改造设计论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇改造设计论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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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：

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二、旧房改造课题的基地状况

该旧房改造课题基地位于中山市一工业遗弃厂区内。旧厂房内部空间高阔，底层建筑面积418平方米，平均层高为6.5米，原始厂房内部形态相对丰富，有预制钢筋砼屋架和钢筋吊车梁作为主体支撑，形成“山”字形屋顶。外墙主体材料为红砖。由于后期曾经加建附属楼，因此只有60%的面积为通高，最高处达12.8米，其余的空间被分为三层，由两个不同向的单跑楼梯作为连接。该厂房南面与东面皆为开阔平坦的小型广场，西、北向为三至五层小型建筑群。现拟将此旧厂房，改造为一处文化创意产业公司（如广告、影视策划、设计事务所等）。要求学生在针对此空间进行设计时，尊重创意产业公司的组织结构特性，并延伸出合理的功能空间。

三、旧房改造课题引入空间设计教学的特色

（一）引入空间结构特征

旧厂房本身具备特殊的空间形态，十几米高的空间引导着学生不得不考虑纵向空间比例问题。在教学中首先引导学生从空间高度入手，有意识地增加空间的通透性。空间通透性有助于形成上下无阻、水平流动的视觉感受，而这种方法也恰恰促成了光与空气的循环、流通，营造出怡人的空间感观。该旧厂房中独具特色的是预制钢筋形成的山字形屋架和大型吊车梁。起初学生们都认为这些无法改造的梁架结构是设计中的大难题，但是经过对上海、北京以及德国维斯马老港旧厂区改造等优秀案例的解析，在教学别强调了利用自身结构的重要性。比如，置换顶层材质，对屋顶进行部分破拆；故意结构，增加视觉的通透感和工业化的线条感；利用山字形屋架和错层的夹板与丰富多变的楼梯相结合。巧妙设计出不同层高关系的丰富空间，以此来适应商业空间室内设计的多种功能需求。化解空间矛盾，保持基地自身优势，变不利为有利。

（二）强调空间设计中材质的应用

为了增加旧厂房内部的有效使用面积，必定需要增加夹层，但是夹层的位置、面积等创作要素均是开放式的，需要学生自主思考和完成。由于是旧房改造课题，需要引导学生思考空间中加建的各种要素既要符合人们的使用需求，又要和原始的红砖墙、钢架结构相结合，达到空间肌理上的协调、美观的原则。教学过程中，应向学生强调，材质不等同于材料，材质更加着重质感的表现，有更为丰富的艺术性和表现力。首先，让学生分列出自己喜爱的几种材质肌理，广泛收集资料，然后，让学生对这些材质的效果、颜色、施工工艺进行对比，优选出不超过三种主体材质。这三种主材必须适合高阔空间的尺度需求，也要符合环保标准，便于施工加建和损耗后的替换。以这三种主材为切入点，分别和旧厂房固有材质进行面积上的配比，形态上的推敲。于是，有的学生提出，在加建的部分中：墙体、层板、楼梯是三个重要的改造要素。想要在室内空间设计中展现特色，可尝试对以上要素进行材质上的置换。将常见的砖墙、水泥楼板、木质楼梯，换成不锈钢隔墙、合金冲孔板地面、钢化玻璃楼梯等更为丰富的材质，能够更好地烘托工业氛围，展现时代气质。

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纺机产品行业在这样的时代背景下，要想赢得竞争，抢占先机，就要在技术和外观造型上都做出创新。面对这样的紧张激烈的竞争态势，我们首先要在思想上开始重视外观造型的创新，将技术创新和设计创新摆在同一高度上，发挥智慧，提高创造性，才能拔得头筹，才能使我国立于不败之地。

二、平网印花机外观改造的意义

经过几次纺机机电产品问卷调查，我们发现在调查中涌现出这样一个问题：许多人对于纺机机电产品的外观造型很不满意，甚至连纺机机电产品生产制造者也在调查中谈到由于外观造型的因素，令客户感觉到生产出的产品低于他们所制定的价格，使产品的价格无法提高。这些现象从一个侧面反映出了产品的外观造型对产品的重要性。好的产品外观不仅可以提高企业的形象、赢得市场竞争，还可以给予消费者信心。

如图1-1，这是未改造前的平网印花机照片。从图片中我们可以看出平网印花机和国内现在一般的纺机产品一样，外型老化、样式落伍，这种外型不仅使得销量受到影响，而且使得消费者对于机器没有信心。在当今时代，“酒好不怕巷子深”已经一去不复返，这种质量等于市场的狭隘的思维方式已经不适应社会发展需要。只有产品质量和外型两手抓，并且在营销上“卖花赞花香”才能取赢得市场。

平网印花机平网印花机外观改造的意义在于以下几个方面：

（1）引导消费。通过对形态、功能、材料、布局、色彩人机等方面对机器进行设计，引导客户对其消费，使得平网印花机在营销方面获得成功，达到“好卖”，改造平网印花机外观的主要和直接意义都表现于此。

（2）促进创新。通过对平网印花机外型的改进，促进平网印花机同类产品的发展，继而引起同类产品的创新。

（3）企业发展。外型的改进，有利于企业在竞争中取得胜利，从而进一步促进企业发展，而对于产品外观设计的重视，也使得企业在长期发展上占有一些先机。

总之，通过本项目的研究，可为企业获得真实的用户需求提供技术支持，保证了需求信息向设计思维的准确传递，减少设计过程中的盲目性，促使企业及时推出创新设计来引导和满足需要，提高了企业产品开发过程的效率，从而可提高设计的成功率，降低了产品的开发成本，提升了企业自身的市场竞争力。因此，本文的研究内容具有重要的现实意义和商业价值。

三、平网印花机外观改造设计方案

1.设计分析

（1）市场调查

设计的目的是为了满足市场需求，因此市场调查不仅在设计之前就要进行，而且要伴随着整个设计过程。本次市场调查是从外型、经济、人机性等几方面着手的。

①外型需求调查：作为外观改造设计方案，外形需求调查在本次调查中显得尤为重要，外型作为纺机与人接触的第一印象，必须一改以前的老化、落伍形象，重新建立一个新的形象。

②人机性需求调查：机器都是由人来操纵，因此在设计中必须考虑到人的因素。在平网印花机中则体现在了操作面板的设计上。

③经济性需求调查：在设计过程中，不能一味的求新求贵，要考虑到生产成本以及购买者的购买能力，选用经济实用的材料。

（2）设计构思及定位

由于整个设计只是改造平网印花机的外观，机器的功能并不做改变，因此设计只需要考虑到外型方面。通过对于平网印花机机械功能的分析，对于外型分析之后得出以下结论：

①形：许多设计者认为机器是硬线条的，忽视了人操纵机器时的观感，因此，在操纵台上，避免了完全的正方形或者长方形，采用了参差的梯形，使得平网印花机在形状上看起来不是那么硬朗。

②色：从图1-1我们可以看出，平网印花机的底色现今还沿袭着国有企业大时代的颜色——军工绿。这种颜色虽然表现出朴素、耐用，但是对于当今社会而言，已经落伍，因此我们选用了与自然相接近的白色。

③质：作为耐用型机械，钢铁材质依然是很好的选择，因此在材质方面并不做改动。

2.计算机效果图

如图1-2即为最终外观改造设计方案，本图为采用varyforrhino渲染而成的效果图。

四、结语

本文在对用户需求深入研究的基础上，通过对时代背景的解读，并结合工业设计评价方法，从形态、色彩、人机、评价等方面为设计师提供设计指导和设计辅助，最终设计出满足消费者需求的产品。

参考文献：

[1]尹定邦.设计学概论.长沙：湖南大学出版社，2006.

[2]简绍全.工业设计方法学.北京：北京理工大学出版社，2002.

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2工程建设任务与规模

2.1工程现状分析

本灌区建于上世纪70年代，当时设计标准低，施工质量差，绝大部分渠道为土渠；部分地段土堤较为单薄，加上灌区为红砂壤土质，土壤渗透系数大，经过几十年的运行，现渠道渗漏严重，渠系水利用系数日趋下降，现渠系水利用系数仅为0.3，由于渠道渗漏严重，灌区下游及上游引水渠水未能完全到达，导致灌溉面积不断萎缩，从原设计灌溉13736亩委缩到11236亩，且现灌溉面积的设计保证率从90%下降到60～70%左右，由于渠道的渗漏及灌区水圳泄洪设施不够，经常垮渠现象，加上引水隧洞局部坍塌、渡槽槽身局部爆裂及错位引起的漏水现象，严重影响工程的正常运行和威胁人民的生命财产安全；对此，灌区群众意见大且造成灌溉效益低。

2.2工程任务与规模

尖背灌区改造工程任务为对现有水圳主干渠、支渠进行混凝土三面光防渗及拓宽、加固改造，主干渠长28.7km，支渠长33.2km；更新加固改造渡槽槽身9座，新增渡槽1座，长165m；改造各干渠渠首进水闸（含闸门）6座，更换及增加闸门启闭设备6台；更换蝴蝶阀1台，改造各支渠分水闸（含闸门）18座，新增分水闸（含闸门）21座，新增泄洪堰3处，对断面不够进行拓宽、部分地段堤定高度不够及外墙过于单薄的圳墙进行加高培厚；新建防汛交通桥2座，新建交通桥13座，新建人行桥80座，新建涵管21座，新建机耕交通桥12座。

3主要建筑物设计

3.1工程等级及标准

尖背灌区改造工程灌溉面积为1.37万亩，按照《水利水电工程等别划分及洪水标准》SL252-2000的规定，该灌区工程为Ⅳ等工程，其主要建筑物为Ⅳ级，次要建筑物为Ⅴ级，洪水标准为20年一遇。

3.2工程总体布置

尖背灌区位于马市镇境内，灌区水源取自尖背水库、远迳水库及新桥水库及浈江一级支流澄江河，远迳水库及新桥水库的水引入尖背水库后，由尖背水库统一输水给灌区，灌溉都塘、塘角、红梨、安水、陂田、高水、关桥等7个村委会的农田；灌区包括有东干渠、中干渠、东风干渠及西干渠四条主干渠，其中东干渠、中干渠、及西干渠三条主干渠水源来自尖背水库，东风干渠水源来自澄江河；东干渠下有5条支渠，中干渠下有3条支渠，西干渠下有4条支渠，东风干渠下有3条支渠；还有远迳水库及新桥水库的水引入尖背水库的引水渠各1条，水渠长共61.9km，渡槽有10座，水闸24座，隧洞4条，量水堰16座，水陂2座，跌水1座。

3.3工程设计

3.3.1渠道防渗改造设计

渠道防渗改造设计根据现状及水力计算，按所需过流断面进行断面扩大，渠道为矩形断面，渠道侧墙采用M7.5浆砌石衬砌，墙内侧现浇C20混凝土及1：2水泥砂浆批挡，渠底采用C20混凝土，渠顶高度按加大流量计算。

3.3.2渠系建筑物改造设计

本工程改造渡槽9座，新建渡槽1座，槽身为带拉杆的C20混凝土，U形断面；改造引水隧洞9座。

3.3.3挡水陂改造设计

本工程改造挡水陂1座，新建挡水陂1座，为浆砌石混凝土面流坝。

3.4施工组织设计

工程的主体工程有渠道、隧洞、渡槽、陂头、水闸、量水堰、跌水。工程施工以机械施工为主，人工为辅的施工方式。混凝土施工采用机械拌和，机械与人工振捣相结合，土石方开挖采用机械与人工结合施工，砌筑浆砌石以人工施工为主。主要工程量有：土石方开挖7.55万m3，混凝土1.2万m3，浆砌石8.77万m3。根据工程规模、工程施工特点，经分析平衡安排，建筑总工期为二年。工程施工临时征地共100亩，其中约80亩为山地，20亩为菜地。根据工程规模、工程施工特点，经分析平衡安排，建筑总工期为二年，主体工程施工从第一年7月~第三年6月，以渠道为施工关键。

4工程投资估算与经济分析

4.1工程投资估算

依据为广东省水利厅2006年1月的《广东省水利水电建筑工程概（估）算定额（试行）》、《广东省水利水电设备安装工程概（估）算定额（试行）》和广东省水利厅2006年1月的《广东省水利水电工程设计概（估）算编制规定（试行）》，计算得：本工程估算总投资为3447.395万元，其中建安工程费为2594.833万元，设备购置费52.45万元，独立费用405.23万元；水土保持专项投资为98.68万元；环境保护专项投资为52.0万元。

4.2经济分析

尖背灌区改造工程整个建设施工期安排为2年，运行期40年，社会折现系数IS取8%。由于该项目属加固改建工程，因此，费用及效益均采用增量进行，即只对加固改建增加投资及增加的年运行费和加固改建后的新增效益进行评价。

4.2.1财务分析

尖背灌区改造工程效益为灌溉效益，体现在社会效益上，其投资以国家投资为主，年运行费用即经营成本包括管理人员工资、福利费、工程维修养护费、其它费用等为61.66万元，主要由地方财政负担。本工程项目可维持工程的正常运行，财务上是可行的。

4.2.2国民经济评价

本工程加固改造后可新增灌溉面积0.25万亩，改善灌溉面积1.1236万亩。根据统计，尖背灌区工程改造前灌溉保证率较低，其水田粮食产量约为380kg/亩，尖背灌区工程改造且效益发挥后，其水田粮食产量增加到750kg/亩左右。尖背灌区工程改造前，新增灌溉面积0.25万亩为望天田，其水田粮食产量约为200kg/亩，改造且效益发挥后，其水田粮食产量增加到750kg/亩左右，国民经济灌溉效益按照前后对比计算，其分摊系数取30%，粮食按现市场价3.0元/kg计，则总灌溉效益为580.90万元。经济评价指标计算成果如下：EIRR=16%＞IS=8%ENPV=2578万元＞0EBCR=1.77＞1。因此，本工程国民经济评价指标满足要求，且项目具有较强的经济抗风险能力，经济上是可行的。

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2工程概况和农田水利工程现状

2.1工程概况

扶风县位于关中盆地西部，西宝高速、西宝北线中段，全县总土地面积745.8km2，耕地面积77.61万亩，农民人均耕地1.59亩，县内农田成方，道路成网，交通比较便利。全县以种植粮食作物为主，主要粮食作物有小麦、玉米，常年播种面积100.6万亩，平均复种指数150%。经济作物主要有辣椒、苹果等，农业产业主要以畜牧业为主。

2.2项目区水利工程现状

目前项目区已有水利工程主要包括小型农田水利工程、大中型灌区骨干工程和小型水库工程。至2009年底，全县共有陂塘9座，小型灌溉泵站343处，农灌机井2843眼，水窖810眼，小型灌区渠系291km，大中型灌区渠系1080km，机井灌区灌溉渠系117.3km，低压输水暗管112.8km。设施灌溉面积52万亩，有效灌溉面积45万亩，节水灌溉面积23.4万亩。全县共有宝鸡峡、冯家山灌区干、支渠道122.8km。2000年以来，该县通过实施农业综合开发水利骨干工程改造、省级财政专项资金灌区改造等项目，投入资金3100万元，共衬砌改造干、支渠38km。县管水库共有11座，均为小型水库。太川水库、官务水库、白家窑水库、五郡沟水库，共灌溉面积5.8万亩。总体而言，灌区水利基础设施薄弱，渠系建筑物损坏严重，抽水站年久失修，机泵老化，农田灌溉以土渠输水、大水漫灌为主，地下水资源浪费严重，单井控制面积小，灌溉保证率低。无法满足灌溉需求，严重阻碍项目区经济的发展。

3灌区节水改造工程设计

为了改善扶风县灌区上述水利工程现状，对整个扶风县分4个项目区分别进行系统的节水改造工程的设计。整个节水改造工程的典型设计如下所述。

3.1机井工程设计

按照当地水文地质条件和用水量要求，设计井孔深度180m。本深度内可有四层水，总厚度为40m，井孔口径为550mm，井管材料采用铸铁井管。滤水管有效工作长度50m，实管长度130m，合计总长度180m。管外填砾厚度为140mm，填砾直径10mm～20mm，砾料采用扶风县沙厂生产的标准砾料。井壁管连接形式采用焊接连接。根据井孔设计的地质条件和含水层岩性来确定计算参数，从井孔柱状图上得知含水层总厚度M=40m，含水层的岩性以粗中砂为主，选择含水层的渗透系数K=15m/d，采用滤水管有效工作长度L=50m，井孔直径D=550mm，滤水管外径ds=0.288m，井管直径d=0.25m。为保证管井的使用寿命，避免过高的渗透流速对滤水管的腐蚀、结垢、堵塞等破坏，在设计中我们采用小于允许入管流速进行计算。计算公式为：Q=Л×dg×L×n×Vg，将相应参数代入式中可得Q=195m3/h。计算的理论出水量，代表了滤水管的进水能力，而设计流量应小于计算的理论值，所以应乘以0.3的安全系数，才能作为设计出水量，即Q=58.6m3/h。

3.2输水渠道设计

以法门镇齐村北十一支一斗渠衬砌工程进行典型工程设计。渠道总长度850m，主要灌溉齐村的部分耕地，控制灌溉面积650亩，亩均控制渠道长度为2.5m~3.1m。渠道设计流量的大小，应根据作物的灌溉制度及所控制的灌溉面积，按照同一时期不同作物同时用水量的情况计算，计算得出渠道设计流量为0.1m3/s。渠道纵坡比降的选择，应由实际地形条件而定，尽可能使渠底比降与地面坡度相一致，在满足灌溉引水的情况下，尽量选择较大的比降，但斗渠一般不大于1/500。因此，根据项目区的地形特点，选渠道比降为1/600。为了提高灌溉效率，节水节能，节约占地，降低供水成本，同时也为了机械化施工，渠道断面设计为“U”型砼断面，渠道设计流量为0.11m3/s，纵比降为1/600，选用渠道断面为D40断面，衬砌厚度为5cm，选用C15砼浇筑。渠道每隔5m设一道伸缩缝，缝型为机械切割半缝，缝宽为2.5cm，缝内用焦油塑料胶泥填塞。

3.3抽水站设计

依据原有抽水站设计灌溉面积、设计流量、配套机泵型号不变的原则，对该项目区的35座抽水站实施改建设计，更换62台（套）新的节能机组，使其发挥原有的效益。确定以扶风县项目区召公镇大槐村抽水站作为典型设计。该工程位于信邑水库以南600m处，引水水源为美水河水，控制灌溉面积380亩。经实际勘测调查，该抽水站地形扬程8.23m,根据控制灌溉面积、灌水定额、轮灌天数、每天灌溉时间及渠系水利用系数计算设计流量，由设计流量和抽水扬程确定水泵型号。确定了水泵的流量与扬程，可利用“水泵性能表”来选择所需水泵。

3.4低压暗管设计

本次工程拟钻凿180m深的钢筋砼管井1眼，根据已成机井水文地质资料，机井出水量为32m3/h，静水位35m，动水位95m，地块长方形，东西长400m，南北宽234m，面积约为140亩，机井位于地块西北角。地块内作物种植以小麦、玉米、辣椒为主。作物种植方向为东西走向，地块北偏东稍高、西部较低。设计灌水定额按式m=1000Hγ(覻1-覻2)/η计算，根据该区实际情况，计算得小麦、玉米的灌水定额40m3/亩，辣椒的灌水定额27m3/亩。本区农作物以小麦、玉米、辣椒为主。玉米、辣椒生长期处在雨季，适当补充灌溉即可满足要求，取灌水周期为12d。管道布设形式为梳齿状，依据管灌技术规范，结合地块形状以及经营管理体制，耕作习惯，机井出水量等实际情况，在地块西边界布设1条主管道，垂直主管道布设3条支管道，管道长度720m，在管道上安装出水口进行灌溉。项目实施后，区内小麦种植面积占耕地面积的90%，日开机时数取16h，灌溉水利用系数取0.8，根据机井控制面积计算，结果表明，设计流量小于单井出水量，故采用单井出水量为设计流量。管径采用经济流速法确定，根据计算得管道管径选择为外径110mm，内径105.6mm的UPVC管。经计算，沿程水头损失为5.77m，局部水头损失按沿程水头的10%计算，取0.57m。水泵设计扬程由管道系统的水头损失（h），机井动水位(h净），机井至供水最不利点的高差（h）等确定，即H=h净+h+h+2.0（出水口要求水头），该机井配套水泵设计扬程为95+5.77+0.33+2.0=103.1m。按照设计流量和设计扬程进行水泵选型。

4工程经济效益分析

扶风县小型农田水利节水改造工程建设项目计划衬砌渠道82.1km，改造渠系建筑物639座；在机井灌区，新打配套机井41眼；铺设低压管道28.16km，出水栓981个；可新增灌溉面积7640亩，改善灌溉面积26222亩。井灌项目区灌溉水利用系数由原来的0.65提高到0.8；抽水灌区灌溉水利用系数由原来的0.5提高到0.65；全县粮食综合生产能力新增379.42万kg。大力发展农民用水合作组织，使其管理的灌溉面积增加1.3万亩。该项目建成后，作物复种指数由150%提高到180%，年可增产粮食379.42万kg，粮价按现行市场价1.8元/kg计算，可增收379.42×1.8＝682.96万元。经济作物每亩增收按100元计算，可增收3.39×180%×0.4×100=244.08万元。该项目建成后，年可节水186.60万m3，按每立方米水0.1元计，可节约186.60×0.1＝18.66万元。整个项目实施后，共可增收945.70万元，取水的分摊系数为0.4，即水利项目净收益为925.54万元×0.4＝378.28万元。依据以上增量效益和增量费用的分析计算，并根据有关评价指标计算规定进行分析计算，成果如表1所示。由经济评价分析计算结果可以看出，本工程的经济内部收益率12.44065%大于经济基准收益率8%；经济净现值844.10万元大于零；经济效益费用比为1.27，大于1.0。故该工程在经济上是合理的。

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2桥梁的建设标准

设计单位应在接受建设单位的委托设计邀请后，组织拟定桥位处的现场踏勘并进行详细的地形图测量，在充分征询建设单位和相关主管部门的意见后明确桥梁的建设标准。

2.1使用年限

桥梁主要受力构件必须在正常设计、正常施工、正常使用养护的条件下，其使用年限为100年。

2.2设计洪水频率

二级公路上的大、中桥，设计洪水频率为1/100；二级公路上的小桥和三、四级公路上的大、中桥，设计洪水频率为1/50；三、四级公路上的小桥，设计洪水频率为1/25。设计洪水频率内的历史最高洪水位可通过现场调查踏勘、向附近当地村民询问了解、向相关水利部门发函等方式获得。

2.3桥下被交河流的航道等级和净空标准

应与相关航道主管部门联系，获得桥下河流的航道等级、最高通航水位、净空标准及规划等资料，如桥梁下部结构和基础在通航水域中，需设置必要的船舶航行标志、标识。

2.4桥下被交道路的等级和净空标准

应与相关道路主管部门联系，获得桥下道路的等级、净空标准及规划等资料，并设置必要的防车辆撞击设施。

2.5道路等级

一般来讲，农村公路的道路等级可采用二、三、四级公路标准。具体取用时，不仅要与现状相吻合，还要与规划相协调。

2.6设计荷载

一般来讲，二、三、四级公路，汽车荷载等级为公路Ⅱ级，如二级公路为干线公路且重型车辆多时，可采用公路Ⅰ级汽车荷载。

2.7设计速度和桥梁宽度

二级公路设计速度为80km/h，60km/h，其相应的桥梁宽度分别为12m，10m；三级公路设计速度为40km/h，30km/h，其相应的桥梁宽度分别为8.5m，7.5m；四级公路设计速度为20km/h，其相应的桥梁宽度为6.5m（双车道）、4.5m（单车道）。桥面宽度的具体取值不仅要与现状相吻合，还要与规划相协调。

2.8桥上及桥头引道线形

桥上及桥头引道的线形应与路线布设相协调，各项技术指标应符合路线布设的规定。桥上纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%；位于市镇混合交通繁忙处的桥上和桥头引道纵坡均不得大于3%。桥头两端引道线形应与桥上线形相配合。

3桥梁的建设规模

在桥梁的建设标准明确后，桥梁的建设规模主要涉及桥梁的立面设计。桥梁立面设计的三要素为桥高、桥长、基础入土深度。

3.1桥高（指最低梁底高程）

桥高通常在做以下三项对比后确定。（1）设计洪水频率内的历史最高洪水位加安全高度后的高程；（2）与航道等级相对应的最高通航水位加净空高度后的高程；（3）与道路等级相对应的最高路面高程（考虑路面加铺因素）加净空高度后的高程。

3.2桥长

梁底高程确定后再确定主孔跨径。一般来讲，在满足桥下净空宽度和泄洪要求的条件下，应尽可能采用较小的经济性跨径，降低上部结构建筑高度，减少投资。确定上部结构建筑高度后进行桥长设计时，为缩短桥长，减少投资，可按以下原则控制：（1）可能采用较大桥梁纵坡；（2）平原软土地基台后填土高度不宜大于4.0米，一般地基台后填土高度不宜大于6.0m，城镇人口稠密区，台后填土高度不宜大于3.0米；（3）桥下净空断面须满足泄洪要求；（4）桥梁基础宜尽可能避开老桥基础。

3.3基础入土深度

（1）如地基土质承载力较高且具备开挖条件时，应首选扩大基础，否则宜采用桩基础。（2）基础入土深度须考虑河道的一般冲刷、局部冲刷以及规划河床断面的开挖情形。

4桥梁的施工图设计

在桥梁的建设标准、建设规模初步确认后，由建设单位组织召开设计方案论证会，以会议纪要方式最终确认或直接由建设单位下达设计委托函予以明确。设计单位据此与建设单位签订委托设计合同，安排桥位处地质勘探，每座桥梁布置不少于2个地质钻孔，并由设计单位提供地基承载力要求。此后，设计工作进入施工图设计阶段。为做好施工图设计，应高度重视以下设计细节。

4.1桥梁抗震设防

镇江地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震动加速度峰值为0.l0g或0.15g，除二级公路上的大桥采用8度区的抗震措施外，其余桥梁均采用7度区的抗震措施。

4.2桥面铺装

鉴于桥梁规模较小，宜采用防水险铺装。如铺装厚度计入结构计算高度，需设置不小于3cm的磨耗层。

4.3桥面护栏

桥面设置人行道时，应设置人行道栏杆扶手；桥面不设置人行道时，宜设置险墙式护栏，以减少后期养护工作量。由于农村公路为混合交通，为确保行人安全，护杆高度不应小于1.1m。

4.4桥头接线

桥头接线原则上要求与老桥两头道路衔接，平纵线形顺适，设置必要的波形防撞护栏与桥上护栏相衔接。

4.5管线事宜

原则上原有老桥上的管线在新桥设计时应予以保留，并预留未来管线位置，但须遵循下列要求：（1）禁止天然气输送管道、输油管道利用公路桥梁跨越河流；（2）高压线跨河塔架的轴线与桥梁的最小间距，不得小于一倍塔高。高压线与公路桥涵的交叉应符合现行《公路路线设计规范》的规定。

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1.1安全隐患依然存在

澧水堤岸景观尚存在两个方面的安全隐患：一方面，行人横过滨河大道缺乏天桥和地下通道而带来安全问题；另一方面，千里之堤，溃于蚁穴，因滨河大道的行道树为香樟，香樟根系极其发达，白蚁好啃，若根系穿堤生长，招引白蚁危害，则易形成管涌，从而影响大堤防洪安全。

1.2休闲功能难以发挥

澧水堤岸的主要功能是防洪，目的是确保张家界市区免遭洪水危害，而澧水堤岸是一个很好的滨水空间，它的另一个功能是为张家界市民提供一个户外休闲环境。然而，现在的堤岸缺乏良好的生态环境，主要是缺乏乔木植物景观，以致冬天寒风凛冽，夏天烈日炎炎，根本不利于市民休闲。

1.3堤岸景观单调乏味

澧水堤岸作为一个休闲环境，一是必须具备优美的生态环境，使人感到舒适，游赏其中能够得到美的享受；二是必须创造一定的文化氛围，使人精神振奋，得到启迪和熏陶。然而，目前僵直无起伏的堤身，加上层次单一和带型模纹的植物配置方式，使得堤岸景观过于单调乏味，缺乏美感产生不了良好的生态效益。

2设计总体构思

2.1设计目标

创造一个不影响防洪功能要求的，且具有一定文化底蕴和良好生态的带状休闲公园。

2.2设计原则

2.2.1安全性原则堤岸景观改造应以确保大堤安全为前提。现有的大堤防洪功能只能加强不能削弱，因此堤上无论是营造园林建筑，安放雕塑，还是栽植树木，都必须考虑大堤的安全，只有在加强大堤的安全措施后才能进行。如堤上栽植乔木，必须考虑乔木根系对堤的安全影响，设法控制根系的生长范围，树种最好选择浅根性的和抗白蚁危害的树种。

2.2.2生态性原则植物配置尽量改变现在以灌木为主和大量采用带型模纹的配置方式，多选择乡土乔木树种，采用多层次的立体配置方式，充分发挥不同植物的生态功能，形成良好的生态环境，使堤上的树木夏能遮挡烈日，冬能减缓寒风。

2.2.3艺术性原则主要讲究植物景观的艺术性，植物配置采用自然式的配置方式，以天然植物群落为模本，注重艺术构图，充分考虑植物的层次、色彩、疏密、虚实和主次等变化，在变化中求统一，创造步移景异的艺术效果。充分运用障景和借景的手法，通过密林屏障视野范围内较近的城市建筑，采用开辟透景线和抬高视点的借景手法欣赏澧水和天门山之美景。

2.2.4文化性原则澧水以西主要为大庸古城，景观设计应以土家文化为背景，以健康向上为主题，河堤硬质铺装坡面可采用大型浮雕的形式，刻上名人的诗句，如“问苍茫大地，谁主沉浮”、“数风流人物，还看今朝”及土家名人轶事、重大传统祭祀活动等。

2.2.5功能性原则堤岸景观设计在确保防洪功能的前提下，设置各种休闲健身设施，创造一个适于人们游憩的空间境域，充分发挥其休闲功能。

2.3地形改造设计

2.3.1堤面改造大堤堤顶面，原则上尽可能保留现有的硬质铺装和硬质景观设施，堤面通过建造树池和花池，改变堤面僵硬和缺少变化的人工景观。树池边高50~60cm，树池内栽培土厚50~70cm，池内置石种树，池边安放条凳，供人休闲。

2.3.2坡面改造大堤朝滨河大道的一面为平直的斜坡，堤高2.5~3.0m，坡面长8~12m。本设计采用护石加土的方式对其进行改造，使之成为地形起伏变化有致的缓坡地，以便成丛、成群、成片栽植树木，创造高低、疏密、层次变化有致的林带。堆得较高的土丘采用本地产的青石作挡土墙，外形力求变化自然，石墙上安放大理石板，板上刻诗文或做浮雕。

2.3.3堤内改造为了确保大堤安全不受影响，采用在堤上深埋（1.2m）钢筋混凝土挡板的方式阻止乔木根系穿堤生长。

3植物配置

堤岸上现有的植物尽可能利用，只是改变现有的部分配置方式，在改造地形后能够栽植乔木的地方，分别选择广玉兰、杜英、锦烈白兰、桂花等常绿树种作基调树种，以形成终年常绿的林带；选择银杏、栾树、椿树、无患子、重阳木、白玉兰、乌桕等落叶树种作配调树种，以丰富乔木树种的色彩季相变化；栽植灌木的地方选择红枫、鸡爪槭、紫薇、红桎木、杜鹃、茶花、含笑、南天竹、碧桃、樱花、紫玉兰、紫荆、夹竹桃、木芙蓉、木槿、南迎春、四季桂等树种，每处以一种灌木为主景，采用成丛、成群的栽植方式，灌木的大小规格讲究变化，配置力求自然。宿根花卉充分考虑其生态习性，选择适宜的种类，采用成群、成片的配置方式，讲究花卉植物的群体美。堤上树池内的植物主要选择木芙蓉、孝顺竹、夹竹桃、鸡爪槭、紫荆、四季桂、棕榈、蚊母、油茶、女贞等，另在节点或入口对景等主要位置选种红桎木、罗汉松、中华蚊母、榆树、白桎木等树木桩景，以形成堤上局部的主景。

4建筑与小品

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大堤上现有的风景建筑与小品原则上保留，另外根据造景和休闲功能的需要在适当位置布置亭、花架和临江观景台等。在林下布置游路和小型的休闲广场，安放桌凳等休闲设施。可选择某节点位置修建踏步和各级亲水平台作为休闲戏水景观。

5小结

人类具有亲水特性，因而城市多傍水而建。江河生态功能退化无疑给城市安全带来严重威胁，尤其是城区段江河在城市化进程中威胁更加严重。一方面，人们不得不加固堤岸，抗拒洪水；另一方面，城市人口剧增，公园绿地紧缺，加之滨水空间倍受城市居民亲睐，将其作公园绿地建设，采用堤园结合的方式，达到功能兼融的目的。

参考文献:

[1]孟兆祯，毛焙琳，黄庆喜，梁伊任编著.园林工程.北京林业大学印刷厂.

[2]唐学山，李右德，曹礼昆编著.园林设计.中国林业出版社.

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针对模具类专业的知识结构和特点，根据企业对模具人才技能的需求，对课程体系进行优化整合，针对模具成形工艺特点对产品造型设计的要求，有选择地设置课程内容，使课程内容与本专业知识与技能相结合，结合其在今后的工作中对产品造型设计能力的需求，有针对性地进行课程内容与讲授方式的设置，使其在把握产品造型发展趋势、产品造型能力、创造能力、创新能力、艺术审美能力与运用方面得以提升，能够把握产品造型设计方向，切实做到所学知识的“必须”与“够用”。

2.课程内容体系构建

对课程的核心知识点进行提炼，将模具成形工艺与产品造型课程知识点进行有机结合，融入造型设计所涉及的模具成形加工知识点，让学生们在学习产品造型课程的同时，兼顾考虑产品造型的成形方法、成形工艺，让产品造型设计更加符合模具成形工艺性，做到既懂设计又懂工艺，多课程知识点融入，对产品造型在模具专业中的应用有更加深入的理解与把握。以课程内容第一部分产品造型设计概论为例，该部分具体涉及两个方面的内容，造型设计概念、要素和造型设计基本发展趋势，在课程设计上将上述两个方面的内容与模具知识点穿插结合，将造型设计要素与模具成形工艺结合，汽车造型发展与金属成形、先进汽车模具制造技术结合。融入具体设计案例贯穿知识主线，配合项目任务加深对所学知识内容的全面深入理解。

二、课程教学模式的改革与实施

利用将产品设计知识与理论融入具体的模具成形产品设计案例的方式教学，通过具体产品设计案例，分析讲解其所涵盖的知识点，并构成在模具成形产品设计时所要用到的提升核心设计能力的完整知识体系，使那些不适于工科类学生知识背景并且难以理解的设计艺术类理论内容与具体案例结合，将产品设计造型与成形加工制造工艺相结合，基于模具类学生知识体系与专业背景对设计理论进行讲解，注重结构设计与成形工艺性的结合，设计出符合制造加工工艺的产品。注重理论的理解与实际运用，使学生切实合理地运用相关设计知识，具有进行独立的模具成形产品造型设计的相关技能。根据所归纳的知识点与知识体系将产品设计所涉及的相关知识内容融入到具体模具成形产品的设计案例中，产品案例的选择具有广泛性与针对性，涵盖工业产品的各个门类，所使用案例产品必须时代性强、代表性强。同时考虑某些产品的更新换代较快，建立相关产品库，跟踪该类型产品的最新发展趋势，以更新融入案例。所融入的案例产品要有相当一部分具有多种设计知识的分析性，可以从设计优劣两个方面进行分析。案例产品对比性强，设计创新性强，能够启发引导学生在开阔思路的同时接受所融入的相关知识点。教学方式分为理论教学与实践，注重智力技能的训练。每个教学单元应该设置为：提出本单元所涉及的具体问题—讲授融入具体案例的相关知识—扩展讨论—总结归纳—思维训练—课业。构成完整的教学体系，在具体教学中突出互动性，对案例产品所涉及的相关知识内容分析讲授并进行讨论，让同学主动学习，开阔思路，举一反三，触类旁通。案例产品中所涵盖的知识点分析完成后，再从产品案例库中拿出其他产品案例让同学对比分析，分组讨论，分析其中设计理论与知识点的应用，同时在思维训练环节利用系统知识分析设计教师提出需要设计或改进的产品，提高学习知识点的质量。在理论教学之后，注重相关技能的学习与训练，能够熟练运用专业产品造型设计软件（Rhino）进行计算机辅助造型设计，在进行造型训练中也是针对具体造型案例进行设计造型，在对比与工程类3D软件（如Pro/e、UG）的区别后，在工程类3D软件不擅长的复杂曲面造型领域，采用专业产品造型设计软件（Rhino）进行设计表达，做到软件之间的切换运用与互相补充。

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（1）车型中规中矩，缺少创新与突破，仅对局部造型进行了装饰，不能对未来汽车造型起到规划作用；

（2）车型缺少文化元素的融入，无法形成特色。

2概念方案设计

设计定位是造型方案的依据。文中所设计的东风风神概念轿车使用环境定义为城市，目标人群定义为都市中追求梦想的都市年轻用户，该用户群是汽车的主要消费者。东风风神作为自主品牌轿车，需要开创中国汽车设计的未来，创新性地运用中国传统元素，以体现中国文化精神。在前期调研和分析的基础上，提出10余种草图方案，其中具有代表性的是如下4种。方案A：整体造型简洁流畅，LED车灯使汽车看起来更具动感和前卫，修长的车身符合我国汽车用户的审美。方案B：车身线条简洁、硬朗，充满了力量感。方案C：车身线条灵活多变，符合都市青年人追求自我、张扬个性的心理。方案D：创意来源于中国的“龙”元素，全顶天窗设计使汽车内室更加明亮，车门采用剪刀式开启方式，开启后像一条腾飞的巨龙。

3最终方案设计

通过方案分析与评价，方案D最符合设计定位，因此确定为最终方案。中国龙以东方神秘主义的特有形式，通过复杂多变的艺术造型，蕴涵着中国文化有的观念，因此以“龙”元素作为汽车造型意象。通过计算机辅助造型设计软件，结合龙的意象特征，进行了整体造型设计。宽大的进气栅栏，是由龙须抽象而来的，不仅散热效率更高，而且使车型更具威武的效果。车顶天窗设计成龙鳞形态，可根据太阳光线自动旋转伸缩，表面附有太阳能电池板，给概念车提供能源。在色彩设计中，主体采用了香槟黄色，内饰搭配中国红，不仅体现了中国文化的精髓，更彰显了东方神韵。

4概念车造型的发展趋势

（1）新型结构。近年来人们已经不再满足于传统的汽车概念，需要打破常规的、面向未来的智能行走机器。例如，当在宽敞路面上快速行驶时采用三轮模式，而在拥挤路面上行驶时可转换成两轮模式。

（2）个性化设计。人们对于汽车的需要日益个性化与多元化，具有个性化设计的车身造型越来越受到人们的欢迎。

（3）空间与功能。将汽车描述成一种在一定时间内使主体完成相应空间位移的交通工具，注重车辆造型的空间划分和功能实现。

（4）车身美学。概念车设计应注重车身每一条特征线的静态协调及在车身上的动态光影效果，从而刺激大众的审美欲望、情感和个性诉求。不同阶段的设计风潮同时也影响了当时的汽车设计。总之，概念车的造型设计趋势就是探讨汽车空间、形式及功能的完美结合，使其具有更好的移动性、更完善的功能和更靓丽的外形。

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应通过合理的规划选址，避开地质灾害发生地段和活动断层，确保场地的安全性，避免在抗震不利的地段上建造。选择合理的结构体系，采用对抗震有利的建筑平面、立面布置。平面布置应力求简单、规则，尽量避免应力集中的凹角和收进；避免建筑物竖向体型复杂、外挑内收变化过多，力求刚度均匀，避免产生应力集中。平面或竖向不规则的建筑结构，其计算模型有特别要求，计算工作量大，计算难度提高且并不能保证其计算结果的准确性，造成结构安全度难以控制。因此，设计中应尽量避免采用不规则的方案。

结构构件应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；尽量减轻结构自重，减小地基土压力，降低地震作用，对可能出现的薄弱部位，采取措施提高抗震能力，确保节点的承载力大于构件的承载力；从构造上采取措施，防止地震作用下节点的承载力和刚度过早退化。

由于地形及建筑功能布局的原因，教学楼平面不规则、体型复杂，在一些不影响建筑使用和立面效果的部位设置防震缝，具置设在1号教学楼、2号教学楼、实验楼的教师办公、通用技术教室、连廊等不同使用功能、不同柱网的建筑单体之间，从而形成了6个单独的、较规则的抗侧力结构单元，有效地解决了可能产生的过大的内力和变形问题以及抗震问题。防震缝宽度取值比规范规定值大50mm，以避免地震中可能发生的碰撞。教学楼结构单元划分如图2所示。

刚度与承载力分布

结构需具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。结构布置应使结构平面在两个主轴方向均具有足够的刚度和抗震能力，同时还应具有抗扭转刚度和抵抗扭转振动的能力。由于设计内力计算模型是建立在楼盖平面内刚度无限大的假定基础上，设计应使楼盖系统有足够的平面内刚度和抗力，并与竖向结构有效连接，从而保证梁、板、柱、墙能协同工作。

由于报告厅与食堂的使用功能相对独立，利用中间庭院天井设置伸缩缝，划分成两个独立的结构单元：报告厅单元和食堂单元。报告厅结构单元在二层标高处仅在观众厅两侧、门厅区域有楼板，其余部位均为楼板大开洞,形成空旷大空间，且由于建筑使用功能和隔声的要求，北侧柱较密，柱网开间较小，南面部分柱稀少，刚度分布不均匀，对抗扭不利。通过在适当的部位布置少量剪力墙，调整结构的整体刚度，使各项计算指标能满足规范要求。报告厅、食堂平面图如图3所示，报告厅剖面如图4所示。

设置多道抗震防线

框架结构尤其是教学楼、报告厅这种大开间、大柱网、纵横向刚度不均匀的结构，应合理布置柱间支撑或柱翼墙，增加结构纵向刚度，加强结构的空间整体性，使结构具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。

延性结构设计

结构的延性是结构抗震设计中一个很重要的概念。结构的延性一般用延性系数来表示，它表示结构极限变形与屈服变形的比值。其值越大，则结构的延性越好，在地震作用下，结构已无强度安全储备，结构的抗震性能主要取决于结构的变形能力。因此，一个结构的变形能力越大，在地震作用时，就能更好地消耗地震能量，保证结构的可靠度。钢筋混凝土结构是由各种钢筋混凝土构件组成，组成结构的各构件延性越大，整个结构的延性就越好，结构的延性越好，结构的抗震能力也越好。在大震下，即使结构构件达到屈服，仍然可通过屈服截面的塑性变形来消耗地震能量,从而避免发生脆性破坏。当地震后的余震发生时，由于塑性铰的出现，结构的刚度明显变小，周期变长，所受的地震力会明显减小，震害减轻。延性结构设计的具体内容有以下几点。

（1）强柱弱梁。控制塑性铰在框架中出现的位置，塑性铰出现的位置或顺序不同，将使框架结构产生不同的破坏形式。塑性铰应先出现于梁端部，使结构在破坏前有较大的变形，吸收和耗散较多的地震能量，因而具有较好的抗震性能。

（2）强剪弱弯。控制梁柱构件的破坏形态，使其发生延性较好的弯曲破坏，避免脆性的剪切破坏，而且保证构件在塑性铰出现后也不会过早剪切破坏。

（3）强节点、强锚固。由于节点区受力状态非常复杂，所以在结构设计时只有保证各个节点不出现脆性的剪切破坏，才能使梁柱充分发挥其承载能力和变形能力。即在梁柱塑性铰出现之前，节点区不能过早破坏。

（4）严格控制梁的配筋率。钢筋混凝土的破坏分为受拉钢筋达到屈服状态的延性破坏和混凝土先被压碎或剪切破坏等脆性破坏两种形式。设计时应按计算或构造选取适宜的配筋率，避免出现梁受拉钢筋过多或出现超筋现象，使结构发生脆性破坏。应选取适宜的梁截面尺寸，严格控制梁截面相对受压区高度。规范规定，对于一级抗震，相对受压高度不大于0．25，二三级抗震不大于0．35，且受拉钢筋最大配筋率不大于2．5％。同时控制受拉钢筋的最小配筋率，保证梁不会在混凝土受拉区刚开裂时就屈服甚至拉断。此外，梁上部钢筋间距不宜太密，否则会造成混凝土浇筑困难，从而造成混凝土缺陷。

（5）梁受压区配置适量受压钢筋，可提高梁的延性。

（6）加密箍筋。可提高箍筋对混凝土的约束力，避免梁的纵向受压钢筋产生弯曲，从而提高梁的延性；同时，还可提高梁的抗剪强度，防止剪切脆性破坏的发生。

（7）柱轴压比限制。对不同烈度下有着不同延性要求的结构会有不同的轴压比限制。设计时应严格控制柱的轴压比，尽量避免采用短柱，因为短柱的破坏是脆性破坏，加密柱箍筋采用复合箍，都可提高对混凝土的约束力，以防柱受压钢筋被压曲，从而提高柱的延性。另外，柱端箍筋用量的控制不是简单的配箍率，而是有配箍特征值，它同时考虑了箍筋强度等级和混凝土强度等级对配筋量的影响。

抗震构造措施

在青川中学的结构抗震设计中，应吸取汶川地震建筑震害的经验教训，特别重视结构抗震的构造措施。

（1）框架结构节点钢筋须满足锚固要求（图5），梁柱箍筋按规范要求加密，注意箍筋和纵筋的比例，填充墙不到顶形成短柱时，框架柱应全高加密，从构造上保证强剪弱弯、强节点、强锚固。

（2）突出屋面的楼梯间、水箱、女儿墙等附属物，由于沿房屋高度的刚度骤减而产生“鞭梢效应”，从而加大了地震作用，对出屋面建筑本身和主体建筑物的抗震都非常不利。在出屋面建筑的设计中，宜通过综合考虑来选择其适当的平面位置，并尽量降低其高度，减轻重量，使屋顶建筑结构的重量和刚度分布较均匀，并与主体结构有可靠连接，从而使其具有良好的抗震性能。

（3）位于建筑物出入口上方的挑檐、雨篷、玻璃幕墙、吊顶、构架等非结构构件应与结构主体有可靠连接，且具有良好的变形能力，避免地震时脱落。

（4）由于楼梯段侧向刚度较大，山墙较高，休息平台与楼层存在错层，地震时最易破坏，作为逃生通道，对楼梯间的抗震设计应予以充分重视。支撑楼梯的框架柱应考虑楼梯休息平台板的约束作用和可能引起的短柱，按短柱的抗震要求进行加强。楼梯间两侧的填充墙与柱之间加强拉结。楼梯间的混凝土梯段、梁、板应参与计算，并按规范要求设置构造柱和拉结钢筋。楼梯梯段板采用现浇钢筋混凝土，梯段板采取双层双向配筋。

（5）教学楼、报告厅、图书馆等的屋顶均为坡屋面，在阁楼层标高处设置了框架拉梁，以加强结构的整体性。