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二、友好的人機交互界面的設計原則
1.確定使用對象2.用戶控制性3.直接性4.敏捷性5.一致性6.反饋性7.清晰性8.美觀性9.寬容性10.易用性11.象征性。
三、界面設計
1.窗口。一般由以下幾個部分組成:標題欄、菜單欄、流動條(水平、垂直)、狀態欄和控制欄。Microsoft公司的Windows操作系統可以稱為窗口技術的典范。
2.菜單。常見的菜單有:條形菜單、彈出式菜單、下拉菜單、圖標式菜單等。用戶對菜單的操作主要是通過鼠標點擊,并輔以鍵盤或觸摸屏來實現的。
3.圖標。圖標是常用的一種圖形界面對象,它是一種小型的,帶有簡潔圖形符號。它的設計是基于隱喻和模擬的思想。圖標能幫助用戶簡便地通過界面調用功能。
4.按鈕。常見的按鈕類型有:Windows風格按鈕、閃爍式按鈕、動畫式圖形按鈕、熱區(Hotspot)式按鈕、文本按鈕、圖形按鈕等。
5.對話框。是一個彈出式窗口,當課件運行時,除了各種選項和按鍵操作外,系統還可以在需要的時候提供一個對話框來讓用戶輸入更加詳細的信息,并通過對話框與用戶一、人機交互界面的基本概念
人機交互界面的設計主要解決與人機交互相關的用戶分析、任務分析、交互方式以及相應的課件開發過程等問題。
二、友好的人機交互界面的設計原則
1.確定使用對象2.用戶控制性3.直接性4.敏捷性5.一致性6.反饋性7.清晰性8.美觀性9.寬容性10.易用性11.象征性。
三、界面設計
1.窗口。一般由以下幾個部分組成:標題欄、菜單欄、流動條(水平、垂直)、狀態欄和控制欄。Microsoft公司的Windows操作系統可以稱為窗口技術的典范。
2.菜單。常見的菜單有:條形菜單、彈出式菜單、下拉菜單、圖標式菜單等。用戶對菜單的操作主要是通過鼠標點擊,并輔以鍵盤或觸摸屏來實現的。
3.圖標。圖標是常用的一種圖形界面對象,它是一種小型的,帶有簡潔圖形符號。它的設計是基于隱喻和模擬的思想。圖標能幫助用戶簡便地通過界面調用功能。
4.按鈕。常見的按鈕類型有:Windows風格按鈕、閃爍式按鈕、動畫式圖形按鈕、熱區(Hotspot)式按鈕、文本按鈕、圖形按鈕等。
5.對話框。是一個彈出式窗口,當課件運行時,除了各種選項和按鍵操作外,系統還可以在需要的時候提供一個對話框來讓用戶輸入更加詳細的信息,并通過對話框與用戶進行交互。它也是充分體現多媒體人機交互特點的界面技術之一。
四、屏幕設計
1.封面(片頭)屏幕。課件的首頁即封面,應使學生明確這是一個課程的開始。封面屏幕一般包括:課程名稱、課件作者、制作時間、版權等。
2.主界面屏幕。課件都是通過主界面為學習者提供教學內容選擇的,類似于我們書的目錄。
3.教學屏幕。教學屏幕就是多媒體課件開展教學活動的屏幕畫面,也是課件設計的重點。
五、友好人機交互界面的設計方法
1.顯示色彩的設計。要正確選擇色彩基調,并注意到對比、統一與和諧
2.畫面間的變換與動畫。
3.聲音處理與解說詞。聲音處理常采用44.1kHz或22.05kHz的采樣頻率,這樣可獲得滿意的效果。解說詞要求每句話、每個詞都應緊密結合畫面,準確地表達內容。言詞應當生動、樸實,力求簡練,語音吐字清晰。解說詞每秒不應超過三個字。
。它也是充分體現多媒體人機交互特點的界面技術之一。
四、屏幕設計
1.封面(片頭)屏幕。課件的首頁即封面,應使學生明確這是一個課程的開始。封面屏幕一般包括:課程名稱、課件作者、制作時間、版權等。
2.主界面屏幕。課件都是通過主界面為學習者提供教學內容選擇的,類似于我們書的目錄。
3.教學屏幕。教學屏幕就是多媒體課件開展教學活動的屏幕畫面,也是課件設計的重點。
五、友好人機交互界面的設計方法
2如何將交互設計有效地運用在人機界面的設計中
通過對交互設計與人機界面設計的簡要分析,我們已經明確了交互設計對人機界面設計的重要性。因此,如何將交互設計有效地運用到人機界面的設計中也成為IT人的工作任務,以下就該問題闡述了自己的觀點:
2.1以用戶為中心進行設計在人機界面的設計中,我們要讓整個設計都圍繞著用戶,實現以用戶為中心的界面設計,最大限度地提高用戶對所設計界面的滿意程度。一方面,在設計人機界面時,我們要結合使用該產品的用戶群體,了解他們的普遍需求,再分析不同用戶群體的個體差異性,分析他們的心理特征、行為活動等,然后把所獲取的信息結合到界面的設計中,才能有效地完善人機交互界面的設計。例如:對于兒童用戶,他們的思維模式還比較單純、調皮、天真,我們設計的界面要通俗、易懂,色彩要鮮艷、亮麗、有生機,而且貼近孩子的生活(如:動畫片),符合他們的天性,在實現交互時操作要簡單,這樣才能吸引他們使用所設計的產品,提高產品的受歡迎程度。另一方面,我們需要對用戶的獨特的需求進行耐心地解讀,與用戶積極地溝通,讓用戶適當地參與到設計環節中,以便于能夠及時明確用戶需要的交互功能、人機界面,也能讓他們真實地體會到自己的需求在逐漸被滿足。當然,我們也需要不斷地把交互的理念融入到人機界面的設計中,這也能有效提高用戶對所設計產品的滿意度。所以,在人機界面的設計中,以用戶為中心、融入交互理念是必不可少的,只有結合完善的交互功能,以及具有美感的人機界面,才能最大限度地滿足用戶的需求,最好地實現人機交互。
2.2科學合理地將情感因素融入界面設計中所有用戶在使用設計的產品時,都會融入個人的情感,在設計的過程中,設計者不僅要實現界面上的視覺美感,還要實現交互過程中的美感,給用戶創造更加舒適的使用環境,才能激發他們使用該產品的興趣。例如:用戶使用所設計的產品時,肯定需要事先下載,我們除了設計出一個很美觀、布局合適的下載界面,還需要設計部分交互的功能,免去用戶在下載過程中可能出現的枯燥的等待,從而為設計的產品加分。當然,對于某些交互式的按鈕,我們也可以采用漂亮的圖標等顯示,增強用戶舒適的情感因素。所以,在設計的過程中,要科學合理地將用戶的情感因素融入進來,提高用戶對產品的滿意度。
關鍵詞個性化時空化綠色設計解構人性化地域
現代平面設計藝術作為視覺傳達藝術中的主要組成部分,經歷了從工業化社會到信息化社會的轉變。而中國的平面設計藝術在觀念上,在功能上、在語意和形式表現上,都備受東西方文化思潮和藝術風格的影響。在現代設計多元化發展的大趨勢下,人類生存方式上新觀念的介入,思維的引導和情感的表達上,我們發現以往貫于平面設計中運用的法則正逐漸被打破,固有的符號現象被解構,人類在跨越世紀的里程中力求找到合理化的視覺空間。,中國現代平面設計的發展形成了新的設計需求。
(一)要具備個性化設計需求。20世紀80年代中期電腦的出現為我們帶來了前所未有的速度-------商業操作的速度和變化速度。重要的是,全球商業環境的劇變意味著從此可以通過直郵和電視廣告與客戶取得聯系。這一切都為平面造型設計行業設計者創造了一種激烈環境元素。當前,商業和設計行業出現了重疊,設計工作必須要在這個需求較高的新環境中能標出自己的領地。設計不僅要跟上美學的發展,還必須趕上科技的進步。隨著周圍標識語的不斷增多,設計者要重新去適應不熟悉的新領域。在設計和制作中都占主導地位的網絡領域就是其中一種。在科技帶來的種種壓力下,平面設計行業似乎有漸漸衰落的可能。但事實恰恰相反,商業界提出的新挑戰不僅加強了設計的重要性,還提高了設計的潛在能力。當平面設計走向程式化之后,其設計創意就必須具有個性化。個性化是設計師對平面設計個性差異的獨到見解,設計就成為無限超越自我,獲取隨心所欲的表達。平面設計行業從業人員通過對設計內容,版式等設計元素的重新組構,在演變中尋找個性,倡導設計風格。施展個人非凡的干勁和創造精神,設計在個性表達的道路上才更有生命力。
(二)具備國際化與多元化的設計需求。在近乎持續變化的國際環境中,平面設計者不得不與他們的客戶盡量保持同步;客戶所經歷的最大變化之一,就是趨向更多樣化勞動力對象的轉變,這個變化在近十多年尤為激烈。從而,人們在設計方面不得不嘗試面向大眾,在現代平面設計作品中,把不同民族圖像通過需要進行再組合,力求把所有新的成分因素考慮在內,設計描繪面盡可能的寬廣,以達到傳達多樣性文化信息的目的。
90年代,電信國際化以及相應的商業國際性特征,在理解文化及國家差異這一問題上賦予了新的意義。尤其當各國在金融及貿易交往中相互依賴中變的越來越重要的時候,就更是如此。同時在文化方面,尤其是青年文化,變的越來越全球化,音樂和廣告都成為了特別強大的力量,伴隨它們的則是那種能跟隨國家變化而自我更新觀念的能力。由各種不同民族不同國家文化的設計圖像的結合,進入到各國的交流活動中,甚至于引領了更具融合性的年輕一代。在平面設計領域,圖形是其視覺語言,它給人們的感受是共同的,它的最大特點是追求國際視野,使設計具備一流品質。而全球化與多元化的設計需求對圖形的創造,思考角度,大眾理解提出了合理化的認知觀。在構思和表現上現代平面設計的語言表述是一致的?!昂喚殹⑦_意、巧妙、智慧,觀看世界現代設計的走勢,研究現代社會對平面設計的影響,對保持敏銳的設計思維和使作品和現代世界設計接軌顯得十分需要。
(三)時空化設計需求。平面設計所處的地位與從前已大不相同。而在觀看方式方面,無論是通過眼睛還是用鼠標去點擊,深入設計空間的方式也不同了,最主要的是速度比從前快了。平面設計以往多在二維狀態中進行創作。在經歷二維程式化的設計之后,設計師在探索新的界面,力求打開新的思維空間??萍歼M步和全球信息化,從某種程度上縮短了時空差,人的想象隨著時空概念的變化而延伸,平面設計也逐步從二維向三維到四維空間延展,設計中的時空化與科技化為我們展現出豐富的空間符號。宇宙之外的奧秘,天際星體的存在。東、西方空間想象因式,設計圖象的疊加、透視、錯位、漸變等仿佛將我們帶到立體思維的大空間。符合了平面設計界較早提出的超越和突破二維平面的提法。在視覺空間上創造失控景觀,以平面版式為例,20世紀80年代傳統期刊設計者在同樣字體的版面內往往通過改變大標題和副標題的行列來突出文章要點,用字體的大小及其外形來區分大小標題,而不是把大標題中的所有文字都列在一起,并將它們與大小標題分開。而現在,我們可以看到以各種各樣方式排列的標題:有的位于頁面的邊緣,有的斜掠過整整一頁或橫貫兩頁,有的豎立在文章的旁邊,還有的緊靠甚至是陷入正文里面,這些排列無疑會使版面給人一種立體感,在平面設計者跨入其他媒介設計過程中,超越二維的設計是一個重要的需求。
另外,重點內容的突出方式也發生了改變。設計者不再把整個標題制造得比正文字體大,相反,標題中文字的大小可有多種不同。設計者打破的這種設計規則,使他們可以以任何一種自認為恰當的新樣式來設計一行行的文字,通過這樣的設計,文字圖形便形象生動的跳躍在頁面上,屏幕上,包裝盒面上,瓶子標簽上或更多地方,這種動態感覺是印刷品和交互式制圖作品的典型特征代表,是新時代設計的需求。
(四)地域本土化設計需求,所指的實際是設計師在本土所處環境通過思考,而逐漸形成的設計思想。無論設計多么入流,由于地域,思維,生活方式決定了他們的設計風格,本土的文化對其設計形成了一定的影響,所以,設計師所處地域成長決定了它對設計的認知觀。設計師若能立足于本土文化來完成平面設計作品,其創作的圖像就帶有本民族的思想理念及獨立的表達能力,通過這樣,令人們領悟到歷史發展的文脈?,F代設計觀念無論形態還是形式上從藝術發展的角度來看,與中國傳統視覺造型元素還是有著一定的淵源的。我們知道現代平面設計的諸多流派均來源于印象主義、立體主義、構成主義等現代繪畫風格,而這些西方近現代派繪畫在其啟蒙時或多或少地受了東方藝術的影響,特別是中國傳統繪畫所強調的散點透視,虛實疏密,留白等形式和形態上的處理方法,對于它們的啟示是不容置疑的。通過這樣的梳理,應該說找到舊有造型元素與現代設計的契合點并對前者的改良更應是順理成章的。對于具有中國地域特色舊有造型元素其形態上的改造,則使元素不僅傳遞了現代設計觀念,更使舊有元素能夠真正傳遞載體的現代信息,符合現代設計的功用,從而擺脫元素在使用上的局限與語意上的偏差。對本土設計師來說,守一方水土研究自成體系的平面設計就顯得非常的重要。
(五)人性化設計需求與綠色設計。人性化設計與綠色設計思想是21世紀設計的主題,設計承載了對人類精神和心靈慰籍的重任。年輕人購買商品是為了張揚個性和煥發蓬勃的青春活力,年壯者是為了填補青春已逝的失落和展示成熟與自我成就感;年老者則懷著一股懷舊感和飽經滄桑的平靜感。所有設計其實都是以人為本,圍繞人的需要展開的,平面設計也不例外,刺激消費的美學觀念曾經成為現代平面設計唯一的評判標準,從而導致能源浪費,資源破壞,生態失調。工業文明帶來的危機正在喚醒越來越多的人。
綠色設計需求給平面設計師提出了一個嚴肅的課題,它強調在保護自然,生態,充分利用資源,以人為本,與環境為善。作為平面設計行業與其外沿,無論從意念到表現,都會給設計帶來新的生命內涵,隨著時展,人們審美觀念的改變,設計作品一方面完善實用功能,從需求上獲得滿足,另一方面,順現代審美潮流,追求美的情調。往常盲目的視覺刺激行為,往往造成視覺災難。人類被圍困在強烈的色彩,呆板的圖形中。因此,視覺上運用綠色設計觀念,讓平面設計維持合理的視覺秩序,制止視覺污染,完善設計作品與人類的協調非常必要,另一方面,通過傳達對環境的關注與自然相關的圖象以及單字,詞組也具有非常重要的意義,平面設計專業語也已開始逐漸適應這些變化,設計師們開始意識到他們在紙張耗費與污染技術應用方面所扮演的主要決策人的角色。1996年,美國平面造型藝術學院出版了“平面設計中環境責任指南”。又為某紙張制造商起草“設計之生態學”手冊,為美國設計師提供了關于減少對環境沖擊的指導方針。在中國,人們也已逐漸意識到以人為本的綠色設計的重要性,以人為本的綠色設計將會是中國平面設計發展歷程的長期需求。
在經歷了分解與重構后的現代平面設計藝術,未來的設計將著眼于與平面設計相關環境的設計上,其關系是相連的,內在的,互動的,廣義的。當然,要設計師們和企業家們立即改變觀念,設計出符合未來標準的作品決非易事。這將面臨太大的難度。特別是在當今刺激消費,市場經濟的大形勢籠罩著整個世界的氣氛下,要做一點真正有利于人類長遠利益的好的設計是非常難的一件事。不過,工業“文明”,市場經濟給人類帶來的危機正在喚醒越來越多的有良知的人。從每天用的各類設計產品,到自認摩登的現代化國際性大都市,其中究竟有多少是必要的??!昂侠硐M”,“道德經濟”變是必然。也是未來人類自救的方向。未來,平面設計的職責就是維護倫理性和道德性。
好的設計,將是未來正確價值觀的體現。
參考書目
《邊緣設計》凱恩.費舍爾編著中國輕工業出版社
2用戶界面的視覺特性
人視覺的主要作用在于對事物規律的搜索,這也就意味著,人要在眾多的視覺刺激中選擇一項具有特殊作用的一種刺激,這個搜索的對象也就叫做目標刺激,其他妨礙找到目標的刺激稱之為干擾刺激。視覺搜索包括串行搜索和并行搜索兩種類型,所謂串行搜索是指,視覺對所感知的事物一一進行處理,直到最終搜索到目標刺激,干擾刺激對搜索過程帶來較大不便,會大大延長搜索所花費的時間,搜索時間與干擾刺激的多少成線性關系。并行搜索則是指視覺會在同一時間內,同時處理所有的視覺刺激,搜索的時間并不會受到干擾刺激的多少的影響。由此可以看出二者的適用范圍的不同,串行搜索通常被用于目標刺激與干擾刺激在視覺特征上存在的差別較小的情況下,而并行搜索主要在目標刺激與干擾刺激在視覺特征差距較大時才被使用,這種視覺搜索方法可以很大程度上縮短搜索的時間。
3用戶界面的記憶特性
對于軟件用戶界面的設計工作,不僅要充分認識到人的知覺這種叫低級的認知層面,還要對更好高級別,即記憶的層面進行研究。人大腦的記憶一般可分為短期記憶和長期記憶兩種,這兩種記憶各自有著不同的特征,主要體現在記憶的時間以及存儲容量的大小上。人們在操作計算機時主要用的是短期記憶,短期記憶只能對事物進行短時間內的保存,存儲量也相對較小,通常是5個模塊以內,模塊是指具有某種聯系的特殊事物的組合,它的形式包含多種。在軟件用戶界面的設計過程中,如果界面上顯示的信息過多,如果缺乏合理的組織方式,那么界面上就會顯得較為混亂,這樣就給搜索帶來一定的困難,延長了搜索的時間,加大記憶的負擔。人機工程設計則充分利用了記憶上的這一規律,在系統中內容十分復雜的情況下,設計界面時將信息以按鈕的形式,通過頁面控件加以控制,這樣做可以避免由于盲目搜索浪費較多的時間,也可以做到防止記憶上的混亂,造成工作失誤。
1.2增加路面結構層功能性的原則瀝青路面是道路施工中常見的類型,瀝青這種材料的性能比較強,在設計其層面結構時,要注意提高路面的抗滑性以及耐磨性,還要提高路面結構的抗剪性以及抗拉能力。由于道路暴露在外界環境中,所以自然氣候因素以及車載作用力對其質量影響比較大,如果面層材料的強度不高,粘結力不強,則會影響路面的整體質量,還會影響其功能的發揮。面層的等級越高,其承受車載的能力則越強。在城市快速路以及一級公路設計中,由于交通量比較大,所以設計人員需要增強路面結構層的功能,要選擇優質的施工材料,提高混凝土面層的質量。瀝青結構層一般是由細粒式瀝青混凝土作為表面層,中、粗粒式瀝青混凝土作為中下面層構成,既可有效防水又可保證強度,所以,優化路面結構層設計,應注意確保路面的剛度以及穩定性。
2瀝青路面結構組合類型之間的影響
2.1各結構層荷載應用分布特點路面在投入使用后,其各個結構層會受到荷載作用力的影響,而且荷載的大小隨道路結構層的深度而遞減,在不同的層面中,需要應用不同的施工材料,這些材料的強度會隨道路結構層的深度而減小。所以,在設計路面結構層時,需要以強度自上而下的遞減方式進行組合,這種組合類型在瀝青路面設計中應用較為廣泛,而且收到了較好的效果。在對路面基層進行施工時,要充分利用施工材料,按照就近的原則多利用當地材料,這樣有助于降低工程造價。在對瀝青路面的組成材料以及構件進行重新組合時,要分析材料強度隨深度的變化規律,當路面結構層之間的模量相差較大時,要注意控制結構層間的拉應力,如果其差值超過材料的承受范圍,則可能出現瀝青路面結構層斷裂的問題。根據以往設計經驗,土基與基層的模量之比需要控制在0.08~0.40之間,而基層與面層回彈模量之比需要控制在0.3,道路設計人員,在對瀝青路面結構組合進行優化時,要避免出現拉應力過大的問題,要根據不同的結構層,選擇不同的材料,只有掌握好各結構層材料變化規律,才能設計出最佳的組合方案。
2.2各結構層特性以及相互影響瀝青路面結構是由多種材料構成,在不同的層面上,需要應用不同的施工材料,這樣材料的強度以及影響有一定差異。在組合的過程中,要注意其相互之間的影響,消除各結構層特性的不利因素,并采用有限的措施,對結構層組合類型進行限制。在瀝青混凝土道路工程中,經常會用到石灰以及水泥這類材料,其受溫度影響比較大,如果施工工藝存在漏洞,會導致路面出現大量的裂縫現象,所以,設計人員需要采取有效的措施降低基層材料的收縮問題,可以增加細料含量,還可以增大結合料的劑量,從而降低反射裂縫出現的概率。設計人員可以適當增加面層厚度、設置瀝青碎石緩沖層、設置應力消散層或吸收層等;在潮濕的粉土或粘性土路基上,不宜直接鋪筑碎(礫)石等粗顆粒材料。必要時可在路基頂面設土工布隔離層,以防止相互摻雜而污染基層,或導致過大變形而使面層損壞。層間結合應盡量緊密,避免產生滑移,以保證結構的整體性和應力分布的連續性。瀝青面層與半剛性基層或粒料層之間應設置透層瀝青,根據施工條件如多層瀝青層次能否連續施工、施工期內是否多雨等采取相應的層間結合措施。
在現代化社會發展過程中,人們的生活方式發生著巨大的變化,對于能源的需求量也在逐漸增加,這就給能源資源極度短缺的中國帶來了嚴重的威脅,也無法真正推廣節能理念。隨著社會的發展,人們開始重視節能理念,并將其融入到社會各個領域當中,從而促進社會經濟以及國民經濟的健康發展。在城市發展中,建筑工程的能源消耗非常大,要想在城市中實現節能,就需要從建筑工程的建設著手。在建筑工程設計當中,平面體形設計是最為重要的工作環節,通過平面體形設計能夠表現出整個建筑工程的外形,在其設計過程中,設計師不僅要保證其設計滿足建設方的要求,還需要保證建筑工程適應城市發展,達到某一種文化藝術要求。如今,設計師還應該將節能理念引入到建筑設計當中,使之達到節能環保的要求。
1 建筑平面體形
在當前的建筑設計當中,建筑平面體形一般會通過體形系數來表示,即FO/VO來表示。所謂體形系數也就是建筑物與外界大氣所接觸的外表面積極其所圍合的體積之間的比值,其中,外表面積中不涵蓋地面、不采暖樓梯間隔的墻或門、女兒墻以及設備用房等各種墻體。要想保證建筑工程達到節能的效果,就需要通過最小的建筑外表面積來包圍最大的建筑單位體積,也就是說,建筑體型系數越小,那么建筑外表面積就越小,這樣就能夠達到節能的效果。
根據當前我國現行的相關規定中,對建筑體形系數做了詳細的定義,并將其做了接線,如果是住宅工程,那么建筑體形系數的界限應該為0.3。如果建筑體形系數沒有在0.3以內,那么建筑的體形就能夠達到節能的效果,并為日后建筑工程實現節能目標而奠定基礎。但是在實際工作中,我們并沒有從相關文獻當中找到體形系數在建筑工程設計當中的相關規律與應用,也沒有相關的經驗,這就導致工程師無法對體形系數做充分的了解,實現節能也有一定的距離。
2 建筑平面體形設計的基本原則
在建筑工程平面體形設計過程中,為了是工程達到節能的效果,設計師必須要遵循以下單個原則:
2.1 建筑平面體形的整體性原則
所謂整體原則也就是在設計建筑工程的過程中,設計人員應該保證建筑平面的整體性,盡量不要將其分割而導致建筑顯得凌亂。這是節能理念重點體現的一項基本原則,所以在對建筑工程進行體形設計的過程中,設計師應盡量采用比較典型的平面體形,例如方形,然后根據這些形狀在稍作變化,從而達到視覺上的美觀效果。另外,在對建筑進行平面設計的過程中,設計人員不得將其設計為凹凸不平的外形,而是通過簡單的、平整的平面來完成建筑外墻設計,這樣才能夠在保證建筑平面整體性的前提下使其具有特點,達到美學的效果。
2.2 建筑平面體形的組合型原則
在建筑平面體形設計的過程中,通過各個部分的組合同樣能夠保證建筑實現節能的效果,例如可以將單元之間外墻進行科學的組合,這樣能夠減小建筑外墻的表面積,不僅能夠達到節能的要求,還能夠節約土地資源,充分發揮土地的利用價值。但是在建筑進行組合設計的過程中,設計人員必須要在滿足各種設計要求的基礎上進行組合,對西山墻進行重點設計,這樣能夠避免因夏季西曬而導致建筑室內的溫度提高,最終提高空調的工作負荷,無法實現節能的效果。
2.3 建筑體形定量原則
21世紀的建筑設計應注意對環境的影響及環境對建筑使用帶來的制約和作用,并應十分強調必要的定量控制,以貫徹建筑業的節能和可持續發展。一般而言,高層建筑的FO/VO一般控制0/10~0.15在之間,對于高密度聚居區的建筑開發、環境控制和小氣候改善,應將FO/VO列入建筑設計技術指標,以控制高能耗區域的節能狀況,意義甚大。
3 體形形態節能控制
體形形態是指建筑物平面所構成的形狀特征。它取決于多項因素:城市景觀、功能要求、技術條件、設計靈感等。建筑體形形態控制就是研究平面形狀對建筑節能的影響。雖然建筑圍護結構材料、構造相同,但是由于平面形狀不同,建筑受太陽影響程度和建筑室內外通過外墻表面的熱交換情況均有所差異。
通過各種分析,研究體形形態與建筑節能的關系和規律,對千姿百態的平面形狀進行優化和對比,使建筑師在進行設計構思和選擇方案過程中,對不同的平面形狀有正確的節能評價,使建筑成為節能建筑。
4 基本平面形狀的節能效果
4.1體形系數分析
從體形系數FO/VO的計算值可以看出,圓形的FO/VO最小,三角形最大,FO/VO與nl和B成反比,即多邊形邊數越多其FO/VO成遞減關系。顯而易見,以體形系數來評價,其對節能的意義順序為:圓、多邊形、正方形、長方形、三角形,圓和多邊形為推薦平面形狀,三角形對節能不利。
4.2 輻射得熱分析
建筑物所處的室外環境并不是只與溫度有關,尚與太陽輻射、風、雨等有關。其中太陽輻射是主要因素,建筑的外立面由于朝向不同其得到(或失去)的太陽能量也不同。以太陽輻射得熱而論,正方形比長方形更合理,南側較長的長方形平面形狀的得熱將較大,因此建筑師在外墻面積相同的情況下應盡量擴大南立面減小北立面。
4.3 傳熱理論分析
從建筑傳熱理論分析,一個室內空間如果所形成的角越多,那么由于熱橋、傳熱方式變化,其傳熱就越快。因此,建筑師在選擇平面形式時,除了要討論FO/VO外,尚應充分考慮角系數問題,以盡量少的角系數為好。
4.4 體形的風流分析
建筑的不同平面形態將會使室外風環境對建筑的影響產生不同的反應,以增加建筑通風為目的的夏季而論,盡量大的迎風口正壓區域會使建筑接受更多的風量,可以為改善室內通風條件創造良好的外部條件,增加(或削弱)迎風面的方法。
結束語
總之,在建筑設計中,關于平面體形的節能設計是需要考慮到各方面因素的,要在滿足建筑的基本功能需求下,完成節能設計。筆者認為,建筑的體形形態最好不要有過多的角部設計,以降低熱傳導效應,提高節能效益。同時要對建筑體形的整個外表面積進行有效控制,盡可能的減少結構的面積,以減少熱量流失。當然,建筑的平面體形設計若要實現良好的節能效果,其所涉及的因素是較為復雜的,只有將這些因素協調平衡,全面控制,才能實現真正的節能、生態、可持續發展的建筑體形設計效果。
參考文獻
新媒體在版面設計上帶來顛覆性體驗的同時,也存在其固有的缺陷,如信息海量帶來的焦點渙散、虛假信息帶來的困擾和誤導、新聞內容的粗制濫造對閱讀體驗產生消極影響等。新媒介版面通過層層嵌套和鏈接應用,承載了大量的信息,但信息量過于龐大,超出了讀者所需要和真正能夠消化的范圍,讀者在瀏覽中耗費大量的時間,卻難以找到自己的焦點。久而久之,讀者可能會失去持續關注和利用信息的能力。一些新媒介版面是一個開放互動的平臺,其弊端在于虛假信息滿天飛,對個人理解及輿論導向都帶來極大的誤導,一些還對現實生活產生了不小的影響。另外,由于強調實時更新和信息量,許多新媒體缺乏足夠的能力和時間來對新聞或信息進行高質量的編輯或深入報道,在內容編排上,往往簡單地以標題、圖片和簡短文字的形式進行復制,對于內容的要求也主要是突出抓眼球的關鍵詞或圖片。對于讀者而言,很多新聞并沒有太強的可讀性。
二、基于閱讀體驗的報紙版面優化設計
通過研究門戶網站及新聞網站的手機終端頁面,筆者認為報紙版面可以從以下方面進行優化。合理運用新媒體,提升內容的吸引力。讀者在進行文字閱讀時需要投入更多的專注度和時間,如果僅僅是大量的文字,則讀者會產生閱讀疲勞。新媒體中一則新聞的開始往往采用吸引人的標題及圖片,文字描述較少,并穿插視頻、圖片等。對于報紙而言,需要保持深入和嚴肅,可以將核心的描述及評論放到文中,而對于其他支撐信息可采用圖片圖表的方式附注;在頁面中如能夠優先使用一張或少數經典圖片,不僅能夠提升關注度,還能夠大大提升轉載率。精彩而簡練的評論同樣能達到此效果,因此報紙需要以新媒體的形式來體現優質的內容。提升易用性,形成差異化的版面風格。新媒體出現后,讀者面對五花八門的界面,已經產生了審美疲勞,報紙需要樹立自己穩定的版面風格,并從讀者閱讀時對色彩、結構等的心理反應來指導設計。首先,在顏色搭配上應采用能夠使人心情放松和平靜的冷色調,以緩解讀者在長時間閱讀中形成的心理壓力;其次,對界面進行清晰的具有等級差異的板塊劃分,不出現交叉或雷同,能夠幫助讀者在海量信息中梳理線索及路徑,從而減輕迷亂及煩躁感;最后,保持風格的穩定,突出個性。無論是主頁或分頁的結構、用色,還是每種新聞的編排,都需要形成固定的版面,從而加深讀者的印象,提升辨識度。
二、自助服務系統界面的色彩設計
1.快遞網站的色彩分析
順豐快遞的界面中多用銀灰色,以其強烈的印象,給人以理性的、穩重的、現代的視覺感受,象征著內斂謙遜的品格,灰色具有金屬的質感,也能表現出高級、雅致的效果。順風是國內除了EMS以外給人感覺最為安全的快遞公司,所以即便價格要貴一些,但還是有很多人愿意選擇,尤其是貴重物品。而宅急送的界面中最主要的使用了深綠色到暗綠色的漸變,綠色是一種表現和平友善的平衡色,象征著自然、生命和青春,傳達著新生的希望和健康和諧的態度。深綠色常使人聯想到扎根于大地的針葉林,代表了精干、直率的印象,逐漸變暗的色彩能帶來厚重安靜的感覺。
2.關于快遞行業的關鍵詞及色彩聯想
在確定自助快遞服務系統的界面色彩之前,我們根據快遞行業的一般特征歸納出一些關鍵詞及其色彩聯想,如“安全、信任、可靠”可以聯想到“衛士、盾、保護、預防、堅定信念、堅韌不拔、監視、安心、包裝、圍欄、殼、保護膜、緩沖、柔軟、填充物、充滿、木材、保溫”等。很多研究都表明色彩對于人的心理有影響,從而產生不同的心理感受,例如紅色可以給人熱情、性感、權威、自信的感覺,有時也會給人血腥、暴力、忌妒、控制的印象。因此研究中根據快遞行業相關的關鍵詞和聯想的事物,確定一些具有代表性的色彩,最終選擇出適合界面設計的色彩。由此可見,在這些色彩中,藍色、綠色、灰色出現的頻率最高,也表示它們更接近服務系統的主題,所以我們將在其中選擇合適的色彩作為自助快遞服務系統界面的主色調。確定了整個界面的主要背景色彩之后,要考慮的就是主色與輔色的搭配,因為好的色彩搭配不僅可以給用戶舒適的視覺感受,還可以很好地幫助用戶理解界面的信息和操作進程,反之就會給用戶不好的視覺印象,甚至不利于用戶的深度閱讀和使用,導致不和諧的效果。例如在界面設計中應該盡量避免在白色背景中使用黃色的文字,因為這樣的色彩搭配不僅不利于文字信息的識別,長時間閱讀也會給用戶帶來視覺負擔?;谝陨系纳试O計研究,綜合考量主色調選擇和色彩搭配后,宅急送和順豐被確定為模擬用戶,并設計了相應的自助快遞系統界面。
3.系統界面視覺形象設計方案
在宅急送企業用色中主要是深綠色到暗綠色的漸變,綠色是一種表現和平友的平衡色,象征著自然、生命和青春,傳達著新生的希望和健康和諧的態度。但綠色不適合大面積使用作背景色,所以在宅急送自助快遞系統界面的色彩設計中以藍色為主,加上中間的網紋圖案,目的是讓整個界面具有科技感。此外,主要的操作按鈕和企業LOGO的綠色與藍色很適宜,晶瑩的綠色水晶按鈕不僅在整個界面中起到點綴的作用,也使得畫面更加生動。因為順豐多用銀灰色,以其強烈的印象,給人以理性的、穩重的、現代的視覺感受,象征著內斂謙遜的品格,灰色具有金屬的質感,也能表現出高級、雅致的效果。所以在順豐自助快遞系統界面的色彩設計以黑灰色為主,希望將順豐沉穩守信的感覺突顯出來,給用戶更多的安全感。
1概述
我國90%以上的高等級公路瀝青路面基層和底基層采用半剛性材料。半剛性基層瀝青路面已經成為我國高等級公路瀝青路面的主要結構類型。
在七·五期間,國家組織開展了“高等級公路半剛性基層、重交通道路瀝青面層和抗滑表層的研究”的研究工作,對瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性,瀝青面層的開裂機理、車轍和疲勞、抗滑表層設計和應用、半剛性基層材料的強度特性和收縮特性,組成設計要求等進行了深入的研究工作,提出了較為完整的研究報告,為高等級公路半剛性基層瀝青路面的設計和施工提供了理論依據和技術保證。
由于現行的《柔性路面設計規范》頒布于1986年,隨著國家對交通運輸業的日益重視和人們筑路經驗的不斷提高,一致認為1986年版的《柔性路面設計規范》已不能滿足高等級公路半剛性基層瀝青路面的需要。由于對半剛性基層認識不足,使得設計結果具有一定的盲目性,設計結果要么過分保守,要么因路面結構設計不當而產生早期破壞,造成很大的經濟損失。因此,如何利用七·五國家攻關項目取得的成果,結合近十年來半剛性基層瀝青路面的設計和施工經驗,根據實際使用效果,提出適合本地區特點的路面結構,對路面結構設計方法的更新和路面實際使用效果的改善具有重要的意義。根據江蘇、安徽、浙江高等級公路的實際,江蘇在鎮江、無錫、蘇州、徐州、連云港共計4線10段進行調查,安徽在合肥、馬鞍山、淮南三市調查了3線8段,浙江在嘉興和杭州調查了2線5段共計9線23段。調查的路面結構具有一定的典型性。
2國內外研究概況
2.1國外國道主干線基層的結構特點
國外國道主干線基層結構有以下特點:
(1)多數采用結合料穩定的粒料(包括各種細粒土和中粒土)及穩定細粒土(如水泥土、石灰土等)只能用作底基層,有的國家只用作路基改善層。法國和西班牙在重交通的高速公路上,要求路面底基層也用結合料處治材料。
(2)使用最廣泛的結合料是水泥和瀝青,石灰使用得較少。此外,還使用當地的低活性慢凝材料和工業廢渣,如粉煤灰、粒狀礦渣等。
(3)有的國家用瀝青穩定碎石做基層的上層,而且用瀝青做結合料的結構層的總厚度(面層+基層的上層)常大于20cm。
經過幾十年的總結,國外在半剛性基層瀝青路面結構組合上雖有所改進,但半剛性材料仍是常采用的基層和底基層材料。
2.2國外典型結構示例
國外瀝青路面結構設計方法經過幾十年的完善,已經提出了比較成熟的設計方法,并且許多國家提出了典型結構設計方法,表1給出了法國典型結構一個范例。
表1
土的等級
交通等級
PF1
PF2
PF3
To(750-2000)
7BB+7BB+25GC+25GC
7BB+7BB+25GC+20GC
7BB+7BB+25GC+25GC
T1(300-750)
8BB+25GC+25GC
8BB+25GC+20GC
8BB+20GC+20GC
T2(150-300)
6BB+25GC+22GC
6BB+22GC+20GC
6BB+20GC+18GC
T3(50-150)
6BB+22GC+20GC
6BB+18GC+18GC
6BB+15GC+15GC
注:(1)交通等級欄下括號內的數值指一個車道上的日交通量,以載重5t以上的車計;
(2)PF1,PF2和PF3指土的種類和土基的潮濕狀態,PF1相當于一般的土基;
(3)BB指瀝青混凝土,GC指水泥粒料;
(4)表中數字單位為cm。
一些國家在高等級公路上實際采用過的半剛性基層瀝青路面結構見表2。
一些國家在高等級公路上實際采用過的半剛性基層瀝青結構表表2
國家
瀝青層厚度(cm)
半剛性材料層厚度(cm)
備注
日本
20~30
水泥碎石,30~20
荷蘭
20~26
水泥碎石,40~15
西德
30
貧混凝土,15
另有防凍層
英國
9.5~16.9
貧混凝土,15另
有底基層
瑞典
12.5
水泥粒料
南非
17.5
水泥砂礫,30
西班牙
8
水泥粒料
當前的規定
2.3其它高速公路路面結構
瀝青路面典型結構設計表3
道路名稱
長度
(km)
路面結構
面層(cm)
基層(cm)
底基層(cm)
廣佛路
15.7
4中粒式
5細粒式
25水泥碎石或
31水泥石屑
25-28水泥土
沈大路
375
4中粒式
5細粒式
6瀝青碎石
25水泥碎石
京津塘
142.5
5中粒式
6細粒式
12瀝青碎石
25水泥碎石
30石灰土
京石
14
4中粒式
8瀝青碎石
15二灰碎石
40石灰土
濟青路
15-18開級配中粒式
38-40二灰碎石
42石灰土
正在建設的滬寧高速公路路面結構如表4。
表4
標段
結構
層
A1
B4
B5
B7
C1
C4
C5
C2
D1
D6
D7
D9
E1
E5
F1
F6
F7
G1
G2
G4
G5
G6
面層
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
基層
30
LFA
30
LFA
25
LFA
25
LFA
40
LFA
38
LFA
30
LFA
20
LFA
18
LFA
20
LFA
20
LFA
底基層
30
LF
30
LFS
33
LS
33
LFS
18
LF
20
LFS
33
LFS
40
LFS
36
FS
40
LFS
40
LFD
注:AC-瀝青面層(4cm中粒式,6cm粗粒式,6cm中粒式);
LFA-二灰碎石,LF-二灰,LS-石灰土;
LFS-二灰土,LFD-二灰砂。
國內七·五期間修筑的主要幾條試驗路的結構、實體工程及正在建設的一些高等級公路的結構表明,半剛性基層是瀝青路面最主要的結構類型,同時,不同設計人員所提出的結構組合相差較大,甚至,對同一條路,不同設計單位設計的路面結構相差也很大。因此,根據設計與施工經驗提出的適應不同地區的典型結構具有一定的理論意義和實踐意義。
3路面結構調查
典型結構調查要求選擇的路線及路段具有典型性,公路等級要求是二級或二級以上的半剛性基層瀝青路面,施工質量達到一定的水平,或者由專業隊伍承擔施工任務。施工質量檢查比較嚴格,如有相應的試驗路段,盡可能根據當時試驗目的及原始測試數據進行跟蹤調查。選擇的調查路段使用年限應達到三年以上,并有一定的交通量。路段應包括不同的路基結構(即填控情況)不同的地帶類型,不同的路面結構(含不同材料和不同厚度),不同的使用狀態(如完好,臨界和破壞)和不同的交通量。被選擇的路段的基層結構應符合《公路路面基層施工技術規范》的規定,即不是用穩定細粒土或懸浮式石灰土粒料做的基層。路段長度在100~500m之間。為此,浙江、江蘇和安徽分別選擇320國道嘉興段,104國道蕭山段,206國道淮南段,205國道馬鞍山段,合蚌路,312國道鎮江、無錫、蘇州段,310國道新墟段、徐豐線進行全面的調查和測試。
根據選擇路段的基本情況,本次典型結構調查路段選擇具有以下特點:
(1)反映了不同地區,不同的道路修建水平;
(2)反映了不同地區,不同的路面結構組合類型;
(3)包括了表處,貫入式等一般二級公路采用的結構,也包括了高速公路采用的結構;(4)包括中間夾有級配碎石連結層的路面結構;
(5)反映了經濟和地區水平的差異;
(6)包括了不同地區主要使用的半剛性基層材料。
3.1路段測試內容及測試方法
本次路況測試主要包括:外觀、平整度、車轍、彎沉、摩擦系數及構造深度。外觀測試是裂縫、松散、變形等破壞的定量描述;彎沉由標準黃河車(后軸重10t)及5.4m(或3.6m)彎沉儀測試;摩擦系數由擺式摩擦系數測定儀測試;構造深度由25ml標準砂(粒徑0.15~0.3mm)攤鋪得;平整度為3m直尺每100m路段連續測10尺所得統計結果;車轍是3m直尺在輪跡帶上所測沉陷深度。
3.2數據采集方法
(1)合理性檢驗。由于實測數據存在偶然誤差,因此,在進行誤差分析之前,須去除觀測數據中那些不合理的數據,代之以較合理的數據,進行合理性檢驗。
實際工作中常用3σ原則和戈氏準則,3σ原則較近似,戈氏準則較合理。
(2)代表值的確定。代表值是在最不利情況下可能取得的值:
97.7%的保證率,α取2.0;95%的保證率,α取1.645。
在后面計算中,代表值確定如下:彎沉??;平整度、車轍為;摩擦系數、構造深度為X=-1645S。
3.3路面使用品質分析
3.3.1平整度
根據公路養護技術規范,不的道路等級對平整度有不同的要求。但本次調查結果表明:各路段的平整度與結構層組合與施工組織狀況有關。由于選擇路段路面結構使用了瀝青貫入式,瀝青貫入式是一種多孔隙結構,整體性較差,在行車荷載的重復作用下被再壓實,導致縱向出現不平整現象。同時施工時各層縱向平整度的嚴格控制對路面表面平整度控制有十分重要的意義。
3.3.2車轍
瀝青路面車轍是高等級公路重要病害之一。國外設計方法中AⅠ法以控制土基頂面壓應變為指標,shell設計方法則通過分層總和法直接從瀝青面層厚度及面層材料諸方面控制車轍。我國還沒有采用車轍指標,作為設計控制值,而是通過材料動穩定度或其它指標達到減少車轍的目的。對半剛性基層瀝青路面,由于土基頂面壓應力較小,在重復荷載作用下土基產生的再壓實的剪切流動引起的。在調查路段,瀝青貫入式結構由于其級配較差,在重復荷載作用下極易產生剪切流動和再壓實,同時其高溫穩定性較差,調查路段車轍量較大。
3.3.3抗滑能力
瀝青路面抗滑性能評價方法主要是測定面層的摩擦系數和紋理(構造)深度。瀝青面層紋理深度與礦料的抗磨能力(磨光值指標)和瀝青混合料高溫時的內摩阻力和粘聚力有關。紋理深度達到要求必須合理選定礦料級配、瀝青材料滿足高等級道路石油瀝青技術標準。
調查路段面層礦質材料為石灰巖,磨光值只有37左右,達不到高等級公路和大于42的要求。面層磨擦系數普遍較小,不滿足抗滑性要求。
3.4路面結構強度分析
調查路段經過兩年的彎沉及交通量實測,結果表明:不同調查路段由于承受的交通量不同,雖然路面結構相同,但強度系數不同。因此,只有根據強度系數才能判別路面結構是否達到使用壽命。同時,有些路段其路面結構組合及厚度明顯不符合設計要求或施工質量較差,因此必須調整設計厚度及結構組合。
3.5滬寧高速公路無錫試驗路綜合調查
滬寧高速公路無錫試驗路段是本次調查唯一針對高速公路特點的路面結構,通過近三年的運行和觀察,對高速公路設計與施工提出了許多有益的結論。
(1)半剛性基層路段彎沉在(2.13~8.25)(1/100mm)范圍,級配碎石段(X、XⅠ)彎沉為0.122mm和0.135mm,但在裂縫邊緣彎沉值明顯大于沒有裂縫處的彎沉,裂縫邊緣彎沉最大達20(1/100mm)。因此,在試驗路段彎沉絕對值能滿足高速公路強度要求,但必須注意裂縫對半剛性路面結構強度影響。
(2)路面平整度基本沒有改變,并能滿足要求。
(3)1994年夏季高溫持續時間長,對瀝青路面高溫穩定性提出了嚴峻的考驗。1994年觀測結果表明,試驗路段車轍較1993年基本沒有變化。
(4)路表面在行車碾壓作用下,行車帶滲水很小或根本不滲水。
(5)從路面構造深度和摩擦系數二方面分析,面層摩擦系數較1993年減少約(9~14),在1993年新鋪路段,摩擦系數從65.4(LK-15A),61.9(LH-20Ⅰ’)分別減少到35.4和32.0,減少約30。對同一級配來說,LH-20Ⅰ’玄武巖徑一年行車碾壓后的摩擦系數值比行車碾壓二年后砂巖(LH-20Ⅰ’)的摩擦系數值還要小,說明玄武巖的抗摩擦能力小于砂巖。對LK-15A加鋪層段,LK-15A段的摩擦系數LH-20Ⅰ’加鋪層路段摩擦系數大。
(6)對比英國產摩擦系數儀,英國產摩擦儀測試結果較國產摩擦儀增大范圍是:(16.6~23.65)平均約21.0,其回歸關系式為
f上=1.13×f東+16.9。
式中:f上為上海測試值;f東為東南大學測試值。
(7)半剛性路面裂縫較為嚴重,經二年運行,裂縫間距寬約為70~90m,窄的約為15~25m。裂縫寬度在1~10mm之間。而在''''層的開裂是面層開裂的主要原因。
3.6調查路段綜合結論
(1)本次調查涉及高速公路結構,一級公路、二級公路,因此,調查工作可靠,對提出典型結構具有指導意義。
(2)調查路段路面結構有許多貫入式結構。雖然這種結構整體穩定性不好,但調查結果表明,由半剛性材料引起的反射裂縫也相應減少。
(3)對高速公路路面結構,面層厚度12~16cm,基層底基層厚度50~60cm。
(4)對一級公路路面結構,面層厚度8~12cm,基層底基層總厚度40~55cm1。
(5)對二級公路路面結構,面層厚度6~10cm,基層底基層厚度35~45cm。
4土基等級劃分
土基是影響瀝青路面結構承載能力、結構層厚度和使用性能的重要因素。土基的強弱直接影響路表彎沉值的大小和瀝青路面使用壽命的長短。路面力學計算結果表明,瀝青路面的回彈彎沉值絕大部分是由土基引起的。合理劃分土基等級,保證土基施工質量對路面彎沉控制有重要的意義。
《柔規》規定土基必須處于中濕狀態以上,Eo的建議值根據土的相對含水量及土質確定。實際上,土基的回彈模量(Eo)值隨土的特性、密實度、含水量、路基所處的干濕狀態以及加荷方式和受力狀態的變化而變化。土基回彈模量Eo值規定以30徑剛性承載板在不利季節測定、在現場測定。柔性路面設計規范中的Eo建議表,就是根據全國各地舊路上不利季節在路面完好處,分層得出E1,E0,并在土基測點中心鉆孔取土測ρd、WWP,同時用手鉆在板旁取W校正,得出80cm范圍內的平均值,整理得出EP的建議值。該表采用6g錘的液限值,現改用100g錘測定液限。
如果用相對含水量確定土基的回彈模量,對重型擊實標準,可將原建議值提高30%。如華東地區中濕狀態土基加強彈模量最小值23MPa。則高等級公路路基的回彈模量最小值為23×1.3=30MPa這再一次證明土基回彈模量低限取30MPa是合理的。如果路基回彈模量最小值達不到要求,要求采取某種處治方法進行處治。
第二種確定土基回彈模量的方法是通過壓實度和土的稠度來計算土基的回彈模量。對比土的相對含水量與稠度的關系曲線,當Wc=1.0,0.75和0.50時,相當于地下水對路基濕度影響有關的臨界高度的分界相對含水量W1、W2、W3,即當Wc<0.5時,相當于過濕狀態,Wc=0.5~0.75時,相當于潮濕狀態,Wc=0.75~1.00時,相當于中濕狀態,Wc>1.00時,相當于處于干燥狀態。
土基強度等級劃分結果表明:必須使土基處中濕成干燥狀態,否則要作適當處理。如果根據CBR確定土基回彈模量,則第三種方法根據室內試驗,用E0=6.4CBR確定土基回彈模量值。
綜上所述,土基強度等級劃分為S1、S2、S3三個等級與各參數間相互關系見
表5
土基強度等級表5
土基強度等級
回彈模量范圍(MPa)
承載比范圍(CBR)
S1
30~45
4.5~7.0
S2
45~65
7.0~10.0
S3
>65
>10.0
5交通量等級的劃分
影響一條公路的交通量的因素既多又復雜,每個因素的不確定性又較大。因此,不可能較準確地知道公路開放時的平均日交通量,也不可能較可靠地確定交通組成和各自的平均年增長率。其結果是實際交通量與路面結構設計時預估的交通量有很大差異。
5.1高等級公路交通量取值范圍
高等級公路泛指二級汽車專用道以上的公路,二級汽車專用道第一年日平均當量次最小值一般為500,如以8%的增長率增長,15年累計作用次,對于小于該作用次數的公路將不作高等級公路處理。對高速公路而言,通行能力(混合交通)應大于25000輛/日,標準軸次一般為6000~8000輛/日,因而,若以5%的增長率增長,5年最大累計作用次數一般為15~1806次左右。
5.2劃分辦法及具體結果
交通等級劃分將以累計標準軸載作用次數對容許彎沉的均等影響為依據進行劃分。交通量等級劃分結果見表6。
交通等級劃分結果表6
等級
標準
T1
T2
T3
T4
累計標準軸次(次)
第一年日平均當
量軸次(次)
<500
500~800
800~1200
>1200
注:第一年日平均當量軸次由標準累計作用次數計算得,設計年限取為15年,增長率取為8%,
且以單車道計。
6典型結構圖式
6.1典型結構推薦的基本原則
結合結合調查路段的路面結構和實際的使用狀況,以及國內外半剛性基層瀝青路面實體工程設計成果,半剛性基層瀝青路面的承載能力主要依靠半剛性基層。因此承載能力改變時主要通過改變基層的厚度來實現。瀝青面層的厚薄主要考慮道路等級(交通量)的影響,為此,可得出半剛性基層瀝青路面典型結構瀝青面層、基層、底基層厚度改變的基本原則。
(1)瀝青面層總厚度控制在6~16cm。對相同交通等級,不同的路基等級,基層(或底基層)厚度不同,不同的交通等級,相同的土基等級改變瀝青面層的厚度。
(2)基層(或底基層)厚度變化盡可能考慮施工因素,即施工作業次數最小。
(3)不同的交通等級,主要改變基層或底基層的厚度,并且綜合考慮造價因素。
(4)材料選擇應結合華東片區實際,基層采用二灰碎石和水泥穩定粒料,底基層則采用石灰土和二灰土(二灰)
(5)為減少面層開裂,推薦結構提出采用級配碎石過渡層。
6.2半剛性基層瀝青路面典型結構
根據參數分析,推薦的基本原則及國內外路面結構設計原則,對半剛性基層瀝青路面共推薦60種典型結構,供有關單位設計時直接選用,表7是其中之一。
重交通道路瀝青路面典型結構圖表7
交通量
土基強度
等級
T1
T2
T3
T4
S1
8~10AC
20LFGA
30LFS
10~12AC
20LFGA
35LFS
12~14AC
20LFGA
37LFS
14~16AC
20LFGA
40LFS
S2
8~10AC
18LFGA
30LFS
10~12AC
20LFGA
30LFS
12~14AC
20LFGA
32LFS
14~16AC
20LFGA
35LFS
S3
8~10AC
20LFGA
20LFS
10~12AC
18LFGA
30LFS
12~14AC
18LFGA
32LFS
14~16AC
20LFGA
32LFS
注:AC——瀝青混凝土;LFGA——二灰碎石;LFS——二灰土。
6.3構推薦和驗算的幾點說明
(1)瀝青面層厚度在8~15cm之間,這主要根據調查結果及我國道路建設的現狀和水平。
(2)基層和底基層的厚度充分反映了結構的受力特性和結構層的經濟合理性要求。
(3)推薦的底基層厚度在三種驗算方法計算厚度之間,并反映了當前我國路面結構的現狀和水平。
(4)基層采用二灰碎石或水泥穩定粒料。由材料的變形特性的分析(見第8節)可知,水泥穩定粒料干縮、溫縮系數均大于二灰碎石,從減少開裂的角度以而言,建議優先選用二灰碎石。
(5)從施工最小工序數,公路投資最小的角度,盡可能通過改變底基層厚度
來滿足結構強度要求。
7結論
本課題通過對3省9線22段及滬寧高速公路無錫試驗段(11000m)的調查、測試、分析和總結,提出高等級公路半剛性基層瀝青路面典型圖及其它注意事項。
主要結論如下:
(1)詳細、全面地分析了國內外高等級公路瀝青路面采用半剛性材料作基層或底基層的經驗,進一步說明在現階段半剛性基層瀝青路面仍是高等級公路路面的主要結構類型。
(2)調查路段結構及功能狀況表明:瀝青貫入式結構不宜作為高等級公路瀝青路面的某一結構層,但瀝青貫入式結構對減少反射裂縫有益;石灰巖不能用作高等級公路瀝青路面上面層,否則不能保證抗滑要求;必須采用中粒式瀝青混凝土作為瀝青路面上面層,且其孔隙率應在3~6%的范圍之內;裂縫問題是半剛性基層瀝青路面十分重要的問題,它直接影響路面結構強度、使用性能及滲水狀況;級配碎石有利于延緩反射裂縫的產生;南方地區,半剛性基層的收縮與溫縮而形成的反射裂縫是瀝青路面裂縫產生的主要原因。
(3)結合調查結果、室內試驗及理論分析提出了土基模量分級及土基模量的三種確定方法,即野外承載板、CBR及現瀝青路面設計規范取值放大30%。
(4)室內通過CBR試驗及彈性模量試驗,提出了CBR與E0的關系,即E0=6.4CBR
1 高層建筑結構設計方面的原則
1.1 選用適當的計算簡結構計算式在計算簡圖的基礎上進行的,計算簡圖選用不當則會導致結構安全的事故常常發生,所以選擇適當的計算簡圖是保證結構安全的重要條件。計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節點不可能是純粹的鉸結點和剛結點,但與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。
1.2 選擇合適的基礎方案:基礎設計應根據工程地質條件,上部結構類型與載荷分布,相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進行綜合分析,選擇經濟合理的基礎方案,設計時宜最大限度地發揮地基的潛力,必要時應進行地基變形驗算?;A設計應有詳盡的地質勘察報告,對一些缺少地質報告的建筑應進行現場查看和參考臨近建筑資料。通常情況下,同一結構單元不宜用兩種不同的類型。
1.3 合理選擇構方案:一個合理的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案,也就是要選擇一個切實可行的結構形式和結構體系。結構體系應受力明確,傳力簡捷。同一結構單元不宜混用不同結構體系,地震區應力求平面和豎向規則??偠灾?,必須對工程的設計要求、材料供應、地理環境、施工條件等情況進行綜合分析,并與建筑、電、水、暖等專業充分協商,在此基礎上進行結構選型,確定結構方案,必要時應進行多方案比較,擇優選用。
1.4 正確分析計算結果:在結構設計中普遍采用計算機技術,但是由于目前軟件種類繁多,不同軟件往往會導致不同的計算結果。因此設計師應對程序的適用范圍、條件等進行全面了解。在計算機輔助設計時,由于結構實際情況與程序不相符合,或人工輸入有誤,或軟件本身有缺陷均會導致錯誤的計算結果,因而要求結構工程師在拿到電算結果時應認真分析,慎重校核,做出合理判斷。
1.5 采取相應的構造措施:結構設計始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓若拉原則”,注意構件的延性性能;加強薄弱部位;注意鋼筋的錨固長度,尤其是鋼筋的執行段錨固長度;考慮溫度應力的影響力。
2 高層建筑結構設計的特點
2.1 軸向變形不容忽視:高層建筑中,豎向載荷很大,能在柱中引起較大的軸向變形,對連續梁彎矩產生影響,造成連續梁中間支座處的負彎矩減小,跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大;此外還會對預測構件的下料長度產生影響,要求根據軸向變形計算值,對下料長度進行調整;另外對構件剪力和側移產生影響,與考慮構件豎向變形比較,會得出偏于不安全的結果。
2.2 結構延性是重要設計指標:相對于底層建筑而言,高層建筑的結構更柔和一些,在地震作用下的變形更大一些。為了使高層建筑結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力,避免倒塌,特別需要在構造上采取恰當的措施,來保證結構具有足夠的延性。
2.3 水平荷載成為決定因素:一方面,因為高層建筑樓房自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值,僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結構產生的傾覆力矩以及由此在豎構件中引起的軸力,是與樓房高度的兩次方成正比;另一方面,對某一定高度樓房來說,豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風荷載和地震作用,其數值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度變化。
3 高層建筑結構的相關問題分析
3.1 結構的超高問題:在抗震規范和高規范中,對結構的總高度有著嚴格的限制,尤其是新規范中針對以前的超高問題,除了將原來的限制高度設定為A級高度以為,增加了B級高度,處理措施與設計方法都有較大改變。在實際工程設計中,出現過由于結構類型的變更而忽略該問題,導致施工圖審查時未予通過,必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況,對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。
3.2 短肢剪力墻的設置問題:在新規范中,對墻肢截面高厚比為5~8的墻定義為短肢剪力墻,且根據實驗數據和實際經驗,對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制,因此,在高層建筑設計中,結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻,以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。
3.3 嵌固端的設置問題:由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防,嵌固端有可能設置在地下室頂板,也有可能設置在人防頂板等位置,因此,在這個問題上,結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面,如:嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等問題,而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。
3.4 結構的規則性問題:新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動,新規范在這方面增添了相當多的限制條件,例如:平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等,而且,新規范采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案?!币虼耍Y構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意,以避免后期施工圖設計階段工作的被動。
4 結語
近些年來,我國的高層建筑建設發展迅速。但從設計質量方面來看,并不理想。在高層建筑結構設計中,結構工程師不能僅僅重視結構計算的準確性而忽略結構方案的具體實際情況,應作出合理的結構方案選擇。高層建筑結構設計人員應根據具體情況進行具體分析掌握的知識處理實際建筑設計中遇到了各種問題。
參考文獻:
關鍵詞:白改黑舊路改造 ,設計與施工
Abstract: the concrete pavement transform for the asphalt pavement is old road reconstruction commonly used methods, commonly known as the "white to black", based on the engineering example detailed introduction "white to black" old road reconstruction should be paid attention to in the design of the details and the common questions and in the construction of the deal.
Keywords: white to black old road reconstruction, design and construction
水泥混凝土路面改造成瀝青混凝土路面的方式具有快速、經濟、環保的特點,且改造后的路面行車舒適性、美觀性增強,被較多地應用于城市道路改造。把白色混凝土路面改為黑色瀝青混凝土路面,該工藝克服了水泥路面的弊端,又大大節約了成本。但很多路面做完后,很快路面面層出現反射裂縫,或面層出現網裂現象,如何避免該現象出現?筆者結合了具體工程實例,論述了在設計和施工中需注意的細節,并加強施工管理,經過運營期的跟蹤觀察,路面上沒有出現裂縫和破損,現就該路面設計及施工向大家做一簡單介紹,供同行借鑒。
一、需對舊路做調查評價
瀝青加鋪層結構設計是在對現有水泥混凝土路面的結構性能做出正確評定的基礎上進行的。對原有水泥混凝土路面狀況進行調查和評價是合理進行加鋪層結構設計的必要條件。其中調查的內容有舊路面的損壞情況、接縫傳荷能力和板底脫空狀況、舊混凝土路面結構參數等。其調查的方法和評定標準可按《公路水泥混凝土路面養護技術規范》(JTJ 073.1-2001)和《公路水泥混凝土路面設計規范》(JTG D40-2002)的規定進行。
二、某工程概況
某市政道路長約1609.96米,道路為三幅路型式,建筑紅線寬50米,其中機動車道寬15米;分隔帶寬2×2米;非機動車道寬2×7米,人行道寬2×8.5,機動車道為水泥混凝土路面,路面結構為22cm厚C30水泥混凝土面層+15cm12%灰土+15cm10%灰土,非機動車為瀝青混凝土路面,地下管線均已按規劃建成。機動車道經過10多年的使用路面整體結構破壞較輕,但局部路面出現破碎和沉陷,部分路段橫向接縫破壞較為嚴重,寬度達到3~5cm,并出現錯臺現象,因此決定對該路進行大修。
三、機動車道路面結構:
在舊水泥路面上直接加鋪瀝青混凝土面層,形成"復合式"路面結構,為了有效防止原有路面的裂縫及橫向接縫在新建的瀝青混凝土路面上形成反射裂縫,在水泥混凝土路面縱縫及橫向接縫處鋪設1米寬土工布,在整個路面上噴灑粘層油,加鋪6cm(平均厚度)AC-20中粒式瀝青混凝土,滿鋪自粘式玻璃纖維土工格柵(強度50kN),再鋪設5cm厚的AC-16中粒式改性瀝青混凝土面層。
四、在設計中注重了以下幾個細節:
1、路面上現有病害必須全部進行處理:a、破碎沉陷板需挖除后重新澆注新板。b、把橫向接縫內的雜物全部清除,用壓縮空氣機吹凈橫向接縫灰塵,用嵌縫料(瀝青瑪蹄脂)將橫向接縫填平。c、橫向接縫之間的錯臺超過2cm時,必須用瀝青混凝土把錯臺抹平,然后再鋪土工布。d、局部脫空板應進行壓漿處理。
2、使用銑刨機對路面進行整體銑刨,銑刨厚度原則為5mm,以達到刻痕拉毛,施工時要求把銑刨后的路面清掃干凈,不允許有浮塵,防止瀝青面層出現推移。
3、采用聚酯長絲經無紡針刺而成的土工布,厚1.95mm,單位面積質量140g/m²,該土工布滲透性好,可以均勻吸收瀝青并達到飽和,使之與路面黏結致密,其獨特的單面燒毛工藝,使土工布鋪放后不致被車輛輪胎帶起。施工時要求用鋼絲刷清掃橫向接縫兩側80cm的范圍,然后鋪1米土工布,鋪設土工布的橫向接縫兩側各60~70cm的范圍內噴灑粘層油,以熱溶瀝青為最佳,每平方米瀝青使用量1~1.2kg,瀝青溫度要保持150~170度之間,噴灑瀝青的橫向范圍要比土工布寬10~20cm,噴灑均勻,土工布要隨粘層油的噴灑而同時展開,縱向搭接寬度10~15cm,搭接部分的粘接料用量須為0.4升/平方米。鋪設后人工及時使用鐵制滾輪碾壓密實,防止土工布黏結不牢,出現折皺現象,對路面連接起到反作用。
4、土工布鋪設完畢后,在整個路面(包括土工布)噴灑粘層油(熱溶瀝青),然后攤鋪AC-20中粒式瀝青混凝土。施工時不要因為土工布下面噴灑了粘層油,有局部滲透,而放棄上面粘層油的噴灑,該層粘結油對基層與面層的連接起關鍵作用。
5、鋪設自粘玻璃纖維土工格柵(強度50kN),格柵搭接長度縱向不小于20cm,橫向不小于15cm,縱向搭接應根據瀝青混凝土攤鋪方向將前一幅置于后一幅之上,最后用膠輪壓路機進行碾壓,使格柵與原路表面黏結牢固。施工時要求嚴格控制運送瀝青混凝土的車輛出入,禁止車輛在格柵層上急轉向、急剎車和傾瀉瀝青混凝土余料,以防止對玻璃纖維土工格柵的損傷。
6、加鋪瀝青混凝土的厚度在10cm~13cm之間,水泥路面雖然被覆蓋在瀝青路面以下,如果面層太薄,舊混凝土路面的裂縫很快被反射到面層,另外,玻璃纖維土工格柵要求上面層厚度不小于4cm,設計上面層為5cm厚AC-16中粒式改性瀝青混凝土,避免面層太薄出現脫落現象。
五、施工中出現的問題及處理方案:
由于設計圖紙進行了嚴格要求,施工單位也嚴格按規范及規定進行了施工,也選用了正規廠家生產的材料,但在施工時仍出現了玻璃纖維土工格柵被攤鋪機、車輛及行人帶起的現象,格柵被帶起后,攤鋪面層時格柵出現皺折,如果不及時處理格柵可能會起反作用,使上面層與下層無法黏結,面層很快出現脫落。根據現場情況,設計、監理及施工單位制定了如下方案,取得了很好的效果。
1、用釘子把格柵的重要部位進行固定,雖然是自粘玻璃纖維格柵,但由于現場情況不同、機械設備和人員熟練程度不同,可能會出現局部不合格現象,采取輔助措施保證了玻璃纖維格柵的設置。