首頁(yè) > 優(yōu)秀范文 > 改造設(shè)計(jì)論文
時(shí)間：2023-03-21 17:13:19
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇改造設(shè)計(jì)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
一、七一九層單元住宅應(yīng)設(shè)室內(nèi)消防給水
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16一87)指出:超過(guò)七層的單元式住宅、超過(guò)六層的塔式住宅、通廊式住宅，底層設(shè)有商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的單元式住宅應(yīng)設(shè)室內(nèi)消防給水。根據(jù)規(guī)范.七層半以上住宅或底層為商店的六層以上單元住宅，室內(nèi)需設(shè)消防給水。近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高.對(duì)住宅室內(nèi)裝修要求也愈來(lái)愈高。住戶搬進(jìn)新居前一般要重新裝修。吊頂、壁櫥、組合家具、地毯及室內(nèi)各種陳設(shè)均為易燃品，家用電器品種也不斷增加。顯然引起火災(zāi)的可能性有所增大。從保護(hù)人民財(cái)產(chǎn)和人身安全來(lái)講，室內(nèi)確實(shí)需配置消防給水設(shè)施。
二、室內(nèi)消火栓和室內(nèi)消防箱
單元式住宅，室內(nèi)消火栓的位置都在樓梯間休息平臺(tái)處。樓梯間面積狹窄，為了不影響住戶搬運(yùn)物件上下，消防箱應(yīng)盡吊考慮暗裝或半暗裝，這得同結(jié)構(gòu)配合。
現(xiàn)行《低規(guī)》‘樸定的室內(nèi)消火栓不利于撲滅初期火災(zāi)。因?yàn)榛馂?zāi)時(shí)，要在短短的兒十秒至數(shù)分鐘內(nèi)扣上水龍帶、水槍.展開(kāi)20一25m長(zhǎng)的水龍帶，打開(kāi)閥門，舉起具有相當(dāng)壓力的水槍進(jìn)行火火，這對(duì)未經(jīng)過(guò)專門消防訓(xùn)練的人有一定困難，對(duì)婦女、老人、兒童就更為困難了。所以普通消火栓設(shè)備并不適用消防軟管卷盤(少「’徑滅火‘喉)取用方便·展開(kāi)容易，·般居民均能使用只是出水鼠較小.但對(duì)初期火災(zāi)撲火還是很有用的。這總比居民無(wú)力或不會(huì)使用消火栓而用臉盆、水桶盛水火火有效得多。建議，住宅消防箱內(nèi)’戊配置一套消防軟管卷盤。并預(yù)留DN65消火栓l，以供消防隊(duì)員使用(不宜預(yù)留DN50消火栓口，因省內(nèi)各地消防隊(duì)均配用DN65水龍帶)
三、消防水量和水壓
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》指出，消防水箱，卜應(yīng)儲(chǔ)存10分鐘消防用水室內(nèi)消火栓的布置應(yīng)保證有.兩支水槍的允實(shí)水栓同時(shí)達(dá)到室內(nèi)任何部位。水槍的充實(shí)水柱般不應(yīng)小十7m?！兜鸵?guī)》消防給水的設(shè)計(jì)思想是立足于自救.既要保證水量又要保證水壓。由于建筑和結(jié)構(gòu)的要求，水箱不可能抬得很高，所以一般的屋面水箱是難以保證建筑物頂部一、二層消防用水的水壓。為達(dá)到消防要求，常用的做法有1、設(shè)消防水池、水泵、消火栓箱內(nèi)增設(shè)消防水泵啟動(dòng)按鈕。2、增設(shè)氣壓消防給水裝置。這兩種做法理論上是可行的.但在實(shí)際中卻有困難。1、住宅改造區(qū)一般位于城市.黃金地帶”，地價(jià)昂貴，難以找到適宜設(shè)消防水池、水泵地點(diǎn)。2、若采用氣壓消防給水設(shè)施，消防管網(wǎng)中長(zhǎng)期承受高壓，增加系統(tǒng)滲漏危險(xiǎn)。3、與高層建筑和新建住宅區(qū)不同，住宅改造區(qū)規(guī)模不大，無(wú)專門管理機(jī)構(gòu)。消防水泵、氣壓給水裝置若長(zhǎng)期不用.擱在一邊。難以保證在消防時(shí)可以Lr:常使用。所以我認(rèn)為七一九層住宅只要求消防水蛾而不要求其水壓值。10分鐘消防用水儲(chǔ)于屋頂水箱中，初期火災(zāi)頂部一、二層消防水壓不足，可否采取其它火火器材補(bǔ)救。10分鐘后由消防車從室外消火栓取水經(jīng)消防車水泵加壓裝置和水泵結(jié)合器進(jìn)入室內(nèi)消防管道火火。這種做法更適應(yīng)實(shí)際情況。
四、消防水箱
1老路現(xiàn)狀調(diào)查
由于是對(duì)原有公路改造，對(duì)老路現(xiàn)狀調(diào)查十分重要，老路的現(xiàn)狀直接影響到改造方案、工程投資。
1.1平、縱線形現(xiàn)狀
本區(qū)域內(nèi)老路一般建于20世紀(jì)六、七十年代，建造時(shí)一般無(wú)正規(guī)的平、縱線形設(shè)計(jì)，所以老路的平縱線形通常達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，需要部分調(diào)整。只有對(duì)老路的平縱線形有基本了解，才能決定線形調(diào)整的幅度，一般情況下，對(duì)老路平面需測(cè)試彎道數(shù)、偏角大小、彎道半徑、交點(diǎn)間距等，對(duì)老路縱斷面需測(cè)試坡度、坡長(zhǎng)等指標(biāo)。老路如果線型較好或者可以通過(guò)微調(diào)能達(dá)標(biāo)的，在平縱面設(shè)計(jì)中均考慮充分利用老路；如果老路線形極差，如彎道多、偏角大、半徑小、交點(diǎn)間距極短，且受地形、地物的限制，則考慮改線。
1.2路基、路面現(xiàn)狀
路基、路面現(xiàn)狀調(diào)查包括路基、路面寬度、結(jié)構(gòu)形式及近幾年大修改造情況等。只有對(duì)老路路基、路面情況充分了解，在路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí)才能心中有數(shù)，設(shè)計(jì)方案才能經(jīng)濟(jì)合理。
1.3彎沉測(cè)試
為評(píng)價(jià)老路路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，應(yīng)對(duì)老路面進(jìn)行彎沉測(cè)試，對(duì)測(cè)試結(jié)果應(yīng)根據(jù)彎沉值大小、路面結(jié)構(gòu)情況分段整理計(jì)算，以便于下階段路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。
1.4橋涵現(xiàn)狀
區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密集，一般公路上橋涵較多，對(duì)老橋涵拓寬改造還是拆除重建由老橋涵現(xiàn)狀決定，所以應(yīng)對(duì)老橋涵的跨徑、凈寬、荷載標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)形式、使用情況、是否為礙航建筑物、橋頭接線線形等做充分、詳細(xì)的調(diào)查，對(duì)大、中橋荷載標(biāo)準(zhǔn)不能確認(rèn)時(shí)，應(yīng)做承載能力試驗(yàn)。
2主要技術(shù)指標(biāo)的選用
2.1公路等級(jí)
公路等級(jí)應(yīng)根據(jù)公路網(wǎng)的規(guī)劃和遠(yuǎn)景交通量，結(jié)合公路的功能、性質(zhì)從全局出發(fā)綜合確定。
2.2設(shè)計(jì)車速
設(shè)計(jì)車速一般根據(jù)公路等級(jí)采用，但是在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合公路的功能、性質(zhì)、交通組成等綜合確定，特別是對(duì)于老路改造工程，應(yīng)順應(yīng)地形地物，在保證行車安全、舒適的前提下，從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā)，靈活地選用。對(duì)位于城市出入口的一級(jí)公路，混合交通嚴(yán)重，車速不宜太快，可參照城市道路標(biāo)準(zhǔn)，采用80km/h的設(shè)計(jì)車速；對(duì)于二級(jí)公路，一般情況下應(yīng)采用80km/h設(shè)計(jì)車速。
2.3路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
路基橫斷面直接影響到工程的規(guī)模和投資，路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、交通量預(yù)測(cè)分析結(jié)果選擇，同時(shí)又應(yīng)綜合考慮路段功能性質(zhì)及交通組成，結(jié)合地形、地物、城鎮(zhèn)規(guī)劃，注意到綠化美化和環(huán)保，采用既能滿足道路通行能力、與城鎮(zhèn)規(guī)劃相適應(yīng)又經(jīng)濟(jì)合理、適應(yīng)地形地物的橫斷面。
2.3.1一級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
區(qū)域內(nèi)改造為一級(jí)公路的均為區(qū)域間干線公路，不但交通量大，而且本區(qū)域內(nèi)一般公路沿線村莊密集，混合交通比較嚴(yán)重，根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，為適應(yīng)集鎮(zhèn)城市化的發(fā)展，一般采用快慢行道分開(kāi)的三塊板形式?？燔嚨啦捎秒p向4車道，單向行車道寬2×3.75m，中央采用雙黃實(shí)線分隔對(duì)向行駛的交通流，兩側(cè)各2m的綠化分隔帶，2×5m慢車道，2×1m路肩，路基全寬為32m。見(jiàn)圖1。
2.3.2二級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
二級(jí)公路路基橫斷面一般采用一幅路形式，寬度根據(jù)交通量及交通組成采用，一般分三種情況：⑴、如交通量較小，混合交通也不太嚴(yán)重，則路基全寬12m，路面寬9m；⑵、如交通量一般，混合交通一般，則路基全寬15m，路面寬12m；⑶、如交通量較大，混合交通也較嚴(yán)重，則路基全寬17m，路面寬14m，并且用車道線劃分快慢行道。路肩可根據(jù)實(shí)際情況采用土路肩或采取硬化措施。
3路線線形設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)原則
公路是一種帶狀構(gòu)造物，在保證使用任務(wù)和經(jīng)濟(jì)合理的前提下，應(yīng)盡可能保持較高的安全性和舒適性。公路線形是三維的立體線形，為方便設(shè)計(jì)施工操作，將其簡(jiǎn)化為平、縱、橫三方面描述，線形設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)這三方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，保持各要素間的協(xié)調(diào)一致，做到平面順適、縱坡均衡、橫面合理。公路的線形運(yùn)用在很大程度上取決于工程投資與線形舒適性的平衡。在線形設(shè)計(jì)中應(yīng)著重考慮線形的連續(xù)流暢和立體線形設(shè)計(jì)，并應(yīng)順應(yīng)地形，地物，注意和環(huán)境協(xié)調(diào)一致，對(duì)于老路改造工程應(yīng)靈活運(yùn)用線形設(shè)計(jì)指標(biāo)，在困難地段適當(dāng)調(diào)整，在滿足線形要求的前提下，充分利用老路。
3.2平面線形設(shè)計(jì)
平面線形設(shè)計(jì)時(shí)，在一般較為順直的路段，盡可能采用較高的指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，以求改造后的良好行駛條件下；在較困難路段，應(yīng)充分利用規(guī)范允許的曲線組合，在滿足技術(shù)指標(biāo)的前提下，充分利用老路；在老路線形極差且又受地形地物限制無(wú)法調(diào)整時(shí)，應(yīng)考慮改線方案。
對(duì)于老路改造工程，路線定線時(shí)，應(yīng)以老路為主要控制物，充分利用老路，同時(shí)還應(yīng)將大型建筑物、大河等作為控制點(diǎn)。穿越城鎮(zhèn)區(qū)時(shí)，應(yīng)注意結(jié)合地方發(fā)展，盡量與城鎮(zhèn)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在平面線形方案初步形成后，應(yīng)征求沿線地方政府及交通主管部門意見(jiàn)，盡量讓路線方案使各方滿意。
3.3縱斷面設(shè)計(jì)
縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾方面：
1、滿足各控制點(diǎn)的高程要求
縱斷面控制點(diǎn)一般有橋梁、相交道路、城鎮(zhèn)等。橋梁設(shè)計(jì)高程應(yīng)滿足橋下通航凈空要求及設(shè)計(jì)洪水頻率要求的泄洪斷面要求；對(duì)立體相交的道路要滿足本路和被交路的行車凈空要求，對(duì)平面交叉的道路要順適銜接；路線穿越城鎮(zhèn)時(shí)應(yīng)盡量和地形、地物相一致。
2、充分利用老路路面結(jié)構(gòu)
在一般路段，路線的縱斷面設(shè)計(jì)與路面結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)是相輔相成的，縱斷面拉坡時(shí)，應(yīng)盡量擬合老路，避免大填大挖。在老路路面情況較好時(shí)，為充分利用老路路面結(jié)構(gòu)，盡量不要開(kāi)挖老路，使補(bǔ)強(qiáng)厚度最大限度地接近填高。
3、其它
老路改造縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，為充分利用老路，一般縱坡較碎，坡長(zhǎng)較短，但在有條件時(shí)，還應(yīng)盡可能取較高的指標(biāo)，以求良好的行駛條件，并適當(dāng)注意平縱組合，使縱斷面方案不但經(jīng)濟(jì)合理，而且有良好的線形。
4路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)
路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原老路路面結(jié)構(gòu)具體處理。
4.1舊水泥混凝土路面
當(dāng)老路路面為水泥混凝土路面時(shí)，一般先測(cè)試混凝土板塊彎沉，根據(jù)彎沉測(cè)試結(jié)果綜合路面其它情況先對(duì)老路面進(jìn)行處理。當(dāng)老路面較好時(shí)，對(duì)老路面不予處理；當(dāng)老路面一般時(shí)，對(duì)混凝土板塊進(jìn)行鉆孔壓漿處理；當(dāng)老路面較差時(shí)，應(yīng)新澆砼板塊。在對(duì)老路面處理后，一般要在上面加鋪補(bǔ)強(qiáng)層。本地區(qū)一般采用瀝青面層作為老路面的加鋪層，這種形式的路面結(jié)構(gòu)能吸收兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，“剛?cè)嵯酀?jì)”，即舊水泥砼提供了穩(wěn)定、堅(jiān)實(shí)的基層，瀝青路面提供了行駛舒適的面層。為防止和延緩舊水泥混凝土板的反射裂縫的發(fā)生，通常要在舊水泥混凝土裂縫和接縫位置鋪設(shè)土工格柵、土工布或粘貼改性瀝青油毛氈。有條件時(shí)瀝青表面層采用改性瀝青SMA結(jié)構(gòu)，其防反射裂縫的效果更好。
4.2舊瀝青路面
舊瀝青路面對(duì)病害較嚴(yán)重路段應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況處理。當(dāng)面層、基層裂縫較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)開(kāi)挖處理，然后在瀝青補(bǔ)塊上鋪設(shè)玻璃纖維格柵；對(duì)較大的沉陷，應(yīng)查明原因，翻挖處理。一般路段利用老路路表彎沉測(cè)定結(jié)果，計(jì)算出代表彎沉值，并反算成老路路面當(dāng)量土基回彈模量，再按彈性層狀體系理論計(jì)算加鋪補(bǔ)強(qiáng)層厚度。在加鋪前需刨毛老瀝青面層。
4.3舊碎石路面
對(duì)泥結(jié)碎石、級(jí)配碎石路面改建成高級(jí)路面時(shí)，一般將舊路豁松、打碎，摻灰處理，使其成為底基層，然后再根據(jù)彎沉情況加鋪補(bǔ)強(qiáng)層。
5橋涵改造設(shè)計(jì)
對(duì)老路改造工程，橋涵一般需拆除重建或拓寬改造，決定橋涵拆除重建還是拓寬改造主要從以下幾個(gè)方面考慮：
1、原橋涵是否滿足設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)，不滿足，能否通過(guò)適當(dāng)加固達(dá)標(biāo)；
2、原橋涵是何種結(jié)構(gòu)形式，服務(wù)年限多長(zhǎng)，使用狀況如何，利用價(jià)值是否大；
第二章總體方案的設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)CA6140普通車床進(jìn)行數(shù)控改造。利用微機(jī)對(duì)縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，縱向（Z向）脈沖當(dāng)量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當(dāng)量為0.005mm/脈沖，驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。2.2總體方案的論證對(duì)于普通機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造，在確定總體設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)考慮在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，對(duì)機(jī)床的改動(dòng)應(yīng)盡可能少，以降低成本。（1）數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。由于要求CA6140車床加工復(fù)雜輪廓零件，所以本微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)采用兩軸聯(lián)動(dòng)連續(xù)控制系統(tǒng)。（2）伺服進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)有開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。因?yàn)殚_(kāi)環(huán)控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)制造容易、控制精度較好、容易調(diào)試、價(jià)格便宜、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)。所以，本設(shè)計(jì)決定采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。（3）數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)任何一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運(yùn)行。在設(shè)計(jì)的數(shù)控裝置中，CPU的選擇是關(guān)鍵，選擇CPU應(yīng)考慮以下要素：1.時(shí)鐘頻率和字長(zhǎng)與被控對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度和精度密切相關(guān)；2.可擴(kuò)展存儲(chǔ)器的容量與數(shù)控功能的強(qiáng)弱相關(guān)；3.I/O口擴(kuò)展的能力與對(duì)外設(shè)控制的能力相關(guān)。除此之外，還應(yīng)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合、控制對(duì)象以及各種性能、參數(shù)要求等，綜合起來(lái)考慮以確定CPU。在我國(guó)，普通機(jī)床數(shù)控改造方面應(yīng)用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機(jī)，主要是因?yàn)樗鼈兊呐涮仔酒阋?，普及性、通用性?qiáng)，制造和維修方便，完全能滿足經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的改造需要。本設(shè)計(jì)中是以MCS-51系列單片機(jī)，51系列相對(duì)48系列指令更豐富，相對(duì)96系列價(jià)格更便宜，51系列中，是無(wú)ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機(jī)中應(yīng)用最多的是8031單片機(jī)。本設(shè)計(jì)以8031芯片為核心，增加存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、接口和面板操作開(kāi)關(guān)組成的控制系統(tǒng)。2.3總體方案的確定經(jīng)總體設(shè)計(jì)方案的論證后，確定的CA6140車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造示意圖如圖所示。CA6140車床的主軸轉(zhuǎn)速部分保留原機(jī)床的功能，即手動(dòng)變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。由8031單片機(jī)組成微機(jī)作為數(shù)控裝置的核心，由I/O接口、環(huán)形分配器與功率放大器一起控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)齒輪減速后帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車床的縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。刀架改成由微機(jī)控制的經(jīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發(fā)生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發(fā)生器同步旋轉(zhuǎn)，發(fā)出兩路信號(hào)：每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)和一個(gè)同步信號(hào)，經(jīng)隔離電路以及I/O接口送給微機(jī)。如圖2－1所示：
第三章微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
3.1微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件電路總體方案設(shè)計(jì)本系統(tǒng)選用8031CPU作為數(shù)控系統(tǒng)的中央處理機(jī)。外接一片2764EPROM，作為監(jiān)控程序的程序存儲(chǔ)器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機(jī)修改的零件程序、工作參數(shù)。采用譯碼法對(duì)擴(kuò)展芯片進(jìn)行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統(tǒng)的輸入輸出口擴(kuò)展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進(jìn)電機(jī)的環(huán)形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進(jìn)電機(jī)。另外，還要考慮機(jī)床與單片機(jī)之間的光電隔離，功率放大電路等。其硬件框圖如圖3－1所示：圖3－28031芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖各引腳功能簡(jiǎn)要介紹如下：⒈源引腳VSS：電源接地端。VCC：＋5V電源端。⒉輸入/輸出（I/O）口線8031單片機(jī)有P0、P1、P2、P34個(gè)端口，每個(gè)端口8根I/O線。當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口用來(lái)輸出低8位并行數(shù)據(jù)，P2口用來(lái)輸出高8位地址，P3口除可作為一個(gè)8位準(zhǔn)雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下：P3.0RXD：串行數(shù)據(jù)輸入端。P3.1TXD：串行數(shù)據(jù)輸出端P3.2INT0：外部中斷0請(qǐng)求信號(hào)輸入端。P3.3INT1：外部中斷1請(qǐng)求信號(hào)輸入端。P3.4T0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部輸入端P3.5T1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部輸入端P3.6WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通。P3.7RD：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通。在進(jìn)行第二功能操作前，對(duì)第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。⒊信號(hào)控制線RST/VPD：RST為復(fù)位信號(hào)線輸入引腳，在時(shí)鐘電路工作以后，該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，完成一次復(fù)位操作。8031單片機(jī)采用兩種復(fù)位方式：一種是加電自動(dòng)復(fù)位，另一種為開(kāi)關(guān)復(fù)位。ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號(hào)。它的作用是把CPU從P0口分時(shí)送出的低8位地址鎖存在一個(gè)外加的鎖存器中。外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。當(dāng)其為低電平時(shí)有效。
VPP：當(dāng)EA為高電平且PC值小于0FFFH時(shí)CPU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。當(dāng)EA為低電平時(shí)，CPU僅執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的程序。XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時(shí)必須接地；XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時(shí)，接收震蕩信號(hào)；（2）片外三總線結(jié)構(gòu)單片機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，常常要擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器、I/O口等。單片機(jī)的引腳，除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的，這些引腳構(gòu)成了三總線形式：⒈地址總線AB地址總線寬度為16位。因此，外部存儲(chǔ)器直接尋址范圍為64KB。由P0口經(jīng)地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉數(shù)據(jù)總線DB數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0口提供。⒊控制總線CB控制總線由第二功能狀態(tài)下的P3口和4根獨(dú)立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。其引腳圖如圖3－3所示：3.1.28255A可編程并行I/O口擴(kuò)展芯片8255A可編程并行I/O口擴(kuò)展芯片可以直接與MCS系列單片機(jī)系統(tǒng)總線連接，它具有三個(gè)8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過(guò)編程能夠方便地采用無(wú)條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與設(shè)備之間的信息交換。8255A的結(jié)構(gòu)及引腳功能：1、8255A的結(jié)構(gòu)8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3－4所示。其中包括三個(gè)8位并行數(shù)據(jù)I/O端口，二個(gè)工作方式控制電路，一個(gè)讀/寫(xiě)控制邏輯電路和一個(gè)8位數(shù)據(jù)總線緩沖器。各部分功能介紹如下：（1）三個(gè)8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器?？删幊虨?位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。B口：具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。C口：具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器，C口可分作兩個(gè)4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時(shí)的狀態(tài)控制信號(hào)。（2）工作方式控制電路A、B兩組控制電路把三個(gè)端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個(gè)控制命令寄存器，用來(lái)接收由CPU寫(xiě)入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據(jù)控制字的要求對(duì)C口按位清“0”或置“1”。（3）讀/寫(xiě)控制邏輯電路它接收來(lái)自CPU的地址信號(hào)及一些控制信號(hào)，控制各個(gè)口的工作狀態(tài)。（4）數(shù)據(jù)總線緩沖器它是一個(gè)三態(tài)雙向緩沖器，用于和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相連，以實(shí)現(xiàn)CPU和8255A之間信息的傳送。
參考文獻(xiàn)：
[1]王潤(rùn)孝，秦現(xiàn)生.機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng).西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2000
[2]李華，MCS-51單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1993
[3]李圣怡等，Windows環(huán)境下軟硬件接口設(shè)計(jì).長(zhǎng)沙:國(guó)防科技大學(xué)出版社,2001
[4]顧京，數(shù)控加工編程及操作.北京:高等教育出版社,2002
[5]周偉平，機(jī)械制造技術(shù).武漢:華中科技大學(xué)出版社,2002
茂名熱電廠原用的直流系統(tǒng)屏為老式直流系統(tǒng)屏(同一屏為雙母線結(jié)線，采用直流發(fā)電機(jī)及硅充電裝置)。從超過(guò)30a的運(yùn)行情況來(lái)看，主要存在的缺點(diǎn)或不足之處如下。
1.1雙工作母線結(jié)線布置復(fù)雜
因直流屏采用雙工作母線結(jié)線，6根直流母線水平布置于屏頂上(根據(jù)控制、信號(hào)音響的需要，直流母線上還設(shè)有8根小母線)。在同一塊屏上，有兩組母線的饋線回路或電源與饋線回路相混合布置。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)接觸不良等缺陷時(shí)，往往因結(jié)線復(fù)雜和設(shè)備間距小，而使缺陷難以處理。
1.2儀表和燈光信號(hào)難以維護(hù)
老式的直流屏，其屏的正面都不采用活動(dòng)門的型式。這樣，裝于屏面上的儀表、信號(hào)燈等設(shè)備，往往損壞后不能更換。
1.3直流發(fā)電機(jī)維護(hù)工作量和耗能大
茂名熱電廠原使用同軸電動(dòng)直流發(fā)電機(jī)組及GVA型硅整流裝置擔(dān)負(fù)直流系統(tǒng)經(jīng)常負(fù)荷及作為蓄電池的核對(duì)性充電設(shè)備。配有1臺(tái)Z2-17，15kW的直流發(fā)電機(jī)，由J2-62-4，17kW的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，當(dāng)直流電機(jī)持續(xù)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)月耗電量約12MWh，影響節(jié)能降耗，且整流子碳刷易冒火花，需經(jīng)常維護(hù)。當(dāng)使用GVA型硅充電裝置擔(dān)負(fù)直流系統(tǒng)的經(jīng)常負(fù)荷時(shí)，由于硅整流裝置不能自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出，直流系統(tǒng)負(fù)荷突變時(shí)(如汽機(jī)啟動(dòng)直流油泵)，若不及時(shí)調(diào)整硅裝置的輸出，將會(huì)導(dǎo)致母線電壓偏低，致使蓄電池過(guò)放電，嚴(yán)重時(shí)影響繼電保護(hù)裝置的正常工作。當(dāng)蓄電池進(jìn)行核對(duì)性放電時(shí)，因硅裝置為不可逆式，無(wú)法作為蓄電池的放電負(fù)載，蓄電池須在空母線的前提下另接電阻作負(fù)載進(jìn)行放電，而母線的倒閘操作較復(fù)雜，容易出現(xiàn)錯(cuò)漏。
1.4絕緣監(jiān)察裝置動(dòng)作靈敏度低
老式直流系統(tǒng)屏采用電磁式絕緣監(jiān)察裝置反映直流系統(tǒng)的接地狀況。從茂名熱電廠多年的運(yùn)行情況來(lái)看，該裝置能正確反映單極明顯的接地現(xiàn)象，但當(dāng)兩極的絕緣都下降時(shí)，卻不能準(zhǔn)確反映。
2新直流屏的設(shè)計(jì)原則
茂名熱電廠為早期發(fā)電廠，機(jī)組控制模式采用原蘇聯(lián)早期形式，即電氣系統(tǒng)采用集中控制，60年運(yùn)的1號(hào)、2號(hào)機(jī)組，機(jī)、爐采用分散控制，70年代的3號(hào)、4號(hào)機(jī)組，機(jī)、爐采用集中控制。因此，對(duì)于現(xiàn)代機(jī)組普通采用的單元機(jī)組獨(dú)立的直流系統(tǒng)方式將無(wú)法實(shí)現(xiàn)，只能根據(jù)該廠的實(shí)際情況，采用全廠統(tǒng)一布置的直流系統(tǒng)方式。
2.1接線方式
新的直流屏采用單母線分段的接線方式，兩組蓄電池經(jīng)聯(lián)絡(luò)刀開(kāi)關(guān)進(jìn)行連接。為防止兩組蓄電池并列運(yùn)行，聯(lián)絡(luò)刀開(kāi)關(guān)與蓄電池電源刀開(kāi)關(guān)之間應(yīng)設(shè)有閉鎖措施。
2.2屏上設(shè)備布置
做到簡(jiǎn)單清晰，電源(充電設(shè)備和蓄電池)、饋線、事故照明裝置布置于各自的屏上。帶有儀表及燈光信號(hào)的屏面，使用活動(dòng)門的型式。
2.3充電裝置
選用可控可逆式硅充裝置，實(shí)行負(fù)荷自動(dòng)跟蹤，保證直流母線的電壓質(zhì)量。當(dāng)蓄電池進(jìn)行核對(duì)性放電時(shí)，硅裝置工作于整流的逆變狀態(tài)，蓄電池不用另接電阻作為放電負(fù)載。
2.4蓄電池組
原則上選用免維護(hù)密封式蓄電池，當(dāng)原GGM-800型蓄電池組經(jīng)校驗(yàn)后，仍滿足直流系統(tǒng)的要求時(shí)，可暫不更換。
2.5絕緣監(jiān)察裝置和饋線開(kāi)關(guān)
原則上選用90年代技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠的設(shè)備。例如，選用由CMOS集成電路組成的ZJJ-1型絕緣監(jiān)察裝置，該裝置在直流兩極絕緣均等下降時(shí)都能正確動(dòng)作發(fā)信。
3新直流系統(tǒng)屏的設(shè)備選型
3.1直流系統(tǒng)負(fù)荷
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，直流系統(tǒng)各類負(fù)荷如表1。
因茂名熱電廠為中型火力發(fā)電廠，且與系統(tǒng)相連，所以蓄電池事故放電時(shí)間考慮為1h。對(duì)于汽輪機(jī)油泵，因?yàn)槭歉邷?、高壓機(jī)組，故其事故計(jì)算時(shí)間為1.0h，直流油泵的K值取0.8，密封油泵的K值取0.7計(jì)算。沖擊負(fù)荷考慮為1臺(tái)最大合閘電流的斷路器合閘。
3.2蓄電池組的選擇
3.2.1按事故持續(xù)放電狀態(tài)選擇
tj=KkQsg/Isg=1.1×307Ah/306A=1.1h
式中tj——GGM型蓄電池假想時(shí)間，h；
Kk——可靠因數(shù)，取1.1；
Qsg——事故負(fù)荷計(jì)算容量，Ah；
Isg——事故放電電流，A。
查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》(西北電力設(shè)計(jì)院、東北電力設(shè)計(jì)院主編)中P769曲線表，得Idj=16.8A，則
Qe≥36Isg/Idj=(36×306/16.8)Ah=658Ah
式中Qe——蓄電池的10h放電容量，Ah；
Idj——單位容量蓄電池在放電假想時(shí)間內(nèi)所允許的放電電流，A。
選用720Ah的蓄電池即可。原選用的蓄電池為GGM-800型可滿足要求。
3.2.2按最大沖擊電流選擇
Qe≥0.78(Isg+Ich)=［0.78×(306+235)］Ah=422Ah
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，蓄電池的容量按事故持續(xù)放電狀態(tài)下計(jì)算選擇。原運(yùn)行的GGM-800型蓄電池組仍滿足負(fù)荷的要求。
3.2.3直流電壓水平校驗(yàn)(以GGM-800型為例)
a)按事故放電初期，蓄電池突然承受放電電流的電壓水平驗(yàn)算：
Kcho=Iso/C10=609A/800Ah=0.76h-1
式中Kcho——單位容量蓄電池放電初期放電系數(shù)，h-1。
查GGM型蓄電池短時(shí)沖擊放電曲線表得：
表1直流系統(tǒng)各類負(fù)荷
負(fù)荷名稱計(jì)算容量
/kW經(jīng)常負(fù)荷
/A(事故負(fù)荷)/(初期Iso/A持續(xù)Is/A沖擊Ich/A)事故時(shí)間
/h事故放電
容量/Ah
經(jīng)常負(fù)荷7.2333333—133
事故照明25—114×0.6114×0.6—168
通信備用電源3—14×0.514×0.5—17
熱工備用電源3—14×0.514×0.5—17
直流油泵80×0.8—728×0.5291×0.5—1146
直流密封油泵20.1×0.7—260×0.591×0.5—1146
斷路器合閘電流————235——
合計(jì)—33609306235—307
Kcho=0.76h-1時(shí)，Ucho=1.86V，則直流母線電壓為
N.Ucho=106×1.86V=197.16V＞0.85Ue
式中Ucho——單位容量電池沖擊負(fù)荷初期端電壓，V；
N——浮充電池個(gè)數(shù)；
Ue——直流母線額定電壓，V。
b)按事故放電末期，蓄電池再承受沖擊負(fù)荷時(shí)的電壓驗(yàn)算：
Km=Is/C10=306A/800Ah=0.38h-1
Kchm=Ich/C10=235A/800Ah=0.29h-1
式中Km——單位容量蓄電池持續(xù)放電系數(shù)，h-1；
Kchm——單位容量蓄電池沖擊放電末期放電系數(shù)，h-1。
查有關(guān)曲線得Uchm=1.72V，則直流母線電壓為
N.Uchm=106×1.72V=182.32V
0.80Ue＜N.Uchm＜0.85Ue
式中Uchm——單位容量蓄電池沖擊負(fù)荷末期端電壓，V。
從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，選取蓄電池為800Ah時(shí)，按事故放電的末期，蓄電池再承受沖擊負(fù)荷時(shí)，母線電壓為182.32V，能滿足斷路器的合閘電壓要求，但難以滿足直流油泵的運(yùn)行要求(直流油泵運(yùn)行允許電壓范圍為(-10%～+10%)Ue間)。蓄電池的容量應(yīng)選大一級(jí)為宜，即C10=1000Ah。但上述校驗(yàn)為運(yùn)行中的極端情況，運(yùn)行中出現(xiàn)的概率極少，當(dāng)出現(xiàn)時(shí)可通過(guò)調(diào)整蓄電池組的放電個(gè)數(shù)來(lái)滿足直流油泵的運(yùn)行。故原選用的GGM-800型蓄電池可滿足要求。但原用的GGM-800型Ⅰ、Ⅱ組蓄電池運(yùn)行時(shí)間已達(dá)10a以上，受蓄電池自放電、過(guò)放電及電極純化等影響，蓄電池陰、陽(yáng)極板脫落滲液嚴(yán)重，電池難以滿足充電，可靠性大大降低。因此，利用改造機(jī)會(huì)將Ⅰ、Ⅱ組蓄電池更換為英國(guó)進(jìn)口的VH34-1000型免維護(hù)蓄電池。
3.2.4蓄電池的個(gè)數(shù)
蓄電池個(gè)數(shù)為：N=230/1.85=124，其中基本電池?cái)?shù)為88個(gè)，端電池?cái)?shù)為36個(gè)。
3.3充電設(shè)備的選擇
3.3.1核對(duì)性充電設(shè)備
3.3.1.1充電設(shè)備的額定電流
a)按事故放電后進(jìn)行充電的要求選擇充電設(shè)備，計(jì)算公式為：
Ic=1.1Qsg/t+Ijc=1.1×307Ah/12h+33A=61A
式中Ijc——浮充電設(shè)備的工作電流，A；
Ic——充電設(shè)備應(yīng)具備的輸出電流，A。
b)考慮核對(duì)性充放電，按最大充電電流選擇，
Ic=0.1Qe+Ijc=(0.1×800+33)A=113A
故充電設(shè)備的額定輸出電流應(yīng)大于113A。
3.3.1.2充電設(shè)備的輸出電壓范圍
對(duì)有端電池的直流系統(tǒng)，充電設(shè)備的電壓應(yīng)滿足蓄電池充電末期的電壓選擇。即：
Uc=N×Ucm=124×2.4V=297.6V
式中Uc——充電設(shè)備輸出電壓，V；
Ucm——蓄電池滿充電端電壓，V。
取最大一級(jí)，即360V。
充電設(shè)備容量：Pc=IcUcm=113A×360V=41kW。
不考慮選用直流發(fā)電機(jī)，應(yīng)選用的硅整流裝置為KGCfA-150/360，則額定輸出電流為150A，最高輸出電壓為360V。
3.3.2浮充電設(shè)備
浮充電設(shè)備持續(xù)負(fù)荷電流Ifc為Ifc=0.0042Qe+Ijc=(0.0042×1000+33)A=37.2A
浮充電設(shè)備正常工作容量Pfc為Pfc=IfcUcm=37.2A×360V=14kW
二、北京老四合院傳統(tǒng)“灰”與現(xiàn)代“彩”的融合
色彩是建筑的活力與生機(jī)，沒(méi)有色彩，建筑將會(huì)失去光輝，只剩下單調(diào)的軀殼。建筑色彩是城市景觀中的重要部分之一，是城市色彩的主角。建筑色彩設(shè)計(jì)彰顯了一座城市的魅力與文化內(nèi)涵。北京作為中華人民共和國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、金融、文化、交通和國(guó)際交流的中心，是快速發(fā)展的現(xiàn)代化大都市，鱗次櫛比的高樓拔地而起，放眼望去，各種顏色交相輝映，時(shí)尚絢麗的色調(diào)是目前北京新城區(qū)的色彩樣貌。以冷灰色為主調(diào)的老四合院建筑，與這個(gè)現(xiàn)代氣息濃厚，建筑色彩斑斕的北京顯得方枘圓鑿。因此，關(guān)于老四合院建筑色彩的改造我們應(yīng)進(jìn)行多方面考慮，使北京老四合院傳統(tǒng)“灰”與現(xiàn)代“彩”有機(jī)融合，既體現(xiàn)傳統(tǒng)文化又融入了現(xiàn)代元素。例如：南池子大街和菊兒胡同老四合院色彩的改造已取得了較為顯著的成效。
1.南池子大街新四合院的色彩改造南池子地區(qū)的改造工程，是北京市在歷史文化街區(qū)開(kāi)展的首個(gè)以四合院改造為主的改造項(xiàng)目，也是北京市對(duì)傳統(tǒng)四合院維修、改造、保護(hù)利用的探索性試點(diǎn)工程。又由于南池子坐落于世界著名歷史文化遺產(chǎn)———故宮的建設(shè)控制地帶以內(nèi)，其街區(qū)本身又是全市重要的歷史文化街區(qū)，使得南池子地區(qū)的改造工程，始終是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。各界人士分別從故宮傳統(tǒng)環(huán)境的延續(xù)、胡同的保護(hù)、原有四合院、居民居住條件的改善、提高生活環(huán)境水平等多角度給予評(píng)價(jià)。楊夢(mèng)杉改造后的南池子大街，全部建筑仍以北京傳統(tǒng)民居的青灰色為基調(diào)。大部分建筑都是灰色外墻，紅漆大門，黃色門錢，白色的石質(zhì)門墩，青藍(lán)等色彩裝飾的建筑構(gòu)件。這些色彩的運(yùn)用是依據(jù)從前傳統(tǒng)建筑的色彩規(guī)律進(jìn)行改造的，改造后的新建筑與老四合院原本清幽淡雅的氣質(zhì)銜接自然、渾然一體。今天的南池子大街，建筑色彩總體保持了原有的冷灰色調(diào)，但建筑色彩的明度大大提高，相比傳統(tǒng)街區(qū)整體顯得炫彩、亮麗。
2.菊兒胡同新四合院的色彩改造古樸典雅、青磚紅檐的菊兒胡同，東起交道口南大街，西止南鑼鼓巷，居住著200多戶居民。它猶如一道亮麗的風(fēng)景，鑲嵌在古老的京城。菊兒胡同三號(hào)、五號(hào)、七號(hào)曾是清光緒大臣榮祿的宅邸，由此可見(jiàn)，菊兒胡同是一處充滿歷史文化色彩的地方。自1978年，吳良鏞先生帶領(lǐng)的清華城市規(guī)劃教研組對(duì)北京市舊城區(qū)整治展開(kāi)了調(diào)研工作，通過(guò)一系列的局部翻新、改建、擴(kuò)建，整體更新以及內(nèi)部整治、清理、裝修等改造措施，大大改善了居民的住房條件和傳統(tǒng)居住區(qū)內(nèi)生活、工作與就業(yè)環(huán)境，形成了一個(gè)功能多樣、新舊建筑并存的混合居住區(qū)，進(jìn)一步維護(hù)了北京舊城區(qū)傳統(tǒng)“胡同加四合院”的城市肌理及“大干道—大街坊—小胡同”的街巷體系，為北京舊城居住區(qū)的更新改造作出有益且成功的嘗試。改造后的菊兒胡同新四合院，建筑整體仍以“灰”為主色調(diào)，屋頂一改青色面貌，由黑瓦搭建，原本青磚堆砌而成的清一色灰墻，現(xiàn)粉刷為白色墻壁，建筑體不時(shí)以穩(wěn)重的暗紅色修飾細(xì)部，提醒人們這是一組既謙遜又不失活力的建筑群。以紅、黃、藍(lán)、綠等色修飾部分建筑構(gòu)件，使整個(gè)胡同的建筑色彩在繼承傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上煥然一新。從建筑形式上看，菊兒胡同新四合院參考了江南傳統(tǒng)民居明朗親切的色調(diào)，融入了一抹來(lái)自水鄉(xiāng)的清新秀麗，將江南的建筑形式遷移到北方，通過(guò)與地域文脈的碰撞與交融，營(yíng)造出新的場(chǎng)所氛圍，同樣的粉墻黛瓦，在這里卻飽含著皇城腳下的大氣與嚴(yán)整，并同北京舊城區(qū)的肌理實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，使居住環(huán)境注入了新時(shí)代的氣息，保持了傳統(tǒng)建筑文脈的延續(xù)性，是中國(guó)南北傳統(tǒng)民居文化的融合與升華。這種改造是基于對(duì)地域特色、周圍環(huán)境、建筑色彩等方面綜合考慮而定位的。改造后單一的灰色基調(diào)并沒(méi)有讓人覺(jué)得枯燥乏味，通過(guò)加入時(shí)尚、艷麗的元素，運(yùn)用靈活多樣的手法讓新四合院呈現(xiàn)出嶄新的面貌。
3.老四合院建筑色彩的繼承與發(fā)展建筑的色彩不僅具有本身的特性，同時(shí)還是一種文化信息的傳遞媒介，它彰顯了人類附加在其上的內(nèi)涵，在一定程度上代表了區(qū)域、城市、國(guó)家的文化?；疑{(diào)是北京老四合院民居建筑的標(biāo)志性色彩，這種色彩蘊(yùn)含著一定的哲學(xué)思想，它承載著北京千年的歷史文化積淀，映射了北京地域、環(huán)境及民俗文化，體現(xiàn)了極高的史學(xué)價(jià)值。四合院的灰色調(diào)頗具藝術(shù)特征，它是由文化、地域和建筑層級(jí)等多方面來(lái)決定的。目前北京大部分改造后的新四合院仍然以灰色調(diào)為主，一方面再現(xiàn)了歷史，同時(shí)延續(xù)了建筑的文脈，盡可能還原一個(gè)原汁原味的古都風(fēng)貌，其建筑色彩內(nèi)涵得到充分的繼承與發(fā)展。
三、老北京四合院建筑色彩改造中存在的問(wèn)題
對(duì)歷史舊街區(qū)的改造工程仍在繼續(xù)，改造取得了一定的成效，但也存在問(wèn)題，如建筑色彩原真性的缺失，人性化、個(gè)性化設(shè)計(jì)有待提高等。
1.建筑色彩原真性的缺失主要表現(xiàn)在色彩屬性差異和色彩三要素的差異兩方面。例如南池子大街的色彩在局部處理上，存在著諸多問(wèn)題。改造后建筑某一部分的色彩盡管與原來(lái)部分顏色相同，但色彩明度及飽和度存在差異。這種色彩屬性的差異使建筑本身藝術(shù)思想發(fā)生異變，減弱了南池子大街樸實(shí)淳厚的街區(qū)特色。如，改造后的建筑構(gòu)件雖然按原有色彩樣貌進(jìn)行了修飾，但是色彩屬性存在差異，與之前建筑的色彩略顯明亮、艷麗，那種淳樸、謙遜的品格略遜一籌。
2.建筑色彩獨(dú)特性的流失不同的時(shí)代，不同的民族和環(huán)境，在文化方面存在一定差異，反映在建筑上，其風(fēng)格、色彩也有所不同。因此，老四合院建筑色彩體系是其獨(dú)有的。若改動(dòng)這種體系，建筑將會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化。例如菊兒胡同老四合院建筑，改造后的色彩雖然較為成功，能很好的融入環(huán)境，但卻存在一些問(wèn)題。圖2改造后南池子大街及四合院圖3改造前菊兒胡同及四合院一方面，建筑改造前后的色彩存在差別，新四合院無(wú)法再現(xiàn)傳統(tǒng)四合院的原有風(fēng)貌。通過(guò)查閱資料了解到傳統(tǒng)四合院的色彩原貌———青磚灰瓦的青灰色調(diào)。改造后四合院建筑整體雖然仍為灰色調(diào)，卻由青灰色調(diào)變?yōu)榛野咨{(diào)，在原有青灰色墻面外再粉刷一層白色涂料，這使得新形成的灰白色調(diào)較之前的青灰色調(diào)傳達(dá)出截然不同的建筑韻味，帶給我們別樣的視覺(jué)體驗(yàn)與色彩感受。另一方面，新民居建筑色彩失去了獨(dú)特性。菊兒胡同特有的青灰色建筑色調(diào)，使它區(qū)別于其他民居形式。改造后的菊兒胡同四合院建筑色彩趨向于灰白色調(diào)，這種色調(diào)是江南民居建筑的主要色調(diào)，使新四合院建筑失去了原本特有的色彩面貌和所蘊(yùn)藏的文化內(nèi)涵。
平沙落雁及延伸段是蘭州市南濱河路重要的交通節(jié)點(diǎn)改造工程，是進(jìn)出蘭州市以及連接市區(qū)各路段重要的樞紐通道之一。北側(cè)緊鄰黃河，是人們休閑、娛樂(lè)、旅游觀光的重要區(qū)段。是蘭州市黃河風(fēng)情線重要的組成部分，具有蘭州“外灘”的美名。道路沿線有許多非常有名的旅游景點(diǎn)，是蘭州市人民引以自豪的生態(tài)路、景觀路。也是蘭州市每年舉行大型國(guó)際“馬拉松”賽事的重要比賽場(chǎng)地。具有很高的使用價(jià)值和觀賞價(jià)值，是蘭州市邁出國(guó)門，走向世界的重要的宣傳窗口。城市景觀照明設(shè)計(jì)是利用燈光的照明效果塑造城市的夜間形象，通過(guò)對(duì)山水、江河、道路、橋梁、廣場(chǎng)、建筑物、構(gòu)筑物、園林、雕塑、小品、歷史文化古跡和遺址等諸多具體景觀的照明設(shè)計(jì)，豐富城市的空間感和動(dòng)態(tài)感?？茖W(xué)而合理的景觀照明設(shè)計(jì)，是解決平沙落雁及延伸段交通節(jié)點(diǎn)改造工程夜間照明朝著鞏固、完善、提高等方面發(fā)展的關(guān)鍵因素，是形成一幅和諧、優(yōu)美、寧?kù)o的夜景畫(huà)面的基礎(chǔ)，是景觀照明設(shè)計(jì)前提，是實(shí)現(xiàn)蘭州市景觀照明系統(tǒng)化、實(shí)現(xiàn)蘭州市景觀照明燈光建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的決定因素。
（二）指導(dǎo)思想
景觀照明是通過(guò)人為的設(shè)計(jì)和創(chuàng)作，讓其在燈光作用下顯得更有藝術(shù)感，或者說(shuō)更加有美感，讓普通的夜晚彌漫出不一樣的文化氣息。平沙落雁交通節(jié)點(diǎn)工程是蘭州市“暢交通”工作中的重要組成部分，該工程效地改善蘭州市交通環(huán)境，緩解城市環(huán)境污染，提升城市品位，帶動(dòng)蘭州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。平沙落雁景觀照明以“景觀、文化、生態(tài)、綠色”為主旋律，將與南濱河風(fēng)情線、蘭州水車園、歷史人文雕塑相得益彰，有利于提升主城區(qū)城市品牌形象，對(duì)打造特色景點(diǎn)、品牌旅游有著重要作用。
（三）技術(shù)亮點(diǎn)
平沙落雁及延伸段交通節(jié)點(diǎn)改造工程新建城市高架與原有路段連接，路況復(fù)雜多變，屬于城市道路的高危路段。本項(xiàng)目照明工程采用新型鋼管護(hù)欄燈具有效的解決了高桿/低桿照明引起的安裝維護(hù)不方便、抗臺(tái)風(fēng)差、對(duì)周圍居民造成嚴(yán)重的光污染等問(wèn)題。新型鋼管護(hù)欄燈實(shí)現(xiàn)了路面照明，又成為城市夜景中一道獨(dú)特的風(fēng)景，其亮燈形成的近線性燈帶對(duì)駕駛員還有良好的路型誘導(dǎo)作用，保障了駕駛員與乘客的安全。有機(jī)地將道路照明功能、景觀照明功能、護(hù)欄防撞功能合三為一。新型護(hù)欄燈采用LED光源，耗電量較小，可大幅度降低電費(fèi)50%左右。LED燈具環(huán)保效果較好，LED燈具中不含汞和氙等有害元素，利于回收和利用，而且不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾普通燈管中含有汞和鉛等元素，這些都是對(duì)人體有害的物質(zhì)。而道路照明采用的高壓鈉燈中的電子鎮(zhèn)流器會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，影響其他電器的正常運(yùn)作，長(zhǎng)時(shí)間的電磁干擾也會(huì)對(duì)人體健康造成一定影響。
二、景觀綠化設(shè)計(jì)
（一）城市道路景觀綠化設(shè)計(jì)
結(jié)合城市道路環(huán)境特點(diǎn)、工程特點(diǎn)、構(gòu)造物分布與選形、路基斷面布設(shè)形式及景觀規(guī)劃定位等因素，確定如下城市道路景觀設(shè)計(jì)內(nèi)容：
1.人行道景觀。根據(jù)沿線用地性質(zhì)不同進(jìn)行有區(qū)別的設(shè)計(jì)。結(jié)合地面道路及高架橋的空間形態(tài)，景觀打造以開(kāi)敞式為主，讓沿線的景致和景深成為一道優(yōu)美風(fēng)景線。其中行道樹(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)注重樹(shù)形及分支點(diǎn)的選擇，體現(xiàn)高大挺拔。主要樹(shù)種選擇有大葉香樟、銀杏等。
2.分車帶綠化。分車帶設(shè)計(jì)注重簡(jiǎn)潔通透，以時(shí)令草花、修剪整形灌木和球類植物為主，展現(xiàn)沿線道路的整潔大氣，注重橋下植物耐陰性的選擇。
3.節(jié)點(diǎn)景觀。節(jié)點(diǎn)景觀設(shè)計(jì)應(yīng)將建筑、場(chǎng)地、綠化結(jié)合，統(tǒng)一考慮，打造富有特色的現(xiàn)代城市景觀，并注重與地塊現(xiàn)有景觀的銜接與融合，復(fù)鋪裝則延續(xù)原有地塊的鋪裝形式。
4.環(huán)境小品。燈飾、椅、凳、桌、花盆、花池、花架、標(biāo)識(shí)牌、護(hù)欄以及亭、廊、雕塑等以精美靈巧的造型來(lái)點(diǎn)綴空間，起到畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用。如北濱河路黃河風(fēng)情線上不同路段布置了風(fēng)格各異的小品雕塑并精心配制燈飾，形成了一系列既相互獨(dú)立，又協(xié)調(diào)統(tǒng)一的游憩空間。5.綠化樹(shù)種選擇。針對(duì)蘭州市地處高海拔嚴(yán)寒地區(qū)，氣候干燥，降水少、蒸發(fā)強(qiáng)烈常年干旱少雨的地理氣候特點(diǎn)，在植物配置上以適宜蘭州市氣候、土質(zhì)的常綠樹(shù)種如：側(cè)柏、針葉松、黃楊等為基調(diào)樹(shù)種，保持一年四季綠意盎然的景觀效果，適當(dāng)搭配一些開(kāi)花有色樹(shù)種如：紅花紫荊，榆葉梅、月棘等，讓蘭州市黃河風(fēng)情線更富生機(jī)。
（二）城市橋梁景觀設(shè)計(jì)
在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，追求的是流線暢舒展的總體線型和自然的曲線。橋梁的夜景亮化綜合采用泛光照明、LED點(diǎn)狀照明和帶狀照明營(yíng)造炫麗多彩的橋梁夜景效果。在高架橋兩側(cè)防撞墻外側(cè)設(shè)置花槽，種植景觀植物，增加綠化率。高架橋立柱下種植爬藤植物，為垂直綠化的生長(zhǎng)提供空間。
（三）地下人行通道橋景觀設(shè)計(jì)
靜寧路十字路口北側(cè)與東側(cè)、金昌路十字路口西側(cè)與北側(cè)路口、平沙落雁西側(cè)（原通道加長(zhǎng)）、南濱河路、讀者大道、平?jīng)雎繁笨谔幦肆髁枯^大，需要設(shè)置地下人行通道解決行人橫向同行問(wèn)題，分別設(shè)1～5m的通道橋，凈寬5.0m，通道兩側(cè)設(shè)人行梯道。
1.安全性。安全性是地下通道環(huán)境設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提，結(jié)構(gòu)計(jì)算、抗震設(shè)計(jì)、地下通道防排水設(shè)計(jì)、照明設(shè)計(jì)等安全可靠。通道內(nèi)部和出入口適當(dāng)距離，布置醒目的標(biāo)識(shí)牌，對(duì)行走安全起到很好的保障作用，并在在此基礎(chǔ)上對(duì)其標(biāo)識(shí)牌進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。特別是進(jìn)行夜景設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)各種燈光色彩來(lái)渲染環(huán)境和烘托氣氛。
2.舒適性。通道處入口是地下空間和地上空間的交換節(jié)點(diǎn)，也是人們視覺(jué)明暗變換的過(guò)度段。設(shè)計(jì)采用淺灰色鋼化夾膠玻璃、鋼結(jié)構(gòu)駁爪風(fēng)雨篷，可以有效緩沖光線明暗變換而產(chǎn)生眼睛的不適感。
3.內(nèi)飾材料。（1）墻面材料運(yùn)用干掛大理石等裝飾材料體現(xiàn)空間的延伸，讓封閉的地下空間具有通透性。墻面磚施工縫橫平豎直，自然形成一種韻律感。（2）地面材料采用耐磨、抗壓、防水、抗腐蝕、防滑的花崗巖石材。局部采用套色處理。（3）地下通道樓梯是主要的交通樞紐之一，踏步的踏面兩側(cè)設(shè)計(jì)凹槽，避免積水。（4）頂棚設(shè)計(jì)采用亞光白色雅克力板吊頂，明快而富于變化。頂棚的高度結(jié)合空間功能高低錯(cuò)落，賦予流動(dòng)感。并結(jié)合照明燈具的選擇，引導(dǎo)人流方向。
把握工程教育要面向工程實(shí)際的基本原則。對(duì)于機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)過(guò)程，不僅僅關(guān)注結(jié)構(gòu)與功能原理的實(shí)現(xiàn)，也要從經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)境保護(hù)與節(jié)能減排等方面將其視為一個(gè)系統(tǒng)的工程技術(shù)項(xiàng)目來(lái)加以考慮，全方位引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，正確認(rèn)識(shí)工程對(duì)于客觀世界和社會(huì)的影響。教師對(duì)于學(xué)生的要求更多地集中在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、對(duì)問(wèn)題的深入探究和鉆研精神以及追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí)。這就對(duì)教師本身在知識(shí)結(jié)構(gòu)、教育教學(xué)技能、教學(xué)與管理藝術(shù)等方面提出了更高的要求，要不斷更新自身教育理念，與時(shí)俱進(jìn)。
2教學(xué)內(nèi)容的改革與優(yōu)化
課程教學(xué)內(nèi)容要面向機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)工程教育認(rèn)證目標(biāo)，以培養(yǎng)行業(yè)認(rèn)可的復(fù)合型工程人才為導(dǎo)向，突出學(xué)校與學(xué)科專業(yè)特色，緊隨生產(chǎn)與社會(huì)的發(fā)展，與相關(guān)產(chǎn)業(yè)與領(lǐng)域的需求相結(jié)合。以此為原則，保留原有教學(xué)內(nèi)容中的經(jīng)典核心部分，刪減或剔除與專業(yè)認(rèn)證目標(biāo)不相符合的內(nèi)容。針對(duì)湖南科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)面向礦山機(jī)械、工程機(jī)械及數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的專業(yè)培養(yǎng)特色，教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)增加礦山機(jī)械裝備與工程機(jī)械裝備的設(shè)計(jì)方法與過(guò)程，對(duì)于金屬切削機(jī)床的設(shè)計(jì)著重講解數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)與典型部件設(shè)計(jì)，減少普通機(jī)床設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容。機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)介紹數(shù)字控制技術(shù)原理與設(shè)計(jì)過(guò)程，其它控制方式酌情刪減或剔除。同時(shí)教師在授課過(guò)程中應(yīng)結(jié)合自身研究方向，增補(bǔ)介紹反映本專業(yè)前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)的有關(guān)新材料、新工藝、新技術(shù)和新裝備的內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容做到融經(jīng)典、基礎(chǔ)、實(shí)用、前沿于一體。適當(dāng)?shù)虒W(xué)內(nèi)容中的深?yuàn)W理論知識(shí)，增強(qiáng)應(yīng)用與實(shí)踐，增加實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教育環(huán)節(jié)時(shí)長(zhǎng)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。可以更多地與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，與企業(yè)溝通聯(lián)系，創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生深入企業(yè)生產(chǎn)一線，直觀接觸與動(dòng)手實(shí)踐，深入理解機(jī)械制造裝備的設(shè)計(jì)原理與方法。強(qiáng)調(diào)對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)的把握，精心組織，講深講透，如金屬切削機(jī)床的工作原理、幾何表面成形原理和機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)過(guò)程、夾具定位方案的設(shè)計(jì)與分析等。對(duì)于物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)和機(jī)械加工生產(chǎn)線的總體設(shè)計(jì)，則可以采取學(xué)術(shù)講座的形式加以介紹。
3教學(xué)方法的突破與創(chuàng)新
面向工程教育專業(yè)認(rèn)證需求，教師要實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法與手段的不斷突破與創(chuàng)新，以提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)方法要針對(duì)工程實(shí)際，可以更多地采用案例分析、綜合設(shè)計(jì)、小組學(xué)習(xí)、項(xiàng)目訓(xùn)練等方式，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力，提高工程意識(shí)和設(shè)計(jì)技能。教師也要深入研究當(dāng)前國(guó)內(nèi)外工程教育的發(fā)展形勢(shì)，將國(guó)際上最新的科學(xué)思想和科學(xué)成果傳遞給學(xué)生。在教學(xué)過(guò)程中教師要有效利用多媒體教學(xué)資源，使知識(shí)直觀化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)主觀學(xué)習(xí)積極性。如為使學(xué)生對(duì)于裝備制造業(yè)有清晰的認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)的熱情，在緒論中詳細(xì)介紹制造業(yè)與裝備制造業(yè)的內(nèi)涵，多方搜集資料，以詳實(shí)的圖片、文字、視頻和數(shù)據(jù)資料深入透析裝備制造業(yè)的地位與作用、我國(guó)裝備制造業(yè)迄今所取得的成就以及面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，鼓勵(lì)學(xué)生為我國(guó)裝備制造業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步貢獻(xiàn)自己的力量。為訓(xùn)練學(xué)生的獨(dú)立分析與思考能力，教師也在課堂上提出問(wèn)題或布置課后作業(yè)，啟發(fā)學(xué)生去思考并分組討論，教師再進(jìn)行歸納總結(jié)和點(diǎn)評(píng)，讓學(xué)生能夠主動(dòng)參與學(xué)習(xí)。在機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程教學(xué)中可根據(jù)教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)，有針對(duì)性地開(kāi)展專題討論與專題作業(yè)。討論與作業(yè)的形式也需多樣化，以便于活躍學(xué)生思維，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。
4考核評(píng)價(jià)機(jī)制的多元化
為檢驗(yàn)課程教學(xué)效果，考核評(píng)價(jià)必不可少。在常用的平時(shí)考勤、課堂作業(yè)與期末考試成績(jī)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制基礎(chǔ)上進(jìn)行多元化拓展，以助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新態(tài)度和意識(shí)。針對(duì)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程教學(xué)特點(diǎn)，采取“日常課堂教學(xué)考核+創(chuàng)新實(shí)踐考核+期末閉卷考試”模式。日常課堂教學(xué)考核從考勤、課堂討論、課堂作業(yè)等方面進(jìn)行綜合評(píng)定，重點(diǎn)考查學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)紀(jì)律性與主觀能動(dòng)性等;創(chuàng)新實(shí)踐考核結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行，考察學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力等;期末閉卷考試適當(dāng)增加主觀題和應(yīng)用型試題比重。通過(guò)考核評(píng)價(jià)機(jī)制的多元化拓展，全面準(zhǔn)確地反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果。
中圖分類號(hào)：J59 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5312（2013）09-0196-01
一、關(guān)于融僑文體中心建筑外觀改造設(shè)計(jì)總體說(shuō)明
（一）融僑文體中心建筑外觀改造現(xiàn)狀背景分析
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于舊建筑外觀改造的需求越來(lái)越大，如何在不改變?cè)冀ㄖY(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)其建筑外觀進(jìn)行改造，并運(yùn)用簡(jiǎn)約的設(shè)計(jì)手法和先進(jìn)的環(huán)保建筑材料，且采用盡可能少的裝飾成為該建筑外觀改造的重點(diǎn)。融僑文體中心改造前原始建筑外觀如圖1-1。融僑文體中心位于濱海城市福建省福州市大學(xué)城閩江學(xué)院，是一所全日制多科性本科大學(xué)，以“崇尚完美，追求卓越”為校訓(xùn)，背靠旗山，前倚湖畔，依山傍水，該建筑外立面以黃色為主，白色為輔，頂部為藍(lán)色調(diào)，材質(zhì)以瓷磚貼面及白色玻璃窗為主，整體布局與正對(duì)面圖書(shū)館結(jié)構(gòu)相一致，均采用對(duì)稱形式。融僑文體中心主要用于舉行慶典活動(dòng)、大型會(huì)議、迎新晚會(huì)及健身等場(chǎng)所。
（二）融僑文體中心建筑外觀改造設(shè)計(jì)存在的不足點(diǎn)
融僑文體中心從地域性、文化性、生態(tài)性、時(shí)代性著手分析存在的不足點(diǎn)，進(jìn)而有針對(duì)性的進(jìn)行改造。首先，從地域性出發(fā)，由于該建筑位于大學(xué)校園境內(nèi)，大學(xué)生擁有著年輕積極向上且陽(yáng)光活潑的形象，該建筑在表現(xiàn)形式上過(guò)于傳統(tǒng)、單一，缺乏代表性；其次，從文化性入手，高等教育本著以教育為主的方針，營(yíng)造充滿書(shū)香之氣的勝地成為重中之重，該建筑在表現(xiàn)手法上缺乏這種文化氛圍；再次，從生態(tài)性而言，該建筑在材質(zhì)運(yùn)用不夠低碳環(huán)保；最后，從時(shí)代性來(lái)講，與時(shí)俱進(jìn)正是當(dāng)下大學(xué)生所應(yīng)具備的精神，該建筑設(shè)計(jì)表現(xiàn)手法缺乏創(chuàng)新和現(xiàn)代感。
（三）融僑文體中心建筑外觀改造設(shè)計(jì)目的
校園是育人的空間，環(huán)境是無(wú)聲的課堂，交流是最直接的老師。創(chuàng)造一個(gè)富有文化品位，且宜于交流的校園環(huán)境正是本設(shè)計(jì)努力的目標(biāo)。在高校教育中，師生之間，學(xué)生之間情感和信息交流成為了主導(dǎo)，環(huán)境為交流互動(dòng)的發(fā)生提供了場(chǎng)所，環(huán)境的積極與否會(huì)抑制或促進(jìn)互動(dòng)的發(fā)生，好的環(huán)境能夠激發(fā)學(xué)生的熱情和求知欲，起到環(huán)境育人的作用即“寓教于境”。
隨著現(xiàn)代大學(xué)建筑的發(fā)展，在繼承傳統(tǒng)建筑風(fēng)格的基礎(chǔ)上同時(shí)也在不斷的創(chuàng)新與發(fā)展。在我國(guó)各類大學(xué)建筑中，大學(xué)建筑已成為反映大學(xué)教育風(fēng)格的一種特性。它不但影響著學(xué)校的環(huán)境，還肩負(fù)著一個(gè)時(shí)代、一個(gè)地區(qū)的建筑水平。通過(guò)融僑文體中心建筑外觀改造的設(shè)計(jì)，從而延長(zhǎng)建筑使用壽命、節(jié)約能源，并使得建筑重新煥發(fā)生機(jī)。建筑應(yīng)符合大學(xué)生青春活力、積極向上的形象。打造成為既具有時(shí)代感、現(xiàn)代感，又具有文化氣息的校園環(huán)境。在改造過(guò)程中只有把握了該建筑所處環(huán)境，才能發(fā)揮地域性優(yōu)勢(shì)，取其精華，去其糟粕，修舊如舊，再現(xiàn)輝煌，才能在校園環(huán)境危機(jī)時(shí)期喚醒廣大高校師生對(duì)環(huán)境的重視，才能在使校園的文化得到傳承和發(fā)展。
（四）融僑文體中心建筑外觀改造設(shè)計(jì)理念
校園環(huán)境是校園文化建設(shè)的重要場(chǎng)所，是體現(xiàn)校園文化的載體。同時(shí)，校園環(huán)境的建設(shè)是校園文化建設(shè)的重要組成部分。緊緊抓住校園這一地域特點(diǎn)，體現(xiàn)地域環(huán)境的獨(dú)特性，是融僑文體中心建筑外觀改造設(shè)計(jì)的基本理念，這個(gè)理念在融僑文體中心的運(yùn)用逐步加大。融僑文體中心建筑外觀改造設(shè)計(jì)反對(duì)大拆大建，從閩江學(xué)院的歷史、地域、文化、環(huán)境以及現(xiàn)展理念等方面尋找創(chuàng)作根源、提煉設(shè)計(jì)元素。設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)突出自身建筑的形象和特點(diǎn)，注重裝飾性與實(shí)用性相結(jié)合。設(shè)計(jì)理念是“時(shí)代感、簡(jiǎn)約、自然、低碳環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展”，從這幾個(gè)角度展開(kāi)。
（五）融僑文體中心建筑外觀改造設(shè)計(jì)材料運(yùn)用
設(shè)計(jì)材料以“金燦燦的麥垛”組成，質(zhì)樸中夾雜著現(xiàn)代感，這些麥垛采用天然麥秸稈壓制成的板材建成。內(nèi)墻用的秸稈板會(huì)隨著時(shí)間變色，這正是本設(shè)計(jì)的初衷，通過(guò)這個(gè)過(guò)程向廣大師生傳達(dá)尊重自然的重要性。希望人們接受自然材料的全部，既有新生時(shí)金色的可愛(ài)，也有衰老時(shí)灰變的滄桑，更是給以青年一代需珍惜時(shí)光。
（六）融僑文體中心建筑外觀主入口改造設(shè)計(jì)
融僑文體中心主入口首先是人流量最大的區(qū)域，其次是整個(gè)建筑外觀的重要組成部分，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)寬敞明亮，確保人流暢通。在改造設(shè)計(jì)中取其精華，棄其糟粕。首先在原始的基礎(chǔ)上延伸其入口，并采用立體構(gòu)成中漸變的手法，給人較強(qiáng)的視覺(jué)沖擊力。
（七）融僑文體中心建筑外觀改造具體說(shuō)明
融僑文體中心改造后的建筑外觀體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：首先，從地域性而言，閩江學(xué)院整體景觀呈圓軸線分布，因此，在此改造設(shè)計(jì)中，以“圓”為切入點(diǎn)，摒棄了原有中規(guī)中矩的八邊形建筑結(jié)構(gòu)，采用簡(jiǎn)約的圓柱形替代，在不改變?cè)薪ㄖ那疤嵯逻M(jìn)行外立面改造，起到節(jié)約能源的作用；其次，整體外觀圍繞“圓”的形式展開(kāi)設(shè)計(jì)，以圓弧的頂部、圓柱形建筑、橢圓的玻璃門窗為主，無(wú)形起到相互呼應(yīng)的作用。在色調(diào)上，舍去原有以黃、藍(lán)色調(diào)，運(yùn)用金灰色為主，大紅色為輔，使得冷暖色調(diào)得到很好地結(jié)合，冷冷地外建筑面與入口處暖暖地大紅色形成呼應(yīng)，此時(shí)的紅色同時(shí)起到點(diǎn)綴作用。
二、結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)改造后的融僑文體中仍存在頗多不足，比如，融僑文體中心的整體空間沒(méi)有得到充分利用，在設(shè)計(jì)手法不夠現(xiàn)代、新穎，存在設(shè)計(jì)死角沒(méi)有處理好；外觀材質(zhì)的表現(xiàn)上也沒(méi)能夠合理的表現(xiàn)出現(xiàn)代與校園環(huán)境的融洽，脫離整體校園建筑的呼應(yīng)。通過(guò)本次對(duì)融僑文體中心建筑外觀的改造設(shè)計(jì)，從這一過(guò)程中受益匪淺，對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)建筑改造和創(chuàng)新有了新的體會(huì)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行了籠統(tǒng)的結(jié)合和運(yùn)用，懂得了如何去收集資料，同時(shí)，更加深刻地認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)無(wú)處不在，與人類息息相關(guān)。
參考文獻(xiàn)：
[1]柳建華、顧勤勞編著.建筑公共空間景觀設(shè)計(jì).中國(guó)水利水電出版社，2008年5月第一版，2008年5月第一次印刷.
[2]曹宏崗、高黎主編.立體構(gòu)成.南京大學(xué)出版社，2010年2月第一版，2010年2月第一次印刷，書(shū)號(hào)：ISBN 978-7-305-06717-4.
[3]李保峰、李綱編著.建筑表現(xiàn)技法.湖北美術(shù)出版社，2002年2月第一版，2005年11月第四次出版，書(shū)號(hào)：ISBN 7-5394-1223-2/TU.4.
滿應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)
滿應(yīng)力設(shè)計(jì)是通過(guò)劃分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)區(qū)和選擇關(guān)鍵元的方法實(shí)現(xiàn)的。設(shè)計(jì)區(qū)中包括若干個(gè)有限元件，從諸元中選出有代表性的元件作為關(guān)鍵元，只對(duì)關(guān)鍵元進(jìn)行強(qiáng)度比再設(shè)計(jì)。計(jì)算時(shí)可將結(jié)構(gòu)分為設(shè)計(jì)區(qū)和非設(shè)計(jì)區(qū)。每個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)受一個(gè)變量控制，通過(guò)再設(shè)計(jì)得出各設(shè)計(jì)區(qū)中諸關(guān)鍵元新的尺寸A（k）ij后，再?gòu)闹羞x出最大的作為該區(qū)的統(tǒng)一變量D（k+1）ij（i∈某區(qū)，j∈該區(qū)的關(guān)鍵元），然后考慮最大、最小變量約束，再進(jìn)行下一輪迭代，這就是通常所說(shuō)的結(jié)構(gòu)元件尺寸（A）與設(shè)計(jì)變量（D）之間的耦合關(guān)系。對(duì)非設(shè)計(jì)區(qū)，將不指定關(guān)鍵元，在設(shè)計(jì)中該區(qū)元件尺寸不作改變。
滿應(yīng)力設(shè)計(jì)的初始設(shè)計(jì)值取工程估算法估算的初步值，設(shè)76個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)、646個(gè)關(guān)鍵元、164個(gè)設(shè)計(jì)變量。表1給出了滿應(yīng)力設(shè)計(jì)結(jié)果。結(jié)果表明，經(jīng)7次迭代收斂，結(jié)構(gòu)質(zhì)量明顯下降，結(jié)構(gòu)減質(zhì)量24.478kg（14.3%）。經(jīng)過(guò)滿應(yīng)力設(shè)計(jì)后，各設(shè)計(jì)區(qū)尺寸得到調(diào)整，主要體現(xiàn)在緣條面積下降（有的還退回最小限），蒙皮局部厚度增加，總體分布合理。
數(shù)學(xué)規(guī)劃法優(yōu)化設(shè)計(jì)剪裁
在滿應(yīng)力設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)規(guī)劃法進(jìn)行多約束優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲取滿足各種設(shè)計(jì)要求的最終設(shè)計(jì)，具體來(lái)說(shuō)是將優(yōu)化設(shè)計(jì)歸結(jié)為求解下述數(shù)學(xué)規(guī)劃問(wèn)題：尋找一組設(shè)計(jì)變量其中：（fX）為依賴于設(shè)計(jì)變量向量X的目標(biāo)函數(shù)；gj（X）為性狀約束函數(shù)；xLi和xUi分別為設(shè)計(jì)變量xi的下限與上限；m表示設(shè)計(jì)變量數(shù)；n表示約束數(shù)。進(jìn)行數(shù)學(xué)規(guī)劃法設(shè)計(jì)首先要確定約束限，需要把滿應(yīng)力設(shè)計(jì)結(jié)果值返回分析模型，根據(jù)再分析結(jié)果確定約束限。這里考慮把主翼盒設(shè)計(jì)成強(qiáng)緣條薄蒙皮的結(jié)構(gòu)形式，初始141.23kg的結(jié)構(gòu)質(zhì)量也可以接受，因此將滿應(yīng)力設(shè)計(jì)結(jié)果值返回時(shí)，局部調(diào)整設(shè)計(jì)變量的下限，使緣條面積不再下降。結(jié)構(gòu)進(jìn)行再分析，計(jì)算結(jié)果為：U245653mm，f16.8Hz，η0.81，vF252.3m/s，W141.23kg。
從滿應(yīng)力設(shè)計(jì)結(jié)果，結(jié)合結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求、強(qiáng)度要求、以及顫振包線，最終規(guī)定出數(shù)學(xué)規(guī)劃法設(shè)計(jì)的約束限為：1）位移約束1個(gè)，翼尖后緣點(diǎn)的Y向位移值U245≤628mm；2）振動(dòng)約束1個(gè)，f1≥6.9Hz；3）靜彈約束1個(gè)，內(nèi)、外副翼俯仰效率η≥0.815（Ma=0.8，13km）；4）顫振約束1個(gè)，vF≥300m/s（海平面）。
數(shù)學(xué)規(guī)劃法設(shè)計(jì)設(shè)有50個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)、122個(gè)設(shè)計(jì)變量（設(shè)計(jì)區(qū)為主翼盒段的上下蒙皮、縱向梁緣條和梁腹板）。表2給出了在位移、振動(dòng)、顫振約束下的最小結(jié)構(gòu)質(zhì)量設(shè)計(jì)結(jié)果?？梢?jiàn)，經(jīng)4次迭代后，全部滿足約束條件，結(jié)構(gòu)質(zhì)量?jī)H增加10kg左右，而位移降低72.3mm，顫振速度提高了47.66m/s（占18.9％），充分表明優(yōu)化設(shè)計(jì)后結(jié)構(gòu)效率明顯提高。多約束優(yōu)化變量收斂后，從優(yōu)化尺寸分析看，內(nèi)外翼轉(zhuǎn)折部蒙皮的±45°和0°鋪層厚度都明顯增加，這種尺寸分布可以提高結(jié)構(gòu)的彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度，對(duì)綜合滿足多種約束條件有利。為進(jìn)一步說(shuō)明±45°、0°和90°鋪層比例對(duì)結(jié)構(gòu)彎曲和扭轉(zhuǎn)頻率的影響，詳細(xì)分析了在相同鋪層厚度的情況下，機(jī)翼振動(dòng)、顫振特性隨蒙皮不同鋪層比變化情況，見(jiàn)表3。
表3中f1、f2、f3、vF分別對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的一彎、二彎、一扭頻率和顫振發(fā)散速度，可以看出，在相同鋪層厚度的情況下提高±45°鋪層比例，可有效提高結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)頻率，從而提高結(jié)構(gòu)的顫振速度。
1基于振型的位移公式推導(dǎo)
振型是結(jié)構(gòu)空間位移的坐標(biāo)基，所有位移都可通過(guò)振型進(jìn)行展開(kāi)。同理，內(nèi)力和應(yīng)力也可由振型展開(kāi)，據(jù)此可定量化反映結(jié)構(gòu)某方向上的變形狀態(tài)。結(jié)構(gòu)位移的展開(kāi)公式如下，設(shè)結(jié)構(gòu)的位移表達(dá)式為其中，s為位移空間向量;v為位移的幅值，即最大值。式(1)展開(kāi)的關(guān)鍵是s向量的推導(dǎo)，假定s向量可展開(kāi)為在式(2)兩側(cè)前乘Tr，并利用振型展開(kāi)的正交性，可以得到利用式(3)和式(4)可將任意空間向量展開(kāi)成以結(jié)構(gòu)振型為坐標(biāo)基的空間向量之和的形式。
2基于振型的位移展開(kāi)
(1)平面問(wèn)題的振型展開(kāi)某5層框架結(jié)構(gòu)，如圖1所示，每層的質(zhì)量和剛度均為m和k，結(jié)構(gòu)的位移有以下兩種形狀，應(yīng)用本結(jié)構(gòu)的振型加以展開(kāi)。利用以上推導(dǎo)出來(lái)的公式，可求出A和B展開(kāi)以Φ為坐標(biāo)基的式子AT和BT，見(jiàn)下頁(yè)式(7)和式(8)所示。
從式(7)、式(8)可以看出，對(duì)于位移形式較為簡(jiǎn)單的A式，第一振型占主導(dǎo)地位，各自由度處幾乎占總反應(yīng)的80%以上;相對(duì)較為復(fù)雜的B式，第一振型占總反應(yīng)的比例有所下降，但仍以第一振型為主。所以對(duì)于中、低高度類型結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的Pushover方法具有一定的使用價(jià)值。(2)空間位移的振型展開(kāi)假定某3層5榀3跨規(guī)則框架結(jié)構(gòu)，如圖2所示，長(zhǎng)度方向5跨40m，寬度方向?yàn)?跨13m，層高3m。坐標(biāo)軸方向:長(zhǎng)度方向?yàn)閤軸，寬度方向?yàn)閥軸，高度方向?yàn)閦軸?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C40。
結(jié)構(gòu)除承擔(dān)自重外，另外沿X軸和Y軸正方向每層梁柱交點(diǎn)施加集中荷載。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力特性分析，前5階頻率和振動(dòng)形態(tài)如圖3所示。取結(jié)構(gòu)中某一榀框架柱空間位移值，用前8階振型展開(kāi)，并觀察各方向上位移量所占比例。某柱的位移分量為:［1．45E－03，2．00E－03，－5．45E－05，－2．24E－04，1．95E－04，0;1．92E－03，2．59E－03，－6．73E－05，－1．31E－04，1．7E－04，0］，表示單元i端和j端自由度位移，分別為每端的3個(gè)平動(dòng)和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，共12個(gè)位移量。位移用前8階振型展開(kāi)式如式(11)所示。
從式(11)可以看出，由前8階振型的位移展開(kāi)式基本上達(dá)到了總位移的80%以上，滿足一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精度的需要，故用振型指導(dǎo)概念設(shè)計(jì)僅需觀察前幾階振型即可。
基于振型的概念設(shè)計(jì)
對(duì)于一般建筑，概念設(shè)計(jì)時(shí)，平面和空間布置盡可能規(guī)則、剛度連續(xù);在振型上，前幾階振型以平動(dòng)或彎曲振型為主，推遲或減小剪切振型、扭轉(zhuǎn)振型、局部振型和耦合振型。結(jié)構(gòu)的變形主要表現(xiàn)為4種情況:平動(dòng)變形、純扭變形、平動(dòng)耦聯(lián)變形和平扭耦聯(lián)變形。平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振型方向因子計(jì)算公式如下。平動(dòng)振型方向因子:當(dāng)結(jié)構(gòu)的外形確定后，平動(dòng)振型方向因子和扭轉(zhuǎn)振型方向因子完全確定。振型方向因子的大小決定了各階振型中不同方向上變形狀態(tài)及所占比例，對(duì)分析結(jié)構(gòu)在荷載作用下的力學(xué)性能具有重要意義。圖2中框架結(jié)構(gòu)振型方向因子如表1所示。
由于本框架橫向?qū)挾?3m，縱向長(zhǎng)度40m，前兩階振型為平動(dòng)振型，分別為縱向和橫向變形;第3階振型為弱平動(dòng)耦聯(lián)，同時(shí)伴有扭轉(zhuǎn)變形;第4階基本上還表現(xiàn)為橫向平動(dòng);第5階為較強(qiáng)的平動(dòng)耦聯(lián)，伴有扭轉(zhuǎn)變形。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意角柱的配筋，同時(shí)邊柱的配筋也要引起注意，防止扭轉(zhuǎn)破壞。利用振型指導(dǎo)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的步驟如下:
(1)建立結(jié)構(gòu)模型，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力特性分析，結(jié)構(gòu)頻率避開(kāi)場(chǎng)地特征頻率、設(shè)備工作頻率和人的敏感頻率等范圍，滿足適用性和安全性要求。
(2)觀察結(jié)構(gòu)振型模式，利用振型方向系數(shù)量化各階振型中不同方向上變形量，判斷結(jié)構(gòu)的變形狀態(tài)。
(3)對(duì)于某些不規(guī)則結(jié)構(gòu)的角柱和邊柱，鑒于其變形的特殊性，應(yīng)采取必要的構(gòu)造措施，防止脆性破壞。
(4)對(duì)于特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)，應(yīng)加強(qiáng)某些樓層或某些桿件的構(gòu)造措施，提高結(jié)構(gòu)的延性性能。
結(jié)論
利用結(jié)構(gòu)振型為坐標(biāo)基，對(duì)任意位移進(jìn)行展開(kāi)，進(jìn)而利用振型方向因子對(duì)各振型不同方向上的變形值進(jìn)行量化，得到以下結(jié)論:
(1)任意位移均能以振型為空間坐標(biāo)基進(jìn)行展開(kāi)，并且根據(jù)結(jié)構(gòu)的規(guī)則程度，僅需前幾階振型就能滿足工程精度需要。
實(shí)施建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段中，應(yīng)優(yōu)選結(jié)構(gòu)方案，確保其經(jīng)濟(jì)適用性、切實(shí)可行性。應(yīng)統(tǒng)籌考量工程實(shí)際需求、建設(shè)狀況、環(huán)境特征、供給材料、建設(shè)條件。同時(shí)還應(yīng)做好水電專業(yè)的良好協(xié)作交流，進(jìn)行科學(xué)的結(jié)構(gòu)選擇、方案規(guī)劃。應(yīng)確保建筑構(gòu)件基于承載極限實(shí)現(xiàn)共同工作、受力、體現(xiàn)良好的耐久性。還應(yīng)做好基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)規(guī)劃，良好處理其同上部結(jié)構(gòu)的實(shí)際關(guān)系，通過(guò)整體設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。另外還應(yīng)在概念設(shè)計(jì)實(shí)踐中引入現(xiàn)代化設(shè)計(jì)思維，優(yōu)選計(jì)算簡(jiǎn)圖，基于整體結(jié)構(gòu)規(guī)劃，組合設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌考量，合理布設(shè)。應(yīng)不斷積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，明晰應(yīng)用程序相關(guān)技術(shù)狀況、適用范圍，不應(yīng)過(guò)分的依賴電腦軟件，而應(yīng)做好全面的結(jié)果分析、科學(xué)核對(duì)，進(jìn)而確保作出正確的分析判斷。
建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)實(shí)踐優(yōu)化策略
1樹(shù)立良好的規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
為優(yōu)化設(shè)計(jì)效果，應(yīng)在實(shí)踐設(shè)計(jì)中樹(shù)立良好的規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)，優(yōu)化解決矛盾問(wèn)題，尋找良好的平衡點(diǎn)，促進(jìn)投資、成本運(yùn)行以及效益收入目標(biāo)的有效平衡。應(yīng)基于良好的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)確保投資費(fèi)用的合理應(yīng)用，成本費(fèi)用的有效降低，以及收入效益的最大化創(chuàng)設(shè)。針對(duì)影響投資建設(shè)因素的眾多特征，例如土地、結(jié)構(gòu)、裝飾費(fèi)用、智能體系、暖通空調(diào)、水電系統(tǒng)成本與消防服務(wù)體系費(fèi)用等，均會(huì)對(duì)投資效益形成綜合作用，因此應(yīng)做好良好的優(yōu)化控制、細(xì)化分析、綜合管理，實(shí)施有效的工程維護(hù)、運(yùn)營(yíng)管理。應(yīng)以業(yè)主普遍接受的投資規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)成本范疇，創(chuàng)設(shè)最大化效益。還應(yīng)全面考量產(chǎn)出與投入的相關(guān)問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)良好的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)效果。
2優(yōu)化完善設(shè)計(jì)約束
建筑工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)會(huì)綜合受到工程功能性、安全性、環(huán)保舒適性等因素約束限制，怎樣滿足這些約束需求，并有效的節(jié)約成本投入，創(chuàng)設(shè)良好的設(shè)計(jì)效益，應(yīng)是我們主力探討的重要問(wèn)題。一般來(lái)講，建筑結(jié)構(gòu)實(shí)踐設(shè)計(jì)中呈現(xiàn)的約束包括條件、隱性與規(guī)范約束等。
相關(guān)條件的約束來(lái)自于工程實(shí)際影響條件與業(yè)主需求約束。工程面臨的現(xiàn)實(shí)條件約束包括環(huán)境條件、工程規(guī)模、政府規(guī)劃策略等，業(yè)主需求則更加細(xì)化，包括建筑工程總體高度、各結(jié)構(gòu)尺寸、具體投入造價(jià)，局部工程功能等。規(guī)范約束具有強(qiáng)制性特征，涉及到各類工程建設(shè)指標(biāo)，例如建筑工程寬高、長(zhǎng)度、混凝土工程強(qiáng)度、消防標(biāo)準(zhǔn)、抗?jié)B防震級(jí)別等。針對(duì)上述約束條件，建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段中，應(yīng)科學(xué)遵循其約束標(biāo)準(zhǔn)。而對(duì)于隱性約束，則可實(shí)施有效的優(yōu)化控制。即應(yīng)通過(guò)概念設(shè)計(jì)的綜合掌握，衡量隱性約束條件，不應(yīng)不良忽視。
例如對(duì)于北向房屋，由于其陽(yáng)光投射少，因此可將其優(yōu)化設(shè)計(jì)為儲(chǔ)藏室、衛(wèi)生間等功能場(chǎng)所，而將地勢(shì)優(yōu)越、享受陽(yáng)光良好的部位設(shè)計(jì)為居室、辦公室等。還可位于相同面積的場(chǎng)所進(jìn)行更為合理科學(xué)的戶型規(guī)劃設(shè)計(jì)，進(jìn)而體現(xiàn)概念設(shè)計(jì)優(yōu)越性，做好良好的約束條件優(yōu)化完善。
3科學(xué)引入虛擬現(xiàn)實(shí)規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化設(shè)計(jì)效果
建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中，應(yīng)優(yōu)化引入虛擬現(xiàn)實(shí)規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，基于環(huán)境條件，科學(xué)利用相關(guān)工程結(jié)構(gòu)知識(shí)體系、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、組件庫(kù)，進(jìn)行虛擬三維結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)，體現(xiàn)良好的真實(shí)感、創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的防震模擬效果。利用該技術(shù)設(shè)計(jì)策略，可隨意進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)更新、整改，依據(jù)業(yè)主需求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，重復(fù)計(jì)算、參數(shù)變更設(shè)定以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析。還可基于方案的不同比選、設(shè)計(jì)結(jié)果的多次校驗(yàn)實(shí)施良好的一致修改，進(jìn)而促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)概念規(guī)劃設(shè)計(jì)的完善優(yōu)化，創(chuàng)設(shè)良好的實(shí)踐設(shè)計(jì)效果，并為提升后續(xù)工程建設(shè)水平、強(qiáng)化工作效率、提供技術(shù)方案參考作出重要貢獻(xiàn)。
建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)實(shí)踐應(yīng)用
1抗震結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)
地震災(zāi)害難以預(yù)防檢測(cè)，因此更應(yīng)做好建筑結(jié)構(gòu)概念優(yōu)化設(shè)計(jì)，由宏觀層面實(shí)施有效的抗震結(jié)構(gòu)強(qiáng)化，做好計(jì)算結(jié)果的科學(xué)分析，核準(zhǔn)薄弱構(gòu)造，引入強(qiáng)化措施，創(chuàng)設(shè)良好的經(jīng)濟(jì)實(shí)用設(shè)計(jì)效果。應(yīng)在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中優(yōu)選良好的地基條件與場(chǎng)所，杜絕地面變形對(duì)建筑工程產(chǎn)生的不良影響，降低直接損失。
同時(shí)應(yīng)做好基礎(chǔ)規(guī)劃設(shè)計(jì)，相同結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)規(guī)劃于各異地基結(jié)構(gòu)中，應(yīng)激發(fā)地基潛能。工程體型結(jié)構(gòu)應(yīng)做到清晰簡(jiǎn)單、良好均勻、規(guī)則布設(shè)，進(jìn)而有效預(yù)防地震災(zāi)害形成的變形作用，并造成對(duì)建筑工程的扭轉(zhuǎn)作用與集中應(yīng)力破壞影響。結(jié)構(gòu)體系規(guī)劃應(yīng)做到科學(xué)有序，規(guī)范合理，確保抗側(cè)構(gòu)件的對(duì)稱良好。還應(yīng)進(jìn)行抗震防線的有效布設(shè)，杜絕薄弱結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)的產(chǎn)生。建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)做到安全連接，具有良好的抗變強(qiáng)度能效。應(yīng)體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的空間統(tǒng)一性，強(qiáng)化平面互連，并具有良好的豎向剛度。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中還應(yīng)完善實(shí)施非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的優(yōu)化處置，杜絕不利作用。
2高層建筑工程結(jié)構(gòu)概念科學(xué)設(shè)計(jì)
高層建筑工程實(shí)施結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段中，應(yīng)基于其工程受力特征，進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的科學(xué)取舍。高層建筑屬于豎向懸臂體系，其受到水平荷載作用要超過(guò)垂直荷載很多，因此應(yīng)對(duì)水平荷載進(jìn)行科學(xué)的結(jié)構(gòu)概念控制設(shè)計(jì)。應(yīng)確保高層建筑應(yīng)對(duì)水平荷載的剪力作用、彎矩影響以及相關(guān)壓、拉影響應(yīng)力符合有效的剛度、強(qiáng)度要求，令其伴隨工程高度的提升形成的側(cè)向變形作用合理控制在良好的結(jié)構(gòu)范疇標(biāo)準(zhǔn)中。
