问题设计数学论文范文第1篇
摘要：城市建筑的优化是城市化建设必不可少的环节，是城市发展提升基础设施建设的首要环节。这是因为随着城市化发展进程的加速，人们逐渐意识到房屋结构的重要性以及房屋居住的舒适性。基于此，在现阶段房屋建筑设计中尤其需要注意结构的科学性以及舒适性。本文对高层建筑结构设计问题及对策进行分析，以供参考。
关键词：高层建筑;结构设计;问题对策
1高层建筑结构设计中应该遵循的原则
1.1结构方案的优良
高层建筑结构设计过程中，要求保证建筑设计的可行性和经济性，具体的设计方案要合理，同时结构体系和结构形式要更具可行性。在同一结构设计单元中，尽量避免出现多种类型的结构设计体系，结构体系受力要明确，并深入分析各种可能的影响因素。针对于结构方案中的一些重要问题要加强与专业设计人员进行沟通，以此来保证高层建筑结构设计方案的合理性。
1.2抓大放小原则
房屋建筑结构设计体系简单来说就是由大小不一的不同构建组合，并协同进行工作的一个整体，同时各个构建性能的支持下构建出建筑的整体性能，但是这个过程中需要着重注意的是，不同构件之间的性能差异。而强柱弱梁和强剪弱弯等条件下，注定了需要在房屋建筑结构设计中考虑抓小放大的原则，这也是目前最为常见的建筑结构设计原则。
2高层建筑结构设计出现的一些问题
2.1结构体系不合理
在高层建筑结构设计时，当设计人员选择结构体系不合理时，结构的稳定性必然会下降。如在钢筋混凝土结构体系设计时，设计人员需要充分的结合工程结构特点，并根据建筑所处地区抗震设防等级及风荷载情况来选择适宜的结构体系。如果设计人员选择的结构体系不合理，在一定程度上会降低结构的稳定性。特别是在选择钢盘混凝土结构体系时，一旦选择的设计指标欠缺科学性，必然会降低整体结构的性能和可靠性，易发生各种质量和安全问题。
2.2消防结构设计问题
高层建筑装修中使用的可燃性材料相对较多，这为火灾事故的发生创造了条件。受到高层建筑自身结构特征的限制，消防结构在设计中存在一定的复杂性，消防系统的运行存在诸多阻碍;高层建筑中随着层高的增加，受到的风力也就越大，空气流通速度较快，一旦发生火灾，上层建筑的火势会快速蔓延，威胁人们的生命财产安全;对于高层建筑来说，在火灾发生时，电梯等设施无法正常使用，且建筑内部人员数量众多，这为人员疏散带来了困难，再加上很多消防设施的高度无法满足高层建筑需求，救援工作的开展受到阻碍，导致伤亡和损失的增大。
3高层建筑结构设计问题中的解决对策
3.1科学进行结构设计
相较于高层建筑结构设计理论的发展，结构设计相对滞后。计算机技术在结构设计中的应用，有效地提高了结构设计的效率，但在实际结构设计过程中还存在一定的约束因素，这也使建筑结构优化设计的难度较大。在当前部分结构设计时，设计人员往往觉得设计与规范要求相符，计算准确即可，但在实际工作中建筑结构设计方案一般需要根据工程施工变化而进行相应的调整。因此在实际建筑结构设计中，要求其要能够满足各种性能的要求，以此来保证结构设计的科学性和合理性，而且建筑在后期使用过程中的安全性和稳定性也能够得到有效的保障。同时在结构设计时还要重视结构的延性特征，这样才能保证高层建筑使用过程中变形和倒塌风险降低，提高建筑对荷载的承受力。另外，针对于建筑结构形式的选择，由于钢结构和钢筋混凝土结构各有特点，在具体选用过程中，需要考虑建筑地点的地理环境，同时还要结合建筑的实际用途，从而选择更为适宜的结构形式。虽然近年来钢结构制造水平有了大幅度的提升，但其在防火方面还存在一定的欠缺，因此在当前高层建筑结构设计过程中，通常会将钢结构与钢筋混凝土结构相结合，进一步保证结构的稳固性和安全性。
3.2消防结构设计优化
首先，加强防火间距设计的合理性。防火间距的长短对于防火效果有着直接影响。对于高层建筑结构设计来说，防火间距要避免过长，以免阻碍应急处理措施的落实，降低防火效果。而防火间距过小则会造成费用的浪费及防火器材利用率低下等问题。针对不同形式的高层建筑，国家有相应的国定标准，必须严格执行。其次，安全疏散通道设计。安全疏散通道的设计要保证其合理性，且在条件允许情况下，尽可能保持2条以上的安全疏散通道，从而提高火灾发生时人员疏散效率，减少伤亡的产生。在安全疏散通道内还要设置排烟系统，隔绝浓烟侵袭。最后，按照高层建筑结构特征，设置防火层、防火墙等设施。
3.3运用计算简图
从结构方案设计的角度来说，运用计算简图，能够有效保证设计的质量和准确性，减少设计误差的出现。若产生设计误差，比如配筋误差等，将会引发系列问题，影响着建筑建设的质量和效益。基于此，开展结构设计时，运用计算简图，综合分析各类因素，做好全面的把控。需要注意：要结合实际需求，选择适宜的结构设计计算软件，辅助结构设计作业的开展，保证设计方案参数计算结果的真实性和准确性，提高结构设计工作的质量和效率。
3.4加强结构抗震设计
抗震措施是对不同程度地震危害进行的经验教训总结，也是广大专家学者针对抗震设计给出的概括，是对结构抗震计算结果进行的补充，特别是严重与特别不规则，因其结构体系十分复杂，难以符合软件基本技术条件及假定，所得解析结果实际上并不准确，容易产生较大的计算误差，与工程实际情况远远不相符。基于此，抗震设计极为重要，必须引起相关设计人员的高度重视，采取合理可行的抗震措施。在这种情况下，很多规范都对抗震构造措施采用强制性条文予以书写，这对设计人员而言，不论是否掌握了这些强制性条文，都必须严格遵照和执行。
3.5提升房屋建筑设计的严密性
结构设计时房屋建筑施工中的根本是建筑结构设计。因此，需要对房屋建筑结构设计给予高度的重视，并有针对性地建立专业的设计队伍。在具体的设计之前，需要设计人员对施工区域的气候以及环境进行严密的考察，在环境、地域等因素的分析后针对可能出现的地质灾害等进行预防，这是需要在设计图纸中体现的方面，因而建筑企业需要保证设计图纸的合理性与精准性、严密性。
结束语
综上所述，在当前的建筑工程建设与发展过程中，不规则结构无法避免，也正是由于不规则的结构，才为人们创造出万千变化的居住环境。基于此，对于不规则结构而言，不可单纯的排斥，而是要做到趋利避害和因势利导。首先，正确领会相关规范的要求，根据工程具体情况，對设计方案予以不断优化，选取适宜的计算方式与参数，深入分析薄弱部位，采取有效的抗震措施，以此从根本上解决不规则结构一系列问题。
参考文献
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[5]张勇.组合结构柱在某超高层建筑中的应用对比研究[D].清华大学，2017.
问题设计数学论文范文第2篇
小学六年级学生升入初一后，数学学习的严重分化问题是长期困扰农村初中数学教师的一个问题，消除这一分化的有效途径是做好中小学数学衔接教学。本课题通过对初一和六年级学生学习情况的问卷调查及理论学习等方面，分析了中小学数学知识的变化特点，从中小学老师的角度对中小学数学教学衔接中的教学方法、学习方法、课堂教学模式进行了探索。为教师引导学生学习、学生在学习上顺利过渡提供了一定借鉴。
一、课题研究的成果
1、教学内容的衔接
第一个衔接点：由“算术数”发展到“有理数”。
小学数学里的数都属“算术数”，从“算术数”发展到“有理数”是数学的一次飞跃，是初一学生遇到的第一个难点。小学里应该为这次飞跃作好孕伏，打好基础。
1.在揭示整数的概念时，要给数的发展留下余地。 2.早期渗透相反意义的量的认识。 3.重视利用数轴上的点表示数。
第二个衔接点：由“数”到“式”的过度。
1.用字母表示运算定律法则。如：乘法分配律等。
2.用字母表示公式和常见的数量关系。如：三角形面积公式等。
3.用字母表示应用题中数量关系。如：果园里种桃m棵，种梨树8棵，种梨树的棵树是桃树的几倍?
第三个衔接点：由列算术式解应用题到列方程解应用题的过渡。
由列算术式解应用题到列方程解应用题，这是思维方法上的一个大转折。列算术式解应用题的思维特点是：把所求的量方放在特殊的地位，通过已知量求得未知量。列方程解应用题的思维特点是：把应用题的“已知”和“未知”根据它们的等量关系列出方程，然后通过解方程使未知向已知转化，从而求得问题的解答。因此，关键是找出数量关系中的等量关系。“简易方程”一章，重点放在掌握列方程解应用题的思维方法上。先引导学生用两种方法来解，然后再进行对照，使学生认清这两种解法的特点。以后在解应用题时，尽可能用代数式方法解，逐步克服算术解法定势。
第四个衔接点：从“实验几何”到“论证几何”的过渡。
1.充分发掘小学数学教材里潜在逻辑推理因素。
2.在应用题教学中，逐步培养学生说出分析推理过程，并学会语言和数学符号表达数量之间的关系。
3.在几何初步知识教学中，适当安排具有推理论证因素的练习题。
2、教学方法的衔接
教学方法的衔接，首先是教师必须结合学生的生理和心理特点，从学生的认知结构和认知规律出发，有效地改进教法，搞好教学方法上的衔接。因此，教师在教学中，要紧紧联系学生的生活实际，深入浅出的讲解，适当增加课堂练习的次数，严格统一书写格式。对每节课的教学难点，必须做到心中有数，采取有效方法，或放慢进度，或分散难点，或化难为易，或铺路搭桥，因势利导，充分揭示新旧知识的内在联系。要活跃学生的思维，有赖于教师在
教法上的新型多变，正确、合理、巧妙地启发引导学生积极思维，使学生能正确地顺利地解决一个个习题和对概念的进一步理解。其次在于培养学生的自学能力，从小学起就要抓紧学生自学能力的培养。
3、学习方法的衔接
教师重视数学学习方法的指导是非常必要的，因为学生是学习的主体，学习方法的正确与否，是做好中小学数学衔接的关键。 (1)预习方法的指导
小学阶段一般不要求学生预习，到了初一学生大多不会预习，也不知道预习起什么作用.因此，教师要注重预习指导，加强预习训练。只要学生认真预习，听课时常常就会有豁然开朗的感觉，这样就会逐步尝到自觉学习的甜头。从而激发学生预习的兴趣。预习前教师可先布置预习提纲，使学生有的放矢。实践证明，养成良好的学习习惯，能使学生变被动学习为主动学习，同时能逐渐培养学生的自学能力。 (2)听课方法的指导
在听课方法的指导方面要处理好“听”、“思”、“记”的关系。
(3)课后复习巩固及完成作业方法的指导
指导时应教会学生：①如何将文字语言转化为符号语言;②如何将推理思考过程用文字书写表达;③正确地由条件画出图形。这里教师的示范作用极为重要，开始可有意让学生模仿、跟练，逐步使学生养成良好的书写习惯，这对今后的学习和工作都十分重要。 (4)小结或总结方法的指导
要做到：一看：看书、看笔记、看习题，通过看，回忆、熟悉所学内容;二列：列出相关的知识点，标出重点、难点，列出各知识点之间的关系，这相当于写出总结要点;三做：在此基础上有目的、有重点、有选择地解一些各种档次、类型的习题，通过解题再反馈，发现问题、解决问题。最后归纳出体现所学知识的各种题目的类型及解题方法。
4、学习兴趣的衔接
激发学生的学习兴趣，精心保护和培养学生发自内心的学习愿望和由此萌发出的学习上的自尊心和自信心是教与学的统一性的起点，没有兴趣，没有求知欲，何谈提高教育质量。在教学过程中，充分利用生动的事例，生活中的数学问题等来培养学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，运用和蔼亲切的笑容，幽默诙谐的语言，营造浓郁的学习氛围，调动学生的学习积极性。
所以，在小学，教师要是以鼓励、诱导、启发等教学方法，使学生树立学习的信心，进而培养他们的学习数学的兴趣。中学教师也要继续注意激发学生的学习兴趣问题。这是一项极其重要的衔接工作。
5、作业书写格式的衔接
中学数学的表达式也可以先渗透到小学高年级。如：运算律用字母表示，图形的面积、体积、周长计算公式用字母表示，几何图形用字母注明，计量单位用字母表示等。这样做对小学高年级学生并不困难，并且有利学生用符号进行思考，促进抽象思维的发展。六年级升入初一后，教师要对作业格式做统一要求，严格按照要求的格式认真书写。在测验时，可以对书写格式赋予一定的分值，而平时要多次强调，这样经过一段时间的训练，学生们会很规范的书写了。
6、中小学教师间的有效联系推进中小学数学衔接
打破中小学校与校之间的界限，给中小学数学教师多提供一些时间和空间，让他们有机会多交流，多探讨，加深相互学段的学生的了解。随着信息技术的发展，我们老师可以借助网络平台加大交流力度与深度。同时教育主管部门可以牵头带领相关教师多进行互动式教学，多安排一些集体教研的时间。作为老师，尤其是初一的老师更应当主动求教，为学生顺利实现中小学数学衔接提供帮助。
总之，解决好中小学数学教学衔接，既要注意中小学教材的衔接，又要注意学生从小学到中学在学习方法和学习习惯上的过渡;既要弥补旧知识的缺漏，又要认真巩固新知识;既要面向大多数，考虑大部分学生的知识基础和接受能力，又要注意因材施教。既要从小学角度做好衔接工作，也要从中学角度做好衔接工作。通过努力，课题组成员在近两年来的教学成绩也取得了较大的进步。
二、有待进一步解决的问题
课题研究工作尽管按预期计划顺利开展，但难免也存在一定的问题，主要表现在：
1、由于课题组成员教学及学校管理工作繁忙，没有专门的时间完成课题材料的汇总，研究成果也不能快速地应用于教学实践。
2、由于工作安排问题，课题组成员不能全身心地投入到课题的研究及探索中去，对教学的反思总结不够。
三、结语
问题设计数学论文范文第3篇
摘 要：机械制造业的快速进步为我国的经济提供了很大的推动力，并且随着经济的进一步发展，也使我国的工业化发展能得到了很大的进步。而随着人们生活水平的提高、生活质量的不断提升，对各种工业的要求也是越来越高。因此，一些常见的工业制造类对机器的制造有着更高的要求，并且这些要求也使得制造水平需要不断地提高，才可以满足人们的需求。而对于机械制造水平的提高，其中最重要的就是对机械材料的数量和质量的提高，这样才可以使机械制造能够得到相应的标准。因此，本文对于机械制造过程中材料选择的重要性进行深入的分析，并且提出机械设计中关于材料的选择和应用，从实用的角度出发，为相关人员提供借鉴意义。
关键词：机械设计;机械材料;选择;应用
现代化时代给以我国机械制造企业的发展带来机会，机械制造企业不负众望紧跟现代化工业强国目标引领，在日常竞争日益激烈的当下能够及时找准定位，进而取得了巨大的发展与进步。而机械制造行业在较短的时间内得以迅速发展起来，主要是源于其在材料的选择与应用上，这一点是不可否认的。但市场上还存在着一些因素影响着该行业的发展，其中表现较为明显是环境日益恶化的当下，由于我们过度的开采资源以及大批地开设工厂，使得我们赖以生存的环境遭受了巨大的破坏，资源的匮乏将会在很大程度上引发机械制造企业缺乏原材料等问题，进而阻碍机械制造行业整体的发展。因此，当前我国在开展一些产业时必须坚持经济、低碳、环保，有效利用起来现有的资源，尽量避免不必要的浪费，致力于机械设计的材料选择与应用领域，为机械制造行业的发展奠定良好的市场，从根本上促使该行业平稳发展。
1 机械设计中材料选择与应用的重要性
随着机械设备需求量的提升，人们对机械设计的质量和性能的要求也越来越高，在市场大环境的推动下，做好机械设计工作，对于推动机械行业的发展有着相当重要的作用。机械材料是构成机械设计的主要设备和元素，在选择材料时，不仅要符合机械设计的相关要求和标准，更要紧跟社会的发展，满足各个相关行业的需求。
在应用材料前，设计人员要进行相关的检验操作，确定材料是否会对机械设计的质量产生影响，其次，要保证所选的材料具备实用性，符合经济环保的原则，从而促进机械行业的多元化发展。尤其是在当前我国经济可持续发展原则下，机械设计的材料选择更是需要综合多方面的信息，重视材料选择和机械应用的重要性，对目前的新型材料进行科学合理的选择，保证机械设计的长远发展来看，切实保障机械产品的性能，促进行业的良性发展。
2机械设计材料的选择和应用
2.1 无毒无害型材料
在机械设计的领域中，大多材料都有一定的伤害性，例如，常见的 Ni、As 等化学机械材料会对人体造成一定伤害，不仅如此，这些材料对自然环境的伤害也是相当大的。在进行机械设计的过程中，应着重选择无毒无害型材料，保证在安全无害的环境中进行机械设计操作。同时，要在机械设计中落实绿色环保的理念，基于此，在机械设计的材料选择和应用中，重点选择绿色环保材料也是关键所在，也是机械设计人员需要关注的重点，通过绿色环保材料的选择，减少机械设计中放射性元素的危害。
2.2载荷类型材料的选择
在机械的设计环节中，对于多种元件和材料进行选择，应该考虑到最终的使用效率。但是，在很多情况下，很多材料的选择都没有办法得到具体的运用，因此，产生了很大的浪费。这类问题最主要的原因就是被淘汰材料或者是元件并没有起到较为有效的载荷能力，因此，也就不能发挥出其材料本身的优势。所以，在对于机械进行设计的过程中，需要对于材料的载荷进行详细的选择，比如，可以使用低碳钢渗碳等方法。
2.3采用金属材料回收利用处理
在许多机械设计中，所采取的金属材料的种类是多种多样的，就钢材料而言，就达到上百种之多。因此，在使用之后，需要对金属材料进行回收利用。但是，如果材料过多，相互混合在一起，那么，就无法使得后期进行很好的回收。这样导致了很大的资源利用的困难，同时，还会对于金属材料的循环利用的性能造成巨大的破坏。为了可以对金属材料进行回收利用，需要对于金属材料的选择和可循环性进行详细的选甄别。在具体应用过程中，一般采取的合金材料的材料元素越少，那么，金属的回收利用的价值就越大。
2.4 选用经济的材料
在机械设计选择材料过程中，经济成本也是最重要的因素。在设计过程中，相关的人员需要根据设计的整个过程的具体步骤进行详细的了解，并且对各个过程的各种特点进行总结。这样才可以选择性价比更高的机械材料，大大地发挥材料的价值，使得机械的设计能够符合相关的要求。而不同的机械材料具有不同的性能，需要对材料的使用性能進行深入的探究，才可以选择性价比更高的经济型材料，而且还需符合相关的设计标准。此外，需要对于机械材料的整体预算进行控制，主要依据两个方面的原则：一方面是需要完成机械设计的要求，在保证完成的过程中选择价格较低的材料;而另一方面，是选择那些性价比较高的材料，尤其是可以循环利用的材料，应该被优先选择。从能源降耗问题方面，合理地控制机械设计的成本，从而使整个项目的经济收益得到有效的提高。
3 结束语
科技的发展以及社会的进步，使我国的机械设计行业也得到了飞速的发展。而在未来的发展中，对于机械材料的选择和应用是行业最重要的基础之一，对于行业的整体健康发展有着不可替代的作用。特别是在选择材料的时候，尤其需要优先考虑节能环保型的材料。这样可以符合机械设计的规范，而且还顺应了国家可持续发展的规律，为行业的进步提供推动力。
参考文献：
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[3]王恩东.浅析机械设计过程中机械材料的选择和应用[J].中国设备工程，2021（03）：123-125.
（青岛普迈特机械设备有限公司，山东 青岛 266000）
问题设计数学论文范文第4篇
1 基坑计算理论
挡土结构内力分析方法在各个不同发展阶段有着不同的计算理论。随着计算机技术的发展, 有限元法在挡土结构分析中得到了应用, 代替了传统支护计算的理论而且向着符合实际受力的三维空间计算模型发展。
2 基坑支护设计
(1) 根据基坑开挖深度、工程地质、水文地质、周边环境等选择合理的基坑支护型式, 确保基坑支护结构与周边环境的安全, 所采用的方案切实可行、经济合理。
(2) 抗剪强度指标是支护结构设计的重要参数, 取值是否恰当将影响到基坑工程、周围建筑物、地下管线等安全。作用在支护结构上的水土压力计算方法与强度指标应相匹配, 粘性土采用水土合算与固结快剪指标相匹配;砂性土采用水土分算与直剪快剪相匹配。
(3) 周围附加荷载对基坑稳定性影响较大, 两者之间相互制约。如邻近建筑物浅基础基底压力对基坑支护结构产生附加压力, 而基坑开挖降水导致地面下沉引起建筑物沉降。因此施工前应对周边建筑物结构类型、基础型式等做好调研, 设计中应充分考虑相互影响因素。
(4) 基坑稳定计算中抗隆起计算是较为重要指标。引起坑底隆起的主要因素有墙后土重与地面荷载、墙前坑底土抗剪强度强度低等, 坑底抗隆起往往很难满足规范要求, 导致支护结构嵌固深度较大。通过工程实例计算分析, 采用坑底加固、减小坑边堆载、限制堆载与坑边的距离、适当增加嵌固深度等提高基坑的抗隆起能力, 综合安全与经济指标应统筹控制, 减少对周边环境的影响。
(5) 增加支护结构刚度、支撑刚度与预加轴力可有效控制支护结构的变形。周所周知, 支护结构本身刚度越大, 抵抗能力越强, 自身承担的内力越大, 变形越小;增加支撑刚度与预加轴力可减小基坑开挖侧弯矩、增大非开挖侧弯矩, 减小变形、支撑轴力提高。支护结构的内力影响截面配筋、支撑轴力增加影响到支撑稳定、变形影响到基坑与周围建 (构) 筑物安全, 所以支护结构刚度、支撑刚度、预加轴力的大小是基坑工程关键控制环节。根据数项工程设计经验认为, 加大第二、三道 (假设三道支撑) 支撑预加轴力或支撑刚度, 可有效控制支护结构内力与变形, 相对比增加第一道支撑刚度或预加轴力作用明显。
(6) 当坑底存在承压水层时, 基坑开挖过程逐步减小承压水层上覆土厚度:γmt/Pw<1.0 (γm为透水层以上饱和重度;t为透水层顶面距基坑底面的深度;Pw为含水层水压力) 当承压水顶裂覆土厚度t造成突涌基坑将丧失稳定。基坑突涌的防治措施一般是隔水或减压。隔水:将止水帷幕穿越承压水层将含水层封闭, 由于坑内外地下水被阻断, 坑内水位降低后侧向补给为零, 坑底水的补给量视坑底土质有所不同, 利用疏干降水解决承压水的问题。减压:当坑底上覆土厚度不足以抵抗承压水头又不适合隔水时, 可采用减压井降低承压水水头。
3 存在问题
(1) 勘察报告一般利用主体工程数据, 勘察范围与深度不满足基坑勘察要求, 物理参数不准确等。
(2) 设计与施工过程存在一定的差异, 支护结构内力与变形计算忽略了支撑滞后对内力与变形的影响。
(3) 基坑开挖未考虑空间效应的作用。根据基坑开挖过程实测变形资料显示, 水平变位在基坑的角部及附近较小、中部较大。当基坑长宽比较大时可按平面问题分析, 当基坑近似于方形或长宽比较小时空间作用显著, 应考虑空间效应的作用。
(4) 低价中标导致低质量, 不合理低价中标导致施工单位偷工减料, 以至于造成工程事故, 使工程安全得不到保障。
(5) 施工质量低下, 止水帷幕渗漏, 造成支护结构后的土层下沉或塌陷, 导致建筑物沉降或倾斜等。
(6) 支撑、腰梁等构件连接与实际结构受力不符, 传力不明确、影响支撑结构的实际内力。
(7) 施工顺序不当, 施工单位未严格按照设计“先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”要求施做, 造成支护结构破坏。
4 预防措施
(1) 施工前应做好周围环境的调查工作, 查清周围建筑物结构类型、层数、基础型式与地下设施性状等。
(2) 重视勘察、精心设计、加强监测, 将监测数据与预测结果进行分析, 对地质报告的结论与设计中所采用的参数进行再一次的验证。
(3) 重视管理, 合理优化施工工序, 确保围护结构和施工的安全。施工前应做好应急预案措施, 做到动态设计与信息化施工。
(4) 施加预应力减小基坑变形、加固基坑底部被动区土体, 也是控制变形的有效手段。
(5) 不能忽略由于温度变化使支护结构与支撑产生附加变形和次生应力, 应根据安装支撑时温度的高低进行调整支撑预加轴力的大小。
5 结语
基坑支护工程的设计与施工, 既要保证整个支护结构的安全, 还要保证周围相邻建筑物和基础设施的安全。支护结构要有足够的安全承载力保证其稳定性, 还要控制好其变形量。影响基坑支护结构变形的因素很多, 如开挖、降水、超载等。监控报警值不仅是设计计算的基础, 同时也是保护周围环境安全的主要依据。准确的监控报警值, 有利于及时发现或预测基坑出现的问题或变形趋势, 便于施工单位采取相应的处理措施。所以, 在基坑开挖工程中应与监测密切相结合, 及时发现问题及时解决。
摘要：基坑支护结构的设计、施工、监测是保证基坑工程安全顺利进行。其应综合考虑工程地质条件、周边环境的要求, 加强质量过程控制, 做到安全、经济、合理。
问题设计数学论文范文第5篇
表1的资料来源于中国建筑科学研究院主编, 中国建筑工业出版社的出版的《2008年汶川地震建筑震害图片集》[1]。从表中可以看出 (1) 只有一个实例呈现“强柱弱梁”破坏机制的实现, 使结构表现出很好的变形能力, 从而实现了“大震不倒”的设防目标。虽然, 详细的设计资料无法获得, 但至少说明“强柱弱梁”的延性设计思想是合理的。问题的关键是如何实现。 (2) 绝大多数的震害都表现为柱端破坏, 其中底层柱的破坏比例最大。这充分说明目前规范中提供的设计方法对“强柱弱梁”的实现是无能为力的。因此, 对现行框架结构设计方法中有关“强柱弱梁”的部分进行较大程度的调整和完善是十分必要的。 (3) 顶部突出物破坏严重, 比例很大。这个现象暴露了规范对顶部突出物规定的设计方法是有缺陷的, 很明显低估了顶部突出物的地震作用。由于带有顶部突出物的结构在立面上存在严重的质量和刚度分布不均匀现象, 因此, 在刚度突变处产生破坏也是自然的。寻找更为合理的途径解决顶部突出物地震反应过大、变不利为有利是得到探讨的问题。
2 现行规范设计方法的局限
2.1 建筑抗震设计规范中关于“强柱弱梁”设计的相关规定
2.1.1《建筑抗震设计规范》 (GBJ11-89) 中的规定
关于墙柱弱梁是这样规定的, 对于一、二级框架的梁柱节点, 除顶层和轴压比小于0.15者外, 梁、柱端弯矩应分别符合下列公式要求
式中∑Mc为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和, 上下端的弯矩设计值, 可按弹性分析分配。
∑Mbua为节点左右端截面反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和, 根据实配钢筋面积 (计入受压筋) 和材料强度标准值确定。
λj为节点梁端钢筋实配增大系数。
∑Mb为节点左右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和, 一级框架节点左右梁端均为负弯矩时, 绝对值较小的弯矩应取零。
对于一、二级框架结构的底层柱底和框支层柱两端组合的弯矩设计值分别乘以增大系数1.5和1.25。
2.1.2《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001) 中的规定
一、二、三级框架的梁柱节点处, 除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支柱的节点外, 柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求:
一级框架结构及9度时尚应符合
ηc为柱端弯矩增大系数, 一级取1.4, 二级取1.2, 三级取1.1。
当反弯点不在柱的层高范围内时, 柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。
一、二、三级框架结构的底层, 柱下端截面组合的弯矩设计值, 应分别乘以增大系数1.5、1.25、和1.15。底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。从两个规范的规定可以看出: (1) 两个版本的规范都采用增大柱端弯矩的思想, 保证“强柱弱梁”的实现, 对底层柱和框支层的柱子给予了特别的重视。 (2) 与89规范相比, 01版的规范明显提高了墙柱弱梁的的弯矩增大系数ηc, 9度时及一级框架结构仍考虑框架梁的实际受弯承载力;其他情况, 弯矩增大系数ηc考虑了一定程度的超配钢筋和钢筋超强。因此, 如果继续沿用规范的设计思想, 需要研究的问题就应该为: (1) 弯矩增大系数是不是符合实际。 (2) 考虑的超配钢筋和钢筋超强作用是不是合理的。 (3) 有没有其他的设计思路可以尝试。
2.2 规范中的框架结构内力计算
2.2.1 楼板刚度对框架内力计算的影响
《混凝土设计规范》 (GB50010-2002) 中, 在计算框架梁截面惯性矩I时, 应考虑楼板的影响。梁的近支座部分, 由于受负弯矩作用, 楼板受拉, 故其影响较小;在梁的跨中截面中, 由于受正弯矩作用, 楼板受压, 故其影响大。在计算中, 一般仍假定梁的惯性矩沿梁长不变。对现浇楼盖的梁, 中框架取I=2.0I0, 边框架取I=1.5I0;对装配整体式楼盖的梁, 中框架取I=1.5I0, 边框架取I=1.2I0;对装配式楼盖的梁, 则取I=I0。这里, I0为不考虑楼板影响时梁的惯性矩。事实上, 竖向荷载作用下, 如果考虑板的作用, 增大梁的惯性矩, 则框架中的梁柱结点转角就会同比例减小, 计算的柱端弯矩也会变小。水平荷载作用下, 考虑楼板对框架梁刚度的贡献后, 使结构的侧移刚度有一定程度的增加, 层间位移就会减小, 相应的柱端弯矩也就减小了。如果再考虑两个方向梁都得到了楼板的加强, 可以推测, 不论是竖向荷载作用、还是水平荷载作用, 或者二者同时作用。考虑楼板增强作用的柱端弯矩的电算结果都会比没有楼板的空框架小。因此, 从计算内力方面, 采用增大梁惯性矩的方法对设计“强柱弱梁”是没有帮助的。只是使计算的柱端弯矩更接近于实际情况。因此, 在计算内力时是否一定采用增大惯性矩的方法, 还值得认真反思。
2.2.2 关于竖向荷载作用下的弯矩调幅问题
为了保证框架节点混凝土的浇注质量, 考虑混凝土结构超静定的性质 (可以进行内力重分布) , 规范规定可以对重力荷载作用下的梁端弯矩进行调幅。规范还认为, 这样将有利于“强柱弱梁”破坏机制的实现。这样的观点略显牵强。因为, “强柱弱梁”的破坏机制是针对罕遇地震的。罕遇地震发生时, 一般都是水平地震荷载组合其控制作用。此时针对竖向荷载下的梁端弯矩调幅究竟对“强柱弱梁”的作用需要认真评价。
2.3 板配筋对梁端截面抗弯承载力的贡献
在3.1节中提到, 在进行框架结构内力计算时, 考虑楼板对梁抗弯刚度的贡献。因此, 计算梁端弯矩时, 梁的抗弯刚度乘以不同的放大系数。但是, 《规范》又规定, 在框架梁截面设计时, 对于承受正弯矩的跨中截面, 考虑梁板的共同作用, 按T形截面设计, 以考虑翼缘中混凝土的受压作用。对承受负弯矩的梁端截面则根据梁的截面宽度按矩形截面设计。很明显, 梁端内力计算时考虑板的作用。而梁端截面设计时又不考虑板的作用。二者的矛盾是显而易见的。事实上, 与跨中截面相同, 对于梁端截面也存在梁板共同作用的问题。只不过, 参与共同工作的是翼缘板中的钢筋。这样, 使梁的实际抗弯能力明显大于截面弯矩, 形成强梁。这个过程和设计“强柱”的途径是完全一样的。同时, 梁附近的板还有其他的计算配筋和构造配筋。使梁的抗弯承载力得到进一步的加强。因此, 在截面设计时, 梁端的抗弯承载力得到两次明显的加强。而现行规范并没有考虑这种情况。初步估计板内受拉钢筋可提高梁端截面的抗弯承载力30%。因此, 低估板内钢筋对梁抗震承载力的提高是汶川地震中产生“强梁弱柱”的主要原因。地震中, 无楼板的框架实现了“强柱弱梁”的破坏机制, 在一定程度上也支持了这个观点。
3 建议
3.1 调整框架结构内力计算的模型
精细化计算表明, 框架结构板上的部分荷载直接传给了柱子, 而现在的计算则假定荷载传递路径为板→梁→柱。因此, 计算的梁端弯矩要实际情况大。这也是导致强梁的原因之一。
另外, 正确估计板配筋对梁端抗弯承载力的贡献, 这个途径比梁端弯矩调幅的理论依据要明确得多。
3.2 提高框架柱的抗震设计水准
(1) 按中震时的内力进行截面设计。 (2) 对整个框架进行罕遇地震时层间位移角的验算。 (3) 对整个框架进行罕遇地震下, “强柱弱梁”破坏模式的验算。以现在的计算手段, 要进行这项工作是可行的。
在隔震结构设计中, 《抗震规范》规定, 对于隔震层以下结构 (包括地下室) 的地震作用和抗震验算, 应采用罕遇地震下隔震支座底部的内力进行。根据汶川地震中框架结构倒塌的震害, 建议对框架结构底层柱子和框支层柱子按罕遇地震下的内力进行设计, 以保证这些构件在强震中的绝对安全。在我国社会经济高度发展的今天, 提高框架柱的抗震标准是可行的。
3.3 采用隔震技术化解“强柱弱梁”的困惑
对于底层有架空层、商住楼等建筑, 地震中, 底层柱子破坏严重, 但上部结构基本完好。为了保证上部结构完好的同时, 底层柱又不破坏。可以考虑一层柱顶加入叠层钢板橡胶支座, 将其设计成一层柱顶隔震结构。已有的振动台试验、实际结构的现场实测和设计经验均表明, 这种隔震结构可以在不影响原有使用功能的前提下, 最大限度降低结构的地震反应, 基本可以保证大震不坏或破坏很小。汶川地震中, 隔震结构的建造引起了广泛的认同。
3.4 将建筑物的顶部突出物设计成质量调谐阻尼系统
规范中, 是将顶部突出物的地震作用认为放大后, 进行设计的。但是, 顶部突出物的震害依然严重。因此, 这种设计方法是有局限的。本文建议, 如果将顶部突出物作为质量块, 在刚度突变处加入量弹簧阻尼系统不但可以抑制下部结构的振动, 还可以使上部结构的地震作用得到有效的控制。
摘要：总结了汶川地震中框架结构的震害特点, 分析了现行框架结构抗震设计中的一些局限, 提出了框架结构抗震设计的建议和思路。
关键词：框架结构,框架柱,地震,强柱弱梁,隔震
参考文献
[1] 中国建筑科学研究院.2008年汶川地震建筑震害图片集[M].中国建筑工业出版社, 2008:80～114.
[2] 中华人民共和国国家标准.建筑结构抗震设计规范 (GB50011-2001) [S].2001.
问题设计数学论文范文第6篇
关键词：化工工程;工程设计;安全问题;解决措施
化工工程设计中的安全问题对化工工程的发展、建设和规划都有直接的影响。因此，要对化工工程设计中存在的安全问题予以高度重视。由于在化工工程的加工生产中经常用到易爆、易燃、有害、有毒材料，如果在加工生产之前不对其采取严格的安全措施，势必会产生各种安全风险或问题。因此，在设计化工工程的过程中，要将安全问题的控制和防范工作落到实处，保证化工工程的正常运行。
1 我国化工工程设计中现存的安全问题
1.1 工程设计和生产管理的联系不足引发的安全问题
（1）设备缺乏安全管理。在化工工程的安全生产管理中，一个重要组成部分就是化学设备仪器的安全问题。在化工工程中，应用了大量的设备仪器，且各设备之间互相连接、共同运行，不同型号的设备具有一定的差异性。因此，对化工工程的安全生产有一定的影响。还有一些化工企业在生产的质量和进度上要求过于苛刻，忽视了设备的安全控制和管理，导致设备存在一定的安全问题。设备不仅是化工工程安全生产的重要参与者，也是化工生产废弃流体的重要传输渠道，废弃流体在运输的过程中如果损害了传输管道，导致管道失去传输的作用，势必会出现严重的安全问题[1]。
（2）没有充分考虑安全因素。由于化工工程安全生产环节的管理内容比较繁杂，影响化工工程设计的因素也在不断地增加。比如，由于化工工程不但要有充足的资源作保证，还要将生产过程中产生的废物、流体等妥善地处理，要对工程选址多加考虑。选址的功能性考虑不周直接影响日后化工工程正式投入生产时的安全性。此外，由于化工工程涉及大量的设备仪器，如果操作人员的技术水平不高，就难以控制和防范生产中可能出现的安全风险和问题。
1.2 设备不足以满足设计需求，资料审核不严
要想使化工工程的整体建设顺利、安全地完工，就需要多个建设工艺和设备的共同协作。在设计化工工程时，为了保障工程建设施工的正常进行，要对设备仪器提出严格要求。不仅要在数量上达到化工工程建设所需，还要保障各设备之间连接的有效性，避免出现问题。一旦设备不符合工程设计的需求，就会直接影响工程的正常运行状态，引发安全问题[2]。不仅会令化工企业遭受损失，还会对人们的生命安全和财产安全造成威胁。此外，对工程设计资料的审查不严格也是存在于化工工程设计环节的问题，同时也是埋下安全隐患的重要因素。比如，在黏胶纤维的生产过程中，工艺环节和工序较多，像是后期处理、纺丝成形、黏胶制备等，每个工序又有多个生产流程，一旦某个小环节出现问题，就会导致化工工程的安全运行和设计受到直接的不利影响。
2 化工工程设计中安全问题的解决措施
2.1 在安全生产管理的基础上进行化工工程安全设计
（1）加大设备安全管理力度。在对设备进行安全管理的过程中，不仅要对设备以及设备之间的连接加强安全管理，还要对管道加强安全管理。设备的安全问题一般包括爆炸和损坏等。为了提高设备管理的安全性和有效性，要严格遵守设备的操作要求，将设备及易爆、易燃材料置于既定的位置进行保管储存，同时要对设备的实际使用情况进行实时监控，为设备的正常、安全运行提供保障。在对设备的相互连接进行安全管理时，相关的设计人员要想使各个设备之间达到精准的连接状态，就要明确设备的规格、型号、性能等，在进行设备相互直接连接之前，务必要对设备的质量进行严格的检测，确保连接过程的安全性[3]。
（2）在对管道进行安全管理的过程中，由于废弃流体具有易爆、易燃和腐蚀性的特点，甚至含有一定的有毒物质，要从科学管理出发，对管道所用的材料进行合理选择，同时要选择适宜的、硬度高的金属垫作为管道的连接点。在设计化工工程的管道时，要严格遵循设计规范和标准要求，避免出现安全事故，保障化工工程的安全制造和生产。
（3）对安全因素进行全面的排查。针对化工工程设计中的安全问题，要从多角度、多方面入手，对安全风险进行严格的排查。首先，在化工工程设计环节，设计人员要想保证选址的科学性和合理性，就要对工程建设的区域进行严格的筛选。通常情况下，应该选择与材料供应市场之间交通便利、水源充足的区域，而不能选择人口密集的区域，减少对人们正常生活和生产造成的不利影响。其次，對化工工程设计的每一台设备都要进行严格的安全检查，并对设备运行的实际情况建立实时监控系统。最后，化工工程设计人员的职业能力和专业素养对工程的安全设计有直接的影响，优秀的职业素养和职业能力是化工工程设计安全的有力保障，同时也是最基础的保障措施。因此，要对企业内部的设计人员进行定期的技能培训和思想素养教育，还要引进高能力、高水平的设计人才，增强化工工程设计和制造生产的安全性。
2.2 对化工工程设计加大审核力度
从我国的化工工程发展现状来看，化工工程的设计过程未能考虑安全问题，导致多种安全问题，阻碍了化工行业的发展进程。追根究底，对化工工程审核不严是导致安全问题的根本原因[4]。要想彻底解决化工工程设计中的安全问题，就要对化工工程的设计规划加强审核。同时，还要对化工工程设计审核体系和方式进行创新和改革，使安全问题或安全纰漏得到有效控制，保障工程审核的规范性和专业性，从源头上减少安全问题。此外，还要在化工工程设计的各个方面加大审核的力度，保证审核作业的全面性和完整性，并制定相应的安全问题防范对策，降低安全风险和安全问题发生的概率。要想对化工工程设计的资料加强审核，使工程资料的安全性和完整性得到保证，可以从以下两个方面落实。
首先，工程设计人员要不断地对工程资料进行完善，并参考成功的化工工程设计技术和经验，积极参与各种工程技术的培训活动，在不断提升自身技术水平和设计水准的同时，使设计资料的安全性和完整性得到保证。
其次，在管理设计资料的过程中，化工企业可以建立两支管理队伍，一支主要管理调查工作，一支主要管理实践工作。在化工工程方案执行之前，要联合实践队伍进行实践操作，然后由调查队伍对实践情况进行分析、考核和管理，并以书面报告的形式传送给工程设计部门，设计人员根据实践结果对设计方案进行完善。要想保障报告中信息数据的完整性和真实性，设计人员要与调查队伍、实践队伍协作。
3 结语
化工工程设计直接影响我国化工行业的发展和经营，是化工工程安全施工建设的关键环节，同时也是管理人员重点防控和管理的环节。由于化工工程具有系统化的特点，在对其进行设计时，不仅要对所用的化学设备仪器进行科学、合理的设计，还要对其可能产生的安全问题进行充分的考虑，并制定相关的防控方案。在实际的化工工程管理和设计中，相关工作人员要关注所有设计环节，并结合现场的实际情况，制定周密的设计方案，对设计流程要进行严格的规范，并对化工工程设计的质量管理体系不断进行优化和完善，为工程设计提供完整、真实的材料依据，保证后续设计工作的顺利开展，降低安全风险和事故发生的概率。要想从根本上解决化工工程设计中的安全问题，就要对化工工程设计过程加强管理，保障人们正常的生产生活，使我国化工产业能长久、持续地发展。