通過造型設計而取得的設計對象的形式的美，主要是通過人類的視覺感官進行傳達的，所以人們視覺所感覺到的大小、曲直、薄厚、寬窄等等要素總的狀態，被稱為“形態”。建筑立柱的裝飾造型是由抽象的、概念的形態構成的，是最基本的。可見的形態因素是由點、線、面、體。這里將形態從造型因素中抽離出來著重分析，并且結合建筑立柱平面造型裝飾和空間造型裝飾具體說明。

1建筑立柱的平面造型

面是建筑立柱裝飾中的重要因素，它的呈現，直接反應了立柱的表現形式和建筑的風格。建筑立柱的平面造型，這里指它的截面的形態。大致可以分為：圓形、正方形、多邊形、自由形。像柱子這樣的建筑構件多采用簡單的幾何形，大概是因為它們比較完美的形式，容易讓人產生視覺的美感。但是由于形式的不同，它們也有著各自的形態。

1.1圓柱圓柱的截面是曲線的連接，所以圓柱具有柔和、優美的形態。圓形是中心對稱圖形，具有向心性和發散性，沒有方向性。從任何角度看圓柱都是一樣的。因此，在空間不規則的建筑內采用圓柱可以減弱空間的不對稱、不規則的感覺。

1.2方柱方柱的截面是直線的連接，因此它具有干練、剛毅的形態。方形不同于圓形，它是軸對稱圖形，有明顯的方向性。從不同的角度觀察方柱可以得到不同的視覺效果。因此，在規則、對稱的空間內可采用方柱。

1.3多邊形柱前面分析到幾何形多邊形隨著邊數的增加趨近于圓形。多邊形也是由直線構成。它介于圓形和方形之間。多邊形是軸對稱圖形也具有方向性。較之方形，在空間中顯得更活潑一些。

摘要：【目的】汽車立柱飾板為車身立柱內鈑金、天窗水管、電器線束、安全帶和安全氣簾等提供經久耐用的包覆，是汽車內飾件的重要組成部分，立柱飾板設計時要綜合考慮強度、剛度、工藝、結構、造型和與周邊件配合的要求。【方法】通過剖析立柱飾板的普通注塑、低壓注塑成型兩種表面加工工藝，筆者詳細闡述了立柱上飾板、立柱下飾板在設計過程中與周邊件的匹配要求，如立柱上飾板中的立柱飾板安裝、A柱飾板與儀表板搭接關系、A柱飾板與前擋搭接關系、A立柱與揚聲器的設計以及立柱下飾板與上飾板的匹配等要求，并采用有限元分析軟件用直徑10mm的圓盤垂直接觸立柱表面，且施加20N的力，計算立柱飾板的變形量是否符合判斷依據。同時，以某B柱上飾板為例，利用有限元分析軟件HyperMesh及ABAQUS進行剛度分析，將CATIA建立的模型導入到HyperMesh有限元分析軟件中進行3D網格劃分；約束飾板與鈑金卡接點的6個自由度，通過ABAQUS求解器進行求解，計算B柱上飾板的剛度。【結果】仿真得出，B柱上飾板最大變形量為1.425mm，小于1.5mm的目標值，滿足了設計要求。

關鍵詞：立柱飾板；匹配要求；有限元分析；剛度

汽車市場正在走向年輕化，各大汽車廠商在不斷迎合市場需求的同時，越來越注重汽車外觀和內飾的設計[1]，追求汽車內飾件的精細化設計。汽車立柱飾板作為汽車內飾件的重要組成部分，主要功能是為車身立柱內鈑金、天窗水管、電器線束、安全帶和安全氣簾等提供經久耐用的包覆[2]。乘用車一般可分為A柱上飾板、A柱下飾板、B柱上飾板、B柱下飾板、C柱上飾板、C柱下飾板。上飾板與頂棚搭接，下飾板與上飾板及汽車門檻搭接。筆者在概括汽車立柱飾板的常見成型工藝及與周圈零件的搭接關系和設計要點的基礎上，對某一款汽車B柱上飾板進行剛度分析，為以后的立柱飾板設計提供借鑒。

1立柱飾板的表面加工工藝

立柱飾板常見表面加工工藝可分為普通注塑工藝及低壓注塑成型工藝。普通注塑工藝立柱飾板表面采用粗皮紋，皮紋角度一般為7°，由于其成本較低，所以廣泛應用于中低端車型。低壓注塑成型工藝過程分別為抓取面料，面料在動模上定位，動定模合模并注料，保壓冷卻，開模頂出產品，取出產品[3]。由于低壓注塑成型工藝是將沖切好的面料直接覆蓋在陰模內，然后合模直接注塑成型，它能夠遮蓋塑料件上縮印、熔接線等注塑外觀缺陷，且能降低型腔注塑壓力，對模具材料要求較低，且由于面料與塑料件之間沒有膠水，相較于包覆件等工藝，其更有利于車內空氣質量。低壓注塑由于產品注塑壓力低，生產效率高，廢品率低，在中高端車型上使用比較廣泛，但是零件成本相對較高。立柱飾板低壓注塑成型工藝表皮一般是無紡布，基材為PP材料，產品表面R角至少3mm以上，脫模角度至少8°，產品翻邊不大于20mm，否則注塑時面料會起皺、壓破。面料翻邊至少10mm以上，注塑件在此區域內不應有其他結構，否則表皮無法反包到背面。產品包覆表面不應有尖角和銳角。低壓注塑產品斷面表面弧線長度S（紅線長度）與跨距L的比值一般小于針織面料的伸長率。不同車型立柱飾板常用的表面工藝，如表1所示。

2立柱飾板與周邊件的匹配設計要求

【摘要】主要介紹了建筑幕墻立柱采用鉸接多跨梁受力模型進行設計計算時應注意的問題，以及采用該模型設計時的懸挑段的選擇。

【關鍵字】建筑幕墻設計鉸接多跨梁懸挑段選擇設計分析

1．前言

21世紀，我國的幕墻行業已進入高速發展階段，幕墻市場的競爭越來越激烈，幕墻工程的設計與施工也越來越規范、越來越成熟。作為一名幕墻設計師，為了降低工程的直接材料成本，提高幕墻產品的價格競爭力，在初步設計階段，合理科學地選用計算模型顯得十分重要。

根據玻璃幕墻規范與金屬板石材幕墻規范規定，立柱設計可采用單跨梁、雙跨梁或鉸接多跨梁進行計算。本文將對單支點鉸接多跨梁（多跨靜定梁）的設計進行分析。

2．多跨鉸接梁的受力分析

論文摘要：基于連續體ICM拓撲優化方法，提出了以體積為約束條件，機床的固有頻率為目標函數的結構動態設計方法。為提高拓撲優化的精度，在結構優化過程中，同時也考慮了非設計區域的動態特性。將該方法應用到XH6650高速加工中心的立柱結構優化中，從而提高了機床的整機動態特性。

論文關鍵詞：拓撲優化；動態設計；動態特性

本文針對XH6650高速臥式加工中心進行了整機的CAD／CAE建模和模態分析，根據分析結果確定該加工中心的立柱對整機的動態特性影響最大。因此，選擇加工中心的立柱為對象，基于ICM(independent—continuousmapping)拓撲優化方法，對其結構進行拓撲優化，以通過提高立柱的動態性能來達到提高整機動態性能的目的。

針對立柱結構，文中以結構的固有頻率為目標函數，體積為約束的優化模型，在模型的建立過程中，也考慮到了安裝在立柱上的主軸箱對其動態特性的影響，把主軸箱用相同的質量塊來模擬代替，這樣得到的立柱的優化結果，將使整個機床的動態性能得到更好的改善。

1XH6650高速臥式加工中心的CAD/CAE模型與模態分析

該加工中心主要結構件由機床床身、立柱、主軸箱、工作臺等組成，如圖1所示。整機主要采用8節點單元Solid185對各零、部件進行網格劃分，導軌結合面采用測試獲得的動剛度和阻尼進行界面連接，螺栓結合面采用梁單元相連接，根據實際邊界條件，對該模型中的床身底部進行約束處理。

1建筑立柱平面裝飾造型設計

當前的建筑立柱具體包括以下幾個重要組成部分：方形柱子、圓形柱子、自由形柱子以及多邊形柱子，建筑立柱的截面形態則是其平面造型。由于建筑立柱具有不同的形態，因此，建筑立柱的平面造型也不盡相同。同時，建筑立柱的平面造型也展現了建筑立柱的建筑風格。

1.1方形柱子的平面造型

方形柱子的截面呈現出直線相互連接狀，展現出的是一種干練和剛毅的形態特點。由于方形屬于軸對稱的圖形，所以，方形具有十分突出的方向性。如果從不同的方向觀察方柱，則會產生不一樣的視覺感受。根據方形的特性，在比較規則或者對稱的建筑室內空間中以選擇方形柱子為宜。

1.2圓形柱子的平面造型

圓形柱子的平面造型也是圓形的，圓形具有舒緩且優美的形態特征，該類特征可以有效減弱室內空間中存在的不規則以及不對稱的視覺效果。圓形屬于一種中心對稱的圖形，該種圖形具有向心性以及發散性的特性，同時，線條沒有方向性。因此，圓形柱子是建筑物中最為常見的一種建筑立柱，可以應用于各種不規則的室內空間。

近年來，地下工程對環境保護要求越來越嚴格，對于繁忙路段施工、封鎖有嚴格限制的工程，通常采用蓋挖逆作法進行施工；本文針對立柱結構在蓋挖逆作法中的重要性，介紹了蓋挖逆作法立柱結構的關鍵施工技術。

一、立柱結構施工技術

1.施工要求蓋挖逆作法施工的立柱在安裝時，要求具有十分的精度。

一般立柱入土越深，樁徑越小，柱腳與鋼筋籠之間的間隙越小，安裝精度越低；干作業安裝法精度高，打入法精度低，濕作業安裝法精度居中；鋼管樁打入精度比H鋼打入精度高；柱腳與鋼筋籠之間的間隙越小，安裝就越困難，精度也越低；施工技術水平越低，精度越低。

2.施工立柱結構的施工方法主要有以下三種：打入法、濕作業鉆孔安裝法、干作業鉆孔安裝法。

選擇立柱的安裝方法，主要取決于地下水的情況。若有地下水，樁的制作和立柱的安裝作業都必須通過地面上的遠距離操作，并且必須在開挖穩定劑（泥水或清水）中進行。若無地下水，則可在樁徑內直接進行人工操作。

摘要：近年來橋梁施工技術發展迅猛，傳統的立柱往往采用現澆的工藝，存在施工難度大，安全風險高等不利因素。本文以無錫鳳翔快速化改造工程為例，分析了模塊化預制及豎向翻轉橋梁立柱高精度安裝施工的應用，大大提升了立柱安裝施工的效率及質量。

關鍵詞：模塊化預制；預制立柱；高精度安裝

1工程背景

國內橋梁立柱施工多以現澆為主，危險性大，效率低，施工工期長，尤其在城市橋梁施工過程中，對交通、周邊環境及周圍居民生活影響較大，成品質量也難有保證。模塊化預制+豎向翻轉橋梁立柱高精度安裝施工技術，則大大加快了施工進度，保證了施工質量。

2工藝的詳細說明及應用

2.1工藝特點。①在橋梁基礎施工同時，在預制場地預制橋梁立柱，然后現場通過灌漿套筒和承臺預埋鋼筋連接安裝，立柱全工程化預制，安裝所需時間短，節省了大量模板的使用，保證了施工安全和質量。②預制橋梁立柱，結合數控技術和專用胎架，實現立柱預制施工的模塊化和標椎化，使用套筒定位鋼板，先在胎架外制作套筒模塊，保證了預制拼裝灌漿連接套筒的精確定位，立柱外觀質量、整體強度及平整度等符合要求。③采用翻轉臺設備，將立柱或者立柱模板平移至翻轉臺，立柱可通過翻轉臺翻轉豎立，不需要吊具，降低了吊裝難度，保證了施工安全。④在立柱吊裝就位過程中，在對應承臺和立柱頂面安裝專用定位架，起到定位導向作用，激光垂直儀控制垂直度，并安置液壓式千斤頂輔助定位校正，立柱垂直度達到有效控制，安裝精度高。2.2工藝原理。①橋梁立柱預制原理鋼筋通過數控下料加工，立柱鋼筋由底座、支架、掛片及定位板組成的專用胎架上加工制作，符合模塊化精加工的理念。使用套筒定位鋼板，先在胎架外制作套筒模塊，包括套筒、主筋及箍筋全部制作完成后，再整體吊入鋼筋籠胎架，然后采用可調節豎向支撐鋼管來支撐安裝立柱模板，將模板平移至翻轉架，安裝翻轉吊架和吊索具，可以直接翻轉模板使立柱豎立，不需要吊裝設備，調整后進行混凝土澆筑，養護完成后，將立柱吊離澆筑臺座存放編號，運至現場進行后續施工。②橋梁立柱安裝原理預制立柱的同時，進行橋梁基礎的施工，立柱承臺施工時預埋與立柱的連接鋼筋，拼裝前，在對應承臺和立柱頂面安裝專用定位架，起到定位、導向以及提供千斤頂安裝底座的作用，然后立柱通過翻轉臺輔助吊裝，激光垂直儀控制垂直度，并在就位后安置四臺手動頂升液壓桿和柱頂纜風繩進行輔助校正，校核無誤后進行鋼筋連接套筒灌漿施工，完成立柱安裝，施工速度快，施工質量得到有效控制。

本文作者：高玉恒陳慧李志強劉孔杰工作單位：河北省石安高速公路管理處

波形梁護欄損壞指標

美國NCHRPReport656縱向護欄維修標準中，維修指標是有關于護欄整體和各部件的損壞指標[3]。基于對護欄的受力損壞機理和國內護欄實際損壞狀態的定性了解，護欄各部件的損壞形態各異，假如損壞指標從護欄整體損壞狀態來考慮，不能很好體現出護欄的具體損壞情況以及各部件的損壞嚴重程度。并且，從對護欄維修現狀的調研得出，國內護欄維修根據損壞部件及損壞程度的不同，其維修方法也有所不同；只有從部件的損壞情況著手來分析損壞指標才有益于制定合理的護欄維修方案。因此，將損壞指標從護欄板和立柱兩大部件上分開來考慮，波形梁護欄損壞指標的選擇定位于概念直觀、可量化、獲取方便、易判斷損壞情況等4個方面。通過對波形梁護欄板、立柱、防阻塊及基礎等各部分的損壞指標相關分析，將護欄板最大撓度值和立柱頂部偏移量作為護欄損壞評價指標。

波形梁護欄損壞指標分析模型

模型在事故中，波形梁護欄的受力過程是一個動態變化的，并且護欄在動態受力情況下是其他部件會協同護欄板受力，護欄板的動態變形量也包括了其他部件受力而引起的變形[4]。然而，在維修時工作人員能夠得到的是一個靜態的變形量，為了使理論值更接近測量值和簡化計算，采用簡支梁模型來分析護欄板在受力作用下變形情況。在簡支梁中，其最大撓度值為中點處的撓度值。在結構力學中，不論簡支梁受到什么荷載作用，只要撓曲線上無拐點，其最大撓度值都可用梁跨中點處的撓度值來代替，其精確度能滿足工程計算需要[5]。因此，確定計算模型中荷載作用位于梁的中點，護欄板的受力簡化圖如圖1。圖1護欄板受力理論模型Fig.1Guardrailbeammechanicalmodel3.2護欄立柱損壞指標分析模型由于波形梁護欄的立柱頂部偏移量由立柱材料性能引起撓度和基礎土體損壞造成的傾斜兩部分組成，故分兩部分來分析。護欄立柱材料變形量雖然土基對護欄立柱的錨固力有影響，但是在此部分中主要驗證護欄立柱本身的材料性能，因此假設土基與立柱是固結，對護欄的最大撓度沒有影響。將立柱當作懸臂梁來分析，護欄立柱的受力簡化見圖2。Fig.2Guardrailcolumnmechanicalmodel3.2.2基礎土體損壞造成傾斜位移采用護欄立柱基礎土體處于極限平衡狀態下的護欄立柱頂部位移S（圖3）作為土體損壞對立柱防護能力的影響指標。立柱頂部位移S通過建立有限元模型來進行計算分析得到。Fig.3Guardrailcolumntop-displacement分析中采用Midas軟件建立護欄立柱和護欄板有限元模型，計算立柱在最大碰撞力時頂部位移。在模擬立柱與土之間作用時，把土體視為地基彈簧，只受壓不受拉，而且隨著深度增加土體對立柱的抗力系數越來越大。有限元分析模型及計算分析的具體情況見圖4、圖5。

波形梁護欄損壞等級劃分

1設計原則與受力分析

1.1設計原則在滿足總布置要求的前提下要遵循以下幾個原則[1]：1）必須協調解決側圍強度和總布置要求之間的矛盾；2）通過最優化方法減少車身側圍的質量；3）保證良好的加工工藝性以減少加工難度；4）提高側圍結構標準化、系列化、規范化程度。1.2受力分析大客車側圍在整車上起著“承上啟下”的作用。一方面，客車左右側圍與車架連接，當路面不平順時，側圍要承受來自車架的沖擊載荷，會受力變形。與此同時，側圍與頂蓋剛性連接，側圍上接受的動載荷會傳遞到頂蓋。另一方面，在客車行駛方向上，當客車加速行駛或緊急制動或正常勻速行駛時，由于空氣阻力的作用，側圍會在縱向壓縮變形。在實際行駛過程中，左右側路面高度不一致會使側圍產生縱向扭轉載荷。在客車轉彎的工況下，又會在側圍上產生橫向扭轉載荷。所以，側圍結構的受力情況是彎曲扭轉復合狀態[2]。

2材料選擇與總成配合

2.1材料選擇。與20碳素鋼、16Mn合金鋼、WL510大梁鋼相比，Q235碳素鋼是側圍質料首選，其具有機械性能好、性價比高等優點，屈服極限為235兆帕。薄壁鋼管橫斷面形狀可分為閉口和開口，其橫斷面特征有較大差別。在材料面積和厚度一定時，閉口斷面抗彎性能次于開口斷面，而閉口斷面扭轉慣性矩比開口斷面大。為提高桿件和車身整體扭轉剛度，最好采用閉口斷面[3]。考慮到組成截面的其他因素，如搭配關系、布局功效和工藝，實際側圍構件的零件圖不如想象中簡單。2.2總成配合。客車結構設計是整車設計時需要仔細斟酌的，其設計的優劣將直接影響到平順性、操縱穩定性、輕量化。為保證連續地傳遞力，要采用封閉設計，盡可能做成局部與整體封閉。提高側圍側傾穩定性方法[4]：1）加大側窗立柱管材規格，籬笆型結構從上至下延伸至腰梁。2）若側立柱延伸到腰梁后不與同側立柱正對，需在此節點增加斜梁。3）提高側窗下邊梁的高度4）側圍斜梁有助于提高抗彎曲變形能力，其高度比不能小于0.6。

3結構設計與焊接方法

3.1右側圍結構設計。右前立柱由于承受較大載荷，所以選用截面尺寸較大的鋼材，下側梁以上部分采用80*40*1.5mm規格，下側梁以下部分采用80*50*2.0mm規格，下裙立柱與其并肩布置，采用50*50*2.0mm規格。本設計開設一個乘客門，由于門柱遭受的應力比較大，要選用規格為40*40*2.0mm的方形鋼。根據總布置要求右側門框寬度為800mm，側窗寬度分別是1416mm、1567mm、767mm、650mm、1567mm、1635mm，高度都為1088mm。支撐主體結構的側窗立柱采用60*40*3.0mm規格。腰梁是側圍布局的主要元件，考慮統一化設計制造，其截面尺寸采用50*50*2.0mm規格。在腰梁與下側梁之間設立立柱和斜梁，其之間的高度為537mm，斜梁選用40*40*2.0mm規格。第二與第三窗立柱之間和第六與第七窗立柱之間各布置一根采用50*40*1.5mm規格的橫梁，其與腰梁之間高度為629mm。第七與第八窗立柱之間布置一根20*40*1.5mm規格的橫梁，緊靠后止口位置布置一根40*30*2.0mm規格的縱彎梁和一張1.5mm厚的加強鋼板。乘客門兩側，距離下沿梁186mm高度上各布置一根座椅固定角鋼，截面尺寸為30*35*2.0mm，長度分別為2950mm、3770mm。右側圍下沿梁乘客門框處斷開，兩半長度分別為3930mm、4062mm。乘客門上橫梁距離下沿梁的高度是996mm。3.2左側圍結構設計。左側不設置乘客門，而設置安全門。左前立柱承受較大載荷，選用截面尺寸較大的鋼材。下側梁以上部分采用120*40*1.5mm規格，下側梁以下部分采用80*50*2.0mm規格，下裙立柱與其并肩布置，采用50*50*2.0mm規格。左側圍開設5塊側窗，寬度分別為1376mm、1567mm、1567mm、1599mm、1223mm，高度為1088mm，窗立柱采用60*40*3.0mm規格。安全門立柱采用強度較大的70*50*2.0mm規格鋼材，安全門框寬度為1000mm，其上橫梁與下側梁距離為1461mm。腰梁是左側結構主要承載單元，采用50*50*2.0mm規格。腰梁與下側梁之間設置立柱和斜梁，斜梁采用40*40*2.0mm規格。安全門之前的立柱采用40*40*2.0mm規格，安全門之后的立柱采用50*40*2.0mm規格。腰梁與下側梁之間的距離為537mm。第二與第三窗立柱之間和第三與第四窗立柱之間各布置一根橫梁，采用50*40*1.5mm規格，與腰梁之間高度為629mm。第六與第七窗立柱之間布置一根20*40*1.5mm規格的橫梁，緊靠后止口的位置布置一根40*30*2.0mm規格的縱彎梁和一張1.5mm厚的加強鋼板。安全門兩側，距離下側梁186mm高度上各布置一根座椅固定角鋼，斷面尺寸為30*35*2.0mm，長度分別為365mm、6169mm。左側圍下沿梁長度為6169mm。3.3焊接方法二氧化碳氣體保護焊在焊接效率、焊接形變、油銹敏感性、焊縫含氫量、弧光可見性和耗能量等方面比焊條電弧焊、埋弧焊更有優勢[5]。采用二氧化碳氣體保護焊對側圍結構件進行焊接。

橋梁結構物防撞護欄是結構物建成后行車過程中惟一可見、影響造型美觀的外露工程,工程質量的好壞和幾何尺寸的準確與否直接影響工程的整體形象,所以質量要求標準非常高。如何保證防撞護欄的幾何尺寸及美觀順直是施工單位追求的目標,由于防撞護欄形狀特點決定了施工技術不易掌握和混凝土護欄外觀存在缺陷,其中尤以氣泡多、外表線條不順直最難解決,不易克服。

一、按設置位置可分為路側護欄和中央分隔帶護欄

1、路側護欄,是指設置于高速公路路肩上的護欄。目的是防止失控車輛越出路外,避免碰撞路邊其它設施和車輛翻出路外。

2、中央分隔帶護欄,是指設置于公路中央分隔帶內的護欄。目的是防止失控車輛穿越中央分隔帶闖入對向車道,并保護分隔帶內的構造物。

防欄護撞按照其受力力學特性可分為剛性護欄,半剛性護欄和柔性護欄三種形式。防撞護欄,作為高速公路的必備設施,對高速行車安全、行車舒適度、高速公路景觀、工程造價具有一定的影響,所以在建設高速公路時,必須充分認識各種防撞護段各種特性包括其防撞機理、工程造價、施工簡易程度、養護成本、防眩設施設置及與通信管道配置等。對某一條高速公路選用哪一種防撞護欄還必須結合其具體工程條件,作出選擇。

二、模板制作