時間:2023-04-03 09:51:38
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇工程設計論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
所謂 CAD 技術就是計算機輔助設計,這種技術是利用計算機系統對設計進行分析、優化的過程。通常情況下,CAD 系統主要是由硬件、軟件組成,其中硬件主要涉及處理運算設備、圖形顯示設備、外部存儲設備等硬件平臺設備,對于軟件來說,主要包括系統軟件、支撐軟件和專業應用軟件等。目前,在我國使用比較廣泛的 CAD 軟件是由美國 AUTODESK 公司開發的 AUTOCAD 軟件[1],該軟件的優勢主要表現為:功能強大、易學易用、具有開放型結構的軟件口,一方面便于用戶使用,另一方面可以對系統本身進行擴充和完善,因此,廣泛地應用于微機及工作站方面。在此基礎上,國內外軟件開發商對其進行二次開發,比較有代表性的,如建筑行業的 House 軟件、建研院的 ABD集成化軟件等。
2 CAD 技術在工程設計中的優點
2.1 降低勞動強度,圖面清潔
與傳統的手繪繪圖方式相比,通過使用 CAD 技術進行繪圖,可以使用一只鼠標做任何想做的事情。在傳統繪圖模式下,工作人員手里拿著不同粗細的墨筆,丁字尺等工具不停的在手里更換,一旦出現錯誤,修改非常麻煩,甚至從頭來過,并且對圖面進行修補,使得圖面顯的臟亂。
2.2 設計工作的高效性,重復利用設計成果
在 CAD技術中,有一項“COPY”功能,使其非常高效。在制圖過程中,對于一些相近、相似的設計,只需要對圖紙進行簡單的修改,或者直接套用,在這種情況下,只需通過鍵盤、鼠標就可以完成制圖工作。對于 CAD 軟件來說,通常情況下,可以將建筑施工圖直接轉換為設備底圖,在描繪設備底圖上,不會浪費水暖、電氣 設計師的時間。
2.3 提高繪圖精度
對于建筑設計來說,通常情況下都要精確到毫米,但是結構計算的精度較低,施工過程中的精度更低,對于規模較大,并且較為復雜的建筑來說,通過 CAD 技術可以成倍增長其精度。
2.4 CAD 在建筑表現圖上的優勢
通過 CAD 制作的建筑效果圖,其透視、光影、建筑材料的質感等具有較高的真實性。
3 CAD 技術在工程設計中的弊端
3.1 束縛設計思想
通過 CAD 進行繪圖,為了提高精確性,需要對每一筆數據進行準確的計算,進而在一定程度上扼殺了方案設計中需要的模糊性、隨機性等,并且缺乏設計靈感。另外,CAD 軟件功能的局限性,以及 CAD 軟件的使用者,對其掌握的熟練程度等,使得建筑師難以通過 CAD 表達好的靈感和創意,在這種情況下,進一步束縛了建筑師的思想、思路和靈感。
3.2 扼殺建筑藝術
建筑作為一門學科,它融合了科技、藝術、文化、哲學等。但是通過 CAD 對建筑進行設計,在設計過程中,缺少了手繪圖的個性,以及設計師的特有感覺等。
3.3 CAD 浪費資源
首先,CAD 作為一項技術,具有較高的科技含量,對于設計師來說,通常情況下,需要用半年到一年的時間才能掌握相應的 CAD 軟件。其次,CAD浪費物質財力。在實現微機制圖的過程中,電腦、工作站、繪圖儀等硬件設備的投資也非常大,并且這些硬件具有較高的折舊率、升級費用等。
3.4 CAD 技術存在不可靠性
1.1工程設計專有技術概念所謂工程設計專有技術,主要指的是設計單位在對工程建設項目進行設計的過程中,所形成的相關方法、技術知識、情報以及技術經驗等,其中包括新設備、新技術、新工藝以及新材料,將其運用在實際的工程建設項目中,可以提高生產力,節約原材料,減少工程造價,簡化施工工藝,減少能源消耗,將生產周期縮短,降低環境污染以及提高施工安全性等,相比較原有技術而言,優勢明顯。一般來說,工程設計專有技術主要表現在操作指南、圖紙設計、數據資料、方案設計以及軟件設計等方面。
1.2工程設計專有技術交易概念所謂技術交易,主要指的是在技術市場中,買賣雙方通過訂立契約來實現使用權、所有權以及技術收益權轉讓的一種行為。而工程設計專有技術交易,主要指的是在專有技術市場上,交易雙方通過訂立相應地契約來實現專有技術使用權、所有權以及技術收益權轉讓的一種行為。簡單的說,工程設計專有技術交易就是將買賣雙方協商的條件作為基本依據,通過買賣的主要方式,賣方將某種工程設計專有技術轉讓給買方的一種行為,即買賣雙方通過有償方式轉讓工程設計中的專有技術。
2工程設計專有技術交易的特點
2.1信息的不對稱性所謂信息的不對稱性,主要指的是在對工程設計專有技術進行交易的過程中,買賣雙方所掌握的信息具有一定的差別,存在買方知道賣方不知道信息、賣方知道買方不知道信息的情況。由于工程設計專有技術具有秘密性的特點,所以這就決定了在進行專有技術交易之前,賣方知道的信息高于買方的情況,從而導致信息不對稱現象的出現。對于買方而言,正是由于知道工程設計專有技術的信息量少,才會和賣方進行有償交易,可以說,信息的不對稱性是交易得以發生的基本前提。如果在進行專有技術交易之前,買方已經掌握專有技術的所有信息,那買方就不會具備購買意愿,交易也就無法進行。當然,正是由于存在信息不對稱現象,所以相比較一般交易而言,工程設計專有技術交易成本往往較高。
2.2交易的雙向選擇性在工程設計專有技術的交易過程中,不僅買方需要對掌握技術的賣方進行選擇,持有專有技術的賣方也需要對買方進行選擇,這就決定整個交易具備雙向選擇性的特點。對于買方而言,在進行工程設計專有技術交易之前,需要將工程項目和自身的實際需求作為基本依據,選擇合適的專有技術,并且在對賣方進行選擇時,往往比較重視賣方的信譽和專有技術在業內的領先水平,同時,還需要對賣方進行全面考核,了解相關部門是否已經對該專業技術進行審核認定以及該專有技術在當前工程設計行業內的領先性。而對于持有專有技術的賣方而言,在進行技術交易之前,也需要對買方進行選擇,考察買方是否具備實施該專有技術的實力,同時,還需要對買方的誠信度進行了解和評定,避免在結束工程設計專有技術交易之后,出現隨意擴散專有技術的風險。
3工程設計專有技術交易的一般過程
3.1分析需求階段需求作為發生交易的基本前提,只有具備充分的需求,才能確保交易順利進行。對于工程設計單位而言,如果出現專有技術需求,一定不能盲目購買專有技術,而是要將項目需求、自身技術情況以及設計水平作為基本依據,有針對性的選擇符合自身需求的工程設計專有技術。由于工程設計專有技術交易具有雙向選擇的特點,所以在需求分析階段,持有專有技術的設計單位也應該將該技術的特點和適用性作為基本依據,制定相應地交易策略,為日后選擇合適的交易對象奠定堅實的基礎。
3.2識別階段在工程設計專有技術交易中,對于買方來說,找到符合自身實際需求的專有技術是交易得以順利進行的基本前提。工程設計專有技術的買方可以將技術交易平臺作為主要媒介,查找在網上的工程設計專有技術轉讓公告,尋找符合自身實際需求的專有技術,或者還可以將每年行業協會評審出來的工程設計專有技術作為參照,發掘自身實際需要的專有技術。對于工程設計專有技術買方而言,在確定交易目標后,通常需要從各個渠道收集關于該項技術的有效信息,然后對這些信息進行全面分析,將分析結果作為主要依據,判斷自身實際需求與這一技術的匹配程度,從而決定是否進行專有技術交易。
3.3談判與簽訂合同階段在工程設計專有技術交易中,談判和簽訂合同作為其中最為關鍵和核心的階段,在一定程度上影響著交易能否順利進行。專有技術交易雙方談判的過程其實質是雙方博弈的過程,在進行談判的過程中,買方和賣方都想要最大化自身的實際利益,交易價格往往產生在談判的過程中,通常在完成談判之后,交易雙方會根據自己的實際情況,做出交易能否繼續進行的決策。由于工程設計專有技術具有秘密性的特點,為了避免雙方交易之后該專有技術出現擴散情況,通常在擬定交易合同時,會添加相應地禁止二次交易和保密條款。在工程設計專有技術交易的過程中,對于買賣雙方而言,簽訂交易合同通常意味著交易已經成功,但是這并不能說明整個工程設計專有技術交易過程的結束。
3.4專有技術轉移與維護階段由于工程設計專有技術具有秘密性的特點,并且該技術存在的方式也具有一定的特殊性(設計軟件、設計方案以及設計圖紙等),所以交易成功后在進行技術轉移的過程中,一定要充分考慮到專有技術的重要性,避免出現泄露專有技術現象。同時,對于工程設計專有技術的買方而言,在獲得專有技術之后,還需要經歷一個學習新技術階段,在這個過程中,賣方會派出研發專有技術的相關人員去對買方的專業人員進行一些列技術培訓,幫助買方盡快掌握該專有技術,除此之外,賣方還需要為買方提供相應地維服務。
4結語
1.1設計基礎資料不詳細
在進行水利工程設計的過程中,基礎資料是非常重要的,而現在的水利項目設計中,特別是小型水利工程項目設計中,通過審查發現的一個最重要問題就是其基本資料不夠詳細。對這些進行設計中需要的最基本資料的重視程度不夠,這就將直接的影響到我國設計方案的效果,嚴重的時候還會由于這方面的資料不詳細導致在進行水利工程設計的過程中,工程的防御能力不夠,給工程施工以及其日后的效果帶來影響,一旦由于設計的與實際環境有偏差,這會導致建筑防御能力不夠,這樣就要進行重新設計,對時間和資源都是一種浪費。
1.2對施工方案論證不充分
施工方案是水利施工前的一個重要工作,只有進行了充分論證的施工方案在進行施工的過程中才會能夠保證施工的順利進行,才能保證工程概預算的準確。而現實的水利工程設計過程中,其都會忽略對施工方案的論證這個環節,這就導致在進行施工的過程中會出現這樣或者是那樣的問題,導致工程施工中出現各種問題,最后導致工程超預算。
1.3水利工程設計中忽略經濟評價
水利工程的設計方案要具有可行性,不僅設計方案要合理性,同時對于工程實施的經濟評價也是必不可少的。只有在工程實施過程中,保證施工質量的同時,保證實施過程中經濟花費合理,這樣的水利工程設計才具有切實的意義。而現在的水利工程設計過程中,對于經濟評價這方面往往都會被忽略掉或很簡略,沒有詳細考慮水利工程實施的具體情況,這樣就導致了達不到經濟分析的宗旨和目標,做的經濟評價華而不實或沒能實際指導意義。
1.4在設計對水土保持問題考慮的不全面
在水利工程的施工設計中,對于水土保持方案的考慮也是非常重要的一點。雖然水土保持方案需另行編制專項報告,但水利工程的設計主報告中若水土保持方案考慮不充分,或采取的水保方案不合理,會導致最后水保經費遠超過主報告中的水保概算費用,給業主對整個工程實施費用的把控帶了問題。
1.5進行施工費用概算的過程中有漏洞
在進行工程概算過程中,考慮的問題也都比較單一,現場的一些具體因素未考慮(如人工運距等),再加上施工組織設計方案的不合理,導致了進行概算的結果并不適用,使概算的效果受到影響,工程概算的結果與實際偏差較大。
1.6設計圖紙中存在的問題
水利工程設計過程中圖紙是非常重要的一部分,而現在的水利工程設計中,在圖紙方面存在不少的問題。特別是小型水利工程(如農村人畜飲水安全工程、山坪塘整治等),工程小而多、散,國家給予的工程經費少,實施過程中地形圖未進行實地勘測或測繪精度不夠,地質勘察深度不夠等現象多有出現,這就導致了工程設計與實際情況不符,按圖施工就會出現很多問題。
2水利工程設計中存在問題的改進建議
2.1加強水利施工設計人員責任心
雖然在水利施工的過程中存在很多的問題,不過對于上面所存在的水利工程設計中存在的問題進行分析,其歸根結底都是設計人員的責任心不強導致的。因此加強設計人員的責任心非常重要,要使設計人員的對于設計工作能夠認真對待,端正思想態度,對于設計過程中的任何一個環節都給予重視,保證設計過程中都是嚴格按照國家要求來進行的。
2.2在法律上對水利工程設計人員進行約束
由于現在水利施工設計中,如果設計出現問題,施工中要是出現問題,設計人員受到的懲罰會相對較小,甚至是有很多人情況其都沒有受到應用的懲罰,這樣設計過程中設計人員為了減少工作量就會在設計的過程中不認真。這就導致了很多設計人員不惜以身犯險來進行水利工程設計。
2.3對水利設計的前期準備給予重視
對于水利工程設計來說,在設計前的準備工作是保證水利工程設計質量的關鍵。工程前期基礎資料的收集,施工現場的地質勘測,各專業人員的合理配置等方面都十分重要。同時還要確保進行基礎資料收集準備以及進行勘測的過程中,都應由專業人員來進行,保證進行設計所需的基礎資料都是最真實、準確的。另外對于前期工作經費的保障也應當給予重視,只有勘察設計經費按國家相關規定落實,工程的勘察設計工作才能做得扎實,工作經費遠低于正常標準的勘察設計工作,往往有偷工減料的行為存在。
2.4對水利工程設計進行嚴格審核
在水利工程設計完成以后,要對其嚴格的審核,而且審核工作的每一個環節都要嚴格的重視,通過這種方式保證設計人員能夠對設計基于嚴格的重視,這樣設計人員就會對設計給予重視,這樣設計的質量也就會得到相應的提高
3結語
1.1結構布局
由設計人員將工程設計構思以CAD軟件的形式建立起來,通過計算機數據與可視化立體建模來呈現,在第一層級通過基本結構構建基礎模型。
1.2內力分析
這一流程負責對結構中的負載與約束進行布局,同時對結構中的內力進行分析計算。
1.3節點設計
這一環節主要為依據構成節點各桿件端部內力、連接手段、連接方式、桿件類型等通過一定規則與標準采取必要設計與計算,確定連接區域的有關參數與所要對桿件進行的操作,并將該階段設計結果加入于模型中,這一環節也是以結構布局的層次為基礎的。節點設計的比重占總工作任務量的50%-70%,因為節點的設計直接決定建筑結構的穩定性、整體性及可靠性,對工程的施工成本與建筑質量都有著直接關系。從拓撲觀點上來看,節點即為空間中位于不同平面直線的交點,從物理學角度上來看,一個未經設計的節點是至少兩根桿件或是由一個桿件和設備等支撐物之間形成交點所形成的,一個設計好的節點是通過桿件與連接件組合而成,其中包括節點板、焊縫、螺栓以及加勁肋等。其中節點設計也是CAD設計中的典型設計難點,節點的類型、連接形式繁多是導致該環節成為設計難點的因素之一。針對這一情況,我們先假設桿件與設備之類的支撐物所構成的節點均視為由兩根桿件所形成的交點,左右桿件的空間坐標系都置于三個空間平面坐標中,另外每個空間象限中的桿件不能超過3個,且必須滿足以下條件之一:
1)桿件的類型均不相同;
2)都屬于同一種桿件種類;
3)梁、梁、撐的桿件結構。通過以上假設明確每個節點所含桿件數只有為兩個,即m=2個,最多m=18個,分別包括2個柱、x=0與y=0平面中的8個撐,及Z=0平面中的4個撐與4個梁,由此推斷節點設計所考慮的類型可由以下公式求出:
1.4繪制施工圖
通過CAD進行工程設計的最終結果就是以各種施工圖紙的形式所呈現,并進行所需材料統計。
2基于計算機CAD技術的工程圖中層次組織分析
基于CAD技術的工程設計圖中可見明顯層次結構,而工程圖所反映的是不同視圖下的設計對象的結構示意,而每個設計對象的圖形都是通過多個低層次基本構件所組合而成。常規的工程設計圖往往不具有層次模型原理,因此也就無法反映出高層部件和底層部件之間的關系。與此相比,基于CAD技術的工程圖其優勢顯而易見。一個完整的工程圖中要想傳達的內容,不僅包括設計對象的外形,還要體現出和外形相關的信息,例如尺寸、圖形標記以及文字說明等。此外各個層次之間可能交叉存在的,例如在具有多層次的圖形結構之中,如果程序要在某一部件中的本體坐標區域內操作,而有些數據在CAD圖中是與另一部件相連,然而在CAD的實際操作中,卻不會對另一部件程序造成影響,這就是CAD技術中的“虛擬工作空間”,即當用到交叉部分時,CAD系統會立即復制一個相同的空間坐標,將所有操作于此空間中進行,處理完畢后,返回本體坐標,這樣就不會對交叉部分造成影響,這也就是CAD技術的優勢所在。
3結束語
(1)盡量遠離大型礦山,軍事工程等配套設施,以減少輸電線路建設的風險對當地經濟和環境,同時避免不良地質區,并盡量選擇靠近國道,省級的位置選擇在該路徑不僅可以改善交通的運行,也方便了項目的建設。
(2)對應設置傳輸線,傳輸線的設計應該設置成為具有高度對應項,使電廠按照詳細規劃和變電站的設計相一致的特定方案,限制區域要使用相同的塔架設回直立設施。
(3)要選擇合適的導線長度。兩個分站之間的線路長度是盡可能短,以避免電力功率的損耗。并且選擇材料上要注意材料本身的電阻值、密度、延展性等問題,避免由于導線材料選擇不當造成導線自重過大造成危險,也應該避免相應電阻值過大的導線材料造成導線發熱出現火災。
(4)根據高差和間距設置,以避免電線塔間距輸電線路選線過大,由于地面沉降,如過度的風偏的現象最終造成導線垂低等不良后果。
2輸電線路工程設計與施工的管理和控制要點
根據所處環境的不同,輸電線路的施工非常容易受到各種外界因素的影響和破壞,因而,發生事故的概率很大。另外,導線在外的特點要求導線與地面、建筑物等設施之間要有一定的安全距離,因此造成輸電線路占地空間和線路廊道的增大,從而對土地的利用情況產生影響。下面,本文從幾個方面介紹輸電線路工程設計與施工過程中的管理和控制要點:
2.1輸電線路導線的選擇
傳輸線導體的主要作用是傳導電流,傳送功率,這是該部分的主要部分。電源線被設置在所述塔,不僅需要承受導線本身的重量,而且還由雪,雨,陽光和溫度的影響,并因此,電線線路的選擇設置應該選用機械強度高電氣性能更好。許多類型的傳輸線導體,該ACSR最廣泛的應用,主要是由于該ACSR通常是由多股鋁導線絞合的形成引起的,是最好的導體的電流傳輸,鋼絲的內部繩股,使強度提高該行也起到了非常重要的作用。在電力輸送網格系統中,電壓電平越高,傳輸容量,也能對外部環境的影響更加敏感。為了提高電力傳輸的質量和降低高頻通訊以及所選擇的電暈絲的干擾是非常重要的。在正常情況下,使用為確保引線組成的兩個或更多個高壓輸電線路,并根據傳輸容量、電流強度、供電密度、發熱的情況下、損失的最大金額去共同決定導線的橫截面的選擇電力和其他條件。有關符合導線質量扭曲的機械張力,以滿足密封性要求和均勻性的金屬絲的表面內的規定的購買請求應光滑,腐蝕斑點的條件和包含物不可以存在。
2.2輸電線路路徑的設計
1)圖上選線
圖上選線主要是指通過收集到的輸電線路周圍區域的航測圖、地形圖等信息,根據以往的經驗,標識出其中的起點、終點和其他必經的地點等位置,然后參考水文地質、民航、交通氣象等相關資料,使線路路徑的選擇盡可能的避開較大的設施和其他影響區域,另外,考慮到不同地區的交通條件,要根據路徑最短的原則,規劃多個可實施方案,然后將這些方案進行經濟和技術上的對比,進而選擇一個最優的線路路徑方案。
2)現場選線
這一步驟的任務是將圖紙路線落實到實際現場中,并進行實地踏勘。該階段要求工作人員具有較強的毅力和耐性,因為一個線路可能需要進行多次的走訪和勘察才能最終確定。輸電線路的選擇要盡可能的避開地質不良區域、果木林園、森林等地帶,同時還要檢查已經存在的線路的覆冰情況,避免線路經過嚴重覆冰的區域。最后,要對交通運輸的便利性進行充分考慮,以方便線路工程的施工和維護。
2.3輸電線路桿塔的設計施工
傳輸線塔是用來支持導線的設備,使之能不管在什么樣的天氣條件下,都能夠滿足的安全要求并確保電磁場的電絕緣性。傳輸線塔支撐結構,因此,塔架構造周期,運輸時間和成本,以及建設成本等占有相當大的部分。因此,要加強選擇和塔的施工隊伍設計的重點。著重注意設計的塔結構,成本,尺寸,等等。根據情況的內容。線路初步設計時,應嚴格按照該設計過程中的成本估算的有關規定,利用塔模型盡可能之前已經實施的,如果你需要使用新塔將不得不反復研究,計算和科學實驗,從而避免不必要的損失。
2.4輸電線路的其他內容
首先,在輸電線路工程設計過程中,我們應遵循實事求是的原則。例如,輸電線的選擇方面,線應及時更新有關的技術;在施工設備上線的選擇,盡量使用節能,高科技材料的;在設計方面行路,他們必須利用已經成熟的手段。要加強重點輸電線路路徑優化程度,不斷學習新的技能,并使用這些技能輸電線路的設計和施工服務。其次,根據輸電線路的建設,要運用經濟和先進的開挖基坑與人工挖孔樁基礎技術,可有效降低混凝土的用量,節約工程投資,減少開挖方量,減少水和土壤,破壞周圍的塔的基底部的植被。此外,使用根據實際情況作適當的施工方法施工人員的要求,提高輸電線路基礎工程的質量。最后,整個設計和建造輸電線路工程,加強對相關環節的管理。設計與施工輸電線路工程的重要組成部分,施工人員加強管理,包括工作人員和工程材料的管理,防止廢棄物胡亂丟棄現象的發生,而且還可以防止員工松弛狀況出現。
3結束語
某匝道橋12m+16m+20m+16m+12m,雙幅橋,全寬24m,斜交角度37°。上部16m、20m跨徑采用T型梁,12m跨徑采用空心板,下部構造采用樁柱式墩臺,橋墩設有系梁,樁徑1.2m。運營4~5年后,橋梁上部梁板即朝銳角方向偏移,偏移達20cm。該橋于2002年因為降低坡度而拆除,需要進行重建。以下將對新的設計方案進行闡述。
2 總體設計
2.1 跨徑的選取
(1)本工程所在地區為平原地區,因此該橋在線圖1 橋型結構布置圖形設計上并沒有采用較大的縱坡,對于該橋跨徑的設計時,可適當考慮較大的跨徑。(2)當進行該橋跨徑的設計時,還應充分考慮確保橋下3匝道的正常使用。(3)該橋梁橋面的總寬度為12m,因此當進行支承的布置時,其約束條件應滿足結構抗扭的適用條件,同時應將抗扭約束之間的距離控制在一定的范圍之內[3]。充分考慮以上幾點因素,本工程的曲線橋的初步設計為:全橋的總長度為406m,跨徑為25m,采用等跨徑。
2.2 支承方式
在整個橋梁的設計過程中,支承方式的選取是一個非常重要的環節。在本工程中,該橋的縱坡較小,達到1.95%,橋墩的高度并不大,而曲線半徑較大。由于該橋梁的橋面較窄,同時布置又要充分考慮3匝道的正常使用,因此在該橋梁的中間綠化區域不得不安置橋墩,同時考慮至美觀的要求,該橋梁的橋墩全部采用墩柱墩的形式。在墩頂上應設置托盤,使其與梁體充分地固定在一起,這樣可以有效地提高墩梁之間的固結能力,因此當梁上作用負荷時,其能夠及時合理地傳遞到墩柱上,同時也能有效地分散連接處的應力[4-6]。
2.3 墩梁的設計
在橋梁中墩梁是采用固結在一起的方式,在這種情況下當外界的穩定發生明顯的改變,或者梁體發生收縮和徐變時,就會使橋墩受到較大的水平應力,而且橋梁的長度變化值越大,橋墩所受到的應力值就越大[7]。因此為了有效地減少梁體長度改變的不良影響,本工程中取3跨作為1聯,每聯的總長度為75m,同時在相鄰聯之間的連接處設置一條伸縮縫,伸縮縫的設置應避免最大彎矩處,本工程中將伸縮縫設置于距橋墩中心線的3m處。為了能夠提高整體的美觀性,以及確保線性一致,本工程設計在相鄰兩聯的連接處設置牛腿型掛口,并在掛口處設置橡膠支座,可以根據實際情況選用不同的類型。曲線的內側采用的是單向盆型橡膠支座,同時在橫向將其固定住,而允許其沿著切向活動;曲線的外側采用的是雙向盆型橡膠支座,即沿著橫向和切向支座均能活動。
2.4 截面形式
對于曲線橋可以選用的截面形式有很多種,主要包括矩形、T形、箱形實心板等,其中應用最為廣泛的是箱形截面,與其他形式相比,它具有很明顯的優勢[8]??紤]到本工程橋梁為剛構連續性曲線梁,其跨徑為25m,這屬于中等跨徑,同時該橋受到的扭矩較大,因此本工程在設計中決定采用箱形截面,這種截面形式有很好的抗扭能力。通常情況下,當箱梁的懸挑板超過3m時,就應設置橫向的預應力,以此抵抗橋墩的部分承受力。在國內,一般情況下將箱梁的懸挑板長度控制在2~2.5m之間,材料采用鋼筋混凝土[9]??紤]國內箱梁的使用情況,如果采用懸挑板較長的箱梁,可能會引起較大的問題,同時還會產生一些原因不明的裂縫。因此本工程在箱梁的設計時,將其懸挑板的長度控制在2.5m,兩邊各懸挑一個。通常情況下,當進行梁高的設計時,等截面、等跨徑的直線型連續梁橋的梁高設為跨徑的1/15~1/20之間,但是在曲線橋中,情況較為特別。在曲線橋中,由于存在彎扭相耦合的作用,這會導致橋梁內出現較大的內力,因此曲線橋的梁高取為跨徑的1/15,則本工程中梁高取為1.6m。如圖2所示為本工程曲線橋的橫斷面形式。本工程箱梁采用的是單向雙室的形式,底部的寬度為7m,在底板以及頂板與腹板的連接處布置梗肋,其厚度為20cm,兩頂板的跨徑為3.2m,其尺寸為30cm×10cm,這樣可以有效地提高橋梁橫截面的剛度。墩頂托盤的截面采用的是實心的形式,這樣可以有效地確保墩頂截面的抗扭剛度滿足要求,同時在跨中設置一道橫隔板,其厚度取為30cm。此外,為了方便進行施工,應確保箱梁副板的高度全體保持一致,同時通過對托盤進行適當的調整可以調節底板的橫坡和橋面的橫坡。
3 結構計算
3.1 計算簡圖
本工程曲線橋的計算簡圖如圖3所示。圖中所示的為2聯部分。第一聯部分位于35~71號節點,它的曲線半徑為40m。第二聯部分為直線段,其位于1~35號節點。
3.2 預設偏心
為了能夠有效地改善梁體的受力,應預先設置一定的偏心。本工程的偏心位置設置在沿徑向從墩柱向外側20cm的地方。
3.3 支承約束
支承約束是指墩臺對梁體所造成的約束性條件,一般可以將其稱為彈簧系數[10]。梁底的支承可使橋梁受到某方向上移動的力,該力單位大小則為彈簧系數。本工程中橋墩對梁體的支承約束可以對梁產生內彎曲變形和撓曲扭轉作用。
3.4 計算結果
通過計算可以知道,在本工程曲線橋中,由于橋墩與梁體是固結在一起的,因此整個梁體的正負最大彎矩有了一定的減小,這有利于提高梁體的穩固性。對梁體所受到的剪力進行考慮,曲線橋的外弧度會長于內弧,同時里梁體所受到的荷載較大,因此,這就造成了梁體從外到內剪力不斷減小的情況,這一計算結果能夠很好地與曲線橋的整體受力特點相符合。在進行梁體受力的計算過程中,設計人員已經充分考慮到了彎扭耦合效應對梁體受力所造成的影響,因此對梁體進行配筋只需根據相關的規范進行即可。
4 結束語
關鍵詞:生態水利工程;設計;生態環境;水質污染
在社會進步的同時,由于人類活動的影響,造成生態環境受到了嚴重的破壞,尤其是水資源循環中存在明顯的缺陷。在人類社會活動的影響下,生態環境在不同程度上發生改變,其中當屬水利工程建設突出。水利工程建設很可能造成水資源分配不合理,甚至出現一系列生態環境問題,諸如河流出現斷流、水生生物減少等問題,造成水體原本凈化能力下降,同時污染地下水資源,難以有效維護水域食物鏈條的穩定。種種問題伴隨著水利工程建設組建出現,在不同程度上危及著社會經濟持續發展,迫切的需要進行完善和創新,推行更為環保的生態水利工程。
1水利工程建設中存在的問題
隨著國民經濟的健康持續發展,相應的帶動了我國科技水平的發展,但是這種快速的經濟發展成效是以犧牲環境獲得的,經過大量的實踐證明這種現象變得愈加突出,受到了社會各界的廣泛關注。我國水利工程建設不僅需要滿足人們用水需求,還需要滿足水利供電和運輸需求。但是水利工程建設中對周圍生態環境造成了嚴重的破壞,面臨著嚴峻的問題,有待改善[1]。
1.1生態水利工程建設標準不明確
我國是一個國土面積較大的國家,所以地域性問題尤為突出,在生態水利工程建設方面,需要充分考量地域差異問題進行完善和調整,為后續生態水利工程建設打下堅實的基礎。生態水利工程建設需要結合生態學和工程學規律開展活動,不僅需要滿足水利工程建設初衷,還需要能夠承受嚴峻的自然環境的侵蝕,諸如風暴、干旱以及洪水等因素,結合河流地貌,確保生態水利工程具有實踐性。
1.2生態水利工程缺少生態環境保護認知
由于生態水利工程建設起步較晚,生態工作人員以及水利工程建設人員之間的溝通合作機會較少,在不同程度上影響到生態系統的運作。當前我國多數水利工程設計方案主要是考慮到工程的安全性和經濟性,很少會將生態環境因素納入其中,重視程度普遍偏低。生態水利工程建設方面,由于起步較晚,所以相應的環境評價管理體系不健全,存在嚴重的缺陷,實踐經驗基礎較為薄弱,以至于生態水利工程設計工作滯后[2]。
1.3生態水利工程同水利工程整合不充分
當前我國生態水利工程同水利工程整合力度不足,促使兩者的整合應在傳統水利工程基礎上開展工作。所以,在當前水利工程建設的主要工作內容就是同生態水利工程進行整合,綜合考量客觀影響因素,做好生態水利工程設計規劃。在原有水利工程建設基礎上進行有機整合,不僅需要起到發電、防洪以及排水等功能,還需要保護生態環境不會受到影響和破壞。
2生態水利工程設計原則
2.1現代生態水利工程建設經濟性和安全性原則
生態水利工程在設計方面,需要遵循相應經濟性和安全性原則,其原有工程自身特性導致生態水利工程建設難度較大,在原有水利工程建設基礎上實現生態水利工程設計,謀求長遠發展,創在更大經濟效益。生態水利工程建設需要統一規劃和設計,滿足生態水利工程的安全性和經濟性原則,謀求生態環境同人類社會和諧發展[3]。
2.2生態水利工程設計滿足水體生態系統凈化原則
生態水利工程建設需要因地制宜,結合實際水文條件,綜合各方面影響因素科學合理的設計工程,如果對環境的了解程度偏低,那么很可能出現河槽斷面。所以為了保證生態水利工程設計合理,需要對實際地勢情況以及水文條件進行調查和分析,靈活部署施工活動。與此同時,生態水利工程建設需要結合生態系統特點,有目的開展調查活動。傳統水利工程設計過于側重在河流控制方面,以至于存在較大局限性,所以在生態水利工程設計方面需要樹立正確的科學觀念,結合生態環境發展規律,有意識的進行規劃和設計。與此同時,在生態水利工程建設方面,需要深入分析河流屬性,對河流水量以及周圍水文特征進行綜合考量,保證生態水利工程建設的自然特點[4]。
2.3生態水利工程設計整體性原則
在水利工程涉及方面,需要從整體角度出發,基于生態系統結構,結合其發展規律客觀分析其中存在的生態因素,進一步提出科學合理的生態系統修復方法,并非是簡單的水文系統修復。生態系統本身可能會伴隨著其他水文環境的變換而變換,所以應從整體角度進行考慮,從生態系統有機環境角度著手,對于其中存在的問題有針對性的進行解決。只有這樣,生態水利工程設計才能更為科學合理,充分發揮其原有作用。總的說來,生態水利工程建設更符合可持續發展戰略,對于人類社會可持續發展有著較為深遠的影響,整合傳統水利工程和生態水利工程,在滿足水力發電、抗洪以及泄流等功能的同時,降低對生態環境的破壞,改善生態環境,創造更大的環保效益。
3結論
綜上所述,生態水利工程設計規劃受到影響因素較多,主要是基于生態系統整體角度進行設計,以傳統水利工程為基礎,力求在實現水利工程抗洪、發電以及泄水等功能的同時,降低對生態環境的影響。與此同時,需要充分考量水文特征以及自然發展規律,有針對性的進行設計規劃,對于其中存在的問題及時進行解決,推動生態水利工程建設。
作者:謝瓊花 單位:云南省紅河州瀘西縣舊城鎮水利管理站
參考文獻
[1]霍鳳雙,王鴻飛.生態水利工程設計中亟待解決的問題和應對措施[J].黑龍江水利科技,2011,12(02):111-112.
[2]姚南翔.關于生態水利工程設計的若干問題探討[J].黑龍江科技信息,2011,22(26):243.