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关键词:图形学;发展;应用
1计算机图形学的发展
计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理,显示的科学。经过30多年的发展,计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一,并得到广泛的应用。1950年,第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MIT)旋风一号——(Whirlwind)计算机的附件诞生.该显示器用一个类似示波器的阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形。在整个50年代,只有电子管计算机,用机器语言编程,主要应用于科学计算,为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。计算机图形学处于准备和酝酿时期,并称之为:“被动式”图形学。
2计算机图形学在曲面造型技术中的应用
曲面造型技术是计算机图形学和计算机辅助几何设计的一项重要内容,主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它肇源机、船舶的外形放样工艺,经三十多年发展,现在它已经形成了以Bezier和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体,以插值(Intmpolation)、拟合(Fitting)、逼近(Ap-proximation)这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强,随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显,随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快,随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善,曲面造型在近几年来得到了长足的发展。
2.1从研究领域来看,曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接,扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面位差。
曲面变形(DeformationorShapeBlending):传统的非均匀有理B样条(NURBS)曲面模型,仅允许调整控制顶点或权因子来局部改变曲面形状,至多利用层次细化模型在曲面特定点进行直接操作;一些简单的基于参数曲线的曲面设计方法,如扫掠法(Sweeping),蒙皮法(skinning),旋转法和拉伸法,也仅允许调整生成曲线来改变曲面形状。计算机动画业和实体造型业迫切需要发展与曲面表示方式无关的变形方法或形状调配方法,于是产生了自由变形(fFD)法,基于弹性变形或热弹性力学等物理模型(原理)的变形法,基于求解约束的变形法,基于几何约束的变形法等曲面变形技术和基于多面体对应关系或基于图象形态学中Minkowski和操作的曲面形状调配技术。
2.2从表示方法来看,以网格细分(Sub-division)为特征的离散造型与传统的连续造型相比,大有后来居上的创新之势。而且,这种曲面造型方法在生动逼真的特征动画和雕塑曲面的设计加工中如鱼得水,得到了高度的运用。
3在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)的应用
这是一个最广泛,最活跃的应用领域。计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,CAD)是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力,辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析,以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善,与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。CAD技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面,其主要的应用领域有以下几个方面。:
3.1制造业中的应用。CAD技术已在制造业中广泛应用,其中以机床、汽车、飞机、船舶、航天器等制造业应用最为广泛、深入。众所周知,一个产品的设计过程要经过概念设计、详细设计、结构分析和优化、仿真模拟等几个主要阶段。同时,现代设计技术将并行工程的概念引入到整个设计过程中,在设计阶段就对产品整个生命周期进行综合考虑。当前先进的CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一个系统内。现在较常用的软件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD应用系统,这些系统主要运行在图形工作站平台上。在PC平台上运行的CAD应用软件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各种因素,目前在二维CAD系统中Autodesk公司的AutoCAD占据了相当的市场。
3.2工程设计中的应用。CAD技术在工程领域巾的应用有以下几个方面:①建筑设计,包括方案设计、三维造型、建筑渲染图设计等。②结构设计,包括有限元分析、结构平面设计、框/排架结构计算和分析等。③设备设计,包括水、电、暖各种设备及管道设计。④城市规划、城市交通设计,如城市道路、高架、轻轨等。⑤市政管线设计,如自来水、污水排放、煤气等。⑥交通工程设计,如公路、桥梁、铁路等。⑦水利工程设计,如大坝、水渠等。⑧其他工程设计和管理,如房地产开发及物业管理、工程概预算等。
3.3电气和电子电路方面的应用。CAD技术最早曾用于电路原理图和布线图的设计工作。目前,CAD技术已扩展到印刷电路板的设计(布线及元器件布局),并在集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的设计制造中大显身手,并由此大大推动了微电子技术和计算及技术的发展。
3.4仿真模拟和动画制作。应用CAD技术可以真实地模拟机械零件的加工处理过程、飞机起降、船舶进出港口、物体受力破坏分析、飞行训练环境、作战方针系统、事故现场重现等现象。在文化娱乐界已大量利用计算机造型仿真出逼真的现实世界中没有的原始动物、外星人以及各种场景等,并将动画和实际背景以及演员的表演天衣无缝地合在一起,在电影制作技术上大放异彩,拍制出一个个激动人心的巨片。
3.5其他应用。CAD技术除了在上述领域中的应用外,在轻工、纺织、家电、服装、制鞋、医疗和医药乃至体育方面都会用到CAD技术。CAD标准化体系进一步完善;系统智能化成为又一个技术热点;集成化成为CAD技术发展的一大趋势;科学计算可视化、虚拟设计、虚拟制造技术是CAD技术发展的新趋向。
关键词:电厂;土建施工;问题;措施
中图分类号:TM62文献标识码: A
引言
由于社会以及科技的快速发展,目前城市化建设的主要元素之一就是土建工程,在这样的形势下,施工单位就一定要完成好土建工程施工质量管理等相关工作,同时要将不同方面的管理,比如工程进展、安全以及质量都要有效融入到施工单位的管理系统中。否则,只要没有做好土建工程施工质量管理等工作,就会影响到其施工计划乃至整个工程的质量安全,进而阻碍工程项目总体施工管理工作,有时还会对工程的应用功能以及结构安全造成负面影响。
一、土建施工中存在的主要问题
1、规划不完善,进度控制不严谨
工作时间和总体的进度是工程建设中首要考虑的两大问题,有关部门根据其制定总体的规划,然后一步一步进行实施,确保工程建设安全且有序的进行。改革开放以来,我国的土建施工也紧跟时代的步伐,主要包括总包和分包模式。这个模式的特点是参与方的队伍比较大,环节相对来讲比较复杂,不利于有关进度规划中遇到的问题进行及时沟通,进而影响施工项目的进度。因此,针对这个缺点,在施工前,应该首先考虑其施工项目的进度,这就需要有关部门和工作人员事先做好科学布置,合理规划。在实际生活中,对于分包过程,如果没有明确其施工的进度,则有可能造成工期的延误,则不能保证总规划的实施。这种现象则会影响工程的投资效益,大大降低整体工程效益。
2、技术和质量控制不足
施工技术无论是设计阶段,还是对于施工阶段来讲,都占有十分重要的位置,施工技术与工程的质量、效率、总体效果密不可分,仅仅相依。然而,在施工过程中常常会出现一些技术指标上的问题,例如有关材料方面的问题、技术上的缺陷、施工人员的操作不当等这些不稳定的因素。这些技术指标上的不稳定的因素与监督工作息息相关,它们往往会导致监管漏洞的出现。土建工程施工技术涉及范围比较广,包括不同的专业和工种,其中技术问题也具有复杂性和多样性的特点。因此,要减少技术上的不足往往要做到以下几点。第一、要重视对主要技术问题的监理与控制;第二、要注重材料方面的管理;第三、后勤方面的重要性也不容忽视;第四、要注重外界因素的影响。
3、管理漏洞,机械材料管理混乱
土建施工具有综合性,涉及的范围比较广,例如机械和材料方面,其中二者在土建施工中占有很高的地位。土建施工在管理上往往存在着一系列的漏洞。例如,施工现场的管理不完善,进而导致机械材料的不完善。这主要包括施工车辆或者施工材料放置的位置不对,随意摆放,前者随意放置会影响其他车辆的通行,不仅容易导致机械的意外破坏,而且容易发生事故;后者则会导致施工材料不能及时得到供应,也会出现浪费材料现象,给工程主体带来经济损失。
4、不够重视安全,存在诸多安全隐患
安全问题一直以来是非常受关注的话题,经常会听到“安全第一”的口号,因此要做到减少事故的发生。在当今社会,土建工程的安全问题非常严重。我们知道,矿业发生事故的概率很高,而土建施工行业事故发生率紧随其后,这对工人的身心安全问题构成了很大的威胁。造成这种现象的原因是由于我国土建施工部门管理上存在着诸多的漏洞,具体表现在以下几点。第一、对安全不够重视,安全生产资金不能及时到位,保障制度没有得到落实,第二、政府监管力度不大,办事效率慢,法律法规方面没有做出相应的处罚,导致土建工程存在着很多的安全隐患。
5、土建工程中的裂缝问题
裂缝在钢筋混凝土结构浇筑过程中经常会遇到,发生裂缝的地方主要是墙面和地面两大部分。对于墙面裂缝而言,贯穿性裂缝具有常见性和严重性两大特点,导致这种现象出现的原因主要包括以下四个方面,第一、不同的材料,其线膨胀系数不同,温度的突然变化容易产生裂缝;第二、砌体截面的变化以及应力变化,这主要导致窗下口八字缝和窗间墙的水平缝上;第三、由于温差引起的水平方向的推力,这主要导致整体现浇屋盖下方产生水平缝;第四、由于地基基础不均匀沉降产生的斜裂缝。而地面裂缝产生的原因表现在:第一、设计上的失误,导致板厚不够以及钢筋间距过大;第二、由于住宅的面积加大,导致板四周受力不均匀,板角钢筋布置不合理;第三、一些直接的原因,例如施工的天气影响、混凝土质量以及养护、模板支撑的强度、拆模的时间、钢筋保护层与楼面管线复杂等。
二、控制土建施工管理的有效措施
1、科学规划,加强进度控制
在工程施工之前,要对工程进行整体设计,设计出科学合理的规划方案,保证项目建设过程中的顺利进行。项目的按时完成,既可以提高投资效益,最大程度保证和拓展投资者的回报率,又可以在最短时期内完成施工进度,提高施工单位在同行业中的信誉度和竞争力。
2、严格控制原材料和机械质量
原材料是工程最基础的东西,工程的质量在很大程度上依赖于原料的质量。因此,施工过程中要严把原料质量关,对于不合规格的产品要及时提出并予以替换,避免因原材料而引发重大的质量问题。在土建工程中,人工,材料,水电等是工程造价的主要组成部分,其中最重要的是材料费用,占所有费用的一半以上。因此,在使用过程中必须加强对材料的检查和管理,以延长使用年有限,提高机械的使用效率。施工过程中,我们可以参照以下几点进行管理和改正:
(1)施工前,施工单位要根据此次施工的具体项目和预算资金拟定切实的原料和机械类型,在保证资金充足的前提下选用高质量的原料机械。
(2)施工不是一个单一的作业,而是很多部门相互协调完成的,因此,相互之间要合理配合,对原料合理使用,以免造成原料的浪费。
(3)工程一般耗时较长,施工的环境有可能比较复杂,如在闹市区人员繁多,环境杂乱,因此,要加强场地内物品的监管,防止重要物品丢失耽误工期。
(4)制定行之有效的监管制度,对机械的使用者进行登记,材料按照一定的顺序进行堆放。
(5)为了减少材料的损失,要做好防雨防水措施。
3、要建立健全质量责任制
一个好的工程项目既包括工程的设计实施,也包括工程的监督。因此,施工过程中必须责任明确,各负其责。一旦发现施工或者监督单位有犯法行为,要及时加以劝阻,情节严重者加以法律的制裁。对相关的责任人和责任主体,要建立相关的政策法规,建立赏罚分明的制度和运行体系,减少施工过程中的违法乱纪行为,保证施工顺利开展。
4、重视安全,解决隐患
安全是施工过程中应当加以注意的作重要的问题,不良的施工程序和个人行为都会导致严重的安全事故问题,此类事件在近些年的施工过程中屡有报道。因此,为了解决施工者和行人的安全隐患,可按照以下几点进行整改:
(1)加强对施工者的安全教育,施工者上岗之前要进行一定的安全知识培训,从思想上提高安全意识。
(2)建立相关的保证制度,比如施工者进入作业场地必须佩带安全帽,对佩带不合格或者没有佩带的人员给予教育甚至是经济处罚。
(3)施工单位要在场地及其周围设置一定的安全保障条件,如调价防护栏,给高空作业者佩带安全绳索等。
5、重视技术创新.提高施工技术水平
我国的项目管理与世界其他国家像比较,起步晚,经验落后,发展水平不高。因此,在施工的过程中无论是施工设计还是施工技术都与世界先进水平有一定的差别,我们也面临着新的机遇和挑战。我们要在现有的管理基础上,充分发挥本国优势,努力汲取其他先进国家的管理水平;同时,也要注意创新,提高劳动者的专业素质和水平,学习先进设备和先进理论的学习。
结束语
在电厂土建工程施工过程中,只有很好地完成了施工管理等工作,才能一方面提升施工工序衔接效率,确保施工顺利进行,另一方面防止返工,保证施工安全以及质量。不难看出,在管理土建工程项目的过程中,必须重视施工质量管理等相关工作。在施工期间,对负责施工的相关人员自身专业素质要求很高,不能忽视预控工程施工的能力,尤其是对那些很有可能发生返工以及导致质量问题的施工工序以及部位,要在施工期间相互配合、找出存在的问题并共同解决,进而确保土建工程施工质量管理的顺利进行。所以,负责施工的相关人员一方面要全面了解本专业设计的具体内容,另一方面还要熟悉电厂工程不同专业的工艺以及施工流程,只有这样,才会完成好土建工程施工质量管理等一系列工作,进而保证工程项目质量管理的顺利进行。
参考文献
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长期以来粗粒料引起的工程地质问题一直是全球性的难题。粗粒料的研究兴起于20世纪50年代后期,随着世界各国高土石坝工程的兴建,粗粒料被广泛应用,随着我国大型工程的广泛兴建,也不可避免的遇到了粗粒料特性问题,由于粗粒料具有物质组成的不均一性、颗粒破碎性、剪胀性、湿化性以及较强渗透性等诸多工程特性,加之岩土体中裂隙杂乱分布,使得各种大型粗粒料填筑工程显得异常困难。拟建场地位于强风化岩层出露区,根据“填挖平衡、就地取材”的原则,填筑材料必然要采用挖方区粉质粘土与强、中风化岩组成的粗粒料。虽然各相关行业都对其进行了一定的研究,但尚处于初期阶段,并不十分成熟,在民航领域还没有专门研究。而且机场粗粒料高填方与土石坝工程仍有很大的区别,有些经验也不适用。另外粗粒料造成的破坏是长期的、反复的和潜在的,而机场的建设周期又比较短,拟建机场工程填挖方高度均比较大,所以对于该工程而言,可能会遇到如下问题:1)粗粒料的工程特性;2)机场高填方地基的稳定与变形(沉降与差异沉降);3)高填方和深挖方边坡的稳定性;4)填挖交界面的处治。
2对存在岩土工程问题的分析
2.1粗粒料的工程特性工程填筑材料采用挖方区粉质粘土与强、中风化泥岩组成的粗粒料,其工程特性决定了存在如下岩土工程问题:1)粗粒料的级配。由于粗细颗粒的不均一性,在填筑体粗粒料中,泥岩、砂岩的大颗粒作骨架时,细料粉质粘土充填孔隙,充填愈好,土体密度愈大,其抗剪强度愈高,沉陷变形愈小;反之,则沉陷变形大,不利于岩土体工程的稳定性。泥岩作为填料时,破碎粒径指标、填充粉质粘土的粘度特征、粘粒含量、粗细粒的比例关系等对高填方工程至关重要,应进行重点研究。2)泥岩的遇水软化和崩解。该工程粗粒料主要由泥岩组成,泥岩在一定的应力状态下浸水后,由于颗粒间被水以及颗粒矿物浸水软化,颗粒发生相互滑移、破碎和重新排列,导致岩体软化;当水贯入泥岩的孔隙、裂隙中时,细小岩粒的吸附水膜便会增厚,部分胶结物会被软化或溶解,从而引起岩石颗粒的崩裂解体,产生岩土体变形失稳,使得控制地表沉降以及高填方边坡稳定性显得异常困难,因此研究泥岩遇水软化和崩解性对本工程的建设尤为重要。3)粗粒料的蠕变特性。粗粒料大多采用人工爆破等方法开采出来,往往存在很多微裂隙,加之棱角尖锐、填筑高,在高围压条件下产生蠕变,岩土体会沿着破裂面破碎,宏观上表现为开裂、折断或整块断裂等形式的颗粒破碎,从而引起高填方沉降变形以及边坡失稳等一系列岩土工程问题。4)粗粒料的强渗透性。粗粒料具有强渗透性,降水能较快的入渗填筑体,这在一定程度上加快了高填方破坏失稳的进程。因此应研究粗粒料的渗透特性,为坡面、道面的防水和排水设计方案提供依据。5)粗粒料的施工工艺。如何控制粗粒料填筑施工质量,如何确定其施工参数及采用哪种方法和控制指标对填筑体质量进行检测也是该工程存在的一个重要问题。
2.2高填方变形沉降变形是高填方工程中普遍存在,又没得到很好解决的问题,由于拟建机场工程填方高(预计最高达45m)、荷载大且填料具备颗粒破碎性、剪胀性、遇水软化崩解、蠕变、强渗水性等诸多工程特性,地面沉降控制难度极大。如何去监测,如何埋传感器,在哪些位置埋设能够有效的监测,采取哪些措施既能经济有效、又能降低总沉降量和工后沉降量,是本机场工程建设的另一核心技术难题。
2.3高边坡的稳定性高填挖边坡稳定性是一个必须重视的问题,包括挖方区、填方区两部分。对于挖方边坡,由于场地地形复杂,自然坡度陡,高差大,开挖卸荷对边坡稳定性影响较大,加之岩土体强风化、胶结程度低、节理裂隙发育等特性,一旦降水沿裂隙入渗,极易导致边坡滑动破坏,因此,需对其进行研究。对于填方边坡,由于本身填筑高,同时粗粒料具有颗粒不均一性、泥岩遇水软化、蠕变、强渗透性等工程特性,在外界诱发因素(降水、地震、施工振动等)的作用下,极可能引发失稳等岩土工程问题;因此,需要进行深入研究,采用不同的稳定性分析方法,探索粗粒料工程特性对边坡稳定性的影响程度,确定合理的填筑体边坡坡比。同时,拟建场区位于地震高发区,抗震设防烈度为8度,考虑到该工程的重要性需提高1度设防,即按9度考虑。因此,需高度重视地震工况下边坡的稳定性。
2.4填挖交界面的处治受地形地貌的限制,该机场建设中存在多处填挖方交界面,不可避免的面临填挖交界的处治问题。从总体上看,填挖交界处具有材料或结构的不一致性,在纵向上刚度出现差异,加之原地层是倾斜的,一旦工程处治不当,极易产生不均匀沉降、填挖交界处发生偏移,甚至滑动破坏,对于填挖交界的有效处治问题是该机场建设中亟待解决的又一个难题。
3岩土工程问题的解决方案
3.1解决方案由于该项目场地岩土工程条件的复杂性,仅靠室内试验参数进行数值计算及分析是不能满足要求的,通过现场试验与室内研究相结合的方案,结合实际工程,采用室内试验、现场试验、原位监测、理论分析与数值模拟相结合的手段,对该机场工程存在的岩土工程问题进行综合研究,是解决问题的最佳途径。
3.2试验研究的技术路线该处理方案的技术路线概括为:首先开展文献调研,收集资料,对研究现状、类似实例进行调查分析,寻求突破点进行初步研究;其次对粗粒料高填方工程技术方案进行初步论证,确定粗粒料高填方工程试验研究方案;再次进行粗粒料的工程特性试验及高填方稳定性理论分析,根据分析展开现场试验段研究,包括现场的模型试验、检测及监测等;并在此基础上探讨粗粒料工程特性的分析方法与处理对策,提出与粗粒料工程特性相适应的高填方问题的处理对策,通过高填方变形监测,对地基的稳定性做出准确评价,同时提出控制高填方沉降变形的工程措施,预测高填方的工后剩余沉降量,对研究结果进行初步总结,得出初步结论,进行粗粒料加筋处理与土方设计,待土方工程结束后对全场重要部位进行变形监测,并对试验段的监测数据进行处理分析,同理论分析及数值计算进行比较,验证所提出的分析方法与工程处理对策方法,必要时予以修正;最后编写试验研究总结报告。总技术路线如图1所示。
4结语