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设计构成论文精选(九篇)

设计构成论文

第1篇:设计构成论文范文

(一)“旅游工艺品”的概念及旅游工艺品设计的形式美要求

1、“旅游工艺品”的概念国内外很多学者对于旅游工艺品的概念有不同的见解,一般认为,旅游工艺品是指依据现阶段旅游市场的发展状况和消费者需求的变化在原生工艺品的基础上进行一些加工处理而形成的一种全新的旅游商品。旅游工艺品是旅游商品的重要内容之一,具有强烈的区域特色,其主要包括陶瓷类、镶嵌类、织绣类和雕刻类等以及相关的传统和民间工艺品。随着区域特色的不同,旅游工艺品的表现形式也具有多样性。因此,可以认为,旅游工艺品不仅是旅游商品的重要表现形式之一,而且具有自身的重要特色包括地域性、纪念性和民族性等,是艺术价值与旅游产品的完美结合。

2、旅游工艺品设计的形式美要求我国旅游市场中的旅游工艺品设计水平差异性很大,存在造型单一性、工艺技术程度较低等严重问题。旅游工艺品的设计和开发难以满足消费者不断增长的消费需求。因此,要想满足游客的消费需求,带动当地经济文化产业的长期发展就必须要从整体上提高旅游工艺品的设计水平。旅游工艺品的设计除了要考虑地域文化、人性亲和力等以及当地产业的特点室外,还要不断引进先进的设计理念和设计方法以丰富工艺品设计的思维和语言,这样才能够设计出迎合现代形式美特点以及具有现代化和国际化的旅游商品,以此提高旅游商品的市场竞争力,因此需要不断培养出具有现代设计理念和素养的人才队伍,以满足我国旅游产业发展的需求。

(二)构成艺术

1、构成构成是人类在发展过程中对大自然不断理解和总结的结果。不断是从平面色彩或是立体的角度都要充分了解构成的意义。对于“构成”一词的解释略有差异,可以将其理解为是对人类视觉要素的提炼和重组,是现代艺术设计必须要遵循的重要技术。以造型的视角来看,构成与写实和临摹有很大的区别,但是却与自然原型有间接和本质的联系。从感性的视角着手,通过我们理性的思维方式来提炼和升华视觉及空间形态效果。

2、构成艺术构成艺术经过将近一个世纪的发展逐渐成为现代造型艺术的重要基础和手段。其主要以形态材料为基础要素,依据视觉效果和形式美的法则以及心理学和物理学的相关原理进行组合的一门艺术。构成艺术存在于一切艺术和相关的设计之中,比如常见的绘画艺术、摄影艺术以及雕刻艺术、环境设计、工业设计、装饰设计等等。世界上很多国家在实现工业化的过程中都不断引入和应用构成艺术,而且构成艺术也是促进现代产业和经济不断发展的有效手段之一。

(三)旅游工艺品设计和构成艺术的关系

旅游工艺品设计和构成艺术之间的关系是十分复杂的,既密切相关又存在很大的区别。构成艺术中的设计方法构成了现代所有装饰艺术的基础,旅游工艺品设计也是构成艺术在某一特定领域的实践之一,工艺品从产品到包装的整个过程都离不开造型,也离不开构成艺术的具体应用。因此,旅游工艺品设计是诞生在构成艺术之上的,以此达到视觉上的美感。与构成艺术一样,旅游工艺品设计对设计思维也有着同样的要求,即要求理性和感性兼具。要通过触觉感知材料并发掘其潜力,通过抽象思维对组合元素进行分析,通过形象思维以构筑形态和表达情感。构成艺术对于形式美的应用情况将对旅游工艺品设计有着直接性的影响。构成艺术作为所有艺术与设计的基础理论和方法,其所具有的创造性思维及语言是现代旅游工艺品设计过程中的精髓所在。

二、构成艺术的形式美

(一)构成艺术的形式美

形式美就是人类在长期创造美的过程中对于美的形式及其规律的一种经验总结和抽象概括。对于形式美的法则不断进行研究和探索可以最大程度上增强人们对其的敏感度,能够在人们创造美的过程中起到更好的指导作用。熟悉和掌握形式美的法则,可以促使人们自觉地运用其相关原理来充分表现美的内容,以此实现美的内容与形式的相互统一。

(二)形式美法则

法则实际上是对原理的具体化,其中形式美法则是所有造型活动中必需的准则。旅游工艺品是各地人们通过不断劳动而创造出来的具有区域性、艺术性等特征的旅游商品。必须要充分遵循形式美的法则才能够最大程度上表现旅游工艺品的视觉效果和优良品质,并创造出优秀的旅游产品和显示出其艺术价值。构成艺术的形式美法则有对比例与尺度、称与均衡、节奏和韵律、对比与协调。随着人们审美要求的不断提高,形式美的法则在内容上不断拓展,还包括联想及意境、稳定与轻巧等。旅游工艺品的设计者应该具备精巧的创意并借助于工艺技术和造型感受力,以当地的文化因素为基础,通过运用形式美的法则来创造出优秀的特色工艺品。

三、构成艺术的形式美在旅游工艺品设计中的应用

(一)平面构成的形式美在旅游工艺品设计中的应用

平面构成主要是研究在二维平面上依照一定的秩序来创造美的形象。其构成形式是有效表现形式美的重要手段,其在旅游工艺品设计过程中的应用主要有以下几个方面。首先,重复。主要是指基本形的重复构成,其在旅游工艺品设计中的应用最为频繁。其主要被广泛应用于景区和景点内的纪念章、壁挂饰品以及编织物品等的设计中。重复的构成能够创造出强烈的秩序感和节奏感,其产品的造型能够具备动感和韵律之美。其次,渐变。主要是指事物的基本形构按照一定的规律发生阶段性的变化。比如事物由大变小和由方变圆等,这也是旅游工艺品设计过程中最常用的构成形式。将其设计元素的依照一定的比例和大小及方向进行有序的排列,这样就能够最大程度上丰富旅游工艺品造型的艺术美感以及形式感。最后,近似。就是基本形以形似的规律发生变化。比如材料、形态、大小等的近似,这也是旅游工艺品设计中非常常用的构成形式。这种形式能够赋予产品在对比与调和方面的统一性,使其达到对称和均衡上的平衡感。除了以上几种构成形式之外,旅游工艺品的设计还经常用到发射、特异等构成形式。这两种表现形式往往用于具有照明功能的某些工艺品的设计中,因此会更加显示出视觉上的形式美感。

(二)色彩构成的形式美在旅游工艺品设计中的应用

色彩构成本质上就是对色彩的创造,是其表现形式中的创造性的思维方式。是一种较为系统和完整地认识色彩的理论。能够将复杂的表面现象还愿成为基本的要素组合。通过对色彩物力等相关特征的分析使用色彩对比等手段来实现色彩的完美组合,创造出色彩美的效果,是艺术设计中的基础学科,也是具有较强艺术设计的构成体系之一。构成旅游工艺品形式美的要素主要包括造型、材质和色彩等。但是在这些因素中,色彩的作用最为重要,其能够最先吸引消费者的注意,在旅游工艺品市场竞争过程中色彩构成是构成其竞争力的最重要的因素,由此可见色彩美是旅游工艺品实现价值增值的重要途径。完美的色彩设计要将色彩本身的审美性与旅游工艺品所具有的纪念性和实用性实现紧密结合,以此达到高度的协调与统一。色彩的对比与调和应高将旅游工艺品的文化内涵与消费群体的特征相结合,实现产品形态的协调的色彩关系,实现色彩的内在统一。由于不同工艺品在结构和材质以及表现手法上的差异,导致其对色彩的要求也存在很大不同。

(三)立体构成的形式美在旅游工艺品设计中的应用

立体构成主要就是按照美的形式法则通过使用各种材料将形态要素进行组合,进而形成新的三维造型。从本质上讲,旅游工艺品设计就是进行三维立体造型的一项活动,和平面构成以及色彩构成相比较,立体构成在旅游工艺品设计中从理念到实体更具有现实意义。首先,通过对设计者的构成训练能使其掌握构成的主要方法和形式,使得设计者提高对形式美的认识,使其造型感以及判断力得以提升。另外,构成设计中对设计者有明确的要求,设计者要掌握点、线、面、体的构成形式和方法,以便于创造出多样化的最终形态,最大程度上丰富旅游工艺品造型和样式。立体构成在旅游工艺品设计中的运用能够使其产生最能吸引消费者的韵律之美,使得旅游工艺品的具有层次美感,能够体现工艺品设计中的地域特色和构成方式的巧妙性。立体构成的方法是现代和传统的完美结合,对于提高旅游工艺品的艺术性和市场竞争力具有十分重要的作用。

(四)旅游工艺品设计与肌理形式美

肌理就是物体表面所体现出的纹理结构,也就是多种纵横交错、粗糙平滑、高低起伏的纹理变化,能够表达人类对于物体表面纹理特点的感受。在现代旅游工艺品设计的过程中,通过创造各种肌理形态、多样的材质、差异化的工艺手法等能够产生各具特色的肌理效果,同时能够创造出多样化的外在造型表现形式。为了增强旅游工艺品的视觉效果、触觉手感、视听美感等,设计者都要在工艺制作方面进行不断创新,通过尝试各种材质的加工,通常会超出现有的想象而出现很多意料之外的肌理效果,以实现人们对美的享受。以现代银器工艺品为例,设计者勇敢地打破了传统银器造型思维模式的限制,以银材料模拟天然材料的肌理,使得金属工艺品增添了传统天然材料的质感和情怀,最大程度上丰富了现代工艺品的文化内涵和视觉效果,使得人们对于传统工艺品的现代性有了更深入的认识,也实现了旅游工艺品设计的创新。

四、总结

第2篇:设计构成论文范文

高职院校所培养的是技能型人才,尤其在艺术类的高职院校。因此尤其注重设计技能的培养。多数高职院校,大一开设设计基础课,大二开设设计专业课,大三则是毕业设计创作和顶岗实习。大部分学生的美术基础都是较为薄弱的,且大一所学的设计基础课程的时间也是极其有限的,因此,如何在有限的时间里,在基础薄弱的情况下,进行有效的学习,学到够用的专业基础知识,成了迫切需要解决的问题。

二、色彩构成对设计类专业的重要性

色彩构成这一概念是在德国包豪斯设计学院伊顿开设的色彩基础课程上发展而来的。它是按照构成原理,将色彩按一定的关系法则去组合、调配出适合目的的美好色彩关系;是从色彩的物理性、心理性、生理性,配色原理及色彩调和等方面来进行系统的研究;是通过对具有一定形状、面积、位置关系的不同色彩之间的搭配关系,来探索色彩美的构成规律和提高色彩敏感度。伊顿主张“从科学的角度研究色彩使学生能够对色彩有一个实在的了解,而不仅仅存在于个人的不可靠的感觉水平之上”。通过这种教学,学生形成了对色彩的明确认识,并且能够熟练地运用色彩,所以色彩构成是一门理论性强的实践课。它着重于一种思维方式的视觉训练,把学生美术高考学过的视觉习惯完全洗掉,取而代之的是理性的视觉规律。

三、关于色彩构成结合各课程设计专业特点的教学研究

很多学生学习了色彩构成,了解了色彩的基本原理、色彩的混合、色彩的对比、色彩的调和及色彩与心理等知识后,能做出符合色彩构成课相关的作业。但不能把这些知识运用于实际的设计中或是运用到其他设计领域,不会主动地去思考它们之间的连贯性。因此,在教学中,除了对本身固有色彩知识的学习外,还应注重对后续学科的延展性。针对服装设计专业的特点,我们可以将色彩构成的其中一项课题作业这样设计:(一)让学生寻找杂志上的服装模特图片(或者鼓励学生自己创作素材,如用数码相机进行拍摄后打印出来),复印成高20CM,宽10CM的4张相同黑白图,然后剪下来;(二)我们给学生两组作业命题:1.色彩同类色(临近色)之间的强对比1张,以及相对应的弱对比1张;2.色彩对比色(互补色)之间的强对比1张,以及相对应的弱对比1张。这里所指的强对比是指高纯度色彩之间的对比,弱对比指的是低明度低纯度色彩之间的对比。这两组作业命题同时考验了色相、明度、纯度之间的对比关系和对冷暖鲜灰调的掌控能力。然后学生对黑白图中的模特进行服装色彩配置(这个过程中服装的式样不需要改变,只需在原有式样上搭配色彩关系),并且设计背景颜色。这一步,需要同学们注意的是,色相对比是否准确,模特与服装之间的色彩搭配关系是否协调,服装模特与背景的色彩关系是否协调;(三)色彩整体关系搭配好后,还要注重和深入细节,通过对衣服配饰、头饰、服装花纹的色彩配置的练习,达到深入画面细节的能力。

四、结语

第3篇:设计构成论文范文

1.1平面构成在园林景观设计中的运用

在构成艺术中,平面构成是十分重要的一个方面,在不少作品中均有出色的应用。平面构成艺术一般体现在园林景观全局上的部署、一些道路的布局和广场的设计等。对于园林景观的整体布局,在具体设计的时候,应该充分结合平面构成的方法,通过点元素、线元素和面元素的结合,共同构成园林作品的整体。对于园林空间的分割则可以通过矩形元素、圆形元素、螺旋元素等使之体现为不同空间的界限,最终实现园林作品整体上的协调。同时,还能够把一些元素进行搭配,使所设计出的布局更具丰富性和灵活性。此处以某市的烈士陵园园林景观作品为例,该园林的平面采用了不同的圆形进行空间的划分,以直线元素来设计道路,使整个园林既具备足够的庄严性,又体现出简洁和谐的特点。此外,在平面构成的设计上应注重和园林景观整体的协调,在平面的规划上,一方面应该结合观者的视角进行划分;另一方面,还应充分考虑到园林的具体功能。在空间布局的设计上,可以采用不同大小的空间,来凸显园林景观的主要元素和次要元素,而空间的开闭也应既体现出不同功能区之间的联系,又使观者意识到空间不同功能区之间的分隔。

1.2立体构成在园林景观设计中的运用

在园林景观的设计中,其立体构成的模式深受立体主义绘画流派的影响,最终逐渐发展成为构成艺术的一个分支。立体构成在园林景观设计中的应用,通常是通过抽象的方法设计出造型简单但具备文化含义的园林小品,使园林内容更加具有层次,凸显园林景观的文化意境。立体构成多体现在园林建筑小品中,由于立体构成具有鲜明的抽象性特点,因此在建筑小品中得到较为广泛的运用。举例来讲,黑龙江佳木斯学院的主体建筑广场上的园林作品,观者一看便知其表现出此院校是四所院校合并而成。设计者将该作品设置在四个分校的几何重心,并十分自然地溶为一体,一方面表现出学校是一个整体;另一方面,也兼顾了每一个分校独有的特色。立体构成艺术通常使用的设计手法,是以巧妙设计的立体布局,体现出园林景观作品内在的空间感和韵律性。结合韵律的变化来调整园林景观的外形以及不同元素之间的呼应,从而充分体现出作品的节奏,使之拥有独特的艺术美感。此外,立体构成艺术还多见于以相对抽象的外形体现园林景观主题等。举例来讲,有些园林雕塑外形具有现代性和抽象性,一方面提升了园林景观的内涵;另一方面,也使观者更加明晰地体会到升华的主题。

1.3色彩构成在园林景观设计中的运用

人类感知外界环境的感官决定了园林设计作品的色彩构成。由于绝大部分感知来自于人体的视觉器官,因此色彩的使用在设计中显得尤为重要。在色彩的把握和配置上,最方便取材的元素便是各类植物,由树草等体现出园林景观的色彩是常用的设计手法。有不少景观植物能够很好地调节景观的色彩风格,体现出独特的美学效果。植物的种类不同,其色彩也各异,而同一种植物在一年中的不同季节也可以体现出不一样的色彩。暖色的植物能够表现出作品的律动,具有外向型的特点,能够在视觉上和心理感受上拓展园林景观作品的面积;而那些具有冷色系的植物则能够带给观者宁静的感觉,使其体会到收敛感,使空间效果显得收缩。可知在作品的设计中通过引入不同色彩的植物,并注意进行相关颜色的搭配,便能够体现出作品的不同风格。而在一些建筑园林中,建筑本身的色彩同样对于园林的风格与主题有着不容忽视的影响,建筑本身的色调决定了园林的情感基调。我国的北部地区园林建筑通常选取暖色系,因此,观者感受到的是视觉的舒适和心理上的温暖感,而在一些避暑园林景观中,建筑色彩则以灰白色系为主,能够使观者感受到清凉和放松。

2结语

第4篇:设计构成论文范文

关键词:前沿理论;基础教学;工业设计

在教学过程中我们发现,传统三大构成基础课程模式培养出来的同学,在中高年级阶段切入专业的速度较慢,即基础课程与专业课程的衔接不够流畅,出现了基础课的老师不触及专业内容,专业课的老师又很难拔高的现象,影响了学生们专业的学习深度与精度,也削弱了学生们的就业竞争力。于是,我们开始思考基础教学的改革问题。我们用比较研究的方法对国内外工业设计领域中较有代表性的院校的基础课程做了调研与分析,初步形成一些观点。

一、工业设计专业基础课程群教学概况

(一)国内大学工业设计本科基础课程设置

样本A:素描、视觉语言、形态研究、色彩静物、图案基础、平面设计表达、立体设计表达、造型基础、金工实习。样本B:基础素描与色彩、设计素描与色彩、设计速写、设计表现技法、图形创意、设计图学及数字建模、工业设计工程基础。样本C:设计素描、设计色彩、平面构成、立体构成、表现技法、模型制作、产品设计程序与方法、工程图学、机械设计与力学基础、金工实习。

(二)台湾大学工业设计本科基础课程设置

样本A:工程图学、透视图学、统计、科技概论、造型原理、设计方法。样本B:设计绘画、设计制图、创作基础、家庭科学、机构设计、色彩实验与应用、人文思潮。样本C:创造性想像与美学标准、制造与创新管理。

(三)美国大学工业设计本科基础课程设置

1.罗德岛设计学院基础的工作室课程:绘画工作室、设计工作室、空间动力学;文科课程:文学研讨会、文字设计、艺术史和世界文化、艺术史和世界文化研讨、历史、哲学和社会科学研讨;专业基础课:木材I、金属I、设计原理I、设计文案、设计原理II、三维模型、金属II、木材II。2.罗彻斯特理工学院矢量成像或光栅成像、绘画制图、二维设计、三维设计、设计调查、文学、西方艺术与建筑调查、工程图、模型制作、图形可视化、造型、设计工作室。3.伊利诺伊理工大学分析、综合推理、文物、经验模型、交互媒体设计、企业(商业)构架、网络产品、原型(样机)制造方法、隐喻和类比设计、理解情况、先进的图示、设计企划、问题构架、图表研究、社会创新、行为金融学、用户观察、品牌设计、经济学与设计、产品企划、产品与整合(宣传册)、人的因素、产品开发研究方法、设计程序、重塑形象、激动/兴奋的用户体验、以人为本的设计方案、创新说明、创新文化。

二、工业设计专业基础课程教学内容剖析

工业设计专业院校的基础课程设置,一般包括以下几个方面:设计色彩、设计形态、设计思维、设计方法、设计表现、工程基础、设计与经济、设计与社会等。围绕“设计色彩”的课程有色彩构成、色彩静物、色彩实验与应用;与“设计形态”相关课程有平面构成、立体构成、形态元素等;教授“设计方法、设计思维”的课程一般是设计方法学;“设计表现”一般包括手绘效果图、三维电脑效果图及模型制作;工程基础类课程包括工程图学、机械设计与力学基础、金工实习等。如上所述,国内工业设计基础课程设计现状有三类:1.未曾进行改革,依旧是美术教育模式,仅开设素描、色彩、绘画课程。2.维系包豪斯传统的三大构成模式,即平面构成、色彩构成、立体构成。3.已经进行改革,但改革不到位,仅更改了课程名称,课程内容没有改变,依旧按照三大构成的内容上课。台湾地区及美国相关工业设计院校的基础课程设置比较先进。如台湾地区学校,融合了统计学理论、科技概论、透视图学理论、美学理论、管理学理论。美国的学校则融入了空间动力学、计算机图形学、图形可视化原理、三维模型、行为学、金融学、心理学等内容。

三、前沿理论反哺基础教学—基础课程设计的趋势

本文所提出的前沿理论,从微观角度讲是指全球产品设计领域内,前沿的设计方法、设计理念;与产品创新相关的新科技、新材料、新工艺;与设计教育相关的新的教育理念、教学方法、教学手段等。从宏观角度来讲,包括一切新生的社会科学理论、自然科学理论。前沿理论的反哺作用需要更多地依靠一线教师的能动作用来实现,有计划地制定教学计划,把学生的专业素质培养及就业竞争力培养放在首位,勇于与时俱进地修改教学大纲。从近年来,台湾地区及美国院校课程设置的情况看,基础课程设计的发展趋势为:逐步增加了与人文艺术领域前沿理论、科学技术领域前沿理论相关的课程。设置在综合性大学内的工业设计专业,普遍注重设计与人文艺术的结合,遂基础课程(群)的设计更侧重人文;设置在理工科院校内的工业设计专业,其与工程技术结合更为紧密,注重艺术、科学、技术的结合;独立的设计院校则更注重设计与商科前沿理论的结合。这些院校各有特色,他们都是根据各自的办学定位及各自的培养目标从不同的角度整合艺术、人文社科与科学技术,并衍生出适宜的基础课程(群)。

四、结语

大学本科教学中,前两年基础课程的设置及内容的完善与否是相当重要的。设计类学科传统的三大构成基础课群,已经不能满足学科与社会发展的需要了。尤其是工业设计专业,其学科特色包含了艺术与科学、人文与技术结合的特质,其基础课程更加需要与产品创新相关的新科技、新材料、新工艺紧密结合,与流行的设计理念紧密结合,与先进的教学理念及教学方法紧密结合,使这些前沿理论,融合进基础课程的教学内容、教学方法及教学手段中,反哺基础教学。

参考文献:

[1](美)桑戴克著.教育心理学[M].北京:商务印书馆,2015(11).

第5篇:设计构成论文范文

关键词:案例教学法;钢结构课程;一体化教学;教学研究

中图分类号:G6420;TU391文献标志码:A文章编号:10052909(2016)03006804钢结构代表了未来建筑结构发展的新模式[1],但相关专业技术人员严重缺乏,已成为目前影响整个钢结构行业健康快速发展的“瓶颈”,大力推进人才强企战略成为推动建筑钢结构发展的重要战略之一[2]。作为专业人才培养主要渠道之一的国内各高校,为了使学生更好地适应钢结构行业企业的需要,对钢结构课程教学进行了一系列的研究,主要包括:(1)钢结构专业人才培养现状调查、钢结构专业人才培养目标;(2)钢结构课程教学特点、当前钢结构课程教学中存在的问题、教学改革方向和措施;(3)钢结构课程教学团队建设;(4)钢结构课程群设计及学时安排;(5)教学内容、教学方法、教学模式、教学手段的改革等。

上述众多的研究都提出采用案例教学法有利于提高学生综合应用能力,但在实施过程中面临的问题是:在钢结构设计原理、钢结构设计、课程设计、毕业设计等教学各环节采用的案例零散、相互间无联系,导致各课程各环节各自为政,不利于学生整体设计思维的建立和对所学知识的融会贯通。且大多数教材所提供的工程案例,直接采用结构软件计算结果,计算过程和施工图简略,无法为在课程设计、毕业设计中需进行手工计算的学生提供有效参考,不利于学生对设计理论的理解和应用。本文将对钢结构课程案例设计及以案例为主线的一体化教学进行研究。一、案例设计

(一)案例的设计原则

以案例为主线的一体化教学中,案例是教学目标实现的关键,在进行案例的选择与设计时主要考虑以下几点:

1.以满足教学需要为前提

案例是为教学服务的,它作为整个教学活动的主线,首先要满足教学内容的需要,能基本涵盖教学大纲中的主要理论知识点。其次,要满足教学目标的需要,每个案例要向学生传授哪些理论知识、能解决哪些实际工程问题、能培养学生哪些方面的能力,都需要预先进行设计和考虑[3]。

2.以实用、够用为原则

通过以案例为主线的钢结构课程一体化教学,学生在课程学习结束后就能进行常规钢结构项目的结构设计。而不同结构体系的设计方法及适用规范都会有所不同,在有限的教学学时内,通常只能对常见结构体系的设计进行讲授。因此在进行案例选择时,应结合钢结构行业发展现状及未来趋势,以实用和够用为原则,选择具有广泛应用性和代表性的案例。

3.以学生应用能力培养为核心

本文所研究的教学改革的最终目标是提高学生对钢结构理论知识的综合应用能力。所选案例首先在内容上应具有完整性和综合性,有利于学生将零散的理论知识系统化,培养学生整体设计思维意识。其次,所选案例在难度上应符合学生的认知能力。学生在开始课程学习之前,对钢结构一无所知。而一个实际工程项目往往较复杂,不仅包含大量的背景信息和前提条件,还涉及多领域、多学科的知识。过于繁杂庞大的项目容易让学生找不到方向和重点,造成较大的学习压力。因此案例的选择与设计应符合学生由易到难、循序渐进的认知过程,可结合理论教学内容对实际工程项目进行适当简化后作为教学案例。

(二)钢结构课程案例设计

以笔者所在学校(应用型本科)为例,钢结构理论课程主要开设钢结构设计原理(32学时)、钢结构设计(32学时),实践环节包括课程设计(1周)和毕业设计。设计原理课程内容重点是构件(轴心受力、受弯、压弯和拉弯)设计、焊缝连接设计和螺栓连接设计;钢结构设计课程内容重点是普通钢屋架单层厂房设计、轻型门式刚架结构设计、多层钢框架结构设计;课程设计要求学生完成一榀钢桁架的设计;毕业设计选题为轻型门式刚架结构或多层钢框架结构。

钢结构课程一体化教学过程中,案例所肩负的任务是要将钢结构所有课程、所有教学环节和绝大部分知识点串连起来,使各课程间相互联系和衔接得更加紧密,使理论教学与实际应用之间过渡得更加自然,从而改变传统教学中各课程各自为政、例题零散相互间无联系、理论环节与实践环节脱节的现状。综合考虑教学内容的适应性、教学实施的可操作性、工程实际应用的广泛性,确定三大案例,如表1所示。表1钢结构课程案例案例名称案例内容案例1:某钢屋架设计(角钢桁架)基本资料;支撑布置;荷载计算;内力计算;杆件设计;节点设计;施工图案例2:某单层仓库设计(门式刚架结构)基本资料;结构布置;围护结构设计;抗风柱设计;支撑设计;檩条设计;墙梁设计;刚架设计;施工图案例3:某多层试验楼设计(多层钢框架)基本资料;结构布置及材料选择;构件截面初选;荷载计算;内力计算;荷载效应组合;构件截面设计;节点连接设计;施工图案例的编写应注意:(1)计算过程要详细。在实际工作中,结构设计计算通常由软件完成。但为加强学生对基本设计理论的理解,课程设计和毕业设计环节中,一般要求学生手算为主、软件计算为辅。案例的计算过程应尽可能的详细,尤其在荷载取值、内力计算、荷载效应组合等方面,这样才能给学生完成课程设计或毕业设计提供有效参考。(2)施工图应达到一定深度。钢结构施工图具有符号多、标注多、节点详图多等特点,与之前学生熟悉的钢筋混凝土结构施工图在表达方式、内容等方面都有很大的不同,因此,与案例配套的施工图应达到一定深度,以便于学生在识读、模仿绘图的过程中掌握钢结构施工图的绘制内容及常规表达方法。

二、以案例为主线的钢结构课程一体化教学研究与实践

(一)一体化教学活动整体设计

赫尔巴特说:“如果缺乏背景经验,任何新的感知根本就没有任何意义可言。”在对以案例为主线的钢结构课程一体化教学活动进行整体设计时,关键在于如何通过案例这条主线,把钢结构课程所有教学环节和主要理论知识点串联起来,以工程案例为载体,通过教师的引导,将学生处于真实问题的情境之中,并带着问题设身处地地思考,寻求问题的解决方法,进行探索式的学习,在获取专业理论知识的同时体验职业思维方法,培养分析、解决问题的能力和对理论知识的综合应用能力。

以钢桁架、门式刚架、多层钢框架三大案例为载体,开展钢结构课程一体化教学的总体思路如图1所示。由于同一案例往往涉及不同章节甚至不同课程的教学内容,在教学过程中,如何帮助学生理清脉络把握主线、实现课程间的融合衔接是关键。同一案例用在不同课程教学中,其侧重点也是不一样的。原理课程关注的是案例中单一构件、节点在内力已知情况下的截面设计和连接设计;设计课程则侧重于通过案例帮助学生完成整体设计思路的构建;在课程设计和毕业设计实践环节,目的是让学生在参考、模仿案例完成任务的过程中,进一步巩固和强化学习效果,实现对前两门课所学理论知识的综合运用。

(二)案例为主线的教学实践

以案例为主线开展理论教学,每一节课都是一个单独的案例教学活动。由于受学时限制,传统案例教学中很重要的课堂讨论等互动环节很难充分的开展。如何通过合理的课堂设计,把握好理论教学与案例分析的节奏,达到理论知识实现应用转化的最终目标就成为关键。基本思路是:基于案例中呈现的问题,以问题解决为指向完成理论教学。主要过程是:(1)问题铺垫:基于案例背景,结合教学内容引导学生分析需解决的问题(做什么);(2)理论讲解:针对案例需解决的问题进行基本设计理论知识的讲解(怎么做);(3)实践应用:帮助学生运用所学理论知识解决案例相关问题(怎么用)。

通过案例构建真实的实践氛围进行基本理论的讲授,以案例阐述理论,最大限度地减轻学生的认知负荷,不仅让学生知道“学什么”,更重要的是知道“学了可以做什么,怎么做”,体验到用所学理论知识解决工程实际问题的成就感,减少了单纯学习理论知识的枯燥感和迷茫感。

(三)教学效果反馈与评价

教学评价是检验教学效果的重要方式之一,是教师进行教学反思的依托。学生是教学活动的参与者和受益者,对教学效果的好与坏最有发言权。根据教学改革拟达成的目标,对学院2010级、2011级土木工程专业学生进行不具名问卷调查,结果如图2所示。

图22010级、2011级土木工程专业调查问卷结果实践证明,通过以案例为主线的钢结构课程一体化教学改革取得良好的教学效果。最大的收获在于,学生在“提出问题”与“寻求解答”的交互中完成了由“被动学习”到“主动学习”的转变,在“案例”与“理论”交叉学习的过程中完成了从基本理论到实际应用的转换。整个教学过程,对于学生而言,不仅仅是单纯理论知识的学习过程,而是一个将零散知识逐渐系统化的过程,更是一个应用能力培养和提升的过程。同时,教师在案例预设、教学实践与反思的过程中也不断成长,实现了教学相长。

三、结语

通过案例这条主线贯穿钢结构理论教学和实践教学环节,加强了基本设计理论、构件设计、结构整体设计三个层次教学的纵向联系,实现了钢结构设计原理、钢结构设计、课程设计、毕业设计一体化教学。通过案例阐述理论,有利于教师“教”和学生“学”,有利于改变学生学习过程中只见树木不见森林、应用所学理论知识解决实际工程问题能力差的现状,有利于学生综合应用能力的培养和整体设计思维的建立。

参考文献:

[1]李永平.我国钢结构建筑行业发展研究[J].上海建材,2012(5):12-13.

[2]云朋.钢结构建筑市场应用型人才需求与钢结构教学改革[J].西南科技大学(高校研究),2011(4):55-57.

[3]刘文燕.案例教学法在刑法教学中的应用[J].教育探索,2014(12):56-57.

第6篇:设计构成论文范文

【摘要】本文基于建筑创作、城市设计的基本认识,认为:建筑创作的根本目标和本质特征与城市设计有着同样的核心价值评判――建筑职能空间标志性的构筑与城镇特色形象的建构,特别是建筑职能的标志性和独具文化、艺术、个性化空间的生成与城市设计文化、艺术、审美的特质性存在着内在的空间契合;表现在:建筑创作命题、文化意象生成与物质形态空间构筑的城市设计基本命题与区位空间特质性的一脉相承。

【关键词】建筑创作;城市设计;城镇特色形象的建构

引言

目前,城市设计与相关学科关系是学界广泛探讨的问题,其中建筑创作与城市设计相关性的探讨,主要从学科的对象、范围、操作程序、工作手段等方面展开讨论,主要的讨论与经典的理解都局限于尺度、规模、过程等,笔者试图从建筑创作与城市设计根本目标与本质特征探讨学科之间的内在关联性。

1 关于城市设计的基本认识

城市设计作为人类基本的生存实践活动古已有之,随着现代城市设计理论探讨与实践的不断发展,对于城市设计的认识,不同国家及地区、不同历史阶段、不同文化背景和不同的价值信仰的学者们,从不同的视角诠释他们个人的城市设计观,导致了对城市设计存在不同的理解和认识。就目前而言,在学术界要形成一个能够被广泛认同与普遍接受的城市设计概念是有一定难度的。我国已经有学者对中西方众多学者的城市设计概念进行梳理和总结:1.西方学者关于城市设计理论探讨主要集中在:[1] “景观―视觉”、“认知―意象”、“环境―行为”、社会、功能、程序―过程、类型―形态七个领域。2.我国学者已开展的理论探讨主要有:[2]形体环境论、建筑论、规划论、政策论、全过程论、区位论六个领域。从以上中西方研究成果来看,我国学者的研究在城市设计概念、目标等认知层面与实际操作层面取得巨大的成果,但在社会生活、人文景观、历史文化等层面未得到应有关注,或者说同西方学者的研究相比还是存在着一定的差距。

基于以上论述,我们可以看出其理论研究的广泛性,从注重功能形式,到视觉感知,再到当代引入人的行为活动、社会学、类型学、心理学等多学科理论知识,提出坚持以人为本,统筹兼顾,处理好整体与局部的关系,公众与个人的关系,强调公共生活空间环境的塑造。本文认为城市设计的是以城镇外部环境的物质形态空间为主要对象,其本质目标与整体特征是致力于城镇形象特色的建构,城镇历史、艺术、文化、审美的区位空间审视下的时空表达与城镇特质空间与城镇特色形象品质空间的生成与发展。

2 关于建筑创作的基本认识

古罗马时期的建筑师维特鲁威在《建筑十书》中提出“坚固、实用、美观”三项基本原则,文艺复兴时期的建筑师阿尔伯蒂也在其著作《建筑论》中论述“实用、坚固、美观”三项基本原则及评价标准,并强调通过基础科学(数学与几何)知识表达对美的理解;而我国伟大的道家哲人老子在《道德经》中论述了关于建筑的认识――“器”的概念。

在此基础上发展起来的中西方现代建筑理论与实践就非常丰富而多元化了,大家开展了前所未有的广泛讨论。如,有从强调功能角度提出“形式追随功能”(沙利文),有的从侧重与环境的结合,提出“有机建筑论”(赖特),还有的主张把精神和愿望适宜的融入建筑空间的特性中,还有的从公共的角度,提出“市民建筑”的概念等等,其实关于建筑的认识与实践无论怎么变,始终没有离开“坚固、实用、美观”这个“器”的本体论,无论从什么角度的探讨与实践,只是这个本体的一个变异或引申而已。换句话说,建筑创作一直没有离开建筑的物质空间形态,及其所蕴含和承载的各种形式的精神文化。

就建筑创作的概念而言,看似简单,实则不然;看似人们个个能“耳熟能详”,但学术界长期以来并没有一个标准而统一的定义。基于以上相关论述,笔者认为建筑创作是以建筑职能空间标志性的构筑和城镇特色形象建构为目标,主要侧重于建筑物质形态空间所具有的文化、艺术、审美与时代品质形象的创作,在理性思维、原创和发展的基础上,突出建筑空间标志性的构筑和独具文化、艺术的个性化品质空间生成。

建筑的坚固、实用更多是满足人们的物质、生理需求,寻求对身体的各种庇护;然而对当代人来说更重要的是其物质空间所具有的精神与文化形象上的意义。因此,我们应该把主要精力放在寻找区位空间特质性的精神与特色形象上,并以此指导生成独具特质性的个性化品质空间;而特质性恰恰又是当下我们在建筑创作实践活动中最缺乏的,而且可以肯定的是,我们每一个人都会在这方面的追求上有所收获,只要我们的心中抱有希望并且知道我们能做多少就可以了。

3 建筑创作与城市设计的内在关联性

基于上文关于建筑创作、城市设计的论述与研究,笔者认为建筑创作的核心价值在于建筑职能空间的标志性与城镇文化传承与发展的城镇形象特色的建构。应从区位主体(建筑)所在城镇及城镇所在地域的自然地理特征、历史文化、传统特色、时代品质发展的区位空间特质性战略命题审视开始,其整体目标与本质特征应都是致力于城镇文化传承与发展的城镇形象特质与空间标志性的建构,与城市设计有着同样的核心价值评判;特别是建筑创作的标志性和独具文化、艺术、个性化空间品质的生成与城市设计文化、艺术、审美的特质性存在着内在的空间契合,表现在:建筑创作命题、文化意象生成与物质形态空间构筑的城市设计基本命题与区位空间特质性的一脉相承。具体而言:

3.1 建筑创作命题的确立,在现状与区位空间研究分析的基础上,对区位主体与区位空间关系的特质性进行城市设计战略命题的审视与把握,将建筑创作的命题与建筑职能空间的标志性、城镇形象特色建构相融一脉。

3.2 建筑创作的文化意象的生成是基于城市设计命题的文化传承与发展,在强调文脉的同时更为关键的是文脉传承与发展的时空性,因为文化的本质与主流是发展,今天的创造即是明天的历史。

3.3 建筑物质形态空间的构筑,应突出建筑、环境、景观的文化、艺术、审美品质及其物质形态空间命题与空间形式的整合性。

4 结语

基于相关的建筑创作与城市设计理论研究与实践成果,为本文提供了很好的理论基础,但在研究过程中,笔者发现相关研究对于建筑创作与城市设计内在关联性的探讨,缺乏较为详尽的描述,仍是一个亟待探讨、完善与丰富的新领域,还需要全面、系统、科学的研究。鉴于笔者相关的建筑、城市设计理论与实践经验的不足,本文的观点必然存在失之偏颇的地方,敬祈引起更多的学者对建筑创作与城市设计内在关联性的关注及相关问题的探讨。

参考文献(References)

[1]吴 强.试论区位空间选择下的城市设计[J].城市规划,2005(4):61-64.

[2][美]埃德蒙・N・培根著.黄富厢、朱琪译.城市设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2003

[3]王建国著.现代城市设计理论和方法[M].南京:东南大学出版社(第二版),2001

第7篇:设计构成论文范文

【关键词】概念设计;高层结构设计;基础设计

一、结构概念设计概述

结构概念设计是在经验与理论相互结合的基础上产生的,它是设计人员根据多年的实践经验和所学的理论知识,对结构设计形成的一种新的设计方法。这种方法既符合理论的科学性,又能结合施工的实际,补充理论的不足。在进行结构概念设计时,结构工程师将结构设计经验与理论知识相结合,对建筑结构设计进行概念性地分析和比较,确立建筑结构的总体布局,形成合理的设计。

二、概念设计的重要性分析

概念设计是体现设计师先进设计思想的关键。当前在分工细化的市场环境下,大部分结构设计师更多的是依赖于各种设计规范、结构设计手册、电脑程序等进行传统的建筑结构设计,这在一定程度上缺乏了有效的创新。在计算机一体化应用的今天,设计师往往不能够及时发现建筑结构设计中的一些不合理的内容。随着设计师年龄的不断增长,使得他们已有的设计概念逐渐模糊甚至遗忘,影响了设计成果的创新。注重结构概念设计的意义,还因为当前的结构设计理论同计算机理论之间存在一些缺陷和不足。

三、结构概念设计在建筑结构设计中的应用

(1)结构概念设计在高层结构设计中的应用。在高层建筑设计中,水平荷载作用下的建筑结构侧移成为了高层建筑设计的难题。建筑结构设计人员在进行结构设计时,要运用结构概念设计原则,既要考虑到满足相关的要求,又要选择更好的抗侧力体系。在建筑物选择平面结构时,应该选用风压较小的结构设计。在进行结构设计时,不仅要综合分析所建建筑物周围的建筑物,了解分析周围建筑物对所建建筑物风压布局的影响,还要考虑建筑物的结构设计要增强建筑物的抵抗能力和竖向的荷载。并且,建筑结构设计人员还要运用概念设计,考虑到建筑结构的抗震能力,在平面设计时,要力求使建筑的平面结构简单规则。(2)结构概念设计在基础设计中的应用。根据建筑物的不同地理位置和结构形式,结构设计人员可以根据结构概念设计原则选择采用桩基基础、箱型基础和筏形基础等。在运用箱型基础时,建筑物的荷载力能够均匀地传给地基,抵抗地基的不均匀沉降,和周围的土体共同协作,增强建筑物的抗震和抗风能力;当采用筏形基础时,建筑物的上部结构荷载较大,地基的承载力较低,采用这种结构可以有效分散建筑物上部的荷载,增加地基的承载力,防止地基产生不均匀沉降。

建筑结构概念设计是一种很重要的设计思想,正在被越来越多的结构设计工程师接受和采用,并且在建筑结构设计中发挥越来越重大的作用,必定会成为以后建筑结构设计的主流思想。(1)随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济成为当务之急,所以打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。(2)在建筑结构设计中,结构的概念设计具体体现在建筑结构的上部设计和基础设计中,能够有效提高建筑物抗震和抗风能力,增加建筑物的稳定性,提高建筑结构设计效率,使结构设计更加完善。

参 考 文 献

[1]隋翔宇.工业建筑中的结构概念设计[J].山西建筑, 2011(4)

[2]姜红文.浅谈结构设计中的概念设计[J].广西城镇建设.2004(7)

[3]高鹏,乔可义.重视概念设计,提高建筑结构设计的质量[J].2011(3)

[4]许燕禄.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].广东土木与建筑.2005(2)

[5]邓影,李秀辉.虚拟现实技术与建筑结构概念、优化设计[J].建筑设计管理.2007(2)

[6]范俊梅.高层建筑结构设计中的几个问题分析[J].山西建筑.2009(15)

[7]蒋新梅.论高层建筑结构设计之常见问题的分析[J].四川建材.2009(2)

第8篇:设计构成论文范文

[关键词]机械结构;设计方法;设计原理;智能化

中图分类号:TH111 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0175-01

一、引言

从18世纪以来,机器逐步代替人力劳动,用于做功或转换能量。做功的机器不仅大大提高了劳动生产率,而且很好地保证和提高了产品的质量。由于机器实现的能量转换,人们发明了多种多样的工作机械,提高了人类的生产水平,改善了自己的生活条件。机器的设计是由具体的机构物化为实体的产品,以提供用户所要求的使用功能。因此,机械的结构设计是产品设计的重要一环,在机械设计课程中,机械结构设计也是非常重要的教学内容。在机械结构的设计中,应“勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新”,以伟大的接纳之胸怀学习前人成果,并以开拓的精神实现伟大的创造。机械结构的设计不是具体案例的机械堆砌,而是有其内在的知识基础、设计的方法和物理原理。本文拟从机械结构的设计方法和设计原理两个方面,讨论机械结构设计的内在知识和结构创新的基本途径,但本文不讨论机械制造工艺性对机械结构的要求。

二、机械结构设计的方法

1.经验设计。从现代科学诞生以来,机械科学与技术已有300年的历史。机械的连接结构、传动结构和支撑结构等已经积淀有汗牛充栋的实践案例,但如何掌握这些案例的基本原理和设计方法,而不是记忆这些案例的具体结构设计,这是经验设计中的关键。具体的产品设计,例如车床,其结构设计可以参考前人的设计图纸,这对于提高设计效率,汲取前人经验、避免犯前人的错误具有实际意义。通过借鉴前人的经验,可以吸收他人的结构创新方法,同时也拓宽了自己的设计思路。随着机械结构数据库的出现和搜索方式的更新,对他人的相关结构设计的学习将更加方便。经验知识是结构设计的宝贵财富,也是公司的知识资产。通过对国内外同类型专利知识的学习,也是一条提升自己结构设计能力的途径。另一方面,要注意避免侵犯他人的知识产权。“古人传下来的学问,就是装在船里的货物。现在的新潮流、新趋势,就是行船的风。”在学习他人的结构设计创新点的基础上,设计者应有自己的革新与发明、自己的创造。

2.理论设计。机械结构设计的理论方法,讨论的是机械结构设计的理性方法,具体的有:模块化和组合化设计、复合化设计、分级结构设计、载荷均布性设计和变结构设计。随着结构优化、结构可靠性和概率设计等方面的发展和具体应用,机械结构的理性设计方法也在不断的推陈出新。

模块化和组合化设计。一台机器总体是由提供不同功能的结构单元有机的组合而成,因此模块化的以及模块之间的组合化就是早期的方法之一。在复杂的机电系统和设备中,模块化和组合化的设计理念是有效的结构设计方法,同时也是机械制造的方法之一。例如,组合航空母舰的设计概念;我国的组合化机床的设计在上世纪70年代就已经取得了很大的成功。模块化和组合化,一般是按功能单元、结构单元来划分模块,然后组合起来成为一台机器。

复合化设计。复合化的基本特点就是将两个或两个以上的功能零件组合成一个部件或构件来设计,其功能可以是运动功能、承载功能等。例如,组合凸轮结构的设计就是将两个凸轮设计成一个零件;一根连杆在组合结构中同时作为两个或两个以上机构的结构件。复合化方法可以降低机械的制造成本、减轻机器的重量、缩小机器的尺寸和降低产品的成本。

分级结构设计(层次化设计)。复杂的制造设备是由分级的机械结构组成,大功能层次的结构是由若干个分功能结构组成。层次化不仅是功能树结构的要求,而且也是制造工艺对结构设计的要求。例如,床头箱由多个轮系组成,而每个轮系又由次一层次的系统组成。复杂机电产品的设计,例如组合挖掘机的设计,集推土机和挖掘机的功能在一起,而共用一个动力系统,在执行系统处分开。层次化结构设计方法在构想分级结构阶段,能够帮助设计者厘清思路,从而找出结构设计的关键点,集中解决结构设计中的难点问题。

载荷均布性设计。由于机械结构设计的特点,希望载荷分布均匀,充分发挥材料的机械力学性能或者取得降低最大载荷的目的。例如,修形齿轮的设计、对数滚子的设计,为了取得接触应力的均布,从而修形零件,实现结构的优化设计。行星齿轮减速器的设计也体现了载荷均布性的设计理念,从机构运动学来看只需一只行星齿轮;然而从受力平衡、承载能力和提高齿面的抗磨损来说,三只行星齿轮的结构设计更好。

变结构设计。机械结构的创新常常采用变结构的方法,变结构可以改变机械结构的功能,例如,非圆连接形式的成形连接、曲柄滑块结构设计变为转动导杆结构设计。变结构可以改变实现功能的形式,例如径向柱塞泵和轴向柱塞泵的设计。变结构也可以降低机器的设计成本,例如利用死点的桌面支承设计。

3. 模型试验设计。相似模型试验设计。基于机器物理模型的相似,运用相似科学理论,对于大型的机器设备进行模型试验设计。通过模型结构设计和试验分析,获取机械结构的可靠性、并预测机器的工作性能。模型相似的设计方法已在工程领域有广泛的运用,例如大型水轮机组的结构设计。通过制造大型水轮机组的模型,测试试验模型的工作性能以及其可靠性等指标,优化水轮机组的结构设计和工作能力。机械结构的设计方法不是一成不变的,而是随着人们的发明和新的科学原理的发现,在日新月异地发展,不断出现新的机械结构设计方法,同时对前人的机械结构设计进行革新。

三、机械结构设计的原理

机械结构的设计必然要依据技术科学的原理,例如:理论力学原理、材料力学原理、弹性力学原理、疲劳力学原理、流体力学原理、热力学原理、摩擦学原理、声学原理、智能原理和一切可能的新物理原理。这里讨论以上各种原理在机械结构设计中的应用,以期总结机械结构设计的常用原理,讨论机械结构设计的原理在今后结构创新设计中的可能性。

理论力学原理。理论力学是机构设计的基础理论,对于机器的运动学和动力学分析,得到的结构必然反映到机械结构的设计中来。例如,轴承转子系统动力学的设计,其动力学及其稳定性的设计,要求修改轴承的设计和轴的钢度设计。

材料力学原理。机械零件的强度和钢度设计是基于材料力学理论的,强度或钢度不足时,就需要修改零件的结构设计。例如,齿轮轮齿接触强度和齿根弯曲疲劳强度的设计,当齿面接触强度不足时就要求增大小齿轮的分度圆直径;当齿根弯曲强度不够时就要求增大齿轮的模数。

弹性力学原理。弹性力学分析是零件应力应变计算的基础,例如滚动轴承中滚子修形的设计,基于弹性力学的接触分析,确定滚子的修形曲线和修形量。在机械零件的结构优化设计中,常常用到弹性力学理论。

本文从机械结构的设计方法和设计原理出发,分析了机械结构设计的基本知识和设计准则。毋庸置疑,机械结构的制造工艺性对机械结构设计有重要的决定性。笔者认为,今后的机械结构创新中仿生设计和智能化是发展的重要方向。

参考文献

第9篇:设计构成论文范文

关键词:结构可靠度

Abstract: the structure in the provision of time, under specified conditions, the completion schedule to the probability of function called structure reliability. Under normal use for the safety of the structure are needed for more high, through to the related standard of study and understand, simple talk about next individual not mature view.

Keywords: structure reliability

中图分类号:P624.8文献标识码:A 文章编号:

前言:可靠度理论是分析结构安全性的一种有效手段。我国已颁布统一标准,要求结构设计规范按可靠度理论设计。70年代的我国混凝土结构、木结构和钢结构设计规范分别采用不同的设计方法体系,在安全度的表达形式上互不相同,给设计或教学都造成不便,80年代用可靠度理论率先加以统一。但是,对规范是否真正采用可靠度理论,以及这一理论能否将各种结构的安全度的统一,业内有着不同的理解。

1 规范确实采用了可靠度理论

认为我国规范采用了先进的可靠度理论,用失效概率度量结构的可靠性,通过将抗力和作用效应相互独立。将随机过程化为随机变量并以经验为校准点,成功地将这一理论用于建筑结构设计规范中,这是我国规范先进性的一种表现。工程设计采用可靠度理论为国际标准组织(ISO)所提倡,是国际上大势所趋;多次国际安全度会议也倾向于采纳ISO提出的在设计规范中采用可靠度理论的原则。

2 可靠度理论先进,但规范完全采用仍有一定的局限性

认为可靠度理论是分析和度量结构安全性的一种先进手段,但在应用上还有其局限性,理论本身也有一些方面未能突破,比如结构可靠度分析的三个约束条件:将抗力与作用效应分离,将随机过程变为随机变量,以及将截面承载力的安全指标β作为结构的可靠指标,随着认识的发展都值得质疑。

用概率可靠度理论需要进行大量数据统计,但不论荷载统计或抗力统计都还存在一些问题,规范安全度还需考虑将来可能出现的荷载变化。可靠度理论强调三个正常,即正常设计、正常施工和正常使用,但正常和不正常有时不易界定。匆忙地将可靠度理论推广于各种规范,会带来一些不必要麻烦,比如地基基础规范中,地基承载力强度的设计值竟比标准值还高,抗震设计规范中不得不引入调整系数。又如地下结构的荷载与其作用效应高度耦合,其不确定性远大于荷载本身的不确定性、结构构件尺寸的不确定性。有的专家指出,水工结构的大坝设计目前只有苏联用可靠度理论,其它国家都用安全系数k大坝在不同工作条件下的温度。渗透压力很难用统计确定,影响坝基稳定的地基软弱夹层及其分布也很难凭少数钻孔取样确定其统计特性,所以用可靠度理论估计不了坝体的安全度。将可靠度理论用于铁路工程结构规范要确定火车的荷载谱,现在花了很大力气已取得上万条荷载谱,统计出了50年最大可能荷载,可是今后铁路上的火车荷载及其变化,更多地由铁路部门指令所确定,与那些统计多不相关。

3 结构需要多大的安全储备才算理想?

多大的安全度才算够?这是一个探讨已久的国际性课题。所谓“安全”,包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行,即所谓的“强度”和“功能”二原则,结构安全度还应保证结构有修复的可能,加上“可修复”则为三原则。由于不同标准对安全度的表示方法不一样,所采用的抗力计算公式也不一致,要准确估计不同标准之间安全程度的差异比较困难。有的专家认为,我国规范与欧洲模式规范相比,可靠度只是偏低一些,并在可接受的范围内;另有专家认为,我国规范的安全度要比欧美规范低20%~40%;也有专家认为,如果再考虑到荷标准值的差异,对于有些建筑物楼层,安全储备相差远不止40%。解放后,我国结构设计安全度历次变更,现在的安全度低于50年代。

对于以上意见,本人看法如下:结构设计的首要任务是选用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指标以保证结构的安全性。结构的安全度通常指安全系数或可靠指标,实际上只是对结构截面强度安全的一种度量,与此相关的还有荷载和材料强度标准值的取值。有些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,抗偶然作用和防倒塌能力差;或者计算图形和受力路线不明确,造成局部受力过大:或者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,消弱了结构耐久性;这些都会严重影响结构的安全性;有的城市桥梁虽然满足设计规范的强度要求仅用了5-10年就因耐久性出了毛病影响结构安全。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,并要对施工单位提出具体要求。

现在有这样的倾向: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,重视新建筑的建造而不重视旧建筑的维护。设计人员不能只套规范,应该根据不同的设计对象,不同的环境和使用条件,发挥自己的才智和创造性;规范再详细也不能包罗本来应由设计人员自己去解决的各种问题。此外,不同的结构体系针对其特点需有特殊的布局与构造,例如预制预应力多孔空心板的楼面结构,板端应考虑墙的嵌固约束,并配置负钢筋以防止端部开裂而造成脆性剪切破坏,可是过去多按简支设计而出现端部裂缝,造成大面积隐患。在新材料。新工艺。新技术应用中,有许多专门技术需有专业公司合作配合,如有特殊防腐蚀要求的后张预应力筋或混凝土等。

发达国家的规范多是推荐性的,对设计人员只起帮助指导作用,结构工程千变万化,规范不可能取代设计人员所必需的理论知识、经验和判断,设计人员必须自己承担设计的全部责任,可以不受推荐性规范的约束。我国的设计规范则是强制性的,是设计人员必须遵守的法律,如有违反,一切责任由设计人自负,而出了事故,设计人员也可凭规范推卸责任。强制性规范的不足之处是,不能灵活适应设计中遇到的各种情况,难以照顾到设计者可能遇到的各种特殊问题,而且客观上不利于发挥调动甚至限制设计人员的创造性。

长期以来,我国规范由政府部门管理,随着政府机构精简和政府功能转变,有人担心在规范管理的力度上会否削弱。今后可否借助各种学会、协会的积极性,委托学会、协会来编制和管理,而政府部门则起批准监督作用。在规范的编订和管理上,如何能更好地适应既是社会主义。又是市场经济的体制,有必要作细致的研究。

4 结语

易施工、力结构布置要尽量齐整,力传递直接,结构要稳定且有足够的刚度,并注意裂缝,耐用.维修少等方才是最优的结构设计.

参考文献