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嫁接栽培是一种无性杂交的方法,通过嫁接可以使砧木与接穗体内的营养物质进行交换,从而提高接穗的品质,使棉花达到抗寒抗病、生长速度快、早熟、丰产和改善品质的目的。现将棉花嫁接优势及关键嫁接技术总结如下,以促进该技术的推广应用。
1棉花嫁接的优越性
1.1提高棉花的抗逆性
经过5年的调查发现,由于嫁接中采用的砧木根系发达,长势旺盛,可以提高棉花根系的生活力和吸收肥水的能力,增强其对低温和高温的抵抗能力,提高棉花的抗逆性和丰产性,延长棉花的生育时间,增加棉花的产量。2010年射阳县清明中期至谷雨后期连续20多天的低温阴湿,常规棉大部分重育第2次苗,而嫁接棉一次育苗成功。在大暑的连续高温天气下,嫁接棉的落铃率也不到30%,远低于常规棉[1-2]。
1.2增加棉花的抗病性
选择的砧木为海岛棉,其具有较强的抗病能力,尤其对土传病害的抗性更为突出。2009年以不耐黄萎病的湘杂3号为接穗,特庸镇兴胜村张万顺家102株嫁接棉中,发生黄萎病的只有1株;千秋镇滨兴村吴承奎家550株嫁接棉,发生黄萎病的15株,均低于相邻常规棉发病率30%左右。2010年以鲁研棉39号、鄂棉10号、中棉46号做接穗,在盐城市盐都区大岗镇歧山村和射阳县洋马镇北邗村2处同时嫁接,未发生枯萎病、黄萎病和其他病害。
1.3促进早结桃,提高产量
嫁接的棉花由于体内营养物质的交换,植株生长旺盛,促进了花芽分化,现蕾早。一般3片真叶时移栽,栽后10 d左右开始现蕾,棉桃充实快。2010年9月14日即白露后第6天,考察洋马镇北邗村的嫁接棉发现中下部平均有56个棉桃,上部刚至开花盛期,用常规棉的生长规律“白露花不归家”来衡量,产量基本确定。但10月12日再实地察看发现,每株棉花上部有棉桃15~20个,棉桃数量平均为72个/株,且桃壳呈深褐色,壳表皆有成熟的红褐色斑纹,几乎没有青色嫩桃,大部分可于11月中旬吐絮结束。以盐都区歧山村史乃宏家0.43 hm2嫁接棉测算,中棉46铃重6 g,籽棉产量为6.6 t/hm2。在2010年夏秋多雨的年份,夺得棉花高产,充分显示出杂交棉的优越性。
2嫁接关键技术
2.1制钵
选择土质肥沃、偏粘性的土壤,入冬后耕翻作床。苗床宽1.3 m左右(根据薄膜宽度灵活掌握),长度根据田块长短而定。床深12 cm,四周开排水沟,做好畹埂。3月20—30日在备好的钵床里取土制钵,加拌15%复合肥和杀菌剂,喷水搅拌均匀,以手握成团、平胸落地即散为宜。制钵器直径7.0~7.5 cm。将制成的钵整齐排放在钵床内,盖好薄膜,等待播种。
2.2播种
海岛棉于4月5—10日播种,陆地棉推迟7 d播种,播种前6 h分3~4次对钵体喷水,喷水量以小木棒从上至下戳透为标准。陆地棉与海岛棉播量为1粒/穴,播后覆盖1层湿土,轻压实,喷除草剂,搭架盖膜,四周用土封严踏实,防风揭膜。
2.3棚苗管理
播种封棚后10 d内不揭膜。棉苗出土80%左右时,晴天8:00左右将棚南侧用砖头垫起小通风,阴天低温潮湿不通风,如中午有太阳也要小通风。要注意天气变化,及时封棚。随气温上升,通风时间逐步延长,晴天8:00左右揭膜,16:00—17:00左右封棚。第15天后,晴天白天全揭膜,夜间灵活掌握,阴雨天低温中午前后也要通风。15 d后要炼苗,晴天昼夜都要揭膜,阴雨天棚膜不揭,适当通风。
2.4嫁接时间
依棉苗长势情况在5月10—21日嫁接。砧木海岛棉第3片真叶长至一元硬币大,露出一心,陆地棉第1片真叶一元硬币大,露出一心时为最佳嫁接时间。嫁接在室内进行,共有5个环节:①海岛棉保留2片子叶,切去2片子叶以上茎叶;②取陆地棉一元硬币大的真叶和一心;③在保留2片子叶的海岛棉茎的中心垂直向下切长约1 cm口子,将取下一叶一心的陆地棉茎的两侧各削1刀,插入砧木海岛棉的切口中,在2片子叶下的结合部捆紧[3-4];④嫁接好的棉苗,及时移入床内,成排摆放,钵与钵隙间填上表层土,浇足水分,立即盖膜封棚,并盖上遮阳网封紧;⑤用遮阳网盖6~7 d,在此期间如晴天,可在避风向阳棚子的侧面观察苗床水分情况,如发现水分不足,要再喷1次水,立即封棚保温,7 d后逐步揭遮阳网,并由小通风过渡到全通风,炼苗,准备大田移栽。 2.5移栽后田间管理
一是按常规棉操作,二是按嫁接棉生长规律管理。实践证明,不锄草、不中耕、不打老叶、不抹赘芽、迟打顶、中轻后重化控的的管理方法,能够达到嫁接棉无限果枝、有限果枝、零式果枝同时存在,结桃多、高产、稳产的目的。
3参考文献
[1] 郭香墨,刘金生.棉花良种引种指
导[m].北京:金盾出版社,2007.
[2] 李红辉,李健强,王爱英.乌苏市棉花示范区高产栽培技术[j].现代农业科技,2010(15):101.
关键字:建筑 加固技术 纤维复合材料 钢 混凝土
一、建筑结构加固的常用技术
1、混凝土结构加固
(1)直接加固的一般方法
置换混凝土加固法:适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土加固,且加固后不影响建筑物的净空,但存在施工时湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
粘贴钢板加固法:特点是施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
绕丝法:适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。
加大截面加固法:施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
粘贴纤维增强塑料加固法:具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
有粘结外包型钢加固法:也称湿式外包钢加固法,受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600℃以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
锚栓锚固法,适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
(2)间接加固的一般方法
预应力加固法。该法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加固后对原结构外观有一定影响;适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固,但在无防护的情况下,不能用于温度在600℃以上环境中,也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。
增加支承加固法。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
2、砌体结构加固
(1)砌体结构的直接加固方法
钢筋混凝土外加层加固法:属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
钢筋水泥砂浆外加层加固法:属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。
增设扶壁柱加固法:属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。
(2)砌体结构的间接加固方法
无粘结外包型钢加固法,属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。
预应力撑杆加固法,能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠;适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构;其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。
3、钢结构加固
(1)改变结构计算图形
对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固:a.增加支撑形成空间结构并按空间结构验算;b.加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性;C.增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性;d.在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其他柱列负荷;e.在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。
对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固:a.改变荷载的分布,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载;b.改变端部支承情况,例如变铰接为刚结;C.增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构;d.调整连续结构的支座位置;e、将结构变为撑杆式结构;f、施加预应力。
对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固:a.增设撑杆变桁架为撑杆式结构;b.加设预应力拉杆。
(2)加大构件截面的加固
采用加大截面加固钢构件时,所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。
2 建筑结构加固技术的发展趋势
1、钢丝网复合砂浆(或水泥砂浆)加固法
用钢丝网复合砂浆(或水泥砂浆)加固钢筋混凝土结构,虽然已有20多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势(砂浆与基材间有更好的相容性、协调性、相互渗透性,而且比有机加固片材抗老化、耐火、耐久性更好),其应用前景较好。
2、纤维复合材料加固法的发展趋势
纤维复合材料加固法引入我国时间还很短,但已显著地显现出其优势,成为科研院所、大专院校研究的热点,并得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。
根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:1)纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究;2)纤维材料对节点加固性能的研究;3)用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题;4)加强非碳纤维(玻璃纤维、芳纶纤维)材料加固构件的试验及理论研究;5)抗疲劳加固问题的理论研究;6)如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。纤维嵌入式加固法在国外研究较多,在国内则刚刚起步,其有待研究的问题较多,主要有加大纤维嵌入式加固法的试验及理论研究、新型粘结材料的研究、粘结材料对界面粘结能力的研究、界面粘结破坏及劈裂破坏时截面受弯承载力的研究等。
关键词:建筑结构;加固改造;技术
中图分类号: TU8 文献标识码: A
引言
建筑物在使用过程中会产生如承载力、抗震力、抗裂力、耐久性等方面的问题,这就需要对其进行加固改造,以恢复其正常使用功能。随着社会的发展,不符合标准要求的建筑结构在使用抗性和耐性等方面已经满足不了人们生活生产的需要,因此建筑结构加固改造技术日益成为建筑业的重点关注的话题。这篇文章主要围绕建筑结构加固改造技术的常见种类展开讨论,分析各种方法的原理、优劣等,结合本身的实践经验,对建筑结构加固改造技术给出自己的观点。
1.在建筑结构中最常使用的加固方法
1.1通过增大截面进行加固
采用增大截面加固法就需要在原有构件的基础上增加受力钢筋,并在其外部浇筑一层新的混凝土,以达到增大构件截面的目的。新旧材料共同工作是增大截面加固方法顺利生效的关键所在,其核心则为与面剪力结合而有效传递。大量实践表明,新旧混凝土的结合面通常是弱不堪击的,其抗剪强度也不如整浇混凝土,新混凝土的收缩变形程度与旧者有所不同,因此可能导致裂缝的出现,进而降低结合面的抗冻抗渗性能。增大截面是最传统的加固法之一,往往对于钢筋混凝土构件受弯、受压情况比较适用,并且在设计的过程中,需要就原构件的应力水平加以计算合适。
1.2采用外包钢加固方法
外包钢加固技术的原理是:将型钢包裹在混凝土结构表面的四周,然后把各部分型钢通过连接缀板焊接相连,于是型钢与连接缀板就对整个构件进行包裹约束,从而使结构的承载力得到提高。这种方法具有施工便捷,几乎不增加结构截面、工作量少等方面的优势。此外,采用此方法必须使用大量钢材,花费较高,在节点处理上也存在难度。1.3应用体外预应力加固法
所谓的体外预应力,指的就是设置在混凝土体外的预应力筋给混凝土施加的预应力。体外预应力加固技术的优势在于经济简便,预应力筋能够单独进行防腐或者更换、效果理想等方面。目前,它已经在建筑结构的加固工程中得到了广泛应用。尽管使用这种方法加固在一定程度上会影响原来结构的外部形象,但是大量工程实践证明,体外预应力加固的方法,不仅可以使建筑结构的抗裂能力和承载力得以显著提高,还能切实改善建筑结构的应力状态。1.4使用粘钢加固技术在受弯构件外部进行粘钢加固,即是在构件承载力不足之处的外表面粘贴钢板,目的是提高构件的承载能力和建筑结构整体的安全性。粘钢加固法存在一定的缺陷,如果粘钢完成之后有空鼓问题发生,则比较难以补救,还可能进一步影响整体结构。但其也具有明显的优点,例如施工方便快捷、现场几乎无湿作业、不会明显改变原有结构的外观、价格实惠、不会对生产、生活产生较大影响等。其具体的效果在很大程度上由材料质量、胶粘工艺、技术水平决定。近年来,这种方法日趋成熟并且被大范围的加以应用,一般适用于在湿度正常的环境中承受静力作用的受弯或受拉建筑结构的加固。1.5利用钢筋混凝土夹板墙进行加固。
有部分建筑物局部抗震能力达不到规范,砖墙的抗剪强度和承载能力也有待提高,而采用钢筋混凝土夹板墙加固法即可基本解决这一问题。在现有的混凝土墙或砌体墙的外表面再加置一层钢筋混凝土,既可以使砌体结构的整体性和延性显著提高,又加强了建筑物整体的抗震程度,具有良好的加固效果。
1.6在结构表面粘贴碳纤维材料来进行加固
粘贴碳纤维材料的加固技术是一项成熟的工艺,也能取得非常理想的效果。利用碳纤维进行结构加固是建筑工程中的常见方法,通常适用于随着时间的推移而遭到破坏的结构的加固改造。碳纤维材料的强度大,抗拉能力强,质量也很轻盈,而且其具有极其稳定的化学性质,耐腐蚀能力很强,可以耐久使用。这种材料既能够提高结构强度,又不会使被加固结构的重量增加,得以加固改造的结构还可以在碳纤维的保护下降低被腐蚀的几率,延长自身的使用寿命。此外,此方法还具有以下优势:碳纤维材料由于具有柔软的质地,因此在使用时能根据不同的需求做任意形状的裁剪;施工工艺及过程便捷简易,适用于多种情况;不必动用大型施工设备,只占用较小的场地;进行的始终是干作业,所用时间少,效率高。
2.与加固改造技术配套使用的技术
2.1混凝土表层密封技术通过混凝土表层密封技术的处理,混凝土便增加了防潮、防水和防裂等功能,此技术采用的方法通常有聚合物灌浆、柔性密封剂充填、涂膜等。
2.2植筋技术
植筋全称为化学法植筋,是建筑结构抗震加固工程上常见的一种连接技术。化学法植筋是指在混凝土、墙体岩石上钻孔,再把高强植筋胶注入其中,然后将型材或者钢筋插入,胶固化之后基材和钢筋就会粘接成为一个整体。植筋时的钢筋必须达到除锈的规范,还应除净其表面的油渍等杂物,植筋完成之后,便不能在所植钢筋上直接进行焊接操作。如今,植筋技术被越来越多的运用于建筑结构的加固改造中。
2.3混凝土表面处理技术
混凝土表面基材会由于风化腐蚀作用而导致其表面粗糙、出现大量小孔、强度降低,还可能受到杂物的污染。如果没有进行处理就涂装涂膜,就会出现一系列的问题。要想避免出现附着不好、起泡、龟裂、泛白、脱层等问题,延长涂层的使用期限,就得把基材的含水率控制在一定限度内,规范的进行表面处理。 2.4裂缝修补技术钢筋混凝土建筑结构的裂缝宽度超过一定范围时,会影响建筑物的美观,而且一些有害气体会逐渐侵入,锈蚀钢筋,严重降低了结构的使用耐力和承载力度,产生了一定的安全隐患。所以对裂缝进行修补处理,能够加固构件,确保结构的安全耐用。
2.5托换技术
使用托换技术的目的是使原有建筑物的地基承载能力得到提高,或者补救因基础出现不均匀的沉降而引起的建筑物倾斜和开裂。此项技术的优点在于施工花费的时间少、成本较低,并且几乎不会影响人们正常的生产生活,大多应用于加固改造成型的混凝土建筑结构之中。不过托换法对于技术水平的要求比较高,只有积累了大量实践经验且能够熟练操作的施工人员才能保证完成的质量和效果,同时又降低了安全事故发生的风险。
结语
综上所述,因为建筑物在建造和使用中难以避免自然因素、人为因素的影响,所以会在相当程度上产生使用功能和时间方面的问题,因此要不断加固改造建筑结构。目前,建筑结构加固改造技术不断发展,各种新生的方法和高强度的新型材料相继得到广泛应用。在对建筑结构进行加固改造时,应该根据问题的成因和结构特性进行科学全面的判断分析,同时要综合考虑成本花费、适用条件、施工难度等因素,选择最合适的加固改造方法,达到最优的效果。
参考文献:
[1] 徐来青. 建筑物改造加固结构设计需要注意的若干问题研究[J]. 中国房地产业:理论版, 2012, (6): 590.
[2] 易建姣, 王大可. 有关房屋建筑工程结构加固改造技术初探[J]. 科技致富向导, 2012, (27): 341.
[3] 俞春浩. 浅谈建筑结构加固改造技术[J]. 中国科技信息, 2013, (2): 62.
关键词:高层建筑框架;剪力墙;结构设计
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
一、框架、剪力墙的受力特点
1 框架结构的受力特点
框架结构的受力也很有特点,所有的墙体都不能承重,墙体都是在用梁和柱子搭好框架之后加上去的。柱子才是承重的关键,柱子上方架着横梁,横梁上面铺设楼板。框架结构的建筑物往往有粗大的柱子,这样才能够能够保证柱子有足够的强度支撑建筑物的重量。框架结构的这一受力特点导致采用框架结构的建筑物对横向受力的抵抗力不足,尤其是如果遇到地震,楼层间甚至可能出现移动。
2 剪力墙结构的受力特点
剪力墙结构是利用钢筋混凝土结构的墙体作为主要承重结构,比如建筑外墙,这些墙体有着抗震,抗侧刚度大,结构的整体性好的特点。尤其是现浇的钢筋混凝土,负载高,水平荷载大,抵抗水平力的作用明显。
3 框架一剪力墙结构的受力特点
框架一剪力墙结构是由梁柱搭建框架,再在部分框架间布置剪力墙,框架间填充加气混凝土轻型墙体,让剪力墙和框架一起承重,增加建筑物的承重能力。利用框架结构的灵活多变的特点划分建筑空间,利用水平荷载能力强的剪力墙抵抗水平方向的受力。框架一剪力墙结构把框架和剪力墙的优点结合在一起,相互弥补了对方的弱点。
二、设计计算中的几个问题
1 剪力墙的布置
原则上,布置剪力墙应该尽量保证对称、均匀、分散。剪力墙应该沿着房屋的方向,纵横布置,以外墙、电梯、楼梯、拐角剂周边等处为宜。在分布上尽量满足对称原则,这样的分布可以尽量使建筑物的刚度中心和质量中心接近。增加抵抗扭转的内力臂,最大化的加强建筑物的整体强度,提高抗扭转能力。在纵向方向布置的剪力墙应该从地基一直到房顶,保证墙体刚度。每片剪力墙的尺寸不要太长,最好不超过8m,尽量分散成多片,增加一片剪力墙就等于增加了一个抵抗水平力的结构。尤其是具有一定转折的剪力墙拥有更加优秀的抗侧力效果,比如L形、十字、圆形等形状。
2 剪力墙的厚度
框架一剪力墙结构中,对于带有边框的剪力墙厚度有一定的规范。如果该建筑处于震区,或者要考虑到抗震设计,那么剪力墙的高度大于等于建筑物层高的1/16,底部的剪力墙加强部位厚度应该大于等于200mm,无论是第一级还是第二级剪力墙都应该满足这个规范。如果不考虑抗震设计,那么剪力墙的高度应该大于等于建筑物层高的1/20,且厚度大于等于160mm。而边框的梁最合适的宽度就等于剪力墙的厚度,边框梁的高以剪力墙的2倍为宜。
3 重视屋面小塔楼的不利影响
现在的高层建筑物,在屋顶处常会设计小塔楼、电梯间、等突出屋顶的建筑结构。由于塔楼结构的质量和刚度比建筑物主体小很多,一旦发生地震,在鞭梢效应的影响下,小塔楼会产生水平位移。就算建筑物主体并未受到损坏,塔楼也可能会因为鞭梢效应的作用遭到破会。目前,大部分高层建筑物在设计的时候都将塔楼和建筑物主体分离设计,在抗震设计的时候也是分别进行计算。计算高层建筑物顶部小塔楼的地震作用非常重要,现在主流的计算方法是底部剪力法,计算顶部塔楼受到的地震作用需要考虑增大系数。由于底部剪力法计算比较复杂,为了简化计算方法,我们可以将小塔楼看做一个单独的结构,在地面计算小塔楼受到的地震作用,将得到的结果乘以增大系数就可以得到小塔楼在屋顶受到的地震作用了。由于设计建筑主体的时候一般都忽略塔楼对建筑主体的地震作用,仅仅计算和塔楼连接的部位。这样的算法还是存在缺陷,如果遇上强震,塔楼在鞭梢效应的影响下,必定会对建筑物主体产生不良作用。
4 框架剪力墙结构的抗震设计
在设计框架剪力墙结构的抗震性能时,必须符合相关规程。在水平力作用下,框架剪力墙结构底层的框架部分所承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩有一个比值(以下简称力矩比值),根据这个比值的不同,要采取不同的设计:当力矩比值小于lO%时,按剪力墙结构进行设计,其中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计。当力矩比值大于10%时,按框架一剪力墙结构设计,力矩比值在5O%至80%之间的,可以适当的增加框架剪力墙的最大高度。框架和剪力墙的部分应该按照各自的标准设计抗震等级及轴压比。当力矩比值大于80%时,框架剪力墙的最大高度必须按照框架结构设计,在抗震等级及轴压比的设计上也和前一种情况有所不同,框架部分按照框架结构设计,剪力墙按照框架剪力墙结构进行设计。
三、高层框剪结构抗震设计的技术要点
1 提高剪力墙的抗震能力
(1)提高剪力墙的抗震能力需要加强对倾斜方向裂缝的控制,我们可以利用边框剪力墙来实现这一目的。将梁柱设计在剪力墙的边上,增加拥有倾斜方向承载力的边框结构,这些边框能够阻拦倾斜的裂缝。如果剪力墙产生裂缝,边框结构可以减低附加剪应力,阻止裂缝衍伸到其他部位。
(2)合理的肢墙面积。
如果剪力墙纵向设计有洞口,那么这片剪力墙就变成了联肢墙,联肢墙的中间受到横梁的约束。联肢墙有双肢墙和多肢墙两种情况,双肢墙上只有一列洞口,多肢墙上有多列洞口。
这样的设计降低了剪力墙的刚度,增强抗震能力。即使出现裂缝也往往是在洞口或横梁部位,降低了对墙体的伤害。
2 改善框架的抗震能力
(1)强化角柱。要增强抗震能力就应该强化框架的角柱,提高抗剪应能力。作为框架结构的关键部分,角柱起到连接梁和柱子的作用只有强化了角柱才能从整体加强框架结构。
(2)增强框架的抗震能力需要提高整体框架对推力的抗性,降低横向的位移,尤其要注意减少楼层之间的移动。可以在框架内分散布置用钢筋混凝土浇筑的剪力墙。由于这样的设计没有良好的延展性,我们可以设计一些有延展性的墙体,降低刚度。比如在剪力墙的墙体上合理的增加开口,形成耗能结构,有效的将震能释放。
(3)在框架剪力墙结构中,设计赘余构件可以有效的抵消地震部分的能量。设计赘余构件时可以使用钢筋做骨架的混凝土作为支撑构件,发生地震时,震能会首先影响这些构件,当这些构件被破坏之后,建筑物的整体结构也会发生一定的改变,同时改变了自振频率,避免和形成共振。
3 改善整体抗震能力
( 1)如果在框架剪力墙结构中的梁端和柱端安装“塑性铰”,可以在框架剪力墙结构中形成耗能结构。由于塑性铰能够承受、传递一定的弯矩,地震发生时,即使纵向钢筋发生屈服也不会瞬间破坏结构,而是在塑性铰的作用下承载。水平的构件会先于纵向构件发生屈服,
避免建筑物发生垮塌。
( 2)依照建筑物的实际情况,在框架剪力墙整体结构的刚度和承载能力之间寻求平衡。由于地震发生时,建筑物会的自振周期容易和地震产生共振,如果使用了过多的剪力墙就会减小自振周期,增加建筑物的刚度。那么,加大自振周期就可以有效减少地震作用。在设计的时候布置数量合理的剪力墙,适当的使用短肢墙来减少剪力墙的面积,既可以减轻建筑物的整体重量,有能够有效的防御地震的影响。
( 3)由于框架和剪力墙的材料,制造工艺不相同,两者的结构也不一样,他们存在着刚度、弹性和延展性等多种差异。有可能导致框架剪力墙结构的构件之前无法有效的合作,构件之前缺乏协调,降低了建筑物的抗震能力。只有在考虑协调性的基础上,经过严密的计算和设计,在结构的刚度、弹性和延展性之间做好平衡才能够最大程度抵抗地震力。
关键词:企业 价格审计 必要性 关键环节
价格贯穿于企业经营的各个环节,对企业的经营成果起着举足轻重的作用。在合理可控的范围内降低购价、造价、成本和提高销价,是企业增收节支,降本增效,增强竞争力的重要途径,而价格审计的最终目的和归宿是改善经营管理,提高经济效益。
一、价格审计的必要性
1.通过价格审计,可以有效地促进企业管理,完善企业内部控制制度,符合建立现代企业管理的要求。
在市场经济条件下,商品价格由供给与需求的变化决定,商品需求增加则价格上升,需求减少则价格下跌,供需平衡则价格平稳。伴随着市场价格的放开,市场的价格竞争日趋激烈,而企业购销权“无限扩大”,导致许多企业都栽在采购和销售这一进一出“黑窟窿”。之所以出现这种现象,是由于形成价格的因素越来越复杂,造成价格上的投机和欺诈行为日益增多。价格审计着眼于价格因素的主要矛盾和关键问题,从购和销一进一出两个主要环节入手进行审计,重点突破,逐步推进,对价格进行实质性的梳理。因此,很容易就可以发现企业价格执行和管理中存在的某些漏洞,可以促进企业增强市场意识和效益观念,改进和加强企业的内部管理。
2. 通过价格审计,可以有效地促进企业增收节支,提高经济效益,提高市场竞争力。
市场竞争就是成本竟争,降低成本费用是增强企业竟争力、提高经济效益、扭亏增盈的重要途径。而成本优势的获得不限于成本本身,必须从管理的高度挖掘成本降低的潜力。企业产品的成本反应的是生产要素的消耗,在保证产品质量的前提下,降低生产要素的进价和消耗,就意味着降低了产品成本,从而增加了利润。价格审计是以价格及其价格构成要素为对象,根据一定的标准对定价及价格构成要素的合理性、有效性等进行审查,并通过对成本费用支出的真实性、合法性、效益性和成本费用管理的审查,促进企业加强内部管理和控制,节支降耗、挖潜提效,实现企业价格最大化的经济效益目标。
3. 通过价格审计,可以有效地遏制购销活动中的不正之风,抵制不正当的私下交易。
当前价格领域不可避免会存在个别高买高卖、高估冒算、暗箱操作、收受回扣、变相折让、贪污受贿等不良行为。价格审计的实质,就是把隐蔽的权力公开化、集中的权力分散化。企业决策透明化,减少购销活动中的不正之风,堵塞漏洞。
开展价格审计可以帮助企业建立完善价格管理的自我约束机制,克服购销活动中的不正之风。
二、价格审计的关键环节
在价格审计过程中,要积极发挥内部审计的管理和促进作用,对被审单位进行公平、合理、客观的评价和监督。下面从三个方面来简要描述价格审计的主要内容。
1. 建立价格审计制度是价格审计的前提。价格审计是一项内容复杂、工作量大、涉及部门多、专业性较强的工作。主要包括:
① 价格审计的范围。规定了价格审计工作的程序、内容和方法,以及使用范围。
② 价格审计人员职责和被审计部门的义务。
③ 经审计需要修改或完善的合同内容和条款,应按审计确认的方式和内容进行修改
2. 确定审计依据是价格审计的关键。
价格审计针对报审的物品通过查询、测算等方法确定合理、公允的价位和相关费用水平作为审计的依据。
可询价物品的特点是供货厂商较多,同性能或可替代品较多。可以通过市场询价的方法了解到不同供货厂商的报价,并通过比价后确定可以接受的价位,以此作为价格审计的依据。根据采购物品的不同情况可采用不同的询价方法。不可询价物品的特点则是供货厂商较少,同性能或可替代品较少甚至没有,物品的加工制作需要通过特殊的工艺流程,使用的原料有时也有特殊要求,以满足特定的用途或需要。审计部门难以直接通过市场询价获取物品的价格信息,而需要根据物品的特殊用材、特殊加工工艺和技术含量的高低来测算物品的价位,并以此作为审计的依据。
3. 对经济合同进行审计是价格审计的重要内容。
① 合同主体的合法性。如主体资格、经营范围、履约能力等,是确保合同法律效力的前提。审查签订合同的主体。重点审查合同主体是否是依法登记的企业法人,或依法产生、存在的组织;审查合同对方经营范围。重点审查其经营范围是否包括合同标的,是否无照经营。审查合同对方主体有无履约能力。
② 合同的必要性。审查合同是否符合企业经营方针、政策的要求,履行该合同能否给企业带来预期利益;是否已列人企业生产经营计划、投资计划或者其他计划,且符合该计划的要求;是否已安排了相应的财务预算。重大合同应有可行性分析报告并经评审确认;
③ 审查合同内容的合法性、合规性和合理性。包括:审查签订合同的当事人是否有签订该合同的权利;审查合同条款和内容是否完整正确,意思和文字表达是否清楚准确。如:标的名称是否规范;数量和质量表述是否正确;价款和酬金是否明确合理;合同履行的期限、地点和方式是否明确和合理;违约责任和解决争议的方法是否明确。
从价格合同的必要性和关键环节的分析可以看出,开展价格审计的现实意义就是对企业的生产经营环节进行实质性的了解和监督,通过审查、评价企业的控制环境、风险管理、控制活动、信息与沟通等要素,来促进企业制定更为合理有效的内部控制制度,加强内部控制,实现价值最大化。
关键词:建筑工程;框架结构;结构施工
中图分类号:TU198 文献标识码: A
1框架建设的具体特征
如今的建筑项目不断的向着高层方向进步,而这个趋势给建筑工程的框架结构难点带来了新的难点。高层建筑在竖向构件以及构成方面带来了逐层累积的重力以及载荷,这就需要较大尺寸的柱体以及墙体来支撑,给工程框架结构施工带来了新的技术要求。与此同时,建筑的构件还需要承受地震载荷以及风载荷等荷载,而且这些载荷都属于非线性的竖向分布载荷,而且对建筑高度的敏感程度较高。以地震载荷为例,就层数较低的建筑而言,考虑这些建筑的荷载时一般只需要考虑恒定载荷以及部分动载荷,而对于建筑物的墙体、柱体以及楼梯等结构,通常不会对其认真的掌控,别的构件在合乎涉及到 规定之后,相应的此类构件也都可以合乎设计的规定。而且,针对一些钢架支撑体系来讲,在设计的时候假如未论述独特的受力性规定的话,不用加大柱等的尺寸,只要将板增加就能够实现设定。不过,针对高层来讲,单纯的处理如上的事项还远远不足,第一要分析的处理抗剪事项,还要分析变形等内容。部分高层建筑的柱体、梁、墙体以及楼板在设计过程中经常需要考虑到结构的具体布置、特殊材料的使用,才能抵抗较大的变形以及较大的侧向载荷。
2关于钢筋项目的建设技术
2.1 钢筋建设面对的不利现象
在具体的建设时期,钢筋项目面对非常多的品质不良现象,主要包括:选择的焊条规格、型号不对;钢筋焊接接头存在偏心弯折问题;箍筋具体尺寸不能满足要求等。在框架施工的过程中,这些问题都需要予以妥善解决,否则将对框架整体质量造成影响。而在钢筋加工完成之后,在钢筋的板扎以及成品的保护过程中存在对应的质量问题,诸如钢筋的类型和数量等没有达到要求、钢筋垫块不充分或者是没有提前稳固,一旦在对钢筋验收通过之后将造成后续施工的质量问题,诸如混凝土浇筑移位等,将造成实际施工材料的尺寸与设计尺寸存在偏差的问题,对建筑框架的整体结构安全性造成影响。同时,在对钢筋结构进行再焊接的过程中,对框架结构的整体形状等都会造成改变,给框架整体施工质量造成影响。
2.2 钢筋工程施工技术
(1)充分的材料准备。对那些散乱的材料而言,要在绑扎固定之后,将之转移到那些安全稳固的地方;或者是将其保存在安装好的梁上,并将之固定在钢架之上;针对那些放置在地面之中的物质,要积极的开展好安全管控活动,避免它掉落而导致不利现象。在上方遮盖油布的话,要在布料上方放上一些较重的物体,而且在上方加固处理。(2)积极的开展好焊接建设准备工作。在焊接以前的时候,要结合有关的活动规定开展好试验活动。对于进入到场地之中的所有的钢筋都应该积极地开展自检工作。而且要开展好力学测试活动,在自检的前提之下还要积极的分析焊接的品质,尤其要对那些由疑问的钢筋做重点抽查,且需要对于各个试验和检查人员都应该进行专业技术的培养。(3)放样与下料施工。在进行实际施工过程中年的放样以及下料过程中,都应该留有一定的余量,这主要是考虑到焊接完成之后,在焊缝处将出现线性的收缩,且框架结构中的桁架、梁等在受到弯矩作用之后还将拱起。虽然其收缩和变形量将与其他各种因素相关,但是结合施工实践以及具体的实验来讲,通常需要考虑的收缩量一般是:当受弯构件的总长不超过24m时,放样余量在5mm左右,当总长在24m以上时,放样余量则取8mm。
3 关于模板的建设技术
3.1 多层模板支架体系建设时期面对的不利现象
对于现浇混凝土结构,新浇筑的楼层重力载荷以及施工载荷都是由多层模板支架体系来承担的,然后再由模板支架体系将载荷传递给楼层的楼板。不过,在建设的时候,因为建设时间短,此类楼板还处在养护阶段,它的受力性不是很高。此时就使得建设受力面对很多的不明确的要素,一些还会超过了结构的设计受力数值。
3.2 模板建设技术研究
(1)对于处在曝晒环境中楼(屋面)板等,其混凝土应保持湿润状态28d。
对于这个关系到混凝土质量的重要工序却往往得不到切实执行,不及时养护,养护不当常常发生,其原因可能与不了解养护作用的重要性与机理有关。
新拌混凝土中存在着大量均匀分布的毛细孔,其中充满水,水泥中的矿物,如3Ca0・SiO2,2Ca0・SiO2,3Ca0・Al2O3,4Ca0・Al2O3・Fe2O2等与毛细孔中的水发生水化作用,生成凝胶等水化产物,产生强度并填充了部分毛细孔,使大孔变成小孔,增加水泥混凝土的密实度。因为毛细孔是互相连通的,如果外面环境湿度小,毛细孔水就全向外蒸发,减少供给水化的水量,减小了水化作用;如果环境湿度大,则可通过毛细管向内补给水化用水,使水化作用继续进行下去,混凝土性能不断提高。在干燥多风天气,毛细孔水迅速蒸发,水泥不但因缺水而停止了水化作用,还因毛细孔管引力作用在混凝土中引起收缩。此时混凝土的强度还很低,收缩引起的拉应力很快使混凝土开裂,破坏混凝土结构,影响结构安全。所以混凝土养护工作十分重要,应引起重视,严格执行规范要求,确保混凝土结构质量。(2)主体模板建设技术。作为整个体系的支撑立杆,在建设时要确保其竖直的立在平面之中,要确保它不被压塌。要不然,下方楼层结构之中的支撑物质无法去除,同时如果两个支柱处在相同的竖直线时,所有的体系是无法开展建设。因为支模活动均是结合设定的步骤开展的,在未对其有效的固定之前的时候,是不能够开展后续的建设工作的。而且,当使用脚手架的时候,不能够将主节点的横、纵向水平杆;横、纵向扫地杆以及连墙件拆除。(3)做好拆模工作。在拆除时要切实的结合设定的步骤来开展,通常是先拆除那些不需要称重的,而将那些承重较大的放到最后。要将支撑区域先拆掉,然后将方木放到最后。而且要将拆下来的物体放到安全的区域,避免不利现象发生。
4 构造柱施工
框架结构组合有构造柱的结构形式,在实际施工过程中,将构造柱与框架柱、梁一起整浇的情况时有发生。这样做使结构受力概念模糊不清,与设计意图不符,影响结构安全,留下事故隐患。
一般构造柱均未经计算,而是按构造设置的,是从构造上采取的抗震措施。而框架柱则是框架结构的主要组成部分,必须经过计算设计,且需满足较为复杂的构造需求。因此构造柱与框架柱有本质上的区别,决不能利用构造柱作为框架梁的支撑构件。若将构造柱与框架柱、梁一起整浇,就会把构造柱作为框架梁受力的一个支点,则可能导致框架梁局部强度不足及构造柱承载力严重不足,而影响结构安全。
在施工中,应严格按规范要求,先浇筑框架柱、梁,并在框架梁上构造柱部位预留插筋,待混凝土拆模,墙体砌筑完后,再浇筑构造柱混凝土。
(1)选择好原料。对全部的进入到场地之中的物质都要积极的分析它的品质证明信息,对于混凝土来讲更要积极的关注。而且,还要分析它的各个类型的强度级别和生产时间等事项。(2)掌控好配比。经由合理的配比能够提升其强度和和易性。不过,此时成本必然会变多,同时会导致其容积等出现一定的变化,还会使得使用的水量出现改变。因此,要掌控好添加的水泥的总数,要将其控制在规定的区间之中。 (3)关于浇筑工作。一般来说,该浇筑方案是要经由细致的审批的,对于或许会发生的不利现象都要设置精准的应对方法。而且,在浇筑以前的时候,还要对模板的具体方位和高度等分析,确保其和设计保持一致,保证支撑牢靠。
参考文献
[关键词] 踝关节;骨折;CT
Clinical Application of Quasi Coronary CT Scan in Fracture of Anklebone
Abstract:Objective To discuss the application of quasi coronaryCT scan in fracture of anklebone.Methods Collect 20 cases history of anklebone fracture scaned by X?ray,normal CT scan and quasi coronary CT scan.Then,compare the result of exam result.Estimate the application of quasi coronary scan in anklebone fracture in X?ray exam.Results 3 cases was missed diagnosing in X?ray exam.2 cases was missed in normal CT scan.every cases was displayed well in quasi scan.So quasi scan has great advantages in fracture fracture of joint,especially in anklebone.Conclusion The technology of quasi coronary scan can display the exact location,type,degree of graveness and dislocation of the fracture anklebone,and improve the rate of diagonosis of the anklebone.
Key word:Anklebone;Fracture;CT
踝关节骨折常见,约占全身骨折的4%,多由间接外力所致,可造成多种形式的损伤。常规踝关节CT扫描为轴位扫描,仅能提供二维图像,对踝关节骨折难以有全面、准确的认识。我科运用踝关节准冠状位CT扫描与踝关节常规横轴位CT扫描相结合,在实际工作中取得良好效果,我们收集踝关节骨折患者20例,均在治疗前行踝关节准冠状位CT扫描与常规轴位扫描,现报告如下。
1 资料与方法
采用西门子SOMATOMARC全身CT机对20例临床怀疑踝关节骨折患者行踝关节常规CT横轴位扫描及踝关节准冠状位CT扫描。20例中,男13例,女7例,年龄12岁~46岁。均有外伤史,其中高处坠落伤7例,车祸5例,扭伤5例,其他3例。均在受伤后摄踝关节正侧位X光片,治疗前行踝关节准冠状位CT扫描与踝关节常规轴位CT扫描。踝关节准冠状位CT扫描方法:患者仰卧于扫描床上,脚先进(Feet first),双膝屈曲约50°并用软垫固定好,踝关节保持约90°正常解剖位置。采用骨(Bone)扫描程序,定位后,在小腿侧位定位像上使扫描线向头侧倾斜,尽量与小腿走行一致,由前向后连续扫描。技术参数:管电压130 kV,管电流70 mA,时间(TI)为3 s,层距3 mm,层厚3 mm,距阵512×512,骨窗窗宽4 000 Hu,窗位400 Hu,软组织窗:窗宽350 Hu,窗位50 Hu,扫描视野(FOV)260 mm~300 mm。
2 结果
X线片诊断漏诊3例(胫前结节撕脱骨折2例,距骨骨折1例),常规轴位CT扫描漏诊2例(踝关节多发骨折合并跟骨骨折1例,内踝撕脱骨折1例),踝关节准冠状位CT扫描对20例骨折均能显示良好,尤其对涉及关节面的骨折及有合并跟骨骨折者有明显优势。
3 讨论
3.1 踝关节CT扫描存在的问题 踝关节骨折的类型及移位形式较复杂,CT和平片虽然可显示各型骨折的骨折位置、成角、分离和骨折断端形态,但是X光片为平面图像,对踝关节骨折进行全面诊断很困难,而踝关节常规CT扫描为横轴位扫描,存在一定的局限性:对骨折部位的大小及移位程度无法立体显示,缺乏在整体上对踝关节骨折全面认识;由于扫描范围的限制易漏诊合并跟骨骨折患者;因为扫描线多与床面垂直,对横行的骨折线易漏诊。针对以上问题,我们设计了踝关节准冠状位CT扫描方法,该技术能从近似冠状面的角度展示踝关节的解剖结构,清楚显示涉及关节面及横行的骨折范围、大小及左右移位情况。在实际工作中将踝关节准冠状位CT扫描与踝关节常规横轴位CT扫描相结合,从多方位、多角度展示踝关节诸骨间关系,较好地克服了踝关节常规CT扫描中存在的问题。本组20例踝关节骨折患者行踝关节常规CT横轴位扫描及踝关节准冠状位CT扫描,两者结合诊断病变无一漏诊,均明确诊断,可为临床诊断治疗提供更完整、全面的影像资料。
3.2 踝关节准冠状位CT扫描优点
3.2.1 踝关节准冠状位CT扫描能将胫腓关节、胫距关节、跟距关节展示在同一层面,不仅有利于显示踝关节与周围诸骨及踝关节周围诸骨之间的关系,而且对病变的显示与测量符合人体的正常视觉习惯,更有利于诊断。
3.2.2 踝关节准冠状位CT扫描技术对累及关节间的骨折及骨折左右移位情况明显优于踝关节常规横轴位CT扫描。常规横轴位CT扫描漏诊1例踝关节多发骨折合并跟骨骨折患者,经踝关节准冠状位CT扫描发现跟骨骨折,且骨折涉及胫距关节、跟距关节。
3.2.3 踝关节准冠状位CT扫描较常规横轴位CT扫描更有利于踝关节面的骨折碎片的显示。胫距关节在横轴位显示不佳,骨折碎片是否在关节面内不易判断,冠状位扫描则可以清楚显示胫骨远端及距骨骨折碎片与关节面的关系。
3.2.4 踝关节准冠状位CT扫描技术既可以双踝关节同时扫描,以利于双侧对比,也可以对患侧踝关节进行单独扫描。20例中有5例行患侧踝关节进行单独扫描均取得较好效果。
3.2.5 踝关节准冠状位CT扫描患者舒适,易于配合,技术操作简单易行,便于推广应用。
[关键词]数据挖掘 决策树 神经网络
一、背景介绍
商品陈列是一种介于科学与艺术之间的学问,从科学的角度出发,借助有效的利用各种货架、隔物板、扩栏、台板、端架、价格卡、省力化栏车的布置,在有些商品的销售中,其销售额可以在原有基础上提高10%,从艺术的角度看,商品陈列属视觉传达艺术门类, 其创意设计的审美意象理念是构成商品品类管理计的思维结构基础。商品陈列的科学性的研究,借助于数据挖掘的技术从海量的销售数据中提取隐含在其中的、事先未知的、但又是潜在有用的信息。
数据挖掘包含一系列旨在从数据库中发现有用而未发现的模式的技术。传统的观点认为数据挖掘技术扎根于计算科学和数学,不需要也不依赖于数据仓库。这种观点并不正确,成功的数据挖掘的关键之一就是通过访问准确、完整和集成的数据,才能进行深层次的分析,寻求有益的信息。而这些正是数据仓库所能提供的,数据仓库不仅是集成数据的一种方式,而且数据仓库的联机分析功能―oLAP还为数据挖掘提供了一个极佳的操作平台。如果数据仓库与数据挖掘能够实现有效的联结,将会给数据挖掘带来各种便利和功能。
首先,由于大多数数据挖掘工具要在集成的、一致的、经过清理的数据上进行挖掘。这就需要在数据挖掘中有一个昂贵的数据清理、数据变换和数据集成过程,作为数据挖掘的预处理。而已经完成数据清理、数据变换和数据集成的数据仓库,完全能为数据挖掘提供它所需要的挖掘数据。使数据挖掘免除了数据准备的繁杂过程。
其次,在数据仓库的构造过程中已经围绕数据仓库组建了包括数据存取、数据集成、数据合并、异种数据库的转换、ODBC/OLEDB、WEB访问和服务工具以及报表与OLAP分析工具等全面的数据处理和数据分析基础设旌。在数据挖掘过程中所需要的数据处理与分析工具完全可在数据仓库的数据处理与数据分析工具中找到,根本没有必要为数据挖掘重新设置同样的基础设施。
此外,在数据挖掘过程中,常常需要进行探测式的数据分析,穿越各种数据库,选择相关数据,对各种数据选择不同的粒度,以不同的形式提供知识或结果。而数据仓库中的OLAP完全可以为数据挖掘提供相关的数据操作支持,例如,对数据立方体或数据挖掘中间结果进行数据的下钻、上卷、旋转、过滤、切块或切片,且以OLAP的可视化功能为数据挖掘过程或挖掘结果提供良好的操作平台,这些都将极大地增强数据挖掘地功能和灵活性。
最后,在数据挖掘过程中,如果将数据挖掘与数据仓库进行有效地联结,将增加数据挖掘地联机挖掘功能。用户在数据挖掘地过程中,可以利用数据仓库地OLAP与各种数据挖掘工具地联结,使用户可以为数据挖掘选择合适地数据挖掘工具,能够在数据挖掘过程中灵活地组织挖掘工具以增强数据挖掘能力,同时还为用户灵活地改变数据挖掘地模式与任务提供便利。
二、数据挖掘技术相关算法
数据挖掘的核心是预测建模,预测建模其实就是找出数据中的规律(模型)来“猜”数据集中一个或多个变量值的过程。
不同的模型适用于不同的研究领域,比如Logistic回归属于广义线性模型,其结构是一个S型曲面(或超曲面),如图1所示:
其中: 为事件发生的概率, 被称为事件的发生比(odds)。
Logistic回归是最为常用的预测被解释变量为0-1变量(二分类变量)的模型,其与普通线性回归的区别在于:Logistic回归通过Logistic连接函数,将线性模型的预测平面(可能是高维的超平面)转换为预测曲面(高维超曲面)。但是一旦取定阈值(threshold)以后,判别函数其实依然是线性的。
2.决策树(Decision Trees)
决策树的结果是以一种类似于流程图的树结构表示,其中每个内部枝节点表示在一个属性上的测试,每个分枝表示一个测试的输出,而每个树叶节点代表类(分类因变量)或类分布(区间因变量)。最下层无法再被分割的节点被称为叶结点,代表一个预测或判断(决策)。
决策树模型的计算很大程度上依赖于计算机强大的计算能力,因此直到近几年,才逐渐普及。决策树模型不需要分布的假定。它的分割采用非参数技术,常用的有:熵(Entropy),卡方(Chi-Square )以及基尼系数(Gini Index)。这些方法擅长于处理大量的数据和变量,因此一般都将其用于数据挖掘。
对于一个给定的节点,树模型所做的就是在限制条件下寻找最有“价值”的分割方法将观测值分入各个枝。
无论采用何种方式,树的分割都是要最大化:
其中表示母节点,代表由此划分的子节点, 代表被分配到第r个子节点中的观测值占到母节点观测值的比例。公式(2)表示的是母节点分割前的“信息”减去分割后各个子节点“信息”按照观测值数量加权的平均值。这个数字越大就代表分割越有价值。而所谓的“信息”就是,对于的不同定义就演变出了不同的树。
如果采用基尼系数法,即采用基尼系数(Gini Index)来衡量则
其中表示节点中因变量的类型数量,如果该树模型是用于预测信用贷款者的类型,那么类型只有两种:如期还款、逾期不还,则则代表节点中属于第i种类型的观测值占到总的观测值的比例。因此,基尼系数法的目标就是最大化:
3.神经网络
人工神经网络(Artificial Neural Networks)是模拟生物神经元的结构而提出的一种信息处理方法,最早是研究人员用来模拟人脑神经系统而开发的。研究者试图通过将许多简单的运算元素(也称:神经元、计算单元)组合成一个高度相互联结的系统实现人工智能。近些年来,神经网络的研究者更是将统计学和数值分析的许多方法也加入其中。尽管人工神经网络是否有真正的“智能”依然有很大的争议,但是毫无疑问,它已经成为一种很有用的统计模型。更具体地说,前馈神经网络(feedforward neural networks,神经网络中最常用的一种)就是一组灵活的非线性回归、判别分析和数据约简模型。通过探测数据中复杂的非线性关系,神经网络可以帮助我们预测现实世界的问题。
在前馈神经网络中,最为常用的是多层感知器(multilayer perceptron, MLP)和径向机函数网络(Radial Basis Function network, RBF),本文只用到了多层感知器,故在此仅对其介绍。
多层感知器神经网络由单元(神经元)构成和它们之间的连接构成,这些神经元分为三类:输入单元,隐藏单元和输出单元,它们各自在神经网络中担负了不同的职责:
(1)输入单元:获得输入的变量数据;
(2)隐藏单元:进行内部的运算,尤其是非线性运算;
(3)输出单元:计算预测值,并且将其与目标变量的真值比较。
由输入单元构成的层称为:输入层;由隐藏单元构成的层称为:隐藏层;同理,由输出单元构成的层就是输出层。
每一个隐藏单元的实质是一个复合函数,其构造如图4:
变量的值由上一节点输入,由组合函数加权相加(),经过激活函数加工(),得到输出的数值y,传向下一个节点。
经过层层处理的输出结果最后汇总到输出单元,在这里将上一节点输入的数据进行加权相加经过激活函数(如果有)得到预测值,再进行预测值和目标变量真值的比较,通过不断的调节之前隐藏单元中和输出单元中组合函数的权重最终使得输出节点中的误差(真值减预测值的差,即统计学中的残差)达到最小。
三、算法的评价标准
随着数据挖掘技术日益发展的同时,出现了许多数据挖掘工具。如何选择满足需要的数据挖掘工具,成了数据挖掘应用中首要解决的问题。在选择数据挖掘工具时,一般可以参照以下标准。
1.模式种类的数量
数据挖掘工具能够提供的模式越多,它的知识发现能力越强;多种类型模式的结合应用,有助于降低问题的复杂性。例如,可以先用聚类将数据集分组,再在各数据组上挖掘预测性模式,要比单纯在整个数据集上进行数据挖掘更加有效。
2.解决复杂问题的能力
由于挖掘数据量一般比较大,因此,算法的时空复杂性成为许多挖掘工具实际应用中的重要限制因素。如果算法的复杂性随着数据量的增大、模式精细度的提高、准确度要求的增加而呈现指数增长,就将严重限制数据挖掘工具的应用。
数据选择和转换能力对挖掘工具解决复杂问题能力的影响也是相当大的。因为知识模式通常被大量的数据项所隐藏,这些数据有的是冗余的,有的是完全无关的。这些数据项的存在会影响有价值模式发现的能力。数据挖掘工具的一个很重要功能,就是能够减低数据的复杂性,提供选择正确数据项和转化数据值的能力,这些能力都将增加数据挖掘工具解决复杂问题的能力。
可视化工具不仅为用户提供了直观、简洁的数据挖掘方法,方便了用户使用数据挖掘工具;更重要的是可视化工具有助于用户对重要数据的定位,对模式质量的评价,从而降低解决复杂问题时建模的难度。
数据挖掘工具的扩展性也是提高挖掘工具解决复杂问题能力的一个重要因素。数据挖掘工具的扩展性可以提高处理大量数据的效率。这就要在选择数据挖掘工具时了解挖掘工具能否充分利用硬件资源?是否支持并行计算?当处理器的数量增加,计算规模是否相应增长?是否支持数据并行存储?为单处理器的计算机编写的数据挖掘算法不会在并行计算机上自动以更快的速度运行。为了更好地发挥并行计算机地优点,需要有支持并行计算机的算法。
3.噪声数据的处理及挖掘工具的鲁棒性
在许多情况下,数据源都包含噪声,数据挖掘工具应该能对携带噪声的数据进行挖掘,或对带噪声数据适当处理后也能进行正常的数据挖掘。噪声数据的处理从另一个角度说明挖掘工具需要具有一定的鲁棒性。从数据挖掘工具的目标看,希望对未知的对象做出正确的判断,但要求挖掘工具能对所有的对象做出这种预测是不可能的。不过,数据挖掘工具至少要有一定的数据误差处理能力,能够应对非法输入、内存空问不足能异常情况。
4.操作性能
操作性能的好坏是一个影响挖掘工具性能的重要因素。图形界面友好的工具可以方便用户,引导用户执行任务,为用户节省数据挖掘时间。具有嵌入技术(API)挖掘工具能使数据挖掘工具的性能得到提高,应用程序能够嵌入挖掘工具,缩短开发时间。如果数据挖掘工具能够允许用户通过GUI、程序设计语言或SQL语言将模式运用到已经存在或新增加的数据上,或将模式导出到程序或数据库中,将极大地提高挖掘效率:具的易操作性。
5.数据获取能力
数据挖掘工具地使用基础是数据库或数据仓库。因此,一个优秀的数据挖掘工具可以使用SQL语句直接从数据库或数据仓库中读取数据,这样可以简化数据准备工作,并且可以充分利用数据库的优点。没有一种工具可以支持所有类型的数据库或数据仓库,但应该能够通过通用接口连接大多数流行的数据库或数据仓库,这将提高数据挖掘工具的使用范围。
6.挖掘结果的输出
数据挖掘工具不仅能够将挖掘结果以多种方式输出,而且要求输出的结果便于用户的理解与应用。传统的查询工具、可视化工具可以帮助用户理解数据挖掘结果。因此.数据挖掘工具能否提供与传统工具集成的简易途径接口,是衡量数据挖掘工具好坏的标准。如果这些挖掘结果的输出能够以图形、报告、逻辑公式等可视化方式输出,或以先验知识方式输出,为今后的数据挖掘提供准备,都能提高数据挖掘工具的性能。
四、结论
为了了解数据挖掘工具解决复杂问题的能力大小。可从挖掘工具的模式应用、数据选择和转换能力、可视化程度、扩展性等方面考察。超市的最主要的数据是销售数据,其他数据,如库存数据、采购数据都是围绕着该数据,或说与该数据高度相关。显然,销售数据蕴含的反映顾客购买行为的商品相关性信息,这个是我们最为关心的。此类数据的最大的特点是,基于半文本的,非结构化的,短时段内是随机的(客户间相关性很弱),但是长时段与时间相关(季节趋势),因此对此类数据应该以关联性挖掘算法为主,当然多种类别模式的结合使用往往有助于发现更有用的商业模式,同时有时会降低问题的复杂性。特别是,在销售中分析与归类有关的模式,可用不同的算法来实现,以适应不同的需求环境。数据挖掘工具如果能够提供多种途径产生同种模式,可以提高其解决复杂问题的能力。
参考文献:
[1] 董军农:商品陈列――传统的零售现场广告[J].商场现代
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[2](美)Jiawei Han(韩家炜)and M. Kamber 著,范明等 译,数据挖掘概念与技术 [M].北京:机械工业出版社,2001:1-97
关键词 复合材料;力学特性;土建结构
中图分类号:TB33 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)022-071-1
最近几十年来,复合材料由于具有优异性能而应用广泛。复合材料一般是指利用人工的方法将不同的材料合成一种新的材料。这种合成的材料可以集不同原材料的优势于一身,具有较好的强度、弹性等新的物理和化学性质,能够满足各个行业愈来愈多的需求。复合材料在土木建筑行业最突出的应用是作为土木建筑的结构元件和作为土建结构的加固介质。
1 作为结构元件的复合材料
近几十年来,随着建筑行业的不断发展,我国对建筑材料的需求也愈来愈大。FRP(Fiber Reinforced Plastic)复合材料在建筑材料中占据着重要地位,这是因为复合材料自身的优势明显,具有耐腐蚀性强、易于成型、质量轻等优点。与常规的钢铁材料相比,FRP复合材料的机械强度优势明显,并且相同体积的复合材料质量要比普通的钢材料轻70%~85%。
当前应用复合材料的建筑随处可见。复合材料由于密度较小,作为建筑的结构元件可极大地减少建筑设施的自身重量,因而可以提高地基的承载能力进而延长建筑设施的使用寿命;易于加工成型的复合材料可以作为墙体材料如曲面墙体,以及加工程序复杂的土建构件如圆锥形构件;复合材料的隔热效果也很良好,制成的夹成结构可用于保持温度;良好的抗腐蚀性可使复合材料作为各种运输的管道和泵体;此外,复合材料还可应用与电业用途,因为复合材料具有对电不敏感的性质,可以免受电磁波的干扰。
Harris曾研制出一种延展性良好的复合材料聚脂棒(hybrid fiber reinforcedpolymer)。这种聚脂棒的延展性和杨氏模量,具有绝缘、耐腐蚀、高强度等的优点,可作为钢的替代品用于土建结构元件;Theriault曾做过用聚脂棒(HFRP)代替钢筋使用的实验,根据砼强度和加强率来预测裂逢间距、裂逢宽度、程限承载力、荷载挠度曲线及破坏类型,得出的结论表明,随着加强比率的提高,裂逢高度和宽度均有所降低,而与砼强度无关的结论。
但是,目前国内用于合成复合材料的工艺还不成熟,规模一般较小,不能广泛的应用于土木建筑行业。如何研发成熟的合成工艺,大规模的在土建行业应用复合材料,是国内同行所面临的重要课题。
2 作为加固介质的复合材料
近些年来,在我国自然灾害时有发生,使国家和人民遭受了极大地经济损失和人员伤亡。如何避免和减轻自然灾害发生时的损失是土建工作者面临的重要课题。在比较发达的该去和国家,土建工作人员经常加固比较重要的建筑设施如车站、商场等,另外也加固一些局部受损的建筑如桥梁、路面等。有文献表明,在英、美等发达地区,新建设的建筑设施反而不如加固的旧设施多。在国内,最近几年来,对旧房加固、受灾局部损害的建筑进行改造的现象也越来越多,相应的经济效益和社会效益也愈来愈大。
但是,目前针对土建工程加固相关的专著和文献所阐述的加固理论并不系统,有些只是简要说明了土建加固所使用的方法、工具以及材料,并未对加固建筑和加固材料之间的相互作用效果进行系统的测试总结,有些加固只是敷衍了事而不去管实际的加固效果。这是不科学的,我们应对土建加固进行理论上的分析和实践上的论证,尽力促成土建加固形成一门学科。
我国在1990年成立了全国建筑物鉴定和加固标准技术委员会,并制定了建筑物鉴定和加固规程。有些高等院校如同济大学开设了专门的研究学科研究建筑的改造加固理论,大力扶持了我国的土建加固事业。但是使用复合材料作为加固介质的案例依旧不多见。我们仅就加固材料来说,目前作为加固介质的材料主要是钢材。相关文献中阐述了很多种利用钢筋硅材料进行结构加固的方法,如置换法、绕丝法、粘钢等方法。而最近十年中,很多相关文献开始研究用粘贴复合材料的方法来加固桥梁、柱体等结构。
采用复合材料作为加固介质的优势很明显,同用钢做加固介质相比:加固介质重量轻、厚度小;加固介质长度任意,免搭接;作为加固的板材允许交叉;加固介质具有极高的强度;抗疲劳、抗腐蚀能力较强;并且施工时对环境依赖性较小等。而粘结剂也具有高强度、高模量的优良性能;粘结基材可以是砌体结构、木结构、混凝土等;永久荷载下具有抗蠕变能力;粘结剂符合环保要求等。
在对土建结构进行加固时,粘贴复合材料并不会不增加柱的截面或者梁的高度,因此不会建筑物原来的美观和使用,这是因为复合材料具有钢材所不具有的抗疲劳能力和抗腐蚀性以及较高的强重比等,因此采用复合材料作为加固介质的方式愈来愈吸引人们的眼球。
由于采用复合材料作为加固介质的优异性能,国内外的土建工作者对复合材料的加固技术进行了系统的理论分析和实验研究。在国外的很多发达地区,采用复合材料作为加固介质的案例已得到广泛的推广与应用,在延长土建结构使用寿命的同时,也为国家俭省了海量的土建养护资金。例如处于北美的温尼伯市通过采用复合材料对污染控制中心的房顶进行了加固处理;在日本,利用复合材料对大阪的海湾大桥进行了加固等。
3 结束语
综上所述,随着国内外经济的迅速发展,复合材料开始在土木建筑行业中扮演重要的角色。但是,由于这样那样的因素,针对复合材料-土建结构的力学特性与加固技术的相关研究仍不系统、不完善,例如在复合材料-混凝土组合构件的刚度及强度的计算中存在二次应力和预应力的问题等。如何解决这些问题是国内外工作者努力的方向。
参考文献
[1]邹田春,冯振宇,赵乃勤,师春生.活性炭纤维/树脂复合吸波材料的研究[J].材料工程,2011(02):102-106.