時間：2023-08-30 16:26:31
序論：在您撰寫標(biāo)準化結(jié)構(gòu)設(shè)計時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：公路橋梁、結(jié)構(gòu)設(shè)計、標(biāo)準化進程、研究
中圖分類號： TU318 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
一、我國公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀
就目前我國公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展進程來看，總體表現(xiàn)出一種傾向，即考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計強度的要求多于結(jié)構(gòu)的耐久性能要求，考慮強度極限狀態(tài)多于使用極限狀態(tài)，而恰恰公路橋梁結(jié)構(gòu)使用是在極限狀態(tài)方面體現(xiàn)較多。事實上，在我國公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對于結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計普遍只是作為一種概念性的內(nèi)容受到一定程度的重視，即使這樣的耐久性概念既沒有對使用年限做出明文要求，也沒有針對材料、結(jié)構(gòu)措施以及設(shè)計程序等方面規(guī)定專門的耐久性設(shè)計規(guī)范。以上諸問題都極有可能是導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)安全事故發(fā)生的暗藏隱患，這與國際上有關(guān)結(jié)構(gòu)工程提高耐久性、安全性與適用性的發(fā)展原則相悖，嚴重不符合結(jié)構(gòu)動態(tài)和綜合經(jīng)濟性的要求。
當(dāng)下我國公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計理論研究及應(yīng)用狀況而言，公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計體系仍然存在諸多的不完善之處，尤其是橋梁施工及運營使用期間內(nèi)對于結(jié)構(gòu)安全性問題需要進行改進的方面仍然不少，而我們作為相關(guān)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，首要地必需地工作內(nèi)容是能夠充分考慮選擇一個既經(jīng)濟合理又系統(tǒng)安全的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，然后再通過進行結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計，并采取規(guī)范中規(guī)定的正常使用安全系數(shù)或可靠性指標(biāo)來確保設(shè)計結(jié)構(gòu)的安全性能。
提到設(shè)計結(jié)構(gòu)的安全性能指標(biāo)就不得不提到在我國橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中，部分設(shè)計人員在設(shè)計過程中為了圖的計算方便，就忽略了一些從結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造、材料、維護、耐久性等方面的細致設(shè)計程序，而僅僅是強調(diào)能夠滿足于相關(guān)設(shè)計規(guī)范對于結(jié)構(gòu)強度計算上的安全使用需求，設(shè)計與施工兩個階段出現(xiàn)明顯的脫節(jié)，人為的錯誤導(dǎo)致設(shè)計工作內(nèi)容的偏差，屢見不鮮。
二、加快公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準化進程的建議
為加快我國公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準進程，在實施公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須以承載能力和正常使用兩種極限狀態(tài)來進行計算與設(shè)計。承載能力計算是控制結(jié)構(gòu)在喪失服務(wù)能力臨界狀態(tài)時的承載能力，設(shè)計的基本原則是要求荷載效應(yīng)最不利組合的設(shè)計值，必須小于或等于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值。利用荷載安全系數(shù)、材料安全系數(shù)及工作條件系數(shù)來考慮不確定因素作用下的結(jié)構(gòu)總體的安全儲備，是一個半概率的極限狀態(tài)設(shè)計法?？梢哉J為是對安全性要求的保證。正常使用極限狀態(tài)是控制結(jié)構(gòu)在正常使用狀態(tài)時應(yīng)力、裂縫和變形小于一定的限值，對應(yīng)于實用。
2.1橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計需注意事項
（一）應(yīng)該更加重視結(jié)構(gòu)的耐久性問題。國內(nèi)從上世紀90年代開始重視了對結(jié)構(gòu)耐久性的研究，也取得了不少成果。這些研究大多是從材料和統(tǒng)計分析的角度進行的，對如何從結(jié)構(gòu)和設(shè)計的角度及如何以設(shè)計和施工人員易于接受和操作的方式來改善橋梁耐久性卻很少有人研究。而且，長期以來，人們一直偏重于結(jié)構(gòu)計算方法的研究，卻忽視了對總體構(gòu)造和細節(jié)處理方面的關(guān)注。結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計有著本質(zhì)的區(qū)別，目前需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發(fā)展。國內(nèi)外的研究和實踐都表明，結(jié)構(gòu)耐久性對于橋梁的安全運營和經(jīng)濟性起著決定性作用。
（二）重視對疲勞損傷的研究。橋梁結(jié)構(gòu)所承受的車輛荷載和風(fēng)荷載都是動荷載，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)變化的應(yīng)力，不但會引起結(jié)構(gòu)的振動，還會引起結(jié)構(gòu)的累積疲勞損傷。 由于橋梁所采用的材料并非是均勻和連續(xù)的，實際上存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些微缺陷會逐漸發(fā)展、合并形成損傷，并逐步在材料中形成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋不得到有效控制，極有可能會引起材料、結(jié)構(gòu)的脆性斷裂。早期疲勞損傷往往不易被檢測到，但其帶來的后果往往是災(zāi)難性的，故而對疲勞損傷的研究需要引起足夠的重視。
（三）充分重視橋梁的超載問題。橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問題。超載會使橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇，甚至?xí)霈F(xiàn)一些超載引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞事故。另一方面，由于超載造成的橋梁內(nèi)部損傷不能恢復(fù)，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。因此需要對超載帶來的后果進行研究、分析。
2.2 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計形成標(biāo)準化流程
在橋梁設(shè)計過程中，每位設(shè)計者都有一套自己的設(shè)計流程。結(jié)合于每座橋或又有不同的流程，總結(jié)個人這些年從事橋梁的經(jīng)驗。構(gòu)建一套標(biāo)準的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計流程，即收集基礎(chǔ)資料（主要是指初步設(shè)計已經(jīng)確定的方案） 詳列結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點、要點和注意點 配跨優(yōu)化及縱橫斷面設(shè)計 進行初步結(jié)構(gòu)分析和計算，得到配筋結(jié)果 編制設(shè)計施工圖目錄
編制施工方案 細化結(jié)構(gòu)分析及構(gòu)件設(shè)計，整理計算成果 繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，收集通用圖 統(tǒng)計工程量編寫設(shè)計說明書然后整理成冊。
執(zhí)行以上公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的流程的好與壞將直接影響到設(shè)計工作的效率與進程，合理地組織安排將可以有效避免諸多的繁復(fù)工作，同時亦可利于把握結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作重心，從而促進加快公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準化的進程。
三、結(jié)束語
綜上所述，在我國公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在諸多方面的隱患是作為專業(yè)設(shè)計人員不可不面對的問題，本文首先分析了我國公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀，并著重闡述了關(guān)于如何加快公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準化進程的意見及建議，旨在能夠有效保障并提高在公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計工作方面的成效。
參考文獻
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關(guān)鍵詞： 工民建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計基準期；加固設(shè)計使用年限
1.概述
眾所周知，工業(yè)與民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個綜合性的工程，由不確定性因素的制約，在廣泛參與，多重的和復(fù)雜的。 必須指出， 這里所指的結(jié)構(gòu)設(shè)計， 是廣義的設(shè)計概念， 它既包括一般意義上的已有工民建筑結(jié)構(gòu)由于種種原因所需的整體設(shè)計或局部加固以及某些結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固， 也包含由于增層或改造所引起的加固； 也包括在建設(shè)項目因特殊原因需要設(shè)計?，F(xiàn)有建筑，情況復(fù)雜多樣：舊建筑的基礎(chǔ)之前，建國后在不同時期的工業(yè)與民用建筑。由于工程設(shè)計的不同時期，不同的設(shè)計規(guī)范和可靠度的計算方法也不同； 如果我們考慮到施工質(zhì)量的不同時期之間的差異，實際的和更大的區(qū)別的可靠性。此外，不同長度的現(xiàn)有建筑物的使用壽命（如一些延伸服務(wù)，在服務(wù)時間不長），其可靠性也各不相同。20 世紀80年代以來， 隨著我國市場經(jīng)濟的迅速發(fā)展， 城鎮(zhèn)建筑工程大量興建，高樓林立， 建筑業(yè)蓬勃發(fā)展。 有關(guān)政府主管部門和社會公眾（ 包括業(yè)主和設(shè)計人員）迫切要求明確工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)安全使用期即結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限， 為了規(guī)范建筑市場和適當(dāng)?shù)墓芾砗秃侠砝玫墓I(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全建設(shè)。
“統(tǒng)一標(biāo)準”提供在中國的工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐歷史的設(shè)計使用壽命為第一次，由政府管理部門，業(yè)主和設(shè)計師的歡迎和支持，對土木工程和建筑結(jié)構(gòu)的安全合理使用的工業(yè)與民用建筑市場管理，和建筑業(yè)持續(xù)、影響深遠的現(xiàn)實意義的健康發(fā)展 。
但是， 用于工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的下一個目標(biāo)使用周期結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計的生命應(yīng)該如何確定加固后的各種原因，目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準，明確定義。這是在加強行業(yè)研究的一個嚴重的問題。
2.討論
在過去的20年中，由于各種原因，如大量的擴展服務(wù)，建筑年久失修，造成的損害，損失或?qū)⑹テ涔δ埽?相當(dāng)多的建筑即將進入退休期；和不當(dāng)?shù)氖褂煤凸芾恚龠M過早老化和損壞的建筑物；此外，由于設(shè)計或施工不當(dāng)，缺陷和隱患，還因為檢測，加強本身的正確識別，造成不安全 ；此外，市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，導(dǎo)致業(yè)主變化頻繁，要求改變功能或建筑層使用，轉(zhuǎn)化和未完工的建筑處理增加，裝置的工藝改進，技術(shù)改造，隨著治療的需要等。有建筑物地震，爆炸，火，水，風(fēng)和雪，這樣的災(zāi)害損失的影響，還需要加強治療。因此，工民建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計市場發(fā)展很快，加固業(yè)已成為一個新興的行業(yè)。
據(jù)有關(guān)部門初步統(tǒng)計，中國現(xiàn)有的建筑（包括建筑業(yè)總城市住房建設(shè)，等）已超過40000000000米2和2000000000米，超過2的新建筑每年增加。據(jù)一些專家估計，約有30%～50%的建筑物出現(xiàn)安全性失效或進入功能退化期[3]。有統(tǒng)計表明：約2500000000米的2座急需的鑒定與加固處理。不論是前者還是后者， 都顯示出加固工程量的巨大?？墒?， 在當(dāng)前加固工程如此繁重的情況下， 不協(xié)調(diào)的是結(jié)構(gòu)加固設(shè)計隊伍中，經(jīng)驗不足的設(shè)計人員占較大比重，致使加固工程失誤案例時有發(fā)生，對生命的主要問題結(jié)構(gòu)加固設(shè)計更加混亂，難以正確把握的。對于黨的建設(shè)（雇主），他們主要關(guān)心的是投資的回報，他們中的大多數(shù)人不是專業(yè)人士。一般僅能提出被加固結(jié)構(gòu)的使用功能要求， 對于加固設(shè)計使用年限問題同樣是難于正確決定的。 因此， 建筑結(jié)構(gòu)加固后的設(shè)計使用年限問題確是當(dāng)前加固行業(yè)中急待解決的重大問題。
3.加固設(shè)計使用年限問題
對結(jié)構(gòu)設(shè)計使用壽命三項原則規(guī)范的方法，在加固領(lǐng)域中是第一次，這對于政府部門的管理，業(yè)主和設(shè)計單位所需要的，所以，他們有；同時對其他結(jié)構(gòu)的加固規(guī)范的修訂也將是一個促進和啟示，這是必須肯定的。然而，這一規(guī)定過于原則，還需要考慮各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)加固的情況應(yīng)該如何處理這個問題。我們認為，下列幾點值得進一步探討：
（1）被加固結(jié)構(gòu)已服役年限問題。
現(xiàn)有建筑物的壽命長度是不同的，其剩余可靠度也不同，在考慮加固，30年來，像粗糙的。
（2）現(xiàn)有的建筑由于加固與一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固層，需要增加或大的差異的轉(zhuǎn)變造成的，前者應(yīng)考慮新的，舊的問題的一部分，如何協(xié)調(diào)使用的生活； 而后者處理相對比較單一。
（3）政府規(guī)劃部門或鋼筋的業(yè)主要求使用后應(yīng)如何處理與年齡不超過30年。
（4）對于可變作用即樓面活荷載、風(fēng)荷載和雪荷載標(biāo)準的取值問題應(yīng)予考慮。因“荷載規(guī)范”是按設(shè)計基準期50年考慮的，而加固結(jié)構(gòu)應(yīng)按加固后下一目標(biāo)使用期（如30年）取值， 兩者顯而易見應(yīng)是不同的。事實上，加固材料的性能值也不同。
（5）為一些臨時加固遭受事故如火災(zāi)，爆炸造成的，影響搶險加固或重建已被判“死緩”加強急診或緊急需要（我們是負責(zé)處理太多這樣的項目）也應(yīng)區(qū)別對待。
4.建議
我們相信，在確定結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計的生活，這些問題必須考慮，盡可能，集細一些，使業(yè)主和設(shè)計師能夠正確把握和處理。為此，考慮分層處理：即加固，臨時加固修復(fù)，短期和長期的加固補強四級，以及其設(shè)計壽命的相應(yīng)規(guī)定。
3. 1搶修加固
一些工業(yè)與民用建筑由于各種原因被鑒定為危險房屋（全局或局部），但由于特殊原因不能被拆除重建，即所謂的“死緩”，也有一些工業(yè)與民用建筑局部破壞遭受爆炸和火災(zāi)事故造成的，它必須與維修加固。建議的修復(fù)和加固后的使用年限不超過1年。這種情況加固后應(yīng)經(jīng)常檢查（ 如三個月做一次）， 以防再次發(fā)生險情。
3. 2臨時加固
為與“統(tǒng)一標(biāo)準”相協(xié)調(diào)，對于一些臨時性結(jié)構(gòu)或已有工民建筑結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、地震、爆炸等損壞，業(yè)主要求應(yīng)急加固， 然后從長遠考慮后再進行處理時，可采取臨時加固。 建議臨時加固的設(shè)計使用年限一般不超過5年，并應(yīng)加固后每年檢查一次；到期后，如果你覺得結(jié)構(gòu)可靠性鑒定工作，也可適當(dāng)延長其使用壽命。
3. 3短期加固
一般適合短線整理已服役30年左右的建筑需要改變使用功能（包括增加層次，增強改性）引起，或業(yè)主使用要求只有這段時間考慮康復(fù)的去除，以及城市規(guī)劃部門有要求的情況。對短鋼筋的使用壽命的設(shè)計建議，一般不超過25年。這和“統(tǒng)一標(biāo)準”結(jié)構(gòu)構(gòu)件和易于更換25年的規(guī)定是一致的。必須指出的是，可變荷載除按規(guī)定電流“荷載規(guī)范》采取的短期價值的加固設(shè)計，還應(yīng)按下一個目標(biāo)使用周期乘以小于1. 0的折減系數(shù)予以折減。
3. 4長期加固
長期加固一般適宜于在役時間不長或服役不超過 20 年的建筑物因各種原因所需的加固。 一般情況下其加固設(shè)計使用年限為 30～ 50年或更長。此外，在施工中需要加固，應(yīng)根據(jù)新建設(shè)50年。這時， 加固設(shè)計應(yīng)遵守“混凝土加固規(guī)范”的有關(guān)規(guī)定。
最后，需要強調(diào)的是，業(yè)主和在約定的加固設(shè)計壽命設(shè)計，前者要耐心地聽后一種觀點的技術(shù)經(jīng)濟分析；后者也應(yīng)尊重前者所提的使用功能和使用年限的要求。雙方必須在被加固建筑物的安全適用，經(jīng)濟合理，技術(shù)可靠，施工方便，節(jié)能環(huán)保前提下取得共識。上述建議是“細化和補充標(biāo)準《鋼筋混凝土，可以為其他結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范的修訂提供參考，也為加強設(shè)計師及其他有關(guān)人員參考使用。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)建筑；標(biāo)準化；施工設(shè)計
鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工設(shè)計在整個鋼結(jié)構(gòu)建筑項目中占有至關(guān)重要的作用。鋼結(jié)構(gòu)建筑的建造速度快，耗時短，但是，在整個建筑過程中，設(shè)計的時間站到80%上，工作量非常大，由此可見設(shè)計工作的重要性。前期設(shè)計工作的好壞會直接決定工程的質(zhì)量水平和使用壽命。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑前期是在工廠中進行焊接、組裝，然后將組建由各個工廠運至工地進行拼接，這就對各個組建的精確度提出了較高的要求，精確度的不足很有可能會影響鋼結(jié)構(gòu)建筑的后期施工，甚至使施工工作發(fā)生停滯。設(shè)計的缺陷需要在最終拼接時進行彌補，這就會使組件上產(chǎn)生較多切割、鉆孔的痕跡，嚴重影響工程進度和工程質(zhì)量。因此鋼結(jié)構(gòu)建筑物的標(biāo)準化施工設(shè)計是工程順利進行的重要保證。以下對鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準化施工設(shè)計的內(nèi)容和優(yōu)勢進行敘述和探討。
1 標(biāo)準化施工設(shè)計的內(nèi)容和流程
1.1 標(biāo)準化施工設(shè)計的內(nèi)容
以目前最為常用的鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為例，施工設(shè)計的內(nèi)容主要包括三大部分，即零件圖、安裝圖、材料清單。對于各個主要部分可以再進行細分，其中零件圖包括定制件圖和標(biāo)準件圖。安裝圖包括定制安裝圖和標(biāo)準安裝圖。
標(biāo)準件圖和標(biāo)準安裝圖是基于標(biāo)準化程序確定的標(biāo)準化零件與操作方式，在前人總結(jié)的標(biāo)準化規(guī)范的前提下，運用相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)和標(biāo)準化指導(dǎo)原則，選用具有明確標(biāo)號的鋼材及螺栓，根據(jù)標(biāo)準化要求和施工規(guī)范，安裝在預(yù)先確定好的部位。這些標(biāo)準件和標(biāo)準安裝位置的選擇和確立是由前人通過嚴密的力學(xué)計算和在施工中的經(jīng)驗總結(jié)而來的，具有很強的參考價值，在施工設(shè)計中使用這種標(biāo)準化的設(shè)計理念和設(shè)計參數(shù)，可以在很大程度上減少設(shè)計工作的勞動強度和工作量，大大提高設(shè)計速度和工程質(zhì)量。定制件圖和定制安裝圖是根據(jù)施工建筑的具體形式以及施工地點的具體情況而確定出來的，對于不同的建筑物，往往在定制件圖和定制安裝圖上有著較大的差別，一般情況下對于不同的工程，在設(shè)計時對于定制件圖和定制安裝圖只能作為參照，不能作為模板來使用，定制件圖和定制安裝圖的確立有很強的地域性，對于不同的工程，應(yīng)當(dāng)因地制宜的設(shè)計最能符合工程要求的結(jié)構(gòu)，且設(shè)計要以標(biāo)準件圖和標(biāo)準安裝圖為主體，不能因為定制部分的設(shè)計而使標(biāo)準化部分受到影響，更不能使用定制件圖和定制安裝圖來取代標(biāo)準件圖和標(biāo)準安裝圖，這是有其客觀原因的，定制件圖和定制安裝圖的確立過程往往是由某個施工設(shè)計團隊獨立完成的，其人力、財力、技術(shù)水平有限，難以對設(shè)計的結(jié)果進行大規(guī)模的驗算測試，更不可能以實物進行試驗，這就使得這種設(shè)計具有先天的局限性，往往會出現(xiàn)一些瑕疵和漏洞，但是標(biāo)準件圖和標(biāo)準安裝圖的制定過程出現(xiàn)此類問題的可能性就小得多，由于通過前人大量的運算和實踐進行總結(jié)和歸納，使得可靠程度有著很大的提高。對此，在定制件圖和定制安裝圖的制定過程中，應(yīng)當(dāng)秉承嚴格設(shè)計的要求，對材料的受力情況和選材的力學(xué)性能進行嚴格計算和驗算，針對不同的項目要求，制定符合施工要求和使用要求的圖紙。
1.2標(biāo)準化施工設(shè)計的流程
鋼結(jié)構(gòu)家住的標(biāo)準化設(shè)計流程對于整個設(shè)計工作的進行具有重要的意義，一個科學(xué)的設(shè)計流程可以在很大程度上減少設(shè)計工作的負擔(dān)，也降低了設(shè)計出現(xiàn)錯誤的發(fā)生率，同時一套流暢的施工設(shè)計流程也是工程能夠達到較高質(zhì)量水平的保證，以下對目前最為常用的標(biāo)準化施工設(shè)計流暢進行介紹。
1.2.1 為主、次結(jié)構(gòu)設(shè)計組件、零件圖
在設(shè)計初期，應(yīng)當(dāng)首先將整體工程分為主要結(jié)構(gòu)和次要結(jié)構(gòu)，在設(shè)計時，優(yōu)先考慮主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以主要結(jié)構(gòu)為主體，發(fā)展和完善次要結(jié)構(gòu)，保證次要結(jié)構(gòu)不對主要結(jié)構(gòu)進行干涉。
對于主結(jié)構(gòu)，目前常采用Tekla Structures（Xsteel）軟件進行模型搭建，這款軟件是通過創(chuàng)建工程建筑物的三維模型以后自動生成鋼結(jié)構(gòu)詳圖和各種報表，在報表中有各個零件的具體規(guī)格參數(shù)，并能夠估算材料的使用量，為工程預(yù)算和工程管理提供依據(jù)。在報表中，會對每個零件進行編號，將各個零件圖發(fā)給加工工廠后，工廠會根據(jù)要求進行制造，最后根據(jù)報表中的零件編號將零件安裝至對應(yīng)位置，大大減少了出錯的可能。在Xsteel軟件中，也可以對建筑物進行預(yù)先模擬組裝，以在設(shè)計時期就可以發(fā)現(xiàn)建筑的缺陷，并進行相應(yīng)的彌補。
對于次要結(jié)構(gòu)，目前常采用的是預(yù)沖孔系統(tǒng)，這在Xsteel軟件中也有出現(xiàn)，預(yù)沖孔的作用是通過具有對應(yīng)編號的連接孔，保證主結(jié)構(gòu)和次結(jié)構(gòu)連接的準確性。在以往的設(shè)計中，對于主、次結(jié)構(gòu)的鏈接，常采用耳朵是焊接檁托板的方式，這種方式會增加制造時的工作量，同時可能會發(fā)生誤差的積累，導(dǎo)致精度水平的下降。目前廣泛采用的預(yù)沖孔系統(tǒng)，在大大降低工廠勞動強度的前提下，可以盡可能的提高安裝精度和安裝速度，同時，由于其可以使用螺栓進行連接，在日后建筑使用壽命到期時的拆除工作也提高了便利。
1.2.2 設(shè)計安裝圖
安裝圖的作用是為日后的安裝工作提供參照，并將此提供給客戶，為日后的維修管理工作服務(wù)。安裝圖的設(shè)計應(yīng)當(dāng)以施工地點的具體情況和客戶的具體施工要求為基礎(chǔ)，參照主、次結(jié)構(gòu)的組件、零件圖，對于建筑主體，應(yīng)當(dāng)有詳細的節(jié)點圖，并配備有詳細的材料匯總清單，與此同時，配備施工地的組織圖，對于吊車、雨棚等的布置，也應(yīng)當(dāng)盡可能詳細。
2 鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準化施工設(shè)計的優(yōu)勢
鋼結(jié)構(gòu)建筑的標(biāo)準化施工設(shè)計是目前鋼結(jié)構(gòu)建筑的主流施工設(shè)計方式，其在很多方面均具有明顯的優(yōu)勢，以下對其詳細探討。
2.1 降低人為因素對工程的影響
在制定出詳細的標(biāo)準化施工設(shè)計方案和圖紙后，可以盡可能的降低施工人員的因素對工程的影響。減少了施工人員的操作習(xí)慣和操作失誤對建筑整體質(zhì)量產(chǎn)生的隱患。通過詳細的設(shè)計圖紙，根據(jù)零件的編號，對零件進行安裝、拼接，使之對號入座，大大降低了工程建造的難度，同時降低了施工人員的技術(shù)水平要求，對于大規(guī)模工程，需要較多的人力，此時標(biāo)準化施工設(shè)計可以使新進的施工人員在進行簡單的技術(shù)培訓(xùn)后就可以投入工作。對于同一種建筑的大批量建造，也可以受益于標(biāo)準化施工設(shè)計，使得建筑質(zhì)量、外形更為統(tǒng)一、美觀。
2.2 縮短工期
工期是影響工程成本的重要因素，工期長意味著所需要付出的人力、管理成本就高。鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準化施工設(shè)計可以大大縮短工期，據(jù)權(quán)威統(tǒng)計，施工方可以有效縮短工期達35%以上。工期的縮短意味著工程可以盡快交付使用，可以創(chuàng)造更大的使用價值。
總結(jié)：
施工設(shè)計是目前建筑行業(yè)一直研究與發(fā)展的課題，如何能夠使鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準化施工設(shè)計達到最高的水平，使工程能夠最大程度的從中受益，依舊有很多的問題有待解決。新技術(shù)的引進為鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準化施工設(shè)計提供了幫助，同時也為相關(guān)的研究、設(shè)計人員提出了更高的要求，對此，如何能夠完善標(biāo)準化施工設(shè)計，我們需要繼續(xù)探索和努力
參考文獻：
[1]安麗. 鋼結(jié)構(gòu)建筑系統(tǒng)的標(biāo)準化施工設(shè)計.《廣東建材》，2012年08期.
對于具有相似拓撲結(jié)構(gòu)的光機結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，只是為適應(yīng)市場需求，尺寸和布局發(fā)生了變化，如箱體類、軸系類等等零件及裝配都可以進行結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計。針對不同的設(shè)計需求，依靠該結(jié)構(gòu)的全局設(shè)計參數(shù)，快速自動完成整個結(jié)構(gòu)部件設(shè)計。本文可用大型三維結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件-UG5.0軟件中CAD部分的Modeling、Assembly和Drafting模塊進行標(biāo)準密封機箱的參數(shù)化設(shè)計研究。
UG是一套功能強大的三維CAD/CAM/CAE軟件系統(tǒng)，其內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計、三維模型設(shè)計、分析計算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖輸出，到生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程。其應(yīng)用范圍涉及機械、航空航天、汽車、造船、通用機械、醫(yī)療器械和電子等諸多領(lǐng)域。本文對標(biāo)準密封機箱的參數(shù)化設(shè)計及應(yīng)用情況進行論述[1]~[12]。
1.參數(shù)化模型的建立
機箱參數(shù)化模型的建立主要包括以下內(nèi)容：零件及裝配模型的設(shè)計及機箱參數(shù)化模型的測試。
1.1設(shè)計工作主要內(nèi)容
參數(shù)化模型的設(shè)計工作，需對建立的模型進行反復(fù)的測試與反復(fù)修改模型及表達式，主要設(shè)計內(nèi)容包括以下方面。
頂層表達式的建立
首先需要確定機箱的頂層設(shè)計參數(shù)，因頂層設(shè)計參數(shù)是全局設(shè)計變量，參數(shù)化模型就是用全局設(shè)計變量來驅(qū)動模型的變化。機箱的設(shè)計輸入即為全局設(shè)計變量。對于機箱來說，設(shè)計輸入為機箱的外形尺寸，每塊電路板的厚度，每塊電路板上冷板厚度，電路板間距，機上安裝孔間距等等，這些設(shè)計輸入都是作為頂層參數(shù)來建立頂層表達式。建立的頂層參數(shù)的表達式如圖一所示。
機箱參數(shù)化建模方式
機箱采用自上而下和自下而上相結(jié)合的方式進行建模。自上而下建立模型，即先建裝配，再在裝配中建立零件模型；自下而上建模，即零件模型建好后，再裝配在一起。根據(jù)機箱的總體外形尺寸，在裝配粗略建立機箱的前面板、側(cè)板、上蓋板、下蓋板等零件的外形尺寸，然后再分別對零件進行詳細設(shè)計。
1/2ATR和3/4ATR兩種尺寸機箱裝配參數(shù)化模型建立
根據(jù)GJB441-1988電子設(shè)備機箱、安裝架的安裝形式和基本尺寸等標(biāo)準來分別建立兩種尺寸機箱。1/2ATR機箱的外形尺寸為：寬和高分別為：194mm和124mm，長度根據(jù)實際情況來定。外形尺寸如圖二所示：3/4ATR機箱的外形尺寸為：寬和高分別為190.5mm和194mm，長度根據(jù)實際情況來定。外形尺寸如圖三所示：
參數(shù)化零件及裝配設(shè)計
機箱零件主要包括兩種：加工件和標(biāo)準件。加工件設(shè)計，主要就是表達式的設(shè)計，特征的表達式用頂層參數(shù)來表達。如后面板的設(shè)計，表達式如下：backboard_W=150.5；backboard_H=H-T3-T4；backboard_T=2；后面板的長、寬、厚都和頂層參數(shù)H（機箱總高）、T3（上蓋厚度）、T4（底板厚度）相關(guān)聯(lián)。標(biāo)準件設(shè)計，主要指螺釘?shù)染o固件和插頭、插座、指示燈、風(fēng)機、濾波器等電子元器件和一些外形尺寸固定下來的零部件如搭鐵線等，這些都可直接在PDM系統(tǒng)中選取用到裝配中。
機箱零件之間表達式的鏈接
每個零件設(shè)計完成后，零件的特征設(shè)計用頂層參數(shù)來表示，并通過表達式的層層鏈接，才能實現(xiàn)頂層參數(shù)驅(qū)動零件的變化。表達式之間的鏈接如圖四所示：圖四表達式的鏈接
1.2參數(shù)化設(shè)計難點及解決措施
1.2.1組合加工件的加工余量及組合加工特征
箱體是整個機箱中的核心部件，箱體就是組合加工件。構(gòu)成組合加工的零件在設(shè)計零件時必須留余量，而在組合加工件中零件尺寸為最終尺寸。還有工藝孔在零件中沒有，而組合件中需要。就要考慮零件外形和組合裝配中零件外形特征的關(guān)系。因此，組合件中就要建立新的特征。在進行組合零件設(shè)計時，通常的方法是在裝配中對零件進行提升進行布爾運算后設(shè)計新的特征，在以后應(yīng)用用這種方法建立的模型時往往有無法解決的問題，即箱體無法被頂層參數(shù)所驅(qū)動，因此機箱的參數(shù)化設(shè)計就無法正常實現(xiàn)。解決措施：在裝配中不用傳統(tǒng)使用的零件提升的方法，而是用裝配切割的方法進行建模。首先在裝配中建立任意一個特征，用裝配切割的方法去切每個零件，然后進行布爾運算，并把裝配中所建特征放在不可見圖層中，這樣組合加工件就可被頂層參數(shù)驅(qū)動，實現(xiàn)真正的參數(shù)化建模。
1.2.2表達式之間的鏈接關(guān)系
參數(shù)化設(shè)計需要經(jīng)過很多反復(fù)測試和修改的過程。如果模型有問題就要能很快找出問題所在。模型的修改主要是表達式的修改，如果表達式之間的鏈接混亂，裝配中修改頂層參數(shù)，部分零部件無法更改，很難查清楚問題所在。解決措施：每個零部件表達式和它的父部件建立鏈接，不可同級鏈接，也不可越級鏈接，這樣的鏈接關(guān)系清晰，設(shè)計中出現(xiàn)的問題很快就能找到。
2.測試
參數(shù)化機箱模型建成后，可能會有很多建模過程中沒有發(fā)現(xiàn)的問題。因此，測試是參數(shù)化建模不可缺少的一個過程。測試時，需要對各個頂層參數(shù)分別進行修改，來測試模型的正確性，并進行反復(fù)修改模型，使機箱總裝配最終達到通過任何頂層參數(shù)驅(qū)動都不出現(xiàn)問題。
2.1設(shè)計要求
以某機箱為例對參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)進行測試。
該機箱的尺寸參數(shù)、設(shè)計要求如下：
機箱要求外形尺寸。
機箱長度。
電路板內(nèi)安裝電路板數(shù)量。
電路板上插頭、插座型號。
板間距及板子排布順序。
接口尺寸。
每塊電路板的厚度。
每塊電路板上安裝冷板（或冷板條）厚度。
前面板布局。
2.2測試過程
機箱的可變參數(shù)有：機箱長度、電路板間距、電路板厚度、電路板上所裝冷板（或冷板條）厚度等等。通過改變這些參數(shù)，就可快速改變機箱的三維設(shè)計。
測試過程如下：
更改頂層設(shè)計參數(shù)：先改變機箱長度尺寸為需要的尺寸。
更新三維裝配設(shè)計模型。
編輯機箱中電路板數(shù)量：使電路板數(shù)量為實際設(shè)計要求的數(shù)量，并使插頭插座和設(shè)計要求相符。
更改每塊板子的屬性（如名稱等等）。
使每塊板子的表達式和相應(yīng)零部件的表達式建立鏈接關(guān)系。
在頂層更改板間距表達式值，使之與設(shè)計輸入一致。
更新三維裝配設(shè)計模型。
更改頂層電路板的板子厚度、冷板厚度表達式值，使之與設(shè)計輸入一致。
更新三維裝配設(shè)計模型。
3.參數(shù)化模型的使用
參數(shù)化機箱設(shè)計系統(tǒng)建好以后，可以用此系統(tǒng)模型來進行新的機箱的設(shè)計。如設(shè)計一個新的1/2ATR機箱，就先選用建好的1/2ATR機箱模型，先克隆出一個新的機箱，根據(jù)新機箱的實際長度，電路板厚度、冷板厚度、電路板數(shù)量及間距，來修改頂層參數(shù)，由新的參數(shù)驅(qū)動生成新的機箱，這是直接可用部分。需要新做的工作就是，每個機箱前面板上安裝的電子元器件不同，前面板需重新設(shè)計新的元器件的安裝位置，而且前面板上元器件要重新裝配。電路板上如果使用的插座有所變動，需更換電路板和母板上的插頭和插座。經(jīng)過在具體產(chǎn)品中的應(yīng)用，證明該項研究大幅提高了設(shè)計效率，單一任務(wù)的設(shè)計時間由原來的10天左右，縮短到2天左右。
鋼結(jié)構(gòu)鐵塔在通信行業(yè)中應(yīng)用廣泛，目前通信行業(yè)大規(guī)模發(fā)展，隨著3G，TD項目的不斷更新，鐵塔的建設(shè)需求越來越大。設(shè)計中，通信鐵塔的大規(guī)模應(yīng)用決定塔型為標(biāo)準化設(shè)計，相應(yīng)的鐵塔的基礎(chǔ)也逐漸趨于標(biāo)準。
〔關(guān)鍵詞〕鋼結(jié)構(gòu)鐵塔 基礎(chǔ) 標(biāo)準化設(shè)計
一：鐵塔基礎(chǔ)的標(biāo)準化設(shè)計：
筆者在通信行業(yè)中工作多年，主要從事通信鐵塔的設(shè)計。通信鐵塔在通信行業(yè)中應(yīng)用廣泛，每年僅以安徽省為例，建設(shè)量就在上千座以上。因此塔體多為標(biāo)準化統(tǒng)一定制。相應(yīng)的基礎(chǔ)形式采用標(biāo)準化設(shè)計，有利于加快設(shè)計速度，方便施工人員施工。鐵塔基礎(chǔ)的施工多為小型施工隊，相應(yīng)的讀圖能力，施工能力也受制約?；A(chǔ)形式相對簡單，標(biāo)準化，有利于施工人員理解，施工中避免差錯發(fā)生。
在實際施工中，針對不同地質(zhì)條件采用相應(yīng)的不同的基礎(chǔ)形式。
筆者所在安徽地區(qū)主要鐵塔基礎(chǔ)形式有人工挖孔灌注樁，獨立基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)等三種形式。現(xiàn)以相同塔型在不同地質(zhì)條件情況下的三種基礎(chǔ)形式為例，做比較分析。
塔型：安徽六安地區(qū)一通信鐵塔，塔高50米，跟開7580。當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓為0.35kN/m2。一個塔腳的反力基本組合：壓力574.9KN；拉力525.0KN；剪力76.6KN(平地)。
工程實例一：地質(zhì)報告提供土層，一層為耕土，層厚0.5米，二層為強風(fēng)化砂巖層，Qsik＝100Kpa，層厚2米；三層為砂巖層，Qsik＝160Kpa，Qpk＝9000Kpa，次層未探穿。根據(jù)該地質(zhì)報告，鐵塔基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁，樁端置于第3層砂巖層，Qsik＝160Kpa，Qpk＝9000Kpa。樁深5.5米。經(jīng)復(fù)算，滿足鐵塔的承載力要求和抗拔要求。基礎(chǔ)形式見附圖：
工程實例二：地質(zhì)報告提供土層，一層為耕土，層厚1.0米，二層為粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值fak=250kpa，根據(jù)地質(zhì)報告，采用獨立基礎(chǔ)形式較為合適，基礎(chǔ)埋深設(shè)計為3米，基礎(chǔ)尺寸，單個塔腳3.4米x3.4米。經(jīng)復(fù)算，滿足鐵塔的承載力要求和抗拔要求?；A(chǔ)形式見附圖：
工程實例三：地質(zhì)報告提供土層，一層為耕土，層厚1.0米，二層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值fak=100kpa，根據(jù)地質(zhì)報告，采用筏板基礎(chǔ)形式較為合適，基礎(chǔ)埋深設(shè)計為2.5米，基礎(chǔ)尺寸10米x10米。經(jīng)復(fù)算，滿足鐵塔的承載力要求和抗拔要求?；A(chǔ)形式見附圖：
以上三個工程實例是針對同一塔型，在筆者所在地區(qū)三種不同地質(zhì)條件下的設(shè)計方案。均滿足設(shè)計施工要求，在以往的設(shè)計施工中得以推廣使用。這三種基礎(chǔ)形式中以造價衡量，人工挖孔樁為造價最低的基礎(chǔ)形式，從受力角度，人工挖孔樁利用樁和土體之間的摩擦力抗拔，受力特征對塔架這種高聳結(jié)構(gòu)是十分有利的。因此，在地質(zhì)條件允許的情況下，盡量采用人工挖孔樁的基礎(chǔ)形式。附表為同一種塔的三種不同基礎(chǔ)形式的比較.
由上表對比可見，人工挖孔樁造價最低，同時人工挖孔樁施工較易，簡單易操作，工期短，因此在適合做人工挖孔樁的地質(zhì)條件下，首先應(yīng)推該基礎(chǔ)形式，其實為獨立基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)。
二、地質(zhì)條件不利情況下的地基處理：
有的地區(qū)地質(zhì)條件很差，筏板基礎(chǔ)也不能滿足設(shè)計要求，就需要對地基進行處理。
工程實例四：某地區(qū)，基礎(chǔ)持力層為第2層粉質(zhì)粘土層，F(xiàn)ak=70KPa。鐵塔基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)不能滿足承載力要求，需對地基處理提高承載力。目前多采用木樁擠密的辦法來適當(dāng)提高承載力。基礎(chǔ)下采用約120根直徑100的松木樁（防腐處理）,長4.0米，樁中心間距約900毫米。通過此辦法可以適當(dāng)提高承載力，以達到設(shè)計要求，且該方法相對造價較低，以該工程為例，僅提高造價1萬元以內(nèi)。
總結(jié)
對于大批量施工的通信鐵塔，基礎(chǔ)形式的標(biāo)準化是推行標(biāo)準化施工，減少施工中出現(xiàn)施工人員因不理解施工圖而產(chǎn)生施工錯誤的有力辦法。方便施工，后期服務(wù)。
摘 要：該研究形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的微結(jié)構(gòu)光纖制備的工藝技術(shù)體系，并構(gòu)建了微結(jié)構(gòu)光纖的科學(xué)制備流程，可實現(xiàn)基于定制型的微結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)功能優(yōu)化和精確制備，并完成了可用于精細化控制微結(jié)構(gòu)光纖拉制的窄溫場拉絲塔建設(shè)，可用于實現(xiàn)微結(jié)構(gòu)光纖的初步規(guī)?；a(chǎn)；基于微結(jié)構(gòu)光纖的超強抗彎的技術(shù)研究，提出了超強抗彎光纖的企業(yè)標(biāo)準，將抗彎光纖的彎曲半徑提升到2 mm，超過當(dāng)前國際ITU-T最高水平的一倍以上的水平，在微結(jié)構(gòu)光纖的功能的標(biāo)準化方面做出了初步的探索；自主設(shè)計了零色散波長在1060 nm的光子晶體光纖，在武漢郵電科學(xué)研究院進行了實際制作。實驗研究證明，制作出的光子晶體光纖在1060 nm波段泵浦時可以提供顯著的參量增益。利用制作的光子晶體光纖，成功實現(xiàn)了輸出波長在1.0μm波段連續(xù)可調(diào)的光纖參量振蕩器，波長調(diào)諧范圍從890～1270 nm；基于雙零色散微結(jié)構(gòu)光纖，同時產(chǎn)生了可見色散波和中紅外色散波，利用可見波段的色散波和800 nm泵浦波之間的交叉相位調(diào)制作用，產(chǎn)生了200～400 nm的紫外光；因此實現(xiàn)了在近紅外和可見光、紫外光的大跨度波長變換；在先期工作基礎(chǔ)上提出并論證了發(fā)展光纖基實用化偏振糾纏雙光子源的全保偏方案，以此為基礎(chǔ)發(fā)展出光纖基偏振糾纏雙光子源實驗樣機，并提供中科大量子物理與量子信息相關(guān)研究組試用。進一步的，提出并論證了在同一保偏光纖中實現(xiàn)兩可預(yù)報單光子源，并實驗實現(xiàn)了輸出光子間的HOM干涉。這一工作論證了光纖基量子光源輸出量子態(tài)的量子相干特性，對于后續(xù)開展光纖基量子光源的實際應(yīng)用研究具有重要意義；在先期工作以完成布拉格光纖氣體傳感應(yīng)用的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新地將聚合物光纖拉絲工藝與反諧振太赫茲波導(dǎo)的制備工作相結(jié)合，制備出光滑薄壁聚合物太赫茲波導(dǎo)管，實驗論證了該波導(dǎo)在太赫茲波段具有優(yōu)良的多模導(dǎo)波性能。進一步提出了一種新型自支撐反諧振太赫茲波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，理論和實驗表明該結(jié)構(gòu)在大帶寬范圍內(nèi)低損耗導(dǎo)波，并具有單模太赫茲導(dǎo)波特性。這是首個報道的支持單模傳輸?shù)拇罂讖椒粗C振太赫茲波導(dǎo)設(shè)計，具有重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞：微結(jié)構(gòu)光纖 精確制備 標(biāo)準化 波長變換 量子光源
Abstract：Thefabricationtechnology architecture of microstructured fibers with independent intellectual property rights has been obtained. A scientific fabrication process has also been built up. The microstructured fiber can be fabricated with the structural parameters coincided well with the theoretical design. A fiber drawing tower with narrow temperature field has also been developed. All these progresses can be used for large-scale production. Based on the theoretical and experimental investigations of bend insensitive optical fiber with ultra-high anti-bending performance， a corporation standard has been brought forward. The bending radius can be reduced to be only 2 mm， which is only half of the value specified by ITU. Primary works have been done for functional standardization. Microstructured fibers with zero dispersion wavelengths located at 1060 nm are designed and fabricated. In experiment， significant parametric gain can be obserevd with the fibers pumped near 1060 nm. Continuously tuned parametric oscillator is achieved in 1.0 μm wavelength band， and the output wavelength can be tuned from 890 nm to 1270 nm. Based on a PCF with two zero dispersion wavelengths designed and fabricated by us， giant dispersive waves are generated at visible and mid-infrared wavelength regions simultaneously. Based on the cross phase modulation between the visible dispersive wave and the pump wave at 800 nm， ultraviolet light can be generated in the wavelength region from 200 nm to 400 nm. Large span wavelength conversion from the infrared band to the visible light and even to ultraviolet band has been realized. A polarization maintaining scheme of fiber based polarization entangled photon pair sources is proposed and demonstrated. Based on the scheme， a prototype of practical quantum light source is developed and provided to research teams of quantum information for testing. Furthermore， a scheme of fiber based dual-heralded photon sources （D-HSPSs） is proposed and demonstrated. The HOM interferences between the output photons of the two HSPSs is realized. A fabrication process of THz fiber is proposed and demonstrated. It can fabricate anti-resonance THz pipe with thin wall and smooth surface. Experiments showe that the thin wall pipe support low loss multimode THz transmission. Furthermore， a self-supporting anti-resonance THz waveguide structure is proposed and demonstrated. It can support low loss wide band single mode THz transmission.
Key Words：Microstructuredfiber；Accurate Fabrication；Standardization；Wavelength Conversion；Quantum Light Source
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關(guān)鍵詞：微課；微課件群；TTS
碎片化學(xué)習(xí)方興未艾，而微課（micro course）是以微視頻和音頻為載體，圍繞單個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展的教與學(xué)活動的全過程。微課件群是由一組涵蓋某一學(xué)科或課程全部知識點的微課件的集合。微課是碎片化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和特征，目前全國各高等醫(yī)學(xué)院校都在進行微課的建設(shè)。微課件是微課的載體，目前國內(nèi)外還沒有關(guān)于微課的標(biāo)準，微課件制作的技術(shù)還不成熟，微課件的制作技術(shù)嚴重影響微課的質(zhì)量。
一、微課件的制作
微課件是微課的載體，其本質(zhì)是一段微視頻，包括三個要素：知識點、視頻和音頻。微課起源于2009年，美國可汗學(xué)院的Salman khan將制作的用于數(shù)學(xué)教學(xué)的小視頻上傳至YouTube EDU頻道，此即最早的微課，此后迅速擴展至全球的教育界[1，2，3]。微課的制作分為兩個階段，一是教學(xué)設(shè)計（包括確定微課的教學(xué)主題、選擇微課知識點和制作微課的教學(xué)課件），二是微課件的制作（包括視音頻錄制和后期剪輯）。微課件的制作有視頻拍攝式、屏幕嚷際?、软己铣墒?，其中PPT錄屏方式因方法簡單，成本低，應(yīng)用最為廣泛，而軟件合成方式視頻質(zhì)量好，但技術(shù)復(fù)雜程度高，應(yīng)用最少。無論是何種方式，均使用講解人的原始語音，未見有用文本到語音（text to speech，TTS）技術(shù)代替人進行標(biāo)準普通話講解的報道[4]。
二、TTS語音技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
TTS技術(shù)最早起源于英文的文語轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的研究，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到幾乎每一種語言的文語轉(zhuǎn)換。中文文語轉(zhuǎn)換技術(shù)研究起源于1958年，現(xiàn)在較為成熟的有科大訊飛、捷通華聲、IBM、Microsoft的中文TTS系統(tǒng)。中文文語轉(zhuǎn)換系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交互式語音應(yīng)答、盲人閱讀和自動交通指揮[6，7]。但至今，關(guān)于如何將TTS技術(shù)融合到PPT中，結(jié)合TTS技術(shù)和PPT錄屏技術(shù)制作標(biāo)準化語音的微課件，至今未見報道。
三、利用TTS制作標(biāo)準語音微課件
2015年1月到7月，全國高等醫(yī)學(xué)院校規(guī)劃教材第3版編委會在建設(shè)臨床生化檢驗微課群資源時，提出了采用TTS技術(shù)實現(xiàn)標(biāo)準語音微課件的需求。根據(jù)這個需求，全國高等醫(yī)學(xué)院校規(guī)劃教材第3版編委會研究了標(biāo)準普通話-Camtasia studio PPT錄屏（mandarin-Camtasia studio PPT screen capture，MCP）微課件方案，該方案采用PPT錄屏作為視頻來源，PPT語音工具用標(biāo)準的普通話朗讀PPT講解詞作為音頻的來源，用Camtasia Studio 同步采集視頻和音頻，制作出高質(zhì)量的標(biāo)準語音微課件。MCP微課件方案的核心技術(shù)是一個PPT插件，其功能是在PPT播放時，采用TTS技術(shù)自動同步朗讀對應(yīng)PPT頁的講解詞，產(chǎn)生標(biāo)準的普通話音頻。這項技術(shù)對于大規(guī)模微課群建設(shè)尤其重要。在大規(guī)模微課群建設(shè)的過程中，如果采用PPT講解人原始語音作為音頻來源，不同作者的普通話水平和方言的差異，會嚴重影響微課群的質(zhì)量，PPT語音工具較好地解決了這個問題。全國高等醫(yī)學(xué)院校規(guī)劃教材第3版編委會已經(jīng)將MCP方案應(yīng)用到臨床生物化學(xué)微課群的建設(shè)中，取得了很好的效果。
微課件制作技術(shù)的最新進展是聯(lián)合應(yīng)用Camtasia
Studio PPT錄屏和PPT語音工具，產(chǎn)生的微課件具有高質(zhì)量的視頻和標(biāo)準的普通話音頻。MCP已經(jīng)初步應(yīng)用到檢驗醫(yī)學(xué)的微課群建設(shè)，有待進一步推廣到醫(yī)學(xué)教育的全領(lǐng)域。
四、結(jié)構(gòu)化的標(biāo)準語音微課件群的制作
將以臨床生化檢驗課程為研究目標(biāo)，采用MCP微課件構(gòu)建方法，實踐探索臨床生物化學(xué)課程的結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準語音微課件群的建設(shè)。具體的研究路線是：知識點分析->每個知識點作一個標(biāo)準普通話語音微課件->按“章-節(jié)-知識點序列”，組織為結(jié)構(gòu)化微課件群。詳細實施路經(jīng)見圖1。
1、知識點分析與知識點列表
選擇教學(xué)資源建設(shè)較好的臨床生物化學(xué)課程作為結(jié)構(gòu)化微課件群建設(shè)的目標(biāo)。參照醫(yī)學(xué)檢驗檢驗課程標(biāo)準、全國衛(wèi)生資格考試大綱作為知識點確定的依據(jù)。知識點按照“章-節(jié)”排列，節(jié)內(nèi)的知識點按照教材內(nèi)知識點的先后排序。知識點列表按照“章-節(jié)-知識點序列號”進行編排。
2、教案設(shè)計
參照各高校課程的教案質(zhì)量標(biāo)準進行編制。因微課的自身展示的形式受限，展示的時間相對短暫，微課中的內(nèi)容小可能非常全面和細致，那么當(dāng)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中遇到疑問時或者想更進一步了解課程內(nèi)容時該如何解決昵？教案就是一種很好的解決方案，教師可以將微課配套的教案一并上傳，因為教案自身小會受到篇幅和時問的限制，所以在教案中教師可以將相關(guān)知識點做最詳盡的解讀和闡述，可以把教案看作是教學(xué)的輔助資源。
3、腳本設(shè)計
在MCP模型中，微課腳本包括PPT課件和講解詞兩部分。PPT課件的編制參照右江民族醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)院多媒體課件質(zhì)量標(biāo)準進行編制。PPT中的動畫全部設(shè)計為“上一項后自動播放”，以實現(xiàn)微課視頻錄制自動化。講解詞錄入到PPT的備注頁，并參照“PPT語音工具使用指南”進行訓(xùn)練，并保證與動畫同步。
4、試題/練習(xí)設(shè)計
將臨床生化檢驗課程中進行知識點標(biāo)記。每個知識點，選擇20題錄入到ISpringQuizMaker中，其中只選擇多項選擇題和對錯題。并且將每一題的解析，錄入到ISpringQuizMaker的“Feedback&Branching”項。
微課專項題型的訓(xùn)練這不僅對學(xué)習(xí)者的臨床生物化學(xué)基礎(chǔ)知識和基木技能提出了高要求，也是對學(xué)習(xí)者對課程的學(xué)習(xí)成果的檢驗。因此，針對臨床生化檢驗課程的學(xué)習(xí)同時穿插臨床生化檢驗微課學(xué)習(xí)后的專題訓(xùn)練和實踐顯得尤為重要。
5、知識點講解視頻的錄制
按照Camtasia Studio的說明書和PPT語音工具使用指南進行錄制。錄制的內(nèi)容為PPT播放的屏幕。微課錄制的教學(xué)內(nèi)容的選擇要做到真實化，微課的展示時間相對較少，需要在短時間中讓學(xué)習(xí)者迅速掌握某一章節(jié)中的重點知識點或某項技能，則要求講解者要選擇非常典型的教學(xué)例子進行教授講解錄制，在講解時在重點難點等的詞、句知識有所傾斜，注重語氣的加重，強調(diào)等以達到微課錄制效益優(yōu)化。
6、交互式測驗視頻的制作
交互式測驗視頻的制作具體的制作方法按照ISpringQuizMaker的說明書進行基本的操作。交互式微課程有利于打破傳統(tǒng)固化的課程資源結(jié)構(gòu)，有效實現(xiàn)課程資源的共建共享，提高課程資源的可用性。
五、結(jié)構(gòu)化的標(biāo)準語音微課件群的移動課題
近幾年來高校開展的移動課堂教學(xué)探索是提高思政課教學(xué)實效性的一種重要嘗試，效果十分明顯。移動課堂即是以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為主要平臺，利用于機等移動設(shè)備和移動互聯(lián)網(wǎng)的支持，高校教師通過將其制作的網(wǎng)絡(luò)課件上傳于平臺供學(xué)生瀏覽或下載學(xué)習(xí)，并通過微信公眾平臺或微信群聊與學(xué)生進行及時溝通、交流，輔助課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、擴充課堂知識點的新型教學(xué)方式[8，9]。
已有在微信等網(wǎng)絡(luò)平臺的移動課堂，且有相關(guān)的研究和成果。
一方面，可以通過互聯(lián)網(wǎng)的移動網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，結(jié)構(gòu)化標(biāo)準語音微課件群可以得到較好地滿足繼續(xù)教育學(xué)習(xí)者的需求，因為傳統(tǒng)的面對面課堂教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足更多成人繼續(xù)教育者學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)時空碎片化的特征。
在建設(shè)有結(jié)構(gòu)化標(biāo)準語音微課件群的基礎(chǔ)上，利用于各類網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，構(gòu)建一個移動微課課堂可以有效逾越因地域文化等因素而影響繼續(xù)教育學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)的障礙，更好的滿足各類學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)的需求。建設(shè)路徑見圖2。
1、微課資源整合上傳各類學(xué)習(xí)平臺
信息資源整合是一個連續(xù)的進程，隨著技術(shù)的不斷變革、微課資源的更新替換、用戶不同需求的改變，臨床生化檢驗微課件群的信息資源需要進行維護和重新整合。利用微信、自主設(shè)計學(xué)習(xí)網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò)平臺，將微課視頻資源整合上傳，進行合理的分類結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準語音微課件群的網(wǎng)絡(luò)臨床生化檢驗微課移動課堂。
2、保護結(jié)構(gòu)化微課件群知識產(chǎn)權(quán)
在搭建各類自主學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺中，平臺為學(xué)習(xí)者提供結(jié)構(gòu)化標(biāo)準語音微課件群資源共享，在提供結(jié)構(gòu)化標(biāo)準語音微課件群資源共享前應(yīng)向使用者進行知識產(chǎn)權(quán)聲明。聲明平臺學(xué)習(xí)者只能出于個人研究和以個人學(xué)習(xí)為目的進行使用，不得出于任何商業(yè)目的，防止大量非法復(fù)制。
除此之外，對于教師制作的結(jié)構(gòu)化標(biāo)準語音微課件群資源要通過采取各種技術(shù)手段，如學(xué)習(xí)者使用權(quán)限管理、微課件logo水印、密鑰技術(shù)、IP地址限制等，以保護結(jié)構(gòu)化標(biāo)準語音微課件群制作團隊的知識產(chǎn)權(quán)。只有制定和執(zhí)行相關(guān)的保護結(jié)構(gòu)化標(biāo)準語音微課件群知識產(chǎn)權(quán)的政策和措施才能切實保護教師參與平臺資源整合的積極性，保證結(jié)構(gòu)化標(biāo)準語音微課件群資源整合的可持續(xù)性，既能滿足各類學(xué)習(xí)者隨時隨地隨身學(xué)習(xí)的需求，又能保護培訓(xùn)學(xué)校的視頻不會非法播放。
3、建立完善的教學(xué)評價體系
傳統(tǒng)的教學(xué)評r形式則以理論考試為主，注重學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)成績，這樣的評價相對效果單一，特別是相對高等學(xué)府教育的學(xué)生也比較片面，如此并沒有體現(xiàn)對學(xué)生實踐能力進行綜合性的比較。與此同時，對教師的教學(xué)質(zhì)量的也只有常規(guī)的幾項。微課制作質(zhì)量和微課教學(xué)效果的好壞離不開學(xué)習(xí)者和廣大教師學(xué)生的評價反饋，建立完善的微課教學(xué)評價體系可以有效的推進課堂模式以及授課內(nèi)容的創(chuàng)新與改進。建設(shè)路徑見圖3。
基于TTS的結(jié)構(gòu)化的標(biāo)準語音微課件群構(gòu)造、利用，將TTS技術(shù)融合到PPT中，取得了一定的效果，有利于學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)。實踐探索結(jié)構(gòu)化的標(biāo)準語音微課件群建設(shè)，以醫(yī)學(xué)專業(yè)課程為例，運用到其他專業(yè)領(lǐng)域，促進微課的發(fā)展。
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