防震減災的方針范文
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關鍵詞:群測群防;專群結(jié)合;地震預測
前言
1966年邢臺7.2級地震后,在總理的號召下,建立了群測群防、專群結(jié)合制度,防震減災工作取得了巨大成績,成功預測預報了1975年海城7.3級地震和1976年四川松潘平武7.2級大地震等。同時,出現(xiàn)了許多短期臨震預報的新技術(shù)和新理論。海城地震是群測群防、專群結(jié)合和領導果斷決策的成功典范,在世界地震預測預報史上寫下了光輝的一筆。自上世紀80年代地震群測群防幾乎退出了地震監(jiān)測的舞臺,地震預測從群眾路線逐漸轉(zhuǎn)向精英路線。汶川地震發(fā)生之后,我國修訂了《中華人民共和國防震減災法》,該法律修訂之后,使得群測群防工作再一次的得到了肯定,將群策群防政策成功納入了國家地震監(jiān)測和預防體系中。但2010年4月14日的青海玉樹大地震表明我國對地震的科學的預測工作仍然存在著嚴重的隱患和不足。因此,我們必須重視如何在防震減災工作中更有效得發(fā)揮群策群防的作用。目前,地球處于地震多發(fā)期,在全國乃至世界范圍內(nèi)地震頻發(fā),2012年6月18日03時05分,天津市寶坻區(qū)、河北省唐山市玉田縣交界發(fā)生4.0級地震,震源深度9公里。在目前地震頻發(fā)的情況下,研究如何更好地做好群策群防工作是很有必要的。
1.地震群測群防工作的發(fā)展和現(xiàn)狀
地震群測群防是群眾性的地震前兆測報和地震災難防御,主要是放手發(fā)動群眾走“專群結(jié)合”的路線,曾是我國防震減災工作的一大特色,在地震短臨預報和普及防震減災知識方面,發(fā)揮了重要作用。但是,在上世紀80年代隨著我國經(jīng)濟體制的改革,群測群防工作的實施出現(xiàn)了很多問題。
1966年邢臺地震后,在總理倡導和主持下,我國制定了“預防為主、專群結(jié)合、土洋結(jié)合”的具有中國特色的地震工作方針。強調(diào),要群策群力,不僅要有專業(yè)隊伍,還要有地方隊伍和環(huán)繞在專業(yè)隊伍周圍的業(yè)余群眾隊伍。1975年海城地震的成功預報,顯示了群測群防工作的積極作用。
1976年唐山地震后我國進一步加強了對群測群防工作的運用和管理,使得群策網(wǎng)店得到了快速發(fā)展。到1979為止,我國共有地、縣地震辦公室1344個,群眾測報點幾萬個,業(yè)余測報人員幾十萬人,這些地震機構(gòu)和測報點在監(jiān)視震情、宣傳地震知識、防震抗震方面起到了積極作用。
1987年以后,地震前兆觀測預報的重點向?qū)I(yè)化、科學化發(fā)展,對群測網(wǎng)點進行了整頓,撤消了部分簡陋的儀器設備。上世紀90年代后,隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,群測網(wǎng)點缺乏經(jīng)費支持,基本處于自生自滅狀態(tài),許多群測網(wǎng)停止觀測。
2009年5月1日,修訂后的《防震減災法》明確提出“國家鼓勵、引導社會組織和個人開展地震群測群防活動,對地震進行監(jiān)測和預防”。
我國的地震預測預報工作經(jīng)歷了50多年的發(fā)展歷程,雖然其過程是曲折的,但是我們在地震預報方面曾站在世界前列。盡管能作出預報的地震只占極少數(shù),如果我們堅持群測群防、專群結(jié)合制度,進一步通過理論研究、實驗研究和地震現(xiàn)場的觀測研究,在目前世界地震預報水平仍然很低的情況下取得對強震預報的成功并非不可能。
2.制約群測群防工作發(fā)展的主要因素
雖然我國是個地震多發(fā)國家,但是我國的群測群防工作卻不盡人意。主要原因是長期以來管理力度不夠、工作經(jīng)費短缺、設備老化等。有些突出的問題已經(jīng)嚴重影響了群策群防工作的進一步完善和運行。大體上說,制約群測群防工作發(fā)展的主要因素如下:
(1)不重視群測群防工作
群測群防工作在預測預防地震的工作中具有無法代替的作用,它是我國防震減災工作的重要組成部分之一。但是,在我國的有些地方,人民群眾對群策群防的工作卻很不重視,甚至有些地方的人民群眾對群防群防的態(tài)度是可有可無!更有甚者,有些地方直接停止了觀測工作,這足可以說明,有些地方對群測群防工作的重要性認識很不足。國家也是不太重視群策群防工作的存在,甚至國家對群測群防工作該干什么的問題都未界定清楚。因為國家對群測群防工作的定位不清,造成了我國的地方群測點自由發(fā)展,甚至自生自滅。
(2)地區(qū)間發(fā)展不平衡
在我國,有些地區(qū)群策群防工作開展的還算比較順利,但是有些地方確實差強人意,但是我國是地震多發(fā)國家,不能只照顧一些發(fā)達地區(qū)而忽略了非發(fā)達地區(qū)人民的生命和財產(chǎn)。因此,我們不僅應該在城市積極的發(fā)展防災減災工作,而且在廣大農(nóng)村也應該進行相應的知識宣傳,在全國都做好群測群防工作的開展。
(3)管理制度不健全、資料報送渠道不順暢
群測群防的運行一般由縣里的地震局管理,但是觀測的資料卻由省市地震部門直接利用,這種管理制度不健全。而且現(xiàn)在少數(shù)市級地震機構(gòu)尚不健全,縣級地震機構(gòu)多數(shù)由其他部門代管,從而給群測群防工作乃至整個防震減災工作的開展帶來困難,也使得地震資料無法很順暢的往上級報送。
(4)觀測點的人員缺少培訓、經(jīng)費短缺
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關鍵詞:寧洱64級地震;農(nóng)村民房;恢復重建模式;地震災害
中圖分類號:P31597文獻標識碼:A文章編號:1000-0666(2012)02-0268-08
0引言
2007年6月3日,云南省寧洱縣境內(nèi)發(fā)生MS64地震。地震發(fā)生4個月后,筆者對地震災區(qū)進行了為期20多天的實地考察和家戶訪談,并結(jié)合對相關文獻和救災檔案資料的綜合分析,以寧洱鎮(zhèn)民政村為典型實例,系統(tǒng)地闡述了該次地震災害中農(nóng)村民房恢復重建的模式。
恢復重建工作是地震災害發(fā)生后抗震救災工作的重要組成部分或階段,同時也是下一輪防震減災工作的開始(Carter,1992)?;謴椭亟üぷ鞑粌H直接關系到是否可以及時有效地消除地震造成的不良影響,使災民盡早恢復正常的生產(chǎn)生活,而且還可對未來可能再次發(fā)生的地震災害起到防御作用,因此地震恢復重建工作歷來受各級政府和社會各界的高度重視。建設部于1994年11月10日頒布的《建設工程抗御地震災害管理規(guī)定》(人民網(wǎng),2011)和1997年12月29日通過的《中華人民共和國防震減災法》(中華人民共和國中央人民政府門戶網(wǎng),2005)均將震后恢復重建作為重要的一章寫入章程,并對震后重建的相關事項作了明確規(guī)定;2008年6月4日通過的《汶川地震災后恢復重建條例》(國務院辦公廳,2008)從過渡性安置、調(diào)查評估、恢復重建規(guī)劃、恢復重建實施、資金籌集與政策扶持、監(jiān)督管理、法律責任等方面做了更為詳細的規(guī)定。這些法律法規(guī)作為指導性方針為震后恢復重建工作構(gòu)建了可行的法律框架,為震后恢復重建的實施提供了法律依據(jù)和保障。
但是,與地震監(jiān)測預報、地震災害預防和地震災害緊急救援相比,震后恢復重建領域的學術(shù)研究較落后。盡管如此,已有一些學者從不同側(cè)面或角度對這一問題進行了討論。在國外,Comerio(1998)在研究城市災后重建時的政策制定時認為政府和保險企業(yè)都應該在災后恢復重建中起更重要的作用;Tamura等(2003)對阪神地震后民眾的情緒、經(jīng)濟和居住恢復的情況作了調(diào)研,認為地震災害后災民居所的毀壞程度直接決定了該戶恢復重建的困難程度,因此也影響災民的災后情緒等。國內(nèi),羅時瑋和謝宜庭(1999)以臺灣1999年9月21日集集大地震后一個農(nóng)村小區(qū)自發(fā)組織的恢復重建為案例,探討了小區(qū)參與重建的模式和機制;王靜愛等(2006)提出了用災后恢復能力指數(shù)作為評價區(qū)域尺度災后響應能力的指標,并構(gòu)建了災后恢復能力的綜合評價模型;鄒其嘉等(1997)、于山等(2003)對1976年唐山大地震災害的恢復重建情況和經(jīng)驗進行了調(diào)查和總結(jié);賈燕(2006)通過研究多次地震災害的恢復重建案例,討論并分析了我國以往地震災害恢復重建的若干經(jīng)驗。
汶川地震后,許多專家指出震后恢復重建是一個復雜而艱巨的系統(tǒng)工程(徐玖平,盧毅,2008;陳國階,2008),而且其包含的內(nèi)容也越來越豐富。徐玖平和盧毅(2008)通過總結(jié)國內(nèi)外12個重大地震震后恢復重建過程中存在的問題,提出了包括災后重建全過程集成管理和災后重建保障體系構(gòu)建兩個方面的地震災后重建綜合集成模式,并以汶川地震為例專門討論了震后重建工程工期的影響因素(徐玖平,孫彩玉,2008)和社區(qū)文化重建模式的統(tǒng)籌優(yōu)選(徐玖平,劉高福,2009);葉耀先(2008)結(jié)合汶川震后的實際情況和唐山地震恢復重建經(jīng)驗系統(tǒng)提出可持續(xù)重建理論;幸宇(2011)通過分析都江堰市城鎮(zhèn)住房重建過程,總結(jié)了該市12種城鎮(zhèn)住房重建模式??傮w而言,目前自然災害特別是地震災害中的恢復重建研究尚缺乏系統(tǒng)性,恢復重建研究的理論和方法論體系的構(gòu)建需要大量更深層次的具體工作。本文在前人工作的基礎上,以寧洱鎮(zhèn)民政村為例,對2007年6月3日云南省寧洱縣64級地震災害(簡稱寧洱64級地震災害,下同)的農(nóng)村民房恢復重建的模式進行總結(jié)和初步分析,以期為地震災害恢復重建研究的不斷發(fā)展提供部分案例分析資料,同時也為今后的地震災后恢復重建工作,分析總結(jié)一些有益的經(jīng)驗。
寧洱64級地震震中(23°00′N,101°07′E),震源深度5 km,極震區(qū)烈度為Ⅷ度,震中有Ⅸ度破壞點,震區(qū)地處思茅—普洱地震帶,該地震帶是我國乃至世界上都十分少見的中強地震“地震窩”(謝英情等,2007),自1970年以來已發(fā)生6級以上地震6次,未來時期該地區(qū)再次發(fā)生破壞性地震災害的可能性很大。因此,深入研究該次地震后的恢復重建問題,對該地區(qū)更好地防御未來可能發(fā)生的地震也具有重要的現(xiàn)實意義。
地震研究35卷第2期齊文華等:2007年寧洱64級地震災害中的農(nóng)村民房恢復重建模式研究——以寧洱鎮(zhèn)民政村為例1民政村的社會經(jīng)濟狀況
寧洱鎮(zhèn)民政村位于寧洱縣城北偏西5 km處,村中有323國道通過(圖1)。全村總?cè)丝? 177人(表1),總面積34 km2,民政村總共有民戶578戶,其中鋼混結(jié)構(gòu)房屋10戶,土木結(jié)構(gòu)房屋473戶,其他結(jié)構(gòu)房屋95戶2007年云南省農(nóng)村建設情況調(diào)查表。圖1民政村地理位置及地震烈度圖
Fig1Geographical location and seismic intensity
map of Minzheng Village2民政村的地震災情
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關鍵詞:防災減災、村鎮(zhèn)建設、地質(zhì)災害
中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:
一、形勢
村鎮(zhèn)建設中的防災減災規(guī)劃是村鎮(zhèn)建設中的重要環(huán)節(jié),也是城鎮(zhèn)防災減災體系中的薄弱環(huán)節(jié)。隨著 “十二五”規(guī)劃的展開,我國城鎮(zhèn)化水平將突破50%,農(nóng)業(yè)人口在不斷向非農(nóng)轉(zhuǎn)移,但是中國還仍是個農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)村人口還仍占很大的比重,農(nóng)村人口的基本生活條件,安全保障仍需得到國家的關注及支持。并且近幾年來,災害的不斷發(fā)生,損失最多,且最為嚴重的基本都是農(nóng)村地帶,因此做好村鎮(zhèn)建設工作,加強村鎮(zhèn)防災減災規(guī)劃已經(jīng)成為國家建設的重點問題。如近幾年年就發(fā)生了多起影響區(qū)域較大 造成損失較嚴重的自然災害:新疆北部六十年一遇的連續(xù)暴雪降溫天氣,云南元謀5.4級地震,西南地區(qū)持續(xù)半年多的五十年不遇的大旱,青海玉樹7.1級地震,江西 福建等南方10省區(qū)的嚴重洪澇災害,甘肅舟曲縣特大泥石流,臺灣花蓮縣5.6級地震等等 除此之外,各地區(qū)危害相對較小 未經(jīng)媒體報道的自然災害亦不計其數(shù),同樣給當?shù)厝嗣裆敭a(chǎn)造成了很大損失。
二、我國村鎮(zhèn)防災減災現(xiàn)狀
目前我國村鎮(zhèn)防災減災的現(xiàn)狀不容樂觀。很多村鎮(zhèn)或偏遠的農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展落后、政府的監(jiān)管服務力度小、相關法律法規(guī)約束少,而使得在防災減災規(guī)劃并沒有做的很充分,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1防災空間規(guī)劃與建設考慮少2..防災設施不完善2.建筑物防災標準低4.環(huán)境問題嚴重,包括村鎮(zhèn)自身的環(huán)境污染,以及一些城市工廠在村鎮(zhèn)的污染5.防災的觀念落后,這是一個根本性問題, 觀念
直接影響防災規(guī)劃編制的質(zhì)量和防災設施建設水平。重“救”輕“防”的觀念, 導致防災、減災的物資投入長期不足, 有限的防災投入也難以充分發(fā)揮作用, 弱化了防災管理能力的建設, 使得農(nóng)村的防災能力非常脆弱。其實, 災害一旦發(fā)生, 采取什么措施都為時晚矣, 而大部分時候人們所重視的恰恰就是災害發(fā)生后的應對, 而不是危機前的預防。 另外, 視災害為小概率事件, 存在僥幸麻痹心理的現(xiàn)象普遍存在, 這也是防災規(guī)劃建設的一大障礙。
三、防災減災規(guī)劃在村鎮(zhèn)建設中的影響因素分析
目前的災害類型有很多,如氣象災害,洪水災害,海洋災害,地震災害,地質(zhì)災害,農(nóng)作物災害,森林災害等等,主要就常見的一些災害從以下幾方面入手提出了村鎮(zhèn)建設中應如何避免災害發(fā)生,順利開展防災減災規(guī)劃。
一、生態(tài)環(huán)境因素的考慮
人與自然是需要和諧共存的,而不是你戰(zhàn)勝我,我戰(zhàn)勝你的敵對狀態(tài),最好的案例就是甘肅舟曲的8.7特大泥石流災害,舟曲在上世紀50年代之前曾是一個“孕育原始森林”的地方,享有“不二揚州”、“隴上江南”等美譽,但由于過度的森林砍伐,導致森林覆蓋率有原來的75%降到現(xiàn)在的 20%,又由于無度的水電開發(fā),必須炸山開坡,導致巖體松動,棄渣堵塞河道,從而引發(fā)新的滑坡。因此村鎮(zhèn)建設中 不應不顧生態(tài)破壞而去建設村鎮(zhèn),發(fā)展村鎮(zhèn),應該從生態(tài)的角度,盡可能的保護原生植被,盡可能在不破壞生態(tài)環(huán)境的條件下開發(fā)建設。在環(huán)境保護方面,應盡可能多的植樹造林,以減少水土流失,防止不必要的災害發(fā)生。
二、選址的確定
村莊建設規(guī)劃前進行科學合理的用地選址是預防災害重要的一步。新農(nóng)村建設規(guī)劃必須結(jié)合村莊自然地理環(huán)境勘測資料, 合理選擇村莊建設用地, 對可能發(fā)生的地質(zhì)災害、 自然災害等情況進行綜合分析評估, 對存在隱患和風險的選址要堅決予以否定;村莊選址、規(guī)劃和農(nóng)村住宅設計前,首先分析當?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造情況,使其用地和建設項目盡可能避開地質(zhì)斷裂帶等地質(zhì)構(gòu)造復雜和不穩(wěn)定地段。再依據(jù)地震基本烈度和經(jīng)濟發(fā)展水平,合理地確定村莊的設防烈度,根據(jù)場地和地質(zhì)條件確定抗震有利和不利地段。遠離地質(zhì)構(gòu)造復雜的山體和溝道,實在無法避開 時應修建防護工程選址的不合理還會導致次生災害的發(fā)生:有些村鎮(zhèn)甚至建在滑坡、泄洪道或與地震帶平行的區(qū)域; 且大多數(shù)村鎮(zhèn)宅基地批復通常為一個區(qū)域,村民建房地點的選擇隨意,缺乏專業(yè)性指導,存在著極大的安全隱患。 一旦地震發(fā)生, 極易發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流等次生地質(zhì)災害。這些次生災害往往形成災害鏈,阻斷交通,影響災后救援重建。
三.合理空間布局
合理布局村莊防災空間用地, 形成具有良好防災能力的村莊空間結(jié)構(gòu)。我國傳統(tǒng)的村莊往往以線性的街道組織村莊結(jié)構(gòu), 空間建設很少注重開敞的公共空間的建設, 而公共空間的合理布局能夠達到有效降低傳染病、 阻斷災害、及時疏散以及避難的作用。首先, 各項用地之間要協(xié)調(diào)有序, 避免因相互干擾而形成新的災源。其次, 應注意將村莊的道路、 廣場、 綠地、 河湖水系、 地下空間等的規(guī)劃布局與村莊的防災相結(jié)合,如盡可能采用組團式,可將抗震不利地段規(guī)劃為道路用地、農(nóng)田用地、山林用地、對外交通用地等場地條件要求不是很高的土地使用類型;同時村中心預留綠地,作為避震疏散場地;注意與住宅庭院、 街道、 水系及外部交通之間進行有序的協(xié)調(diào)連接,在災情發(fā)生時,村民能夠迅速疏散, 從住宅庭院到村莊街道再到公共場所,形成點、 線、 面結(jié)合的系統(tǒng)化防災空間。
四.建造安全穩(wěn)固的住宅。
我國農(nóng)村房屋特點就是建筑質(zhì)量差,結(jié)構(gòu)簡單;建筑結(jié)構(gòu)不合理,抗震能力差,由于農(nóng)村購買合格的建筑材料比較困難 , 因此建造房屋的材料質(zhì)量就很難保證。
此外 , 大多數(shù)農(nóng)民民居在建設時沒有統(tǒng)一的合理規(guī)劃 , 沒有選擇好的地基 , 沒有避開古河道 , 沒有避開構(gòu)造斷裂帶。 很多農(nóng)村民居隨意亂建 , 房子間距過小 , 道路彎曲狹窄。這在 1997年 5月 31日福建永安西南 MS5 . 2級地震、1998年 1月 10日河北張北 MS6 . 2級地震中都留下了深刻的教訓。 國內(nèi)外多次破壞性地震 (尤其是發(fā)生在山區(qū)、丘陵地區(qū)的破壞性地震 )的調(diào)查資料表明 , 至少有95%以上的人員傷亡和建筑物破壞是直接由于地面震動所造成的。因此,新農(nóng)村的住宅建設應遵循簡單明確、 安全可靠、 經(jīng)濟合理、 施工方便和可重復利用的原則。建設主管部門應依據(jù)當?shù)氐臑暮μ攸c制定合理的防災標準,從建筑形態(tài)、建筑結(jié)構(gòu)等方面對居住防災進行建設性指導??拐鸱矫? 應指導住宅建設進行合理的平面與立面設計, 體形盡量規(guī)則、 對稱,選用合理的符合當?shù)乜拐鹪O防烈度的結(jié)構(gòu)措施, 加強建設施工時的質(zhì)量管理;防火方面, 建筑單體之間應保持適當?shù)姆阑痖g距,住宅出入口與疏散通路聯(lián)系緊密,建筑設計一定的防火構(gòu)件如防火山墻, 建筑材料及室內(nèi)裝修進行規(guī)范化的防火處理;對于經(jīng)常遭遇臺風暴雨等災害的建筑,建筑的高度要進行適當?shù)目刂? 建筑體型應盡量采用規(guī)則的形狀, 采取傳統(tǒng)的坡屋頂形式, 以達到良好的防風、排雨效果。
參考文獻
【1】吳慧娟. 關于提高地震高發(fā)地區(qū)農(nóng)村房屋抗震能力的思考[J]. 理論前沿. 2005(14)
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關鍵詞:高層建筑;抗震;結(jié)構(gòu)
中圖分類號:TU972+4 文獻標識碼:A
1概述
從上個世紀70年代以來,結(jié)構(gòu)設計工程師通過多年的地震災害實踐經(jīng)驗總結(jié)中明白,宏觀的“概念設計”對與工程結(jié)構(gòu)抗震來說比“數(shù)值設計”來的更重要些。所謂的概念設計就是從結(jié)構(gòu)總體方案設計的時候就運用人們在工程實踐中總結(jié)的正確的建筑結(jié)構(gòu)抗震知識處理結(jié)構(gòu)設計中遇到問題,以宏觀的原則評價、鑒別為基礎,做出必要的計算和構(gòu)造措施,消除建筑物抗震的薄弱環(huán)節(jié),從而達到合理的抗震設計的目的。因此,這就要求結(jié)構(gòu)工程師必須從主體上了解結(jié)構(gòu)抗震特點,振動中結(jié)構(gòu)的受力特征,突出主要矛盾,用正確的概念設計,才能達到抗震減災的目的。
2 地震災害多發(fā)點
2.1 結(jié)構(gòu)層屈服強度比較薄弱的樓層
由于很多高層建筑在結(jié)構(gòu)設計上存在很大的不均勻性,一旦遇到比較大的能量沖擊,屈服強度比較薄弱的結(jié)構(gòu)層就會被屈服,造成彈塑性變形急劇發(fā)生,導致彈塑性變形大面積擴展的現(xiàn)象。比如,1976年的唐山大地震中,由于13層的蒸吸塔框架中第6層和第11層屈服強度較弱,導致該蒸吸塔6層以上全部倒塌。
2.2 柱端和節(jié)點處
高層建筑結(jié)構(gòu)中一般是梁輕柱重,柱子的頂部重于(終于)柱子的底部,特別是角柱和邊柱更容易受到地震破壞。柱子容易受到彎曲破壞,輕則發(fā)生水平或斜向斷裂,重則混凝土被壓垮塌,導致里面鋼筋崩脫。當柱子的一側(cè)有強度較高的砌體填充墻嵌砌時,柱頂受剪切力破壞嚴重,甚至會轉(zhuǎn)移到窗口上下處,以及出現(xiàn)短柱受剪切力的破壞。
2.3 砌體填充墻
砌體填充墻雖然剛度很大,但其變形能力很差,在強烈的地震S形沖擊波的破壞下會遭受嚴重的破壞。
3 影響高層建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的主要因素
3.1 高層建筑結(jié)構(gòu)所用的材料及施工質(zhì)量
眾所周知,建筑結(jié)構(gòu)的施工材料質(zhì)量越差,地震對建筑所造成的破壞越大,但是這個問題往往被人們所忽視。在建筑物的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護墻等構(gòu)件中,假如能廣泛使用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶?;炷?、加氣混凝土板、空心塑料板材等輕質(zhì)材料,將會顯著改善建筑物的抗震性能。因此,在整體施工過程中,一定要對施工的每個環(huán)節(jié)都加以重視,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏,都有可能影響建筑結(jié)構(gòu)本身的抗震能力。
3.2 高層建筑結(jié)構(gòu)本身結(jié)構(gòu)設計問題
一棟建筑物假如平面布置復雜,導致質(zhì)心和剛心不在同一點,就很容易在地震作用下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彎曲,加劇了地震的破壞力。例如,臺灣的9?21地震中,一棟高層建筑由于結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則,在水平的地震作用下,產(chǎn)生扭曲效應,導致建筑坍塌。對于結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則的建筑,我們應注意偏離結(jié)構(gòu)剛心遠端的抗震墻和框架柱的承載力計算。對于建筑的立面,要避免頭重腳輕,盡量將結(jié)構(gòu)的重心降到最低。
3.3 建筑場地
建筑選擇工程地址時,一定要進行詳細的地質(zhì)勘探,熟悉地形地質(zhì)情況,挑選對建筑抗震有利的地形。由于地震時地面的強烈運動會導致建筑在振動過程中,喪失整體性和穩(wěn)定性而遭到破壞,甚至會造成水壩倒塌、海嘯、火災等次生災害的發(fā)生。斷層錯動、山崖崩塌、河岸滑坡地層陷落等地面嚴重變形造成的災害可以通過工程措施加以防治,而很多災害單靠工程措施是很難達到預防目的,而且會讓人們付出慘痛的代價。因此,要盡可能避免對建筑抗震不利的場地,不管是什么情況,都不能在抗震不利場地中建造對人員傷亡和造成巨大經(jīng)濟損失的建筑物。
4 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的具體設計
4.1 重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
在高層建筑結(jié)構(gòu)設計中,結(jié)構(gòu)的均勻性主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是,由于實際的高層建筑結(jié)構(gòu)都是三維立體的,而實際的地震作用和風荷載都是比較復雜多變的,具有多向性,所以高層建筑中主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向的剛度和變形特性都要相似,才能使得高層建筑的兩個主軸方向受力比較均勻,這樣才能具有良好的抗震力和抗風性。二是,高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在豎向斷面、構(gòu)成變化上比較均勻,不能由于某種情況產(chǎn)生突變。特別是主體結(jié)構(gòu)的層剪切剛度不能發(fā)生突變,因為均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)能夠避免由于建筑薄弱層破壞而導致整個建筑物遭到破壞。三是,高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應注意同一主軸方向上的各個抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度均勻,避免在主體結(jié)構(gòu)布置中設置一些剛度特別大而延性較差的結(jié)構(gòu),比如長窄的實體剪力墻,雖然長窄的實體剪力墻在結(jié)構(gòu)上能滿足對稱性和剛度的要求,但其個別結(jié)構(gòu)剛度很大,在地震作用下,會吸收很大的能量,導致應力集中,首先遭到破壞,從而會導致整體建筑結(jié)構(gòu)的破壞。而同一主軸方向上的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度均勻就會在水平荷載作用下應力分布均勻,這樣有利于結(jié)構(gòu)抗震延性的實現(xiàn)。
4.2 建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇
高層建筑結(jié)構(gòu)體系選擇是結(jié)構(gòu)設計考慮的關鍵,結(jié)構(gòu)方案是否合理,對安全性和經(jīng)濟性起決定性的作用。結(jié)構(gòu)體系需要有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑,如建筑物梁的布置應盡量使垂直重力荷載以最短的路徑傳遞到豎向構(gòu)件墻、柱上去;盡量使豎向構(gòu)件在垂直重力荷載作用下的壓應力水平接近均勻,避免豎向構(gòu)件之間形成二次壓應力的轉(zhuǎn)移;布置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)時,盡量使上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳來的垂直重力荷載通過轉(zhuǎn)換層不超過2次轉(zhuǎn)換,傳遞到下部結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件上去;由于抗側(cè)力結(jié)構(gòu)一般有框架、剪力墻、筒體、支撐等組成,為了使它們貫通連續(xù),在整體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)上必須體系明確,傳力直接,若它們沿豎向有變動,變化也要緩慢均勻,不能產(chǎn)生突變。結(jié)構(gòu)體系需要多道抗震防線,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)就是具有良好性能的多道防線的抗震結(jié)構(gòu)。剪力墻既是主要抗側(cè)力構(gòu)件,又能充當?shù)谝坏揽拐鸱谰€。所以想結(jié)構(gòu)體系中有相當數(shù)量的剪力墻,使得它的結(jié)構(gòu)底部地震傾覆力矩不小于底部總地震傾覆力矩的50%。同時,剪力墻可以通過合理設置連梁,組成多肢聯(lián)肢墻,使其具有優(yōu)良的多道抗震防線性能。連梁的剛度、承載力和變形能力應與墻肢相匹配,避免連梁過強而使墻肢產(chǎn)生較大拉力而過早出現(xiàn)剛度和承載力退化。為了能夠承受剪力墻開裂后重分配的地震作用,任何一層框架和墻協(xié)同作用分配的地震剪力,不應小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的20%和框架各層地震剪力最大值的1.5倍之兩者的較小值。
主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度選擇合理是高層建筑結(jié)構(gòu)設計中重要指標之一。首先,主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度須滿足規(guī)范上規(guī)定的水平位移、整體穩(wěn)定、強度延性等要求。但在多年工程設計的經(jīng)驗中總結(jié)出,高層建筑主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度不宜過大,由于結(jié)構(gòu)的延性和安全儲備主要依靠合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和精心的設計,高層建筑的主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度滿足規(guī)范值即可;而主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度過大,也會造成結(jié)構(gòu)的基本自振周期短,隨著地震作用的加大,結(jié)構(gòu)承受的水平力和傾覆彎矩也加大,地基基礎的負擔也加大,導致結(jié)構(gòu)的截面和相應的構(gòu)造配筋增加,大大降低了其經(jīng)濟效率。
5 減輕地震災害的措施
5.1 對舊有建筑進行加固
由于我國部分地區(qū)發(fā)展相對滯后,還存留了很多70年代前后的建筑物,這些建筑物在建造時大多數(shù)都沒有或者很少考慮到抗震問題,以至于現(xiàn)在很多建筑都存在基礎沉降、墻體裂縫、傾斜、面層剝落等現(xiàn)象和隱患。為了確保人民生命財產(chǎn)的安全,同時又能充分利用舊房資源,我們對不符合抗震要求的建筑進行加固,對部分建筑進行修繕,達到滿足抗震的目的。消能減震技術(shù)在抗震加固中具有獨特的優(yōu)點,它擺脫了常規(guī)加固中以構(gòu)件承載力為主的加固模式,而是通過減小建筑物上地震作用的途徑,使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足抗震要求。這對地震頻繁,人口眾多的我國來說,對工程結(jié)構(gòu)抗震具有大的意義。
5.2 研究開發(fā)更為合理的結(jié)構(gòu)形式
隨著科學技術(shù)的不斷進步,高層建筑結(jié)構(gòu)逐漸向自重輕、跨度大、功能多樣、施工周期短的方向發(fā)展。因此,質(zhì)量輕強度高的新型建筑材料的研制和更為合理的建筑結(jié)構(gòu)形式的研發(fā)成為各種新型結(jié)構(gòu)體系發(fā)展的必然趨勢。例如,開合屋蓋結(jié)構(gòu),是一種在短時間內(nèi)部分和全部屋蓋可以移動或開合,其結(jié)構(gòu)是將一個完整的屋蓋結(jié)構(gòu)劃分為幾個可移動的單元,可移動單元能夠按照一定軌跡移動達到開啟和閉合的作用。
5.3 建材及建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇
篇5
【關鍵詞】 面向?qū)ο?仿真建模 模型
計算機仿真技術(shù)是以計算機為工具,以相似原理、信息技術(shù)以及各種相關應用領域的基本原理與技術(shù)為基礎,根據(jù)系統(tǒng)試驗的目的,建立系統(tǒng)模型,并在不同的條件下,對模型進行動態(tài)運行的一門綜合性技術(shù)。而計算機仿真是使用計算機仿真技術(shù),建立相應物理系統(tǒng)的數(shù)學模型,并在計算機上解算數(shù)學模型的過程。
計算機仿真的核心是系統(tǒng)模型,系統(tǒng)模型的粒度、運行效率直接決定了仿真的效果,只有建立正確的系統(tǒng)模型,才能得到正確的仿真結(jié)果,仿真才有意義和價值。在計算機仿真領域,系統(tǒng)模型稱為仿真模型,建立仿真模型的過程稱為仿真建模,仿真建模的根本目的是建立能夠在計算機上解算系統(tǒng)數(shù)學模型的系統(tǒng)模型軟件。
系統(tǒng)仿真模型軟件作為一類軟件,在設計、開發(fā)、運行和維護等方面符合軟件的一般規(guī)律。仿真建模作為系統(tǒng)模型數(shù)學模型、模型軟件建立過程,同樣需要方法學指導。
1 面向?qū)ο蠓椒?/p>
面向?qū)ο螅∣bject-oriented,簡稱OO)思想是一種思維方式,強調(diào)思考過程中從現(xiàn)實世界中客觀存在的事物(即對象)出發(fā)并盡可能地運用人類的自然思維方式。面向?qū)ο笏枷氘a(chǎn)生于編程語言,目前已經(jīng)擴展應用于計算機硬件、數(shù)據(jù)庫、軟件工程、用戶接口、計算機體系結(jié)構(gòu)等多個領域,但在軟件工程領域應用最為深入。
基于面向?qū)ο笏枷敕治雠c解決問題的方法是面向?qū)ο蠓椒?。在軟件工程領域,面向?qū)ο蠓椒ㄊ侵敢悦嫦驅(qū)ο笏枷霝橹笇У能浖O計與開發(fā)方法,強調(diào)運用人類在日常邏輯思維中經(jīng)常采用的思考方法與原則,以對象為中心,以類和繼承為基本構(gòu)造機制來抽象現(xiàn)實世界,以對象、類、屬性、方法、封裝、繼承、消息、聚合等概念對軟件進行設計和開發(fā)。
2 面向?qū)ο蠓抡娼?/p>
仿真建模的根本目的是建立能夠在計算機上解算系統(tǒng)數(shù)學模型的系統(tǒng)模型軟件,為了達到這一目的,必須經(jīng)歷兩次建模過程:一是數(shù)學模型設計,使用數(shù)學語言對系統(tǒng)進行抽象和描述,即數(shù)學建模,成果是包含數(shù)學公式、數(shù)據(jù)等元素的文檔、圖表等;二是模型軟件建立,將數(shù)學模型轉(zhuǎn)換為計算機軟件,使數(shù)學模型能夠在計算機上進行解算,成果是模型軟件,這一過程是狹義上的仿真建模,可分為設計與開發(fā)兩個步驟。
數(shù)學模型設計與模型軟件建立這兩次建模過程是緊密相關的,采用面向?qū)ο蠓椒ㄔO計的數(shù)學模型,其模型軟件必須同樣采用面向?qū)ο蠓椒ń?,即在模型軟件設計、模型軟件開發(fā)均采用面向?qū)ο蠓椒?。這樣一是能夠最大化發(fā)揮面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)勢,包括直觀、數(shù)據(jù)抽象、信息隱蔽、模塊性、可重用性、可維護性、靈活性等;二是能夠保證數(shù)學模型能夠轉(zhuǎn)換為模型軟件,保證數(shù)學模型與模型軟件的一致。
3 面向?qū)ο髷?shù)學模型設計
數(shù)學模型設計使用數(shù)學語言對被仿真系統(tǒng)進行抽象和描述,被仿真系統(tǒng)由一系列組成部分構(gòu)成,按照面向?qū)ο蠓椒?,可將被仿真系統(tǒng)的各組成部分定義為對象,這些對象可以擁有、傳遞和處理消息,并能相互作用。更進一步,可將被仿真系統(tǒng)各組成部分作為系統(tǒng)進一步分解為更加詳細的對象。將被仿真系統(tǒng)分解并定義為一系列對象是面向?qū)ο髷?shù)學模型設計的第一步。
面向?qū)ο笏枷胝J為任何現(xiàn)實世界客觀存在的事物都可以通過狀態(tài)和對狀態(tài)的改變來進行描述,對象也是客觀存在的事物,同樣如此。在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?,對象的狀態(tài)使用屬性來描述,而對象狀態(tài)的改變使用方法描述,對象之間通過消息相互作用。對象擁有的消息是屬性的一部分,對象傳遞和處理消息的過程是對狀態(tài)的改變,是方法的一部分。面向?qū)ο髷?shù)學模型設計的第二步是定義對象屬性和方法。
對象屬性分為靜態(tài)屬性和動態(tài)屬性:靜態(tài)屬性描述了對象的靜態(tài)特征,不會發(fā)生改變;動態(tài)屬性描述了對象的動態(tài)特征,可被對象方法改變。對象方法描述了改變屬性的方式和過程。
從數(shù)學的角度看,被仿真系統(tǒng)可使用數(shù)學方程來描述。那么,可以認為對象方法描述了數(shù)學方程本身,而對象屬性則描述了數(shù)學方程中的變量。
4 面向?qū)ο竽P蛙浖?/p>
模型軟件是對被仿真系統(tǒng)數(shù)學模型的軟件實現(xiàn),按照軟件工程學,模型軟件建立可粗略劃分為設計和開發(fā)兩個階段。
4.1 面向?qū)ο竽P蛙浖O計
數(shù)學模型設計階段已經(jīng)明確了被仿真系統(tǒng)的對象組成,以及對象的屬性和方法。模型軟件設計階段是連接數(shù)學模型與模型軟件之間的橋梁,主要任務包括:按照面向?qū)ο蠓椒?,從軟件設計角度對數(shù)學模型進行分析,將對象抽象為類,設計類之間的繼承、聚合關系;根據(jù)仿真目的,從數(shù)學模型的對象屬性中挑選部分屬性作為類的屬性,挑選部分方法作為類的方法,增加部分軟件運行需要的屬性和方法;設計類的實現(xiàn)方式,如編程語言、屬性命名、方法的算法等;理清對象之間的關系,設計對象之間消息傳遞過程。
4.2 面向?qū)ο竽P蛙浖_發(fā)
模型軟件開發(fā)是仿真建模的最后一個步驟,是采用面向?qū)ο蠓椒?,根?jù)模型軟件設計,將類、對象、對象屬性、對象方法、消息通信等實現(xiàn)為軟件組件的過程。
軟件組件有很多種不同名稱,又稱為應用程序、程序、函數(shù)、模塊、動態(tài)鏈接庫、子程序或者類。這些名稱基于不同的軟件語言和協(xié)議,都表示一組計算機代碼,都可以響應命令和接收數(shù)據(jù)。具體采用哪個形式,需要根據(jù)采用的編程語言、運行環(huán)境、重用性要求、模型調(diào)用要求等確定。建議采用面向?qū)ο缶幊陶Z言實現(xiàn)模型軟件,如C++、JAVA、C#等,并在開發(fā)過程中綜合考慮運行效率、時間一致性、重用性的要求。
5 結(jié)束語
本文對面向?qū)ο蠓椒ㄔ诜抡娼V械膽眠M行了初步研究,是計算機仿真技術(shù)與軟件工程方法相結(jié)合的一次有益探索。實際上,計算機仿真需要以仿真模型為核心,根據(jù)仿真目的構(gòu)建仿真系統(tǒng),在這過程中,面向?qū)ο蠓椒ū厝荒軌虬l(fā)揮積極作用,這是下一步的重點研究方向。
參考文獻
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作者簡介
李宏海(1981-),男,大學本科學歷。河北省撫寧縣人。工程師。主要研究方向為計算機仿真。
篇6
長期以來,強調(diào)理論教學與課本知識的掌握是高校文科教育的習慣性思維和基本教學模式[1]。然而隨著知識經(jīng)濟時代對創(chuàng)新性人才需求的不斷增長,以教師為主體的灌輸式教學模式已經(jīng)不能完全適應現(xiàn)代人才的培養(yǎng)需要。實驗教學是人文社會學科培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要實踐教學環(huán)節(jié),仿真模擬軟件作為一種新型的實驗教學模式,已成為文科實踐教學改革的必然趨勢。
一、仿真模擬軟件實驗教學的內(nèi)涵
教育部《關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質(zhì)量的若干意見》中明確提出:“要大力加強實驗等實踐教學環(huán)節(jié),推進實驗內(nèi)容和實驗模式改革和創(chuàng)新,培養(yǎng)學生的實踐動手能力、分析問題和解決問題能力?!苯陙恚鞲咝T诔浞挚隙ㄎ目茖嶒灲虒W的重要性的基礎之上,將文科實驗教學納入人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。文科實驗教學伴隨著新理論、新方法在教育領域中的應用逐步成長起來,不僅填補了文科教學手段的空白,而且擴大了文科的研究范圍,更使文科的教學手法和研究手法大為改觀[2]。
盡管實踐教學基地、大學生科研訓練等都是大學實踐教學的途徑,但是這些教學環(huán)節(jié)都在不同程度上存在“教育面不寬”(如科研訓練難以普及到每個人)和“深入度不夠”(如類似參觀、聽講座的實踐環(huán)節(jié)難以真正接觸實際中的問題情境)等問題,因此,仿真式模擬構(gòu)造“情境認知教學環(huán)境”成為必要[3]?,F(xiàn)代學習理論認為,求知始于發(fā)問或質(zhì)疑。模擬教學通過讓學生持續(xù)面對各種典型的情境,培養(yǎng)他們在“例外環(huán)境”下的質(zhì)疑思維以及分析問題與解決問題的能力,使枯燥的學習變得有趣[4]。
仿真模擬軟件實驗教學是指利用計算機的硬件和軟件來模擬真實的實驗環(huán)境及實驗過程,讓學生通過在計算機上獨立完成實驗,達到在有限教學時間內(nèi)讓每個學生獨立完成實驗的目的[5]。在國際上,最著名的仿真模擬是國際企業(yè)管理挑戰(zhàn)賽(即GMC),是以一個綜合性的計算機模型模擬真實的企業(yè)經(jīng)營環(huán)境和公司管理,涉及營銷、財務、生產(chǎn)、人才資源、研究與開發(fā)等方方面面[6]。在國內(nèi),最先由部分高校從國外引進了一些仿真模擬軟件開展文科實驗教學,取得了一定的效果。如何有效利用軟件,使之真正成為教師開展實驗教學的助手,使學生能夠在實驗教學中發(fā)揮主觀能動性,將仿真模擬實驗教學效果最大化成為當前一個重要問題。
二、研究框架及設計
(一)理論基礎
情境認知理論(Situated Cognition)是20世紀80年代后西方學習理論領域研究的熱點,該理論從對學習理論的自身研究反思出發(fā),既滿足了學校實踐的需求,又順應了學習理論的發(fā)展與豐富。1989 年約翰?西利?布朗、阿倫?柯林斯與保爾?杜吉德聯(lián)合發(fā)表了論文《情境認知與學習文化》,這篇論文系統(tǒng)、完整地論述了情境認知與學習理論[7]。情境認知理論認為:學習的設計要以學習者為主體,內(nèi)容與活動的安排要與人類社會的具體實踐相聯(lián)通,通過類似人類真實實踐的方式來組織教學。該理論強調(diào)情境具有線索指引的功能,學習發(fā)生在真實的情境或事件中;學習者從事的是與專業(yè)學習領域相關的實踐;提高學習者的興趣度、責任感和意義感有利于引發(fā)其主動學習的動機[8-9]。
情境認知理論的研究觀點為信息技術(shù)與課程整合、計算機支持協(xié)作學習和虛擬學習共同體的建設等教育技術(shù)的新領域提供了理論依據(jù)。近些年來的相關研究主要有,趙經(jīng)成(2003)認為運用現(xiàn)代技術(shù)開展仿真模擬實驗教學能夠有效延伸實驗的空間和時間,變被動學習為主動學習,調(diào)動了學習者的主動性[10]。邢振江、徐文濤[(2010)從提高學生綜合素質(zhì)、降低教學成本、促進就業(yè)和師生互動四個方面分析了情境教學的效果[11]。張軍
征、樊文芳(2012)的研究表明模擬軟件能夠在創(chuàng)設自主探究學習環(huán)境和有效引導探究活動兩個方面促進探究性學習[12]。本文根據(jù)情境認知理論和相關研究成果,從學習者個體特征、情境模擬的真實性、實踐場和調(diào)動學習者主動性等方面研究仿真模擬軟件在文科實驗教學的應用。
(二)研究設計
本研究采用調(diào)查問卷的形式,樣本取自Y大學人文學院公共管理、社會學和法學三個專業(yè)的二年級、三年級、四年級學生(一年級沒有開設相關課程),隨機發(fā)放問卷260份,取得有效問卷229份。
表1 被調(diào)查學生基本情況
Y大學人文學院是一個農(nóng)業(yè)院校的純文科專業(yè)學院,其中公共管理專業(yè)開設了兩門使用仿真模擬軟件的實驗課程,而法學和社會學兩個專業(yè)只開設電子政務一門帶有實驗的課程。因此本次調(diào)查選取的樣本中公共管理專業(yè)的學生比例較高,占到60%。該學院三個專業(yè)都是面向文科招生,因此調(diào)查中女學生占到近六成,這與該學院男女生比例大致相符。
三、仿真模擬軟件應用效果的影響因素分析
(一)模型
二分類logistic回歸模型可以描述當各自變量變化時,因變量的發(fā)生概率會怎樣變化。因變量Y是一個二值變量,取值為Y=1(事件發(fā)生)Y=0(事件未發(fā)生);自變量X1,X2,…,Xm;P表示在m個自變量作用下事件發(fā)生的概率。建立包含m個自變量的logistic回歸模型如下[13]:
(二)變量選取
本文以與傳統(tǒng)文科教學方式相比,仿真模擬軟件是否取得了更好的教學效果為被解釋變量(Y)。依據(jù)研究目的最終確定了學生個體特征、情境模擬教學環(huán)境的真實性、學習者的主動性和實踐場4類13個解釋變量(X1,X2,…,X13),見表2。
表2 變量的含義及統(tǒng)計數(shù)據(jù)
(三)模型估計結(jié)果及分析
本文運用SPSS18.0統(tǒng)計軟件對樣本數(shù)據(jù)進行二分類logistic回歸分析,并在回歸分析前將待分析的數(shù)據(jù)逐一組織成SPSS變量的形式。解釋變量的篩選策略為“Enter”,表示解釋變量全部進入方程,結(jié)果見表3。通過模型的回歸結(jié)果,本文分析如下。
1.學生個體特征對實驗教學效果的影響。第一,學生的年級與仿真模擬軟件實驗教學效果在統(tǒng)計水平上呈顯著性負相關。說明低年級學生比高年級學生使用仿真模擬軟件的實驗教學效果更好。由于該學院所有課程使用的仿真模擬軟件均出自同一個開發(fā)商,相同的操作平臺使學生逐漸產(chǎn)生了厭倦感。第二,學生的計算機操作技能與效果呈負相關,且顯著性水平較強。說明能夠熟練操作計算機的學生參與實驗教學的效果也較好。原因是仿真模擬軟件教學是在利用計算機的實驗環(huán)境中進行的,學生操作計算機的技能影響其使用仿真模擬軟件的效果。一些學生不能很好地通過仿真模擬軟件來開展實驗,并不一定是因為專業(yè)知識或是軟件的問題,而是不具備相應的計算機操作技能。
2.情境模擬教學環(huán)境的真實性對實驗教學效果的
影響。第一,軟件的仿真度與實驗教學效果在統(tǒng)計水平上呈顯著性正相關。軟件能夠全面模擬出現(xiàn)實情境,就會使學習者獲得置身于真實困境中的權(quán)利和行使在真實困境中尋找解決方法的權(quán)利。學習者會感到對解決方法負有責任,而不只是從教師那里得到知識。第二,軟件與課堂教學匹配程度與實驗教學效果呈顯著性正相關。情境認知理論指出為學習者提供的實踐情境應當是與其學習領域相關。因此仿真模擬實驗教學的設計要與課堂教學相匹配并能體現(xiàn)出教學重點方能發(fā)揮出實驗教學的效果。第三,軟件的實時更新功能和實驗教學效果呈顯著性正相關。不斷變化的社會環(huán)境和知識更新,要求軟件能夠保持順暢的升級渠道,及時更新才能保障其真實性。
3.學生的主動性對實驗教學效果的影響。第一,學生對使用仿真模擬軟件的興趣度與實驗教學效果在統(tǒng)計水平上呈顯著性正相關。“興趣是最好的老師”。學生對仿真模擬軟件的興趣越強烈,能夠使用軟件進行主動的探究性學習,越有利于發(fā)揮實驗教學理論聯(lián)系實際的作用。第二,學生對使用仿真模擬軟件對找工作的影響與實驗教學效果呈顯著性正相關。認為仿真模擬軟件的學習對找工作有幫助的學生,具有在該情境下學習的主動性,能夠取得更好的實驗教學效果。實際上,仿真模擬實驗教學通過模擬現(xiàn)實工作情境增進了學生對實際工作的了解,對學生就業(yè)有很大幫助。因此,讓學生認識到仿真模擬教學對增加實踐技能和促進就業(yè)的意義,將有利于引發(fā)學生的主動性。
4.實踐場地對實驗教學效果的影響。實踐場的概念是由教育心理學派學者提出,薩莎?A?巴拉布和托馬斯?M?達菲將基于校園環(huán)境而創(chuàng)設的實踐場理解為“為了達到一種學習目標而設置、創(chuàng)設的功能性學習場所與空間”[14]。調(diào)查數(shù)據(jù)的回歸分析結(jié)果顯示,實驗室的環(huán)境對實驗教學效果的影響不顯著。而實驗設備與仿真模擬軟件的文科實驗教學應用效果在統(tǒng)計上呈現(xiàn)正相關,并且顯著性水平較強。在仿真模擬實驗教學過程中,對實驗室計算機的硬件、軟件和局域網(wǎng)等均有具體要求。若實驗設備不符合要求,將會影響到仿真模擬軟件的使用效果。
四、結(jié)論與建議
本文利用Y大學的樣本數(shù)據(jù)分析了仿真模擬軟件在文科實驗教學的應用效果。結(jié)果表明,仿真模擬軟件在文科實驗課的使用效果受到學生計算機操作技能、軟件的仿真度、實驗教學與理論教學是否能相互配合、學生的學習興趣以及實驗室的設備情況等多種因素的影響。為了更好地發(fā)揮仿真模擬軟件在文科實驗教學的效果,針對調(diào)查中的問題提出如下建議。
第一,科學合理地安排文科實驗教學課程,將實驗課和理論課同等重視。相較理工類課程,文科實驗課課時較少。Y大學文科課程實驗教學的課時僅為16學時,并且仿真模擬軟件的使用多是設置在課程的實驗部分,而未單獨設課。這說明傳統(tǒng)觀念對文科課程操作性實驗缺乏重視。擴充文科實驗課的學時或單獨設置實驗課程,會更有利于培養(yǎng)學生獨立思考、自由發(fā)揮、自主學習的能力。從而激發(fā)學生的學習興趣,充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性。
第二,為提高情境的仿真度,可以嘗試校企聯(lián)合開發(fā)仿真模擬軟件。學校與軟件公司攜手開發(fā)實驗教學仿真模擬軟件的好處是,學校和任課教師能夠更準確地表述軟件需要具有哪些功能與課程及實驗教學相匹配,從而保證了文科實驗教學的需求;開發(fā)商具有軟件設計和程序編寫的專業(yè)技能,從而保證了仿真模擬軟件的專業(yè)性。
第三,任課教師應讓學生認識到通過仿真模擬實驗教學的訓練能夠有效地提升動手能力和創(chuàng)新能力并對今后實際工作有所裨益。
篇7
關鍵詞:建筑方針;適用;堅固;經(jīng)濟;美觀;傳承與發(fā)展
中圖分類號:TU202
文獻標識碼:A
文章編號:1008-0422(2013)06-0058-02
1 中國建筑方針的提出
2000年前,維特魯威(Vitruvi)在《建筑十書》中提出了“實用、堅固、美觀”的建筑原則,成為建筑經(jīng)典思想,至今仍啟迪著世界的建筑學人。1952年7月,第一次全國建筑工程會議提出建筑、設計的總方針:(1)適用;(2)堅固安全;(3)經(jīng)濟;(4)適當照顧外形的美觀。1955年2月,建筑工程部召開設計及施工工作會議明確提出全國的建筑方針,就是“適用、經(jīng)濟、在可能條件下注意美觀”。1956年,國務院下發(fā)了《關于加強設計工作的決定》,明確提出“在民用建筑的設計中,必須全面掌握適用、經(jīng)濟、在可能條件下注意美觀的原則”。
我國的建筑方針把建筑最基本的要素做了最簡單的概括。這一方針既講了目的,又講了手段;既是建筑工作的基本方針,也是建筑創(chuàng)作的指導思想。廣大建筑工作者根據(jù)“適用、經(jīng)濟,在可能條件下注意美觀”的方針,進行了大量的建筑實踐活動,很多設計師既注意建筑的使用功能,又注意建筑的風格及美觀。因此,在中國出現(xiàn)了一批適用、經(jīng)濟、而又美觀的建筑物。1978年,進入改革開放初期,不少建筑師提出將建筑方針改為“適用、經(jīng)濟、美觀”。無論是在一窮二白的基礎上建設社會主義的過程中,還是在改革開放奔小康的建設大潮中,這一方針客觀地把握了建筑的本質(zhì)要素,指導了我國60年的建筑發(fā)展,對加快建筑業(yè)發(fā)展起到了巨大的推動作用。時至今日,中國的建筑方針仍是一個常議常新的話題。
隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展,出現(xiàn)了前所未有的建設,加上國外各種建筑思潮的涌人,建筑方針逐漸被人遺忘,甚至被認為是束縛建筑創(chuàng)作的條條框框而加以摒棄,一些盲目追求大氣魄、高標準、新奇特,不合國情、違背建筑目的性的畸形建筑逐漸多了起來,有些建筑忽視功能,甚至犧牲功能只追求某種形式,遠離了“適用、經(jīng)濟、美觀”這一建筑設計的基本原則。許多業(yè)界人士普遍關注:“適用、經(jīng)濟、在可能條件下注意美觀”的建筑方針是否過時,現(xiàn)代化、國際化的今天是否還依然要堅持這個方針。
2 中國建筑方針的內(nèi)涵
“適用、經(jīng)濟、在可能條件下注意美觀”的建筑方針較為原則,比如,“在可能條件下注意美觀”就存在不同的理解,有的認為:既然是“在可能條件下注意美觀”,就是可要可不要美觀,沒有條件就可不注意建筑的美觀了;也有的把適用、經(jīng)濟和美觀對立起來,認為要美觀就要多花錢,錢少了就達不到美的要求。于是,有些設計就盡量減少裝飾,搞得過于簡陋。因此,研究和探討“適用、經(jīng)濟、美觀”的內(nèi)涵和它們之間的關系很有必要。我認為“在可能條件下注意”這幾個修飾詞語可以取消,這是因為每個建筑自建成的那天起,就面對著一個形式美的問題,客觀上是不容回避的。建筑與電影一樣被人們統(tǒng)稱為藝術(shù)的表現(xiàn),但電影不好可以不看,而建筑每天都要與之接觸使用,不看都不行。所以,建筑就要考慮其基本功能是供人使用,要與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)及自身的美觀的問題,要盡量減少給別人的審美帶來遺憾。我國的建筑方針強調(diào)了“適用、經(jīng)濟、美觀”三要素三位一體的建筑原則,要素簡單、關系簡單、表述簡單,易于共識。1959年建筑工程部部長劉秀峰在《創(chuàng)造社會主義的建筑新風格》文章中對建筑方針作了闡述,說明“適用、經(jīng)濟、美觀”是有機的、辯證的統(tǒng)一,而又主次分明的,要在“適用、經(jīng)濟的前提下,盡可能做到美觀”。
2.1 適用
適用包括滿足使用功能要求,即恰當?shù)拇_定建筑面積,合理的布局,必需的技術(shù)設備,良好的設施以及保溫、隔聲的環(huán)境。適用涉及技術(shù)和工藝、材料和設備,直接體現(xiàn)在建設標準上。適用必須“以人為本”,包括結(jié)構(gòu)、場地安全,要考慮建筑物內(nèi)外對使用人的健康影響。
2.2 經(jīng)濟
經(jīng)濟主要包括節(jié)約建筑造價,降低能源消耗及運行、維修和管理費用等,縮短建設周期。既要注意建筑物本身的經(jīng)濟效益,即提高資源的利用率達到經(jīng)濟的目的,又要注意建筑物的社會和環(huán)境的綜合效益,即資源節(jié)約和保護環(huán)境。
2.3 美觀
美觀是建筑藝術(shù)的美,應當把建筑外觀和內(nèi)在空間相結(jié)合,與四周環(huán)境相協(xié)調(diào);體現(xiàn)地域特點和民族文化,反映人們的審美情趣,反映社會經(jīng)濟進步而帶來的對建筑審美的新要求;綜合考慮新技術(shù)、新材料、新工藝以及新觀念,突出時代精神。
3 中國建筑方針的傳承與發(fā)展
1986年時任建設部設計局長的張欽楠先生,先后提出過一個在當時表述最為全面的提法:“建筑設計的任務是全面貫徹適用、安全、經(jīng)濟、美觀的方針”;1990年時任建設部長的葉如棠先生表示同意龔德順先生的主張。黨的十六大提出了樹立科學發(fā)展觀,就是在社會、經(jīng)濟、文化的發(fā)展中要堅持以人為本,全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的原則。我認為建筑方針必須一方面有其包容性,一方面要體現(xiàn)科學發(fā)展。目前,建筑學正從以往“時空建筑學”轉(zhuǎn)向如今“生態(tài)建筑學”,強調(diào)“人-建筑-環(huán)境”的相互協(xié)調(diào),建筑是環(huán)境的一部分,應更好地滿足人類生活的“功能需求、心理需求、生理需求及舒適度需求”?!斑m用、經(jīng)濟、美觀”的建筑方針需要與時俱進,新時期的建筑方針應該以科學發(fā)展觀為指導,應當以建筑的全生命周期為研究對象,賦予新的內(nèi)涵。
3.1 綠色建筑全生命周期
從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看,發(fā)達國家中英國的建筑平均壽命達到了132年,美國的建筑壽命也達到了74年,我國的建筑從建造到拆除平均壽命不足三十年,建筑的生命周期被嚴重打折。如此短壽的建筑每年將產(chǎn)生數(shù)億噸建筑垃圾,給中國乃至世界帶來巨大的環(huán)境威脅。因此,建筑須引入綠色建筑全生命周期概念,即建筑要從選址立項、規(guī)劃設計始,計量備料、實施建設、使用運行、維修改造及至最后拆遷回收等全過程要與自然生態(tài)“和諧共生”,要對建筑從“出生”到“死亡”的全過程進行監(jiān)控。黨的十明確提出生態(tài)文明建設,對建筑提出了更高要求。建筑設計要運用先進的設計理念、設計方法,集成采用先進的建筑技術(shù),積極應用太陽能、地熱能、風能、生物質(zhì)能等可再生能源,創(chuàng)造滿足時代需要的綠色生態(tài)節(jié)能建筑。
3.2 適用
過去我國經(jīng)濟技術(shù)條件差,適用所要求的標準較低,范圍較窄?,F(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展了,技術(shù)進步了,適用既要更好地滿足建筑使用需要,滿足可持續(xù)發(fā)展,又要滿足生態(tài)環(huán)境要求。以前的建筑設計很少在規(guī)劃層面從區(qū)域環(huán)境的角度對建筑進行設計,很少對建筑與環(huán)境的關系進行深入的研究,很少對城市環(huán)境景觀風貌進行設計研究,影響了建筑及城市建設水平的提高?,F(xiàn)在講適用就是要運用生態(tài)建筑學的理念,充分結(jié)合城市建設規(guī)劃的需求,對各區(qū)位的建筑功能、綠地率、密度、容積率、形式、色彩、地上地下空間等進行科學研究和合理控制,提高規(guī)劃的科學性和合理性,避免出現(xiàn)建了拆、拆了建的窮折騰,保證建筑與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào),建設更高層次適宜人的需求的建筑環(huán)境。
3.3 堅固
建筑方針有其歷史局限性。建國初期一窮二白,百廢待興,主要矛盾是解決有沒有建筑使用的問題,在節(jié)約、節(jié)約、再節(jié)約的要求下,安全就得不到保證,造成我國城鄉(xiāng)大量建筑存在安全隱患。從唐山大地震到汶川特大地震,每次均造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。2008年,住房和城鄉(xiāng)建設部按國務院《汶川地震災后恢復重建條例》的要求,對《建筑抗震設計規(guī)范》進行了修訂,建筑抗震安全性有了顯著提高。因此,我認為建筑方針須強調(diào)“堅固”。堅固是安全性標準,應滿足建筑結(jié)構(gòu)的安全度以及抗震防災能力、耐火等級、耐久年限等要求。即一是結(jié)構(gòu)安全,即全壽命使用周期內(nèi)的耐久性和安全度;二是使用安全,即建筑物內(nèi)外對使用人的健康影響;三是場地安全,即防御自然災害等。
3.4 經(jīng)濟
經(jīng)濟主要是指因地制宜并運用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)以節(jié)約造價,降低能耗,縮短建設周期,降低運行、維修和管理費用,同時提高“建筑壽命”等。既要注意建筑物本身的經(jīng)濟效益并注重社會和環(huán)境的綜合效益,又要建立建筑使用全壽命周期都要考慮經(jīng)濟的理念。我國是一個人口眾多、地區(qū)發(fā)展不平衡的發(fā)展中國家,一些地區(qū)還沒有解決基本的溫飽問題,城鄉(xiāng)差別、地區(qū)差別較大,環(huán)境和資源壓力較大,經(jīng)濟并不富裕。不能不顧環(huán)境和資源條件追求豪華,不顧財力盲目建設,盲目攀比追求高標準建筑,因此,必須強調(diào)建筑經(jīng)濟。
3.5 美觀
美觀是指建筑藝術(shù)中的形式美,是把建筑形象和生態(tài)環(huán)境相結(jié)合,創(chuàng)造與自然生態(tài)“和諧共生”的室內(nèi)外空間形象。建筑美觀具有雙重性,既是具有使用功能的物質(zhì)產(chǎn)品,又是具有觀賞價值的藝術(shù)產(chǎn)品;既體現(xiàn)物質(zhì)文明水平又體現(xiàn)精神文明水平,反映著時代的社會文明水平。梁思成先生曾說,作為建筑師應該在任何條件下注意美觀。
4 中國建筑方針的貫徹
中國當前的社會發(fā)展處于轉(zhuǎn)型期,多元的社會結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生多元的價值取向。當前,建筑界出現(xiàn)了一些混亂的現(xiàn)象,主要包括重數(shù)量發(fā)展,輕質(zhì)量提升;重領導意志,輕科學論證;重新奇造型,輕地方特色;重硬件投入,輕管理支撐;重表面文章,輕人文精神等。由于開發(fā)商片面追求利潤和一些官員盲目追求“政績”更加劇了這種混亂局面??纯次覀兊某鞘?,富有特色的傳統(tǒng)街區(qū)和建筑被當做破爛一拆了之,千城一面,同質(zhì)化嚴重。不論城市的大小、地區(qū)的特點、經(jīng)濟的實力、文化的差異,一窩蜂地搞搞大廣場、大馬路、大立交、大劇院等,造成國土資源的極大浪費,生態(tài)的破壞、文化的摧殘,普通百姓的利益受傷害等等。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因決不僅是觀念和方針的問題,而是涉及到市場經(jīng)濟中體制機制的問題,暴露了無法可依、有法不依、執(zhí)法不力、司法不嚴等違規(guī)違法的問題。
十七屆六中全會提出建設文化強國的戰(zhàn)略,為建筑的繁榮發(fā)展提出了更高的要求,因此,要以新的視角思辨我們的建筑設計,抓住和用好重要的發(fā)展機遇期,不斷改革,堅持創(chuàng)新,提高我們的競爭力和影響力。在這個背景下,建筑方針一是需要完善,根據(jù)科學發(fā)展觀,以人為本,全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的總的目標和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的要求,提出簡明、全面、有時代感和針對性的建筑方針。二是要把政府、業(yè)主,設計、營造、監(jiān)理、開發(fā)商、供應商和消費者各方面都應該統(tǒng)一到這個方針的理念上來,三是從建設文化強國的戰(zhàn)略高度來端正設計思想,矯正建筑評論的標準,提高建設的經(jīng)濟效益,社會效益,環(huán)境效益。
“適用、堅固、經(jīng)濟、美觀”的建筑方針是評價建筑創(chuàng)意設計和建設的基本準則。貫徹建筑方針的思路就是要體現(xiàn)回歸城市理想、回歸歷史責任、回歸永恒價值、回歸文化特征、回歸科學精神、回歸社會期待、回歸生態(tài)環(huán)境的要求,滿足社會職能,真正服務和造福于社會民眾。要真正落實建筑方針,就必須建立相應制度。一是引進重大項目公眾參與機制,提高和確立行業(yè)專家及公眾參與制度的法律地位,建立和健全建筑設計產(chǎn)品招投標和評審的法制體系,加大建筑方針執(zhí)行力度。二是提高建筑行業(yè)協(xié)會在項目審查和評判過程中的法律地位,建立建筑設計后評估制度,對設計作品執(zhí)行法律法規(guī)和建筑方針情況進行管理。三是各地方行業(yè)協(xié)會根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展、文化特點等因素制定建筑設計技術(shù)政策實施細則,研究建筑方針的地域適應性,使建筑方針具有較強的可操作性和指導性。四是設計人員參與項目前期可行性研究,加強對整個建造過程經(jīng)濟性的了解,確保建筑方針得到有效的落實。
篇8
一次難忘的防震減災應急演練
在5.12大地震中,死了許許多多的同胞,可其中有一所最牛的學校。為什么說它是最牛的學校呢?在平常他們都定期進行演練,所以在地震中,他們有次序地離開,沒有一個人員傷亡。你說這是不是最牛的學校?學校為了提高我們的防震應急,所以特地給我們安排了演練呢!4月14日, 4:00左右,期待已久的演練終于開始了。
忽然,一陣陣警笛聲向我們傳來。全校同學馬上蹲在桌子旁,一手抓著桌腳,一手擋在眼前,不讓眼睛受傷。
一年級的同學馬上跑到他們做操的地方,雙手抱頭,蹲下。同時三年級的同學也在逃離,到了樓下也馬上雙手抱頭,蹲下?,F(xiàn)在是二年級和五年級逃離了,他們一到樓下就蹲下,抱頭?,F(xiàn)在輪到我們四年級和六年級疏散了。一班和二班從左邊的樓梯逃離,三班和四班從中間的樓梯下,我們班和六班從右邊的樓梯疏散。到我們班疏散了,我們雙手抱住頭,按一到四組的順序疏散。我們聽老師的指揮,雙手抱頭,一個緊接著一個,不慌不忙、緊然有序地疏散。我們下了樓梯,馬上聽老師的話:第一組蹲在這,第二組蹲在那,第三組蹲在這,第四組蹲在那,老師把我們安置好后,自己也蹲了下來。我們保持姿勢不動,靜靜地等待演練結(jié)束。
演練結(jié)束了,領導又把要注意的幾點講給我們聽,這一時刻是我最難忘的時刻!
篇9
計算機數(shù)控仿真是應用計算機技術(shù)對數(shù)控加工操作過程進行模擬仿真的一門新技術(shù)。該技術(shù)面向?qū)嶋H生產(chǎn)過程的機床仿真操作,加工過程三維動態(tài)的逼真再現(xiàn),在很大程度上彌補了實踐教學中設備品種、數(shù)量不足、學生操作時間不足的缺點,提高了學生編程能力和數(shù)控機床操作能力,可以反復動手進行數(shù)控加工操作,在培養(yǎng)全面提高數(shù)控加工技術(shù)的實用型技能人才方面有著重要作用。
【關鍵詞】
宇龍數(shù)控仿真軟件;數(shù)控加工;應用
1數(shù)控仿真軟件介紹
數(shù)控加工仿真是以計算機為平臺的基于虛擬現(xiàn)實的仿真軟件,它通過計算機的編程和建模將加工過程用三維圖或者二維圖并以動態(tài)形式演示出來,面前國內(nèi)較為流行的仿真軟件有北京斐克VNUC、南京宇航Y(jié)hcnc、南京斯沃等,這其中以上海宇龍應用最為廣泛,其界面簡潔、操作簡單,人機交流方便,支持的多種數(shù)控系統(tǒng)。其主要優(yōu)點有幾下幾點
1.1提供多種數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)上海宇龍仿真軟件提供車床、立式銑床、臥式加工中心、立式加工中心;控制系統(tǒng)有FANUC系統(tǒng)、SIEMENS系統(tǒng)、三菱系統(tǒng)、大森系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)以及上海市技能鑒定機構(gòu)所采用的PA系統(tǒng)。豐富的刀具材料庫采用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫,刀具庫含數(shù)百種不同材料和形狀的車刀、銑刀,支持用戶自定義刀具以及相關特征參數(shù)。鑒于各高校資金等方面原因,一般的高職院校不可能購買所有的數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng),同時隨著機械行業(yè)的不斷發(fā)展,將會涌現(xiàn)出更多新的機床和系統(tǒng),而高職院校不可能更新如此頻繁,數(shù)控仿真軟件在很大程度了彌補了這一不足,學生可以在仿真系統(tǒng)上進行各種最新的數(shù)控系統(tǒng)的仿真操作,緊跟社會發(fā)展,為今后的就業(yè)打下堅實基礎。
1.2模擬程度高,安全性高數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)機床操作全過程仿真。仿真機床操作的整個過程;毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準對刀、安裝刀具、機床手動操作等仿真。數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)加工運行全環(huán)境仿真。仿真數(shù)控程序的自動運行和MDI運行模式;三維工件的實時切削,刀具軌跡的三維顯示;提供刀具補償、坐標系設置等系統(tǒng)參數(shù)的設定。尤其是切削路線的顯示在很大程度了幫助了學生對現(xiàn)有的程序進行有效的修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)全面的碰撞檢測。仿真系統(tǒng)中的手動、自動加工等模式下的實時碰撞檢測,包括刀柄刀具與夾具、壓板、機床等碰撞,也包括機床行程越界及主軸不轉(zhuǎn)時刀柄刀具與工件等的碰撞。通過碰撞檢測能實時發(fā)現(xiàn)問題并及時對已有的數(shù)控程序進行修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)控程序處理。數(shù)控仿真能夠通過DNC導入各種CADCAM軟件生成的數(shù)控程序,例如Mastercam、ProE、UG、CAXA-ME等,也可以導入手工編制的文本格式數(shù)控程序,還能夠直接通過面板手工編輯、輸入、輸出數(shù)控程序。完全模擬了現(xiàn)實機床的數(shù)據(jù)傳輸方式,使得學生通過仿真后就能很快在機床上進行操作加工。
1.3便于掌握學生學習動態(tài)上海宇龍仿真軟件具有記錄考試操作全過程和考試結(jié)果的功能以及多種回放方式,便于教師及時掌握學生學生動態(tài)并給與相應的指導。同時該仿真軟件具有互動教學功能,教師和學生可以相互觀看對方的操作,進行互動交流。
1.4彌補了各院校設備不足的情況由于數(shù)控設備價格昂貴,尤其是多軸數(shù)控機床價格偏高,很多各高職院校無法購買較多的設備和系統(tǒng)進行教學,加上實訓環(huán)境等多種因素影響,目前很多院校實習實訓的都是幾個學生一臺數(shù)控設備進行操作,這樣必然使得每個學生獨立操作設備時間大量縮短,從而導致學生不能更全面的掌握數(shù)控方面的知識。而數(shù)控仿真系統(tǒng)彌補了這一不足,一臺電腦就可以模擬進行數(shù)控加工,學生可以先在仿真系統(tǒng)上對程序進行模擬仿真操作,針對出現(xiàn)的問題對程序進行改正和改進,這樣大量縮短了學生在實際操作中熟練操作面板和修改程序、校驗程序的時間,有效的提高了數(shù)控實訓的效率。
當然,仿真系統(tǒng)畢竟只是虛擬仿真的一個軟件,與現(xiàn)實的設備還是存在一定的差別,其主要缺點有:(1)無法驗證程序的準確性仿真軟件只驗證程序的可行性,無法驗證其準確性,比如在直線加工過程中,應該采用G01指令,但是如果采用G00指令,仿真依然正常進行,不會出現(xiàn)報警顯示,而在實際加工過程中,直線插補只能用G01指令。仿真軟件無法驗證選擇的切削用量是否合理,刀具是否選擇合理,而在實際的加工過程中切削用量是最重要的工藝分析,往往很多同學在仿真時隨意設置切削用量導致實際加工中出現(xiàn)尺寸偏差,嚴重的會出現(xiàn)撞刀等情況。(2)對于有些指令仿真軟件不支持比如上海宇龍仿真軟件,4.0版本的不支持宏程序編程,不支持倒角指令編程,現(xiàn)在新升級的4.9版本能支持宏程序但是不支持倒角指令。這樣華中系統(tǒng)的倒角指令就無法仿真校驗。(3)無法實現(xiàn)復雜零件的加工檢測上海宇龍仿真軟件雖然能實現(xiàn)零件的加工仿真,但是對于復雜的零件,比如配合件,無法實現(xiàn)配合件的組合和檢測功能,這不得不說是個遺憾。同時在裝夾上,實際加工過程中很多地方是不能進行裝夾而仿真時任何地方都可以進行裝夾,比如圓錐、螺紋處,這樣在一定程度上給初學者帶來一定的誤解。
2結(jié)論
綜上所述,數(shù)控仿真軟件在數(shù)控加工中有著廣泛而重要的應用,尤其在高職院校已經(jīng)成為機械加工必不可少的軟件,雖然仿真軟件還存在一些缺點但是這些缺點我們可以通過各種方法去改進和避免。在實際的數(shù)控加工過程中,我們必須充分發(fā)揮數(shù)控仿真軟件的優(yōu)勢,合理、科學、有效的利用軟件為我們教學服務,為學生服務,為我們數(shù)控加工服務。
參考文獻:
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篇10
仿真所需要的一類重要數(shù)據(jù)就是地理信息數(shù)據(jù),通過實際的地理信息來模擬無線數(shù)字信號的傳播。一般所需的地理信息包含DEM、DSM、DHM\Clutter和Pop文件。數(shù)字高程模型:該類地圖包含了地形高程信息,僅有地圖高程信息,不包含建筑物的高度,表示地形的起伏情況。用于計算地形對電磁波的傳播影響。數(shù)字高度模型:該類圖僅包含了建筑物的高度信息,通過不同的顏色來表示建筑物的高度情況。用于計算建筑物對電磁波的傳播影響。數(shù)字表面模型:包含了地球表面的高度信息,即DHM和DHM兩個圖層的疊加。表示地球表面各點的海拔高度。Clutter圖:也稱為morpho圖,表示地貌類型。一般推薦16種類型:海域、內(nèi)陸水域、沼澤、灌木叢、半開放區(qū)域、開放區(qū)域∕田地、低植被田地十森林混合地帶、森林、鄉(xiāng)村、低城市乂郊區(qū)、工業(yè)區(qū)、巿區(qū)內(nèi)的開放區(qū)域、市區(qū)1、市區(qū)2、人口密集市區(qū)、街區(qū)建筑等。各類地貌類型對電磁波的反射、散射、吸收情況都有所不同,在計算時考慮各地貌的影響加入修正值。Pop文件:人口分布圖,表示單位面積內(nèi)的人口數(shù),即人口密度。在分析人口覆蓋時會用到。在一般地面數(shù)字電視網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化工作中需考慮實際的地理環(huán)境對信號傳播的影響,將覆蓋的范圍、能提供服務的人數(shù)以及最終能到達的覆蓋目標作為整個網(wǎng)絡的衡量標準。因此,采用Radioplan工具進行仿真時,建議采用至少3類地圖文件,即DSM、Clutter和Pop圖。對于市區(qū)等需要細致規(guī)劃的應采用分辨率至少為20m的圖,郊區(qū)和農(nóng)村可采用50m或者100m分辨率的圖。
2網(wǎng)絡規(guī)劃
地面數(shù)字電視網(wǎng)絡規(guī)劃仿真大致可分為以下幾個部分。
2.1基礎數(shù)據(jù)
基礎數(shù)據(jù)除了前面提到的地理信息數(shù)據(jù)外,主要就是臺站的參數(shù)。對于數(shù)字電視規(guī)劃,一般包括臺站的位置坐標、臺站高度、所屬業(yè)務類型、天線的掛高、發(fā)射功率、天線方向圖、發(fā)射增益、頻率以及信號調(diào)制類型、保護率參數(shù)、接收門限等。在Radioplan中提供了一個數(shù)據(jù)庫來存取這些信息?;A數(shù)據(jù)是保證仿真可靠性的前提,對于已存在的臺站,這些參數(shù)可以從無線電管理部門獲得。對于規(guī)劃初期,這些參數(shù)可以根據(jù)需求進行自定義。
2.2規(guī)劃目標與規(guī)劃參數(shù)
規(guī)劃目標需要在建網(wǎng)初期確定,一般包括面積覆蓋率、人口覆蓋率、建網(wǎng)投資的成本、網(wǎng)絡的性價比等。規(guī)劃參數(shù)一般有最小中值場、射頻保護率、傳播模型等。根據(jù)廣播電視部門的測試和建議,適用于地面數(shù)字電視的傳播模型為ITU–PR.370、ITU–PR.1546和Hata模型。
2.3場強預測
完成了初始數(shù)據(jù)錄入之后,進行網(wǎng)絡覆蓋仿真。傳播模型的選取應考慮臺站工作的頻率,并結(jié)合當?shù)氐牡乩憝h(huán)境進行本地化的修正,即模型校正。為了提高預測的準確性,在保證基礎數(shù)據(jù)錄入準確的情況下,盡可能減少模型帶來的誤差,因此模型校正在實際仿真中是非常有必要的。基于場強預測能基本清楚了解區(qū)域內(nèi)場強的分布情況。臺站的大致覆蓋范圍也可確定,對于部分區(qū)域信號強度比較弱的可以進一步結(jié)合3D顯示來分析,即將預測結(jié)果與地圖3D模型重疊顯示。結(jié)合3D顯示可以清楚地看出地理環(huán)境對電磁波傳播的影響,在規(guī)劃初期還可以用來判斷站址的選擇是否合理。
2.4網(wǎng)絡分析
網(wǎng)絡分析主要是對網(wǎng)絡進行干擾分析以及其他一些指標分析,包含多種分析結(jié)果干擾分析包括多個方面,根據(jù)類型包含了數(shù)字網(wǎng)對模擬網(wǎng)的干擾、模擬網(wǎng)對數(shù)字網(wǎng)的干擾、數(shù)字網(wǎng)之間的干擾以及與衛(wèi)星網(wǎng)之間的干擾等。根據(jù)頻率包含了同頻干擾、鄰頻干擾、互調(diào)干擾等。在國標數(shù)字電視標準中定義了相應的保護率,以及C/N、C/I的計算方法,軟件仿真融合了這些標準。在進行網(wǎng)絡分析時,首先設置預收信號臺站,其他非預收臺都作為干擾臺考慮,計算所有臺站的場強分布,然后通過考慮保護率等進行干擾分析。用戶可選擇多種仿真結(jié)果。這些網(wǎng)絡分析的結(jié)果對網(wǎng)絡覆蓋的分析比較全面,對數(shù)字電視網(wǎng)絡規(guī)劃具有極其重要的作用,工程師通過這些仿真結(jié)果能對整個網(wǎng)絡性能有一個全面的預知,解決了人為規(guī)劃中的許多問題。
2.5頻率指配
在考慮干擾的條件下給新建的臺指配一個合理的頻率。在數(shù)字單頻網(wǎng)中頻率都已經(jīng)確定,無須進行頻率指配。在多頻網(wǎng)中考慮到臺站的用頻可選范圍,以及選擇頻率后對周圍臺站的相互影響,軟件中提供了頻率預選指配功能,選擇最佳的頻率供臺站使用,提高頻譜利用率。
3單頻網(wǎng)網(wǎng)絡分析
數(shù)字單頻網(wǎng)是解決地面數(shù)字電視覆蓋的主要技術(shù),一方面提高了頻譜的利用;率,另一方面降低的發(fā)射功率,使得覆蓋更均衡,減少了電磁輻射的污染。單頻網(wǎng)中所有發(fā)射機工作在同一頻率,并且同步傳輸同一信號,其特點是同一信號的多徑信號時延在一個保護間隔內(nèi)是可以疊加的,超出保護間隔將作為干擾考慮。Radioplan提供的單頻網(wǎng)仿真分析主要包括服務區(qū)和重疊區(qū)、場強分布、接收區(qū)域、新增臺預測分析等。新增臺預測分析:對于新增設的單頻網(wǎng)臺站,可以分析增設前后單頻網(wǎng)的覆蓋情況。添加新臺站后覆蓋效果明顯好了很多,單頻網(wǎng)場強的疊加使得很多地方的覆蓋都有所改善,但還是存在一些惡化的地方。對于單頻網(wǎng)信號疊加特性,在軟件仿真中還可以修改各臺的發(fā)射時延,通過時延的調(diào)整來提高網(wǎng)絡的覆蓋。
4網(wǎng)絡優(yōu)化