考研倒计时十篇

考研倒计时篇1

【关键词】考试；课件；技术

在考试的时候，一考试结束时就有学生结果。这些看法就是我和其他老师想追求的。程序语言就是最好的工具。本文从程序语言基础到教学方法的经验与现代教学思想，分析与研究这种考试课件制作的精巧。

1倒计时的设计

本人选择最简单的程序语言是Visual Basic。以下的6步制作：

（1）第一步，添加这是设置Picture Background

（2）第二步，添加这是设置时间显示的窗体，起名是displayLabel

（3）第三步，添加一个类在menu上，单击选择Project Add Class 添加class像图1：

然后进行写Time的主要技术：

Public Class Time

Private minuteValue As Integer

Private secondValue As Integer

Public Sub New（ByVal mm As Integer， ByVal ss As Integer）

Minute = mm

Second = ss

End Sub

Public Property Minute（） As Integer

Get

Return minuteValue

End Get

Set（ByVal value As Integer）

If （value < 60） Then

minuteValue = value

Else

minuteValue = 0

End If

End Set

End Property

Public Property Second（） As Integer

Get

Return secondValue

End Get

Set（ByVal value As Integer）

If （value < 60） Then

secondValue = value

Else

secondValue = 0

End If

End Set

End Property

End Class

（4）第四步，添加一个，起名是clockTimer，设置clockTimer的Interval属性是1010，这是保证正确的时间计时，以下的像图2：

然后写clockTimer的主要技术：

If timeObject.Second > 0 Then

Beep（）

timeObject.Second -= 1

displayLabel.Text = String.Format（"{0：D2}：{1：D2}"， _

timeObject.Minute， timeObject.Second）

ElseIf timeObject.Minute > 0 Then

Beep（）

timeObject.Minute -= 1

timeObject.Second = 59

displayLabel.Text = String.Format（"{0：D2}：{1：D2}"， _

timeObject.Minute， timeObject.Second）

Else

clockTimer.Enabled = False

End If

End Sub

（5）第五步：写出正式的程序编码

（6）第六步：运行与完善：

2 倒计时在考试课件设计中的应用结果

2.1第一例如：数学一年级5以内的加法和减法的考试课件

2.2第二例如：数学一年级10以内的加法和减法的考试课件

2.3第三例如：数学一年级20以内的加法和减法的考试课件

2.4 第三例如：数学一年级100以内的加法和减法的考试课件

3结论语

本文已经提出了倒计时在考试课件设计中的技术，在一些门课研究得成功了。已经在考试中的运用。考试结束的时候已经提出了评价，特殊事自动评价的，所以保证公平性、准确性、客观性。另外一个方面，为了根据生了偶然的数字、文字等，所以考卷被生了很多种多样的。

参考文献

[1]DEITEL，FPT大学CVISUAL BASIC 2008（越南书）C TRI THUC出版社，越南（2013）.

[2]孙秀梅，巩建华，等编著 CVISUAL BASIC 开发实战1200例（第I卷）- 清华大学出版社，中国（2011）.

考研倒计时篇2

关键词：一阶模型 机器人 仿真

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0068-01

系统仿真是根据被研究的真实系统的数学模型研究系统性能的一门学科，现在尤指利用计算机去研究数学模型行为的方法。计算机仿真的基本内容包括系统、模型、算法、计算机程序设计与仿真结果显示、分析与验证等环节。本文选用NI提供的NI Simulation Module软件模块构建机器人实时系统仿真，实时对数据进行采集，使得不需要编写任何程序直接把控制模型的输出信号引出作用在真实系统。

1 近似模型―倒立摆系统

倒立摆系统的控制问题一直是自动控制理论研究中的一个典型问题。控制的目标是通过给机器人底座施加一个力u（控制量），使机器人停留在预定的位置，并使竖起的支杆不倒下，即不超过一个预定好的垂直偏离角范围。该次设计使用的倒立摆硬件是固高公司生产的GIP-100-L一阶倒立摆系统。

其中，计算机与运动控制卡的部分采用了NI的PXI控制器及其运动控制卡系统，即固高上层运动控制部分被替换为NI的运动控制产品，下层系统不变。整个系统包括计算机、运动控制卡、伺服机构、倒立摆本体和光电码盘几大部分，组成了一个闭环系统。光电码盘1将机器人的位移、速度信号反馈给伺服驱动器和运动控制卡，摆杆的位置、速度信号由光电码盘2反馈回运动控制卡。

在该文中，将应用牛顿一欧拉法对倒立摆进行数学建模。得到一阶倒立摆动力学非线性方程组后，在=0附近对以上方程组进行线性化处理，其中，可以得到式（1）：

2 倒立摆非线性系统数学模型建立

非线性是指不具有线性叠加的性质，在现实系统中，大多数系统都是非线性的，NI的Simulation Module工具套件除了本身提供的非线性工具（比如过冲、摩擦、死区、量化、延迟、变化率限制等非线性模型）之外，还可以通过NI的公式节点来编辑非线性数学模型，得到系统的非线性微分方程表示，比如三角函数、指数函数、幂函数等等。

根据NI建议的，本次设计倒立摆的线性模型采用Simulation 自带的自控理论函数仿真，采用公式节点辅助Simulation Module提供的标准积分器来实现。根据公式（1）的倒立摆非线性系统模型，采用公式节点辅助标准积分器实现。

其中M表示机器人质量，m表示倒立摆摆杆质量，g表示重力加速度，L表示摆杆杆长，u表示控制力大小，b表示滑动摩擦系数，f表示转动摩擦系数，J表示摆杆转动惯量。dda表示角度相对于时间的二阶导数，da是角度的一阶导数，a表示角度，ddx表示位移相对于时间的二阶导数（即加速度），dx表示位移相对于时间的一阶倒数（即速度），x表示机器人的位移。其中a、da、x、dx为非线性系统类似于自控理论中状态空间表示的状态变量，u表示系统输入，并且对于上述的四个状态，系统的初始值可以设定。

以上就是直接采用倒立摆非线性微分方程所建立数学模型的仿真，通过仿真发现，采用非线性模型对系统仿真更接近于系统的真实特性，如果采用线性模型（即对倒立摆模型线性化后所使用的状态空间表示方程），系统将完全看不出在平衡位置震荡的曲线。

3 机器人建模仿真

目前大部分仿真系统内只提供线性控制器，所得到的分析曲线也是在倒立摆为线性的情况下的结果，所以并不能比较真实全面地表现该控制器对真实系统（非线性系统）作用时倒立摆真正的表现，使用了NI Simulation Module就可以把所设计的线性控制器直接对非线性被控对象进行仿真，用于观测结果。

对于机器人伺服系统控制器为五个输入，一个输出，五个输入分别表示倒立摆对象的四个状态（即角度、角速度、位移、速度）和位移参考输入，输出为控制器对倒立摆机器人所施加的力，把此控制器用于系统仿真，必先得到该控制器的离散LTI模型。

上式就是控制器状态空间LTI模型，该模型的输出显示在程序框图左侧中间的部分，在左侧底部，该控制器模型被保存为文件，用于在本章仿真中直接从文件中调出，仿真使用。从该模型中明确看出，v（k）表示积分状态，x（k）为被控对象输入的四个状态和委员参考输入，y为控制器的输出，其中被设计的参数、分别显示在输出方程中。

w仿真结果的两个控制开关分别表示了所用的控制器类型以及被控对象倒立摆线性、非线性模型。其中右边曲线表示在t=0时参考输入为-1.4，在t=3时参考输入为0.0052时的响应曲线，其中红色曲线表示倒立摆摆杆角度，蓝色曲线表示机器人位置，可见对于本文所设计控制器应用于非线性被控对象还是完全可以达到预期目地的。但是，由于所设计的控制器是在被控对象为线性近似的情况下完成的，当参考输入的变化量突然变大时，系统将发生不稳定。由此可见，现代控制理论的设计思想用于实际情况还是具有一定得局限性的。从仿真结果来看，大约参考输入突然变化2以上时，系统将发生崩溃。

4 结语

本次设计的主要任务即是控制系统设计，对系统进行数学建模，通过真实信号的激励、响应，对模型进行修正。之后选择控制器结构并获取相应的参数，并对控制系的性能进行分析。本文完成了大部分的控制系统开发工作，但是仍有部分工作还在研究阶段，该文只是整个开发过程中一个阶段性总结，以希望科研继往开来。

参考文献

[1] 孙灵芳，孔辉，刘长国，等.倒立摆系统及研究现状[J].机床与液压，2012（7）.

考研倒计时篇3

关键词：钢筋混凝土框架结构；爆炸荷载；连续倒塌；数值模拟；非线性动力分析

中图分类号：TU375.4文献标志码：A

Abstract： The finite element model of a fourstorey twospan reinforced concrete （RC） frame structure was established using the explicit dynamic finite element analysis software LSDYNA. In the case of only key column failure due to blast loads， the dynamic response and collapse process of the RC frame structure under blast loads of different scaled distances were studied. Meanwhile， nonlinear dynamic analysis of the same fourstorey structure was done using alternate path method recommended by the UFC 402303 which was published in 2009 by United States Department of Defence. Through comparative study based on the numerical analysis results above， it revealed the deficiency of the alternate path analysis method. Furthermore， the proposal of the improved analysis and design method of buildings to resist progressive collapse due to blast was made. The study results show that considering the influence of blast load by introducing the blast load factor has a broader applicable scope.

Key words： reinforced concrete frame structure； blast load； progressive collapse； numerical simulation； nonlinear dynamic analysis

0引言

由恐怖袭击、意外爆炸等事件引发的结构关键承力构件破坏从而最终导致的结构连续坍塌，常常会造成严重的人员伤亡和巨大的经济损失[12]。自1995年4月19日美国俄克拉玛市中心的Alfred P. Murrah联邦政府大楼遇爆炸袭击发生连续倒塌后，美国开始对非军用设施提出结构抗爆、抗连续倒塌的安全设计要求，在调查研究后，所提出的替代传力路径法先后被GSA[3]（US General Services Administration）及DOD（US Department of Defense）所采用，并写入了其关于结构抗连续倒塌设计和分析的导则中。美国国防部于2005年出台建筑物抗连续倒塌设计规范UFC 402303，并于2009年对其进行了改进[4]。规范中对不同等级、不同情况的建筑采用的连续性倒塌分析与抗连续倒塌设计方法进行了详细的规定，替代传力路径法被应用到了规范中。该方法通常先删除结构的关键构件，然后通过增加关键构件周围结构所承受的荷载进而对结构可能出现的连续倒塌情况进行模拟分析，主要分为3个分析层次，即线性静力分析、非线性静力分析及非线性动力分析，每个层次有不同的分析步骤，分析结果的可靠程度也不相同，其中非线性动力分析最为可靠。然而该方法并未考虑引起关键构件失效的原因，也未考虑关键构件失效时剩余结构可能出现的初始损伤及非零初始状态。在爆炸荷载造成结构关键构件失效而导致结构发生连续倒塌的情况中，由于爆炸荷载峰值大、传播速度快、作用时间短等特点，使得在爆炸荷载作用下结构的连续倒塌过程十分复杂，往往在关键构件失效的同时，其周围邻近构件也伴有初始损伤。因此，如何考虑爆炸荷载作用，在上述分析方法中引入爆炸荷载效应，从而得到一种简单可靠并实用的爆炸荷载作用下结构抗连续倒塌的设计方法就显得尤为重要。

爆炸荷载用LSDYNA中的LOAD_BLAST_EHANCED命令沿y轴正向施加到结构表面上，该命令采用的爆炸荷载曲线是美国抗偶然爆炸结构设计手册TM 51300[11]中根据大量试验分析得到的不同质量炸药在不同位置爆炸后作用在结构上的反射超压随时间变化曲线，通过定义炸药量、起爆位置而自动施加在结构表面上，并考虑了爆炸波到结构不同位置的传播时间、入射角度及峰值荷载大小的不同。

1.4爆炸荷载下的数值模拟

运用上述建立的有限元模型，采用直接模拟方法，对四层钢筋混凝土框架结构在不同比例距离的爆炸荷载作用下的动态响应和破坏倒塌过程进行模拟。为了与采用替代传力路径法计算的结果进行对比，在选取爆炸荷载时，仅考虑爆炸引起结构底层中柱失效和引起结构底层边柱失效的2组爆炸荷载工况。

1.4.1仅底层中柱破坏

在四层框架结构模型上施加恒荷载和活荷载，经历100 ms后，结构基本达到静力平衡。因此在时间t=100 ms时的瞬间对结构施加爆炸荷载，并模拟整体结构的动力响应、损伤破坏及连续倒塌过程。

2.1移除底层中柱

对结构施加竖向荷载100 ms至结构达到静力平衡，随后采用ISDYNA重启动程序，移除底层中柱C2柱的所有钢筋和混凝土单元，对剩余结构进行非线性动力分析，t=800 ms时的结构响应如图4所示。

2.2移除底层边柱

对结构施加竖向荷载100 ms至结构达到静力平衡，再采用ISDYNA重启动程序，移除底层边柱C3的所有钢筋和混凝土单元，对剩余结构进行非线性动力分析，t=800 ms时的结构响应如图5所示。

3直接模拟法与替代传力路径法分析结果对比分别提取出直接模拟法和替代传力路径法模拟结果中关键考察点的位移、速度、加速度等动力特性及关键位置处所考察的钢筋单元的应力进行对比。

3.1考察点的选取

所选择的考察点A～F位置如图1所示。结构底层中柱失效时，为比较研究结构的倒塌情况与倒塌过程，选取底层中柱失效后结构竖向位移最大处的点为考察点，即结构四层中柱顶点A；为比较研究中柱失效后结构内力较大位置处的力学行为，选取内力最大处的梁端钢筋单元为考察对象，即1号纵筋单元；为比较研究爆炸荷载对除中柱以外其他构件的初始影响，考察距离中柱较近受爆炸荷载影响较大的底层中柱顶点C以及二层中柱中点D的动力特性。底层边柱失效时相应的考察点和考察单元为：结构四层边柱顶点B；梁端2号纵筋单元；底层中柱中点E以及二层边柱中点F。

3.2底层中柱破坏对比分析

3.4考虑爆炸荷载作用的结构抗倒塌设计方法

在爆炸荷载作用下，不同的爆炸荷载对引发结构相同构件失效时产生的整体结构内力都不相同。采用UFC 402303规范中的设计方法设计的结构只适用于一定范围内的爆炸荷载引发结构关键构件失效的情况。如果在设计规范中能增加对爆炸荷载的考量，即根据不同爆炸荷载等级，采用不同的设计条款，那么就能更加准确安全地对结构进行设计，大大增加了结构在恐怖袭击和意外爆炸发生时抵抗连续倒塌的能力。

依据本文中所做的分析，可以考虑针对不同的结构类型、不同的材料类型，提出一个考虑爆炸荷载作用效果的爆炸荷载放大系数，在对结构施加荷载组合值时运用这个系数，使结构抗倒塌设计更有针对性。该系数可以通过以下研究方法来提出：

（1）首先建立考虑不同等级爆炸荷载作用的结构分类等级，以便确定不同等级下结构所需使用的爆炸荷载放大系数。

（2）建立大量的结构模型，针对每个结构模型，列出替代传力路径法中规定所需拆除的关键构件，在这些关键构件的不同位置上施加不同比例距离的爆炸荷载，使得该构件发生破坏，将结构响应结果分别与线性静力、非线性静力和非线性动力分析方法的结果进行对比，分别算出一个与爆炸荷载比例距离相关的爆炸荷载放大系数。在该系数参与下，使得结构线性分析和非线性分析结果与相应比例距离下爆炸荷载作用的结果相符。该系数类似于静力荷载放大系数，使用时只需将其与荷载组合值相乘，转换为竖向或侧向荷载的形式施加到结构上。

（3）对算出的爆炸荷载放大系数进行参数化归纳，将其总结整理成表格或公式，并总结其适用范围及使用方法。

在结构抗连续倒塌设计时，首先判断结构抗爆等级类型，即判断结构可能遭遇哪种程度的爆炸荷载，针对该爆炸荷载值，计算相应的爆炸荷载放大系数，再应用到结构受力分析中，对结构进行抗连续倒塌设计。4结语

（1）结构在爆炸荷载作用后，除关键构件失效外，其余邻近爆炸源的构件都产生了不同程度的初始应力，某些构件甚至出现了初始损伤。在这些初始应力和关键构件失效后结构内力重分布的共同作用下，结构很有可能发生倒塌。

（2）在同一实际爆炸距离上，炸药量越大，作用在结构上的反射超压就越大，在初始状态仅一根结构柱失效时，其邻近构件产生的初始损伤就越大，结构就越容易发生倒塌，倒塌的速度也越快。

（3）由于没有考虑爆炸荷载作用后结构产生的初始应力，因而UFC 402303规范中的非线性动力分析方法仅适用于某特定范围内的爆炸荷载作用下的结构响应分析。一旦爆炸荷载超出该范围，由该方法设计的结构便不能抵抗由爆炸引发的连续倒塌。

（4）对于两跨结构来说，相同的爆炸荷载下结构中柱比结构边柱更容易发生破坏，中柱的最先破坏比边柱的最先破坏更容易导致结构的整体倾覆倒塌。基于对比分析结果，本文提出了引入爆炸荷载放大系数的设想来考虑爆炸荷载作用的影响，进而对结构进行连续倒塌分析和抗连续倒塌设计。参考文献：

References：[1]赵均海，冯红波，田宏伟，等.土中爆炸作用的数值分析[J].建筑科学与工程学报，2011，28（1）：9699，117.

ZHAO Junhai，FENG Hongbo，TIAN Hongwei，et al.Numerical Analysis of Explosion Process in Soil[J].Journal of Architecture and Civil Engineering，2011，28（1）：9699，117.

[2]胡志坚，唐杏红，方建桥.近场爆炸时混凝土桥梁压力场与响应分析[J].中国公路学报，2014，27（5）：141147，157.

HU Zhijian，TANG Xinghong，FANG Jianqiao.Analysis of Pressure Field and Response for Concrete Bridges Under Close Blast Loading[J].China Journal of Highway and Transport，2014，27（5）：141147，157.

[3]GSA 2003，Progressive Collapse Analysis and Design Guidelines for New Federal Office Buildings and Major Modernization Projects[S].

[4]UFC 402303，Design of Structures to Resist Progressive Collapse Unified Facilities Criteria[S].

[5]Livermore Software Technology Corporation.Keyword Users Manual[M].Livermore：Software Technology Corporation，2012.

[6]MALVAR L J.Review of Static and Dynamic Properties of Steel Reinforcing Bars[J].ACI Materials Journal，1998，95（6）：609616.

[7]MALVAR L J，CRAWFORD J E.Dynamic Increase Factors for Concrete[C]//DDESB.Twentyeighth DDESB Seminar.Orlando：DDESB，1998：117.

[8]LUCCIONI B，ARAOZ G.Erosion Criteria for Frictional Materials Under Blast Load[J].Mecánica Computacional，2011，30（21）：18091831.

[9]SHI Y C，LI Z X，HAO H.A New Method for Progressive Collapse Analysis of RC Frames Under Blast Loading[J].Engineering Structures，2010，32（6）：16911703.

考研倒计时篇4

收稿日期：20130626

基金项目：国家自然科学基金资助项目(51178176)；湖南省自然科学基金资助项目(13JJ6022)；教育部博士学科点专项科研基金资助项目(20120161110019)

作者简介：贺拥军（1970-），男，湖南宁乡人，湖南大学教授，博士生导师

通讯联系人，E-mail:

摘要：采用基于增量动力分析的易损性分析方法定量地评估了隔层桁架式立体停车结构的抗地震倒塌能力.分析了结构在地震作用下的倒塌过程、倒塌机理，对结构在单向和双向地震作用下的抗地震倒塌能力进行了对比，并比较了不同层数结构的抗倒塌能力及安全储备系数.结果表明，该类型结构具有良好的抗地震倒塌性能，底层是结构抗倒塌薄弱层；随结构层数的增加倒塌概率增大、抗震能力减弱，但抗倒塌安全储备系数并不是随结构层数的增加而不断减小.建议针对该类型立体停车结构的设计可以考虑突破现行建筑结构规范高宽比的限值.

关键词：地震响应；隔层桁架式立体停车结构；地震易损性；抗地震倒塌能力；抗倒塌安全储备系数

中图分类号：TU248.3 文献标识码：A

SeismicCollapseFragilityAnalysisofthe3DParking

StructurewithAlternationStoryheightTruss

LateralloadresistingSystem

HEYongjun1，ZHOUXuhong1,2，HEJiaqi1

(1.CollegeofCivilEngineering,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China;

2.CollegeofCivilEngineering,ChongqingUniv,Chongqing400044,China)

Abstract:Theseismiccollapseresistantcapacityofthethreedimensional(3D)parkingstructurewithalternationstoryheighttrusslateralloadresistingsystemwasevaluatedbyIDAbasedseismicfragilityanalysismethod.Thestructuralcollapseprocessandmechanismunderearthquakewereanalyzed.Theseismiccollapseresistantcapacitiesofthestructureunderonedirectionalandbidirectionalearthquakeswerecompared.Andthecomparisonoftheseismiccollapseresistantcapacitiesandcollapsemarginratiosofthestructureswithdifferentfloorswascarriedout.Theresulthasshownthattheseismiccollapseresistantperformanceofthiskindof3Dparkingstructureisverygood,andthefirststoreyistheweakstorey.Thecollapseprobabilityincreaseswiththeincreaseofthestoreycountofthestructure,andthentheseismicperformancebecomesweak.However,thecollapsemarginratioofthestructuredoesnotalwaysdecreasewiththeincreaseofthestoreycountofthestructure.Itisrecommendedthattheprovisionoftheheightwidthratiointhecurrentdesigncodeofbuildingstructurecanbebrokeninthedesignofthiskindof3Dparkingstructure.

Keywords:seismicresponse;3Dparkingstructurewithalternationstoryheighttrusslateralloadresistingsystem;seismicfragility;seismiccollapseresistantcapacity;collapsemarginratio

近年来，由于汽车工业和经济的飞速发展，城市小汽车的保有量正与日俱增，同时对停车位的需求也在不断增加.立体车库作为一种新型的停车形式，具有节省占地面积，节约投资，出入库管理方便，省时省力，能有效保障车辆安全以及配置灵活的特点\[1\]，修建立体停车结构是缓解城市停车压力的有效途径.目前关于立体车库结构的研究文献与成果相对较少\[2-4\],深入开展这方面的研究极为重要.根据立体停车特点，文献［5］提出了隔层耗能桁架抗侧式新型立体停车结构.

预测和控制结构在强震作用下的倒塌是结构设计和评估的核心目标，对于高层立体停车结构，由于高宽比大，侧向刚度相对减弱，二阶效应显著，再加上底部承重构件的冗余度比较小，有必要对其进行倒塌失稳研究.结构的倒塌可分为竖向和侧向倒塌，竖向倒塌是由于结构中某一构件的失效导致整体结构的连续倒塌；而侧向倒塌是结构在水平推力作用下，塑性变形过大导致结构承载力丧失，引起倒塌.结构在强震作用下的倒塌，可认为是两种倒塌的相继发生，结构某一构件由于塑性变形过大，即损伤过大而退出工作，进入竖向连续倒塌过程.本文采用ANSYS/LSDYNA分析软件，针对隔层桁架式立体停车结构进行在强震作用下的抗倒塌能力分析，评估该结构的抗倒塌安全储备能力.

1隔层桁架抗侧式立体停车结构的基本

构成

隔层桁架式立体停车基本结构示意图结构形式如图1所示，中间为提升井，两边为停车间，车辆进入提升井后，由电梯将其提升至停车位高度，然后平移进入停车间.为了使车辆能在停车位与提升井之间水平移动，中间框架(bb和cc)内不能布置抗侧力构件.因此，立体停车结构的抗侧力构件只能布置于结构周边.为了增强结构纵向抗侧刚度，在结构前、后立面的bc跨之间布置X形支撑，考虑到车辆进出的要求，将底层的X形支撑改为单斜杆支撑，布置在两边跨ab和cd内，如图1(c)所示.结构前后方向作用的水平荷载由布置在侧立面aa和dd上的隔层桁架式抗侧力体系承受，如图1(d)所示，隔层桁架式抗侧力体系由敞开层和耗能桁架层相间组成.隔层桁架的基本组成为：结构的框架梁构成桁架的上弦杆和下弦杆，两根竖腹杆沿跨中对称布置，与上下弦杆刚接，支撑铰接连接.本结构的主要特点在于梁和竖腹杆即使采用很小的截面也足以提供很大的刚度，布置在桁架中间的空腹梁段，能够很好地协调结构刚度和耗能性能之间的关系.

图1隔层桁架式立体停车结构示意图

Fig.13Dparkingstructurewithalternationstoryheighttrusslateralloadresistingsystem

2结构抗地震倒塌能力分析方法

本文采用增量动力分析(IDA)方法来研究结构的地震侧向倒塌易损性\[6-8\]，它是基于弹塑性动力时程分析方法发展起来的一种能够更全面地评价结构弹塑性地震反应的分析方法，通过输入逐步增大的地震波，对直至倒塌的整个过程进行结构弹塑性能分析，因而非常适用于分析结构的抗地震倒塌能力.其基本原理是对结构施加一条或一组地震波，对于每一条地震波，乘以一系列比例系数进行调幅，计算在不同幅值作用下的地震响应；选择合适的地震强度参数(IM)和结构性能参数(DM)对结果进行处理，得到IDA曲线，每一条地震记录对应一条IDA曲线，一组即得到IDA曲线簇，采用统计方法对结果进行分析，从概率层面来评估结构在不同地震水准下的性能.

结构倒塌分析过程是一个非常复杂的非线性动力问题，传统上一般采用间接手段如结构层间位移角超过l/50等来作为结构倒塌的判据.本文考虑结构的几何与材料非线性，采取以结构倒塌的真实物理定义“结构丧失竖向承载力而不能维持结构整体”来作为倒塌的判定依据.

结构抗地震侧向倒塌易损性分析是指在遭遇到不同强度地震下结构发生倒塌的概率化研究，发生侧向倒塌的概率采用对数正态分布函数来表示：

Pf(Collapse|Sa=edp)=φ(ln(edp/mR)βR).(1)

式中：mR和βR为易损性函数参数.

采用统计方法对结构进行抗地震倒塌易损性分析，结构倒塌的概率可由下式表达：

Pf(Collapse|Sa=edp)=∑Ni=1ai/N.(2)

ai=0,edp

式中：N为选取的地震波条数；CiSa为每一条地震波的倒塌点，即第i条地震波输入时结构倒塌时所对应的地震强度Sa；∑Ni=1ai为当Sa=edp时结构发生倒塌的地震波条数.ai取1表示对第i条地震波输入，当Sa=edp时，结构发生倒塌，取0则表示未发生倒塌.

采用统计方法对结构进行抗倒塌易损性分析的主要步骤如下：

1)建立模拟倒塌的结构数值分析模型；

2)选择一组能够反映地震随机性的地震波(数量记为N)，然后对结构进行N次增量动力分析，从而得到每条地震波的倒塌点CiSa；

3)在合理范围内增量地取不同地震强度Sa，按式(2)可计算出结构在不同强度地震作用下的倒塌概率Pf(CollapseeSa=edp)，由此得到一系列倒塌概率离散点；

4)以步骤3)获得的离散数据点，进行最小二乘法拟合，从而估计出倒塌易损性函数参数mR和βR，代入式(1)即可获得结构在地震强度连续变化下的倒塌概率曲线，即结构倒塌易损性曲线.

为了定量评估结构的抗倒塌能力，据美国ATC\[9\]委员会的研究，结构倒塌安全储备系数(collapsemarginratio，CMR)采用抗地震倒塌能力与抗震设防需求之间的比值关系来表示，即根据倒塌易损性曲线得到50%倒塌概率对应的地震强度作为结构的抗倒塌能力指标，与结构设计大震对应的地震强度之比作为结构的抗倒塌安全储备指标，即

CMR=Sa(T1)50%Sa(T1)大震.(4)

此处地震强度指标取对应于结构第1周期的水平地震影响系数.其中，Sa(T1)大震=αT1.大震g.

3隔层桁架式立体停车结构的地震倒塌易

损性分析

3.1结构模型参数

根据车辆的外形尺寸及相关规范要求，取结构平面尺寸如图1(a)所示.作用于立体停车结构上的竖向荷载主要有：1)结构构件及提升设备自重；2)车辆荷载，取20kN；3)托车板自重，取2.5kN；4)幕墙围护结构荷载，按《建筑荷载规范》取1kN/m2.本文采用的地震波数据为从ATC63推荐的22条远场地震波中选取17条，再加上常用的ElCentro波、Taft波和天津波，共20条.考虑结构抗震设防烈度8°，Ⅲ类场地.

3.2钢材的本构关系

本文选用Q235钢材，应力应变采用双线性本构模型，弹性模量E=210GPa，极限拉应变为0.16，屈服强度与极限抗拉强度分别为235MPa与375MPa，切线模量Etan=0.875GPa.

地震作用下，结构剧烈振动，需要考虑材料的塑性应力强化和高应变率强化效应.本文采用CowperSymonds准则，可以考虑应变速率对材料屈服应力的影响，材料的屈服应力可表示为：

σY=［1+(C)1P］(σ0+βEPεeffP).(5)

式中:σ0为初始屈服应力；为应变率;C和P为应变率参数；εeffP为有效塑性应变；EP=EtanE/(E－Etan)为塑性硬化模量.这里，C=40.0s－1，P=5.0，β=0.5，εeffP=0.004.

分析中使用塑性随动强化模型，当杆件的塑性应变达到极限拉应变0.16时失效，随着单元的相继失效，结构将最终倒塌.

3.3结构抗地震倒塌基本性能

考虑结构12层，层高2.2m，总高26.4m.柱截面尺寸为H250×200×10×14，桁架梁、纵向连梁截面尺寸分别为H100×100×6×8与H150×150×6×8，隔层桁架竖腹杆、支撑斜杆截面分别为H100×100×6×6与114×6.

按第2节所述的分析步骤对隔层桁架式立体停车结构进行倒塌易损性分析，分析中分别考虑了单向和双向地震输入，由于采用的是远场地震波，竖向分量比较小，所以竖向地震输入未考虑.

多向地震动输入下每一方向的分量均对应一个Sa(T1)，为便于比较单向和多向地震输入的计算结果，均采用加速度最大分量作为主输入方向，以其所对应的Sa(T1)为基准对各分量进行调幅.计算拟合易损性曲线对比如图2所示（图中g为重力加速度，下同），设计大震和特大震作用下结构倒塌率和倒塌安全储备系数如表1所示.

Sa/g

图2单向和双向地震输入结构倒塌易损性曲线比较

Fig.2Comparisonofcollapsefragilitycurvesunder

onedirectionalandbidirectionalearthquakes

表1结构的倒塌率和倒塌储备系数比较

Tab.1Comparisonofcollapseprobability

andcollapsemarginratioofthestructure

地震

输入 设计大震下的

倒塌率

Sa(T1)大震/%

特大地震下的

倒塌率

2×Sa(T1)大震/%

倒塌储

备系数

单向 0.05 2.73 5.33

双向 0.74 14.06 3.47

由表1可知，该结构在设计大震和特大地震作用下的倒塌率也很低，倒塌安全储备系数较高，无论是单向还是双向地震动输入，设计罕遇地震作用下的倒塌率都很低，不到1%，满足设计要求，说明该结构的抗倒塌性能良好.然而，相比而言，双向地震输入时，倒塌率显著增大，倒塌安全储备系数也显著减小，因此仅考虑单向地震输入会高估结构的抗倒塌能力.

图3给出了结构在单向地震作用下的倒塌全过程模拟图，首先是在结构地震作用下水平左右晃动，随着地震的持续，底层边榀柱由于顶部单元首先达到失效应变而破坏，紧接着是底层中间榀柱底部单元达到失效应变而破坏，随着塑性变形的不断发展，底层发生很大的弯曲变形，开始发生倾倒.随着底层柱子的全部失效，上部结构坍塌冲击到地面，与地面发生碰撞，使得上部结构发生很大的破坏，整体结构倒塌.

图3隔层桁架式立体停车库结构倒塌过程

Fig.3Simulationofthecollapseprocess

ofthe3Dparkingstructure

图4和5分别给出了在双向地震输入时不同强度地震作用下结构的顶点位移和底层层间位移角时程曲线．由图可以看出，各向顶点位移峰值和底层层间位移角峰值均随着地震强度的加大而增大，X向的幅值要远远大于Y向.由图5层间位移角时程曲线可知，随着地震强度的增大，底层柱发生了不可回复的永久变形，在新的平衡点反复振动，直至振动发散结构发生破坏.

时间/s(a)X向

时间/s(b)Y向

图4顶点位移时程曲线

Fig.4Timehistorycurvesoftopdisplacement

时间/s(a)X向

时间/s(b)Y向

图5底层层间位移角时程曲线

Fig.5Storeydriftratiotimehistorycurves

ofthegroundstorey

图6给出了在双向输入时不同强度地震作用下结构各层层间位移角变化图，可见，X向的各层层间位移角远大于Y向，在地震较小时，X向层间位移角最大值出现在中间层，而底层层间位移角随地震强度加大而急剧增大，当地震强度为1.4g时，其值已远远大于其他层，最大层间位移转移到底层，说明该结构的底层为薄弱层.双向地震作用下，一侧角柱首先发生失效，进而导致整体结构的连续倒塌破坏.

图6各层层间位移角变化图

Fig.6Storeydriftratiosofvariousstoreys

3.4不同层数结构的倒塌易损性比较

本节分别考虑12,16和20层的结构体系进行倒塌易损性分析，进而探讨高度对立体停车结构抗倒塌安全储备能力的影响.表2给出了各模型结构构件截面尺寸.图7给出了不同层数结构在8°罕遇地震下最大位移响应及对应的层间位移角分布.8°罕遇地震作用下12,16和20层结构的最大层间位移角分别为1/75,1/62和1/75，均满足规范要求.

表2各构件截面尺寸

Tab.2Sectiondimensionsofvariouscomponentsmm

层数

柱

桁架梁

连系梁

支撑

竖腹杆

12层

H200×250×10×14

H100×100×6×8

H150×150×6×8

114×6

H100×100×6×6

16层

H250×300×12×16

H100×150×6×8

H150×200×6×8

114×6

H100×100×6×8

20层

H300×350×14×16

H150×150×6×8

H150×250×6×8

127×6

H100×150×6×8

对不同层数的结构进行倒塌易损性分析，得到其倒塌易损性曲线及倒塌安全储备系数分别如图8与表3所示.可以看出，在同一地震强度Sa下，随着结构层数的增加，倒塌概率越来越大，抗震能力减弱.但结构的倒塌安全储备系数并不是随结构层数的加大而不断减小，因为随着层数增加，结构自振周期增大，罕遇地震下的设计强度Sa(T1)亦减小.另外随层数增加，高宽比加大，20层结构对应的高宽比已大大超过规范的高宽比限值6.5，但其倒塌安全储备系数仍很高，相比规范限值内的12和16层结构来说，同一地震强度作用下，其倒塌概率增加的幅度也不是很大，所以针对此类高层立体停车结构的设计可以考虑突破现行建筑结构规范高宽比的限值.

图7罕遇地震下各层位移及层间位移角曲线

Fig.7Displacementsandstoreydriftratios

ofthestructuresunderrareearthquake

Sa/g

图8不同层数结构的倒塌易损性曲线比较

Fig.8Collapsefragilitycurvecomparisonofthe

structureswithdifferentcountofstoreys

表3不同层数结构倒塌安全储备系数比较

Tab.3CMRcomparisonofthestructures

withdifferentcountofstoreys

结构

层数

高宽比

50%倒塌概率

对应的Sa/g

倒塌安全储备

系数(CMR)

12层

4.4

2.26

5.33

16层

5.9

1.98

5.04

20层

7.3

1.87

5.14

4结论

以隔层桁架式立体停车结构为研究对象，进行了结构倒塌易损性分析，可得到以下几点结论：

1)地震作用下结构倒塌易损性分析结果表明隔层桁架式立体停车结构具有良好的抗倒塌性能.相比单向输入，当双向地震输入时，结构倒塌安全储备系数显著降低，因此仅考虑单向地震输入会高估结构的抗倒塌能力.

2)隔层桁架式立体停车结构的抗倒塌薄弱层在底层；强震作用下，角柱首先达到失效应变发生破坏，进而中间柱失效，最终因底层柱的破坏导致整体结构的倒塌.

考研倒计时篇5

关键词：玉米；抗倒强度；植株性状；相关系数

中图分类号：S513.01 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）10-0024-05

倒伏是由玉米的受力系统和支持系统决定的，当玉米的支持系统强度大于外力作用强度时玉米保持直立，相反时倒伏。倒伏是造成玉米品种减产和不稳产的主要原因之一，2009年夏天河南和山东西部地区玉米倒伏严重，造成大面积减产，且倒伏地块不能机械收获，生产成本大幅增加。随着超高产育种和栽培技术的不断提高，种植密度不断加大，要实现高产稳产就必须选育和使用高抗倒伏品种，即在超高产栽培条件下不倒伏，这就给抗倒伏育种提出了更高要求。用来衡量玉米抗倒伏能力的方法很多，丰光、贾志森等[1～3]用茎秆穿刺力和拉力来表示玉米的抗倒折能力，袁志华等（2001）[4]用茎粗系数、穗位高系数来表示玉米的抗倒折能力，但这些方法只能反应玉米植株在某个方面的抗倒能力，不是衡量玉米抗倒能力的综合指标。用一个综合指标——抗倒强度值来量化玉米的抗倒折能力，这方面的研究还未见报道，为此我们设计了本试验，以供育种者和品种试验组织部门参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验在日照市农业科学研究院试验田进行。试验地为砂壤土，土壤肥力中上，前茬作物小麦，麦收后灭茬直播。

2011年1月在日光温室内，用12个玉米自交系按Reid群、温热Ⅰ群、塘四平头群种植，将其双列杂交获得C212=66个组合（见表1）。6月24日把每个组合所得杂交种各种2行，等行距种植，行距0.6 m，行长6.67 m，密度60 000株/hm2。每隔20个组合设一对照，品种为郑单958。

1.2 调查方法

根据山东省玉米区域试验倒伏（折）率标准计数。倒伏率（根倒）：倒伏倾斜度>45°作为倒伏指标，以%表示；倒折率（茎折）：抽雄后果穗以下部位折断的植株占总株数的百分比。分别在玉米抽雄后13、23、33天在田间连续取有代表性植株9株，每3株看作一个重复，用NK-100型指针式弹簧推拉力计与茎秆垂直连接，作用点为穗柄着生位置，用手匀速拉动弹簧拉力计并与茎秆保持垂直，直至玉米倒伏或茎折。用这种破坏性方法测定玉米根倒或茎折时施加的最大外拉力f，量取作用点到茎基部的距离h（即穗位高），测量第3节间中部穿刺强度（穿针截面直径1 mm）、第3节间长和茎粗，同时测量株高、植株节间数、气生根层数、入土气生根数量。取下被测株，用手提平衡法测定重心离茎基部距离即重心高H并称鲜重G。用剩余植株调查田间自然倒折率。

1.3 抗倒强度值的定义及测定

玉米有效茎秆（作用点到茎基部距离）单位长度上所承受作用力的最大值称茎秆抗倒强度（用D表示，单位：N/m），是用来衡量玉米抗倒折能力的综合性指标。

玉米在根倒或茎折时所受的最大外拉力为f，以茎秆倾斜45°为准。茎秆重力G分解为垂直茎秆分力G1 （G1=sin45°·G）和沿茎秆的分力G2（G2=cos45°·G），玉米所受的最大拉力即为F=f+G1，抗倒强度D=F/h。

1.4 数据分析

所得玉米各性状数据用Excel计算，方差分析和相关分析使用DPSv 7.05软件。

2 结果与分析

2.1 抗倒强度差异显著性比较

2.1.1 不同时期间差异 从表2中看出，开花后13、23、33天测定的抗倒强度值虽有变化但差异不显著（P>0.05），同一品种在整个灌浆期抗倒强度无明显变化。

2.1.2 品种间差异 从表2中看出，品种间抗倒强度差异达极显著水平（P

2.1.3 品种间差异显著性比较 由表3可以看出，抗倒强度值在16.48～47.25 N/m之间，品种52为对照郑单958仅为20.61 N/m。根据差异显著性程度我们把抗倒强度分为三种类型：第一种为不抗倒组合，抗倒强度在20.16 N/m以下，低于对照郑单958，试验中这种类型有15个，占24.2%，其中有7个发生倒伏占该类型的46.7%；第二种较抗倒组合，抗倒强度在20.16～24.81 N/m，这种类型有28个，占参试品种的45.2%，其中有7个发生倒伏占该类型的25%；第三种类型为抗倒组合，抗倒强度在25.31 N/m以上，这种

类型有19个，占参试品种的30.6%，没有发生倒伏。这三种类型以较抗倒类型居多，不抗倒和抗倒组合较少，对照种在较抗倒类型，符合生产中的田间表现。因此在抗倒育种过程中可以把20 N/m以下、20～25 N/m、25 N/m以上作为不抗倒、较抗倒、抗倒三种类型的临界值，抗倒强度越大玉米倒伏的几率越低，所以在无足够风力造成植株倒伏或茎折的情况下用抗倒强度来衡量玉米的抗倒性是可行的。

2.2 抗倒强度和植株性状之间的相关性

影响玉米抗倒强度的因素很多，但各因素所起的作用不同，相关系数绝对值越大其影响力越大，它们依次为F>f>穗位高>穗高系数>重心高>株节数>节长>株高>茎粗。玉米倒伏的因素中总拉力和外拉力居前2位，是造成倒伏的主要外因，抗倒强度随玉米受最大外力的增大而增大；穗位高居第3位但在植株内因性状中排第1位，与抗倒强度呈极显著负相关，说明穗位越高抗倒强度越小，玉米的抗倒伏能力越差，大量事实证明穗位越高植株倒伏的可能性越大[5.6]；穗高系数对抗倒强度的影响仅次于穗位高，两性状呈极显著负相关，穗高系数越小抗倒强度越大，穗高系数越小越不容易倒伏[4]。玉米茎秆发生倒折首先要有足够强的外力作用在植株上并超过茎秆的支持能力。丰光等（2010）[1]认为，在玉米灌浆期倒伏与拉力的相关系数当玉米倾斜45°时为-0.4820**、倾斜60°时为-0.4940**，都达到极显著水平。本试验拉力与抗倒强度的相关系数较高，具有良好的正相关性，所以抗倒强度与倒伏倒折率也应有良好的相关性。经初步研究抗倒强度与倒伏倒折率呈极显著负相关，R=- 0.3780**，抗倒强度与倒折率的关系因试验过程中种植面积和自然风力较小，不足以让更多不抗倒伏的品种倒伏，所以在此只做简单介绍，有待进一步研究。

3 结论与讨论

抗倒强度值的大小反映了茎秆支持强度的大小，茎秆支持强度越大，玉米的抗倒折能力越强。根据以上分析认为抗倒育种首先要解决的是穗位问题，穗位降低时重心降低，穗下各节间缩短，株高降低，茎秆增粗抗倒性增强，在穗位降低抗倒性增强的同时植株冠层的光合能力和总生物量也随之降低从而影响作物产量。如何选择合适的株型，汪黎明等（2011）[7]认为茎秆高度为中或中高秆、茎基部节间较短、穗上部茎节拉开、穗上叶上冲且较窄、叶脉坚挺、雄穗小且分枝少为理想株型。这正好符合减少茎秆受力的力学原理和穗位低抗倒强度大的结论，相反当玉米茎秆高大、株型披散或叶片宽大时，作用在植株上的力就会加大，倒伏的可能性也就会加大。所以在设计理想株型时必须考虑玉米的受力系统。

本试验通过对供试材料抗倒强度的测定、比较及其与植株性状相关性研究，表明：抗倒强度是反映玉米抗倒伏能力的综合性指标，它的大小可以用来表示测交种及区试品种的抗倒折能力，是对玉米抗倒折能力的量化，在极端气候条件下用其判定玉米的抗倒性具有很好的参考价值。该试验中有些性状与抗倒强度的相关性之所以和其他人研究结果不同，可能是与研究所选材料和立地条件有关。为进一步研究抗倒强度对倒伏的影响，应继续设置不同品种不同密度条件下的试验。

参 考 文 献：

[1]

丰 光，刘志芳，吴宇锦，等. 玉米抗倒性与茎秆穿刺力和拉力关系的初步研究[J]. 玉米科学，2010，18（6）：19-23.

[2] 贾志森，白永新. 玉米自交系抗倒伏鉴定研究[J]. 作物品种资源，1992，3：30-32.

[3] 丰 光，李妍妍，景希强，等. 夏玉米根茎主要性状与倒伏性的关系研究[J]. 河南农业科学，2010，11：20-22.

[4] 袁志华，赵安庆，何予鹏，等. 玉米茎秆抗倒伏的力学分析[J]. 河南农业大学学报，2001，35（Z1）：43-45.

[5] 丰 光，景希强，李妍妍，等. 玉米茎秆性状与倒伏性的相关和通径分析[J]. 华北农学报，2010，25（增刊）：72-74.

考研倒计时篇6

关键词：水下柴油机；海水倒灌；压力

舰艇中安装的柴油机排气管由于其自身需要，通常会位于水下2m左右，这就造成在发动机启动、停机或是运转的过程中发动机面临着海水倒灌的危险，一旦海水倒灌入发动机内，发动机将会被损坏，甚至可能使舰艇失去前进的动力，影响十分严重。下文通过模拟计算的方式，对发动机在水下的运转状态进行了研究，探寻防海水倒灌动力减压装置的优化措施。

1.计算模型的构建

柴油机在水下想要正常的发动，需要一个复杂的启动过程。想要实现对此过程的模拟，就需要对舰艇柴油机在水下时气缸、排气管、消音器等用容积法进行模拟计算，还要在全面考虑的基础上建立后排气管的容积法计算模型。为真实重现启动、停机及天气等外部因素对水下柴油机运转情况的影响，需要在计算过程中充分考虑水面波动状态，最终在力学的基础上构建发动机轴系、涡轮增压系统等动态模型的计算方程，构建PID控制方程。通过对上述方程的计算，得出在不同情况下水下发动机的气缸、排气进气管道、温度、气体成分等等各项的变化规律。

1.1.构建柴油机计算公式

本次研究的主要内容是防海水倒灌动力减压装置的优化，所以关于发动机废气的排放并未在此次研究包括的内容中。根据发动机燃烧具体情况的变工况经验放热率模型并利用双韦伯曲线对发动机缸体内发生的反应进行描述，这里参数的确定是依据实际测量的数据设置的，在使用经验参数时需要用实际测量对经验参数进行精确。构建了如下的PID控制方程式：

（1）

上式中， 指的是在i时刻中发动机齿条的位置， 指的是在i时刻发动机的转速与设定转速的差值， 指的是比例常数， 指的是积分常数， 指的是微分常数， 则是计算步长。

1.2.构建后排气管计算公式

水下柴油机发动或者停机时都有一定的持续时间，即存在一个过程。在此过程中会发生海水外排或者内灌的现象。也就是说在排气管中可能存在两种物质的流动，气体和海水。想要完成其计算公式的构建，必须将水下柴油发动机的后排气管排放过程进行一定程度的简化。通常情况下，舰艇的涡轮后会有一个排气消声器存在，排气消声器后是后排气管。排气消声器的容量通常情况下都比较大，能让排气过程中排气管中的气压维持稳定的状态。所以说通常后排气管中的压力变化幅度都会保持在一定的水平之内，不会产生较大的波动。利用一定的计算手段可知，在后排气管道单线循环的情况下其压力的波动幅度

（2）

在上述公式中，V指的是后排气管道的瞬时容积大小，A指的是后排气管的管道横截面积，u为企业边界的运动速度。想要确定u值的大小，需要进行以下方式的计算：

（3）

上式中，p指的是后排气管的压力值，pw是后排气管道出气口的静水压力值， 为油水的密度值，而plos为气体排出过程中排气管沿途损耗的压力值。

2.柴油机水下运行的计算方式以及数据研究

2.1.如何判定发动机会否发生倒灌现象

根据后排气管水下排气过程中的水下流体动力学模型可知，在不同排气速度下排气管的倒灌情况是不相同的。在此基础之上进行一定的计算能够得出如下结论：当排气管的速度小于20m/s时，在排气过程中，气泡脱离排气管口后会有一定量的海水流入排气管道之内，并沿排气管向下流动，当排气速度提升至20m/s以上时，就不再会发生此种情况。

开展了最低不倒灌转速实验，实验结果为：当当前水深为最大水深的82.8%时，柴油发动机的相对转速需要保持在至少0.69以上，最好≥0.75，此时不会发生倒灌现象，当相对转速≤0.69时会发生倒灌现象；当当前水深为最大水深时，相对转速至少要在0.72以上，最好≥0.75，就不会发生导管现象。

将两项实验结果进行对比，发现当相对转速为0.72，水深为最大水深的82.8%时，尾排气管排放的气体流速为17m/s；当相对转速为0.75，水深为最大水深时，尾排气管气体流速为17.3m/s。据此，上述两个实验的结果是合理有效的。

2.2.停机过程中如何防治海水倒灌

当舰艇发动机停机时，何时关闭排气外舌阀是需要注意的问题。过早的关闭舌阀会让排气管内的气压过高，对舰艇整体运行可靠性有影响；关闭的太晚则会因为排气速度降低至一定的程度而引起海水倒灌。当发动机停机时，停止喷油后失去了油料燃烧产生的能量，排气管内的压力也会有很大幅度的下降，也可能引起海水的倒灌。所以应当在停止供油的同时关闭排气外舌阀。虽然在停机过程中，排气管的排气压力会远低于排气管的耐受力，但是需要意识到排气管外舌阀长期过早关闭，会让管道内的烟气在内壁积碳，影响运行中的安全。最好的办法就是采用排气阀渐关，将管道内的压力控制在合理范围之内，同时避免海水倒灌现象的发生。

3.结论

3.1.利用虚拟模型、构建计算公式以及利用实验研究的形式，探索当水下柴油机处于启动、运转元以及停机状态时后排气管中的气流流速变化可知，当排气管气流速度在20m/s以上时，能有效防止海水的倒灌。

3.2.在水下柴油发动机启动过程中，排气流速变化会让管道内压力产生一定程度的波动，此时很有可能发生倒灌现象。

3.3.想要防止水下发动机停机时海水的倒灌，需要做到在停止供油的同时关闭排气管外舌阀，或者根据排气管内压力的具体情况适时对舌阀的控制，保证管内压力的同时防止海水倒灌。

参考文献：

[1]朱骏，王绍明，崔毅.增压6缸柴油机排气压力波变化规律的试验研究[J].内燃机工程，2011（2）

考研倒计时篇7

关键词：高层建筑；抗连续倒塌；设计方法

Abstract:Structure in continuous collapse can result in severe loss es of life and property, is being engineering design personnel attention, European and American countries successively formulated relevant design code for continuous collapsed. In this paper, the existing structure collapsed design analysis method for regulating summarized and concluded

Key words: High-rise building；Progressive collapse ；Design method

中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：

1．引言

近年来，国内外建筑物因遭受意外偶然事件发生倒塌的事故屡有发生，造成公、私财产的巨大损失和重大人员伤亡，对社会安定构成极大威胁。可能导致建筑物发生部分倒塌甚至全部倒塌的原因很多，从结构工程的角度来看，触发建筑结构发生连续倒塌的原因可分为三类；第一类是施工或设计的失误，第二类是由于地震、台风等自然灾害，第三类是火灾、爆炸(包括恐怖袭击，煤气等)、战争(例如，1999年北约对南联盟的轰炸)以及撞击(飞行器，车辆等)等人为因素。

2．国外主要抗连续倒塌设计规范

目前，一些主要的国外规范中均有关于如何改善结构抗连续倒塌能力的规定，如英国的British Standard【1】、欧洲的Eurocode 1【3】等。美国公共事务管理局编制的《联邦政府办公楼以及大型现代建筑连续倒塌分析和设计指南》【4】（GSA 2003）和美国国防部编制的《建筑抗连续倒塌设计》【5】（DoD 2005）则较为详细的阐述了结构抗连续倒塌的设计方法及流程，国内外都有学者总结和综述了各国的抗倒塌设计规范【6】。

3.国外主要抗连续倒塌设计方法

结构的抗连续倒塌设计方法可以分为两类：1）针对意外事件进行设计，保证结构构件在意外荷载作用下一定的承载力；2）针对局部破坏进行设计，使结构具有多荷载传递路径，允许一定程度的破坏而不发生坍塌。本文主要讨论的是针对局部破坏所采用的设计方法，主要分为两大类：1）间接设计：基本上指一些概念性的设计措施，同时还包括拉结强度法；2）直接设计：主要为拆除构件法和关键构件法。

3.1概念设计措施

各国规范和设计指南均强调了进行抗连续倒塌概念设计的重要性。研究表明，对于充分考虑风荷载和地震荷载进行设计的结构，结构本身已具备较好的整体性和延性，能一定程度上抵御连续倒塌的发生。因此，在此基础上采取一些针对意外事件的概念性的设计措施，不仅可以取得良好的效果，而且不会过多的增加建筑的造价。一般包括以下几个方面：1）合理的结构布置，避免结构的薄弱处；2）加强连接构造，保证结构的整体性和连续性；3）提高冗余度，保证多荷载传递路径；4）采用延性材料，延性构造措施，实现延性破坏；5）考虑反向荷载作用；6）楼板/梁的悬链线作用；7）设计墙使其能承受横向荷载。

3.2 拉结强度法

在结构中通过现有构件和连接进行拉结，可提供结构的整体牢固性以及荷载的多传递路径。有人将该方法归为一种量化的概念设计。

按照拉结的位置和作用可分为内部拉结、周边拉结、对墙/柱的拉结以及竖向拉结四种类型。对于各种拉结，要求传力路径连续、直接，并对拉结强度进行验算。一般来说，结构材料不同，拉结强度的要求也不一样。以内部拉结为例，英国规范中混凝土结构和钢结构的内部拉结强度计算公式中荷载组合系数有差异，此外混凝土结构的内部拉结强度与结构层数和拉结跨度有关，而在钢结构中则与拉结的跨度和间距有关。

3.3拆除构件法

拆除构件法通过有选择性的拆除结构的一个或几个承重构件（柱、承重墙），并对剩余结构进行分析，确定初始破坏发生蔓延的程度，以此评价结构抵御连续倒塌的能力。GSA 2003中规定，对于典型结构，建筑每层的长边中柱（墙）、短边中柱（墙）及角柱（墙）均须一一拆除进行分析，并考虑建筑底层和地下停车场不易采取安全防护措施，该层还需拆除一根内部柱（墙）。

根据是否考虑非线性和动力效应，拆除构件法可采用线性静力分析、非线性静力分析、线性动力分析、非线性动力分析。这四种分析方法依次从简单到复杂，简单的方法实施方便，计算快速，但不精确，同时出于安全的考虑，往往采用更保守的荷载组合，因而得到保守计算结果；复杂的方法精确程度较高，但繁琐耗时，而且对计算结果很难进行检验。对此，有学者提出一种渐进分析步骤（progressive analysis procedure），即依次采纳从简单的线弹性静力分析到复杂的非线性动力分析，计算逐步精确，而且每一阶段的计算结果均建立在上一阶段结果的基础上，相对易于检验，并且采用这种方法用SAP2000对一钢框架依次进行了计算，对GSA2003的一些条文提出了建议。

3.4关键构件法

对于无法满足拆除构件法要求（即拆除后可能引发结构大范围坍塌）的结构构件，应设计成为关键构件，使其具有足够的强度能一定程度上抵御意外荷载作用。在英国及欧洲规范中，关键构件在原有荷载组合的基础上各个方向应能承受额外的34kN/m2的均布荷载，该值通过参考Ronan Point公寓承重墙的失效荷载得到的，而并不是针对爆炸计算得到的压力值。当然，该荷载值总是有可能被超越的。但通过该方法加固对结构整体稳定性有重要影响的构件，能一定程度上减轻局部破坏发生的程度从而降低连续倒塌发生的可能。设计中应将这种方法和拆除构件法结合起来，既能有效改善结构抵御连续倒塌的能力，同时也能减少建造费用，取得良好的经济效益。

4.结论

我国胡庆昌【2】教授编写书籍详细说明了减震控制以及连续倒塌控制。本文对欧美等国抗连续倒塌相关规范方法进行了简单的总结介绍并指出存在的问题，但是我国关于抗连续倒塌的研究现状还是不容乐观，需要做进一步的学习和研究。

参考文献

[1]BS8110-1:1997, Structural use of concrete: Part1: Code of practice for design and construction[S]. British Standards Institution,London

[2]胡庆昌，孙金犀，郑琪．建筑结构抗震减震与连续倒塌控制[M]． 北京：清华大学出版社，2005．3

[3]Draft prEN 1991-1-7, Eurocode 1-Actions on structures, Part1-7: General Actions-Accidental actions[S]. European Committee for Standardization, Brussels

[4]GSA2003, Progressive collapse analysis and design guidelines for new federal office buildings and major modernization project[S]. U.S.General Services Administration,June 2003

[5]UFC 4-023-03, Design of Structures to Resist Progressive Collapse[S]. Department of Defence, 2005.

考研倒计时篇8

“倒数的认识”是分数乘法单元的最后一节，它既是分数乘法计算的后继内容，又是学习分数除法的先决条件，具有承上启下的作用。这部分内容主要包括两部分知识：一是理解倒数的意义；二是掌握求一个数的倒数的方法。

教学过程：

一、忆“数”引新，揭题认标

师：同学们，我们每天都要和一个老朋友打交道，它就是“数”（板书：数）。大家回忆一下，我们都认识哪些数？

生：整数、小数和分数。

师：你们能分别举些例子吗？

（学生随意地说数，教师有选择地进行板书）

师：今天我们要学习一个新的知识――倒数。它和我们以前认识的这些数有什么不同？什么是倒数？怎么求一个数的倒数？

板书：不同？是什么？怎么求？

【设计意图】以“数”为引子，引导学生回忆以前认识的数，作用有两点：一是便于和倒数作比较；二是可作为求各种类型的倒数的素材。随后一连抛出三个问题：倒数与这些数有什么不同？什么是倒数？怎么求一个数的倒数？清晰到位的学习目标的呈现，使学生产生积极的学习心向。

二、自主学习，建构新知

师：让我们带着这3个问题展开自学，看一下学习单。

学习单

认真阅读教材，思考下列问题：

1.圈一圈。仔细读一读倒数的意义。你觉得哪个词特别重要？把它圈出来。

2.说一说。和互为倒数，还可以怎么说？

3.想一想。观察例题中互为倒数的两个数，你有什么发现？

4.写一写。试着写出和的倒数。

学生围绕学习单自主学习。

师：下面老师检查一下大家自学的情况。出示：

师：你同意他的说法吗？

生：他说的不对，必须乘积是1的两个数才互为倒数。

教师相机在“乘积”下面加着重号，同时板书：（ ）×（ ）=1

师：听了大家的建议，他改了一下，出示：

因为×=1，所以和互为倒数。

师：现在对吗？

生：对了！

师：和互为倒数，这句话怎么理解？

生：的倒数是，的倒数是。

师：哦！这就像我和你互为朋友，还可以怎么说？

生：我是你的朋友，你是我的朋友。

师：对！都表示一种相互之间的关系。（板书：关系）

师：下面我们来探讨“怎么求一个分数的倒数？”看一个具体的例子：的倒数是多少？

生：。

师：我们一起来验证一下。和的乘积是不是1？

老师发现有同学中间用“=”连接，你们觉得对吗？

生：不可以，是个真分数，是个假分数，怎么可能相等呢？

师：对！为了方便起见，我们可以用“”表示的倒数是。

师：的倒数是多少？

生（齐）：。

师：好！现在老师给大家一组数，你能很快说出它们的倒数吗？

（学生开火车口答）

师：说得这么快，有窍门吗？

生：太简单了，只要把分子、分母调换一下位置。

【设计意图】学习单主要围绕两个方面进行设计：一是倒数意义的理解；二是通过观察，发现求一个分数的倒数的方法。自学后的交流引导学生更进一步、更深层次地探讨，明确两个数互为倒数的先决条件必须是“乘积是1”，再者理解“互为”倒数的两个数是相互依存的关系，使学生对倒数意义的理解更为清晰、明朗。

三、共同探究，深化认知

1.研究整数、小数的倒数。

师：好！真分数和假分数已经研究了，那整数、小数，它们的倒数怎么求呢？

（教师在黑板上从学生举的例题中分别挑一个数：10、0.2）

师：先独立思考，怎么求这两个数的倒数？

（学生独立研究）

师：下面小组里再商量一下，还可以再举一些例子，验证你们的想法。

（小组内交流想法）

师：哪个小组来汇报？

生1：我们组研究了整数，想到了两种方法。我来说第一种：10=，的倒数是。

师：能把新知转化成我们刚刚研究过的分数的形式，再去思考，很会学习！

生2：我们还想到了1÷10=。

师：大家能看明白吗？

生3：我知道，因为要求10的倒数，就想10×（ ）=1，即用1÷10=。

师：学习数学，就要善于从不同的角度去思考，你们小组很棒！

师：接下去哪组来汇报小数？

生1：我们组认为小数可以转化成分数，0.2=，的倒数是5。

生2：太麻烦了，可以直接用1÷0.2=5。

师：大家同意吗？

生：同意。

师：那我再给大家一个数：0.3，试着求它的倒数。

（生一致都用转化成分数的方法）

师：咦？怎么都不用第二种方法啦？

生：因为1除以0.3，除不尽。

师：看来这种方法有局限性，所以我们要学会灵活运用各种方法。

【设计意图】考虑到本课内容相对简单，同时为了满足不同层次学生的需要，把求倒数的范围从“分数”延伸至“整数、小数”，以独立思考与合作交流相结合，不断扩展认知，深化认识。

2.及时练习中探讨1和0的倒数。

师：好！掌握了方法，咱们来看一组数：25 0.9 1 0

（部分学生开始埋头写）

师：别急着动笔，咱们先来说。说说你最喜欢求哪个数的倒数，最不喜欢求哪个数的倒数。

生1：我最喜欢求的倒数，它的倒数就是。

生2：我最喜欢求1的倒数，它的倒数是1。

师：哦？你是怎么想的？

生2：因为1×1=1，所以1的倒数就是1。

（教师相机板书）

生3：我不喜欢求0的倒数，感觉好像没有。

生4：我觉得0的倒数还是0。

师：0到底有没有倒数呢？你有办法证明你的结论吗？

（思考片刻后……）

生1：因为0和任何数相乘都得0，不可能等于1。所以0没有倒数。

师：从倒数的意义去思考，很有说服力。

生2：我认为0是整数，所以0=，的倒数是，分母为0的时候，没有意义。

师：用求倒数的方法也证明了0没有倒数。

（教师相机板书）

【设计意图】求1和0的倒数，没有刻意安排，而是巧妙地穿插在轻松的练习中，学生在自主选择时，发现1的倒数就是1，而对0是否有倒数产生疑惑，在此基础上组织学生探讨，顺应了学生的学习需要，可谓水到渠成。

3.回顾反思，交流总结。

师：学到这儿，咱们回头看看学习和研究的过程，一开始的三个问题，心中都有答案了吗？同桌互相说说。

师：找到答案了吗？还有疑问吗？

（学生交流分享）

【设计意图】此环节很好地呼应了一开始提出的三个问题，通过回顾，不仅梳理了知识，完善了认知，同时培养了学生的元认知意识，也使学生体验到数学学习的成功感。

四、巩固练习，拓展延伸

1.将互为倒数的两个数用线连起来。

100

8 4

0.25

2.我来当小法官。

（1）a和b互为倒数，所以a×b=1。（ ）

（2）因为×=1，所以是倒数，也是倒数。

（ ）

（3）一个数的倒数总比这个数小。（ ）

（4）9的倒数是。（ ）

（5）0.49的倒数是0.94。（ ）

3.先观察下面每组数有什么共同特点，再看看它们的倒数有什么共同点。

（1）

（2）

（3） 4 9 15

（4）

引导学生发现规律：

（1）真分数的倒数都是大于1的假分数。

（2）大于1的假分数的倒数都是真分数。

（3）几分之一的倒数都是整数。

（4）非0自然数的倒数都是几分之一。

4.拓展延伸。

师：其实倒数的一些特点，还可以通过图像清楚地表示出来。

如果用列所在的位置表示原来的数，行所在的位置表示它的倒数。我们取一些特殊的点。把这些点连成一条线，就形成了这样一个倒数的图像。

师：仔细看看，从图中你能什么发现？

生：我发现当一个数越来越大，它的倒数就越来越小。

师：那反过来说呢？

生：当一个数越来越小，它的倒数就越来越大。

师：想象一下，这时候会形成怎样的图像？

（学生用手势表示图像的大致走势）

（出示另外半段图像）

师：和你想的一样吗？

生：一样。

师：继续看，你能从图像上读出“0没有倒数”吗？

生1：倒数的图像没有经过0这个点。

生2：我看到围成的每个小长方形的面积都是1，如果有一条边是0的话，就不可能组成长方形了。

考研倒计时篇9

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘要：地震是一种破坏力极大的自然灾害， 它对人类造成巨大的伤害，我国部分地区处于地震带上，因此对地震要引起高度的关注。地震对人们造成的灾害主要是由建筑物的破坏造成的，减小地震的伤害程度，提高建筑物的防震倒塌能力显得尤其重要。本文将对提高建筑结构抗震倒塌能力进行相关的研究。 关键词：地震；建筑结构；抗地震倒塌 Abstract: the earthquake is a great natural disaster a destructive force, it caused great harm to humans, in some regions of China in the earthquake zone, so the seismic to attract attention. Due to the people of earthquake hazards is mainly caused by the destruction of the building, reduce the damage of earthquake, improve buildings earthquake collapse ability is especially important. This paper will do some research on improving the seismic structural collapse. Keywords: building structure; seismic; seismic collapse resistance 中途分类号： 文献标识码：A 地震是一种破坏性极强的自然灾害，地震一旦发生对我国的经济建设，人民生活，生命财产将造成巨大的破坏。地震对人类的破坏主要是通过建筑的倒塌，建筑物的破坏程度越大造成的损失就越大。地震的发生是不可避免的，但是我们在一定条件下可以降低它对人们的破坏程度。因此提高建筑物的抗震倒塌能力是有效减轻地震造成的伤害措施。 一．地震对建筑物结构的破坏原理 地震在发生时产生的地震波首先在地下传播引起强烈的底层运动，地层运动将地震的力度传到地面的建筑物上部结构，从而导致建筑物的倒塌。地震波有三种传播形式，有上下振动的纵标，纵标是最先到达地面的地震波形式，它对建筑的破坏性不大，然后到达地面的是横波，它的振动形式是水平振动，对建筑物的破坏性较强，最后到达地面的是纵标和横波相遇形成的混合波，它是属于破坏性最强大的地震形式，当混合波到达地面时，建筑物发生剧烈震荡，还有建筑物本身加速度的作用使得碰到建筑自身的重力（此处不通顺）形成了不定向的合力，这一合力最终会导致建筑结构的瞬间倒坍。 二．建筑结构抗震的主要影响因素

（一）建筑结构的原材料

建筑结构质量越好，那么地震对建筑结构的破坏性越小；反之，则越大。因此，为了减少地震的灾害性破坏，在对建筑结构的构建时要对建筑结构比如墙体、隔断、围护墙等建筑物的构成部分时要采用能显著改善抗震性能的材料，这样有利于减少地震的破坏性，保护人民的生命财产安全受到最小程度的伤害。

（二）建筑结构的施工质量

施工质量是影响建筑结构抗震能力的一个重要因素，在整体的建筑构建过程中，任何一个施工细节都会对建筑的整体质量造成很大的影响，比如混凝土浇筑的质量，材料性能的变懂都会对建筑结构的抗震能力产生截然不同的影响。

（三）建筑结构的施工地选择

地震的破坏性之大对人们的生命财产安全产生很大的威胁，但是地震发生的情况不是单一的，其中有的是因为施工场地选择不当，建筑物建在易发生山崖崩塌的地带或者建在河岸滑坡等地形处，这些都会对建筑造成一定的威胁，为了避免这种情况的出现在建设建筑时要详细勘察地形、地质，寻找避免地震发生的地带。

地震的破坏性造成人民生命和财产的重大损失，就像上文提到的关于地震造成这么大破坏的原因中建筑物的崩塌占很大一部分，因此为了减少地震的损失要在地震结构方面采取相关的措施。 三．提高建筑结构抗震能力的措施

（一）总体设计理念的改变

为了确保建筑结构良好的抗震能力，在设计建筑结构时要尽量将抗震这一意识深入脑子中，并执行于设计中，要尽量选用体形简单，规则，平面对称，抗侧向力的体系刚度和承载能力变化连续以及质量变化合适的设计方案。

（二）场地的选择

建筑物的建筑场所对建筑物的抗震能力具有很大的影响，在易发生山崖崩塌的地带和河流泥石流处要尽量避免，这就要求在进行建筑物建设时，要做好场地的勘察工作，充分调查好当地的地形，地质，寻找适合建设建筑物的场地，尽量避开生态脆弱，地震断层带等容易发生地质灾害的地方。

（三）建筑结构局部加强措施 由地震对建筑物结构的破坏原理可知，地震波的三种传播形式中，纵标对建筑物的损伤相对来说较小，但是当地震横波作用于建筑物时会对建筑物产生破坏性的损伤。因此在建筑结构的设计是要确保主体结构与其他构件之间的可靠连接，为了达到这个目标必须在设计和思想上高度重视，在对待主体结构和其他构件的连接方面，在框架的结构和后砌墙的连接环节都要进行认真研究，对建筑结构局部加强措施有利于减少地震造成的损失。

（四）选择良好的抗震原料

材料不同对建筑结构的抗震能力不同。有的施工单位为了自己的经济利益在原材料上偷工减料，使用石头，砖块，混凝土等材料（不明白此处表达的意思），这些都对建筑结构的质量造成不好的影响，这些隐形的威胁是造成地震破坏力强的潜在因素。因此，为了建设抗震能力强的建筑结构在原料的选择时要慎重选择。

（五）采用新技术

在建筑结构的抗震能力方面要大胆采用新技术，新技术是在经历了多次实践之后逐步被人们接收的工具或者手段，传统的抗震方法是靠加大建筑结构的面积（加大什么的面积？）的方法，传统的抗震方法抗震效果不理想，因此要在抗震技术上要多采用新技术，增加抗震的科学性研究，只有这样才能研究出最新的抗震方法。

考研倒计时篇10

厦门英才学校高三毕业5月8日——6月8日工作计划

厦门英才学校高三毕业5月8日——6月8日工作计划 日期星期工作计划责任人4月28日四高三教师质量分析会（落实人头的具体办法、传达会议精神、教师倒即时工作计划、）宋、胡5月8日日休息 5月9日一高三学生动员大会及电脑阅卷的再学习鼓劲宣传墙报上墙（学生的发言）学生学习计划胡 贺5月10日二学生、老师完成学习和工作计划（倒计时）备查（）贺、班主任5月11日三到双十交流宋5月 日 与教研员语、数、英研讨交流（信息、方向）贺、5月 日 文、理综合科与教研员研讨贺5月21日六家长会宋、贺、胡5月22日日休息 5月23日一主题班会：一鼓作气。。。。。。！班主任 5月23日一检查落实计划（师生）贺、胡5月24日二厦门教研室专家讲座贺5月27日五组织信息调研卷及考试 备课组长5月28日六组织信息调研卷及考试 备课组长5月29日日讲评信息调研卷放读动员及布置学生完成五天学习计划胡 5月30日­——6月2日 放 读（学生不能在宿舍）四天全体老师6月3日五各科60分钟热身考（围题）备课组长6月4、5日 考前辅导（分科）全体老师6月6日一熟悉考场，动员应试宋、胡6月7日、8日 高考全体老师（含副班主任）

如有变动以通知为准！