基一侧要求填土的高度15m左右时,必须综合考虑地质、水文等条件,把加筋挡墙、弃土方案与半幅桥进行比对,来决定最合理的方案。
3山区公路桥梁设计要点
公路桥梁是交通运输领域中不可或缺的重要部分,随着人们生活水平的提高,公路桥梁的设计和管理也应该提高,有一个好的施工质量对公路桥梁的使用和维护起着非常大的作用。山区公路特点地形起伏,地质复杂。山区路线布置的平面、纵向、横向三个方面都被限制,对于山区公路桥梁的设计,考虑到山区的特点,从上部结构设计、下部结构设计来说明。
3.1山区公路桥梁上部结构设计
山区公路桥梁多采用施工容易,造价低廉的标准化,预制装配化结构,而大跨径桥梁方案比较少。山区公路桥梁常采用标准化、装配化桥梁,标准化、装配化跨径一般有16m、20m、25m、30m、40m、50m。当跨径小于30m时,有三种构造分别是空心板、小箱梁、T梁。当跨径为40m、50m时,由于梁的受力特点适于采用T梁。山区公路桥梁没有严格的空间限制,且平面较小的山区公路,会把较高缓和的路段出现在桥上,使用空心板和小箱梁时,架梁的四个支点调平困难,会引起支座脱空,质量无法保证。对于山区公路桥梁标准横断面需采用T梁。当跨径在50m时,山区公路交通运输条件差,场地不能扩大,很难使大型机具进入,50mT梁单片重达150吨,而且架设设备要求很高,难以控制它的运输和安装过程,50mT梁一般不被使用。山区公路桥梁常用标准跨径为20m、25m、30m、40m。
3.2山区公路桥梁下部结构设计
篇4
1三维数字化设计发展与现状
1.1计算机辅助设计系统发展从1963年美国MIT机械工程Coons,首次提出了计算机辅助设计系统(CAD)概念开始,军工、航空航天以及精密制造业等领域就开始了CAD的研究与开发。到20世纪80年代,CAD技术开始走向成熟,并广泛应用于商业领域,开始出现在PC终端系统中。1989年,PTC公司推出Pro/Engineer产品,用参数化的特征设计为CAD三维设计建立了新的标准。此后,随着全球经济的发展,三维CAD设计开始普遍应用于航空航天、船舶、汽车及精密仪器制造业等领域[1-3]。
1.2三维设计应用在国内外的基础建设领域,三维设计技术也正在蓬勃发展,其中在水利水电、公用与民用建筑等行业已经取得较为广泛的应用,初步实现了二维设计向三维协同设计的转换。如图1所示。图1水电厂房剖切视图对于公路工程,特别是桥梁设计领域,CAD设计系统的发展相对较为缓慢,大多还处于二维阶段,或者应用其他主流的三维CAD平台对桥梁结构进行三维展示,中国交通部公路科学研究所研发的桥梁三维造型系统Bridge3D,尝试了采用参数化技术进行桥梁结构外观造型设计。但是,相对于制造行业的参数化、变量化的三维CAD设计系统差距还很大[4-5]。
2基于BIM技术的工程设计概念
2.1BIM技术定义建筑信息模型(BuildingInformationModeling,简称BIM)技术和理念由AutoDesk公司于2002年率先提出,它是通过数字化技术,在计算机中建立一座虚拟的建筑,一个建筑信息模型就是提供了一个单一、完整、逻辑的建筑信息模型[6-7]。BIM是贯穿在工程整个生命周期中,使设计数据、建造信息及维护信息等大量信息保存在BIM中,在建筑整个生命周期中得以重复、便捷地使用,如图2所示。
2.2BIM技术在桥梁工程中的延展BIM的发展是始于建筑行业,但其内涵及外延早已超出了模型的范畴,也延伸出了建筑行业,甚至覆盖了整个工程建设行业。对于桥梁工程而言,可以参考美国国家BIM标准,对桥梁信息模型(BIM)阐释如下:(1)一个桥梁工程物理和功能特性的数字化表达。(2)一个共享有关桥梁建设项目所有信息的资源数据库。(3)一个分享有关桥梁工程的信息,为该工程从概念开始的全生命周期的所有决策提供可靠依据的过程。(4)在项目不同阶段、不同利益相关方,通过在BIM中写入、提取、更新和修改信息,以支持和反映各自职责的协同作业,如图3所示。图3BIM技术支撑的工程范畴
3三维数字化设计与二维设计对比
对于桥梁设计而言,采用BIM的理念与传统CAD相比,改变的是整个设计流程与设计方法。(1)从线条绘图转向构件布置。(2)从单纯几何表现转向全信息模型集成。(3)从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目。(4)从离散的分步设计转向基于同一模型的全过程整体设计。(5)从单一设计交付转向工程全生命周期支持。对于桥梁设计行业,采用BIM技术不仅仅意味着效率与质量的提升,更重要的是设计方掌握了工程项目最核心的信息模型资源,不仅向业主方提供工程设计服务,而是向全寿命周期内各个工程参与方提供高附加值的服务与咨询,使工程项目的潜在价值向设计阶段前移[6]。
4基于BIM技术的桥梁三维设计技术
4.1信息需求的系统分析了解桥梁工程对三维设计技术的需求是建立三维设计系统的基础,虽然其他行业的三维设计技术已经较为成熟,也有了成功的工程案例,但是桥梁工程建设对三维工程信息的要求有自身的特点,并不能将其他行业的工程需求照搬过来。因此,需要重新根据桥梁设计、施工与管理的特点分析其对工程信息的实际需求。只有得到各个工程参与方对三维信息的需求,才能使三维信息模型发挥其在工程建设中的核心数据平台的作用。
4.2信息模型的参数化建立方法三维设计技术的核心是信息化的三维模型,通过前期分析得到各方的信息需求后,如何建立赋含上述信息的三维模型就成为关键。抽象化、变量化、参数化的设计技术是一种高效、直接和便于修改的信息化模型建立方法,该方法的核心思想是把工程项目中具有特征变化的图元要素的特征值抽象为某个函数的变量,通过修改变量值,或者改变函数实现算法,就能够获得赋含各种信息的模型。主要工作在于寻找各类要素的特征变量及其与整个模型的逻辑函数关系[8-10],桥梁三维模型如图4所示。
4.3CAD-CAE信息共享技术桥梁设计的重要特点是结构计算分析在设计中占有极其重要的位置,计算分析结果决定了主要构件尺寸与构造形式,桥梁结构计算工作量在整个设计流程中占据较大的比例,对于复杂桥梁甚至是控制性的节点工作。因此,实现设计平台与计算平台的信息共享乃至无缝结合,对提高设计效率有着积极的作用。
4.4数字化工程的交付方式与标准数字化虚拟工程移交是三维设计发展的必然结果,因为传统的二维图纸载体已经被全信息模型所取代。基于BIM技术的桥梁工程设计产品是一个包含了各阶段、各参与方所需信息的核心数据模型,这就需要针对不同信息接收方制定不同的产品交付方式与标准,交付方式与标准的确立,标志着三维设计阶段转向了三维信息化的施工与运营管理阶段。
4.5一体化协同设计与管理技术从单点、离散式的分布设计转向基于同一模型的一体化协同设计是BIM技术的重要标志,对于项目管理的效率与质量有着质的提升。同时,协同设计不仅仅指设计方内部的流程与设计过程管理,还包括设计产品交付、进入施工与运营阶段后的协同信息交流与管理,甚至可以延展到工程全寿命周期内的各个参与方的协同工作。只有掌握了一体化协同设计与管理技术,才能发挥三维数字化设计对工程全寿命周期的技术支撑作用[7]。
5三维数字化设计发展存在的问题
(1)全行业对三维数字化设计的认识有待统一。目前整个交通建设行业的三维设计刚刚起步,政府主管部门、工程业主单位、设计单位与施工单位等各方对三维设计的理解与需求是不同的,而以上各方都应该是三维设计的参与方,也是受益方。因此,在交通行业发展三维数字化设计需要全行业对其有一个统一的认识。(2)从设计单位看,意味着设计习惯、工程流程与管理体系的再造。二维设计向三维设计的转变,必然是一个缓慢的过程,大干、快上不符合技术发展规律。在三维设计起步阶段,由于设计人员的技术不熟练,设计系统不够完善,管理体系还不健全,可能会导致工作效率降低。因此,需要在工作中寻找发展与稳定生产的平衡点,这是一个不断摸索、发展与调整的实践工作。(3)从整个交通建设流程看,各个环节的发展节奏不一致。目前交通行业三维数字化的工作与重点集中在设计阶段,大部分的实践工作由设计院承担。但是,设计阶段只是工程建设的中间环节之一,其设计基础数据的获得要依靠前期的规划与勘测方,后期产品要交付于审查与施工方,如果各个环节发展脱节,就难以发挥三维数字化的优势。所以,三维数字化技术的变革比当年“甩图板”工程涉及的范围更广,难度也更大。
6结束语
篇5
关键词:山区;公路;桥梁;设计
Abstract: with the rapid development of China's national economy, especially in the implementation of the western development strategy, the mountainous area highway is in rapid development period. The mountainous area highway construction for vehicle provides a good driving conditions, has greatly improved the mountainous area of transportation situation, based on the characteristics of the mountainous area highway, analyzes the often use the bridge structure of the body, from the upper structure of the bridge pier and, on the basis of the abutment, etc were discussed the mountainous area highway bridge design process problems needing attention. In order to actual engineering design is of some reference value.
Keywords: mountain; Highway; Bridge; design
中图分类号:U442.5文献标识码:A 文章编号:
1 山区高速公路桥梁的主要特点
山区高速公路的主要特点是地质、地形复杂。地形复杂主要表现为地面高差大,冲沟发育、横坡陡直;地质复杂主要表现为滑坡、岩溶、不稳定斜坡、陡崖、崩塌、煤矿采空区等不良地质。受这些方面的影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般有平曲线多、平面半径小、纵坡大、桥梁比例高、横坡陡、半边桥和高挡墙多等特点。山区高速公路桥梁也相应具有上述特点,高墩大跨多,斜弯坡桥多,墩台形式多,施工场地狭窄、个别路段桥隧交替相连等特点。
2 山区高速公路桥梁的主要结构体系
为了保证行车的舒适性和结构的耐久性、适用性,山区高速公路桥梁体系一般采用先简支后连续或部分桥墩与主梁固结的连续刚构混合体系。由于山区桥梁墩高相差较大,如果采用全刚构体系,需要通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,这样会造成桥墩尺寸种类多,美观性降低,施工相对麻烦一些,所以全刚构体系采用较少。连续结构的一联不能设置太长,墩台水平位移较大,墩柱尺寸需设计的相对大一些,材料较费。根据地形特点,将连续梁中
间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩与主梁固结起来,利用其柔性适应桥墩所受的内力,在较矮的边墩上设置滑板支座或橡胶支座,形成连续梁。
这样的连续一刚构体系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善。弯、坡桥在山区高速公路桥梁中较多,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某一不动点变形的趋势。单向行驶的大纵坡长桥在长期反复的汽车制动力作用下,梁体具有沿下坡方向滑移的趋势。如果采用全连续结构,即上、下部结构之间为橡胶支座连接时,这种滑移趋势会造成梁体受力不平衡,支座脱空甚至破坏的现象,从而导致梁体开裂。因此,山区高速公路桥梁宜采用先简支后连续结构或部分桥墩与主梁固结的连续一刚构混合体系,既要适应平面线形,又要适应桥梁受力特点。
3 山区高速公路桥梁设计要点
(1)与平原地区的高速公路相比,山区高速公路在地形、地质、水文条件等方面有着很大的差别,因此我们在设计桥梁时必须高度重视这些差别,尤其是在地形、地质方面。有时同一座桥在纵桥向的地质变化很大,在横桥向的地形变化很大,如不重视,很容易出现差错,因此在设计前一定要认真收集设计资料,做到心中有数,有条件时设计人员最好到实地调查一下。
(2)由于山区高速公路的地面高差变化较大,运输材料、机械比较困难,给施工带来很大的不便。所以我们在设计时一定要考虑到施工的可行性,因地制宜。
(3)桥梁设计要遵循“适用、安全、经济、美观、环保”的基本原则。现在随着国民经济不断提升“美观和环保”已受到越来越多关注。桥梁设计在注重安全性、舒适性、和耐久性的同时,应引人“环保、美化、人文”的理念,把高速公路桥梁的景观设计作为一项重要内容加以考虑。在保证桥梁使用功能的前提下,要尽可能地考虑到使建成后的桥梁与周围环境相协调,不对原有的环境造成破坏。设计时应开拓艺术创新思路,全方位、多角度地展示桥梁景观的美学效应,同时应维护生态平衡,保护珍稀动、植物及特有的地质风貌。对桥梁进行涂装时,不但要考虑与周边环境色调、桥梁造型相协调,还要考虑桥梁所在地区的民风、民俗。
4 上部结构设计
桥梁在山区高速公路中所占的比例较大,但一般情况下,特殊的大跨径桥梁较少。因此,对于数量众多的常见跨径桥梁,其设计原则就是尽量采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。常用的大、中桥标准跨径有16m、20m、25m、30m、35m、40m、50m,常用的中、小桥标准跨径有6m、8m、l0m、13m、16m。上部结构形式主要有空心板、预制T梁、预制小箱梁等。一般情况,对于跨径小于30m的桥梁空心板、预制T梁、预制小箱梁等结构形式都可以采用,对于跨径为35m、40m、50m的桥梁,根据梁的受力特点,更宜采用T梁或者小箱梁。从造价上讲,20m跨径以下,用空心板截面的桥梁造价相对经济些;从桥下净空方面来讲,对于较小跨径且桥下净空不高时,空心板截面最适宜;从受力上讲,对于较大跨径40m、50m的桥梁,用T梁截面则更好,这种结构形式充分利用混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能,减轻梁体的自重。小箱梁从造价、施工简便性还是受力等各方面看,可以说是介于空心板和T梁之间的一种截面。因此,对于跨径25―35m的截面,常采用的是小箱梁的结构形式。
5 桥墩设计
对于常见高度的桥墩,即墩高小于40m的桥墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最为常用。柱式墩分圆柱和方柱两种。圆柱施工时外观质量易控制,与桩基衔接方便,而且箍筋对核心混凝土的约束作用较强。但是从美观角度来说,方柱棱角分明,与上部梁体协调,有一定的视线诱导性,较美观。从受力上看,截面积相等的圆柱和方柱,方柱的抗弯刚度要大于圆柱,受力优于圆柱,当体系为连续刚构时,方柱可以方便的调节两个方向的尺度来调整墩柱的刚度,从而达到调整墩柱受力的目的。
因此,对于常见墩高,设计中采用何种墩柱形式应根据具体地形、上部结构形式、墩高等因素综合考虑。一般矮桥墩的设计由强度控制,但当桥墩较高时,就必须考虑桥墩的稳定问题。在做高墩连续梁桥设计时,高墩的柔性必须考虑,防止结构发生失稳破坏。
6 桥台设计
山区高速公路桥台一般采用重力式u型台、肋式台、柱式台三种形式。根据《墩台与基础》规定,u型台控制的填土范围一般为4~l0mm,因此u台高度最好控制在l0mm之内。山区桥梁u型台一个显著特征就是横向、纵向横坡陡,为了适应地形,减少开挖,节约圬工结构方量,u型台设计时必须合理分台阶。由于桩柱式桥台的抗推刚度较小,当联长较长、台后填土较高时不宜采用,一般桩柱式桥台的台后填土高度宜控制在5m以下,联长宜控制在150m以内。
7 桥墩与路幅的关系
山区高速公路有整体式路基和分离式路基两种。目前路线选线越来越强调占地少、环保与景观协调的理念,除了中长隧道等设置分离式路基外,越来越多的采用整体式路基。整体式路基的双幅桥,一般情况下下部结构按照分幅单独设计,即双幅四柱。对于高墩长桥,为了减少开挖、增强边坡稳定性、节约材料,降低造价,整体式下部结构即双幅两柱不失为一种较好的选择。与双幅四柱相比,在桥墩截面积及横向宽度相当的情况下,整体式下部结构横向和纵向刚度是分幅设置的两倍以上,除了可以减少开挖、节约材料、施工方便外,还能减小墩顶位移。当然整体式下部结构帽梁跨度较大,还须考虑车辆双向行驶时扭矩影响,帽梁需要设置的大一些。一座桥究竟是采用整体式下部结构还是分幅下部结构,需要结合桥位处地形、地质、水文、墩高等多方面因素综合考虑。
8 基础设计
山区高速公路桥梁最常用的基础形式为扩大基础与桩基础。山区一般地质情况较好,采用扩大基础的情况相对较多,且宜采用分离式扩大基础。因为分离式扩大基础适应地形横坡,承载力亦能满足要求。斜坡上的扩大基础与桩基础必须考虑基础扩散角和覆盖层厚度以及施工时的相互影响。桩基础多为嵌岩桩和柱桩,地质情况较差地段可以采用摩擦桩。桩基础施工方法多为挖孔灌注桩。
当遇到软弱夹层多、卵石、漂石等容易造成坍孔的地质情况时,地下水位较高、地层含有煤气、瓦斯等有害气体时不宜设计为挖孔桩。对于高墩大跨桥梁采用扩大基础时,当基础底的岩石饱和单轴抗压强度高、风化程度和软化程度低时,可采用在岩石内设锚杆的方法,以达到满足基础偏心矩,墩身稳定性要求的同时减少基础混凝土和钢筋用量的目的。
篇6
1隔震设计简介
1.1隔震设计的概念和原理
桥梁隔震设计就是利用隔震器,使桥梁获得一定的水平支承,使得桥梁在水平方向上的固有周期变长,并且利用阻尼器增强隔震体系的阻尼效应,最终降低地震损害的一类桥梁工程的减震设计,旨在保护桥梁工程所有结构的整体效果。且隔震设计属于桥梁工程抗震设计中比较新颖的减震方式,把隔震设计使用于桥梁设计中能够有效降低地震造成的损害,然而并不能完全阻止地震灾害。过去,通过提升桥梁工程的强度抗以及变形能力来提升桥梁的抗震能力,和以往不一样,隔震设计的特点就是加装了一个隔震装置,达到降低桥梁结构与水平地面关联性的目的,当有地震发生时,桥梁结构的反应加速度明显比地面的加速度高,所以桥梁结构构件很难被破坏。另外,还在桥梁设计中使用了阻尼设计,这样能够消耗地震产生的能量,最终作用在桥梁构件上的力减小了。
1.2隔震设计的特点
在设计桥梁抗震的过程中,要求在符合相关标准的条件下,通过隔震装置,使桥梁结构周期得到延长,且消耗地震产生的能量,使桥梁结构的响应减小。隔震设计通常具有以下特点:有足够的竖向刚度以及强度来支撑桥梁上部结构的所有重量;提高地震时桥梁结构的稳定性;引入隔震设计,能够分散减小后的地震力于桥梁下部结构支座间的大小分布,旨在保护桥梁的基础和桥墩。出现强烈地震时,能在一点程度上延长桥梁结构的自振周期,降低地震输入能量的能力;比较于以往的非隔震桥梁,有强地震发生后,更加容易对隔震装置进行更换,同时减少维修的费用及时间。以往在桥梁抗震加固工作上会花更多的时间和费用。在桥梁的结构横向地震反应中引入隔震技术,能够调节其横向刚度,所以能够改善结构的平衡作用,有效减少地震力。进行水准地震的设计时,桥梁上部结构的隔震能够消除或者解决桥梁下部结构弹性超过的问题,在不容易修复的位置,比如一些埋置的桥墩以及桥墩的基础,可减少这些不明显部位的非弹性变形问题的发生。在结构横向地震反应中引入隔震技术,能够调整一定的横向刚度,所以能够改善结构的平衡,有效较少地震力。引入隔震体系后,在一样造价条件下能够得到比以往抗震设计更好的抗震性能,比如降低墩柱延性需求,保护墩柱等。在功能得到正常使用情况下,使用的隔震支座因为温度、徐变等变形产生的抗力非常小,这或许能够实现伸缩缝的减小。
2桥梁设计中隔震设计的运用
2.1运用隔震设计的条件
根据桥梁基础周边地基及结构等条件而言很多桥梁都可以引入隔震设计。然而部分桥梁并不可以,所以要分析详细的地基和结构条件,判断是否可以在此桥梁中引入隔震措施。可以引入隔震设计的桥梁需要满足的条件是:桥梁周边的地基基础良好,这样发生地震时才会稳定;桥梁下部结构刚性好且桥的固有周期不长的条件。这2个条件确保实行隔震技术后,桥梁体系可以达到长周期化的目的,最终实现地震力的降低。如果桥梁下部结构刚度比较强,通过桥梁系统的固有周期,其固有周期可以长达不采用隔震装置的2倍,如果桥梁的上、下部结构的固有周期区别很大,那么上部结构和下部结构之间就没有大的藕联振动效应产生,通常桥面运动才可有效反映隔震装置的减震能力。以下条件下的桥梁不适合引入隔震设计:桥梁的下部结构刚性不强,且固有周期长的桥梁;置于较柔的场地,周期长会出现共振现象;桥梁基础的地荃不牢固,发生地震容易摇晃的桥梁。
2.2桥梁设计中的隔震设计
(1)隔震装置的设计。桥梁隔震设计的第一步是隔震装置的设计,要想达到预期的隔震效果,隔震装置的设计就要有一定的刚度和能量吸收能力。进行桥梁隔震设计过程中,可以利用隔震装置降低桥梁结构的惯性力。所以需要设计出隔震效果良好的阻尼器和隔震器。通常情况下通过弹性反应谱法设计的隔震要不断更新和优化。在隔震设计过程中,要严格控制其隔震装置的力学性能。(2)细部构造的设计。在进行隔震设计时桥梁附属结构的功能非常大,桥梁附属结构通常包括限位装置、防落梁装置、伸缩缝。大量的地震调查和动态时程研究表明:这些结构属于支撑桥梁结构的动态响应和振动隔离效果的主体。然而大部分设计人员不重视甚至忽视桥梁的细节结构,所以,进行细节结构设计时,要求设计人员注意加强设计,尽力提高桥梁的抗震能力。
2.3隔震设计的合理运用
在不同水准地震条件下,一方面要明确结构构件在抗震中起到的作用和结构的预期性能。另一方面,在不同的水准地震作用的情况下,结合结构的预期性能设计人员才能知道该如何去做。想要实现这个目标,就要充分利用设计人员的实践经验,充分掌握在地震作用下的结构性能,最后完成科学合理的设计,详细的构造细节和合理的构造举措,并不是通过复杂的分析计算而得出的。所以,进行隔震技术设计时,要充分掌握整个桥梁系统的抗震传力路径,通过有效的细节构造措施的实行,保证在地震作用下的情况下隔震装置可以正常发挥关键作用。
2.4隔震设计的运用
中出现的问题目前我国的隔震设计规范还不够全面,同时经验积累不足,特别是在桥梁的构造细节和措施上,构造细节和措施的不科学,会影响减隔震装置的正常发挥。大跨桥梁结构的应用是长期发展的结果,但粘滞阻尼器在世界桥梁中的使用时间很短,同时投入使用的过程中部分厂家粘滞阻尼器经常有漏油等事故发生。迄今为止,我国还没有更加完善的产品标准、设计规范及检测标准。这点使得隔震设计造我国的广泛使用,再者,部分不符合要求的产品被引入桥梁结构的设计,存在一定的安全隐患,如果有地震发生,就会对桥梁产生严重的影响。所以在使用粘滞阻尼器的过程中,要严格控制产品的质量检测,保证产品参数符合设计的标准;再者,要着重检测产品的耐久性能、疲劳性能等特性,而且要及时检测和保养桥梁的阻尼器,如果有问题出现要马上作维修或者更换工作。所以,要求相关部门尽快制定科学合理的检测标准和产品标准。要想保证在地震作用下隔震支座能够有效发挥作用,且可以对隔震支座作一定的变形,就要保证足够的位移空间。所以要随时关注防落梁措施、伸缩缝间隙的设置等构造措施的设置。
3结束语
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对话式课堂教学课堂越来越活能力越提越高版权所有,全国公务员共同的天地!如何充分体现改革精神还快乐学习自主学习的本来面目于学生是摆在每一位教育教学探索者面前的课题根据笔者的探索感受在以学生为主体的对话式课堂教学活动中这一课题突出表现为要求教师能设计出出色的问题因为一个出色的问题的提出比一个出色的答案更重要一个出色的问题会引起学生对本学科知识的兴趣会给学生们的思考开辟新的方向会带来更多的出色的答案
带着这样的问题笔者阅读学习了《新一轮课程改革探索与实践》对其中体会较深的内容做了笔记并结合自身教育教学的实践体会如下
首先为达到这样的教学目的教师要努力为学生创设必要的情境
在《新一轮课程改革探索与实践》中有一个典型的教学案例一位美国历史教师在教授南北战争的历史背景时成功的创设了必要的背景他先进行一次考试看到成绩后很多学生垂头丧气这时教师提出可以加分但只能给白人学生加分而且十美元加一分这样激起班里大部分学生的不满学生们向教师投掷书本食物教师拿出事先准备好的盾牌掩护自己并用水枪扫射学生事后教师才向学生点明刚才那混乱的一幕正是南北战争前林肯所面临的历史背景
无疑这次教学的情景设计是成功的类推到目前的初中思想政治课教学无论是讨论经济现象还是学习法律常识只有创设好情境使学生能尽快进入角色才能更多更充分的激发学生的积极性和创造性使下面问题的打开水到渠成尤其是在许多教师报怨死气沉沉的班级这一点尤其重要
下面试举一例进行分析说明在上海市八年级思想政治课本《依法保护自己合法经济权益》一课的教学设计中笔者导入新课用的就是一段录像录像中具有代表性地反映了学生们所熟悉的社会上打的付假钞或赖车费等现象其目的就是要在引起同学们对本课兴趣的基础上使同学们能摆脱目前课堂环境的束缚更快更全身心地投入经济权益的特定概念范围
而紧跟其后的问题设计中笔者也是作了精心的安排没有习惯地按照保护消费者的经济利益这一惯常思路来提出问题而是相反从经营者的经济利益也需要保护这一较冷僻思路来引出问题令学生觉得经济权益这个看似熟悉的概念还有着广阔的拓展空间其效果是值得肯定的
其次好的问题必须给学生的思维创造留下充分的空间
在《新一轮课程改革探索与实践》中关于这个方面有一个典型的教学案例有一次苏格拉底的一个学生很苦恼的来问苏格拉底说自己怎麽也学习不进苏格拉底端给他一盆水让他把头浸在水中然后自己用手摁住他的头不让他出来当那个学生终于挣扎着抬起头苏格拉底问他刚才他在水中最渴望什麽那位学生说空气于是苏格拉底让他回去自己思考刚才他自己提出的问题第二天那个学生兴高采烈地来找苏格拉底他已经能够回答自己的问题只要自己象渴望新鲜空气版权所有,全国公务员共同的天地!一样渴望学习肯定是能够学进去的
笔者从自己的教学实践中试举一例以进一步探讨在对话式课堂教学中问题设计的新思路上海市九年级政治教材第六课《明确社会责任》第二框中社会责任意识与社会贡献的关系既有区别又有一致性这个问题面临的困难是教材所上升的理论高度主观条件客观条件要与社会责任意识相结合才能为社会做贡献主观条件客观条件这些概念属于哲学范畴对于初三的学生来说学习起来是有难度的如果把相应的哲学概念理论解释一遍恐怕既占用了太多时间学生又不得要领
笔者原本在教学设计时对这个问题还没有很详细的思路只是设计了一个问题你认为只要有了社会责任意识就一定能为社会做贡献吗请举例说明可是在上课的时候学生的一句话却令笔者茅塞顿开一个女同学举例上海市劳动模范徐虎是一名优秀的水暖工是具有很强社会责任感的可是他也不见得每一次都修得好
受到启发的笔者马上把问题展开话说有一次徐虎接到报修一户居民水管爆裂请他去修可这次徐虎却没有修好这根水管请你设想一下有哪些可能的原因同学们觉得很有趣不假思索就回答出了几个原因①徐虎真的遇到了技术难题不能解决②这户居民家用的水管是进口产品国内没有生产徐虎手头没有备用零件来替换所以没法修③水暖工各有各的管辖范围这户居民恰好不在徐虎的管片上而负责这个范围的水暖工不高兴让徐虎帮忙④徐虎住在上海的东部报修的居民住在上海的西部这家人想想太不划算索性在附近找人修了了事越回答到后来难度越大因为容易想到的都被说过了但同学们的兴趣却越来越浓课堂里一片沸腾大家争先恐后地举手发言
通过学生和教师的相互启发学生又说出了几种可能的原因⑤这户居民的水管已经彻底地烂透了徐虎觉得修了是浪费干脆建议他们换一根新的⑥徐虎在路上遇到了塞车错过了与客户约定的时间⑦这户居民的水管是私接的违章用水徐虎不能为他们修……
最后同学们说出了大约十条原因如果不是时间原因可能还会有更多的解释在这个基础上笔者对已经分析出来的原因进行区分这里有的是属于来自徐虎自身的原因有的是属于来自外部社会的原因而这里面又可区分来自不同方面的原因……也不尽相同
这时候笔者进行了总结一个人的社会责任意识同有利的主观和客观条件结合起来付诸于社会实践才能有效地履行自己的社会责任为社会多作贡献这是二者区别的一方面
接着笔者又乘胜追击问徐虎作为我们上海乃至全国的著名劳动模范在困难面前会不会就此罢手轻易就放弃努力同学们自然而然地分析徐虎有极强的责任意识会想出各种办法来解决所遇到的困难技术难题他会想办法攻克没有零件他会通过技术革新来代替……
这样教学中的下一个问题也就迎刃而解了社会责任意识和为社会作贡献还有一致性的一面有没有社会责任意识大不一样
这样本来高深的理论变成了身边的日常生活枯躁的灌输变成了自主愉快的获取通过这一次教学实践其实笔者的收获和学生一样多甚至更多因为它向笔者显示了教学改革的无穷魅力和永无止境告诉笔者什么叫作教学相长教师并不应该用俯视的态度来对待学生而应该认为学生比老师想得更多做得更好是正常的苏格拉底曾说过教师的作用就是通过他的帮助使学生把自己头脑中本已存在的东西表达出来他还形象地将其比喻成催生婆想来意即在此
同样在笔者所教授的另一个班级中学生按同样的思路进行了另一个案例的分析一位公民想捐款万元在某贫困山区建一所希望小学可是最终没有如愿建成你能设想哪些可能的原因
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关键词:版式设计;图文混排;艺术处理
不管当今社会的平面广告设计如何种类宽泛、异彩纷呈,都离不了文字和图形这个最基本的元素。文字是版面设计中的重要构成元素,是人们交流和传达信息的主要手段,在平面设计领域不仅有字义内涵,还是去掉了诸多因素极致了的图形,作为造型元素而存在。而有图必有意,图形先声夺人,能将文字要表达的主旨更加形象直观的表达出了,具有较强的视觉冲击力,更容易带给观者审美感受。一个广告设计成功与否,从它的图形应用可见一斑。文字和图形相辅相成,相映生辉是版面秩序产生、美感形成的关键,而文字和图片能否恰当的组合在一起,更好的表达主题是设计排版成功的重点,处理好版面设计中的图文混排效果是版面设计成功与否的关键,有以下几点方法技巧值得探究。
一 “黄金分割”的更多巧妙运用
平面设计的排版运用中,“1:0.618” 的黄金分割原理是世界范围内公认的构图原则,由它的比例创作出的空间赏心悦目,多运用到分版时位置和数量关系的处理上,其分割的页面比例关系容易引起人视觉上的美感,是自然界和谐共存在设计领域的一种表现。深入研究,在排版的其它细节处若遵循黄金分割原理还会有巧妙的效果。
1.1 图片和文字数量的比例关系要遵循黄金分割原理。无论是什么版面,要么以图片为主,要么以文字为主,图片和文字的面积比例关系只有符合黄金分割原理才和主次关系原理一致。若是文字有中英文,中英文的面积比例关系要符合黄金分割关系,若是全部是中文则可以把段落文字按照黄金分割的比例分组或设置不同的字号字体,若是版面中有几张图片,也可以按照黄金分割的比例处理图片的大小关系。
1.2 画面虚实对比要符合黄金分割比例,即图片和文字的面积总和要和版面的留白面积的比例关系要遵循黄金分割原理。文字图片四周的留白能使作者阅读时感到舒适,同时也给画面增加了空间感和品质感。但是留白太多则版面不够饱满,太少则版面过于拥挤,如何处理好版面的留白也是版面视觉效果好坏的关键。设计者可以暂且把分散的图片和文字看做一个整体,粗略的计算其版面占有率,要么占黄金分割比例中的“多”,要么占黄金分割比例中的“少”,都能达到好的视觉美感。在画面效果视觉元素多的情况下,设计者要有意识的处理“虚”和“实”的具体内容,如利用色彩对比的技法将图的部分和背景结合在一起成为底,或部分背景处理成主题图像的一个零件,再遵循黄金分割原理就能达到好的版面效果。
1.3 黄金分割的分版效果是“无限”的。在版面元素较多的情况下只有遵循这一原理才能避免凌乱,营造画面的秩序感。好的作品讲究精益求精,一副作品的好坏在小的细节处也要讲究,特别是内容丰富,视觉元素多的版面更要把这一原则运用到底。
二 图文混排的有效手段
2.1 图文混排中的文字排版技巧
设计者运用时必须考虑到每种字体传达的感觉与信息,要选择和文字特征和文字内容相一致的一体,如很踢得简洁明了适合表达严肃大气的文字内容。一般在文字较多的版面设计中尽量运用3到4种以内的字体,字体过多容易杂乱,缺乏整体感,最好是一种字体是标题或主题文字吸引眼球,其他两种字体排列简洁、整齐、方便阅读,切勿三种字体都抢眼。设计者可以采用变换字体大小、颜色、位置、方向的方法进行字体的加工变形和排列,一样能取得丰富生动的画面效果。设计者还可以通过改变字体大小、加粗、倾斜、加下划线、加底色等方法对个别文字进行强调,也可以通过对局部文字添加线框、底色或符号、正文首字放大等方法使其显得尤为突出和醒目,起到装饰和活跃版面的作用。
2.2 图文混排中的图片排版技巧
相对于文字,图形和图片能够更迅速、更直接、更形象的传达信息。图片排版要处理好下面几个问题:一是要讲究图片之间的比例结构,若图片之间面积对比大则画面效果强烈,跳跃性强,面积对比小则画面效果平衡稳定;二是处理好图片的分布关系,一般统一分布图片的画面整齐有秩序,可避免杂乱无章的效果。三是处理好图片外观的影响效果,方形外观的图形较为严谨稳定,和网格式的构图结构结合容易形成理性的视觉美感,自由形外观的图片活泼有朝气,艺术性强,但处理不好容易效果凌乱。
图片多的版面有下面几个处理方法能产生固定的效果:一是根据主次关系有大有小的排列,版面显得生动而有层次,但是这样处理的版面要根据版面的大小合理选择图片的数量,最好图片以整体的方式排列在版面的上部或下部,成组图片外轮廓线是规整直线,可冲淡图片大小差异产生的对比效果。二是处理好图片之间的距离关系,若图片无间隙的整齐排列,给人以信息丰富的印象,常用于产品促销;若图片之间留很少的间隙整齐排列可以减少压力,增添视觉空间感,图片之间间隙越大视觉效果越平稳。三是“补形”方法的运用,有些时候版面中图片较少,为了追求统一秩序的美感可以用和图片外观一致的色块进行补形,这些色块按照排版规律和图片有机的排列在一起能增强版面的艺术性和趣味性。
2.3 图文混排的注意事项
版面中若有文字是图片的说明,则二者距离不能太远。不同内容的图片和不同的字体有不同气质和风格,二者艺术风格匹配能产生相得益彰的效果,如一张黑白老房子的照片加上古典的仿宋体字体更能更好的营造文化意境。
图文混排中的文字和图片的色彩处理要谨慎。若是在图片上面添加文字则要处理好文字的色相和明度与图片色彩的色彩对比关系,二者对比越大,文字就越清晰。而图文混排中数量较多的文字一般以黑色和纯度低的色彩居多,若要用色相较为明显的文字吸引读者则要考虑图片的整体色调和文字的色彩组合关系是否匹配,一般根据版面传递信息的意图和版面元素的数量多少确定色彩对比关系,文字少的版面色彩可绚丽丰富。
三 根据图形和文字的数量特点来排版
无论是什么样的版面都要根据图形和文字的数量特点,图片多的版面具有生气,要把图片排的规整一些,可以把图片处理成大小外观一致、图片之间距离相等,组图的外边缘线为直线,形成丰富而有秩序的画面效果。反之若图片少则可以对图片的进行大胆设计的艺术设计,如运用变方向、立体化设计、特效制作等技法,形成版面内容丰富的错觉。同理,若版面中的文字较多则要适当减弱文字之间的对比,追求文字的统一美感,反之文字较少则加大对比,提高版面的活跃度。此外,若图片和文字都较少的版面中把文字处理成较规则的排列方式,则容易产生严肃稳定的视觉效果,给人以高品质的效果。
四 视觉元素 “拆分”和“合并”的艺术处理
实际的设计工作中,一个版面有可能内容丰富,有标语、随文、照片、标志、装饰图形等很多视觉元素济济一堂,也有可能内容少,版面较空只有很少的视觉元素,所以对版面的艺术处理就显得十分重要了。艺术处理的前提是人们视觉对版面一般的审美标准,如同一个版面采用3-4种字体读者感觉比较舒服一样,通常一个版面根据内容和形象特征划分为3-4个有主有次的局部比较恰当,多了画面拥挤容易主次不分,少了画面呆板容易空洞。这时候设计师要就需要有意识对这些视觉元素 进行“拆分”和“合并”,所谓“拆分”指一个内容分成几个部分,改变位置、颜色、间隙等关系,如一段文字分成几行,改变字体、颜色、排列方法、版面位置变成几个部分再根据版面需要进行排版,所谓“合并”指若干元素处理成距离相近,外观一致、色彩统一、外轮廓统一,看上去是一个整体的内容,如把几个图片处理成大小外观一致、间隙较小且平均分布,外轮廓是一个完整形的效果,就可以把这几个图片看做是一个整体来排版,同样把版面中的标志、文字、装饰图像处理成一样大小、一个颜色、一个风格并一行排列的内容也可以把这些元素当做一个整体内容来排版。如在书籍封面的设计中常见有书名、作者、教材简介、出版社、标志、装饰图形等诸多元素,设计师可以把书名和主编变换字体大小色彩一起来排版当做主要元素,出版社名称和标志规整排列合并成一个次要元素,教材简介和装饰图形结合做大面积的背景连接其他视觉元素,再兼顾色彩关系和形式美原理就是一个很好的版面设计了。
五 结语
读图时代的平面广告版面设计更注重图文混排能否营造精致、和谐、自然、完美的视觉效果,恰当并带给人视觉美感的图文混排版式能够更好的表达主题,传递信息,体现设计的美学意味,设计师要致力于如何运用多彩多姿的设计元素和设计手段,结合版面的需求和设计元素的特点,把版面设计制作成图文混排浑然天成,观者受之吸引,引起共鸣的视觉盛宴。
参考文献
篇9
论文关键词:也谈设问的技巧—从一堂物理示范课说起
人教版高中物理必修1教材在《运动的描述》一章中安排的第一节是《一、质点 参考系和坐标系》,其具体的教学内容是介绍“参考系”、“质点”、“时刻和时间”、“位移和路程”等几个运动学基本概念。通常情况下的教学过程往往是孤立地抓住这几个概念自身的特征来介绍,而没能将这几个概念和“运动”这一更为基本的概念建立起适当的联系,并在与“运动”概念间的相互联系基础上帮助学生来理解与体会这几个概念的物理含义,从而使教学效果受到局限。笔者有幸听了一位知名特级教师上了这堂课,这位老师在这一节的教学中做了一些改进:通过一组“貌似平平淡淡,实质设计精妙”的设问,把教学目标中所需完成的几个运动学基本概念的教学物理论文,自然地依附于对“运动”这一更为基本的概念的理解之中。让笔者对课堂设问艺术又有了新的理解。以下是笔者对这堂课一个教学片断的记录和整理。
师:这节课我们学习第一章的第一节:《一、质点参考系和坐标系》。先给大家几分钟时间,把教材阅读一遍。
师:阅读教材后,对教材所介绍的这几个概念如果还有什么不明白的地方可以提出来作进一步的讨论。
生:……
师:如果同学们提不出问题,那么老师提个问题问大家吧——什么叫运动?
生A:物体相对于其他物体的位置变化叫做运动
师:关于“运动”的概念,A 同学的回答很好!老师接下来再提第二个问题——什么叫运动?
生:(笑声)
生B:位置变化叫运动。
引出关于位移与路程的教学
(继续提问)
师:接下来老师还想向同学们提出第三个问题——什么叫运动?
生C:相对位置变化叫运动。
引出关于参考系的教学
(继续追问)
师:老师还想追问——什么叫运动?
生:……
生D:相对位置随时间的变化叫运动。
师:“运动”概念定义中有“时间”这两个字吗?
生D:没有。
师:有“时间”吗?
生D:有。
师:在哪里?
生D:在“变化”里。
师:回答得太好了!
师:太好了!因为完成任何变化都必须有一定的时间作保证,所以我们可以认为:“时间”就在“变化”里论文开题报告范例。
(此时课堂气氛非常热烈)
师:既然“相对位置随时间的变化叫做运动”,那么,了解“时间与时刻”对我们了解和研究运动就应该是不可忽缺的了。
自然地引出“时刻和时间间隔”的教学。
通过对“运动”概念的拓展研究,提出“位移与时间的关系”问题和“速度与时间的关系”问题。
师:通过对“运动”概念的上述研究我们了解到:物体的相对位置随时间的变化叫做运动。可见,“运动”实际上就是指:运动物体在不同的“时刻”到达不同的“空间位置”。针对“运动”概念,我还想向同学们提一个问题,……
生(齐) :什么是运动?(笑声)
师:是的。再次重复提出老问题,是想请同学们结合“时间”和“空间”去思考“运动”这一概念,进而去体会“运动”的复杂性及研究复杂的“运动”的方法与技巧。
师:我们已经对“运动”这一概念有了一个逐步深入的认识过程,回顾一下这个过程,然后再沿着这一思路进一步深入地思考……
生F:“运动”是“变化”、是位置的“变化”、是相对位置的“变化”、是相对位置随时间的“变化”。
师:很好!继续……
就这节课这个片段的教学特色而言物理论文,笔者大致概括为如下几点:
1、教材处理的特色:教学中是把“参考系”、“质点”、“时刻和时间”、“位移和路程”等几个运动学基本概念融入什么是“运动”这一更为基本的概念中,进而自然地提出和合理地建构起来的。教学的过程实际上就是对什么是“运动”这一核心概念的准确、细腻、层次分明的认识过程。
2、教学处理的特色:把学生的阅读、思考、研讨与教师的设疑、设问、启发相结合,较多地运用师生间的交流来逐步把认识过程推向深处、推向。教学设计的合理、教师设问的精巧、认知层次的分明、课堂氛围的营造等,对学生兴趣的培养、方法的启迪、能力的提高、素质的影响等,均取得一定的成效。
3、思维活动的特色:整节课的思维活动紧紧围绕对什么是“运动”这一核心概念的认识而逐步深入、逐步细致、逐步具体的展开。思维活动的起点不高;思维活动的方式平凡;思维活动的目标指向明确;思维活动过程的逻辑推理严密;思维活动得到的判断可信。
所以说智慧的设问,可以悄然营造认知环境,可以悄然激励认知主体,可以悄然掌控认知流程,可以悄然深化认知内容。
篇10
关键词:V型连续刚构桥梁设计
一、概述
北运河大桥位于京沈高速公路(北京段)K26+430处,跨越北运河。北运河发源于北京东北部军都山南麓,由东沙河、北沙河、南沙河子昌平县沙河镇汇合后始称温榆河,直至通州区北关闭,北关问以下称北运河,北运河流域面积2478平方千米。北关间下又有通惠河、凉水河、风港城河等汇合南下,于河北省屈家店汇入永定河,再经海河流入渤海。北运河属于海河水系,是公元605年隋朝时期开凿的京杭大运河的源头,它为当时的南北交通及经济繁荣做出过巨大的贡献,今天仍是北京东南方向的主要排灌河道。1962年、1973年水利部门对北运河进行过整治,1993年又按规划河道重筑左堤,两堤间距扩至1345m澳标准为10年一遍开槽,20年一遇筑堤,50年一通校校。根据规划及水利部门的要求,综合各方面因素,主桥采用三孔V型连续刚构,其跨径为420+780+420m,两端引桥分别为8mx25m和33mx25m预应力混凝土简支T梁。桥梁斜交角度为75度,桥梁全长1189.08m,其中主桥长162m,引桥长1027.08m。
北运河大桥主桥是京沈高速公路上的控制工程,工期限制性较大,施工工艺及方法复杂,其直接影响施工进度及施工质量。为了加快进度、提高功率,V型墩及主箱梁施工采用满堂红支架方法,分3个阶段现场浇筑形成,预应力钢束按规定阶段分批进行张拉。另一方面,北运河主河道在常水位时水面宽120m,水深5m,经与有关单位反复商定,最后以填土压缩河道和临时墩相结合的方法,解决了主河道搭设模板支架问题,实践证明,该施工方法不但保证了河水畅通,同时又保证了工期和质量。临时墩为桩基横向焊接工宇梁,纵向铺设贝雷梁构成。北运河大桥是京沈高速公路上唯一的一座特大桥,主桥桥型选择及整体布局是成功的,设计上采用的双向预应力技术、大直径群桩基础、合理的施工阶段划分及施工工艺。局部的一些构造处理,保证了工期和质量,具有可取和独到之处。
二.桥型选择
根据规划及水利部门的意见,在满足水文计算的情况下,桥孔不小于1100m,主桥不小于200m,在众多方案的基础上,对主桥提出了三个桥型方案:
方案1:三孔V型连续刚构,跨径布置为60+100+60m。
方案2:三孔变截面连续梁,跨径布置为60+90+60m。
方案3:中承式钢管混凝土拱桥,跨径布置为40+120+40m。
各方案技术指标如表1所示。
方案1:V型连续剧构是近年来新发展起来的结构型式,桥型新颖美观,V撑减小主跨跨径,断面尺寸减小,显得更加轻巧,结构整体性好,施工方便,造价较低。
方案2:连续桥梁结构轻巧,受力合理,需大吨位支座,造价居中。
方案3:中承式钢管混凝土拱桥,桥型美观,结构较复杂,对基础要求较高,施工难度较大,造价较高。
经技术、经济综合比较并报主管部门批准,最终采用V型连续剧构方案,经进一部与有关部门协商和优化,主孔跨径减为78m,相应边孔跨径减为42m。
三、结构设计
北运河大桥主桥经规划、水利、桥梁等方面专家论证,最后选用了结构布局合理、造型优美、经济可行的V型连续刚构型式。
l设计标准:设计荷载汽车一起20级,挂车-120;
地震裂度8度;
洪水频率1/100;
设计流量Q1%=2262立方米/秒
设计流速V槽=2.03m/s;V滩=034th/s;
设计水位Hs=20.23m。
2上部结构
主桥上部结构为42十78+42m预应力混凝土V型连续剧构,全长162rn,全宽30m,为上下行双桥式经构;主梁采用变截面单箱双室结构,截面高度变化曲线方程为旋转的二次抛物线,V撑与主梁衔接处用国曲线顺接。主梁梁高160~260m,翼板宽14Zm,箱宽8.sin,顶板厚25ctn,底板厚20。,梁端及靠近V撑处底板厚由20。渐变至50cm,腹板宽均为0.6m,靠联接器处边腹板宽由0.60m渐变至0.75m,中腹板定由0.60m渐变至0.80m;主梁共设17道模隔梁;V撑力实体截面。
3下部结构
主墩:采用45号钢筋混凝土矩形墩身,上接V撑,V撑中加竖向预应力,下接承台,长9.11米,宽4.70m,承台下为4排钻孔灌注桩基础,桩径15m,桩长40m。
联接墩:采用双住桥墩,盖梁为T形截面,由于主、引桥主梁高度不同,盖梁项面纵桥向做成台阶状,长12.60m,宽1.80m,高1.708m。柱径13m,柱下接承台,承台为工字形,承台厚2.0m,其下为双排钻孔灌注桩基础,桩径为1.5米,桩长为35.0m。
4其他
桥面铺装:桥面铺装力等厚度,共15厘米。上层为8cm厚沥青混凝土,其中4厘米(玄武岩)中粒式沥青混凝土,4厘米(石灰岩)中粒式沥青混凝土,下层为7rm厚抗折混凝土。桥面混凝土与沥青混凝土之间设防水层,防水层采用FWI71型桥面专用防水涂料。
支座及伸缩缝:伸缩缝采用XF160一Ⅱ型毛勒缝。主桥联接墩支座为四氛板式橡胶支座,其规格为60mX40mX9.2厘米
四、结构分析
1上部结构内力计算
本结构为V型连续剧构,在施工阶段受力体系经三次交换,由低次超静定向高次超静定过渡,计算中纵、横向均采用平面杯系假定,利用桥梁综合程度分别对各施工阶段及运营阶段的受力情况进行了应力、应变分析。根据受力结果,合理调整支架的安装与拆除、混凝土浇筑及钢束分批张拉顺序,将各阶段的截面受力严格控制在安全范围之内。计算中考虑的荷载有:恒载、预应力、汽车荷载、挂车荷就温度变化影响力、基础变位影响力、混凝土收缩与徐变影响力等。由于篇幅限制,表2仅列出运营阶段控制设计的主要组合内力。
2预应力钢束布置
根据受力状况,主桥在箱梁及V撑内均布置了预应力钢束,钢束全部采用ASTMA416-90a型高强度低松弛钢绞线,标准强度R=1860MPa。每束力12X7Φ5,每束张拉控制应力σK=0.72R=1339.2MPa,张拉力为2317.4kN。预应力锚具张拉端为OVM15-12型,非张拉端为OVM15-12P型,联接器为OVM15-12L型。预应力钢束除两联接器之间的通长钢束采用两端张拉外,余均为一端张拉,考虑到减少预应力损失,主梁上设两道连接器装置。
3下部结构计算
下部结构分别接施工阶段和运营阶段进行了计算。计算荷载有温度力、汽车荷载、挂车荷载、风力、汽车制动力及地震荷载。本桥位处地基属于m类场地上。
温度力按墩身刚度及基础刚度计算。