設計技巧論文范文
時間:2023-04-08 14:34:52
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篇1
關鍵詞:橋梁鋼結構整體設計
引言
中國鋼結構橋梁的發展,近年來取得了驕人的成績,南京三橋、蘇通大橋、昂船洲大橋的建造,表明在大跨徑橋梁上鋼結構的優勢越來越明顯。橋梁是為滿通功能的建筑物,現代橋梁鋼結構由結構鋼加上單元經焊(栓)連接組成為復雜的受力系統,有明確的承載安全和服役耐久性要求。
一、鋼結構橋梁整體設計理念概述
鋼結構的特點是質量輕,強度高,并且具備其抗壓以及抗拉等相關優點,對于混凝土結構而言,其外觀更為直觀,強度等級更高。在我國,鋼結構橋梁應用十分廣泛。因為作為鋼結構的施工而言,其施工周期短。鋼結構橋梁主要應用在:①城市立交橋段,尤其是交通要道處,如果采用混凝土橋,必然增加施工周期,對于現場交通不能較好地維護。②大跨徑海、江、河橋梁(長江大橋、杭州灣大橋等),因為大跨徑的要求下,只能考慮鋼結構,因為如果采用混凝土結構,根本滿足不了大跨徑要求。
1.1鋼結構整體設計目標我國橋梁鋼結構的設計使用年限為100年,與國際標準(BS5400,EUROCODE)基本一致。完整性設計的目標是確保結構在使用年限內的可靠與安全。橋梁鋼結構的完整性設計由荷載、材料性能、結構細節構造、制造工藝、安裝方法、使用環境及維護方式等多種因素所確定。設計除對結構、構件連接及構造細節按常規考慮強度、剛度要求外,尚需對損傷與損傷容限、斷裂與抗斷裂作出評定。
1.2鋼結構損傷及損傷容限鋼結構從材料加工過程到服役期不可避免的會在內部和表面形成和發生微小缺陷,在一定外部因素(荷載、溫度、腐蝕等)作用下,這些缺陷不斷擴展與合并形成宏觀裂紋,導致材料和結構力學性能劣化。對橋梁鋼結構而言,完整性和損傷是相對應的,損傷程度將會對結構的完整性帶來影響,損傷極限則是結構的失效。而損傷容限是指鋼結構在規定的使用周期內抵抗由缺陷、裂紋或其他損傷而導致破壞的能力。損傷容限概念的使用是承認鋼結構在使用前存在有初始缺陷,但可通過結構完整性設計方法評判帶缺陷或損傷的鋼結構在服役期限內的安全性。
國內橋梁鋼結構因損傷導致局部破壞的實例近幾年時有發生,結構損傷構成了對橋梁安全與耐久最大的威脅。在引起設計者對焊接結構損傷、損傷擴展以及結構系統失效過程關注的同時,也引發了人們對如何保證橋梁鋼結構系統整體完整性的思考。
二、橋梁鋼結構整體設計策略
2.1橫向抗傾覆穩定設計鋼結構的橋梁普遍比較輕而且強度非常高,然而,在小半徑以及多車道設計時,其橫向抗傾覆是當前研究的熱點內容。早前的橋梁施工中,由于設計原因,導致在施工過程中或者橋梁使用過程中發生橋體傾覆。因為連續鋼梁的半徑比較小,所以相對而言,其跨度顯得較大,如果再加上橋面寬于鋼梁,這一必定顯得活載不是最優,弄不好橫梁外側支座受力增大,而內側支座出現不受力,這樣橫梁受力極其不均勻,發生梁體的傾覆。在設計過程中,通過合理的計算,來設計橫梁的偏心受力情況,這樣即可滿足橋梁的荷載要求,也能似的橋體均勻受力。在橫梁處采取灌砂措施,并在滿足規范的條件下,增加多車道時的橋梁整體穩定度。
2.2焊接結構完整性設計要點橋焊接結構的完整性設計是保障橋梁整體穩定性的重要因素,其焊接的接頭形式因受力的不同而各有差異,其接頭部位的應力作用導致了母材結構以及受力性能的不同,同時,在焊接過程中不能100%消除應力,焊接應力通常導致焊接接頭的變形,造成焊接接頭形成大量缺陷,不能滿足橋梁整體性設計要求。所以在橋梁整體設計中,必須考慮焊接接頭的設計,在滿足相干規范的前提下,必須做到:①因地制宜地選擇形式,并通過焊接性檢測要求來獲取靜力和疲勞等級,來決定焊縫相關形式。②在焊接設計中,必須詳細設計其關鍵細節,達到焊接中受力均勻,盡可能降低應力。③在設計中必須考慮焊接檢測相關要求,必須以無損檢測等相關控制指標來檢測焊縫質量。2.3加勁肋設置加勁肋是在支座或有集中荷載處,為保證構件局部穩定并傳遞集中力所設置的條狀加強件。加勁肋的設計,通常很多人都認為這方面是可有可無的,實際上必須通過設計計算才能決定是否加勁肋。加勁肋與否,是有腹板的h0/δ的值來決定。如果確定需要加勁肋,則優先考慮豎向加勁肋,并且其設置距離由腹板厚度以及相關剪應力來決定。當豎向加勁肋仍然不能滿足要求時,可設置水平加勁肋,水平加勁肋是豎向加勁肋的補充形式。加勁肋的設置是因為原有構件截面的不足而用來增強抵抗彎矩和剪力的,因為設置加勁肋可以縮小原構件截面大小,從而有效的降低用鋼量,壓縮成本,所以在工程中,一般設置在原有構件上起到增強抵抗彎矩和剪力的作用。
2.4鋼箱梁橫梁設計當橋梁主道設計過寬時,必須優化車道鋼結構寬箱梁,在設計中,重點滿足其豎向計算要求,對于橫梁的跨徑,需要從支座間雙懸臂簡支梁的計算中得知,在支座處可采取豎向加勁肋相關措施,當豎向加勁肋不能滿足要求時,考慮橫向加勁肋,其計算措施與縱向計算措施相仿。
2.5施工人孔的設置橋梁的整體設計中,其不可忽視的一環是人孔的設置,通常情況下,人孔是為了方便施工,在橋梁箱梁頂板和腹板上開設。頂板施工人孔的具置可設置在1.5跨徑處,而腹板的施工人孔的具置必須設置在應力相對薄弱的地方,比如簡支梁,其腹板施工人孔可設置在跨中,而連續梁,必須精確計算剪力,選取剪力最小處。有時候人孔的設計不止一個,不能將所有人孔分布在相同斷面,采取錯開設置。當應力較大的地方必須加設施工人孔,必須采取加強措施。
2.6結構內力計算結構內力計算是以邊孔采用單懸臂,中孔采用簡支掛梁作為結構的計算模式。將橋梁縱向劃分為多個單元,并對每個單元截面進行編號,然后進行項目原始數據輸入。輸入的數據信息有:項目總體信息、單元特征信息、預應力鋼束信息、施工階段和使用階段信息。按全預應力構件對全橋結構安全性進行驗算,計算的內容包括預應力、收縮徐變及活載計算。橋臺處滑動設支座,橋墩處設固定支座,碇梁與掛梁間存在主從約束,掛梁一端設置固定支座,另一端設滑動支座。牛腿計算是對預先設計好的牛腿尺寸和配筋分4個步驟進行驗算:①牛腿的截面內力。求出截面內力后對各種危險截面進行強度校核;②豎截面驗算。按偏心受壓桿件驗算抗彎和抗剪強度或按受彎桿件驗算強度;③最弱斜截面驗算。求得最弱斜截面位置后,按偏心受拉構件驗算此斜截面的強度;④45°斜截面的抗拉驗算。:
三、結語
我國基礎建設的加快,帶動了橋梁技術的長足發展,在當前形勢下,橋梁鋼結構的整體應用也十分廣泛,主要是在設計過程中的優化,才能確保橋梁鋼結構的整體性、穩定性。必須從整體性角度出發,全面分析橋梁受力情況,加強焊接形式的優化設計,才能保障橋梁鋼結構的整體質量。
參考文獻:
[1]中華人民共和國鐵道行業標準.鐵路橋梁鋼結構設計規范(TB10002.2-2005).北京.中國鐵道出版社.2005.
篇2
合理選擇輸電線路路徑
受地形、土質、氣候狀況的影響,某些地區極易成為雷擊的多發區,所以在輸電線路設計時必須避開這些地區,降低雷擊概率。通常情況下,雷擊區包括以下幾個類型地段:(1)地下富含導電性礦藏的地區,以及地下水位較高的地區;(2)土質電阻率低的地區,以及土質電阻率發生驟變的地區,如田地、土壤、巖石等擁有不同類型地貌的地區和山坡斷層帶、交接地帶、山谷地帶等;(3)順風的河谷地帶和山區的風口等雷暴走廊區;(4)周圍布滿山丘的濕潤盆地,如包圍著湖、水塘、沼澤、水庫、樹林的地區;5.土質條件較好、植被覆蓋良好的山丘頂部區域以及向陽面區域。
搭設避雷線
避雷線是當前使用最為廣泛的防雷技術,具有防雷效率高、分流、耦合、屏蔽等作用。分流作用是指避雷線能夠減少鐵塔的雷電流,以使塔頂的電位降低,減輕雷擊破壞程度;耦合作用是指通過耦合導線降低輸電線路中絕緣子的電壓;屏蔽作用是指直接降低雷擊后產生的感應過電壓。應當根據輸電線路的電壓級別選擇避雷線,20kV的輸電線路不需要裝設避雷線,200kV以上的輸電線路需要全程搭設避雷線,500kV的高壓線應當搭設兩個避雷線,以提高避雷線的屏蔽功能。為了提高避雷線的保護能力,應確保每個鐵塔區的避雷線能夠接地,并保證兩個避雷線之間設置一個間隙。當前,我國在設計高壓和超高壓輸電線路時通常搭設絕緣避雷線,以降低功率損耗。
安裝線路避雷器
避雷器是在避雷線基礎上施加的一種防雷措施,以徹底防止絕緣導線上產生過電壓。當雷擊產生的電壓過大時,避雷器通過利用低阻抗的通路將雷電流泄于地面,以保證輸電線路電壓在安全的范圍內。在安設避雷器時,可選擇如下類型的鐵塔:環境惡劣的山區線路中的鐵塔、跨越大的鐵塔、水電站和升壓站等出口線路處接地電阻較大的鐵塔、出現過閃絡的鐵塔等。
架設耦合地線
在無法實現降低接地電阻的情況下,可在導線的周圍或下方敷設一條底線,以使雷電流可以分流,降低絕緣子串兩端的感應程度,減小反擊電壓間的分量。通過架設耦合地線,能夠降低雷擊時電力系統的跳閘率。
降低鐵塔接地電阻
當合理匹配塔腳電阻和避雷線時,可以實現降壓的功能。針對小于65kV大于40kV的輸電線路不需要增設避雷線,但是必須做好鐵塔接地措施。降低鐵塔接地電阻的主要方法包括以下幾種:(1)對于規模較小、較為集中的接地網,應當使用接地電阻降阻劑。在接地極四周鋪設降阻劑,增大接地的面積,以降低鐵塔與地面的電阻。由于此種方法具備較好的導電性能,所以應當將該方法推廣使用;(2)爆破接地技術。該技術的運用方式是利用爆破來制造破裂,而后將電阻率低的材料通過壓力機的作用導入到裂縫中,從而增強土壤的導電性能;(3)加大水平接地體的長度,由于電感效用與水平接地體的長度成正比關系,當接地體的長度達到55m時,其電阻率為500,當長度達到80m時,其電阻率為2000,所以當接地體達到一定長度后,沖擊系數會逐步穩定,不再有所下降。
安裝自動重合閘裝置
電力系統在遭遇雷擊時通過自動跳閘可以發揮自我保護作用,在自動跳閘后,此前所產生的部分系統故障便會自動消除。根據資料統計,在安裝自動重合閘裝置的輸電線線路中,70kV以上的線路其重合閘的成功率為80%以上,30kV以下的輸電線路重合閘成功率也可以達到60%,這說明自動重合閘裝置是當前極為有效的防雷措施之一,各等級電壓線路應當積極安裝該裝置。
篇3
山區公路橋梁是橋梁設計方面最全面的,只有通過計算分析成果和完善的結構設計措施才能確保橋梁結構的質量可靠。山區公路橋梁在計算中用到的恒載、活載、施工荷載等,基本采用平原公路橋梁的數據,它們幾乎相同。但是山區的特殊地質條件和自然條件,是的與平原公路橋梁不同的是還受到風荷載、凍脹力、水力等荷載對橋梁的作用。對于一些受破壞的地形則還應采用高墩大跨結構,在這種路段要嚴格注意其下部結構的剛度分配是否均勻,其穩定性是否可靠等必要條件。山區公路橋梁的施工由于受地形起伏、溝壑錯綜等因素而很難實施,大型機具也無法順利運用施工現場,施工十分困難。提供大型的施工現場是很難做到的,山路彎曲運輸問題就很難解決,大跨徑的預制構件不能用作山區公路橋梁設計之中。使用中、小跨徑預制結構更有利于施工,并且節省機具的造價,把它運用到山區公路橋梁施工現場會是很好的抉擇。山區公路橋梁由于受很多因素影響,有些是無法使用標準跨徑結構的橋梁,還有無法采用互通式立交中的匝道橋梁,只能運用鋼筋混凝土現澆結構和預應力混凝土現澆結構橋梁。山區公路橋梁并非一成不變的,有時使用一些小型結構,就很好地對公路設計起著重要作用。與平原公路相比較,由于山區的障礙物很多,致使山區公路橋梁施工難度增高,造價昂貴。對于山區公路橋梁的設計應充分考慮,所選擇的橋型的經濟是否實惠,不但要在技術上達到要求,而且要在經濟上也顯示合理性。所以對于山區公路橋梁的建造要充分考慮所處的地理環境和施工條件,列出多種方案進行比較,找出經濟技術指標最合理的方案,可以最大限度節省公路橋梁施工費用。山區公路橋梁建設最受地形條件的限制,在山區公路橋梁設計和施工過程中要加大環保力度,與周圍環境協調一致。對路段階段要做好防護措施,對山體不應大填大挖,更不應破壞周圍環境,造成植被死亡,河流污染等境地。山區公路橋梁設計原則如下:橋梁結構安全可靠,質量有保證,經濟合理有效,施工有安全措施保證,造型美觀,環境不受破壞。
2山區公路橋梁與其他建設工程的關系
2.1山區公路橋梁與隧道的關系
山區地形多變,地質復雜,水文特征多變,地面溝壑很多,并且坡度很陡,時而也會有泥石流等地質災害發生。山區公路受以上條件影響橫坡較陡,易受山谷水流沖刷,在U型山谷必須轉彎。山區公路橋梁與隧道連接起來是跨越河流,在U型山谷轉彎所做的必要措施,也是最好的解決辦法,被稱為“兩橋一遂”方案,設計這種方案需要橋梁和隧道緊密結合。在地形平緩,變化不大的地質條件下可以調整橋臺側墻的高度和長度完成連接,對于地形復雜,隧道明洞無法延伸的情況下,需要增添樁柱式臺以及橋梁主梁放置于隧道明洞完成對接。
2.2山區公路橋梁建設與路基的關系
山區公路要適應地形多變環境,需使用錯臺路基(兩端路基不等高)。但是錯臺路基在需設置轉向車道時,很難運用到施工中。由于兩端路基不等高需設計半幅橋來進行銜接。當路基一側要求填土的高度15m左右時,必須綜合考慮地質、水文等條件,把加筋擋墻、棄土方案與半幅橋進行比對,來決定最合理的方案。
3山區公路橋梁設計要點
公路橋梁是交通運輸領域中不可或缺的重要部分,隨著人們生活水平的提高,公路橋梁的設計和管理也應該提高,有一個好的施工質量對公路橋梁的使用和維護起著非常大的作用。山區公路特點地形起伏,地質復雜。山區路線布置的平面、縱向、橫向三個方面都被限制,對于山區公路橋梁的設計,考慮到山區的特點,從上部結構設計、下部結構設計來說明。
3.1山區公路橋梁上部結構設計
山區公路橋梁多采用施工容易,造價低廉的標準化,預制裝配化結構,而大跨徑橋梁方案比較少。山區公路橋梁常采用標準化、裝配化橋梁,標準化、裝配化跨徑一般有16m、20m、25m、30m、40m、50m。當跨徑小于30m時,有三種構造分別是空心板、小箱梁、T梁。當跨徑為40m、50m時,由于梁的受力特點適于采用T梁。山區公路橋梁沒有嚴格的空間限制,且平面較小的山區公路,會把較高緩和的路段出現在橋上,使用空心板和小箱梁時,架梁的四個支點調平困難,會引起支座脫空,質量無法保證。對于山區公路橋梁標準橫斷面需采用T梁。當跨徑在50m時,山區公路交通運輸條件差,場地不能擴大,很難使大型機具進入,50mT梁單片重達150噸,而且架設設備要求很高,難以控制它的運輸和安裝過程,50mT梁一般不被使用。山區公路橋梁常用標準跨徑為20m、25m、30m、40m。
3.2山區公路橋梁下部結構設計
篇4
1三維數字化設計發展與現狀
1.1計算機輔助設計系統發展從1963年美國MIT機械工程Coons,首次提出了計算機輔助設計系統(CAD)概念開始,軍工、航空航天以及精密制造業等領域就開始了CAD的研究與開發。到20世紀80年代,CAD技術開始走向成熟,并廣泛應用于商業領域,開始出現在PC終端系統中。1989年,PTC公司推出Pro/Engineer產品,用參數化的特征設計為CAD三維設計建立了新的標準。此后,隨著全球經濟的發展,三維CAD設計開始普遍應用于航空航天、船舶、汽車及精密儀器制造業等領域[1-3]。
1.2三維設計應用在國內外的基礎建設領域,三維設計技術也正在蓬勃發展,其中在水利水電、公用與民用建筑等行業已經取得較為廣泛的應用,初步實現了二維設計向三維協同設計的轉換。如圖1所示。圖1水電廠房剖切視圖對于公路工程,特別是橋梁設計領域,CAD設計系統的發展相對較為緩慢,大多還處于二維階段,或者應用其他主流的三維CAD平臺對橋梁結構進行三維展示,中國交通部公路科學研究所研發的橋梁三維造型系統Bridge3D,嘗試了采用參數化技術進行橋梁結構外觀造型設計。但是,相對于制造行業的參數化、變量化的三維CAD設計系統差距還很大[4-5]。
2基于BIM技術的工程設計概念
2.1BIM技術定義建筑信息模型(BuildingInformationModeling,簡稱BIM)技術和理念由AutoDesk公司于2002年率先提出,它是通過數字化技術,在計算機中建立一座虛擬的建筑,一個建筑信息模型就是提供了一個單一、完整、邏輯的建筑信息模型[6-7]。BIM是貫穿在工程整個生命周期中,使設計數據、建造信息及維護信息等大量信息保存在BIM中,在建筑整個生命周期中得以重復、便捷地使用,如圖2所示。
2.2BIM技術在橋梁工程中的延展BIM的發展是始于建筑行業,但其內涵及外延早已超出了模型的范疇,也延伸出了建筑行業,甚至覆蓋了整個工程建設行業。對于橋梁工程而言,可以參考美國國家BIM標準,對橋梁信息模型(BIM)闡釋如下:(1)一個橋梁工程物理和功能特性的數字化表達。(2)一個共享有關橋梁建設項目所有信息的資源數據庫。(3)一個分享有關橋梁工程的信息,為該工程從概念開始的全生命周期的所有決策提供可靠依據的過程。(4)在項目不同階段、不同利益相關方,通過在BIM中寫入、提取、更新和修改信息,以支持和反映各自職責的協同作業,如圖3所示。圖3BIM技術支撐的工程范疇
3三維數字化設計與二維設計對比
對于橋梁設計而言,采用BIM的理念與傳統CAD相比,改變的是整個設計流程與設計方法。(1)從線條繪圖轉向構件布置。(2)從單純幾何表現轉向全信息模型集成。(3)從各工種單獨完成項目轉向各工種協同完成項目。(4)從離散的分步設計轉向基于同一模型的全過程整體設計。(5)從單一設計交付轉向工程全生命周期支持。對于橋梁設計行業,采用BIM技術不僅僅意味著效率與質量的提升,更重要的是設計方掌握了工程項目最核心的信息模型資源,不僅向業主方提供工程設計服務,而是向全壽命周期內各個工程參與方提供高附加值的服務與咨詢,使工程項目的潛在價值向設計階段前移[6]。
4基于BIM技術的橋梁三維設計技術
4.1信息需求的系統分析了解橋梁工程對三維設計技術的需求是建立三維設計系統的基礎,雖然其他行業的三維設計技術已經較為成熟,也有了成功的工程案例,但是橋梁工程建設對三維工程信息的要求有自身的特點,并不能將其他行業的工程需求照搬過來。因此,需要重新根據橋梁設計、施工與管理的特點分析其對工程信息的實際需求。只有得到各個工程參與方對三維信息的需求,才能使三維信息模型發揮其在工程建設中的核心數據平臺的作用。
4.2信息模型的參數化建立方法三維設計技術的核心是信息化的三維模型,通過前期分析得到各方的信息需求后,如何建立賦含上述信息的三維模型就成為關鍵。抽象化、變量化、參數化的設計技術是一種高效、直接和便于修改的信息化模型建立方法,該方法的核心思想是把工程項目中具有特征變化的圖元要素的特征值抽象為某個函數的變量,通過修改變量值,或者改變函數實現算法,就能夠獲得賦含各種信息的模型。主要工作在于尋找各類要素的特征變量及其與整個模型的邏輯函數關系[8-10],橋梁三維模型如圖4所示。
4.3CAD-CAE信息共享技術橋梁設計的重要特點是結構計算分析在設計中占有極其重要的位置,計算分析結果決定了主要構件尺寸與構造形式,橋梁結構計算工作量在整個設計流程中占據較大的比例,對于復雜橋梁甚至是控制性的節點工作。因此,實現設計平臺與計算平臺的信息共享乃至無縫結合,對提高設計效率有著積極的作用。
4.4數字化工程的交付方式與標準數字化虛擬工程移交是三維設計發展的必然結果,因為傳統的二維圖紙載體已經被全信息模型所取代。基于BIM技術的橋梁工程設計產品是一個包含了各階段、各參與方所需信息的核心數據模型,這就需要針對不同信息接收方制定不同的產品交付方式與標準,交付方式與標準的確立,標志著三維設計階段轉向了三維信息化的施工與運營管理階段。
4.5一體化協同設計與管理技術從單點、離散式的分布設計轉向基于同一模型的一體化協同設計是BIM技術的重要標志,對于項目管理的效率與質量有著質的提升。同時,協同設計不僅僅指設計方內部的流程與設計過程管理,還包括設計產品交付、進入施工與運營階段后的協同信息交流與管理,甚至可以延展到工程全壽命周期內的各個參與方的協同工作。只有掌握了一體化協同設計與管理技術,才能發揮三維數字化設計對工程全壽命周期的技術支撐作用[7]。
5三維數字化設計發展存在的問題
(1)全行業對三維數字化設計的認識有待統一。目前整個交通建設行業的三維設計剛剛起步,政府主管部門、工程業主單位、設計單位與施工單位等各方對三維設計的理解與需求是不同的,而以上各方都應該是三維設計的參與方,也是受益方。因此,在交通行業發展三維數字化設計需要全行業對其有一個統一的認識。(2)從設計單位看,意味著設計習慣、工程流程與管理體系的再造。二維設計向三維設計的轉變,必然是一個緩慢的過程,大干、快上不符合技術發展規律。在三維設計起步階段,由于設計人員的技術不熟練,設計系統不夠完善,管理體系還不健全,可能會導致工作效率降低。因此,需要在工作中尋找發展與穩定生產的平衡點,這是一個不斷摸索、發展與調整的實踐工作。(3)從整個交通建設流程看,各個環節的發展節奏不一致。目前交通行業三維數字化的工作與重點集中在設計階段,大部分的實踐工作由設計院承擔。但是,設計階段只是工程建設的中間環節之一,其設計基礎數據的獲得要依靠前期的規劃與勘測方,后期產品要交付于審查與施工方,如果各個環節發展脫節,就難以發揮三維數字化的優勢。所以,三維數字化技術的變革比當年“甩圖板”工程涉及的范圍更廣,難度也更大。
6結束語
篇5
關鍵詞:山區;公路;橋梁;設計
Abstract: with the rapid development of China's national economy, especially in the implementation of the western development strategy, the mountainous area highway is in rapid development period. The mountainous area highway construction for vehicle provides a good driving conditions, has greatly improved the mountainous area of transportation situation, based on the characteristics of the mountainous area highway, analyzes the often use the bridge structure of the body, from the upper structure of the bridge pier and, on the basis of the abutment, etc were discussed the mountainous area highway bridge design process problems needing attention. In order to actual engineering design is of some reference value.
Keywords: mountain; Highway; Bridge; design
中圖分類號:U442.5文獻標識碼:A 文章編號:
1 山區高速公路橋梁的主要特點
山區高速公路的主要特點是地質、地形復雜。地形復雜主要表現為地面高差大,沖溝發育、橫坡陡直;地質復雜主要表現為滑坡、巖溶、不穩定斜坡、陡崖、崩塌、煤礦采空區等不良地質。受這些方面的影響,路線布設時平縱橫三個方面都受到約束,一般有平曲線多、平面半徑小、縱坡大、橋梁比例高、橫坡陡、半邊橋和高擋墻多等特點。山區高速公路橋梁也相應具有上述特點,高墩大跨多,斜彎坡橋多,墩臺形式多,施工場地狹窄、個別路段橋隧交替相連等特點。
2 山區高速公路橋梁的主要結構體系
為了保證行車的舒適性和結構的耐久性、適用性,山區高速公路橋梁體系一般采用先簡支后連續或部分橋墩與主梁固結的連續剛構混合體系。由于山區橋梁墩高相差較大,如果采用全剛構體系,需要通過調整橋墩的線剛度來改善橋墩受力,這樣會造成橋墩尺寸種類多,美觀性降低,施工相對麻煩一些,所以全剛構體系采用較少。連續結構的一聯不能設置太長,墩臺水平位移較大,墩柱尺寸需設計的相對大一些,材料較費。根據地形特點,將連續梁中
間墩高較高,剛度相差不大的相鄰幾個橋墩與主梁固結起來,利用其柔性適應橋墩所受的內力,在較矮的邊墩上設置滑板支座或橡膠支座,形成連續梁。
這樣的連續一剛構體系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善。彎、坡橋在山區高速公路橋梁中較多,曲線梁橋在彎扭耦合作用下,具有沿某一不動點變形的趨勢。單向行駛的大縱坡長橋在長期反復的汽車制動力作用下,梁體具有沿下坡方向滑移的趨勢。如果采用全連續結構,即上、下部結構之間為橡膠支座連接時,這種滑移趨勢會造成梁體受力不平衡,支座脫空甚至破壞的現象,從而導致梁體開裂。因此,山區高速公路橋梁宜采用先簡支后連續結構或部分橋墩與主梁固結的連續一剛構混合體系,既要適應平面線形,又要適應橋梁受力特點。
3 山區高速公路橋梁設計要點
(1)與平原地區的高速公路相比,山區高速公路在地形、地質、水文條件等方面有著很大的差別,因此我們在設計橋梁時必須高度重視這些差別,尤其是在地形、地質方面。有時同一座橋在縱橋向的地質變化很大,在橫橋向的地形變化很大,如不重視,很容易出現差錯,因此在設計前一定要認真收集設計資料,做到心中有數,有條件時設計人員最好到實地調查一下。
(2)由于山區高速公路的地面高差變化較大,運輸材料、機械比較困難,給施工帶來很大的不便。所以我們在設計時一定要考慮到施工的可行性,因地制宜。
(3)橋梁設計要遵循“適用、安全、經濟、美觀、環保”的基本原則。現在隨著國民經濟不斷提升“美觀和環保”已受到越來越多關注。橋梁設計在注重安全性、舒適性、和耐久性的同時,應引人“環保、美化、人文”的理念,把高速公路橋梁的景觀設計作為一項重要內容加以考慮。在保證橋梁使用功能的前提下,要盡可能地考慮到使建成后的橋梁與周圍環境相協調,不對原有的環境造成破壞。設計時應開拓藝術創新思路,全方位、多角度地展示橋梁景觀的美學效應,同時應維護生態平衡,保護珍稀動、植物及特有的地質風貌。對橋梁進行涂裝時,不但要考慮與周邊環境色調、橋梁造型相協調,還要考慮橋梁所在地區的民風、民俗。
4 上部結構設計
橋梁在山區高速公路中所占的比例較大,但一般情況下,特殊的大跨徑橋梁較少。因此,對于數量眾多的常見跨徑橋梁,其設計原則就是盡量采用施工方便、造價經濟的標準化、預制裝配化結構。常用的大、中橋標準跨徑有16m、20m、25m、30m、35m、40m、50m,常用的中、小橋標準跨徑有6m、8m、l0m、13m、16m。上部結構形式主要有空心板、預制T梁、預制小箱梁等。一般情況,對于跨徑小于30m的橋梁空心板、預制T梁、預制小箱梁等結構形式都可以采用,對于跨徑為35m、40m、50m的橋梁,根據梁的受力特點,更宜采用T梁或者小箱梁。從造價上講,20m跨徑以下,用空心板截面的橋梁造價相對經濟些;從橋下凈空方面來講,對于較小跨徑且橋下凈空不高時,空心板截面最適宜;從受力上講,對于較大跨徑40m、50m的橋梁,用T梁截面則更好,這種結構形式充分利用混凝土的抗壓性能和鋼筋的抗拉性能,減輕梁體的自重。小箱梁從造價、施工簡便性還是受力等各方面看,可以說是介于空心板和T梁之間的一種截面。因此,對于跨徑25―35m的截面,常采用的是小箱梁的結構形式。
5 橋墩設計
對于常見高度的橋墩,即墩高小于40m的橋墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最為常用。柱式墩分圓柱和方柱兩種。圓柱施工時外觀質量易控制,與樁基銜接方便,而且箍筋對核心混凝土的約束作用較強。但是從美觀角度來說,方柱棱角分明,與上部梁體協調,有一定的視線誘導性,較美觀。從受力上看,截面積相等的圓柱和方柱,方柱的抗彎剛度要大于圓柱,受力優于圓柱,當體系為連續剛構時,方柱可以方便的調節兩個方向的尺度來調整墩柱的剛度,從而達到調整墩柱受力的目的。
因此,對于常見墩高,設計中采用何種墩柱形式應根據具體地形、上部結構形式、墩高等因素綜合考慮。一般矮橋墩的設計由強度控制,但當橋墩較高時,就必須考慮橋墩的穩定問題。在做高墩連續梁橋設計時,高墩的柔性必須考慮,防止結構發生失穩破壞。
6 橋臺設計
山區高速公路橋臺一般采用重力式u型臺、肋式臺、柱式臺三種形式。根據《墩臺與基礎》規定,u型臺控制的填土范圍一般為4~l0mm,因此u臺高度最好控制在l0mm之內。山區橋梁u型臺一個顯著特征就是橫向、縱向橫坡陡,為了適應地形,減少開挖,節約圬工結構方量,u型臺設計時必須合理分臺階。由于樁柱式橋臺的抗推剛度較小,當聯長較長、臺后填土較高時不宜采用,一般樁柱式橋臺的臺后填土高度宜控制在5m以下,聯長宜控制在150m以內。
7 橋墩與路幅的關系
山區高速公路有整體式路基和分離式路基兩種。目前路線選線越來越強調占地少、環保與景觀協調的理念,除了中長隧道等設置分離式路基外,越來越多的采用整體式路基。整體式路基的雙幅橋,一般情況下下部結構按照分幅單獨設計,即雙幅四柱。對于高墩長橋,為了減少開挖、增強邊坡穩定性、節約材料,降低造價,整體式下部結構即雙幅兩柱不失為一種較好的選擇。與雙幅四柱相比,在橋墩截面積及橫向寬度相當的情況下,整體式下部結構橫向和縱向剛度是分幅設置的兩倍以上,除了可以減少開挖、節約材料、施工方便外,還能減小墩頂位移。當然整體式下部結構帽梁跨度較大,還須考慮車輛雙向行駛時扭矩影響,帽梁需要設置的大一些。一座橋究竟是采用整體式下部結構還是分幅下部結構,需要結合橋位處地形、地質、水文、墩高等多方面因素綜合考慮。
8 基礎設計
山區高速公路橋梁最常用的基礎形式為擴大基礎與樁基礎。山區一般地質情況較好,采用擴大基礎的情況相對較多,且宜采用分離式擴大基礎。因為分離式擴大基礎適應地形橫坡,承載力亦能滿足要求。斜坡上的擴大基礎與樁基礎必須考慮基礎擴散角和覆蓋層厚度以及施工時的相互影響。樁基礎多為嵌巖樁和柱樁,地質情況較差地段可以采用摩擦樁。樁基礎施工方法多為挖孔灌注樁。
當遇到軟弱夾層多、卵石、漂石等容易造成坍孔的地質情況時,地下水位較高、地層含有煤氣、瓦斯等有害氣體時不宜設計為挖孔樁。對于高墩大跨橋梁采用擴大基礎時,當基礎底的巖石飽和單軸抗壓強度高、風化程度和軟化程度低時,可采用在巖石內設錨桿的方法,以達到滿足基礎偏心矩,墩身穩定性要求的同時減少基礎混凝土和鋼筋用量的目的。
篇6
1隔震設計簡介
1.1隔震設計的概念和原理
橋梁隔震設計就是利用隔震器,使橋梁獲得一定的水平支承,使得橋梁在水平方向上的固有周期變長,并且利用阻尼器增強隔震體系的阻尼效應,最終降低地震損害的一類橋梁工程的減震設計,旨在保護橋梁工程所有結構的整體效果。且隔震設計屬于橋梁工程抗震設計中比較新穎的減震方式,把隔震設計使用于橋梁設計中能夠有效降低地震造成的損害,然而并不能完全阻止地震災害。過去,通過提升橋梁工程的強度抗以及變形能力來提升橋梁的抗震能力,和以往不一樣,隔震設計的特點就是加裝了一個隔震裝置,達到降低橋梁結構與水平地面關聯性的目的,當有地震發生時,橋梁結構的反應加速度明顯比地面的加速度高,所以橋梁結構構件很難被破壞。另外,還在橋梁設計中使用了阻尼設計,這樣能夠消耗地震產生的能量,最終作用在橋梁構件上的力減小了。
1.2隔震設計的特點
在設計橋梁抗震的過程中,要求在符合相關標準的條件下,通過隔震裝置,使橋梁結構周期得到延長,且消耗地震產生的能量,使橋梁結構的響應減小。隔震設計通常具有以下特點:有足夠的豎向剛度以及強度來支撐橋梁上部結構的所有重量;提高地震時橋梁結構的穩定性;引入隔震設計,能夠分散減小后的地震力于橋梁下部結構支座間的大小分布,旨在保護橋梁的基礎和橋墩。出現強烈地震時,能在一點程度上延長橋梁結構的自振周期,降低地震輸入能量的能力;比較于以往的非隔震橋梁,有強地震發生后,更加容易對隔震裝置進行更換,同時減少維修的費用及時間。以往在橋梁抗震加固工作上會花更多的時間和費用。在橋梁的結構橫向地震反應中引入隔震技術,能夠調節其橫向剛度,所以能夠改善結構的平衡作用,有效減少地震力。進行水準地震的設計時,橋梁上部結構的隔震能夠消除或者解決橋梁下部結構彈性超過的問題,在不容易修復的位置,比如一些埋置的橋墩以及橋墩的基礎,可減少這些不明顯部位的非彈性變形問題的發生。在結構橫向地震反應中引入隔震技術,能夠調整一定的橫向剛度,所以能夠改善結構的平衡,有效較少地震力。引入隔震體系后,在一樣造價條件下能夠得到比以往抗震設計更好的抗震性能,比如降低墩柱延性需求,保護墩柱等。在功能得到正常使用情況下,使用的隔震支座因為溫度、徐變等變形產生的抗力非常小,這或許能夠實現伸縮縫的減小。
2橋梁設計中隔震設計的運用
2.1運用隔震設計的條件
根據橋梁基礎周邊地基及結構等條件而言很多橋梁都可以引入隔震設計。然而部分橋梁并不可以,所以要分析詳細的地基和結構條件,判斷是否可以在此橋梁中引入隔震措施。可以引入隔震設計的橋梁需要滿足的條件是:橋梁周邊的地基基礎良好,這樣發生地震時才會穩定;橋梁下部結構剛性好且橋的固有周期不長的條件。這2個條件確保實行隔震技術后,橋梁體系可以達到長周期化的目的,最終實現地震力的降低。如果橋梁下部結構剛度比較強,通過橋梁系統的固有周期,其固有周期可以長達不采用隔震裝置的2倍,如果橋梁的上、下部結構的固有周期區別很大,那么上部結構和下部結構之間就沒有大的藕聯振動效應產生,通常橋面運動才可有效反映隔震裝置的減震能力。以下條件下的橋梁不適合引入隔震設計:橋梁的下部結構剛性不強,且固有周期長的橋梁;置于較柔的場地,周期長會出現共振現象;橋梁基礎的地荃不牢固,發生地震容易搖晃的橋梁。
2.2橋梁設計中的隔震設計
(1)隔震裝置的設計。橋梁隔震設計的第一步是隔震裝置的設計,要想達到預期的隔震效果,隔震裝置的設計就要有一定的剛度和能量吸收能力。進行橋梁隔震設計過程中,可以利用隔震裝置降低橋梁結構的慣性力。所以需要設計出隔震效果良好的阻尼器和隔震器。通常情況下通過彈性反應譜法設計的隔震要不斷更新和優化。在隔震設計過程中,要嚴格控制其隔震裝置的力學性能。(2)細部構造的設計。在進行隔震設計時橋梁附屬結構的功能非常大,橋梁附屬結構通常包括限位裝置、防落梁裝置、伸縮縫。大量的地震調查和動態時程研究表明:這些結構屬于支撐橋梁結構的動態響應和振動隔離效果的主體。然而大部分設計人員不重視甚至忽視橋梁的細節結構,所以,進行細節結構設計時,要求設計人員注意加強設計,盡力提高橋梁的抗震能力。
2.3隔震設計的合理運用
在不同水準地震條件下,一方面要明確結構構件在抗震中起到的作用和結構的預期性能。另一方面,在不同的水準地震作用的情況下,結合結構的預期性能設計人員才能知道該如何去做。想要實現這個目標,就要充分利用設計人員的實踐經驗,充分掌握在地震作用下的結構性能,最后完成科學合理的設計,詳細的構造細節和合理的構造舉措,并不是通過復雜的分析計算而得出的。所以,進行隔震技術設計時,要充分掌握整個橋梁系統的抗震傳力路徑,通過有效的細節構造措施的實行,保證在地震作用下的情況下隔震裝置可以正常發揮關鍵作用。
2.4隔震設計的運用
中出現的問題目前我國的隔震設計規范還不夠全面,同時經驗積累不足,特別是在橋梁的構造細節和措施上,構造細節和措施的不科學,會影響減隔震裝置的正常發揮。大跨橋梁結構的應用是長期發展的結果,但粘滯阻尼器在世界橋梁中的使用時間很短,同時投入使用的過程中部分廠家粘滯阻尼器經常有漏油等事故發生。迄今為止,我國還沒有更加完善的產品標準、設計規范及檢測標準。這點使得隔震設計造我國的廣泛使用,再者,部分不符合要求的產品被引入橋梁結構的設計,存在一定的安全隱患,如果有地震發生,就會對橋梁產生嚴重的影響。所以在使用粘滯阻尼器的過程中,要嚴格控制產品的質量檢測,保證產品參數符合設計的標準;再者,要著重檢測產品的耐久性能、疲勞性能等特性,而且要及時檢測和保養橋梁的阻尼器,如果有問題出現要馬上作維修或者更換工作。所以,要求相關部門盡快制定科學合理的檢測標準和產品標準。要想保證在地震作用下隔震支座能夠有效發揮作用,且可以對隔震支座作一定的變形,就要保證足夠的位移空間。所以要隨時關注防落梁措施、伸縮縫間隙的設置等構造措施的設置。
3結束語
篇7
關鍵詞:道橋設計;現狀研究;解決措施
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
前言:
目前,在國家宏觀政策的引導性,國內經濟得到了前所未有的快速發展,道路的交通運輸非常繁忙,這也對道路橋梁的工程質量提出了更高的要求。目前有道路橋梁,在進行設計的過程中,相關的指標都滿足了相關規范的要求,但是,在實際使用過程中,卻出現了很多的問題,在不同的環境下進行道路橋梁的施工,要面臨的環境也是不同的,因此,在進行設計的時候,設計人員要具備很強的專業理論知識,同時要具備非常豐富的設計經驗以及判斷能力,這樣在設計的時候才能更好的根據當地的地形情況以及地貌情況在細節方面做到更好的設計,同時也能更好的保證道路橋梁的合理建造。
1、道橋設計現狀
道路橋梁在設計時不規范或者在施工過程中不注意施工質量的控制,均會成為道路橋梁的安全隱患。道路橋梁的機構安全性主要體現在橋梁結構整體的牢固性以及構件的承載能力兩個方面。橋梁結構的整體性是指在橋梁結構出現局部破壞時,要避免發生大規模倒塌,結構安全性好的橋梁,能夠在應對地震、爆炸等災害時發揮較大的作用,能夠有效減輕災害的損失度。橋梁構件的承載能力是指橋梁要具有承載一定車輛、地震、超載以及一些人為因素等外來作用力的能力,對橋梁承載能力造成最大威脅的就是負荷超載,負荷超載會造成橋梁承受應力變大,導致結構破壞,還有可能造成橋梁內部結構的損傷而不能恢復,使橋梁在正常負載情況下發生變化,橋梁的安全性遭到破壞。橋梁結構設計的首要目的是選擇經濟合理的結構方案,其次是結構分析與構建和連接的設計,但是在實際設計工作中,關于橋梁安全性設計上存在許多問題,如在設計上,設計師態度不嚴謹,計算失誤等均會縮短道路橋梁的使用壽命,并出現安全隱患;設計人員常常只滿足于規范對強度計算上的安全度需要,對于橋梁的結構構造、結構材料、結構之間的連接以及結構的維護往往被忽視;設計時對計算圖式以及橋梁受力路線不明確,造成局部受力過大的現象。
2、道橋設計存在的問題
在進行道路橋梁設計的時候,設計人員考慮不全面是導致設計中出現缺陷的重要原因。在設計的時候,設計人員要對道路橋梁的結構強度進行考量,同時要對結構進行精心的計算,這樣才能更好的滿足設計的規范要求。同時,在進行設計的時候,要在材料、構造、維護方面進行考量,對施工中可能出現的自然和人為環境影響也要進行考慮。在道路橋梁設計中,經常會出現橋梁局部受力過大的情況,同時在施工材料方面也會存在著一些問題,這樣對道路橋梁的安全和耐久性都會有很大的影響。設計人員在進行設計的時候出現的計算失誤會導致施工進度和質量都受到很大的影響。
2.1 陳舊的道路橋梁設計方案
隨著經濟的快速發展,道路承載的交通量也越來越大,,這就使得社會對道路橋梁的設計也逐步提出了更高的標準,同時對施工質量也提出了更高的要求。但是,在實際的設計中,很多的設計人員對經濟因素、人為因素和自然因素都是不重視的,這樣就使得很多的設計都在沿用過去的設計方案,這樣的做法對道路橋梁設計水平的提高和城市的發展都沒有任何促進意義。現在,交通運輸業的發展也是非常快速的,在進行設計的時候也出現了不能更好的滿足現在交通運輸業發展的情況。在道路橋梁工程中,設計是非常重要的,同時也是對工程的質量、造價以及施工有很大的影響的。在道路橋梁設計方面進行創新是非常必要的,同時在實際設計過程中,也要對施工材料的選擇和工藝結構進行必要的研究,這樣能夠更好的改善道路橋梁的質量。在設計過程中也存在無法和其他設計進行比較的情況,經常會出現模仿以前設計的情況,在設計方面沒有創新意識。為了更好的對道路橋梁設計進行審核,國家制定了相應的制度,但是在一些情況下,會出現審核制度被外力介入的情況,這樣也使得橋梁設計中缺乏競爭機制,失去了審核的意義,在公平和公正方面沒有得到體現。
2.2 道路橋梁施工中存在的安全隱患
施工是設計思想的直觀體現,好的設計如果沒有好的的施工,對于工程本身同樣存在重大質量隱患。現在,道路橋梁的施工工期是非常短的,同時施工的速度也是非常快的,在這種情況下,施工的質量就成為了人們關注的重點,在施工過程中也出現了很多的問題。如施工方的承包價格過低,使得承包方資金不足,只好層層分包,以期降低成本,而由此導致的偷工減料,以次充好等現象更是時有發生。最后完成的工程不止達不到預定的設計標準,甚至會給道路橋梁的安全性、耐久性造成嚴重的安全隱患。除此之外,在材料市場上還存在嚴重的假冒偽劣問題,及不同程度的質量問題。而在施工過程中,監理制度的不完善導致的這些問題材料的流入,使得真正做到認真負責、嚴格把關的難度仍然較大。
3、道路橋梁設計問題的解決策略
3.1優化統籌、精心設計
首先對道路橋梁的耐久性、安全性的問題,要從科學的,可持續發展的觀點審視,提高道路橋梁的使用,加強監測力度,及對橋梁進行養護維修:在橋梁設計和施工過程中,應對橋梁在使用壽命中所能發揮的經濟價值和社會效益進行全面的分析評價。在設計方而,設計單位應采用先進的科學手段精心設計,并保證橋梁的造型美觀有新意的同時確保橋梁的安全質量,盡最大努力消除隱患,利用電腦輔助手段進行快速優化和仿真分析。要克服各種不利因素,打造精品工程。同時在道路橋梁建設的質量方面,建設單位要對整個工程進行總體規劃,在投標過程中要考慮到當地環境的實際情況,不能以低價中標的方式進行競標,同時嚴格保證設計時間,設置好各個時間節點,按時分階段提交設計成果。最后,在施工過程中,建設單位應當擺正位置,盡力輔助設計、施工單位,讓他們能夠全心投入的完成任務,確保工程的安全質量。
3.2 提高道路橋梁的設計水平
道路橋梁工程的質量,關鍵在于橋梁設計水平高度。所以在工程進行中,建設單位應給予設計人員充足的時間,讓其可以有充足的時問對整個工程有充分的認識和準備,從而進行合理的設計,杜絕工程質量問題的出現。此外,在設計過程中,應處理好創新技術和固有技術之問的關系,要既其有創新意識,又能保證工程質量的穩定,決不能為了嘗試新技術,新構造而用工程冒險試驗。設計人應該在設計橋梁構造時,盡量選擇施工風險較小,同時易于檢查、控制的結構和施工方案。最后,對于重大工程,甚至于每個工程的關鍵性部分,設計者一定要以嚴謹的態度,科學的精神,周密的計算為出發點,杜絕設計計算方面的誤差導致的事故,同時注意類似工程之間的對比,要充滿積極性、競爭性,在確保每次萬無一失的同時,不斷豐富自己的認識水平,增強創新意識。
3.3加強設計細節,體現以人為本的設計理念
路橋工程可大可小,大的層面如道路線性、路基路面結構、橋梁型式等等固然很重要,決定工程整體水平與質量,但很多微觀層面的細節問題,由于與道路橋梁的使用者密切相關而凸顯重要。例如,道路無障礙,平時可能使用率根本就不高,但是一旦有使用需求,就必須全線貫通。而設計很容易忽略道路與橋梁搭接處的設置、與人行道上井蓋的避讓等等。再如雨水口設置,樹木落葉對雨水口的堵塞,道路沉降對雨水口收水能力的降低等等,都需要從設計角度優化,更好的提高道路服務水平。
結束語
城市道路橋梁最主要的問題就是工程質量方面的承載能力設計和滿足人們生產生活基本功能保證城市發展需求兩大因索。難度很大,不同于公路設計,只要滿足國家相關的質量等級就是優秀的設計。城市道路橋梁設計以人性化的理念,解決日益膨脹的交通問題,才能成優秀的設計方案。
參考文獻
篇8
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眾所周知,新聞攝影是在新聞發生現場,通過攝影技術――抓拍來獲取瞬間的形象。無論所拍攝的對象是人物還是實物,抑或是景物,要想刊登出來達到吸引人眼球的效果,作為一名攝影者,對新聞攝影過程中的技巧一定要了然于心,靈活運用。通過下文論述,希望能夠拋磚引玉,讓更多的新聞攝影作品問世,讓更多的新聞攝影者實現自己的攝影夢想。
一、新聞攝影追求的五個方面――求新、求真、求活、求情、求意
求新、求真、求活、求情、求意,即追求新穎性、真實性、鮮活性、情感性、意蘊性。
下文分別從這五個方面來具體分析。
求新――即新穎性。新聞攝影追求的新穎性即拍攝的角度或者抓拍的內容讓人覺得十分新穎,有種新鮮的感覺,卻又合情合理。新聞攝影是配合著新聞發生的現場而攝制的,這個“新”一定要能夠體現出攝影者的技巧揣摩,從能夠讓人看懂的角度出發,能夠渲染出新聞的重要性的角度著眼。新穎性是對新聞攝影者比較高的要求,畢竟客觀的新聞事實就是如此。這在一定程度上可以體現出新聞攝影者的創意,因此,新聞攝影者一定不能小覷這一點。
求真――即真實性。新聞攝影者追求的真實性是新聞攝影最根本的要求,也是比較高的要求。真實是新聞的客觀要求,也可以說是新聞的生命。真實性是說新聞攝影者一定要尊重事實,不能為求最佳作品而對新聞圖片進行二次加工,這樣做就嚴重違背了新聞攝影的基本原則。新聞攝影的作品,是配合著新聞發生而拍攝下來的。如果新聞攝影的作品不真實,也就預示著對新聞客觀事實的一種污蔑,違反了新聞的客觀性和真實性的特征,這是不允許的。真實是新聞的基本要義。哪怕它影響面小,哪怕它不新穎,我們必須要保證新聞攝影的真實性。否則一切都是水中月,鏡中花,可望而不可及。
求活――即鮮活性。新聞攝影者追求的鮮活性是指新聞攝影作品讓人看了有種身臨其境的感觸,能夠切切實實地感受到新聞發生的現場情況[1]。新聞攝影作品就是為了讓受眾能夠看到新聞所發生的現場,內容一定要鮮活。只有那樣才能夠吸引人的眼球。一潭如死水的作品是不能夠引起人們的關注和興趣的。為了讓新聞攝影作品鮮活地呈現在受眾面前,新聞攝影者就必須抓好角度,從能夠體現人物動作和語言的角度著眼,讓新聞攝影作品能夠代替新聞記者來說話,這樣目的就達到了。
求情――即情感性。新聞攝影者追求的情感性是指新聞攝影作品中透露出的人性美、心靈美或者人性的骯臟等,讓人看了后,產生一種好惡的情感,對美好的事物更加喜愛,對丑陋的事物更加憎惡。情感性是對新聞攝影者提出的高標準之一[2]。新聞雖然追求的是客觀地反應新近發生的事情,但是新聞攝影作品卻可以呈現出新聞攝影者的情感,這該如何掌握呢?這就跟新聞發生的內容有關了。比如看到馬路上兒童攙扶老人的一幕,新聞攝影者拍攝下這一張照片,便具有情感性,即宣揚一種尊老愛幼的價值觀和情感導向;再如老人躺在地上,奄奄一息,而路人置若罔聞,熟視無睹,新聞攝影者拍攝下這樣一張照片,便也是具有情感性的,即鞭撻社會錯誤的價值觀導向,引導人們思考我們到底要不要扶倒地老人的情感導向。
求意――即意蘊性。新聞攝影者追求的意蘊性是指新聞攝影作品中透露出一種精神,一種讓人積極向上的勵志的情感訴求。可見意蘊性是這五種追求中最高的境界,能夠在新聞攝影作品中達到意蘊深厚,說實話確實不易。但是只要新聞攝影者具備一定的攝影素養,懂得新聞攝影的技巧,與此同時還需要能夠具備非常高遠的想象和聯想能力,才能讓這種只可意會不可言傳的意蘊在其作品中淋漓盡致地滲透出來。比如一張標有燈塔的新聞攝影作品,意在引導我們要樹立高遠的志向,這便是一幅富有意蘊的新聞攝影佳作。
新聞攝影作品所追求的這五個方面,各有特點,分別起著不同的作用。可以說新聞攝影作品的價值核心,是求新;新聞攝影作品的價值生命是求真;新聞攝影作品的價值特點是求活;新聞攝影作品的價值窗口是求情;新聞攝影作品的價值砝碼是求意。
二、新聞攝影應掌握的技巧
新聞攝影在拍攝時一定要講究方式方法,也就是所謂的技巧性。因為新聞是新近發生的事情,新聞攝影就是以攝影為技術,對新近發生的事情進行抓拍的一種手段。因此要想抓拍好圖片,新聞攝影一定要講究抓拍技巧。
1.攝影角度
同樣是一張攝影圖片,因攝影角度不同,會造成截然不同的效果[3]。因此,在新聞拍攝過程中,一定要掌握好攝影角度的抓拍。拍攝角度直接影響到拍攝主體的突出與否。無論何種情況,一定要緊緊抓住拍攝的主體,在其千變萬化的轉動中,握好拍攝機,充分考慮整個攝影的畫面構圖和現場完好的光線進行最佳曝光,這樣為整個攝影作品的形成做好基礎工作。
2.攝影高度
攝影高度對新聞攝影有著重要的影響作用。同樣是一個拍攝主體,拍攝高度不同,表達的情感亦不相同。比如,在新聞攝影中,要想表揚突出人物主體,顯示出人物主體的高大,偉岸,需要站在比主體人物要略低的地方去拍攝。此外,還有在汶川地震時,現場的一些新聞攝影作品也是攝影記者站在不同的攝影高度而拍攝成的,給人的感覺是截然不同的。
3.抓拍構圖
新聞攝影中,抓拍構圖至關重要。要想拍到一張佳作,必須抓拍。而抓拍時必須注重構圖,不能主次顛倒,把新聞事件的主體當成了次要的,而把次要的當成了新聞事件的主體,那樣就突出不了新聞事件的主題,犯了主次不分的錯誤。在構圖方面,一定要抓主體,否則主次顛倒,不明主次的構圖都是失敗的。在抓拍構圖時,光線的采取是突出主體的一種方法,在新聞事件發生的現場,要么采取強光,要么采取弱光,來凸顯主體的與眾不同。
4.拍攝時機
所謂的拍攝時機是指新聞拍攝記者拍攝新聞圖片的時機,即何時候按下快門,咔嚓一下將攝影作品定型。這個快門的按下,早了不行,晚了也達不到目的。只有在新聞攝影記者抓怕到了情景交融,寓意深刻的那一瞬間,將快門有目的地按下,拍攝下讓人有遐想空間,留給人們無限品味的印象,唯有如此,才是最佳拍攝時機。
5.拍攝曝光
一張經過精心拍攝的攝影作品,如果曝光不足,或者曝光過量,都會嚴重影響攝影作品的效果,達不到拍攝者的要求。這可以說是一張完美佳作的最后把關,如果把關失敗,這幅新聞攝影作品最終毀于一旦。所以說拍攝曝光方面,作為一名新聞攝影記者而言,一定要掌握其技巧。客觀地說,新聞拍攝曝光受多方面因素的影響,比如新聞現場的光線,后期的背景設計等等。盡管現在照相機的水平越來越高,但是在強光、弱光等條件下的曝光也不能達到很高的技術,因此,新聞攝影記者一定要嚴把拍攝曝光這一關,綜合衡量各方面因素,將曝光控制恰到好處。
三、新聞攝影應注意的事項
1.在抓拍時善于捕捉信息量大的瞬間
新聞攝影是靠抓拍到現場發生的事件為手段而實現新聞信息的傳播的,因此,抓拍到的信息量越大,此則新聞便越有價值,越有意義。在一瞬間,新聞攝影記者的手將快門咔嚓按下,進入構圖的因素越多,說明攝影記者拍攝到的信息越大。當然這種信息量大也是以主次分明為前提的,不能不分主次,眉毛胡子一把抓,最終達不到捕捉信息量大的瞬間的目的。比如,同樣是一則新聞事件,兩車相撞,其中一輛車以流星的速度穿墻而過。在這則新聞事件中,有一個新聞拍攝者拍攝到的是其中一輛車以流星的速度穿墻而過,而另外一個新聞拍攝者拍攝到的則是兩車相撞的瞬間,那么同樣是這則新聞,大多數新聞報社會采用誰的呢,結果不言而喻,肯定是后者的圖片被采納,原因很明顯,就是他的新聞圖片中含有更多的新聞信息量,讓人能夠明了新聞發生的整個過程,所以他能夠脫穎而出。
2.在抓拍時善于捕捉具有象征性的瞬間
我們經常聽到一個詞,叫“畫外音”,這就是指新聞攝影抓拍時捕捉到的具有象征性的瞬間。通過新聞攝影圖片,人們能夠解讀出畫面之外的內容。也就是說,在拍攝這張新聞攝影作品時,作者是有所寄寓的,若隱若現地呈現在攝影作品中,讓讀者通過圖片自己去領悟[4]。這樣的作品具有一定的深度和廣度,需要人們通過其中一點來參透。比如有這樣一幅新聞攝影作品,構圖要素:幾棵樹樁,旁邊有幾只小狗在排隊解手。攝影記者通過這幅具有寓意的新聞作品意在告訴我們:動物世界的“排隊”秩序井然,人類為啥很難做到?通過動物反射人類自身,具有一定的諷喻性。此則新聞攝影圖片便是具有象征性瞬間的代表。
3.在抓拍時善于捕捉具有幽默性的瞬間
不同的新聞,需要不同的新聞攝影作品予以配合發表。在一些生活小品文中,新聞攝影記者可以通過捕捉具有幽默性的瞬間,來讓人們一笑而過,笑后深思,這類作品也是具有一定的寓意性[5]。比如,拍攝兒童各種表情的新聞攝影作品,新聞拍攝記者可以通過抓拍,捕捉到不同背景下,不同時段的兒童的面目表情,可謂豐富多彩,幽默萬千。通過這樣的圖片告誡人們,兒童的世界是多么單純,美好,和諧。我們大人也可以放下心中的壁壘,學習兒童的這種童真,那么我們的生活將會變得更加美好。
篇9
論文關鍵詞:也談設問的技巧—從一堂物理示范課說起
人教版高中物理必修1教材在《運動的描述》一章中安排的第一節是《一、質點 參考系和坐標系》,其具體的教學內容是介紹“參考系”、“質點”、“時刻和時間”、“位移和路程”等幾個運動學基本概念。通常情況下的教學過程往往是孤立地抓住這幾個概念自身的特征來介紹,而沒能將這幾個概念和“運動”這一更為基本的概念建立起適當的聯系,并在與“運動”概念間的相互聯系基礎上幫助學生來理解與體會這幾個概念的物理含義,從而使教學效果受到局限。筆者有幸聽了一位知名特級教師上了這堂課,這位老師在這一節的教學中做了一些改進:通過一組“貌似平平淡淡,實質設計精妙”的設問,把教學目標中所需完成的幾個運動學基本概念的教學物理論文,自然地依附于對“運動”這一更為基本的概念的理解之中。讓筆者對課堂設問藝術又有了新的理解。以下是筆者對這堂課一個教學片斷的記錄和整理。
師:這節課我們學習第一章的第一節:《一、質點參考系和坐標系》。先給大家幾分鐘時間,把教材閱讀一遍。
師:閱讀教材后,對教材所介紹的這幾個概念如果還有什么不明白的地方可以提出來作進一步的討論。
生:……
師:如果同學們提不出問題,那么老師提個問題問大家吧——什么叫運動?
生A:物體相對于其他物體的位置變化叫做運動
師:關于“運動”的概念,A 同學的回答很好!老師接下來再提第二個問題——什么叫運動?
生:(笑聲)
生B:位置變化叫運動。
引出關于位移與路程的教學
(繼續提問)
師:接下來老師還想向同學們提出第三個問題——什么叫運動?
生C:相對位置變化叫運動。
引出關于參考系的教學
(繼續追問)
師:老師還想追問——什么叫運動?
生:……
生D:相對位置隨時間的變化叫運動。
師:“運動”概念定義中有“時間”這兩個字嗎?
生D:沒有。
師:有“時間”嗎?
生D:有。
師:在哪里?
生D:在“變化”里。
師:回答得太好了!
師:太好了!因為完成任何變化都必須有一定的時間作保證,所以我們可以認為:“時間”就在“變化”里論文開題報告范例。
(此時課堂氣氛非常熱烈)
師:既然“相對位置隨時間的變化叫做運動”,那么,了解“時間與時刻”對我們了解和研究運動就應該是不可忽缺的了。
自然地引出“時刻和時間間隔”的教學。
通過對“運動”概念的拓展研究,提出“位移與時間的關系”問題和“速度與時間的關系”問題。
師:通過對“運動”概念的上述研究我們了解到:物體的相對位置隨時間的變化叫做運動。可見,“運動”實際上就是指:運動物體在不同的“時刻”到達不同的“空間位置”。針對“運動”概念,我還想向同學們提一個問題,……
生(齊) :什么是運動?(笑聲)
師:是的。再次重復提出老問題,是想請同學們結合“時間”和“空間”去思考“運動”這一概念,進而去體會“運動”的復雜性及研究復雜的“運動”的方法與技巧。
師:我們已經對“運動”這一概念有了一個逐步深入的認識過程,回顧一下這個過程,然后再沿著這一思路進一步深入地思考……
生F:“運動”是“變化”、是位置的“變化”、是相對位置的“變化”、是相對位置隨時間的“變化”。
師:很好!繼續……
就這節課這個片段的教學特色而言物理論文,筆者大致概括為如下幾點:
1、教材處理的特色:教學中是把“參考系”、“質點”、“時刻和時間”、“位移和路程”等幾個運動學基本概念融入什么是“運動”這一更為基本的概念中,進而自然地提出和合理地建構起來的。教學的過程實際上就是對什么是“運動”這一核心概念的準確、細膩、層次分明的認識過程。
2、教學處理的特色:把學生的閱讀、思考、研討與教師的設疑、設問、啟發相結合,較多地運用師生間的交流來逐步把認識過程推向深處、推向。教學設計的合理、教師設問的精巧、認知層次的分明、課堂氛圍的營造等,對學生興趣的培養、方法的啟迪、能力的提高、素質的影響等,均取得一定的成效。
3、思維活動的特色:整節課的思維活動緊緊圍繞對什么是“運動”這一核心概念的認識而逐步深入、逐步細致、逐步具體的展開。思維活動的起點不高;思維活動的方式平凡;思維活動的目標指向明確;思維活動過程的邏輯推理嚴密;思維活動得到的判斷可信。
所以說智慧的設問,可以悄然營造認知環境,可以悄然激勵認知主體,可以悄然掌控認知流程,可以悄然深化認知內容。
篇10
關鍵詞:V型連續剛構橋梁設計
一、概述
北運河大橋位于京沈高速公路(北京段)K26+430處,跨越北運河。北運河發源于北京東北部軍都山南麓,由東沙河、北沙河、南沙河子昌平縣沙河鎮匯合后始稱溫榆河,直至通州區北關閉,北關問以下稱北運河,北運河流域面積2478平方千米。北關間下又有通惠河、涼水河、風港城河等匯合南下,于河北省屈家店匯入永定河,再經海河流入渤海。北運河屬于海河水系,是公元605年隋朝時期開鑿的京杭大運河的源頭,它為當時的南北交通及經濟繁榮做出過巨大的貢獻,今天仍是北京東南方向的主要排灌河道。1962年、1973年水利部門對北運河進行過整治,1993年又按規劃河道重筑左堤,兩堤間距擴至1345m澳標準為10年一遍開槽,20年一遇筑堤,50年一通校校。根據規劃及水利部門的要求,綜合各方面因素,主橋采用三孔V型連續剛構,其跨徑為420+780+420m,兩端引橋分別為8mx25m和33mx25m預應力混凝土簡支T梁。橋梁斜交角度為75度,橋梁全長1189.08m,其中主橋長162m,引橋長1027.08m。
北運河大橋主橋是京沈高速公路上的控制工程,工期限制性較大,施工工藝及方法復雜,其直接影響施工進度及施工質量。為了加快進度、提高功率,V型墩及主箱梁施工采用滿堂紅支架方法,分3個階段現場澆筑形成,預應力鋼束按規定階段分批進行張拉。另一方面,北運河主河道在常水位時水面寬120m,水深5m,經與有關單位反復商定,最后以填土壓縮河道和臨時墩相結合的方法,解決了主河道搭設模板支架問題,實踐證明,該施工方法不但保證了河水暢通,同時又保證了工期和質量。臨時墩為樁基橫向焊接工宇梁,縱向鋪設貝雷梁構成。北運河大橋是京沈高速公路上唯一的一座特大橋,主橋橋型選擇及整體布局是成功的,設計上采用的雙向預應力技術、大直徑群樁基礎、合理的施工階段劃分及施工工藝。局部的一些構造處理,保證了工期和質量,具有可取和獨到之處。
二.橋型選擇
根據規劃及水利部門的意見,在滿足水文計算的情況下,橋孔不小于1100m,主橋不小于200m,在眾多方案的基礎上,對主橋提出了三個橋型方案:
方案1:三孔V型連續剛構,跨徑布置為60+100+60m。
方案2:三孔變截面連續梁,跨徑布置為60+90+60m。
方案3:中承式鋼管混凝土拱橋,跨徑布置為40+120+40m。
各方案技術指標如表1所示。
方案1:V型連續劇構是近年來新發展起來的結構型式,橋型新穎美觀,V撐減小主跨跨徑,斷面尺寸減小,顯得更加輕巧,結構整體性好,施工方便,造價較低。
方案2:連續橋梁結構輕巧,受力合理,需大噸位支座,造價居中。
方案3:中承式鋼管混凝土拱橋,橋型美觀,結構較復雜,對基礎要求較高,施工難度較大,造價較高。
經技術、經濟綜合比較并報主管部門批準,最終采用V型連續劇構方案,經進一部與有關部門協商和優化,主孔跨徑減為78m,相應邊孔跨徑減為42m。
三、結構設計
北運河大橋主橋經規劃、水利、橋梁等方面專家論證,最后選用了結構布局合理、造型優美、經濟可行的V型連續剛構型式。
l設計標準:設計荷載汽車一起20級,掛車-120;
地震裂度8度;
洪水頻率1/100;
設計流量Q1%=2262立方米/秒
設計流速V槽=2.03m/s;V灘=034th/s;
設計水位Hs=20.23m。
2上部結構
主橋上部結構為42十78+42m預應力混凝土V型連續劇構,全長162rn,全寬30m,為上下行雙橋式經構;主梁采用變截面單箱雙室結構,截面高度變化曲線方程為旋轉的二次拋物線,V撐與主梁銜接處用國曲線順接。主梁梁高160~260m,翼板寬14Zm,箱寬8.sin,頂板厚25ctn,底板厚20。,梁端及靠近V撐處底板厚由20。漸變至50cm,腹板寬均為0.6m,靠聯接器處邊腹板寬由0.60m漸變至0.75m,中腹板定由0.60m漸變至0.80m;主梁共設17道模隔梁;V撐力實體截面。
3下部結構
主墩:采用45號鋼筋混凝土矩形墩身,上接V撐,V撐中加豎向預應力,下接承臺,長9.11米,寬4.70m,承臺下為4排鉆孔灌注樁基礎,樁徑15m,樁長40m。
聯接墩:采用雙住橋墩,蓋梁為T形截面,由于主、引橋主梁高度不同,蓋梁項面縱橋向做成臺階狀,長12.60m,寬1.80m,高1.708m。柱徑13m,柱下接承臺,承臺為工字形,承臺厚2.0m,其下為雙排鉆孔灌注樁基礎,樁徑為1.5米,樁長為35.0m。
4其他
橋面鋪裝:橋面鋪裝力等厚度,共15厘米。上層為8cm厚瀝青混凝土,其中4厘米(玄武巖)中粒式瀝青混凝土,4厘米(石灰巖)中粒式瀝青混凝土,下層為7rm厚抗折混凝土。橋面混凝土與瀝青混凝土之間設防水層,防水層采用FWI71型橋面專用防水涂料。
支座及伸縮縫:伸縮縫采用XF160一Ⅱ型毛勒縫。主橋聯接墩支座為四氛板式橡膠支座,其規格為60mX40mX9.2厘米
四、結構分析
1上部結構內力計算
本結構為V型連續劇構,在施工階段受力體系經三次交換,由低次超靜定向高次超靜定過渡,計算中縱、橫向均采用平面杯系假定,利用橋梁綜合程度分別對各施工階段及運營階段的受力情況進行了應力、應變分析。根據受力結果,合理調整支架的安裝與拆除、混凝土澆筑及鋼束分批張拉順序,將各階段的截面受力嚴格控制在安全范圍之內。計算中考慮的荷載有:恒載、預應力、汽車荷載、掛車荷就溫度變化影響力、基礎變位影響力、混凝土收縮與徐變影響力等。由于篇幅限制,表2僅列出運營階段控制設計的主要組合內力。
2預應力鋼束布置
根據受力狀況,主橋在箱梁及V撐內均布置了預應力鋼束,鋼束全部采用ASTMA416-90a型高強度低松弛鋼絞線,標準強度R=1860MPa。每束力12X7Φ5,每束張拉控制應力σK=0.72R=1339.2MPa,張拉力為2317.4kN。預應力錨具張拉端為OVM15-12型,非張拉端為OVM15-12P型,聯接器為OVM15-12L型。預應力鋼束除兩聯接器之間的通長鋼束采用兩端張拉外,余均為一端張拉,考慮到減少預應力損失,主梁上設兩道連接器裝置。
3下部結構計算
下部結構分別接施工階段和運營階段進行了計算。計算荷載有溫度力、汽車荷載、掛車荷載、風力、汽車制動力及地震荷載。本橋位處地基屬于m類場地上。
溫度力按墩身剛度及基礎剛度計算。