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关键词:棉花;优势;嫁接技术
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.
[3] 张玲.优质棉花高产栽培技术[j].现代农业科技,2010(15):102.
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:混凝土建筑结构加固技术要点
混凝土建筑是当今社会建筑领域最为普遍的建筑类型,在施工过程中受多种因素的制约与影响,很容易产生各种质量问题,例如建筑施工中所使用的混凝土标号不符合建筑设计要求,则可能使建筑结构的承载力下降。当建筑物的梁、柱以及楼板所放配筋达不到工程建筑质量标准时,会影响建筑结构的使用性能,随着使用时间的增加,建筑结构中便会出现裂缝,影响建筑结构的正常使用功能。当混凝土建筑出现上述问题时必须采取有效的加固技术,对建筑结构进行修补和维护,提高建筑物的承载能力与稳定性。目前我国建筑领域存在的加固技术有很多,但加固技术在实施的过程中要根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度而具体问题具体分析,针对不同的建筑采用不同的加固技术,制定适合建筑结构的最佳加固方案,提高建筑工程的质量。
一、混凝土建筑结构的加固步骤
1、资料收集与勘察现场
相关资料的收集、 勘察现场是整个加固工程的基础工作,有助于掌握、熟悉工程的实际情况,有利于进行正确的分析及判断。还需进入建筑工程的现场,对实际工程的情况进行详细的勘察工作,对于发现的问题及业主新的使用要求,应作好记录。
2、结构性能的鉴定及质量检测
检测工作,需通过拥有相关资质的检测机构来完成,还需提出符合标准、规范要求的书面检测报告。鉴定的工作,需由原工程设计单位或拥有更高资质等级的单位来完成,还需在经过充分的验算、分析后提出鉴定意见书。
3、选择方案
在加固方案的制定时,应考虑到经济、工期要求、环境等相关因素,并严格遵守相关技术规范与准则,根据建筑的功能要求、使用要求以及检测、鉴定的结果,既而决定相对适宜的加固方案。
4、加固设计
在加固方案确定后,应进一步深入的进行加固方案施工图的设计,并提出更为详细的加固施工图纸。在进行加固图纸的设计时,需注意保证新旧结构之间的协同工作及连接,尽可能的发挥新旧结构的共同作用。在加固设计文件的使用前,还需经过法定施工图设计审查机构的审查。
5、施工组织
在实施加固工程前,需先熟悉结构加固图纸的内容,根据其内容全面的考虑实际的现场情况,从而组织、制定切实可行的施工方案,其方案需具有针对性、可操作性。科学、合理的施工方法与操作流程,对加固工程的施工有着指导、组织的作用。
6、施工
加固工程的施工单位,应具有加固工程专项施工资质。
7、验收
在竣工后, 建设单位应组织监理、 施工、 设计等相关单位,进行工程质量的验收。在验收时,需针对工程的关键部位进行检测。
二、混凝土建筑结构的加固技术要点
1、加大截面
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,通过新加部分和原构件共同工作,可有效地提高构件承载力,改善正常使用性能。
加大截面加固法施工工艺较简单、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;但现场施工的作业时间较长,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。
2、外包钢加固
外包钢加固法是用乳胶水泥、环氧树脂化学灌浆或焊接等方法在梁柱四周包型钢进行加固,分干式外包钢和湿式外包钢两种形式,外包钢法可以显著增加构件的承载力,提高加固构件的刚度和延性。对混凝土框架柱的加固,选用外包钢加固法比较适宜,它对加固构件的截面尺寸和外观影响很小,承载能力提高较大,对静力加固的结构必须考虑结构二次受力问题。外包钢加固法中一般选用低强钢材,这样可以减少加固构件的应力和应变滞后现象而充分发挥后加部分的潜力;为提高二次组合结构结合面的粘结性能,保证新旧两部分能整体工作共同受力,加固结构所用水泥及混凝土,要求收缩性小,最好微膨胀,与原构件的粘结性好,早期强度高。对加固结构新用的粘结剂,要求粘结强度、可灌性好、收缩性小、耐老化等。外包钢加固柱具有良好的塑性,延迟裂缝的出现和发展,加固柱两端的施工工艺质量对加固效果的影响较大,应注意处理好钢材在端部与原构件间的锚固处理。根据已有的大量试验和计算分析结果表明,外包角钢加固柱可以明显提高原构件的极限承载力,加固后的极限承载力随着应力历史的增大而减小,在加固结构设计中须考虑应力的影响。
3、粘贴钢板法
外粘型钢加固法
圆形组件,如混凝土柱或两个面包钢作为一个正方形或长方形的柱,大多在四个角处加固处理,与饰面板和侧面形成一个整体的四角。像这样的结构,如护套扁平钢箍的方法。外粘型钢加固法适用于需要大幅度提高承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱、结构加固节点处。这种方法的优点,可以提高结构的承载能力和刚度,不会造成更多的负荷增加,提高了抗震能力,我们可以使用的钢箍,效地提高了最终的应变和混凝土砖和混凝土约束剪切能力,结构变形能力大大提高;如果是带包钢的框架柱,改变弱柱强梁,容易施工。
4、喷射混凝土法
其采用喷射机械,利用压缩的空气或别的动力源,将经过一定比例配合的拌合料,高速喷射到受喷面上硬化凝结。对于混凝土、刚才、砖石,其喷射混凝土有着很高的黏合强度、耐久性以及较高的力学性能,并可在结合面上传递拉应力与剪应力。
5、预应力水平拉杆加固
预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上,在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。由于水平提杆的作用,原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压,因此,加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力;钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后,形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系,在外荷载和预应力共同作用下,拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点传递给被加固构件,抵消了部分外荷载,改变了原构件截面内力特征,从而提高了构件的承载能力。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。
综上所述, 增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的承载效应,提高结构承载水平的目的。此法简单可靠,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。
参考文献:
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
化 , 1994, (09)
[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:螺栓球型;网架结构;高空吊装
1 引言
随着社会经济的快速发展,在工程应用中,钢筋混凝土结构逐渐被网架结构所代替。由于网架结构的运用,工程量明显下降,安装技术也得到了简化,节约劳力、施工方便,并且在工厂中网架的杆件和节点都可以生产。在我国,大跨度螺栓球型网架技术也得到了快速的发展,对大跨度螺栓球型网架进行的制作、设计、安装,专业施工队伍都可以很好的运作。一套具有中国特色的安装技术也随着技术的不断完善而应运而生。
2 大跨度螺栓球型网架结构
螺栓球型网架属于多次超静定空间结构体系,它改变了一般平面架结构的受力状态,能够承受来自各方面的荷载,是一种新型的屋盖承重结构。这种网架的优点有:网格划一、结构新颖美观、杆件规律性强、抗震性能好、整体性好、螺栓是杆件之间的唯一连接方式、空间刚度大、安装方便,简便操作,明确的受力等等。这种网架在餐厅、体育馆、候车室、展览厅、单层多跨的工业厂房及仓库等屋盖承重结构中广泛运用。
网架结构的优点:
(1)耗钢量小:根据空间受力分析,充分的利用了各杆件的材料力学性能,受力合理。(2)高次超静定结构,屋面整体的刚度均匀,传力明确。由于传力环节少,在变柱距后能有效地调整受力的不均衡。(3)抗震性能好。(4)建筑造型美观,降低空间高度。网架屋面不仅减轻结构自重,使整个屋盖轻巧,而且矢高为钢屋架的3/5~4/5,仓库的高度得到了降低。(5)网架结构抗震性能好。(6)网架结构规格少、杆件类型、节点简单而种类少。(7)网架结构工期短,小型机械即可安装。(8)平面钢桁架的特点:平面受力体系(常规的屋面体系),复杂的支撑体系用来保证平面外的刚度及稳定,不能充分的发挥出支撑杆件的强度,因而规格繁多、杆件类型、耗钢量大;节点种类复杂并且多、节点连接部分薄弱、传力路线长、应力容易集中,抗震及抵抗行车的水平力不利。
3 高空吊装
3.1 高空吊装工艺
关于吊装工艺,国外的吊装工艺和国内的吊装工艺存在不同,在以前国内多采用分段吊装的方法,而国外多采用整体吊装的方法。根据实践验证,整体吊装方法的优点要比分段吊装的优点更多,因此国内开始采用大型设备进行整体吊装(包括大型的石油化工设备)。采用分段吊装时会使施工人员高空作业的时间增加(包括梯子、仪表等附加设备),使发生危险事故的概率无形中增加。整体吊装的优点是,地面安装的效率高,效率得到了整体提升,工期也缩短。
大型网架结构的安装必须考虑安装环境,在恶劣环境下施工(如荒漠、湿地等),工作效率就会大大的降低。所以,首先要进行实地考察、了解情况,根据分段分模块的方式在厂里生产出需要的工件,然后进行试运行和微调工作,各项工作准备停当后,最后到施工现场进行组装。运用这种方式能大大的降低施工现场的施工量,工作难度降低,因此工作效率得到了提高。
3.2 关键技术的应用
3.2.1 吊装同步性控制。在吊装时采用的吊装机不同,导致同步性控制的方法也有所不同。在吊车进行吊装时,吊车必须同步缓慢提升,每提升大约1米就要用水准仪观测约5-10分钟的平衡度,同步的协调吊车的提升高度,使结构单元平衡偏差小于2%,直到提升过程结束。
为了提高提升系统的安全性,油压传感器布置在每个提升吊点处,主控计算机可以通过传感器,对每个提升吊点现场实时网络监测载荷变化情况。当提升吊点的载荷有异常的变化,则计算机会自动报警示意并自动停机。
3.2.2 测量结构应力应变。考虑到结构整体吊装过程的可靠性和安全性,因此,结构中主要受力杆件的应力应变在吊装过程中应实时的监控,对吊装过程提供科学的数据。
在吊装时,测量所选取的监测点的应变数据,当提升一定的距离就进行一次测量并记录应变数据。最后整理整个吊装阶段的应变数据,并选取典型测点,做出其应力随结构安装过程变化的曲线。
3.2.3 结构的变形监测。在整体吊装施工中,在对结构变形测量时,要求将变形测量点分为三类:工作基点、基准点和变形观测点。各变形测量点的布置的要求:
(1)设置三个以上可靠、稳固的基准点。(2)在有些基准点上直接对变形观测点进行测定,因此可以不设立工作基点,比如观测项目不多或观测条件较好的工程。(3)在能够反映变形特征的位置设立变形观测点。根据观测等级的要求、结构的特征以及工程地质条件等多种因素综合考虑变形测量的观测周期,在观测过程中,在进行调整时应该根据变形量的变化情况来决定。观测路线和观测方法在每次观测时应保证采用的相同,观测人员及仪器和设备也应该固定。
在整体吊装过程中需要采取的安全保证措施如下:
(1)障碍物不能在结构提升空间内。(2)委派专人观察钢绞线、地锚等机具的工作状况,如果有异常直接通知控制中心。(3)在未被经许的情况下,施工现场不得擅自进入。(4)使用液压提升时,严禁烟火,配备灭火设备;派专门人员负责露天放置的液压提升设备,确保安全保卫工作。(5)应备有灾害天气的应急措施。
3.3 吊装管理
在国内外业界致力于保证吊装的各个细节都在可控制范围内,为此,各国都有相应的管理规章制度,严格控制施工人员的资质,吊装设备的质量要求也很严格,相关部门严格的验证吊索的质量,国外执行力度比国内的要好,因此国内更应该加强管理力度。
首先对吊装人员的管理必须做好。高超的专业技术和实践经历是吊装人员必须必备的。吊装工程师的要求必须严格,因为,作为经验丰富的吊装工程师对吊装工程的顺利完成非常重要,在吊装现场吊装工程师的作用是非常大的,在吊装工程师不允许的情况下,不能擅自改动工程的进度。
国外的雇员只选设备质量过硬、实力强的企业,他们的自我保护意识强,一般不考虑小型公司。在国内,类似的企业一般是国企,设备质量和企业规模比较高,企业由于过度看重工程师称号,因而工程师的实际能力并不是很强。
国外对司机、指挥员的要求非常高,不仅要拥有相关的学历证明,而且也要通过相关的考试。在聘用司机的时候,需要通过严格的身体健康检查、保证操作安全以及操作中间不会出现中断现象等。对于指挥员有级别区分的(包括一级、二级、三级),一级指挥员要求最高,不仅需要拥有非常高的学历以及丰富的实践经验,而且还要通过后期的考试。反而国内在这方面的要求没有国外严格,门槛比较低,因此,需要加强相关工作的严格监督。
4 结束语
螺栓球型网架结构对安装精度要求很高,网架结构是三维的空间结构,由许多杆件构成,并且按一定规律组成,在每根端部带有螺栓,拧入球中形成螺栓球型网架,或者将杆件焊在球上形成焊接节点网架。此结构抗震效果好、形式稳定,而且螺栓球型网架结构建筑具有造型美观、简洁、施工周期短等特点,是一种常用的大跨度结构。
参考文献
[1]王国周,瞿履谦.钢结构原理与设计[M].北京:清华大学出版社,2011.