选型设计论文范文

选型设计论文范文（精选8篇）

选型设计论文 第1篇

桥梁是一种功能性的结构物，为实现其功能性，需要根据桥位实际的地形、桥梁所属区域等因素进行桥梁选型，选择一种适合的桥梁结构类型。同时，从古到今，人类从未停止过对桥梁美学的追求，很多桥梁被建成为令人赏心悦目的艺术品，具有鲜明的时代特征，至今仍然为人们所赞叹。随着科学技术的进步和经济、社会、文化水平的提高，人们对桥梁的建筑提出了更高的要求。各种功能齐全、造型美观的立交桥、高架桥、大江大河甚至是跨海大桥雨后春笋般频频建成，桥梁的美学设计在现代桥梁建设中显得越來越重要。以下分别从不同地域的建设的桥梁谈一下自己对桥梁选型和景观设计的见解。城市桥梁

城市桥梁主要有跨线桥、立交桥、高架桥及人行天桥。各种类型的桥梁由于自身的使用功能和跨越的建筑构造物不同，桥梁的外观设计应有所区别。

（1）跨线桥。由于跨线桥一般是跨越桥下道路，桥下交通量较大，对桥梁的景观要求较高，此类桥梁应该特别注意景观美学的设计，尽量采用线条简单轻盈、梁高较矮的桥型，如预应力连续箱梁桥、钢箱梁桥、桥梁梁截面尽量采用斜腹板箱型截面，两侧挑臂尽量大，以减小梁高视觉感，减小桥梁建筑的压抑感，弱化梁高。桥墩可采用带弧形的薄壁花瓶墩或者大挑臂T型墩，以减小桥下墩柱个数，充分利用桥下空间，达到通透的效果，另外，桥墩采用弧形线条、刻槽等方式增加视觉效果。

（2）高架桥和立交桥。此类桥梁一般是为满足路线总体要求而设置，桥梁长度一般较长，对景观的要求稍低些，在设计上主要以简洁为主，上部结构多采用施工便捷快速的预制小箱梁、预制空心板为主，桥梁下部结构多采用圆柱式墩、方柱式墩。为增加桥梁美观，可在桥梁护栏两侧挂花篮，通过植物的色彩增加桥梁的景观效果。

（3）跨河涌桥。此类桥梁是城市桥梁中对景观要求较高，也最能与河涌周围环境结合，充分体现桥梁美学的一类桥。一般城市的河涌宽度都不大，基本上都在200m以下，在总体路线设计中，跨河涌桥处的纵断面在满足通航要求的前提下宜尽量地低，让桥贴近水面，桥与河才能更好地融为一体。桥梁上部结构类型选择较多，尽量选择线条变化的桥型，如变梁高连续箱梁、拱桥。比如连续箱梁桥，由于在河岸两侧观看桥梁对梁的视觉效果比较敏感，宜将箱梁的翼缘板缩短，甚至几乎取消翼缘板，使腹板直接置于外侧，梁的外形效果就会突显出来，景观感显著增加，还可在梁体和桥墩上增加与桥梁周围环境相协调的装饰图案，如浮雕等，栏杆可以采用花岗岩栏杆。若为拱桥，尽量将拱的高跨比降低，即拱圈较低，并可以将拱圈的颜色进行涂装，增添美感。另外，可以适当进行夜景效果的设计，如在灯光效果和灯杆造型上融入更多的艺术设计。其实，跨涌桥每个部位细节都可以进行景观设计。

跨河涌桥通过自身的建筑景观和河涌的景观相结合，往往会形成很好的美感，容易成为城市的标志性建筑。

（4）人行天桥。人行天桥也是城市桥梁的一道亮丽风景。由于桥下交通量大，过桥行人多，对桥梁景观要求也较高。人行天桥多采用预应力钢筋混凝土结构、钢结构。桥型可选择简支梁桥、连续梁桥、拱桥、钢桁架桥等。梁截面可采用外形美观的箱形截面，人行道栏杆宜采用现代感较强、并且较为通透的不锈栏杆和玻璃不锈钢栏杆，其中玻璃可以采用彩色玻璃，根据不同的环境采用不同的颜色搭配。天桥外侧还可以挂花篮，利用植物绿化来美化桥梁。山区或郊区桥梁

山区或郊区桥梁一般位于高速公路和公路，由于地形条件因素，桥梁多数形式为高架桥，桥梁一般较长，多在100m以上。由于桥梁位于山区和郊区，景观要求比城市桥梁稍低，桥梁一般以常规结构为主。上部结构采用施工便利的预制结构为主，常用的预制小箱梁、预制空心板，跨径一般有20m、25m、30m、35m、40m。预制梁一般在预制场地制作好，然后运至桥位处进行吊装并进行接接，施工质量易于控制，施工速度快。下部结构一般采用圆柱式桥墩，薄壁式桥墩。在地势较为平坦的地方多采用圆柱墩，施工简便快捷；在地势较为陡峭、横向变化较大的地方，多采用薄壁式桥墩，薄壁式桥墩形状一般为T型墩，截面一般采用矩形截面。采用薄壁墩减少了墩柱个数，减少在陡坡上施工的开挖量，降低了施工风险。

在山区建设公路时，往往还会遇到在两座挨得很近的陡峭山谷之间建设桥梁的情况，若按常规桥梁设计，墩高一般会很高，桥墩受力将很不利，容易失稳，此进可以选择拱桥，斜腿刚架桥的桥型，拱桥和斜腿刚架桥利用自身独特桥形和地形的特点，避免中间高墩的设置，利用拱圈或斜腿刚架将上部荷载反力直接作用在山体上。

山区或郊区的桥梁在景观上主要以简洁，齐整为主，与周围自然环境融为一体。采用预制结构就非常符合此特点，高架桥一般桥梁长，墩高较高，给人一种高大、恢宏之美。而在山区建设的拱桥或者斜腿刚架桥往往也会成为当地的一道风景。跨江河、跨海桥梁

跨江河、跨海桥梁一般跨径较大，特别在现代桥梁建设中，航道和水务部门对桥梁建筑物的要求越来越高，航道越高，跨径要求越大，另外桥梁的设计还要尽量降低对河道的行洪影响，尽可能缩小阻水比，因此桥梁的主跨一般都较大，满足通航的要求，并减少河道中桥墩的个数。

跨江河、跨海大桥往往采用的桥型有变梁高连续箱梁桥和连续刚构桥、斜拉桥、悬索桥、拱桥等。连续箱梁和连续刚构跨径一般在200m以下，跨径大于200m时，一般采用跨越能力更大的斜拉桥或悬索桥、拱桥。

变梁高连续箱梁和连续刚构桥一般采用带翼缘的箱形截面，箱室一般为单箱单室或者单箱双室，箱形截面的整体搞弯抗扭性能好。连续箱梁的下部结构一般采用实心或者空心的板式桥墩，桥墩设计中考虑到防撞能力，墩身一般较为厚壮。连续刚构桥下部结构根据墩高和跨径等各种参数选择桥墩的形式，当墩高与跨径的高跨比较小时，一般采用双薄壁桥墩，当墩高与跨径的高跨比较大时，可采用单肢薄壁空心墩。

当桥梁跨径大于200m，可以选用斜拉桥型。斜拉桥特点是索塔上用若干斜向拉索半梁吊起，于是梁跨内增加了若干弹性支点，从而大大减小梁内弯矩，使得梁体尺寸较小，桥梁的跨越能力增大。斜拉桥的主梁截面一般采用抗扭刚度较好的箱形截面。索塔形式一般有门式塔、双柱式塔、A形塔、钻石塔等。拉索性布置形状一般有辐射式、平行式、扇式和星式，用得较多的为扇式。

当桥梁的跨径更大时，可以选用悬索桥，悬索桥亦称吊桥，其主要承力部分是桥两端的两根塔架，在这两根塔架间的悬索拉住桥的桥面。同理，悬索桥通过主缆上的吊索将梁吊起，于是梁跨内增加了若干弹性支点，从而大大减小梁内弯矩，使得梁体尺寸较小，桥梁的跨越能力也相应增大。

在景观设计方面，跨江河和跨海大桥由于桥梁跨径大，梁高较大，整体上是非常宏伟建筑，宜在整体设计上体现美感，而跨江河跨海大桥在桥型结构上本来就自带了美的元素。变梁高连续箱梁和连续刚构自身的梁高变化就是一个美的元素，变梁高连续箱梁和连续刚构的梁底变化曲线一般采用抛物线，弧形优美，设计时应注重其边跨与中跨的比例设置，使其在受力上更加合理，梁高达到最经济的取值，也能兼顾到桥梁采用悬臂法施工时边跨施工的方便。斜拉桥和悬索桥桥塔、索面的组合就是现代桥梁建筑技术和美的结合，设计宜根据实际地形与周围环境选择桥塔的形状、索的布置形式，甚至可以根据周围环境的将桥梁的外观涂装颜色，用颜色搭配来丰富桥梁的景观效果。结束语

随着现代桥梁建造技术迅猛发展，人民生活水平的提高，对桥梁的设计提出了更多的要求，我们应在设计桥梁的时候因地制宜科学合理地选择桥梁结构形式，并且要越来越注重桥梁的景观美感设计，使其成为现代科学技术和艺术的结合体。

参考文献：

[1]邵旭东.桥梁工程[M].1版.北京：人民交通出版社，2004.[2]范立础.桥梁工程[M].2版.北京：人民交通出版社，1993.

选型设计论文 第2篇

2.1 进口拦污栅选型设计

在进水口进口处设置拦污栅一扇，拦污栅孔口尺寸为 4.0×2.8m(B×H)，设计水头 4m,运行方式为移动式。栅体主材采用 Q235B 钢板，性价比高，栅体重量 2.3T,埋件重量 2.6T,支承采用钢滑块，启闭采用单吊点 CD1 型钢丝绳电动葫芦，起重重量为 3T,扬程为 30m,悬挂在取水塔顶部启闭机房大梁上。为了操作方便，拦污栅采用钢丝绳启吊。考虑到水库水质较好，含渣量少，所以拟采用人工清污。

2.2 进口检修闸门设计

进口检修闸门，主要用于建筑物或工作闸门等检修时短期挡水，通常在静水中进行启闭。水库检修闸门设置在进口拦污栅之后，事故闸门之前，主要用于检修事故闸门及下游钢管，此外，还充当封堵闸门在下游施工时使用。孔口尺寸 2.5×1.8m(B×H)，闸门门体结构设计按照 25m 水头设计，闸门的运行方式为静闭静启，采用水柱闭门，在闸门上设置充水阀充水平压，待闸门前后水位基本一致后，才能全开闸门至检修平台处锁定。闸门门体和埋件采用 Q235B 钢，闸门门体重量为 3.5T,埋件重 6.5T,支承采用聚四氟乙烯滑块，启闭用单吊点 QPG250KN-30m 的高扬程卷扬式启闭机，起重重量为250KN,扬程为 30m,操作形式电动。

2.3 进口事故闸门设计

进口事故闸门，其主要作用是能在动水中截断水流以便处理或遏止水道下游所发生事故的闸门。当事故发生后，如果需要闸门具有快速关闭功能时，则此类事故闸门又称为快速事故闸门。快速事故闸门的关闭特性时，应在满足机组、输配水钢管保护等功能需求，合理确定快速事故闸门的动作下降特性，在接近门槛时，设计的闸门动作速度不宜大于 5m/mid 的下降速度。事故闸门宜在静水中开启。某水库工程在拦污栅、检修闸门后设置事故闸门一扇，闸门孔口尺寸为 1.5×1.8m2,设计水头为 25m,闸门的运行方式为动闭静启，采用水柱闭门，在闸门上设置充水阀充水平压，待闸门前后水位基本一致后，才能全开闸门至检修平台处锁定。当其后的工作闸门需要检修时，动水下闸挡水，待检修工作完成后静水启门，提升并锁定于检修平台高程。闸门门体和埋件采用 Q235B 钢，门体自重 2.2T,埋件重量 7.0T,支承采用聚四氟乙烯滑块，启闭用单吊点 QPG160KN-30m 的高扬程卷扬式启闭机，操作形式电动。为了保证闸门静水中开启，在闸门前后设置测水位差。控制闸门开启时的上下游水位差。

2.4 检修蝶阀设计

蝶阀由阀壳和阀体共同组成，其中：阀壳为一短圆筒，阀体形似一个圆盘，动作时在阀壳内绕水平或垂直轴旋转。阀门关闭时，阀体平面与水流方向垂直;开启时，阀体平面与流方向一致。在蝶阀选型设计时，蝶阀可设计为在动水中关闭，但必须用旁通管平压后方可在静水中开启。某水库工程在隧洞出口设置 1 个 DN600 的检修蝶阀，用来检修取水兼放空钢管、引水钢管、环境用水钢管和各工作蝶阀，工作压力采用 39m,采用电动操作。

2.5 放空工作蝶阀设计

在放空钢管上设置 1 套 DN600 的工作蝶阀，控制钢管的工作状态，工作压力采用 39m,采用电动操作。放空工作蝶阀平常处于关闭状态，当水库需要放空操作时在动水中完成开启，待放空工作完成后动水关闭。

2.6 引水工作蝶阀设计

为了满足引水工作与检修需要，在引水钢管的过流系统中装设相应的.阀门实现对水流的合理控制，确保取水系统安全可靠、节能经济的稳定运行。进水蝶阀具有操作简便、体积小、止水装置完善等优点。某水库工程在引水钢管上设置 1 套 DN300 的工作蝶阀，控制钢管的工作状态，工作压力采用 39m,采用电动操作。

2.7 生态环境用水工作蝶阀设计

生态环境用水是指为生态环境修复与建设或维持现状生态环境质量不至于下降所需要的最小需水量。为了确保某水库工程建设，不对该河流水系生态环境造成破坏，设计了 DN100 的生态环境用水管道。在生态环境用水钢管上设置 1 个 DN100 的工作蝶阀，控制钢管的工作状态的合理开启向河道下游放生态用水，工作压力采用 39m,闸阀的操作运行条件为动水启闭，采用手动操作。

2.8 取水兼放空钢管、引水钢管、环境用水管

进口事故闸门后设置 DN600 取水兼放空钢管 217m,钢管穿过隧道至下游，末端接入消力池;在取水兼放空钢管接入 DN300 引水钢管 5m 至引水工作蝶阀与灌区输水管道连接;在取水兼放空钢管接入 DN100 环境用水钢管 5m 至下游原河道。

3 结束语

贵州省惠水县某水库工程初步设计报告已于 年 10 月完成，并已通过上级行业主管部门贵州省水利厅组织的有关领导和专家们的审查，即将进入招标及实施设计阶段。审查结果表明，某水库工程初步设计阶段的金属结构选型、布置等均满足相关设计规范标准的技术指标，并与工程实际特性匹配，设计方案合理可行。工程的建设实施，将会有效提高水资源的开发利用率和抗旱救灾能力，对促进地方社会经济发展起着积极重要作用。

参考文献：

岩溶地区基础选型设计 第3篇

在石灰岩分布区, 由于石灰岩特殊的成分组成及构造作用和地下水的长期侵蚀, 形成特殊的地质景观, 统称为“喀斯特地貌”。在这种岩溶地区建筑基础设计中, 最令结构设计工程师头痛的问题有:岩溶地区基岩上覆土层由于水的侵蚀作用时有土洞发育;岩层表面有石芽、石笋、溶沟、溶槽等存在;溶洞分布无规律, 沿竖向可能有几层溶洞;岩面变化大, 常见岩石临空面、鹰嘴石;溶洞地下水与外部水源 (江、河、地下河等) 有水力联系;岩层表面处, 由于溶沟、溶槽、裂隙地下水积聚, 残积层常呈软塑状。这些问题常常导致地基承载力不足、沉降不均匀、地基滑动和塌陷等地基变形破坏。

虽然地质剖面图中的溶洞和土洞常会令人困惑, 但我们也应注意到: (1) 岩溶的溶蚀速度与建筑物的设计使用年限相比, 除石膏及岩盐以外, 完全可以忽略, 所以设计时仅需考虑其现状, 而不必考虑其发展。 (2) 相比之下, 土洞的形成与发展所需时间短得多, 对建筑物的危害也更为严重。 (3) 当建筑物的规模不大, 层数不多, 而上覆土层有一定厚度和强度时, 基底荷载引起的地基附加应力影响范围有限, 对深层基岩中的溶洞影响很小。

2 基础选型

作为结构设计工程师, 在掌握建设场地的岩土工程详细勘察报告、建筑物平面布置、结构型式及荷载特点等资料的同时, 还应特别注意场地的各土层性质、岩层和溶洞的分布。有了上述资料, 就能确定单柱荷载大小和结构允许的变形 (差异变形) 量, 获得基础设计的两个控制指标。

在岩溶被掩埋的地区, 有条件时基础设计宜浅不宜深。一般情况下, 对于单柱荷载不是很大且灰岩面上覆盖层较厚的场地, 应避免采用深基础。当地基条件基本满足或大部分满足浅基础设计要求时, 宜采用浅基础或者进行部分地基处理, 基础变换等方法进行设计。如果上部结构与地基条件允许, 也可以采用地基处理方法进行复合地基设计。

岩溶地区高层建筑单柱荷载较大且灰岩面较浅时可采用桩基础, 对于承受荷载较大的桩基础, 须在详细勘察的基础上与地基处理相结合进行桩基础设计, 甚至进行施工勘察, 准确确定桩端持力层的稳定性。当然, 岩溶地区的高层建筑根据基岩掩埋深浅, 有无溶洞等特点, 考虑同时发挥覆盖土层和筏板的作用, 可用短桩加筏, 桩均匀满布的桩筏形式。

岩溶地区主要使用的桩基型式有:钻 (冲) 孔灌注桩、预应力管桩、夯扩桩、复合地基。本文就广州同德围某花园二期工程的基础设计方案选择过程作一详细介绍, 以供同类工程设计人员参考。

3 工程实例

该项目位于广州市同德围某花园二期的北边地块, 原始地貌属于珠江三角洲冲积平原, 地势平坦。本工程主要分两个大组团, 第一组团为8栋高层建筑, 拟建16~20层, 设一层地下室, 第二组团为3栋高层建筑, 拟建25~30层, 设一层地下室。由于该场地为第四纪石灰系基岩地区, 存在较多的土洞及溶洞等不良地质现象, 因此基础方案的选择对整个工程影响很大, 如何选择安全、合理、经济的基础形式是本工程的重点和难点。

3.1 场地的地质概括

(1) 人工填土, 平均厚度2.93m; (2) 第四纪海陆交互沉积层, 承载力特征值60k Pa, 平均厚度2.3m; (3) 粉质粘土, fak=140k Pa, 平均厚度2.01m, 可塑、局部软塑; (4) 中砂, 饱和、稍密-中密, fak=180k Pa, 平均厚度3.26m; (5) 砾砂, 饱和、中密fak=220k Pa, 平均厚度2.56m; (6) 粉质黏土, 场地局部有, 可塑fak=150k Pa, 平均厚度4.19m; (7) 残积层, 软塑土fak=100k Pa, 可塑土fak=170k Pa, 硬塑土fak=250k Pa, 平均厚度6.09m; (8) 强风化岩, fak=450k Pa, 平均厚度2.5m; (9) 中风化岩, 天然单轴抗压fr=1 500k Pa, 平均厚度4.95m; (10) 微风化岩, 天然单轴抗压fr=2 000k Pa, 顶层埋深9.7-55.9m。

3.2 场地地下水

地下水丰富。地下水位埋深为2-3m, 无腐蚀性, 在冲积砂层中有空隙承压水。

3.3 场地评价

该场地复杂程度为一级, 地基复杂程度为一级, 地震设防烈度为7度, 设计基本地震加速度为0.1g。设计地震分组为一组, 特征周期为0.35s, 场地为中软场地, 建筑场地类别属于Ⅱ类。

3.4 基础方案设计

第一组团为8栋高层, 拟建16~20层, 一层地下室。

3.4.1 不良地质情况

该组团场地36个钻点, 共有10个点发现溶洞和土洞, 埋深11.2-22.80m不等, 建议土洞和浅层顶板薄的溶洞用水泥和砂石充填。

3.4.2 基础方案选择

由于该组团建筑物荷载较小, 土层较厚, 土洞较多, 岩面起伏大, 拟采用复合地基基础, 部分土体被置换成增强体, 与周围地基土共同承担荷载, 避免直接应用天然地基时承载力不足和沉降变形大的问题。目前在工程中复合地基的方式主要有深层搅拌桩、高压旋喷桩和刚性桩等。

基础方案比选:

方案一:深层搅拌桩+筏板基础

(1) 复合地基承载力确定, 参考广东省标准《建筑地基基础处理技术规范》第8.2.2条, 按公式fspk= (m Ra/Ap) +β (1-m) fsk确定地基承载力, 假设每平方米1根搅拌桩, 在不同的土层上, 复合地基承载力特征值如下:

如果底板落在淤泥质土层上, 则

如果底板落在中砂土层上, 则

如果底板落在粉质黏土层上, 则

基础底面预计在-5.5米标高处 (含4m高地下室, 1m厚筏板, 100厚混凝土垫层, 400厚褥垫层) , 则基础底板大部分可以落在粉质黏土或中砂上。考虑到安全等因素, 取复合地基承载力为240k Pa左右 (最终应通过压板试验确定) 。对于局部ZK69 (淤泥质土埋深为7.1m) 和ZK60 (淤泥质土埋深为6.6m) 反映的淤泥质土部分由于承载力太低, 应根据开挖出的实际情况, 采用三七砂土换土方法进行局部处理。

(2) 根据目前的计算住宅楼层荷载情况一般为14k N/m2, 可建楼层数为240÷14=17层左右, 可建上部16层, 地下室1层。深层搅拌桩长从地面算起约10-12m, 有的桩长5-7m, 水泥掺入比例15%, 水灰比为0.55-0.65, 并适当添加早强剂, 一根搅拌桩造价约为400元/m2, 褥垫层造价为30元/m2, 底板造价为900元/m2, 地下室基础处理加底板费用约为1 400元/m2左右, 另外还要将建筑物范围的土洞探明, 然后水泥砂将土洞填满, 地基处理加底板的费用约占建成费的8-17%。

方案二:刚性桩复合基础

(1) 复合地基承载力确定, 参考广东省标准《建筑地基基础处理技术规范》第11.2.4条, 承载力特征值公式fspk= (m Ra/Ap) +β (1-m) fsk

刚性桩采用400管桩, 以砾砂层为持力层, 根据已完成相邻建筑物的经验, 承载力特征值可以达到500k N, 1.6m×1.6m一根桩, 有效桩长约为6m。

如果底板落在淤泥质土层上, 则

如果底板落在中砂土层上, 则

如果底板落在粉质黏土土层上, 则

(2) 建议将局部 (钻孔ZK60、69) 周遍桩淤泥质土换除, 复合地基承载力暂按300k Pa考虑 (最终以静载试验为依据) , 刚性桩采用桩径为400预应力管桩, 按1.6米×1.6少梅花型布置, 桩的有效长度约6.0m。如果承载力取300k Pa, 可建楼层数为300÷14=21层左右, 可建上部20层, 地下室一层。桩费用为500元/m2, 褥垫层造价为30元/m2, 底板造价900元/m2, 所以基础处理加底板的费用约为1 430元/m2。

综上两种基础方案, 在安全的前提下, 选择刚性桩复合基础的型式, 在地基处理造价相差较小的情况下可建上部20层, 地下室1层。

第二组团为3栋高层, 拟建25~30层, 一层地下室。

(1) 不良地质情况。该组团场地特点基岩面起伏较大, 浅的孔仅为10m埋深, 而最深钻孔的基岩面为31.8m。场地共有20个钻点, 有5个点发现溶洞, 埋深从11.9-35.80m不等。

(2) 基础方案选择。要达到25-30层建筑物的楼层, 采用深层搅拌桩或预应力管桩复合基础方案已经不可行, 采用夯扩桩也只能达到18层左右, 而且周边不准打桩, 夯扩桩方案不可行。余下的常见做法有两个, 即冲孔桩及以预应力管桩为主要受力的桩筏基础。

基础方案比选:

方案一:冲孔桩方案

桩径采用1.2m-1.8m, 桩长8m-30m左右。该方案的优点是受力较为明确, 如果做预先超前钻, 基本上每条工程桩的持力层都能准确的达到, 可以采用单柱单桩, 对于荷载较大的可以采用多桩。桩基的费用约为2 500-3 000元/m2, 如加上底板及承台的费用共计为3 000-3 500元/m2。该方案的缺点为场地有较大的溶洞存在, 混凝土的流失量难控制, 会出现塌孔、掉钻、地面塌陷等事故, 而且由于局部岩面陡峭, 桩的垂直控制困难。本组团中有多个钻点反应的溶洞无填充, 如ZK47有三层溶洞, 洞内无填充, 极易发生漏水、漏浆事故。因此, 如果采用该基础方案, 应采用物探的方法准确了解该场地溶洞、土洞、裂隙、破碎带等不良地质现象, 尤其要探明溶洞的大小和位置, 较小的溶洞注浆填充, 基础应尽量避开大型溶洞。同时, 有针对性的做好施工准备和采用先进施工技术, 保证桩身质量和保证桩的垂直度。

方案二:预应力管桩方案

桩径采用D500, 壁厚125, 端承摩镲桩。如建25层, 则桩筏的综合承载力应控制在400k N/m2, 若按2m×2m布桩, 则单桩承载力应达到1 600k N的特征值。若要建30层, 则桩筏的综合承载力应控制在500k N/m2, 若按2m×2m布桩, 则单桩承载力应达到2 000k N的特征值。按桩长8-30m考虑, 桩的费用为800元/m2, 底板费用约为1 600元/m2, 两项合计约为2 400元/m2。该方案的缺点是, 岩面起伏较大, 配桩困难、断桩率太高, 根据前期工程的实际压桩情况, 断桩率高达50%-60%, 成桩困难。针对断桩率高的现象, 可采用桩端注浆技术。即在压桩之前, 事先在岩面以上注水泥浆, 注浆厚度约为2-3m。具体设计及工艺参照广东省标准《建筑地基基础处理技术规范》第十章静压注浆法的具体要求, 注浆效果可以通过抽芯来验证, 这样可以桩尖有一个强度的过渡过程使桩不至于岩面太陡而突然断桩, 注浆的费用约600-800元/m2左右。

因冲孔桩方案需要进行溶洞注浆填充处理, 如果溶洞有连续贯通溶道的话, 注浆量过大, 造价高不实际。因此最终选择预应力管桩作为该组团的基础型式。

4 结语

机械密封选型设计 第4篇

关键词：机械密封 动环 静止环 弹力补偿机构 材料

1、前言

俄籍“索罗斯船”今年到船厂进行正常的坞上维修工作，其中的一项工作就是为船上辅机带消防泵更换机械密封。在这里我想讲的就是选型设计机械密封时遇到的问题，避免以后维修同类型产品减少错误。

2、机械密封

2.1 机械密封定义[1]

机械密封是一种旋转机械的油封装置，比如离心泵、离心机、和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄露，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄露，因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封，在國家有关标准中是这样定义的：“由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。”

2.2 机械密封的组成：

2.1.1 主要部件：动环和静止环。

2.1.2 辅助密封件：密封圈（有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡胶O型圈等

2.1.3 弹力补偿机构：弹簧、推环。

2.1.4 传动件：弹箕座及键或各种螺钉。

3、设计思路

如果泵的机械密封磨损，通常的解决办法是购买相同型号的产品，而这次需要更换的机械密封属于丹麦制造，国内没有现货，而且供货周期长，价格昂贵，所以船方委托船厂负责测绘设计。由于机械密封磨损严重，无法测定它的具体参数，只能根据机械密封的工作原理重新设计内部的结构。

3.1选用材料[2]

以本次为例，本产品属于消防泵，工作介质为海水，常用的材料有：

3.1.1 常温下动环材料为碳化钨，1Cr13堆焊钴铬钨，铸铁；静止环材料为浸树脂石墨，碳化钨，金

属陶瓷。密封材料最常用的橡胶，除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨、聚四氟乙烯以及各种密封胶等

3.1.2 过热水100度；动环材料为碳化钨，1Cr13堆焊钴铬钨，铸铁；静止环材料为浸树脂石墨，碳

化钨，金属陶瓷。所以这次动环材料选用的是碳化钨，静止环选用石墨，辅助密封材料选用的是聚四氟乙烯，弹簧座、推环、卡环、螺钉、弹簧为不锈钢材料，配合环为硬质合金。

3.2 机械密封的工作原理

靠弹性元件和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面上产生一适当的压紧力使两个光洁、平直的端面紧密贴合；端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。两端面之所以必须高度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件，这是相对旋转密封。

3.3 设计施工

以这次为例，首先准确测绘配合环的外形尺寸，因为配合环是需要安装在泵体内的，而泵体尺寸不变。配合环和静止环的内径要大于轴的外径，如果太小就会造成轴在旋转式与静止环或配合环接触，转动阻力增大，容易烧毁电机。

通过螺钉将弹簧座固定在轴上，将静止环镶在配合环内并安装在消防泵体上 。当轴转动时，带动了弹簧座、弹簧压板、动环等零件一起转动，由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上。轴旋转时，动环与轴一起旋转，而静环则固定在座架上静止不动，这样动环与静环相接触的环形密封面阻止了介质的泄漏，如下图，安装结构如图所示。

4、总结

文中的范例比较特殊，通过翻阅资料了解机械密封工作原理，若以后遇到机械密封磨损需要制作，也可

根据其中的原理准确快速的进行测绘及设计，减少生产成本。机械密封如果可以购买的话，还是推荐买对应型号的，也查阅手册找到替代产品

参考文献：

[1]成大先.机械设计手册（第3卷）[M].化学工业出版社，2007年11月第5版

选型设计论文 第5篇

关键词：Internet；数据库；风机设备；系统选型

目前大多数研究单位以及高校都深度吸纳具备经验数据且工作性能稳定的风机设备，其间布置合理选型鉴定软件，使得程序工作人员能够及时摆脱传统手工操作带来的疲惫感官效应。网络技术高速发展可说是为风机选型系统提供全新认知分解经验。

1风机网上选型系统模式论述

针对单位软件程序进行创新设计开发，需要借助软件工学层次明确各类用户实际需求，经过风机网上选型提供技术人员相关疏导经验，确保用户提供的参数能够尽快输入相关风机设备之中，用户可以借助特定程序查询风机性能状态，对于最终判定结果予以科学处置并绘制性能曲线认证图，使得各类选型结果都能如数保存到系统之中，方便日后维护工作的进行。依照上述功能分析，选型系统须围绕以下模块结构进行有效调试，包括模块性能、模型架构、用户数据、风机选型模块资源等。

1.1系统总体架构形态

通风机系统选型设计思路具体是应用网络浏览器鉴定数据库系统存储管理信息功能，借助对应调试访问技术为用户提供方便适应条件，杜绝任何模糊认知迹象滋生。例如：对新风机压力系数的要求，应是越大越好，因为压力系数越大风机直径越小，相应的风机的体积就小、重量就轻。在具体设计中，压力系数到底应选多大合适，这要由设计者全面衡量考虑后决定，不同的设计者，可能有不同的选择，这都是正常的。叶轮主要尺寸及机壳出口和进风口的进口尺寸均为优先数系中的值，其中除叶轮总宽度尺寸为R40数系外，其它均为R20数系中的值。这样一来，当按这两个风机的空气动力学略图设计系列风机时，其机号（叶轮外径D）按优先数系（一般按R20）排列时，各机号风机的主要尺寸也将符合优先数系中的值。这会给设计工作带来极大方便。

1.2系统功能模式

单位软件程序都可以借助若干个子系统实施搭接，这部分选型系统集合设备数据维护、用户资料管理、风机工作状况查询以及选型参数检验等工序进行适当衔接。前期设备维护就是针对通风机性能以及模型数据库进行适当添加、删除，确保在网页浏览时能够清晰提炼关键维护要领；用户数据管理则针对系统注册用户进行网上浏览资格验证；风机参数查询计算结果会合理输入存储界面之内，并在后续选型工作中依照用户个体需求进行合理计算，实时列入查询范围并供用户现场选择，必要时应用Web显示或者直接打印收编。

2此类系统的支持技术研究

2.1数据库技术

该类系统具体应用MYSQL网络数据库进行整编，保留一定程度的结构化特征，能够在通风机性能维护与信息检索中提供方便适应条件。MYSQL样式数据库结构具体结合库、表二级结构形态舒展，其直接与关系数据查询语言标准SQL对应。经过系统建立fandatabase数据库过后，包含basicdata、member等多个表格都会存储到通风机基础性能数据框架之中。

2.2Web技术

这是网上信息发布的主要端口，其中运用Apache服务器建立核心站点以及静态页面，包括各类交互式应用程序在内，可以及时抽取数据库中特定信息结果并予以合理交接计算。此类站点信息的具体引导媒介就是HTML文档。由于系统主要应用Dreamweaver与动态HTML进行设计，使得处于动态HTML的用户个体能够随时与系统进行信息交互，保持双向通信工作的顺利进行。处于远程通信界面的用户数据可以利用超链接形式直接发送至HTML表单并启动WWW服务器上的应用程序，这部分应用程序可以快速完成数据库查询与结果分析工作。

2.3Web服务器与数据库衔接端口支持技术

数据库与Web服务器之间存在交接端口，能够合理促使信息技术的对外宣传与应用速率。在此类系统架构之中，包含大量网页服务器对MYSQL数据库的访问活动，这里强调的技术是目前十分流行的PHP模式，具体就是借助服务器端HTML页面进行脚步描述语言嵌入，实施手段基本与微软ASP语言大同小异。PHP可说是全面吸纳了数据库与脚步应用程序语言功效，能够尽快完成数据库与页面同步更新工作，因为PHP源代码保持全面公开状态，一直以来能够全面供应函数库更新动力，确保其不管在UNIX或者是Windows平台之上都赋予着独特运转功能，保证其在程序设计方面拥有极高的支持能效。需要特别强调的是，PHP能够提供优质化的数据访问媒介，同时开创动态交互式服务器应用渠道。处于服务器端口的脚本语句应用<？和？>标识进行合理嵌入，只要客户浏览器向服务器终端提出页面访问请求时，页面就会自动激活处理程序；如果页面文件检查为.php格式，就瞬时处理特殊标识语句，在第一时间内向客户端提供检验结果，最后交由浏览器进行HTML标记以及客户端脚本语句形态阐述。

3网上选型系统的应用要点解析

此类系统保留以下技术优势特征：首先，通风机数据高度共享，风机设备本就蕴藏着繁多技术类别，数据库在网上运行同时实现共享能够合理杜绝数据库人力开发消耗的人力、物力资源；其次，使用过程十分便利快速，因为网络保留一定程度的开放性，系统在任何地区基本都可以使用，单位选型分析结果也可直接拷贝于优盘之中，方便随身携带；在此，选型结果与经验可以在第一时间内进行共享优化，因为操作主体同时使用单个数据库，面对着时间跨越性度过，各类数据库资料提取经验逐渐丰富，加上系统界面展示形式精巧，能够确保首次接触的人员尽快熟练操作要点；最后，系统在用户使用环境上没有过多严格要求，用户甚至不需重复安装软件程序，直接就可依靠网页进行操作。

4离心通风机集成化设计平台的实现策略补充

4.1通风机相似设计流程

所谓相似设计就是依照两个相似风机设备进行比转数相等原理解析，之后结合实验室考验性能较好的相同型号风机进行验证，从中选取数据结果较为接近的设备个体作为模型，并将模型机几何尺寸进行合理放大甚至缩小，进而获取创新风机形态标准方案。实际工序流程为：依照用户个体提供的流量、压力状态进行科学转换，并确定比转数，当比转数过小甚至不能借由回转式风机操作时，就应该考虑配合单进气双极离心通风机进行比转数计算，直到确定结果后依据模型无因次性能曲线进行最高效率点中各类流量、系数。在新通风机设备之中采取相似设计方式，基本上规避重复性能检测流程，机械在迎合总体设计要求前提下还可稳固结构高效率运作水准，因此此类手段在通风机架构设计项目中得到广泛采纳。

4.2参数化设计模型指导

参数化设计模型具体用来约束表达产品模型的形状特征，配合参数组校正设计结果，进而搭配相关零件材料。此类设计活动依靠程序与尺寸驱动，在图形几何模型与尺寸数学关系梳理清楚之后，将此类特殊关联输入系统程序之中，并联合特定参数值生成所需模型。其基本理论就是借助应用程序生成的基图进行特定标识审核，为用户提供各类安全保障。参数化实现手段实际上就是配合草图技术生产二维轮廓，轮廓基础位置与尺寸都不必借助草图绽放，只要在日后参数设计过程中就可清晰提炼；之后配合系统拉伸与旋转功能获取三维特征。配合这类手段进行CSG树调试，就可以顺利完成模型的参数设计工序。需要关注的是，这部分参数并不代表最末端模型的参数结构，而是完成造型模拟的参数形态。

4.3网上选型软件匹配

此类软件在系统选定基础上得到验证开发，大部分交由企业研究中心依据实际情况布置，其核心动机在于提升设计运作效率，尽量遏制工期拖延现象，使得产品质量获得前所未有的改观效果，为各类生产项目提供优质化服务。这类软件经常借助交互式形态呈现，以合理发挥人机各类所长，程序衔接上较为迎合设计主体行为习惯，用户秩序熟练掌握操作命令与参数内容就可以了，不需要费尽心思记忆各类程序调用细节。目前用VB6.0编写的风机选型软件涵盖了离心通风机行业较常用的风机模型，具有应用范围广，软件操作简便等特点。其中考虑了风机在不同运行环境下的大气压、介质密度计算；同时分析额定转速下的叶轮外缘线速度计算等。其间软件既可做选型用，也可根据密度、转速、直径，通过选择不同的风机系列做风机电子样本使用。理想化的选型软件笔者认为应该是框架式的，不同的厂家将自己常用风机的无因次性能取点输入软件的数据库，运用行业通用的计算理论计算工况环境下的风机性能，选取适合的风机型号、机号，采用差值法取得风机运行工况点或范围。PB+SQL可作为这种软件编制的首选，其前台的编程软件和后台数据库管理核心都是sysbase公司的，具有完美结合力。

5结束语

风机网上选型过程以及结果多样，但总体上仍旧方便、快捷，能够实时与企业现有模型进行充分对比、融合，稳定基础设备长期工作动力与资源开发实效，为后期各类生产项目拓展肃清不必要的限制因素。

参考文献：

选型设计论文 第6篇

关键词：断路器 水电站 发电机

1 发电机型断路器与通用型断路器的技术性能比较

发电机型断路器与通用型断路器在机械特性、绝缘特性和电气特性的表述方式上基本相同。

如对短路开断电流均以交流分量有效值和直流分量百分数(DC%)表示；绝缘性能均以工频和雷电冲击耐压水平考核；机械特性考核项目等也基本相同。

发电机型断路器与通用型断路器的不同之处，是前者对某些技术性能的技术参数要求要苛刻得多。因为发电机的电感值较系统相对要大，作为保护断路器在瞬间所承受的直流分量和衰减时间常数均大得多。GB/T14824-1993中规定：在断路器分闸时间加0.01s时，直流分量(DC%)约为68%，衰减时间常数为60ms，显然较通用型断路器的直流分量DC%≤20%和衰减时间常数45ms要大；同时，额定短路关合电流也不相同，发电机型断路器因为直流分量较大，额定短路关合电流(峰值)为额定短路电流的2.74倍，而通用型断路器此值仅为2.5倍；在表述方式上，发电机型断路器的铭牌除标有额定短路电流值外，同时还注明有直流分量(DC%)值，而通用型断路器则仅标有额定短路电流值。

通过比较可以看出，发电机型断路器较通用型断路器开断、关合条件均要苛刻，型式试验的考核也相对严格得多。

2 发电机型断路器的主要型式试验考核内容

依据当前国际通用的ANSI/IEEEC37-013以对称电流为基础的交流高压发电机断路器标准规定，对发电型断路器型式试验考核内容主要是：系统源短路的开断与关合、发电机源短路开断和失步开断与关合。其它的型式试验考核与通用型断路器内容基本相同。

(1)系统源短路的开断与关合试验。发电机型断路器是在非自动重合闸操作顺序下进行。直流分量分DC%<20%及dc%>20%两种条件；瞬态恢复电压(峰值)为1.7倍发电机最高工作电压；瞬态恢复电压的上升率为3.5kV/μs；关合试验按2.74倍额定短路电流(峰值)合并进行的。国外西屋和西门子公司在进行此项试验时，直流分量(DC%)均按75%额定短路电流考核。

通用型断路器一般都是在自动重合闸操作顺序下进行的。直流分量(DC%)<20%；瞬态恢复电压(峰值)为1.71倍额定工作电压；瞬态恢复电压上升率为0.34kV/μs；关合试验是按2.5倍额定短路电流(峰值)与对称开断试验合并进行。当断路器的分闸时间≥60ms时，则不必进行非对称开断试验。

上述两种类型断路器的试验考核，均相当于三相试验时首开相或者单相试验时的条件。相比之下，即便是开断电流的数值相同，而发电机型断路器则是在高直流分量和瞬态恢复电压下进行开断，开断条件较通用型断路器苛刻得多。

(2)发电机源短路的开断试验。

发电机源短路的开断试验条件则更为苛刻，该试验具有更高的直流分量。按照ANSI/IEEEC37-013标准规定：此值为DC%=130%。对于这一试验考核，通用型断路器则是无法胜任的。

(3)失步开断与关合试验。

发电机型断路器失步开断与关合试验是在合、分条件下进行的。外施电压和首相开断工频恢复电压为1.22倍发电机最高电压；开断电流为50%的交流分量有效值；直流分量(DC%)分<20%和≥50%两种条件；瞬态恢复电压峰值为2.5倍发电机最高电压；瞬态恢复电压上升率为3.3kV/μs；关合试验按2.5倍对称开断电流交流分量值(峰值)与开断试验合并进行；国外西屋公司在进行此项试验时的直流分量(DC%)为80%；西门子公司为120%。

通用型断路器的合、分失步开断与关合试验，外施电压和首相开断工频恢复电压为1.44倍系统最高电压；开断电流为25%的交流分量有效值；直流分量(DC%)<20%；瞬态恢复电压峰值为2.55倍额定工作电压；瞬态恢复电压上升率为0.26kV/μs；而对关合电流不作规定。

我国国家标准GB1984规定：失步开断仅适用于联络断路器，对于通用型断路器在10kV系统应用时，则不必进行失步开断与关合此项试验。该标准已被修订，目前正在待批。相对比较，发电机型断路器对失步开断与关合试验不仅要做，而且直流分量和瞬态恢复电压值要大得多，这是通用型断路器不可能替代的。

3 发电机型断路器开发研究过程

二级调压器的选型论文 第7篇

(1)户内调压工艺，又称中压进户，即是中压进户后再调压。

(2)楼栋调压工艺，即是每栋或数栋住宅楼集中调压后，低压进户。

(3)区域调压，即是市政管道调压成低压后，向一个区域的用户再分配输送。

分相罐的选型设计 第8篇

一、连续分相罐的工作原理与结构

1. 工作原理

将待分离混合液输送入分相罐, 在分相罐内, 密度不同且互溶度较小的二组分混合液, 经一段时间的静置, 可分为液-液两相。由于液-液两相密度不同, 可形成相对稳定的分相面, 液-液两相在分相罐内自动连续分相后分别从分相罐轻重组分出口采出, 实现二组分混合液有效分离。

2. 分相罐的基本结构形式

分相罐的基本结构形式如图A所示。

分相罐具有占地面积小, 操作灵活性大, 抗干扰能力强的特点。

二、分相罐的设计计算

1. 分相罐的分离任务

总分离任务——轻相:QL-体积流量m3/s, 重相:QH-体积流量m3/s。

2. 分相器的直径及长度计算

(1) 分散相和连续相的确定

对于液—液两相分离, 首先要明确分散相与连续相, Selke和sleicher提出了依据θ值判断分散相和连续相的方法:

式中QL, QH分别为轻相和重相的体积流量, m3/s;ρL, ρH分别为轻相和重相的密度, kg/m3;μL, μH分别为轻相和重相的粘度, Pa·s。

分散相选择与θ值大小有关, 见下表。

由总分离任务代入式 (1) 中, 计算θ值。由上表中可以根据θ值的大小判定连续相与分散相。

(2) 分散相沉降速度的确定

分散相的沉降速度, 一般符合stokes公式

式中:UD为分散相中液滴的沉降速度, m/s;dD为液滴直径m;PC为连续相的密度, kg/m3;PD为分散相的密度, kg/m3, ;μC为连续相的粘度Pa·s;g为重力加速度, 9.81m/s2

对于沉降粒子直径最好用实际测的数据, 当缺乏实验数据时可采用Middleman推荐的设计值150μm。代入式 (2) 计算UD值。

(3) 分相器的直径及长度计算

根据连续相的速度必须小于分散相液滴沉降速度的原则, 可以定出分相器的直径D0。

其中Ai为分界面的面积。对于立式容器 ;对于卧式容器 , Z为分界面距容器底的高度m, L为其长度。当分离任务量不大时, 选用立式分相器为宜, 则其筒体半径

圆整R值, 并根据H/R≥1.5, 选定分相器高度H。当分离任务量较大时, 选用卧式分相器为宜。

三、分相罐的设计计算

1. 设计依据

首先根据液-液两相分出明显相界面所需的最低静置时间和生产所需的处理能力, 确定分相罐的容积;然后根据长径比不小于1.5的原则, 确定分相罐的外形尺寸;再根据进料量、出料量确定各进出口管口直径;最后确定轻重两相出口的位置。

2. 分相罐的设计方案

(1) 设计方案A如图A所示

(2) 设计方案B如图B所示

将分相界面设定在重相侧, 位于内置隔板顶部距罐底1/3~1/2位置处, 有利于提高分相罐操作的稳定性。在长径比合适的贮罐内置入隔板 (隔板高度小于罐直径) , 隔板满焊于罐壁, 将罐一分为二构成连通器

(3) 设计方案C如图C所示

必要时, 可在重组分侧罐底加油包, 使分相更完全。

3. 核查分散相在分散带中的停留时间

分散相在分散带中的停留时间t'd

HD:分相带的高度 (经验值为0.1m) , 计算出分散相在分散带中的停留时间t'd, 从而判断确定出的分相器直径、高度是否合理。

4. 分相器的管道布置

(1) 进料口直径的计算

为了最大限度地减少进入容器的喷射液流所引起的“夹带”, 分相器的入口速度应保持低于1m/s, 同时进料口宜选择在分相器中间的位置, 则

式中Qtotal=QL+QH (QL-轻相体积流量m3/s, QH-重相体积流量m3/s。) , 圆整D入。

(2) 分相器自动出料管道的设计

分相器分界面位置可以利用虹吸管移去重相的方法加以控制, 重相出口最高处与分相器上端相连, 这样分相器内压力与出口上端压力一致, 从而起到稳定出料的作用。

设重相厚度为h1, 轻相厚度为h2, 分相器底到轻相出口高度为h, 重相管道最高点距分相器底高为h3, 忽略管道阻力, 根据压力平衡得:

四、设计方案实际应用效果及比较

分别应用设计方案A, B, C的方法进行选型设计并应用于生产, 分离任务相同的条件下, 分相罐的分离精度如下表

结论