设计概论论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇设计概论论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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1.组内创意互动，指就给定的某个主题（本项目中如“中国消费者喜欢的形状、外观等”）进行快速创意表现，并将自己所画的表现图贴在每个房间墙壁上；接着，每人从所有其他人的表现图中挑选自己喜欢的图进行“提升和完善”；然后，将这些经过自己改善过的别人的创意表现图和自己最初的创意想法结合，并做出满意的组合；最后，所有人以小组形式从这些组合创意图中提炼出创意点，并以便贴备注形式贴于创意表现图四周。

2.组间创意交流，指各小组从所有的创意表现图及创意点中挑选出感兴趣的，在此基础上进行创意发散；接着，对二次创意点进行故事板表现；然后，依据表现的场景进行产品概念设计；最后，小组合作进行创意概念的展示。

二、目标对象的初识

在该阶段对目标对象有了初步认识，参与学生被重新分成小组，就给定的主题（本阶段如“家居风格的趋势”、“奢侈品或服务购买/体验经历”“、休闲时光”“、私家车”等）进行两个小时的讨论，最终形成展示文稿；然后，根据各小组的展示详情，挑选出趣点，再重新分配小组成员，形成最终的小组分配；最后，经过多次“采访者-被访者”循环模拟入户调研情况，实施入户调研（包括目标消费者家中和奢侈品销售/体验店两种类型）。

三、理解被访者

首先，在入户调研得到的影音资料基础上，构建角色模型，并进行组与组之间的信息互换；接着，从墙上找出与角色匹配的创意想法；然后，提炼出直接和间接的需求点；最后，形成报告文稿。

四、创意表现和甄选

首先，每组挑选出三个感兴趣的概念，进行深化，并按照以下核心问题展示给其他队员和导师：

1.它能提供给消费者的核心价值是什么？

2.市场上类似的产品是什么？

3.它的独特性何在？

4.它如何传递品牌的理念？然后，通过所有人讨论评估，每组决定出最后两个可以作为最终产品开发的概念，并作快速的sketch和storyboard表现；最后，根据既定的限制范围，做出需求和创意间的平衡。

五、设计概念的深化

就每组的两个最终概念做行业预估找出市场中的竞争点和消费的核心价值，以此做快速表现，并为此概念命名。

六、设计概念展示与设计活动的展开

将概念产品进行讲解展示。探讨概念如何实现的问题，选择那些尚未有成熟产品问世，且未被以往产品使用过的新技术；概念的制造和成本问题；概念产品的材质和色彩；产品的销售方式等。此外，还要考虑其体验模型和物理模型的展示。

七、物理/交互模拟模型

电子工程、设计学、心理学和机械工程专业的同学就共同探讨过的展示概念进行模型制作。

八、模型的完成、展台和视觉传达方面的设计

对所有模型的完善，并完成如何在短时间内进行有效信息的最大化传达。

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二、如何理解概念书

概念书是充分体现书籍内涵，但又与众不同、令人耳目一新、独具个性特征的形态书籍。设计师将创作灵感发挥到极致，而不受书籍本身形态、材料的限制。并不是所有概念书都能投入大规模的印刷生产，将概念书的设计方式运用于高校视觉传达专业书籍设计课程的训练中，能更好地激发学生的创意思维。学生的概念书作品《星座》（图1），将十二星座用折纸做出的立体星形作为贯穿书籍的设计点，令人耳目一新。读者能够通过每页不同的镂空看到不同的星座位置，学生很好地运用了空间的概念。学生概念书作品《美容日记》（图2），封面采用镜面的形式，，与主题贴合，根据不同的美容章程选择的不同材料。如，护发篇用黑色毛线模拟发丝，让读者在阅读的同时可以直观感受质感，也更生动有趣。脸部按摩篇更是用不同的装帧手法表现不同的按摩手法，读者可以切换了解按摩的位置和手法，达到与读者互动的目的。

三、从概念书看书籍设计发展的趋势

1.书籍设计从平面走向空间的多元化书籍设计发展最典型的变化就在于书籍设计师已经不再拘泥于装帧设计，更多的人开始关注书籍的整体结构。书籍除了封面、封底、书脊，还有环衬、扉页、内页、书口、腰封、外函等，这些也需要设计师精心进行设计规划。《彼得潘》（图3）立体书是由美国著名立体书设计师罗伯特·萨布达设计的。他所设计的书籍趣味十足，书中层层叠叠的云朵、建筑和灯光效果，既保留了原著内容的原汁原味，又以形象生动的立体效果得到了儿童的喜爱。这种立体空间设计的书籍打破了人们对于书籍设计的传统理解，丰富而饱满，阅读完整本书后印象深刻，整本书更像是一座建筑物，让人回味无穷。2.书籍设计从阅读走向互动更可贵的是，设计师们开始追求情感诉求，也就是探索如何设计出能让读者感动的书，使读者在阅读的时候更投入，更能被书籍的设计所触动。如，图4是一本宣传拯救濒危野生动物的公益书籍，也是一本可以和读者进行互动的手工书籍。读者通过阅读书籍，不仅可以了解野生动物的知识，而且可以通过手工缝纫制作这种动物。通过这样的形式可以让人们更珍爱动物，从而达到了设计师的设计宗旨。

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2技术手段

2.1金属材料建筑表皮技术优势

金属表皮已经成为当下十分流行的趋势，铝合金、钛锌合金、铜等材料等在建筑设计上得到了广泛的应用。金属具有稳定的物理性能，正如金属具有延展性，能被弯曲、扭转以及变形，却不影响本身特性。同样金属表皮耐久且具有自洁性能，并且规模化车间的生产减少了现场施工量，易于加工，促进了生产效率提高。金属本身的耐腐蚀、耐久性都较其他材料要强，以金属构建形成的建筑表皮甚至能够获得与建筑主体结构同步的生命周期。预装配化施工，缩短施工周期。金属的材料性质决定了其可以在工厂中大规模加工生产，进而在工地进行组装，极其便于施工，能够大大的缩短施工周期，降低了人工成本。现代技术不仅能让金属表皮能够创造新颖的外部形象外，而且又能起到保护与创新的双重作用。透过金属表皮，原有建筑透过金属表皮传达出历史的信息，视线又会被其所表现出的不确定性所吸引，传统与现代在轻薄的表皮上得到同时呈现。

2.2金属材料建筑表皮的节能与环保

莲塘/香园围口岸联检大楼概念设计是通过大量的节能设计计算的，例如辐射计算、对铜、锌板角度的模拟测试等，该设计力求符合当今低碳节能的设计潮流，达到一个绿色建筑应有金属表皮的拆卸或重新安装比较方便，能回收循环再利用起到生态节能的作用。环保在材料的应用上也尤为重要，金属表皮能够减少污染的产生，可以有效地过滤太阳辐射，并且能够配合自然通风、太阳能照明取热等节能技术（图5），保证了室内实现向外渗透地最大可能性。与此同时，金属材料的可重复利用性减少了材料的浪费，并且采用预处理技术减少二次污染。金属材料是回收率最高的建筑材料，常用的金属制品废弃之后有75%可以回收再利用，而铜的回收率则达到了100%。另外，金属材料不会对环境造成污染，可谓是名副其实的绿色环保材料。

3技术美学

3.1新美学基础

20世纪以来，建筑表皮逐渐地从结构的束缚中解脱出来，在建筑师们的不断的尝试与创新中，通过运用新型的建造技术拓宽金属的材料形式并挖掘材料更深层次的表现潜力，形成金属材料多元化的建筑语言。如今，金属早已成为一种重要的表皮材料，引领着当下十分流行的表皮发展趋势。各种新型的合金、冲孔、板网、格栅或编织网形式的金属材料在幕墙及建筑屋面系统中得到广泛地应用。我国对技术美学的研究不断地拓展和深化，在借鉴与吸收国外研究成果的基础上，探索一条符合中国当代技术美学理论与内容的体系。目前国内认为技术美是技术美学的最高范畴，它是技术活动和产品所表现的审美价值，是一种综合性的美。从构成来看，技术美主要内容是功能美，也包括形式美和艺术美。新美学的基础必须建构自己独特的观念及范畴体系，揭示其自身研究领域的审美规律。

3.2技术美学产生根源

目前国内技术美学研究大多是关于基本原理的研究，对技术美学思想史的研究还很少。并且，对西方技术美学思想产生、发展的介绍也只限于西方工业革命以后，如新艺术运动、包豪斯及工业设计的兴起、发展过程等等。其实，技术美的创造不只是大机器生产出现以后才有，技术作为人类改造自然的手段和方法，它不仅包括机械化工业技术，也包括工业革命之前的手工技术。因此，技术美的创造及其思想也不只是工业革命以后才出现的。正如竹内敏雄所指出的：“一般意义上的技术同人类历史一道自古以来就存在着，古代的手工艺也好，现代的工程技术也好，都包括在内。只是在它们之间，功能的效率相差悬殊，而只要随着那一种产品都符合各自的目的，并伴随着那种程度的美的效果。那么，在它的技术美的结构上就没有本质的差异。”

3.3技术美学发展趋势

现如今，建筑师越来越认识到技术对象的审美价值。他们试图在自己的美学理论中对此加以分析，扩大研究视野，为理论体系纳入新的内容。技术美学作为一门应用学科不能停留在形而上的抽象议论层次，而应具有强烈的实践性和可操作性，用于指导当代物质审美文化建设。技术美学作为一门应用学科不能停留在形而上的抽象议论层次，而应具有强烈的实践性和可操作性，用于指导当代物质审美文化建设。技术美学对实践的介入主要通过设计活动来进行，它不仅为最佳而合理的设计观提供思想基础，也为设计活动提供理论指导。技术美学不只是美学自身的逻辑发展和延伸，更是人类实践过程中审美创造智慧的结晶和运用。技术美学对实践的介入主要通过设计活动来进行。它不仅为最佳而合理的设计观提供思想基础，也为设计活动提供理论指导。技术美学不只是美学自身的逻辑发展和延伸，更是人类实践过程中审美创造智慧的结晶和运用。当代技术美学研究不应只是告诉人们什么是技术美，更重要的是使人们懂得怎样才能创造和实现技术美。技术美学研究不仅要解决带有普遍意义的设计观念、方法等宏观问题，也应该关注设计实践中的具体问题，把技术美学的基本观点微观化、具体化，用于解决物质生产和生活领域审美创造中的许多复杂的问题。这样，技术美学才具有强大的生命力。

4技术美学应用案例及总结

4.1半透明的金属表皮

现代建筑重要特征是技术在建筑艺术中的觉醒，注重发挥建筑结构和建筑材料的性能特点，不去掩饰它们，而是将其作为建筑造型的表现要素之一。建筑中的支撑结构与表皮的分离使表皮成为一个相对独立的膜结构，这种分层构造，为表皮材料提供了可能性，例如瑞士建筑师赫尔佐格及德梅隆在美国旧金山deYoungMuseum中铜穿孔板的使用。穿孔板的纹理重现了阳光下斑驳的树影意向，创造出诗意的建筑（图6）。

4.2承重的金属表皮

OMA为PRADA旧金山店设计的建筑表皮，采用横隔板结构，将钢骨架安装在与基础同标高的支撑结构上，使建筑结构更加牢固。不锈钢厚度为25mm，使之满足结构要求，并且在295mm宽交错栅格上打圆孔从而减轻自重并扩大建筑内外视野（图7）。这些圆孔由水柱切成，从栅格、孔的分布和大小中，能够反映出不锈钢板可以承受的来自侧向力的压力，在压力较小的区域可以只留下满足结构需求的材料。

4.3金属表皮对旧建筑的保护

Peripheriques建筑事务所设计改造了巴黎历史中心附近校园的一栋建筑。策略是在原有建筑框架概念的基础上进行改动，将原来的一个庭院改造为两个，其中一个用ETEE膜加以覆盖，十几种不同图案的穿孔铝板构成了外部表皮，用一个Z型的斜面引导着人流和视线的到达。改造后的建筑色彩丰富，在不同区域的颜色有助于空间方向感的定位。

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步入21世纪，我国人民物质生活水平不断提高，对医疗保健服务提出更高要求，各地医院的新建或改扩建项目与日俱增。但医院建设如何根据我国卫生事业发展状况，充分考虑世界医疗发展趋势，以及我国经济发展水平，和人民群众对健康的需求，制定切实可行的方案，值得建筑师以及相关人士深入探讨。笔者通过多年的医院建筑设计及研究实践，深深体会到医院的更新改造设计已逐渐成为医院实现现代化的必由之路，而思想与观念上存在的种种误区，则亟待设计工作者及建设方辨明。

一、医院的更新改造成为新时期医院建设的重点

1.注重改扩建工程

21世纪，我国医院建设进入新的发展时期。医院发展以改扩建为主，部分医院需要新建和翻新。据1997年统计，我国人均占有病床、医生数及一些现代化的大型高档医疗设备已达到或接近中等发达国家水平，消费水平却还远远落后于中等发达国家，医疗消费水平处于供过于求的状态。因此，医院建设将更注重如何提高原有医院的工作效率与医疗品质，改善及规范医疗环境，适应医院现代化的要求，改扩建项目将成为医院建设的重点。

2.旧医院的局部更新建设

我国许多医院由于早期建设的观念所限，缺少总体规划与发展构想，医院建设一直处于见缝插针的状态，使得医院布局凌乱，功能不完善，难以满足新时期医院现代化的要求，许多医院采取更新重建的方式，进行局部新建，改善医疗条件。为完善医院规划，整合建筑环境，单体建设之前，必须进行远期规划，分期建造的设计。

3.建设前的可行性预测

目前大多数医院对要新建与改建的项目没有进行建设前的可行性预测，而医院建设必须有比较周密的准备分析论证阶段，对要建项目的实用性、可行性、经济性、前瞻性，以及用地指标、建筑规模、建筑层数、建设（改造）模式，发展趋势等进行深入细致的研究。

二、克服我国现代化医院发展的盲目性

回顾改革开放以来，我国医疗建筑设计发展的历程，虽然取得可喜可贺的成绩，但医院建设急剧发展亦带来规划建设上相当的盲目性。如不顾实际情况，盲目扩大规模、盲目追求高标准、高层数、大气派等现象，建设观念上的误区需要辨清。

1.盲目扩大规模

根据医疗保健需要和卫生资源的配置，我国医院实行分级定编，其规模由小到大分不同的等级，国家政策也是向部属和省属大医院和农村基层医疗机构两头倾斜，而中间层次医院在国内数量多，办得好坏对人民健康和社会发展影响极大，完善医疗体系，促进两头发展，提高医疗质量其意义重大。

我国医院建设经过建国以来数十年特别是改革开放二十年的发展，与现阶段人民群众的需求相比已达到供过于求，造成目前一些医院门诊人数减少，病床和医疗设备利用率不高的现象。因此，对于医院建设，如果规模预测不合理，盲目扩大规模，就会使机构臃肿，人员超编，效率不高，加重病人的负担，也势必造成医院业务的萎缩。因此，医院的规模应立足于我国国情，根据疾病发展趋势和人口发展变化情况，预算今后10-20年全社会的医疗服务的需求量，以及按功能、技术特长和所处的地理位置，确立其在三级医疗保健服务体系的地位、任务和服务范围，充分发挥资源效用。

规模的预测，需综合考虑经济基础、人口增长、服务半径等多种因素。广东省东部某医院，在广东省区域卫生规划中属一类地区，在对其进行前期研究的过程中，综合考虑地区及周边环境因素，制定合理发展规模，从医院方原定1000床的发展定位减为800床，避免其不顾实际地盲目扩大规模。

2.盲目建造高层

大医院在人口密集的大城市，由于城市用地紧张，迫不得已采取集中式的高层或超高层建设模式。这就使得许多建设方以为高层即现代化。高层、全空调成为现代化的标志，产生认识上的误区。高层医院难以解决安全自救、隔离传染、高造价、高维护等问题，而且对许多医疗业务而言，水平联系较垂直联系更方便快捷。医院设计任务书中20年不落后的要求，不应体现在建筑的高度上，而应体现在设计的科学理念与功能上的现代化。

3.盲目追求气派

现代化医院建设应避免部分地区出现的追求气派的奢华风气。应真正以病人为中心处理好医院各部分的空间布局。下述设计倾向不可取：

1）门前追求大广场气派，占用医院仅有或少有的空地，忽视了医院的功能要求。

2）形体上追求标新立异，迎合业主口味或宣泄设计者的个人设计激情，而忽视了医院使用的合理性。

3）将医院建设成城市的标志，医院不同于其它公共建筑，不应也不可能成为城市的标志。

4.盲目引进医疗资源

80年代以前，我国三级医疗服务网内具有比较明确的分工和协作关系。改革开发以来，公立医疗机构之间的协作关系，逐渐被竞争关系所代替，由于体制的不完善和医疗市场上的无序竞争，造成了资源的重复配置、低效率使用、费用上升等问题。医院建设，不应贪大求全，盲目引进先进设备，没有优化配置，就不能有效利用。医院应按其规模、功能、技术特长和所处的地区环境来确立自己的服务范围和服务体系，使医疗资源配置与利用趋于合理与平衡。

三、我国医院现代化的发展

现代化医院应表现在医院医疗技术装备的先进性，管理的科学性，护理素质的高层次，以及医疗服务与建筑环境的有机结合等方面，缺一不可。建设符合我国国情的现代化医院是我国医院建设的必由之路，片面追求高标准，医院养不起，病人住不起。现代化医院应加强如下建设：

1.医疗装备的先进性

医疗装备是否先进，是否达到世界水平，是衡量医院现代化的重要标准之一。具备快速、准确、数字化的诊疗设备，实现医院信息化管理，实现彻底无胶片放射科和数字化医院，已经成为现代化医院的发展趋势。

2.洁净标准的严格执行

随着医疗技术的不断进步，特别是生物洁净技术在医疗部门的逐步推广，为创造洁净、高效的医疗环境奠定了基础。我国医院建设应严格执行洁净标准，成为现代化医院的重要标志。

1）手术、icu、烧伤、血液病房等，设计时应严格按国家标准执行，进行空气净化、恒温与给湿。对目前经济较落后地区，没条件达到规定洁净标准的医院，设计时应做充分预留，以便资金充足时进行改造完善。

2）建立一套行之有效的消毒、灭菌循环系统，避免医院内感染。据统计，全国每年住院病人约5000万，有480万病人发生医院感染，而医院死亡病人中，有约1/3到1/4直接死于医院感染。现代化医院应倍加重视使用有效的消毒灭菌设备与技术。如对病人使用的床、床垫等用具进行处理、消毒，杜绝病菌的传播。

3.采用科学合理的医疗运作模式

采用科学合理的医疗运作模式，运用现代的科学技术，提高现代化医院的医疗服务质量。如门诊实行信息化管理，电话挂号预约，减少挂号、交费、取药手续，流线组织便捷，缩短病人的往返距离与时间；等候时采用电子显示叫号，病人就诊一次到位，不必再采取二次候诊形式，减少等候面积，改善病人等候环境。

4.设计概念更新

设计概念更新体现在功能环境、卫生环境、空间环境、人际环境的设计，如：

1）总体布置适当集中，以利于发展、节能、交通与管理；

2）争取良好朝向应以自然通风、采光（能采取自然环境的，不取人工环境），避免暗室出现，建设新时代的绿色医院；

3）外部简洁内部舒适考究，注意色彩运用，环境雅致，空间宜人，营造家庭气氛；

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由于并行工程等设计方法和手段的进步，产品概念设计与设计研发中的其他步骤相互串联、反复、交错，但就产品设计前期的概念开发工作而言，产品概念设计依然是一个相对独立的过程。产品概念设计的相对独立性决定了其具有一个较完整的设计过程。从各种方式的调查研究或寻找新科技，得到初步的想法，把想法整理成清晰的要解决的问题。对这些问题提出创造性的解决方案，得到众多的解决方案，即概念设计方案，这时提出的可行的概念越多越好。

（2）虚构模型的选择阶段

制定评判标准，从产生的众多概念中，选择出最好、最可行的方案。概念选择是产品概念设计中非常重要的一个环节。在这一过程中，新产品开发小组中各专业人员要共同工作，并努力达成一致意见。前面步骤产生的众多概念，每个概念从表面上看似乎都能满足要求，但我们必须从中选择出最有发展潜力的概念，进行接下去的设计工作。概念的选择将决定以后工作的方向，正确的方向可以节省时间和开支，而错误的决定则导致时间、人力、财力等资源的浪费。概念的选择是概念的产生和概念的验证密切相关的重复的过程。概念选择进行时可能会激发新的概念产生，对这些新产生的概念，也应该像前面产生的概念一样进行概念选择。

（3）虚构模型的实现阶段

把选择出来的概念细化，做出概念产品或模型。概念的实现是概念设计的第三个步骤。对于企业，产品概念设计一般以概念产品的出现而结束。对于个人或学生由于技术及财力方面的原因要做到这一步就比较困难，往往只能做到概念模型或动画演示，以及对概念设计的详细说明。

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2立面结构布置

立面布置时空间大、四周柱高度较高，一侧没有框架梁与之相连，详情见中榀框架立面示意图，如图3所示。故其计算长度较大，长细比难以满足规范要求的限值，长细比λ＝l／i（l为柱计算长度、i为柱截面回转半径）。因此，要减小长细比需从减小柱计算长度l及增大相应方向的回转半径入手。由《钢结构设计规范》GB50017—2003附录D［4］可知，柱上下两端与之相连的框架梁刚度与柱刚度之比越大，柱计算长度越小。该工程设计时就将柱下端的框架梁适当地加大了，并且将工字形截面柱的弱轴放在了没有框架梁的一侧，使i值明显加大，通过以上两种措施长细比得到了有效的控制。需要指出的是：工作经验较少的设计人员往往看到柱的长细比不满足设计要求就加大柱截面，调整完后再一计算发现长细比不仅没变小而且还有可能变大。从上边的分析可知，框架梁截面不变，柱截面加大，梁柱线刚度比的数值减小即梁对柱的约束减弱，从而柱的计算长度系数就越大；而柱截面增大并不能有效增大回转半径i，故单纯增大柱的截面往往起不到降低长细比的效果，反而得不偿失。而该工程横向为3跨，纵向为5跨，因此宜将工字形框架柱的弱轴宜沿横向（Y向）布置以增强横向刚度。经软件PKPM（SATWE）计算后，得出前三阶周期，如表1所示。由于结构材料为钢材，强度较高，故按强度控制需要的构件截面较小，而截面小直接导致结构刚度较弱不能满足设计规范对位移的要求。若加大梁柱截面需要耗费较多的材料，且结构刚度提高得并不明显，效果也不好。无支撑框架的变形主要为梁柱的弯曲变形，而支撑的变形主要是轴向变形。众所周知，相同的荷载、相同的截面轴向变形远小于弯曲变形，根据这个常识，该工程在框架的周圈布置上支撑以增加结构的抗侧刚度，如图4所示。根据多道防线的概念设计，需要指出的是框架－支撑体系中，支撑框架是第一道防线［4］，在强烈地震中支撑先屈服，内力重分布使框架部分承担的地震剪力必须增大，二者之和应大于弹性计算的总剪力。故设计规范要求，框架部分按刚度分配计算得到的地震剪力应乘以调整系数，应不小于结构底部总地震剪力的25％；最终在结构底部总地震剪力的25％与框架部分计算最大层剪力的1．8倍这两个数值之间，选取较小值。柱间支撑的布置有多种形式，常见的中心支撑有“X”形、“人”字形及“K”形等等。1）其中“X”形支撑可按拉杆进行截面设计，即在水平力的作用（地震作用或风荷载作用）下，支撑交叉斜杆受力为一拉一压，考虑支撑斜杆在压力的作用下退出工作，只剩受拉力的杆件起作用，按杆件受压计算截面承载力时，计算公式为N＝×f×A（f为材料强度，A为截面面积，N为承载力），应该考虑构件的受压稳定系（＜1）数以防止构件的稳定性不足而发生失稳破坏，而按拉杆设计时可不必考虑受压稳定系数的影响。因此，按拉杆设计时所需截面小于按压杆设计所需界面，故能够取得较好的经济效益，需要指出的是根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2010第8．4．1条第1款规定一、二、三级中心支撑不得采用拉杆设计，四级采用拉杆设计时，其长细比不应大于180。而由于该工程抗震等级为三级，故计算时不能采用拉杆设计。2）“人”字形支撑在相同的由梁柱构成的框架区格内，其斜杆构件长度一般小于“X”形支撑的斜杆构件，故其经济性较好。但是根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2010第8．2．6条第2款规定：人字支撑和V形支撑的框架梁在支撑连接处应保持连续，并按不计入支撑支点作用的梁验算重力荷载和支撑屈曲时不平衡力作用下的承载力；不平衡力应按受拉支撑的最小屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力的0．3倍计算［5］。必要时，人字支撑和V形支撑可沿竖向交替设置或采用拉链柱。按此规定计算后钢材的用量可能并不能比“X”形支撑的框架钢材整体用量少，故可根据具体的工程具体分析采用哪一种支撑形式。3）“K”形支撑由于其斜杆交汇点在柱中位置处，在罕遇地震作用下，在支撑交汇点处比较容易出现塑性铰。而该塑性铰出现在柱中，容易造成结构的整体垮塌，有悖于“强柱弱梁”的设计概念，因此从抗震角度来讲不宜采用“K”形支撑。支撑的截面形式可采用单槽钢、单角钢、双角钢、双槽钢、H形钢、钢管等等。以上几种截面除钢管外均有弱轴，在相同的计算长度内，在压力作用下构件一般较弱轴失稳，而强轴方向又得不到充分的利用，而圆钢管沿任意直径方向均对称，截面能够得到有效的利用，因此该工程支撑截面选用的是圆钢管。除了上述的中心支撑，还有偏心支撑。偏心支撑顾名思义即支撑杆件的轴线与梁柱的轴线不是相交于一点，而是偏离了一段距离。这样设计的好处是可以将框架梁的一段设计成耗能梁段从而吸收耗散地震能量。该工程未采用这种支撑，故不做详细的讨论。经计算与分析表明：相邻的两跨柱间布置的两道支撑刚度要大于相隔的两跨柱间布置的两道支撑刚度，即两道紧贴的支撑刚度要大于分离的两道支撑刚度。原因是两道分离的支撑刚度之和仅为各自刚度的相加，而两道紧贴的支撑由于其合并在一起，其力臂加高了一倍，故其刚度肯定要比各自刚度相加的数值要大，故设计时宜将支撑紧贴在一起布置以取得较大的抗侧刚度。但是该工程由于工艺布置的要求，墙面上有许多洞口，所以不能按上述的原则布置支撑，而只能将支撑分离开布置。因此，在布置支撑时不应只从结构力学的角度来进行设计，还要考虑设计工艺的要求，尽量做到经济合理、安全适用。

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根据项目区现场调查，地块南侧紧邻东风干渠，地块目前采用该渠水灌溉，地块内相应有土渠和土沟。

1.2井水水源

项目区南侧道路和渠道已有10眼机井，机井均为2010年新建，与项目区距离约为10m。

2灌区土地分类、农业生产结构和作物组成

灌区土地包括熟地和生地2部分。熟地部分地块面积为172.67hm2，中东部生地部分面积为26.87hm2，共计为199.54hm2。目前，生地正在进行土地整理，没有修建条田，暂不进行设计。因此，本阶段仅对地块面积199.54hm2（净灌溉面积156.93hm2）的熟地进行设计。

2.1农业生产结构

199.54hm2其中第1大条田面积为35.51hm2，第2大条田面积为68.40hm2，第3大条田面积为53.02hm2。3大条田均为间种，果树品种为西梅，间种的作物主要为棉花、小麦和甜瓜，每年轮换。

2.2作物组成

按照2012年计划种植的作物进行设计，果树的品种为西梅，间种作物第1、2大条田为棉花，第3大条田为小麦。

3灌区水利土壤改良

土壤为砂壤土。大部分面积的土壤轻度盐碱，但仍有部分区域中度盐碱。项目区南侧紧邻东风干渠，在东风干渠南侧，2007年建设浅水机井一批，间距在300m左右，根据观测数据，该批机井很好地发挥了竖井排灌的作用，故项目区南侧盐碱化程度较低，不需再进行洗盐排碱。1、2号条田已自2009年起开始洗盐排碱工作，目前改良效果较好，只需再进一步加强灌溉管理即可。此外，每年5-8月，利用分洪水漫灌压碱。

4节水灌溉技术比选

4.1节水灌溉方式的选择

各种灌溉方式都有它的优缺点和适应条件，根据项目区的种植作物来分析，适合间种果树和小麦/棉花的节水灌溉技术主要有滴灌和低压管灌。滴灌是一种局部灌溉方法，仅湿润根区附近的土壤，而其他部分地表保持干燥，因而显著减少了水蒸发损失，同时又减少了杂草生长的几率，从而为作物根系活动层的土壤创造了良好的水、热、气、养分状况。另外，肥料、药剂还可通过灌溉水一起施到根系土壤中，提高肥、药的利用率，为稳定增产打下基础。滴灌灌水均匀度高，一般可达80.0%～90.0%，不产生地表径流和深层渗漏，因而对土壤的要求不高。滴灌只要用压力管道将水输送到作物根部附近即可灌溉，对地形条件的适应性较强。低压管道输水是以管道代替明渠，采用较低的工作压力将灌溉水输送到田间的一种工程形式。其特点是输水时压力低，出水口流量较大，不易发生堵塞，具有输水效率高、节能、节省渠道占地、省工、成本低等优点，适合在井灌区推广应用，是一种便于群众掌握和管理的灌溉技术。在第1阶段的征求意见稿中对全滴灌方案和管灌配合滴灌2种方案进行了比选，项目区的农民强烈建议用低压管灌，田间采用沟灌，因此通过召开第三次农民会议，参建各方决定灌溉方式采用低压管灌。

4.2管道系统的工作制度

管道系统的工作制度有续灌方式、轮灌方式和随机取水方式3种。

1）续灌方式：续灌的方式是上一级管道同时向下一级管道配水，在干管这一级进行续灌，干管连续工作，管道过水时间就等于灌水时间。续灌的特点是下一级管道的设计流量小、工作时间长。

2）轮灌方式：上一级管道按预先划分好的轮灌组向下一级管道配水，而轮灌管道在灌水时期是轮流工作的，轮灌一般有集中轮灌和分组轮灌2种。轮灌组的划分及灌水的先后次序直接影响到上一级的管道投资。轮灌方式适用于种植作物比较单一的情况。

3）随机取水方式：随机取水方式即每个取水口任何时候都可以取水，也可以不取水，以取水口作为一个用水计算单位，在此基础上用概率论和理数统计方法来推算各级管道的设计流量。在运行方法上是使取水口以上的管网中任何时候都充满水，各取水口按本用水单位的需要随时打开阀门取水灌溉，因此也叫“按需分配”方式。但随机取水方式的设计管径较大，投资较高。管道系统的工作制度不同，则管网规模不同，从而直接影响工程投资，同时不同管道系统的工作制度又对灌溉的操作和管理提出不同的要求。通过对上述3种方式的比选，选择布局合理、投资经济的方案，本工程采用续灌和分组轮灌相结合的方式。

5灌溉设计保证率和灌溉制度

5.1灌溉设计保证率

本项目区灌溉方式为低压管道输水灌溉，灌溉水源为井水，灌溉设计保证率取85.0%。灌溉系统田间采用沟灌，按照第2阶段的预审意见，灌溉水利用系数为0.8。

5.2灌溉制度

根据灌区的水土资源情况、作物组成以及各种作物的生长特性，根据新疆地区西梅树和棉花的种植特点，拟定田间毛灌溉定额及灌溉制度。

6灌区水量供需平衡分析

6.1地下水可供水量

项目区灌溉用水为井水。依据《伽师县地下水资源开发利用报告》，伽师县地下水总补给量为4.26亿m3，地下水可开采量为1.28亿m3，根据调查，项目区地下水储量丰富，开采条件好。

6.2灌溉需水量

项目区包括3大条田，其中第1大条田面积为35.51hm2，第2大条田面积为68.40hm2，第1、2条田种植西梅和棉花，第3大条田面积为53.02hm2，种植西梅和小麦。项目区为间种的种植模式，在计算灌溉需水量时，按照不同作物分别计算水量。

1）西梅树的灌溉需水量：地块内156.93hm2的面积全部种植西梅树，灌溉定额为490m3/667m2，计算得西梅树的灌溉需水量为115.35万m3。

2）棉花的灌溉需水量：第1大条田和第2大条田内种植棉花，种植面积的比例约为地块面积的60.0%，为62.35hm2，灌溉定额为360m3/667m2，计算棉花的灌溉需水量为33.67万m3。

3）小麦的灌溉需水量：小麦的种植面积的比例约为第3大条田地块面积的60.0%，为31.81hm2，灌溉定额为400m3/667m2，计算棉花的灌溉需水量为19.09万m3。项目区地块内灌溉需水量合计为168.11万m3。

6.3水量平衡分析

项目区年需开采地下水总量为168.11万m3，而区域的地下水可开采量为1.28亿m3，远远大于作物的灌溉需水量。不会对地下水的平衡产生不良影响，因此项目区开采地下水是有保证的。

篇（8）

1引言

近年来，我国的建筑发展迅速，建筑占地与土地资源不足的矛盾也日渐明显，旧建筑的改造利用就成为当前一种较好的解决方式。在旧建筑的改造建设中，由于受场地、原有建筑功能、层数的增加、原有结构及新旧规范等诸多因素的影响，在改造工程的设计中，出现了竖向作用和水平作用增大，导致原有结构构件的承载力不足和结构整体刚度的不均匀。同时，由于新旧构件的材料和强度的不同，新旧构件的连接因此也成为工程改造中的一大关键技术。

2工程概况

本工程位于上海市卢湾区，为一机械制造厂，建于80年代中期，原建筑共有四个单体（以下简称1＃、2＃、3＃、4＃）。现因甲方需要，将四个单体通过走廊连接为一个商业使用的整体。2＃与3＃楼不改变原有建筑的使用功能，主要是1＃与4＃楼的建筑功能改变较大，其结构也就相应做了较大改造。

1＃楼原为多层框架结构厂房（见图1），其中⑴～⑺轴为四层，层高自下而上分别为8m、5.6m、5.1m、4.5m；⑺～⑽轴为三层，层高分别为13.6m、5.1m、4.5m（其中一层在8.9m处设有一台10T吊车），原有楼面结构设计活荷载均为12KN/m2。现根据建筑功能需要，在⑴～⑺轴4.0m标高处增设一个楼层，在⑺～⑽轴2.95m、8.0m处各增设一个楼层。

4＃楼原为单层排架结构厂房（见图2），建筑高度为20.4m，净高为18.4m，厂内设有一台10T吊车，柱间设有两道支撑。现根据建筑功能需要，将原有建筑改造成五层办公楼，层高分别为2.8m、4.3m、4.2m、4.2m、2.8m。根据原有结构情况，现设计考虑与原有结构脱开，在原有建筑内新建一个四层框架结构。

3基础结构改造设计

1＃楼原设计采用450×450桩基础，设计承载力较大，经过整体计算之后，新增加夹层后的结构能满足现有规范要求，基础承载力和沉降变形也能满足现有规范要求。另外，考虑到原有在1＃楼的(1~10)轴外设置了一个室外平台（平台下为车库），根据建筑的要求，需要将平台与1＃楼进行连接（见图1）。在进行结构设计时，如果将室外平台层的梁直接与(1~10)轴处的柱子连接将会对1＃楼整体结构产生影响，同时对室外平台也不利。鉴于此，结构设计是在(1~10)轴处另外增加了一排室外平台框架柱（立在原有桩基础承台上）。经计算，原有桩基础有较大富余，对原有基础影响很小，同时又解决了上述矛盾。

4＃楼原有基础采用天然条形基础，由于在原有建筑内新建一个四层框架结构，如采用天然基础，则基础沉降不能满足现有规范要求，且对原有基础会产生很大的影响。根据施工现场和经济技术等条件，现设计采用桩筏复合基础。桩采用静压锚杆桩，施工时采用逆做法施工，即待基础筏板和上部两层施工完毕后再进行锚杆桩的施工。这样既能缩短施工工期，又能满足结构设计要求，为整个工程项目创造了很大的经济效益。4＃楼的筏板采用500mm厚，锚杆桩采用250×250，桩长为20m。平面布置（见图3）。内部四层框架结构承载力较大，在边缘处又受原有建筑结构空间的影响，因此，筏板在边缘处的柱抗冲切难以满足要求，在设计中增设了筏板的抗冲切钢筋。

4上部结构改造设计

4.11＃楼结构加固处理

1＃楼原为一机械加工厂，原设计为框架结构，楼面活荷载均较大（12KN/m2）。经有关检测单位鉴定，原有结构的柱砼强度等级为C18，原有结构在设计中按照6度设防要求考虑。改造后须作为办公建筑，现根据建筑功能布置需要，增设一夹层，同时在12m的跨中不得设置砼柱。依据现有建筑功能布置，现设计采用了PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，经计算分析，原有结构的位移、配筋量、刚度等参数均能满足现有改造结构的要求，但是原有结构的构造是按照当时的规范要求进行设计的，未能满足现有规范的要求。主要有以下两个方面：一是原有柱无箍筋加密区；二是在增设夹层处上下无箍筋加密区。现设计综合经济和技术多方面的考虑，柱采用了外粘型钢加固法（见图4）。这样既能满足结构构造要求，同时又能满足节约经济的要求。

在1＃楼新增加的夹层处，由于跨度较大（为12m），见图1，若采用混凝土结构，则梁断面很大（至少需要1m高的梁），对建筑的净高会有很大的影响，对原有砼柱的影响也很大，而且与原有砼柱难以连接（植筋数量很大），原有结构的整体性将受到很大影响。现设计采用了钢梁与压型钢板-现浇混凝土楼板组合结构，钢梁与原有柱采用铰接连接。根据现有规范规定，与原有混凝土柱采用后锚固连接时，其混凝土强度等级必须高于C20（原砼经鉴定为C18）。鉴于此实际情况，钢梁与原有柱连接采用了增设砼牛腿，同时在牛腿及其上下各800mm处采用粘钢加固，以增强其抗震变形能力（见图5）。

牛腿设计在本工程的设计中也是一个不容忽视的。在设计中，考虑到牛腿处水平方向受力相当于一个悬臂构件的受力，在牛腿处的水平植筋就必须保证能达到23d(一般情况下为15d)。根据现场实际情况，植筋要满足达到23d是有一定困难。综合各方面的因素，在设计此牛腿时，我们采用了以下处理方案：一方面，对于规范[2]中牛腿的裂缝控制要求，采用了如下公式进行计算，

能满足规范对牛腿的裂缝控制要求，同时，由竖向力所引起的局部压应力也小于；

另一方面，对于牛腿的配筋强度要求，考虑到植筋不一定能充分达到预期设计要求，从安全的角度出发，在设计中，牛腿的纵向受力完全由粘贴的钢板来承受，其计算公式仍能采用根据力矩平衡条件[3]推导的公式进行计算，即

，经计算，能满足结构计算要求。

4.24＃楼结构加固处理

4＃楼由于建筑立面的要求，原有结构为排架结构，原有设计的柱间支撑对建筑立面的门窗产生了影响。若直接拆除柱间支撑，则原有结构就成为不稳定结构体系。现设计考虑到原有结构荷载减少较多（吊车取消），纵向荷载主要就是风荷载和本身自重产生的地震作用，现设计将在维护结构中采用了框架结构体系，使原有结构形成一个框排架体系，这样既能使原有结构形成一个稳定体系，又能增强结构的抗震变形能力（见图2）。在内部新增的框架结构是作为一个新建建筑物来考虑，新建的部分与原有结构之间设置了变形缝。经采用PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，现设计的框排架结构均能满足现有建筑结构规范要求。考虑到原有结构设计只是按照6度设防要求计算，现设计采用了粘贴碳纤维加固法对原有柱进行了加固。

5结束语

5.1建筑物的加固设计应与建筑物的抗震鉴定、抗震加固、强度加固相结合，施工时应先加固后加层。

5.2建筑物的结构加固应结合建筑物的使用功能要求，综合分析各种加固方法的经济性，而后采取相应的加固方法。

5.3在对原有建筑物进行加固时，应充分考虑不同材料的连接节点处理，并采用合适的结构处理方法进行计算，以保证整个结构的安全。

5.4在对原有建筑物进行加固前，应从结构概念角度把握整体结构的稳定、强度等，然后采用相应的加固方法并应用结构软件进行分析，之后再进行相应的处理。

参考文献：

篇（9）

概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。

图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程；评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括：功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。

根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识（其分类如图2所示）。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。

（1）功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等；

（2）技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答；

（3）结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能结构的映射（简称为功构映射）就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的；而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能；

（4）实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。

以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。

如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。

本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等；支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。

1.2本体建模过程描述

本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素：概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求：对目标领域的清晰描述；概念或概念之间关系的明确定义；一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和XML文档形式等。

基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段：

（1）产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。

（2）产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用XML语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。

（3）产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致；完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期（见图6）。

1.3概念设计知识的本体表示

在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3～图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的OWL语言描述。

表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性：摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制：只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中（省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等）。

（3）功能知识类

<owl：Classrdf：ID=“功能知识”>

<owl：Restriction><owl：onPropertyrdf：resource=“#功能名称”/>

<owl：cardinality>1</owl：cardinality>

</owl：Restricton>

<owl：Restriction><owl：onPropertyrdf：resource=“#产品”/>

<owl：mincardinality>1</owl：mincardinality>

</owl：Restricton>

</owl：Class>

表述的语义为一个功能知识只有一个功能名称,且最少具有一个相关产品（省略了功能知识类似属性的定义,如功能编号、功能说明、创建人、创建时间、存储位置等）。

（4）功能技术原理解类

<owl：Classrdf：ID=“功能技术原理解”>

<owl：Restriction>

<owl：onPropertyrdf：resource=“#功能知识”/></owl：Restricton>

<owl：Restriction>

<owl：onPropertyrdf：resource=“#技术原理解简图”/></owl：Restricton>

</owl：Class>

表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图（省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等）。

上述描述中,使用类公理（subclassof）描述了两个类（概念）之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性（objectproperty）描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。

1.4基于本体的概念设计知识管理的特点和优势

基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势：

（1）支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如：功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。

（2）支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。

（3）多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词（语法）不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。

在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。

从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。

2、基于本体的概念设计知识管理

2.1概念设计知识管理系统结构

结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。

（1）概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。

（2）概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。

（3）概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。

（4）概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。

篇（10）

中部某城市西二环路过路箱涵B3600H1800，建于20世纪90年代中期，箱涵顶板为钢筋混凝土预制盖板，侧墙为砖砌体，底板为钢筋混凝土结构。市政管理部门2014年汛前检查发现:该砖混箱涵部分混凝土盖板混凝土保护层开裂脱落、钢筋锈蚀，侧墙表面砂浆严重碳化。随后委托一家工程检测单位对盖板及侧墙进行了检测和评定。

1．2检测评价与建议

外观检测描述:混凝土、砂浆表面均严重碳化;快车道段过路箱涵38块混凝土盖板，有7处存在混凝土大面积剥落、钢筋外露锈蚀严重;盖板板缝间有明显水痕迹存在、局部有砌块下坠露出;墙体砂浆部分剥落露出砖墙，砖间砂浆被冲蚀，部分砖块破损开裂。检测结果:钢筋混凝土盖板的混凝土强度实测值为C18．8，小于设计值C25;砌筑墙体强度实测值为8．1MPa，小于设计值10．0MPa;混凝土的保护层厚度实测平均值为28．4mm，小于实测的平均碳化深度33．5mm，钢筋易锈蚀。评价与建议:根据实测结果与设计图纸比较，箱涵盖板、砖砌墙体强度已达不到设计指标，且碳化腐蚀严重，外观破损严重，存在安全隐患。建议对箱涵进行修补、加固或改建等措施，以排除隐患、满足防洪排涝及安全使用要求。

2原因分析

2．1车辆超载的影响

现状二环路为城市主干道，是过境车辆的主要通道。道路的通行车流量超出原设计标准，车辆超载现象严重，重载车的冲击力对箱涵的破坏较大。超载会增大箱涵结构疲劳应力幅度，引起盖板开裂，危害箱涵的安全性和耐久性。

2．2盖板的保护层厚度不足

由检测报告知，部分盖板的混凝土保护层厚度未达到设计要求(30mm)，这样在长期的车辆动荷载作用下，盖板底部的裂缝会不断加宽、加深，造成混凝土脱落，钢筋锈蚀，导致盖板承载力降低。

2．3环境的影响

该箱涵长期处于高湿环境，涵内污水中释放出的腐蚀性气体，会加速盖板和砖墙的碳化，加快盖板裂缝中钢筋的锈蚀，进而促使裂缝进一步变宽变深，造成箱涵顶板钢筋锈胀，裂缝不断扩大，引起钢筋保护层脱落，严重影响到盖板的承载能力。

3盖板加固设计方案的比选

3．1粘贴碳纤维复合材法

粘贴碳纤维复合材法是将碳纤维复合材粘贴在要补强的原混凝土结构表面，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝同受力，以增大结构的承载力。其优点:抗拉强度高，方便快捷，施工效力高，没有湿作业，不需要大型施工机具，无需现场固定措施，施工占地少，材料质量轻且薄，基本上不增加原结构自重及原构件尺寸。其缺点:对环境要求较高，适用于无化学腐蚀环境。本箱涵是预制钢筋混凝土盖板，其底部结构修补平整难度较大，不易保证质量，如钢筋有重大锈蚀，存在向外膨胀力，粘贴碳纤维布很难约束，修复不平整也起不到相应加固设计效果。且进行加固时应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。另外，箱涵内壁处于高湿环境，涵内污水中释放出的腐蚀性气体对粘贴的碳纤维布会产生不利影响。

3．2喷射混凝土法

此法是通过植筋将钢筋网片固定在盖板底面，利用压力枪将配比好的混凝土施加压力均匀的喷涂于箱涵盖板底面。准备工作包括检查锚筋、喷涂面、喷浆机和防护服等安全性，以喷头均匀分阶段和层次喷射，并及时处理掉落的混凝土残留。由于箱涵内可操作空间有限，施工难度大，且喷射混凝土强度难控制，强度高，来不及施工，强度低无法保证质量;另外，由于预制盖板板缝间的渗水使得喷射的混凝土层易滑落流淌，不易粘结，施工时在重力作用下脱落量大，很难达到加固设计效果。

3．3钢丝绳网片—聚合物砂浆加固法

钢丝绳网片—聚合物砂浆外加层加固技术是将钢丝绳网片固定在被加固构件上，并用紧线器对钢丝绳进行预紧，在被加固构件表面涂刷一层粘结剂后，再采用喷涂或抹压方法将渗透性聚合物砂浆粘合于原构件的混凝土表面，使之形成具有整体性的复合截面，以提高原构件承载力及延性的一种直接加固技术。加固后的截面尺寸增加不大，但能有效地提高结构整体的承载力、刚度、抗裂性和延性。聚合物砂浆是一种聚合物水泥类增强抹面砂浆，具有良好的柔韧性及粘结性能，抗冲击、耐久、防水性能好，施工方便，无毒、无味、不燃，属绿色环保材料，其耐久性接近普通混凝土，是一种广泛的理想加固材料。通过综合比较，确定本箱涵盖板采用钢丝绳网片—聚合物砂浆加固。

4箱涵盖板加固设计

1)应先清理、修补原构件:盖板底面旧混凝土应凿毛、充分湿润，钢筋锈蚀处应除锈，对已松散、剥落等缺陷的部分应予以剔除，清洗冲刷干净后涂刷界面剂，再用聚合物砂浆进行修补整平，经修补后的基面要适时进行保湿养护。2)钢丝绳网片安装:钢丝绳网片下料钢丝绳网片的端部用固定结固定在固定板上顶板端部下面钻孔胶粘螺杆植入混凝土中作为固定板的支点钢丝绳网片调整、定位钢丝绳网片绷紧、固定。3)基层清理养护:清理、修补后的基层要注意养护并保持湿润。4)界面剂配制、涂刷:基层养护完成后即可涂刷界面剂，界面剂应做到随用随搅拌，涂刷应均匀，特别是被钢绞线网片遮挡的基层。5)聚合物砂浆抹灰施工:聚合物砂浆配制第一层聚合物砂浆抹灰后续聚合物砂浆抹灰。6)养护:应采取可靠的保湿养护措施，养护时间应大于7d。

5加固设计应注意的事项

1)采用钢丝绳网片—聚合物砂浆加固，对市政构筑物工程要合理采用该技术，对受弯构件和大偏心受压构件较为适用。2)在加固前应对基层混凝土的抗压强度进行检测，基层混凝土的抗压强度实测值不应低于C15，并采用实测值进行计算。3)对板底钢丝绳网片张紧时，其预张紧力要适度，本工程预张紧应力取0．3frw。预张力会使板截面偏心受压，产生反向弯矩，其作用效应应小于原板截面上恒载引起的效应，否则板顶面会因张拉发生反向挠曲而发生开裂。4)加固完成的构件在养护期内不得有外力扰动，并尽快施工保护面层。

篇（11）

一、工程管理专业在新世纪面临的新挑战

在我国，工程管理人员在专业技术方面并不逊色，但一专多能的人才严重缺乏。管理人员缺乏国际企业的管理经验，尤其是高层次的管理人员。没有国际化经营的经验、知识、能力，致使企业在国际市场运作中不能按国际惯例进行，在国际竞争中处于不利地位。

新的挑战要求参与国际竞争的人才需要具备一些特殊的素质：一是语言能力。FIDIC合同一般都在特别条款中确定“以英语为工作语言”。二是经营素质。必须具备一定的经济、金融、财务等方面的知识。三是要熟悉相关国的法律、规范及国际惯例。

二、课程设置与教学应具有与时俱进的观念

教育与社会的政治经济发展和科学发展密切相关，从当代课程与教育的发展来看，课程与教学在反映社会的政治经济和科技的要求上越来越直接。课程设置要关注时代的发展，要面向现代化，面向世界，面向未来。使培养出的人才在未来社会发展中具有高度的适应能力和应变能力。课程设置与教学的本质是变革，与时俱进是它们的出发点和归宿。

三、工程管理专业课程与教学改革的建议

（一）指导思想

教学改革是一个系统工程。从宏观上讲，这个系统工程涉及教育思想、教育价值、教育目的等高等教育的根本问题。从教学这一特定范畴来讲，包括3个层面：一是专业设置、专业培养目标、专业人才培养模式等有机部分，相对于教学改革的其他方面而言，它是基础性的，具有先决和导向作用；二是专业课程体系、课程教学内容、教学方法、教学手段等方面，体现和落实第一层面的要求，同时检验和校正第一层面的要求是否合适，是教学改革中的重点和难点；三是教学组织和管理、教学评价、师资构成等环节，对前两个层面起保障和制约作用。3个层面相互联系、相互制约，形成一个有序的系统。

（二）课程体系的基本结构

课程体系改革的总目标是构建有利于学生知识、能力、素质三位一体与协调发展的课程体系。在此体系之下，既能使学生掌握工程技术、经济、管理、法律基本知识，又能培养学生的创造性思维；既要有理论深度，使学生具备发展后劲，又要能提高实践能力；既要保证基本业务技能，又要有利于人格品质的塑造，还要有利于学生个性的发展。围绕工程管理专业的培养目标，在课程体系设置时，形成以下5个课程模块：

1、公共基础课。此类课程主要是文化素养和人文素质类课程，是学生学习知识、进行思维和基本技能训练、培养能力的基础。它为学生提高基本素质以及学好专业基础课程奠定基础。公共基础课的设置，应淡化专业界限，拓宽基础学科范围，尤其加强学生思想道德教育，诚信观念的培养以及外语和计算机应用能力的提高，突出强化了新世纪人才培养的特色。

2、专业基础课。此类课程由与本专业有关的知识组成，虽有应用背景但并不涉及具体的管理对象。它的覆盖面较广，有一定的理论深度和知识广度，往往是专业课的理论基础，因而它对学习专业课和培养工程管理专门人才的理论基础十分有用。这类课程的设置决定了专业面的宽窄和学生将来自我发展的能力。务必本着扎实而宽厚的原则，亦即“厚基础、宽口径”的要求来设置，尽量使其内容综合化。

3、专业课。专业课的设置要坚持总体优化原则，去掉重复的内容，合并相近的课程，取消不成熟、内容贫乏、口径过窄的课程。专业课的设置应体现我国加入WTO后国际国内法律环境和国际惯例，体现工程管理新的发展趋势。乌拉圭回合缔结的服务贸易总协定将“建筑及相关工程”列入12项服务之一，建筑业是服务项目的性质派生出一些新的行业，如投资咨询、市场法律服务、项目营造服务、房地产评估等，都对工程管理专业提出新要求，应在专业课设置中得到体现。

4、选修课。此类课程包括限定选修和任意（自由）选修两大块。限定性选修课的设置主要应体现本专业及其发展方向的特点，加深理论基础，训练科学方法和技能，体现本学科与相邻学科的关系，拓宽学生的视野和知识面。自由选修课的设置主要是为提高学生的人文素质，满足学生个人兴趣和爱好，以发展和完善学生个性为目的。

5、实践类教学环节。任何缩小学校与现实生活的差距是建构主义所关心的核心问题之一，因此应尽量多地采用情景教学和加强实践教学课时量，必须注重向全面素质教育转变，向培养知识迁移能力、独立分析问题的能力、动手能力、创新能力转变，向以学生为主体的实践教学模式转变。采用电化教学，提高教学趣味性，实施现场教学。

人才培养是我国工程管理走向国际市场的关键所在，适应新的市场环境，改革课程设计，调整授课内容，改善教学方法是我国工程管理专业课程设计改革的必由之路。

参考文献：

1、赵玮,孙晓琳.“入世”对我国宏观经济影响的仿真分析[J].合肥工业大学学报,2001(24).

2、陈德义.走向世界中国水电施工企业准备好了吗[J].国际经济合作,2001(1).

3、姚兵,刘延彦.工程建设监理概论[M].中国建筑工业出版社,2001.