時(shí)間:2023-01-25 17:06:43
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本文對現(xiàn)有高校的藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程教學(xué)狀況進(jìn)行了初步分析,并提出了改善的幾點(diǎn)設(shè)想,結(jié)合藝術(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目式教學(xué)模式以及藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程的研究分析報(bào)告,總結(jié)出藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程的整體問題和藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程的未來發(fā)展趨勢。
藝術(shù)設(shè)計(jì)與藝術(shù)設(shè)計(jì)史論教學(xué)的契合模式
“設(shè)計(jì)”這一詞匯在我們的日常生活中經(jīng)常被用到,諸如“服裝設(shè)計(jì)”、“視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)”、“工業(yè)設(shè)計(jì)”、“環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)”等。本文結(jié)合許多有關(guān)藝術(shù)設(shè)計(jì)著作對設(shè)計(jì)概念的闡釋,將設(shè)計(jì)的概念試圖從設(shè)計(jì)專業(yè)的角度對其進(jìn)行一番再梳理,使得對設(shè)計(jì)的概念有更深入的認(rèn)識。
藝術(shù)來源于生活,同時(shí)也是生活中的一部分,而藝術(shù)設(shè)計(jì)作為藝術(shù)、技術(shù)和科學(xué)的結(jié)合,更是與生活息息相關(guān)。隨著藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的蓬勃發(fā)展,全國各大高校基本都開設(shè)了藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè),隨著國家對素質(zhì)教育的加強(qiáng),藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程越來越受到重視,開設(shè)了藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)的高等院校也根據(jù)自己的學(xué)科專業(yè)特點(diǎn),都開設(shè)一定數(shù)量的藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程,但是還是普遍存在一些問題。結(jié)合整體的分析研究數(shù)據(jù),總結(jié)出藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程的整體問題和藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程的未來發(fā)展趨勢。
藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程初探
藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程是高校藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)理論課程,其中包括了有中外藝術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程、藝術(shù)設(shè)計(jì)理論的萌發(fā)、分支及其在人類社會發(fā)展史上的貢獻(xiàn)率等等。藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程自20世紀(jì)90年代起陸續(xù)在全國的藝術(shù)院校和綜合院校的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)中開設(shè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國80%以上的院校開設(shè)了藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程,此類課程在開闊設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的視野,提高其人文素養(yǎng)、樹立創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念,提升設(shè)計(jì)的品位,形成個(gè)人風(fēng)格等方面意義深遠(yuǎn)。因其滯后于藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐,其研究內(nèi)容和教學(xué)方法尚有許多不足的地方,當(dāng)今國內(nèi)更是如此。總之,高校藝術(shù)設(shè)計(jì)史論教材田圃中,已由過去的一枝獨(dú)秀,發(fā)展到今天的百花競放。中國的藝術(shù)設(shè)計(jì)史論研究也將邁進(jìn)一個(gè)較快發(fā)展時(shí)期。
事物具有兩面性,有好的一面,同時(shí)也有不足的一面。在藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程的教學(xué)過程中,主要存在幾個(gè)方面的問題:(1)藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程觀念需要更新;(2)教學(xué)課程設(shè)置不夠合理;(3)教學(xué)方式方法亟待創(chuàng)新;(4)理論教學(xué)與設(shè)計(jì)實(shí)踐需要更好的對接。
藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程概況以及發(fā)展趨勢
1.教材的使用
在藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程剛剛興起的時(shí)候,對于藝術(shù)設(shè)計(jì)史論的教學(xué)還處在基本的發(fā)展階段,教材有一枝獨(dú)秀到目前的百家爭鳴。在當(dāng)時(shí)只有尹定邦教授著《設(shè)計(jì)學(xué)概論》,尹定邦教授在書中重點(diǎn)介紹了設(shè)計(jì)學(xué)研究的范圍、現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)的多重性,設(shè)計(jì)的類型,設(shè)計(jì)師的職能,中外設(shè)計(jì)史的源流,設(shè)計(jì)批評理論的發(fā)展、嬗變與多元化等,特別著重強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)理論對設(shè)計(jì)發(fā)展的必要性。
經(jīng)過十多年的發(fā)展,藝術(shù)設(shè)計(jì)史論教材層出不窮。李硯祖教授著的《藝術(shù)設(shè)計(jì)概論》得到眾多高校的青睞。該書主要介紹了設(shè)計(jì)的方法、程序與管理、設(shè)計(jì)的哲學(xué)、設(shè)計(jì)與文化的關(guān)系等,提出“設(shè)計(jì)是科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)的統(tǒng)一結(jié)合”的觀點(diǎn)。目前,高校設(shè)計(jì)史論的版本逐漸增多起來,如趙農(nóng)著的《中國藝術(shù)設(shè)計(jì)史》、李立新著的《中國設(shè)計(jì)藝術(shù)史論》、朱和平著的《中國藝術(shù)設(shè)計(jì)史綱》、王受之著的《世界現(xiàn)代設(shè)計(jì)史》等,都是比較權(quán)威的藝術(shù)設(shè)計(jì)史論教材。
2.加強(qiáng)師資力量
當(dāng)前,我們一些高校藝術(shù)設(shè)計(jì)史論課程教師師資力量基礎(chǔ)相對有些薄弱。很多時(shí)候,有一些畢業(yè)生畢業(yè)后選擇出國或者到科研機(jī)構(gòu),能夠進(jìn)入高校的人員較少。可見,藝術(shù)設(shè)計(jì)史論教師的供不應(yīng)求和教學(xué)質(zhì)量提高速度慢是現(xiàn)代設(shè)計(jì)教學(xué)中面對的直觀問題。
適航要求中的結(jié)構(gòu)約束主要包括民機(jī)某部分系統(tǒng)或子系統(tǒng)必須具有的物理結(jié)構(gòu)組成及對象的某些形狀、尺寸要求。此處將物理對象的材料類型和相應(yīng)的強(qiáng)度要求也納入了結(jié)構(gòu)約束的范疇。此類要求常見于CCAR-25部C分部(結(jié)構(gòu)),D分部(設(shè)計(jì)與構(gòu)造)等。對于結(jié)構(gòu)約束的表達(dá)采用以下形式:<OS,(ES,PS)>。(3)式中:OS代表物理結(jié)構(gòu)特征的主體,ES和PS代表兩種結(jié)構(gòu)約束類型,ES為結(jié)構(gòu)組成約束,如要求必須存在某種物理結(jié)構(gòu);PS為某物理結(jié)構(gòu)的空間尺寸、形狀限制。例如CCAR25.777(e)中規(guī)定了襟翼和其他輔助升力裝置的操縱器件在駕駛艙的位置要求:“操縱臺上部,油門桿之后,對準(zhǔn)或右偏于操作臺中心線并在起落架操縱器件之后至少254mm”。該條款要求屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,條款中出現(xiàn)了數(shù)值型約束,表達(dá)方式為{操縱器件:起落架{*}@≥"254mm"},相應(yīng)的概念圖索引如圖5所示。按照上述方式建立了包含CCAR25部B分部“飛行”、C分部“結(jié)構(gòu)”、D分部“設(shè)計(jì)與構(gòu)造”和E分部“動力裝置”共290條適航條款的概念圖本體庫,基本覆蓋了民機(jī)設(shè)計(jì)中性能操穩(wěn)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和動力燃油部分的適航要求(除A分部“總則”,F(xiàn)分部“機(jī)載設(shè)備相關(guān)”和G分部“使用限制和資料”外)。采用以上方式從適航條款中提取設(shè)計(jì)約束信息的完備程度,并依此建立的適航條款的概念圖索引很大程度上決定了后續(xù)能否根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)檢索到所有適用的條款要求,即條款檢索的完備性,對于民機(jī)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。因此,為盡量保證能夠從條款要求中完備地提取關(guān)鍵“概念(包括設(shè)計(jì)特征、指標(biāo)或參數(shù))”,需經(jīng)過以下過程:①通過適航條款的字面分析,包括研究條款條文、條款相關(guān)的修正案和咨詢公告等文件進(jìn)行初步提取;②參考已有同類機(jī)型(同級別)的型號取證數(shù)據(jù),通過對比和構(gòu)型差異分析進(jìn)一步補(bǔ)充和完善;③在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步由各專業(yè)有豐富型號經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師進(jìn)行評議、完善和確認(rèn)。即便如此,這種完備性仍是相對的,因?yàn)橐环矫妫S著航空技術(shù)的進(jìn)步和航空事故的教訓(xùn),適航要求也會不斷修訂、發(fā)展和完善;另一方面,隨著民機(jī)制造商型號經(jīng)驗(yàn)的積累和技術(shù)能力水平的提升,對于適航條款的理解會逐步加深,這種信息提取的完備性也會不斷提高。
2適航要求的識別和檢索機(jī)制
適航要求識別與獲取的目的在于根據(jù)當(dāng)前設(shè)計(jì)任務(wù)檢索適用的適航條款要求,本質(zhì)上屬于一種依據(jù)索引的文本檢索[13]。與傳統(tǒng)的關(guān)鍵詞檢索相比,用于建立設(shè)計(jì)任務(wù)和適用條款要求之間映射的索引不是若干離散的關(guān)鍵詞,而是一種由概念圖表達(dá)的結(jié)構(gòu)化索引,構(gòu)成索引的“概念”之間具有內(nèi)部關(guān)聯(lián)性;另外,由于適航條款的概括性,建立條款索引的概念集中包含的很多概念術(shù)語超出了條款文本范圍。例如,CCAR25.581閃電防護(hù)條款的條文中并未明確提及飛機(jī)的燃油系統(tǒng),但燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)必然需要考慮該條款要求。因此,“燃油系統(tǒng)”要包含在該條款索引的概念集中,而這種情況主要依靠設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)知識來保證。針對適航條款的特點(diǎn),本文提出一種基于匹配度的適航條款要求檢索方法,即某適航條款對于當(dāng)前設(shè)計(jì)任務(wù)的適用性可通過設(shè)計(jì)任務(wù)中包含的民機(jī)設(shè)計(jì)特征與條款約束的設(shè)計(jì)對象之間的匹配度來衡量。2.1匹配度對象(設(shè)計(jì)特征)之間的匹配過程包括兩個(gè)步驟:首先判斷當(dāng)前設(shè)計(jì)對象與條款約束的對象名稱是否一致;若對象名一致,則進(jìn)一步判斷對象屬性值之間的一致程度;否則,兩者完全不匹配。此處,設(shè)ai為當(dāng)前設(shè)計(jì)對象a的第i個(gè)屬性值,bi為條款約束的對象b與之相對應(yīng)的屬性值,則M(aibi)表示兩者屬性值之間的匹配度函數(shù)。若ai和bi為枚舉型取值,則匹配度計(jì)算公式如式(4):2.2檢索算法根據(jù)上述介紹,基于匹配度的適航條款檢索算法如圖6所示,詳細(xì)的檢索步驟描述如下:步驟1輸入飛機(jī)的某設(shè)計(jì)特征(系統(tǒng)、子系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)組成)作為當(dāng)前設(shè)計(jì)特征Pc(當(dāng)前設(shè)計(jì)對象)。步驟2讀取Pc相關(guān)的特征約束C(Pc),這里的C(Pc)主要來自于對于產(chǎn)品整體的屬性約束或繼承自父級特征的屬性約束。步驟3讀取Pc的關(guān)聯(lián)特征,生成關(guān)聯(lián)特征集;此處的關(guān)聯(lián)特征包括Pc的下一級結(jié)構(gòu)特征,以及與Pc在功能或結(jié)構(gòu)上存在關(guān)聯(lián)關(guān)系的其他設(shè)計(jì)特征;此處構(gòu)建關(guān)聯(lián)特征集的目的在于擴(kuò)大適用條款的檢索范圍。步驟4從適航條款數(shù)據(jù)庫中讀取第一條未被檢索過的條款作為當(dāng)前條款,如果成功,則進(jìn)一步讀取該條款約束的目標(biāo)對象Pc’及其特征約束;否則退出程序。步驟5比較Pc和Pc’,如果Pc=Pc’,則進(jìn)一步比較其屬性特征C(Pc)和C(Pc’),并按式(6)計(jì)算其匹配度Mi。步驟6如果Pc≠Pc’,則該條款的目標(biāo)對象與當(dāng)前設(shè)計(jì)特征不匹配,但可能與Pc的某項(xiàng)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)特征相匹配。因此,進(jìn)一步讀取Pc’的關(guān)聯(lián)對象集Pr’,判斷Pr與Pr’是否相交,即按照式(7)計(jì)算Mj。步驟7若Mi>0,則當(dāng)前設(shè)計(jì)特征與條款約束的目標(biāo)對象一致,該條款為當(dāng)前設(shè)計(jì)特征的主要適用條款,從而將該條款錄入適用條款集;否則轉(zhuǎn)步驟8。步驟8若Mj>0,則當(dāng)前條款為當(dāng)前設(shè)計(jì)特征的相關(guān)條款,屬于次級適用條款,也將該條款錄入適用條款集;否則,當(dāng)前條款為完全不適用條款,轉(zhuǎn)步驟9。步驟9將當(dāng)前條款的狀態(tài)標(biāo)記為已檢索過的條款,轉(zhuǎn)步驟4。步驟10適航條款數(shù)據(jù)庫中的所有條款都被檢索過,退出程序。
3實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用
根據(jù)本文提出的方法進(jìn)行相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)。采用技術(shù),利用VisualStudio2008軟件開發(fā)平臺和SQLServer2008數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)出一套民機(jī)適航要求的識別與確認(rèn)系統(tǒng),用于輔助某民機(jī)制造商的適航工程師(型號各分系統(tǒng)適航審定計(jì)劃的負(fù)責(zé)人)根據(jù)某些設(shè)計(jì)任務(wù)中的民機(jī)設(shè)計(jì)特征檢索適航條款數(shù)據(jù)庫,形成型號各專業(yè)適航審定基礎(chǔ)中適用條款集合的初步方案。以民機(jī)起落架系統(tǒng)中的部分設(shè)計(jì)特征“主起落架及艙門”為例檢索其適用的適航條款要求。首先,定義當(dāng)前的設(shè)計(jì)任務(wù),包括明確目標(biāo)設(shè)計(jì)特征,定義目標(biāo)設(shè)計(jì)特征所在型號的飛機(jī)級特征參數(shù)要求,并將主起落架系統(tǒng)的父級系統(tǒng)和子級系統(tǒng)作為關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)特征,形成當(dāng)前設(shè)計(jì)任務(wù)的概念術(shù)語集用于檢索,如圖7所示。依次根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)特征“主起落架及艙門”及其關(guān)聯(lián)特征(如父級設(shè)計(jì)特征起落架系統(tǒng),子級設(shè)計(jì)特征收放系統(tǒng)、機(jī)輪系統(tǒng)等)檢索適航規(guī)章數(shù)據(jù)庫。此處以CCAR25.721條為例(如圖8),首先進(jìn)行當(dāng)前設(shè)計(jì)特征與條款約束的目標(biāo)對象名稱的比對;若一致,則進(jìn)一步進(jìn)行(飛機(jī)級)特征參數(shù)的匹配。
4結(jié)束語
該案項(xiàng)目位于深圳和香港的交界處,蓮塘/香園圍口岸聯(lián)檢大樓的建設(shè)用地有兩塊,西側(cè)是香園圍口岸,東側(cè)是蓮塘口岸,中間深圳河穿流而過,周邊有部分住宅用地。整體建筑用地規(guī)劃合理,分區(qū)明確,聯(lián)檢大樓功能齊全,周圍還設(shè)有貨檢設(shè)施、配套政府辦公設(shè)施、停車場及園林綠化等必要設(shè)施。道路系統(tǒng)完整流暢,交通便利。EDA建筑的設(shè)計(jì)者對基地分析研究后發(fā)現(xiàn)深港雙方基地成一定的夾角關(guān)系,正交柱網(wǎng)無法妥善處理平面布局關(guān)系,因此突破性地多引入一個(gè)向量;同時(shí)通過對條狀薄片進(jìn)行打結(jié)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在極限狀態(tài)下,結(jié)形成的幾何形體水平投影為正五邊形,由此確定采用正五邊形作為該項(xiàng)目的核心設(shè)計(jì)元素。此次建筑表皮設(shè)計(jì)手法是在五邊體中交叉疊加的特點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字變換,形成立體編織的視覺效果(圖3),與屋面呈一定角度的片狀太陽能構(gòu)件可以提高太陽能轉(zhuǎn)換效率,建筑外墻材料采用綠色建材金色銅板和灰色鈦鋅板。由于此方案設(shè)計(jì)造型及外表皮相對復(fù)雜,因此整個(gè)設(shè)計(jì)運(yùn)用了數(shù)字設(shè)計(jì)的手段,從概念創(chuàng)作到最終成圖,一氣呵成。
2技術(shù)手段
2.1金屬材料建筑表皮技術(shù)優(yōu)勢
金屬表皮已經(jīng)成為當(dāng)下十分流行的趨勢,鋁合金、鈦鋅合金、銅等材料等在建筑設(shè)計(jì)上得到了廣泛的應(yīng)用。金屬具有穩(wěn)定的物理性能,正如金屬具有延展性,能被彎曲、扭轉(zhuǎn)以及變形,卻不影響本身特性。同樣金屬表皮耐久且具有自潔性能,并且規(guī)模化車間的生產(chǎn)減少了現(xiàn)場施工量,易于加工,促進(jìn)了生產(chǎn)效率提高。金屬本身的耐腐蝕、耐久性都較其他材料要強(qiáng),以金屬構(gòu)建形成的建筑表皮甚至能夠獲得與建筑主體結(jié)構(gòu)同步的生命周期。預(yù)裝配化施工,縮短施工周期。金屬的材料性質(zhì)決定了其可以在工廠中大規(guī)模加工生產(chǎn),進(jìn)而在工地進(jìn)行組裝,極其便于施工,能夠大大的縮短施工周期,降低了人工成本。現(xiàn)代技術(shù)不僅能讓金屬表皮能夠創(chuàng)造新穎的外部形象外,而且又能起到保護(hù)與創(chuàng)新的雙重作用。透過金屬表皮,原有建筑透過金屬表皮傳達(dá)出歷史的信息,視線又會被其所表現(xiàn)出的不確定性所吸引,傳統(tǒng)與現(xiàn)代在輕薄的表皮上得到同時(shí)呈現(xiàn)。
2.2金屬材料建筑表皮的節(jié)能與環(huán)保
蓮塘/香園圍口岸聯(lián)檢大樓概念設(shè)計(jì)是通過大量的節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算的,例如輻射計(jì)算、對銅、鋅板角度的模擬測試等,該設(shè)計(jì)力求符合當(dāng)今低碳節(jié)能的設(shè)計(jì)潮流,達(dá)到一個(gè)綠色建筑應(yīng)有金屬表皮的拆卸或重新安裝比較方便,能回收循環(huán)再利用起到生態(tài)節(jié)能的作用。環(huán)保在材料的應(yīng)用上也尤為重要,金屬表皮能夠減少污染的產(chǎn)生,可以有效地過濾太陽輻射,并且能夠配合自然通風(fēng)、太陽能照明取熱等節(jié)能技術(shù)(圖5),保證了室內(nèi)實(shí)現(xiàn)向外滲透地最大可能性。與此同時(shí),金屬材料的可重復(fù)利用性減少了材料的浪費(fèi),并且采用預(yù)處理技術(shù)減少二次污染。金屬材料是回收率最高的建筑材料,常用的金屬制品廢棄之后有75%可以回收再利用,而銅的回收率則達(dá)到了100%。另外,金屬材料不會對環(huán)境造成污染,可謂是名副其實(shí)的綠色環(huán)保材料。
3技術(shù)美學(xué)
3.1新美學(xué)基礎(chǔ)
20世紀(jì)以來,建筑表皮逐漸地從結(jié)構(gòu)的束縛中解脫出來,在建筑師們的不斷的嘗試與創(chuàng)新中,通過運(yùn)用新型的建造技術(shù)拓寬金屬的材料形式并挖掘材料更深層次的表現(xiàn)潛力,形成金屬材料多元化的建筑語言。如今,金屬早已成為一種重要的表皮材料,引領(lǐng)著當(dāng)下十分流行的表皮發(fā)展趨勢。各種新型的合金、沖孔、板網(wǎng)、格柵或編織網(wǎng)形式的金屬材料在幕墻及建筑屋面系統(tǒng)中得到廣泛地應(yīng)用。我國對技術(shù)美學(xué)的研究不斷地拓展和深化,在借鑒與吸收國外研究成果的基礎(chǔ)上,探索一條符合中國當(dāng)代技術(shù)美學(xué)理論與內(nèi)容的體系。目前國內(nèi)認(rèn)為技術(shù)美是技術(shù)美學(xué)的最高范疇,它是技術(shù)活動和產(chǎn)品所表現(xiàn)的審美價(jià)值,是一種綜合性的美。從構(gòu)成來看,技術(shù)美主要內(nèi)容是功能美,也包括形式美和藝術(shù)美。新美學(xué)的基礎(chǔ)必須建構(gòu)自己獨(dú)特的觀念及范疇體系,揭示其自身研究領(lǐng)域的審美規(guī)律。
3.2技術(shù)美學(xué)產(chǎn)生根源
目前國內(nèi)技術(shù)美學(xué)研究大多是關(guān)于基本原理的研究,對技術(shù)美學(xué)思想史的研究還很少。并且,對西方技術(shù)美學(xué)思想產(chǎn)生、發(fā)展的介紹也只限于西方工業(yè)革命以后,如新藝術(shù)運(yùn)動、包豪斯及工業(yè)設(shè)計(jì)的興起、發(fā)展過程等等。其實(shí),技術(shù)美的創(chuàng)造不只是大機(jī)器生產(chǎn)出現(xiàn)以后才有,技術(shù)作為人類改造自然的手段和方法,它不僅包括機(jī)械化工業(yè)技術(shù),也包括工業(yè)革命之前的手工技術(shù)。因此,技術(shù)美的創(chuàng)造及其思想也不只是工業(yè)革命以后才出現(xiàn)的。正如竹內(nèi)敏雄所指出的:“一般意義上的技術(shù)同人類歷史一道自古以來就存在著,古代的手工藝也好,現(xiàn)代的工程技術(shù)也好,都包括在內(nèi)。只是在它們之間,功能的效率相差懸殊,而只要隨著那一種產(chǎn)品都符合各自的目的,并伴隨著那種程度的美的效果。那么,在它的技術(shù)美的結(jié)構(gòu)上就沒有本質(zhì)的差異。”
3.3技術(shù)美學(xué)發(fā)展趨勢
現(xiàn)如今,建筑師越來越認(rèn)識到技術(shù)對象的審美價(jià)值。他們試圖在自己的美學(xué)理論中對此加以分析,擴(kuò)大研究視野,為理論體系納入新的內(nèi)容。技術(shù)美學(xué)作為一門應(yīng)用學(xué)科不能停留在形而上的抽象議論層次,而應(yīng)具有強(qiáng)烈的實(shí)踐性和可操作性,用于指導(dǎo)當(dāng)代物質(zhì)審美文化建設(shè)。技術(shù)美學(xué)作為一門應(yīng)用學(xué)科不能停留在形而上的抽象議論層次,而應(yīng)具有強(qiáng)烈的實(shí)踐性和可操作性,用于指導(dǎo)當(dāng)代物質(zhì)審美文化建設(shè)。技術(shù)美學(xué)對實(shí)踐的介入主要通過設(shè)計(jì)活動來進(jìn)行,它不僅為最佳而合理的設(shè)計(jì)觀提供思想基礎(chǔ),也為設(shè)計(jì)活動提供理論指導(dǎo)。技術(shù)美學(xué)不只是美學(xué)自身的邏輯發(fā)展和延伸,更是人類實(shí)踐過程中審美創(chuàng)造智慧的結(jié)晶和運(yùn)用。技術(shù)美學(xué)對實(shí)踐的介入主要通過設(shè)計(jì)活動來進(jìn)行。它不僅為最佳而合理的設(shè)計(jì)觀提供思想基礎(chǔ),也為設(shè)計(jì)活動提供理論指導(dǎo)。技術(shù)美學(xué)不只是美學(xué)自身的邏輯發(fā)展和延伸,更是人類實(shí)踐過程中審美創(chuàng)造智慧的結(jié)晶和運(yùn)用。當(dāng)代技術(shù)美學(xué)研究不應(yīng)只是告訴人們什么是技術(shù)美,更重要的是使人們懂得怎樣才能創(chuàng)造和實(shí)現(xiàn)技術(shù)美。技術(shù)美學(xué)研究不僅要解決帶有普遍意義的設(shè)計(jì)觀念、方法等宏觀問題,也應(yīng)該關(guān)注設(shè)計(jì)實(shí)踐中的具體問題,把技術(shù)美學(xué)的基本觀點(diǎn)微觀化、具體化,用于解決物質(zhì)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域?qū)徝绖?chuàng)造中的許多復(fù)雜的問題。這樣,技術(shù)美學(xué)才具有強(qiáng)大的生命力。
4技術(shù)美學(xué)應(yīng)用案例及總結(jié)
4.1半透明的金屬表皮
現(xiàn)代建筑重要特征是技術(shù)在建筑藝術(shù)中的覺醒,注重發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)和建筑材料的性能特點(diǎn),不去掩飾它們,而是將其作為建筑造型的表現(xiàn)要素之一。建筑中的支撐結(jié)構(gòu)與表皮的分離使表皮成為一個(gè)相對獨(dú)立的膜結(jié)構(gòu),這種分層構(gòu)造,為表皮材料提供了可能性,例如瑞士建筑師赫爾佐格及德梅隆在美國舊金山deYoungMuseum中銅穿孔板的使用。穿孔板的紋理重現(xiàn)了陽光下斑駁的樹影意向,創(chuàng)造出詩意的建筑(圖6)。
4.2承重的金屬表皮
OMA為PRADA舊金山店設(shè)計(jì)的建筑表皮,采用橫隔板結(jié)構(gòu),將鋼骨架安裝在與基礎(chǔ)同標(biāo)高的支撐結(jié)構(gòu)上,使建筑結(jié)構(gòu)更加牢固。不銹鋼厚度為25mm,使之滿足結(jié)構(gòu)要求,并且在295mm寬交錯柵格上打圓孔從而減輕自重并擴(kuò)大建筑內(nèi)外視野(圖7)。這些圓孔由水柱切成,從柵格、孔的分布和大小中,能夠反映出不銹鋼板可以承受的來自側(cè)向力的壓力,在壓力較小的區(qū)域可以只留下滿足結(jié)構(gòu)需求的材料。
4.3金屬表皮對舊建筑的保護(hù)
Peripheriques建筑事務(wù)所設(shè)計(jì)改造了巴黎歷史中心附近校園的一棟建筑。策略是在原有建筑框架概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行改動,將原來的一個(gè)庭院改造為兩個(gè),其中一個(gè)用ETEE膜加以覆蓋,十幾種不同圖案的穿孔鋁板構(gòu)成了外部表皮,用一個(gè)Z型的斜面引導(dǎo)著人流和視線的到達(dá)。改造后的建筑色彩豐富,在不同區(qū)域的顏色有助于空間方向感的定位。
5結(jié)語
作者:孫立 單位:中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
注重?zé)o砟軌道排水設(shè)計(jì)軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該全方位考慮排水設(shè)計(jì)及其可靠性和耐久性。水永遠(yuǎn)是無砟軌道結(jié)構(gòu)最持久的敵人,也是無砟軌道能否保持60年使用壽命最主要的控制因素之一。因此,在進(jìn)行無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),尤其是隧道內(nèi)無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該特別重視無砟軌道結(jié)構(gòu)的排水設(shè)計(jì),并將無砟軌道結(jié)構(gòu)的排水設(shè)計(jì)納入整個(gè)線路排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在實(shí)際軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中,對于CRTSII型板式無砟軌道側(cè)向擋塊的設(shè)置影響軌道板表面排水、CRTSI型框架板式無砟軌道框架內(nèi)排水這些在運(yùn)營過程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)容易積水的部位應(yīng)該進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。對于板式無砟軌道梁面采用中間排水,為了將軌道二側(cè)的積水排到中間排水溝而采用在軌道板內(nèi)預(yù)留圓形、半圓形的排水管,尤其在南方雨量較大,且暴雨比較集中的地區(qū)證明其效果均不佳,在實(shí)際采用中應(yīng)該慎重,因此敷設(shè)板式無砟軌道范圍的橋梁最好采用三面排水的方式。隧道內(nèi)漏水一般具有較強(qiáng)的腐蝕性,為了避免腐蝕性滲水影響無砟軌道的耐久性,在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)該確保隧道排水措施到位,針對無砟軌道設(shè)計(jì)應(yīng)該在二線之間設(shè)置中間排水溝,同時(shí)保證可能的滲水低于無砟軌道結(jié)構(gòu)底面。在路基地段,一直存在中間堆高表面敷設(shè)混凝土結(jié)構(gòu)(含瀝青混凝土結(jié)構(gòu))和中間設(shè)排水溝兩種方案,兩個(gè)方案各有優(yōu)缺點(diǎn),前一個(gè)方案還存在表面敷設(shè)素混凝土還是瀝青混凝土的區(qū)別。應(yīng)該說在北方寒冷地區(qū),采用中間設(shè)置排水溝,由于該方案需要在路基中埋設(shè)橫向排水管,一方面對于路基的整體性產(chǎn)生一定的影響,另一方面即使排水管按照設(shè)計(jì)要求位于凍脹線以上,個(gè)別情況下還是存在橫向排水管凍裂、冰塊堵塞排水管等現(xiàn)象影響排水的通暢,因此在北方嚴(yán)寒地區(qū)建議采用二線中間堆高表面敷設(shè)混凝土結(jié)構(gòu)向軌道二側(cè)的排水方案。相比較北方雨水較少,南方地區(qū)雨水豐沛;另一方面,二線中間堆高表面敷設(shè)混凝土結(jié)構(gòu)向軌道二側(cè)的排水方案由于存在無砟軌道軌道板(道床板)與堆高表面敷設(shè)混凝土結(jié)構(gòu)之間縫隙封堵困難,且封堵遇水膨脹橡膠條的耐久性滿足設(shè)計(jì)要求困難,因此建議在南方雨水地區(qū)采用中間設(shè)置排水溝的排水形式。明確軌道施工要求軌道工程施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)對于施工中的重要部位提出重點(diǎn)的施工要求。尤其對于施工縫的處理,對于其鋼筋搭接率、新老混凝土界面應(yīng)該說明詳細(xì)的處理措施及施工注意事項(xiàng)。
橋梁地段單元軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在橋梁梁縫地段軌道結(jié)構(gòu)是單元還是連續(xù)、無砟軌道單元結(jié)構(gòu)長度多少合理,國內(nèi)進(jìn)行了大量的研究和實(shí)踐。從CRTSII型板式無砟軌道的設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,橋梁地段無砟軌道的單元長度當(dāng)然可以確定為無限長。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的角度來進(jìn)行分析,無砟軌道的單元過長,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)受力舒緩需要通過限制位移的方法來保證軌道結(jié)構(gòu)的幾何形位,其前提必然是相關(guān)限位措施和橋梁、底座板、軌道板以致鋼軌的合龍或鎖定溫度及其關(guān)系必須得到嚴(yán)格控制,否則軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性必將受到影響,進(jìn)而影響軌道結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、耐久性。因此應(yīng)該針對目前出現(xiàn)的CRTSⅡ型板式無砟軌道板與水泥乳化瀝青砂漿離縫及其拍打問題、CRTSⅡ型板式無砟軌道板滑動層竄出及其維修問題、CRTSⅡ型板式無砟軌道軌道板承軌臺開裂、CRTSⅡ型板式無砟軌道寬接縫裂縫及軌道板預(yù)裂縫裂縫寬度過大等問題展開深入研究。路基地段單元軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)德國高速鐵路即是路基地段軌道結(jié)構(gòu)采用連續(xù)結(jié)構(gòu),其最大的優(yōu)點(diǎn)是路基地段無砟軌道支承層可以采用水硬性支承層代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),降低軌道工程造價(jià);另外一方面,路基地段德國無砟軌道設(shè)計(jì)理念借鑒了高速公路從路面到路基剛度遞減的設(shè)計(jì)理念,而高速公路路面與下部路基結(jié)構(gòu)之間即敷設(shè)了一層水硬性材料。相比較CRTSI型板式無砟軌道在路基地段軌道板采用單元結(jié)構(gòu),底座采用3~4塊軌道板長度的鋼筋混凝土長單元結(jié)構(gòu),CRTSI型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)必須采取一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工措施控制混凝土裂紋,并且從目前國內(nèi)外幾條建成通車的高速鐵路來看,國內(nèi)雖然對于CRTSI型雙塊式無砟軌道道床板裂紋控制取得了一定成效,其裂紋寬度基本控制在0.2mm規(guī)范允許的范圍內(nèi),但是從根本上避免CRTSI型雙塊式無砟軌道道床板裂紋存在一定的技術(shù)困難。第二,為了控制CRTSI型雙塊式無砟軌道道床板兩端的穩(wěn)定性,必須在道床板兩端一定范圍內(nèi)設(shè)計(jì)較強(qiáng)的限位措施,如端梁、銷釘?shù)龋⑶倚枰贫ㄍ陚涞氖┕べ|(zhì)量保證措施,否則容易導(dǎo)致路基地段連續(xù)道床板結(jié)構(gòu)兩端鼓起,嚴(yán)重情況下可能導(dǎo)致設(shè)置的端梁結(jié)構(gòu)失效。第三,連續(xù)道床板結(jié)構(gòu)保持在線路上的穩(wěn)定的前提是道床板結(jié)構(gòu)與支承層之間保持可靠的粘結(jié),因此在施工過程中應(yīng)該保證支承層表面的拉毛質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求,尤其在施工合龍地段,其支承層拉毛容易被施工車輛破壞,因此在施工道床板之前應(yīng)該確保支承層拉毛滿足要求,且支承層表面的浮渣等清理干凈。
無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一方面應(yīng)該與橋梁、隧道、路基等相關(guān)工程協(xié)調(diào),而且應(yīng)該考慮環(huán)境因素、施工因素、運(yùn)營維護(hù)因素、軌道工程內(nèi)部各組成結(jié)構(gòu)等的影響和相互作用。堅(jiān)持單元設(shè)計(jì)理念,合理確定軌道結(jié)構(gòu)單元的長度。另外一方面,針對目前敷設(shè)的連續(xù)軌道結(jié)構(gòu),尤其是橋梁地段跨越梁縫的CRTSⅡ型板式無砟軌道,應(yīng)該針對目前的運(yùn)營現(xiàn)狀,有針對性開展系列監(jiān)測活動,并對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析研究,一方面形成連續(xù)敷設(shè)無砟軌道理論計(jì)算體系并確定相關(guān)主要設(shè)計(jì)參數(shù),另外一方面積累數(shù)據(jù)編制CRTSⅡ型板式無砟軌道的養(yǎng)護(hù)、維修規(guī)程。
在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中,隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,多以長系列法進(jìn)行興利調(diào)節(jié)計(jì)算,但有時(shí)或因工作周期短,或因進(jìn)行多方案比較,中小設(shè)計(jì)流域可能還受資料條件的限制等,典型年法還是有其獨(dú)到的作用。在供水水庫的興利調(diào)節(jié)計(jì)算和水電站的水能計(jì)算中,由于供水過程是較為均勻的,典型年法和長系列法的成果較為接近,而對灌溉水庫來說,由于其需水過程是不均勻的,有其相對的需水高峰,因此,選擇不同的典型年份求得的灌溉庫容與長系列成果可能差異較大。本文以貴州省遵義縣水泊渡水庫為例,說明典型年選擇中應(yīng)注意的問題。
2工程概況
遵義縣水泊渡水庫地處貴州省的北部,位于烏江的二級支流上,工程壩址以上集水面積241km2。流域多年平均降水量1040mm,多年平均徑流量1.13億m3,是一座以灌溉為主兼顧供水的中型水庫,總庫容6550萬m3,設(shè)計(jì)灌溉面積11646.5hm2,城鎮(zhèn)日供水4萬t。灌區(qū)位于遵義縣南部,是貴州的糧食主產(chǎn)區(qū)之一,作物組成以水稻為主,兼有小麥、油菜、玉米、茶園等糧食和經(jīng)濟(jì)作物,復(fù)種指數(shù)1.8~2.0,灌區(qū)多年平均干旱指數(shù)0.75,為一般干旱區(qū),以夏旱為主,特別是伏旱影響最大。變化規(guī)律為三年一小旱,五年一中旱,十年一大旱。
流域?qū)贌o資料地區(qū),其徑流計(jì)算以鄰近的湘江站為參證站,采用水文比擬法結(jié)合降水修正來推求,用水過程則根據(jù)歷年各種作物的設(shè)計(jì)節(jié)水灌溉定額推求。在所選用的1971~1996年資料系列中,豐平枯年份分別占9年、8年、9年,且包含了1975、1986、1993年等中等干旱年及1972、1981、1990年等大旱年,以及1977、1991年等豐水年,因此,其來、用水過程代表性較好,這為以下的分析研究打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。水庫P=75%設(shè)計(jì)年來水量8840萬m3,P=85%設(shè)計(jì)年來水量7800萬m3。
3典型年比較
根據(jù)規(guī)范要求,該灌區(qū)位于南方多雨區(qū),作物以水稻為主,其設(shè)計(jì)保證率的范圍為75%~95%,本文主要針對P=75%和P=85%進(jìn)行分析;調(diào)節(jié)性能的研究范圍為不完全年調(diào)節(jié)至完全多年調(diào)節(jié)。灌區(qū)作物以種植中稻為主,并且以中稻的需水量為最大,其灌溉期為5~8月。根據(jù)湘江水文站水文年及(5~8)月平均流量系列,/%P=75%典型年選擇1975、1979、1980、1993年進(jìn)行比較,P=85%典型年選擇1972、1981、1986、1990年進(jìn)行比較,各典型年的年及(5~8)月平均流量和經(jīng)驗(yàn)頻率見表1、表2。
表1P=75%典型年比較表
ComparisonoftherunofffortypicalyearswithP=75%
--------------------------------------------------------------------------------
年徑流
(5~8月)徑流
年份
--------------------------------------------------------------------------------
Q(m3/s)
P(%)
Q(m3/s)
P(%)
--------------------------------------------------------------------------------
1975
7.41
74.07
12.4
62.96
1979
6.68
85.19
11.1
70.37
1980
7.65
66.67
10.4
77.78
1993
7.13
77.78
11.6
66.67
設(shè)計(jì)值
6.87
75.00
10.9
75.00
--------------------------------------------------------------------------------
表2P=85%典型年比較表
ComparisonoftherunofffortypicalyearswithP=85%
--------------------------------------------------------------------------------
年徑流
(5~8月)徑流
年份
--------------------------------------------------------------------------------
Q(m3/s)
P(%)
Q(m3/s)
P(%)
--------------------------------------------------------------------------------
1972
6.98
81.48
8.38
88.89
1981
5.17
92.59
8.13
92.59
1986
5.50
88.89
10.4
81.48
1990
4.03
96.30
5.83
96.30
設(shè)計(jì)值
6.09
85.00
9.14
85.00
--------------------------------------------------------------------------------
由表可見,對P=75%來說,1979年全年及(5~8)月實(shí)測流量與設(shè)計(jì)值最為接近,其它年份來水均比設(shè)計(jì)值豐沛;而對P=85%來說,1981、1990年的經(jīng)驗(yàn)頻率均高于設(shè)計(jì)頻率,實(shí)測流量均小于設(shè)計(jì)值,1972、1986年的經(jīng)驗(yàn)頻率和實(shí)測流量與設(shè)計(jì)值相近,另外,1990年干旱是建國以來最嚴(yán)重的干旱,其重現(xiàn)期為50年一遇,1972年干旱排第二位。單從年和(5~8)月平均流量來說,P=75%典型年份選擇1979年較好,P=85%典型年份選擇1972年較好。
典型年年內(nèi)徑流分配過程以湘江水文站實(shí)測徑流過程進(jìn)行同頻率修正,用水典型按長系列用水量進(jìn)行選定,灌區(qū)P=75%年用水量6060萬m3,P=85%年用水量6540萬m3。為進(jìn)行不同調(diào)節(jié)性能的比較,假定不同的年用水量放大系數(shù)(即表3、表4中的K),求得各個(gè)用水量相應(yīng)的用水過程,進(jìn)行長系列和典型年法興利調(diào)節(jié)計(jì)算,長系列法求得的庫容作為設(shè)計(jì)庫容,成果見表3、表4。從表中可見:
(1)在P=75%的4個(gè)典型年中,以1975年為典型求得的庫容與設(shè)計(jì)值最為接近,而以最理想的1979年為典型求得的庫容為最小。各典型年年庫容與設(shè)計(jì)庫容的比值,最大為1.42倍,最婿為0.36倍。
(2)在P=85%的4個(gè)典型年中,以干旱最嚴(yán)重的1990年為典型求得的庫容與設(shè)計(jì)值最為接近,而以比較干旱的1972年為典型求得的庫容為最大,其它年份的庫容均小于設(shè)計(jì)值,特別是年及(5~8)月平均流量的經(jīng)驗(yàn)頻率均達(dá)92.6%的1981年為典型求得的庫容遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值。各典型年年庫容與設(shè)計(jì)庫容的比值,最大為1.41倍,最婿為0.13倍。
表3P=75%不同典型年的年庫容比較及年內(nèi)虧水折算系數(shù)成果表
Comparisonofyearlystoragecapacityofeverytypicalyearand
conversioncoefficientofyearlydeficientwaterwithP=75%
--------------------------------------------------------------------------------
項(xiàng)目
K=0.54
K=1.00
K=1.08
K=1.28
K=1.46
K=1.58
K=1.67
K=1.76
--------------------------------------------------------------------------------
1975年
652
1599
1813
2376
2973
3452
3835
4176
1979年
240
821
936
1544
2320
2859
3293
3679
V年(萬m3)
1980年
186
868
1029
1663
2439
2979
3413
3798
1993年
616
2037
2277
2915
3456
3832
4135
4403
--------------------------------------------------------------------------------
長系列V興(萬m3)
520
1435
1733
2434
3137
3788
4244
4635
--------------------------------------------------------------------------------
年內(nèi)
虧水量
313
1107
1730
2288
虧水
庫容折算系數(shù)
0.524
0.304
0.237
0.201
--------------------------------------------------------------------------------
調(diào)節(jié)性能
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
完全
年調(diào)節(jié)
年調(diào)節(jié)
年調(diào)節(jié)
年調(diào)節(jié)
多年調(diào)節(jié)
多年調(diào)節(jié)
多年調(diào)節(jié)
多年調(diào)節(jié)
--------------------------------------------------------------------------------
那么為什么不同的典型年求得的庫容差異如此之大,而且與典型年選擇的結(jié)論完全相悖呢?可以從歷年的徑流過程及灌區(qū)干旱特性來分析原因。雖然各個(gè)典型年的全年和(5~8)月的平均流量和經(jīng)驗(yàn)頻率與設(shè)計(jì)值較為接近,但其分配過程各異,因此,求得的庫容千差萬別。各典型年5~8月逐旬平均流量過程線見圖1。圖中可見:
表4P=85%不同典型年的年庫容比較及年內(nèi)虧水折算系數(shù)成果表
Comparisonofyearlystoragecapacityofeverytypicalyearandconversion
coefficientofyearlydeficientwaterwithP=85%
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項(xiàng)目
K=0.50
K=1.00
K=1.19
K=1.35
K=1.46
K=1.55
K=1.63
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V年(萬m3)
1972年
877
2771
3498
4114
4542
4905
5231
1981年
86.6
1029
1993
2783
3332
3797
4214
1986年
443
954
1924
2714
3263
3728
4145
1990年
737
2040
2538
2959
3454
3919
4336
--------------------------------------------------------------------------------
長系列V興(萬m3)
646
1967
2731
3573
4336
5346
6473
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年內(nèi)
虧水量
271
1389
2180
2877
3508
虧水
庫容折算系數(shù)
0.714
0.443
0.404
0.496
0.609
--------------------------------------------------------------------------------
調(diào)節(jié)性能
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
完全
年調(diào)節(jié)
年調(diào)節(jié)
多年調(diào)節(jié)
多年調(diào)節(jié)
多年調(diào)節(jié)
多年調(diào)節(jié)
多年調(diào)節(jié)
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(1)P=75%:1975年屬中等干旱年,6~8月較干旱;而1979年用水關(guān)鍵時(shí)期7~8月來水均勻;1980年干旱月份較少,6、7月份來水較豐沛;1993年徑流分配過程較惡劣,5~7月來水較枯,其年庫容為最大。因此,P=75%典型年選擇1975年為宜。
(2)P=85%:1990年伏旱自7月份持續(xù)到8月底;而1972年的徑流分配過程相當(dāng)惡劣,5月下旬的徑流量占(5~8)月徑流總量的40%以上;1981年的來水豐枯交替出現(xiàn),徑流分配過程則較為均勻;1986年雖5月和8月來水較少,但5月份的用水也少。因此,P=85%典型年選擇1990年為宜。
圖1各典型年5~8月逐旬平均流量及均值過程線
Thetendaymeanflowdischargeanditsaveragevalueintheperiod
fromMaytoAugustineverytypicalyear
總之,由于典型年法要進(jìn)行同頻率修正,移用的是其徑流分配率,因此,在選擇典型年時(shí),除了注意年、灌溉期實(shí)測流量和經(jīng)驗(yàn)頻率與設(shè)計(jì)值相近外,還應(yīng)注意徑流過程的代表性及灌區(qū)的干旱特性,可選擇多個(gè)典型年分析、比較,以期選擇最合適的典型年份,既經(jīng)濟(jì)又合理地確定水庫規(guī)模。
4典型年法年內(nèi)虧水的處理方法
當(dāng)水庫調(diào)節(jié)性能高于完全年調(diào)節(jié)時(shí),當(dāng)年來水不能滿足需求,需進(jìn)行多年調(diào)節(jié)。一般認(rèn)為,水庫的興利庫容由年庫容和多年庫容所組成。年庫容由所選典型年推求;多年庫容攔蓄豐水年的多余水量以補(bǔ)充枯水年的年水量的不足,多年庫容一般用線解圖法推求,這里提出一種較為簡便的方法,就是將年內(nèi)虧水按系數(shù)折算到興利庫容中。對于供水水庫,年內(nèi)虧水可全部作為興利庫容;對灌溉水庫而言,因其用水過程不均勻,有相對集中的灌溉季節(jié),水庫可進(jìn)行多回運(yùn)用,因此不可能將年內(nèi)虧水100%地計(jì)入庫容,根據(jù)分析,從表3、表4可以看出,設(shè)計(jì)保證率愈高,年內(nèi)虧水折算系數(shù)愈大,P=75%為0.20~0.50,P=85%為0.40~0.60;對于同一保證率來講,以剛剛跨入多年調(diào)節(jié)時(shí)為最大。在省內(nèi)其它地區(qū),當(dāng)流域的徑流特性和灌區(qū)的作物組成、灌溉制度、復(fù)種指數(shù)等差別不大時(shí),也可能存在著上述的變化規(guī)律。
另外,在現(xiàn)場踏勘或成果框算時(shí),如果已知每畝田所需的灌溉庫容,就能較快知道設(shè)計(jì)灌面所需的灌溉庫容,從而確定水庫的大致規(guī)模。對本灌區(qū)而言,P=75%時(shí),完全年調(diào)節(jié)到完全多年調(diào)節(jié)每畝田所需的灌溉庫容為190~240m3;P=85%時(shí),則為210~360m3。當(dāng)灌區(qū)的干旱特性及流域徑流特性基本一致時(shí),每畝田所需的灌溉庫容相差不大。如:黔東灌區(qū)的道塘水庫,P=85%每畝田所需的灌溉庫容為220m3;獨(dú)山南部灌區(qū)的譚堯水庫,P=75%每畝田所需的灌溉庫容為183m3(兩庫均屬完全年調(diào)節(jié)性能)。
5幾點(diǎn)結(jié)論
1.在灌溉水庫的徑流典型年選擇中除了要求年、灌溉期徑流實(shí)測值及經(jīng)驗(yàn)頻率與設(shè)計(jì)值相近外,同時(shí)徑流的分配過程也要與設(shè)計(jì)保證率相匹配,可結(jié)合灌區(qū)的干旱特性選擇多個(gè)典型年份進(jìn)行分析、比較,以合理、準(zhǔn)確地確定工程規(guī)模。
在均布荷載作用下構(gòu)件的彎矩與跨度成二次方的關(guān)系,因此樓板壓型鋼板布置凸肋時(shí)應(yīng)盡量沿板的短跨布置以提高樓板的平面外剛度,減小撓度。同理,次梁布置時(shí)宜按房屋的短向布置以取得較大的剛度[1]。該工程在主梁布置時(shí)采用X向與Y向均與柱剛接的方式,這樣既增加了主梁的豎向承載能力,又增加了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和冗余度,結(jié)構(gòu)的安全儲備得到增強(qiáng),而且在罕遇地震時(shí)可以靠梁柱節(jié)點(diǎn)的塑形變形來消耗地震能量[2]。屋面結(jié)構(gòu)布置時(shí),考慮到邊榀框架剛度較大,而中間榀作為大跨度框架剛度十分弱,中間與兩側(cè)變形差異較大對于結(jié)構(gòu)十分不利[3];而屋面板為夾芯板,其平面內(nèi)與平面外剛度均較弱,不能有效地協(xié)調(diào)豎向構(gòu)件的變形,故設(shè)計(jì)時(shí)采用了設(shè)置水平支撐的方式,具體見屋面結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示。由于水平縱向支撐平面內(nèi)剛度較大能夠有效協(xié)調(diào)豎向構(gòu)件的側(cè)移,且B、C軸柱頂傳來的風(fēng)荷載可以由橫向支撐傳到A、D軸邊榀框架,傳力簡單明確,并且由于設(shè)置了橫向支撐及撐桿,減小了2至5軸屋面梁的平面外計(jì)算長度,增強(qiáng)了梁的穩(wěn)定性,能夠使梁的截面較小從而取得較大的經(jīng)濟(jì)利益。其中,在軟件中建立計(jì)算模型時(shí)屋面支撐可按PKPM(STS)中的斜桿輸入。屋面支撐設(shè)計(jì)時(shí)橫桿可按壓桿設(shè)計(jì),斜桿可按拉桿設(shè)計(jì),橫向及縱向支撐從概念上可以看成桁架,布置簡單,受力明確。
2立面結(jié)構(gòu)布置
立面布置時(shí)空間大、四周柱高度較高,一側(cè)沒有框架梁與之相連,詳情見中榀框架立面示意圖,如圖3所示。故其計(jì)算長度較大,長細(xì)比難以滿足規(guī)范要求的限值,長細(xì)比λ=l/i(l為柱計(jì)算長度、i為柱截面回轉(zhuǎn)半徑)。因此,要減小長細(xì)比需從減小柱計(jì)算長度l及增大相應(yīng)方向的回轉(zhuǎn)半徑入手。由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017—2003附錄D[4]可知,柱上下兩端與之相連的框架梁剛度與柱剛度之比越大,柱計(jì)算長度越小。該工程設(shè)計(jì)時(shí)就將柱下端的框架梁適當(dāng)?shù)丶哟罅耍⑶覍⒐ぷ中谓孛嬷娜踺S放在了沒有框架梁的一側(cè),使i值明顯加大,通過以上兩種措施長細(xì)比得到了有效的控制。需要指出的是:工作經(jīng)驗(yàn)較少的設(shè)計(jì)人員往往看到柱的長細(xì)比不滿足設(shè)計(jì)要求就加大柱截面,調(diào)整完后再一計(jì)算發(fā)現(xiàn)長細(xì)比不僅沒變小而且還有可能變大。從上邊的分析可知,框架梁截面不變,柱截面加大,梁柱線剛度比的數(shù)值減小即梁對柱的約束減弱,從而柱的計(jì)算長度系數(shù)就越大;而柱截面增大并不能有效增大回轉(zhuǎn)半徑i,故單純增大柱的截面往往起不到降低長細(xì)比的效果,反而得不償失。而該工程橫向?yàn)?跨,縱向?yàn)?跨,因此宜將工字形框架柱的弱軸宜沿橫向(Y向)布置以增強(qiáng)橫向剛度。經(jīng)軟件PKPM(SATWE)計(jì)算后,得出前三階周期,如表1所示。由于結(jié)構(gòu)材料為鋼材,強(qiáng)度較高,故按強(qiáng)度控制需要的構(gòu)件截面較小,而截面小直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度較弱不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)范對位移的要求。若加大梁柱截面需要耗費(fèi)較多的材料,且結(jié)構(gòu)剛度提高得并不明顯,效果也不好。無支撐框架的變形主要為梁柱的彎曲變形,而支撐的變形主要是軸向變形。眾所周知,相同的荷載、相同的截面軸向變形遠(yuǎn)小于彎曲變形,根據(jù)這個(gè)常識,該工程在框架的周圈布置上支撐以增加結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,如圖4所示。根據(jù)多道防線的概念設(shè)計(jì),需要指出的是框架-支撐體系中,支撐框架是第一道防線[4],在強(qiáng)烈地震中支撐先屈服,內(nèi)力重分布使框架部分承擔(dān)的地震剪力必須增大,二者之和應(yīng)大于彈性計(jì)算的總剪力。故設(shè)計(jì)規(guī)范要求,框架部分按剛度分配計(jì)算得到的地震剪力應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù),應(yīng)不小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的25%;最終在結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的25%與框架部分計(jì)算最大層剪力的1.8倍這兩個(gè)數(shù)值之間,選取較小值。柱間支撐的布置有多種形式,常見的中心支撐有“X”形、“人”字形及“K”形等等。1)其中“X”形支撐可按拉桿進(jìn)行截面設(shè)計(jì),即在水平力的作用(地震作用或風(fēng)荷載作用)下,支撐交叉斜桿受力為一拉一壓,考慮支撐斜桿在壓力的作用下退出工作,只剩受拉力的桿件起作用,按桿件受壓計(jì)算截面承載力時(shí),計(jì)算公式為N=×f×A(f為材料強(qiáng)度,A為截面面積,N為承載力),應(yīng)該考慮構(gòu)件的受壓穩(wěn)定系(<1)數(shù)以防止構(gòu)件的穩(wěn)定性不足而發(fā)生失穩(wěn)破壞,而按拉桿設(shè)計(jì)時(shí)可不必考慮受壓穩(wěn)定系數(shù)的影響。因此,按拉桿設(shè)計(jì)時(shí)所需截面小于按壓桿設(shè)計(jì)所需界面,故能夠取得較好的經(jīng)濟(jì)效益,需要指出的是根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011—2010第8.4.1條第1款規(guī)定一、二、三級中心支撐不得采用拉桿設(shè)計(jì),四級采用拉桿設(shè)計(jì)時(shí),其長細(xì)比不應(yīng)大于180。而由于該工程抗震等級為三級,故計(jì)算時(shí)不能采用拉桿設(shè)計(jì)。2)“人”字形支撐在相同的由梁柱構(gòu)成的框架區(qū)格內(nèi),其斜桿構(gòu)件長度一般小于“X”形支撐的斜桿構(gòu)件,故其經(jīng)濟(jì)性較好。但是根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011—2010第8.2.6條第2款規(guī)定:人字支撐和V形支撐的框架梁在支撐連接處應(yīng)保持連續(xù),并按不計(jì)入支撐支點(diǎn)作用的梁驗(yàn)算重力荷載和支撐屈曲時(shí)不平衡力作用下的承載力;不平衡力應(yīng)按受拉支撐的最小屈服承載力和受壓支撐最大屈曲承載力的0.3倍計(jì)算[5]。必要時(shí),人字支撐和V形支撐可沿豎向交替設(shè)置或采用拉鏈柱。按此規(guī)定計(jì)算后鋼材的用量可能并不能比“X”形支撐的框架鋼材整體用量少,故可根據(jù)具體的工程具體分析采用哪一種支撐形式。3)“K”形支撐由于其斜桿交匯點(diǎn)在柱中位置處,在罕遇地震作用下,在支撐交匯點(diǎn)處比較容易出現(xiàn)塑性鉸。而該塑性鉸出現(xiàn)在柱中,容易造成結(jié)構(gòu)的整體垮塌,有悖于“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)概念,因此從抗震角度來講不宜采用“K”形支撐。支撐的截面形式可采用單槽鋼、單角鋼、雙角鋼、雙槽鋼、H形鋼、鋼管等等。以上幾種截面除鋼管外均有弱軸,在相同的計(jì)算長度內(nèi),在壓力作用下構(gòu)件一般較弱軸失穩(wěn),而強(qiáng)軸方向又得不到充分的利用,而圓鋼管沿任意直徑方向均對稱,截面能夠得到有效的利用,因此該工程支撐截面選用的是圓鋼管。除了上述的中心支撐,還有偏心支撐。偏心支撐顧名思義即支撐桿件的軸線與梁柱的軸線不是相交于一點(diǎn),而是偏離了一段距離。這樣設(shè)計(jì)的好處是可以將框架梁的一段設(shè)計(jì)成耗能梁段從而吸收耗散地震能量。該工程未采用這種支撐,故不做詳細(xì)的討論。經(jīng)計(jì)算與分析表明:相鄰的兩跨柱間布置的兩道支撐剛度要大于相隔的兩跨柱間布置的兩道支撐剛度,即兩道緊貼的支撐剛度要大于分離的兩道支撐剛度。原因是兩道分離的支撐剛度之和僅為各自剛度的相加,而兩道緊貼的支撐由于其合并在一起,其力臂加高了一倍,故其剛度肯定要比各自剛度相加的數(shù)值要大,故設(shè)計(jì)時(shí)宜將支撐緊貼在一起布置以取得較大的抗側(cè)剛度。但是該工程由于工藝布置的要求,墻面上有許多洞口,所以不能按上述的原則布置支撐,而只能將支撐分離開布置。因此,在布置支撐時(shí)不應(yīng)只從結(jié)構(gòu)力學(xué)的角度來進(jìn)行設(shè)計(jì),還要考慮設(shè)計(jì)工藝的要求,盡量做到經(jīng)濟(jì)合理、安全適用。
3柱腳設(shè)計(jì)
1.1主機(jī)選型
可編程控制器的種類和型號可根據(jù)系統(tǒng)的大小和穩(wěn)定性的要求進(jìn)行調(diào)整。三菱﹑西門子﹑歐姆龍的小型機(jī)一般可以滿足要求,這里選用三菱FX2N系列,其體積小﹑配置靈活﹑價(jià)格適中,很適于在機(jī)電一體化產(chǎn)品中使用。因本系統(tǒng)只有數(shù)字量開關(guān)輸入,無模擬量輸入,故憑可編程控制器本身的抗干擾能力已能滿足要求,而不必另外增加其他抗干擾措施。
1.2傳感器選擇
土壤溫度傳感器:測試溫度的傳感器有很多種,較普遍使用的是熱電偶和熱電阻傳感器。本文采用熱電阻Pt100溫度傳感器進(jìn)行土壤溫度的數(shù)據(jù)采集,熱電阻的優(yōu)點(diǎn)是線性度好、精度高,有較好的長期穩(wěn)定性,工作溫度范圍大,只要經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理就可以傳輸、顯示并記錄其溫度輸出。土壤濕度傳感器選擇由中國科學(xué)院南京土壤研究所生產(chǎn)的FJA-10型負(fù)壓式土壤濕度計(jì)。該濕度計(jì)的測量范圍為0kPa~100kPa,測量精度為±2.5kPa;輸出電壓信號為0V~5V,供電電源為交流220V。雨量傳感器選用型號為FDY-01的翻斗型雨量傳感器,其輸出信號為單干式舌簧管通斷,工作強(qiáng)度為0℃~50℃。
2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
該灌溉系統(tǒng)的控制方式分為手動模式和自動模式,用戶可以通過按鈕自由選擇。自動工作模式可根據(jù)不同植物的灌溉要求設(shè)定好參數(shù),滿足灌溉條件即可自動進(jìn)行灌溉,并可根據(jù)溫、濕度傳感器的參數(shù)自動停止灌溉。手動控制模式通過按鈕手動進(jìn)行各植物的灌溉和停止。當(dāng)降雨量達(dá)到一定值,或土壤中水份充足時(shí),或供水水管斷流時(shí),報(bào)警系統(tǒng)啟動。這時(shí)出現(xiàn)問題的種植區(qū)域報(bào)警燈點(diǎn)亮,發(fā)出報(bào)警聲音信號,提醒操作人員。解決問題后,可以按下“消音”按鈕以解除鈴響。
2.1硬件設(shè)計(jì)
2.1.1I/O點(diǎn)估算
輸入信號共需17個(gè)輸入信號點(diǎn),考慮到以后可能會對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整與擴(kuò)充,所以留15%的備用點(diǎn),應(yīng)取3個(gè)點(diǎn)備用,這樣共需20個(gè)輸入點(diǎn)。輸出信號:共需要14個(gè)輸出點(diǎn),考慮到以后可能會對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整與擴(kuò)充,所以留15%的備用點(diǎn),應(yīng)取2個(gè)點(diǎn)備用,這樣共需16個(gè)輸出點(diǎn)。
2.2軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)控制程序流程圖接通電源,按下總啟動按鈕,系統(tǒng)啟動,人工選擇是自動工作方式還是手動工作方式。若選用自動工作模式,首先確認(rèn)程序的時(shí)間設(shè)定有無錯誤,如設(shè)定值正確,程序繼續(xù)將往下執(zhí)行,否則,則檢查電磁閥是否打開。程序運(yùn)行過程中遇到下雨或水泵斷水等情況,報(bào)警系統(tǒng)啟動,哪個(gè)種植區(qū)域出現(xiàn)問題,哪個(gè)區(qū)域報(bào)警指示燈亮。等消除報(bào)警音之后,程序可以繼續(xù)正常運(yùn)行,直到程序結(jié)束。當(dāng)按下手動總開按鈕,自動運(yùn)行模式停止,手動運(yùn)行開始,手動運(yùn)行指示燈亮。通過各種植區(qū)域手動和停止按鈕來控制水泵和每個(gè)種植區(qū)域的電磁閥運(yùn)行。
2.3人機(jī)界面
MCGS即“監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)”,是一套基于Windows操作系統(tǒng)可用來快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)觸屏軟件系統(tǒng)。組態(tài)技術(shù)在節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠形成可視化人機(jī)界面,并能夠?qū)喔鹊倪\(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效、便捷的監(jiān)控。同時(shí),組態(tài)王軟件具有良好的擴(kuò)展性和設(shè)備硬件無關(guān)性,能夠根據(jù)不同的現(xiàn)場控制需要方便快捷地建立動畫畫面和監(jiān)控系統(tǒng)以及形成各種數(shù)據(jù)報(bào)表。監(jiān)控畫面由主畫面、點(diǎn)動控制、自動控制、報(bào)警記錄及留言板等畫面組成,如圖3所示。主畫面為系統(tǒng)啟動畫面,由各功能按鍵進(jìn)入各種植區(qū)域?qū)?yīng)的子畫面,進(jìn)行各功能參數(shù)的設(shè)定和系統(tǒng)監(jiān)控。
3結(jié)語
1.DIY體驗(yàn),手腦的有力結(jié)合
完美的創(chuàng)意和設(shè)計(jì)都來自于對生活的體驗(yàn),通過舊家具改造我們可以提升個(gè)人的創(chuàng)意能力,從生活中發(fā)現(xiàn)美、創(chuàng)造美。養(yǎng)成觀察生活細(xì)節(jié),品味生活、感悟生活的習(xí)慣。家具DIY自己動手的方式是手與腦的結(jié)合,充分發(fā)揮主觀能動性,從實(shí)踐中尋找靈感,開拓逆向思維,突破傳統(tǒng)的思維方式來發(fā)現(xiàn)探索新的美感存在,思維跨越大,有益于大腦的鍛煉,同時(shí)還能提升個(gè)人的創(chuàng)意能力的和實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。
2.節(jié)約成本,資金的最優(yōu)分配
從經(jīng)濟(jì)的角度權(quán)衡,新家具的市場售價(jià)至少在三位數(shù)以上不等,而二手家具可低至兩位數(shù),在購置成本上可以節(jié)省十至五分之一,這種差價(jià)的對比難道不吸引你嗎?舊家具的利用可以減少人們生活的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),例如我們經(jīng)常會遇到一些因?yàn)闆]有利用價(jià)值而被丟棄的舊物。
3.以物載情,精神的充分滿足
在過去的幾年里,舊家具改造在人們?nèi)粘I钪邪缪萘伺e足輕重的角色,在自己生活起居中點(diǎn)綴著自己精心設(shè)計(jì)制作的舊家具,一定程度上滿足了人們對精神需求。家具是日常生活中必不可少的物品,也是文化、情感的載體,有著時(shí)光的磨礪、主人的故事和年代的滄桑。
二、舊家具改造的方法
舊家具改造想要改造出即有價(jià)值又有品位的作品,就要融入自己獨(dú)特的創(chuàng)意,最好還能賦予作品一些藝術(shù)的語言。舊家具是我們身邊隨處可見的東西,我們可能在不經(jīng)意間就丟棄或遺忘了它,其實(shí)這些舊家具只是失去了它們的第一價(jià)值。
1.加減的組合
舊家具改造就是要突破傳統(tǒng)的思維方式,勇于創(chuàng)新,其中加減的組合改造方法在室內(nèi)設(shè)計(jì)中比較常見,把幾種物品或多個(gè)不同種物品進(jìn)行組合做加法、減法,可以提高舊物改造的利用率,使它們的功能發(fā)揮到極致,創(chuàng)造出截然不同的全新物件。
2.造型的優(yōu)化
在設(shè)計(jì)中,通過大量的設(shè)計(jì)創(chuàng)作和審美感知,讓造型與色彩體現(xiàn)出設(shè)計(jì)感,來達(dá)到家具的個(gè)性化。而在舊家具的改造過程中,造型的優(yōu)化也有著很大的發(fā)揮空間,有色彩和形態(tài)的處理兩種常見的手法,也可以平面繪涂或者立體裝飾,不同的方法營造不同的感覺。
3.功能的更新
在舊家具改造時(shí)也可以改變事物原有的功能,如箱子用來存儲物品,花瓶只能用來插花等等,所以舊物改造時(shí)也可以考慮改變物品原有的功能來進(jìn)行改造,往往也會得到意想不到的效果。一個(gè)巧妙的設(shè)計(jì),將廢棄的自行車零件,輪胎靠墊重新組合,充滿現(xiàn)代氣息的座椅就出來了,時(shí)尚又有創(chuàng)意。
4.風(fēng)格的附著
在改造的過程中,根據(jù)家具的材質(zhì)、外形、顏色的不同可以賦予舊家具不同的風(fēng)格。例如模擬田園的感覺,可用木質(zhì)淡雅色的材質(zhì);追求朋克的感覺則可以做用噴槍即興涂鴉,運(yùn)用重金屬材質(zhì)來體現(xiàn)其特點(diǎn);模擬古老家具或漆器可以用古雅的色彩繪制工筆花鳥,以云雷紋作邊飾,盡量為家具添加復(fù)古的元素。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞:概念設(shè)計(jì);建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用
作為建筑工程項(xiàng)目開展中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不但會關(guān)系到建筑工程項(xiàng)目的順利開展,而且還會影響到整個(gè)建筑工程質(zhì)量。所以,相關(guān)單位要充分重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,并且采取科學(xué)有效的方法有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。在其中合理地運(yùn)用概念設(shè)計(jì)方法,可以有效地優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。因此,設(shè)計(jì)人員要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要積極、合理地運(yùn)用概念設(shè)計(jì)方法。
1概念設(shè)計(jì)概述
所謂的概念設(shè)計(jì)即為在尚未經(jīng)過數(shù)值計(jì)算,特別是在一些很難通過相關(guān)的規(guī)范制度做出明確規(guī)定或者是很難進(jìn)行精確理性分析的問題當(dāng)中,根據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系以及分體系彼此之間存在的力學(xué)關(guān)系、試驗(yàn)現(xiàn)象等總結(jié)獲得的設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)原則,以此來從整體上來完成對建筑結(jié)構(gòu)的總體規(guī)劃與布置,有效管理與控制抗震細(xì)部方法等[1]。在建筑設(shè)計(jì)方案制定的時(shí)期,這一設(shè)計(jì)方法可以更加科學(xué)、合理地完成對結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)思、建立以及選擇等,進(jìn)而能夠獲得更加準(zhǔn)確以及概念清晰的方案,從而為后期的設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),進(jìn)而提升其經(jīng)濟(jì)性以及安全、可靠性。
2概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要作用
2.1有效彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中存在的缺陷
在采用計(jì)算機(jī)完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的時(shí)候是會存在許多缺陷的,其無法正常完成方案初步設(shè)計(jì)工作。這是由于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)往往會為設(shè)計(jì)師造成一定的錯覺,會使得設(shè)計(jì)人員覺得計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)用簡單易行,因此就會對計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)生過度依賴的心理,于是就不會去專心地研究與學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)概念的相關(guān)知識,進(jìn)而影響到其設(shè)計(jì)能力的提升。另外,一些設(shè)計(jì)人員會存在一種習(xí)慣,即會在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用分析程序。然而其卻沒有充分意識到假如采用正確的軟件會使得設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)水平得到有效提升,而假如選擇的軟件是錯誤的,那么就會造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)生問題,會留下潛在的隱患。因此,為了能夠有效彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)存在的缺陷,那么就應(yīng)該合理運(yùn)用概念設(shè)計(jì),要鼓勵與引導(dǎo)設(shè)計(jì)人員積極地學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)概念的相關(guān)知識,進(jìn)而充分利用概念設(shè)計(jì)的基本原則制定出最為理想化的結(jié)構(gòu)方案。
2.2有效優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對于每位建筑設(shè)計(jì)人員而言,其都需要充分地了解與掌握結(jié)構(gòu)概念。因?yàn)槔媒Y(jié)構(gòu)概念可以幫助其創(chuàng)造出新的靈感以及更加準(zhǔn)確、清晰的思路,可以幫助設(shè)計(jì)人員在充分遵循正確設(shè)計(jì)基本原則的基礎(chǔ)上,有效地防止概念混亂以及定性不正確等諸多問題的出現(xiàn)[2]。除此以外,工作人員在面對一些技術(shù)問題的時(shí)候,假如其可以充分了解概念設(shè)計(jì),那么就能夠準(zhǔn)確地找到問題的原因所在,然后再采取科學(xué)、有效的方法解決問題。在當(dāng)前實(shí)行的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》當(dāng)中就涉及到概念理論,而且標(biāo)準(zhǔn)中明確提出了一個(gè)圍繞概念理論而制定的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,這一種設(shè)計(jì)方法會更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn),進(jìn)而可以有效提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善性與可靠性,有效地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。
3概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略
3.1在建筑場地選擇中的應(yīng)用
為了可以有效地提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性與科學(xué)性,那么就必須要做好建筑場地的選擇工作,因?yàn)橹挥谐浞直WC建筑場地的科學(xué)、合理性,那么才可以也使得后續(xù)建筑設(shè)計(jì)工作更加順利地開展,有效地確保其工作價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。因此,在選擇建筑場地的過程中要合理應(yīng)用概念設(shè)計(jì)。具體而言,必須充分注意以下要素:(1)地形因素。因?yàn)椴煌牡匦我矔ㄖY(jié)構(gòu)產(chǎn)生不盡相同的影響,而且在大多數(shù)的情況下還會對其產(chǎn)生極大的制約,所以在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,必須要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,考慮到建筑的實(shí)際情況,進(jìn)而綜合考慮選擇出最為合適的地形。(2)地質(zhì)因素。由于地質(zhì)因素也會在很大程度上影響的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)稅票,特別是對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較大的影響。因此,在選擇建筑場地的過程中,需要積極地開展全面、科學(xué)合理的評估以及分析,進(jìn)而充分確保施工場地的地質(zhì)能夠有效地滿足建筑施工的要求[3]。(3)抗震性因素。由于抗震性也會在很大程度上影響到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,因?yàn)橹挥性诔浞执_保建筑結(jié)構(gòu)有著良好的抗震能力以后,那么才能夠有效地確保建筑的使用安全。因此,在選擇建筑場地的時(shí)候,也要合理地應(yīng)用概念設(shè)計(jì),進(jìn)而盡量防止在在那些極易發(fā)生震動的地方開展建筑操作。
3.2在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑物的具體結(jié)構(gòu)形式以及所處的地理位置,然后再充分遵循概念設(shè)計(jì)的基本原則,對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)類型進(jìn)行選擇。例如筏型基礎(chǔ)以及箱型基礎(chǔ)等等[4]。在具體采用箱型基礎(chǔ)的過程中,需要充分確保建筑物的負(fù)載能力,可以及時(shí)、均勻地傳遞給地基,這樣就能夠?qū)Φ鼗痪鶆虺两惮F(xiàn)象產(chǎn)生有效地抵御作用,而且使其可以有效地完成對周圍土體的協(xié)作互助,進(jìn)而有效地提升建筑物的抗風(fēng)以及抗震能力。在選擇使用筏型基礎(chǔ)的時(shí)候,就會使得建筑物上部結(jié)構(gòu)存在著非常大的荷載。對于建筑而言,其具有非常小的承載能力,這一結(jié)構(gòu)類型能夠使得建筑物上部得到有效的分散,而且使得地基獲得更大的承載能力,在此狀況下就會使得極不均勻沉降現(xiàn)象得到了有效的避免。
3.3在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在受到水平負(fù)荷作用時(shí)候,會造成高層建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移現(xiàn)象的發(fā)生,這是高層建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)問題,每位建筑設(shè)計(jì)工作人員都必須要給予充分重視。在具體開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的過程中,設(shè)計(jì)人員要充分遵循概念設(shè)計(jì)基本原則,不但要充分考慮相關(guān)的要求與標(biāo)準(zhǔn),與此同時(shí)還必須要選擇更加科學(xué)、合理的抗側(cè)力體系,不但要對建筑物四周存在的其他建筑物的位置、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行綜合、全面的分析與考量,而且還要對這些建筑物對所要建設(shè)建筑物的風(fēng)壓布局所、造成的影響進(jìn)行綜合的考量[5],進(jìn)而要在具體開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,采取有效的措施努力提升建筑物的豎向荷載及其抵抗力,要合理地運(yùn)用概念設(shè)計(jì)基本原則,努力加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震力,使其能夠保證平面結(jié)構(gòu)的簡單性以及規(guī)范性。總之,在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下,也使得我國建筑行業(yè)獲得了跨越式的發(fā)展。然而,其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還存在著諸多問題,那么為了能夠有效地提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,就應(yīng)該合理地應(yīng)用概念設(shè)計(jì)方法,以此來有效地提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善性與可靠性,有效彌補(bǔ)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,有效促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的不斷提升。
作者:楊濤 單位:中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司
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