實驗設計方案精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的實驗設計方案主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：實驗設計方案范文

本實驗設計方案評價：本實驗在創(chuàng)新設計方案二的基礎上作了改進，不用立方體小鐵塊而將擋光效果好、寬度相同的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門，測得各段黑色磁帶通過光電門的時間，另外長度的測量比創(chuàng)新設計方案二和三更好操作，誤差更小.當然本實驗操作中也要控制好直尺豎直下落.

驗證性實驗高考復習建議

1.要明確實驗思想

做好驗證性實驗的前提，就是要創(chuàng)設好物理情景，這就是驗證性實驗的實驗思想.在驗證機械能守恒定律的實驗中，我們可以創(chuàng)設出多種物理情景，而其中讓物體自由下落在中學實驗室很容易做到，過程也簡單.

2.要掌握實驗方法

在教材的驗證實驗中，給我們提供了多種實驗方法，而這些實驗方法在我們研究探究性實驗和設計性實驗中經(jīng)常會用到，因此，我們必須要掌握和靈活運用這些實驗方法.

3.要重視實驗的驗證條件

物理規(guī)律的形成，通常會有一定的前提或必備條件，在驗證性實驗中必須要滿足這些條件才能使實驗順利進行，而這一點恰恰是我們?nèi)菀缀鲆暬虿蛔⒁獾?在驗證機械能守恒定律的實驗中，“只有重力做功”是實驗的驗證條件，而實驗中阻力的存在是不可避免的，阻力做功過大時，實驗誤差大，實驗將失去意義，實驗設計中要考慮到減小阻力.

4.要學會實驗數(shù)據(jù)的處理

定量驗證實驗的數(shù)據(jù)處理通常采用代數(shù)計算法.如在驗證機械能守恒定律實驗時，根據(jù)計算求出增加的動能和減少的重力勢能在“誤差允許的范圍內(nèi)”是否相等來完成驗證工作，定性的驗證實驗的數(shù)據(jù)處理通常采用圖象法.

第2篇：實驗設計方案范文

本文中筆者試圖從實驗的目的出發(fā)，用不同的實驗原理，研究不同實驗方案設計的思路，期望對老師的教學和學生的學習有所幫助。化學實驗方案設計的思路：抓住實驗的目的分析相關物質(zhì)的性質(zhì)異同點確定實驗原理（相關反應）選擇實驗的儀器和用品連接裝置確定實驗步驟易出的問題。下面以設計實驗求Wg NaHCO3和Na2CO3固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為例，設計不同的實驗方案，以達到考查不同知識點的目的。

【例題】設計實驗求Wg NaHCO3和Na2CO3固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)。

一、基本知識儲備――總結(jié)Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)對比

二、實驗方案的設計

方案一：（運用NaHCO3具備而Na2CO3不具備的性質(zhì)）

1.原理：利用NaHCO3的性質(zhì)，即加熱法。

2.方程式：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

3.需測量的數(shù)據(jù)為：加熱后固體的質(zhì)量。

4.實驗裝置如圖一（或用試管加熱）。

5.實驗步驟：

（1）首先稱坩堝的質(zhì)量；

（2）將Wg試樣放入坩堝中；

（3）加熱至無水蒸氣逸出時停止加熱，冷卻，稱量；再加熱，冷卻，稱量至連續(xù)兩次的質(zhì)量相差小于0.1g為止；

（4）計算。

方案二：（運用Na2CO3具備而NaHCO3不具備的性質(zhì)）

1.原理利用Na2CO3的性質(zhì)，即沉淀法。

2.反應方程式：Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl

3.需測量的數(shù)據(jù)為：生成沉淀的質(zhì)量。

4.實驗步驟：

（1）溶解 （2）加過量的氯化鈣溶液 （3）過濾 （4）洗滌 （5）干燥 （6）稱量 （7）計算

5.可設計如下問題。

（1）用到玻璃棒的步驟和作用分別是

（2）步驟（2）中如何證明所加氯化鈣溶液是過量的？

（3）步驟中如何洗滌沉淀？

如何證明已洗滌干凈？

答案：（1）步驟（1）中玻璃棒的作用是攪拌，加速溶解；步驟（3）（4）中玻璃棒的作用為引流。

（2）?。?）中上層清液于潔凈試管中，滴加氯化鈣溶液，若無渾濁則證明氯化鈣溶液已過量。

（3）沿玻璃棒向漏斗內(nèi)注入蒸餾水至浸沒沉淀，讓液體自然流下，重復2～3次。取最后一次洗滌液于潔凈的試管中，滴加硝酸銀溶液，若無渾濁則證明已干凈。

方案三：（利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性質(zhì)）方法為生成并測量氣體的體積法

1.原理即主要方程式為：

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2

2.需測量的數(shù)據(jù)為生成CO2氣體的體積。

3.實驗裝置如圖二。

方案四：（利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性質(zhì)）方法為生成并測量氣體的質(zhì)量法

1.原理即主要方程式為：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2

H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2

2.需測量的數(shù)據(jù)為：生成氣體的質(zhì)量

3.實驗裝置如圖三

4.實驗步驟：

（1）連接好裝置，檢查裝置的氣密性，加入藥品；

（2）稱量裝置D的質(zhì)量；

（3）在左口a通空氣一段時間后，停止通入；

（4）打開裝置B上分液漏斗的活塞，讓試樣完全反應；

（5）再在導管口a通空氣一段時間；

（6）稱量裝置D的質(zhì)量，兩次質(zhì)量增重即是生成氣體CO2的質(zhì)量；

（7）計算。

5.可設計出如下問題。

（1）裝置A的作用是

（2）裝置C的作用是

（3）裝置E的作用是

答案：（1）通入空氣，趕走裝置BC中的CO2。

（2）除去水蒸氣。

（3）防止空氣中的CO2和水蒸氣進入裝置D。

第3篇：實驗設計方案范文

關鍵詞：視頻公開課；錄播系統(tǒng)；技術標準

中圖分類號：G434 文獻標識碼：B 文章編號：1673—8454（2012）17—0020—03

《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》提出“加快教育信息化進程”的要求，并制定了“到2020年基本實現(xiàn)教育現(xiàn)代化，基本形成學習型社會，進入人力資源強國行列”的戰(zhàn)略目標。[1]為了更好地利用現(xiàn)代信息技術手段，加強優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)和普及共享，進一步提高高等教育質(zhì)量，服務學習型社會建設，教育部啟動了國家精品開放課程建設工作（教高[2011]8號），并納入“十二五”期間實施的“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”。國家精品開放課程包括精品視頻公開課與精品資源共享課，是以普及共享優(yōu)質(zhì)課程資源為目的、體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想和教育教學規(guī)律、展示教師先進教學理念和方法、服務學習者自主學習、通過網(wǎng)絡傳播的開放課程。[2]

針對視頻公開課建設項目，教育部還特別制定了視頻公開課拍攝制作技術標準（教高司函[2011]105號文件），包括錄制場地、錄制方式及設備等前期錄制要求，視頻信號源、音頻信號源的數(shù)據(jù)采集技術指標，后期制作、網(wǎng)絡傳輸基本技術規(guī)范等。[3]根據(jù)要求，在視頻制作過程中，要求視頻制作者應根據(jù)課程內(nèi)容，盡量采用多機位拍攝，機位設置應滿足完整記錄課堂全部教學活動的要求。攝像機要求不低于專業(yè)級數(shù)字設備，推薦使用高清數(shù)字設備，錄音設備采用若干個專業(yè)級話筒，以保證教師和學生發(fā)言的錄音質(zhì)量。

一、現(xiàn)有錄播手段存在的問題

目前，我校采用奧維亞（AVA）科技公司開發(fā)的PROPRE 9移動式錄播系統(tǒng)進行視頻課程的錄制與網(wǎng)絡直播，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括系統(tǒng)前端、管理端和播放端，主要由錄播主機、音視頻信號采集系統(tǒng)（包括教師攝像機、學生攝像機、VGA信號采集）、管理電腦、遠程客戶端（視頻直播/點播）等幾部分組成，具有同步錄制、實時直播、在線點播、遠程導播和后期編輯等功能。

學?，F(xiàn)有的錄播系統(tǒng)主要用于精品課程錄像、視頻會議、網(wǎng)絡培訓、專家講座等視頻的錄制與網(wǎng)絡直播，并在全校范圍內(nèi)推廣應用，拍攝的視頻資源經(jīng)后期處理后上傳至學校專用的資源服務器，并提供師生在線點播觀看?，F(xiàn)有錄播系統(tǒng)基本能夠滿足教學需要，但與精品視頻公開課技術標準尚有一定差距，無法滿足視頻上網(wǎng)的更高層次要求。

與教育部視頻公開課所要求的技術標準相比較，如表1所示，現(xiàn)有錄播系統(tǒng)在錄制場地、視頻錄制模式、音視頻采集方式等方面存在以下不足：

1.錄制場地不固定，難以保證設備安裝的安全和信號的穩(wěn)定

拍攝場地不固定，容易造成設備不必要的意外損傷，不能很好地保護錄播主機。如地面視頻線、音頻線、網(wǎng)線布局錯綜復雜，容易造成線纜移動接觸不良；接口頻繁拆裝造成接觸不良，頻繁地移動容易降低設備的使用壽命。

2.現(xiàn)有的拍攝場地不能充分保證視頻的質(zhì)量

普通的教室采光和隔音效果較差，錄制的視頻畫面質(zhì)量不高。

3.現(xiàn)有的單機位—手動導播模式無法滿足現(xiàn)場的交流和互動

在教學過程中，教師需要寫板書、操作電腦、與學生交流等，視頻拍攝時則通過控制攝像頭的移動控制畫面，但是頻繁地移動畫面，容易使觀看者產(chǎn)生視覺疲勞，影響視頻美觀。此外，操作人員在進行手動導播時，由于單機位操作，使得工作強度加大，容易手忙腳亂，出現(xiàn)切換不及時、視頻定位不準確、教師走出攝像范圍等情況。

4.現(xiàn)有的設備不能滿足高質(zhì)量的視頻錄制需求

視頻拍攝的質(zhì)量不單單取決于操作人員水平的高低，更受到硬件設備的影響，高質(zhì)量的拍攝設備在畫面清晰度、移動定位的平順性、光線變化反應速度、對焦速度等方面都有很大的優(yōu)勢，這些正是我校現(xiàn)有設備所不足的。

5.現(xiàn)有的設備難以滿足高質(zhì)量的音頻錄制需求

優(yōu)質(zhì)的錄音對于視頻來說是不可缺少的，我?，F(xiàn)有的錄音設備只能滿足普通音頻錄制需求，存在音域不廣、降噪不強、音質(zhì)還原不夠等問題。

6.現(xiàn)有設備無法滿足未來的視頻文件存儲需求

根據(jù)我校網(wǎng)絡課程建設目標規(guī)定，通過5年左右時間的建設，使大部分本科主干課程建有網(wǎng)絡課程。我?，F(xiàn)有網(wǎng)絡課程200余門，按現(xiàn)有網(wǎng)絡課程視頻錄制安排和現(xiàn)有設備拍攝的畫面質(zhì)量來計算，共需要約1500G的磁盤空間。隨著網(wǎng)絡課程數(shù)量的增加，按照教育部要求采用高清技術標準拍攝，磁盤空間需求必定翻倍甚至更多，將使得原本緊張的服務器資源更加匱乏。

隨著學校教育信息化的不斷推進，優(yōu)秀的教學視頻上網(wǎng)已提到議事日程，參照教育部視頻公開課技術標準建設專用錄播實驗室已迫在眉睫。

二、智能型錄播實驗室建設方案設計

1.錄播實驗室的場地與環(huán)境要求

依據(jù)教育部精品視頻公開課拍攝技術標準，錄播實驗室場地、環(huán)境參數(shù)按照以下標準設計：

（1）面積約為50平方米的專用錄播教室，6平米左右導播室，預留雙層玻璃視察窗。

（2）房間內(nèi)裝飾盡量簡樸，墻壁顏色應盡量選用中性、非白色的色調(diào)，如淺灰、淺藍等。避免在室內(nèi)陳設鏡子、懸掛藝術品、放置植物花卉等。否則這些與教學內(nèi)容無關的背景信息會在攝像頭轉(zhuǎn)動或變焦時產(chǎn)生干擾，造成圖像編碼質(zhì)量的下降。

第4篇：實驗設計方案范文

關鍵詞：總平面設計；戶型平面設計；環(huán)境；以人為本

有建筑哲學觀點認為我國建筑界重認識論、方法論的研究, 輕本體論和價值論的研究。在這種理論研究指導下, 難免出現(xiàn)城市建筑無特色、建筑與環(huán)境不協(xié)調(diào)的設計?；诂F(xiàn)實中的問題, 筆者從平面設計價值觀、平面設計功能、平面設計手法等三個方面來論述應對之道。

一、建筑平面設計及總體設計必須考慮節(jié)能措施。

1，建筑設計時，平面形狀的變化原則上應使圍護結(jié)構(gòu)的總面積越小越好, 建筑的長度、寬度變化可以控制在一定范圍以內(nèi)，以求最經(jīng)濟、最合理的節(jié)能面積。據(jù)資料統(tǒng)計：長度小于100米，能耗增加較大，從100米減至59米能耗增加8%―10%，從100米減至25米， 對于五層住宅能耗增加25%，九層住宅能耗增加17%―21%。如對于九層的住宅建筑，寬度由1米增加到14米，能耗可減少6―7%， 寬度增大到15―16米，則能耗可減少,12―14%。建筑棟深即建筑物沿縱向軸線方向的總尺寸。對于單間建筑物來說，當其層數(shù)相同而棟深不同時，棟深加大，建筑物的傳熱、耗熱指標明顯降低。這表明加大棟深具有顯著的節(jié)能效果。

2，建筑平面布局對建筑建筑節(jié)能有很大的作用，尤其是冬季熱損失的變化，那么怎樣進行合理的平面布局？

（1）熱環(huán)境的合理分區(qū)尤為重要，由于人們對不同室內(nèi)環(huán)境的使用要求及其在其中的活動狀況各不相同，因而，人們對不同室內(nèi)環(huán)境的要求也各異。在設計中，應根據(jù)這種對熱環(huán)境的需求合理分區(qū), 即對熱環(huán)境質(zhì)量要求相近的房間相對集中。這樣做既有利于對不同區(qū)域分別控制，從而取得最大限度利用日輻射保持室內(nèi)具有合適的溫度, 同時減少能耗的效果。

（2）溫度阻尼區(qū)的設置的影響。為了保證主要使用空間的室內(nèi)熱環(huán)境，可在該熱環(huán)境區(qū)與溫度很低的室外空間之間，結(jié)合使用情況設置各式各樣的溫度阻尼區(qū)，這些阻尼區(qū)就象一道“熱閘”，不但可使房間外墻的傳熱損失減少40%―50%，而且大大減少了房間的冷風滲透，從而減少了建筑的滲透熱損失。設于南向的溫度阻尼區(qū)?？僧斪鞲郊尤展忾g來使用，這是冬季減少耗熱的一個有效措施。

3，建筑規(guī)劃與節(jié)能的關系。

（1）我們來看一下朝向與節(jié)能的關系。從節(jié)能的角度出發(fā), 如果總平面布置允許自由考慮建筑物的形狀、朝向。由此，我們應選擇長方體型、南北朝向。

（2）是建筑之間的間距、密度與節(jié)能的關系。建筑間距從節(jié)能的角度考慮，我們當然希望南墻面的太陽輻射面積在整個采暖季節(jié)中不要因其它建筑遮擋而減少。在公共型建筑如醫(yī)院、福利院等尤為重要，住宅的日照間距也要求較高，這里最重要的我們不能忽視的是， 建筑密度的增加將導致建筑日照的減少，但在用地十分緊張的條件下過分地減少建筑密度又造成浪費，故需在保證節(jié)能效益的前提下提高建筑密度。適當縮短南墻的日照時間，把南墻面日照時間縮短為10―14點，因為在這段時間太陽輻射量占總輻射量的80%以上。因此，這樣可以大大縮短建筑間距，而使建筑密度提高。

二，平面設計應滿足人的多方面的需求。

平面設計的作用是真實地反映人在其中的感受，滿足人的多方面功能需求。作為人類生活場所的演進，建筑傳統(tǒng)的本質(zhì)屬性是人的存在性，這是第一性。任何營造活動都是人與自然共生的結(jié)果。建筑的發(fā)展是主客體互動的審美關系。建筑不僅要滿足人們的一切活動，它的形成也必須是各方面同時并進的?，F(xiàn)代建筑的最新課題是要使合理的方法突破技術范疇而進入人情與心理的領域。

人與空間密不可分，人對空間的需求是人類的最基本需求之一。作為建筑的平面，它是時間和空間的統(tǒng)一，建筑創(chuàng)作應該真實反映這種特點，反映人在其中的活動和感受，滿足人的多層次需求，而不是單純沉溺于平面組合的游戲，平面的設計應實實在在地為建筑中的人服務，創(chuàng)造出良好的空間體驗。

然而，當今也有許多設計人員盲目仿效“手法主義”。這意味著他們的平面設計不是把“以人為本”作為出發(fā)點，而是采用“虛偽”的手法，把業(yè)主引入“平面的幻覺”，在今天這個商品化社會中，這種作品有時能夠得到客觀的經(jīng)濟效益。但是，我們應該看到這種行為卻阻礙了建筑發(fā)展進程。這并不是說我們在設計時，不要考慮形式的東西。當然，我們在重視功能的同時，同樣要給形式以高度的重視，但故意玩弄玄虛的平面組合游戲是背離建筑設計規(guī)律的，我們應在充分考慮人的前提下去完善平面。

三，運用適當?shù)氖址▽崿F(xiàn)建筑與環(huán)境的和諧。

建筑平面是由許許多多的墻面來界定的，如果除去墻的意義，那么這些長長短短的線就構(gòu)成了平面的一個肌理。在建筑平面中, 肌理是對空間組織結(jié)構(gòu)的陳述，它是把握平面結(jié)構(gòu)的參照系。由此來看， 在建筑平面的設計中適當?shù)匾搿笆址ㄖ髁x”不容置疑地有其積極的意義。它可以在某些方面表達設計人員的意圖，同時又可以給人感官上的愉悅，實現(xiàn)建筑與環(huán)境的和諧。如：南京市漢府雅苑中心會所的設計者以“輕松、休閑、優(yōu)雅和服務性”的設計理念表現(xiàn)，較好地解決了環(huán)境與人的心理需求的統(tǒng)一；清華大學吳良墉院士主持的北京菊兒胡同改造設計，就是一個遵循城市原有的建筑手法, 從而使建筑特色與城市風格相得益彰；

四，建筑總體設計與城市空間的關系。

1，結(jié)合環(huán)境。處理方法：

（1）從城市區(qū)域規(guī)劃出發(fā)設想建筑與大環(huán)境的結(jié)合，建筑的整體輪廓上，與周圍的現(xiàn)有建筑呼應；流線上符合環(huán)境的肌理；立面上虛實對比、色彩處理與環(huán)境格調(diào)相協(xié)調(diào)。

（2）從人的感覺出發(fā)想象建筑局部小環(huán)境的處理，通過人的生理和心理需求來感受塑造空間。

2，造型。建筑總體設計應有自己的風格，整體性強、簡單中體現(xiàn)復雜，不變中起變化。

3，理性。承傳歷史文脈，用抽象化的手法引用或延續(xù)歷史的痕跡。這方面最重要的是把視線集中在人的視覺所能及的范圍內(nèi)進行思考，視線所能及范圍內(nèi)著重考慮。高層建筑頂部以及多層不上人屋頂?shù)纫暰€不能及處采用簡潔處理，體現(xiàn)一定秩序，滿足可能的俯瞰效果，并從墻面傾斜、局部層高處理等來控制人的視線和控制小環(huán)境。如曲面玻璃可將天空反射向地面，使局部低層或鏤空引進陽光等。建筑作為城市的重要構(gòu)成要素，同時也反映出城市文化和歷史。重要的標志性建筑是一個城市的象征，它的好壞對一個城市的形象有著很大影響。所以在建筑方案設計時不僅要關注建筑物本身，而且還應關注其是否與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，即要在城市規(guī)劃設計指導下對建筑進行設計。

城市規(guī)劃是城市建設的總綱，建筑是構(gòu)成城市的主要物質(zhì)基礎，建筑設計必須在城市規(guī)劃的指導下進行，才能促進城市經(jīng)濟、社會

的和諧、健康發(fā)展，作為一個設計師，不僅要關注建筑本身的特點與個性，還要使之與城市規(guī)劃相適應。

總的說來，平面設計是建筑設計的決定性環(huán)節(jié)。如果忽視它的作用必然會造成一些生搬硬套、盲目抄襲，從而使城市建筑與環(huán)境失去地域性和特色。因此，我們要擺正平面設計的地位，從平面入手，研究它的生成過程和規(guī)律，同時重視本體論和價值觀，把“以人為本”作為設計的重要的依據(jù)，滿足人的各種需求，同時，結(jié)合生態(tài)環(huán)境，運用適當手法，取得建筑與節(jié)能、環(huán)境、人本、城市本身共生的效果。

參考文獻：

1，陳志華，《外國建筑史》，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。

2，張錦秋，《城市設計理論與實踐》，《建筑》，2003。

3，閆寒，《建筑學場地設計》，北京，中國建筑工業(yè)出版社，2006。

第5篇：實驗設計方案范文

關鍵詞：深基坑；支護；方案優(yōu)化

Abstract: deep foundation pit supporting engineering which involves many factors, support type is various, also the whole supporting system is a multi-factor, there is the necessity of optimizing design. Deep foundation pit supporting was introduced in this paper the basic principles of optimization and scheme optimization was studied with practical example.

Key words: deep foundation pit; Support; Scheme optimization.

中圖分類號：TQ639.2文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

前言

基坑支護方法眾多,諸如人工挖孔樁、預制樁、深層攪拌樁、鋼板樁、地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐、各種樁、板、墻、管、撐同錨桿聯(lián)合支護，此外還有錨釘墻等。深基坑開挖與支護工程方案種類繁多，各方案的相互匹配可演變出多種整體支護方案和細部結(jié)構(gòu)設計方案?；又ёo方案選擇應當以工程要求、地質(zhì)水文條件和現(xiàn)場環(huán)境為依據(jù)，選出最合理和經(jīng)濟的方案。

一、深基坑工程及其特點

深基坑工程主要包括基坑支護體系設計與施工和土方開挖，是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程。深基坑支護是指為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對深基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支檔、加固與保護的措施?；又ёo體系是臨時結(jié)構(gòu)，在地下工程施工完成后就不再需要。

1、基坑支護體系是臨時結(jié)構(gòu)，安全儲備較小，具有較大的風險性?；庸こ淌┕み^程中應進行監(jiān)測，并應有應急措施。在施工過程中一旦出現(xiàn)險情，需要及時搶救。 在開挖深基坑時候注意加強排水防灌措施，風險較大應該提前做好應急預案。

2、基坑工程具有很強的個性?；庸こ痰闹ёo體系設計與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關，還與基坑相鄰建（構(gòu)）筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性，以及周圍場地條件等有關。有時保護相鄰建（構(gòu)）筑物和市政設施的安全是基坑工程設計與施工的關鍵。這就決定了基坑工程具有很強的個性。因此，對基坑工程進行分類、對支護結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一標準都是比較困難的。

3、基坑工程具有較強的時空效應?；拥纳疃群推矫嫘螤顚又ёo體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在基坑支護體系設計中要注意基坑工程的空間效應。土體，特別是軟粘土，具有較強的蠕變性，作用在支護結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時間變化。蠕變將使土體強度降低，土坡穩(wěn)定性變小。所以對基坑工程的時間效應也必須給予充分的重視。

4、基坑工程是系統(tǒng)工程?；庸こ讨饕ㄖёo體系設計和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對支護體系是否成功具有重要作用。不合理的土方開挖、步驟和速度可能導致主體結(jié)構(gòu)樁基變位、支護結(jié)構(gòu)過大的變形，甚至引起支護體系失穩(wěn)而導致破壞。同時在施工過程中，應加強監(jiān)測，力求實行信息化施工。

二、基坑支護的類型及其特點和適用范圍

1、放坡開挖

適用于周圍場地開闊，周圍無重要建筑物，只要求穩(wěn)定，位移控制五嚴格要求，價錢最便宜，回填土方較大。

2、深層攪拌水泥土圍護墻

深層攪拌水泥土圍護墻是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護墻優(yōu)點:由于一般坑內(nèi)無支撐,便于機械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經(jīng)濟;施工中無振動、無噪音、污染少、擠土輕微,因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。水泥土圍護墻的缺點:首先是位移相對較大,尤其在基坑長度大時,為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移;其次是厚度較大,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時才能采用,而且在水泥土攪拌樁施工時要注意防止影響周圍環(huán)境。

3、高壓旋噴樁

高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿,它是利用高壓經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體,相互搭接形成排樁,用來擋土和止水。高壓旋噴樁的施工費用要高于深層攪拌水泥土樁,但其施工設備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機動性強、占地少,并且施工機具的振動很小,噪音也較低,不會對周圍 建筑物帶來振動的影響和產(chǎn)生噪音等公害,它可用于空間較小處,但施工中有大量泥漿排出,容易引起污染。對于地下水流速過大的地層,無填充物的巖溶地段永凍土和對水泥有嚴重腐蝕的土質(zhì),由于噴射的漿液無法在注漿管周圍凝固,均不宜采用該法。

4、槽鋼鋼板樁

這是一種簡易的鋼板樁圍護墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長6～8m ,型號由計算確定。其特點為:槽鋼具有良好的耐久性,基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能擋水和土中的細小顆粒,在地下水位高的地區(qū)需采取隔水或降水措施;抗彎能力較弱,多用于深度≤4m的較淺基坑或溝槽,頂部宜設置一道支撐或拉錨;支護剛度小,開挖后變形較大。

5、鋼筋混凝土板樁

鋼筋混凝土板樁具有施工簡單、現(xiàn)場作業(yè)周期短等特點,曾在基坑中廣泛應用,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動與噪音大,同時沉樁過程中擠土也較為嚴重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工廠預制,再運至工地,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對板樁受力較為合理并且可根據(jù)需要設計,目前已可制作厚度較大(如厚度達500mm 以上) 的板樁,并有液壓靜力沉樁設備,故在基坑工程中仍是支護板墻的一種使用形式。

6、鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁圍護墻是排樁式中應用最多的一種,在我國得到廣泛的應用。其多用于坑深7～15m 的基坑工程,在我國北方土質(zhì)較好地區(qū)已有8～9m 的臂樁圍護墻。鉆孔灌注樁支護墻體的特點有:施工時無振動、無噪音等環(huán)境公害,無擠土現(xiàn)象,對周圍環(huán)境影響小;墻身強度高,剛度大,支護穩(wěn)定性好,變形小;當 工程樁也為灌注樁時,可以同步施工,從而施工有利于組織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失,特別時在高水位軟粘土質(zhì)地區(qū),需根據(jù)工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題;適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū),但是在砂礫層和卵石中施工困難應該慎用;樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對整體性較差,當在重要地區(qū),特殊工程及開挖深度很大的基坑中應用時需要特別慎重

7、地下連續(xù)墻

通常連續(xù)墻的厚度為600mm、800mm、1000mm，也有厚達1200mm的，但較少使用。地下連續(xù)墻剛度大，止水效果好，是支護結(jié)構(gòu)中最強的支護型式，適用于地質(zhì)條件差和復雜，基坑深度大，周邊環(huán)境要求較高的基坑，但是造價較高，施工要求專用設備。

8、土釘墻

土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護,其作用與被動的具備擋土作用的上述圍護墻不同,它是起主動嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū),我國華北和華東北部一帶應用較多,目前我國南方地區(qū)亦有應用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經(jīng)濟性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應積極推廣。

9、SMW工法

SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內(nèi)插入H 型鋼等(多數(shù)為H 型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等) ,將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來,使之成為同時具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護結(jié)構(gòu)的圍護墻。SMW 支護結(jié)構(gòu)的支護特點主要為:施工時基本無噪音,對周圍環(huán)境影響小;結(jié)構(gòu)強度可靠,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可使用,特別適合于以粘土和粉細砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設擋水帷幕;可以配合多道支撐應用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續(xù)墻,在費用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等受拉材料;則大大低于地下連續(xù)墻,因而具有較大發(fā)展前景。

支護工程系統(tǒng)設計中的問題

（一）支護工程系統(tǒng)設計中的原則問題

(1) 根據(jù)各種條件計算基坑邊坡土體作用力。計算理論應用庫侖理論和朗金理論(2)對圍護結(jié)構(gòu)、支撐體系的設計是以能否平衡土體作用力為依據(jù)。(3)僅以用料的多少或所用材料的造價作為選優(yōu)的依據(jù)。各種施工方案僅僅作為定性選優(yōu)的參考。(4)選擇工程資料庫中列出的施工方案(5)開挖方式、降水效果均包含在土體作用力的計算結(jié)果之中。(6)定性規(guī)則與量化計算選優(yōu)相結(jié)合。(7)支護方式的篩選：任意給定一個支護方式，篩選去不能平衡土體作用力的支護方式，逐步篩直至找到能平衡土體作用力的各種支護方式(8)按三級選優(yōu)的方式進行優(yōu)化設計。

（二）地下水控制設計問題

地下水控制是基坑工程中的一個難點，因土質(zhì)與地下水位的條件不同，基坑開挖的施工方法大不相同。有時在沒有地下水的條件下，可輕易開挖到6m或更深；但在地下水位較高，又是砂土或粉土時，開挖3m也可能產(chǎn)生塌方。所以，對于沿海、沿江等高水位地區(qū)或表層滯水豐富的地區(qū)來說，深基坑工程的地下水控制的成敗是基坑工程成敗的關鍵問題之一。

在基坑開挖中，降水排水及止水對工程的安全與經(jīng)濟有重大的影響，多數(shù)基坑工程事故與水都有直接或間接的關系。一般情況下軟土地區(qū)地下水位較高，深基坑工程開挖時， 為改善挖土操作條件，提高土體的抗剪強度，增加土體抗管涌、抗承壓水、抗流砂的能力， 減少對圍護體的側(cè)壓力，從而提高基坑施工的安全度，往往對坑內(nèi)、坑外采取降水。目前，降水主要有輕型井點及多層輕型井點、噴射井點、深井井點、電滲井點等。但降水過程中，由于含水層內(nèi)的地下水位降低，土層內(nèi)液壓降低，使土體粒間應力，即有效應力增加，從而導致地面沉降，嚴重時地面沉降會造成相鄰建筑物的傾斜與破壞，地下管線的破壞。另外，在坑內(nèi)降水時，如果降水深度過深，由于水位差增加, 易出現(xiàn)管涌造成工程事故。為此，施工決策前，需要了解施工中可能發(fā)生的各種情況及其危害程度，以便提出最佳決策方案，獲得最佳經(jīng)濟效益及保障施工安全。為了防止由于降水引起的各類意外事故，可采取以下措施：

1) 基坑四周設置的如果是不滲水擋土墻，可取消坑外降水；

2) 在坑外降水同時，在其外側(cè)(受保護對象之間)同時進行回灌；

3) 盡量減少初期的抽水速度，使降水漏斗線的坡度放緩；

4) 控制坑內(nèi)降水深度，一般降水深度在基坑開挖面以下0.5m～1.0m；

5) 合理確定擋土墻的入土深度，防止管涌。

（三）建筑用地影響設計問題

由于高層建筑多處于市中心，建筑場地周圍建筑物秘籍，地下管線多，限制了基坑的放坡，往往需要垂直開挖，而在開挖中應注意到辯駁側(cè)移和地面沉降對周圍建筑物的影響。在城市，環(huán)保要求高，選擇支護方案時，應考慮到支護工程施工產(chǎn)生的噪音、泥漿、化學泥漿等對城市功能的影響。

四、支護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化與確定

（一）支護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化

支護結(jié)構(gòu)的方案優(yōu)化是根據(jù)某一深基坑工程所要達到的目標，從眾多可行方案中選出一個最佳方案。由于深基坑工程是一個相當復雜的系統(tǒng)工程，其支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)選受許多確定和不確定因素，亦即模糊因素的制約，很難用費用最低的單目標優(yōu)化準則做出最佳決策。深基坑支護結(jié)構(gòu)設計方案包括可靠性、造價、施工難度、工期、環(huán)境影響等諸多屬性，這些屬性中有些是模糊的。運用多目標決策模糊集理論，能夠較好地用于這樣一個具有多種屬J性和模糊特性的深基坑支護方案的優(yōu)選。

支護結(jié)構(gòu)細部優(yōu)化。在支護方案優(yōu)選后，需更進一步對所選方案的細部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，在滿足支護功能前提下使支護結(jié)構(gòu)工程造價最低。完成一個實際問題的優(yōu)化設計，大致包括4部分內(nèi)容：決策（設計）變量、目標函數(shù)、約束條件和優(yōu)化算法。

在依據(jù)基坑安全等級和變形控制等級初步選擇方案基礎上，利用優(yōu)化設計綜合評判法進行方案的進一步優(yōu)選，在深基坑支護工程中是一個比較科學的方法。根據(jù)深基坑支護設計的基本參數(shù)，進行一級優(yōu)化設計：根據(jù)深基坑支護體系設計應滿足強度、變形和穩(wěn)定性驗算等基本原則，以及深基坑支護體系施工費用、土方開挖費用、施工監(jiān)測及檢測費用、環(huán)保費用等基本原則確定影響經(jīng)濟性的因素，進行二級優(yōu)化設計；根據(jù)施工對周圍居民生活的影響、施工對周圍建筑物和地下管線的影響、施工產(chǎn)生的次生災害影響等基本原則確定影響環(huán)境保護的因素，進行三級優(yōu)化設計：按“安全可行、經(jīng)濟合理、環(huán)境保護、施工便捷”的原則對基坑支護方案進行確定。

（二）基坑支護方案的確定

1、弄懂圖紙：弄清楚基礎埋深、長寬、地基持力層、地耐力要求，確定持力層為勘察報告中的哪一層，是否會加深，確定出自然地坪至基底的深度。 2、根據(jù)勘察報告取得各土層厚度、重度、粘聚力、內(nèi)摩擦角、地下水等計算數(shù)據(jù)。 3、現(xiàn)場放線，丈量周圍建（構(gòu)）筑物、地下管線等距基礎外邊沿的距離，基坑開挖對周圍環(huán)境影響程度，確定開挖坡度、基坑支護安全級別（安全系數(shù)）。 4、確定基坑支護結(jié)構(gòu)頂面荷載大小及作用形式為靜載還是活載。5、根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工作業(yè)設備和施工季節(jié)等條件，初步確定支護類型。

五、深基坑支護設計與施工方案優(yōu)化實例

工程實例一

（一）工程概況

某地鐵車站是1號線與5號線的換乘站，同時又是中心公園停車場的接軌站。車站中心里程CK10+368.000，全長635.27m，有效站臺長度118m，標準段寬32.7m、高14.2m；換乘節(jié)點段最寬34.3 m、高23.2 m，采用明挖順筑法、交通疏解道路下方采用鋪蓋法施工。本站與5號線換乘關系為一島一側(cè)站臺對島式站臺的十字節(jié)點換乘。除換乘節(jié)點段采用多跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)外，車站其余地段采用雙層三跨、雙層四跨及雙層雙跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)。3號線車站基坑開挖深度約17.9m～23.5m，換乘段基坑開挖深度26.8m，支護工程安全等級為一級。

（1）工程地質(zhì)

素填土：由礫質(zhì)、砂質(zhì)粘土組成，另夾漂石及塊碎石，局部含砂。

中粗砂：級配良好，呈透鏡狀分布。

礫（砂）質(zhì)粘性土：可塑狀，成份以粘粒為主，含少量角礫土質(zhì)不均。

礫（砂）質(zhì)粘性土：硬塑狀，局部可塑狀，土質(zhì)較均勻，含少量石英質(zhì)粗砂礫。

全風化花崗巖：巖石風化強烈，遇水軟化。分布于殘積土及沖洪積砂層之下。

強風化花崗巖：巖石風化強烈，遇水軟化崩解。

中等風化花崗巖：粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，硅質(zhì)膠結(jié)。巖石節(jié)理裂隙發(fā)育。天然極限抗壓強度為25.9～60.1Mpa。

微風化花崗巖：粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，硅質(zhì)膠結(jié)。節(jié)理裂隙不發(fā)育。巖石致密、堅硬，屬極硬巖。天然極限抗壓強度為46.7～145.1Mpa。

（2）水文地質(zhì)

區(qū)間范圍地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于沖洪積砂層及沿線砂（礫）質(zhì)粘土層中。地下水埋深0.7～8.8m,以孔隙潛水為主，局部地段微承壓。主要由大氣降水補給。水量較豐富。

（3）工程地質(zhì)及水文地質(zhì)評價

未發(fā)現(xiàn)對本工程有影響的不良地質(zhì)，特殊巖土主要表現(xiàn)為人工素填土和花崗巖殘積土、風化層。其中華強北站二層結(jié)構(gòu)的基底主要位于；本車站三層結(jié)構(gòu)的基底深入。、和層具遇水軟化、崩解，強度急劇降低特點，基坑開挖應及時封底、支護；

水文地質(zhì)方面反映本工程地下水位較高，以孔隙潛水為主，水量豐富。本車站基坑挖深17.8m，換乘節(jié)點挖深26.8m，故基坑內(nèi)采取明溝排水結(jié)合管井降水措施。

（4）工程范圍內(nèi)的管線較多，交通疏解次數(shù)多，依據(jù)各自與工程結(jié)構(gòu)的關系，在施工過程中分別涉及到管線的遷改、支吊和保護共三個方面的管線處理問題。需懸吊的管線主要有電力2根、雨水管1根、污水管2根、給水管3根、通訊管線3根等。主要有外徑1500mm的污水管、外徑800mm的雨水管和一條外徑600mm的給水管。

（二）基坑支護方案比較分析

（1）土釘墻方案

本工程場地比較小，不具備放坡條件和卸土條件，基坑開挖深度范圍內(nèi)全部為淤泥土層，土釘抗拔力低，效果很差。且本場地周邊環(huán)境比較復雜，周邊道路管線及建筑對地面沉降非常敏感。本方案可靠性差。

(2)地下連續(xù)墻方案

該方案施工技術要求較高，造價也高，為確保地下室外墻不滲水，常設襯墻，這樣即增加了費用，同時也減小了地下室的空間。本方案經(jīng)濟性差。

（3）邊挖邊被復方案

由于工程環(huán)境復雜，邊墻距周圍建筑物距離小，開挖深度大，開挖時放坡，勢必對周圍建筑物產(chǎn)生較大影響。另外，邊挖邊對地下水位以下施工有一定困難，故不宜采用邊挖邊被復方案。

（三）方案優(yōu)化

基坑支護設計方案該工程的支護設計，考慮了造價、適用性、對道路管線的影響及后續(xù)施工影響等諸多因素，分析比較了采用鋼板樁、預制樁、雙排沉管樁和鉆孔灌注樁等方案的利弊，最終選取了鉆孔灌注樁加單道鋼筋混凝土聯(lián)合支撐的形式，圍護樁采用φ700@850鉆孔灌注樁，樁頂為600mm×1200mm截面的環(huán)梁，鋼筋混凝土支撐為600mm×600mm。

基坑支護結(jié)構(gòu)的設計計算

該工程支護設計計算參照國家有關規(guī)范進行，由于坑外部荷載影響較多，故按30kN/m2考慮地面荷載。土壓力按郎肯土壓力理論分層計算，并采用水土合算，即土壓力計算中不考慮水的浮重，此計算中亦不考慮工程樁對被動土壓力的影響。支護結(jié)構(gòu)則按單錨深埋樁模式進行計算。樁頂環(huán)梁按連續(xù)梁計算，經(jīng)天漢軟件計算的各項結(jié)果如下所示：樁身最大彎矩：608.45kN/m2?m；水平支撐力：170.7kN；樁長19.5m，實際取樁長19m；樁身配筋不均勻，依靠主要受力的兩個方面，配16Φ25，箍筋φ8@200，另加設φ14@2000加強箍。樁頂環(huán)梁按連續(xù)梁計算，各項計算結(jié)果如下所示：環(huán)梁最大彎矩：1019.7kN?m；環(huán)梁截面為：600m×1200mm，每邊配6Φ25+2Φ22，箍筋為φ8@200?；又虚g對撐采用φ609×11鋼管，四周角采用600mm×600mm截面的鋼筋混凝土；鋼管對撐承受的壓力為1638.72kN，鋼筋混凝土角撐承受力為1738.13kN，彎矩值為370.47kN?m。角撐的中部設支承樁，以便增強角撐和支承樁的穩(wěn)定性，角撐中點之間設連梁，連梁與環(huán)梁轉(zhuǎn)角處相連。

工程實例二

（一）工程概況

山東某跨河大橋工程主墩基坑深度約9米，基坑側(cè)壁安全等級較高。建設場地原始地貌為淤泥河灘，基坑支護主要土層有建筑垃圾回填土、淤泥、礫砂、殘積土及風化巖石等，其中回填土主要由建筑垃圾、碎石塊組成，細骨料為砂粘土，均勻性差；淤泥層厚度大，承載性能很差，地質(zhì)構(gòu)造較為復雜，基坑支護條件十分困難。擬建場地地下水主要附存于垃圾填填 土、河砂的孔隙中以及下部風化巖石 的裂隙中，地下水位最淺為0.5米，該項目為跨河橋梁，基坑周圍為營業(yè)碼頭，施工空間非常狹小有限。無法進行放坡開挖，施工要求必須進行深基坑支護。本場地基坑支護主要土層為雜填土和淤泥，地下水位較高，淤泥量大，塑狀嚴重，透水性差，固結(jié)時間不長，所以抗剪強度采用天然快剪指標進行計算 。

（二）設計優(yōu)化方案

1、該基坑因場地限制，無法放坡大面積開挖，加上場地地質(zhì)條件差，所以宜采用排樁加預應力錨桿的支護方式。根據(jù)以往同地區(qū)的錨桿抗拉經(jīng)驗值 ，在該種淤泥土層，采用普通的錨桿設計抗拉力不足9 K N ／ m， 無法達到本基坑設計的要求，且在淤泥層中制作長錨桿，施工難度大。根據(jù)本工程方型基坑四邊近似相等的特點。內(nèi)部錨桿支撐設置成一個圓形鋼筋砼圈梁外加小支撐的支撐系統(tǒng)，充分 發(fā)揮圓形鋼筋砼結(jié)構(gòu)受力均勻等特性，減少結(jié)構(gòu)集中受力受彎，達到圈梁砼均布卸荷的極佳效果。圓形圈梁支護結(jié)構(gòu)截面設定為1200x 8 800mm2，后經(jīng)力學計算，最大的彎距與剪力只要求圈梁構(gòu)造配筋即能滿足受力要求，達到較為理想的經(jīng)濟和受力效果。

2、圍護樁結(jié)構(gòu)通過幾種成樁方案的探討和比較，確定該排樁采用人工挖孔樁，同時配合集水井進行場地降水，降水井在基坑四周均

布，打設深度為人中風化巖石1.5米，防止地,下水位過高給人工成孔增加難度。該種成樁方法雖然成孔難度大，但施工工期短，造價低， 樁身質(zhì)量能有較大保證，故易采用。

3、排樁結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐受力設計：在基坑底板相同高程處，對應每根圍護樁設置一根 3 0 0 * 3 0 0mm 的臨時支撐，支撐在基坑底板上，待臨時支撐砼強度達到設計強度后，拆除圓形內(nèi)撐圈梁，圍護體系形成以臨時支撐為結(jié)點的懸臂結(jié)構(gòu)。

4、圍護結(jié)構(gòu)最終設計：圍護樁選用Φ800間距1500 ～1800的人工挖孔樁,為減小基坑土方開挖時淤泥層產(chǎn)生側(cè)向位移增加面沉降量,我們選擇在圍護樁間設置一道200 mm厚的磚砌反拱.以確保結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。

結(jié)束語

近年來深基坑工程得到了極大地發(fā)展應用，但國內(nèi)對其支護方案的選擇仍具有片面性和主觀性。因此，遵循安全可行、經(jīng)濟合理、施工便捷、環(huán)境保護等原則，找出一套科學合理且可操作性解決方法十分必要。

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第6篇：實驗設計方案范文

為獲得滿足某飛機安全銷應急斷離試驗要求及相關設計規(guī)范的試驗夾具，采用MSC Nastran分別對3種設計方案進行強度和剛度仿真分析.考慮材料非線性和多體接觸的影響，得到結(jié)構(gòu)類型、尺寸和材料不同的夾具的力學響應，通過對危險部位的強度校核篩選得到符合要求的試驗夾具.試驗結(jié)果表明數(shù)值仿真結(jié)果準確、可靠，可為同類試驗夾具的設計提供參考.

關鍵詞：

安全銷； 試驗夾具； 應急斷離； 多體接觸； 強度校核； 有限元

中圖分類號： V262.36； TH122

文獻標志碼： B

0引言

近年來，隨著CAE技術的飛速發(fā)展，數(shù)值仿真方法已越來越多地應用到試驗夾具的設計研究中.試驗夾具的設計水平直接關系到是否能快速、正確地進行試驗.[1]夾具設計涉及幾何、材料和復雜的接觸摩擦等非線性問題，很難進行理論分析.[2]傳統(tǒng)的夾具設計方法高度依賴經(jīng)驗，通過一輪又一輪的試驗來改進設計，設計周期長、設計試制費用高.采用數(shù)值仿真方法，設計人員可以在設計過程中發(fā)現(xiàn)、解決問題，顯著減少對設計經(jīng)驗的依賴，拓展創(chuàng)新空間，提高產(chǎn)品質(zhì)量和一次投產(chǎn)成功率.[35]

SATYANARAYANA等[6]以球面平面和平面平面接觸為例，研究夾具與工件接觸界面的邊界條件設置對工件變形和接觸力的影響；張雷雨等[7]利用ANSYS分析夾具結(jié)構(gòu)的強度、剛度和固有頻率等，驗證某型夾具設計的合理性；李連進等[8]用數(shù)值仿真方法模擬鋼管空拔過程，研究拔制溫度與拔制力之間的關系，為模具結(jié)構(gòu)設計提供理論依據(jù)；程來等[9]利用有限元軟件對某振動試驗夾具進行模態(tài)分析和PSD譜分析，得到夾具的動力特性；鄒文俊等[10]仿真分析定位基準面的微小變形對定位產(chǎn)生的影響，并在此基礎上優(yōu)化夾具結(jié)構(gòu)，最終確定高精密夾具設計的新方案.

本文針對我國某大型飛機襟翼安全銷剪切試驗夾具的設計要求，采用MSC軟件進行多體接觸分析，對3種不同結(jié)構(gòu)類型、尺寸參數(shù)以及材料的夾具設計方案進行仿真強度校核，從而高效、快捷地實現(xiàn)夾具設計目標.

1分析對象

在實際結(jié)構(gòu)中，襟翼安全銷位于內(nèi)襟翼支臂前、后段的連接處，以雙面剪切形式承受襟翼上的氣動載荷傳遞過來的力，內(nèi)襟翼支臂和安全銷見圖1.

安全銷既要保證在正常服役期間的承載功能，又要保

證在承受大于1.05倍極限載荷時能順利斷離，不致?lián)p壞蒙皮和油箱.為驗證安全銷的極限承載能力，需要在精確監(jiān)控條件下進行多件應急斷離試驗.這就要求試驗夾具在保證單次試驗順利實施的基礎上，還要能承受反復多次的使用.因此，安全銷靜力試驗夾具必須保證有足夠大的強度和剛度，確保每次試驗具有完全相同的加載環(huán)境.此外，夾具的結(jié)構(gòu)必須易于拆裝，方便試驗；為降低生產(chǎn)成本，工序應盡可能簡單且盡量避免使用過于昂貴的材料.

安全銷靜力試驗夾具主要包括外側(cè)夾具和內(nèi)側(cè)夾具，安全銷應急斷離試驗加載示意見圖2.

第7篇：實驗設計方案范文

【關鍵詞】PLC 實驗箱 選型 西門子S7-200 改造

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）10-0006-02

一、原有設備落后，實驗效果差

PLC原理及應用課程是電子信息、自動化、機電一體化等專業(yè)的一門重要課程，該課程為一門應用學科，實踐性非常強。目前，內(nèi)蒙古電子信息職業(yè)技術學院開設PLC原理及應用基礎實驗的PLC實驗室使用的是天津源峰科技公司的TVT-90A3型箱式PLC訓練裝置，該實驗箱配備的是松下FP1-C40主機，此主機高級指令少，程序存儲空間小，可擴展性差，隨著行業(yè)的發(fā)展，松下的主機在國內(nèi)市場應用中已大幅減少。學院新采購的MPS柔性系統(tǒng)、電梯、機械手等綜合實訓教學設備在PLC主機選配上主要是西門子和三菱的主機，所以為了方便教學，需要對PLC實驗箱進行更換主機的改造。

二、實驗箱改造方案設計

TVT-90A3箱式PLC實驗箱采用模塊化設計，由主機區(qū)、主機接口單元與指令訓練區(qū)、實驗單元板三部分組成。如圖1所示：

圖1 改造前的TVT-90A3 PLC實驗箱

為了減少投入成本，充分利用原來落后、淘汰的資源，經(jīng)論證得出：只要將原主機更換為符合功能需求的新型主機，完善主機接口單元線路，保留原實驗單元板，即可滿足實驗教學要求。

（一）PLC的選型

PLC按照I/O點數(shù)分為：小型（128點以下）、中型（129～512點）和大型（513點以上）三類，根據(jù)實驗教學項目分析，小型PLC的I/O點數(shù)、指令功能和存儲容量等性能指標都能滿足要求，選定時，可依照如下過程來完成。

第一、確定廠商

對中、小型PLC的目標用戶而言，市場上主要生產(chǎn)廠商的PLC產(chǎn)品均能滿足其要求，所以在產(chǎn)品選型時，價格是十分重要的因素。日本產(chǎn)品在該領域一直占有優(yōu)勢，但西門子在推出新一代小型PLC產(chǎn)品S7-200后，其價格與日本產(chǎn)品相差不大，已經(jīng)與日本主要產(chǎn)品（Mitsubishi和Omron）在小型PLC領域取得了類似的市場地位。近年來，由于具有明顯的價格優(yōu)勢，中國臺灣的部分PLC廠商在小型PLC領域也搶占了一部分市場。相比各家廠商，西門子的市場占有率更高，其產(chǎn)品功能強大、運行穩(wěn)定、可擴展功能塊較多以及適用多種人機界面和監(jiān)控組態(tài)軟件。近年來，學院新采購配備有PLC的教學設備中，也以西門子的產(chǎn)品為主。綜上所述，為了保證實驗教學所使用PLC主機的一致性，確定使用西門子的產(chǎn)品。

第二、通過I/O點數(shù)確定主機具體型號

1.需求分析

TVT-90A3實驗箱主機接口單元I/O點數(shù)為：輸入24點，輸出24點，4個A/D點和4個D/A點。根據(jù)所有實驗單元板所需I/O點數(shù)分析，PLC主機 I/O點數(shù)為24DI/24DO可以完成基本實驗和綜合實訓。實驗箱接口單元雖然有A/D、D/A接口，但沒有可以與其配合使用的實驗單元板，所以此功能將在下一步的S7-200產(chǎn)品參數(shù)對比中分析是否選配。

2.S7-200產(chǎn)品參數(shù)對比

通過表1所示，CPU 224xp與CPU 226兩款主機I/O點數(shù)較多，結(jié)合表2和表3按照需求分析得出：

方案1：CPU 224XP+EM 223 DI16/DO16=DI30/DO26

方案2：CPU 226+EM222 DO8=DI24/DO24

兩種組合方案都可以滿足要求，但方案1中CPU 224XP主機雖然集成了A/D功能，但其模擬量輸入輸出點只有2/1，而且實驗箱內(nèi)沒有與之對應使用的實驗板，使得該方案所有I/O點不能全部有效利用。而方案2總的I/O點數(shù)與需求點數(shù)正好相同，并且市場報價低于方案1，組合后的整體尺寸相對較小，方便今后增加功能模塊。所以最終確定使用方案2的組合。

（二）主機與接口單元接線設計

三、實驗箱改造實施及測試

1.更換主機，并按照圖2所示完成I/O接線焊接，實驗箱改造后主機區(qū)如下圖所示：

圖3改造后的TVT-90A3 PLC實驗箱主機區(qū)

2.使用PC/PPI電纜將PC機COM口與實驗箱主機通訊端口連接，并在PC機安裝STEP 7 - MicroWIN V4.0編程軟件，編寫如下測試程序：

下載程序后，使用導線連接輸入/輸出公共端，依次連接開關SA0和輸入端CH0～CH17，HL0發(fā)光管和輸出端CHO～CH17，撥動開關SA0，HL0發(fā)光管和主機面板上對應的Q0.0～Q2.7指示燈會依次點亮，表示主機工作正常，線路連接正確，改造完成。

參考文獻：

[1]劉文斌、孫曉瑛，可編程控制器（PLC）多功能實驗箱的設計與制做，實驗技術管理，2000.3

第8篇：實驗設計方案范文

熊曾剛

（孝感學院計算機科學系）

摘 要：校園網(wǎng)建設已逐漸成為信息化時代高校及中小學優(yōu)先考慮的課題，這與我國倡導的

素質(zhì)教育息息相關。本文從孝感學院建設校園網(wǎng)的過程中，著重論述了校園網(wǎng)設計

方案的研究與實施過程。

關鍵詞：校園網(wǎng) 設計方案 實施

The Study and Implementation of the Design Plan For the Construction

Of Campus Network in Xiaogan Institute

Xiong ZengGang

（The Computer and Science Department of Xiaogan Institute）

Abstract: The construction of CN (Campus Network) In all levels of schools has become the Priority in the information age. It is closely related to the education for All-round development in China. In this paper, taking the construction of CN in Xiaogan Institute as an example, the author lays special emphasis on The study and implementation of the design plan for CN.

第9篇：實驗設計方案范文

器械健身作為新興項目，與傳統(tǒng)體育教學體系相比，教學內(nèi)容覆蓋面更廣泛、與社會的發(fā)展、社會需求聯(lián)系更緊密，這些都是由器械健身項目的特點所決定。我國健身行業(yè)現(xiàn)階段缺乏大量實踐能力強的體育人才，各健身俱樂部都出現(xiàn)“人才緊張”、人員流動性大的狀況，后備人力資源不充分。體育院校開設器械健身課程是針對社會需求，培養(yǎng)器械健身項目的專業(yè)教練和社會指導員。構(gòu)建器械健身實踐課程體系以適應社會需求，為社會培養(yǎng)高素質(zhì)體育人才，提高學生就業(yè)率。因此如何明確實踐教學目標、合理的安排實踐教學內(nèi)容和實踐教學的基本框架，建立一套行之有效的器械健身實踐教學體系勢在必行。通過對器械健身實踐教學體系研究，能更加清楚實踐能力教學的目標，了解各實踐能力教學內(nèi)容間的相互關系，以及明確實踐教學中需要解決主要問題和次要問題，對完善器械健身課程體系提供理論依據(jù)。

關鍵詞：器械健身；實踐課程；實施方案

中圖分類號：G4

文獻標識碼：A

doi：10.19311/ki.16723198.2016.12.082

1實踐教學的理念和目標

實踐課程是引導學生身臨其境地參加實踐活動，激發(fā)學習動機，讓其在實踐中學習，邊實踐邊學習，邊學習邊實踐，在實踐中培養(yǎng)能力。學生在具備一定健身技術的前提下熟練掌握訓練計劃的制定、提高健身實踐及指導能力，使學生學有所用，為畢業(yè)后更好的投入工作打下堅實的基礎。

培養(yǎng)學生不能只注重知識技能，更要關注能力，尤其是創(chuàng)新能力。要想激發(fā)學生的創(chuàng)新意識、鍛煉其創(chuàng)新能力，只靠教師的講解、示范是不夠的，還必須積極的指導學生學會學習、自主學習，留給學生自由發(fā)揮的空間和獨立思考的機會，不斷引導、誘導學生的創(chuàng)新意識。

2實踐教學課程的設計

實踐能力的培養(yǎng)及課程安排采用循序漸進、從易到難的原則。在內(nèi)容選擇和組織上以社會需求為出發(fā)點和歸宿。第一個階段以技術動作的講解為主，課內(nèi)健美比賽和體能比賽為輔；第二個階段以模擬授課，主要是班級內(nèi)部進行動作創(chuàng)新的講解和高年級指導低年級學生訓練，課后進行討論和交流，校外比賽為輔；第三個階段是私教課的設計與實施、操課的組織與實施、小團體課程的設計；第四個階段在活動策劃組織方面，根據(jù)不同活動要求，制定相應的活動方案，能夠分工協(xié)作，組織活動，活動后進行總結(jié)。

3實踐教學課程的實施方案

3.1技術動作的講解

學生在掌握肌肉基本訓練技術的同時培養(yǎng)學生示范和講解這方面能力，對所學大肌群的訓練技術動作進行講解和示范?？疾閷W生對訓練技術動作掌握的熟練程度，同時進一步提高學生對動作講解的準確性。學生技術動作講解的步驟是選擇訓練器械、訓練的目標肌肉、訓練動作的名稱、動作要領（每個動作的講解都要從說明身置；說明身體姿態(tài)與穩(wěn)定；說明動作軌跡；說明動作幅度與安全提示；說明動作速度；說明呼吸方法；說明保護方法），最后是該動作的注意事項；因為畢業(yè)后大部分學生從事健身教練工作，主要是指導會員科學訓練，在此過程中示范和講解尤為重要，可以說是健身教練的最基本能力。

3.2課內(nèi)健美比賽和體能比賽

班級內(nèi)部的健美和體能比賽是學生具有一定體能儲備和比賽技術動作的前提下，讓每名學生都參與其中，調(diào)動學生學習和訓練的積極性，提供展示訓練成果的機會，同時為學院的健美和體能比賽選拔等做準備。通過班級內(nèi)部比賽學生能夠看到自己的差距和努力方向。

3.3模擬授課

安排高年級的專修學生指導低年級的學生訓練，不同年級的學生一起交流和學習，讓學生主動探究，在合作中提高自己；鼓勵學生自己發(fā)現(xiàn)問題與規(guī)律；課后組織學生以小組的形式進行交流討論、相互評價。

3.4動作創(chuàng)新

俗話說“授人以魚”不如“授人以漁”，教會學生學習技能的方法比只傳授技能更為重要。培養(yǎng)學生不能只注重知識技能，更要關注能力，尤其是創(chuàng)新能力。學生在熟練掌握肌肉孤立訓練技術的基礎上，根據(jù)肌肉的解剖功能和動作原理，設計功能性訓練的復合動作，比如學生掌握腹部訓練動作和腿部訓練動作，要求學生設計一個功能訓練動作同時練到兩塊肌肉，提高腹部和腿部的功能聯(lián)動。此環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、鍛煉學生的創(chuàng)新能力。

3.5校外比賽

通過課內(nèi)比賽選拔，帶領學生參加省級健身相關賽事，比如專修學生參加全國健身教練技能大賽、中國大學生健康活力大賽。積極參加校外各種體能比賽，檢驗學習和訓練效果的同時開拓眼界，提高學生的學習和訓練積極性。

3.6私教課的設計與實施

學生對不同目的如減脂、塑性、增肌的人群和特殊人群如老年人、兒童、孕婦等訓練計劃的制定，突出健身教練的價值和專業(yè)性。在此實踐教學過程中根據(jù)不同訓練目的和人群的特點，安排學生進行訓練計劃。學生根據(jù)教師給出訓練對象的基本情況，設計科學合理的訓練計劃。題目比如女性白領，47歲，身高160，體重138斤，運動較少，腰部和頸部不適。學生要根據(jù)訓練對象的自身情況，安排有針對性的訓練計劃，包括訓練的內(nèi)容、訓練量和強度。

3.7操課的組織與實施

操課實踐是健身教學內(nèi)容的重要部分，培養(yǎng)學生成為俱樂部操課教練，不僅要熟練掌握操課的訓練動作，還要具備各方面能力，包括：音樂的選擇、樂感、身體協(xié)調(diào)性、訓練過程中的語言提示等。比如動感單車實踐，分成小組，每小組學生在單車課前準備好騎行動作和所用音樂，進行領騎實踐，結(jié)束后小組討論并集中交流。通過此環(huán)節(jié)增加了學生學習的趣味性，更大的刺激學生學習熱情，充分調(diào)動學生學習的主觀能動性。

3.8小團體課程的設計

安排一些比較流行的特色小團體課程實踐，課程中將會使用最新型的小型健身工具與器材（crossfit、TRX、BOSU球、360功能訓練器等），學生根據(jù)器械的基本原理，進行動作分類、設計；課程設置及編排原理，注意事項等。培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，結(jié)合教學的實踐性培養(yǎng)學生動作操作的能力，讓學生學會將理論知識聯(lián)系實際應用，從實踐中找答案，從而進一步提高實踐教學的效果和質(zhì)量。

3.9活動策劃組織

學生結(jié)合 “健美和體能比賽”撰寫活動策劃方案、進行活動宣傳（海報條幅的制作）、外聯(lián)拉贊助、撰寫比賽規(guī)程及秩序冊、對場地進行布置，規(guī)劃、比賽現(xiàn)場調(diào)度、進行賽后統(tǒng)計及結(jié)束工作。

4實踐教學課程的展望

4.1加快校內(nèi)實踐基地建設

實踐教學基地作為培訓學生實踐能力的載體，同時也是培養(yǎng)學生基本技術、專業(yè)技能以及綜合能力等多方面能力的搖籃。建設校內(nèi)實踐基地不僅可以增長學生的理論知識和開拓就業(yè)視野，提高學生的專業(yè)技術與職業(yè)技能，而且還從經(jīng)歷中學會了實踐操作的方法和懂得如何處理事情和問題的經(jīng)驗，培養(yǎng)和提高了個人的思考能力和實踐操作、團結(jié)協(xié)作、與人溝通、組織管理等綜合能力。它為學生的實踐教學提供了一個很好的教學環(huán)境與條件。是后期回校進一步更好學習的指引牌，也是為步入社會更好的開展社會體育工作的奠基石。

4.2實踐基地的設計

實踐基地建成后，實踐基地建設成俱樂部的形式，將現(xiàn)有場地進行有效利用，獨立的房間設為功能訓練和小團體訓練區(qū)域，新場館可以設為力量、繩動訓練、有氧訓練區(qū)和私教區(qū)。構(gòu)建比較完善的組織結(jié)構(gòu)如圖1。

總經(jīng)理：主要負責日常公司運營。

會籍部：主要是負責會員卡的銷售工作，做好店內(nèi)銷售、店外銷售、電話銷售與訪客接待工作，努力完成每月的業(yè)績目標.做好會員資料的管理及跟蹤服務工作，與會員保持良好的關系，定期與會員聯(lián)系，及時解答會員提出的問題并提供相應的服務，而且還要做好俱樂部潛在客戶的發(fā)掘、銷售渠道的開發(fā)及維護工作等。

教練部：教練在俱樂部分為兩種，一是巡場教練，主要是負責免費的幫助會員了解幫助會員熟悉并且正確的使用健身器材，一是私人教練，讓會員了解和認清自身的身體狀況，并且以專業(yè)的知識在最短時間內(nèi)幫助會員達到目標，當達到預期效果后教練要指導會員執(zhí)行長期的健身計劃，幫助會員保持良好的身材。

財務部：主要是負責公司的各個部門的員工工資以及各部門費用支出，還有場地設施維護費用。

運營部：主要分為兩部分，一是前臺，主要負責接待登記每日的訪客，驗卡，輸單，解決會員所提出的問題，還有就是負責辦理會員卡所需要的一些合同和收據(jù)的填寫的管理。二是水吧，負責會員用水，一些健身用品和洗浴用品的銷售。

后勤處：主要是負責日常健身俱樂部內(nèi)的衛(wèi)生以及器械的維護。

4.3社會實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容模塊

學生的組織能力和社會交際能力等與當前用人單位的要求尚有一定差距。社會實踐是實踐教學體系中一個重要的環(huán)節(jié)，它是讓學生接觸社會、了解社會、深入社會、適應社會的一個重要的途徑。通過這些實踐活動讓學生有所體驗與收獲，每人完成一份調(diào)查報告。通過開展社會實踐，讓學生了解社會對該專業(yè)人才的需求，為今后的學習以及就業(yè)明確方向。

運營的實踐內(nèi)容模塊：熟悉前臺的工作內(nèi)容，接待訪客、驗卡、辦理會員、問題投訴。

會籍顧問實踐內(nèi)容模塊：熟悉會籍顧問的工作內(nèi)容及流程，電話銷售、接待客人、來賓體測、參觀導覽、身體成分分析與教練講解、如何售卡。

私人教練實踐內(nèi)容模塊：針對不同需求的會員進行一對一的訓練指導。

操課教練實踐內(nèi)容模塊：健身球功能小團體課訓練、BOSU球功能小團體課訓練、VIPR功能小團體課訓練、TRX懸吊系統(tǒng)小團體課訓練、自重小團體訓練、CROSSFIT小團體訓練、動感單車訓練等。

健身課程以培養(yǎng)適應社會體育需求的專業(yè)性應用型人才為導向。每名學生都參與到實踐的模塊中，實踐基地加強了教學內(nèi)容與社會需求的聯(lián)系，能夠很好培養(yǎng)學生的社會交際能力、組織管理能力和綜合能力。

參考文獻

[1]馬艷紅.體育院校應用型人才培養(yǎng)理念下課程體系優(yōu)化的研究[J].沈陽體育學院，2010，（2）：46.

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[3]田英.論高校社會體育專業(yè)實踐教學體系的構(gòu)建[J].沈陽師范大學學報，2011，（4）.

[4]劉文雅.特殊教育專業(yè)創(chuàng)新性實踐教學體系的構(gòu)建與實施[J].南京特教學院學報，2009，（4）：26.