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1.1钢结构住宅的定义
钢结构建筑体系的主体结构体现在一般分为钢框架结构体系、钢框架核心筒结构体系、钢框架-支撑结构体系、钢框架-剪力墙结构体系、交错桁架结构体系和轻钢结构住宅体系。
1.2钢结构住宅的主要特点
一般情况下,在梁高相同的条件下,钢结构的开间要比混凝土结构的开间大50%左右,所以钢结构体系的建筑布置可以更加灵活,为住宅空间的搭配提供了很大的自由度。这种大自由度与高建材强度的结合基本就是钢结构住宅的最大优势。通过该比较可以看出,虽然钢结构在具体应用中造价成本较高,但是造价比和建筑重量等因素都远远超出单纯的混凝土结构。在经过详细的论证之后,钢结构的应用被通过,以下是该小区的钢结构住宅的最终设计方案。
1.3钢结构住宅在河北省具体可行性
目前,河北省的建筑行业发展还比较粗放,要达到节能减排、保护环境的要求,就必须进行住宅的统一产业化,钢结构住宅所需钢材一般都是产业化生产,符合建筑业产业集群和保护环境节能减排的要求,能成为住宅产业化发展的有力推动技术。钢结构住宅的另一个优势是施工工期较短和施工所需人员少,有效地节约了劳动成本和劳动力,为经济发展转型做出了较大贡献。
2钢结构住宅设计中遇到的具体问题以及解决策略
2.1钢结构住宅的设计规范
根据2001年原国家建设部印发的《钢结构住宅产业化技术导则》,钢结构住宅在初期设计的过程中,应该遵守以下规范。1)总体设计方面:钢结构住宅建筑应该满足标准化、定型化、多样化和通用化的原则,在钢结构住宅的各部分设计中应该严格做到模数协调,在总体设计方面追求钢结构建筑的建筑、结构、水电暖气综合设计的原则。2)平面设计方面:应该充分体现钢结构设计的系列化原则,充分适应钢结构构件的标准化设计和标准化应用,要做到标准化与多样化组合的结合,实现多样模块化以应对多种建筑情况,考虑梁、柱、楼板等实际情况进行钢结构设计中的模块化设计,充分适应钢结构住宅个性化、多样化和可操作性的需要。3)竖向设计方面:楼板构造的选型应该充分考虑到受力、隔音和管线布置等要素来合理确定层高,在管线铺设方面应该尽量使用空闲的空间来集中铺设管线,易于管线的维修管理等。4)围护结构方面:围护结构应该对抗震性能和连结性有较高的要求,围护结构的墙体应该采用轻质且高强的墙体,确保隔热、保温、隔音、防水、防火和防裂等各方面的综合性能,对墙面涂料也要有较高的要求。
2.2钢结构节点的设计
一般情况下,铰接点的形式较为简易,施工也较为方便,但是它会使梁跨中弯矩加大,从而增加建筑的钢材用量,刚性节点形式复杂,但是对钢材的利用有所节约,与之相比,半刚性节点由于其复杂的受力特性,应用较为罕见。根据实际情况调查,在选用钢结构进行住宅建筑的企业中,半刚性节点的应用率仅为10%,说明它的技术还需要进一步提升。
2.3钢结构建筑墙体材料的选用
钢结构的特点是轻便、灵活,所以在墙体材料的选择方面,要符合其特点,不适合采用黏土砖等质量较大的材料,而应该采用空心混凝土砌块、加气混凝土和压型钢板与轻质保温材料组成的符合墙体或者CS板、OSB板等。这些轻质材料的防水和放渗透能力都比较好,保温效果也很好,施工较为简便,作为建筑墙体的强度也足够。在墙体设计的过程中,要注重对连接件的详细参数有所规定,以减少施工的复杂程度,从另一个方面来说,详细的参数也有利于提高设计的精确性。
2.4钢结构建筑中的厨卫设计
厨卫设计在钢结构设计中占有很重要的地位,其重要的原因是因为厨卫设计比较考研钢结构设计的钢材防腐蚀和防水能力,钢结构住宅设计中,结构防水比较实用,框架结构体系要把卫生间和厨房放到核心筒内,其他的结构体系则需要根据工程的实际情况来决定。
2.5钢材的防火问题
钢结构虽然有着各种优点,但作为一种常见的金属,它必须要考虑防火、防水和防腐蚀的问题,钢材的耐腐蚀性、耐热性都比较差,一旦被热源、腐蚀源或者水源靠近太长时间,就极易产生问题,对钢材的承载能力产生一定的损伤。以一般的建筑用钢材(Q235或a345)为例,在全负荷的状态下,失去静态平衡稳定性的温度极值大约500℃,在300℃以上时就会产生一定危险,如果在发生火灾的情况下,火场温度大约800℃以上,钢材结构远远达不到防火要求。钢材防火措施中较为常用的是防火涂料或者在外面包裹混凝土等,而事实上这就丧失了钢结构本身的优势。合适的钢结构住宅的防火措施可以分为主动防火措施和被动防火措施,主动防火措施一般有防火探测和警报系统、消防喷淋系统(气体、液体、泡沫灭火)、防火隔离区等,而被动防火措施则主要利用各种技术对钢材的防火性能进行强化,一般情况下有以下几种形式:使用外包保护层对钢材进行保护使其耐火性增加的外包法,外包法一般有实体外包(如混凝土外包)或者板材外包(如防火石膏板外包)等;利用膨胀材料使钢材在受热时材料产生膨胀,以形成一层耐火保护层;将钢材设计成空心注水也是防火的良好方法,可是这种方法的造价和技术要求都比较高,不适合广泛应用;或者把钢结构屏蔽在耐火材料建造成的墙体中,但是这会导致建筑的有效使用面积有所减少。
2.6钢材的防腐蚀和防水问题
钢材防腐蚀和防水的问题重点都在于在某种环境下保护钢材不受极端环境的影响,从而产生恶劣的形状变化,所以两者之间有一定互相参考的元素。钢材本身在酸性或者化学气雾的情况下容易受到腐蚀,从而影响建筑的质量安全,在成本允许的情况下可以采取特殊耐候钢,但更多的情况下,还是要采取一定措施来降低建筑成本。
3结语
网络化信息系统要素全、规模大且结构复杂,同时技术体制不断发展,面临着网络攻防对抗威胁,由此对网络化信息系统试验平台结构提出了新的挑战。网络化信息系统试验平台具有以下功能特征:1)可扩展性:试验平台的硬件能力和试验资源类型可根据试验需求扩展;2)可配置性:试验平台提供的试验资源具有可编程能力,允许用户根据试验任务配置系统架构、应用和协议等试验环境特征;3)安全隔离性:用户的不同试验之间互不影响,且具有威胁性(如蠕虫和病毒等)的试验不会对试验平台硬件基础设施造成不可恢复的破坏;4)可重组性:试验资源通过虚拟化技术逻辑分片后,可根据不同试验任务要求实现资源封装、调度和聚合,在试验完成后可实现对试验资源的释放、净化和回收;5)快速响应性:能够利用试验资源快速构建目标系统和试验环境,实现试验过程自动化,以提高试验效率。上述功能特征中,可扩展性强调试验平台的开放性和兼容性;可配置性和可重组性强调能针对不同试验任务按需生成目标系统的能力;安全隔离性为确保试验平台基础设施(基础网络、计算设备和存储设备等)安全而提出要求;快速响应性从试验组织效率角度提出要求。本文基于虚拟化思想,提出了一种面向网络化信息系统的虚拟化试验平台结构,通过试验虚拟化服务层实现了对复制目标系统的仿真、实物和虚拟化资源(虚拟服务器和虚拟操作系统等基于计算机虚拟化技术形成的试验资源)的统一组织、调度和管理,满足多样化试验任务需求。该结构具有隔离试验平台基础设施和试验目标系统的特点,支持具有破坏性的对抗试验以及网络化信息系统能力评估。
2虚拟化试验平台
2.1分层结构模型根据以上网络化信息系统试验平台设计原则,在参考虚拟化环境基础架构上,提出了如图1所示的试验平台分层结构模型,图中LVS为真实/虚拟/仿真。试验平台分层结构分为试验基础设施层、试验虚拟化服务层和面向任务的试验环境层3部分。面向任务的试验环境层是用户试验的抽象模型,通过一组规范化的语义抽象描述了试验对象的本质属性和生命周期;试验虚拟化服务层是试验服务的提供者,对仿真、实物和虚拟化3种形态的试验资源进行调度、部署和优化分配,通过将试验对象本质特征映射到分配的试验资源上复制目标系统,同时实现对试验的隔离、控制和数据采集等功能;试验基础设施层是试验服务的承载者,屏蔽了底层试验资源的异构性,为试验虚拟化服务层提供抽象的资源池和统一的试验资源访问接口。虚拟化试验平台由试验基础设施、试验虚拟化服务、面向任务的试验环境和试验标准与模型组成,其功能组成如图2所示。试验基础设施主要由试验资源池、试验运行网络和试验管理与控制网络等组成。其中,试验运行网络实现对异构试验资源的网络化组织。试验管理与控制网络连接各试验管理系统,如试验设计、试验驱动和试验评估等系统。前后2个网络之间通过防火墙等安防设备隔离,以确保试验安全。试验虚拟化服务主要由试验任务管理、试验资源管理和试验资源部署等服务组成。整个试验虚拟化服务层是实现第1章试验平台功能特征的核心,可进行试验运行与试验基础设施分离,使得底层试验基础设施层的扩展、故障和运行过程对面向任务的试验环境层完全透明。试验用户仅需将试验任务需求给试验虚拟化服务层,即可开展网络化信息系统能力评估试验。面向任务的试验环境主要完成试验任务的规划和描述,并向试验虚拟化服务提出试验任务请求。另外,试验标准与模型是实现虚拟化试验平台统一的基础,所有试验的设计、组织和管理等均需遵照试验标准和模型实施。试验平台3层结构组成间相互配合完成试验任务,虚拟化试验平台活动视图如图3所示。试验平台试验过程如下:1)试验组织方首先提取试验对象的本质特征,并按照试验标准形成目标系统和试验运行的配置文件。本质特征指试验对象在试验过程中表现出最为重要的组成、结构、功能和行为及其属性。2)面向任务的试验环境根据试验对象的本质特征信息,向试验虚拟化服务发出目标系统复制和试验环境构建请求。目标系统复制和试验环境构建由试验虚拟化服务组织完成。试验虚拟化服务在接收请求后,从试验资源池中分配可用的仿真、实物和虚拟化资源,并完成异构试验资源的属性配置和集成部署,形成满足试验任务要求的目标系统和试验环境。3)完成目标系统部署后,由面向任务的试验环境加载试验激励信息驱动整个目标系统运行,试验基础设施承载试验运行。4)试验虚拟化服务在试验过程中对试验运行数据和事件等进行记录,准备试验评估数据。5)试验结束后,由试验虚拟化服务对试验资源进行净化和回收。
2.2技术实现方法虚拟化试验平台核心是如何实现各种试验资源的虚拟化生成、调度、分配和管理,功能实现主要涉及以下3个方面:1)试验目标系统的基础试验资源生成;2)虚拟化试验平台的安全隔离;3)对仿真、实物和虚拟化3种不同类型资源统一部署和集成。由于网络化信息系统组成要素多样,不同类型系统组成的特征差异较大。故针对不同类型资源本文采用了不同的基础试验资源构建方法,如表1所示。表1中,基于软路由的路由器仿真方法主要是在操作系统容器中(如Linux容器)部署Qugga和Dummynet[6]等网络设备和链路仿真系统,实现大规模的通信网络路由器资源仿真。基于平台虚拟化的硬件环境构建方法主要采用商用的VMwareESX和开源项目OpenVZ等实现计算硬件的虚拟化复制。本文基础试验资源构建方法均采用现有技术实现,不再赘述。虚拟化试验平台应确保生成目标试验环境和试验基础设施的安全隔离,是虚拟化试验平台重要特征。虚拟化试验平台安全隔离需在试验基础设施、试验虚拟化服务和试验数据3方面同时实现,其原理如图4所示,具体如下:1)试验基础设施安全:在威胁性试验过程中,来自目标系统的恶意代码等可能渗透、驻留或攻击试验基础设施。因此,面向任务的试验环境和试验基础设施之间需部署防火墙等隔离设备,对非法访问以及非授权用户等进行隔离。每次试验后,还需对试验资源进行释放、净化、回收和整理,以免影响下一次试验安全。2)试验虚拟化服务安全:用户在虚拟化试验平台上试验时,可能因误操作或非法访问等造成试验基础设施或服务损坏。因此,需在试验运行网络上部署入侵检测设备,监控来自试验虚拟化服务的非法访问。同时通过防火墙、密钥和证书认证等方式,控制用户对试验虚拟化服务的访问,以确保用户严格按照试验方案组织试验。3)试验数据安全:当用户直接从面向任务的试验环境中采集数据时,恶意代码和攻击行为会乘机渗透到试验虚拟化服务和试验基础设施。针对该问题,本文提出了基于的数据采集方式。实现虚拟化试验平台还应将仿真、实物和虚拟化3种形态试验资源进行统一分配、调度、部署和集成。本文提出了基于端口映射和路由重定向的异构试验资源管理方法,试验资源虚拟化管理模型如图5所示,具体如下:1)对于虚拟化和实物资源的统一管理,可采用端口映射方法实现。通过将虚拟计算节点资源的网络接口设置为混杂模式,并将虚拟计算节点资源的所有对外数据交互映射到物理网络接口实现。2)对于仿真和实物资源的统一管理,可采用路由重定向方式实现。通过修改仿真运行结果和数据流输出路径,用户可透明地将仿真数据导入实物资源对外接口,从而实现仿真资源和实物资源的互操作;反之亦可。3)对于仿真和虚拟化资源,由于这2种资源均依托计算硬件设备实现,资源间可直接交互。
3试验分析
根据以上网络化信息系统虚拟化试验平台结构设计,本文基于10台(IBMM3系列服务器)和1套高性能网络,构建了试验平台原型系统。依托试验平台原型系统,完成具有218个节点规模的网络化信息系统(含传感器、通信网络、计算设备、情报处理和作战指挥系统等节点)复制,实现了对虚拟化试验平台的可配置性、安全隔离性、可重组性和快速响应性等特征的验证。虚拟化试验平台典型试验情况如图6所示。由图6(a)可见,虚拟化试验平台提供了可视化的目标系统配置功能,实现了面向任务的目标系统配置。图6(b)给出了试验过程中内存资源变化。试验开始前(黑色虚线左侧),上一次试验所占用的内存资源回收至资源池中;试验开始时,资源重新分配和部署,资源曲线显示内存占用状态,试验进行时达到最大值;试验结束后,内存资源再次释放和回收,表明本文提出的试验平台结构具有对试验资源重组能力。以上218个节点规模的目标系统复制花费时间如表2所示。可见,试验花费总时间小于30min,具有较高的试验快速响应性。另外,利用网络侦察、扫描和渗透等工具测试了构建的虚拟化试验平台安全性,验证了该平台能够应对主要的2~4层(链路层、传输层和网络层)网络威胁,确保了试验安全性。由于试验虚拟化服务层的隔离性,两者不能直接互相访问,故扫描和监听中均未出现任何试验基础设施层信息。
4结束语
裙子是覆盖人体下身的服装,合理的裙子结构应该与其覆盖的腰臀间曲面有良好的对应关系,分析人体腰围线以下的体型特征是裙子纸样设计的基础。女性人体腰围线以下的体型特征主要有以下几个方面:臀围线以上:腰围细,臀围粗,前有腹凸,后有臀凸,腹凸的位置高于臀凸的位置,总体近似呈圆台体。臀围线以下:围度逐渐减小,应更多考虑人体运动状态。裙子纸样设计要符合这一人体体型特征。因为腰臀围度的差异性,比较合体的裙子纸样必须设计省。腰臀之间体型近似圆台体,而且腹凸和臀凸不是一个凸点,是一个范围,这些特征决定裙子省位的设计相对比较灵活,可以在腰围线上相对平行移动。臀凸的突起范围小于腹凸的突起范围,因此,前片裙省相对于后片裙省更灵活。为满足人体腰臀运动的需要,裙子腰围和臀围必须设计加放量。设计裙摆大小时需考虑人体行走尺度。
2裙子规格设计
在裙子的实际设计中,除了考虑与人体的对应关系,满足静态造型的合体美观外,还需满足下肢的运动功能如行走、坐立等动作,加入适度的松量。(1)腰围:女性穿着裙子时一般不会束腰带,另外从服装压力舒适性的角度考虑,人体在腰围尺寸缩小2cm时不会感到不舒服,因此,裙子腰围加放量在0~2cm之间。如果面料是弹性面料,加放量可以取零。(2)臀围:臀围加放量范围为0~4cm,弹性面料加放量可以小一些。另外臀围加放量的设计与裙子的款式有关,紧身裙为4~6cm,A型裙的加放量为6~8cm,其他裙型的加放量在8cm以上。(3)长度:裙子长度的设计主要决定于款式。(4)裙摆围:裙摆围度的大小与款式和裙长有关,当裙摆小于正常行走的尺度时可以考虑采用其他的方法增强裙子的功能性,如设计开衩或褶裥,不然行走会受到影响。在臀围线一下,裙长每增加10cm,每1/4片的侧缝处下摆要扩展1~1.5cm。(5)裙省:一般情况下前省为8~9cm,后省为11~13cm,均匀分布设计。每个省一般控制在1.5~3cm。
3裙子的结构设计与纸样
车内按功能划分为驾驶室、休息娱乐区、厨房区、卫浴区。功能区分布如图2所示。
1.1休息娱乐区休息娱乐区位于旅居车前部,由一个可翻转三人座椅、可拆卸桌子、2部沙发及沙发靠垫组成。车辆行驶状态时,可翻转座椅座椅处于前向状态,作为乘员座椅使用。车辆处于停泊状态时,可翻转三人座椅使用方式一为向右侧和前方滑动拉出一定距离,靠背旋转90°与2部沙发以及沙发靠垫一起组合成床铺,供临时休息使用。使用方式二为调整可翻转三人座椅的靠背与垫底,使之处于后向状态,提供乘员进餐与娱乐。
1.2厨房区厨房区位于车厢的右侧后部,由箱体、车载冰箱、清水水箱、污水水箱、水龙头、洗菜盆等专业设备组成。箱体缝隙采用防水密封胶进行密封防水渗漏。厨房用水使用12V的水泵将水送往水龙头,而污水直接储存在污水水箱,方便集中清理。
1.3卫浴区卫浴区在车厢左侧后部,主要安装一台车载便携式座便器。座便器本身自带污水存储盒,可以集中处理污水。
2供电系统
为保证旅居车的强弱电的供给,加装了一台12V转220V1500W正弦波转换器和12V辅助免维护铅酸蓄电池。为节省用电,旅居车的各种灯均采用发热量小、安全、节能的LED灯作为光源。为保证用电安全,对电缆采用绝缘护套防护且将其牢固的固定在车体上,所有用电设备均进行接地保护并设有电路断电器。
3温度控制系统
因其车内空间没有想应变大,采用原车自带的暖风机可以保证车内温度,为监测车内温度在车内加装温度传感器并通过显示屏显示。
4结束语
随着经济社会的逐步发展,我国道路交通问题日益突显出来,我国也加大了对于桥梁建设的投入力度,道路桥梁设计是交通部门工作的重点。我国现阶段道路桥梁结构设计常见问题主要有以下几个方面。
1.1设计标准不高
我国道路桥梁设计对规范标准的要求并不高,进行施工就会对道路交通产生诸多不便或产生安全隐患,还会对桥型的美观程度造成一定的负面效应。所以设计时应充分的考虑这个方面,结合现场环境,很多时候都需要在桥梁的主梁或梁侧部分预留一定空间,为日后的施工打下良好的基础。
1.2管道预留空间不足
专用桥梁管道是每一座桥梁设计中必须要考虑到的方面,但在具体的设计和施工中往往是忽略这一点的。产生的原因主要是城市化所带来的人口压力过大或城市改造工程。城市改造工程很有可能产生管道预留空间不足的情况,而在很多时候我们只能采用少量的扩容处理,将桥梁管道在桥体之外,这样做的直接后果就是会对交通线产生不利影响,还可能影响到桥体的美观。遇到桥梁管道预留空间不足的情况时,再次开挖是比较适宜的方法,但一大弊端就是会加大工程的资金投入力度,同时也不利于交通情况。
1.3绿化带专项防水设计缺陷
桥梁工程必须具有一定的使用功能,除此之外还要有一定的美观性。所以桥梁绿化带专项防水设计应运而生。在设计桥梁结构的过程中,绿化美观需要在设计的考虑范畴内。通盘考量了所有的影响因素后,必须要保证桥梁结构使用性和美观性。
1.4结构设计选型问题
桥梁工程结构选型问题在设计中是比较重要的一个方面,满足视距和净空的要求的同时,还要具有美观的外形和科学合理的结构,这也视为桥梁结构设计的基本标准和原则,尽可能的打造出功能和美观于一体的桥梁工程,为城市平添一抹亮色。但在具体的设计时,关注实用功能的比较多,而忽视结构选型,结构选型不合理也就不足为怪了。
1.5装饰结构设计问题
我国的桥梁工程结构设计中安全材料不合标准的情况是比较常见的。一项工程要想成为精品,所使用的材料可以说是最为关键的,其是保障桥梁结构的安全运行根本。所以必须要保证装饰材料的可靠性,可以采用材料取样试验的方式来严把材料的质量关,为桥梁工程的安全运行保驾护航。
2道路桥梁结构设计要点
2.1主梁设计
不同于整体式简支梁结构,装配式简支梁结构最为重要的特点是可将预制独立构件进行运输与吊装,并且通过现场安装、拼接制梁。对于自动化、机械化施工技术的应用在设计中就可以完成,这样就大幅度的节省了施工成本,劳动生产力也有显著的提高,季节变化也无法对施工造成实质上的威胁。桥梁上部结构的主要承重构件就是主梁,一般的设计型式有T型和箱型,箱型结构主梁大多在预应力混凝土结构梁中应用。设计采用箱型结构主梁需要对主梁结构的间距与片数作要求,主梁间距与片数两者相互制约,即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸是以荷载的计算方法加以确定的,若主梁对称布置,梁身的荷载也是呈对称分布,此时要用杠杆法来计算,如若不然就要以偏心受压来计算。上述两种情况的相同之处是控制设计的标准是内力的最大值,要注意的是此标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算,主要是因为很多不安全的因素夹杂在计算结构中。
2.2型式的选择应为桥台设计桥台结构设计的重点
在桥台结构的选择上,装配式简支桥梁主要有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式体积较小,比较适合挡土的翼墙结构设计。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中,这样不仅能够降低桥台结构受上部荷载的作用力,还能够使桥台留有足够的空间。但护坡容易受到洪水的侵袭使台身,所以设计时不可缺少的是对强度和稳定性的计算。
2.3桥墩型式选择
双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是装配式简支桥梁结构设计的主要型式,单幅双柱式是最为常见的。鉴于以往的经验教训,设计时应谨慎选择桥墩结构型式,在岩溶性地质、桩基础施工难度比较大的地方应以实际情况为前提,减少桩基的设计,单柱单桩的设计是比较适合的。而在施工在河谷或容易受滚石威胁的地方时,设计的重点应该放在如何加强桥墩结构的整体抗撞击能力上,也比较适合单柱单桩设计。对于高位墩柱长桥,设计时应重点考量桥梁上部结构荷载累积变位的问题,这是双幅两柱整体下部构造设计是比较理想的。
2.4定线原则
(1)在1:10000比例尺的地形图上在起、终控制点间研究路线的总体布局,找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌分布情况,尽量选择地势平缓地带,确定各种路线方案。
(2)山岭重丘地形,定线时应以纵坡度为主;而平原微丘地区地面自然坡度较小,纵坡度不受控制的地带,选线以路线平面线形为主,最终合理确定出公路中线的位置。
3结束语
本文设计的垃圾清扫车结构及组成如图2所示。部分技术参数如下:1)盘刷电动机,48V,额定功率110W,转速60r/min;2)滚刷电动机,48V,额定功率40W,转速30r/min;3)鼓风机,48V,额定功率30W,风速0.92m3/min,风压为150Pa,回转式风机;4)工作速度Vmax=5km/h;5)清洁宽度(主刷+边刷)为1569mm。清扫装置是由盘刷和滚刷两部分组合,盘刷的底圆直径约为713mm,盘刷组合的最大宽度约为1569mm,大于车体的最大宽度,便于清扫台阶角落处的清扫盲区。
滚刷的刷辊直径为70mm,苗高70mm,最大外圆直径为210mm。在清扫时,使用者将手控杆向下按到指定位置并扣住,在连杆机构的作用下,使盘刷向前倾斜约15°,与地面接触的刷毛长度约45mm;滚刷向下移动约40mm的距离,与地面形成宽度约为30mm的接触面积。而在不清扫时可将手控杆抬起到原来位置并扣住,此时盘刷与滚刷都处于悬空状态,减少非工作状态下垃圾车与地面的摩擦力,增加垃圾车运动的灵活性。运动装置由2个大轮和1个万向轮组成,这3个轮子同时承担整个车体的重量,由于万向轮的灵活性,适合清扫较为不平的路面。
防扬尘装置是由喷水装置和空气净化装置组成。喷水装置由水箱、水泵、水管、喷头组成,水泵将水箱中的水抽出并在喷头处喷出,由于喷头的孔较小,所以形成雾化环境,喷头安装位置在滚刷的上方,由于雾化作用,粉尘被吸附到小水珠的表面,防止扬尘。空气净化装置由过滤器、鼓风机和管道组成,位于车体的前方,由于鼓风机的吸力,车体内部的空气经过过滤器被排到外部,形成车体内部与外部的空气循环与净化的过程(见图3,图中箭头表示空气循环方向)。
垃圾收集装置的是可抽拉式垃圾仓,在垃圾仓底部有一定数量的小孔,方便垃圾中的泔水流出,在垃圾仓的前部有1块固定的倾斜板,用于引导垃圾向垃圾仓的深处移动,避免垃圾堆积在垃圾仓的前部,垃圾仓底部有4个滑轮,便于操作人员将垃圾仓抽出进行倾倒垃圾。
2结语
理正工具箱虽然可以对独立基础对地基压力、地基变形、地基持力层的强度以及地基软弱下卧层的强度分别进行计算。但是,上部结构荷载需要从PKPM或广厦等大型建模设计软件中导出,它只是起到辅助的设计,小计算做得很全面,不用我们来手动计算。PKPM中的JCCAD是从上部结构中直接导入荷载到基础中,这样整个建筑模型就很完整,但是,就是因为考虑的是全面的计算,所以在地基压力、地基变形、地基持力层的强度以及地基软弱下卧层的强度这些计算还需要手动计算来输入到JCCAD参数中。算易结构设计工具箱比理正工具箱多了出计算书的功能以及可以导入到CAD中。这样,结构设计人员的计算书,为后期的出图工作节省了很多时间。计算书大师软件的亮点为施工相关计算功能,与施工现场需要的一些计算相接轨,这样也减少了施工现场的工作人员的计算量和工作量。其次,它的规范查询也是很方便的,一般地我们的结构设计软件,参数都是要自己输入,在输入之前需要根据结构设计人员的经验来翻规范取值。这一方面,如果设计人员出现失误,后面的计算会出现很大的偏差。
2从上述中的四种结构设计软件中的特点来分析
在对柱下独立基础设计的各种软件比较的过程中,重点也要研究各种结构设计软件的不足,本文已经找出了各自的特点,各自的不足,也已经对各软件的计算程序还有薄弱环节进行了详细的探讨,在对结构设计软件的数学、力学模型及使用条件对比的同时,各结构设计软件是都对柱下独立基础的计算过程进行简化,来得到各软件最终所需要的计算参数,最后来辅助结构设计的计算。
3从上述中的四种结构设计软件中找出柱下独立
基础设计的最优方案通过针对各种结构设计软件在柱下独立基础中的应用进行研究,可以在不同的结构设计软件中找出计算最可靠,对结构设计人员起到辅助作用最大的结构设计软件,那么在此之前,我们必须研究清楚:哪些计算过程是靠设计人员手工计算,哪些计算过程交给结构设计软件来参与辅助计算来提高效率。通过提出如何更好地在基础设计中运用结构设计软件,对结构设计软件的优化和改革起到重大的作用。通过以上的一些比较,在国内还是以PKPM结构设计为主要结构计算软件,所以,还是以PKPM中PKCAD来上部结构建模,从而对基础的受力配筋计算。以计算书大师软件来进行柱下独立基础的设计,其他一些细节计算过程可以由理正工具箱来辅助,最后由计算书大师软件来将图导到CAD中,以TSSD探索者绘图软件打开,来做最后的修改布图,符合现行的平法规则。当然TSSD探索者结构绘图软件自带的简单的基础设计,也可以对上述的结构设计中柱下独立基础中复杂的设计过程起到辅助的作用,可它的主打是绘图,不建议来计算。各种结构设计软件都必须根据我国现行的规范来将计算结果呈现给广大客户,对基础结构计算起到辅助的作用。当涉及到柱下独立深基础时,其他的设计软件计算达不到时,可以用PKPM系统实现数据输入、图形编辑、施工图输出等,功能完善。钢筋混凝土多层框架房屋采用较深柱下独立基础时,拉梁的配置应根据独立基础的埋置深度采用不同的计算模型。
4基础结构设计中结构设计软件未来的发展
在众多的结构计算软件中,目前国内大多工程技术人员着重在某一项结构设计软件的应用与研究中有较深层次的提炼。或者对整个结构设计的过程所运用到的结构设计软件进行详细的探讨,在基础设计这一重要领域有系统的研究与比较。但是在独立基础设计中也是分开进行研究。因此,笔者对独立基础设计中应用到的软件,设计过程,优化设计进行整合,运用在结构工作当中基础结构设计的体会领悟对这一领域提出自己见解。期望以后的PKPM面向对象的实体单元建模,采用平面,立面和自定义视平面进行功能强大的3D建模,允许采用较大的单元而不需要在每个节点都进行划分,并且具有强大的类似CAD的编辑特点,在一个统一的集成环境中进行建模,修改,分析,设计优化,并查看结果,进行交互式的混凝土框架结构设计,剪力墙设计,钢结构设计,由屏幕直接显示分析与设计结果,最后动画显示变形、振型、应力轮廓、时间关系曲线等结果,最后导入、导出模型到通用的绘图软件中。
5总结
关键词:通用串行总线USB接口接口标准
一、USB接口背景
在早期的计算机系统上常用串口或并口连接设备。每个接口都需要占用计算机的系统资源(如中断,I/O地址,DMA通道等)。无论是串口还是并口都是点对点的连接,一个接口仅支持一个设备。因此每添加一个新的设备,就需要添加一个ISA/EISA或PCI卡来支持,同时系统需要重新启动才能驱动新的设备。
USB总线是INTEL、DEC、MICROSOFT、IBM等公司联合提出的一种新的串行总线标准,主要用于PC机与设备的互联。USB总线具有低成本、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点,已被广泛地用在PC机及嵌入式系统上。
二、USB总线优缺点
1.优点
(1)使用简单
所用USB系统的接口一致,连线简单。系统可对设备进行自动检测和配置,支持热插拔。新添加设备系统不需要重新启动。
(2)应用范围广
USB系统数据报文附加信息少,带宽利用率高,可同时支持同步传输和异步传输两种传输方式。一个USB系统最多可支持127个物理设备。USB设备的带宽可从几Kbps到几Mbps(在USB2.0版本,最高可达几百Mbps)。一个USB系统可同时支持不同速率的设备,如低速的键盘、鼠标,全速的ISDN、语音,高速的磁盘、图像等(仅USB2.0版本支持高速设备)。
(3)较强的纠错能力
USB系统可实时地管理设备插拔。在USB协议中包含了传输错误管理、错误恢复等功能,同时根据不同的传输类型来处理传输错误。
(4)总线供电
USB总线可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电,最大可提供500mA的电流。USB设备也可采用自供电方式。
(5)低成本
USB接口电路简单,易于实现,特别是低速设备。USB系统接口/电缆也比较简单,成本比串口/并口低。
2.缺点
USB技术还不是很成熟,特别是高速设备。市场上现有的USB设备价格都比较昂贵,但随着USB技术的日益成熟,设备的不断增加和广泛应用,其价格将会有所降低。
三、USB系统拓扑结构
一个USB系统包含三类硬件设备:USB主机(USBHOST)、USB设备(USBDEVICE)、USB集线器(USBHUB),如图1所示。
(1)USBHOST
在一个USB系统中,当且仅当有一个USBHOST时,USBHOST有以下功能:
管理USB系统;
每毫秒产生一帧数据;
发送配置请求对USB设备进行配置操作;
对总线上的错误进行管理和恢复。
(2)USBDEVICE
在一个USB系统中,USBDEVICE和USBHUB总数不能超过127个。USBDEVICE接收USB总线上的所有数据包,通过数据包的地址域来判断是不是发给自己的数据包:若地址不符,则简单地丢弃该数据包;若地址相符,则通过响应USBHOST的数据包与USBHOST进行数据传输。
(3)USBHUB
USBHUB用于设备扩展连接,所有USBDEVICE都连接在USBHUB的端口上。一个USBHOST总与一个根HUB(USBROOTHUB)相连。USBHUB为其每个端口提供100mA电流供设备使用。同时,USBHUB可以通过端口的电气变化诊断出设备的插拔操作,并通过响应USBHOST的数据包把端口状态汇报给USBHOST。一般来说,USB设备与USBHUB间的连线长度不超过5m,USB系统的级联不能超过5级(包括ROOTHUB)。
四、USB总线数据传输
USB总线上数据传输的结构如图2所示。
从物理结构上,USB系统是一个星形结构;但在逻辑结构上,每个USB逻辑设备都是直接与USBHOST相连进行数据传输的。在USB总线上,每ms传输1帧数据。每帧数据可由多个数据包的传输过程组成。USB设备可根据数据包中的地址信息来判断是否响应该数据传输。在USB标准1.1版本中,规定了4种传输方式以适应不同的传输需求:
(1)控制传输(controltransfer)
控制传输发送设备请求信息,主要用于读取设备配置信息及设备状态、设置设备地址,设置设备属性、发送控制命令等功能。全速设备每次控制传输的最大有效负荷可为64个字节,而低速设备每次控制传输的最大有效负荷仅为8个字节。
(2)同步传输(isochronoustransfer)
同步传输仅适用于全速/高速设备。同步传输每ms进行一次传输,有较大的带宽,常用于语音设备。同步传输每次传输的最大有效负荷可为1023个字节。
(3)中断传输(interrupttransfer)
中断传输用于支持数据量少的周期性传输需求。全速设备的中断传输周期可为1~255ms,而低速设备的中断传输周期为10~255ms。全速设备每次中断传输的最大有效负荷可为64个字节,而低速设备每次中断传输的最大有效负荷仅为8个字节。(4)块数据传输(bulktransfer)
块数据传输是非周期性的数据传输,仅全速/高速设备支持块数据传输,同时,当且仅当总线带宽有效时才进行块数据传输。块数据传输每次数据传输的最大有效负荷可为64个字节。
五、典型应用
USB系统的典型应用如图3所示。
在图3所示系统中,显示器、Audio、Modem皆为全速设备,键盘、鼠标为低速设备。其数据传输为:
USBHOST通过控制传输更改显示器属性。
USBHOST通过块数据传输将要显示的数据送给显示器。
USBHOST通过控制传输更改键盘、鼠标属性。
USBHOST通过中断传输要求键盘、鼠标输入读入系统。
USBHOST通过控制传输更改Audio属性。
USBHOST通过同步传输与Audio设备传输数据。
USBHOST通过控制传输更改Modem属性。
USBHOST通过块数据传输与Modem设备传输数据
六、一个USBHOST接口的软硬件设计
市场上现已有很多公司提供的USB接口器件,如PHILIPS的PDIUSBD11/PDIUSBD12,OKI的MSM60581,NATIONAL的USBN9602,LUCENT的USS-820/USS-620,SCANLOGIC的SL11,等等。
同时也有很多带USB接口的处理器,如CYPRESS的EZ-USB,AMD的AM186CC,ATMEL的AT43320,MOTOROLA的PPC823/PPC850,等等。下面给出用SCANLOGIC的USB接口器件SL11HT实现嵌入式USBHOST的例子。
1.SL11HT特点
遵从USB1.1标准;
支持全速/低速传输;
支持主机/设备端两种模式;
3.3/5.0V供电;
片内包含256个字节的SRAM;
48MHz晶振输入。
当SL11HT被用作USBHOST接口时,对系统有以下要求:
由系统维护SOF帧数目;
由系统生成CRC5效验码;
要求系统中断潜伏期小于1.5μs。
2.SL11HT接口硬件框图
图4简单地给出了使用SL11HT扩展USB接口的框图,更详细的硬件连线图请见参考文献2,3。
3.USBHOST端软件结构
USBHOST端软件结构如图5所示。
(1)USB接口驱动程序
USB接口驱动程序需实现以下功能:
USB接口器件的初始化;
计算上层数据包的效验和,发送上层的数据包;
发送SOF帧;
接收从USB接口传送来的数据,并检查数据的有效性;
将接收到的数据送往上层。
(2)USB协议栈驱动程序
USB协议栈驱动程序需实现以下功能:
提供与设备驱动程序的接口;
读取并解析USB设备描述符,配置描述符;
为USB设备分配唯一的地址;
使用默认的配置来配置设备;
支持基本的USB命令请求;
连接设备与相应的驱动程序;
转发设备驱动程序的数据包。
(3)设备驱动程序
设备驱动程序需实现以下功能:
提供与应用程序的接口;
读取并解析USB设备特有的描述符,获得设备提供的传输通道;
发送设备特有的和基本的USB命令请求;
1.1钢结构设计防腐方面的问题及对策
钢材受自然因素影响较大,一旦长时间暴露在室外环境中,就极易被锈蚀,不仅钢材的外观会深受影响,钢材的质量也会大打折扣。因此,在钢结构建筑设计中钢材防腐问题也是必须引起高度重视。当前,钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料,并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。此外,对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。
1.2钢结构设计在物理方面的问题及对策
1.2.1噪声问题及对策
噪声问题是现代建筑中最为常见的问题之一,且一直没有得到彻底的解决。怎样有效降低噪声已经成为当前建筑学中的重要研究课题之一。人类耳朵能够听到许多种声音,而这些声音又大致能够分为两类,一类是无害悦耳的声音,例如音乐声、鸟鸣声等;另一类则是有害的噪声,例如各种机械发出的轰鸣声,刺耳的喇叭声等。一般情况下,建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同,例如大型商场建筑,其隔音效果要求较低;寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高,这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。在钢结构建筑设计中所采用的隔音措施主要有:使用隔声门、隔声窗,并在建筑或需隔音的房间外墙上使用隔声性能较好的材料。根据建筑使用功能的不同,其对吸音的效果要求也不相同。例如音乐厅类型的建筑,其主要使用功能就是让人类的耳朵吸收发出的音乐声,所以在音乐厅类型的建筑中通常会在顶棚增加反射板用来反射声音,若是音乐厅中的声音无法反射,那么人类的耳朵所听到的声音就会有缺失,甚至是听不到声音。当前,解决吸音问题的主要措施有两种:第一种是科学的设计吸声结构,例如孔石膏板吊顶。第二种是采用先进的吸声材料,例如玻璃、岩棉等吸声性能较好的材料。
2建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点
2.1建筑工程中钢结构稳定设计的特点
建筑工程中钢结构稳定设计的特点主要表现为:第一,钢结构的多样性。建筑工程中钢结构设计方面的问题直接影响着钢结构的稳定性,特别是承荷载力大的钢结构部位,在进行这类钢结构部位设计时必须进行多方面的考虑,并对钢结构的稳定性进行认真分析、探究。第二,钢结构的整体性。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,任何一个构件所具有的作用都是不容忽视的,若是当任意一个构件出现问题,例如失稳、变形等情况,那么必定会对其他构件造成影响,最终导致钢结构整体稳定性出现问题。
2.2钢结构稳定性的计算方法
(1)整体刚度计算。在现行的钢结构计算规范中,通用的计算方法是轴心压杆稳定计算方法,其主要采用是折减系数方法和临界压力求解法。其中,临界压力由欧拉公式给出。(2)整体稳定性分析。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,其整体稳定性受各种构件的制约较大,各构件之间是否具有良好的稳定性,是确保钢结构整体稳定性的前提基础。所以,应对其整体稳定性进行分析。(3)其他特点的稳定计算。钢结构的各种组成构件又能分为两大类,为弹性构件和柔性构件,因而,在进行钢结构稳定性时应重视这一特点。由于柔性构件容易发生变形,进而导致钢结构内部也发生变化,最终对钢结构整体稳定性产生严重的影响,所以,必须重视柔性构件的分析。
2.3钢结构稳定性的分析方法
(1)静力法。静力法的分析原理是结合已经出现了微小变形后的一些结构受力的条件,并根据这些条件来建立相对平衡的微分方程。通过建立的微分方程仔细的计算出构件受力的临界相关荷载。在实际中应用静力法构件平衡微分方程时,应遵循相关设定,具体表现为:直杆构件应该为截面,其压力应始终遵循之前的轴线进行作用。(2)动力法。当钢结构的结构体系处于平衡状态下时,若是受到一定的干扰,那么整个结构体系就会产生振动,这时应采用动力法对钢结构的稳定性进行分析。钢结构整体稳定性与其所承受的荷载有着密切关联,在钢结构出现变形以及钢结构振动加速时,这种联系更加紧密。若是钢结构所承受的荷载值低于钢结构自身稳定性的极限荷载值时,会出现加速度和之前的钢结构变形的具体方向相反的状况。(3)能量法。若是在实际应用中钢结构载着保守力并且已经具备结构变形的相关受力条件,那么就能以此条件构建总体势能。如果要计算钢结构的总体势能,则必须满足一个前提条件,即钢结构处于相对平衡的状态下。
3结语