地下水库的概念和设计理论

2006年5月

水 利 学 报

SHUILI XUEBAO 第37卷 第5期

收稿日期:2005-07-12

基金项目:水利部科技创新项目(SCX2003-5)

作者简介:李旺林(1964-),山西榆社人,博士生,研究员,主要研究方向为岩土工程、水工结构和地下水库。E -mail:cs wlw@https://www.wendangku.net/doc/5b6332145.html, 文章编号:0559-9350(2006)05-0613-06地下水库的概念和设计理论

李旺林1,3,束龙仓2,殷宗泽1

(11河海大学土木工程学院,江苏南京 210098;21河海大学水资源环境学院,江苏南京 210098;

31山东省水利勘测设计院,山东济南 250013)

摘要:本文介绍了地下水库的基本概念,提出了地下水库的储水介质分类法。在完善地下储水空间和水源两个基本建库条件的基础上,补充了地下水库的可持续、环境和生态3个建库条件。文中以王河地下水库为例,提出和介绍了地下水库的动态设计法,并认为地下水库的基本设计理论包括6个方面:地下水库建库理论、地下水水文学理论、地下水库回灌和开采理论、地下水库建筑物设计理论、地下水库环境保护设计和环境影响评价、地下水库经济效益分析和评价。

关键词:地下水库;储水介质分类法;建库条件;动态设计法;设计理论

中图分类号:P64112文献标识码:A

人们在利用地下水的初期,曾过度开采地下水,并造成地下水位的大幅下降,产生大面积的地面沉陷,由此引发了一系列的问题。于是人们就开展了地下水人工补给的研究,并设想兴建地下水库。1972年日本在长崎县野母崎町桦岛建成了世界上第一座地下水库;1975年河北省南宫市也兴建了我国第一座地下水库,使地下水库由设想变为现实。近年来,我国北方地区为解决干旱和海水入侵问题,进行了北京西郊地下水库的回灌试验,兴建了山东王河等不少地下水库,使地下水库成为一类重要的蓄水水利工程。然而地下水库的理论落后于实践,尤其缺乏深入研究地下水库的设计理论。本文在总结地下水库建设成就的基础上,探讨了地下水库的概念,提出了地下水库的分类方法、建库条件和动态设计法,初步构造了地下水库的设计理论框架。

1 地下水库的基本概念

国际上地下水库(groundwater reservoir)是一个水文地质学术语,地下水库与地下含水层(aquifer)具有相似的意思。我国早期的水文地质学中,没有地下水库的概念,只有含水层、含水构造等专业术语,1993年的水文地质术语中,将地下水库定义为地层中能储存外来补给水源又便于开发利用的地下储水层。

我国学者提出的地下水库定义有:(1)林学钰[1]

提出地下水库是一个便于开发和利用地下水的储水

地区,具有多种功能,包括水的供给、储存、混合和输送;(2)赵天石[2]提出地下水库是利用地壳内的天然

储水空间,储存水资源的一种地下水开发工程;(3)杜汉学[3]2002年提出地下水库就是指存在于地下的天然大型储水空间,并认为为便于社会接受,将一些地区的厚大含水层或大型储水构造应进一步命名为/地下水库0。

可见目前仍未将地下水库和地下含水层、储水构造的概念严格地区别开来,赵天石[2]虽然将地下水库看作地下水开发工程,但其他大部分人将地下水库的概念限制在水文地质学的范畴内,且时常有人将地下水库和地下含水层混为一谈。地下水库不同于地下含水层,在于人为地干预了地下水流的天然调)613)

节能力和扩大了地下含水层的蓄水能力。笼统地将大型储水构造命名为/地下水库0是不科学的,仿照地表湖泊,可将天然的大型储水构造命名为地下湖。

地下水库是利用天然地下储水空间兴建的具有拦蓄、调节和利用地下水流作用的一种特殊的水库。它包含3层意思:(1)地下水库位于具备一定条件的天然的地下储水空间中,天然地下储水空间指地下储水构造,由岩体和松散堆积层中的孔隙、裂隙和溶隙组成;(2)强调地下水库具有人为地拦蓄和调节地下水流的作用;(3)指明地下水库是一种将水存放于地下的特殊的水库,是一种新型的蓄水水利工程。

在谈到地下水库的同时,应注意地下水库与地下水人工补给的区别。地下水人工补给只是地下水资源被超采后的一种被动的补救措施,是单纯的增加地下水资源的储量。

2地下水库基本分类的探讨

211我国目前的地下水库分类和存在问题我国目前的地下水库分类有两种:(1)文献[1]根据工程构筑形式将地下水库分为有坝、无坝和混合类型三类;(2)文献[2]根据地下水库的介质、地貌成因、位置和人为开采情况将辽宁省的地下水库分为调蓄型、开采漏斗型、河谷型、陆地岩溶型及滨海岩溶型5种。

文献[1]分类比较直观、简单,可以清楚地反映有无地下坝,代表了当时地下水库分类的观点,但由于当时建设的地下水库较少,它无法恰当地概括当今新出现的地下水库,也无法反映地下水流的特征,而地下水流的特征决定着地下水库回灌和开采工程的布置等;文献[2]分类具有地方特色,但分类依据较多,且无法概括所有的地下水库。随着地下水库建设的发展,目前的分类方法已无法满足地下水库交流和实践的需要,需要进一步研究能够反映地下水库本质特征的分类方法。

212地下水库的储水介质分类法

21211储水介质分类法储水介质分类法是根据储存地下水载体的不同进行地下水库分类的一种方法。利用储水介质进行地下水库分类,主要有以下理由:(1)储水介质可以反映地下水贮存形式的差别及地下水流运动特征和规律的不同;(2)储水介质影响地下水库建筑物的布置。由表1可以看出不同储水介质的地下水库具有十分明显的本质差别,因此说储水介质能够区别不同类型的地下水库的主要特征,建议推荐储水介质分类法。

表1地下水库的主要特征和区别

项目松散介质地下水库裂隙介质地下水库岩溶介质地下水库储水空间松散介质中的孔隙断裂岩层中的裂隙岩溶中的溶隙

含水层分布比较均匀取决于断裂构造取决于岩溶构造

水流特性孔隙渗流裂隙渗流裂隙渗流、管道流、明流

地下坝截渗或挡水方式采用各种方式采用灌浆的方式采用灌浆方式(裂隙岩溶)或筑坝方式

(地下河岩溶)

回灌工程布置无限制条件受限于断裂构造

无回灌(地下河岩溶),

取决于断裂构造(裂隙岩溶)

回灌堵塞问题存在未发现未发现(裂隙岩溶),无(岩溶地下河)开采工程布置无限制条件受限于断裂构造受限于岩溶构造

水库功能供水、防洪、防海水侵染、

恢复地下水生态等

供水、防洪等供水、防洪、发电、航运等

环境地质问题土壤次生盐碱化等淹没等

21212储水介质分类表根据储水介质的不同可进行地下水库的一级分类。在同一类储水介质的地下水库中,也存在着个性上的差异,由此进行二级分类。如松散介质地下水库的主要差别在于有无地下坝,岩溶介质地下水库的主要区别在于岩溶构造的不同等。储水介质分类法详见表2,应说明的是随着地下水库建设的发展,储水介质分类法也会得到补充和完善。

213其他的分类方法管理分类法是按地下水库有效库容Va的大小进行分类的一种方法,它将地下水库分为大(1)型(Va\1@109m3)、大(2)型(1@109>Va\1@108m3)、中型(1@108>Va\1@107m3)、小)

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(1)型(1@107>Va\1@106m3)、小(2)型(1@106>Va\1@105m3)五类地下水库。/有效库容0指地下水库中参与地下水调节的最大库容。与地面水库不同,地下水深度可能超过几百米,深层地下水所占的库容有可能成为库容的主体,而参与调节的库容有限,因此用总库容难以真实地反映地下水库的实际规模。管理分类法的优点就在于能够根据水库的大小进行分级管理。

埋藏分类法是根据地下水埋藏条件进行分类的一种方法,它将地下水库分为潜水、承压水和潜水-承压水混合地下水库三类。埋藏分类法的优点在于了解地下水位的特征和回灌、开采工程的特点。

表2地下水库储水介质分类法

一级分类二级分类工程实例

有坝王河地下水库、黄水河地下水库松散介质地下水库

无坝南宫地下水库,大庆地下水库

有坝

裂隙介质地下水库

无坝

地下河及管道岩溶马官地下水库岩溶介质地下水库

裂隙岩溶

松散与岩溶介质傅家桥地下水库混合介质地下水库裂隙与岩溶介质

松散与裂隙介质

3地下水库的建库条件

311地下水库的建库条件建库条件指建立地下水库所需要具备的最基本的条件。目前一般考虑两个最基本的建库条件,即天然地下储水空间和水源。此外,作者认为还必须考虑可持续条件、环境条件和生态条件,特别是环境条件有时会成为建库的决定因素。

地下储水空间中的孔隙、裂隙和溶隙构成地下水库的库容,地下储水空间常指各种含水构造,如冲洪积扇、地下岩溶等。地下水库库区由库区边界所围成的相对封闭的地下储水空间组成,库区边界包括进水边界、泄水边界及由地下分水岭、不透水带或人工地下坝组成的隔水边界。

水源是形成地下水库的决定性条件。水源通常指通过本流域或跨流域引来的没有污染的地下水、地表水,以及中水、矿坑排水等。地下水库最主要的特征就是实现了人工调节地下水流,它包括三方面的调节措施:一是通过建造地下坝抬高地下水位,截住和多蓄地下水;二是通过人工入渗补给地下水,增强地表水转化为地下水的能力;三是通过开采地下水,预留地下蓄水空间,相应地增大地下水的蓄水量。

环境因素是决定地下水库能否兴利的重要因素,它包括两方面的因素:一方面指库区污染和回灌水等对地下水水质的影响;另一方面指建库后的地下水位、水质是否会带来不利的环境问题,如地下水位的反复升降是否会引起大范围的地面沉降等。

可持续条件是指建立地下水库不是一次性的,应满足可持续发展的要求。这要求地下含水层现在和将来都不会因兴建地下水库丧失自己的使用功能。

生态条件指建立地下水库是否会对植物、生物的生存带来不良的生态问题。

312地下水库储水空间的基本要求为能满足地下水库调蓄地下水的功能,地下水库储水空间应满足4个基本条件。(1)库容条件。储水空间必须提供足够的库容,同时应具有充分的连通性,保证地下水在整个库区范围内具有良好的流动性;(2)水量交换条件。储水空间必须满足地表水和地下水快速进行水量交换的条件,即需要天然储水空间本身具有或通过工程措施能够达到足够的渗透性;(3)可利用条件。储水空间必须满足可利用、经济开采地下水的要求,这要求含水层的埋深适宜;(4)封闭性条件。储水空间的底部应存在相对不透水层,除进水、出水边界外,储水空间的四周边界应相对封闭或通过工程措施使之相对封闭,库区不存在无法控制的导水性断裂,以避免过量的渗漏。

4地下水库设计理论

411地下水库动态设计法

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41111地下水库动态设计法的概念从已建的地下水库来看,绝大部分都采用水均衡法进行地下水的调蓄分析和计算,然后进行地下水库设计。这种方法最大的缺陷是无法反映地下水库的实际水位,影响了地下水库设计的可靠性。目前虽有利用地下水动力学原理进行地下水动态分析的研究,但在地下水库设计中还没有体现地下水动力学的方法。本文在水均衡法和地下水动态分析的基础上,提出地下水库的动态设计法。

地下水库动态设计法的基本原理是:首先利用水均衡法进行地下水的调蓄分析,初步估算地下水库的特征参数和回灌规模;然后利用地下水动力学的方法进行地下水的动态调蓄分析,以库区内降落漏斗(或地下水丘)以外的地下水位的平均值作为代表性的地下水位,并考虑库区最低地下水位对地下水调蓄的影响,从而确定地下水库最终的特征水位和库容,确定开采和回灌设施的位置、数量、开采能力和回灌能力,进行地下水库建筑物的设计。

地下水库动态设计法的优点:(1)可以预报开采过程中地下水位降深的空间分布和随时间的变化,真实地反映实际的地下水位和库容。(2)/考虑库区最低地下水位对地下水调蓄的影响0的含义是允许库区内某点的地下水位在一定时段内低于最低设计水位,但该点在整个时段内的平均地下水位应不低于最低设计水位;否则应调整回灌、开采点的位置和能力,再进行地下水调蓄分析,直至满足要求。41112地下水库动态设计法的基本方法下面结合王河地下水库的设计,介绍地下水库动态设计法的基本方法。

(1)明确建库的目的和论证建库的必要性。王河地下水库位于山东省莱州市王河下游,是一座松散介质地下水库,建库的目的是利用流失的地下潜流和遗弃的地表洪水,以弥补地表水资源的不足,满足工农业生产和城市供水的需要,防止海水入侵。

(2)选址和选型。1选址。分析拟选库区是否满足5个建库条件,如果不满足,就要分析通过工程措施可否满足,否则应另选库址;最后通过方案对比,选择最佳库址。王河地下水库的储水空间为砾质粗砂,分布3~4层,总厚度5~16m,砂层较为连续,上下层水力联系密切。库底由片麻岩和花岗岩组成隔水底板,库区东、西北边界由岩浆岩组成不透水边界,北、西边界和部分东边界由松散砂层组成透水边界(拟建地下坝截渗),南边界由龙王河地下水分水岭形成相对隔水边界,东南边界是补给边界。王河从东南进入库区,从正北流出库区,河水未污染,汛期有大量遗弃的洪水,是主要补给水源。此外,该库区还满足其它的建库条件,是比较理想的地下水库库址。o选型。根据储水介质、地下水分布和埋藏条件,可知王河地下水库是一座潜水、有坝松散介质地下水库。

(3)调节计算和工程规划。1初步的调节计算。利用水均衡法进行地下水量的调蓄分析,初步估算地下水库的特征参数和回灌规模。经31年逐月调节计算,在每年人工回灌补给量为1180万m3时,王河地下水库最高运行水位110m,最低水位-910m,总库容5693万m3,设计调节水位为-4184m时,设计调节库容2080万m3,相应工业及生活供水保证率为9917%,农业灌溉供水保证率为75%。o工程规划。根据调蓄分析的成果和工程需要,以及地下储水空间、水源、地下水分布特点,确定地下截渗工程、回灌工程和开采工程的位置、类型和规模。王河地下水库地下坝包括西坝、北坝和副坝,回灌工程包括河道地下回灌工程(含渗井、渗渠)、渠道地下回灌工程(渗井、回灌坑)和河道表面蓄水入渗工程(西由闸、院上闸和过西橡胶坝),开采工程包括农用井和水源地井群,监测系统包括建筑物监测和库区地下水位、水质监测。工程规划详见图1。?详细的调节计算。在工程规划的基础上,利用地下水动力学的方法,考虑库区实际地下水位,进行详细的调节计算,校核初步调节计算的成果,最终确定工程规模、补给量和开采量,以及地下水库的特征水位和特征库容。通过地下水动力学分析可知,王河地下水库尹家水源地的最低地下水位为-1115m,超过了允许设计最低水位,但多时段平均的最低地下水位约为-612m,仍高于库区最低设计水位,说明初步调节计算的成果基本合理,可以采用。

(4)工程设计。根据工程规划进行王河地下水库各种建筑物的设计,进行环境保护设计和环境影响评价、经济效益分析和评价,本文就不再详细介绍了。

412地下水库的设计理论框架通过上述分析可知,松散介质地下水库设计理论框架应包括:(1)地下水库的建库理论。研究适宜建造地下水库的储水构造、水源,以及环境、生态和可持续发展条件,选择最)

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图1王河地下水库工程布置

佳的库址。(2)地下水水文学计算理论。主要研究地下水的补给、径流和排泄条件,地下水资源的调节计算和评价,地下水库和地面水库的联合调度,地下水的动态分析和优化管理模型等。(3)地下水库回灌和开采理论。回灌理论研究地下水回灌的机理、回灌量计算、优化布置、回灌水的堵塞和水质处理等。开采理论研究地下水开采的机理、开采量计算和优化布置等。(4)地下水库建筑物设计理论。研究地下水库中各种建筑物的设计理论和设计方法,目前主要借鉴工程力学、工程地质学等基础学科理论和相应学科建筑物的设计理论,另外还需进行地下水库特有建筑物的设计研究。主要内容包括:1地下截渗工程,即地下坝;o地表水回灌工程,主要指渗井、渗渠、回灌池(坑)和其它形式的入渗建筑物;?地下水开采工程,主要指开采井和集水廊道等;?地表水拦截工程,主要指闸、堰、坝等挡水建筑物;?地下水泄水工程,主要用于排泄库区内多余地下水和残留物等;?地表水处理工程;?地表排污工程;à潮水拦截工程;á库内残留咸水体的处理工程;?地下水监测设施等。(5)地下水库环境保护设计和环境影响评价。环境保护设计主要指:地下水库引起地下水位严重下降、地面大面积沉降时,应当采取防止或减少的措施;地下水库引起植被破坏、影响动植物繁殖和生存时,应当采取的措施;地下水库对名胜古迹、风景游览区、自然保护区等产生影响时,应当采取的保护措施等。地下水库环境影响评价主要指:如何评价建立地下水库所引起的环境问题,评价库区地表环境、地表水回灌对地下水水质的影响等。(6)地下水库经济效益分析和评价。

5结语

本文初步研究了地下水库的基本概念、分类方法、建库条件、设计方法和设计理论框架,随着地下水库实践的丰富和认识的深化,地下水库设计理论将会得到不断地丰富和完善。

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参考文献:

[1]林学钰.论地下水库开发利用中的几个问题[J].长春地质学院学报,1984,2:113-121.

[2]赵天石.关于地下水库几个问题的探讨[J].水文地质工程地质,2002,5:65-67.

[3]杜汉学,常国纯,等.利用地下水库蓄水的初步认识[J].水科学进展,2002,13(5):618-622.

[4]郑德凤,王本德.地下水库调蓄能力综合评价方法探讨[J].水利学报,2004,(10):56-62.

[5]赵云章,邵景力,焦红军,等.黄河下游影响带地下水库的基本特征[J].水利学报,2003,(4):90-93.

Concept and design theory of groundwater reservoir

LI Wang-lin1,2,SHU Long-chang1,YI N Zong-ze1

(11Hohai U ni versity,Nanjing210098,China;21Shandong Survey and Desi gn Institute of Wate r Conservancy,Jinan250013,China)

Abstract:The c oncept of groundwater reservoir was introduced and the water-storing medium classification method for groundwater reservoirs was proposed.Based on the analysis on two basic conditions,i.e.

water-storing structure and water source,for building groundwater reservoir,three other basic conditions, such as sustainable development condition,environmental condition and ecological condition should be considered.The Wanghe groundwater reservoir was chosen as a case study,the dynamic design method of groundwater reservoir was put forward.The basic design theory of groundwater reservoir should include: theory for building groundwater reservoir,theory of groundwater hydrology,theory of recharge and

e xploitation o

f groundwater,design theory of buildings,environment protection design and evaluation of

environment impact assessment,economic benefit analysis and evaluation.

Key words:groundwater reservoir;water-storing medium classification method;conditions for building groundwater reservoir;dynamic design method;design theory

(责任编辑:王成丽) (上接第612页)

Effect of drainage control on salt and water balance in rice field

LUO Wan,JI A Zhong-hua,FANG Shu-xing,W ANG Liang

(Xi c an Universit y o f Tec hnology,Xl.an710048,China)

Abstract:The Yinnan Irrigation District,in Ningxia Hui Autonomous Region discharges a large amount of drainage water into the Yellow River each year and influences the water quality of the River.A field

e xperimental study on the effec t o

f drainage control on salt and water balance in rice fields was carried out

in summer,2004.Controlling weirs were installed at the field ditch outlets to raise water level during the growing season.Flow measurement data sho wed that when the depths of drainage ditches were reduced from1m to60cm by the weirs,the subsurface drainage water amount was reduced by50%,but the salt content in the controlled fields increased merely by317%.It may conclude that the drainage control plays a significant role in water saving and non-point source pollution reduction.

Key words:agriculture drainage;controlled draina ge;drainage flow;salinity;Yellow River Irrigation District

(责任编辑:吕斌秀) )

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结构设计原理课后题答案8—20

8-1大小偏心受拉构件的界限如何区分？它们的特点与破坏特征各有何不同？ 答：当偏心拉力作用点在As合力点与A’s合力点之间时为小偏心受拉情况，否则为大偏心受拉。小偏心情况下，构件破坏前混凝土已全部裂通，拉力完全由钢筋承担；大偏心情况下，裂缝不会贯通整个截面，裂缝开展很大，受压区混凝土被压碎。 8-2《公路桥规》对大小偏心受拉构件纵向钢筋的最小配筋率有哪些要求？ 答：规定小偏心受拉构件一侧受拉纵筋的配筋率按构件毛截面面积计算，而大偏心受拉构件 一侧受拉纵筋的配筋率按As/bh 0计算,他们的值都不应小于45f td /f sd ，同时不小于0.2. 9-1对于钢筋混凝土构件，为什么《公路桥规》必须进行持久状况正常使用极限状态计算和短暂状况应力计算？与持久状况承载能力极限状态计算有何不同之处？ 答：因为钢筋混凝土构件除了可能由于材料强度破坏或失稳等原因达到承载能力极限状态以外，还可能由于构件变形或裂缝过大影响了构件的适用性及耐久性，而达不到结构正常使用要求。不同点：○1极限状态取构件破坏阶段○2截面承载能力大于最不利荷载效应○3作用效应取短期和长期效应的一种或两种组合，汽车荷载不计冲击系数。 9-2什么是钢筋混凝土构件的换算截面？ 答：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。 9-3引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些？ 答：作用效应、外加变形或约束变形、钢筋锈蚀。 9-4影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些？混凝土结构耐久性设计应考虑什么？ 答：混凝土冻融破坏、混凝土的碱集料反应、侵蚀性介质的腐蚀、机械磨损、混凝土的碳化、钢筋锈蚀。混凝土耐久性设计可能与混凝土材料、结构构造和裂缝 12-1何为预应力混凝土?为什么要对构件施加预应力？预应力混凝土的主要优点是什么？其基本原理是什么？ 答：所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。 对构件施加预应力原因：使之建立一种人为的应力状态，这种应力的大小和分布规律，能有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应力，因而使混凝土构件在使用荷载作用下不致开裂，或推迟开裂或者使裂缝宽度减小。 基本原理：由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在均布荷载q作用使下边缘所产生的拉应力全部被抵消，因而可避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工作，这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢材的目的。 12-2什么是预应力度？《公路桥规》对预应力混凝土构件如何分类？ 预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。分三类：○1全预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力（不得消压）○2部分预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝○3钢筋混凝土构件—不预加应力的混凝土构件 12-4什么是先张法？答：先张法，即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。 12-5什么是后张法？答：后张法是先浇筑构件混凝土待混凝土结硬后再张拉预应力钢筋并锚固的方法。 13.3何谓预应力损失？何谓张拉控制应力？张拉控制应力的高低对构件有何影响？ 答：预应力损失：预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象 张拉控制应力：指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。影响：张拉控制应力能够提高构建的抗裂性、减少钢筋用量。过高使钢筋在张拉或施工过程中被拉断、应力松弛损失增大、构件出现纵向裂缝也降低了构件的

平面设计的定义和概念

平面设计的定义和概念 了解设计的定义和概念将是了解设计的第一步，有助于了解我们作为一名准平面设计师的职责范围。下面是小编整理的平面设计相关内容，希望对你有帮助！ 设计一词来源于英文"design"，包括很广的设计范围和门类建筑：工业、环艺、装潢、展示、服装、平面设计等等,而平面设计现在的名称在平常的表述中却很为难，因为现在学科之间的交*更广更深，传统的定义，例如现行的叫法“平面设计(graphis design)视觉传达设计、装潢设计……，这也许与平面设计的特点有很大的关系，因为设计无所不在、平面设计无所不在，从范围来讲用来印刷的都和平面设计有关，从功能来讲“对视觉通过人自身进行调节达到某种程度的行为”，称之为视觉传达，即用视觉语言进行传递信息和表达观点，而装潢设计或装潢艺术设计则被公认为极不准确的名称，带有片面性。 现在，在了解了对平面设计范围和内涵的情况下，我们再来看看平面设计的分类，如形象系统设计、字体设计、书籍装帧设计、行录设计、包装设计、海报/招贴设计……可以这样说有多少种需要就有多少种设计。另外，商业设计与艺术设计很显然是存在的。 设计是有目的的策划，平面设计是这些策划将要采取的

形式之一，在平面设计中你需要用视觉元素来传播你的设想和计划，用文字和图形把信息传达给受众，让人们通过这些视觉元素了解你的设想和计划，这才是我们设计的定义。一个视觉作品的生存底线，应该看他是否具有感动他人的能量，是否顺利地传递出背后的信息，事实上她更象人际关系学，依*魅力来征服对象，你的设计有抓住人心的魅力吗?是一见钟情式的还是水到渠成式的，你需要象一个温文尔雅的绅士还是一个不修边幅的叛逆之子，或是治学严谨的学者。事实上平面设计者所担任的是多重角色，你需要知己知彼，你需要调查对象，你应成为对象中的一员，却又不是投其所好，夸夸其谈，你的设计代表着客户的产品，客户需要你的感情去打动他人，你事实上是“出卖”感情的人，平面设计是一种与特定目的有着密切联系的艺术。 设计是科技与艺术的结合，是商业社会的产物，在商业社会中需要艺术设计与创作理想的平衡，需要客观与克制，需要借作者之口替委托人说话。 设计与美术不同，因为设计即要符合审美性又要具有实用性、替人设想、以人为本，设计是一种需要而不仅仅是装饰、装潢。 设计没有完成的概念，设计需要精益求精，不断的完善，需要挑战自我，向自己宣战。设计的关键之处在于发现，只有不断通过深入的感受和体验才能做到，打动别人对与设计

《结构设计原理》试卷和答案

《结构设计原理》试题1 一、单项选择题 1．配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱，其其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为【 C 】 A. 螺旋箍筋参与混凝土受压 B. 螺旋箍筋使混凝土密实 C. 螺旋箍筋横向约束了混凝土 D. 螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强 2．钢筋混凝土轴心受拉构件极限承载力N u有哪项提供【 B 】 A. 混凝土 B. 纵筋 C. 混凝土和纵筋 D. 混凝土、纵筋和箍筋 3．混凝土在空气中结硬时其体积【 B 】 A. 膨胀 B. 收缩 C. 不变 D. 先膨胀后收缩 4．两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，正截面抗弯承载力M u【 A 】 A. 配筋率大的，M u大 B. 配筋率小的，M u大 C. 两者M u相等 D. 两者M u接近 5．钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为【 D 】 A. 粘结力方面得考虑 B. 耐久性方面得考虑 C. 抗火方面得考虑 D. 以上3者 6．其他条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度（指构件表面处）的关系是【 A 】 A. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈大 B. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈小 C. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，但裂缝宽度愈大 D. 保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度愈大 7．钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而【 B 】 A. 逐渐增加 B. 逐渐减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少 8．减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是【 B 】 A. 加强端部锚固 B. 超张拉 C. 采用高强钢丝 D. 升温养护混凝土 9．预应力混凝土在结构使用中【 C 】 A. 不允许开裂 B. 根据粘结情况而定 C. 有时允许开裂，有时不允许开裂 D. 允许开裂 10．混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值【 D 】 A. 比例极限 B. 强度极限 C. 弹性极限 D. 屈服强度或条件屈服强度 二、填空题 11. 所谓混凝土的线性徐变是指徐变变形与初应变成正比。 12. 钢筋经冷拉时效后，其屈服强度提高，塑性减小，弹性模量减小。 13. 在双筋矩形截面梁的基本公式应用中，应满足下列适用条件：①ξ≤ξb；②x≥2a’，其中，第①条是为了防止梁破坏时受拉筋不屈服；第②条是为了防止压筋达不到抗

重庆大学《地下结构设计》考卷及答案

A卷 一填空题（2分/每空，共30分） 1、地下结构按结构形式分类，可以分为和、沉管 结构、、地下连续墙结构和其他结构。 2、地下结构所承受的荷载，按其作用特点及使用中可能出现的情况可分 为、和偶然荷载三大类。 3、附建式地下结构的主要形式有：、板柱结构、、 框架结构和。 4、新奥法设计包括和两个阶 段。 5、盾构机按功能分类可分为、、 和。 6、全断面掘进机的类型一般可分为和。 二名词解释（3分/每题，共12分） 1、地下结构； 2、围岩压力； 3、浅埋式地下结构； 4、新奥法 三简答题（第1和5题7分，其余为4分/每题，共30分） 1、地下结构设计一般分为哪两个阶段，其中第一个阶段的设计内容包括哪些 2、矩形闭合结构设计计算内容包括哪些，其主要构造要求有哪些 3、附建式地下结构的口部结构主要包括哪些各有什么形式 4、隧道进行超前支护的目的是什么超前支护结构主要有哪些形式 5、盾构隧道衬砌设计方法可分为哪几类其中最常用的是哪一种其是如何考虑管 片接缝的影响 6、简述掘进机法和钻爆法各有哪些特点和适用范围 四分析计算题（共28分） 1、如图1所示，求作用在挡土墙上（墙背光滑，墙后的填土为砂土）的总侧压力（包括主动土压力和水压力），并绘图侧压力分布示意图。（14分） 图1 土层分布及性质指标图 2、某公路隧道采用直墙拱结构，开挖宽度为14.0 m，隧道净高7.0 m。经勘探，隧址区以VI级围岩为主，容重为20kN/m3，计算摩擦角为25o。隧道埋深为26 m。该隧道采用矿山法施工，请判断隧道是深埋还是浅埋，计算隧道垂直围岩压力和水平围岩压力，并绘出隧道围岩压力示意图。（14分）

平面设计概念

平面设计（graphic design）的定义泛指具有艺术性和专业性，以“视觉”作为沟通和表现的方式。透过多种方式来创造和结合符号、图片和文字，借此作出用来传达想法或讯息的视觉表现。平面设计师可能会利用字体排印、视觉艺术、版面（page layout）等方面的专业技巧，来达成创作计划的目的。平面设计通常可指制作（设计）时的过程，以及最后完成的作品。 基本要素 平面设计除了在视觉上给人一种美的享受外，更重要的是向广大的消费者转达一种信息，一种理念，因此在平面设计中，不单单注重表面视觉上的美观，而应该考虑信息的传达，现在平面设计主要是有以下几个基本要素构成的： A、创意：是平面设计的第一要素，没有好的创意，就没有好的作品，创意中要考虑观众、传播媒体、文化背景三个条件。 B、构图：构图就是要解决图形、色彩和文字三者之间的空间关系，做到新颖，合理和统一。 C、色彩：好的平面设计作品在画面色彩的运用上注意调和、对比、平衡、节奏与韵律。 不管是现在的报刊广告、邮寄广告、还是我们比较经常看到的广告招贴等，都是有这些要素通过巧妙的安排、配置、组合而成的。 平面特征 设计是科技与艺术的结合，是商业社会的产物，在商业社会中需要艺术设计与创作理想的平衡，需要客观与克制，需要借作者之口替委托人说话。设计与美术不同，因为设计即要符合审美性又要具有实用性、替人设想、以人为本，设计是一种需要而不仅仅是装饰、装潢。设计没有完成的概念，设计需要精益求精，不断的完善，需要挑战自我，向自己宣战。设计的关键之处在于发现，只有不断通过深入的感受和体验才能做到，打动别人对于设计师来说是一种挑战。设计要让人感动，足够的细节本身就能感动人，图形创意本身能打动人，色彩品位能打动人，材料质地能打动人、……把设计的多种元素进行有机艺术化组合。还有，设计师更应该明白严谨的态度自身更能引起人们心灵的振动。 平面设计分类 平面设计(15张) 目前常见的平面设计项目，可以归纳为十大类：网页设计、包装设计、DM广告设计、海报设计、平面媒体广告设计、POP广告设计、样本设计、书籍设计、刊物设计、VI设计。 基本概念

地下车库的结构设计

地下车库的结构设计 在普通地下车库设计中,合理选取结构类型和符合实际的计算模型是合理设计和准确计算的前提;合理设计地基基础是结构安全经济的重要指标;防渗漏防开裂技术则是保证建筑物正常使用的重要措施。本文就以上问题进行了探讨,供结构设计者参考。 【关键词】地下车库;独立柱基; 防水板;裂缝控制 1. 前言 目前,城市建设特别是住宅小区的建设中,地下车库越来越多,在地下车库设计中,如何使结构设计更科学、合理,如何采用新技术显得尤为重要和迫切。 2. 结构布置与计算 2.1 柱网、梁板体系的合理布局。 目前,车库顶板常用的结构型式有无梁楼盖,无粘结预应力无梁楼盖、双向密肋及预应力双向密肋楼盖、主次梁楼盖等。当为方形柱网或接近方形柱网时,可采用前四种楼盖,各种楼盖的经济跨度如下:普通钢筋混凝土无梁楼盖为4.5m~7.2m;无粘结预应力无梁楼盖为7.2m~10.5m;普通双向密肋楼盖为9m~12m;预应力双向密肋楼盖为12m~21m。当为矩形柱网时,以短跨为主梁,长跨为次梁,且短跨与长跨比小于0.75比较经济,一般常用的主次梁跨度比为0.65~0.70,这样主次梁截面高度能协调一致,做到梁底平齐,从而能保证楼盖得结构高度最小。注意这里所说的双向密肋不是指与柱连接的都是大截面尺寸的“框架梁”开间内为井字梁的传统的结构型式,而是将柱顶网格填实成与梁同高的实心板,这样柱上实心板带承担大部分荷载,并直接将荷载传给柱子,而且实心板能有效地加大这些梁的刚度。另外能提供更大的空间高度和最大限度的减小板厚。 2.2 挡土墙的设计与计算。 地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。挡土墙的内力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。当垂直荷载较大时,垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重,垂直荷载不可忽略,不能只考虑水平荷载,这时如要取得较精确的内力,应取封闭刚架结构模型来分析。当垂直荷载较小时,可以根据边界条件作简化计算,支承条件应按相对刚度比而定。有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、而外墙的水平分布筋则偏于保守。只有垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大时,外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。挡土墙

结构设计原理课后习题答案(第三版)

结构设计原理课后习题答案 1 配置在混凝土截面受拉区钢筋得作用就是什么？ 混凝土梁得受拉能力很弱，当荷载超过c f 时，混凝土受拉区退出工作，受拉 区钢筋承担全部荷载，直到达到钢筋得屈服强度。因此，钢筋混凝土梁得承载能 力比素混凝土梁提高很多。 2解释名词： 混凝土立方体抗压强度：以边长为150mm 得混凝土立方体为标准试件，在规定温 度与湿度下养护28天，依照标准制作方法，标准试验方法测得得抗压强度值。 混凝土轴心抗压强度：采用150*150*300得混凝土立方体为标准试件，在规定温 度与湿度下养护28天，依照标准制作方法与试验方法测得得混凝土抗压强度值。 混凝土抗拉强度：采用100*100*150得棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋， 当试件在没有钢筋得中部截面拉断时，此时得平均拉应力即为混凝土抗拉强度。 混凝土劈裂抗拉强度：采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验，按照规定得试验方法操作，按照下式计算A F A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压得应力—应变曲线有何特点？影响混凝土轴心受压应力—应 变曲线有哪几个因素？ 完整得混凝土轴心受压得应力-应变曲线由上升段OC ，下降段CD,收敛段DE 组成。 0~0、3fc 时呈直线；0、3~0、8fc 曲线偏离直线。0、8fc 之后，塑性变形 显著增大，曲线斜率急速减小，fc 点时趋近于零，之后曲线下降较陡。D 点之后， 曲线趋于平缓。 因素：混凝土强度，应变速率，测试技术与试验条件。 4 什么叫混凝土得徐变？影响徐变有哪些主要原因？ 在荷载得长期作用下，混凝土得变形随时间增长，即在应力不变得情况下， 混凝土应变随时间不停地增长。这种现象称为混凝土得徐变。 主要影响因素：混凝土在长期荷载作用下产生得应力大小，加载时龄期，混 凝土结构组成与配合比，养生及使用条件下得温度与湿度。 5 混凝土得徐变与收缩变形都就是随时间而增长得变形，两者有与不同之处？ 徐变变形就是在长期荷载作用下变形随时间增长，收缩变形就是混凝土在凝 结与硬化得物理化学反应中体积随时间减小得现象，就是一种不受外力得自由变 形。 6 普通热轧钢筋得拉伸应力-应变关系曲线有什么特点？《公路桥规》规定使用 得普通热轧钢筋有哪些强度级别？强度等级代号分别就是什么？ 答：屈服钢筋从试验加载到拉断共四个阶段：弹性阶段，屈服阶段，强化阶 段，破坏阶段 按屈服强度分为：235MPa ，300MPa ，335MPa ，400MPa ，500MPa 代号：HPB235(R235),HRB335，HRB400，RRB400(KL400) 7 什么就是钢筋与混凝土之间粘结应力与粘结强度？为保证钢筋与混凝土之间 有足够得粘结力要采取哪些措施？ （1）由于变形差（滑移）沿混凝土与钢筋接触面上产生得剪应力称为粘结应力。 （2）在拔出试验失效时得最大平均应力作为粘结强度。dl πτF = （3）主要措施：提高混凝土强度，调整钢筋布置位置，调整钢筋间距，增加保

【结构设计】地下室结构设计要点和易错总结

地下室结构设计要点和易错总结 1、暗梁当楼面梁使用. 这是最常见的错误.暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载-板-暗梁-柱的传递方式几乎是不可能的.这样将大大低估板的内力.根据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时, 在集中力处沿板的最短方向（双向板沿两个垂直方向）设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑.但很多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪（冲切）需要箍筋而使用暗梁. 2、与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变（增加）处,应视为梁. 典型的问题是不同高程的板之间出现的错台,错台本身平面外刚度比较大,而板的平面外刚度较小,不管你是否愿意,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满足要求.地下通道、车站遇到的这种情况较多,其荷载又比较大,但大多数人对错台的处理却非常草率,这很令人担忧.

3、框架结构形成事实上的铰接. 最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰.这样减少了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”.日本坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严重,也提醒我们不能忽视这个问题. 地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度当然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大. 另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很容易失稳,也不利于抗震. 4、板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧. 很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不小心就这样倒置.分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般情况下应当外置受力钢筋.某些特殊情况,如地下连续墙,由于施工方便原因可牺牲板有效高度,将受力钢筋内置. 5、在紧靠柱的位置框架梁上搭梁.

地下结构工程试卷及答案

（ ）成人高等教育本科课程考试试卷 （A ）卷 姓 名： 专业： 年级： （本）科 一、填空题（每空2分，共40分）： 1、地下结构的计算理论中以文克尔假定的基础局部变形理论以及弹性理论为基础的方法叫做 。 2、土层地下建筑结构的计算方法有： 、 、 等。 3、在无支护基坑竖直开挖分析中，坑壁自然稳定的最大临界深度与土的 、 、 等力学性质有关。 4、地下水的处理方法可归结为两种：一种是 ，另一种是 。 5、全长粘结锚杆的锚固剂主要有： 、 、 和水泥卷等。 6、锚杆对围岩的加固作用主要体现在它的 、 、 。 7、一般浅埋地下结构主要有： 、 、 等结构形式。 8、沉管隧道基础处理方法的后填法有 、 、 等。 二、简答题（每题6分，第3题9分，共21分） 1、什么是SMW 工法此工法有何特点 2、简述沉井分类 3、什么是盾构法施工 三、论述题（每题20分，共40分） 1、写出无支护基坑竖直开挖临界深度的计算公式，并分析其临界深度与土体的什么性质有关 2、分析新奥法和锚喷支护的联系和区别 答案 1、地下结构的计算理论中以文克尔假定的基础局部变形理论以及弹性理论为基础的方法叫做。 文克尔理论 2、土层地下建筑结构的计算方法有：、、等。（写出3种即可）荷载结构法、地层结构法、工程类比法 3、在无支护基坑竖直开挖分析中，坑壁自然稳定的最大临界深度与土的、、等力学性质有关。 压缩性、抗剪能力、含水率

4、地下水的处理方法可归结为两种：一种是，另一种是。排水法、堵水法 5、全长粘结锚杆的锚固剂主要有：、和水泥卷等。树脂锚杆、聚氨酯锚杆、砂浆锚杆 6、锚杆对围岩的加固作用主要体现在它的、、。悬吊作用、组合作用、挤压作用 7、一般浅埋地下结构主要有：、、等结构形式。直墙拱形结构、矩形闭合结构和梁板式结构. 8、沉管隧道基础处理方法的后填法有、、等。喷砂法、砂流法、压浆法 二、简答题 1、什么是SMW工法此工法有何特点 答：SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法，即在水泥土桩内插入H型钢等(多 数为H型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等)，将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。 特点：（1）施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。（2）钻杆具有螺旋推进翼相间设置的特点，随着钻掘和搅拌反复进行，可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌，而且墙体全长无接缝，它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。（3）它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土等土层中应用。（4）可成墙厚度550-1300毫米，常用厚度600毫米；成墙最大深度目前为65米，视地质条件尚可施工至更深。（5）所需工期较其他工法短。在一般地质条件下，为地下连续墙的三分之一。（6）废土外运量远比其他工法少。 2、简述沉井分类。P128 答：沉井基础的分类：（1）按平面形状分为圆形沉井、矩形沉井、圆端形沉井；(2)按立面形状分为柱形、阶梯形；（3）按沉井的建筑材料分为混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、钢沉井等。 3、什么是盾构法施工 答：是一种较为先进的顶涵施工方法，是在保留传统顶涵施工，桥涵结构路侧预制工艺的基础上，对结构顶进支护方法进行了重大改革，将明挖开槽改为地下暗挖盾构支护，暗挖推进减低了施工对行车的影响盾构由钢柱、钢梁、盾壳、子盾构、液压推进系统、辅助机构六大部分组成。装配在第一节框架桥前端的盾构，作为带土顶进时掘进面与路基的施工支护，同时也担负顶推导向。 1、什么是SMW工法此工法有何特点答：SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法，即在水泥土桩内插入H型钢等(多 数为H型矩形沉井、圆端形沉井；(2)按立面形状分为柱形、阶梯形；（3）按沉井的建筑材料分为混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、钢沉井等。 三、论述题 1、写出无支护基坑竖直开挖临界深度的计算公式，并分析其临界深度与土体的什么性质有关 答：桩底端进入持力砂土层或硬粘土层时，桩底的极限阻力随着进入持力层的深度线性增加。达到一定深度后，桩底阻力的极限值保持稳值。这一深度称为临界深度. 临界深度计算公式:临界深度 临界深度与土的抗剪强度、土质、含水率、地基承载力、基坑的放坡等相关。2、分析新奥法和锚喷支护的联系和区别 答：新奥法和锚喷支护两者都可以增加围岩的稳定性，在地下工程中应用广泛。

平面设计基础知识

平面设计 第一章绪论 一、基本概念 1、设计的内涵 英文：指进行某种创造时计划、方案的展开过程，即头脑中的构思。 中文：动脑筋、想办法、找窍门、安排、计划、制定方案等含义。 广义：设计是一种有目的的创造活动。它既可以指这种活动本身，此时它的词性是动词；同时“设计”也可以指这种活动的结果，此时它的词性是名词。 外延：“设计”一词的外延非常广泛，不仅仅局限于某一领域。设计已深入到人类的知识体系中，尤其在应用学科中，设计是人为事物和活动的本质因素所在。 2、平面设计 设计是一种有目的的创造性活动，平面设计是这种活动所要采取的形式之一。 平面设计就是以文字、符号、造型来捕捉美感，表达意象，表达意念与企图，进而达到沟通与说服效果的一种设计活动。在平面设计中需要用视觉元素来传播设计者的设想和计划，用文字和图形把信息传达给受众，让人们通过这些视觉元素了解设计者的设想和计划。 3、设计的本源 人们一直寻找能够用视觉符号思想感情的方法。它深受意识形态的影响，其超大型风格因素是社会政治、经济、文化的缩影，代表着一种浓缩的时代精神。早期的画即是字，字即是画，即所谓的“书画同源”。文字的产生使平面上的基本元素得以完美地组合，印刷的发展及为此提供了舞台。这意味着现代平面设计的真正开始。 4、平面设计的特点 （1）手段性 设计本身不是目的，而是手段，它不可能为设计而设计。设计作品是一种中介，它的核心目的是最终传达设计者的意图。因此当衡量一个作品好坏的时候，是否达到设计要求、能否实现传达目的是首要的指标。 （2）主观性 设计过程是设计师按照自己的主观意愿对设计资源和素材的重新组织、整合过程。主观性是平面设计的一个重要特性。对于同一个设计主题，不同的设计师有不同的设计方案。这就是主观性的体现。 （3）客观性 指的是设计表达的客观规律。合乎现实实际。 （4）创新性 设计不是模仿，设计的本质是创新。创新包含很多方面的内容，所谓创新性，是指对过去经验和知识的分解组合使之实现新的功能。艾伦弗莱彻是以设计为基础来探索一种意念的创造，因此十分强调设计意念的重要性，他说：“在设计中除了意念，其它所要做的就只不过是设色涂抹罢了。” （5）商业性 5、平面设计的分类 平面设计在二维空间的一切设计活动 （1）字体设计 （2）标志设计 （3）视觉识别设计 （4）名片设计 （5）平面广告设计（路牌、招贴、海报）

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析 发表时间：2019-08-28T14:01:27.280Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：李坚 [导读] 摘要：近几年来，有不少地下室由于各种原因而造成工程事故，如某医院两层独立地下车库，在施工过程中，出现整体上浮；又如，某体育中心游泳馆，地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝；再如，某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm，柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生，造成了严重的财产损失和经济损失。 广东建筑艺术设计院有限公司 510655 摘要：近几年来，有不少地下室由于各种原因而造成工程事故，如某医院两层独立地下车库，在施工过程中，出现整体上浮；又如，某体育中心游泳馆，地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝；再如，某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm，柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生，造成了严重的财产损失和经济损失。本文就是针对这些事故的原因进行归纳和分析。 关键词：地下室；抗浮设计；抗水板 一、概述 随着国民经济的发展，城市建设的也得到迅速的发展。而城市土地资源的日益紧缺，建筑及城市交通逐步向地下发展。大商业建筑、高层及超高层建筑由于其功能和结构本身的需要，大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高，地下结构已向多层发展，其基坑支护、地下结构设计、地下室的施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂，也容易出现质量问题，因而对设计有一定的特殊要求。 二、地下室抗浮水位的合理选取 设防水位的确定对建筑物的安全和业主的投资有较大的影响。较多文献已指出岩土地基中的地下水浮力的确定，不能简单按静水压力公式计算，即地下水的水压力在垂直方向上并非随深度增加而线性增加。从《铁路桥涵设计规范》和《岩土工程手册》的规定中可以看出建筑物基础位于不同持力层时，浮力计算有差别。当位于粉土、粘土、砂土、碎石土和节理裂缝发育的岩石地基时，由于地层的透水性好，水浮力不应折减，而位于节理裂隙不发育的岩石地基时，甚至工程底板与岩石密贴时，可考虑水浮力的折减，甚至不考虑水浮力的作用。当建筑物位于黏土地基时，其浮力较难准确确定，应结合地区的实际经验考虑。 根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告，确定地下室抗浮设防水位时，应根据设计规范中确定的原则：防水要求严格的地下室，其设防水位可按历年最高地下水位；对防水要求不严格的地下室其设防水位可参照近3～5年最高水位及勘查时的实测静止地下水位。 由此，如何合理确定抗浮水位的取值，应根据工程的特点、地理环境、地质情况及场地条件等因素，还有工程勘察报告中提供场区历年最高水位和近年的最高地下水位，并结合当地的工程经验综合考虑，确定建筑物的设防水位和抗浮设计水位，使设计做到经济、安全。 在建筑允许的情况下，尽可能提高基坑坑底的设计标高，间接降低抗浮设防水位。具体措施可采用平板式筏板，一般而言，平板式筏板基础的重量与“低板位”梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当，但后者的基础高度一般要比前者高。地下室楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。宽扁梁的截面高度一般为跨度的1/16～1/22，宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高，从而相对降低了抗浮设防水位。 三、地下室抗浮方案 目前针对地下室抗浮问题主要有增加自重法和设置抗拔桩这两种方案。 1、增加自重法方案 增加自重法包括地下室顶板压载、地下室底板加载及边墙加载等方法，增加地下结构物自身重量（即恒载），使其自身的重力始终大于地下水对结构物所产生的托浮力，确保结构物不上浮。这种方法的优点是：施工及设计较简单；缺点是：当结构物需要抵抗浮力较大时，由于需大量增加混凝土或相关配重材料用量，故费用增加较多。还可能影响对地下结构物室内使用净高。 1）顶部压载措施 顶部压载措施是将地下结构物顶板的混凝土加厚或增加其他压载材料，使自身重量（即恒载）增加以抵抗地下水的上浮力，但增加的混凝土却占去原有覆土的位置，所以增加的重量仅为混凝土与覆土重量之差。因为混凝土与覆土重量的差距不大，所以此法的效益不大，并且使地下结构与地表的距离拉近，由此减少了地下结构上方覆土厚度。此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚压载物且其顶部有条件压载的地下结构物的抗浮，否则，其顶部有条件压载也会增加结构自身造价和基础造价，对规模较大、埋深较深的地下结构物的抗浮不宜采用此法作抗浮措施。 另外，当采用此法作抗浮措施时，施工时应避开雨季；因为刚封顶后地下室，还来不及做其他项目时，雨季使地下室处于其最不安全的时期。 2）底板加载措施 基板加载措施是将地下结构物底板的混凝土加厚，使自身重量增加以抵抗地下水的上浮力，但在增加混凝土的同时也增加了水的上浮力，所以它增加的重量是混凝土与水的重量之差。因为混凝土与水的重量差距远比混凝土与覆土的重量差距大，所以每增加单位体积的基底板混凝土，其抗浮效益比顶板压载法要大，但会提高工程造价，采用基板加载抗浮措施，不仅在地下室底板需浇筑大量的压载混凝土，在材料上造成极大的浪费，厚板给施工也带来非常大的困难和不便。因压载增加了地下室底板的厚度，造成地下室净空变小，给以后的使用带来不便。此方案造价很高既费钱又费工，此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚混凝土的地下结构物的抗浮。 3）侧墙加载措施 侧墙加载措施是将地下结构物侧墙的混凝土加厚，这种做法虽然增加了水的上浮力，但也由此加宽了地下结构物上方覆土的范围。这种做法虽然也可得到较大的抗浮力，并且不需要加深基坑开挖，但开挖的范围却因此增宽，在地价昂贵的地区，经济效益也将因此折减。此法一般适用于不受场地限制、地价不贵地区的规模较小地下结构物的抗浮。 2、设置抗浮桩 目前，设置抗拔桩是在地下室抗浮设计中使用较为广泛的一种方法。但仔细分析，这种方法也有一定的局限性。因为地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历年最高水位，并结合近几年的水位变化情况提出来的，即使经过重新评估后确定的抗浮设防水位，也是按一定的统计规律得出的结论。显然，该方法确定的地下水位在一般的情况下是很难达到的；加之设计计算的不精确性，也使得抗拔桩都具有一定的安全储备，因此，“抗拔桩”实际上长期起着“抗压桩”的作用，这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降，而这种变化将会使不

结构设计原理答案

一、钢筋和混凝土之所以能有效结合共同工作的原因是什么？ 答：1. 混凝土硬化后，钢筋和商品混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体，从而保证在荷载作用下，钢筋和商品混凝土能变形协调，共同工作，不易失稳。 2.钢筋与混凝土两者有相近的膨胀系数，两者之间不会发生相对的温度变形而使粘结力遭到破坏。 3.在钢筋的外部，应按照构造要求设置一定厚度的商品混凝土保护层，钢筋包裹在混凝土之中，受到混凝土的固定和保护作用，钢筋不容易生锈，发生火灾时，不致使钢筋软化导致结构的整体倒塌。 4、钢筋端部有足够的锚固长度。 二、影响粘结强度的因素有哪些？ 答：1，混凝土强度；粘结强度随混凝土的强度等级的提高而提高。 2，钢筋的表面状况；如变形钢筋的粘结强度远大于光面钢筋。 3，保护层厚度和钢筋之间的净距。因此，构造规定，混凝土中的钢筋必需有一个最小的净距。 4，混凝土浇筑时钢筋的位置；对于梁高超过一定高度时，施工规范要求分层浇筑及采用二次振捣。 三、什么叫混凝土的徐变？影响混凝土徐变的因素有哪些？ 答：答：在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，亦即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变。 主要影响因素： （1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小；（2）加荷时混凝土的龄期；（3）混凝土的组成成分和配合比；（4）养护及使用条件下的温度与湿度 四、什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？ 答：（1）粘结应力：变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力； （2）粘结强度：实际工程中，通常以拔出试验中粘结失效（钢筋被拔出，或者混凝土被劈裂）时的最大平均粘结应力作为钢筋和混凝土的粘结强度； （3）主要措施：①光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土等级的提高而提高，所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘结力；②水平位置钢筋比竖位钢筋的粘结强度低，所以可通过调整钢筋布置来增强粘结力；③多根钢筋并排时，可调整钢筋之间的净距来增强粘结力；④增大混凝土保护层厚度⑤采用带肋钢筋。五、结构的可靠性与可靠度是什么？ 五、结构的可靠性与可靠度是什么？ 答：结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。包括安全性、适用性和耐久性。 结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

结构设计原理第四版课后答案叶见曙

结构设计原理第四版课后答案叶见曙 目录 第一章...........1 第二章...........3 第三章...........5 第四、五章......13 第六章...........16 第七、八章.......18 第九章.. (26) 第一章 1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？ 答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。 1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。 答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号 cu f 表示。 混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号 c f 表示。 混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》 （JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度 ts f 按下式计算： 20.637ts F F f A = =πA 。 混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏

平面设计三大构成基础 概念 要素 形式

平面设计三大构成基础：概念、要素、形式 平面构成的概念 所谓构成（包括平面构成和立体构成），是一种造型概念，也是现代造型设计用语。其含义就是将几个以上的单元（包括不同的形态、材料）重新组合成为一个新的单元，并赋予视觉化的、力学的概念。其中，立体构成是以厚度塑形象，是将形态要素按照一定的原则组合成形体；平面构成则是以轮廓塑形象，是将不同的基本形按照一定的规则在平面上组合成图案。 平面构成元素，包括概念元素、视觉元素和关系元素，概念元素是指创造形象之前，仅在意念中感觉到的点、线、面、体的概念，其作用是促使视觉元素的形成。视觉元素，是把概念元素见之于画面，是通过看得见的形状、大小、色彩、位置、方向、肌理等被称为基本形的具体形象加以体现的。关系元素，是指视觉元素（即基本形）的组合形式，是通过框架、骨格以及空间、重心、虚实、有无等因素决定的；其中最主要的因素是骨格，是可见的，其它如空间、重心等因素，则有赖感觉去体现。 平面构成的框架一切用于平面构成中的可见的视觉元素，通称形象，基本形即是最基本的形象；限制和管辖基本形在平面构成中的各种不同的编排，即是骨格。基本形有“正”有“负”，构成中亦可互相转化；基本形相遇时，又可以产生分离、接触、复叠、透叠、联合、减缺、差叠、重合等几种关系。骨格可以分为：在视觉上起作用的有作用骨格和在视觉上不起作用的无作用骨格，以及有规律性骨格(即重复、近似、渐变、发射等骨格)和非规律性骨格(即密集、对比等骨格)。基本形与骨格的上述这些特性，将相互影响、相互制约、相互作用而构成千变万化的构成图案（如下图，就是由基本形通过重复、接触、差叠等构成的）。 平面构成的要素 平面构成的要素：点的构成形式、线的构成形式、面的构成形式 点的构成形式 (1) 不同大小、疏密的混合排列，使之成为一种散点式的构成形式。 2)将大小一致的点按一定的方向进行有规律的排列，给人的视觉留下一种由点的移动而产生线化 的感觉。

地下室结构设计难点分析

地下室结构设计难点分析 地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多，一般包括结构平面设计、抗震设计、地下室抗浮、抗渗设计、外墙结构设计。 1、结构平面设计 在高层建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决，设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室，中间用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。在结构设计时应

合理地设置采光通风井，若高层建筑采光通风井位置设计不当，例如在侧壁外作附加通长采光井，而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接，会造成地下室保证结构稳定功能的丧失，不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面，不能满足高层建筑的埋深要求。 2、外墙结构设计 2.1、基础设计 在进行地下室基础设计之前一定要做好工程地质的勘查工作，基础设计可以采用预应力管桩基础，为了能够满足沉降的要求，要加强岩层的承载能力，所以基于这一个要求，持力层应该要采用强风化岩和中风化岩层。 2.2、顶板设计 （1）如果有的地下室顶板有设置园林景观的，覆土的厚度一定要建立在充分考虑设备管线高度和保护土层的基础上，经过全面的考虑才对顶板上园林景观覆土厚度和部分室内的覆土。 （2）主楼室内个别地下室顶板的承载力应该在施工阶段进行验算，所以在楼板荷载力计算的时候应该要充分考虑施工荷载，适宜制定为5kN/m2。 （3）具体的地下室顶板园林景观荷载条件除了覆土的重量，还需要结合道路和部分附属设施产生的荷载。 （4）另外有的地下室首层是人防地下室，针对这一个特点，人防的地下室还要额外考虑爆动荷载的因素，人防地下室的爆动荷载比

平面设计 概念

平面设计概念

平面设计（graphic design）的定义泛指具有艺术性和专业性，以“视觉”作为沟通和表现的方式。透过多种方式来创造和结合符号、图片和文字，借此作出用来传达想法或讯息的视觉表现。平面设计师可能会利用字体排印、视觉艺术、版面（page layout）等方面的专业技巧，来达成创作计划的目的。平面设计通常可指制作（设计）时的过程，以及最后完成的作品。 基本要素 平面设计除了在视觉上给人一种美的享受外，更重要的是向广大的消费者转达一种信息，一种理念，因此在平面设计中，不单单注重表面视觉上的美观，而应该考虑信息的传达，现在平面设计主要是有以下几个基本要素构成的： A、创意：是平面设计的第一要素，没有好的创意，就没有好的作品，创意中要考虑观众、传播媒体、文化背景三个条件。 B、构图：构图就是要解决图形、色彩和文字三者之间的空间关系，做到新颖，合理和统一。 C、色彩：好的平面设计作品在画面色彩的运用上注意调和、对比、平衡、节奏与韵律。 不管是现在的报刊广告、邮寄广告、还是我们比较经常看到的广告招贴等，都是有这些要素通过巧妙的安排、配置、组合而成的。 平面特征 设计是科技与艺术的结合，是商业社会的产物，在商业社会中需要艺术设计与创作理想的平衡，需要客观与克制，需要借作者之口替委托人说话。设计与美术不同，因为设计即要符合审美性又要具有实用性、替人设想、以人为本，设计是一种需要而不仅仅是装饰、装潢。设计没有完成的概念，设计需要精益求精，不断的完善，需要挑战自我，向自己宣战。设计的关键之处在于发现，只有不断通过深入的感受和体验才能做到，打动别人对于设计师来说是一种挑战。设计要让人感动，足够的细节本身就能感动人，图形创意本身能打动人，色彩品位能打动人，材料质地能打动人、……把设计的多种元素进行有机艺术化组合。还有，设计师更应该明