结构优化设计是在满足规范要求、保证结构安全和建筑产品品质的前提下，通过合理的结构布置、科学的计算论证、适度的构造措施，充分发挥材料性能、合理节约造价的设计方法。结构优化设计在当前竞争日益激烈的建筑设计市场成为大势所趋。如何在满足建筑功能的前提下，保证结构安全并控制含钢量成为摆在结构设计工程师面前的现实课题。本文总结了以往的设计经验，参考了相关文献，给出了结构优化设计的步骤和一些具体措施，供设计人员参考。
1结构优化设计的步骤
笔者认为，结构优化设计的合理步骤应该是：①在方案阶段，通过与建筑专业的充分沟通，对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求，使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内，避免抗震审查，为降低含钢量争取主动权；②在初步设计阶段，通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础型式等内容的多方案技术经济性比较，选出最优方案，整体控制含钢量；③在具体计算过程中，通过精确的荷载计算、细致的模型调整，使结构达到最优受力状态，进一步降低用钢量；④在施工图阶段通过精细的配筋设计抠出多余钢筋，彻底降低含钢量。
在进行多方案的技术经济性比较时，应综合考虑材料费、模板费、基坑开挖降水支护费用、措施费、施工难易、工期长短等因素，与甲方协商后择优选用。
2结构体系与布置优化
结构体系和布置对造价影响很大，应予重视。
1)应根据建筑布置、高度和使用功能要求选择经济合理的结构体系。比如，异形柱框架比普通框架用钢量大，在可能的情况下尽量采用前者；短肢剪力墙比普通剪力墙含钢量高，在可能的情况下尽量采用后者。
2)应选择比较规则的平面方案和立面方案。尽量避免平面凸凹不规则或楼板开大洞，控制平面长宽比，合理设缝，使结构刚度中心与质量中心尽量靠近。竖向应避免有过大的外挑或内收，同时注意限制薄弱层、跃层、转换层等不利因素，使侧向刚度和水平承载力沿高度尽量均匀平缓变化。
3)应选择合理、均匀的柱网尺寸，使板、梁、柱、墙的受力合理，从而降低构件的用钢量。柱网大则楼盖用钢量大，柱网小则柱子用钢量增大，应根据建筑实际情况和经验合理布置。例如，住宅中小开间结构中墙柱的作用不能得到充分发挥，过多的墙柱还会导致较大的地震作用，可考虑采用大开间结构体系，既节约造价，又便于建筑灵活布置。
4)应选择经济合理的楼盖体系。楼盖质量大，层数多，占整体造价比重高，对楼盖的类型、构件的尺寸、数量、间距等应进行对比分析，选择最优的方案。一般住宅宜采用现浇梁板楼盖，预应力楼盖的预应力钢筋容易被二次装修破坏，井字梁楼盖影响室内美观，均不推荐。办公楼等大空间结构宜采用十字梁、井字梁、预应力梁板方案。双向板比单向板经济，应多做双向板。板的厚度，双向板宜控制在短跨的1／35，单向板宜控制在短跨的1／30，此时板易满足强度和变形要求，经济性好。
5)剪力墙结构的优化空间很大，应下大力气优化。剪力墙的布置宜规则、均匀、对称，以控制结构扭转变形。在满足规范和计算的前提下应尽量减少墙的数量，限制墙肢长度，控制连梁刚度，剪力墙能落地的就全部落地不做框支转换层，平面能布置成大开问的尽量布置成大开间，墙体的厚度满足构造要求和轴压比的要求即可。连梁刚度太大时可通过梁中开水平缝变成双梁、增大跨高比等措施降低连梁刚度。尽量少用短肢剪力墙，限制“一”字墙，少做转换。
6)降低含钢量的小技巧：①楼电梯间不宣布置在房屋端部或转角处。因其空间刚度较小，设在端部对抗扭不利，设在转角处应力集中。②框架结构层刚度较弱时，加大柱尺寸或梁高都可显著增大层刚度，而提高混凝土强度效果不明显。③柱的截面尺寸，多层宜2层～3层
调整一次，高层宜结合混凝土强度的调整每5层～8层调整一次。④多层框架结构位移超标时，可布置少量剪力
墙使其满足要求。此时仍按框架结构确定抗震等级，剪力墙抗震等级可为三级且不设底部加强区，同时框架部分还宜满足不计入剪力墙时框架的承载力要求。⑤剪力墙的窗下墙尽量用填充墙，可延长周期并节约造价。⑥剪力墙结构仅少量墙肢不落地、做框支转换且其负荷面积占楼层面积范围很小时(≤10％)，可按仅个别构件转换考虑，不必把整个层都作为转换层。
⑦填充墙的上下在不影响美观和使用的情况下尽可能设梁。分隔墙下可不设梁，配筋上加强即可。⑧外挑阳台挑出长度大于1．2m时优先考虑梁板式受力体系。⑨梁的截面尽量按正常截面取，少做宽扁梁，配筋率也应控制在1．5％以内。⑩尽量避免梁宽≥350mm，否则箍筋按构造要求需采用4肢箍，造成箍筋用量增加。(11).楼梯构件，梯板跨度大于3m或活载较大时，优先考虑梁式楼梯。(12).爹建筑构件，包括装饰构件，优先采用钢筋混凝土结构。3材料优化
材料自重对结构受力影响较大，应尽量选用轻型材料。如填充墙、隔墙采用轻质材料，可显著减轻自重，降低含钢量。
混凝土价格相对便宜，可适当提高混凝土强度等级以减少钢筋用量，但混凝土强度等级越高越容易开裂，所以也不能太高。一般建议梁板混凝土等级取C30，墙柱混凝土等级取C25—弭O(断面与标号间取最优值)，转换层水平构件取C40，非承重构件取C20，基础取C30,--C35，垫层取C15。一般楼层越高受力越小，故混凝土强度等级宜从下到上逐渐减小。为便于施工，同一楼层各构件最好采用同一等级混凝土。
关于钢筋的优化，将在配筋设计部分论述。
4荷载优化
荷载输入值的计算是否准确，关系到整个工程的含钢量是否正常。荷载的计算应尽量精确，做到不漏算、不重算、不多算、不错算。荷载取值应严格按照最新版荷载规范取用，不要擅自放人。对于一些特殊功能的建筑，应会同甲方共同测算荷载的取值。
填充墙上门窗开洞面积较大时，应扣洞口部分的重量。地面、楼面、屋面、填充墙、隔墙、构架、线条等恒载取值应按建筑做法和大样详细计算。
对于GB 50009-2001第4．1．2条所列可折减的项目，应严格按所列系数折减，尤其是消防车活载。
通过检查PKPM总信息中单位面积质量数值可以判断出荷载输入是否正常。一般设计较合理的住宅结构，单位面积的荷载标准值为：框架结构1 lkN／m2~13 kN／m2，框剪结构13 kN／m2~16 kN／m2，剪力墙结构14kN／m2~18kN／m2。
5设计参数优化
设计参数直接影响着含钢量的变化，因此必须弄清楚每个参数的内涵，正确地选用。笔者总结经验、参考文献后给出以下建议：
1)普通柱按单偏压计算，双偏压校核，异型柱才按双偏压计算。按双偏压计算时柱钢筋用量显著增加。
2)偶然偏心和双向地震不同时考虑。考虑双向地震影响会使结构用钢量增加。一般较规则的结构，扭转效应较小，可只计算单向地震力(考虑偶然偏心影响)，不考虑双向地震影响。但如果结构的质量和刚度分布明显不对称、扭转严重时，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。如何判断结构是否扭转严重，作者赞同文献[3】的看法，即当楼层最大弹性水平位移(或层间位移)与该层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值A级高度大于1．4、B级高度或复杂高层大于1．3时，可认为结构扭转比较明显，需要考虑双向地震作用。多层结构参考高层取值。
当结构扭转位移比超限时，可通过以下措施作调整：①调整平面布置，使质心与刚心尽量
接近；②加强结构外边一圈构件刚度，提高抗扭能力；③加大墙、柱、梁截面，改变层间刚度与楼层刚度比；④改变墙、柱的方向，使x、y向刚度接近，尽量使位移比小于1．3，这样就不用考虑双向地震作用了。
3)计算位移角时可不考虑偶然偏心，有利于满足规范限值要求，见《高层建筑混凝土结构技术规程》ts]4．6．3条。
4)竖向构件考虑活荷载折减，可降低用钢量。反映在PlUM计算参数中就是：柱、墙和传到基础的活荷载在SATWE中折减(在PM中一般不折减)。
5)梁柱重叠部分考虑刚域影响，可降低梁的配筋，不考虑刚域影响时梁负筋应按柱边弯矩配筋。
6)梁设计弯矩放大系数及配筋放大系数取1．0。楼面本身荷载和梁荷均已经乘以大于1的分项系数，梁计算中即使不放大也已经存在安全储备，没有必要再对弯矩放大系数及配筋放大系数进行放大。在后期施工图设计时再针对薄弱的部分比如悬挑梁等进行适当的放大，提高其安全储备。
7)梁刚度放大系数，中梁宜取2．0，边梁宜取1．5。梁刚度放大系数主要反映现浇楼板作为梁的有效翼缘对楼面梁刚度的贡献。由于刚度大小直接影响内力分配，不考虑该系数将使梁配筋偏小，考虑不当会使构件配筋不准确，都不利于结构安全。
8)周期折减系数直接影响到竖向构件的配筋，如果盲目折减，势必造成结构刚度过大，吸收的地震力也增大，最后导致墙柱配筋增大。周期折减系数应根据填充墙实际分布情况慎重选择，纯剪力墙结构自振周期可以不折减(取1．O)。
9)PKPM中如次梁单独输入，则PKPM默认对次梁不调幅，此时应将其改为“调幅梁”，可节约部分钢筋。
10)剪力墙连梁跨高比大于5时，受力特征己变成受弯为主，应按框架梁输入并且不能定义为连梁。当梁一端与剪力墙平面外相接时不论跨高比为多少都不应定义为连梁。
11)减小结构扭转可降低用钢量，故应尽力调整计算模型使最大位移与层平均位移之比、最大层问位移与平均层间位移之比小于1．3，并使第一、第二振型为平动，第一扭转周期与第一平动周期之比小于0．85。
12)楼层层间最大位移与层高之比△u／h比规范限值略小即可，且两个主轴方向位移角计算结果越接近越好。如框架结构位移角限值为1／550，实际结构X、y向最大层间位移角为1／(560,---,580)时较经济。结构越刚，地震反应越大，含钢量越高，延性越差。另外，各个楼层之间的弹性位移角最好均匀变化，不要突变。
13)对框架一抗震墙结构框架部分的底层柱底，可不乘以弯矩放大系数，见《建筑抗震设计规范》t616．2．3条条文说明。
14)对于上海地区工程，《上海市建筑抗震设计规程》6．1．19条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向(剪切)刚度不宜小于上部楼层侧向(剪切)刚度的1．5倍。据此可放宽对地下室的刚度要求，节约部分钢筋。
15)检查PKPM的总信息、位移、周期、地震力与振型输出文件，查看各个指标是否控制在合理范围内：如轴压比、剪重比、刚度比、位移比、周期、刚重比、层间受剪承载力比、有效质量比、超筋信息等。如均在合理范围内，说明结构设计较合理，否则应继续优化。
16)设计较合理的结构，基本上符合以下规律：
(1)柱、墙的轴力设计值绝大部分为压力；
(2)柱、墙大部分构件为构造配筋；
(3)底层柱、墙轴压比大部分比规范限值小0．15以内；
(4)梁基本上无超筋；
(5)剪力墙符合截面抗剪要求；
(6)梁抗剪不满足要求的截面和抗扭超限截面没有或很少；
(7)大部分构件的配筋率在表1范围内。
6基础设计优化
基础造价占结构造价比重最大，基础的节省将对整个工程造价的降低起决定性的作用。基础设计的关键是合理选择基础形式。
一般的，低层住宅优先考虑浅埋天然基础，多层住宅优先考虑沉降控制复合基础(含复合桩基，允许设地下室)，对于深埋独立地下室，可考虑采用补偿式基础。
设置地下室时，对地下室的埋深、抗浮水位、桩型、底板顶板结构形式、侧墙设计、基坑围护等内容应进行充分比较和科学验证，尽可能用科学合理的方法节省造价。
地下车库顶板常用结构型式有大跨梁板、十字梁、井字梁、柱帽无梁楼盖、预应力有／无梁楼盖、空心楼盖等几种；底板常用结构型式有“承台+底板”、“承台+地梁+底板”等几种。应根据建筑、荷载和场地条件进行多方案技术经济性比较后再选择最合理的方案。
采用桩基时，需进行桩型、桩径、桩长等多方案技术经济性比较。桩基比选时需考虑承台造价。不同单体，不同地质情况可选用不同桩型，地基土对桩的支承能力尽量接近桩身结构强度。方桩宜优先考虑空心方桩，抗拔桩优先考虑PHC管桩。
布桩时优先考虑轴线布桩并按群桩形心、荷载中心、基础形心“三心”尽量靠近原则作优化调整。单个承台及整个单体的布桩系数(上部总荷载与单桩承载力总和的比值)宜控制在0．75~0．90之间，试桩结果较理想时可取高值。
少用联合承台，基础厚度在满足抗冲切、抗剪切的要求下尽可能降低厚度。墙／柱下直接布桩时，如荷载能直接传递，承台厚度可适当减小。避免或减少_柱一桩。
与承台相连的基础梁计算长度不必取轴线间距离，否则配筋会增大，建议取1．05倍净跨度。合理选择地粱的断面并控制梁的截面尺寸和配筋。宜采用倒T型截面，不宜采用矩形截面。增加
基础高度可以减少底板配筋。独立基础优先采用锥形基础。
筏基底板宜适当出挑，一般出挑O．5m～2．0m左右，有梁时宜将梁一起出挑，当有柔性防水层时不宜出挑。地梁宜适当出挑，一般出挑边跨跨长的1／4。
无上部结构的地下建筑，如地下车库等，可按三级或非抗震设计。但9度抗震设计时，抗震等级不低于二级，见《高层建筑混凝土结构技术规程》[gJ第4．8．5条。
地下室超长时应设后浇带或膨胀加强带，刚度较大时后浇带或加强带距离应适当减小。
JCCAD设计取荷载时不必同时选取PM荷载和SA TWE荷载，因为PM荷载可能未考虑折减。
挡土墙高度不宜超过1．5m，否则成本成倍增加，应协调建筑景观专业修改，如多次放坡。
7构件配筋设计优化
在施工图设计阶段，主要通过对构件的精细化配筋设计降低含钢量。包括两方面工作，一是合理选择钢筋级别，二是合理控制钢筋用量。
由于新三级钢筋比二级钢筋强度提高20％，价格约高6％，受力钢筋采用三级钢筋比采用二级钢筋约可节约钢材12％。但是对于抗裂配筋，由于裂缝宽度与钢筋应力有关，与钢筋级别关系不大，采用高强度钢筋并不能充分发挥作用，此时宜采用低强度钢筋。对于构造配筋，哪个级别更经济与最小配筋(箍)率的计算方式有关。如梁式构件的最小配筋率为0．2％和(4瓢黝％中的较大值，当混凝土强度≥C30时三级钢较经济，当混凝土强度小于C30时二级钢筋较经济。
需要注意的是，二级钢筋和三级钢筋外观上相似，容易混淆。为防止工地用错钢筋，建议直径≥16ram的钢筋用三级，直径10mm～14mm的钢筋用二级，直径6mm～8mm的用一
级和三级。
下面按构件类型给出具体的钢筋优化建议。
7．1一般要求
1)尽量采用人工配筋，钢筋归并系数要取得小一些。自动生成的配筋不尽合理，不能直接使用。钢筋归并时用较大配筋包罗较小配筋，归并系数过大会造成比较多的浪费。
2)结构竖向应按计算结果划分区段，使各区段内配筋相差不大，再分段出图。多层宜层层出图，高层宜每3层~4层为一段出图。
3)受力钢筋尽量选用三级，当受力很小或为抗
裂时宜选用一级(d≤8mm)和二级Q≥10ram)，构造下限控制时根据最小配筋(箍)率计算方式选择最经济级别。吊钩只能采用一级。
4)凡抗裂钢筋均应采用细密钢筋，钢筋级别不宜超过二级，钢筋间距不宜大于150mm。
5)分布筋、拉结筋、架立筋等起辅助作用的钢筋采用一级@≤8mm)或二级(d≥10mm)。
6)《建筑抗震设计规范))2008年局部修订版第3．9．3条要求，普通纵向受力钢筋优先采用HRB400级热轧钢筋，箍筋优先选用HRB335级和HRB400级热轧钢筋，不推荐使用强度低、黏结握裹性能差的HPB235级钢筋，如使用一级钢建议只用于次要构件。
7．2板配筋要求
1)楼板钢筋一般采用三级。除非特殊需要，一般采用分离式配筋，板跨较小且上筋相同时允许拉通。板厚≥150mm时，可能抗裂或构造控制，宜用二级钢筋，楼板上筋中拉通筋满足计算和构造要求即可，其余用短筋在支座处附加。分布筋宜采用一级。
2)一般楼层端跨及跨度大于3 900mm的楼板，上筋需拉通时可采用支座1／4板跨按计算配筋、跨中用小直径钢筋(如6mm)与支座钢筋受拉搭接的方法连接，以节省钢筋。
7．3梁柱配筋要求
1)梁、柱钢筋直径≥16rain时宜采用三级，直径<16mm时宜采用二级。剪力墙暗柱主筋按相同原则处理。梁的最小配筋率与钢筋强度反相关，柱采用三级钢的最小配筋率比二级钢小0．1％，故主筋宜用三级钢筋。
2)梁的上部纵筋一般不放大，下部纵筋略放大，一般放大5％～10％且不宜超过15％。
3)梁纵筋尽量采用较细钢筋(如以3E18代替2E22)，可减少裂缝和钢筋锚固长度。
4)次梁和四级框架梁的架立筋(含角筋)不用贯通，中间可用西10mm～咖12iilln钢筋搭接，搭接长度150mm，搭接部位一般在￡邝处，见((03G101．1混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图55(2006版)。当梁跨度≤4m或支座负筋直径≤16mm时，分段搭接未必节省，可不分段。
5)非框支梁的普通框架梁，其下部钢筋不需要全部伸入支座，可在节点附近部分截断，见((03G101．1混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(2006版)第60页。
6)梁板结构，计算梁的构造腰筋时，应扣除楼板厚度，腰筋宜用二级。
7)梁柱最小配箍率与钢筋强度成反比，钢筋强度越高越经济，故箍筋宜采用三级(d=6mm，8mm，16ram,--．)，和二级(d=10mm～14mm)。一级钢筋因强度低、与混凝土粘结握裹性能差、最小配箍率高等原因不推荐使用。箍筋间距应细分，不能只取@100mm、150mm、200mm 几种间距。新三级钢筋的延性、可焊性已经大幅提高，与混凝土的黏结握裹能力也比圆钢强，可大规模用作箍筋。
8)上集中荷载处附加横向钢筋，优先考虑箍筋，箍筋不足时，再用吊筋，吊筋不宜小于2咖12mm。
9)抗扭钢筋时，应将构造腰筋计入到抗扭纵筋中。
10)根据计算结果也可分加密区和非加密区配箍。
11)钢筋可按非抗震设计要求锚固搭接，即以L。代替LaE。
12)梁、圈梁、构造柱主筋应采用二级，箍筋应采用一级。
13)根据跨度及荷载大小分段配筋，不能不分跨度大小采用同一截面配筋。
14)主筋均可采用两种直径钢筋搭配配筋，使配筋面积尽量接近计算或构造要求。
7．4剪力墙配筋要求
1)剪力墙墙身水平筋宜用一级、三级(d≤8mm)和二级(d≥10mm)，垂直筋宜用三级(d≤8mm)和二级(d≥10mm)。
2)约束构造边缘构件中按抗震等级、剪力墙部位确定纵筋配筋率和配箍率时，主筋及箍筋间距不一定取50倍数，也可取其它数值，如不一定只取@100mm、@150mm，也可取@120mm、@140 mill、@160mill等数值。
3)构造边缘构件暗柱一般不考虑体积配箍率，但应满足《高层建筑混凝土结构技术规程》7．2．17条第4小条的规定，配箍特征值不宜小于Av=0．1。
4)当剪力墙水平分布钢筋在约束边缘构件内确有可靠锚固时，也可与其它封闭箍筋、拉筋一起作为约束箍筋计算。
5)十字型剪力墙，交叉部位可按构造要求配筋。
6)框架柱、剪力墙暗柱的分布筋可采用12 rain～14mill。
7．5基础配筋要求
1)柱下独立基础、墙下条形基础多为强度控制，宜用三级；地梁、基础梁、承台多为抗裂控制，宜用二级。
2)地下室底板、项板构造或抗裂控制时宜采用二级，强度控制时宜采用三级。顶板上筋及底板下筋的贯通筋满足计算和构造要求即可，其余用短筋在支座处附加。
3)地下室外墙配筋一般抗裂控制，水平、竖向均宜采用细密二级钢筋，钢筋间距不宜大于150ram。一般通过在外侧底部约1／3高度范围内附加短筋方式解决底部配筋较大问题。4)地下室外墙迎水面内设直径,／,4ram～咖6mm@150mm的钢筋网片时，保护层计算厚度可比50mm适当减小，但不得小于30mm。
5)地下室构件迎水面裂缝宽度控制在0．2mm之内，室内可按0．25mm控制。
6)基础地梁、筏板可按非抗震设计要求锚固搭接，即以￡。代替￡蚯。
7)当独立基础边长或条形基础的宽度≥2．5m时，底板受力钢筋长度可取0．9倍边长或宽度，并交错布置，见《建筑地基基础设计规范》8．2．2—5条。
8)条形基础及筏板基础中的基础梁，箍筋按强一htcahni。d，ea孳Sut'a结D¨睁II度要求配置即可，不需按抗震要求或延性要求构造加密；纵筋可按非抗震要求锚固、搭接【4】。
9)灌注桩配筋可根据计算需要取通长、1／2桩长、1／3桩长。
8结束语
可以看出，通过结构设计人员的细致工作是可以降低结构工程的钢筋用钢量的。这就要求结构设计师在平时工作中注意培养沟通说服的能力，注意结构设计的细节，并及时总结经验，为“降
低结构含钢量，，f故准备。同时必须指出，文中虽然提出了一些降低含钢量的措施，但并不提倡含钢量越少越好。只有深刻理解规范条文和结构受力原理、合理的进行结构布置、正确的选用荷载、慎重的选择计算参数、选择适度的构造措施，才能做出既安全又经济的结构。
仪器实验室设计装修要求及规范 仪器分析实验室对室内的要求一般都比化学实验室为高。仪器分析实验室一般都有空调要求，如恒温恒湿、空气净化、气流、排风等问题。在气候较潮湿的地区要求防潮，对于早期实验室用若干红外线灯、小型去湿器、窗式空调器、小型独立式空调器。现代实验室有条件的采用中央空调系统。对于防振要求较高的仪器设备，除了对实验室的位置要进行考虑外，尚需考虑设置独立的设备防振基础和隔振措施。仪器分析实验室一般要求兼有交流、直流电源，以及单相、三相两种电源插座，并常有稳压要求。有的还有防电磁干扰的要求，需要接地和电磁屏蔽等。有的需要有冷却水和各种气体供应，包括真空和压缩空气，保护气体和载气等。仪器分析实验室的建筑装修标准通常都考虑较高一些：墙面做油漆涂料或油漆墙裙;地面做木地板、水磨石地面、塑胶地面以及大理石地面等;实验室的实验台：如为样品处理室工作台可参照化学实验台;如为放置仪器的工作台需稳固，可采用钢筋混凝土结构的水磨石台面等。同样，实验室要求防尘、防腐蚀、都应给予足够的重视和妥善地解决。 1、仪器分析实验室的要求： 仪器分析实验主要设置各种大型精密分析仪器，同时也包括普通小型分析仪等。这些分析室大都由几个小室组成，组成房间的大小和数量随各类仪器而异;即使是同类仪器，如其型号不同，其要求往往也不相同，而且有时会有较大的差别。
2、仪器分析实验室的组成： 仪器分析实验室组成包括分析仪器室、样品处理室、暗室、研究室、更衣室、机房等。 3、仪器分析实验室的平面布置： 仪器分析实验室一身都有防振、防尘和较恒定的室温要求和一定的湿度要求，在具体设计时应满足该仪器产品说明书提出的要求。 仪器分析实验室通常可与基本实验室一样沿外墙布置，或将它们集中在某一区域内，这样有利于各个研究室和基本实验室相联系，并可统一考虑诸如空调、防护等方面的措施。对于某一科研项目来说，为了实研究方便起见，仪器分析实验室也可考虑按科研项目分散布置，这样同一种分析仪器室在一幢楼里就得有多组。另外，在一个有集中空调系统的实验大楼里，则以不沿外墙设置特种辅助实验室较为有利。下面为仪器分析实验室的几个设计实例。 (1) 大型光谱实验室平面布置 (2) X衍射分析室平面布置
邵阳学院信息工程系毕业设计（论文）编写要求和装订规范 为使我系毕业设计（论文）资料规范化、标准化，根据《科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》（GB7713-87 ）和《邵阳学院毕业设计（论文）编写要求和装订规范》等有关标准，制订以下规范。 一、毕业设计（论文）编写要求和打印格式 毕业设计（论文）资料用计算机打印，纸张大小一律使用A4纸，页边距全部设为 25mm，除论 文外所有文档双面打印。各项内容的编写要求和打印格式规范如下。 （一）封面 封面统一使用学校提供的设计（论文）封面样式（见附件12 ）。 （二）摘要、关键词或内容提要 摘要主要介绍毕业论文课题的研究内容、方法、结果和最终结论等，而重点是结果和结论。摘 要应具有独立性和自含性，即不阅读全文，就能获得必要的信息。中文摘要一般为 200~300字左右。关键词是从论文中选取出来用以表示全文主题内容信息的单词和术语。每篇论文中选取3~8个关键词，以显著的字符另起一行，排在摘要的左下方。摘要和关键词须分别用中英文书写。 摘要”采用小三号黑体字单列一行并居中，前后空一行。文字内容采用小四号宋体字。 关键词：”在摘要内容后面另起一行，左起顶格书写，采用四号黑体字，其中的关键词用小四号宋体字，关键词之间以分号隔开。 英文“ ABSTRACT ”采用三号“Time New Roman，加粗，前后空一行。 “ Key words :” 采用小四号“Time New Roman，加粗。 所有数字与西文采用四号“Time New Roman字型。 （三）目录 目录”两字用三号黑体字，单列一行居中书写，前后空一行再编写目录内容。目录内容一般只编排至文中的第二层标题。第一层标题内容用四号黑体字，第二层标题用四号宋体字，并注明各章节起始页码，题目和页码之间用........................... ”相连。格式如下所示。 目录（三号黑体，居中，前后空一行）
社会研究方法课程设计
社会研究方法 课程设计调查报告 调查题目：关于地铁站路边摊问题的调查调查地点：北京市通州区梨园城铁站 调查对象：梨园站出站的乘客 调查时间：2012年8月27日 晚高峰期间19:00—21:00
班级：行政1002 姓名：吕铮 学号：2010012341 【内容提要】 近些年来，随着地铁的发展，路边摊成为地铁站周边一道别致的风景线：麻辣烫，铁板烧，臭豆腐，鸡蛋灌饼等，为众多上班族所钟情。我们在享受到路边摊带来便利的同时，也应该注意到路边摊的危害。卫生问题是首先需要的问题。除此之外，路边摊的存在对市政市容造成了一定的影响，也影响到了道路的正常通行。然而这种路边摊的取缔却是很难的。且不说他们流动性强，走到哪儿都可以买，就路边摊的制作也并不复杂，因此取缔路边摊难以有效执行。就政府管理而言，面对路边摊的存在不应该一味的取缔、没收，而是应该统一规范的对路边摊进行管理，同时提高路边摊的卫生规格。这样不仅使路边摊有了一席之地，使它的存在合法化，又能使市民享受到路边摊带来的便利，同时也使路边摊主有了一定的收入，既美化了市容又使摊主与顾客都能获利。 街头食品业在向城市人口、尤其是许多发展中国家城市人口提供方便、低廉食品方面发挥着重要作用；受到化学和微生物病原体污染的街头食品被视为食物源疾病的重大诱因；环境卫生不佳、设施不足和食品处理不当是街头食品的主要风险因素；增强摊贩对保障食品安
全所需遵循的基本原则和措施的认识是降低街头食品卫生风险的一项最具成本效益的办法。（本段文字援引世界卫生组织《关于增强街头摊贩食品安全的基本措施》一文） 【关键词】 路边摊危害管理合法化 【调查过程与方法】 近年来，路边摊成为地铁站、车站附近的特色，路边摊的种类也越来越丰富。路边摊的存在为上班族提供了便利，可以免去他们工作一天之后还要回家做饭的麻烦。丰富的种类、低廉的价格，使得路边摊的市场不断扩大，随之而来就是路边摊所带来的问题。众所周知，路边摊最大的问题就是食品安全问题，且不说地沟油、亚硝酸盐会给人身带来什么样的危害，灰尘、反复使用的竹签、一次性筷子等都难以保证安全。为了了解路边摊的存在情况以及往来乘客对路边摊的看法，我于2012年8月27日晚高峰期间（19:00—21:00）来到八通线梨园站，对出站乘客做关于路边摊的随机调查。调查内容主要包括：乘客对路边摊的态度，路边摊的危害以及路边摊主的态度。本次调查共有28人接受访问，现将其中7人的访问内容整理出来： 【被访问者1：上班族】 路边摊的存在已经很长时间了，但是一直没有城管来取缔，路边摊的存在确实给我们带来了便利，它价格低廉，种类繁多，可以省去我们下班之后做饭的麻烦。关于卫生问题吧，我觉得这些东西都不算很干净，但是不是经常吃就没什么问题吧。再说那么多人都吃呢，怎
建筑结构优化设计建议 侯善民 201305 2013.05
第一章 第章基础 1、基础类型： ? 天然地基基础 ?复合地基→天然地基+增加体（柔性桩、刚性桩）? 桩基：常规桩基 后处理加强的后注浆钻孔灌注桩 先处理加强的劲性复合予制静压桩
第一章第章基础 ? 天然地基承载力不宜低于预期复合地基承载力的百分之四 十软土地基上采用复合地基要慎重组成复合地基的增采用复合地基应注意： 十，软土地基上采用复合地基要慎重。组成复合地基的增强体桩基，应具备一定刚度，并且不能是端承桩；随着复合地基承载力需求增大增强体桩基的支承刚度与 ? 随着复合地基承载力需求增大，增强体桩基的支承刚度与桩身强度，要求也需相应提高，对于20层~30层的高层建筑不宜采用单纯摩阻桩桩端进入较好的持力层但持筑，不宜采用单纯摩阻桩，桩端进入较好的持力层。但持力层不宜是强风化以上的岩层，桩身强度承载力要满足计算底板与桩基持力层选择需慎重 算，底板与桩基持力层选择需慎重。
第一章南京某小区复合地基事故第章基础 南京某小区复合地基事故： 该小区位于河西，七层砖混住宅，场地内有深厚的淤泥质软土层，增强体刚性桩未穿过软土层，施工也存在质量问题，建造过程中一直到结构封顶，沉降持续发展，最后采用锚杆静桩较好的才控制住降静压桩，压入深层较好的土层，才控制住沉降。最近几年，我们做了一批20层~30层100米以内的高层剪力墙住宅，采用刚性桩复合地基都取得成功。例如：淮安恒大、淮安中南、合肥融侨等都是20万~30万㎡的高层住宅小区，天然地基承载力约在200k 左右采用予应力管桩作为增加体然地基承载力约在200kpa左右，采用予应力管桩作为增加体， 复合地基承载力可达到500Kpa左右
结构优化设计的综述与 发展 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
结构优化设计的综述与发展 摘要：结构优化设计，就是在计算机技术等高科技手段的支持下，为了提升机械产品的性能、工作效率，延长机械产品的工作寿命，对机械产品的尺寸、形状、拓扑结构和动态性能进行优化的过程。这是机械行业发展的必然要求，也是信息时代的必然要求。结构优化设计，必须在保证机械产品满足工作需要的前提下，通过科学的计算来实行。文章将简单对结构优化设计的发展状况进行介绍，列举几种优化设计方法，以及讨论未来优化的发展情况。 关键词：结构优化设计发展优化设计方法 1 结构优化设计 结构优化简单来说就是在满足一定的约束条件下，通过改变结构的设计参数，以达到节约原材料或提高结构性能的目的。结构优化设计通常是指在给定结构外形，给定结构各元件的材料和相关载荷及整个结构的强度、刚度、工艺等要求的条件下，对结构进行整体和元件优化设计。结构优化设计一般由设计变量、约束条件和目标函数三要素组成。评价设计优、劣的标准，在优化设计中称为目标函数；结构设计中以变量形式参与的称为设计变量；设计时应遵守的几何、刚度、强度、稳定性等条件称为约束条件，而设计变量、约束函数与目标函数一起构成了优化设计的数学模型。结构优化的目的是让设计的结构利用材料更经济、受力分布更合理。 结构优化设计根据设计变量选取的不同可以分为截面（尺寸）优化、形状优化、拓扑优化三个层次。尺寸优化是选取结构元件的几何尺寸作为设计变量，例如，杆元截面积、板元的厚度等等[1]。而形状优化是选取结构的内部形状或者是节点位置作为设计变量。拓扑优化就是选取结构元件的有无作为设计变量，为0-1型逻辑型设计变量。 2 结构优化设计研究概况与现状 结构优化设计最早可以追溯到17世纪，伽利略和伯努利对弯曲梁的研究从而引发了变截面粱形状优化的问题。后来Maxwell和Michell提出了单载荷仅有应力约束条件下最小重量桁架结构布局的基本理论，为系统地分析结构优化理论作出了重大的贡献。然而长期以来，由于缺乏高速可靠的计算手段和理论，结构优化设计一直无法获取较大发展。 到上世纪六十年代，有限元技术借助于计算机技术，得到了极大的发展。1960年Schmit在求解多种载荷情况下弹性结构的最小重量问题时，首次在结构优化中引入入数学规划理论，并与有限元方法结合应用，形成了全新的结构优化思想，标志着现代结构优化技术的开始[2]。 1973年Zienkiewicz和Campbell[3]在解决水坝的形状优化问题时，首次以节点坐标作为设计变量，在结构分析方面使用了等参元，在优化方法上使用了序列线性规划的方法。其后，众多的学者在此基础上，逐渐发展形成了使用边界形状参数化方法描述连续体边界的方法，即采用直线、圆弧、样条曲线、二次参数曲线、二次曲面、柱面等方式来描述边界。 1982年，Iman提出了设计元法。该方法把结构分成若干子域，每个子域对应一个设计元。设计元由一组控制设计元几何形状的主节点来描述，接着选择一组设计变量来控制主节点的移动。该方法可以有效地减少设计变量，但也存在网格畸形的缺点。 1986年Belegundu提出了基于自然设计变量和形状函数的形状优化方法[4]。他选择了作用在结构上的假想载荷等一系列自然变量，把由假想载荷产生的位移加到初始
动物实验室的设计布局是规范工作流程和人员、动物、物品等相互关系和移动，并确保实验室安全，此外，对形成屏障结构具有重要意义。本文将从三个防护区（外围防护区、建筑防护区、饲养防护区）和四条控制路线（人员控制路线、动物控制路线、物料控制路线、废物控制路线）等方面详细介绍。 动物实验室 1.外围防护区 外围防护区主要指建筑外围的区域。鉴于实验动物饲养的特殊性，外围可能需要设监控设备、人员进出的控制、卫生防护带等。如果设施内从事涉及高致病性病原微生物的动物实验活动，须考虑设施的安保要求，以及一旦发生意外事故后对周围控制区域、疏散和救援的需求。外围的防护主要通过设置栅栏、围墙等方式实现。鉴于景观的需求，使用栅栏更显人性化。栅栏不应低于2米，栏杆的间距不大于10厘米，栏杆要坚固、易于清洁。 此外，需要设置照明系统、报警系统和视频监控系统，更高级别的防护包括地下的电磁场报警、红外线报警和运动物体报警、低压电击等措施。防护区内一般不布置绿化，以免影响监控，同时也可减少昆虫、老鼠等。为保证正常的外来服务，如邮件、送货、访客等，通过风险评估决定是否需要建设安检、特殊通道、中转站等措施。对控制区域应设置警示牌，避免无意闯入。对防护要求高的设施，
应保证外来车辆不能靠近设施，距离保持至少30米。在外围防护区，宜设专用的外部人员和车辆入口。 2.建筑防护区 建筑防护区主要指动物实验室所在的建筑。建筑内有动物设施和其它设施之分，其它设施可以与动物设施有关，也可以无关;动物设施可以就是建筑的主体，也可以是其部分。需要考虑的主要问题是动物设施环境与建筑物内其它区域环境的相互隔离与相互关系，人员、动物、物料和废物的进出路线。使用时，动物设施及其相关的设施宜集中布置，从事感染动物活动的设施需要单独布置。建筑除主入口外，要考虑设置动物、大型设备和废物的出口和入口。 出于安全考虑，必须评估和明确对门窗的性能要求。在合理控制数量的前提下，对门窗的大小、形状、耐冲击能力、耐火性、保温性、光学特性等均要有要求。可能的风险来自于异常的气候、自然灾害、人为破坏、设备异常等，如，通风系统的异常可造成室内压力急剧变化，造成门窗损坏。 3.饲养防护区 饲养防护区设施基本的形态是由入口、走廊(或通道)、功能间和出口组成。走廊是连接各功能区的纽带，各种通道发挥快捷、隔离、消毒等作用。实验动物设施的特点是不相容的因素多，需要利用走廊和通道对不相容的因素作合理的安排。走廊的形式包括双走廊、单走廊、U型走廊、环廊等。设施内部的安排应根据工作流程和利于控制风险的原则确定，此外，还要考虑工程可行性和日常维护的方便性，可以组成相对独立的单元。 1.人员控制路线 进出动物实验室的人员主要包括动物管理人员、动物实验人员和清洁人员。此外，还有送货人员、维护人员、来访人员、检查人员、安保人员等。为保证各类人员的进出有序，需要合理设计路线和设置不同级别的物理限制。人员的移动具有主动性，可以到达任何区域，要通过SOP和物理控制措施管理人员的移动。
《结构优化设计》课程专题训练 课程名称：结构优化设计 所在班级：工力13-1班 学生姓名：zzzzzzzzz 学号：11111111111 指导教师：zzzzzzz 成绩：
目录 一．研究目的 ...................................... 错误！未定义书签。 1.1 实际问题在工程中的应用........... 错误！未定义书签。 二．研究内容 (3) 2.1 工程模型问题简化假设 (3) 三．问题求解 (4) 3.1准则法求解： (4) 3.2数学规划法求解： (5) 四．结果与结论 (9) 4.1结果 (9) 4.2 结论 (9)
1.1实际问题在工程中的应用 图1：南京长江大桥 如图一所示为南京长江大桥桁架结构。此类桁架，因其结构轻巧，设计、制作、安装均很简便，且适应跨度范围很大，故在生产中有着大量的应用。这里主要为凸显结构优化问题，将绗架取局部结构，通过两种结构优化算法计算求解，加深对两种方法的了解与对结构优化设计含义的理解。
2.1 工程模型问题简化假设 现将图中结构简化为图三中的两桁架结构，假设壁厚t 和半跨B 已给定，要求选择钢管的平均直径D 和绗架高度H ，使杆件不失稳，杆件材料不屈服，且结构最轻，给定参数荷载P=33000磅，B=30英寸，t=0.1 英寸，屈服应力5 10=σ磅/平方英寸，弹性模量E=3x 710磅/平方英寸。 图 2
三．问题求解 该问题的目标函数是结构的重量，设计所需的约束条件为：圆管杆件中的压应力应该小于或等于压杆稳定的欧拉临界应力；圆管杆件中的压应力应该小于或等于材料的屈服应力；管子的平均直径D 和桁架的高度H 受上、下界的限制。 问题可以总结为： 目标函数：圆管的最轻重量minW 约束条件s.t. 3.1准则法求解： 该问题中指定参数为B,t ，E ，ρ，σ，D ，D ，H ，H ，设计变量为D ，H ，该问题的目标函数时结构的重量，设计受到的约束条件为：圆管杆件中的压应力应该远小于或等于压杆稳定的欧拉临界应力σ；圆管杆件中的压应力应远小于或等于材料的屈服应力σ；管子的平均直径D 和绗架的高度H 受到上下界的限制。 求最优的D 和H ，使目标函数最小，即： 2 122)(t 2min H B D W +=πρ S.T. H H H D D D tDH H B P H B ED tDH H B P ≤≤≤≤≤++≤ +σ πππ) ()(8)(22222 22 122
机械结构优化设计 ——周江琛 2013301390008 摘要：机械优化设计是一门综合性的学科，非常有发展潜力的研究方向，是解决复杂设计问题的一种有效工具。本文重点介绍机械优化设计方法的同时，对其原理、优缺点及适用范围进行了总结，并分析了优化方法的最新研究进展。关键词：优化方法约束特点函数 优化设计是一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题,优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型,建立数学模型包括:选取适当的设计变量,建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式,约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立
目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值一种现代设计方法,目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。优化设计是20世纪60年代初发展起来的，它是将最优化原理和计算机技术应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新方法，就可以寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域，它已广泛应用于各个工业部门。优化方法的发展经历了数值法、数值分析法和非数值分析法三个阶段。20世纪50年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支，为优化设计奠定了理论基础。20世纪60年代电子计算机和计算机技术的发展为优化设计提供了强有力的手段，使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择上。最优化技术成功地运用于机械设计还是在20世纪60年代后期开始，近年来发展起来的计算机辅助设计（CAD），在引入优化设计方法后，使得在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案，又可加快设计速度，缩短设计周期。在科学技术发展要求机械产品更新日益所以今天，把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来，使设计工程完全自动化，已成为设计方法的一个重要发展趋势。 优化设计方法多种多样，主要有以下几种：1无约束优化设计法；无约束优化设计是没有约束函数的优化设计，无约束可以分为两类，一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法，如最速下降法、共轭梯度法、牛顿法及变尺度法等。另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法，如坐标轮换法、单形替换法及鲍威尔法等。此法具有计算
P3实验室设计规范要求 一、概述(略) 二、设计依据 1. 湖北工业大学本科生毕业设计（论文）规范 一、内容要求 毕业设计报告正文要求： （1）理、工科类专业毕业设计报告正文内容应包括：问题的提出；设计的指导思想；方案的选择和比较论证；根据任务书指出的内容和指标要求写出设计过程、课题所涉及元件结构和相关参数的设计计算，有关基本原理的说明与理论分析；给出所设计课题实际运行的数据或参数，并与理论设计参数进行比较和分析，说明产生误差的原因。最后要对所设计课题实用价值做出评估说明；设计过程中存在的问题，改进意见或其它更好的方案设想及未能采纳的原因等。 （2）经济、管理类专业毕业设计报告或论文正文应包括：问题的提出、设计的指导思想；设计方案提出的依据，设计方案的选择和比较；设计过程；所运用的技术经济分析指标和方法；数学模型及其依据，数据计算方法；对设计方案的实用性和经济效益等方面做出评估；对设计实施过程中存在的问题（或可能发生的问题）提出合理化建议。毕业论文的基本论点、主要论据；根据国家有关方针、政策及规定联系实际展开理论分析。 （3）文科类专业毕业设计报告或论文正文应包括：问题的提出、解决问题的指导思想；解决方案提出的依据，解决方案的选择和比较，结论。 二、论文印装 毕业论文用毕业设计专用纸打印。正文用宋体小四号字，行间距为24磅；版面页边距上3cm，下、左2.5cm，右2cm；页眉加“湖北工业大学毕业设计（论文）”字体为隶书3号字居中，页眉距边界2cm；页码用小五号字底端居中，页脚距边界1.75cm。 三、论文结构、装订顺序及要求 毕业论文由以下部分组成： (1)封面； (2)毕业设计（论文）任务书； (3)毕业设计（论文）开题报告； (4)毕业设计（论文）学生申请答辩表与指导教师毕业设计（论文）评审表； (5)毕业设计（论文）评阅人评审表； (6)毕业设计（论文）答辩表； (7)毕业设计（论文）成绩评定总表； (8)中英文内容摘要和关键词； (9)目录； (10)正文； (11)致谢； (12)参考文献及引用资料目录； (13)附录； (14)实验数据表、有关图纸(大于3#图幅时单独装订)； (15)封底。 （一）封面及毕业设计（论文）任务书 封面及毕业设计（论文）任务书由学校统一印制。论文题目不得超过20个字，要简练、准确，可分为两行。 任务书由指导教师填写，经系主任、教学院长审查签字后生效。 （二）中英文摘要（中文在前，英文在后）及关键词 摘要是论文内容的简要陈述，应尽量反映论文的主要信息，内容包括研究目的、方法、成果和结论，不含图表，不加注释，具有独立性和完整性。中文摘要一般为200-400字左右，英文摘要应与中文摘要内容完全相同。 “摘要”字样位置居中。 浅谈结构优化设计 【摘要】在建筑结构领域开展优化设计，符合我国可持续发展的综合国策。结构优化设计应是在保证建筑安全、抗震性能较好、合理可行同时满足建筑设计的前提下进行，在这里 我结合自己做过的一些工程简单谈谈在结构设计中的一些优化体会，以供工程设计参考。 【关键词】结构设计；优化 结构优化设计是个系统的工程，它涉及的方面很多，不能片面的从某一方面来进行优化，要综合考虑各种不同因素的影响，本文主要从基础及上部设计两个方面来简单谈谈一些优化 的小技巧。 一、地基基础优化设计 当上部结构荷载不大，且地基土承载力较高时，优先选用天然地基。当土层的地基承载 力不是很大且压缩性很大而不能满足设计承载力或变形等要求时，在基础设计时选用深基础（桩基础）。在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础尽量浅埋，以节省挖土工程量且便 于施工，特别是对于上海的地基土，一般二层为粘性土，这一层都相对比较薄，且在其下面 一般就是淤泥质土，承载力很小且压缩性较大，基础就更应该浅埋。基础设计中桩基常常是 比较常采用的方案，它对工程造价和施工工期会产生较大的影响，因此需要进行深入的优化 分析，针对不同地方项目对各种桩型受力机理的特点进行分析研究。从另一方面来说地基基 础设计也一直是建筑结构设计的难点，因为建筑的基础形式可以是相同的，但完全相同的地 基条件是很少碰到的，所以对岩土工程勘察报告内容的理解分析就很重要，同时了解各种地 基的变形特性，结合当地工程经验，选择合理的地基基础方案也是十分重要的。对于特定地 区的场地，我们应该结合地勘考虑最合理的工程方案，不要因为当地使用的较少就退。一般 来说不同地区都有常用的桩基类型，像河南郑州的项目那里比较常选用CFG桩地基处理，有 些32层接近100m的高层住宅也常常采用CFG桩，对于双甲（基础设计甲级、勘察设计甲级）还要经过省里专家进行CFG桩复合地基专项论证审查等。但从另一方面讲业主往往对新工艺、新桩基形式等在当地的可行性、经济性没有信心，施工单位有时也会因为采用不熟悉的工艺 而加以抵触和阻挠，所以作为工程设计人员，就要详细周密的进行考虑，同时一个合理的试 桩方案也是不可缺少的，一方面，试桩可以验证桩基施工工艺是否可行，使我们得到承载力、沉降等情况，一方面我们也可以初步估计出该种桩基的造价等，从而来比较此方案是否合理。如工程确需采用桩基时，需进行桩型、桩径、桩长多方案经济分析与比较，不同单体、不同 地质可选用不同桩型，地基土对桩的支承能力尽量接近桩身结构强度，另外应尽可能采取设 计前试桩，为施工图设计提供依据，提高单桩竖向承载力，以减少桩根数。若条件允许，优 先采用预制桩，如需采用灌注桩，可采用后注浆技术提高单桩竖向承载力。对于设置地下室 的建筑，可考虑场地较低水位时水浮力的有利作用，以减少抗压桩根数。布桩时，应优先考 虑沿轴线墙下或柱下布桩，以减少筏板厚度及配筋，筏板局部配筋较大时，也可另附加短钢筋。 二、上部结构优化设计 结构体系选择上应综合考虑各方面因素，结合当地实际情况，进行全方位技术经济分析 与比较，选择功能完善、技术先进、经济合理的结构体系。在结构设计中尽量遵循以下优化 设计原则： 1.按照几个高度分界点控制建筑物高度设计。建筑高度、风荷载大小、地震设防烈度对 结构成本会有较大影响。当建筑物高度超过且接近分界点时，应尽量通过优化层高和楼层数 等使建筑物高度控制在分界点内，对于高层建筑60米是50年一遇和100年一遇基本风压的 分界点；24米是框架结构抗震等级的分界点；60米是框架-剪力墙结构抗震等级的分界点； 80米是剪力墙结构、部分框支剪力墙结构抗震等级的分界点。抗震等级每提高一级，内力放 大系数、抗震构造措施均会提高一级； 《结构优化设计》 大作业报告 实验名称: 拓扑优化计算与分析 1、引言 大型的复杂结构诸如飞机、汽车中的复杂部件及桥梁等大型工程的设计问题，依靠传统的经验和模拟实验的优化设计方法已难以胜任，拓扑优化方法成为解决该问题的关键手段。近年来拓扑优化的研究的热点集中在其工程应用上，如: 用拓扑优化方法进行微型柔性机构的设计，车门设计，飞机加强框设计，机翼前缘肋设计，卫星结构设计等。在其具体的操作实现上有两种方法，一是采用计算机语言编程计算，该方法的优点是能最大限度的控制优化过程，改善优化过程中出现的诸如棋盘格现象等数值不稳定现象，得到较理想的优化结果，其缺点是计算规模过于庞大，计算效率太低;二是借助于商用有限元软件平台。本文基于matlab软件编程研究了不同边界条件平面薄板结构的在各种受力情况下拓扑优化，给出了几种典型结构的算例，并探讨了在实际优化中优化效果随各参数的变化，有助于初学者初涉拓扑优化的读者对拓扑优化有个基础的认识。 2、拓扑优化研究现状 结构拓扑优化是近20年来从结构优化研究中派生出来的新分支，它在计算结构力学中已经被认为是最富挑战性的一类研究工作。目前有关结构拓扑优化的工程应用研究还很不成熟，在国外处在发展的初期，尤其在国内尚属于起步阶段。1904 年Michell在桁架理论中首次提出了拓扑优化的概念。自1964 年Dorn等人提出基结构法，将数值方法引入拓扑优化领域，拓扑优化研究开始活跃。20 世纪80 年代初，程耿东和N. Olhoff在弹性板的最优厚度分布研究中首次将最优拓扑问题转化为尺寸优化问题，他们开创性的工作引起了众多学者的研究兴趣。1988年Bendsoe和Kikuchi发表的基于均匀化理论的结构拓扑优化设计，开创了连续体结构拓扑优化设计研究的新局面。1993年Xie.Y.M和Steven.G.P 提出了渐进结构优化法。1999年Bendsoe和Sigmund证实了变密度法物理意义的存在性。2002 年罗鹰等提出三角网格进化法，该方法在优化过程中实现了退化和进化的统一，提高了优化效率。目前常使用的拓扑优化设计方法可以分为两大类：退化法和进化法。结构拓扑优化设计研究，已被广泛应用于建筑、航天航空、机械、海洋工程、生物医学及船舶制造等领域。 3、拓扑优化建模（SIMP） 结构拓扑优化目前的主要研究对象是连续体结构。优化的基本方法是将设计区域划分为有限单元，依据一定的算法删除部分区域，形成带孔的连续体，实现连续体的拓扑优化。连续体结构拓扑优化方法目前比较成熟的是均匀化方法、变密度方法和渐进结构优化方法。 变密度法以连续变量的密度函数形式显式地表达单元相对密度与材料弹性模量之间的对应关系，这种方法基于各向同性材料，不需要引入微结构和附加的均匀化过程，它以每个单元的相对密度作为设计变量，人为假定相对密度和材料弹性模量之间的某种对应关系，程序实现简单，计算效率高。变密度法中常用的插值模型主要有:固体各向同性惩罚微结构模型(solidisotropic microstructures with penalization，简称SIMP)和材料属性的合理近似模型(rational approximation ofmaterial properties，简称RAMP)。而本文所用即为SIMP插值模型。 化学实验室建设方案 化学实验室建设方案 ; 化学实验是学生进行科学探究的重要方式，实验室则是学生学习和进行实验的主要场所，是化学探究学习的主要资源。因此，学校应高度重视化学实验室建设，配置必要的仪器和设备，确保每个学生都能进行实验探究活动；在保证实验安全、有序的前提下，条件较好的学校应向学生开放化学实验室，为学生自主地开展实验探究活动创造良好条件；要重视对化学教师和实验管理人员的培训，建立和健全科学、规范的化学实验室的管理体制；教学管理部门应定期对实验室建设进行检查和评估，以确保化学课程实施的顺利进行。 （一）化学实验室的装备要求? 为课程内容提供演示实验、学生实验、科学实践活动的场地，为开放式探究实验提供方便。 1．环境要求? ①使用面积：≥96㎡/间。 ②通风：采用排气扇强制排风，其中一间实验室安装抽排气系统。 ③水源：演示讲台和所有学生实验台均设供排水装置。 ④实验废液应收集，并采用三级沉淀池处理，污水排入污水管道。 ⑤符合“实验室建设环境要求”。 2、设计要求? ①实验室宜设在一层。 ②实验室内的排气扇应设在外墙靠地面处。排气扇的中心距地面不宜小于300mm。排气扇洞口靠室外的一面应设挡风措施，室内的一面应设防护罩。 ③; 第一排实验台前沿与黑板的水平距离不应小于2500mm,边坐的学生与黑板远端的水平视角不应小于300；最后一排实验台的后沿距后墙不应小于1200mm,与黑板的水平距离不应大于11000mm。 ④实验室一侧应设置一个事故急救冲洗水嘴(洗眼器)、急救箱，急救箱中的药品应注意及时更换。 3．装备目录 序号货物名 称 技术规格 单 位 数 量 单价金额 1化学教 师演示 台 尺寸：2800×700×900mm; 台面：一体化台面，采用厚毫米厚实心理化板，工作端圆口面。耐强度酸碱、腐蚀。耐磨刮、耐高温、 防火、防静电等特点。;;;;;;;; 台身：专用铝合金框架，背板及吊板、面板均采用E1级16mm厚三聚氰胺贴面板，防火、防腐蚀。 脚垫：采用进口高级ABS塑料脚垫。;;; 结构：主控台设计，中台面为准备台（放实验仪器）和演示台面，一侧设有吸风罩一个，教师台预 留为多媒体位置，左侧为水槽，右侧为教师电源; ; 张 128002800 2化学教 师总电 源 1、装置在教师演示台中间下抽屉，内有教师总电源装置，教师能对学生进行总体及分组控制：提供 2V-24V交、直流低压及220V高压电源输出，电源总开关、漏电保护开关、工作指示灯、220V交流输 出多用高档插座。; 2交流输出：2-24V可调（每档2V）；额定电流：2-6V档12A，8-12V档6A，14-24V 档3A(漏电短路，过载自动保护装置，手动复位） 3、输出电压：2-24V分档连续可调（2-24V每档 2V共12档）及220V高压电源输出。 4、学生供电控制电源：（1）由教师控制试验台交流220V电源，共分四组（空气开关控制）；（2） 由教师控制学生试验台并输出低压电源，共分四组。 5、每组220V电需带断路器。 套125002500 3教师椅五轮升降转椅张1200200 4化学学 生实验 桌 ? 尺寸：2800×600×780mm; 台面：一体化台面，采用厚毫米厚实心理化板，工作端圆口面。耐强度酸碱、腐蚀。耐磨刮、耐高温、 防火、防静电等特点。;;;;;;;; 台身：专用铝合金框架，背板及吊板、面板均采用E1级16mm厚三聚氰胺贴面板，防火、防腐蚀。 脚垫：采用进口高级ABS塑料脚垫。;;;结构：每张台分为四座，采用一体化台面，中间设置化验专 用水槽与注塑三联水嘴（一高二低）。水槽设计方便做卫生和桌面的水，密封防水；台两侧装有学 生交直流电源盒和220V豪华多用插座。 张16280044800 附件7-1：浙江理工大学科技与艺术学院 本科毕业设计报告格式规范 1 封面：开本规格：A4纸张。 封套一：设计报告封面：学院统一发放 按以下顺序排序 （1）诚信书(本人签字) （2）毕业设计报告正文 （3）最后一页：贴光盘处（光盘需有外壳，并在外壳上标明姓名班级） 封套二：设计报告（附件）封面：学院统一发放 按以下顺序排序 （1）附件2-1 任务书 （2）附件1-1 开题报告 （3）附件2-2 指导记录卡 （4）附件2-3 指导教师评语表 （5）附件5-1 评阅教师评语表 （6）附件3-1 答辩小组评语表 （7）附件3-3 答辩记录表 （8）附件3-2 成绩评定表 以上所有表格以工作手册上的格式为准，不得把下沙艺术与设计学院的格式拿来套用。 其他要求：打印时应为单面（不可双面打印） 2报告内容： 设计报告： 一、中文摘要 摘要（黑体，小三号，居中） 摘要内容（宋体，小四号）为500字左右。 关键词（黑体，四号）： 3-7个关键词（宋体，小四号），关键词之间用分号分隔。 二、外文摘要 Abstract（Times New Roman,小三号加黑，居中） 摘要内容（Times New Roman,小四号） Key words（黑体，四号）：关键词（Times New Roman,小四号）之间用分号分隔。 请各指导老师注意：如果您在摘要翻译这个环节需要英语老师的帮助的话，请尽早收集好您指导的所有学生的中文摘要及己经翻译好的英文摘要，打包发邮件给焦俊峰老师（）。千万不要把单个学生的资料发给该老师，否则会极大地增加他们的工作量。 三、目录页：目录页内的排列顺序如下 目录（黑体，三号，居中，两字间空两格） 摘要（黑体，四号，顶格，两字间空两格，中文摘要不标页码） Abstract（黑体，四号，顶格，外文摘要不标页码） 设计报告内容章节标题格式如下: 第一部分□□□□□市场调研报告（黑体，四号，顶格）……………………（） 1.1 □□□□□□□□□□（宋体，五号）…………………………………（） 1.1.1 □□□□□□□(仿宋，五号) …………………………………（） 1.2 □□□□□□□□□□□□□……………………………………………（） 第二部分□□□□文献研究报告（黑体，四号，顶格）……………………（） 2.1 □□□□□□□□□□（宋体，五号）…………………………………（） 2.1.1 □□□□□□□(仿宋，五号) …………………………………（） 2.2 □□□□□□□□□□□□□……………………………………………（） 2.x 外文翻译 2.x.1译文中文标题…………………………………………………………（） 2.x.2 ABCDEFG(原文标题)（Times New Roman,五号）…………………（） 第三部分□□□□设计实践报告（黑体，四号，顶格）……………………（） 3.1 □□□□□□□□□□（宋体，五号）…………………………………（） 3.1.1 □□□□□□□(仿宋，五号) …………………………………（） 3.2 □□□□□□□□□□□□□……………………………………………（） 第四部分□□□□设计自评报告（黑体，四号，顶格）……………………（） 甘蔗收获机机械台架虚拟样机 结构优化设计 摘要：结构优化设计就是寻求满足约束条件下的最佳构建尺寸、结构形式以及材料配置方式。利用有限元方法对虚拟样机台架结构进行分析，并采用一阶方法对台架进行优化，预估出经验设计结构上的最危险点，并对结构进行改造和优化，可以保证结构综合应力在材料的许用应力范围内，对结构轻量化，合理分配材料，大大缩短研制周期，降低设计成本，为虚拟样机的创新设计可以提供一种新的设计及优化设计方法。 关键词：甘蔗收获机；优化设计；模态分析；一阶方法 引言：甘蔗作为重要经济作物在全世界范围内广泛种植，中国的种植面积在世界位居第三位，成为我国制糖，轻工，化工和能源的重要原料，对整个国民经济的发展都有重要的地位和作用。甘蔗收获包括切梢、切割、清理和装运等工序，为甘蔗生产过程中劳动强度最大，费工费时，成本最高的一个环节。在我国，甘蔗成产机械化程度低，随着人工收获成本的逐年增加，我国糖业面临着巨大的竞争压力，实现甘蔗收获机械化的要求愈加迫切。随着设计理论与设计理念的发展，对虚拟样机进行优化设计能改进凭经验设计出现的缺陷以及预估结构或机构的最危险点，从而对其进行改造和优化，对设计结果及时进行审查，并及时反馈给设计人员，实现了设计过程中的快速反馈，按照优化后的设计方案进行物理样机研制，可以避开预估的缺陷和危险点，从而使结构更趋于合理，降低了制造成本，大大缩短了设计和产品研制周期，还可以保证将错误消灭在萌芽状态。 虚拟样机技术[ 1]为这类创新产品的开发提供了强有力的手段。甘蔗收割机在工作过程中, 要经历扶蔗、砍蔗、输送、断尾以及剥叶等动作, 承受的都是动态载荷, 而结构的固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数, 因此本文采用通用有限元分析软件ANSYS对甘蔗收割机机架结构部件进行模态分析, 根据机架结构的低阶模态和振型, 确定对机架结构是进行动力刚度优化还是静力强度优化。 1.机架结构模型建立 探讨建筑结构优化设计分析 发表时间：2018-11-15T14:24:03.870Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：徐皓宇[导读] 本文将介绍几种具体方法来优化建筑结构的设计,以供参考。 华东建筑设计研究院有限公司上海市 200041 摘要：在建筑结构设计过程中,安全性,施工便利性,经济性,实用性和美观性是必须考虑的五个基本问题。同时也要求设计人员优化建筑结构设计,使建筑更合理,更安全,更实用。为此,本文将介绍几种具体方法来优化建筑结构的设计,以供参考。 关键词：建筑结构；结构设计；优化途径 1 引言 在我国经济快速发展的背景下，人们的生活水平不断提高，对居住条件也提出了更高的要求。近年来，随着环保、节约等理念的不断发展，在建筑行业中，节能环保型社会建设理念逐渐深入人心，这种情况下，为了更好地满足建筑使用者的需求，必须对建筑结构进行优化设计，力求在满足投资成本控制目标的前提下，使建筑的各项功能达到使用者的预期，进而使建筑的经济和社会效益最大化。鉴于此，本文对建筑结构优化设计进行研究，具有重要的现实价值。 2 建筑结构设计优化的主要内容 建筑结构设计包括基础部分结构设计、主体部分结构设计、建筑上部结构设计、围护结构设计、细部结构设计等。此外，建筑结构设计的优化可以从成本控制、结构构件受力情况、结构布置方式、材料选型等方面入手[1]。由此可知，在对建筑结构进行优化时，必须在满足建筑基本使用要求和相关设计规范的前提下，结合建筑结构设计的实际情况，以经济效益最大化为最终目标，进行建筑结构的优化设计。需要注意的是，在建筑设计方案完成后，会不可避免地出现一些不完善地方，导致资金的大量浪费。因此，建筑结构的优化设计必须贯穿建筑建设的全过程，以提高经济效益，实现对资金的合理利用。 3 建筑结构优化设计的重要性与基本要求 3.1 建筑结构优化设计的重要性 在建筑设计中，结构设计优化的重要性主要体现在2方面：降低建筑总造价；提高建筑的经济性。具体来说，通过建筑结构优化设计，可以在资源上降低建筑的建设成本。同时，还可以在资源条件有限的情况下，使建筑的质量与功能水平达到最优，提高空间利用率，使资源功效最大化。建筑质量包括建筑环境与使用功能，而建筑结构设计优化是基于一定经济发展原理而进行的[2]。因此，建筑结构优化可以实现对投资资金、建筑质量、功能水平、土地资源空间利用的合理优化。由此可知，建筑结构优化具有节约建筑成本的重要作用，既是实现建筑成本节约与建造高质量工程的重要途径，也是确保建筑行业未来实现可持续发展的重要保障。 3.2 建筑结构优化设计的基本要求 在对建筑结构设计进行优化时，需要遵循以下几要求：（1）功能性。建筑结构设计优化的最终目的是为了更好地满足人类对居住条件的多方面需求，随着社会发展水平的提高，人们对建筑的功能性需求，除了传统的实用性功能，还增添了美观性、舒适性、智能性等多种新的需求。因此，建筑结构的优化设计必须符合功能性需求[3]。（2）安全性。安全是人类对居住环境最主要的要求，过于追求优化而忽视安全性是绝对不可以的。（3）经济性。随着市场经济的不断发展，对资源配置提出了新的要求，而建筑结构优化设计必须遵循这一要求，提高各种材料资源的利用效率，进而缩减建设成本。此外，可以通过结构优化设计减少许多稀缺或价格昂贵的材料的使用量，进而降低材料使用成本。（4）环保性。这是继经济性之后，对建筑结构优化设计的又一更高的要求。在优化建筑结构设计时，应在满足建筑功能性与安全性需求的前提下，尽量选择节能环保型材料。同时，在优化设计的整体布局上，一方面要重点关注建筑主体内部结构的环保和统一；另一方面，也要对废旧材料进行环保性处理或应用。 4 建筑结构设计优化的具体路径 4.1 优化建筑结构的整体布局 首先，建筑结构的设计人员和决策人员必须站在全局的角度，通过点、线、面，对建筑结构优化设计的整体布局进行确定，之后再利用点、线、面三者之间的架构关系，通过材料的选择与应用、构件的布置等，实现单个构件与整体结构的优秀奥协调，进而使每一个构件均可以实现最佳受力情况，以此实现单个构件的最佳化利用，同时提高建筑整体结构的刚性、承重力以及延展性。 4.2 优化建筑材料的选择 在建筑结构中，各个点、线、面均具备一定的力学承载力特征，而材料是力学承载力的载体。因此，材料在建筑结构设计的优化中，具有至关重要的作用。钢筋混凝土是一种混合性材料，通过将各种材料按比例配置，可以显著增强构件的刚性以及强度，这也是结构设计优化的一部分。并且近年来，地震、泥石流等自然灾害不断增多，在建筑材料的使用上，必须重视材料的抗震性、抗土性等性能，这就要求在建筑结构设计优化时，必须综合考虑材料的质量、特性、与周围环境的适合程度以及价格等，力求在牺牲最小经济性的前提下，使建筑结构在安全性、功能性以及环保性上达到最优。 4.3 优化构件布置 在建筑结构的优化设计中，构件布置主要包括柱、梁与剪力墙的布置。现阶段，在高层建筑中，主要应用框架-剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构比较灵活，很容易满足建筑物的使用要求，且该体系具有较好的承载力、整体性以及抗震性，在发生地震等自然灾害时，可以有效减小结构自身的侧移[4]。因此，在该体系的实践应用中，除了剪力墙的刚度必须满足建筑强度要求，还需要赋予结构一定的侧向刚度。而在梁的选择与布置上，一般情况下，常规梁最具经济性，但建筑层数不宜过高，在当今土地资源极为有限的前提下，难以实现建筑经济效益的最优化。而宽扁梁虽然可以缩小梁的截面高度，增加建筑层数，进而获得更大的建筑面积。但是，其经济性比较有限。预应力梁可以很好地满足建筑的特殊需求，但价格较高。总之，在对建筑结构设计进行优化时，必须对多方面因素进行综合考量，以满足建筑功能性需求与质量需求为基本前提，尽可能地通过构件布的优化，降低建筑成本，提高建筑的经济效益与社会效益。 4.4 合理应用概念设计毕业设计论文规范
浅谈结构优化设计
结构优化设计大作业(北航)
化学实验室建设标准
毕业设计(论文)规范要求
机械结构优化设计作业
探讨建筑结构优化设计分析
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