基本原理基本方法范例6篇

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基本原理基本方法

基本原理基本方法范文1

端粒酶(Telomerase)是由RNA和蛋白质组成的一种核糖白酶。人端粒酶RNA组分(hTR)于1995年被克隆,其中含有端粒重复序列的模板(5′-CUAACCCUAAC-3′);蛋白质组分具有RNA依赖的DNA多聚酶活性,结构尚不清楚。端粒酶能以自身RNA的模板区为模板复制合成端粒序列。在胚性细胞等增殖活跃的细胞中具有端粒酶活性,而在正常成熟体细胞中端粒酶失活,同时还发现绝大多数肿瘤细胞都呈端粒酶阳性,而在癌旁组织和正常组织阳性率很低,推测端粒酶可能是一个广泛的肿瘤标志物[1]。因此近几年端粒酶在各种肿瘤中的研究日益深入,同时促进了检测方法的改进与完善。本文对其检测方法综述如下。

1基本原理

端粒酶在体外可以以其自身RNA的模板区为模板,在适宜的寡核苷酸链的末端添加6个碱基的重复序列,用聚丙烯酰胺(PAGE)凝胶电泳可显示6个碱基差异的梯带。1994年Kim建立了基于PCR基础上的端粒重复序列扩增法(telomericrepeatamplificationprotocol,TRAP)。TRAP反应原理见下图。

首先合成一个18nt的TS做上游引物,端粒酶结合TS末端的GTT并合成agggttag,然后每经过一次转位合成一个ggttag的6碱基重复序列,端粒酶灭活后,加入一个24nt的CX做下游引物,经过多次变性-退火-延伸,扩增端粒酶延伸产物。

2基本技术方法

2.1标本来源手术摘除组织,针吸活检组织,胸水,腹水,膀胱或胰管冲洗液,棉拭子所取分泌物和尿液(尚有争议)等。

2.2端粒酶的提取方法早期采用超声等物理破碎的方法在不同细胞中的提取效率差异较大,此后采用去污剂(如CHAPS)裂解的方法在少量细胞获取了较稳定的端粒酶提取液。现详述如下:40~100mg冷冻(-70%℃)组织或104~106沉淀细胞用冰预冷的洗液[10mMhepes-KOH(pH7.5),1.5mMMgCl2,10mMKCI,1MmDTT]洗1次,10000g4℃离心1min,沉淀加200μl冷裂解液[10mMtris-HCI(Ph7.5),1mMMgC12,1mMEGTA,0.1mMPMSF,5mMβ-巯基乙醇,0.5%CHAPS,10%甘油],自动匀浆器冰浴中匀浆,450rpm,25min,16000g4℃离心20min,移取上清160μl,部分样品用于蛋白定量,其余迅速冷冻,-70℃保存。端粒酶经小于10次冻融可保持活性稳定。部分学者对某些标本用0.5%Tween-20代替0.5%CHAPS获得更好的效果[2]。

2.3TRAP扩增50μlTRAP体系包含20mMtris-HCI(pH8.3),1.5mMMgCI,63mM,KCI,0.005%Tween-20,1mMEGTA,50μMdNTP,0.1μgtS,1μgT4基因32蛋白,0.1mg/ml牛血清白蛋白,1~2μlCHAPS细胞提取液(含6μg)蛋白,0.2~0.4μl[α-32P]dGIP或[α-32P]dGIP(10μCi/μl,3000Ci/mmol),这一反应体系可同时满足端粒酶Tap聚合酶的活性需要,23℃10min合成端粒酶延伸产物后,94℃3s灭活端粒酶,加入0.1μgcX和2UTaq酶,94℃30s,50℃30s,72℃1.5min扩增27个循环,25μl产物进行15%PAGE凝胶电泳。

2.4引物设计为了防止上、下游引物之间的结合,在CX引物上设计了3个不匹配碱基(见图1*处),单链结合蛋白T4基因32蛋白可进一步避免引物之间的结合,TS和CX引物被广为采用,在上述条件下,只有延伸了三至更多的GGTTAG片断才有特异扩增,即得到从40bp开始的6bp差异的梯带。Broccoli等以5′-GGCGCG(ACCCTA)3-3′代替CX引物,由于增加了G-C含量,可提高退火温度,进一步避免引物间的结合,增加特异性[3]。Oncor公司设计RP引物代替CX引物,得到从50bp开始的6bp差异的梯带[4]。

3扩增片断的检测

3.1同位素法Kim建立的方法即为同位素法,其应用最多。采用[α-32P]dGTP或dCTP掺入的报道很多,但部分学者用[γ-32P]dATP和T4激酶标记TS引物的5′端,发现更易于检出低水平的端粒酶,同时更易定量[3,5]。PAGE凝胶电泳后在X-光片上放射自显影或用Phosphoimager仪扫描测定3h。同位素法的优点是灵敏度高,100个永生化细胞27个循环即可检出,缺点是存在放射性污染,且放射自显影需8h至两天以上时间,时间较长。

3.2染色法电泳后用SYBRgreen或EB染色,然后紫外灯下观察或用CCD图像系统测定[4,6,7]。EB在302nm紫外透射仪和桔红色紫外滤光片下效果最好,可得与SYBRgreen相近的敏感性。染色法简便,快速,灵敏度为100个永生化细胞30个循环,由于染色带的信号强度不能精确反映其分子数(大片断染色更强),因此染色法只能判定相对端粒酶活性,而不能测定端粒酶延伸产物的确切数量。

3.3荧光法加入10pmol荧光素标记(如FAM,FITC)的TS和/或CX引物扩增,经8%的变性PAGE凝胶电泳,DNA测序仪自动读取数值,片断管理系统软件自动计算扫描曲线的峰高和峰面积,从上样到出结果仅需90min。荧光系统极敏感,为避免过量扩增产物可能给出不可靠结果,要使用0.5~1.0μg的低蛋白量,扩增27个循环,由于片断管理系统能自动检出很微弱的荧光,因此不能精确测定低水平端粒酶活性[8~11]。荧光法的另一应用是于原位—TRAP分析,可以在细胞水平上检出端粒酶活性,因此可以判定是哪些细胞、多少细胞具有端粒酶活性,而裂解提取法不能知其活性的细胞来源。原位分析在硅化玻片上进行,荧光显微镜下观察结果。目前只用于新鲜标本,用冻存病理标本的实验尚不成功,需改进方法防止冻融中胞内端粒酶的分散及增加标本的渗透性等[12]。

3.4ELISA法TS引物5′端标以生物素,PCR扩增后,将产物变性,加入地高辛标记的可与扩增产物的重复片断特异结合的探针,杂交产物上的生物素与固定在微孔板上的卵白素相结合,而探针上的地高辛与过氧化物酶标记的抗地高辛抗体结合,然后加入底物,显色后用酶标仪测定。ELISA法是宝灵曼试剂盒使用的方法,由于没有电泳,因此观察不到6bp差异的梯带。

4质量控制

4.1排除假阳性设置以下四种对照(1)85℃10min灭活端粒酶;(2)端粒酶对RNase敏感,0.5μg/10μl提取液+1μgRNase,37℃,20min;(3)不加提取液;(4)不加CX或TS引物。以上实验可排除引物二聚体或PCR污染。

4.2排除假阴性(1)以阳性细胞沉淀(106细胞)的裂解提取液为阳性对照进行TRAP分析可以排除由于试剂质量不好造成的假阴性。(2)组织提取液中Taq酶抑制物的存在会造成假阴性,为此Wright等加入一个150bp的内标准。内标准的获得方法如下:设计TS加长引物:5′-AATCCGTCGAGCAGAGTTGTGAATGAGGCCTTC-3′和CX加长引物:5′-(CCCTTA)3CCCTAATAGGCGCTCAATGTA-3′,分别在TS和CX引物的3′端增加15个碱基,可与编码鼠肌蛋白的97~132位氨基酸的碱基匹配,扩增后得到150bp产物,柱纯化后备用。每个TRAP反应加入15ag内标为模板,TS和CX引物既可扩增端粒酶延伸产物,又可扩增150bp的内标,当无150bp扩增带出现时说明存在Taq酶抑制剂,这对内标为众多学者所采用。也有其它学者采用200bp或36bp的内标[4,8,14]。(3)稀释提取液可降低酶抑制物浓度,扩增带从无到有说明含酶抑制物。为了减少甚至排除某些标本中存在的抑制物的影响,许多学者在得到端粒酶延伸产物后进行酚-氯仿-异戊醇(25:24:1)抽提,酒精沉淀纯化[14,15]。

5端粒酶活性的半定量检测

由于端粒酶活性在少数正常组织细胞中有微弱的表达,而且与细胞的增殖活跃程度、肿瘤的恶变程度及预后等有关,因此半定量测定端粒酶活性在临床应用上意义重大。简便的方法是通过10倍稀释提取液以有无6bp差异的梯带产物为标准。在任何稀释度下无产物为(-);不稀释下有产物为(+);10倍稀释下有产物为(++);100倍稀释下有产物为(+++),还可再进行1000倍稀释[16~18]。Wright等将内标引入后使端粒酶活性的半定量检测成为可能,将6bp差异的梯带强度总和和除以内标的强度进行标准化后,在10~11000个细胞间具有很好的线性关系,而无内标时在大于300个细胞即进入平台。许多学者采用这种方法描述相对端粒酶活性[18,19]。Oncor试剂盒(1996年第2版)提供了更为准确的方法,用Phosphoimager仪扫描测定凝胶信号,TPG(TotalproductGenerated,总生成产物)单位=((x-x0)/c)/((r-r0)/c)×100(TSR8为0.1amol),其中x代表无热灭活处理标本管中梯带信号总和;x0代表热灭活管信号;r代表TSR8质控管梯带信号总和,TSR8是人工合成的寡核苷酸链,由于TS连接AG(GGTTAG)7构成;r0代表无标本的裂解液对照管信号;c和cR分别代表无热灭活处理标本管和TSR8质控管中内对照的信号,每个TPG单位相当于1×10-3amol或600个TS引物分子30℃,10min延伸至少4个端粒重复序列的数量,在1~300TPG(相当于约30~10000个阳性对照细胞中所含端粒酶活性)范围内成线性。

基本原理基本方法范文2

关键词:生态城市;基本理念;建设规划;模型方法

中图分类号:Tu984 文献标识码:A 文章编号:1002-2104(2008)01-0155-05

随着城市生态环境的普遍恶化和区域生态支撑能力的持续衰退,建设生态城市成为当代城市发展的一种新理念追求。国外诸多城市和都市区纷纷开展了生态城市建设的探索与实践,如美国的伯克里、克里夫兰和波特兰都市区,丹麦的哥本哈根市,澳大利亚的怀阿拉市等。国内已有14省(区)百余座城市编制了生态城市建设规划,其他省份也逐步将生态城市建设纳入其发展议程。虽然生态城市的理论与实践均已取得了蓬勃发展,但迄今全球尚未有一个公认的生态城市,甚至对于生态城市也没有一个完整而清晰的概念。纵观国内城市编制的生态城市建设规划,其所依据的思维观念、基本原理和采用的模型方法多有缺失和弊端。因此,完善生态城市的概念内涵,探究规划编制的基本原理和适宜的模型方法,乃是当前生态城市建设规划中亟待解决的关键问题。

1 生态城市的基本理念与目标要求

从生态学的观点来看,城市是一个人为改变了自然结构、物质循环和部分能量转化的、受人类生产活动和消费需求影响的人工生态系统。她以人为本,即以人的生存、发展和可持续发展需要为核心,通过人类活动作用于自然界,且能与之和谐相处的社会一经济一自然复合系统。

回归于生态本征的城市发展要求用“生命原理”规划和建设城市,而不再以“机械原理”装备和污染城市。从可持续发展角度而言,协同人与自然、人与人之间的相依关系和能量转化是实现城市可持续发展的根本。因此,建设生态城市,且能以其良好形象和功能带动辖域内外的可持续发展,应具有以下几个方面的内涵和目标要求:

(1)生态城市是一个中心城区与周围城镇和乡村紧密联系、与国内外都市相互竞争和补充的开放系统,既需以人口的适度聚集和持续宜居为基础,又要以社会经济与科教文卫的高度发展及其较强的辐射力带动周边乡村和与其他城镇的协同发展为宗旨。因此,生态城市的功能定位和建设要考虑到自然条件、经济区位和辖域内外物流、资金、人流的聚散,以及政治、文化、科技的凝聚与辐射。即只有因地俱时地坚持以人为本和贯彻全面、协调、可持续的科学发展观,正确处理好均衡与非均衡和“五个统筹”之间的相依关系,才能使城市辖域蓬勃、健康地持续发展。

(2)生态城市不仅仅涉及辖域内外自然生态系统中的空气、水体、土地、森林、动植物、能源和其他矿产资源的供需保障,而且也与城市所处的人工环境系统、经济系统和社会、文化系统的状态有关。它是一个以人的发展需要和能动作用为主导、自然环境系统为依托、资源流动为命脉、社会体制和管理体系为经络的复合机制系统。因此,应该和谐人与自然、人与人之间的相依关系,协同各行业和不同区位问的发展,在改善和满足当代人生活质量提高的同时,也能为未来人口留下较充裕的拓展空间和良好的生态本底。

(3)生态城市既要保证经济的持续增长,又要保障人们生活质量的不断提高。即生态城市建设要有超前而合理的产业结构、土地利用结构、生产力和人口格局及其相伴的技术支持和资源配置结构,拥有优美的自然和人文景观结构、便利的交通和通讯网络,以及高效、和谐的服务、社会保障和调控体系,使城市经济、社会系统与区域生态、环境系统协同有序地发展和良性循环。

(4)建设生态城市,应加强生态环境的保护与修复,使城市辖域及周边具有多样而合理的生物群落结构、丰富的生物能量积蓄和持续增殖潜力,以及较强的环境调节能力和美好的生态景观;要加强人口数量的膨胀控制和人口素质的普遍提高,合理人口的消费结构和就业结构,使人口的生活消费在保障基本物质消费适度满足后,转向对服务、文化教育和环境享受的有序追求,以及适时地转移人力资源于这些部门就业;须加强“三废”治理和资源节约与高效利用,使社会生产和生活的消费需求与消费剩余不能超越人工参与下的生态环境的生产能力和消纳能力,即不能因过度索取和污染而降低环境质量和使生态循环功能退化。因此,建树资源节约型社会、增强生态环境的可持续支持能力、有序调控人口自身的生产,势在必行。

(5)建设生态城市,应正确处理发展与稳定的相依关系,即以发展带动社会稳定,以稳定促进城市有效发展。也就是说,只有通过高效的经济发展,才能缓解就业压力和消除贫困;只有坚持教育奠基、制度创新、科技进步和提高决策与管理水平,才能增强生态城市的发展活力和抵御社会、自然危机;只有合理收益分配,加强社会保障和法规体系建设,建树全民共同富裕和平安互助道德规范,推进公众参与、公平竞争的民主和现代文明进程,才能和谐人们之间的相依关系,保障生态城市稳定而有序地发展。因此,建构城市辖域不同层次需求的和谐型社会是以人为本、促进各项事业有序顺利发展的基础和保障。

2 生态城市建设规划的原理

城市发展规划通常由社会、经济、生态环境和基础建设四部分内容组成。前三部分的规划内容既有联系又有差别,形成了一种“交集”,而基础建设规划是上述三部分交集的“交集”(见图1)。就是说,对于制定城市的经济发展规划、社会发展规划或生态环境规划,必须考虑到“两两”和“三者”之间的相依与制约关系;而对于城市的交通道路、房屋建筑、给排水系统、公共场所配备等基础建设规划,均要考虑到上述三个方面的需求和保障。相较而言,生态环境规划则是城市有序发展和良性循环的基础,其目标旨在能够保障其经济繁荣、景观优美、环境清洁、人居舒适及其与外部地区自然环境的谐和。而生态城市建设规划恰是上述多元集合、多边规划的综合协同,这是城市辖域人与自然生态生命系统有序演化的基本需求,是社会经济可持续发展和人口可持续宜居的根本需要。

系统的内在结构和外部环境决定着系统的功能输出与状态演化,这是认识城市发展的现状和趋势、解析城市的内外关联和机制、制定城市发展规划所需遵循的基本原理;处理好结构内部和结构之间的联系,则是制定生态城市建设规划成功的关键。城市作为一个有机关联的多元复合系统,其产业结构、土地利用结构、生产力和人口的空间格局,以及社会结构是链接各子系统、各元素关系的中枢。

产业结构既是生产能力和消费需求的关联映像,又决定着社会生产力的发展水平和影响着生态环境的演化状态。城市的产业结构总是依据地域社会经济的发展需要

和生态环境的支撑能力而变化,但不同的产业结构形态既决定着城市经济和人口聚集的规模,又因相应的资源配置和能源消费结构影响着城市生态环境的质量及可持续支撑的潜力,进而亦带动着技术、文化、教育和就业结构的协同调整。因此,改善城市和城市地区的生态环境必须依靠三次产业及其内部行业、产品结构和与之相伴的技术支持结构的有序调控,在促进经济发展、满足就业和生活消费需求的同时,借助技术创新和清洁型生产工艺的改造,带动资源特别是能源消费的结构性转移,以节约资源和提高资源的利用效益,减少污染排放和减轻环境的负荷压力;并籍助经济发展的反哺和科技、管理体系的创新,以寻求和利用更多的可再生替代资源,积极治理“三废”污染,不断改善和提高环境的质量。

“土地是财富之母”,这意味着不仅人们的基本生存资料来自土地的富有和对自然力的转化,而且经济的扩张空间、人口的聚集规模、景观和生态建设的潜力均需要有限的土地资源和其可开发利用的强度来支撑。因此,城市的可持续发展需要依靠土地利用结构的合理调整,在保障工业、交通和城区第三产业发展、城乡居住用地和基本农作耕地需求的同时,通过生态廊道建设和城乡绿地面积的增加,以及林地面积的扩大和林分结构的优化,以增强自然抗灾屏障和生态系统的消纳、调节功能;通过自然保护区和人文景观区面积的适度扩大,在保障生物多样性、特有和濒危物种繁衍与历史文化名胜观览的同时,增强生态自养功能和陶冶人们的自然、文化情操。

地理空间的自然、人文特性和社会经济的承载、调控能力,均需要因地制宜地合理产业和人口居住的格局,才能有效地促进经济的发展,协同有序地改善生态环境。因此,制定生态城市建设规划,必须立足于区位特征和依靠城市辖区内不同等级城镇规模、商贸和居住功能的调整,工业转型和格局的合理分布,以及建城区和工业园区内土地配置结构的优化与园林、绿地及空间隔离林带的建设,旨在能持续主导其社会、经济的有序发展,且使各建城区、工商业组团和村镇居民点内经济发展、人居舒适、环境消纳和生态建设得以协同。

社会结构泛指社会政治体制、经济体制、管理体系的制度性结构和人口、文化、消费类非制度结构。制度性结构是社会生产关系的集中体现,既依附于以产业结构、土地利用结构和生产力空间结构决定下的生产力发展需求。又调节、促进诸生产力结构和人文类非制度结构的优化,从而推动着地域社会经济的健康发展。因此,生态城市的发展需要社会结构的有序调控和稳定支持。

值得强调的是,制定生态城市建设规划应以上述几大结构为主,而不宜围绕状态来制定,否则会舍本求末、无所适从。究其根源是在一定外部环境条件下,城市的内在结构决定状态的适存和规模,决定效率和公平,进而决定着系统的能量输出和演化。另则,所谓的量变和质变,事实上均取决于适应外部环境下系统结构的变化。亦就是说,在一定环境条件下只有系统的结构发生变化,才能引起系统质的变更和量的变化。这如同建造楼房一样,建筑学家总是以特定环境条件和功能要求下的房屋结构的设计为主体,进而链接楼房的功能单元、要素和材料的合理配置。楼房功能不同,其主体结构也相异。即使同一整体功能要求,但内在结构的技术设计不同,其功能的强弱和外观形象亦迥然有别。所不同的是,城市是一个更为复杂和多功能要求的动态、复合、开放系统,制定其发展规划就是依据系统的主元结构现状、潜力、外部影响和需求,进行未来发展的优化设计和抉择。

因此,生态城市的建设规划只有通过设计和调整产业结构及与之相伴的技术结构,在促进经济发展和解决就业、贫富问题的同时引致资源或能源利用结构的改变,才能节约资源和解决环境问题;只有合理设计和调整土地利用结构,在促进三大产业、城乡基本建设顺利发展的同时加强植被建设,以保障土地资源综合效益的提高;只有有序设计、调控生产力和人居的城乡、局地格局,才能在促进经济、人居规模效应的同时改善城乡环境质量,减少面源污染,以有效保护水源和生物多样性的繁衍;只有科学地设计生态景观结构,使人文和自然景观合理配置,才能美化城乡环境和满足人们的旅游观赏需求;只有优化经营结构、管理结构、贫富差异结构、人口和人力资本培育结构以及投资结构等社会调控结构,才能促进经济高效、社会稳定地发展。也就是说,一个生态城市的建设规划,应以诸大结构的合理调整和协调进而实现生产方式和消费模式的转变为主,根据外部市场的供给和需求、国家和省上的社会经济发展需要,以及域内发展需求和自然环境、资源、技术、人才的支持状况,调整城市辖域的内在结构,以扬长补短、增强整体发展功能和保障其可持续发展。

3 生态城市建设规划的内容、过程与方法

生态城市建设规划的主要任务:①摸清“家底”,即从城市发展的生态环境可支撑角度稔知生态环境的受损程度、污染危害及根源,洞悉人口和经济发展的现状与就业、分配和社会保障压力,辨识辖域内外主要资源的保障能力、区域生态环境的可调节潜力,以及污染治理、生态补偿的社会需求与经济、技术的支撑能力;②主要从产业结构、土地利用结构、空间格局和社会结构调整角度,在保障经济高效发展、社会稳定和人们生活质量持续提高前提下,如何节约资源、减少污染排放、加强生态屏障和消纳能力的建设,以及有序地调控人口的龄级、素质、就业结构和定居规模,调节产业的发展方向和社会分配,完善城市基础建设与保护文化遗产和自然物种;③在不同时空域规划目标和方案确立的基础上,从社会、经济和生态环境调节机制与政策、法规、管理措施和拟建工程项目等方面,探索和制定切实可行的对策方略。

为了完成上述规划任务和达到生态城市建设的目标要求,除遵循前述基本原理外,还需按照一定的过程进行系统分析和有序探索。在近年来进行的几例生态市、县规划过程中,我们曾运用系统科学的方法论,以独特的技术路线设计将规划目标、内容、方法和过程融为一体(见图2),既能使复杂的对象系统有机关联,又使参研者清楚地知悉自己所承担的任务及与他人工作的配合;既从规划研究上保障了城市发展的整体性和各子系统规划方案实施的协同性,又能顺利而圆满地完成预定的任务和实现即达的目标。

生态城市的规划目标与方案因地域空间、产业、行业结构和时序演变而呈现出多维的合理组配,且需要适宜、协同和可操作的实施路径与对策措施,以及阶段评估和部门考核的指标、方法等。因此,选择科学、适宜的模型方法尤为重要。在规划过程中,不仅需要评价现状和确定单一目标的一般统计学方法和时序、因果预测类模型,更须采用能够反映多因素间相互依存和机制的关系结构及其动态演绎的模拟模型,以便能够协同市域系统内在结构和主要状态的关联优化,且能为不同内外条件支持和可行策略实施下的多个规划方案择优提供充分的科学依据。近年来,我们利用美国著名生态环境学家T.H.奥德姆教授创立的系统生态学建模原理和模拟方法开展了几例生态市、县的建设规划,所构模型见图3。实践表明,该模型以揭示多元复合开放系统的内在结构和状态的非线性关联机理为特征,依据变元之间的相依函数关系融多种模型方法于一体,对城市社会、经济和生态环境的协同发展及不同发展模式和策略进行动态模拟、比较择优,这恰恰符合城市系统发展的实际状况与综合决策需要,也使前述的规划原理和研究范式得以科学的应用及完善。

在规划编制的过程中,加强地方政府、民众与外部专家的密切合作,既能保障规划的质量、提高地方官员和民众对当地发展的深层次认识及执行规划的自觉性,而且能为地方培养一批规划、决策和管理的人才,以便使其掌握先进的发展理念和规划方法而有助于未来实施过程的调整和研究。另则,在规划过程中借助报纸、网络、电视等媒体和多层面、多轮次的咨询研讨,既充分吸取各级各部门官员和民众的宝贵建议,又能让其在参与中统一思想、增强责任,有助于真正实现决策和实践的科学化与民主化。

基本原理基本方法范文3

关键词:水分检测 基本原理 方法

衣、食、住、行是我们每个人都离不开的基本需求,从他们的变化可以清晰地看到社会的飞速发展。近年来衣服的千变万化意味着原材料的供不应求,而棉花是主要的原材料之一,因此,对于棉农来说,怎样能够快速的进行棉花的收购和检验,这是首要考虑的问题。棉花含水的多少影响棉花真实的重量和纤维的物理、化学性能,它与生产、收购、初加工、运输、储存及纺织使用等方面也有着密切关系,并且为了促进生产,保障棉农的利益以及正确的计算重量,水分检验是棉花检验的重要项目之一。

1 棉花水分的含义及指标

棉花水分是指棉纤维中含有的水分子。它有两方面的内容:一是纤维大分子上的羟基(OH)所吸入的水分,亦称为吸收水。二是由纤维的毛细管的作用、多层吸附作用于纤维表面的粘着作用而产生的水分,亦称为吸附水。但由于吸收水只有在高温条件下或借助于化学作用才能逸出,且其纤维结构亦会被破坏,因此,棉花水分多指吸附水而言,而且所谓棉花水分检验的对象也正是指吸附水。从棉纤维的内部结构来讲,吸附水只能进入纤维内部的无定型区。而结晶度与取向度均较高的结晶区(定形区)水分子是不能进入的。所以棉纤维不会被水溶解。

棉花含水的指标用含水率或回潮率来表示。含水率指纤维内所含水的重量对湿纤维重量的百分比,用下面的计算公式:Wa=[(g0-g1)/g0]×100 其中:Wa指含水率(%);g0指湿纤维重量(g);g1指干纤维重量(g)。回潮率指纤维内所含水的重量对于干纤维重量的百分比,用下面的计算公式:W=[(g0-g1)/g1]×100 其中:W指回潮率(%);g0指湿纤维重量(g);g1指干纤维重量(g)。由以上的定义公式推导出二者直接的换算的理论公式:Wa=[W/(100+W)]×100或W=[Wa/(100-Wa)]×100,其中W指回潮率(%),Wa指含水率(%)。棉花含水率标准为10%,(相当于电测器回潮率9.66%)实际含水率不足或超过标准时,实行扣补。最高限度为12%,超过最高限度应摊晒整理。

2 棉花水分测试的基本原理

含水不同的棉花,具有不同的导电性能。棉花含水多,导电性能好,棉花含水少,导电性能差。在棉花两端加上一定的直流电压,采用电流表来量度通过棉花的电流,我们就可以从电流指针偏转的大小来确定棉花含水率的高低。原理如下图所示:

由图可知,棉花是作为一个电阻串联在电路中的。不同含水率的棉花具有不同的电阻值,棉花含水与电阻值之间的关系是一种非线性的负相关关系。棉花的阻值除因含水多少而有所不同外,棉花的密度,温差和外加电压的高低,对棉花的电阻值也有很大的影响。

3 棉花水分的检验方法

3.1 直接法:通过各种干燥方法,驱除棉花中的水分,前后称重得到棉样的湿重和干重,求得棉花回潮率。常用的干燥方法有:烘箱法。我国细绒棉国家标准规定采用烘箱法测定原棉回潮率。

烘箱法:①基本原理:取一定量的试样,把其放入一定温度的电热烘箱内烘验,直到试样中的水分蒸发后试样达到恒重,从烘干重量和原始重量的差异计算出原棉的回潮率。②试验方法:在烘验前应该把称好的试验试样撕松,在进行这项工作之前需要在下面放一张纸,所有落在这种纸上的杂物和短纤维等都应该放回到试验试样里,并且在这个过程中发现的棉籽、油棉等杂物,都应该替换成同等重量的棉样。最后把收集好的试验试样放入烘篮里,要求充满其容积的1/2-2/3。

把烘箱电源打开,等到其温度升至105℃±3℃时,就可以把准备好的烘篮放入其中,并在箱内的温度到达规定温度的时候记录时间。90分钟后关闭电源。进行第一次的箱内称重工作,做好记录,称完后,据关闭电源1分钟时重新打开电源,等到箱内的温度重新到达规定的温度后进行续烘,如此15分钟之后,再要要求进行第二次称量。直到两次称量的结果差异不超过后一次重量的0.05%,则后一次重量视为恒重。

试验结果计算:

试样回潮率Ri=[(Gi-Gio)/Gio]×100(i=1、2……n)其中:Ri指第i个试验试样回潮率(%);Gi指第i个试验试样湿重(g);Gio指第i个试验试样干重(g)。

平均回潮率R=ΣRi(i=1、2……n)/n,其中:R指平均回潮率,(%),n指试验试样数。

3.2 间接法:凡是不驱除棉花中的水分,不损坏试样,并利用棉纤维的某些性质,如电阻、介电常数等,在棉花回潮率不同时,具有不同数值特性,通过标定这些特性与棉花所含水分的关系,就可间接测量而直接读出棉花所含水分的数值。常用的间接法有电学测定法(电阻测湿仪、棉包回潮率在线测试系统、电容测湿仪)。我国细绒棉国家标准规定:批样检验时,采用烘箱法或电测器法测定原棉回潮率,以烘箱法为准;逐包检验时使用回潮率在线自动检测装置在线测试棉花回潮率,以烘箱法为准。

电测器法:首先必须了解棉纤维在不同的回潮率下它的电阻值是不同的,棉纤维的这种特性,如果能够保证其他的实验条件是相同的,只需要测量棉纤维的电流大小就可以计算出棉花的回潮率。测定仪的方框图:

4 棉花测试方法的对比

很多的因素都会影响棉花的水分,这些影响因素中既有内部原因,也有外部原因。其中内部因素是指棉花本身的微观结构。棉花是一种纤维素纤维,这种物质的大分子上具有很多的亲水集团,能够吸附很多的水,并且棉纤维里存在着结晶区和非结晶区,由于非结晶区的分子排列非常的紊乱,水分子很容易就可以进入。此外影响棉花回潮率的内部因素还有纤维素的伴生物,因为其具有很强的吸水性。

棉花的放置环境和放置方式是影响棉花回潮率的外部因素。棉花被放置在不同的位置它的回潮率是不同的,而不同密度的棉花吸水能力是不同的,说明棉花的放置方式对棉花的回潮率也有着很重要的影响。

4.1 两种方法的测试原理及特点:①烘箱法测试原理:这种测试方法的原理是取一定量的试样,把这些试样放入电热烘箱内烘验,并且对烘箱的温度进行了规定,直到烘验到试样达到恒重,从烘验后得出的试样重量和原始试样重量的差异就可以计算出棉花的回潮率。这种测试方法的特点是根据棉花回潮率定义的公式,把需要的各项数据都先得出,然后直接计算出棉纤维的回潮率。它的优点是不受环境变化的影响、测试结果也比较科学可靠。缺点是测试时间较长,工作效率不高等。②HVI法测试原理:让被测试棉花和HVI仪器中的水分感应元件进行接触,仪器就会把试样的含水情况传送到水分测试运算单元,由其计算出最终的回潮率数值。整个过程有电脑运算是该测试方法的特点,它的优点是工作效率高、不仅节省人力,还节约时间,缺点是这种测试方法得出的结果受自身仪器大小的限制,一般都只能代表一部分棉样的回潮率,所以采取这种测试方法的时候必须进行多次测试取平均值。

4.2试验

4.2.1 试验设备:Y802A型八篮烘箱是烘箱法所采用的仪器;M-1000型HVI是HVI法所采用的仪器。

4.2.2 试验方法:选择不同性质的20批棉花进行比对测试,要求每批棉花的质量必须大于等于2kg,然后把这些棉花分成重量相等的两份,分别进行HVI测试和烘箱。并且为了减少环境变化带来的误差,应该保证各棉花试样是在相同的温湿度条件下同时进行的测试。

烘箱法:依照GB/T 6102.1-2006《原棉回潮率测试法 烘箱法》规定要求,应该称取8份50g的棉花样品,适当加以开松后,依次放入烘箱的8个转篮。开启烘箱,进行测试。每隔一定的时间对样品进行称重一次,直到样品重量不再发生变化,达到恒重状态。通过用链条天平称量记录下样品的恒重G0。分别计算每个转篮中样品的回潮率,以8个转篮中样品的平均回潮率作为烘箱法测试的样品的最终回潮率。

HVI法:选择HVI模块测试中的长/强模块程序进行测试,测试过程应该严格按照GB/T 20392-2006《HVI棉纤维物理性能试验方法》规定要求进行。从样品中取出两份20g左右的棉花,分别放入HVI仪器的两个取样器进行测试,电脑将取两个数值的平均结果作为本次试验的最终结果。取出测试完毕样品,另取不同部位的棉花进行测试。重复上述步骤10次,将10次试验得到的回潮率数值平均后,即为利用HVI法测得的样品的最终回潮率。

4.3 数据分析方法。当完成这20批棉样的测试后,会得出这20批样品的回潮率数据。把这些数据以数据点的形式在平面直角坐标系中呈现出来,然后观察它的分布趋势,可以发现它是呈直线分布趋势,所以可以用一元线性回归法进行分析。

计算公式

两者的关系依据直线回归原则可以表现为:

Y=a+bx(a-常数项,b-回归系数)

根据以上20批棉样的回潮率测试结果进行计算,可以得到直线回归方程:

Y=0.05+0.99x

4.4 结论和建议

4.4.1 通过比较分析不难发现,两种方法测量的棉花回潮率的结果大体相同,可以采用直线回归方程来体现两者的关系。所以,在实际的检测工作中,不仅可以采用烘箱法进行测量,HVI法测试棉花回潮率也是科学的。

4.4.2 采取HVI法测试棉花回潮率比采取烘箱法更加的简单快捷,更加的有效率,因为HVI法测试棉花回潮率每次只需30秒,即使需要多次测试,也不过几分钟的时间,而传统的烘箱法测试一批棉花的回潮率需要大概90分钟。

4.4.3 GB/T 6012.1-2006《原棉回潮率测试法 烘箱法》要求回潮率的有效数值必须保存到小数点后两位,而通过HVI测试方法得到的回潮率结果的有效数位只是小数点后一位,所以采用HVI方法测试棉花回潮率时应该进行多次试验取平均值作为最终结果。

4.4.4 采用HVI测试方法测定棉花回潮率,必须注意对HVI仪器的清洁保养,尤其是对水分感应元件和水分电路板的保养,应该保证它们一直处于最佳工作状态。

棉花水分检测的原理理解和测试方法的对比对于今后棉花水分检验仪器的研发起到了举足轻重的作用,进一步提高我国棉花收购市场的公平、公正。

参考文献:

[1]韩刚.原棉水分电测器的原理及应用指南[M].陕西科学技术出版社.

[2]《中国纤检》2013年3月(下).

基本原理基本方法范文4

关键词:城镇规划;原则;方法

中图分类号:TU984文献标识码: A

引言

城镇化建设关系着我国千千万万的农村居民的发展,未来我国的城镇化建设工作的开展,要有步骤有重点的进行,提升城镇化建设的质量,合理规划城镇化建设的整体步骤,改变城镇化管理的工作方式,更好的实现人民的安居乐业。

一、城镇规划的一般原则

1、“因地制宜”的原则

每个地区都有其独特的地形、地貌、水文地质,规划者应该注重发挥这些自然条件,结合当地的社会环境,城市历史规划出适宜人居的城市格局,在城镇规划建设中要立足于原有基础上,不能单纯为了经济收益与其他城市攀比。

2、科学发展观

科学发展观要求以人为本,城镇规划的目的就是要让城镇的居民在这座城市中能有舒适的宜居环境。因此,规划部门应该坚持“以人为本”的原则,通过征求居民的意见以及综合各方面的环境因素,打造出具有活力的城市,让城市经济社会得到发展。

3、可持续发展战略

在注重城市建设的同时,要坚持开发与节约的方针,提高资源利用率。城市总体规划和土地利用总体规划都应该在区域规划的指导下,相互协调和制约,遵循合理用地、节约用地,保护生态环境,促进经济、社会和空间协调发展的原则。对于一些高投入、高能耗、重污染的工业应该杜绝,才能减少城市污染提供良好的城市环境。

4、市政公用设施工程规划的内容

城镇的给水工程应该根据用水量标准,合理选择水源地,确定供水能力取水方式和给水管网及配水管网的布置。城镇排水功能上的雨水排水系统、污水排放与处理系统组成,要确定排水制度、排水区域、雨水量估算、污水总量估算、排水管网系统规划布局以及污水处理厂布局。

对于垂直结构的规划,应该结合城镇用地合理选择,从分利用自然地形,解决城镇规划用地的各项控制标高问题,让城镇道路的纵坡度既能配合地形又能满通上的要求,合理组织城镇用地的地面排水,合理组织好城镇用地的土方工程。

5、景观系统规划的原则

确定城镇景观系统规划的指导思想和规划原则,对于城镇景观资源要善于发掘与分析评价确定城镇景观的特色,研究城镇用地的结构布局与城市景观的结构布局,对于城镇背景、制高点、景观轴线要制定城镇景观控制区,确定需要保留、保护、利用和开发建设的城镇户外活动空间。

二、目前城镇规划面临的主要问题

1、城镇的经济发展水平普遍低下,市场观念狭窄

我国大多数城镇的职能构成还停留在为周围农村提品交换、物资集散的初级阶段。农村与城市的二元结构占主导地位,农村经济型城镇在数量上占绝对多数,经济发展以农业为主,作为城镇集聚所需求的二、三产业仍处在次要地位,产业结构还在一、二、三或者一、三、二的阶段。城镇的市场发育处于低层次的阶段,长期得不到改善。多限于与上一级和下级的市场之间的交换,而未在更大的环境中寻求发展机遇与空间,没有形成跳跃式的发展。

2、城镇规划工作滞后于城镇发展,规划思路和作用有待完善

经济全球化和信息社会的出现,对城市和区域的空间结构产生了重大影响,城市体系结构发生着巨大的变化,原有的城镇(市)体系结构被打破,世界城市体系的不断形成和发育,促使国家和地区的城镇体系变得更加开放。一些地方在编制城镇体系规划过程中,没有重视经济全球化的宏观背景对城镇体系规划的重要影响,忽视区域城镇发展的特点和真正应解决的问题,不顾区域城镇和经济发展阶段的发展目标,就区域论区域,片面追求区域城镇体系的完整,而没有充分考虑到其作为一个整体参与更大范围的区域所产生的多方面的影响,忽视了城镇体系规划的本质和规划编制的意义。

3、城镇规划的难度大大增加

在全球经济一体化和区域经济一体化背景下城镇规划研究的范围扩大了。而且因为城镇、区域之间相互联系更为紧密、竞争更加激烈,人口、资本、技术等的流动性大大增强,不确定因素增多,城镇的发展规模(用地和人口)在区域中的地位很难确定,城镇规划的难度大大增加。加上外来人口大量涌人,流动性增强,有的地方外来人口数量要超过本地人口数量,甚至出现了移民城镇,城镇人口预测难度增大。城镇住宅除了满足不断增长的市民的需求还要满足大量外来投资者、外地人士生活、工作、商务活动的要求。以往根据城镇人口未来发展来确定城镇用地规模的传统城镇规划方式受到挑战。

三、加强城镇规划管理主要措施

1、建立健全实施规划管理机制

为切实发挥城镇体系规划的作用,在努力提高规划的科学性和可操作性的同时,必须加强城镇体系规划的实施管理。城镇体系规划在体现宏观规划的政策性、指导性和战略性的同时,要加强规划文本的规定性和条款性,提高规划执行的力度。

城镇化建设是政府治理国家进行国家建设的一个重要组成部分,把城镇化的规划纳入到市场运作轨道上来,在市场经济条件下,健全整体的规划机制,实现对地区城镇化科学有效的管理。

当前我国城镇化建设工作中,地方政府的人员配备还存在很大的欠缺,特别是,城镇化建设管理机制还没有实现全面的运作。因此,在这样的情况下,国家的城镇化建设工作的开展,就需要建立一个全面的城镇化工作管理机制,完善城镇化建设的工作组织体系,落实城镇化建设中的各项责任问题,全面分析城镇化建设的具体问题,针对性的提出解决对策。通过这样全面系统的城镇化建设工作机制的实现,以更好的实现我国的城镇化建设工作。

2、强调城镇化建设中的工作重点

在城镇化建设的工作中,要有重点的实施城镇化建设,加大对重点扶持项目的投入力度。城镇建设的重点仍是基础设施和住宅建设,主要是一路二水三防洪四绿化和住宅小区的建设。建设的思路就是在“量”的提高上,重点是“质”的突破。城市水、路、热、气、讯、绿化是城市的基础设施,要加大建设力度。

具体到城镇化建设工作的具体实施,需要在建设中祝好对基础设施的建设,加大对基础设施建设工作的投入力度,对于关系到人民群众生产生活的具体设施建设,进行重点管理。其中改善群众的居住条件,是城镇化建设工作的实施中一个非常重要的问题,城镇化建设中,要实现对群众基本生活的保障,实现群众安居乐业,就要提升他们的居住水平,城镇住宅建设关键在于变革现有城镇住房分配体制,培育个人直接支付的住房消费市场,实行住房分配货币化。同时注重对城镇生活住房建设的全面规划,强调新城镇建设中,居民住房建设的绿化作用。因此,在这样的情况下,管理好新型的城镇化发展下的新城镇,就要有一个重点的管理工作格局,更好的推进,对城镇化管理工作的实现。

3、强化基础设施建设,实现整体全面的发展格局

在当前的城镇化建设的过程中,以“可持续发展”要求为指导,发展特色经济、改善生态环境三个方面开展城镇规划建设工作,用科学规划、分类指导、突出重点、有序推进的发展思路,努力强化中心城市功能,提高城镇集聚能力和建设水平,积极发展小城镇,形成以城带镇、以镇带村、整体协调发展的格局。

整体协调发展格局的实现,需要综合全面的系统的管理,协调好村镇的发展,提高小城镇的发展水平。同时,协调好城镇化发展过程中的资源和环境发展之间的发展情况。强化基础设施的建设,加大城镇化建设过程中的基础设施建设投入力度,促进基础设施对人民生活的服务水平。这是城镇化建设中最重要也是最基础的工作。同时,做好城镇化建设,实现城镇化建设的整体协调,实现资源环境,基础设施和经济发展水平的整体协调,是推进城镇化建设工作的协调发展重点。

结束语

总之,建设城镇和管理城镇是城镇规划的根本社会作用,也是其基本依据,是保证城镇土地合理开发利用及正常经营活动的前提和基础,是实现城镇社会经济发展的目标和综合性手段。所以加强城镇规划管理迫在眉睫。

参考文献

[1]雷峻.城市规划管理中存在的问题及对策[J].中华民居,2014,(02).

基本原理基本方法范文5

【关键词】橡胶支座;隔震技术;结构设计

1.引言

日本东北地区宫城县北部于北京时间3月11日发生了里氏9.0级强震。震源深度达20余公里,该次地震引发了海啸,导致核物质泄漏,近1/3自来水被污染,造成了大量人员伤亡。地震频发的日本一直被公认为世界的抗震强国。在本次强震中,日本虽然损失惨重,但多数坚挺不倒的高层建筑物,以顽强的形象,展示了日本较强的抗震能力。这些高层建筑之所以能在多次特强地震中屹立不动,这与日本房屋建筑上的防震技术和措施密不可分。为了抵御地震的破坏,日本的高层建筑普遍采用了一种地基地震隔绝的技术。这种技术,就是在建筑的底部安装弹性橡胶垫,或者摩擦滑动承重座缓冲装置来抵抗地震。

2.橡胶支座的分类

2.1 公路桥梁板式橡胶支座

公路桥梁板式橡胶支座分为板式橡胶支座和四氟滑板式支座。

板式橡胶支座由多层橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。它具有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台;有良好的弹性以适应梁端的转动;有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移;具有构造简单、安全方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。

聚四氟乙烯滑板式橡胶支座简称四氟滑板式支座,是于普通板式橡胶支座上按照支座尺寸大小粘复一层厚2-4mm的聚四氟乙烯板而成。四氟滑板式支座除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与弹性变形,且能承受垂直荷载及适应梁端转动。对于30米的大跨度桥梁、简支梁连续板桥和多跨连续梁桥可作活动支座使用;对于连续梁顶推、T型梁横移和大型设备滑移可作滑块使用。

2.2 球冠圆板式橡胶支座

球冠圆板式橡胶支座在平面上各向同性,并以其球冠调节受力状况。不但适用于一般桥梁,也适用于各种布置复杂、纵横较大的立交桥及高架桥,其坡度使用范围为3~5%,也可根据不同坡度需要调整球冠半径。球冠圆板式橡胶支座分为球冠圆板式橡胶支座和聚四氟乙烯球冠圆板式橡胶支座。若在支座底面粘贴一块与支座平面尺寸相同的聚四氟乙烯板则称为聚四氟乙烯球冠圆板式橡胶支座。

2.3 坡型板式橡胶支座

随着交通运输业的发展,各种斜桥越来越多,梁桥坡度从1~4%不等,有的特殊桥梁设计坡度甚至达8%左右。斜桥由于倾斜或桥面逐渐升高,就给支座的设计准则增添了更多的因素,一部分垂直于桥面的作用力作用于支座的剪切面上,如果设计未迎合这些力的需要,支座就会产生过大变形,影响其使用性能和寿命。

以往对梁体纵坡1%

由此,坡型支座应运而生。目前,支座生产厂家可根据设计使用要求,加工制造不同规格、不同坡度、不同弹性模量(形状系数)的坡型板式橡胶支座。

坡型支座安装、施工时只按普通板式橡胶支座的安装方法既可。无须准备楔块或对梁底做相应处理,省工省料,施工方便。

2.4 GPZ盆式橡胶支座

盆式橡胶支座是由钢构件和橡胶构件组合而成的新型桥梁支座。它具有承载力大,水平位移量大、转动灵活等特点。与同类的其他型号盆式支座和铸钢辊轴支座相比,具有重量轻、结构紧凑、构造简单、建筑高度低,加工方便、节省钢材、降低造价等优点,是适宜于大跨径桥梁使用的较理想的支座。

2.5 TPZ型桥梁盆式橡胶支座

TPZ型盆式橡胶支座由聚四氟乙烯板、橡胶垫板、钢盆和滑动顶板组成。具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点,且重量轻、结构紧凑、构造简单、建筑高度低,加工方便、节省钢材、降低造价等优点,是适用于支座承载力为1000KN以上的大跨径桥梁使用的较理想的支座。

3.隔震技术原理

传统的房屋上部结构和地基牢牢地连在一起,地震时地面运动的能量经过地基毫无障碍地传输到上部房屋结构,使房屋发生震动和变形,当结构变形过大,达到某个极限时,房屋便发生破坏甚至倒塌。建筑隔震减震技术是通过在建筑物底部或某高度处设置侧向刚度较小且变形能力大的隔震装置,以减小地震对上部楼层的能量输入,从而减小上部楼层的地震响应。早在一百多年前,人类就曾利用滚木、球和沙等作为隔震装置实现了建筑隔震减震[1],但直到约30年前夹层橡胶隔震垫发明后,现代建筑隔震技术才开始在实际工程中逐渐得到推广应用。目前,隔震建筑已经被地震国家广泛接受。

由于隔震支座组成的隔震层的水平向大变形运动能消耗掉大部分地震能量,减轻上部结构所受到的惯性地震作用,有效降低地震引起的结构加速度反应,减小层间剪力及相应的剪切变形。如图2.1所示:

图2.1 传统结构和隔震结构对比[2]

我国自1993年在汕头建成首幢橡胶垫隔震建筑以来,橡胶垫隔震装置已在多地的工程中得到应用。建筑结构采用隔震措施后,与相同的非隔震结构相比,将具有较长的周期(通常是原周期的2-3倍)。根据反应谱理论,层数较少的非隔震结构周期较短,地震作用较大,而隔震建筑的周期明显延长,使得地震作用显著减小。这是目前对隔震建筑原理的一般解释,并由此认为隔震建筑一般适用于层数不多的建筑[3]。

4.橡胶隔震支座结构设计方法

4.1 隔震结构分布设计

《规范》中采用分部设计方法和水平向减震系数这两个概念来考虑隔震结构。隔震结构分部设计法是将隔震体系分为上部结构、隔震层、下部结构以及基础四个部分[4]。

4.1.1 上部结构设计

上部结构的设计是利用水平向减震系数来实现的。水平向减震系数定义为设防烈度下,结构隔震与非隔震时各层层间剪力比的最大值,它代表了采用隔震设计时的减震效果。

(4.1)

式中ψ为剪力比的最大值;Qgi、Qi分别为设防烈度下结构隔震与非隔震时第i层的层间剪力。

为提高抗震设防目标,设计时水平向减震系数φ取层间剪力比最大值1/0.7倍,且不宜低于0.25。

(4.2)

4.1.2 隔震层的设计

隔震层的设计应根据预期的水平向减震系数和位移控制要求,选择适当的隔震支座以及为抵抗地震微震动与风荷载提供的部件组成隔震层。隔震层的平面布置应对称,并设置在受力较大的位置。

隔震层的验算包括竖向的承载能力和水平向的位移。《规范》规定:隔震支座永久荷载和可变荷载组合的竖向平均压应力设计值:甲类建筑不应超过10MPa,乙类建筑不应超过12MPa,丙类建筑不应超过15MPa,且支座中不宜出现拉应力。隔震支座在罕遇地震下水平位移,应符合下列要求:

(4.3)

4.1.3 下部结构及地基基础设计

下部结构墙、柱地震作用和抗震验算,应采用罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行计算。隔震建筑地基基础的抗震验算和地基处理仍应按本地区抗震设防烈度进行。

4.2 隔震结构概念设计

隔震结构概念设计主要包括两个方面,隔震层刚度的设计和上部结构强度的设计。

4.2.1 隔震层刚度的设计

隔震层总体刚度范围的估计是隔震概念设计中最重要的方面。在确定隔震层的总体刚度范围以后,才可以选用合适的隔震支座,估计结构反应的其它参数,继而进行隔震层和上部结构的初步设计。隔震建筑可简化成单质点模型,根据单质点模型将隔震结构加速度反应衰减比η表达成:

(4.4)

式中Xs为结构加速度反应;Xg为地面加速度输入;ω为场地特征频率;ωn为隔震结构的固有频率。

根据式(4.4)可以估算出隔震层总体刚度的上限值,超过该值将达不到所要求的隔震效果,而总体刚度的下限值由(4.5)式估算,小于此下限值时,隔震层会因刚度太小产生较大的位移而不安全。

(4.5)

式中Dk为近场系数;Fek为结构总水平地震作用标准值;uh为隔震层允许的水平位移。

4.2.2 上部结构强度的设计

隔震建筑上部结构概念设计与抗震结构基本上相同,应避免应力集中,选择有利房型,设立多道防线等,不同的是上部结构强度设计上存在差异。由于隔震建筑上部结构的地震反应比同一环境下抗震结构要小,因此可以减小梁柱的尺寸和配筋,但材料过分节省时,就可能达不到使用隔震结构提高建筑地震安全性的目的。所以,必须按规范规定,使得隔震建筑安全等级高于抗震建筑。

5.橡胶隔震支座的发展展望

从20世纪90年代初开始,我国铁道部交通部建设部先后颁布了橡胶支座的产品标准,生产厂家应严格按照产品标准生产。然而,由于橡胶支座的生产利润高,出现了一哄而上,生产厂家日益增多的情况。橡胶隔震支座发展至今已较为成熟,但仍存在不够完善的地方。其中包括:(1)选用用的橡胶材料和金属板材料的品种规格不规范,不遵守国家产品标准规定。构造不合理,许多橡胶层厚度不均匀金属板厚度层数不规范制作工艺不合理表现在橡胶层与金属板粘接力不够。一些生产厂家不了解橡胶支座的技术性能不懂生产工艺盲目生产。(2)橡胶支座隔震效果对体型基本规则的低层和多层建筑比较有效,而对于高层建筑效果不大,通常情况下不隔震时基本周期小于1.0s的建筑采用隔震方案效果较佳;而目前为了节约土地资源,有效利用上部空间,高层建筑越来越多,研制出一种新型的用于高层隔震的橡胶隔震装置已非常有必要。(3)工程中运用的橡胶隔震支座都是为了减小结构水平向地震作用而设计的,对结构竖向地震作用几乎没有减震效果。对于没有竖向隔震能力的的隔震结构,尤其是大跨度、长悬臂以及高耸结构,在竖向地震作用下,上部结构可能会产生较大的轴向拉压力,这种拉压力可能会导致结构的破坏。如何既能水平向隔震,又能对竖向减震的多维隔震支座已倍受关注。

参考文献:

[1]Farad Naeim,James M Kelly.Design of Seismic Isolated Structures-From Theory to Practice[M].John Wiley&Sons,Inc,1999.

[2]李圃.橡胶支座隔震技术在灾区重建工程中的应用[B].福建建筑,2010,9(147):24-26.

[3]曲哲,叶列平,潘鹏.高层建筑的隔震原理与技术[A].工程抗震与加固改造,2009,10(31):58-63.

[4]时本强,徐赵东.橡胶支座隔震结构的分析模型与方法[A].

[5]李国强,李杰,苏小卒.建筑结构抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

基本原理基本方法范文6

摘要:外语是一门实践性很强的学科, 仅仅依靠有限的课堂教学和自主学习平台,将难以充分发挥网络教学资源的优势。因此,应采取多渠道的管理方式,改变传统外语课程对语料资源的开发与利用不足状况,试图为外语资源开发开辟新的前景。

关键词:外语资源 管理系统 基本原则 管理

高校外语课程教学改革的不断展开使课程资源的重要性日益显现出来,但由于教师对课程资源的概念接触不多,重视不够,传统外语课程对语料资源的开发与利用依然不足,致使外语教学呈现出不应该有的呆板局面。本次研究着重提出了外语资源管理系统开发的基本原则及管理方式,试图为外语资源开发开辟新的前景。具体表现如下:

1.基本原则:

第一、开放性。现代外语教师的教育职能已不能局限于课堂教学和教授课本,网络丰富的学习资源要求教师具有资源管理能力,进行网络课程资源的多维联系,以满足学生多样化学习与全面发展的需要。同时,教师还要对零散的网络资源进行组合,使之体现外语教学的针对性、目的性。因此,外语教师应培养自身的开放性资源意识,努力选择具有外语特色的课程资源,将鲜活的现实与现有教材融合为课程的统一体,积极为学生创设语言实践的环境,多方面提高学生的语言能力。

第二、安全性。系统的安全性是指可靠性和稳定性原则,外语教学资源库中有许多课件、视频素材是大数据量资源,因此,外语教学资源库中的信息数据有着较高的安全性要求。这要求系统必须支持大数据量的使用记录,优化体系结构,具有较强的多媒体数据的处理能力。在网络运行时,安全性有两个基本要求:一是系统要通过多种安全措施保证数据的安全;二是系统必须具有较强的数据备份和恢复功能,应使用目前市场上流行数据库的标准接口。

第三、创新性。由于目前各学科教学资源的建设呈无序状态,很多高校在组织资源建设时,只注重数量,忽视质量,因此,外语教学资源库的建设应当制定可操作的资源评价指标体系,突出外语资源的教育特性和外语课程标准对资源的要求,并以素质教育和创新教育为基本出发点。外语教学资源的整合应符合《教育资源建设技术规范》、各专业教学大纲和课程标准,应以激发学生的学习兴趣和学习动机为主要目标,并能全面服务于外语教学,易于操作。

2.管理方式:

外语是一门实践性很强的学科, 仅仅依靠有限的课堂教学和自主学习平台,将难以充分发挥网络教学资源的优势。因此,应采取多渠道的管理方式。

第一、静态管理。静态资源是指存储在数据库中的资源,包括教材内容、教辅材料、教学大纲、习题分析、问题解答、电子教案、试卷、论文、学术成果、教学策略等。静态管理是对静态资源的管理,是指运用静态资源支持外语直观教学与实验教学,根据教学需要辅助生成动态资源,包括网络备课、测评等,静态管理也可以通过存储在数据库的标识链接调用各种资源,如对各种动画、幻灯片、录像视频、音频、网络课程、课件等的调用。

第二、整合管理。信息资源整合管理是对教学需要的各种类型信息资源经选择、剪切、排版、整合链接、下载后可直接脱机应用的资源,并支持各种环境下的外语网络教学与多媒体课堂教学。信息资源整合管理应以资源为媒介,对文献、数字、知识、实物等信息整合, 教师及管理人员要在纷繁复杂的网络信息中整理出有用的分门别类的知识,实现系统资源与信息的综合集成,达到信息资源优化配置的目的。网络搜索引擎的使用能使网络信息达到有序化的程度,但网络搜索引擎属于综合性网络检索工具,针对性不强,难以实现信息选择的有效性,检索出来的信息量虽然非常大,而与需求相关的实用信息却很少,在满足教学需求方面效果不佳。因此,教师及管理人员要与网络技术人员合作,共同完成整合任务,共同对网络信息资源进行选择、整理和加工,组织外语教学可利用的网上信息资源,并将其储存在数据库中,形成具有外语教学特色的整合管理系统。

第三、自主平台管理。应用平台的先进性应以其是否方便、实用为判定标准。采用可扩展标记语言(XML)技术进行网络学习平台的开发,能给外语教学带来实用。XML 是新一代网页标记语言,是SGML 的一个优化子集,它以一个统一、开放、基于文本格式的模式来描述和交换数据。XML具有简单性、可扩展性、互操作性和开放性的特点。网络教学平台既包括支持网络教学的硬件设施又包括了支持网络教学的软件系统。自主平台管理模式中,学生或教师,在不同的地点和不同的时间,通过无线设备与移动设备和无线通信网络获取学习资源,与他人进行交流。该系统具有两方面优势,一方面,它以教学资源库为核心,设计的教学资料库在处理课文的每个步骤中都设有不同级别的活动或练习,学生可以根据自己的情况在资源库里选择适合自己水平的活动或练习。另一方面,自主平台管理能够实现外语教学资料的应用价值,使校园充分利用多媒体网络教室、数字语音室、电子图书室、计算中心机房和校园网络平台。可见,自主平台管理符合外语教学的实际需要,实现了大学外语的分层次教学,体现了高校外语教学网络资源整合的意义。

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