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基础设计论文优选九篇

时间:2022-06-27 08:22:02

基础设计论文

基础设计论文第1篇

关键词:地基基础后浇带桩承台沉降

一、引言

基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。

如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点,但与独立基础相比,它的造价通常要高的多,因此只在必要时才使用。不论哪一种情况,基础的概念都是把集中荷载分散到地基上,使荷载不超过地基的长期承载力。因此,分散的程度与地基的承载能力成反比。有时,柱子可以直接支承在下面的方形基础上,墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来,以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱,或者建筑物比较高的情况下,才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构,墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件,这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。

如果地基承载力不足,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑。勘察时,应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况,根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史,明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。

在初步计算时,最好先计算房屋结构的大致重量,并假设它均匀的分布在全部面积上,从而等到平均的荷载值,可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值,则用单独基础可能比伐形基础更经济;如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值,那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果介于二者之间,则用桩基或沉井基础。

二、地基的处理方法

利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定执行:1)淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施;2)冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层;3)对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。

地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法,宜按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验,并进行必要的测试,以检验设计参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。

经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物,以及钢油罐、堆料场等,地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后,建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求,并在施工期间进行沉降观测,必要时尚应在使用期间继续观测,用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时,设计要综合考虑土体的特殊性质,选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。

常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。

1换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

2强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。

3砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。

4振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。

5水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。

6高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大,除地基加固外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前最大处理深度已超过30m。

7预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

8夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制,目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。

9水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层,保证桩、同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。

10石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。

11灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为5~15m。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法;当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同,土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。

12柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基,对地下水位以下的饱和松软土层,应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m。

13单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1~2m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地,对Ⅱ级湿陷性地基,应通过试验确定碱液法的适用性。

14在确定地基处理方案时,宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言,方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体材料。

三、基础的设计

房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑,选择经济合理的基础型式。

砌体结构优先采用刚性条形基础,如灰土条形基础、Cl5素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等,当基础宽度大于2.5m时,可采用钢筋混凝土扩展基础即柔性基础。

多层内框架结构,如地基土较差时,中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基础,中柱宜用钢筋混凝土柱。

框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基,在抗震设防区可按《建筑抗震设计规范》第6.1.1l条设柱基拉梁。

无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性,减少不均匀沉降,可采用十字交叉梁条形基础。

如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求,又不宜采用桩基或人工地基时,可采用筏板基础(有梁或无梁)。

框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀,可采用箱形基础;柱网不均匀时,可采用筏板基础。

有地下室,无防水要求,柱网、荷载较均匀、地基较好,可采用独立柱基,抗震设防区加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。

筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀,可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时,宜采用梁板式筏基。

无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连结节点。

框剪结构无地下室、地基较好、荷载较均匀,可选用单独柱基,墙下条基,抗震设防地区柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。

无地下室,地基较差,荷载较大,柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起,以加强整体性,如还不能满足地基承载力或变形要求,可采用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室,无防水要求,地基较好,宜选用交叉条形基础。当有防水要求时,可选用筏板基础或箱形基础。高层建筑一般都设有地下室,可采用筏板基础;如地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时,采用箱形基础。

当地基较差,为满足地基强度和沉降要求,可采用桩基或人工处理地基。

多栋高楼与裙房在地基较好(如卵石层等)、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝(沉降缝)。当地基一般,通过计算或采取措施(如高层设混凝土桩等)控制高层和裙房间的沉降差,则高层和裙房基础也可不设缝,建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整高层与裙房的初期沉降差。

当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时,在高层基础附近的裙房或地下车库基础内设后浇带,以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。

现在我就大型基础设计中较多见的基础类型的桩基础和后浇带的设计讨论一下

1当天然地基或人工地基的地基承载力或变形不能满足设计要求,或经过经济比较采用浅基础反而不经济时,可采用桩基础。

2桩平面布置原则:

1)力求使各桩桩顶受荷均匀,上部结构的荷载重心与桩的重心相重合,并使群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩。

2)在纵横墙交叉处都应布桩,横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩,门洞口下面不宜布桩。

3)同一结构单元不宜同时采用摩擦桩和端承桩。

4)大直径桩宜采用一柱一桩;筒体采用群桩时,在满足桩的最小中心距要求的前提下,桩宜尽量布置在筒体以内或不超出筒体外缘1倍板厚范围之内。

5)在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式。

6)剪力墙下的布桩量要考虑剪力墙两端应力集中的影响,而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀布置。

3桩端进入持力层的最小深度:

1)应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度,对于粘性土、粉土不宜小于2d(d为桩径);砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d;对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d,且不小于0.5m。

2)桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩,桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m,嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时,嵌岩深度可适当减少,但不宜小于0.2m。

3)当场地有液化土层时,桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的稳定土层,进入深度应由计算确定,对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m,对其他非岩石土且不宜小于1.5m。

4)当场地有季节性冻土或膨胀土层时,桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定,其深度不应小于4倍桩径,扩大头直径及1.5m。

桩型选择原则。桩型的选择应根据建筑物的使用要求,上部结构类型、荷载大小及分布、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确定。

1)预制桩(包括混凝土方形桩及预应力混凝土管桩)适宜用于持力层层面起伏不大的强风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层,且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土,穿越层中存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从软塑层突变到特别坚硬层的岩层地区均不适用。其施工方法有锤击法和静压法两种。

2)沉管灌注桩(包括小直径D<5O0mm,中直径D=500~600mm)适用持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性粘性土;对于桩群密集,且为高灵敏度软土时则不适用。由于该桩型的施工质量很不稳定,故宜限制使用。

3)在饱和粘性土中采用上述两类挤土桩尚应考虑挤土效应对于环境和质量的影响,必要时采取预钻孔。设置消散超孔隙水压力的砂井、塑料插板、隔离沟等措施。钻孔灌注桩适用范围最广,通常适用于持力层层面起伏较大,桩身穿越各类上层以及夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层;如持力层为硬质岩层或地层中夹有大块石等,则需采用冲孔灌注桩。无地下水的一般土层,可采用长短螺旋钻机干作业成孔成桩。钻(冲)孔时需泥浆护壁,故施工现场受限制或对环境保护有特殊要求的,不宜采用。

4)人工挖孔桩适用于地下水水位较深,或能采用井点降水的地下水水位较浅而持力层较浅且持力层以上无流动性淤泥质土者。成孔过程可能出现流砂、涌水、涌泥的地层不宜采用。

5)钢桩(包括H型钢桩和钢管桩)工程费用昂贵,一般不宜采用。当场地的硬持力层极深,只能采用超长摩擦桩时,若采用混凝土预制桩或灌注桩又因施工工艺难以保证质量,或为了要赶工期,此时可考虑采用钢桩。钢桩的持力层应为较硬的土层或风化岩层。

6)夯扩桩,当桩端持力层为硬粘土层或密实砂层,而桩身穿越的土层为软土、粘性土、粉土,为了提高桩端承载力可采用夯扩桩。由于夯扩桩为挤土桩,为消除挤土效应的负面影响,应采取与上述预制桩和沉管灌注桩类似的措施。

后浇带设计

因调整地基初期不均匀沉降而设的后浇带,带宽800~1O00mm。后浇带自基础开始在各层相同位置直到裙房屋顶板全部设后浇带,包括内外墙体。施工时后浇带两边梁板必须支撑好,直到后浇带封闭并混凝土达到设计强度后拆除。后浇带内的混凝土等级采用比原构件提高一级的微膨胀混凝土。如沉降观测记录在高层封顶时,沉降曲线平缓可在高层封顶一个月后封闭后浇带。沉降曲线不缓和则宜延长封闭后浇带时间。

基础后浇带封闭前要求施工时覆盖,以免杂物垃圾掉落难于清理。并提出清除杂物垃圾的措施,如后浇带处垫层局部降低等。有必要时后浇带中设置适量加强钢筋,如梁面、底钢筋相同等措施。

设计者必须认真对待由于超长给结构带来的不利影响,当增大结构伸缩缝间距或者是不设置伸缩缝时,必须采取切实可行的措施,防止结构开裂。在适当增大伸缩缝最大间距的各项措施中,在结构施工阶段采取防裂措施是国内外通用的减小混凝土收缩不利影响的有效方法,我国常用的做法是设置施工后浇带。另外,当建筑物存在较大的高差,但是结构设计根据具体情况可不设置永久变形缝时,例如高层建筑主体和多层(或低层)裙房之间,也常常采用施工后浇带来解决施工阶段的差异沉降问题。这两种施工后浇带,前者可称之为收缩后浇带,后者可称之为沉降后浇带。

后浇带的设计

当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距(混凝土规范第9.1.1条)时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外,应该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋,建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%,钢筋应尽可能选择直径较小的,一般10到16即可,间距尽量选择较密的,宜不大于150mm,细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。

必须指出的是,后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩,它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中,更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的,因为两者的作用并不相同。

当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。

对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好,例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。当地基持力层压缩性较高,且厚度较大,高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大,高层建筑荷载较大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量较大,在采用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的裙房之间设置永久变形缝时,高层建筑的基础埋深一般应大于裙房基础埋深至少2米,不满足此要求时应计算高层建筑的稳定性,并采取可靠措施防止高层建筑与裙房之间发生相互倾斜。笔者曾经参观过某工程,高层建筑地下一层,地上十六层,纯地下车库一层,与高层建筑地下室贯通,其间设置了沉降缝,基础埋深基本相同,沉降缝间采用硬质材料填充。由于没有解决好高层建筑与地下车库间的互倾问题,建筑投入使用后,发现沉降缝两侧墙体开裂,造成地下室渗漏。

近年来,复合地基得到了广泛应用,复合地基可以提高地基持力层承载力,提高土体弹性模量,有效地控制建筑物沉降。北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的方法来替代桩基,以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。不论采用哪种方法,如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝,都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时,在结构设计图纸上,应明确规定采用地基处理后,高层建筑与裙房之间的变形要求。

施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置的具体情况确定,不能想当然,搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力均较小,且宜自上而下对齐,竖向上不宜错开,后浇带间距一般为30米到50米。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时,后浇带宜处于裙房一侧,且在结构设计上,应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造,提高纵向钢筋配筋率,用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力,尚应采取其他措施,通常可考虑以下方法:

1,高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法,或补偿基础,尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积,减小高层建筑基础底面接触压力,而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等,调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。

2,尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积,即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力,加大裙房的沉浸量。

3,结合高层建筑埋置深度要求,调整高层建筑地下室高度,使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上,可有效地减小高层建筑的沉降量。

进行地基基础设计时,结构设计者应结合工程具体情况,多方面对比,选择经济合理的方案。

后浇带部位的钢筋一般不宜断开,而应让钢筋连续通过,即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带,例如某工程地下车库通道的顶板、底板均与主楼相连,但是由于施工场地狭小,无法留设后浇带,于是要求施工单位先施工结构主体,待主体完成后再施工车道部分,要求施工单位对与主体相连的钢筋必须预留,后期采用焊接连接,同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50%。

有的工程将后浇带内钢筋全部断开,这时候,为避免在同一截面钢筋100%连接,宜将后浇带曲折布置,而不要沿一直线布置。连接方式建议首选机械连接或焊接,但要注意施工质量。采用搭接连接时,应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。

基础后浇带的断面形式,应于结构设计图纸上用详图明确表示出来,而不应推给施工单位。当地下水位较高时,宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。

四、工程实例

一、工程概况

工程总建筑面积5880平方米。无地下室,地上7层框架结构,底层层高4.5m,以上各层层高均为3.1m

二、地质条件

本工程±0.000标高相当于罗零标高5.240米,场地内地层自上而下依次为:①素填土,层厚0.8~2.90m,回填时间4年主要填料为残积粘性土,混砖瓦石块场地分布均匀。②淤泥,呈饱和流塑状,主要由粘粒、粉粒组成,夹杂有有机质,该层层厚4.00~9.00m。③粉质粘土,呈饱和可塑状,手搓稍有粉粒感,粘性较好,标贯试验的校正平均值为10击,层位稳定,厚度为4.80~9.55。④含泥中粗砂,呈饱和密状,层厚0.7~4m。⑤沙质粘土,呈饱和可塑状,层厚0.5~3m。⑥中砂,饱和,含泥约10~20%,均匀分布于场地,厚度约2.10~7.60m。⑦残积粘性土:饱和,可塑,原为辉绿岩脉,长石矿物已全风化成呈土状,标贯试验校正平均值为17击厚2.70~6.70m。⑧散体强风化花岗岩,大部分长石类矿物已经风化呈土状,岩心手捻可散,厚度2.25~14.20m。⑨强风化花岗岩层。⑩中风化花岗岩.

三、设计过程

柱网布置详见附图

经过PKPM结构计算软件对本楼上部结构进行的计算,取轴力最大的情况得出柱底最小轴力为1930KN,最大柱底轴力为5832KN。由于浅层土不足以承受此荷载,所以选用桩基础作为建筑物的基础。由于柱底轴力差异较大,从经济性和节约成本的考虑,所以选用2种桩径,分别是F500和F400。

在设计工程中还应该注意的是PKPM所算出的柱底轴力为设计值,不能直接用于计算需要把算出的值除以1.25来转化为特征值来计算.

1、确定单桩竖向承载力设计值

桩侧总极限摩阻力标准值:Rsk=Up×Σlifsi

桩端极限阻力标准值:Rpk=Ap×fp

本工程中的单桩极限承载力根据静载试验确定F500为4100KN,F400为3100KN

单桩竖向承载力设计值Rd=(Rsk+Rpk)/1.65

F500Rd=4100/1.65=2484.8KN

F400Rd=3100/1.65=1878.8KN

单桩竖向承载力特征值Ra=(Rsk+Rpk)/2.0

F500Ra=4100/2=2050KN

F400Ra=3100/2=1550KN

2、确定桩的数量、间距和布置方式

初步估算桩数时,先不要考虑群桩效应,

在确定桩的数量时,我是根据各底层柱的轴力确定应该选用何种直径的桩和确定桩的数量,例如在附图中的(16)-(c)柱底轴力为1944.8KN(特征值),我选用两桩承台,桩径为400;

(8)-(A)柱底轴力为4665.6KN,我选用三桩承台,桩径为500.

当为偏心受压,一般桩的根数应相应的增加10%~20%。

桩的间距(中心距)采用3.6倍桩径.

原则:使得群桩横截面的重心应与荷载合力的作用点重合和接近或者是使其重心处于合力作用点变化范围之内,并应尽量接近最不利的合力作用点。

具体布置方法见附图。

3、承台设计

独立承台、柱下或墙下条形承台(梁式承台),以及筏板承台和箱形承台,承台设计包括选择承台的材料及其强度等级,几何形状及其尺寸,进行承台结构承载力计算,并应使其构造满足一定的要求。

构造要求:承台最小宽度不应小于500mm,承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长,边缘挑出部分不应小于150mm,墙下条形承台边缘挑出部分可降低至75mm。条形和柱下独立承台的最小厚度为500mm,其最小埋深为600mm。

本工程中承台混凝土等级C30,取其中的(8)-(A)柱位置的承台为例计算:

一、基本资料:

承台类型:三桩承台圆桩直径d=500mm

桩列间距Sa=900mm桩行间距Sb=1560mm

桩中心至承台边缘距离Sc=500mm

承台根部高度H=1100mm承台端部高度h=1100mm

柱子高度hc=700mm(X方向)柱子宽度bc=650mm(Y方向)

二、控制内力:

Nk=4666;

Fk=4666;

F=6299.1;

三、承台自重和承台上土自重标准值Gk:

a=2(Sc+Sa)=2*(0.5+0.9)=2.8m

b=2Sc+Sb=2*0.5+1.56=2.56m

承台底部面积Ab=a*b-2Sa*Sb/2=2.8*2.56-2*0.9*1.56/2=5.76m

承台体积Vct=Ab*H1=5.76*1.1=6.340m

承台自重标准值Gk''''''''=γc*Vct=25*6.34=158.5kN

土自重标准值Gk''''=γs*(Ab-bc*hc)*ds=18*(5.76-0.65*0.7)*0.8

=76.4kN

承台自重及其上土自重标准值Gk=Gk''''''''+Gk''''=158.5+76.4=235.0kN

四、承台验算:

圆桩换算桩截面边宽bp=0.866d=0.866*500=433mm

1、承台受弯计算:

(1)、单桩桩顶竖向力计算:

在轴心竖向力作用下

Qk=(Fk+Gk)/n(基础规范8.5.3-1)

Qk=(4666+235)/3=1633.7kN≤Ra=2020kN

每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值Qgk:

Qgk=Gk/n=235/3=78.3kN

扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:

Ni=γz*(Qik-Qgk)

N=1.35*(1633.7-78.3)=2099.7kN

(2)、承台形心到承台两腰的距离范围内板带的弯矩设计值:

S=(Sa^2+Sb^2)^0.5=(0.9^2+1.56^2)^0.5=1.801m

αs=2Sa=2*0.9=1.800m

α=αs/S=1.8/1.801=0.999

承台形心到承台两腰的距离B1:

B1=Sa/S*2Sb/3+Sc*(Sa+Sb)/S=1.203m

M1=Nmax*[S-0.75*c1/(4-α^2)^0.5]/3(基础规范8.5.16-4)

=2099.7*[1.801-0.75*0.65/(4-0.999^2)^0.5]/3

=1063.6kN·m

②号筋Asy=3783mmζ=0.068ρ=0.32%

10Φ22@110(As=3801)

(3)、承台形心到承台底边的距离范围内板带的弯矩设计值:

承台形心到承台底边的距离B2=Sb/3+Sc=1.020m

M2=Nmax*[αs-0.75*c2/(4-α^2)^0.5]/3(基础规范8.5.16-5)

=2099.7*[1.8-0.75*0.7/(4-0.999^2)^0.5]/3

=1047.7kN·m

①号筋Asx=3667mmζ=0.076ρ=0.36%

10Φ22@100(As=3801)

2、承台受冲切承载力验算:

(1)、柱对承台的冲切验算:

扣除承台及其上填土自重,作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值:

Fl=6299100N

三桩三角形柱下独立承台受柱冲切的承载力按下列公式计算:

Fl≤[βox*(2bc+aoy1+aoy2)+(βoy1+βoy2)*(hc+aox)]*βhp*ft*ho(参照承台规程4.2.1-2)

X方向上自柱边到最近桩边的水平距离:

aox=900-0.5hc-0.5bp=900-700/2-433/2=333mm

λox=aox/ho=333/(1100-110)=0.337

X方向上冲切系数βox=0.84/(λox+0.2)(基础规范8.5.17-3)

βox=0.84/(0.337+0.2)=1.565

Y方向(下边)自柱边到最近桩边的水平距离:

aoy1=2*1560/3-0.5bc-0.5bp=1040-650/2-433/2=498mm

λoy1=aoy1/ho=498/(1100-110)=0.504

Y方向(下边)冲切系数βoy1=0.84/(λoy1+0.2)(基础规范8.5.17-4)

βoy1=0.84/(0.504+0.2)=1.194

Y方向(上边)自柱边到最近桩边的水平距离:

aoy2=1560/3-0.5bc-0.5bp=520-650/2-433/2=-22mm

λoy2=aoy2/ho=-22/(1100-110)=-0.022

当λoy2<0.2时,取λoy2=0.2,aoy2=0.2ho=0.2*990=198mm

Y方向(上边)冲切系数βoy2=0.84/(λoy2+0.2)(基础规范8.5.17-4)

βoy2=0.84/(0.2+0.2)=2.1

[βox*(2bc+aoy1+aoy2)+(βoy1+βoy2)*(hc+aox)]*βhp*ft*ho

=[1.565*(2*650+498+198)+(1.194+2.1)*(700+333)]*0.975*1.43*990

=9029023N≥Fl=6299100N,满足要求。

(2)、底部角桩对承台的冲切验算:

扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:

Nl=N1=2099700N

承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算:

Nl≤β12*(2c2+a12)*tg(θ2/2)*βhp*ft*ho(基础规范8.5.17-10)

θ2=2*arctg(Sa/Sb)=2*arctg(900/1560)=60°

c2=[Sc*ctg(θ2/2)+Sc+0.5bp]*Cos(θ2/2)

=[500*ctg30°+500+433/2]*Cos30°=1371mm

a12=(2Sb/3-0.5bp-0.5bc)*Cos(θ2/2)

=(2*1560/3-433/2-650/2)*Cos30°=432mm

λ12=a12/ho=432/(1100-110)=0.436

底部角桩冲切系数β12=0.56/(λ12+0.2)(基础规范8.5.17-11)

β12=0.56/(0.436+0.2)=0.88

β12*(2c2+a12)*tg(θ2/2)*βhp*ft*ho

=0.88*(2*1371+432)*tg30°*0.975*1.43*990

=2229798N≥Nl=2099700N,满足要求。

(3)、顶部角桩对承台的冲切验算:(近似计算)

扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:

Nl=Max{N2,N3}=2099700N

承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算:

Nl≤β11*(2c1+a11)*tg(θ1/2)*βhp*ft*ho(基础规范8.5.17-8)

θ1=arctg(Sb/Sa)=arctg(1560/900)=60°

c1=ctgθ1*2Sc+Sc+0.5bp=ctg60°*2*500+500+433/2=1293mm

a11=Sa-0.5bp-0.5bc=900-433/2-650/2=333mm

λ11=a11/ho=333/(1100-110)=0.337

底部角桩冲切系数β11=0.56/(λ11+0.2)(基础规范8.5.17-9)

β11=0.56/(0.337+0.2)=1.043

β11*(2c1+a11)*tg(θ1/2)*βhp*ft*ho

=1.043*(2*1293+333)*tg30°*0.975*1.43*990

=2433399N≥Nl=2099700N,满足要求。

3、承台斜截面受剪承载力计算:

(1)、X方向(上边)斜截面受剪承载力计算:

扣除承台及其上填土自重后X方向斜截面的最大剪力设计值:

Vx=N2+N3=4199400N

柱上边缘计算宽度bxo:

Sb/3-Sc=1560/3-500=20mm≤0.5bc=325mm

bxo=a=2800mm

承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:

Vx≤βhs*βy*ft*bxo*ho(基础规范8.5.18-1)

X方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:

ay=520-0.5bc-0.5bp=520-650/2-433/2=-22mm

λy=ay/ho=-22/(1100-110)=-0.022

当λy<0.3时,取λy=0.3

βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.3+1.0)=1.346

βhs*βy*ft*bxo*ho=0.95*1.346*1.43*2800*990=5069495N

≥Vx=4199400N,满足要求。

(2)、X方向(下边)斜截面受剪承载力计算:

扣除承台及其上填土自重后X方向斜截面的最大剪力设计值:

Vx=N1=2099700N

柱下边缘计算宽度bxo:

bxo=2*[Sc+(2Sb/3-0.5bc+Sc)*Sa/Sb]=2402mm

承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:

Vx≤βhs*βy*ft*bxo*ho(基础规范8.5.18-1)

X方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:

ay=1040-0.5bc-0.5bp=1040-650/2-433/2=498mm

λy=ay/ho=498/(1100-110)=0.504

βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.504+1.0)=1.164

βhs*βy*ft*bxo*ho=0.95*1.164*1.43*2402*990=3760082N

≥Vx=2099700N,满足要求。

(3)、Y方向斜截面受剪承载力计算:

扣除承台及其上填土自重后Y方向斜截面的最大剪力设计值:

Vy=Max{N2,N3}=2099700N

承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:

Vy≤βhs*βx*ft*byo*ho(基础规范8.5.18-1)

Y方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:

ax=900-0.5hc-0.5bp=900-700/2-433/2=333mm

λx=ax/ho=333/(1100-110)=0.337

βx=1.75/(λx+1.0)=1.75/(0.337+1.0)=1.309

βhs*βx*ft*byo*ho=0.95*1.309*1.43*2560*990=4507164N

≥Vy=2099700N,满足要求。

4、柱下局部受压承载力计算:

局部荷载设计值F=6299100N

混凝土局部受压面积Al=bc*hc=455000mm

承台在柱下局部受压时的计算底面积按下列公式计算:

Ab=(bx+2*c)*(by+2*c)

c=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{1050,955,700,650}=650mm

Ab=(700+2*650)*(650+2*650)=3900000mm

βl=Sqr(Ab/Al)=Sqr(3900000/455000)=2.928

ω*βl*fcc*Al=1.0*2.928*0.85*14.33*455000=16227305N

≥F=6299100N,满足要求。

5、桩局部受压承载力计算:

局部荷载设计值F=Nmax+γg*Qgk=2099.7+1.35*78.3=2205.4kN

混凝土局部受压面积Al=π*d^2/4=196350mm

承台在角桩局部受压时的计算底面积按下列公式计算:

Ab=(bx+2*c)*(by+2*c)

圆桩bx=by=Sqr(Al)=443mm

c=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{250,250,443,443}=250mm

Ab=(443+2*250)*(443+2*250)=889463mm

βl=Sqr(Ab/Al)=Sqr(889463/196350)=2.128

ω*βl*fcc*Al=1.0*2.128*0.85*14.33*196350=5090815N

≥F=2205432N,满足要求。

五、工程小结

1:基础设计关键是上部荷载准确性,上部荷载准确性关键是结构选型,即结构计算模型与软件的计算条件(模型)吻合程度。象纯砖混,框架,剪力墙等吻合程度是好的,导荷准确,可直接

用于基础设计。象混合结构(小设计院现象,经济欠发达区存在)、复杂结构等导荷准确性与实际有差别,如是拿来主义哪就完了。

2:结构用任何软件(通过鉴定)进行上部结构计算都可,在于习惯。而其它结构须用两种以上软件进行上部结构计算,对结果分析,手算综合确定上部荷载。

3:基础设计软件核心简单,荷载相同,各种软件计算结果一致。

4:平时注意设计交流,知识积累,切忌拿来主义,定能成为优秀结构师。

参考文献:

[1]《建筑地基基础设计规范》GBJ-7-89

[2]《建筑地基基础勘察设计规范》DBJ13-17-91

[3]《软土地基与地下工程》孙更生、郑大同

[4]《建筑桩基技术规范》JGJ94-94

[5]《建筑地基处理技术规范》GBJ79-91

[6]《基础工程设计原理》袁聚云

[7]《地基及基础》第3版中国建筑出版社

[8]《基础工程》第1版周景星

基础设计论文第2篇

关键词:设计基础课程素描色彩色彩构成艺术的思维与表现

一、艺术设计基础教育课程现状

“据不完全统计,中国设立艺术设计专业的大专院校已经达到1400多所,每年毕业生数量约10多万人,面对如此庞大的发展数量,中国需要什么样的设计人才引起了我们的思索。我们一定要根据各院校特点,利用丰富的艺术资源,注重学生艺术素质的培养,注重学生本身的整体素质的培养,突出实验性与前瞻性。学生真正要适应社会,真正培养的实际上是他的心理要适应社会,而不是技术要适应社会,技术要高于社会。艺术设计专业学生首先接触到的几门基础课——素描、色彩以及色彩构成往往抹煞了艺术与设计的关系和培养有较强的个性表现力、创新能力、有前瞻性及较高的文化艺术素养这层功能。三门课程的教学实验改革,各校唯一的共同点是都强调造型和技术能力的培养。除去这两点外,还应教什么,目的何在?我认为这才是真正解决现存问题的关键。什么才是高于单一课程,贯穿艺术设计教育的本源问题?毋庸置疑,是艺术审美。艺术审美引领着艺术设计教育中一切要素的走向。所以,深刻意识到素描、色彩以及色彩构成课程除却造型、技法以及单一的色彩配比以外,还能通过“艺术的思维与表现”给设计专业的学生提供最直接的艺术审美训练的平台。而恰恰设计专业的学生的艺术思维与表现能力的高低,对能否实现现时代设计教育的目的与要求,起着至关重要的作用。上述三门基础造型课程,在全国各院校艺术设计专业的基础教学中体现为两大倾向:一种是强调“设计性”、理性化的教学,其弊病是缺乏对学生艺术审美修养的培养,容易养成学生肤浅的形式主义观念和漠视设计艺术性的匠人品位,对学生造型创新思维的培养仅停留在空洞的形式层面。二是脱离设计特殊性,强调造型表现的技术性,造成学生思维禁锢,审美僵化,使之较难与后续课程链接。两种倾向都容易导致课程内容偏缺与方法盲目。“艺术视觉思维的训练”“艺术表现语言的审美体验”往往被忽略掉,恰恰这是设计专业学生理解设计与技术的关系、设计与艺术的关系、艺术设计与社会的关系的桥梁。这也理应是这些基础课课程所要承载的教学内容,而并非要到进入设计专业课程后才要做或才能做到的事。

二、领会艺术的思维与表现

世界上极具前卫地位的加利福尼亚艺术学院的研究生说:“花了这么多钱和时间,我们学到了如何思想。”这反映出美国艺术教育的重点是突出观念和思维,这也是西方现代艺术教育的重点。如何训练学生学会思想,成为西方现代艺术教育者研究的目标。在这样的背景下,90年代开中国艺术教育界也因此开展了系列学术争鸣。中央美术学院由周至禹教授领军,率先对本部设计基础课程进行改革,并已成体系。强调设计的学科特点,围绕培养学生创意思维组织课程的建设。

众所周知,无论是国内还是国外,现代的艺术教育——尤其是设计教育,是极其强调“思维训练”的。而设计基础课同样强调“思维”训练,不同的是根据课程特点,偏重于对“艺术的思维”训练,而且是在“艺术的表现”过程中去领悟,以达到教学目的。整个过程中“艺术的”这个前缀非常重要,因为在整个设计教学体系中,没有哪门课能如此直接地把学生领入与“艺术表现语言”对话的语境,并让学生迅速进入“艺术思维”的状态。在此过程中,老师对学生审美广度与深度的引领,很容易让学生步入一个全新的艺术审美高度,学生对造型以及技法的理解不再是概念化的,而是个性化的。最终,达到作为艺术设计专业基础课程教育的全部教学目的。

三、教学的具体内容与方法

1.在“艺术的思维与表现”的体验过程中,强调艺术审美素养的训练。审美的觉悟需要通过感官对环境和客体的体验、思维对视觉的想象,最终由手准确地在载体上表达出来,观看、想象和构绘三者构成了视觉思维的全过程。根据所授基础课程的自身特点突破传统设计基础教学的单一思路,强调艺术设计基础教学的艺术与设计双重性,建立合理的教学目的、课程内容,以及与后续设计课程之间的良好衔接关系。有助于启发和引导学生创造性理解艺术与设计的关系。在掌握具象和抽象造型规律的基础之上注重学生的艺术审美素质的培养、艺术视觉思维能力的训练和艺术语言表现规律的体验,并通过基础课学习更深刻的认知和理解造型与色彩之间的高级和谐。最终实现学生艺术视觉洞察力与艺术思维创造力以及艺术语言表现力的和谐进化。

2.从目标式教学转型为过程性教学,更利于培养学生的艺术理解力、领悟力及艺术个性和创造力。周至禹教授在中央美院设计系实验教学丛书《过渡——从自然形态到抽象形态》中写道:“重要的仍然是过渡过程中的思维训练,用脑画画,启发心智,用创造性的设计思维探索造型要素的各种可能性,其意义甚过了局部作业的完整性。”

传统基础课是目标式教学方式,有碍学生感性认知的发生、发展。另外,主观心理色彩研究是色彩构成教学的重要内容。以往的教学实践,主要以手绘形式表现“色彩联想”和“采集重构”作业。其训练的单一性很难完成学生对色彩的真实感受和更高级透彻的理解。而“艺术的思维与表现”看重教学中的过程,对学生艺术审美素质和表现能力的培养,是通过启发视觉洞察力、开拓视觉思维想象力、体悟艺术表现语言这些阶段过程性课题实现的。异是萌发学生艺术个性和艺术创造力的原动力,过程性教学,更利于培养学生的艺术个性及创造力。超级秘书网

显然,培养学生的个性表现力、创新能力、及较高的文化艺术素养、社会责任感,是设计专业基础教学的最终目的。

【参考文献】

[1](德)约翰内斯·伊顿《色彩艺术》杜定宇译世界图书出版司1999.6

[2](英)弗兰克·惠特福德《包豪斯》林鹤译三联书店2001.12

[3]视觉同盟网.中国艺术设计教育大型系列访谈专题,2006.

基础设计论文第3篇

关键词:设计设计艺术设计素描

中国对于英文Design(设计)的理解和译名在20世纪整整100年间做过3次改动:“图案”——“工艺美术”——“设计艺术”。3个词的演变,意味着认识角度的转换,但基本内涵并没有根本性的转变。在商品社会里,一件产品从制造到推向市场至少需3个设计环节,“技术性设计”——“艺术性设计”——“营销性设计”。也就是说无论是手工业、机器生产还是现代高新技术造物,总有由创意阶段到制作阶段这样一个完整的过程。“图案”侧重前阶段;“工艺美术”则重在后阶段;而“设计艺术”是一个完整的体现,一方面重在前阶段的设计,另一方面也要考虑后阶段的制作,包括内外部构造、工艺及市场营销等等。从艺术的角度来看,随着设计艺术的深入研究和蓬勃发展,并取得了一系列引人注目的研究成果,设计艺术已经在我国艺术研究领域确立了自己的地位,成为了与绘画艺术、戏剧艺术、电影艺术、音乐艺术、舞蹈艺术等相并列的一个艺术门类。随着时代对于设计的3次命名的演变,我们不难看出作为设计的造型基础也在随着发生改变,所以设计的造型基础是紧跟着设计的需要走的。

一、绘画素描与设计素描

造型艺术通常被划分为纯艺术和实用艺术两大体系。如果说绘画素描是为“纯艺术”服务的,那么,设计素描就是为“实用美术”服务的。

绘画素描,它是绘画艺术的基础课,具体表现是从静物入手,到石膏头像、胸像、全身像,然后是真人头像、胸像、全身像,最后是人体课的教学。作业通常采取短期、中期、长期习作相互配合。训练是以质感、明暗调子、空间感、虚实处理等方面为重点,研究造型的基本规律,画面以视觉艺术效果为主要目的。这一套有效的、完备的基本功训练,能为学生对专业方向的学习和创作打下必需的、坚实的基础。我国20世纪80年代也把它作为工艺美术的基础造型训练。

设计素描则是设计艺术的基础课,具体表现对象重点是静物(几何形体、瓶、罐、工业产品等),石膏和真人只是作为造型的辅助教学,更不用进行人体课训练了。作业通常采取短期、中期为主。训练是以比例尺度、透视规律、三维空间观念以及形体的内部结构剖析等方面为重点,它秉承了传统绘画素描的艺术精华,目的是一切为了设计的造型训练。是视觉传达设计、工业设计、建筑环境艺术设计、动漫设计等各类设计专业的一门重点基础课程。

二、包豪斯对现代设计基础教学的影响

首度将设计素描的理论、形式和功能从传统绘画素描中划分出来是1919年人类历史上第一所里程碑式的设计学校德国包豪斯设计学校的创立,以及瑞士巴塞尔设计学校拟定的《设计素描基础教学大纲》。包豪斯在培训第一批现代设计人才时,没有使用传统的绘画素描来作为他们的形象设计基础。当时的教师伊顿、克利、康定斯基,均属现代派画家与造型理论家,强调严格的基础训练与理论灌输。对自然与生活的敏感。他们的基础课程分别是:“自然的分析研究”“造型、空间、运动和透视研究”“分析性绘画”等等。

西方的绘画有悠久的历史,绘画素描也有很多优秀的、伟大的作品。在20世纪30年代,很多发达国家建立了独立的设计学院及设计专业,他们受到包豪斯的影响,无一例外都放弃了传统的绘画素描而采用包豪斯的设计基础造型训练方式,近一个世纪的探索和发展已形成了比较完善的设计学科和设计教育体系,并在设计思维、设计理念及设计实践上取得了辉煌的成就。在我国,真正现代意义上的设计艺术的发展仅有20多年的历史。艺术院校设立设计专业时间并不长,基础教学大都沿用原来绘画学科的教学程序和教学内容,担任设计素描基础的老师几乎都是受教于艺术院校的绘画专业,使素描教学这条与母体紧密相连的脐带从来都不曾被真正割断,这是目前国内设计学科基础造型教学的一大特点。

三、设计基础教学为何要采用设计素描

随着中国改革开放,大工业化成为生活的主流,西学东渐的速率加快,无论设计观念、方法和理论都发生了巨大的变化,所以设计基础课的教学方法和目的也应随之而变化。绘画素描是通过再现对象的具象描绘来反映意识形态的创作,如果继续沿用它来进行教学,将会发现在素描和设计之间存在难以衔接的断裂带,首先,绘画素描无法完全体现设计所需的基础训练,而设计基础的结构设计素描训练能一方面表达造物的结构关系、透视关系、比例关系、空间关系等,更重要的是还能透彻地表达造物内部的构造及结构与形体之间的关系,这些训练正是设计所需的造型基础。其次,绘画素描也无法表现设计所需的创造新的形态和创造性思维,而设计基础的装饰设计素描、表现设计素描、抽象设计素描、意向设计素描训练却可根据一定形式美感法则来表现对象,更能创造并无“对象”可供再现的不存在的“新”的形态或抽象形态,同时也能训练培养一种创新思维。再次,从教学内容来看,绘画素描训练是从静物到人体,而设计素描是从设计所需的造型基础来制定教学内容,重点放在静物(几何形体、瓶、罐、工业产品等)上,对于对设计无多大实用的真人全身或人体课程就没训练的必要了。最后,传统的绘画素描体系是对造型能力的培养、对自然规律的研究,但对材质媒介的使用是有限的。在设计基础的材质媒介综合性设计素描训练中,发挥众多材质媒介自身的物理特性和审美价值,有创造性地发现、选择、运用不同的材质媒介去设计、构架不同题材内容的画面,这又是设计所需的创作实践的另一个重要的环节。

基础设计论文第4篇

关键词:软土地基勘察基础设计

近几年,经济的发展带动了电力建设迅速发展,同时由于国家“西电东送”工程的实施,苏北沿海地区新建了若干输变电工程。由于该地区地质分布有含水量大、压缩性高、承载能力低的软土薄弱层,对工程基础设计带来极为不利的影响,稍微地质勘察不详细或基础设计形式不对,都可能引起建筑物(构筑物)的过大沉降、倾斜甚至倒塌。

1工程案例及原因分析

案例一:在苏北沿海地区新建某35kV变电所,主变容量31.5MVA,变压器总重17000kg,主变基础采用长5米,宽3.8米,厚0.6米的独立基础,内配Ф12@150双层双向钢筋,基础埋深1.5米,下设100厚C10混凝土垫层。就在主变就位后的第二天发现,主变基础产生不均匀沉降,最大沉降达50mm,明显不利于设备安全运行,基础只得从新浇筑。新主变基础在独立基础下布置了八根12米石灰桩进行地基处理,主变荷载由复合地基承担。基础浇筑养护成功后主变重新就位,安装结束观测至今发现沉降很小。

案例二:同一地区,某在建220kV变电所,配电楼共二层,框架结构,基础采用12米Ф500(壁厚80)预制管桩,承台埋深2米,单桩设计承载力400kN。在静压桩时发现,桩达到设计标高时,压力表读数换算为桩承载力仅为300kN,而且桩最终贯入速度一直很快,这说明桩端未进入持力层,仍然处于软土薄弱层中。经设计、勘察、监理、施工等单位多方协同论证,反复研究,确定接桩方案,在原来12米桩基础上加接8米同型号管桩,后来做静载试验发现,20米桩能满足设计要求。

经分析研究,案例一工程主变基础沉降过大是由于地质勘察不详细引起的,勘察报告就没能详细反映该主变基础下的软土地基分布情况,由于潮汐对地下水位的影响,软土在含水量高时极易压缩变形,从而引起主变基础过大沉降;案例二工程处地基存在9米厚的软土层,由于设计上没有高度重视软土地基对桩基础承载力的影响,导致桩设计不合格。

2软土地基分布及地质特点

软土地基给工程上带来的事故、缺陷很多,要减少软土地基的危害,工程技术人员熟悉软土的特性就显得非常重要。所谓软土是在静水或缓慢的流水环境中沉积,经生物化学作用形成的饱和软弱粘性土。中国建筑工业出版社出版的《工程地质手册》称软土为“软土是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土,如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等”。特征指标也做了如下表述:当天然空隙比e大于1.5时,称为淤泥;天然空隙比小于1.5而大于1.0时,称为淤泥质土。

几千年来,苏北地区由于黄河淤积和改道,大陆逐步东移,形成了以粉砂、粉土为主,中间夹以粉质粘土和淤泥质粉质粘土软土的地貌。根据工程地质勘察报告发现,苏北沿海地区海拔在1.5~4.5米之间,整个地面从东南向西北缓缓倾斜,软土厚度从3米至14米,地下水位受大气和潮汐影响,一般在0.5~1.5米之间。该地区地质分布土质的一些典型物理性质指标见下表。

表一:土体物理性质指标

土层

厚度(m)

天然含水量ω(%)

天然孔隙比e

压缩模量Es(MPa)

塑性指数IP(%)

液性指数IL

承载力fk(Kpa)

耕土

0.5~1

粉土

2.5

32

0.724

8.21

8.21

9.7

100

粉质粘土

1.5

33

0.928

4.34

4.34

13.8

90

淤泥质粉质粘土

3~14

40~55

0.899~1.348

2.57~4.12

9~14.5

1.22~2.49

60

粉土

4~9

27.3

0.767

6.23

11.0

0.6

140

粉土夹粉砂

未钻透

24

0.598

15.98

170

以上数据是经统计该地区几个变电所工程地质勘察报告而来,从表中不难发现,作为软土层的淤泥质粉质粘土埋深不深,但对不同的场地,该土土层厚度分布不均,这对建筑物和构筑物基础设计提出了较高的要求。

3处理措施及设计对策

3.1细心勘察,查清场地水文地质情况。

拟建场地勘察评价很重要,如若勘测点布置过少,或只借鉴相邻建筑物的地质资料,对建筑场地没有进行认真勘察评价,提出的地质勘察报告不能真实反映场地条件,勘察资料不准确,结论不正确、建议不合理,就会给结构设计人员造成误导。如淤泥质土、暗塘等没有被发现,会使新建的建筑物和构筑物发生严重下陷、倾斜或开裂。

沿海地区工程现场的地质、水文勘察调查宜包括下列内容:了解工程区的地形地貌特征、微地貌类型,地层成因类型、岩土性质、产状与分布概况,不良地质现象概况,地下水类型和分布概况,区域稳定性和历史地震背景和震情。查明海水的侵入范围、咸水(包括现代海水和古代残留海水)与淡水的分界面及其变化规律;潮汐对地下水动态的影响。只有认真研究地质资料,以数据说话,才能设计出切实可行的基础方案。

3.2认真研究、多方论证,确定最佳地基处理和基础设计方案。

苏北沿海地区地质是由于黄河淤积和黄海冲积而成,地貌属于淤泥质海岸,为我国淤泥质海岸分布最广、最典型的地区之一。淤泥质软土的存在对工程基础设计提出了更高的要求。淤泥质软土地基承载力低,压缩性大的特点,不易满足建筑物和构筑物地基设计要求,需进行地基处理。根据软土地基处理的原理和作用,根据多年一些输变电工程建设实践,可以采取以下简单易行、经济效益较高的软土处理方法。

(1).换土法

此方法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。当淤泥土层厚度在4m以内时,可采用挖除淤土层,换填砂土、灰土、粗砂、砾石、片石、卵石等办法进行地基处理,换填淤泥土层,提高软土地基强度,一般换填的厚度为30~100cm。换填土相对来说造价高,但可以节省工期。

(2).地基加固处理及桩基法

当淤土层较厚,难以大面积进行深处理时,可采用打桩的办法进行加固处理。当淤土层厚度小于5m时,宜打砂桩或石灰桩,通过吸水和排水来挤密淤土,使其孔隙比小于1,以达到一般地基要求;当淤土层厚度在5~7m时,宜打预制管桩至硬土层,设承载桩台;当淤土层厚度在7~10m时,宜打灌注桩至硬土层,设承载桩台;淤土层厚度在10m以上时,宜采用打悬浮桩的办法,挤密淤土层并靠摩擦承载。

(3).优化基础法

①扩大条基底面积,增设钢筋混凝土基础梁。可将条形基础浅埋,把基础设置在地基表层的密实土层上,从而避开淤土层,适当设置钢筋混凝土基础梁,增大基础的刚度,提高基础的稳定性和抗变形的能力。

②采用筏板基础或箱形基础。对小型建筑物可采用扩大基础底板的方法,如设计较薄的钢筋混凝土底板。对大中型工程,可采用空箱底板,即在不增加建筑物造价的情况下,用加大底板高度、减轻底板自重的办法来适应软土地基要求。

③采用合理的桩基础。钻孔灌注桩应用十分广泛,但因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难,且由于软土的特殊性质,经常会出现一些缩径、断桩、桩身孔洞和“烂桩头”等质量问题。在潮汐地区,没有采取措施来稳定孔内水位,灌注砼时桩孔易坍孔,在该地区基础设计时应少使用;预制桩的承载力由桩端承力和桩侧摩擦力组成,由于软土不易固化,降低了桩的侧摩擦力,使桩在工程使用中不安全,因此该地区基础设计时也应少使用。根据施工实例统计,沉管灌注桩基础是沿海软土地区好的基础设计形式,桩设计承载力和施工成桩质量均好控制,对于沉管桩较能保证质量的桩长范围为Φ400mm在16m以内,Φ500mm在18m以内较合适,桩距最好在4d左右。

基础设计论文第5篇

论文关键词:计算机网络应用基础;互联网

一、信息技术教育形势和网络应用基础课现状

随着全球数字化、信息化和网络化技术的全面发展,计算机正日益深人到人们的日常生活与工作之中,计算机网络在社会和经济发展中起着非常重要的作用,网络已经渗透到人们生活的各个角落,影响到人们的日常生活。计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机和通信技术的水平,而且己经成为衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。计算机和网络知识已经成为当代文化的一个重要组成部分,是人们知识结构中不可缺少的部分。

掌握计算机和网络的基本知识、基本操作与应用,已经成为现代社会中人们的一个必备的技能。在这一大的时代背景下,作为高校的计算机基础教育,已不仅仅是一种强有力的技术基础教育,同时也是一种文化基础的教育,是人才素质教育的重要组成部分,这不仅是信息化社会的需求,更是各学科发展的需要。

计算机基础课程作为面向非计算机专业学生的课程具有非常重要的地位。通过该课程的学习,使学生认识计算机,了解计算机的基础知识和基本理论,掌握计算机的基本操作和网络的使用方法,并为后续的计算机课程打下一个较为扎实的基础。作为计算机基础课程当中非常重要的组成部分—计算机网络应用基础,正在成为学生最迫切掌握的内容部分,其受重视程度逐年递增。由于信息技术发展迅猛,计算机等信息技术教学从教材到课程设计都存在不同程度的内容滞后状况。针对非计算机专业的学生,计算机教学的主要目的是掌握使用计一算机的方法和技巧,教学内容和当前主流内容脱节会严重降低教学质量,引起学生不满。

作者从实际教学实践中总结出了有关计算机网络应用基础课的比较经典的实验内容,在实际教学当中受到了学生的一致好评,贴近实用、内容较新、实施方便。以下就是具体实验设计内容。

二、在教学环境下精心设计的计算机网络应用基础课实验

作为计算机教学的必备条件之一,联网的多媒体机房是必不可少的。机房里的学生用机应该有主流的硬件配置,安装较新的操作系统和常用的工具软件,而且机器组成局域网状态。当然,还有一些要求也最好满足,比如:学生用机安装还原卡以方便维护和管理,教师用机和学生机都安装某种教学系统软件以提高教学质量,机房配备专用服务器以保障机房整体性能等。满足了以上软硬件要求,我们就可以设计网络应用基础实验,提高学生实际动手能力,加深对理论知识的理解。

1、办公局域网相关使用技巧

作为网络技术的基础及其重要组成部分,局域网(LAN)被广泛应用到中小企业、办公室、家庭、网吧及学校CAI教学中,是我们计算机网络应用教学的重点。其内容大致包括:简单局域网配置、网络共享、用户管理、网络驱动器、网络打印机等。

组建网络是网络应用的基础,是必须要掌握的内容。在实验课上,教师找出一根双绞线网线,让学生观看物理构造,然后教师用专业网络用钳子现场制作水晶头,并告诉同学们双机对联和标准多机互联两种情况下网线不同的排线方式,在完成后用测线仪进行测试。带领同学们参观并讲解多媒体网络机房的布线情况、机柜里面的交换机,加强理解网络拓扑结构内容。最后带领同学们组建一个对等的局域网环境,配置“网络连接”的各种属性,包括IP地址、子网掩码、网关、DNS地址等,在配置的过程当中重新回顾理论课上的内容。

实现信息资源的共享是网络的一大功能,也是应用的最广泛的技术。在机房环境,让同学们学会共享一个文件夹,并设置成各种模式:是否允许别人修改共享文件夹内容、是否让别人在网上邻居里面看到自己共享的文件夹(在共享名后面加“$”符号)、不使用简单文件共享方式而针对多个用户配置不同的权限。学生们组成两人或多人的实验小组,每个同学都亲自体验共享者、访问者等多重角色。在Win2000以后的版本中用户概念的重要性越来越突出,让同学们在WindowsXP环境下创建多个用户,在共享的时候实现远程访问共享的安全策略。

在长期、频繁的需要共享和访问的时候,就可以创建网络驱动器,使用网络启动器把共同使用资料放在某服务器上,提高数据的使用效率、降低数据冗余。打印机等昂贵办公器材的共享,也让同学们进行实际操作,可以在教师机上连接一台打印机,学生机进行网络打印机的配置,在配置成功后,每位同学利用网络打印机打印一份自己的作业或实验报告以检测实验效果。

2、远程桌面和远程协助

使用计算机网络我们还可以实现远程办公、远程技术支持、远程交流和远程维护管理这些功能,而WindowsXP操作系统本身自带了这些功能,在教学机房里里面我们就可以进行这方面的实验课程。

在远程桌面实验中使学生掌握:远程桌面的使用环境、必备软硬件条件、用户认证、在远程登陆连接后可以进行的权限和应用。进行完了远程桌面实验以后,引人特定案例环境,例如:远程用户需要远程协助、在线解决问题等,把WindowsXP另外一个自带重要功能—远程协助引人教学。远程协助实验实行座位临近的学生两人一组形式,每个同学都完整的进行一次不同角色的任务,即充当求助者也充当远程专家,把远程协助的技巧和功能充分掌握。其中,学生们还会碰到很多相关的技术问题,比如:把远程协助的邀请函文件进行传递的时候就会用到带权限限制的文件共享问题、邮件发送接受问题;在远程协助过程当中还会使用到实时通信功能,其中可以是文本形式,也可以是语音形式。在解决很多实际碰到的技术问题时,学生们的自学能力、探索能力、合作能力都会大大的提高。

远程桌面和远程协助功能强大,实验效果非常好,开阔了视野,而平时学生会用的比较少,所以反映强烈,激发了学生们的学习热情。

3、互联网使用技巧

国际互联网(因特网、Internet)代表着当代计算机网络体系结构发展的重要方向,已在世界范围内得到了广泛的普及与应用。国内互联网发展迅速,无论从网民数量还是与网络相关的产业经济都令世人瞩目。人们可以使用因特网浏览信息、查找资料、读书、购物,甚至可以进行娱乐、交友,因特网正在迅速地改变人们的工作方式和生活方式。

我们在进行有关互联网的网络应用技能培训时,内容涉及:IE浏览器的使用技巧、电子邮件系统及两种使用方法.FTP服务的应用、网络论坛体验等。每项内容都是采取先理论、再模仿、最后自己实验的方式,在网络机房模拟真实Internet环境教学。IE浏览器教学中,在机房服务器上创建一个网站或利用校园网上现成的网站供学生进行访问,掌握IE浏览器Internet选项配置、收藏夹应用、网页保存、脱机浏览等实用技术。采用IMAIL等邮件服务器软件,在服务器上配置局域网环境下的电子邮件环境,让学生使用Web方式和邮件收发工具(OutlookExpress)方式进行电子邮件的收发。同样,由任课教师自己配置的FTP系统、论坛系统,进行实验的时候内容丰富、灵活,更容易配置出符合教学要求的网络环境来。

4、网络安全知识普及

目前,整个国内乃至世界网络安全形势都非常严峻,网络人侵、信息泄密、黑客控制、病毒木马等正利用网络平台危害着整个社会,给人民群众造成了极大的损失。

作为网络应用基础课,网络安全部分的教育应该逐渐提升其位置和所占比例,使我们的学生不仅会利用网络,还要会安全的使用网络。网络安全普及型教育应该做到以下几个方面:网络安全道德伦理方面的教育;网络安全威胁的各种手段介绍;基本网络安全预防知识和技巧。在教学手段上,可以使用贴近实际的活生生的网络安全案例来给学生讲解其重要性、危害性。用一些扫描、漏洞攻击、木马控制和暴力破解软件,在机房现场演示来给学生加深理解黑客攻击的技术手段。

三、实验内容的效果及网络应用基础课还应加强的方面

做了以上实验内容,从局域网实用小技巧到互联网常用功能的使用,再到网络安全教育,学生都会有一个具体感性的认识,改变了以往重理论轻实验、实验内容不实用等问题,教学效果比较理想,学生实验热情高涨、满意度很高。在实验课教学中我们更加容易的进行各种教学改革,比如:启发式教学、研究式教学、问题式教学等。

基础设计论文第6篇

“系统动力学基础”是国防科学技术大学系统工程专业本科学员的专业选修课。系统动力学可以为复杂非线性系统的系统分析、系统规划和系统预测提供一种基于因果关系的定性与定量相结合的理论和方法。课程有助于提高学员系统思维、整体思维、因果思维能力,以及利用建模仿真方法和工具解决实际问题的能力。课程主要教材为王其藩著的《系统动力学》,总计30学时,其中讲授24学时,实践4学时,考核2学时。

2“系统动力学基础”课程教学准备

2.1了解授课对象的基本情况

想要上好一门课,首先必须了解授课对象的专业、人数、学科背景,以及专业的培养方案、课程体系等基本情况。可以采用集体座谈、个别交流等方式到学员队进行前期调研,了解学员对课程的预期时间精力投入情况,对课程的期望和需求以及学员的个性、情感等基本情况。明确本课程在人才培养体系中的地位、作用,梳理学科知识网络,明确本课程相关的先导课程和后续相关课程。例如,与本课程密切相关的预修课程包括高等数学、计算方法、计算机程序设计、自动控制原理、系统工程原理。通过与学员前期交流,可以了解学员现有知识体系以及对先导课程的掌握情况,这样在课程设计和讲授时就能够有的放矢,因材施教。

2.2教材选取

教材选取是前期准备的重要环节。系统动力学有一些国内外相关教材专著,其中王其藩的经典教材《系统动力学》内容充实,基础理论方法阐述较全面系统,引入较新的Vensim系统动力学图形化建模仿真软件,理论实践结合较好,比较适合作为基本教材。钟永光等人编著的“十一五”部级规划教材侧重培养系统思维主线,弱化微分方程式等数学知识,对动态系统的行为模式与结构、因果回路图和存量流量图的绘制原则,复杂系统基模等概念阐述较为清晰,是对基本教材的有益补充。其他相关教材可作为课程课外读物,例如《系统动力学与计算机仿真》虽然教材内容和实验软件比较陈旧,但是教学实例非常丰富。《系统思考和系统动力学的理论与实践》《社会系统动力学:政策研究的原理、方法和应用》《环境模拟:环境系统的系统动力学模型导论》《第五项修炼:学习型组织的艺术与实务》《增长的极限》等教材阐述了系统动力学在不同领域的应用实例,有利于开拓学员的视野。

2.3教学交流

教学交流是进行课程准备、提高教学水平的重要途径。想上好本课程需要与学科和课程建设负责人、承担相关学科方向(特别是系统工程、管理科学与工程、仿真工程)课程任务的老师、教学岗老师、教学督导专家等进行交流研讨。作为新教员更需要积极参加各种教学培训、教学观摩活动,向有经验的老师虚心请教。此外,还可以通过观看国家视频公开课、MOOC、与国内外一流大学的同类课程(例如美国MIT的系统动力学课程)进行对比分析,充分借鉴国内外优秀课程的先进理念、经验,借鉴先进的建设成果。除了课前以外,整个教学过程中以及教学结束后都可以通过积极参加各类教学比赛、课件大赛、教学督导、撰写教学论文、申报教学成果奖等方式与教育教学界同行进行教学交流。

3“系统动力学基础”课程设计

3.1顶层设计

要想全面把握和上好一门课,需要从战略上对课程进行整体设计,需要非常用心地按照系统工程的原理和思想进行系统动力学课程的顶层设计。本课程面向系统工程、仿真工程、管理科学与工程专业本科生,重点突出系统动力学的理论与方法、建模和应用。课程涵盖系统动力学中的系统分析、建模、仿真、实验分析各个环节。目的是培养学员采用系统动力学方法分析和解决问题的能力,使其能够理解系统动力学的基本思想、建模原理、建模过程,能够应用系统动力学建模方法及仿真环境建立宏观层次的系统动力学模型,并通过仿真实验解决宏观层次的系统分析问题,从而提高学员解决实际问题的能力。在课程过程和方法设计上,除了进行基本概念方法讲授外,还需要展示系统动力学在社会、经济、生态、军事等特定领域中的应用,加强学员对系统动力学应用的直观认识。在此基础上结合具体应用问题,组织学员从系统动力学和科学实验角度认识世界和改造世界,形成科学的世界观和方法论,并采用系统动力学建模仿真软件开发相关的仿真模型,进行仿真实验和分析,从而培养和提高学员分析和解决实际问题的动手能力。

3.2教学内容

在教学内容选取上,应根据学科之间的内在联系、本课程在整个专业知识网络中的地位作用和学员的认知规律,科学论证和选取课程核心内容和知识点、设计教学实践环节等。需要特别注意与其他相关课程的联系、呼应、分工、衔接。例如,一阶负反馈的基本概念在以前的自动控制原理等课程讲授过,本课程中就需要从系统动力学因果分析、定性定量建模、Vensim建模仿真实验分析全新的角度进行讲授。教学内容力求做到基础性、系统性、科学性、实用性和先进性的统一。本课程理论教学内容包括:系统动力学基本概念、建模原理和步骤;系统动力学建模技术(因果回路图、存量流量图、状态、速率、辅助变量和常数、参数、方程);系统动力学分析技术(简单和复杂系统结构和行为分析、振荡、延迟、基模、灵敏度与强壮性分析、模型精炼与重构、政策/决策分析)。本课程实践教学内容包括:系统动力学仿真实验技术(Vensim软件、函数、输入输出分析);一阶系统建模仿真实验、二阶系统建模仿真实验、应用系统动力学分析解决复杂军事问题。

3.3课程特色

每门课程都有其特殊性和独有的特点,本课程需要重点把握以下两个特点:一是突出理论与实践相结合的“双螺旋”主线。与一般的理论课或实验课不同,本课程是一门理论性与实践性结合非常紧密的课程。课程主要按照“案例引入—原理推导—软件实验—综合应用”的思路展开。因此,教学方法侧重于理论讲解与应用案例结合、抽象的理论知识与Vensim系统动力学软件实现相结合、培养学员综合解决现实应用问题的兴趣和能力。二是突出课程的系统特征、因果特征和动力学特征。通过课程学习,使学员能够建立系统辩证观,强调系统、整体的观点,通过对因果特征和动力学特征的讲解,使学员掌握联系、运动与发展的辩证观点。系统动力学与物理学中的动力学具有相似性,系统的结构相当于物理学中的“力”,系统状态随时间发展变化的系统行为相当于物理学中的“运动”。系统内部结构和反馈机制决定了复杂系统的行为模式和动态特征。系统动力学非常适合研究复杂系统随时间变化的问题,例如人口、经济、社会随时间的发展、兴盛与衰亡等。因此在课堂讲授时可以适当采用具有多媒体动画,仿真实验时特别需要展示系统随时间变化的动态特性。

4结语

基础设计论文第7篇

任何课程资源都不仅仅是课堂讲解这一个环节,还包括课程教学大纲、教学日历等教学指导文件资源、课前的预习及课后的学习指导文件资源以及课程的教学课件等一系列文件资源。总体上可分为用于理论教学的课程资源和用于学生自学、检测的辅助教学资源。课程组在进行机械学课程的资源共享建设时,将文件资源模块化,分别建立理论教学模块和辅助教学模块,从而将课程的整套文件资源系统地、完整地呈现出来。

(一)建立理论教学模块

1.课程教学大纲。

教学大纲是根据学科内容及其体系和教学计划的要求编写的教学指导文件,它以纲要的形式规定了课程的教学目的、任务;课程中所涵盖的知识、技能的范围、深度与体系结构;教学内容和教学的基本要求。它是教师进行教学工作的主要依据,也是检查学生学业成绩和评估教师教学质量的重要准则。故在建立理论教学模块时,课程组针对不同专业不同的课程将机械基础课程的教学大纲作为共享内容,方便教师的教学以及学生的学习。值得注意的是,学生对于所学课程的教学大纲的意义并未有深刻的认识,故相当一部分学生在自学甚至是学习时对课程内容的范围、深度的认知很模糊,从而使学生学习效果受到严重的影响。因此课程组在对机械学课程教学大纲资源进行共享时,对其定义以及意义进行了强调,使广大学生在获取资源的同时对教学大纲有一个更深刻的认知。

2.课程内容。

机械设计基础课程的知识点繁多,各章节间知识内容的关联性低,学生在预习、学习以及复习的过程中容易出现“知识点遗漏、抓不住重点”等现象。根据本课程的特点,经教研组老师的反复研究,根据知识点的重要性,将教学内容模块化,细化成若干知识模块,并将其整理成书面文件以及媒体文件加以共享。通过这种方式,使学生对于所学的每章内容的脉络都能得到很好地把握,同时也降低了教师讲授课程的难度。

3.课程教学日历。

为了提高机械学课程的教学质量与效果,除编排了各门课程相应的教学大纲之外,还提供了相应课程的教学日历,作为授课教师学时安排的参考,同时也为学生的自学进度提供参考依据。通过充分调研和多年的实践总结,并学习其他兄弟学校基础课程的成功经验,组织有教学经验的教师编写了符合我校实际、又有实用价值的机械基础课程教学日历,并将其作为共享内容。这对教师讲授课程的学时安排以及学生自学进度把握具有重要的参考价值。

4.教学视频。

教学视频是将教师要传授给学生的知识、技能等内容制作成视频形式,以辅助现代化多媒体教学。即帮助老师能够更加生动、形象地展现出在课堂上无法实际操作的内容,同时又真实的记录了教学内容,方便学习者能够随时随地反复学习,已经成为现代化教学中必不可少的重要辅助工具。本课程组在多年教学改革的基础上,聘请了有经验的教师,录制授课视频,以供广大教师、学生共享参考。

(二)建立辅助教学模块

1.学习指导与电子习题集。

机械学课程在机械类本科教学体系中占有十分重要的地位,许多学校都将其列为研究生招生的必考科目之一。随着教学体系的改革,虽普遍采用了CAI教学,以增加课堂教学的信息量和教学效果,但教学时数少与教学内容多的矛盾仍然很突出。因此,为了提高本课程的教学效果,帮助广大学生进行有效地学习和复习,在学习内容和方法上给予全面的指导,使学生在较短的时间内掌握本课程的基本内容,在每章节中都列举了常见类型题,供学生在课下对本章节的内容作进一步地巩固强化,同时对学生的习题集作统一的参考答案,以便掌握解题的方法和技巧,从而提高分析问题、解决问题的能力。因此,课程组组织有实际教学经验的老师编写并分享机械学课程的学习指导和习题集,将其电子版作为资源加以共享。

2.CAI课件。

机械学课程CAI课件,结合教师授课、学生自学、研究生考试复习等功能于一体,重点在于对知识点的学习与考察,并结合实际工程问题的分析与解决案例,通过对应章节的工程案例,将理论知识与工程实践相结合。通过打包整合,将CAI课件作为共享资源展示在教学网络平台上,为教师的授课以及学生的自学提供了帮助。

二、课程资源共享的互动

基础设计论文第8篇

论文摘要:在《机械设计基础》课程设计中采用UG(Unigraphics)软件指导学生进行减速器的结构设计,可以增加学生的学习兴趣,提高学生的空间想象能力。

《机械设计基础》课程是机械类专业一门重要的技术基础课程。课程设计是培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识的重要环节,是启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段,将为以后的专业课程设计和毕业设计奠定基础,在教学计划中具有承上启下的重要作用。我院《机械设计基础》课程设计选用的题目是传动装置中的减速器设计,在以前的课程设计中发现,由于学生空间想象能力不足,往往照葫芦画瓢,导致学生对自己设计的减速器结构似懂非懂,影响了设计质量。笔者结合自己对UG(Unigraphics)软件技术的掌握,对教学中如何提高学生空间思维能力的问题进行了探索。

人们的认识过程建立在实践活动中,从具体到抽象,从感性认识上升到理性认识,在此过程中,如果缺乏与之有关的感性认识作为基础,理解起来很难。《机械设计基础》课程是理论性和实践性都很强的课程,内容比较抽象,减速器结构设计离不开空间想象,离不开对空间形体的分析和表达。根据心理学的观点,空间想象能力是形象思维与抽象思维两种思维活动的分析、综合、加工处理,从而产生新形象的一种综合性能力,主要来源于对空间形体的感性认识。课程设计能培养学生对空间形体的想象能力、分析能力和表达能力。这三种能力彼此关联,相互促进。在教学中从学生的身心发展规律和学生实际出发培养学生空间想象能力的途径有很多,利用UG软件进行多媒体教学是非常有效的方法之一。

UG系统起源于美国麦道飞机公司。多年来,UG系统汇集了美国航空航天与汽车工业的专业经验,发展成为世界一流的综合性的设计、分析和制造一体化的集成系统。可以实现从产品的概念设计、结构设计、虚拟现实到静力学及动力学强度分析,最后由CAM模块实现计算机辅助加工制造,贯穿了产品的开发和制造全过程。UG技术提供的草图功能、曲线曲面建模、基于特征的实体建模、虚拟装配建模、机构运动仿真、分析等技术手段,给机构设计提供了极大的方便。相关技术手段的结合应用不仅能快速构建出相关的机构的抽象模型,也能把这种模型快速地映射于机构的装配模型,还能对机构进行快速的运动分析仿真、运动干涉检查及动力学分析等。

在课程设计之前,为了增强学生的感性认识,最好进行轴系结构测绘和减速器结构装拆实验,因为这两个实验有利于学生进一步掌握机械结构设计知识、了解结构设计的原则,建立轴系组成的基本概念。在课程设计开始时,学生往往不知从何下手,教师首先应该介绍一下设计总体过程。采用课件比较方便,然而也有很大的局限性,因为制作好的软件不宜改动,教学内容的个性与教学过程的适宜性受到了限制,在课堂上不利于发挥教师的主观能动性,不利于最大限度地融入和体现教师的设计思想、教学特色和个人风格。笔者采用UG软件对零件直接进行三维建模和用UG建造好的虚拟模型进行教学,在课堂的动态教学中能够随机应变、按需造型以及修改模型,提高课堂教学质量。采用UG软件建造的虚拟模型比以前采用实物模型来增强学生感性认识要好,因为实物模型由于体积和重量原因会造成携带、拆卸和解剖不便,且操作较为费时。而UG软件创建的三维模型精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富,利用UG的局部放大、平移和翻转等工具,能够在屏幕上观察零件复杂形体的外形与内腔、相贯体中相贯线的变化等各个侧面和局部细节特征;可以直观地显现整个零件的结构,装配体中零件之间的连接关系,使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象;也可以根据不断变化的教学内容和不同的教学对象的需求,利用UG软件方便地进行教学模型的修改与新建,满足教学中对模型种类及数量的需要,并能显著降低教学成本。

在介绍设计过程时,如果采用机械制图方法将零件的三维实体利用投影法原理将其转化到二维平面图上,再通过二维视图想象出三维形状讲解减速器结构设计,则学生理解这些传统的二维平面图知识需要有丰富的空间想象力。即使用一些轴测图,也只能看到实体的部分表面,不能解决教学中向学生讲解清楚空间几何体的形体问题。

并且学生的认识始终停留在二维图纸上,不能很好地了解结构设计对整机性能的影响以及单个零件与整机之间的关联关系,不清楚自己设计的结构是否合理。笔者在教学中采用UG软件教学,使学生看到零件的设计过程,让学生看到教师在绘图过程中的细节,并且使用UG对减速器各个零件进行装配,使学生比较容易理解。如图(轴上零件周向、径向定位)所示,在讲解对减速器轴上各个零件进行装配时,介绍装配基准,演示如何进行传动件的周向和轴向固定;轴的支承、固定;轴承类型如何选择,应考虑哪些因素,轴承如何装配,间隙如何调整等问题;各零件之间的相互位置关系、零件的布置方案、装拆顺序;图样上的尺寸和公差标注及零件的结构工艺性应注意的问题等等。这样,不仅能在较短时间内给学生提供正确的示范,培养学生的几何构思能力,同时介绍了有关结构工艺知识,培养学生合理的设计思维,有利于学生理解减速器的工作原理、装配关系、各零件的相对位置关系以及各零件的结构特点。这种视觉效果的刺激能增强学生的分析、认识和记忆能力,开拓学生的知识面,活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣,也能充分发挥计算机与教师的双重作用。

轴上零件周向、径向定位图

三维设计是工业发展的趋势,我院机械类专业学生获得UG或PRO/E三维设计技能证书是学生的毕业条件之一,这样的要求有利于提高学生实际工程设计能力,创新意识和就业的竞争能力。因为在课程设计之前,一些学生已经学习了UG或PRO/E软件,在课程设计中应鼓励学生采用三维设计。将三维设计融入课程设计,学生可以利用UG强大的参数化功能和装配功能,完成各零件的设计和装配。由于学生缺乏实际经验,往往要对某些结构不够合理的地方进行多次修改,采用UG软件只需修改零件的某个参数的数值即可完成整体修改。而采用二维设计,结构变动较大时则不得不重新设计并花费很多时间进行绘图。而采用三维设计,整个设计过程符合学生的认知规律,能使学生更加深入地理解设计的内涵,增强学生的设计想象力,启迪学生的思维,引导学生实现探究性学习。三维设计能够使学生直观地看到自己的设计成果,增强学生的成就感。而且学生在完成三维设计后,利用UG的制图转换功能,可将使用实体建模功能创建的零件或装配模型引用到工程图模块中,快速转换为二维的工程图,再进行尺寸标注、注释等等,最终完成课程设计所要求的图纸,从而提高学生的专业制图识图能力,加深学生对三维设计与二维工程图之间关系的理解。

实践表明,用UG软件讲授减速器的结构设计,可以激发学生的观察力、想象力及逻辑联想能力,能够达到“教人以渔,则终身受用无穷”的效果。不过,虽然现代教学技术开阔了学生的视野,提高了学习的趣味性与教学效率,然而教学却具有生成性,对课堂上出现的新问题,教师的板书和分析必不可少。因此,在教学实践中应当将传统教学和现代教学技术有机结合,不断地研究新的教学方法,与时俱进,注意使各种教学手段相互穿插、补充,这样才能提高学生的学习兴趣,增强他们学习的主动性,实现教学效果的最优化。

参考文献:

基础设计论文第9篇

统计基础工作的扎实程度决定着统计数据质量,统计数据质量的真实程度直接关系着社会经济发展和人民群众的切身利益。加强统计基层基础工作建设的规范化工作,通过采取一系列行之有效的措施,逐步实现统计管理规范化、业务流程标准化、任务落实制度化、统计调查法治化、统计人员专业化和统计手段现代化工作机制,成为目前摆在各级统计机构和每一名统计工作者面前的一项重要而艰巨的政治任务。结合工作实际,对加强基层基础工作的谈几点浅薄的感悟和认识。

一、基层基础工作存在的问题

1、部分调查对象的认识偏差导致配合程度偏离。一方面存在“七分统计,三分估计”的陈旧观念依然在某些统计对象的脑海里存在,调查对象为了某种利益的驱动,导致他们对统计工作的严肃性和重要性产生偏见,或者怕泄露自己的实底有意虚报或瞒报,故意不提供真实的第一手统计资料,人为地造成了统计基础资料来源的渠道受阻。另一方面基层单位报表的主动性和及时性比较差,基层源头数据搜集难度大。每当临近报表送审时间,县(区)级统计机构的工作人员就开始电话催表,一两次还不行,得反反复复才能把报表催到手,无论是定期的报表还是抽样调查表,催报难度及花费时间和精力远远大于报表录入处理分析过程。

2、基层统计机构力量薄弱,特别是县(区)、乡镇两级统计机构承担的统计任务与人员力量过分悬殊。目前县(区)、乡两级统计机构承担了大量的统计数据收集、审核、汇总任务,特别是上级统计机构局、队分设后,县(区)级统计局在原有的在职人员和工作条件不变的情况下,必须同时承担上级局、队安排的统计业务和调查任务,人员配备和力量与统计工作量之间矛盾日益突出。

3、基层统计人员素质不能完全满足统计形势和工作任务的需要,一定程度上使基层的统计数据的质量受影响。按照统计工作对统计人员要求,真正达到会统计、会调研、会分析、会微机的“四会”标准的人员为数很不乐观,而懂政策经济、知法规、能统计、会预测的复合型人才更是稀少缺乏。

4、基层经费紧张成为制约基层统计事业发展的“瓶颈”。除上级业务部门仅有的一点业务经费外,统计部门的经费主要来源于当地政府的财政资金,县(区)级财政以保人员工资为根本,而满足统计基础设施及网络化建设的需要举步维艰。

5、统计执法举步维艰。统计违法行为多发生在为单位工作的行为上,一般都是对单位进行处罚,如果某单位受到违规处理,势必有来自各方面的压力。

二、对基层基础规范化工作的建议和思考

1、强基固本夯实统计基础。健全机构和人员是夯实统计基础的关键。一是不断完善壮大县(区)、乡统计机构,充实、培训县(区)乡统计人员,在筹备成立市级调查总队的基础上,应尽快考虑成立县(区)级相应的调查机构,增加人员编制和经费投入,加大对基层工作的督导力度,提高局、队统筹组织协调和统计业务能力,确保基层各项统计任务的顺利组织实施。二是加强对部门统计的指导和管理,理顺政府统计和部门统计的关系,实现资源共享,使部门统计成为统计部门依靠的重要力量;三是搞好统计从业资格认定,加强对基层统计人员的培训力度,强化统计职业道德意识,强化统计法律意识,提高统计从业水平,为统计工作规范化管理奠定基础。四是建议上级业务单位要加强统计报表的管理和各专业报表间的衔接,杜绝统计报表指标重复统计,不随意增加基层工作负担。

2、质效并重提高统计数据质量。提高统计数据质量重点从完整性、准确性、及时性、简便性和适用性等五个方面下功夫。一是统计数据在统计信息的采集范围和内容含量上的完整性。要求统计调查覆盖的范围要完整,被调查对象的报表起报要完整。二是统计数据质量在统计信息客观真实性方面的准确性。对基层报来的各类报表必须严格审查,是否按统计制度规定的指标填报,计算方法是否正确,计算结果是否准确,统计数据是否符合基层单位的实际情况等,从数据采集的源头把好质量关。三是统计数据质量在统计信息时间价值上的及时性。以求真务实、不断创新统计工作的手段和方法,缩短统计调查与数据结果的间隔时间,以最快时间统计数据,建立和规范统计信息制度,提高统计数据的时效性。四是统计数据质量在统计信息使用过程中的简便性。一方面加强与政府各部门的合作,充分利用部门统计资料,减少重复统计,最大限度地减轻社会调查负担。另一方面对外公布的各种统计数据、统计图表和统计分析文章,力求简洁、清晰、明了,要把枯燥的数据、专业的图表和术语转化为贴近现实、贴近大众的表达方式,便于各级领导、政府部门和社会公众理解。五是统计数据质量在统计信息价值实现上的适用性。及时了解、掌握各级领导决策和社会各界对统计信息的需求情况,在调查之初就要考虑收集的统计信息是否有用,是否符合用户的需求,从而缩小统计信息供应与需求之间的矛盾。只有这样,才能生产出适销对路的统计产品,才能使统计数据发挥最大的效益回报。

3、转变理念提升统计服务水平。一是进一步增强服务的主动性。转变服务观念,增强服务意识,紧扣县(区)域经济和社会发展的主题,主动搞好服务,及时反映经济发展、社会进步和人民生活。积极拓宽服务领域,为各级党政领导决策服务的同时还要为企业服务、为社会公众服务。二是进一步增强服务的针对性。在开展统计服务和统计分析时,除要满足一定的数量要求的同时,更要注重分析的质量。服务的角度要准确,服务的内容要充实。对社会、经济方面的重点、热点、难点问题,认真选题,做到分析问题透彻,提出的建议切合实际,有针对性,可操作性强。三是进一步增强服务的实效性。把握经济趋势、科学预测,由事后分析为主向事后分析与事前预警预测并重转变,改变过去单纯反映情况、提供信息的做法,在深入研究问题、提供实用有效的产品上下工夫。

4、加强统计执法规范基础工作。一是以"五五"普法为契机,营造以法治统的良好氛围。借机造势,大力宣传《统计法》和统计工作,加大统计违法案件的查处和曝光力度,为依法治统营造良好的环境。二是严格落实各项统计制度,是实现统计基础工作规范化的重要条件。严格执行统一的统计制度和统计标准,继续理顺局内各专业业务关系,理顺与行政主管部门的统计业务关系,理顺上下级统计机构间的业务关系,增强统计业务工作的整体性、协调性和互补性,逐步实现统计数据采集、审核、加工、管理各环节的流程化管理,统计原始记录、统计报表、统计台账的规范化、档案化管理,促进统计工作质量和效率的提高。

5、多方培训强化统计人员素质。作为基层统计工作人员,工作的职责要求应该了解和掌握现行的方针、政策、经济发展的重心、核心和趋势;了解和掌握最基本的统计工作方法,知道怎样收集数据、怎样计算指标、怎样分析整理资料;了解和掌握统计信息网络技术。因此,全方位加大培训教育的资金、技术、人力投入和工作力度,造就一大批懂统计专业、会经济分析和计算机技术的人才队伍显得尤为重要和迫切。通过采取集中培训与自我教育相结合、请进来教与送出去学相结合等方式,使基层统计人员能够接受多层面的培训和交流,不断强化职业道德,形成依法统计理念,不断更新、拓展专业技术水平和操作技能,能够比较准确分析和把握经济运行的趋势,熟练运用网络系统传递信息,才能保证源头数据不受干扰,做到准确、及时和到位,才能为提高数据质量提供强有力的人才支持。