實(shí)驗(yàn)室方案設(shè)計(jì)范文
時(shí)間:2023-04-07 21:48:23
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篇1
關(guān)鍵詞:視頻公開課;錄播系統(tǒng);技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1673—8454(2012)17—0020—03
《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》提出“加快教育信息化進(jìn)程”的要求,并制定了“到2020年基本實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化,基本形成學(xué)習(xí)型社會(huì),進(jìn)入人力資源強(qiáng)國(guó)行列”的戰(zhàn)略目標(biāo)。[1]為了更好地利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段,加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)和普及共享,進(jìn)一步提高高等教育質(zhì)量,服務(wù)學(xué)習(xí)型社會(huì)建設(shè),教育部啟動(dòng)了國(guó)家精品開放課程建設(shè)工作(教高[2011]8號(hào)),并納入“十二五”期間實(shí)施的“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”。國(guó)家精品開放課程包括精品視頻公開課與精品資源共享課,是以普及共享優(yōu)質(zhì)課程資源為目的、體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想和教育教學(xué)規(guī)律、展示教師先進(jìn)教學(xué)理念和方法、服務(wù)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播的開放課程。[2]
針對(duì)視頻公開課建設(shè)項(xiàng)目,教育部還特別制定了視頻公開課拍攝制作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(教高司函[2011]105號(hào)文件),包括錄制場(chǎng)地、錄制方式及設(shè)備等前期錄制要求,視頻信號(hào)源、音頻信號(hào)源的數(shù)據(jù)采集技術(shù)指標(biāo),后期制作、網(wǎng)絡(luò)傳輸基本技術(shù)規(guī)范等。[3]根據(jù)要求,在視頻制作過(guò)程中,要求視頻制作者應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容,盡量采用多機(jī)位拍攝,機(jī)位設(shè)置應(yīng)滿足完整記錄課堂全部教學(xué)活動(dòng)的要求。攝像機(jī)要求不低于專業(yè)級(jí)數(shù)字設(shè)備,推薦使用高清數(shù)字設(shè)備,錄音設(shè)備采用若干個(gè)專業(yè)級(jí)話筒,以保證教師和學(xué)生發(fā)言的錄音質(zhì)量。
一、現(xiàn)有錄播手段存在的問(wèn)題
目前,我校采用奧維亞(AVA)科技公司開發(fā)的PROPRE 9移動(dòng)式錄播系統(tǒng)進(jìn)行視頻課程的錄制與網(wǎng)絡(luò)直播,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括系統(tǒng)前端、管理端和播放端,主要由錄播主機(jī)、音視頻信號(hào)采集系統(tǒng)(包括教師攝像機(jī)、學(xué)生攝像機(jī)、VGA信號(hào)采集)、管理電腦、遠(yuǎn)程客戶端(視頻直播/點(diǎn)播)等幾部分組成,具有同步錄制、實(shí)時(shí)直播、在線點(diǎn)播、遠(yuǎn)程導(dǎo)播和后期編輯等功能。
學(xué)?,F(xiàn)有的錄播系統(tǒng)主要用于精品課程錄像、視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)、專家講座等視頻的錄制與網(wǎng)絡(luò)直播,并在全校范圍內(nèi)推廣應(yīng)用,拍攝的視頻資源經(jīng)后期處理后上傳至學(xué)校專用的資源服務(wù)器,并提供師生在線點(diǎn)播觀看?,F(xiàn)有錄播系統(tǒng)基本能夠滿足教學(xué)需要,但與精品視頻公開課技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚有一定差距,無(wú)法滿足視頻上網(wǎng)的更高層次要求。
與教育部視頻公開課所要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相比較,如表1所示,現(xiàn)有錄播系統(tǒng)在錄制場(chǎng)地、視頻錄制模式、音視頻采集方式等方面存在以下不足:
1.錄制場(chǎng)地不固定,難以保證設(shè)備安裝的安全和信號(hào)的穩(wěn)定
拍攝場(chǎng)地不固定,容易造成設(shè)備不必要的意外損傷,不能很好地保護(hù)錄播主機(jī)。如地面視頻線、音頻線、網(wǎng)線布局錯(cuò)綜復(fù)雜,容易造成線纜移動(dòng)接觸不良;接口頻繁拆裝造成接觸不良,頻繁地移動(dòng)容易降低設(shè)備的使用壽命。
2.現(xiàn)有的拍攝場(chǎng)地不能充分保證視頻的質(zhì)量
普通的教室采光和隔音效果較差,錄制的視頻畫面質(zhì)量不高。
3.現(xiàn)有的單機(jī)位—手動(dòng)導(dǎo)播模式無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)的交流和互動(dòng)
在教學(xué)過(guò)程中,教師需要寫板書、操作電腦、與學(xué)生交流等,視頻拍攝時(shí)則通過(guò)控制攝像頭的移動(dòng)控制畫面,但是頻繁地移動(dòng)畫面,容易使觀看者產(chǎn)生視覺疲勞,影響視頻美觀。此外,操作人員在進(jìn)行手動(dòng)導(dǎo)播時(shí),由于單機(jī)位操作,使得工作強(qiáng)度加大,容易手忙腳亂,出現(xiàn)切換不及時(shí)、視頻定位不準(zhǔn)確、教師走出攝像范圍等情況。
4.現(xiàn)有的設(shè)備不能滿足高質(zhì)量的視頻錄制需求
視頻拍攝的質(zhì)量不單單取決于操作人員水平的高低,更受到硬件設(shè)備的影響,高質(zhì)量的拍攝設(shè)備在畫面清晰度、移動(dòng)定位的平順性、光線變化反應(yīng)速度、對(duì)焦速度等方面都有很大的優(yōu)勢(shì),這些正是我校現(xiàn)有設(shè)備所不足的。
5.現(xiàn)有的設(shè)備難以滿足高質(zhì)量的音頻錄制需求
優(yōu)質(zhì)的錄音對(duì)于視頻來(lái)說(shuō)是不可缺少的,我校現(xiàn)有的錄音設(shè)備只能滿足普通音頻錄制需求,存在音域不廣、降噪不強(qiáng)、音質(zhì)還原不夠等問(wèn)題。
6.現(xiàn)有設(shè)備無(wú)法滿足未來(lái)的視頻文件存儲(chǔ)需求
根據(jù)我校網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)目標(biāo)規(guī)定,通過(guò)5年左右時(shí)間的建設(shè),使大部分本科主干課程建有網(wǎng)絡(luò)課程。我校現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)課程200余門,按現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)課程視頻錄制安排和現(xiàn)有設(shè)備拍攝的畫面質(zhì)量來(lái)計(jì)算,共需要約1500G的磁盤空間。隨著網(wǎng)絡(luò)課程數(shù)量的增加,按照教育部要求采用高清技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)拍攝,磁盤空間需求必定翻倍甚至更多,將使得原本緊張的服務(wù)器資源更加匱乏。
隨著學(xué)校教育信息化的不斷推進(jìn),優(yōu)秀的教學(xué)視頻上網(wǎng)已提到議事日程,參照教育部視頻公開課技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)專用錄播實(shí)驗(yàn)室已迫在眉睫。
二、智能型錄播實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案設(shè)計(jì)
1.錄播實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地與環(huán)境要求
依據(jù)教育部精品視頻公開課拍攝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),錄播實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地、環(huán)境參數(shù)按照以下標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì):
(1)面積約為50平方米的專用錄播教室,6平米左右導(dǎo)播室,預(yù)留雙層玻璃視察窗。
(2)房間內(nèi)裝飾盡量簡(jiǎn)樸,墻壁顏色應(yīng)盡量選用中性、非白色的色調(diào),如淺灰、淺藍(lán)等。避免在室內(nèi)陳設(shè)鏡子、懸掛藝術(shù)品、放置植物花卉等。否則這些與教學(xué)內(nèi)容無(wú)關(guān)的背景信息會(huì)在攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)或變焦時(shí)產(chǎn)生干擾,造成圖像編碼質(zhì)量的下降。
篇2
關(guān)鍵詞:云計(jì)算;大數(shù)據(jù);遙感;GIS;集群
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)44-0227-02
一、前言
社交網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、智慧地球等應(yīng)用的逐步普及,預(yù)示著真正進(jìn)入一個(gè)大數(shù)據(jù)的時(shí)代,而云計(jì)算無(wú)疑是解決大數(shù)據(jù)的好方式。云計(jì)算提供可用、便捷、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn),是傳統(tǒng)分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化等計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。
為了適應(yīng)發(fā)展各大高校計(jì)算機(jī)專業(yè)也逐步開設(shè)了云計(jì)算的課程,但其教學(xué)的方式大多還處于基礎(chǔ)的理論探討和現(xiàn)有國(guó)外成熟系統(tǒng)的比較分析,使學(xué)生很難對(duì)云計(jì)算有一個(gè)直觀、透徹的認(rèn)識(shí)。急需要一個(gè)云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),從理論教學(xué)向?qū)嵺`教學(xué)轉(zhuǎn)變,才能使學(xué)生撥開云計(jì)算的“神秘面紗”,走進(jìn)內(nèi)部剖析的關(guān)鍵技術(shù)。
二、選用遙感云GIS平臺(tái)作為云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)
1.遙感云GIS是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地球表面空間相關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示的技術(shù)。其天然的海量數(shù)據(jù)的管理、計(jì)算,是云計(jì)算的良好的應(yīng)用背景。
2.經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,已經(jīng)有較為成功的遙感云計(jì)算平臺(tái),如google earth為代表的平臺(tái),將全球海量的遙感影像數(shù)據(jù)放在一個(gè)平臺(tái)上,通過(guò)一個(gè)輕量級(jí)的客戶端訪問(wèn)所有數(shù)據(jù),能讓學(xué)生更容易理解。
針對(duì)以上情況,本文設(shè)計(jì)一種開放性的云計(jì)算實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,采用以學(xué)生開發(fā)為主、教師啟發(fā)指導(dǎo)為輔的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,拓展學(xué)生的理論和實(shí)踐能力。
三、遙感云計(jì)算平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)
遙感云計(jì)算平臺(tái)為了應(yīng)對(duì)遙感海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和高吞吐量的計(jì)算的需求,采用“存儲(chǔ)―計(jì)算”一體化的集群架構(gòu),整個(gè)集群采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主服務(wù)器連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。主服務(wù)器響應(yīng)外部請(qǐng)求,管理元信息;節(jié)點(diǎn)服務(wù)器,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和計(jì)算工具,避免計(jì)算過(guò)程中的大量數(shù)據(jù)遷移、方便性能和存儲(chǔ)的擴(kuò)展。
從邏輯結(jié)構(gòu)上,采用自底向上、層層虛擬化的方式,分別構(gòu)架資源引擎、數(shù)據(jù)引擎、計(jì)算引擎,最上層采用服務(wù)總線統(tǒng)一協(xié)調(diào)引擎工作并對(duì)外提供集群服務(wù)。
資源引擎:負(fù)責(zé)底層所有硬件資源的管理和通訊技術(shù),提供集群文件并行讀寫的技術(shù)支持,使得硬件環(huán)境向上透明,上層引擎模塊只需要關(guān)心邏輯節(jié)點(diǎn),而不再關(guān)心硬件服務(wù)器。
數(shù)據(jù)引擎:管理集群內(nèi)部的所有的遙感、GIS數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)信息,并提供集群數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、讀取、查詢的各種接口,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的遷移、備份、導(dǎo)入、導(dǎo)出等功能。
計(jì)算引擎:管理所有的計(jì)算工具,進(jìn)行分布式計(jì)算任務(wù)的分配、管理等功能。
服務(wù)總線:響應(yīng)來(lái)自外部的服務(wù)請(qǐng)求,將請(qǐng)求分解到資源、數(shù)據(jù)和計(jì)算,并協(xié)調(diào)運(yùn)算,最后響應(yīng)請(qǐng)求。
在這樣的服務(wù)體系結(jié)構(gòu)下提供多種遙感云GIS數(shù)據(jù)服務(wù)接口,同時(shí)提供二維、三維客戶端、智能終端等多種類型的基礎(chǔ)功能的客戶端。行業(yè)應(yīng)用的開發(fā),只需要根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求在基本客戶端的基礎(chǔ)上調(diào)用數(shù)據(jù)服務(wù)接口進(jìn)行二次開發(fā),從而大大降低了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用于基礎(chǔ)平臺(tái)和客戶端開發(fā)所用的時(shí)間。
四、遙感云GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)
遙感云GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要突出對(duì)云計(jì)算知識(shí)的綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng),通過(guò)基于該模擬的云計(jì)算平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)了解云計(jì)算的應(yīng)用模式,并逐步掌握云計(jì)算的內(nèi)部技術(shù)架構(gòu)。實(shí)驗(yàn)包括自主服務(wù)搭建、平臺(tái)服務(wù)接口二次開發(fā)、計(jì)算工具研發(fā)等三個(gè)方面的內(nèi)容,從難度上具有一定的層次性,適合不同程度的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。
(一)自主搭建服務(wù)
可在虛擬機(jī)環(huán)境下安裝服務(wù)器程序,如圖2從下到上逐層實(shí)現(xiàn)虛擬化,底層服務(wù)器節(jié)點(diǎn)是單個(gè)服務(wù)器主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及計(jì)算工具之上運(yùn)行節(jié)點(diǎn)守護(hù)進(jìn)程;往上通過(guò)四大引擎(資源、數(shù)據(jù)、計(jì)算、可視化)對(duì)底層節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)虛擬化;最上層由主服務(wù)和可視化服務(wù)對(duì)四大引擎實(shí)現(xiàn)二次虛擬化,實(shí)現(xiàn)對(duì)外服務(wù)的統(tǒng)一接口;各種客戶端通過(guò)主服務(wù)提供的http接口實(shí)現(xiàn)和服務(wù)端程序的交互。
學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手安裝全套遙感服務(wù)程序,了解輕量級(jí)遙感云服務(wù)工作模式,對(duì)云計(jì)算入門非常有幫助。
(二)平臺(tái)服務(wù)二次開發(fā)
該平臺(tái)的主要功能在于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方式提供基于遙感GIS的二次開發(fā)接口,在具體的應(yīng)用中利用這些接口快速實(shí)現(xiàn)遙感服務(wù)應(yīng)用,同時(shí)平臺(tái)提供多種類型的客戶端基礎(chǔ)模型。
為學(xué)生設(shè)計(jì)多種遙感應(yīng)用的案例,通過(guò)該云服務(wù)平臺(tái)快速完成行業(yè)應(yīng)用的解決方案。
1.林業(yè)應(yīng)用。要求實(shí)現(xiàn)對(duì)林地區(qū)域的管理,以遙感影像作為底圖,用矢量數(shù)據(jù)繪制出林木種類、林區(qū)所屬等信息,并且在這個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)林區(qū)屬性數(shù)據(jù)的查詢等功能。利用平臺(tái)的開放遙感GIS服務(wù)接口能夠較快速的實(shí)現(xiàn)遙感影像及矢量數(shù)據(jù)的疊加顯示,并進(jìn)行簡(jiǎn)單的矢量交互查詢操作。
2.土地執(zhí)法應(yīng)用。通過(guò)對(duì)某一個(gè)區(qū)域的不同時(shí)間的影像對(duì)比,系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)變化區(qū)域進(jìn)行提醒報(bào)警,方便執(zhí)法人員主動(dòng)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行執(zhí)法調(diào)查。該應(yīng)用利用了調(diào)用平臺(tái)的影像對(duì)比工具對(duì)指定的影像進(jìn)行匹配比較,這就是應(yīng)用了平臺(tái)的計(jì)算服務(wù)接口。
3.數(shù)字校園應(yīng)用。主要功能是展示校園的三維場(chǎng)景,在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生自行用3dmax等工具設(shè)計(jì)學(xué)校的建筑物,并導(dǎo)入平臺(tái),設(shè)定模型的具置。利用平臺(tái)提供的三維客戶端展現(xiàn)在影像地圖上的三維場(chǎng)景。該部分的實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)云平臺(tái)的應(yīng)用,進(jìn)一步了解云服務(wù)的應(yīng)用模式,并且在實(shí)驗(yàn)開展過(guò)程中設(shè)計(jì)出更多的應(yīng)用案例,此實(shí)驗(yàn)適合具有一定開發(fā)能力的學(xué)生。
(三)計(jì)算工具研發(fā)
平臺(tái)本身除了提供豐富的遙感GIS計(jì)算工具之外,也對(duì)外開放工具開發(fā)接口。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在符合平臺(tái)工具開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上開發(fā)自己的處理工具,設(shè)計(jì)個(gè)性化、專業(yè)化的數(shù)據(jù)處理工具,這要求學(xué)生具有一定的專業(yè)知識(shí),并具有較高的開發(fā)能力,對(duì)研究生的科研具有幫助。
五、結(jié)語(yǔ)
本文提出一種開放性的基于GIS的云計(jì)算實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,涵蓋了集群硬件、網(wǎng)絡(luò)分布計(jì)算、遙感GIS大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等關(guān)鍵技術(shù),是對(duì)云計(jì)算實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種探索與嘗試。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)方案能讓學(xué)生直接感受到云計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用,同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)云計(jì)算的學(xué)習(xí)興趣。
在近兩年的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生基于該實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā),師生普遍反映對(duì)學(xué)生云計(jì)算的入門和提高有很大的幫助。
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篇3
關(guān)鍵詞:實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)意;創(chuàng)新;創(chuàng)業(yè);綜合訓(xùn)練;機(jī)電
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)03-0110-03
一、概述
在大工程的背景下,為了提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合工程素質(zhì),加強(qiáng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、創(chuàng)新性、復(fù)合型”高素質(zhì)的人才培養(yǎng),同時(shí),為適應(yīng)新形勢(shì)下學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)精神和綜合能力的培養(yǎng),提高實(shí)踐教學(xué)和綜合能力訓(xùn)練力度,必須堅(jiān)持復(fù)合型和創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)思想,注重多學(xué)科融合,強(qiáng)調(diào)機(jī)電設(shè)計(jì)、制造、控制與管理相結(jié)合以及人文藝術(shù)素養(yǎng)兼顧的綜合培養(yǎng)模式。在完善理論教學(xué)的同時(shí),大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)改革,著力推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、方法、手段、管理以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新。立足浙江、面向全國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展大環(huán)境、迎合企業(yè)對(duì)人才的要求,改變新形勢(shì)下學(xué)生就業(yè)尷尬的局面,把工程素質(zhì)教育與文化藝術(shù)素質(zhì)教育有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),并加以綜合運(yùn)用。培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)基礎(chǔ)扎實(shí)、人文藝術(shù)素養(yǎng)優(yōu)良的綜合能力,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容安排上,我們將綜合訓(xùn)練項(xiàng)目貫穿整個(gè)大學(xué)的培養(yǎng)過(guò)程,利用綜合創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái),通過(guò)各種綜合創(chuàng)新及創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)和各類學(xué)科競(jìng)賽,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)制造、成本分析、工業(yè)工程管理、創(chuàng)業(yè)策劃和團(tuán)隊(duì)合作等綜合能力?!罢J(rèn)知―綜合”兩端式實(shí)踐教學(xué)方案及綜合訓(xùn)練項(xiàng)目的實(shí)施,對(duì)建立多學(xué)科融合和交叉的綜合實(shí)踐能力訓(xùn)練,探索新時(shí)期高校新型人才培養(yǎng)模式,具有重要的意義。
二、實(shí)踐教學(xué)方案
在教學(xué)理念上打破傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式,突出“認(rèn)知―綜合”兩端式實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。認(rèn)知訓(xùn)練,使學(xué)生提前介入綜合訓(xùn)練項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和研究;綜合訓(xùn)練項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力,進(jìn)一步強(qiáng)化認(rèn)知的效果?!罢J(rèn)知―綜合”兩端式實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),貫穿整個(gè)大學(xué)的培養(yǎng)過(guò)程,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,為又好又快地培養(yǎng)多學(xué)科融合和交叉實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。
在學(xué)生入學(xué)初期,通過(guò)工程訓(xùn)練中心的認(rèn)知訓(xùn)練,為剛?cè)胄5膶W(xué)生展示現(xiàn)代制造全過(guò)程,使他們了解現(xiàn)代制造所涉及的機(jī)、電、管、控等多學(xué)科融合的全貌。在認(rèn)知訓(xùn)練階段結(jié)束時(shí),要求學(xué)生確定綜合實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目,使學(xué)生提前介入綜合訓(xùn)練項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和研究,工程訓(xùn)練中心起到了現(xiàn)代制造的“入學(xué)教育”和專業(yè)引導(dǎo)作用。此后,學(xué)生帶著綜合實(shí)踐訓(xùn)練的任務(wù)進(jìn)入各專業(yè)知識(shí)的強(qiáng)化訓(xùn)練和學(xué)習(xí)階段,無(wú)形中增加了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和針對(duì)性,分別由各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)踐教學(xué)的中間階段―基礎(chǔ)訓(xùn)練與專業(yè)訓(xùn)練,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)輔修第二專業(yè)的形式跨學(xué)科強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)。最后,學(xué)生進(jìn)入高年級(jí)后又回到工程訓(xùn)練中心,利用綜合創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái),通過(guò)各種綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及綜合競(jìng)賽,對(duì)不同學(xué)科的知識(shí)加以綜合運(yùn)用,并完成綜合訓(xùn)練項(xiàng)目。
圖1 “認(rèn)知―綜合”兩端式實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
以現(xiàn)代制造業(yè)的“大工程”為主線,結(jié)合“機(jī)電一體化”系統(tǒng)和“管控一體化”過(guò)程進(jìn)行多學(xué)科融合,重點(diǎn)突出“認(rèn)知―綜合”兩端式的實(shí)踐教學(xué),最終培養(yǎng)學(xué)生的“三創(chuàng)”(創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè))能力和綜合實(shí)踐能力。綜合創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)如圖2所示。學(xué)生在完成基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)與專業(yè)課實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)入綜合訓(xùn)練階段。首先學(xué)生根據(jù)興趣和意向選擇綜合訓(xùn)練項(xiàng)目,以滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要。通過(guò)綜合訓(xùn)練方案制訂、開題報(bào)告、具體實(shí)施、答辯評(píng)分等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)地、科學(xué)地應(yīng)用現(xiàn)代工程知識(shí)的能力、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。綜合訓(xùn)練項(xiàng)目包括定制項(xiàng)目、課外科技活動(dòng)、競(jìng)賽、教師課題、新苗計(jì)劃、開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目等,圍繞機(jī)電一體化工業(yè)系統(tǒng)及管控一體化制造過(guò)程,要求體現(xiàn)跨學(xué)科、跨專業(yè)、以及創(chuàng)意設(shè)計(jì)、創(chuàng)新理念、創(chuàng)業(yè)計(jì)劃等內(nèi)容。通過(guò)綜合訓(xùn)練階段,完成所學(xué)知識(shí)與社會(huì)需求之間的對(duì)接,全面提高學(xué)生的綜合實(shí)踐和“三創(chuàng)”能力,使學(xué)生基本具備走向社會(huì)的就業(yè)、工作和創(chuàng)業(yè)能力。實(shí)驗(yàn)室全天開放,創(chuàng)新教學(xué)團(tuán)隊(duì)提供指導(dǎo)。同時(shí),面向全校學(xué)有余力的學(xué)生,提供模塊式的培養(yǎng)方案,制訂個(gè)性化綜合訓(xùn)練項(xiàng)目,由專門老師跟蹤指導(dǎo),最后在工程訓(xùn)練中心完成訓(xùn)練項(xiàng)目和答辯。針對(duì)有發(fā)展?jié)摿Φ捻?xiàng)目,直接進(jìn)入學(xué)校大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)園進(jìn)行創(chuàng)業(yè)孵化。最終達(dá)到“自行設(shè)計(jì)、自主研學(xué)、自由創(chuàng)造”的教學(xué)目標(biāo)。
圖2 綜合創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)
實(shí)踐教學(xué)體系從認(rèn)知到基礎(chǔ)和專業(yè)訓(xùn)練,再到綜合訓(xùn)練,符合人才培養(yǎng)的科學(xué)規(guī)律。各階段的訓(xùn)練內(nèi)容配置,以“現(xiàn)代制造業(yè)”的理念為指導(dǎo),以提高學(xué)生工程能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目標(biāo),具有漸進(jìn)、互動(dòng)、模塊、開放等特點(diǎn)。
三、綜合訓(xùn)練項(xiàng)目
針對(duì)綜合性工程訓(xùn)練的教學(xué)特點(diǎn)和復(fù)合型工程應(yīng)用人才的培養(yǎng)要求,綜合訓(xùn)練特色項(xiàng)目設(shè)置堅(jiān)持“機(jī)電、經(jīng)管、控制”多學(xué)科融合的原則,通過(guò)特色項(xiàng)目的實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、工藝和成本分析以及工程管理等方面的綜合能力和“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”能力。綜合訓(xùn)練特色項(xiàng)目設(shè)置如表1所示,設(shè)置了7個(gè)規(guī)定的項(xiàng)目、學(xué)生自擬題目、各類學(xué)科競(jìng)賽以及工程訓(xùn)練中心項(xiàng)目。其中7個(gè)規(guī)定的項(xiàng)目來(lái)自教師的科研項(xiàng)目,結(jié)合學(xué)院的學(xué)科方向,符合“機(jī)電、經(jīng)管、控制”多學(xué)科融合的原則,曾作為“挑戰(zhàn)杯”的作品參加過(guò)比賽。學(xué)生自擬題目可以結(jié)合教師的科研項(xiàng)目、學(xué)生的各類科技創(chuàng)新項(xiàng)目而確定,通過(guò)學(xué)院教學(xué)工作委員會(huì)審定。各類學(xué)科競(jìng)賽的題目,應(yīng)滿足學(xué)科競(jìng)賽的要求,要有設(shè)計(jì)制造、成本分析、工業(yè)工程管理、創(chuàng)業(yè)策劃等內(nèi)容。工程訓(xùn)練中心項(xiàng)目是指根據(jù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的需求而提出的實(shí)驗(yàn)設(shè)備自制計(jì)劃,除設(shè)計(jì)制造外,補(bǔ)充成本分析、工業(yè)工程管理、創(chuàng)業(yè)策劃等內(nèi)容。綜合訓(xùn)練按以下步驟實(shí)施。
1.第一步完成選題與組隊(duì)。根據(jù)學(xué)生的興趣與意向,以4~5個(gè)同學(xué)為小組,選擇綜合訓(xùn)練項(xiàng)目。在充分調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行概念和創(chuàng)意設(shè)計(jì)。
2.第二步完成方案設(shè)計(jì)。綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),在概念和創(chuàng)意設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,對(duì)訓(xùn)練項(xiàng)目進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。在方案設(shè)計(jì)中,增加對(duì)項(xiàng)目市場(chǎng)營(yíng)銷、成本分析、工程管理、財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)等方面的考慮,做出全面、系統(tǒng)、合理的方案,以培養(yǎng)學(xué)生的“三創(chuàng)”能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
3.第三步加工與裝配。根據(jù)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求,制訂合理加工工藝,以使在給定批量條件下加工成本最低。在學(xué)院實(shí)驗(yàn)示范中心中,進(jìn)行零件加工、裝配。在這一階段,主要培養(yǎng)學(xué)生基本工程素質(zhì)和操作能力。同時(shí),結(jié)合項(xiàng)目進(jìn)行制造成本分析,通過(guò)對(duì)制造過(guò)程的組織和管理,提高學(xué)生成本分析及控制和工業(yè)工程管理的能力。
4.第四步質(zhì)量檢驗(yàn)與誤差分析。對(duì)制作完成的作品進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)與性能測(cè)試,檢驗(yàn)產(chǎn)品是否符合設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的要求,分析誤差、不足及產(chǎn)生的原因,提出改進(jìn)的措施。通過(guò)質(zhì)量分析、管理與控制環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力,提高工程管理素質(zhì)。
5.第五步制訂創(chuàng)業(yè)計(jì)劃。對(duì)制作完成的作品,根據(jù)生產(chǎn)批量,制訂創(chuàng)業(yè)計(jì)劃。結(jié)合所學(xué)的企業(yè)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷、財(cái)務(wù)管理等方面的知識(shí),對(duì)創(chuàng)業(yè)計(jì)劃進(jìn)行可行性分析,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)業(yè)能力。
6.第六步答辯與考核。按照各階段的方案報(bào)告、生產(chǎn)報(bào)告、市場(chǎng)報(bào)告和創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書打分,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)答辯和辯論情況評(píng)分,最后得出綜合分。
四、結(jié)束語(yǔ)
堅(jiān)持復(fù)合型和創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)思想,注重多學(xué)科融合,強(qiáng)調(diào)機(jī)電設(shè)計(jì)、制造、控制與管理相結(jié)合以及人文藝術(shù)素養(yǎng)兼顧的綜合培養(yǎng)模式。在完善理論教學(xué)的同時(shí),大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)改革,著力推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、方法、手段、管理以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新。以人為本,加強(qiáng)和發(fā)揮學(xué)生的自主性和能動(dòng)性。以能力培養(yǎng)為核心,注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”三創(chuàng)能力。促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。夯實(shí)基礎(chǔ)、拓寬知識(shí)、學(xué)科交叉、突出綜合、體現(xiàn)特色、培養(yǎng)“三創(chuàng)”和提升素質(zhì)。本文提出的“認(rèn)知―綜合”兩端式實(shí)踐教學(xué)方案以及綜合訓(xùn)練項(xiàng)目,經(jīng)過(guò)三年多的實(shí)踐證明,學(xué)生的興趣、積極性、自主性得到了極大的發(fā)揮,促進(jìn)了“三創(chuàng)”能力和綜合素質(zhì)的提高。從我校機(jī)械工程學(xué)院學(xué)生來(lái)看,近年來(lái)各類學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)優(yōu)異。學(xué)科競(jìng)賽既能提高學(xué)生的工程與“三創(chuàng)”能力,又能培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)生能力和素質(zhì)的提高,使畢業(yè)生就業(yè)率一直在全省高校中名列前茅,贏得了用人單位的好評(píng)。同時(shí),學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)的數(shù)量逐年上升,為建立創(chuàng)新型國(guó)家奠定了未來(lái)的基礎(chǔ)。
篇4
南昌航空大學(xué)無(wú)人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室秉承學(xué)校以民族振興和中國(guó)航空航天事業(yè)不斷進(jìn)步為己任,堅(jiān)持“立足江西、面向全國(guó),服務(wù)地方、服務(wù)國(guó)防”的服務(wù)面向,積極服務(wù)江西地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,將主要致力于低成本中小型無(wú)人機(jī)研發(fā)和設(shè)計(jì)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,逐步形成無(wú)人機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、飛行器設(shè)計(jì)、飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、發(fā)射與回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)體系和從超低空、低空至中、高空,金屬機(jī)體或非金屬機(jī)體的,固定翼或旋翼的軍用靶機(jī)或民用多功能無(wú)人機(jī)的生產(chǎn)體系,推動(dòng)中、低端無(wú)人機(jī)制造企業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為無(wú)人機(jī)相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化提供行業(yè)性的技術(shù)服務(wù)平臺(tái)和合作交流的溝通平臺(tái)。
二、建設(shè)內(nèi)容和規(guī)劃
無(wú)人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室擬在現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)裝配車間、桌面聯(lián)調(diào)車間,發(fā)動(dòng)機(jī)試車車間(臺(tái))的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步建設(shè)和完善無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)室、桌面聯(lián)試實(shí)驗(yàn)室和全機(jī)機(jī)靜態(tài)聯(lián)試實(shí)驗(yàn)室。
1、發(fā)動(dòng)機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)室
主要進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、耗油率、螺旋槳推力、冷卻系統(tǒng)、試驗(yàn),發(fā)動(dòng)機(jī)定期檢修與測(cè)試;可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、熄火控制、風(fēng)門控制、點(diǎn)火控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、螺旋槳扭矩及推力測(cè)量,進(jìn)行無(wú)人機(jī)全機(jī)動(dòng)態(tài)聯(lián)試試驗(yàn)。
2、飛機(jī)靜態(tài)聯(lián)試實(shí)驗(yàn)室
主要進(jìn)行無(wú)人機(jī)總裝調(diào)試,無(wú)人機(jī)全機(jī)靜態(tài)聯(lián)試,無(wú)人機(jī)重量、重心測(cè)量,全機(jī)靜力試驗(yàn)等。
3、桌面聯(lián)試實(shí)驗(yàn)室
桌面聯(lián)試實(shí)驗(yàn)室主要進(jìn)行以下系統(tǒng)試驗(yàn):
電氣系統(tǒng)試驗(yàn):包括用于內(nèi)場(chǎng)維修的二次檢測(cè)設(shè)備含發(fā)電機(jī)校驗(yàn)臺(tái)一套,電氣控制器檢測(cè)箱,火工品控制設(shè)備檢測(cè)箱,三相靜止變流器檢測(cè)箱,電纜自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備,蓄電池組檢測(cè)設(shè)備,舵機(jī)性能綜合測(cè)試系統(tǒng);用于外場(chǎng)測(cè)試的一次檢測(cè)設(shè)備,采用一套通用地面供電測(cè)試設(shè)備,對(duì)無(wú)人飛行平臺(tái)供電,外場(chǎng)電源車用于提供外場(chǎng)電源,包括柴(汽)油發(fā)電機(jī)、直流穩(wěn)壓電源、車載蓄電池,能提供交流三相四線制380V/50Hz電源,直流28.5V電源。
無(wú)線電測(cè)控系統(tǒng)試驗(yàn):無(wú)線電測(cè)控系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)電臺(tái)作為上、下行數(shù)據(jù)鏈路、擔(dān)負(fù)地面與飛行器之間的聯(lián)絡(luò)。完成地面控制指令上行發(fā)送、機(jī)載數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)下行傳遞以及飛行參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示等試驗(yàn)。
飛控系統(tǒng)試驗(yàn):無(wú)人機(jī)飛控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室由系統(tǒng)集成/綜合檢測(cè)與調(diào)試系統(tǒng)、外場(chǎng)檢測(cè)與調(diào)試系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)物理仿真系統(tǒng)等。系統(tǒng)集成/綜合檢測(cè)與調(diào)試系統(tǒng)是飛控綜合設(shè)計(jì)以后轉(zhuǎn)向工程實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵階段。系統(tǒng)集成的各個(gè)部件和傳感器,需要分別進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)性能測(cè)試與標(biāo)定,系統(tǒng)集成以后全系統(tǒng)需要進(jìn)行綜合測(cè)試、故障檢測(cè)和定位等。這就需要相應(yīng)的先進(jìn)的部件測(cè)試和綜合測(cè)試設(shè)備。
三、建設(shè)方案與投資估算
無(wú)人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目建設(shè)方案及經(jīng)費(fèi)需求見表1。
表1 建設(shè)項(xiàng)目及經(jīng)費(fèi)需求表
序號(hào) 建設(shè)項(xiàng)目名稱 投資估算(萬(wàn)元) 計(jì)劃建設(shè)期
1 發(fā)動(dòng)機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)室 100~120 3年
2 桌面聯(lián)試實(shí)驗(yàn)室 80~100 5年
3 全機(jī)靜態(tài)聯(lián)試實(shí)驗(yàn)室 60~80 3年
4 配套建設(shè) 50 3年
合計(jì) 290~350 3~5年
其中:
發(fā)動(dòng)機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備包括發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等;
飛機(jī)靜態(tài)聯(lián)試實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備包括無(wú)人機(jī)稱重系統(tǒng)、靜力試驗(yàn)系統(tǒng)及壓氣機(jī)、臺(tái)鉆、平臺(tái)、水平儀、工具等;
桌面聯(lián)試實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備包括無(wú)線電測(cè)控系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備、電氣系統(tǒng)二次檢測(cè)設(shè)備、電氣系統(tǒng)一次檢測(cè)設(shè)備、數(shù)字邏輯混合信號(hào)示波器、信號(hào)分析儀、通用函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字采集裝置、高度/速度傳感器和磁航向傳感器測(cè)試、標(biāo)定系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)仿真設(shè)備、多目標(biāo)任務(wù)處理、航路規(guī)劃設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)、三維數(shù)據(jù)生成器、速率陀螺測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)、陀螺平臺(tái)綜合參數(shù)測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)、集成電路與分立器件測(cè)試系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)外場(chǎng)綜合自檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)設(shè)備標(biāo)定系統(tǒng)、慣導(dǎo)衛(wèi)星實(shí)時(shí)仿真器、景象目標(biāo)模擬器等。
四、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益分析
篇5
1 兩個(gè)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)
擴(kuò)束原理 激光是點(diǎn)光源,但它垂直經(jīng)過(guò)圓柱形細(xì)玻璃棒之后,由于折射就變成了線性方向垂直玻璃棒的線光源。讓激光平行于底板且使線性方向垂直底板入射,就能顯示光的路徑。如圖1所示,光垂直全反射棱鏡的斜邊入射的情景;如圖2所示,光垂直全反射棱鏡的直角邊入射的情景。
丁達(dá)爾原理 在“彎曲的有機(jī)玻璃棒能導(dǎo)光”實(shí)驗(yàn)中,由于橫截面是圓,上述擴(kuò)束原理無(wú)效。筆者利用膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象,在彎曲的有機(jī)玻璃管中注入折射率較大的膠體封裝,用高亮綠激光入射,讓學(xué)生看到了清晰的全反射光路,如圖3所示。
2 原創(chuàng)實(shí)驗(yàn)
全反射的產(chǎn)生條件是本課的重點(diǎn)。但國(guó)內(nèi)過(guò)去各種版本的教材以及現(xiàn)行新課程各種版本的教材都沒(méi)有設(shè)計(jì)專門的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,都是借用引入全反射概念的半圓形玻璃磚實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。為了突出本課的重點(diǎn),筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)專門的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行產(chǎn)生條件的演示,強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)全反射產(chǎn)生條件的認(rèn)識(shí),收到了很好的教學(xué)效果。
制作的材料 玻璃棒(摩擦起電用的玻棒)、激光筆(帶支座)、甘油、膠頭滴管、大泡沫板、鐵架臺(tái)(附鐵夾)、一頭有螺絲的短鐵棒。
制作與使用 用鐵架臺(tái)上的鐵夾將玻璃棒傾斜向下固定;用萬(wàn)向夾將一端有螺紋的短鐵棒固定在鐵架臺(tái)上端,在短鐵棒的另一端通過(guò)螺母使大泡沫板與玻璃棒成45°豎直固定;利用萬(wàn)向支座將激光筆傾斜向上固定。打開激光筆電源開關(guān),將一束激光從玻璃棒的橫截面傾斜入射,如圖4所示,觀察到泡沫板上只是玻璃棒的一端有明亮的光斑,其他地方無(wú)光,說(shuō)明光在玻璃與空氣的界面發(fā)生全反射。用膠頭滴管吸少許甘油,滴在玻璃棒側(cè)面的入射點(diǎn)上,立即觀察到原亮斑的上方有大面積的光出現(xiàn),并且原亮斑的亮度有所降低,如圖5所示,說(shuō)明光泄漏了,讓學(xué)生思考是全反射的什么條件不滿足。
原理與解釋 如圖6所示,光射到玻璃棒側(cè)面時(shí),同時(shí)滿足全反射的兩個(gè)條件:①光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì);②入射角大于臨界角,所以發(fā)生全反射。當(dāng)一滴甘油滴上時(shí),我們知道,甘油的折射率和石英玻璃是一樣的,光由玻璃進(jìn)入甘油時(shí)方向不變,但甘油粘滯性使它形成暫時(shí)凸起,從而使光由甘油進(jìn)入空氣的入射角小于臨界角,而折射進(jìn)入空氣中,不滿足全反射的第二個(gè)條件,如圖7所示。
3 “變臉魔術(shù)”實(shí)驗(yàn)
關(guān)于全反射棱鏡,新課程各版本教材以及歷屆教材中在這塊設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不多,這使得學(xué)生對(duì)全反射棱鏡及其應(yīng)用的認(rèn)識(shí)不夠,印象不深。為此,筆者在本課中設(shè)計(jì)了一個(gè)“變臉魔術(shù)”實(shí)驗(yàn),創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。學(xué)生興致盎然地觀看魔術(shù),動(dòng)腦動(dòng)手地揭秘魔術(shù),不知不覺地加深對(duì)全反射棱鏡的認(rèn)識(shí)。
原理 如圖8所示,透明有機(jī)玻璃制成的立方體容器,被兩塊有機(jī)玻璃沿對(duì)角線隔成兩等腰直角三角形截面的容器,平面鏡平行隔板放置。當(dāng)兩容器盛水而隔層不盛水時(shí)形成兩等腰直角形截面的棱鏡,即全反射棱鏡。如圖8所示,在觀看位置的對(duì)面貼上藍(lán)臉,側(cè)面貼上紅臉時(shí),紅臉經(jīng)左棱鏡全反射出現(xiàn)在觀看位置的左側(cè),藍(lán)臉經(jīng)右棱鏡全反射又經(jīng)平面鏡反射出現(xiàn)在觀看位置的右側(cè)。當(dāng)隔層間也盛水時(shí),就不形成全反射棱鏡,藍(lán)臉經(jīng)水、有機(jī)玻璃折射后直接被看到而出現(xiàn)在左側(cè),紅臉經(jīng)水、有機(jī)玻璃折射、經(jīng)平面鏡反射被看到而出現(xiàn)在右側(cè),如圖9所示。這樣,觀看位置的左側(cè)由紅臉變成藍(lán)臉,右側(cè)由藍(lán)臉變成紅臉。當(dāng)隔層間的水通過(guò)下方的注射器緩慢注入時(shí),以上變臉是個(gè)漸變過(guò)程,非常生動(dòng)有趣,具有魔術(shù)般的效果。
制作 選取3 mm厚的透明有機(jī)玻璃(太薄隔板易變形,太厚沒(méi)有必要)按如圖10、圖11所示的尺寸切割、粘合。粘合時(shí)一定要保證45°和90°角的精準(zhǔn),否則影響實(shí)驗(yàn)效果。如圖11所示,容器底部安裝兩50 ml的一次性注射器;如圖10所示,隔層底部打兩小孔;通過(guò)軟管連接小孔與注射器。選取兩合適大小的胸牌,剛好能插入或拔出藍(lán)、紅臉為宜,把胸牌用雙面膠粘貼在觀看位置的對(duì)面和側(cè)面,制作完成。
使用 第一步:注水,在兩等腰直角形截面的容器內(nèi)注滿水;第二步:上藍(lán)臉,在觀看位置的對(duì)面胸牌中插入藍(lán)臉;第三步:上紅臉,在觀看位置的側(cè)面胸牌中插入紅臉;第四步:插卡,將一不透光的塑料卡片插入隔層之間,發(fā)現(xiàn)卡的插入,并不擋住任何圖片臉,隨后拔出卡;第五步:變臉,見證奇跡的時(shí)候,通過(guò)下方注射器向隔層注水,隨著隔層水位升高,變臉逐漸進(jìn)行,當(dāng)水位相平時(shí),變臉完成。如圖12變臉前,如圖13變臉中,如圖14變臉后。
4 系列趣味實(shí)驗(yàn)
全反射是一種光的自然現(xiàn)象,我們周圍有許許多多的全反射現(xiàn)象,就看能否發(fā)現(xiàn)它。于是在課堂上開展發(fā)現(xiàn)全反射的競(jìng)賽活動(dòng),創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織方式和教學(xué)模式。在各小組桌面均提供了6個(gè)教材上沒(méi)有的自制教具實(shí)驗(yàn)。它們是:豆子神秘消失;水中氣泡更明亮;神秘湯勺;自行車尾燈明亮;水流導(dǎo)光;塑料光纖。通過(guò)課堂競(jìng)賽活動(dòng)的開展,學(xué)生的積極性充分地調(diào)動(dòng)起來(lái),一些同學(xué)的成功發(fā)現(xiàn),啟發(fā)著更多同學(xué)的積極思考,越來(lái)越多的發(fā)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)出來(lái),同學(xué)們的發(fā)現(xiàn)潛能得到了充分的釋放。
5 “海市蜃樓”實(shí)驗(yàn)
海市蜃樓是自然奇觀,可遇而不可求,在教室做海市蜃樓模擬實(shí)驗(yàn),學(xué)生的積極性被充分調(diào)動(dòng)。筆者用水和飽和食鹽水的折射率不同而形成擴(kuò)散層模擬了自然界中的海市蜃樓。學(xué)生興致盎然地觀看蜃景,筆者適時(shí)引入:為了揭秘海市蜃樓,我們今天來(lái)學(xué)光的全反射。
制作 將8 mm厚的玻璃做成長(zhǎng)60 cm、寬30 cm、高50 cm的玻璃缸;將飽和食鹽水倒入缸內(nèi)至1/3深度,再加少許食鹽攪拌,呈略過(guò)飽和狀態(tài);將長(zhǎng)60 cm、寬30 cm烙滿小孔的泡沫板放入缸內(nèi),浮在食鹽水上;將略浸濕的白紙與泡沫板密貼,且與缸內(nèi)壁密貼,形成“紙缸”;利用虹吸將清水注入“紙缸”中,清水的量為1/3深度,由于泡沫板密度小于水,泡沫板逐漸上升,清水慢慢滲入;靜置、等待2~3小時(shí)(放置期間不可振動(dòng)、晃動(dòng)裝置),可看到“分層”的液面即擴(kuò)散層的形成,待達(dá)一定厚度即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn);側(cè)面用燈光照射被觀察物體,如圖15所示。在物體正對(duì)的一方觀察即可看到蜃景,如圖16所示。
一般原理 飽和食鹽水的密度和折射率均比水大,當(dāng)水和飽和食鹽水“安靜”地“碰”在一起時(shí)會(huì)引起擴(kuò)散,擴(kuò)散層的密度和折射率形成梯度化,模擬了海面上空氣因溫度的梯度變化而形成空氣層的密度與折射率的梯度變化。如圖17所示,物體發(fā)出的光線在擴(kuò)散層不斷折射,入射角越來(lái)越大,以致發(fā)生全反射,并返回?cái)U(kuò)散層又不斷折射,最后進(jìn)入眼睛,眼睛認(rèn)為光是直線傳播,逆著入眼光線“找”物而看到蜃景。用激光斜向上射入食鹽水,如圖18所示,彎曲的光路印證了以上的分析。
蜃景倒正
1)問(wèn)題的提出。“海市蜃樓”實(shí)驗(yàn)的新發(fā)現(xiàn):有的位置觀察居然看到了倒立蜃景。因?yàn)楝F(xiàn)行教材和歷屆教材,凡是涉及海面上海市蜃景的描述都是正立的,原因都說(shuō)是全反射。將這個(gè)問(wèn)題融入這堂課,一則科學(xué)探究得到了深入,二則學(xué)生的科學(xué)態(tài)度得到了培養(yǎng)——敢于質(zhì)疑。
2)倒立蜃景成因。根據(jù)前面的觀察經(jīng)驗(yàn),又有利全班同學(xué)看到倒立蜃景的產(chǎn)生過(guò)程,筆者使用了投影儀的攝像頭代替眼睛,降低攝像頭位置,拖退物置,學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn),屏幕上出現(xiàn)了倒立蜃景,如圖19所示。倒立蜃景如何形成?用激光筆檢驗(yàn),調(diào)整傾角,使這條激光射入攝像頭,如圖20所示。再看擴(kuò)散層光路,問(wèn):有沒(méi)有全反射?答:有。然后光路分析,如圖21所示。結(jié)論:因?yàn)橛腥瓷?,所以蜃景倒立?/p>
3)正立蜃景成因。那最初看到的正立蜃景是如何形成的?攝像頭回到最初位置并使物體前進(jìn)一些,屏幕出現(xiàn)最初的正立蜃景。依然用激光筆檢驗(yàn),增大傾角,使激光射入攝像頭,如圖22所示。再看擴(kuò)散層光路,問(wèn):有沒(méi)有全反射?答:沒(méi)有。然后光路分析如圖23所示。結(jié)論:只有折射,所以蜃景正立。
篇6
(XXX市政投資開發(fā)有限公司)
2018年11月
第一章 項(xiàng)目概況
一、項(xiàng)目名稱:XXX新區(qū)紫金路延長(zhǎng)線配套用房及市政道路建設(shè)項(xiàng)目
二、建設(shè)性質(zhì):新建
三、建設(shè)單位:XXX市政投資開發(fā)有限公司
(一)法人代表:XXX
(二)聯(lián)系電話:XXX
(三)聯(lián)系地址:XXX新區(qū)審計(jì)局五樓
(四)郵 編:XXX
四、建設(shè)地點(diǎn):XXX紫金路延長(zhǎng)線(園丁小區(qū)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)商住樓旁)。
五、建設(shè)時(shí)間:開工時(shí)間:2019年1月;竣工時(shí)間:2019年4月
六、建設(shè)規(guī)模及內(nèi)容:1.XXX新區(qū)紫金路延長(zhǎng)線空地范圍內(nèi)建蓋小區(qū)配套設(shè)施:項(xiàng)目規(guī)劃用地1351平方米,總建筑面積732.34平方米。項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)有20間商鋪。本項(xiàng)目為臨時(shí)性房屋建筑。2.地塊周圍市政道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè):擬建8米寬市政道路56.2米,9米寬市政道路70.4米。項(xiàng)目的實(shí)施旨在提高周邊小區(qū)居民生活質(zhì)量及小區(qū)配套設(shè)施建設(shè),為周邊生活小區(qū)居民提供便利;
七、項(xiàng)目投資概算及資金籌措方案
1.投資概算:項(xiàng)目概算總投資230萬(wàn)元,其中: 。
2.資金籌措方案:由公司自籌。
第二章 項(xiàng)目概況
由于XXX園丁小區(qū)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)商住樓已建成投入使用,因此為進(jìn)一步提高和完善小區(qū)功能,方便廣大住戶生活,根據(jù)新城區(qū)總體建設(shè)規(guī)劃,結(jié)合小區(qū)實(shí)際情況,經(jīng)公司研究,擬在XXX新區(qū)紫金路延長(zhǎng)線空地范圍內(nèi)建蓋小區(qū)配套設(shè)施以及地塊周圍市政道路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。地塊為XXX地塊,由我公司負(fù)責(zé)建設(shè)。公司為有限責(zé)任公司。經(jīng)營(yíng)范圍為:承擔(dān)縣城老城區(qū)及新區(qū)市政建設(shè)等項(xiàng)目的開發(fā)、投資及管理,包括道路交通、供排水、電力、學(xué)校、醫(yī)院、菜市場(chǎng)等基礎(chǔ)配套設(shè)施項(xiàng)目的融資、投資和經(jīng)營(yíng)管理;扶貧項(xiàng)目開發(fā)投資。
第三章 建設(shè)規(guī)模、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)方案及進(jìn)度計(jì)劃
一、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容
1.XXX新區(qū)紫金路延長(zhǎng)線空地范圍內(nèi)建蓋小區(qū)配套設(shè)施:項(xiàng)目規(guī)劃用地1351平方米,總建筑面積732.34平方米。項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)有20間商鋪。本項(xiàng)目為臨時(shí)性房屋建筑。2.地塊周圍市政道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè):擬建8米寬市政道路56.2米,9米寬市政道路70.4米。項(xiàng)目的實(shí)施旨在提高周邊小區(qū)居民生活質(zhì)量及小區(qū)配套設(shè)施建設(shè),為周邊生活小區(qū)居民提供便利。
二、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及工程建設(shè)方案
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》
《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》
《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》
《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
《城鎮(zhèn)道路工程與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》
《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范》
三、進(jìn)度計(jì)劃
為確保本項(xiàng)目有計(jì)劃有步驟地組織實(shí)施,按期完成建設(shè)任務(wù),作項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排如下:
(一)第一階段: 2018年11月–2018年12月完成實(shí)施方案編制審批等前期工作。
(二)第二階段:即項(xiàng)目實(shí)施階段,2019年1月–2019年4月,完成項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)。
(三)第三階段:2019年5月完成項(xiàng)目的驗(yàn)收工作。
第四章 投資概算及資金籌措
一、投資概算
本項(xiàng)目概算總投資為230萬(wàn)元,分項(xiàng)投資如下:
1、紫金路延長(zhǎng)線配套用房建設(shè)預(yù)計(jì)投資200萬(wàn)元;
2、地塊周圍市政道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)預(yù)計(jì)投資30萬(wàn)元。
二、資金籌措
本項(xiàng)目概算總投資230萬(wàn)元;
資金籌措方案為:公司自籌。
第五章 環(huán)境保護(hù)及安全生產(chǎn)方案
一、環(huán)境保護(hù)目標(biāo)及措施
貫徹環(huán)?!叭瑫r(shí)”方針,即環(huán)境治理設(shè)施應(yīng)與項(xiàng)目的主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用,遵循“預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合治理”的環(huán)保原則,做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、效益顯著,盡可能使建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境降低到最小影響。
排除噪音及粉塵污染。項(xiàng)目在施工過(guò)程中,可能因施工機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的噪音及粉塵,從而造成對(duì)周邊環(huán)境的低度污染。因此,要求施工隊(duì)伍依據(jù)對(duì)周圍環(huán)境的影響程度加以防范,變更附近的生活環(huán)境的作業(yè)時(shí)間,對(duì)于噪音大的機(jī)械設(shè)備增加隔音裝置,對(duì)粉塵多的部位要采取噴水除塵處理,采取振動(dòng)較小的施工方法,確保施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不受污染。
二、安全生產(chǎn)
(一)安全要求
項(xiàng)目單位要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家安全生產(chǎn)法規(guī),并與施工單位簽訂安全、環(huán)保相關(guān)合同,切實(shí)做到“安全第一”。使用搬運(yùn)等機(jī)構(gòu)設(shè)備,在開工前應(yīng)加強(qiáng)安全生產(chǎn)培訓(xùn),操作時(shí)嚴(yán)格按照操作規(guī)程,杜絕責(zé)任事故發(fā)生。要注意降塵降噪,以保護(hù)工人的身心健康。認(rèn)真貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的方針,確保項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)符合職業(yè)安全衛(wèi)生的要求,保障職工在勞動(dòng)中的安全健康,嚴(yán)格執(zhí)行勞動(dòng)部《建設(shè)項(xiàng)目勞動(dòng)安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定》。在所有用電設(shè)備和設(shè)施處落實(shí)完善安全措施,以確保操作員安全生產(chǎn)。崗位操作人員應(yīng)熟悉設(shè)備技術(shù)性能,定期檢查,安全操作。
(二)防范措施
根據(jù)國(guó)家有關(guān)勞動(dòng)安全衛(wèi)生政策規(guī)定,本項(xiàng)目擬采用的勞動(dòng)安全防范措施有:
1.粉塵的防范措施
工作過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生少量的粉塵,長(zhǎng)期接觸會(huì)影響身體健康,造成不良影響,為了防止產(chǎn)生的粉塵累積,在施工作業(yè)中可采取灑水降塵和通風(fēng)措施。
2.墜落意外傷害防范措施
在施工過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工地段基礎(chǔ)開挖的觀察,防止滑坡、高空墜落物對(duì)人體的傷害,對(duì)危險(xiǎn)地段和部位要切實(shí)采取防護(hù)措施加強(qiáng)安全防范工作。
3.人身防護(hù)措施
嚴(yán)格管理生產(chǎn)勞動(dòng)過(guò)程中易燃、易爆物品的使用,根據(jù)工作環(huán)境特點(diǎn)配備各種必要的防護(hù)用具和勞保用品。
4.安全教育
對(duì)所有工人要進(jìn)行安全教育,施工過(guò)程中,安全標(biāo)識(shí)、標(biāo)志設(shè)置要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)安放設(shè)置,并有專人負(fù)責(zé),保證其運(yùn)行、使用的可靠性。
第六章 節(jié)能措施
節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的基本國(guó)策之一。為了使建設(shè)項(xiàng)目得到有效節(jié)約并合理利用資源,應(yīng)始終貫徹節(jié)約資源、保護(hù)資源的原則。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家建設(shè)部等有關(guān)部門的規(guī)定,在項(xiàng)目選址、設(shè)備、設(shè)施選型、建筑設(shè)計(jì)、施工、材料、能源等必須考慮節(jié)能高效問(wèn)題。
第七章 招投標(biāo)方案
一、招投標(biāo)依據(jù)
(一)《中華人民共和國(guó)招標(biāo)投標(biāo)法》;
(二)《工程建設(shè)項(xiàng)目招標(biāo)范圍和規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》(中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)第3號(hào)令);
(三)《工程項(xiàng)目自行招標(biāo)試行辦法》;
(四)《云南省建設(shè)工程招標(biāo)投標(biāo)管理?xiàng)l例》;
(五)《玉溪市房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目招標(biāo)投標(biāo)管理規(guī)定》
(十)XXX建設(shè)工程招投標(biāo)管理制度。
二、招標(biāo)組織原則
(一)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及云南省招標(biāo)制度;
(二)遵循公開、公平、公正和誠(chéng)實(shí)信用的原則,保證招標(biāo)人平等、便捷地獲取招標(biāo)信息,嚴(yán)格評(píng)標(biāo)規(guī)定,保證評(píng)標(biāo)活動(dòng)的公正性。
第八章 效益分析
一、經(jīng)濟(jì)效益
項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)有20間商鋪,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益25萬(wàn)。
二、社會(huì)效益
提高周邊小區(qū)居民生活質(zhì)量及小區(qū)配套設(shè)施建設(shè),為周邊生活小區(qū)居民提供便利;地塊周圍市政道路建成后,方便車輛行駛,有效的避免堵車,降低了交通事故發(fā)生的概率。
第九章 組織管理措施
一、項(xiàng)目資金管理
加強(qiáng)資金管理,建立會(huì)計(jì)制度,項(xiàng)目資金實(shí)行專戶管理、??钍褂茫⒓訌?qiáng)審計(jì)和監(jiān)督,嚴(yán)格經(jīng)費(fèi)的使用支出。
二、項(xiàng)目建設(shè)管理
嚴(yán)格工程建設(shè)程序,實(shí)行項(xiàng)目行政首長(zhǎng)負(fù)責(zé)制,加強(qiáng)工程質(zhì)量管理,嚴(yán)把技術(shù)質(zhì)量關(guān)。
三、項(xiàng)目后續(xù)管理
加強(qiáng)后續(xù)工程管護(hù)。項(xiàng)目建成后,建立相應(yīng)的后續(xù)工程管理辦法,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行跟蹤問(wèn)效,并接受監(jiān)督部門和上級(jí)的監(jiān)督檢查。
四、項(xiàng)目檔案管理
篇7
Abstract: In order to resolve the problems in network design of real-time distribution system for logistics, the article analyzed systematically its each link and its features, aiming at logistics corporate put forward resolution, which used integer programming to design network plan to achieve the goal of improving efficiency and saving costs. At last, it provided a new way for network design of real-time distribution systems for logistics.
關(guān)鍵詞:物流工程;實(shí)時(shí)配送;網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì);整數(shù)規(guī)劃
Key words: logistics engineering;real-time distribution;network design;integer programming
中圖分類號(hào):U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2011)25-0031-02
0 引言
所謂實(shí)時(shí)物流(Real Time Logistics,RTL)就是指通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代物流技術(shù)與信息技術(shù)來(lái)主動(dòng)消除企業(yè)物流系統(tǒng)中的管理與執(zhí)行的延遲,從而提高企業(yè)整個(gè)物流系統(tǒng)的反應(yīng)速度與競(jìng)爭(zhēng)力,提升物流服務(wù)水平的物流理念,與物流企業(yè)通常所提的“JUST IN TIME”不同。 實(shí)時(shí)物流不僅關(guān)注物流各個(gè)環(huán)節(jié)的成本最低,而且更關(guān)注整個(gè)物流系統(tǒng)乃至企業(yè)的反應(yīng)速度與能力,最終目標(biāo)是要通過(guò)實(shí)時(shí)物流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)采購(gòu)、實(shí)時(shí)制造、在線倉(cāng)儲(chǔ)管理、實(shí)時(shí)配送、實(shí)時(shí)追蹤、實(shí)時(shí)反饋等,使“四流”(商流、信息流、物流、資金流)同步合一,真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)追求“實(shí)時(shí)”的理想目標(biāo)。
物流實(shí)時(shí)配送系統(tǒng)走向計(jì)劃化、規(guī)?;?,任何企業(yè)要想保持持久的競(jìng)爭(zhēng)力,就必須對(duì)市場(chǎng)環(huán)境變化做出實(shí)時(shí)反應(yīng),以便在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī),實(shí)時(shí)企業(yè) (Real Time Enterprise,RTE)理念,提出了成就RTE的6項(xiàng)原則,即標(biāo)準(zhǔn)、集成、協(xié)同、集中、敏捷、平臺(tái)。物流企業(yè)如果由有經(jīng)驗(yàn)的專人進(jìn)行制定配送計(jì)劃,則工作量比較大,且效率低下,同時(shí)不能適應(yīng)企業(yè)今后發(fā)展的需要。在配送中心每天的業(yè)務(wù)量很大時(shí),幾乎平均每分鐘一個(gè)訂單,計(jì)劃員要依據(jù)客戶的編號(hào)來(lái)查找客戶的實(shí)際地址,又要制定配送計(jì)劃,因此工作量會(huì)相當(dāng)大;同時(shí)企業(yè)不會(huì)只配送一種貨物,而是應(yīng)該利用自己的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì),進(jìn)行其它業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。因此,建立物流實(shí)時(shí)配送信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是企業(yè)成功的關(guān)鍵。
1 物流實(shí)時(shí)配送系統(tǒng)的典型流程分析
物流管理中,物流實(shí)時(shí)配送系統(tǒng)起到商品集散的作用,它通過(guò)商品的集中采購(gòu)、集中儲(chǔ)備和統(tǒng)一配送,成為一個(gè)有力的保障系統(tǒng)。在整個(gè)物流系統(tǒng)中,配送中心是一個(gè)關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)。配送中心的功能包括:商品進(jìn)銷功能,倉(cāng)儲(chǔ)保管功能,商品配送功能,商品流通功能,信息提供功能。配送中心主要業(yè)務(wù)流程有:①接受訂貨的業(yè)務(wù)②入庫(kù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)③配貨系統(tǒng)的業(yè)務(wù)④在庫(kù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)⑤出庫(kù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)⑥配送系統(tǒng)的業(yè)務(wù)等。
在此基礎(chǔ)上,物流實(shí)時(shí)配送的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)建設(shè)是配送中必不可少的重要內(nèi)容。為了實(shí)現(xiàn)多品種少量、多頻度的實(shí)時(shí)配送要求,減少缺貨率、降低配貨的差錯(cuò),提高勞動(dòng)效率、使配送中心作業(yè)簡(jiǎn)單化、省力化并達(dá)到降低成本的目的,就必須依靠信息系統(tǒng)的完善管理。
2 KJS企業(yè)概況
KJS是家國(guó)內(nèi)一流的快運(yùn)企業(yè),企業(yè)總資產(chǎn)超過(guò)3億元,分支機(jī)構(gòu)超過(guò)300家,員工超過(guò)8000人,車輛超過(guò)1500臺(tái),年貨物周轉(zhuǎn)量超過(guò)3000萬(wàn)件。KJS于1994年1月18日成立KJS商標(biāo)源于董事長(zhǎng)的構(gòu)想。猴子使人想到靈敏快捷一個(gè)跟頭十萬(wàn)八千里的孫悟空;拎著的包裹代表從事的小件快運(yùn);圓圈寓意門到門服務(wù);綠色象征生命,象征宅急送永遠(yuǎn)充滿活力。
截止2010年,KJS全國(guó)擁有480家全資分支機(jī)構(gòu),10000個(gè)代收點(diǎn)及1000多家特許加盟經(jīng)營(yíng)合作網(wǎng)絡(luò),業(yè)務(wù)覆蓋全國(guó)2000多個(gè)城市和地區(qū),年貨物周轉(zhuǎn)量達(dá)7000萬(wàn)件,年業(yè)務(wù)量保持45%的增長(zhǎng)率。多次被中國(guó)物流與采購(gòu)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)評(píng)為“中國(guó)最具成長(zhǎng)性物流企業(yè)”、“中國(guó)最具競(jìng)爭(zhēng)物流企業(yè)”、“中國(guó)百?gòu)?qiáng)物流企業(yè)23名”。
KJS的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以點(diǎn)帶面、班車連線,通過(guò)兩次“綠色割據(jù)”,KJS建立起一張覆蓋率僅次于EMS的快遞網(wǎng)絡(luò)。KJS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在滿足自身的業(yè)務(wù)需求上,還體現(xiàn)在向同行業(yè)開放,滿足國(guó)際、國(guó)內(nèi)其他貨運(yùn)公司的需求上。
信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在宅急送的ERP(綜合管理)系統(tǒng)由17個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成,分運(yùn)營(yíng)、客服、綜合管理三大類。從最前端的COMMERCR使用,到倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)(WMS)、條碼技術(shù)(BAR CODE)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、客戶資源定位(CRM)、路由管理系統(tǒng)(RRM)和客戶網(wǎng)上查詢系統(tǒng)。全國(guó)所有分公司及其下級(jí)營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)均已聯(lián)網(wǎng),運(yùn)營(yíng)信息實(shí)時(shí)共享;各分公司與總公司服務(wù)器間采用硬件加密設(shè)備,保障信息的安全;通過(guò)各種技術(shù)手段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)與部分客戶、合作網(wǎng)絡(luò)公司的信息系統(tǒng)對(duì)接。
信息技術(shù)方面,公司率先搭建了“物流信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)”,開單,查詢,結(jié)帳等業(yè)務(wù)可輕松在網(wǎng)上完成;貨物條碼跟蹤系統(tǒng)(Bar Code)和車輛全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的采用,使客戶能夠快速,準(zhǔn)確的跟蹤貨物信息;KJS公司CALL+CENTER的投入使用,使客戶與公司聯(lián)系更加便捷。KJS正從一個(gè)以卡車為主的傳統(tǒng)快運(yùn)公司向著以信息技術(shù)為牽引的現(xiàn)代快運(yùn)企業(yè)飛速發(fā)展。
KJS有一只270人的信息研發(fā)隊(duì)伍,企業(yè)有很強(qiáng)的自主開發(fā)改造能力,目前使用比較高端的工業(yè)級(jí)PDA,通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程任務(wù)指派、工作單基礎(chǔ)信息實(shí)時(shí)錄入與傳遞、簽收信息反饋、簽單影像掃描等應(yīng)用,徹底實(shí)現(xiàn)信息前置,大大提高運(yùn)營(yíng)能力。
KJS在華北基地建立自動(dòng)分揀線,在四個(gè)主要城市建立呼叫中心,在特一級(jí)分公司建立使用高架立體倉(cāng)儲(chǔ)中心,同時(shí),KJS還大量使用叉車、尾板車,這使KJS從傳統(tǒng)的運(yùn)輸模式中走出來(lái),成為現(xiàn)代化的物流企業(yè)。信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)的確立使其服務(wù)優(yōu)勢(shì)、成本價(jià)格優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)等有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3 KJS陜西配送系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案
西安分公司成立于2003年1月,網(wǎng)絡(luò)覆蓋全省內(nèi)9個(gè)地級(jí)城市,在西安市內(nèi)設(shè)有5個(gè)取派送網(wǎng)點(diǎn),擁有各種類型的汽車28輛,員工200人。
KJS陜西配送網(wǎng)絡(luò)是由上行總公司負(fù)責(zé)的開發(fā)建設(shè)的。公司在陜西的分支機(jī)構(gòu)12個(gè)如表1所示。
網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有營(yíng)業(yè)所均已投入使用,要充分利用現(xiàn)有的營(yíng)業(yè)所,在滿足企業(yè)快速貨運(yùn)要求的同時(shí),降低投資成本。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的綜合情況分析,將網(wǎng)絡(luò)劃分為13個(gè)區(qū)域,即增加西安KJS快運(yùn)有限公司安康分公司。在整個(gè)綜合營(yíng)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將設(shè)5個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)專設(shè)相應(yīng)的配送中心,我們稱其為站點(diǎn)。每一個(gè)站點(diǎn)都將根據(jù)所服務(wù)區(qū)域的實(shí)際需求配置相應(yīng)的設(shè)備,所有設(shè)備均為能按照設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)完成相應(yīng)區(qū)域各營(yíng)業(yè)所要求的各項(xiàng)綜合快速貨運(yùn)業(yè)務(wù)。如圖1所示。服務(wù)站點(diǎn)與相應(yīng)服務(wù)區(qū)域的位置,其中①,②,③,④,⑤表示服務(wù)站點(diǎn),1,2,…,13表示服務(wù)區(qū)域,由于地理位置的差異,隨各站點(diǎn)到相應(yīng)區(qū)域距離的不同,因而在考慮縮短站點(diǎn)與相應(yīng)服務(wù)區(qū)域距離的同時(shí),合理布置站點(diǎn)位置,分配相應(yīng)服務(wù)區(qū)域。圖1中虛線表示各區(qū)域由哪個(gè)站點(diǎn)負(fù)責(zé),無(wú)虛線聯(lián)系的,表示為不負(fù)責(zé)。
根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)劃,上行總公司提出,在滿足各服務(wù)區(qū)營(yíng)業(yè)所的需求,及時(shí)準(zhǔn)確地提供相應(yīng)快速貨運(yùn)服務(wù)的前提下,能否減少站點(diǎn)的數(shù)目。表2給出了各站點(diǎn)到各服務(wù)區(qū)總投資量,上行總公司希望在保證各區(qū)域營(yíng)業(yè)所的需求下減少站點(diǎn)的數(shù)目,并根據(jù)表中提供的投資量的分布情況,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整各站點(diǎn)相應(yīng)的服務(wù)區(qū)域,使得站點(diǎn)到相應(yīng)服務(wù)區(qū)域的支路網(wǎng)絡(luò)投資總量最小。
根據(jù)當(dāng)時(shí)所處的條件和公司的目標(biāo),我們可以建立如下的數(shù)學(xué)模型:
MIN(18X11+60X12+26X21+25X22+6X31+29X41+6X42+22X51+22X52+25X62+20X63+17X72+11X73+30X82+23X83+19X84+40X93+6X94+45X95+31X104+36X105+40X114+10X115+31X125+21X135)
S.T.
(1)X11+X12=1;(2)X21+X22=1;(3)X31=1;(4)X41+X42=1;(5)X51+X52=1;(6)X62+X63=1;(7)X72+X73=1;(8)X82+X83+X84=1;(9)X93+X94+X95=1;(10)X104+X105=1;(11)X114+X115=1;(12)X125=1;(13)X135=1;(14)Xi,j=0或1。
注:X135=1表示第13個(gè)區(qū)域由第5個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),其他類似。由管理運(yùn)籌學(xué)軟件計(jì)算可得。
將上述數(shù)據(jù)輸入管理運(yùn)籌學(xué)軟件,可得到如下的求解結(jié)果。
最優(yōu)函數(shù)值=3226.000
由計(jì)算結(jié)果分析:第1個(gè)區(qū)域由第1個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第2個(gè)區(qū)域由第2個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第3個(gè)區(qū)域由第1個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第4個(gè)區(qū)域由第2個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第5個(gè)區(qū)域由第1個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第6個(gè)區(qū)域由第3個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第7個(gè)區(qū)域由第3個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第8個(gè)區(qū)域由第4個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第9個(gè)區(qū)域由第4個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第10個(gè)區(qū)域由第4個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第11個(gè)區(qū)域由第5個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第12個(gè)區(qū)域由第5個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),第13個(gè)區(qū)域由第5個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù)。只有這樣才可以保證各區(qū)域企業(yè)的需求下減少站點(diǎn)的數(shù)目,并根據(jù)實(shí)際投資量的分布情況,使支路網(wǎng)絡(luò)投資總量最少為218萬(wàn)元。比機(jī)械按順序投資節(jié)約336-218=118萬(wàn)元。
4 主要研究結(jié)論
為了適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展及物流產(chǎn)業(yè)信息化的基本要求,以提高我國(guó)物流企業(yè)管理效率為目標(biāo),利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)與3G(GPS/GSM/GIS)技術(shù),建立一個(gè)集科學(xué)化、可視化、智能化于一體的物流管理系統(tǒng),為物流企業(yè)科學(xué)、高效管理物流物資配送過(guò)程,提供方便快捷的管理決策工具。本文通過(guò)對(duì)物流實(shí)時(shí)配送系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的深入系統(tǒng)研究,分析了物流實(shí)時(shí)配送系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特征,針對(duì)具體物流企業(yè)提出了具體的解決物流實(shí)時(shí)配送系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的解決方案,即采用運(yùn)籌學(xué)中整數(shù)規(guī)劃的方法設(shè)計(jì)配送網(wǎng)絡(luò)方案,使企業(yè)達(dá)到提高效率,節(jié)約成本的目的。
實(shí)際物流系統(tǒng)集成的程度越來(lái)越高,物流決策者面臨的問(wèn)題也就越來(lái)越復(fù)雜。但是針對(duì)不同業(yè)務(wù)類型企業(yè),其中所包含的內(nèi)容是不同的,企業(yè)包含的內(nèi)容才是系統(tǒng)的靈魂,這個(gè)靈魂就是算法結(jié)構(gòu)。可以根據(jù)企業(yè)業(yè)務(wù)種類的大小,選擇不同的算法結(jié)構(gòu)和建立不同的運(yùn)籌學(xué)模型。通過(guò)對(duì)算法結(jié)構(gòu)的深入研究和改進(jìn),比如對(duì)于網(wǎng)絡(luò)線路可以運(yùn)用圖論的算法,對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)問(wèn)題用庫(kù)存論,對(duì)于班次管理用線性規(guī)劃、車輛配載優(yōu)化采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃等,結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)升級(jí),進(jìn)一步提高物流實(shí)時(shí)配送系統(tǒng)的效率。隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和貨運(yùn)的少批量多品種,采用多樣化的運(yùn)輸工具,則配送方案也需要不斷改進(jìn)。
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篇8
關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù);方案優(yōu)化
Abstract: deep foundation pit supporting engineering which involves many factors, support type is various, also the whole supporting system is a multi-factor, there is the necessity of optimizing design. Deep foundation pit supporting was introduced in this paper the basic principles of optimization and scheme optimization was studied with practical example.
Key words: deep foundation pit; Support; Scheme optimization.
中圖分類號(hào):TQ639.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
前言
基坑支護(hù)方法眾多,諸如人工挖孔樁、預(yù)制樁、深層攪拌樁、鋼板樁、地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐、各種樁、板、墻、管、撐同錨桿聯(lián)合支護(hù),此外還有錨釘墻等。深基坑開挖與支護(hù)工程方案種類繁多,各方案的相互匹配可演變出多種整體支護(hù)方案和細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案?;又ёo(hù)方案選擇應(yīng)當(dāng)以工程要求、地質(zhì)水文條件和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境為依據(jù),選出最合理和經(jīng)濟(jì)的方案。
一、深基坑工程及其特點(diǎn)
深基坑工程主要包括基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖,是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。深基坑支護(hù)是指為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全,對(duì)深基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支檔、加固與保護(hù)的措施?;又ёo(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu),在地下工程施工完成后就不再需要。
1、基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu),安全儲(chǔ)備較小,具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性?;庸こ淌┕み^(guò)程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并應(yīng)有應(yīng)急措施。在施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情,需要及時(shí)搶救。 在開挖深基坑時(shí)候注意加強(qiáng)排水防灌措施,風(fēng)險(xiǎn)較大應(yīng)該提前做好應(yīng)急預(yù)案。
2、基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性?;庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān),還與基坑相鄰建(構(gòu))筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性,以及周圍場(chǎng)地條件等有關(guān)。有時(shí)保護(hù)相鄰建(構(gòu))筑物和市政設(shè)施的安全是基坑工程設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵。這就決定了基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。因此,對(duì)基坑工程進(jìn)行分類、對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)都是比較困難的。
3、基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)?;拥纳疃群推矫嫘螤顚?duì)基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)中要注意基坑工程的空間效應(yīng)。土體,特別是軟粘土,具有較強(qiáng)的蠕變性,作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時(shí)間變化。蠕變將使土體強(qiáng)度降低,土坡穩(wěn)定性變小。所以對(duì)基坑工程的時(shí)間效應(yīng)也必須給予充分的重視。
4、基坑工程是系統(tǒng)工程。基坑工程主要包括支護(hù)體系設(shè)計(jì)和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對(duì)支護(hù)體系是否成功具有重要作用。不合理的土方開挖、步驟和速度可能導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)樁基變位、支護(hù)結(jié)構(gòu)過(guò)大的變形,甚至引起支護(hù)體系失穩(wěn)而導(dǎo)致破壞。同時(shí)在施工過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),力求實(shí)行信息化施工。
二、基坑支護(hù)的類型及其特點(diǎn)和適用范圍
1、放坡開挖
適用于周圍場(chǎng)地開闊,周圍無(wú)重要建筑物,只要求穩(wěn)定,位移控制五嚴(yán)格要求,價(jià)錢最便宜,回填土方較大。
2、深層攪拌水泥土圍護(hù)墻
深層攪拌水泥土圍護(hù)墻是采用深層攪拌機(jī)就地將土和輸入的水泥漿強(qiáng)行攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護(hù)墻優(yōu)點(diǎn):由于一般坑內(nèi)無(wú)支撐,便于機(jī)械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經(jīng)濟(jì);施工中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、污染少、擠土輕微,因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。水泥土圍護(hù)墻的缺點(diǎn):首先是位移相對(duì)較大,尤其在基坑長(zhǎng)度大時(shí),為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過(guò)大的位移;其次是厚度較大,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時(shí)才能采用,而且在水泥土攪拌樁施工時(shí)要注意防止影響周圍環(huán)境。
3、高壓旋噴樁
高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿,它是利用高壓經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體,相互搭接形成排樁,用來(lái)?yè)跬梁椭顾?。高壓旋噴樁的施工費(fèi)用要高于深層攪拌水泥土樁,但其施工設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、占地少,并且施工機(jī)具的振動(dòng)很小,噪音也較低,不會(huì)對(duì)周圍 建筑物帶來(lái)振動(dòng)的影響和產(chǎn)生噪音等公害,它可用于空間較小處,但施工中有大量泥漿排出,容易引起污染。對(duì)于地下水流速過(guò)大的地層,無(wú)填充物的巖溶地段永凍土和對(duì)水泥有嚴(yán)重腐蝕的土質(zhì),由于噴射的漿液無(wú)法在注漿管周圍凝固,均不宜采用該法。
4、槽鋼鋼板樁
這是一種簡(jiǎn)易的鋼板樁圍護(hù)墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長(zhǎng)6~8m ,型號(hào)由計(jì)算確定。其特點(diǎn)為:槽鋼具有良好的耐久性,基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能擋水和土中的細(xì)小顆粒,在地下水位高的地區(qū)需采取隔水或降水措施;抗彎能力較弱,多用于深度≤4m的較淺基坑或溝槽,頂部宜設(shè)置一道支撐或拉錨;支護(hù)剛度小,開挖后變形較大。
5、鋼筋混凝土板樁
鋼筋混凝土板樁具有施工簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)周期短等特點(diǎn),曾在基坑中廣泛應(yīng)用,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動(dòng)與噪音大,同時(shí)沉樁過(guò)程中擠土也較為嚴(yán)重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工廠預(yù)制,再運(yùn)至工地,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對(duì)板樁受力較為合理并且可根據(jù)需要設(shè)計(jì),目前已可制作厚度較大(如厚度達(dá)500mm 以上) 的板樁,并有液壓靜力沉樁設(shè)備,故在基坑工程中仍是支護(hù)板墻的一種使用形式。
6、鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是排樁式中應(yīng)用最多的一種,在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。其多用于坑深7~15m 的基坑工程,在我國(guó)北方土質(zhì)較好地區(qū)已有8~9m 的臂樁圍護(hù)墻。鉆孔灌注樁支護(hù)墻體的特點(diǎn)有:施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音等環(huán)境公害,無(wú)擠土現(xiàn)象,對(duì)周圍環(huán)境影響小;墻身強(qiáng)度高,剛度大,支護(hù)穩(wěn)定性好,變形小;當(dāng) 工程樁也為灌注樁時(shí),可以同步施工,從而施工有利于組織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失,特別時(shí)在高水位軟粘土質(zhì)地區(qū),需根據(jù)工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問(wèn)題;適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū),但是在砂礫層和卵石中施工困難應(yīng)該慎用;樁與樁之間主要通過(guò)樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對(duì)整體性較差,當(dāng)在重要地區(qū),特殊工程及開挖深度很大的基坑中應(yīng)用時(shí)需要特別慎重
7、地下連續(xù)墻
通常連續(xù)墻的厚度為600mm、800mm、1000mm,也有厚達(dá)1200mm的,但較少使用。地下連續(xù)墻剛度大,止水效果好,是支護(hù)結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的支護(hù)型式,適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜,基坑深度大,周邊環(huán)境要求較高的基坑,但是造價(jià)較高,施工要求專用設(shè)備。
8、土釘墻
土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù),其作用與被動(dòng)的具備擋土作用的上述圍護(hù)墻不同,它是起主動(dòng)嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū),我國(guó)華北和華東北部一帶應(yīng)用較多,目前我國(guó)南方地區(qū)亦有應(yīng)用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡(jiǎn)便且工期短、效果較好、經(jīng)濟(jì)性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。
9、SMW工法
SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內(nèi)插入H 型鋼等(多數(shù)為H 型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等) ,將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來(lái),使之成為同時(shí)具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。SMW 支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為:施工時(shí)基本無(wú)噪音,對(duì)周圍環(huán)境影響小;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠,凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場(chǎng)合都可使用,特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設(shè)擋水帷幕;可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻,在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等受拉材料;則大大低于地下連續(xù)墻,因而具有較大發(fā)展前景。
支護(hù)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題
(一)支護(hù)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的原則問(wèn)題
(1) 根據(jù)各種條件計(jì)算基坑邊坡土體作用力。計(jì)算理論應(yīng)用庫(kù)侖理論和朗金理論(2)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐體系的設(shè)計(jì)是以能否平衡土體作用力為依據(jù)。(3)僅以用料的多少或所用材料的造價(jià)作為選優(yōu)的依據(jù)。各種施工方案僅僅作為定性選優(yōu)的參考。(4)選擇工程資料庫(kù)中列出的施工方案(5)開挖方式、降水效果均包含在土體作用力的計(jì)算結(jié)果之中。(6)定性規(guī)則與量化計(jì)算選優(yōu)相結(jié)合。(7)支護(hù)方式的篩選:任意給定一個(gè)支護(hù)方式,篩選去不能平衡土體作用力的支護(hù)方式,逐步篩直至找到能平衡土體作用力的各種支護(hù)方式(8)按三級(jí)選優(yōu)的方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
(二)地下水控制設(shè)計(jì)問(wèn)題
地下水控制是基坑工程中的一個(gè)難點(diǎn),因土質(zhì)與地下水位的條件不同,基坑開挖的施工方法大不相同。有時(shí)在沒(méi)有地下水的條件下,可輕易開挖到6m或更深;但在地下水位較高,又是砂土或粉土?xí)r,開挖3m也可能產(chǎn)生塌方。所以,對(duì)于沿海、沿江等高水位地區(qū)或表層滯水豐富的地區(qū)來(lái)說(shuō),深基坑工程的地下水控制的成敗是基坑工程成敗的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
在基坑開挖中,降水排水及止水對(duì)工程的安全與經(jīng)濟(jì)有重大的影響,多數(shù)基坑工程事故與水都有直接或間接的關(guān)系。一般情況下軟土地區(qū)地下水位較高,深基坑工程開挖時(shí), 為改善挖土操作條件,提高土體的抗剪強(qiáng)度,增加土體抗管涌、抗承壓水、抗流砂的能力, 減少對(duì)圍護(hù)體的側(cè)壓力,從而提高基坑施工的安全度,往往對(duì)坑內(nèi)、坑外采取降水。目前,降水主要有輕型井點(diǎn)及多層輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、深井井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)等。但降水過(guò)程中,由于含水層內(nèi)的地下水位降低,土層內(nèi)液壓降低,使土體粒間應(yīng)力,即有效應(yīng)力增加,從而導(dǎo)致地面沉降,嚴(yán)重時(shí)地面沉降會(huì)造成相鄰建筑物的傾斜與破壞,地下管線的破壞。另外,在坑內(nèi)降水時(shí),如果降水深度過(guò)深,由于水位差增加, 易出現(xiàn)管涌造成工程事故。為此,施工決策前,需要了解施工中可能發(fā)生的各種情況及其危害程度,以便提出最佳決策方案,獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益及保障施工安全。為了防止由于降水引起的各類意外事故,可采取以下措施:
1) 基坑四周設(shè)置的如果是不滲水擋土墻,可取消坑外降水;
2) 在坑外降水同時(shí),在其外側(cè)(受保護(hù)對(duì)象之間)同時(shí)進(jìn)行回灌;
3) 盡量減少初期的抽水速度,使降水漏斗線的坡度放緩;
4) 控制坑內(nèi)降水深度,一般降水深度在基坑開挖面以下0.5m~1.0m;
5) 合理確定擋土墻的入土深度,防止管涌。
(三)建筑用地影響設(shè)計(jì)問(wèn)題
由于高層建筑多處于市中心,建筑場(chǎng)地周圍建筑物秘籍,地下管線多,限制了基坑的放坡,往往需要垂直開挖,而在開挖中應(yīng)注意到辯駁側(cè)移和地面沉降對(duì)周圍建筑物的影響。在城市,環(huán)保要求高,選擇支護(hù)方案時(shí),應(yīng)考慮到支護(hù)工程施工產(chǎn)生的噪音、泥漿、化學(xué)泥漿等對(duì)城市功能的影響。
四、支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化與確定
(一)支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化
支護(hù)結(jié)構(gòu)的方案優(yōu)化是根據(jù)某一深基坑工程所要達(dá)到的目標(biāo),從眾多可行方案中選出一個(gè)最佳方案。由于深基坑工程是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選受許多確定和不確定因素,亦即模糊因素的制約,很難用費(fèi)用最低的單目標(biāo)優(yōu)化準(zhǔn)則做出最佳決策。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案包括可靠性、造價(jià)、施工難度、工期、環(huán)境影響等諸多屬性,這些屬性中有些是模糊的。運(yùn)用多目標(biāo)決策模糊集理論,能夠較好地用于這樣一個(gè)具有多種屬J性和模糊特性的深基坑支護(hù)方案的優(yōu)選。
支護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部?jī)?yōu)化。在支護(hù)方案優(yōu)選后,需更進(jìn)一步對(duì)所選方案的細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,在滿足支護(hù)功能前提下使支護(hù)結(jié)構(gòu)工程造價(jià)最低。完成一個(gè)實(shí)際問(wèn)題的優(yōu)化設(shè)計(jì),大致包括4部分內(nèi)容:決策(設(shè)計(jì))變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件和優(yōu)化算法。
在依據(jù)基坑安全等級(jí)和變形控制等級(jí)初步選擇方案基礎(chǔ)上,利用優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合評(píng)判法進(jìn)行方案的進(jìn)一步優(yōu)選,在深基坑支護(hù)工程中是一個(gè)比較科學(xué)的方法。根據(jù)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的基本參數(shù),進(jìn)行一級(jí)優(yōu)化設(shè)計(jì):根據(jù)深基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性驗(yàn)算等基本原則,以及深基坑支護(hù)體系施工費(fèi)用、土方開挖費(fèi)用、施工監(jiān)測(cè)及檢測(cè)費(fèi)用、環(huán)保費(fèi)用等基本原則確定影響經(jīng)濟(jì)性的因素,進(jìn)行二級(jí)優(yōu)化設(shè)計(jì);根據(jù)施工對(duì)周圍居民生活的影響、施工對(duì)周圍建筑物和地下管線的影響、施工產(chǎn)生的次生災(zāi)害影響等基本原則確定影響環(huán)境保護(hù)的因素,進(jìn)行三級(jí)優(yōu)化設(shè)計(jì):按“安全可行、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境保護(hù)、施工便捷”的原則對(duì)基坑支護(hù)方案進(jìn)行確定。
(二)基坑支護(hù)方案的確定
1、弄懂圖紙:弄清楚基礎(chǔ)埋深、長(zhǎng)寬、地基持力層、地耐力要求,確定持力層為勘察報(bào)告中的哪一層,是否會(huì)加深,確定出自然地坪至基底的深度。 2、根據(jù)勘察報(bào)告取得各土層厚度、重度、粘聚力、內(nèi)摩擦角、地下水等計(jì)算數(shù)據(jù)。 3、現(xiàn)場(chǎng)放線,丈量周圍建(構(gòu))筑物、地下管線等距基礎(chǔ)外邊沿的距離,基坑開挖對(duì)周圍環(huán)境影響程度,確定開挖坡度、基坑支護(hù)安全級(jí)別(安全系數(shù))。 4、確定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面荷載大小及作用形式為靜載還是活載。5、根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工作業(yè)設(shè)備和施工季節(jié)等條件,初步確定支護(hù)類型。
五、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工方案優(yōu)化實(shí)例
工程實(shí)例一
(一)工程概況
某地鐵車站是1號(hào)線與5號(hào)線的換乘站,同時(shí)又是中心公園停車場(chǎng)的接軌站。車站中心里程CK10+368.000,全長(zhǎng)635.27m,有效站臺(tái)長(zhǎng)度118m,標(biāo)準(zhǔn)段寬32.7m、高14.2m;換乘節(jié)點(diǎn)段最寬34.3 m、高23.2 m,采用明挖順筑法、交通疏解道路下方采用鋪蓋法施工。本站與5號(hào)線換乘關(guān)系為一島一側(cè)站臺(tái)對(duì)島式站臺(tái)的十字節(jié)點(diǎn)換乘。除換乘節(jié)點(diǎn)段采用多跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)外,車站其余地段采用雙層三跨、雙層四跨及雙層雙跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)。3號(hào)線車站基坑開挖深度約17.9m~23.5m,換乘段基坑開挖深度26.8m,支護(hù)工程安全等級(jí)為一級(jí)。
(1)工程地質(zhì)
素填土:由礫質(zhì)、砂質(zhì)粘土組成,另夾漂石及塊碎石,局部含砂。
中粗砂:級(jí)配良好,呈透鏡狀分布。
礫(砂)質(zhì)粘性土:可塑狀,成份以粘粒為主,含少量角礫土質(zhì)不均。
礫(砂)質(zhì)粘性土:硬塑狀,局部可塑狀,土質(zhì)較均勻,含少量石英質(zhì)粗砂礫。
全風(fēng)化花崗巖:巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,遇水軟化。分布于殘積土及沖洪積砂層之下。
強(qiáng)風(fēng)化花崗巖:巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,遇水軟化崩解。
中等風(fēng)化花崗巖:粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,硅質(zhì)膠結(jié)。巖石節(jié)理裂隙發(fā)育。天然極限抗壓強(qiáng)度為25.9~60.1Mpa。
微風(fēng)化花崗巖:粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,硅質(zhì)膠結(jié)。節(jié)理裂隙不發(fā)育。巖石致密、堅(jiān)硬,屬極硬巖。天然極限抗壓強(qiáng)度為46.7~145.1Mpa。
(2)水文地質(zhì)
區(qū)間范圍地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于沖洪積砂層及沿線砂(礫)質(zhì)粘土層中。地下水埋深0.7~8.8m,以孔隙潛水為主,局部地段微承壓。主要由大氣降水補(bǔ)給。水量較豐富。
(3)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)評(píng)價(jià)
未發(fā)現(xiàn)對(duì)本工程有影響的不良地質(zhì),特殊巖土主要表現(xiàn)為人工素填土和花崗巖殘積土、風(fēng)化層。其中華強(qiáng)北站二層結(jié)構(gòu)的基底主要位于;本車站三層結(jié)構(gòu)的基底深入。、和層具遇水軟化、崩解,強(qiáng)度急劇降低特點(diǎn),基坑開挖應(yīng)及時(shí)封底、支護(hù);
水文地質(zhì)方面反映本工程地下水位較高,以孔隙潛水為主,水量豐富。本車站基坑挖深17.8m,換乘節(jié)點(diǎn)挖深26.8m,故基坑內(nèi)采取明溝排水結(jié)合管井降水措施。
(4)工程范圍內(nèi)的管線較多,交通疏解次數(shù)多,依據(jù)各自與工程結(jié)構(gòu)的關(guān)系,在施工過(guò)程中分別涉及到管線的遷改、支吊和保護(hù)共三個(gè)方面的管線處理問(wèn)題。需懸吊的管線主要有電力2根、雨水管1根、污水管2根、給水管3根、通訊管線3根等。主要有外徑1500mm的污水管、外徑800mm的雨水管和一條外徑600mm的給水管。
(二)基坑支護(hù)方案比較分析
(1)土釘墻方案
本工程場(chǎng)地比較小,不具備放坡條件和卸土條件,基坑開挖深度范圍內(nèi)全部為淤泥土層,土釘抗拔力低,效果很差。且本場(chǎng)地周邊環(huán)境比較復(fù)雜,周邊道路管線及建筑對(duì)地面沉降非常敏感。本方案可靠性差。
(2)地下連續(xù)墻方案
該方案施工技術(shù)要求較高,造價(jià)也高,為確保地下室外墻不滲水,常設(shè)襯墻,這樣即增加了費(fèi)用,同時(shí)也減小了地下室的空間。本方案經(jīng)濟(jì)性差。
(3)邊挖邊被復(fù)方案
由于工程環(huán)境復(fù)雜,邊墻距周圍建筑物距離小,開挖深度大,開挖時(shí)放坡,勢(shì)必對(duì)周圍建筑物產(chǎn)生較大影響。另外,邊挖邊對(duì)地下水位以下施工有一定困難,故不宜采用邊挖邊被復(fù)方案。
(三)方案優(yōu)化
基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案該工程的支護(hù)設(shè)計(jì),考慮了造價(jià)、適用性、對(duì)道路管線的影響及后續(xù)施工影響等諸多因素,分析比較了采用鋼板樁、預(yù)制樁、雙排沉管樁和鉆孔灌注樁等方案的利弊,最終選取了鉆孔灌注樁加單道鋼筋混凝土聯(lián)合支撐的形式,圍護(hù)樁采用φ700@850鉆孔灌注樁,樁頂為600mm×1200mm截面的環(huán)梁,鋼筋混凝土支撐為600mm×600mm。
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
該工程支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算參照國(guó)家有關(guān)規(guī)范進(jìn)行,由于坑外部荷載影響較多,故按30kN/m2考慮地面荷載。土壓力按郎肯土壓力理論分層計(jì)算,并采用水土合算,即土壓力計(jì)算中不考慮水的浮重,此計(jì)算中亦不考慮工程樁對(duì)被動(dòng)土壓力的影響。支護(hù)結(jié)構(gòu)則按單錨深埋樁模式進(jìn)行計(jì)算。樁頂環(huán)梁按連續(xù)梁計(jì)算,經(jīng)天漢軟件計(jì)算的各項(xiàng)結(jié)果如下所示:樁身最大彎矩:608.45kN/m2?m;水平支撐力:170.7kN;樁長(zhǎng)19.5m,實(shí)際取樁長(zhǎng)19m;樁身配筋不均勻,依靠主要受力的兩個(gè)方面,配16Φ25,箍筋φ8@200,另加設(shè)φ14@2000加強(qiáng)箍。樁頂環(huán)梁按連續(xù)梁計(jì)算,各項(xiàng)計(jì)算結(jié)果如下所示:環(huán)梁最大彎矩:1019.7kN?m;環(huán)梁截面為:600m×1200mm,每邊配6Φ25+2Φ22,箍筋為φ8@200?;又虚g對(duì)撐采用φ609×11鋼管,四周角采用600mm×600mm截面的鋼筋混凝土;鋼管對(duì)撐承受的壓力為1638.72kN,鋼筋混凝土角撐承受力為1738.13kN,彎矩值為370.47kN?m。角撐的中部設(shè)支承樁,以便增強(qiáng)角撐和支承樁的穩(wěn)定性,角撐中點(diǎn)之間設(shè)連梁,連梁與環(huán)梁轉(zhuǎn)角處相連。
工程實(shí)例二
(一)工程概況
山東某跨河大橋工程主墩基坑深度約9米,基坑側(cè)壁安全等級(jí)較高。建設(shè)場(chǎng)地原始地貌為淤泥河灘,基坑支護(hù)主要土層有建筑垃圾回填土、淤泥、礫砂、殘積土及風(fēng)化巖石等,其中回填土主要由建筑垃圾、碎石塊組成,細(xì)骨料為砂粘土,均勻性差;淤泥層厚度大,承載性能很差,地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,基坑支護(hù)條件十分困難。擬建場(chǎng)地地下水主要附存于垃圾填填 土、河砂的孔隙中以及下部風(fēng)化巖石 的裂隙中,地下水位最淺為0.5米,該項(xiàng)目為跨河橋梁,基坑周圍為營(yíng)業(yè)碼頭,施工空間非常狹小有限。無(wú)法進(jìn)行放坡開挖,施工要求必須進(jìn)行深基坑支護(hù)。本場(chǎng)地基坑支護(hù)主要土層為雜填土和淤泥,地下水位較高,淤泥量大,塑狀嚴(yán)重,透水性差,固結(jié)時(shí)間不長(zhǎng),所以抗剪強(qiáng)度采用天然快剪指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算 。
(二)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案
1、該基坑因場(chǎng)地限制,無(wú)法放坡大面積開挖,加上場(chǎng)地地質(zhì)條件差,所以宜采用排樁加預(yù)應(yīng)力錨桿的支護(hù)方式。根據(jù)以往同地區(qū)的錨桿抗拉經(jīng)驗(yàn)值 ,在該種淤泥土層,采用普通的錨桿設(shè)計(jì)抗拉力不足9 K N / m, 無(wú)法達(dá)到本基坑設(shè)計(jì)的要求,且在淤泥層中制作長(zhǎng)錨桿,施工難度大。根據(jù)本工程方型基坑四邊近似相等的特點(diǎn)。內(nèi)部錨桿支撐設(shè)置成一個(gè)圓形鋼筋砼圈梁外加小支撐的支撐系統(tǒng),充分 發(fā)揮圓形鋼筋砼結(jié)構(gòu)受力均勻等特性,減少結(jié)構(gòu)集中受力受彎,達(dá)到圈梁砼均布卸荷的極佳效果。圓形圈梁支護(hù)結(jié)構(gòu)截面設(shè)定為1200x 8 800mm2,后經(jīng)力學(xué)計(jì)算,最大的彎距與剪力只要求圈梁構(gòu)造配筋即能滿足受力要求,達(dá)到較為理想的經(jīng)濟(jì)和受力效果。
2、圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)通過(guò)幾種成樁方案的探討和比較,確定該排樁采用人工挖孔樁,同時(shí)配合集水井進(jìn)行場(chǎng)地降水,降水井在基坑四周均
布,打設(shè)深度為人中風(fēng)化巖石1.5米,防止地,下水位過(guò)高給人工成孔增加難度。該種成樁方法雖然成孔難度大,但施工工期短,造價(jià)低, 樁身質(zhì)量能有較大保證,故易采用。
3、排樁結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐受力設(shè)計(jì):在基坑底板相同高程處,對(duì)應(yīng)每根圍護(hù)樁設(shè)置一根 3 0 0 * 3 0 0mm 的臨時(shí)支撐,支撐在基坑底板上,待臨時(shí)支撐砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,拆除圓形內(nèi)撐圈梁,圍護(hù)體系形成以臨時(shí)支撐為結(jié)點(diǎn)的懸臂結(jié)構(gòu)。
4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)最終設(shè)計(jì):圍護(hù)樁選用Φ800間距1500 ~1800的人工挖孔樁,為減小基坑土方開挖時(shí)淤泥層產(chǎn)生側(cè)向位移增加面沉降量,我們選擇在圍護(hù)樁間設(shè)置一道200 mm厚的磚砌反拱.以確保結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。
結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái)深基坑工程得到了極大地發(fā)展應(yīng)用,但國(guó)內(nèi)對(duì)其支護(hù)方案的選擇仍具有片面性和主觀性。因此,遵循安全可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工便捷、環(huán)境保護(hù)等原則,找出一套科學(xué)合理且可操作性解決方法十分必要。
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篇9
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 貨幣報(bào)酬 變量
上世紀(jì)50年代經(jīng)濟(jì)學(xué)家張伯倫在課堂上進(jìn)行供給和需求的試驗(yàn)標(biāo)志著實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的誕生,1962年費(fèi)農(nóng)•史密斯的經(jīng)典論文《競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)行為的實(shí)驗(yàn)研究》確立了經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法在主流經(jīng)濟(jì)學(xué)中的地位,為此后實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)是研究如何在可控制的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下對(duì)某一經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象,通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)條件、觀察實(shí)驗(yàn)者行為和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,是檢驗(yàn)、比較和完善經(jīng)濟(jì)理論或提供決策依據(jù)的一門學(xué)科。
實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)今,實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)已經(jīng)逐漸科學(xué)化和規(guī)范化,成為經(jīng)濟(jì)研究的一種成熟工具,并且取得了豐富的成果。成功的經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)需要具備很多條件,而其中最重要的就是科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。目前,我國(guó)開展經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)的嘗試還不是很多,如何把經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法與我國(guó)的具體實(shí)驗(yàn)環(huán)境相結(jié)合,探討適合我國(guó)實(shí)驗(yàn)條件的經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般設(shè)計(jì)步驟以及需要注意的問(wèn)題,已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域迫切需要研究的課題。本文把這個(gè)課題作為研究目標(biāo),力爭(zhēng)在前人研究的基礎(chǔ)上有所突破和創(chuàng)新。
為便于表述,本文需定義如下術(shù)語(yǔ):被試,指實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)中所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象;主試,指實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)中實(shí)驗(yàn)的主持者。
史密斯倡導(dǎo)實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)應(yīng)該建立一個(gè)與主流經(jīng)濟(jì)學(xué)研究相銜接的體系,并將該體系總結(jié)為:環(huán)境、制度和行為。環(huán)境,即促使當(dāng)事人行動(dòng)或交易的初始稟賦、偏好及行動(dòng)成本。制度,即對(duì)市場(chǎng)交流(買方出價(jià)、賣方出價(jià))進(jìn)行的定義,明確信息交流規(guī)則和行動(dòng)規(guī)則,確立從信息或行動(dòng)而導(dǎo)致某一結(jié)果的內(nèi)部控制機(jī)制。行為,指在既定環(huán)境和制度條件下,參與人的決策或行動(dòng)。史密斯認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)主要檢驗(yàn)和研究的是:在不同的環(huán)境和制度下,參與人的行為。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),筆者將以上三方面相融合提出一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟(見圖1)。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟
實(shí)驗(yàn)總體要求
首先,應(yīng)該澄清一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū),不是所有的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題都是可以做實(shí)驗(yàn)的。在經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法可以實(shí)現(xiàn)的研究問(wèn)題和研究目標(biāo)范圍內(nèi),可以根據(jù)研究問(wèn)題,在整體上給出實(shí)驗(yàn)的目的、要求和預(yù)期目標(biāo)。這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的總依據(jù)。
制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室交易制度
在經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)中,被試按怎樣的規(guī)定進(jìn)行交易是很重要的,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室交易規(guī)則看起來(lái)很小的改變可能對(duì)博弈論的預(yù)測(cè)和觀測(cè)的行為產(chǎn)生重大影響。為解決自己的問(wèn)題,應(yīng)作出盡量單純的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。經(jīng)濟(jì)環(huán)境越單純,被試越易理解自身行動(dòng)與報(bào)酬的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)更易受控制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋就越清晰。而復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)環(huán)境則可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果解釋的困難。
常用的實(shí)驗(yàn)室交易制度大體有14種,如:明碼標(biāo)價(jià)拍賣、雙項(xiàng)式拍賣、分散談判、清算拍賣、折扣制度等。根據(jù)所要研究的目標(biāo),可以對(duì)這些制度在某一方面或者某幾方面加以改變或者改變實(shí)驗(yàn)室制度中的某一或某些參數(shù),形成適合該研究目標(biāo)的新的實(shí)驗(yàn)室制度,也可以把兩種或兩種以上的拍賣制度加以結(jié)合,形成一種新的實(shí)驗(yàn)室制度。例如:“列舉/折扣制度”就是明碼標(biāo)價(jià)制度的變形。
被試的選擇及報(bào)酬支付
被試對(duì)象的選擇 與物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)不同的是,實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)把社會(huì)中的人作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。實(shí)驗(yàn)對(duì)象的差異,即人的差異會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生巨大影響。
因此,在選擇被試時(shí),就要盡量注意減少被試的差異或選擇被試差異對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o(wú)關(guān)或者影響極小的被試。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),選擇在校本科生或者碩士研究生比較合適。由于我國(guó)高校學(xué)生所處環(huán)境比較單純,相互差異較少,學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)能力較強(qiáng),因此用于對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)沒(méi)有要求或者要求較小的經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)效果更好,更易接近現(xiàn)實(shí)。
被試數(shù)量的選擇 被試的數(shù)量與實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量有很大關(guān)系。由于預(yù)算經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等限制,被試人數(shù)不宜過(guò)多,應(yīng)視實(shí)驗(yàn)所要描述的實(shí)際經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)而定。一般來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)只要接近最小數(shù)的被試即可。例如,討論競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中合理預(yù)期模型的適用性、可能性時(shí),若利用3類交易者和兩種信息上的約束。為保證任何一個(gè)組合均有最小限的競(jìng)爭(zhēng),把全部的交易者分為6組,每組至少有2個(gè)人,這個(gè)市場(chǎng)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃至少要用12人的被試。實(shí)際上剛好用12個(gè)人就可以了。
在絕大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)中,同一狀況下配置2~3個(gè)被試,實(shí)驗(yàn)室市場(chǎng)中達(dá)成競(jìng)爭(zhēng)均衡是足夠的。如果被試數(shù)目過(guò)多,則需重復(fù)的實(shí)驗(yàn)次數(shù)越多,且過(guò)多的被試使實(shí)驗(yàn)不易控制,結(jié)果實(shí)驗(yàn)效率并未提高太多反而耗時(shí)耗資;被試數(shù)目過(guò)少,雖然省時(shí)省資,但是實(shí)驗(yàn)質(zhì)量較差,不易達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
被試的報(bào)酬支付 為在實(shí)驗(yàn)中做出受控的經(jīng)濟(jì)環(huán)境,必須給被試支付現(xiàn)金,因?yàn)檎鎸?shí)的貨幣更易給被試提供激勵(lì),減少被試行為的變異性,降低甚至排除隨機(jī)行為帶來(lái)的干擾。這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
對(duì)于我國(guó)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件,支付大筆的現(xiàn)金顯然難以做到。因此探求合適的現(xiàn)金支付數(shù)量是經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要課題,也許尋找現(xiàn)金的替代品作為實(shí)驗(yàn)的支付手段更為實(shí)際。本文設(shè)想:如果被試是在校學(xué)生的話,用學(xué)分代替真實(shí)貨幣可能也是可行的。實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究表明,采用報(bào)酬手段作為誘發(fā)經(jīng)濟(jì)主體(即人)的特征需要滿足三個(gè)條件:
其一,單調(diào)性(Monotonieity)。即被試認(rèn)為報(bào)酬越多越好而且不存在飽和狀態(tài)。最滿足這個(gè)條件的就是貨幣報(bào)酬。因此,經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)中被試的報(bào)酬通常是真實(shí)的貨幣報(bào)酬。其二,突顯性(Saliency)。被試所得的報(bào)酬,必須與被試(以及其他被試)的行動(dòng)有關(guān),它必須由被試所理解的制度所決定。即被試的行動(dòng)與報(bào)酬的關(guān)系,應(yīng)該能突出顯示實(shí)驗(yàn)主持者所希望的制度,被試應(yīng)理解這種關(guān)系。其三,優(yōu)超性(Dominance)。在實(shí)驗(yàn)中被試的效用變化來(lái)自實(shí)驗(yàn)報(bào)酬,除此之外的其他原因可以忽略不計(jì)。顯然,現(xiàn)金可以基本滿足以上三個(gè)條件,因此通常情況下,實(shí)驗(yàn)報(bào)酬多數(shù)使用的是現(xiàn)金。
學(xué)分雖然不完全能夠滿足上述三個(gè)條件,但至少相當(dāng)接近這三個(gè)條件,作為現(xiàn)金的替代品也是一個(gè)較好的選擇。尤其是在價(jià)格層次不多的經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)分的這種替代性可能更好。本文可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)考察用學(xué)分替代貨幣報(bào)酬的可行性。這時(shí),需要重復(fù)同一個(gè)實(shí)驗(yàn),第一個(gè)方案采用真實(shí)貨幣作為報(bào)酬支付;第二個(gè)方案采用學(xué)分作為報(bào)酬支付,然后比較分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,看其是否存在顯著差異,若無(wú)顯著差異,則說(shuō)明學(xué)分代替真實(shí)貨幣是可行的;反之亦然。
處理好主試與被試間的關(guān)系 最重要的就是不可以欺騙被試。因?yàn)楸辉囈坏┍黄垓_就會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)中已說(shuō)明的行動(dòng)和報(bào)酬之間的關(guān)系產(chǎn)生懷疑,那么實(shí)驗(yàn)的積極性就會(huì)降低,甚至可能采取一些防御措施,這樣就損害了實(shí)驗(yàn)的突顯性和優(yōu)超性。即使這種欺騙行為在該次實(shí)驗(yàn)中未被發(fā)現(xiàn),那么在以后的實(shí)驗(yàn)中也會(huì)被發(fā)現(xiàn),這樣被試的后續(xù)招募就很難,即使能招募到,也可能因被試的抵觸和防范使實(shí)驗(yàn)結(jié)果難接近真實(shí)。
但是,不欺騙被試并不等于一切信息公開。在某些特殊的情況下,對(duì)被試隱瞞一些信息也是必要的。比如,被試的報(bào)酬屬于私人信息,應(yīng)該直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束也不公開,同時(shí)規(guī)定不可互相詢問(wèn),這是模擬經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)的需要,也是經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要。如果被試對(duì)其他人的貨幣報(bào)酬都了如指掌,那么可能由此產(chǎn)生妒忌或利他主義心理,從而無(wú)法使被試自身的利益實(shí)現(xiàn)最大化,而無(wú)法控制激勵(lì)的效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生偏差。
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)的正確編寫與宣讀
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)的正確編寫 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)是具體指導(dǎo)被試如何參加實(shí)驗(yàn)的文件,應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)的重要信息。如實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)室交易制度、各被試可能采取的行動(dòng)等,特別重要的是要明確說(shuō)明被試的行動(dòng)與報(bào)酬之間的關(guān)系。還應(yīng)包括主試為使被試?yán)斫鈱?shí)驗(yàn)的若干問(wèn)題,必須注意主試不要在問(wèn)題中有意無(wú)意地把自己的意圖告訴被試。要避免指導(dǎo)語(yǔ)中關(guān)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡臄⑹龀蔀槟撤N期望效果的暗示,而應(yīng)敘述的簡(jiǎn)明具體,容易被試?yán)斫狻V笇?dǎo)語(yǔ)的編寫可參考前人已做過(guò)的類似的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明書,在此基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要加以修改而成。編寫出的指導(dǎo)語(yǔ)關(guān)鍵要做到正確、明確及易于理解。
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)的宣讀 在實(shí)驗(yàn)時(shí),主試或助手應(yīng)大聲朗讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)或播放錄音。即使應(yīng)用計(jì)算機(jī)在被試的終端屏幕上已有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)文字,主試也應(yīng)朗讀以提高被試的注意力,以期讓被試完全理解實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)中的內(nèi)容。
尚需研究和探索的問(wèn)題
一般來(lái)說(shuō),經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)的報(bào)酬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)報(bào)酬。因此,從某種意義上而言,經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)的報(bào)酬與被試的切身利益并無(wú)太大關(guān)系。因此,被試可能抱著一種好奇的心態(tài)來(lái)參加實(shí)驗(yàn),從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。尤其在我國(guó)開展經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn),報(bào)酬可能較少,如何設(shè)計(jì)更能激發(fā)被試積極性的實(shí)驗(yàn)方案,是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)主要研究和檢驗(yàn)的是參與人的行為,而參與人的行為同參與人的心理有極大關(guān)聯(lián)。社會(huì)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的規(guī)則,能影響參與人所受到的激勵(lì)和參與人的決策。不同國(guó)家有不同的政策法規(guī)、經(jīng)濟(jì)制度、傳統(tǒng)風(fēng)俗,不同國(guó)家的被試經(jīng)濟(jì)行為的差異不可避免。因此,研究同一經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象或理論問(wèn)題,在選擇不同國(guó)家,或不同人種參與實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果會(huì)不同。筆者認(rèn)為,這一問(wèn)題也是在我國(guó)開展經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)所必須面對(duì)的一個(gè)復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
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篇10
關(guān)鍵詞 臺(tái)架 工作平臺(tái) 檢修平臺(tái) 登高梯
中圖分類號(hào):V215.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0引言
輔助平臺(tái)作為鐵鳥臺(tái)架的一部分,主要作用是使工作人員在不借助專用工具或設(shè)備的條件下能夠方便地到達(dá)鐵鳥臺(tái)架的各個(gè)部位,以利于人員通行、檢查維護(hù)、試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備安裝,并保證人員和設(shè)備安全。
1輔助平臺(tái)設(shè)計(jì)要求
鐵鳥主體臺(tái)架主要由機(jī)頭段、前機(jī)身段、中機(jī)身段、機(jī)翼段、主起落架安裝臺(tái)架、后機(jī)身段、尾翼段組成。輔助平臺(tái)的尺寸設(shè)計(jì)主要是從鐵鳥試驗(yàn)臺(tái)在不同位置處的功用需求和結(jié)構(gòu)尺寸等方面考慮,并根據(jù)使用要求能夠承受相應(yīng)的靜力載荷和動(dòng)力載荷。輔助平臺(tái)的要求包括:在機(jī)頭、機(jī)翼、后機(jī)身布置登高梯;前機(jī)身、中機(jī)身及后機(jī)身段,通道按飛機(jī)通艙地板走向布置;機(jī)翼和尾翼段,保證舵面大致處于人體胸部位置(1.3m左右);后機(jī)身段,在臺(tái)架上表面布置通道;從后機(jī)身段到尾翼段,在背鰭兩側(cè)布置登高梯;起落架段臺(tái)架上表面布置通道,保證兩側(cè)機(jī)翼通暢;各段通道連接處布置連接梯,保證通暢。
2輔助平臺(tái)簡(jiǎn)介
輔助平臺(tái)主要由護(hù)欄、登高梯、工作平臺(tái)、檢修平臺(tái)、通道等組成。根據(jù)設(shè)計(jì)要求在機(jī)頭段布置能移動(dòng)的登高梯,幫助工作人員能進(jìn)入駕駛艙操作,在后機(jī)身段兩側(cè)也布置移動(dòng)的登高梯,利于工作人員進(jìn)入鐵鳥尾翼段和機(jī)翼段進(jìn)行檢修。在機(jī)翼前梁兩側(cè)對(duì)稱布置了檢修平臺(tái),利于工作人員對(duì)機(jī)械泵進(jìn)行檢修維護(hù)工作。機(jī)翼后梁的工作平臺(tái)主要是為了檢修維護(hù)飛機(jī)的操縱加載系統(tǒng)(襟翼和副翼)和液壓源系統(tǒng)。尾翼段的平臺(tái)主要是為方便人員進(jìn)入鐵鳥尾翼段檢修操縱系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)(升降舵、方向舵)。
2.1登高梯設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,登高梯需布置在機(jī)頭段、機(jī)翼段、后機(jī)身段三個(gè)位置處,以利于人員登上鐵鳥主體臺(tái)架進(jìn)行相關(guān)技術(shù)操作。登高梯主要由梯梁、踏板和扶手三部分組成。
結(jié)構(gòu)要求:
(1)梯高。由所處的工作平臺(tái)高度決定。
(2)傾角。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 4053.3-2009的文件,安裝在建筑物或設(shè)備上的固定式鋼斜梯與水平面的傾角應(yīng)為30?。?啊S捎誑悸塹匠Х康紉蛩兀私謔≌嫉乜占洌ㄖ教ㄋ玫母中碧萸憬親鈧昭裎?0啊5歉嚀萏ぐ逖窳廡畏闌ㄎ聘職澹職搴穸任?mm。
(3)內(nèi)徑寬度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求經(jīng)常性單向通行及偶爾雙向通行凈寬度宜為800mm,考慮到維護(hù)人員可能會(huì)攜帶維修操作工具等實(shí)際因素,最終敲定斜梯凈寬度為900mm。
(4)扶手。采取在兩側(cè)均安裝扶手。
2.2工作平臺(tái)概述(機(jī)翼段)
工作平臺(tái)是根據(jù)操作需要,安裝在設(shè)備附近按照生產(chǎn)作業(yè)要求高度和所需面積而設(shè)置的工作臺(tái)。工作平臺(tái)高度的確定主要是取決于當(dāng)人站在工作平臺(tái)操作設(shè)備時(shí),使其保證操縱舵面處于與人體胸部位置平齊即可。工作平臺(tái)結(jié)構(gòu)主要包括梁、柱、斜撐、鋪板、梯子和欄桿等組成,從而使整個(gè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)成為一個(gè)穩(wěn)定的整體。
D600鐵鳥的工作平臺(tái)對(duì)稱布置安裝在機(jī)翼左右兩側(cè)和尾翼段,是一個(gè)獨(dú)立的簡(jiǎn)支梁平臺(tái)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,平臺(tái)尺寸確定為高3.5米,寬4米,長(zhǎng)14米。
由于工作平臺(tái)高度高于2米,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,護(hù)欄的高度應(yīng)為1.1米。
2.2.1平臺(tái)鋪板計(jì)算
(1)鋪板設(shè)計(jì)。次梁間距約為1.7m,加強(qiáng)肋間距為0.6m,長(zhǎng)短邊之比為2.83≥2,可按三跨連續(xù)的簡(jiǎn)支板計(jì)算其強(qiáng)度和撓度。
(2)載荷計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),鋼平臺(tái)設(shè)計(jì)均布活荷載一般不小于3kN/m2,考慮到本工作平臺(tái)作為普通操作平臺(tái)使用,均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值取為3 kN/m2。5mm厚的花紋鋼板的自重均布荷載值為0.5 kN/m2。則均布載荷標(biāo)準(zhǔn)值為3.5 kN/m2;均布載荷設(shè)計(jì)值為4.8 kN/m2。
(3)強(qiáng)度計(jì)算。根據(jù)長(zhǎng)短邊之比為2.83,則簡(jiǎn)支板系數(shù) 取為0.1, 取為0.11。
最大彎矩值為 0.3072kN.m;強(qiáng)度為 61.5N/mm2;鋪板的設(shè)計(jì)要求滿足強(qiáng)度和剛度的要求。
2.2.2鋪板加強(qiáng)肋計(jì)算
加強(qiáng)肋選用160?60?2的角鋼。
載荷計(jì)算:加強(qiáng)肋自重為0.28kN/m2;均布載荷標(biāo)準(zhǔn)值為3.78kN/ m2;均布載荷設(shè)計(jì)值為5.136kN/m2;最大彎矩值為1.6kN.m;強(qiáng)度為20.4N/mm2
2.2.3平臺(tái)梁計(jì)算
在本平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,主梁和次梁均選擇用寬150mm、厚度為6mm的方鋼型材。
(1)次梁計(jì)算最大彎矩值為9.8 kN.m;強(qiáng)度為61.1 N/mm2
(2)主梁計(jì)算。主梁截面積A=152-13.82=34.56cm2;主梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度自重為0.256kN/m;主梁自重載荷設(shè)計(jì)值為0.3kN/m;次梁傳來(lái)的集中載荷為32.64kN;最大彎矩值為7.3kN.m;主梁截面特性為Inx=1/12?154-13.84)=1196.47cm4;Wnx=1196.47?.5 =159.5 cm3。強(qiáng)度計(jì)算為171 N/mm2
2.3工作平臺(tái)(尾翼段)
為減小占用廠房的空間及臺(tái)架整體結(jié)構(gòu)重量,綜合利用空間,因此尾翼段的人員通道及登高梯等輔助平臺(tái)均布置在臺(tái)架內(nèi)部。
通過(guò)移動(dòng)登高梯進(jìn)入后機(jī)身段,在臺(tái)架內(nèi)部后機(jī)身位置處放置登高梯,使工作人員能到達(dá)尾翼的第二層,再設(shè)置休息平臺(tái),通過(guò)登高梯到達(dá)尾翼第四層和第五層的工作平臺(tái)。由于尾翼總高為12m,出于安全考慮平臺(tái)的防護(hù)護(hù)欄選擇為1.2m高。
3結(jié)論
根據(jù)計(jì)算和驗(yàn)證,證明了本輔助平臺(tái)的強(qiáng)度和剛度均滿足設(shè)計(jì)要求,滿足了人員能在不借助專用工具或設(shè)備能夠方便地到達(dá)所有鐵鳥飛機(jī)系統(tǒng)、部件、測(cè)試設(shè)備與傳感器的安裝位置進(jìn)行維護(hù)檢查的要求。
參考文獻(xiàn)
熱門標(biāo)簽
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