节点城市（精选八篇）
节点城市 篇1
笔者在此以销售型物流为例, 针对城市内物流配送对城市交通的影响, 提出一种空间物流节点的空间模型建立方法。
1 相关定义
1.1 物流结点的概念
物流结点是指物流网络中物流线路的起点或中点, 是物流系统中从事物资的储存保管、装卸搬运、包装及流通加工的场所。具体来讲就是指仓库、港口、货运枢纽站、物流中心等。物流结点的空间模型, 在很大程度上决定着物流的线路、流向和流程。
物流过程有相对运动状态和相对停顿状态, 货物在结点处于相对停顿的状态, 在线路处于相对运动的状态。物流过程既是这种多次的运动———停顿———运动———停顿所组成。结点和线路结合起来便构成物流的网络结构, 结点和线路在空间上的模型就是物流系统的结构。
1.2 物流结点的分类
在各种物流系统中, 物流结点随整个系统目标的不同, 以及物流结点在物流网络中地位的不同, 物流结点的主要作用也不尽相同, 据此分为以下几类:转运型物流结点、储存型物流结点、疏通型物流结点和综合型物流结点。
随着中国城市化进程速度逐步加快, 城市交通与经济发展、物流网络布局与城市布局日益突出的矛盾, 已成为制约城市经济质量提升的重要因素。因此, 有必要研究和解决城市物流节点的空间优化问题。本文以物流中心和配送中心作为城市物流节点的讨论对象。
2 城市物流节点的空间模型
城市物流节点的空间模型可从两方面考虑:物流节点系统模型和节点空间地理位置。
2.1 销售型物流系统模型
销售型物流的过程是生产商物流中心客户, 生产商是物流需求的起点, 客户是物流需求的终点。首先, 遍及全国各地的生产商将整个城市对其产品的所有需求量运送到物流中心, 本文将此次运送为第一次运输。再由物流中心负责对城市内所有客户的产品配送任务, 本文将此次运送为第二次配送。
城市是生产商所生产产品的消费集中地, 整个城市有大量分散但又相对集中的客户, 城市内所有客户对产品的需求量总和很大, 但每个客户的产品需求数量不大, 客户之间需求数量相差也不大。因此, 第一次运输的特征是多批量、少批次、少品种的集中运输, 本次运输可以采用公路、铁路、水路、航空或综合进行大批量集中运输。
运送到物流中心后由物流中心负责仓储、加工、分拣、配送。第二次配送的特点是小批量、多批次、多品种。本次配送可以采用小型箱式货车和城市道路进行配送。
例如:某家电生产企业首先将整个北京市对其产品的需求由生产总厂或其他生产分厂大批量运送到北京市某物流中心。北京市内的所有超市、商场及最终客户对该家电产品的需求都由物流中心按照他们的定货时间和定货批量要求进行配送。这样可以实现由产品供应商管理客户库存 (VMI, Vendor Managed Inventory) 的思想, 如果物流中心能够做到JIT配送, 就可以消除客户的库存。
2.2 城市物流中心空间模型
按照上述系统模型本文构建了销售型城市配送中心的空间模型, 如图1所示。
2.3 模型的扩展
企业销售物流属于全国乃至全世界范围内的产品配送。大型跨国企业在世界各地设立分公司, 其产品的销售网络也是遍及全世界。对于这些企业, 有必要在其一个较大产品销售范围内设立物流中心, 如宁沪杭城市群、长三角经济区域、京津唐经济区甚至某个国家。同时配合各个城市的配送中心完成产品的配送。
比如, Dell公司以其完善的物流配送网络、JIT的配送服务、系统的供应链, 7天内可以将电脑配送到全球范围内的最终客户手中。分析Dell公司在中国的物流网络, 可以得出其物流网络分为3个层次, 首先将产品由工厂或分厂输送到各地物流中心, 此次运输的特点是国际范围的大宗集装箱运输, 本文将此次运输为产品输送。然后由地区物流中心经第一次运输到城市配送中心, 再由城市配送中心经第二次配送到最终客户。根据分析本文构建了扩展的城市物流配送模型, 如图2所示。
2.4 物流节点规划
物流结点的建立和运作会对其周围区域的空间环境造成一定的影响, 如交通环境、生活环境等等。
因此在城市交通规划中, 必然包括物流结点。对城市物流结点的空间地理位置进行确定时要考虑以下几点因素:
1) 客户分布:主要服务对象的分布区域;
2) 行业竞争:周边地区是否已在同行业竞争对手的市场占有空间范围内, 距离销售市场的远近;
3) 交通状况:交通便利性, 不同运输方式的有效衔接性, 客户到达的便捷性;
4) 基础设施:建筑用地的可得性、建设的可行性、面积大小及地价, 到达客户的距离;
5) 环境因素:是否对周边地区居民的生活环境造成影响;
6) 发展空间:与其他物流结点间的关系, 是否存在充裕的发展空间。
除了要考虑到上述诸多因素的影响之外, 还应考虑到地价的变动, 投资及资金的回收问题, 水电供应等基础条件的保障, 还有自然条件以及政策条件等等。
对城市物流结点进行空间地理位置的优化时, 可以根据所在城市的地域条件和经济条件的不同, 利用交通运输网络及运输枢纽的优势, 依托铁路、公路等运输方式, 相应地建立不同功能、不同服务对象的物流中心和配送中心。
3 结语
本文提出的产品销售型物流节点的空间模型适合销售范围广、销售量大的生产制造业或大型贸易企业。区域物流中心和城市物流配送中心可以由政府建立, 也可以由企业联合建立。物流节点的空间模型的配送优化可利用数学算法去实现, 产品经过合理的物流链路和配送路线既可以节约配送成本也可以减少产品配送对城市交通的压力。
摘要：通过对城市物流节点的综合论述, 针对销售型物流配送网络, 本文提出了一种城市物流节点的空间模型, 把销售型物流配送分为产品输送和两次不同特征的配送方式, 模型具有通用性和代表性。
关键词：物流节点,物流网络,空间模型
参考文献
[1]王莹, 陈涣江.物流节点空间优化分析[J].交通标准化, 2006.
[2]Speranza, M.G./Ukovich, W.:Minimizing, Transportation and Inventory Costs for Several Products on a Single Link.[J]In:Operation Research 42, 879-894, 1994.
[3]周长发.科学与工程数值算法 (Visual Basic版) [M].清华大学出版社, 2002.
打造长江经济带重要节点城市的思考 篇2
新闻作者：管理员
新闻来源： 日期：2010-05-06
浏览次数： 2545
2009年7月15日，省委、省政府下发了《关于加快湖北长江经济带新一轮开放开发的决定》，为我省实施长江经济带战略指明了方向。《决定》明确指出：“大力提升武汉——荆州段的城市发展水平和城市功能，培育1个至2个节点城市。”笔者认为，可以将洪湖市率先打造成湖北长江经济带的重要节点城市。
洪湖市具有十分重要的“补链”作用
与湖北长江经济带相连的皖江经济带，之所以开发得比较成功，一个重要的原因是在长江安徽段（即“皖江”）已经形成了城市带。从马鞍山到安庆不足300公里的江段上分布有5座大中城市：马鞍山、芜湖、铜陵、池州、安庆，而在湖北长江中段武汉——荆州477公里的江段上，除去两头的武汉和荆州外目前尚无较具规模的中等以上城市。我省虽然武汉——黄石段、宜昌——荆州段比较发达，但在武汉——荆州这一段形成明显的“断链”。如果说，在全国长江经济带上上海是“龙头”，重庆是“龙尾”，湖北是“龙身”，那么武汉——荆州段就是“龙身”的“腰”，而处于这一江段的洪湖市就是一节重要的“腰脊椎”。
洪湖中心城区陆路东距武汉145公里、西距荆州201公里，水路178公里抵武汉、299公里抵荆州，交通区位较优，特别是港口辐射力较强。洪湖港务局1985年前一直管辖武汉市的金口、邓家口、水洪口等港务站，2007年10月港口体制改革前管辖着咸宁赤壁、陆溪口、嘉鱼、潘家湾、簰洲湾等12个港务站。在《湖北省港口布局规划（2002～2020）》中，洪湖港与鄂州港、黄州港、宜都港、枝江港等一起列为“重要港口”。近年来，洪湖市委、市政府充分利用长江岸线资源和毗邻武汉的地理优势，积极建设集约化、规模化的大型深水码头，发展临港经济，努力形成以长江港口岸线为主体，以内河湖泊港口为补充，水陆互换、江湖并驱的港口城市格局。目前，洪湖市已经委托省交通规划设计院等单位着手编制洪湖新港和旅游码头、新滩工业园区码头的控制性规划，启动了港口码头建设的相关前期准备工作。通过“港”、“城”互动，洪湖市能够迅速“补链”，可为湖北挺直腰杆出力。
长江流经洪湖市域135公里，占全省长江干线总里程的12.7%，是全国长江岸线最长的县市之一。同处这一江段的岳阳市是湖南唯一的临长江城市，湖南省委省政府正在实施“3+5”城市群优先发展战略，推动环湖沿江产业带的形成，举全省之力打造岳阳港省级航运中心，夯实湖南现代化航运物流平台。今年荆岳长江大桥建成、随（州）岳（阳）高速公路全线贯通后，从洪湖城区出发到岳阳仅需20分钟。
2008年4月30日《长沙晚报》一篇题为《随湘江流淌长沙寻找出海口》的文章，在阐述长沙市对接武汉城市圈的优势时写道：“湘江北去，直奔八百里洞庭，开启长沙蓝色经济文明的伟大征程。是长株潭城市群与武汉城市圈对接，共同承载‘中部城市引擎’的战略之举。北拓到洞庭湖后，长沙才真正成为通江达海的城市，长沙经济也将由内陆经济过渡到蓝色海洋经济。”很显然，湖南将港口和航运作为了两大城市群的对接点。将洪湖市打造成节点城市，不仅有利于在这一江段逐步缩小与岳阳的差距，为湖北“补链”，而且能加快两个“两型社会”试验区的对接，与湖南共同打造“长江中游经济带”。
洪湖市具有战略机遇叠加的优势
目前，我省正在实施“两圈一带”（武汉城市圈、鄂西生态文化旅游圈和长江经济带）战略，着力推进“仙洪新农村试验区”建设。洪湖市既是武汉城市圈的观察员，与武汉东湖开发区建立“区市协作关系”多年，取得了丰硕的合作成果；同时，又是鄂西生态文化旅游圈和长江经济带的重要组成部分，还是仙洪试验区的主体。“两圈一带一区”四大区域战略集于一个县市，全省唯一。
近两年，洪湖市抓住“两圈一带一区”的重大机遇，发挥优势，乘势而上，努力打造与中等城市相匹配的现代产业体系。2008年全市拥有规模以上工业企业100多家，已形成在全省乃至全国较有影响的石化设备产业集群、水产食品加工产业集群和纺织服装、汽车零部件等支柱产业。洪湖市水产面积和水产品总量这两项数据已多年居全国县（市）第一位，水产品及其他各类农产品加工龙头企业75家，已有数十种水产品直接出口东南亚和欧美20多个国家和地区，年创汇3000多万美元。2008年洪湖市实际完成财政收入3.19亿元，增速达31.35%，居荆州市8个县市区第二位，仅次于荆州区，一举扭转了长期“甩尾”的局面。
2009年在国际金融危机的冲击下，洪湖市仍然保持了较快发展。全年实现地区生产总值92.54亿元，比上年增长13.8%，其中工业增速达到了28.7%。完成财政收入3.68亿元，比上年增长15.5%。拉动经济增长的“三驾马车”都开足了马力，城镇以上固定资产投资、社会消费品零售总额和外贸出口分别比上年增长44.4%、20.4%、22.6%。现在，制约洪湖发展的交通等基础设施条件明显改善，特别是汉洪高速公路及东荆河大桥修通之后，投资者纷至沓来。紧邻武汉市汉南区的新滩工业园，已吸引一批投资者落户；规划面积3338亩，总投资45.1亿元的洪湖能化循环经济产业园正在加紧建设；由武汉企业投资10亿元的乌林温泉项目进展顺利。对洪湖建设节点城市具有决定意义的“洪湖岸边是家乡”湿地生态旅游城项目，其规划建设面积达30平方公里，通过2.5-4公里宽的生态观光带与现有24平方公里建成区的主城区相连。目前，该项目已在省发改委和省鄂西圈办的组织下顺利推进。
洪湖市具有较高的历史地位
洪湖市人民政府驻地为新堤，早在1926年10月就设立“新堤市”（“汉口特别市”也在同年设立）。1927年3月成立中共新堤市委，9月在新堤成立鄂中南区特委。1929年8月成立鄂西游击总队，11月成立中国工农红军独立第一师，1930年2月成立红六军，洪湖革命根据地正式形成。1931年6月在瞿家湾成立湘鄂西省临时委员会、湘鄂西省苏维埃政府和湘鄂西军事委员会。1932年1月，正式成立中共湘鄂西省委员会。洪湖革命根据地为中国革命作出了极大贡献。1938年5月，毛泽东在延安发表《抗日游击战争的战略问题》，系统地总结了过去党领导战争的经验，明确指出：“红军时代的洪湖游击战争坚持了数年之久，都是河湖港汊地带能够发展游击战争并建立根据地的证明。”
1928年至1940年，新堤与汉口、沙市、宜昌、沙洋、樊城、老河口、武穴一起被称为湖北省“八大重镇”。正是因为洪湖当时的重要地位，1938年10月由田汉、任光、冯乃超率领政治部第三厅机关工作人员曾在此进行过声势浩大的抗日宣传活动。
1949年5月16日新堤解放，21日成立新堤市军事管制委员会，26日在此成立沔阳专署，辖汉川、汉阳、沔阳、嘉鱼、蒲圻、监利、石首7县及新堤市。1951年6月，为纪念洪湖革命根据地的历史功绩国家决定设立洪湖县，并撤销沔阳专署，洪湖县划归荆州专区。1987年7月，设立洪湖市。
在历史上，洪湖（新堤）是我国最早的设市城市之一，同时也是全国著名的革命老区。贺龙、周逸群、段德昌等老一辈无产阶级革命家在这里进行过艰苦卓绝的斗争。“一曲洪湖水，唱遍天下知”。洪湖是全国知名的爱国主义教育基地，拥有红色旅游系列景区。“洪湖”已成为享誉中外的品牌，每年吸引无数游客。
洪湖市中心城区具有较强实力和较大规模
从经济实力看，在荆州市统计局公布的《2008年乡镇社会经济发展综合评价情况》中，洪湖市新堤街办在全荆州市106个乡镇街办中名列第五，前四位分别是荆州区纪南镇、沙市区关沮乡、沙市区锣场镇、洪湖市府场镇。通常而言，城市规模应当只算城区范围，而不是整个市域。按照这个概念，洪湖市中心城区新堤的社会经济发展综合实力在6个县市中名列第一。从城市人口规模看，洪湖城区人口已达到19.3万人，也居6个县市第一位。同时，现有建成区面积最大，到2020年将达60平方公里（含“洪湖岸边是家乡”旅游城），届时将居湖北县级市最前列。
节点城市 篇3
关键词 城市综合体 地下空间 入口节点 形象设计
一、城市综合体的发展现状
人们生活水平的提高和生活娱乐的增多，使得城市综合体慢慢发展，而且渐渐的普及。它是一个微型的城市，也是出现且发展在城市之中的城市，成为“城中之城”。也可以说是一类进展完备的商圈，却比商圈多出了一些功能。我们对于城市综合体的发展不可以忽视，必须对它加以充分的重视和支持。我们在城市的发展中，需要对这些圈子进行改进和投入精力。在对其设计和规划的过程中，也需要充分的考虑到现在的形势和以后的发展。要从长远的角度来对城市综合体进行更好的设计和规范，其成为进步的主要动力。
城市综合体在现今的发展越来越好，功能更加完善，使得其在城市中有更廣的应用。我们在对其进行设计是也需要考虑各种因素，要结合其功能和所处的位置以及未来的发展进行规划。城市综合体城市中已经是一种比较成熟的存在模式，我们要对其进行有效地管理和改善。它的发展是我们每个人都可以看到的，我们所有人都离不开它，需要鼓励其发展并促进其能更完备。
二、城市综合体地下空间入口节点的形象设计
对城市综合体地下空间入口节点的设计需要我们付出比平时更多的精力，我们不能忽视。在城市综合体中，处于地面并与地下有直接的连接的点，它不只是有很好的交通作用。还直接影响着 “城中之城”的整体形象，是其最主要的门面。我们对于其设计往往采用开放性和标志性共存等方案，共同展现整个建筑的整体性和重要性。
对于地下空间入口的开放设计，我们在生活中经常见到，也在感情上更喜欢这种设计。它避免了人们直接从开阔的空间进入封闭区或者楼梯间，让人们不至于在心理上产生落差。它的开放性体现在空间的开放和视野的开阔，这让人们从身心上都能够平稳的接受。让人们更容易接受和喜欢整个结构和我们所营造出来的氛围，从而让整个规划能有更好的发展。
另一个比较鲜明的特征就是使用了标志性的结构，使得整个建筑让人印象深刻。能让人在不经意间就想起我们这个结构，从而让更多人都能接触到我们的创意。标志性形象的设计需要我们结合我们的意义和我们对于城中之城的目标进行设计。
基于以上两种方案，我们对于地下空间入口节点的设计应具备其鲜明的特征。并且能够让人容易发现，但是要给人以神秘感，从而吸引更多的人来到入口。在入口的设计能让更多的人接触并发现我们的存在，这就给我们的发展奠定了很好的基础。
三、在城市综合体中入口节点设计需要解决的问题
城市综合体入口节点的设计在现在的基础上还存在许多问题，需要我们对其进行改善和解决。在设计入口节点是我们还有很多不足，比如说我们的施工技术的要求达不到。我们不只是要从材料上对其进行创新，还要在施工技术上进行改变。更重要的是对人员的培养，我们需要具有专业知识的人对其进行设计和建设。这就要求我们对人员这方面的培养有很完善的体制，我们目前仍有很大的困难。
对于城市综合体地下空间入口节点的设计，不仅需要我们在设计方案上进行创新。还需要我们设计人员有独特的视角，对于人性有很好的理解，能够用独特的方式吸引人。让我们值得重视的一点是我们需要对其进行很好的教育普及，还需要有很完备的监督。这要求我们必须长久的坚持和不断的努力，需要我们很多人都对其有足够的重视。我们有理由相信，在城市综合体地下空间入口节点的形象设计上我们将会有更好的发展。
四、总结
我们对于了城市综合体地下空间入口节点的问题，根据它的功能和作用进行了分析。结果是我们对于其设计必须慎重的考虑，要从方位、朝向、衔接等方式充分的考虑。再对所有影响点进行完全的考虑后，确定对其的形象设计和整体规划。我们不仅要考虑其用处，还要结合现实的情况考虑其对整个结构的特点。地下空间入口节点的形象设计促进着整个城市综合体的发展，我们要对其有足够的重视。在对入口节点形象设计中，我们可以设计开放性的规划和特色的标志。用来增加城市综合体的人气和表现能力，让人在此感受到被欢迎。我们需要对其进行用心的设计，让我们的设计能够深入人心，让每一位到此的客人都对此留下深刻的印象。
参考文献：
[1]高静瑶.城市综合体地下空间入口节点设计研究[D].吉林建筑大学，2013（06）.
[2]孟子南，高静瑶. 城市综合体地下空间入口节点开放性设计策略[J].门窗，2013（05）：240-241.
[3]高静瑶，孟子南.城市综合体地下空间入口节点的形象设计[J].科技与企业，2013（05）：205.
[4]刘丹.城市地面上下公共空间的竖向融合[D].重庆大学，2006（11）.
[5]闫娥.城市综合体地下商业空间设计研究[D].西安建筑科技大学，2009（04）.
[6]郑怀德.基于城市视角的地下城市综合体设计研究[D].华南理工大学，2012（05）.
城市综合管廊过河节点设计分析 篇4
关键词：综合管廊,节点设计,抗浮设计,基坑支护
0引言
城市地下管线是城市建设的组成部分。在我国城市建设中, 长期以来因历史和现实多种因素的影响, 存在重地上、轻地下、重审批、轻监管、重建设、轻养护的倾向, 在隐蔽性工程地下管线的规划与建设中, 上述现象更加突出, 实施过程中管线经常打架, 临时变更设计, 新老叠加, 潜在诸多事故隐患。综合管廊是新型城市市政基础设施, 它能更合理有效地利用道路的地下空间, 同时避免了由于埋设或维修管线而导致路面重复开挖, 并减少由此带来的工程事故, 延长了管线的使用寿命。
随着经济的发展和社会的进步, 综合管廊相对于传统管线建设的优点越来越得到公众的认可, 在国家相关政策中也明确提出城镇建设需统筹电力、通信、给排水、供热、燃气等地下管网建设, 推行城市综合管廊。如今越来越多的城市开始研究和建设地区特色的综合管廊建设形式及管理模式。
1工程概况
随着曲靖市城市化进程的加快, 城市地下空间资源越来越紧张, 对各类管线的空间布局及综合管理提出了更高要求。按照曲靖市中心城市综合管线科学规划、统一建设、统一管理的要求, 结合道路改造升级, 实施珠江源大道城市综合管廊工程建设。
珠江源大道综合管廊南至麒麟区北园路路口, 北至沾益县龙华大道路口, 全长约12. 4 km。管廊大部分节段沿珠江源大道中央绿化带布置, 局部节段因避让重要建 ( 构) 筑物 ( 如人行天桥、车行桥下部结构等) 或穿越河道 ( 全线主要有三条河 ( 沟) : 农场河、 西河及职教园区大沟) , 将综合管廊折向道路西侧布置。管廊主体结构采用单舱方式, 标准段断面净尺寸: 4. 2 m ( 宽) × 3 m ( 高) , 顶、底板及侧墙厚度为0. 4 m, 覆土厚度为1. 6 m, 沿线设有人员出入口、逃生口、吊装口、进风口、排风口、管线分支口、集水坑等。 根据综合分析及多次专家评审, 管廊内最终纳入以下四类管线: 电力、通信、给水及再生水。
在综合管廊设计中, 各节点设计尤为重要, 如人员出入口、管线分支口、过河段等。本文以珠江源大道综合管廊穿越西河为例, 详细论述综合管廊过河段设计要点。
2过河节点设计
2. 1过河穿越方案
西河是珠江源大道沿线宽度最大的河道, 河床宽度约30 m, 综合管廊穿越西河可采用下穿河道方案和上跨河道方案, 如图1, 图2所示。
以上两种穿越河道方案优缺点见表1。
通过以上对比分析, 鉴于减少对河道、周边景观的影响, 便于综合管廊管线的布置及管廊的安全防护, 珠江源大道综合管廊穿越西河段采用下穿河道方案。
2. 2地质概况
根据珠江源大道综合管廊地勘报告及相关水文资料, 穿越西河段按最高洪水位确定最大水深4 m, 该穿越段地表层为淤泥质土 ( 厚度约2 m) , 以下为粉质粘土, 厚度约20 m, 含水率26% , 孔隙比0. 74 ~ 0. 79, 管廊基础位于该层。
2. 3抗浮设计
综合管廊穿越河道段按最不利情况即最大水深为4 m进行抗浮设计 ( 见图3, 按每延米考虑) 。
综合管廊抗浮验算应满足如下要求:
其中, W为抗浮标准荷载, k N, 包括: 综合管廊自重、顶板覆土重、顶板水重; F为综合管廊底板上的浮托力, k N; Kf为抗浮安全系数, 取1. 05; Gc为综合管廊自重, k N, 包括顶板、底板、侧墙自重; Gt为顶板覆土有效重量, k N; Gs为顶板以上水总重量, k N; γw为地下水的重度, 可按10 k N/m3采用; hw为地下水位至水池底面的距离, m; A为底板面积, m2。
管廊本体为钢筋混凝土结构, 重度为25 k N/m3, 顶、底板及侧墙厚均为0. 5 m; 管廊顶覆土厚2 m, 覆土采用碎石土换填, 有效重度为9 k N/m3, 并用浆砌石铺砌该段河床。
根据对以上参数分析可得:
Gc= 207. 5 k N, Gt= 93. 6 k N, Gs= 312. 0 k N, 则W = 613. 1 k N, F = 520 k N; 则W / F = 1. 18 > 1. 05, 满足抗浮要求 ( 未计侧墙上的摩擦力) 。
考虑河道段综合管廊长期处于较高水位下, 且河床易被冲刷, 导致管廊顶覆土逐渐减薄, 故另需增加抗浮措施以保证综合管廊在使用期内的抗浮要求。本次设计在本段管廊底布置抗浮桩 ( 预制方桩) : 截面为25 cm × 25 cm, 有效桩长10 m, 沿综合管廊纵向按5 m间距布置, 如图4所示。
根据抗浮桩与土体间摩阻力, 沿综合管廊纵向每延米增加抗浮力86. 1 k N, 则W/F = 1. 34 > 1. 05, 有较大的抗浮安全保障。
2. 4基坑支护设计
结合地勘资料, 本项目基坑安全等级为一级; 为便于河道段基坑开挖及支护, 该段在枯水期进行施工; 本次基坑支护设计均采用软件理正深基坑7. 0进行验算。
2. 4. 1穿越河道段支护设计
根据结构尺寸、覆土及地基处理需要, 基坑深度为7 m, 宽度为7. 2 m, 支护桩采用Ⅲ型拉森钢板桩, 桩长15 m, 基坑内设置一道内撑: ф480 × 10钢管支撑, 纵向间距3 m, 理正深基坑7. 0建立计算模型如图5所示。
通过验算, 基坑外侧土体最大沉降量27 mm, 满足最大控制值35 mm; Ⅲ型拉森钢板桩的截面验算满足结构强度要求; 滑动面整体稳定安全系数Ks= 1. 973 > 1. 35, 嵌固稳定安全系数Ke= 3. 834 > 1. 25, 抗隆起安全系数Kb= 2. 706 > 1. 80; 综上, 该段基坑支护设计满足规范要求。
2. 4. 2穿越河道前过渡段支护设计
通过验算, 基坑外侧土体最大沉降量20 mm, 满足最大控制值35 mm; ф800长螺旋钻孔桩按验算配筋后满足结构强度要求; 滑动面整体稳定安全系数Ks= 1. 668 > 1. 35, 嵌固稳定安全系数Ke= 2. 339 > 1. 25, 抗隆起安全系数Kb= 2. 314 > 1. 80; 综上, 该段基坑支护设计满足规范要求。
2. 5其他
综合管廊在穿越河道前的过渡段处, 结构顶的覆土较厚, 为满足结构受力要求, 将结构顶、底板及侧墙厚度增加至0. 5 m; 穿越河道段的结构厚度也设计为0. 5 m, 可有效提高抗浮能力。
3结语
综合管廊设计是一个系统设计, 其内容和功能的多样性决定了其设计的复杂性和差异性, 目前国内已建综合管廊从容量拟定、节点设计到施工工艺, 以及管理运营模式都不尽相同。本文着重分析了综合管廊穿越河道节点的方案及该节点的抗浮、基坑支护设计, 为综合管廊过河节点设计提供了可行方案, 但还存在防水难、施工难等问题, 还需要在设计中不断完善解决。
参考文献
[1]孙玉品, 荣哲.城市综合管廊的设计研究[J].工业建筑, 2013 (S1) :77-79.
[2]杨湖平.海南试验区文黎大道延伸线综合管廊设计[J].山西建筑, 2015, 41 (18) :139-140.
[3]陈自强.厦门环东海域美山路综合管廊设计要点分析[J]城市道桥与防洪, 2014 (1) :77-79.
[4]GB 50838—2015, 城市综合管廊工程技术规范[S].
节点城市 篇5
在上海环球金融中心正式启用后不久,“上海中心”也在2008年11月29日动工开建,预计2014年竣工。由美国Gensler建筑设计事务所设计的这座127层的建筑设计高度将达到632m,比上海环球金融中心又高出了130m,造价高达148亿元人民币,其建设用途为国际标准的24小时甲级办公、超五星级酒店及配套设施、主题精品商业、观光及文化休闲娱乐、特色会议设施等五大功能。
在1986年前后,中国是否适合建设高层建筑还曾被激烈地讨论过,而今天各城市逐渐升高的天际线已是一个不争的事实。建筑高度的纪录逐渐从北美地区全面向东亚地区特别是中国的上海、香港、北京等大城市倾斜。
2009年6月,由中国社会科学院城市发展与环境研究中心和社会科学文献出版社出版的《城市蓝皮书》指出,截至2008年末,我国城镇化率达到45.7%,拥有6.07亿城镇人口,形成建制城市655座,其中百万人口以上特大城市118座,超大城市39座。城市作为我国国民经济活动的主要载体,成为推动经济和社会发展的核心力量,成为决定政治稳定、民生进步和环境可持续的关键因素。土地是城市发展的物质载体,在我国城市迅速扩张的同时,城市土地面积也在迅速增长。
2001年中国城市建成区面积为24 026.63km2,“十五”期末为32 520.7km2,4年增加了35.4%,年均增长速度为7.86%。但这一过程中存在着土地利用效率低下和城市用地结构不合理等问题。我国城市人均建设用地已超过130m2,远远高于发达国家人均82.4m2和发展中国家人均83.3m2的水平,而且表现出小城镇>小城市>中等城市>大城市>特大城市的特征。
在这种情况下,除了健全和完善政策导向和管理制度之外,改变建筑形态也是一种解决方法。目前我国很多城市的建筑在水平方向过于密集,垂直方向又过于稀疏,低层建筑多,高层建筑少。对土地进行综合开发,能够使城市结构朝着合理密度和良好环境的方向转化。如果在城市中心适合建造高层建筑的地区积极推行建筑物的高层化,能够实现城市用地的有效利用。世界发达国家城市发展过程中也发生过类似问题,比如东京,23个区的平均容积率仅为140%,4个中心区的居民只有50万人左右,在同等面积的纽约曼哈顿地区,居住人口却多达150万,而且人们普遍认为,与东京相比,曼哈顿更适合于居住。将容积率提高几倍,不仅能够吸引人们重新回到城市的中心,还可以扩大人均居住面积。当然,不能仅仅在开发时增加容积率,这会导致建筑物越造越多、城市环境日趋恶化,必须把土地的综合使用与建筑高层化相结合。
另外,减少市民交通时间也可以增加城市土地的使用效率,比如:通过建设道路和便捷快速的公共交通设施减少甚至消除交通堵塞;通过在市中心居住以缩短通勤时间;在市中心建设集各种功能于一体的、上班与居住相连接的城区。我国一些大城市和特大城市在郊外建设了很多集中住宅区,那些在城市内部上班、在郊外居住的人们就要精疲力竭地往返于城郊,每天的平均通勤时间超过3个小时,而城市中一些集中的办公区,比如CBD、金融街等地方入夜后人走楼空,没有了人气,人们被迫过着既缺少时间,又缺少空间的生活。这种城市结构剥夺了城市居民享受文化知识的生活乐趣,不利于促进城市经济的发展。有目的、按规划地发展高层建筑能够节约城市用地,提高城市效率,便于高效利用城市公交,尤其能够迅速改变城市形象,凸显经济实力。因此如果采取一定的措施,我国的大城市将有可能迅速形成高层建筑群。
从前文谈到的上海两栋新高建筑可以看出,近十几年来亚洲的一些大都市,随着建筑技术的提高、建筑体量的增大以及经济形态和设计理念的变化,开始出现一种新的高层建筑形式——垂直型都市综合体。所谓垂直型都市综合体是指建在一个城市街区中功能相对集中的大面积、大尺度的建筑综合体,它有时是一个单体建筑,但通常是连接在一起的集群建筑,总面积一般在40万m2以上,甚至达到百万平方米的级别。其内部功能繁杂,是多层次写字楼、豪华酒店、服务公寓、巨型商业、展览、演艺、餐饮、交通等各种功能的综合。上海环球金融中心属于单体式的都市综合体,六本木Hills和东京Midtown则是是集群式都市综合体的典型代表。
六本木地区位于东京皇居西偏南3km,向西2km多就是大家熟悉的代代木体育馆和表参道。这里原本设有军事设施,第二次世界大战后被美军接收,附近逐渐开设了为外国人服务的商店与饮食店,后来又开设了多间电视台,加上外国使馆的设立,六本木逐渐演变成酒吧、夜总会等夜点林立的繁华地区,吸引了很多外国人、演艺界人士及传媒工作者在此消遣。日本经济泡沫破灭后,六本木一带的治安日渐变坏。1983年,东京开始规划东京都港区的多用途都市开发计划,从1986年开始利用“细胞城市”的理念,将这处占地约12hm2的地区以森大厦(Roppongi Hills Mori Tower)为中心发展形成集住宅、购物等多功能商圈的六本木新城,整个规划建设历经十余年,直到2003年工程才全部完成。
这个建筑组群建筑面积76万m2,占地11.5hm2,其中森大厦主体楼身平面约80米见方、标准层面积近6 400m2,除去核心筒后每层有超过4 500m2的无柱空间。这座地上53层、地下4层的建筑中汇集了东京凯悦大酒店、森美术馆、六本木新城TOHO影城等设施,雅虎、乐天、活力门等众多日本知名企业的总部也设于此楼内。建筑群的地下建有地铁站,与以复杂、准时著称的东京地铁线路直接连通。
2000年开始,在距离六本木新城北侧500m的用地上,总建设金额30亿美元的“东京中城Midtown”开始兴建。历经7年,国立新美术馆和东京中城Midtown相继完工启用,与森大厦一起使六本木跃升成为东京重要的中心商务区之一。
东京中城Midtown用地南侧6.89hm2的用地中建设了6幢摩天大厦,同样也是一个集购物、办公、宾馆等功能的复合型城市综合体。建筑总面积近60万m2的建筑群由日建、SOM、EDAW、安藤忠雄、隈研吾、青木淳等著名建筑事务所或建筑师设计完成。其中主体建筑“中城大厦”(Midtown Tower)地下5层、地上54层,以248m的高度超越了森大厦,成为东京都内最高的建筑物。
在日本,诸如此类的巨型都市综合体不断涌现,如京都车站楼、大阪车站楼等的主体建筑不仅仅包括站房、月台等各种电车换乘服务设施,而且综合了写字楼、酒店、剧场、美术馆、餐饮等各种建筑功能,成为城市中的综合商务区域。
这种巨型的建筑集群在一个城市区域内有效地形成了都市“核”,成为区域的动力中心,带动了周围都市经济文化圈的迅速发展。这个“核”通过整合各种城市要素和城市资源来提高建筑群的整体效益,成为具有一定文化意义的城市空间,不仅改变了人们以往的生活方式,使城市的概念有所升华,而且通过各种信息网络的建设有效地提升了城市的活力。
垂直型都市综合体不仅是建筑一种新的组合形式,将建筑城市化,形成容纳交通节点、金融节点、商业节点和信息中心的城市空间节点,同时形成蕴含金钱、时间及情感、信息消费的多层面消费中心,在城市发展中起到越来越大的作用。可以预计,在中国当前快速的城市化时期,会有越来越多高层建筑的规划开发向这个方向转变。
摘要：本文结合近年来国内外高层建筑案例的介绍,提出垂直型都市综合体的产生不仅仅是一种建筑的新组合形式,更会改变建筑在城市中的作用,形成新型的城市节点,将成为应对快速城市化发展的有效策略。
节点城市 篇6
一、DEA方法运用综述
对于城市物流效率的评价方法,主要有模糊聚类分析法、主成分分析法、因子分析法和数据包络分析法几种。
DEA方法在指标选取上比其他方法明确,避免了在指标选取上可能造成的误差,在物流效率测算中数学计算难度相对较小,便于使用。同时,DEA方法排除了很多主观因素,具有很强的客观性。所以,DEA方法在近年来在企业物流效率和城市物流效率的评价中逐渐成为主要的评价方法。
数据包络分析法(简称DEA),是1978 年由美国运筹学家A.Charnes,W.W.Cooper和E.Rhodes创建的,可广泛使用于业绩评价。国内学者在将DEA方法应用到城市物流效率评价中时,一般都使用C2R-DEA与BCC-DEA两种模型,例如吕璞、徐丰伟、刘满芝、周梅华、杨娟等都使用这两种模型对城市物流效率进行评价。
二、长吉图六节点城市物流效率评价实证分析
根据长吉图区域节点城市评价的需求,本文选择CCR模型和BCC模型两种模型。在指标的选取上,中国学者将DEA应用于物流业效率已有一定的研究,刘满芝、周梅华、杨娟在使用DEA方法评价江苏省10 个城市的物流效率时,选取了等级公路里程,反映城市内和城市之间的主要交通设施。等级公路里程代替物流基础设施投入;民用汽车拥有量反映城市物流的主要交通工具;交通运输仓储及邮电通信业从业人员为输入指标,而用公路货运运输量反映公路完成的物流运输量;城市GDP,物流的发展影响GDP的增长,该指标一定程度上反映城市物流总体物流发展水平,作为输出变量。在这些使用DEA方法评价城市物流效率的论文中,学者们都选择者相同是评价指标。可见这样的指标在一定程度上可以很好地反映出城市物流效率,所以本文也选取相同指标。
由于DEA方法在使用中决策单元数至少是输入输出和的3 倍,而长吉图区域节点城市数量有限,所以本文减少了输入指标。输入指标中的交通运输仓储及邮电通信业从业人员人数,数据可得性差,弹性大,准确性低,容易误差率高,所以本文只选取了两个输入指标:等级公路里程、民用汽车拥有量。
实证分析中,在数据选取上,本文选取了2012 年长吉图区域物流6 个节点城市的数据,运用DEA法研究了6 个节点城市的物流效率。数据来源于《吉林省统计年鉴》。
本文采用DEAP2.1 软件,长春市、吉林市、延吉市、珲春市、龙井市、图门市六地的城市物流效率包括总技术效率,纯技术效率和规模效率。决策单元(DMU)个数为6,投入指标个数为2,产出指标个数为2。
本文选取的6 个节点城市,是长吉图区域物流建设的重点建设城市,是重要的物资集散地。长吉图区域节点城市物流业投入产出指标见表1。
运用DEAP Ver Sion 2.1 软件求解问题。
纯技术效率是指不考虑规模效率的情况下,投入对总效率的影响。当纯技术效率=1 的时,说明投入已经得到最充分的利用,当纯技术效率<1 时,说明投入因素存在着利用率不足的情况,需要进一步提高利用率。
城市物流的总体效是指城市在当前经济、技术条件小时所能产出的最大值。城市物流总体效益=1,表示这个城市DEA有效,生产和技术处于较好的状态。若果城市物流总体效益<1,表明这个城市DEA无效,在投入和产出上还有提高的空间。
当规模效益= 1 时,表示被评价城市的物流效率规模此时已经达到最优。当规模>1 时,规模效益处于递减状态,即此时增加投入不会带来更高的收益,此时应该控制投入的规模。并且规模效率越大,收益递减越快。当规模效益<1 时,规模效益处于递增状态,此时随着投入的增加,收入也会随之增加。应该适当的对该城市进程投资。
珲春、延吉和长春,3 个城市的技术效率值为1,说明其城市物流效率相对有效。吉林市的技术效率值为0.786,说明该城市在总体物流效率上有待进一步提高;而龙井市与图门市的技术效率值均在0.7 以下,其物流效率与其他城市相比较低,但是龙井市和图门市的物流还在建设中,提高和进步还有很大空间。长吉图区域6 个节点城市的技术效率平均值为0.832,由此看来,长吉图区域物流节点城市在以后的建设方面,还有很多可以改进的方面。
在表2 中可以看出,纯技术效率值为1 的城市有5 个,其平均值为0.986,仅有龙井市一个城市纯技术效率为0.913。5 个纯技术效率有效的城市有3 个达到技术效率有效,说明长春市、延吉市和珲春市的物流设备、技术和管理都达到了比较理想的程度,城市物流发展较快。其他3 个城市,在物流技术装备与设施而良好管理和利用上,还需要进一步努力。
从规模效率值来看,长春市,珲春市和延吉市3 个城市物流规模效率有效,3 个城市货物周转、运输量都较大。在物流设施和政策投入上都可以合理地增加,进一步提高物流服务能力。规模效率值<1 的龙井、图门和吉林市都是二线城市,发展起步较晚,企业结构比较单一,对于物流的发展比较落后,工业、农业的生产相对落后,城市经济条件一般,使城市物流的发展规模较小。这些城市存在着资资源闲置的情况出现。因此,对于这些城市,如何利用现有资源,整合基础设施,实现规模效益,是这3 个城市物流建设的重中之重。
从计算结果分析,说明珲春、延吉、吉林、长春等市的物流发展最好,图门和龙井市存在一定问题。
三、长吉图区域节点物流发展的结论和建议
1.进一步发展长吉图区域的交通网络
吉林市每年货物周转率相对较低,公路的利用率还有待提高。龙井市作为长吉图物流的节点城市,交通发展落后于城市物流的需要,龙井市的交通建设应该成为重中之重。
2.进一步建设长吉图区域的物流园区
龙井和图们目前尚需要加强对基础设施的建设,而珲春,延吉,和长春市的物流园区建设已经足够,可以把更多的精力投入到对其他工作的建设。
3.重视物流专业人才培育
长吉图区域节点城市物流的建设,不但要在大学开展物流相关专业,同时企业也应该开展培训班,为目前在岗人员提供提高专业知识的机会。
4.建设现代化物流信息平台
节点城市 篇7
关键词：城市群,公路网,节点重要度,层次分析-主成分分析法
在进行公路网层次布局, 对路网中的节点进行分层时, 通常根据节点重要度判断节点连通的重要性, 由路线重要度确定路线的重要性。客观准确评价公路网中各节点重要度, 是公路网布局规划中非常重要的环节。
对规划区域路网节点划分后, 选取适当能反映节点功能强弱及地位高低的指标, 计算各节点的重要度。本文引入主成分分析法与层次分析法计算公路网节点重要度。
1 评价指标体系建立
1.1 节点重要度概念
在进行公路网规划研究中, 为便于图上作业、直观描述和计算机贮存, 常采用抽象网络图来模拟实际路网, 即将所研究的区域划分为若干个子区域, 每个子区域都抽象为一个点, 称为节点 (一般就是运输集散点) , 而反映路网中节点功能、地位大小的指标称之为节点重要度。
1.2 节点重要度评价体系建立
为了反映节点功能强弱及地位高低, 本文引入城市综合实力的概念:城市综合实力就是指城市所拥有的全部实力、潜力及其在国内外经济社会的地位和影响力。节点的综合实力可以看做是重要度的体现。再根据科学性、合理性、可比性和可操作性的原则, 力求较完善、全面、真实地反映节点的综合实力选取能反映节点 (城市) 综合实力的6项统计指标, 建立相应的评价指标体系。本文选取了“长株潭3+5城市群”的8个城市为样本, 并对其进行实证研究。
公路网节点重要度一般与运输指标是密切相关的, 运输需求越大, 节点的重要度越大。运输需求的大小与区域的社会经济活力及资产投资等密切相关。因此, 本文选择的评价指标包括:常住人口 (X1) 、GDP (X2) 、固定资产投资 (X3) 、社会消费品零售总额 (X4) 、货运输量 (X5) 及客运量 (X6) 等6项。
这6项指标不仅能综合反映各城市的经济实力, 也能反映各城市交通区位节点的重要性, 具有很好的代表性。表1数据来源于各市2008年统计年鉴。
2 层次分析-主成分分析组合评价模型
层次分析法是在现实生活、工作中应用较多的一种方法, 能够把定量和定性的指标较好地结合, 这是符合安全指标特点的。但层次分析法是通过特征向量法来确定各指标的权重, 且对所有的评价对象采用相同的权重分配 (称为均一评价) , 其权重较难确定且常带有主观性, 且权重的均一性会导致评价的非公正性;而主成分分析法是完全依赖于评价指标的实际数据, 较为客观。它利用多元统计方法, 以针对某一指标不同城市节点的差别 (方差) 为依据, 差异越大, 该指标在综合评价中的作用越大, 从而能指出影响评价结果的主要因素。
2.1 指标标准化
由于各指标数量级不同 , 没有统一的度量标 准 , 进行评价方法分析前要对数据进行数据标准化。设 X1, X2, …, Xp为评价指标体系, i评价对象在评价指标上的表现为X1i, X2i, …, Xpi, 设有n个评价对象 , 则
式中:Pki为标准化后指标值;Xki为原指标值;
2.2 用层次分析法求指标权重
层次分析法评分采用两两比较法, 其实际上就是一个主观评分过程。层次分析中多采用9级评分, 即在将两个因素进行比较时, 所给的分值在1～9之间, 其含义见表3。
对长株潭3+5城市群标准化指标两两比较, 构造判别矩阵A, 再对其进行一致性检验。建立判别矩阵如表4所示。
应用MATLAB求得最大特征值及特征向量并作归一化处理得出:
λmax=6.471 1, 其对应的特征向量及权重为D= (0.124 9, 0.846 9, 0.206 9, 0.172 6, 0.284 7, 0.336 8) T。CI=0.094 2;CR=0.086 0<0.1, 通过一致性检验。所以向量为各项指标的权重。
2.3 用主成分分析法进行综合评价
为了既考虑各节点的指标评价结果, 又考虑各指标间重要程度的差异, 对标准化矩阵进行加权处理。如前所述, 采用层次分析法确定各评价指标的权重为D, 则加权后指标值为x*i=dixi (i=1, 2…, 6) , 具体计算结果如表5所示。
利用数学工具软件matlab中的eig函数对表6中的相关系数矩阵进行分析, 就可以得到相关系数矩阵的特征值λi (i= 1, 2, 3, 4, 5, 6) 以及与之相对应的特征向量ci1, ci2, ci3, ci4, ci5, ci6;同时得到贡献率αi, 详细数据如表7所示。
可知, λ1、λ2、λ3对应贡献率α1+α2+α3=0.985 105>0.85, 故确定前3个主成分为基本上保持原来6个变量的信息, 其对应3个特征向量分别为前3个主成分的组合系数, 假定这3个主成分分别是Y1、Y2、Y3则有
则线性加权主成分评价函数表达式为
求得各城市综合实力结果如表8所示。
从表8中可得, 长株潭城市群Y=0.139 7, 在城市群中节点重要度最高, 也与实际情形相吻合。
3 结束语
本文在对常用公路网节点重要度计算方法进行优缺点研究分析的基础上, 引入主成分分析法与层次分析法联合模型计算公路网节点重要度, 并运用长株潭城市群实例计算, 验证了层次分析法-主成分分析法在公路网节点重要度计算中的科学合理性, 为类似项目提供参考意义。
参考文献
[1]杨涛.公路网规划[M].北京:人民交通出版社, 1998.
[2]刘伟, 朱顺应, 张建旭.公路网络节点客观重要度的计算方法[J].重庆交通学院学报, 2004 (1) :42-44.
[3]郑强.公路网布局优化中重要度布局法的有关计算[J].山西交通科技, 2002 (4) :52-56.
[4]贾俊红, 包丽华.重要度分析法在区域公路网布局优化中的应用[J].东北公路, 2001 (2) :46-48.
[5]汪应洛.系统工程[M].3版.北京:机械工业出版社, 2007.
[6]管楚度.交通区位论及其应用[M].北京:人民交通出版社, 2000.
节点城市 篇8
关键词：梁柱节点,脆性断裂,加强型节点,削弱型节点
0引言
节点是诸多构件的力流交汇之处, 其受力机理比一般构件更为复杂, 因此结构研究之重点在节点。北岭、阪神地震中钢框架节点出现了大量的脆性破坏, 随后学者们致力于改善节点的抗震性能研究, 采用对节点梁端进行削弱的方法来达到塑性铰外移防止节点发生脆性破坏的效果。
1钢框架梁柱节点脆性断裂的原因
1994年美国的北岭地震和1995年日本的阪神地震使钢框架梁柱连接遭到严重破坏, 美日两国学者通过现场调查、室内试验和现场检验, 结构响应分析、有限元分析、断裂力学分析等找出导致节点脆性破坏的原因[1]。
1.1 焊缝金属冲击韧性低
美国在北岭地震前, 焊缝多采用药芯焊条施焊。这种焊条冲击韧性低, 因此使得节点连接容易产生脆性破坏, 成为引发节点破坏的重要因素。北岭地震后, 节点连接处使用冲击韧性好的焊条, 试验证明, 节点延性有所提高, 但仍达不到抗震要求。
1.2 焊缝存在的缺陷
对破坏的连接所作的调查表明, 在很多情况下, 破坏是由于焊接质量差引起的, 如梁下翼缘与柱翼缘间的连接焊缝通常都是在现场俯焊的, 焊工一般骑在梁的上翼缘。在此位置施焊, 每一焊道在梁腹板处都要中断、中止或重新引弧, 这种焊接方式导致该部位的焊缝质量很差, 含有熔渣、不熔和其他缺陷。而且该部位进行超声波检查也比较困难, 因为梁腹板妨碍探头的探测, 因此, 主要的连接焊缝的破坏, 就出现在由于施焊困难和探伤困难的下翼缘焊缝中部质量极差的部位。
1.3 坡口焊缝处的衬板和引弧板造成的人工缝
在焊接的实际工程中, 往往焊接后将焊接衬板与引弧板留在原部位, 这种做法对连接的破坏具有重要的影响。加州大学进行的试验表明, 留在原部位的衬板与柱翼缘之间会形成一条未熔化的垂直界面, 相当于一条人工缝, 在梁翼缘的拉力作用下会使该裂缝扩大, 引起脆性破坏。
1.4 梁翼缘坡口焊缝出现的超应力
北岭地震后对震前节点进行的分析表明, 当梁发展到塑性弯矩时, 梁下翼缘坡口焊缝处会出现超高应力。典型设计模式是假设梁的弯曲应力全部由翼缘承受, 剪力由腹板承受, 但实际上, 梁翼缘在连接处承受了很大一部分梁的剪力, 其结果导致梁翼缘在柱面处不但承受很大的弯曲应力, 而且在焊缝中产生了很大的次应力。这就对梁柱翼缘间的全熔透焊缝的焊根部位提出了很高的承载力要求, 而该部位常常存在很多熔渣等缺陷, 很容易引发裂缝。
1.5 梁的屈曲应力比规定的最小值高出很多
梁翼缘与柱翼缘连接处的钢材, 因受约束而不能运动, 当柱翼缘较厚时此情况尤为突出。这种约束情况使得该处钢材不能屈服, 在焊缝中引起局部高应力, 加剧了在焊缝缺陷中引发裂缝的倾向。
1.6 柱节点板域过大的剪切屈服和变形产生的不利影响
1985年～1994年美国的设计规定, 鼓励在梁柱的连接节点中采用弱节点域。在过分弱的节点域中, 组件的非弹性受力性能是受节点域的剪切变形控制的。节点域的剪切变形导致梁柱翼缘间连接焊缝附近的柱翼缘出现局部弯折, 进一步增加了该敏感区对应力和应变的需求。
2震后新型梁柱连接节点形式
北岭地震和阪神地震之后, 日本和美国学者致力于改善节点抗震性能的研究。日本学者主要致力于改善焊缝质量、改善扇形切角工艺, 而美国学者则提出了一些新型的节点形式, 主要思路是使塑性铰的位置离开梁与柱交面一定距离——塑性铰外移。塑性铰外移有两种形式:1) 加强梁端;2) 削弱梁端。即加强型节点和削弱型节点。
2.1 加强型节点
1) 盖板式节点[2]:
盖板式节点是地震后最先提出的一种改进方案, 也是地震后一段时间内最流行的节点形式, 它的设计思想就是加强节点强度 (见图1a) ) 。这种节点在试验室进行的大尺寸试件研究中, 延性要好于以往的节点, 但有时也出现一些脆性破坏。这种节点最大困难就是盖板与梁翼缘的焊接及其检测, 特别是采用厚盖板时将使坡口焊很大, 致使焊缝的收缩、复原等更加困难, 同时更容易在梁翼缘和盖板的交界处产生更大的残余应力。
2) 梁腋式节点[2]:
梁腋式节点是另一种改进方案, 它用两个加腋板分别将梁的上下翼缘和柱翼缘连接起来, 加腋板与梁翼缘、柱翼缘一般通过焊缝连接 (见图1b) ) 。这种节点形式在试验室研究中也表现出较好的延性, 但造价相对较高。梁肋式与梁腋式相似 (见图1c) ) 。
3) 梁翼缘放大节点[2]:
梁翼缘放大节点, 这种节点形式是通过梁翼缘向柱连接处放大的办法来加大连接处梁断面 (见图1d) ) 。翼缘放大部分梁段长度一般为1 m左右, 并在柱吊装前采用全熔透焊预先焊在柱上, 现场通过高强螺栓将连接板与梁中段刚性拼接, 避免高空施焊, 保证了焊缝质量。这种节点工作性能简便可靠, 适应工厂化制作, 经济性较好。安徽铜陵金隆公司冶炼车间主厂房钢框架梁柱就是使用了这种节点形式, 实践证明效果很好。
4) 预应力加强型节点[3]:
预应力加强型节点是一种新型的抗弯连接节点。这种节点通过设置预应力钢索对梁和节点施加预应力来达到加强节点的目的。这一节点的初始刚度与焊接性刚性连接节点的刚度基本相同, 在加载的后期, 呈半刚性变化特征, 因此具有较好的变形性能。由于预应力钢索的存在大大减小了结构的侧移, 即使在节点出现塑性变形的情况下, 梁柱仍然能够保持在弹性受力阶段, 同时地震中即使破坏, 震后的修复也较为容易, 但这种节点在施工、维修难度和使用的便利性方面均不如普通节点。
2.2 削弱型节点
1) 狗骨式节点[3]:
狗骨式节点是近几年研究最多的一种节点形式, 目前国外工程中已应用较多, 我国已建成的天津国贸大厦就使用了这种节点。这种节点最主要的特点就是在梁的上下翼缘距节点一定距离处进行削弱, 根据削弱形式的不同分为直线形 (见图2a) ) 、锥形 (见图2b) ) 和圆弧形 (见图2c) ) 。设计思想与加强型节点的共同之处就是迫使塑性铰偏离脆性的焊缝区, 不同的只是加强节点减小应力进行保护与通过削弱梁端来保护节点。狗骨式节点在设计思想上较先进, 它针对普通节点塑性区小的缺陷, 对梁进行合理的削弱, 使得较长的一段梁几乎同步进入塑性, 即真正做到了延性设计、充分发挥了钢材的塑性。这种节点最初给人们的感觉是削弱了梁, 提高了延性, 但会降低结构强度和刚度。但实际上, 这种削弱对结构的刚度和强度的降低是有限的, 研究表明[4]:当梁的翼缘被削掉50%时, 结构的刚度降低6%～7%左右;当梁被削掉40%时, 结构刚度将降低4%～5%左右, 其影响可在设计计算中进行有效控制。
2) 切缝式节点[5]:
切缝式节点也是一种研究较多的节点形式 (见图2d) ) 。与普通节点相比, 它是在节点区将梁腹板和梁翼缘分开, 槽缝的作用是将抗震梁的弯矩和剪力分段, 使梁的腹板承受全部剪力和部分弯矩, 而梁翼缘仅承受弯矩。另外, 节点允许梁的翼缘和腹板独立变形, 力的分布与楼层的位移角无关, 从而提高了抗疲劳性能。与未开槽的焊接翼缘不同, 开槽腹板不会发生弯扭屈曲;同时, 腹板开缝后将翼缘与腹板隔开, 减小了节点处的地震应力和应变梯度。由于此节点只能用于腹板高为762 mm及以下的梁, 所以有其局限性。
3) 腹板削弱型节点:
腹板削弱型节点[6]是通过在距梁端一定距离的范围内, 采用在梁腹板上开孔削弱以达到有效控制塑性铰位置的目的 (见图2e) ) 。
3结语
1994年美国的北岭地震和1995年日本的阪神地震使钢框架梁柱连接遭到严重破坏, 日本的研究表明:改善焊缝质量、改善扇形切角工艺对改善节点的抗震性能影响很大。同时, 我们也需要采用一些新型的节点形式, 使塑性铰的位置离开梁与柱交面一定距离, 即使塑性铰外移, 如加强型节点和削弱型节点。
参考文献
[1]蔡益燕.考虑塑性铰外移的钢框架梁柱连接设计[J].建筑结构, 2004, 34 (2) :3-9.
[2]沈祖炎, 李国强, 陈以一, 等.钢结构学[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.
[3]茹继平, 杨娜.翼缘削弱型钢框架梁柱节点的性能研究综述[J].工学力学, 2004, 21 (1) :61-66.
[4]曹力.美国钢框架结构抗震设计方法介绍[J].建筑结构, 2001, 31 (8) :13-15.
[5]杨强跃, 郑悦.钢框架梁柱节点连接方式的介绍和分析[J].建筑结构, 2004, 34 (6) :44-48.
【节点城市】相关文章：
“一带一路”战略,打造重要节点城市09-12
城市边缘区快速轨道交通节点发展的经济学解释——以上海闵行莘庄镇地区为例09-12
节点考核办法04-07
节点工期安排04-19
策划时间节点05-13
整体焊接节点05-11
细部节点处理05-24
半刚性节点05-25
云计算节点05-25