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提高生物课堂教学中提问技巧可提高生物课堂提问的有效性,提高教学质量,并能引起同学对生物科学兴趣,启迪学生的思维,培养学生对知识的理解和吸收能力.在国外,对有效提问的研究较早,且研究理论较为完善,而我国起步于20世纪末,虽然引进了国外的先进的教学理念和教学方法,但是我国教学方式和国外有着较多的差别,盲目使用国外教学理论并不一定适合中国的学生,所以提高生物课堂教学提问技巧有着重要的意义.生物是一门可以让学生认识到大自然,珍爱生命、理解人与自然关系的重要学科,提高该学科的教学质量,可以培养学生勤于质疑、求真务实、勇于创新的精神.有效的提问可以增进学生和老师之间的师生关系、营造一种和谐宽松的课堂氛围,更能培养学生发散性思维方式、合作学习能力和语言表达能力,能够充分体现以学生为主体的教学理念.
二、对生物课堂教学中提问技巧的探讨
1.注重提问的启发性课堂提问不只是教师对学生学过知识的考查和对讲授内容的重复,它更应该是对知识的深入理解和运用,一个善于启发学生的老师,才能抓住学生的心.教师要善于去利用提问的技巧来启发学生的思维,引起学生的兴趣,只有这样,学生才会主动去学习和更深入探究、质疑.问题的提出要层层递进,切不可急于求成,注意启发才能收到好的教学效果.教学过程教师一定要保护好学生学习的积极性,不断优化学生的知识结构,保证对学生必要的鼓励,不会因为学生的基础差而放弃对学生的引导,在问题的引导上,教师应当注意对学生回答的评论,即使有错误答案也要尽可能给对方纠正的机会,错误的答案也是对问题不同角度的回答.对于不完善的回答或与教师预想不一致的回答,教师要肯定学生的正确部分,并分析原因,给学生一个规范的答案和引导学生到正确的方向.适当地给予对方引导,继续提问才能给学生更广阔的空间来思考.
2.注重提问的探讨性教学过程最好把知识点分成若干个部分,突出重点,并附带有趣味的问题,比如对种子的知识章节,可以通过谜语或者动态图片来描述种子的组成,也可采用给学生一人发一个种子,引起学生的广泛讨论.让学生通过查询资料来观察思考植物从种子长到植物本身经历的过程.探讨性问题的提出要符合准确性、科学性、开放性,适合学生的知识范围,切忌含糊不清、模棱两可的问题,注意问题的发散性和可探讨性,只有这样才能培养出学生独立思考的能力.对学生的回答,教师在进行鼓励的同时也要明确的指出对方对问题理解不恰当的地方,通过点拨或追问可强化提问的效果.鼓励学生大胆的质疑,鼓励其做深层次的思考,对问题的探讨更能体现出学生对知识的掌握程度,使得学生从有疑问到解答,逐个解决课程中存在的疑点、难点.
3.注重提问的梯度教师在教学的过程中,要通过设置疑问,最大程度地引起学生的学习兴趣,激发学生对知识思考探索的欲望.在讲授学科中难度较大的知识点时要注意从简单入手,层层递进,对于学生一时无法回答的问题,甚至完全听不懂的问题,要把问题分解成小的部分进行提问,来达到化难为易的效果,使问题的线索明朗化、具体化,给学生解答此问题起到铺路搭桥的作用.比如病毒为什么会具有传染性,可分解成病毒的结构,病毒的遗传特性,存在条件等等来回答,那么一个复杂的问题就可以解决了,一个看似很复杂的问题,但变换分解后,就变得明朗化、清晰化,学生也能够理解,更能充分显示出老师对课程的独具匠心.
4.注重提问的时机问题是思维的开端,学习的起点,课程的设问应该把握好时机,诱发思考,在问题提出时,能够给学生充分的思考空间和时间,从而达到应有的教学效果.好的问题应该在适合的时机被提出来,老师应该结合课堂的情景来选择时机,在当学生的思维受到局限无法突破时,或当学生受到旧有知识的影响无法顺利实现时,要及时进行讲解.在当学生若有所悟、跃跃欲试,应当选择提问的时机,还可以帮助掌握课堂的进展,展现教学的特色和教学魅力.
一、会计论文的概念
会计学论文是对会计科学和会计工作领域中某些现象、问题进行深入的调查研究和科学的分析阐述,指出这些现象、问题的本质特征及其发展规 律,用以丰富人们对于会计科学和会计工作的知识,促进会计科学的发展和会计工作的开展。会计论文的读者对象主要是会计工作者。会计学论文与一般议论文的共同之处在于两者都是理论性文章。
二、会计论文的要求
会计论文的一般要求,可以概括为“四性”,即正确性、客观性、创见性、平易性。
正确性 会计论文的观点要正确,符合四项基本原则,符合党和国家现行政策以及各项法律法令法规,言之成理,文以载道。要求作者必须用辩证唯物主义和历史唯物主义的观点观察问题、分析问题、解决问题,提出合乎客观规律的观点。
客观性 会计论文作为学术性论文,特别要注重实事求是,对所研究的问题进行周密的调查研究,忠于客观实际,尊重事实,从客观实践中验证自己观点的正确性。切忌带着框框找材料,或凭空捏造,主观臆想,面壁虚构。
创见性 会计论文要有独特的见解,不能人云亦云。论文作者应对研究的现象或问题进行长期深入的观察、分析,以便从中发现别人没有发现或没有涉及过的问题。创见是会计论文的生命。时下某些论文之所以毫无价值,原因就是没有创见,或拾人牙慧,或抄袭拼凑,没有一点新东西。
平易性 会计论文是阐扬会计科学、指导会计工作实践的,要求通俗易懂,不仅会计专家懂,而且有一般会计知识的人也能懂。做到这一点,就要求会计论文语言明白准确、浅显通俗。
三、会计论文选题
选题是会计论文写作的第一步,也是十分重要的一步。会计学科无论作为理论还是作为应用,值得研究的内容都很广泛,可以提炼出的论文题目很多,但“弱水三千,只饮一瓢”,每次论文写作只能选择确定一个最恰当的题目。
(一) 会计论文选题的方向
1.针对自己最有兴趣的现象、问题选题。作者对选题涉及的问题或现象有一定的研究基础,或有强烈的研究欲望,才有可能在选题确定之后,孜孜以求,最终写出有质量的会计论文。
2.围绕会计工作实践选题。理论研究是指导实践的。因此,会计论文选题决不可以脱离会计工作的实践。
3.立足会计科学的发展选题。会计科学在发展中,在它前进的每一步都会有新问题、新现象发生,都需要解决和解释。会计论文只有立足于会计科学的发展选题,才能写出有新意的好文章。
初写会计论文者易犯的毛病是选题过于宽泛,大而不当,论述起来面面俱到,很难作深入研究,写不出独到的东西。这一点在选题时应避免。
(二) 会计论文选题的方法
1.选前人没有研究过的问题。这类题目具有探索性、拓荒性,难度较大,但并非不可为,尤其是工会会计研究。比如《中国工会财会》近年开展的关于工会会计科目改革的讨论等即属此类。
2.前人已经做过的题目,有的结论不对,或者还有探讨的余地。这类题目是对前人研究成果的发展性研究。如关于工会经费属性及特点的研究,已有多篇会计论文予以探讨,但尚未成定论,还可作为继续研究的选题。
3.有的题目已有别人讲过,但说法不一,甚至分歧很大。这类题目带有争鸣性质,如对于以实物抵顶工会经费当否问题的讨论等。对这类题目进行研究时,要在众说纷纭的基础上,提出自己的意见,应有新见解、新突破。
(三) 会计论文选题的大忌
1.忌盲目跟风选热门话题,而自己还不熟悉。
2.忌题目涉及范围太广,题目研究不够具体。
3.忌自己闭门造车。要多参考相关领域的研究文献,才能站在巨人的肩膀上。
关键词:山区;公路;桥梁;设计
Abstract: with the rapid development of China's national economy, especially in the implementation of the western development strategy, the mountainous area highway is in rapid development period. The mountainous area highway construction for vehicle provides a good driving conditions, has greatly improved the mountainous area of transportation situation, based on the characteristics of the mountainous area highway, analyzes the often use the bridge structure of the body, from the upper structure of the bridge pier and, on the basis of the abutment, etc were discussed the mountainous area highway bridge design process problems needing attention. In order to actual engineering design is of some reference value.
Keywords: mountain; Highway; Bridge; design
中图分类号:U442.5文献标识码:A 文章编号:
1 山区高速公路桥梁的主要特点
山区高速公路的主要特点是地质、地形复杂。地形复杂主要表现为地面高差大,冲沟发育、横坡陡直;地质复杂主要表现为滑坡、岩溶、不稳定斜坡、陡崖、崩塌、煤矿采空区等不良地质。受这些方面的影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般有平曲线多、平面半径小、纵坡大、桥梁比例高、横坡陡、半边桥和高挡墙多等特点。山区高速公路桥梁也相应具有上述特点,高墩大跨多,斜弯坡桥多,墩台形式多,施工场地狭窄、个别路段桥隧交替相连等特点。
2 山区高速公路桥梁的主要结构体系
为了保证行车的舒适性和结构的耐久性、适用性,山区高速公路桥梁体系一般采用先简支后连续或部分桥墩与主梁固结的连续刚构混合体系。由于山区桥梁墩高相差较大,如果采用全刚构体系,需要通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,这样会造成桥墩尺寸种类多,美观性降低,施工相对麻烦一些,所以全刚构体系采用较少。连续结构的一联不能设置太长,墩台水平位移较大,墩柱尺寸需设计的相对大一些,材料较费。根据地形特点,将连续梁中
间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩与主梁固结起来,利用其柔性适应桥墩所受的内力,在较矮的边墩上设置滑板支座或橡胶支座,形成连续梁。
这样的连续一刚构体系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善。弯、坡桥在山区高速公路桥梁中较多,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某一不动点变形的趋势。单向行驶的大纵坡长桥在长期反复的汽车制动力作用下,梁体具有沿下坡方向滑移的趋势。如果采用全连续结构,即上、下部结构之间为橡胶支座连接时,这种滑移趋势会造成梁体受力不平衡,支座脱空甚至破坏的现象,从而导致梁体开裂。因此,山区高速公路桥梁宜采用先简支后连续结构或部分桥墩与主梁固结的连续一刚构混合体系,既要适应平面线形,又要适应桥梁受力特点。
3 山区高速公路桥梁设计要点
(1)与平原地区的高速公路相比,山区高速公路在地形、地质、水文条件等方面有着很大的差别,因此我们在设计桥梁时必须高度重视这些差别,尤其是在地形、地质方面。有时同一座桥在纵桥向的地质变化很大,在横桥向的地形变化很大,如不重视,很容易出现差错,因此在设计前一定要认真收集设计资料,做到心中有数,有条件时设计人员最好到实地调查一下。
(2)由于山区高速公路的地面高差变化较大,运输材料、机械比较困难,给施工带来很大的不便。所以我们在设计时一定要考虑到施工的可行性,因地制宜。
(3)桥梁设计要遵循“适用、安全、经济、美观、环保”的基本原则。现在随着国民经济不断提升“美观和环保”已受到越来越多关注。桥梁设计在注重安全性、舒适性、和耐久性的同时,应引人“环保、美化、人文”的理念,把高速公路桥梁的景观设计作为一项重要内容加以考虑。在保证桥梁使用功能的前提下,要尽可能地考虑到使建成后的桥梁与周围环境相协调,不对原有的环境造成破坏。设计时应开拓艺术创新思路,全方位、多角度地展示桥梁景观的美学效应,同时应维护生态平衡,保护珍稀动、植物及特有的地质风貌。对桥梁进行涂装时,不但要考虑与周边环境色调、桥梁造型相协调,还要考虑桥梁所在地区的民风、民俗。
4 上部结构设计
桥梁在山区高速公路中所占的比例较大,但一般情况下,特殊的大跨径桥梁较少。因此,对于数量众多的常见跨径桥梁,其设计原则就是尽量采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。常用的大、中桥标准跨径有16m、20m、25m、30m、35m、40m、50m,常用的中、小桥标准跨径有6m、8m、l0m、13m、16m。上部结构形式主要有空心板、预制T梁、预制小箱梁等。一般情况,对于跨径小于30m的桥梁空心板、预制T梁、预制小箱梁等结构形式都可以采用,对于跨径为35m、40m、50m的桥梁,根据梁的受力特点,更宜采用T梁或者小箱梁。从造价上讲,20m跨径以下,用空心板截面的桥梁造价相对经济些;从桥下净空方面来讲,对于较小跨径且桥下净空不高时,空心板截面最适宜;从受力上讲,对于较大跨径40m、50m的桥梁,用T梁截面则更好,这种结构形式充分利用混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能,减轻梁体的自重。小箱梁从造价、施工简便性还是受力等各方面看,可以说是介于空心板和T梁之间的一种截面。因此,对于跨径25―35m的截面,常采用的是小箱梁的结构形式。
5 桥墩设计
对于常见高度的桥墩,即墩高小于40m的桥墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最为常用。柱式墩分圆柱和方柱两种。圆柱施工时外观质量易控制,与桩基衔接方便,而且箍筋对核心混凝土的约束作用较强。但是从美观角度来说,方柱棱角分明,与上部梁体协调,有一定的视线诱导性,较美观。从受力上看,截面积相等的圆柱和方柱,方柱的抗弯刚度要大于圆柱,受力优于圆柱,当体系为连续刚构时,方柱可以方便的调节两个方向的尺度来调整墩柱的刚度,从而达到调整墩柱受力的目的。
因此,对于常见墩高,设计中采用何种墩柱形式应根据具体地形、上部结构形式、墩高等因素综合考虑。一般矮桥墩的设计由强度控制,但当桥墩较高时,就必须考虑桥墩的稳定问题。在做高墩连续梁桥设计时,高墩的柔性必须考虑,防止结构发生失稳破坏。
6 桥台设计
山区高速公路桥台一般采用重力式u型台、肋式台、柱式台三种形式。根据《墩台与基础》规定,u型台控制的填土范围一般为4~l0mm,因此u台高度最好控制在l0mm之内。山区桥梁u型台一个显著特征就是横向、纵向横坡陡,为了适应地形,减少开挖,节约圬工结构方量,u型台设计时必须合理分台阶。由于桩柱式桥台的抗推刚度较小,当联长较长、台后填土较高时不宜采用,一般桩柱式桥台的台后填土高度宜控制在5m以下,联长宜控制在150m以内。
7 桥墩与路幅的关系
山区高速公路有整体式路基和分离式路基两种。目前路线选线越来越强调占地少、环保与景观协调的理念,除了中长隧道等设置分离式路基外,越来越多的采用整体式路基。整体式路基的双幅桥,一般情况下下部结构按照分幅单独设计,即双幅四柱。对于高墩长桥,为了减少开挖、增强边坡稳定性、节约材料,降低造价,整体式下部结构即双幅两柱不失为一种较好的选择。与双幅四柱相比,在桥墩截面积及横向宽度相当的情况下,整体式下部结构横向和纵向刚度是分幅设置的两倍以上,除了可以减少开挖、节约材料、施工方便外,还能减小墩顶位移。当然整体式下部结构帽梁跨度较大,还须考虑车辆双向行驶时扭矩影响,帽梁需要设置的大一些。一座桥究竟是采用整体式下部结构还是分幅下部结构,需要结合桥位处地形、地质、水文、墩高等多方面因素综合考虑。
8 基础设计
山区高速公路桥梁最常用的基础形式为扩大基础与桩基础。山区一般地质情况较好,采用扩大基础的情况相对较多,且宜采用分离式扩大基础。因为分离式扩大基础适应地形横坡,承载力亦能满足要求。斜坡上的扩大基础与桩基础必须考虑基础扩散角和覆盖层厚度以及施工时的相互影响。桩基础多为嵌岩桩和柱桩,地质情况较差地段可以采用摩擦桩。桩基础施工方法多为挖孔灌注桩。
当遇到软弱夹层多、卵石、漂石等容易造成坍孔的地质情况时,地下水位较高、地层含有煤气、瓦斯等有害气体时不宜设计为挖孔桩。对于高墩大跨桥梁采用扩大基础时,当基础底的岩石饱和单轴抗压强度高、风化程度和软化程度低时,可采用在岩石内设锚杆的方法,以达到满足基础偏心矩,墩身稳定性要求的同时减少基础混凝土和钢筋用量的目的。
拟定论文题目:对贵州省高校排球运动员科学选材的研究
一、选题背景及研究意义(选题背景应对该选题的国内外研究现状进行综述,研究意义应从理论和实践两个方面进行阐述。要求字数在800字左右)
1选题背景
世界排球运动发展的一百年中,排球竞赛规则在不断改革,如今每球得分制,使得排球比赛发生了巨大的变化,发球技术成为得分的重要手段;比赛过程中既有高点进攻,也有立体进攻体系,网上争夺仍然是比赛的焦点,运动员的个人技术更加全面,跳发球和后排进攻是当今竞技战术的新潮流;自由人的出现使比赛来回球增加,使比赛更加精彩。总之,排球运动仍是集高度、速度、对抗战术为一体的集体运动,要求我们在选材时,要根据当今实际情况选择适合该运动发展的运动员,这样才能保证球队始终具有竞争性,先进性。
当今世界竞技体育水平发展迅速,世界纪录频频刷新,竞技体育的竞争日趋激烈。运动员除了具备极高的运动素质与运动天赋外还要经过科学合理的刻苦训练,才有可能在世界立足,竞技水平的竞争中突出了天才运动员的竞争。各国的训练手段,训练方法差异日趋缩小,训练条件也日趋一致,运动员的先天竞技条件显得更加重要,要反超世界体育先进水平,必须做好运动员的科学选材工作。
青少年排球运员是排球事业发展的基石,中国排球要想长盛不衰,最主要是看后备力量是否雄厚。这就要求我们必须做好后备力量的培养工作,而后备力量培养的关键因素是选材,做好运动员的科学选材等于成功了一半。随着现代科学技术的发展,国际先进训练理论方法已伴随着全球化信息资源网的构建成功实现了世界性资源共享。在全球各种训练理论,训练方法,条件,甚至发展水平基本相一致的情况下各国运动员之间的水平竞争转化为运动员天赋的竞争,因此青少年排球运动员的选材工作显得至关重要。
当今排球运动正朝着速度快、技术娴熟、战术多变、各有特点、人有专长、身材高大、体能过硬、对抗激烈的全面化方向发展。从世界高水平的排球比赛上可看出,世界优秀排球队的身体素质、技术水平、人种优势等都胜人一筹。这表明国外优秀排球队已经十分重视选材与排球运动的发展关系。科学实用的选材方法和训练,已经成为通向世界排球高层次队伍必不可少的有效途径之一。我国排球运动员科学选材的专门研究工作,是从20世纪70年代以后才开始的,起步较晚,进步较快。但目前还处在观察运动员的外表或初步对形态、素质和身体情况进行检查的阶段,在运动能力遗传学、皮纹学、血型学、心理学和生理生化等新兴学科领域的研究还远远不够,选材的准确性和可行性还有待提高。而国外对运动员选材问题的研究,已达到相当的广度和深度,涉及生理学、心理学、遗传学、生物力学及运动训练学等多种学科,并建立了许多运动员科学选材测试中心和一系列选材输送系统。传统的选材越来越显示出它的弊端,落后于当今世界排球运动的发展。因此,研究适合于当今排球运动选材的发展趋势无疑是一个具有非常现实意义的课题。
在国外,由于他们有出色黑色人种,他们身体素质好,体力也好,所以他们主要考虑队员的心理,年龄,神经类型等方面,在国内主要是黄色人种,在身体素质方面略逊于欧美运动员,所以我们只有通过科学的选材和系统的训练,才能在世界体坛立足,我们选材时,主要考虑的是运动员的身体素质,身高,体重,年龄,遗传等因素。
贵州省是我国排球运动发展较慢的省,与其他省相比,仍处于落后阶段,现如今中国排球联赛的形式如群雄逐鹿,哪支球队拥有优秀的后备人才,也就拥有了未来。中国体育制度是举国体制,后备人才数量大,淘汰率也高。许多竞技体育运动员在淘汰后因为耽误了大量文化课学习时间而造成就业难,因此许许多多的家长不愿意自己的孩子去从事体育训练,长此以往势必会造成排球运动在贵州萎缩,并逐渐淡出人们视野。
针对贵州省这种情况,我建议要发展贵州排球运动事业,要从贵州各高校开始抓起,高校学生相对来说学习任务不是很重,没有升学压力,并且学好了排球,对以后就业还有一定帮助,而且高校毕业生毕业后到基层去工作,还能带动基层排球运动的发展,还可以有助于强身健体。但是,在高校如果进行排球运动的可持续发展,选材很重要,因为只有选到好的运动员,才能在训练中有好的成绩,才能促进高校排球运动开展,故进行此课题的研究。
2研究意义
(1)理论意义:优秀运动员的选材问题,是当代体育科学研究的前沿问题之一,科学的运动员选材,可以缩短训练周期。科学的选材是竞技化的基础,是运动员和运动队取得好成绩的保证。可以避免盲目性,减少淘汰率。进行排球运动员科学选材,是排球运动项目科学、健康、可持续发展的基础。
(2)实践意义:进行排球运动员科学的选材,有助于我们提早的选拔出好的苗子,进行系统的训练,让队员早日出好成绩,在我省高校进行科学的排球运动员选材,能够提高学生的运动积极性,有利于让更多的人了解排球,加入到排球运动的训练中来,高校学生毕业后到工作岗位,还可以继续带动排球事业的发展。高校学生水平如果得到提高,还可以进入到更高级的运动队中继续从事该事业。
二、主要研究内容、研究方法及拟解决的关键问题
1主要研究内容:
(1)排球运动员选材的各种要求;包括身体素质,年龄因素,遗传因素,心理因素,还有神经类型等方面
(2)各种因素对排球运动员选材的影响;主要指家庭方面和社会方面
(3)影响我省高校选材的因素等等:包括教师能力,运动器材与设施等。
2研究方法:
(1)调查法:调查贵州各高校排球发展情况,制定具体选材措施
(2)专家访谈法:访问有经验的专家,提高专业知识
(3)文献研究法:通过文献资料的阅读,掌握最新最科学的选材方法
(4)经验总结法;根据掌握的经验,结合实际情况,科学选材
(5)观察法
3要解决的关键问题:
(1)解决人们对体育的偏见;不少家长认为进行体育训练影响学习,不主张孩子从事体育方面的活动
(2)尽量做到青少年排球运动员学习与训练两不误;合理的安排训练和学习的时间,使训练不影响学习
(3)针对贵州省实际情况找出实际可行的符合贵州地域的科学选材方法。
三、完成毕业论文所必需具备的工作条件及解决的办法
1.利用学校图书馆订阅的中国知网、中国期刊全文数据库,查阅、研究资料。
2.查阅资料(包括书店及互联网)阅读其有关研究的文献资料,参考学术界已有的研究成果,对其进行分析,从而为论文写作打下基础。
四、工作的主要计划、进度与时间安排
(1)选题、搜集与阅读整理资料阶段:20xx.9.27—20xx.10.17
(2)撰写开题报告阶段:20xx.9.27—10.17
(3)论文开题阶段:20xx.10.18—20xx.10.31
(4)撰写论文阶段:20xx.11.1—20xx.12.10
(5)论文修改定稿阶段:20xx.12.11—20xx.4.22
(6)论文答辩阶段:20xx.5.5—20xx.5.6
五、论文写作提纲(要求至少到二级标题)
0前言
1当今世界世界排球运动的发展现状及运动员选材要求
1.1当今世界排球运动的发展现状
1.2排球运动员选材要求
1.2.1体型特征
1.2.2身体素质
1.2.2.1弹跳
1.2.2.2速度
1.2.2.3灵敏
1.2.2.4力量
1.2.2.5协调性
1.3人种
1.4遗传因素
1.5年龄因素
1.6心理因素
1.7智力因素
2我省高校排球运动员的选材的基本情况
2.1教练
2.2运动员起步低
2.3生源不足
2.4体育未得到重视
2.5排球宣传度低
2.6科研不够
2.7经费不足
3影响我省高校排球运动员选材的因素
3.1经济因素
3.2领导因素
3.3家庭因素
3.4社会因素
4结合科学选材的方法因地制宜找出适合我省高校竞技排球运动员科学选材的方法
4.1改变人们对体育的看法
4.2提高选材的科学性
4.3提高教练员素质
5结论与建议
六、参考文献目录(参考文献量不少于15部/篇,近五年的文献量不少于8部/篇)
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[7]卢建华.试论排球运动员选材.后面的材料补齐
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关键词:道路桥梁
具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值,必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备,是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值,对应于适用性的要求。
暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理,它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求,而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然,在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性,而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视);但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本,而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑,因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制,斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间,也就是在其服役期期间至少要进行一次换索,如果考虑到后期换索的巨大投入,那么在跨度1000米以下的桥型竞争中,悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。
现在,国内的结构设计过程中,有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上,目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计(从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性,并明确声明在何种维护和使用条件下,桥梁具有哪种程度的耐久性)。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果;也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背;也不符合结构动态和综合经济性(考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用)的要求。
桥梁安全性、耐久性差的主要原因
1)施工和管理水平低
国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌,已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。一般的看法认为当前的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所导致。对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌,多是由于施工质量没有达到规范和设计要求,典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等;也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题,更是对桥梁安全造成致命的损害。
而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时,出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题,这也与施工质量低下有重要关系,典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题(主要原因包括:水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等)。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响,但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。
2)设计理论和结构构造体系不够完善
在承认施工存在问题的同时,也不可否认,在桥梁设计领域,特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。
许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足,冗余性小;有的计算图式和受力路线不明确,造成局部受力过大;有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄;这些都削弱了结构耐久性,会严重影响结构的安全性。不少桥梁、虽然满足了设计规范的强度要求,仅用了5~10年就因为耐久性出了问题影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题,设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性。
不同的环境和使用条件、不同的设计对象都会对结构体系提出不同的布局和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此,合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。
需要改进和努力的方向
1)应该更加重视结构的耐久性问题
桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域,国内从上世纪80年代以来,修建了大量的斜拉桥;虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少,但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索,既影响了使用又增大了经济损失。
需要指出的是,很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关,这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上(也即设计上)的缺陷。
国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究,也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且,长期以来,人们一直偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。
国外的桥梁设计有鉴于耐久性不足导致的严重损失,近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则,统一考虑合理的结构布局和构造细节,强调使结构易于检查、维修,以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用,取得了较好的综合经济效益。实际上,国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。
2)重视对疲劳损伤的研究
桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。
由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制,极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到,但其带来的后果往往是灾难性的。
疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题,由钢结构疲劳引起的钢材开裂案例较多,亦有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的例子。近20年来,疲劳损伤的研究已进入混凝土结构,但对于使用期受腐蚀的钢筋混凝土构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。
对疲劳损伤的研究不仅仅指对整个结构而言,事实上桥梁结构常常由于某些关键部位的局部疲劳失效而导致整个结构的失效,例如斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。
3)充分重视桥梁的超载问题
汽车超载主要有三种情况:其一是早期修建的老桥超龄负载运营;其二是桥梁通行的车流量超过原设计;另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加;后者是车辆使用者违法超载营运,后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。
桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面,由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。例如,混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性,但在汽车超载作用下,可能发生开裂;裂缝即使在荷载卸除后能够闭合,但由于混凝土结构内部已经受到损伤,构件的开裂弯距降低、刚度下降;于是在正常使用荷载作用下,本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响,因此除了交管部门要加强管理外,也需要对超载带来的后果进行研究、分析。
4)积极借鉴国外的经验和成果
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差(指与设计期望相比,可归结为适用性能差,包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等)、耐久性和安全性差(包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等)。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关,但平心而论,既然这种现状不能在短期内得到解决,那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提,充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平,采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到,这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。
在欧洲国家(如德国、丹麦等),非常重视对结构物进行性能设计(即PBD,PerformanceBasedDesign),内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外,尚应有良好的使用性能(包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等)。就其本质而言,欧洲国家的PBD理论,主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能,分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律,寻求新的结构设计理念和方法。