弹性城市研究框架综述
弹性城市研究框架综述(精选6篇)
弹性城市研究框架综述 第1篇
[摘要]随着人类社会的不断发展,自然生态被破坏的程度越来越严重,生态环境也变得越来越脆弱,而城市化的进程虽然使得城市综合发展快速进步,但是城市的弹性能力却相对较弱。我国自从提出可持续发展规划以后就特别重视弹性城市的发展,弹性城市的规划是保证城市生命力旺盛的具体表现,因此为了提高城市的弹性指数,我国近几年来特别关注弹性城市的规划建设。尤其在一些自然灾害多发区,还保留着我国特有的民族文化,为了保护民族和文化的多样性,在自然灾害多发区,一些新城的建设就特别的运用了弹性城市的理念坚实规划的。
[关键词]弹性城市;规划框架;策略
引言
人类出于自觉趋利避害的愿望,都愿意生活在弹性指数较高的城市,一来是这样的城市会给人心理上的安全感,二来是这样的城市无论是自然环境、社会经济还是政治环境的条件要好一些,且应对灾难的恢复能力也要强一些。我国的人群聚集地就能够反映出人们对于城市弹性规划选择的重要性,东南沿海经济发达,城市综合应变能力强,因此人口密集,而边疆少数民族地区城市弹性规划比较弱,基础设施、配套设施、政治环境、经济条件都相对落后于东南沿海的发达城市,人口稀疏,像北京和上海这样的人口集聚程度高的国际化大都市,在经济、政治还是社会安定等各项指标的具体表现上,都是弹性指数较高的典型代表。
1、弹性城市概述
1.1弹性城市的含义
弹性城市指的是城市能够适应新环境,遭遇灾后的恢复能力快,并且偶发的灾难不足以影响该城市的中长期发展。这样的城市一般具有经济能力强、政治环境安静、社会环境和谐的特点,因此城市的承受能力、弹性能力和再造能力都要强一些,这也表现为弹性城市的三个具体阶段。当城市的外部环境发生变化时,如果城市能够自身毫不费力的消化外部环境带来的变化,这就说明城市的承受能力强;当城市的外部环境增加大的压力,城市还能够自觉的进行自我调整,应对变化,就说明城市的弹性指数高;当城市面对的变化程度再次加深,外部环境施加的压力不断增加,城市还能够井然有序的发展,这说明城市具有很强的再造力。弹性城市的三个表现阶段的应变能力和该城市的经济、社会、自然环境有着紧密的关系,要提升城市的弹性指数,就要从城市的经济、社会和自然环境抓起,提高城市在这三个方面的自我调节力,从而促进城市的弹性能力增强。
1.2弹性城市的发展原则
弹性城市的发展原则是在它的三个表现阶段中体现出来的,主要围绕经济、社会和自然环境的规划和建设。要发展弹性城市,提高城市的弹性能力就要遵循多远化发展的原则、模块化经济发展的原则、社会资本的独立性原则、经济发展的特色性原则、允许符合性原则、信息渠道畅通性原则和生态系统服务综合性原则。城市弹性能力的提高要遵循以上七条发展规划原则,努力提高其可持续发展的能力。
2、弹性城市的规划框架分析
2.1自然环境的脆弱性
弹性城市的建设规划主要以提高城市的应变能力为前提,城市的自然环境应变能力是弹性城市规划建设的重要指标。从国内弹性城市建设的例子来看,自然环境是影响城市弹性能力发展的重要因素,一个城市的自然灾害应对系统是否发达,是衡量弹性城市的首要条件。如果城市应对自然灾害的系统不完善,将会给城市的持续发展造成很大的阻碍作用。提高弹性城市的自然灾害应变能力就要充分考虑城市自然环境的脆弱性,从提高城市自然环境的脆弱性着手改变。城市的自然环境脆弱和城市所处的地形地域有着很大的关系,为了提高城市的弹性能力,在城市规划建设时要充分考量如何降低地势和地域气候对于城市的冲击。再分析好影响城市脆弱性的自然环境因素以后,就要在规划建设时提高应对自然灾害的抗干扰力,按照长远规划的方案有效的改善城市自然环境的脆弱性。
2.2经济环境的脆弱性
我国的经济环境在经历了几次大的改革以后开始向集约化方向发展,这就使得各行各业的经济之间存在很大的关联性,经济好的时候国民经济各方面整体提升,一旦发生金融危机就会牵一发而动全身,损失严重,全国各大、中小城市无一幸免,这种局势更多的发应在大、中城市,经济危机严重的时候使得各行各业裁员严重,而大、中城市的生存压力比较大,因此会引起一系列的负面影响和经济发应。弹性城市和城市的经济发展有着很重要的关系,城市的经济独立性强,城市的弹性能力就越强,而城市的经济独立能力差,城市的弹性能力就越弱。因此在规划提高城市的弹性能力的时候,应该将城市的经济独立指标纳入一个重要指标。虽然综合性的经济发展能够快速的拉动国民经济大环境的发展,但是这种发展有很大的危险性。城市在发展综合性经济的时候,还要逐渐建立起城市的模块性经济,鼓励企业发展模块性经济。对于有实力发展模块经济的企业,政府应该给予鼓励政策,以提高城市的弹性能力,建立弹性城市的榜样。
2.3社会维度和空间维度的脆弱性
城市的社会维度和空间维度体现在城市的结构发展和社会资本等方面,城市的弹性能力强弱和这个城市的人口工作结构有着很大关系,也就是说城市居民收入水平的高低也能够影响城市弹性能力的强弱。当城市的经济结构主要以中、青年的男性劳动力为主的话就说明城市的社会结构发展不平衡,城市的经济压力大,城市的社会公共压力大。相反,城市的劳动力男女比例相差不大,城市的社会公共压力就小,城市的社会维度和空间维度抵御风险的能力就强。
2.4城市系统的脆弱性
弹性城市的城市系统综合指数一般比较强,主要表现在经济发展受外部环境的变化影响小,社会发展秩序相对和谐,城市的自然环境抗风险能力也要强,就说明城市的弹性能力强。要避免城市系统的脆弱性,需要政府和社会共同努力,政府要发挥宏观调控的能力,引导城市经济向模块化转变,制定公民应该遵守的社会和谐发展的规章制度,不断加强城市的公共建设,提高应对自然灾害的能力。公民和企业也应该从自身做起,积极响应政府的号召,共同努力,降低城市系统的脆弱性。
3、结语
简而言之,我国弹性城市的规划和发展有着很大的发展空间,政府应该根据不同城市的发展特点,在弹性城市规划整体的框架基础上因地制宜,科学合理规划弹性城市。
参考文献
[1]黄晓军,黄馨.弹性城市及其规划框架初探[J].城市规划,2015,39(02):50-56.
弹性城市研究框架综述 第2篇
科技企业孵化器可持续发展研究:文献综述与研究框架设计
科技企业孵化器时刻面临着可持续发展的挑战,因此需要对科技企业孵化器可持续发展展开研究.在国内外相关研究及文献综述的`基础上,我们提出科技企业孵化器可持续发展的研究框架、具体内容、重点难点.
作 者:侯合银 葛芳芳 HOU He-yin GE Fang-fang 作者单位:侯合银,HOU He-yin(东南大学经济管理学院,南京,210096)葛芳芳,GE Fang-fang(南京工业大学管理科学与工程学院,南京,210009)
刊 名:系统科学学报 PKU英文刊名:CHINESE JOURNAL OF SYSTEMS SCIENCE 年,卷(期):2010 18(1) 分类号:C939 关键词:科技企业孵化器 可持续发展 研究框架留守儿童心理弹性研究综述 第3篇
一、留守儿童
1、留守儿童的概念
留守儿童这一概念最早由一张于1994年提出, 当时是指父母出国留学、工作而被留在国内的儿童。随后, 留守儿童逐渐被认为是因父母双方或一方外出务工、经商或进行其他活动而长期由长辈、亲属或他人代为照管的儿童。至今国内关于“留守儿童”的操作性概念仍未统一界定, 还存在许多争议。
在目前的研究中, 对留守儿童年龄的界定包括16岁以下、6~14岁、6~18岁、0~14岁、18岁以下等多种不同算法 (罗国芬, 2006) 。对留守持续时间的界定, 有以半年为界 (周福林, 2006;郝振, 2007) , 以一年为界 (范方, 2008) , 也有没有明确限定的 (吴霓, 2004) 。对父母外出打工情况, 有以双方外出为限 (范方, 2008) , 大多数研究则以父母一方外出为限。已有文献中所取留守儿童大多没有明确的留守时间, 有一方外出打工即算, 最小年龄9~10岁, 最大年龄16~17岁 (罗静, 2009) 。由于留守现状较为复杂, 并具有地区差异, 统一概念有一定的难度, 但也有其必要性。统一概念关系到后续研究的延伸, 更关系到国家政策的制定与推广。
2、留守儿童的研究
与留守儿童概念类似的研究多见于西方学者关于“寄养”、“隔代教养”、“亲戚抚养”、“非亲戚抚养”的儿童研究中 (Dubowitz H, Feigelman S, Zuravin S, Tepper V, Davidson N, Lichenstein R, 1992;Dubowitz H, Sawyer RJ, 1994;Tarren-Sweeney M, Hazell P, 2006;Ingall C, 2006) 。Billing等对美国的一项全国性普查发现, 由亲戚抚养的未成年人比由父母抚养者检测出更多的行为问题、情绪障碍和身体健康问题 (Billing, 2002) 。亲戚抚养的儿童在情绪与行为问题以及学习和学校适应方面比父母抚养者的问题更多 (Smith G C, Palmieri P A, 2009) 。非亲戚抚养的儿童比亲戚抚养者和父母抚养者更可能产生情绪和行为问题 (Halfon N, Mendonca A, Berkowitz G, 1995) 。寄养条件下的儿童更容易出现身体、心理、社会适应、学业方面的问题 (Garland AF, Landsverk JL, Hough RL, Ellis-Mac Leod E, 1996) 。然而, 国外的研究对象与中国留守儿童现象并不能等同, 在西方, 亲子分离的原因大多是父母在抚养功能上存在问题 (身体和心理疾病、违法、物质依赖、虐待等) 。中国的留守儿童多是由于劳动力迁移、工作或家庭经济状况需要而产生, 具有一定的特殊性。
近年来, 国内对留守儿童的关注度较高, 出现了许多相关研究, 结论主要集中在心理健康、自我意识、情绪和社会支持、社会行为、学业与校园关系、生活与家庭关系、人格等方面。这些研究基本上都假设留守儿童是有问题的群体, 留守经历对儿童有较大负面影响。随着研究者的进一步探索, 发现有很多留守儿童并没有因此而行为不端、心理健康水平下降。为什么同样处于不利环境, 有些留守儿童能发展良好, 另一些却适应不良?许多研究者引入了心理弹性理论对其进行解释。
二、心理弹性理论
1、心理弹性的概念
心理弹性理论基于对处境不利儿童的研究, Block在1950年提出了ego-resiliency (自我心理弹性) , 第一次使resiliency (心理弹性) 这个概念进入心理学界的视野。而美国心理学家Rutter和Garmezy等人在21世纪70年代对resiliency (心理弹性) 的关注则为以后心理弹性的广泛研究奠定了基础。然而, 直到目前, 学术界对心理弹性的概念还没有统一的界定。查阅大量心理弹性的研究文献, 可将其归为三类: (1) 结果性定义:着重从发展结果来定义, 认为心理弹性是一种即使在严重威胁下, 个体仍能产生发展顺利、适应较好等结果的现象。 (2) 能力性定义:把心理弹性看成是个体的能力、品质, 能让个体承受较大的破坏性环境变化, 并产生尽可能少的不良行为反应, 更快地从消极经历中得到恢复。 (3) 过程性定义:认为心理弹性是一种动态变化发展的过程。
2、留守儿童心理弹性的研究现状
(1) 留守儿童心理弹性与人口统计学变量
性别:李志凯 (2009) 研究发现不同性别留守儿童在心理弹性、社会支持总量表方面存在显著性差异, 在支持利用度方面存在着非常显著的差异。在这三方面, 女生的得分都显著高于男生。刘巧兰等 (2011) 也同样发现性别是心理弹性的影响因素之一, 留守儿童中女生心理弹性的内部特质维度高于男生。王淑芳 (2010) 认为留守儿童的心理弹性在性别和年级特征上存在显著差异, 女生高于男生。也有研究者认为男生心理弹性发展状况优于女生, 如张胜红 (2011) 、蒋玉红等 (2013) 。另一部分研究者认为留守儿童心理弹性在性别上不存在显著差异, 如童秋萍 (2009) , 骆鹏程 (2007) 。
年级:王淑芳 (2010) 认为初一留守儿童的心理弹性高于初三留守儿童。胡会丽 (2009) 发现初二的心理弹性得分在三个年级中最低, 初一和初三则没有显著差异。还有一些研究者认为留守儿童心理弹性在年级上不存在显著差异, 如童秋萍 (2009) , 骆鹏程 (2007) 。
父母外出情况:王淑芳 (2010) 认为父亲外出的留守儿童心理弹性显著高于母亲或父母双方外出;父母外出2年以下留守儿童显著高于父母外出2年以上的;父母一周联系一次的留守儿童显著高于一个月以上联系一次的。李永鑫等 (2007) 认为父亲外出的留守儿童心理弹性最高, 其次为双亲外出的留守儿童, 母亲外出的留守儿童心理弹性最低。留守儿童的心理弹性和父母在外时间的长度成反比, 和与父母团聚次数成正比。
其它变量:蒋玉红等 (2013) 认为独生子女心理弹性发展状况优于非独生子女, 谭水桃等 (2009) 研究结果与之相反。
(2) 留守儿童心理弹性与人格特质
骆鹏程 (2007) , 李永鑫、骆鹏程等 (2009) 从不同心理弹性水平的儿童的人格特征差异角度也进行了研究, 发现高心理弹性留守儿童与低心理弹性留守儿童在人格的大多数维度上都存在显著差异, 其中敏感性、兴奋性、忧虑性及紧张性和心理弹性呈负相关, 乐群性、稳定性、有恒性、自律性、聪慧性、轻松性及敢为性和心理弹性呈正相关。乐观进取的人格特质 (自尊) 、积极成熟的应对方式是心理弹性重要的保护因子。
(3) 留守儿童心理弹性与社会支持
许松芽 (2010) 、骆鹏程 (2007) 的研究都认为, 高心理弹性留守儿童与低心理弹性留守儿童在社会支持及其各维度上存在极其显著的差异, 对社会支持利用度的不同在很大程度上影响了他们的心理弹性。李志凯 (2009) , 李永鑫、骆鹏程等 (2009) 发现, 留守儿童的心理弹性与社会支持各维度 (主观支持、支持利用度、客观支持) 呈显著正相关 (p<0.01) , 其中与支持利用度的相关性最高。
(4) 留守儿童心理弹性与一般自我效能感
楚艳平等 (2013) 研究发现, 一般自我效能感与心理弹性及其各维度存在显著正相关 (P<0.05) , 表明一般自我效能感越高, 个体心理弹性程度越高, 反之亦然。梁慧 (2011) 也认为, 心理弹性与一般自我效能感存在显著的正相关, 一般自我效能感、内控归因及努力归因对心理弹性有显著的正向预测作用。胡会丽 (2009) 则通过对留守儿童进行一般自我效能感团体辅导训练, 提高了被干预者的心理弹性。
(5) 留守儿童心理弹性与其它相关因素
刘巧兰等 (2011) 发现留守儿童心理弹性与学业表现呈现正相关关系。唐开聪 (2012) 认为家庭教养方式对留守儿童心理弹性发展起重要作用, 正面积极的教养有助于提高儿童心理弹性。王淑芳 (2010) 认为农村留守儿童的心理弹性与母亲依恋、朋友依恋和积极的应对方式存在显著正相关。
与以往的留守儿童研究相比, 以心理弹性理论为视角的研究不再将留守儿童视为一个笼统的整体, 并将其与非留守儿童对立起来, 而是更重视留守儿童内部的分化, 更积极地看待留守儿童的发展成长。研究重心也从纯粹的关注留守儿童的发展困境, 逐渐转移到挖掘和寻找影响儿童心理弹性发展的保护性因素, 试图提高留守儿童的适应能力, 减少留守给儿童带来的消极影响。
三、研究存在的问题及展望
目前, 国内对留守儿童日渐关注, 但研究仍不够深入, 研究方法上还存在一些问题, 关注范围也较为狭窄, 主要体现在以下几点。
第一, 目前的研究大多采用问卷调查法, 方法比较单一, 一些被试可能会隐匿一些真实想法, 问卷编制也未必能很好地体现个体差异, 可能会给调查结果造成一定影响。未来研究可以试着采用量化研究与质性研究相结合的方法, 将问卷调查、访谈、观察、社会调查和档案研究等多种手段相结合, 更深入地探索留守儿童心理弹性的影响机制, 为政府、社会对留守儿童心理问题进行干预提供科学依据, 使他们能够健康地成长、发展。
第二, 由于时间、经费、精力等多方面的限制, 当前研究多为横向研究, 缺乏发展性, 具有片段性、分离性的特点。横向研究容易夸大或缩小一些关键因素的作用, 也容易忽略了人的发展可能带来的问题。在后续研究中, 希望能用发展的、连续的视角来探索留守儿童心理弹性问题, 将横向研究与纵向研究相结合, 为不同时期留守儿童进行心理干预提供实证依据。
第三, 大多数研究对象都是在校留守儿童, 而忽视了辍学留守儿童。在未来的研究中, 应选用更全面的被试类型, 扩大取样范围, 增大取样代表性, 提高研究结论的信效度和科学性。
第四, 目前对留守儿童心理弹性的研究已取得了不少成果, 对心理弹性的保护性因素与危害性因素做出了较有深度的探索, 但理论的研究终究是为实践服务的, 我们依然缺乏有可行性的、值得推广的干预方案。未来研究应进一步关注如何增强留守儿童的心理弹性, 如何促使留守儿童得到更好的发展。
随着我国工业化和城镇化进程的加快, 劳动力的转移, 留守儿童这一社会现象必将在相当长的时期存在, 这就需要研究者从更加积极的角度来关注留守儿童。心理弹性理论促使研究者从关注留守儿童的发展困境转移到寻找保护性因素上来, 有助于提高留守儿童适应能力, 实现社会和谐发展。
摘要:近年来, 留守儿童受到学术界广泛关注, 早期研究主要侧重于留守儿童的心理健康、自我意识、情绪和社会支持、社会行为、人格等方面的消极因素。然而, 有研究结果显示, 留守儿童并非一个笼统的整体, 留守也并非一定会给儿童带来负面影响。心理弹性理论为研究留守儿童提供了新的视角与依据, 目前我国对于留守儿童心理弹性的研究主要集中在探索留守儿童心理弹性的影响因素, 包括人口统计学变量、人格特征、社会支持及一般自我效能感等。
关键词:留守儿童,心理弹性
参考文献
[1]一张.留守儿童[J].瞭望, 1994 (45) .
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[3]Block J, Kremen.IQ and Ego-Resiliency:Conceptual and empirical connections and Separateness[J].Journal of Personality and Social Psychology, 1996, 70 (2) .
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[5]周会娜.积极心理学视角下的心理弹性研究[J].宁波教育学院学报, 2010, 12 (3) :92.
弹性城市研究框架综述 第4篇
摘要:介绍粘弹性人工边界在结构一地基动力相互作用等问题中应用的研究现状。重点叙述了粘弹性人工边界在有限元计算中的实现方法及其在地震工程中的应用。粘弹性人工边界方法具有方便实现、计算精度高、稳定性强等优点,是解决近场波动问题的一种重要手段。随着粘弹性人工边界理论及其在有限元软件中的应用日渐成熟,其在工程抗震分析等方面将具有广阔的应用前景。
关键词:粘弹性人工边界;地震工程;结构一地基动力相互作用;近场波动
中图分类号:TU432 文献标识码:A 文章编号:1000-0666(2016)01-0137-06
0 引言
诸如大坝、核电站、跨海桥梁等大型工程的抗震分析,一般需要考虑地震波在无限域地基中的传播(辐射阻尼)效应,通常称为结构一地基动力相互作用或近场波动问题(廖振鹏,2002;杜修力,2009;Todorovska,2009;Kausel,2010;Lou et al,2011)。目前有限元方法是解决结构-地基动力相互作用问题的常用手段,如果地基范围截取过大会导致计算量几何级数增大,对于大型工程甚至无法完成运算。从无限域中截取近场有限区域,并在其边界处施加人为处理的虚拟边界条件(Wolf,Song,2002;邱流潮,金峰,2006;Hatzigeorgiou,Beskos,2010;Du,Zhao,2010;Ghandil,Behnamfar,2015)来模拟远场无限地基的辐射阻尼效应,这是当前采用的主要方法。正确定义和设置人工边界,使结构基础或地表产生的散射波在人工边界上被吸收或穿过边界进入无限域,决定了计算是否准确与高效。
基于波动理论提出的人工边界大致可分为时空耦联的全局人工边界和局部人工边界两类。局部人工边界具有实现简单、计算量小等优点,因此被广泛应用(杜修力等,2006),本文讨论的粘弹性人工边界属于局部人工边界中的一种。通常局部人工边界亦可分为位移型人工边界条件(Kausel,1988;Wolf,1986;Higdon,1987,1991;Liao,Wong,1984)与应力型人工边界条件两类。位移人工边界条件用于时步积分时,可能会出现数值失稳,并且此问题尚未得到根本解决;而应力人工边界在有限元积分方法稳定时,不存在人工边界失稳问题(杜修力等,2006)。因此,在近场波动有限元分析中应力型人工边界具有重要的应用价值。应力型人工边界包括粘性边界(Jiao et al,2007)、粘弹性边界(Liu,Lv,1998;刘晶波,吕彦东,1998;刘晶波等,2006a)等。粘弹性人工边界因具有物理意义清晰,精度良好、稳定性好等优点,被众多学者研究并应用于比较各类应力型人工边界在数值分析中的效率与精度。
近年来,研究人员对粘弹性人工边界的理论与应用进行了大量研究(刘晶波等,1998,2006a,b,c,2007;王振宇,刘晶波,2004),并且该方法已经在多种有限元软件中实现,并取得若干研究进展(杜修力,赵密,2006;谷音等,2007;张燎军等,2008;蒋新新等,2013)。由于粘弹性人工边界方法是21世纪初才提出并完善的,大量研究主要集中在近10年。目前在通用的商业有限元软件中尚缺乏相应的独立模块以方便应用,这给设计人员在工程中应用粘弹性人工边界带来了困难,导致粘弹性人工边界在实际工程中的应用与其理论研究进展很不对称。本文综述了粘弹性人工边界方法的研究进展,总结了粘弹性人工边界在多种动力有限元分析软件中的应用成果,并在此基础上提出了粘弹性人工边界在有限元计算与工程应用上的不足与展望。
1 粘弹性人工边界研究进展与实现方法
在早期发展的人工边界理论(廖振鹏,2002;Kausel,1988;Wolf,1986;Higdon,1987,1991)中,相对简单的局部人工边界是Lysmer和Kuhlem-eyer(1969)提出的粘性人工边界,其概念清晰、容易实现,得到了广泛的应用。但粘性人工边界仅考虑对散射波能量的吸收,忽略了半无限地基的弹性恢复能力,因此存在低频稳定性问题,即在低频力作用下可能发生整体漂移。为克服以上问题,Deeks和Randolph(1994)、刘晶波和吕彦东(1998)基于柱面波的波动方程建立了二维粘弹性人工边界。
1.1 粘弹性边界单元实现
考虑介质中辐射阻尼影响的近场波动问题可以采用数值和解析两种计算方法。解析法着重于分析问题本质,计算结果为精确解,但对于大型工程的动力分析,很难用解析的方法解决。相对而言引入粘弹性人工边界的数值法具有很强的适用性和灵活性,方便应用于理论研究与实际工程。
1.1.1 集中粘弹性人工边界
粘弹性人工边界在有限元分析中一般可以等效为在截取的人工边界节点上并联弹簧(K)-阻尼(C)系统,这种处理方法简称为集中粘弹性人工边界。
如果将基于全空间波动理论推导的二维粘弹性人工边界应用于半空间问题,粘弹性人工边界的刚度系数将偏大。因此引入人工边界参数αN与αT对粘弹性人工边界中的弹簧刚度系数进行调整。图1为二维与三维粘弹性人工边界模型,其中弹簧与阻尼系统物理参数的公式为(刘晶波等,2005,2006a;Liu et al,2006)式中,KN、KT为法向与切向刚度系数,CN、CT为阻尼器的法向与切向阻尼系数,G为介质剪切模量,cS和cP为S波与P波波速,ρ为密度,r为波源至人工边界的距离,αN、αT为法向与切向粘弹性人工边界的修正系数;在二维问题中,αN的经验取值范围是0.8~1.2,T为0.35~0.65,谷音等(2007)推荐取αN=1.0,αT=0.5;在三维问题中αN的经验取值范围是1.0~2.0,αT取为0.5~1.0,谷音等(2007)、尹广斌等(2012)推荐αN=1.33,αT=0.67;A表示的是单元节点的控制面积。对于直接在边界单元节点施加物理系统的集中粘弹性人工边界,在二维或三维模型中需考虑边界单元节点所控制的边长或面积。王振宇和刘晶波(2004)进一步提出了成层地基中每层介质边界弹簧-阻尼系统的参数;赵密(2004)提出了基于衰减平面散射波的粘弹性人工边界条件。
1.1.2 等效一致粘弹性人工边界
刘晶波等(2006a)在二维集中粘弹性人工边界基础上,提出等效一致粘弹性人工边界及其边界单元的计算方法。假定(分布式)粘弹性人工边界的内部自由度可类似单元一样由差值函数和节点处自由度确定,进而通过与平面固体有限元刚度矩阵对比,可以得到一致粘弹性人工边界单元的相关等效物理参数(刘晶波等,2006a;谷音等,2007):式中,G、E和μ分别为等效一致粘弹性边界单元的等效剪切模量和等效弹性模量和等效泊松比;αN与αT为法向与切向粘弹性人工边界的修正系数,其取值参见式(1);h为边界单元的厚度。如果采用各向同性材料本构关系建立等效一致粘弹性人工边界单元,μ和E并不能独立地按式(2)中的E取值,μ也应同时满足刘晶波等(2006a)推导的式(17)的要求。
刘晶波等(2006a)、谷音等(2007)推导得出另一个重要的单元材料参数,等效粘弹性边界单元的材料阻尼比例系数为
在三维模型中,一致粘弹性人工边界等效单元参数G、E和μ的计算公式与上述提到的二维模型完全相同,但边界单元的材料阻尼比例系数η的求解公式略有不同,为
在二维或三维有限元模型中,比较集中粘弹性人工边界与等效一致粘弹性人工边界的动力分析结果(程恒等,2009),发现两种粘弹性人工边界具有相同的计算精度,且与解析解的结果十分接近;并且两种粘弹性人工边界计算结果的准确性明显好于固定边界与粘性人工边界的计算结果(杜修力等,2006;刘晶波,吕彦东,1998;刘晶波等,2006a,b;谷音等,2007;张燎军等,2008;卢华喜等,2008)。
1.2 粘弹性人工边界的地震动输入方法
粘弹性人工边界有限元模型的波动输入方法主要分为内源问题和外源(波源)问题。内源问题即在人工边界内的模型中考虑波动输入,在人工边界范围内直接输入动力荷载,而产生的散射波可由粘弹性人工边界吸收。内源输入方法相对简单,已在地震工程领域广泛应用(杜修力等,2006;谷音等,2007;刘晶波等,2002,2006a)。
外源问题是指在人工边界外施加波动输入,即在人工边界节点处输入地震动来计算模型的地震响应。Joyner和Chen(1975)最早提出并改进了将波动输入转化为等效荷载输入到粘性人工边界的方法。随后,刘晶波等(1998,2004,2006b)提出了适合粘弹性人工边界的波源输入方法,在边界节点处采用力学中脱离体概念,经推导得到施加于粘弹性人工边界的等效荷载F(t)的公式:
F(t)=τ0(x,y,t)+Ch·ω0(x,y,t)+Kb·ω0(x,y,t). (5)式中,τ0(x,y,t)为人工边界上的节点应力;Ch和K0h分别为粘弹性人工边界的刚度与阻尼系数,可由式(1)确定;ω0(x,y,t)为已知入射位移场,而ω0(x,y,t)与应力τ0(x,y,t)均可由ω0(x,y,t)得到。
2 粘弹性人工边界方法在通用有限元软件中的应用
由于粘弹性人工边界方法在有限元软件中易于实现,因此已经得到相关研究人员的关注,其在SAP、Nastran、ANSYS、LS-DYNA、ADINA、ABAQUS等通用有限元软件中均已实现,且被广泛应用于研究与工程问题。
刘晶波和吕彦东(1998)首先通过编制外挂程序,将粘弹性人工边界分析方法并入Super SAP中。在给定了边界单元参数以及波源输入方法的基础上,分析了二维半圆山谷在平面波入射时的反应,将SAP中的有限元解与解析解对比,发现两种解具有很好的一致性。刘晶波等(2002)同样利用Super SAP对高压聚乙烯装置压缩机基础的动力反应进行分析,结果表明引入粘弹性人工边界对大型动力机器基础进行有限元分析是必要的,并可以给出更合理的基础设计与地基处理方法。
刘晶波等(2006b)结合粘弹性人工边界与振型叠加法对结构一地基相互作用问题进行分析,并将其在有限元软件Nastran中实现,证明了该计算方法准确、高效。另外,刘晶波(2006a)、谷音等(2007)提出等效一致粘弹性人工边界的计算方法,利用Nastran软件将该边界计算方法在二维与三维模型中实现。
刘晶波等(2007)同样将等效一致粘弹性人工边界及其波动输入法在ANSYS软件中实现。徐静等(2009)采用粘弹性人工边界模拟远场无限介质的波动辐射效应,利用ANSYS分析桩-土-输电塔体系相互作用问题。郜新军等(2010,2011)利用多源粘弹性人工边界方法,在ANSYS中实现了考虑斜入射波与局部地形等情况下的结构一地基动力相互作用分析。蒋新新等(2013)通过在ANSYS中构建虚拟对称结构体系,解决了边坡场地条件下粘弹性人工边界模型计算土-结构相互作用分析中,由于外边界输入荷载不一致而导致的结构响应发散或位移漂移问题。宋贞霞和丁海平(2007)研究了粘弹性人工边界在LS-DYNA中的实现。
张燎军等(2008)、尹广斌(2012)、程恒等(2009)实现了粘弹性人工边界在ADINA中的应用,并将结果与粘性边界、固定边界以及扩展边界(精确解)的结果进行比较,验证了粘弹性人工边界计算结构-地基动力相互作用问题的精确性与稳定性。并利用粘弹性人工边界在ADINA中计算了三向地震荷载作用下坝体-地基-库水,以及泵站-地基-水体的动力相互作用算例。张小玲等(2008)采用饱和孔隙介质的Biot动力固结理论,利用粘弹性人工边界在ADINA中建立海床一管线相互作用的计算模型,结果表明粘弹性人工边界在求解瞬态动力问题上比固定边界更优越、更接近于数值解。
梅魁和孟凡深(2010)探讨了粘弹性人工边界在ABAQUS中的实现,并应用其对混凝土重力坝二维横截面模型进行动力分析。陈震和徐远杰(2012)基于波动理论及ABAQUS用户程序实现了粘弹性人工边界单元在ABAQUS中的应用并验证了外源波动输入的准确性。
综上,图2总结了粘弹性人工边界在有限元软件中实现的流程;表1统计了粘弹性人工边界在不同软件中的应用要点与相关成果。
3 结论
粘弹性人工边界的理论在有限元软件中的应用趋于成熟,随着大型工程在抗震分析中对结构一地基动力相互作用的关注日渐增多,其在诸如大坝、核电站、跨海桥梁等重大工程的抗震分析中,将具有广阔的应用前景。
(1)粘弹性人工边界具有物理概念清晰,计算精度高及稳定性强的优点,是考虑地基辐射阻尼及近场波动问题的一种有效计算方法。
(2)粘弹性人工边界目前已在多种通用有限元软件中实现,包括SAP、Nastran、ANSYS、LS-DYNA、ADINA、ABAQUS等。其在诸如大型机器对结构基础动力反应的内源输入问题中,具有方便实现、计算精确等优点,已经在实际工程中广泛应用。
框架结构文献综述5 第5篇
姓名:陈明远
学号:2013105101 专业:土木工程
摘要: 随着经济的快速发展,建设框架结构结构具有可行性和必要性,越来越广泛。与其他结构相比框架结构有很大的优越性,框架结构有着很多优点:承载力大、结构自重轻、抗震性能好、造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等。框架结构体系是土木工程领域目前重点研究的课题之一。
关键词:框架结构,双向板,梁,柱,折减系数
1.前言
随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍.世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快。而对于建筑评估要从它的使用性,耐久性以及稳定性等方面进行。而现在运用最多的要数框架结构。因为框架结构有着很多优点:承载力大、结构自重轻、抗震性能好、造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等。与其他结构相比框架结构有很大的优越性,如在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够提供较大的建筑空间,其平面布置比较的灵活,可适合多种工艺与使用功能的要求。与钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点;与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此,在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。
一般框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。文献[1]认为,在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够提供较大的建筑空间,其平面布置比较的灵活,可适合多种工艺与使用功能的要求。多层钢筋混凝土框架结构设计可以分为四个阶段:一是方案设计,二是结构分析,三是构件设计,四是绘施工图。结构分析和构件设计是结构设计中的计算阶段,在现代,已由电子计算机承担这一工作,常采用PKPM建模计算。但是,结构的计算并不能代替结构的设计。文献[2]中认为:良好的结构设计的重要前提,应该是合理组织与综合解决结构的传力系统、传力方式,良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。
2.关于框架结构设计文献回顾
2.1框架结构的优缺点
框架结构体系是由横梁与柱子连接而成.梁柱连接处(称为节点)一般为刚性连接,有时为便于施工和其他构造要求,也可以将部分节点做成铰接或者半铰接.柱支座一般为固定支座,必要时也可以设计成铰支座.框架结构可以分为现浇整体式,装配式,现浇装配式.文献[3]中提到:框架结构的布置灵活,容易满足建筑功能和生产工艺的多种要求.同时,经过合理设计,框架结构可以具有较好的延性和抗震性能.但是,框架结构承受水平力(如风荷载和水平地震作用)的能力较小.当层数较多或水平力较大时,水平位移较大,在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件(如填充墙)的破坏.因此,为了满足承载力和侧向刚度的要求,柱子的截面往往较大,既耗费建筑材料,又减少使用面积.这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制.目前,框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防,层数较少的的高层建筑(比如,层数为10层或高度为30米以下)。
2.2框架结构的布置
结构平面形状和里面体型宜简单、规则,使各部分均匀对称,减少结构产生扭转的可能性,控制结构高宽比,以减少水平荷载下的侧移,尽量统一柱网及层高,以减少构件种类规格,简化设计及施工。多层框架结构的平面布置形式非常的灵活,文献[4]中将框架结构按照承重方式的不同分为以下三类:
(1)横向框架承重方案,以框架横梁作为楼盖的主梁,楼面荷载主要由横向框架承担.由于横向框架数往往较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度.同时,主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光.但由于主梁截面尺寸较大,当房屋需要大空间时,净空较小,且不利于布置纵向管道。
(2)纵向框架承重方案 以框架纵梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由框架纵梁承担.由于横梁截面尺寸较小,有利于设备管线的穿行,可获得较高的室内净空.但房屋横向刚度较差,同时进深尺度受到预制板长度的限制。
(3)纵横向框架混合承重方案 纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由纵,横向框架梁共同承担.它具有较好的整体工作性能。
2.3双向板的截面设计构造及配筋
板一般可按塑性计算,尤其是基础底板和人防结构。但结构自防水、不允许出现裂缝和对防水要求严格的建筑, 如坡、平屋顶、橱厕、配电间等应采用弹性计算。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋,一是轻隔墙有可能移位,二是板整体受力,应整体提高板的配筋。只有垂直单向板长边的不可能移位的隔墙,如厕所与其他房间的隔墙下才可以加粗钢筋。坡屋顶板为偏拉构件,应双向双排配筋。对于周边与梁整浇的双向板,由于在两个方向受到支撑构件的变形约束,整块板内存在穹顶作用,使板内的弯矩大大减小。文献[5]中提到为了利用这一有利的因素,规范允许对四边与梁整结板,起弯矩的设计值根据一定的条件进行折减。双向板的厚度不宜小于80mm。双向板按照弹性理论方法设计时,所求得的跨中正弯矩钢筋数量是指板的中央处的数量,靠近板的两边,其数量可以逐渐减小。考虑到施工方面,将板的两个边方向上各分为3个板带。两个方向的边缘板带宽度均为短边长度的1/4,其余则为中间板带。在中间板带上,按跨中最大正弯矩求得的单位板宽内的钢筋数量均匀布置;而在边缘板带上,按中间板带单位板宽内的钢筋数量一半均匀布置。
2.4框架梁和柱的电算结果的人工调整
框架梁配筋的人工调整,其目的是解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”问题。文献[5]中提到当裂缝宽度超限时,首先应考虑将大直径的钢筋改用小直径的钢筋验算,如裂缝宽度仍然超限,就应增大梁的配筋和混凝土的强度等级,或加大梁的截面尺寸,调整至满足规范的要求。为了保证“强剪弱弯”,可进行以下几项调整:一是适当增大梁端截面;二是适当增大梁端箍筋直径,加密箍筋间距;三是梁端负弯矩钢筋不放大,梁跨中受拉钢筋适当放大1.1~1.2倍;四是按构造要求对跨度>7m的框架梁增加弯起钢筋。
对于钢筋混凝土框架结构,概念设计的原则有:1.结构抗震设计和构造措施应该按抗震等级划分;2.抗震结构宜有多道抗震防线,并合理设计各道防震线的防震性能;3.框架结构平面和立面形状要规正,避免过大的外伸和内收,结构竖向刚度和强度尽量要均匀,防止变形集中;4.框架结构设计要做到“强柱弱梁”,使结构整体延性增强,提高变形和耗能能力;5.框架结构节点强度一定要比构件强度强,是结构在地震作用下,节点有很好的约束和连接作用;6.提高框架结构的梁、柱设计应做到“强剪弱弯”,构件延性,减少脆性破坏发生的可能性。在地震力作用下,框架柱尤其是角柱和大开间、大进深的边柱,一般均处于双向偏
心受压状态,而电算程序是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋。因此,文献[6]中认为框架柱配筋应进行如下调整:一是选择最不利的方向进行框架计算,也可对两个方向均进行计算后取较大值方向的配筋,并采用对称配筋;二是控制柱单边方向钢筋的最少根数。三是选择井字形或菱形的框架柱箍筋形式,以增强箍筋对混凝土的约束;四是由于多层框架电算一般不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题,当多层框架水平尺寸较大以及地基为软弱土层或地基土层不均匀时,可适当再稍放大框架柱的配筋。
2.5周期折减系数的取用
进行框架结构的周期和刚度计算时。往往忽略框架填充墙的影响。但实际情况中填充墙(砖砌体)在早期弹性工作阶段参与工作的能力是较大的。使结构实际的刚度大于计算刚度,实际的周期小于计算周期,地震作用计算偏小。结构设计偏于不安全。文献[12]中认为为了避免较大误差,在设计过程中应该对计算周期应该进行折减。一般情况.周期折减系数的取值: 当填充墙为砌体时,取0.6~0.7;为轻质砌块或砌体填充墙较少时,取0.7~0.8;当填充墙为轻质墙体板材时,取0.9;无填充墙的纯框架取1.0。可以看出,填充墙的刚度越小对框架的周期影响越小,吸收地震作用的能力也越弱。
3.结语
由于框架结构具有空间大、平面布局灵活多样的特点,满足了人们不断追求使用个性化的要求。随着社会的不断发展和人们物质生活水平的提高,框架结构(住宅、公共建筑)将会得到较大发展。设计多层框架结构,设计人应首先判断结构方案的可行性,对可能碰到的问题,提前采取措施予以解决,并对所有计算结果认真分析、判断,准确无误后方可应用于实际工程。综上所述,对于我来说,还要多了解一些结构细部构造等设计.通过查看规范,杂志等文献资料,对建筑结构的设计有一个具体的认识。4
参考文献
[1] 王光友.浅谈框架结构设计中的几点经验[D].安徽:滁州市建筑勘察设计院,2003.[2] 蓝宗建,朱万福.混凝土结构与砌体结构设计 东南大学出版社 2007年1月第二版 [3] 赵国藩.高等钢筋混凝土结构学[M].北京:中国电力出版社,1999 [7] [4] 陈仁朝.钢筋混凝土框架结构设计问题初探[J].建筑技术与应用,2/2004.41-42.[5] 常卫东,陈义闯.钢筋混凝土框架柱纵向裂缝的分析和处理[J].山西建筑, 2006年 32卷 8期;118-119.[6] 叶劲彤 叶靖.关于钢筋混凝土框架结构设计的几个问题探讨:;建筑结构 2002,32(10)[7] 陈翠荣.框架结构中应注意的几个问题.[J].山西建筑 第33卷第4期2007/2
[8] 王崇山,刁延军.浅谈多层钢筋混凝土框架结构设计[D].安徽:马钢集团设计研究院,2003.[9] GB 50011-2001.建筑抗震设计规范[S].[10] 孙海涛,张芳,杨龙婴.多层框架结构设计心得[D].新疆:新疆时代石油工程有限公司规划建筑分公司,2006.[11] Mita A and Yokoi I(2001).Fiber Bragg Grating Accelerometer for Building and Civil Infrastructure[C].Proc.of the SPIE Vo1. 4330.Sma rt Systems for Bridges,Structures,and Highways,PP.479-486.
弹性城市研究框架综述 第6篇
第一章(***)的概述 1.1系统设计的功能 1.2(***)需求分析 1.3(***)的工作原理
第二章(单片机红外探头等毕设中用到的核心部件)功能简介 2.1(所用核心部件系统)的概述 2.2(所用核心部件系统)的功能 第三章 硬件电路的设计 3.1总电路原理
3.2 功能电路1的设计 3.3功能电路2的设计 3.4功能电路3的设计 等等……
第四章 软件设计 4.1软件任务分析
4.2 主程序设计和分析 4.3子程序1的设计 4.4 子程序2的设计 等等……
第五章 安装调试及分析 5.1 硬件部分 5.2 软件部分
第六章 对改进的设想 第七章 心得体会与总结 致谢
参考文献 附录 软件类:基于某种语言(譬如Java、C++等等)的网站、小软件的设计,)
第一章 绪论 1.1选题背景 1.2 目的和意义 1.3 研究意义
1.4 发展现状和趋势 第二章 系统设计要求 2.1 设计目的 2.2 需求分析 2.3 开发环境 2.4 可行性论证
第三章 系统分析和设计方案 3.1总体设计方案 3.2设计步骤和功能模块简介 3.3 算法设计
3.4功能模块1的设计 3.5 功能模块2的设计 等等……
第四章系统运行及测试分析 4.1程序运行情况 4.2 测试计划和分析 4.2.1测试方案
4.2.2异常情况的处理和分析 第五章 总结
5.1 可改进的地方 5.2经验和感想 致谢
参考文献 附录 研究性:
第一章 绪论 1.1选题背景 1.2 目的和意义 1.3 研究意义
1.4 发展现状和趋势 第二章 对……的研究 2.1 研究概述 2.2 常用模型 2.3 现有研究结果
2.4 本文中所用的模型介绍 第三章 对参量1对……的研究 3.1 情况A的研究结果 3.2 情况B的研究结果 3.3情况C的研究结果 3.4 结果分析
第四章 对参量2对….的研究 具体同上 第五章 总结
5.1 …..的演化规律 5.2 可改进的地方 5.3经验和感想 致谢
参考文献 文献综述一般框架结构:
一、什么是
?
(详细解释介绍不同时期、不同领域研究者对研究对象的定义、研究侧重点和研究结果)
二、国内外关于……的研究现状
(重点阐述解当前国内外对此课题的研究状态,常用技术手段、应用前景等)
三、国内外关于……的发展趋势
(阐述国内外在此课题上的发展趋势)
四、存在的问题、技术难点和解决方案
(阐述存在的问题、技术难点和常用的解决方案)
五、本次毕设也是会采取的方案概述
(简单阐述本次毕业设计拟采取的方案)
参考文献(不少于15篇,英文不少于5篇)
开题报告的一般框架结构:
一、选题的背景与意义
(详细阐述选题背景、理论研究价值及实际应用前景)
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题
(明确具体研究内容及关键技术问题)
三、研究的方法与技术路线
(详细阐述拟采取方案的原理、方法及技术路线)
四、可行性分析与进度安排
弹性城市研究框架综述
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