鐵道運輸沙盤結構設計探討論文
引言
近年來,隨着我國高鐵建設開放的不斷深入,中國高鐵總里程達到10463公里,居世界第一位。高速鐵路安全、便捷、高效、綠色發展,造福人類已是我國目前戰略性產業之一。各地方鐵路培訓機構、鐵路專業院校相繼投入了大量資金建設了鐵道運輸沙盤,鐵道運輸沙盤模擬教學系統是一種全新的教學手段,學生學習的過程類似參加企業實戰,讓學生直接面對各種問題,可以有效激發學生的學習興趣,激發學習潛能,培養實作性技能型人才。鐵道運輸教學沙盤即爲在盤上模擬調度系統執行的整個過程,它運用獨特直觀的鐵道運輸教具,提供了鐵道運輸調度系統的各個環節模擬,隨着鐵道運輸教學沙盤結構朝着大型化、多樣化、複雜化的趨勢發展,沙盤結構建造也從最初由施工製作單位自己設計、自己施工階段逐步發展到專業化設計、專業化製作施工階段。在滿足要求的同時,沙盤結構的穩定性尤爲重要。
1.沙盤結構特點
目前國內尚無相關的沙盤結構設計規範,由於鐵道運輸演練沙盤模擬教學時往往有大量學生。因此,沙盤自身結構穩定性極爲重要。沙盤結構與其他固定的建築結構相比,主要有如下一些不同特點:
(1)沙盤屬於輕型建築結構,但一般使用年限在十年以上,考慮日後的維護,儘可能選擇能夠抗白蟻蟲柱且耐腐蝕金屬結構;
(2)大部分建設場地在室內是不允許現場焊接,沙盤應多采用鋼、鋁合金結構,所有的構件均在工廠加工,然後在現場透過螺栓連接進行安裝,這種方便、安全做法符合場地對於沙盤快速搭建要求;
(3)沙盤結構在現場不能做基礎,以免會損壞室內結構,使得柱腳設計有所不同;
(4)透過沙盤結構深化設計,藉助於沙盤結構本身,根據現場要求來設定LED燈帶和音響設備等。
透過此次110m滬寧高鐵動車運輸演練沙盤鋼結構設計,其使用效果良好,得到學校的高度評價,本文對鋼結構沙盤設計中的一些特點進行探討。同時爲後續鐵道運輸演練沙盤結構設計工作提供一些借鑑。
2.工程實例
2.1工程概況
該鐵道運輸演練沙盤平面呈“L”型,長110m寬2.44m高0.84m,總建築面積約268.4m2。是按滬寧高鐵一定比例製作沙盤模擬教學場境,共分爲8個站(南京南、鎮江南、丹陽北、常州北、無錫東、蘇州北、崑山南、上海虹橋)
圖1沙盤平面佈置圖
沙盤盤體採用金屬管材框架結構(鋼架組件)組合拼接。檯面採用實心細木工板製作,沙盤裙邊採用1.5毫米優質冷軋鋼板表面噴塑處理,裙邊上沿口護板採用1.2毫米不鏽鋼拉絲板45°造型收邊。正線線路真實模擬8個車站的線路、道岔及信號機的佈置,並設定模擬站房、車站值班員控制檯以及車站信號操作終端。
圖2正在調試中的沙盤
圖3正在施工中的沙盤
2.2結構設計
在沙盤結構設計中主要考慮以下幾個方面的內容。
2.2.1結構形式
大型建築平臺結構由於無調節腳,因此無法做到水平度調節(運輸演練沙盤使用要求表面平整度≦3毫米),爲保證結構的整體穩定性,需要在結構上設定抗側力構件來抵抗和傳遞側向力,通常採用的是剛性斜杆。而沙盤結構設計不同,側向力不是太大,通常採用的做法是上下水平拉桿。這樣既可以保證結構的穩定,又方便製作。
圖4結構圖
2.2.2荷載
荷載包括沙盤結構自重以及沙盤上部設備重量。運輸演練沙盤教學期間,因人員密集,流動性大,因而在設計沙盤時因根據房屋建築樓面荷載考慮。通常建築荷載取爲500kg/m2。
2.2.3結構分析
對於運輸演練沙盤框架結構來說,樑柱節點連接處理成連結,安裝也方便。沙盤屬於輕型建築,沙盤的柱腳是不能做基礎的。進行結構分析時,所有的柱腳均簡化成連結,連結柱腳在實際施工中也是比較容易做到的。由於整個結構都是連結節點,必須在立面兩個方向設有鋼管以保持結構的整體穩定性。
2.2.4材料的通用性
目前國內一些沙盤企業仍是在現場製作傳統做法,導致生產工藝技術難以改進,阻礙了企業向現代化、專業化、規模化邁進的步伐,易造成環境污染。如果能夠實現零部件的標準化與通用性,企業就可以建立一個標準的零、部件庫。而標準零、部件庫的建立可以顯著地提高生產效率、提升材料利用率、降低生產和運輸成本。
採用零部件組合沙盤,是以幾種規格的.部件,按一定方式用連接件裝配組合起來,並且所有部件規格均已形成“三化”(標準化、系列化、通用化),便於工廠組織大批量生產。此次設計採用通用主材骨架部分爲40*40*1.5異型冷鍍鋅鋼管,沙盤裙邊爲標準定製605*610(630)*1.5優質冷軋鋼板表面噴塑處理,檯面採用標準2440*1220*18的實心細木工板。由於模組化程度高,準備工作做得較爲充分。這些標準尺寸零部件模組可以透過各種連結構件連接組合成形狀各異的沙盤,從根本上實現沙盤的創新性、靈活性和可變性。這一類型的沙盤因爲其組合單元是一個個標準零部件模組,類似於小孩子玩的積木。因此,也稱爲“積木組合式沙盤”,是現代組合沙盤的主要形式。
圖5模組化組合
2.2.5局部設計
在沙盤在製作過程中,我們需要大量敷設線纜及安裝設備,如何安裝這些線纜及設備一直是困惱施工人員的問題。由於設計中採用了組合元素,沙盤裙邊可以在調試完成後組裝,只要不超過沙盤裙邊高度的電器設備,無論是線纜安裝還是設備調試,都能方便施工人員進出。同時也減輕施工人員工作強度。
圖6上沿口護板
近幾年來,燈光裝飾常常運用在各類沙盤建設上。室內配置不同亮度或不同顏色的燈光,從某種程度上講破壞了沙盤的整體效果。此次設計中我們將常用於裝飾建築物的燈帶透過裙邊上沿口護板隱藏其中,巧妙的解決燈光直射的問題,以及造成的光污染。透過燈光的區分使人一目瞭然。使運輸演練沙盤增添藝術的色彩,使人感到現代化的氣息。
3.結語
從以上鐵道運輸演練沙盤設計中可看出,運輸演練沙盤結構形式、結構分析和結構柱腳設計,均與一般建築沙盤結構有所不同。目前我國還缺少有關沙盤結構設計的規程,對這些方面沒有做出明確的規定。
圖7正在執行中的沙盤
面對越來越複雜的鐵道運輸演練沙盤結構,有必要對其結構形式、構造、通用性做進一步的研究。以達到拋磚引玉、提高結構設計水平的目的。
參考文獻
[1]中華人民共和國國家標準.建築結構荷載規範(GB50009-2001),北京:中國建築工業出版,2006.
[2]國家鐵路局.中國高速鐵路運營里程10463公里詳細統計表.
[3]李錦鐵道運輸教學沙盤系統設計研究[J].福建廣播電視大學學報,2013(4).
-
人力資源在職研究生論文題目
人力資源研究生論文題目與本科類論文題目的最大區別在於研究視角和深度有所不同,但主要擬題思路也是從人力資源管理六大模組,以及人力資源管理髮展過程中的問題與經驗進行研究,也可以從不同行業人力資源特點着手,下面整理了最新人力資源管理碩士論文題目65個供參考...
-
高一教學中分類討論的數學思想論文
一、溫故知新,螺旋上升在二次函數的複習中,學生對分類討論的數學思想有了初步的認識,在此基礎上,我趁勢給出了三個二次的關係,即一元二次函數、一元二次方程及一元二次不等式的關係,並引導學生來探討含參數的一元二次不等式的方法.例1:解一元二次不等式x2-(a-1)x-a>0.因爲一...
-
學生情商的聲樂教學培養策略論文
【摘要】情商是指情緒商數,主要是一個人在意志、情感、情緒、耐受挫折等方面的品質。情商與一個人的成功有很大的關係,在學生的學習中發揮着重要作用。在聲樂教學中,學生的心理因素對教學質量有重要的影響,但常常被忽略,不少教師通常只注重聲樂技巧的練習和培養。高...
-
我國礦業近況及環境科學可持續發展探討論文
當今礦業經濟發展進入突飛猛進的時代,隨着礦產資源的開採技術的發展,每年礦產資源開採量快速增加,但是絕大部分礦產資源屬於不可再生資源,只有堅持礦產資源的可持續發展才能更高效率、高利用率地使用礦產資源。對外方面“成本會計”教學中實踐能力培養的探討【論文...