时间：2023-03-22 17:43:21
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关键词：空间结构结构艺术
一、前言
当世界即将迈入21世纪之际，回顾人类发展的历史，就可发现其中一个显著的特点就是其活动空间的不断改善与扩充。远古伊始，人类或挖洞穴居、或构木为巢，仅是为争取胜一个生存的空间，随着科学技术的发展，人们懂得运用各种材料建造出更牢固、更舒适的空间。从古罗马的圣彼得大教堂到当今英国正在兴建的“千年穹顶”，其直径由42m扩大到320m，就是一个鲜明的例证。
20世纪人类的活动更加走向开放，人们已不再闭关自守，而是不断扩大国与国、洲与洲以至全世界范围的交流。这种需求必然会影响人类建设的格局。在各种交流活动中，体育比赛无异是一种最激动人心的方式。因此，奥林匹克体育竞赛馆、世界杯足球比赛场……就在世界各地堀起。学术、文化、艺术与商业上的交流促使一些大城市建成了规模庞大的会议展览中心，此外，各种临时性与永久性的博览会，也要求提供上万平方米的面积。为了进行交流，人们要更多地乖坐飞机旅行，20世纪是喷气式客机的世纪，因而大规模的候机大厅与飞机库就在本世纪诞生。这些建筑都有毫无例外地要求一个大的活动空间，因而跨度大、自重轻、造型富于变化就成为这些建筑的共同特征，有时还要求所围护的空间能够随时开启与闭合。纵观建筑结构的发展历史，三维的空间结构是最能满足以上要求的，往往成为众多结构方案中的首选。[1、2]
在人类古老的建筑中早就已经出现了空间结构的痕迹,例如我国半坡遗址的居屋就是一个原始的空间骨架,而北美印第安人从他们始祖继承下来的棚屋,其以枝条搭成的穹顶与现代网壳则有惊人的类似.其后,自欧洲文艺复兴时代所出现的教堂建筑,以砖石构成的穹顶虽然又厚又重,但在某种程度上仍体现了空间作用.然而现代空间结构的出现,应该从20世纪初期兴建的钢筋混凝土薄壳算起,这应该道德归功于先进建筑材料—钢铁与混凝土的诞生.第二次世界大战之后,百废待兴,大量的建筑使空间结构走向蓬勃发展的康庄大道.50年代后期以杆件组成的空间网格结构崭露头角,其中平板形的称为网架,曲面形的称为网壳.这种结构的杆件以钢、木或铝合金制成,通过节点组合成网状结构.以后又陆续出现了以受拉来主要受力特征的张拉结构,起初有以钢索承重的悬索结构,其后则有以合成材料制成建筑织物来受力的膜结构.就结构自重而言,从砖石穹顶的6400㎏/㎡减少到膜结构的10㎏/㎡,说明了建筑结构飞跃的进步.因此,空间结构已成为本世纪建筑结构学科中最重要与最活跃的发展领域之一.
空间结构建造及其所采用的技术往往反映了一个国家建筑技术的水平,一些规模宏大、形式新颖、技术先进的大型空间结构也成为一个国家经济实力与建筑技术水平的重要标志.近年来,世界各国在体育场馆、会议展览中心与机场的大规模建筑中采用了不少引人注目功能的要求.集中反映了当今的世界潮流,下面拟就体育建筑中采用空间结构后些典型工程加以评述,并对中国今后空间结构的发展提出一些看法.
二、当代工程进展
体育建筑一直是空间结构应用的广泛领域,其中网架又是在早期建造得最多的一种结构类型,60年代在美国洛杉矶加利福尼亚大学体育馆采用的网架结构启发下,中国用自己的力量设计与建造了首都体育馆.当时加州大学体育馆的尺寸是91m×122m,采用正放四角锥网架,而首都体育馆的尺寸则是99m×112m,采用两向正交斜放网架.这个大跨度网架的成功兴建大大推动了网架在体育建筑中的应用,此后一些省市的主体育馆几乎无一例外地都有采用网架结构.1990年北京为亚运会所建设的13项大中型体育馆中,就有半数以上采用了网架结构,可见其影响之深远.
近年来,可能由于平板型网架的外形过于单调,失去了建筑师们的偏爱.另外,由于计算机的迅猛发民展使曲面形网壳的设计与制作大为方便,因而在体育建筑中网壳的应用有逐步上升的趋势，特别是穹顶几乎风靡了日本全国.
穹顶（dome）就其原意来说是一个半圆形的顶盖，而用网壳建造穹顶并非新事，早在本世纪初，德国工程师施威德勒（Schwedler）就发明了一种肋环斜杆型的网壳，这种以他名字命名的网壳一直在圆形屋顶的建设流传。70年代美国休斯顿的宇宙穹顶（Astrodome）和新奥尔良的超级穹顶（Superdome）也分别以196m和207m的直径保持了多年的网壳大跨度记录。90年代这种穹顶在日本得到了振兴，其名称为被音译为“多姆”（卜-），其外形也不限制为圆形了。一些城市的体育馆都有被称为“多姆”，象大阪、名古屋、大馆、熊本以及札幌、仙台等地已建成或准备兴建的“多姆”就不下二来个。这种穹顶的特点是，不仅可以用作体育比赛，还可以用作多种文化活动与展览的场所，这正符合了人们要求交流的需要，同时在建筑与结构上也有所创新.
日本名古屋穹顶（图1）是当前世界上跨度最大的单层网壳。该体育馆整个圆形建筑的直径为229.6m,支承在看台框架柱顶的屋盖直径则有187.2m,采用以钢管构成的三向网格.每个节点上都有六根杆件相交,采用直径为1.45m的加肋圆环,钢管杆件与圆环焊接,成为能承受轴向力与弯矩的刚性节点.由于罗马尼亚布加勒斯特穹顶的单层网壳(直径93.5m)在1961年的一次暴风雪后出现过倒塌事故,大跨度的单层网壳一直被视为.名古屋穹顶之所以获得突破性的进展是与科研工作分不开的.在设计中曾对各种荷载情况以及抗震、稳定与施工过程中的缺陷进行了详细的分析和研究.
大阪穹顶的中间部分是直径为134m的双层网壳,周围与宽16m的Y形钢框架相连接,形成直径为166m的圆形顶盖.整个网壳通过受拉环支承在九层高的框架上.如图2所示,大阪穹顶在建筑上有一些特色,首先是在框架顶部建造了一圈作为商业与文化娱乐用的拱形“节日大厅”,宛如浮云环绕着穹顶.此外,穹顶上部的顶棚可以上下移动以满足不同的功能,譬如体育比赛时,顶棚向上升高,形成宽敞的空间,而举行文艺演出时,顶棚可以下调,以增强音响效果。
澳大利亚悉尼市为主办2000年的奥运会而兴建了一系列体育场馆[3].其中国际水上运动中心与用作球类比赛的展览馆采用了材料各异的网壳结构.水上运动中心的屋盖净跨67m,采用带拉杆的圆柱形网壳(图3).钢管杆件沿斜向布置并将推力传给边桁架,沿纵向每隔25m设一道加劲拱形桁架.这样形成的受力体系是:重力荷载由带拉杆的网壳拱肋承受,而稳定性与抗弯刚度则由加劲桁架提供.该馆的一个特点是奥运会期间可向外增设8000个座位,为此沿一侧纵墙设置了一榀净跨140m的拱形立体桁架,其斜杆用来悬吊网壳屋盖并防止拱的侧向压屈。
皇家农学会的展览馆在奥运会期间用作排球、手球与羽毛球比赛之用,包括一个直径100m的圆球形网壳与三个跨度为67m,矩形平面的圆柱形网.两个网壳均为单层,采用三角形网格.杆件为胶合木梁,两端以钢节点连接,可承受压力与弯矩.如此大跨度的单层网壳,稳定性是结构设计上的主要考虑,三角形网格就可提供较强的剪切刚度防止局部失稳.此外圆球壳采用较大的矢高一35m,圆柱壳则每隔3m6加设V形桁架相连系.胶合木梁的杆件稳定性则以固定在梁顶部的连续圆钢管檩条来保证。
由于建筑织物这一新型材料的出现,使膜结构逐渐得到了应用。当代日本的穹顶开始于东京的后乐园球场。这个直径204m的气承式空气膜结构以其最先进的自动控制技术来维持屋盖的安全。在此之间，美国的一些气承式空气膜结构体育馆曾多次发生事故。因此这个机械、电子与土建相结合的智能建筑多少消除了人们的担心，也使日本建设省下决心批准这种空气膜结构可以作为永久性建筑。然而，曾几何时，昂贵的运转与维持费用又使后乐园背上了沉重的经济包袱，以致日本以后的穹顶大多采用空间网格结构来支承膜屋面。
位于日本雪国秋田“空中穹顶”建于1990年，当时是仅次于后乐园的大型室内运动场。建筑切取球体的一部分，长边为130m，短边为100m，高30m，采用骨架支承膜结构（图4）。屋盖的格构式空间拱系沿长向为空腹拱、沿短向为钢管拱，交点为刚接。沿长向还设置钢索，以便对膜面施加张力，从而在屋面上形成V形槽沟，使雪易于滑落。另外利用紧贴膜面的钢管拱作为通道，向其中送暖风，对屋盖起融雪作用。屋面膜材为单层玻璃纤维织物涂敷特氟隆。这是位于寒冷地区的体育馆采用大跨度膜结构的成功范例。同样位于秋田的大馆穹顶，其屋面也采用了V形膜面，但为双层，支承骨架则是胶合木拱。这个平面为卵形的网壳（178m×157m）因地制宜地采用了当地生产的木材，成为当前世界上最大的木穹顶。值得注意的是，有一些大跨度网壳采用了木结构，一方面是利用木材便于受压的特点，一方面也是由于当前“绿色建筑”的潮流所驱使。
日本熊本公园体育场，不像东京后乐园那样采用全封闭的气承式空气膜结构，而是在主屋盖部分采用了杂交索加强双层气承式空气膜结构，其基本设计思想是使屋盖像浮云一样覆盖在大地上。双层空气膜结构直径为107m，中心部分设置了高14m的圆锥形钢结构中心环。中心环与周围的环状桁架之间由上下各48根钢索连接并覆盖以膜材，完工后向双层膜中加压，以保持其设计开头结构体系和双层空气膜的构成如图5所示。熊本穹顶是由传统的气胀式空气膜结构和车轮型索结构复而成。钢索不仅是作为膜的加强材料，也是主要的承重结构，形成了融合两种特色的杂交结构。
70年代，美国盖格尔总结了气承式空气膜结构的经验教训，在已故著名结构专家富勒创始的“张拉整体”（Tensegrity）体系这一概念的基础上，首先提出了以索、膜与压杆组成的“索穹顶”设计，荷载从中心受拉环通过一系列幅射状脊索、受拉环索与斜拉索，传到周围的受压圈梁上。这种结构成功地被用在1986年韩国汉城奥运会的体操馆与击剑馆上，其直径分别为120m与93m。其后索穹顶得到了不断地创新与发展，用于美国伊利诺斯州立大学红鸟体育馆（椭圆形91m×77m）、台湾桃园体育馆（直径136m）以及佛罗里达的太阳海岸穹顶等工程其中跨度最大的是太阳海岸穹顶（图6），由于直径达210m，设置了四道受拉环索，为了满足棒球比赛的要求，屋盖倾斜为6°，最高点离地面68m，使空间符合飞球的射线。玻璃纤维膜材敷设在主结构的脊索与幅射状的谷索之间，后者将膜材下压并张紧，同时也便于排水。
美国李维也继承了“张拉整体”的构想，并采用了富勒以三角形为基础的屋盖体系，开始称为“双曲抛物面一张拉整体穹顶”，以后注册“腾星”（Tenstar）穹顶，其处女代表作就是1996年在美国亚特兰大举行的奥运会主馆—佐治亚穹顶。这个尺寸为235m×186m的拟椭圆形索膜结构构成为世界上最大的室内体育馆。穹顶的上索网采用三角形网格，膜采用菱形单元以便形成具有足够刚度的双曲抛物面。以后这种穹顶又用于阿根廷的拉普拉达体育场，平面由两个重叠的圆（直径为85m，圆心相距48m）组成，具有双峰的外形。两个腾星穹顶支承在看台顶部周边三角形桁架和中间钢拱架上。屋面采用22%透光率的新型织物，加上周边开敞和良好的通风系统，使得草坪得以生长。
在所有的体育建筑中，体育场可说是变化最大的，也最富有特点。最初的体育场不过是一片没有遮蔽的露天场地，周围设置了一些看台，以后勤部部分看台上加了挑蓬，其悬挑的跨度不过十来米。随着需求的增长和技术的进步，不但悬挑跨度越来越大，覆盖的范围也发展到了全部看台，仅留下了中央的一部分露天比赛场。然而，体育场的发展并未到此为止，中间部分的顶盖还能做成晴天开敞、雨天遮蔽的开闭结构，以至体育场和体育馆之间已没有什么严格的界限了。
近代体育场的兴起首先要归功于世界杯足球赛，因为每次比赛都要在若干个城市的足球场上进行角逐，像1990年世界杯赛在意大利举行，就新建或改建（加盖）了11座体育场。其中罗马奥运会体育场原建于1960年，平面尺寸为308m×237m，改建时采用了以幅射状索桁架与受拉内环相结合的结构体系，悬挑跨主工业区50m。新建的巴里足球与田径场则以成对的悬挑箱形钢拱作为承重结构，最大悬挑跨度为26m。两者都采用涂敷特氟隆的玻璃纤维布作为屋面。
此外，世界上一些主要城市也都需要一个达到国际标准、观众席在3万人以上的体育场。正因为这个原因，香港在1994年对原有的露天下政府大球场进行扩建，将观众席增加至4万。由于现存的钢筋混凝土看台已不堪重负，在结构布置上另辟蹊径，即沿球场长向设置两铰落地拱，来承担部分屋盖重量。拱与看台边梁之间架设曲线形立体桁架，其上铺以膜材，形成折线形屋面。钢拱跨度为240m，矢高50m，采用3.m5方形截面.立体桁架的跨度在4m0至55m之间,为三角形截面,高3.5m桁架之间设有谷索用来张紧膜材(图7).
作为2000年奥运会主办城市的悉尼,理所当然地需要建设一座大型体育场,其设计规模为8万人,奥运会期间可扩充到11万人.结构布置类似香港体育场,也是沿长向设置两铰落地拱,跨度达290m,但看台屋盖则是采用了两片新月形的双曲抛物面网壳,这样的几何造型更美观,同时双曲面也能发挥其空间作用.钢拱为三角形截面的格构式桁架,最大高度12.m,每个网壳覆盖了大约220m×70m的面积,为双层铰接,最大厚度4.5m,网格尺寸为10m,网壳上覆盖以半透明的聚碳酸脂屋面板。
作为采用膜结构的挑蓬来说,以受拉内环、索桁架与受压圈梁相组合的结构体系是一种适宜的选型.1990年罗马奥运会体育场扩建,1993年德国斯图加特为举办世界田径锦标赛将原有体育场改建都采用了这种形式.1998年马来西亚吉隆坡为英联邦运动会新建了一个10万人体育场,其平面尺寸为286m×255.6m,看台的挑蓬跨度达66.5m.和前两个体育场不同的是它的受拉内环做成双层,上下索之间以高18～20m的钢柱相连系,周围的受压圈梁则为Ф1400㎜×35㎜的钢管.在受拉内环与圈梁之间有36榀幅射状的索桁架,其上设置了带拉杆的钢管拱,拱与拱之间可形成马鞍形膜屋面,膜材采用了聚氯乙烯树脂，外加一层含氟高分子的保护层。
三、中国的发展水平与前景
自从50年以来，中国在空间结构领域获得了长足的进步，不论是工程应用或理论研究方面均在国际上占有一席之地，网架结构的应用范围与面积已位居世界各国前列，像首都体育馆上上海体育馆这样万人级的体育馆仍是大跨度网架结构中的佼佼者，近年来网壳结构逐渐兴起，在体育馆建设中颇有取代网架之势。天津市体育馆的双层球形网壳，直径有135m，黑龙江速滑馆的主体结构采用由中央圆柱面与两端半圆球面组成的双层网壳，其轮廓尺寸为86.2m×191.2m.中国的悬索结构早在60年代即已起步[4],当时曾建造了直径94m的圆形双层悬索,用于北京工人体育馆.其后在安徽体育馆等工程上采用的横向加劲悬索体系,以及在吉林滑冰馆采用的空间双层索系,都体现了中国在这方面的创新.相形之下,同属于张拉体系的膜结构,在中国的发展还比较落后.但最近建成的上海体育场马鞍形看台挑蓬,采用悬挑钢桁架覆以伞形膜材,是中国的第一个大跨度膜结构,虽然其技术与材料主要还依靠国外,但对中国膜结构的发展必然将起推动作用.值得提出的是,中国在制定空间结构技术规范的工作上在世界上是独树一帜的,有关薄壳、网架、网壳、悬索等的规程与标准,有的已经颁发,有的正在编制,这些技术文件是中国在空间领域内工程实践和科研成果的结晶.
展望未来,中国正沿着改革开放道路阔步前进,随着交流的进一步扩大,必将建设更多的体育、展览、会议和机场建筑.这将为空间结构的发展提供一个好的机会.经验证明,为了推动应用,相应的理论研究是必不可少的,过去,这些工作也有必要继续进行下去,以冀空间结构不断获得理论储备[5].根据国外的经验,还有两个薄弱环节严重地影响着中国空间结构的向前发展,即结构形式和结构防护,必需及早扭转目前的被动局面.
空间结构最大的优点在于它形式的多样化.然而,在设计过程中结构工程师往往是被动地去满足建筑师所提出的建筑造型,而不是在设计一开始就主动地参与确定形式,这对于初始形状不确定的张拉结构就更不合理了,决定结构形式不仅要依靠设计者的直觉和灵感,也要更多地采用理性的科学方法.近年来在国外已出现了好几种“工具”可用来研究结构形式.
（一）学生选做大跨空间结构毕业设计的积极性不够由于大跨空间结构毕业设计课题开设时间较短，学生对此课题难易程度的认识有偏差，在毕业设计选题阶段，学生更易于选择常规的混凝土框架结构和框剪结构毕业设计课题。为提高学生选做大跨空间结构毕业设计的积极性，对多届毕业生进行了深入的调查分析，现总结出学生不愿选做大跨空间结构毕业设计的主要原因如下：（1）与传统的混凝土框架结构和框剪结构相比，学生直观地认为大跨空间结构的建筑造型新颖、奇特，但其结构形式复杂、多样，简化力学分析模型困难，结构受力分析难度大，难以应用所学知识顺利完成此类型的毕业设计。（2）由于大跨空间结构的钢屋盖需应用有限元设计软件进行受力分析，此部分工作量难以在计算书和图纸中反映出来，学生担心最终计算书没有完全反映出自己的工作量，影响最终答辩成绩。（3）部分学生认为大跨空间结构毕业设计的主要工作是应用有限元软件进行钢屋盖设计，而钢结构和混凝土结构的基础理论知识没有得到有效训练。（4）学生认为大跨空间结构在实际工程中的应用较少，对以后工程实践帮助不大。
（二）题目设置不当，难度及工作量过大或过小为使毕业设计选题与目前建筑业的发展趋势结合，学院鼓励毕业设计题目直接来源于设计院的工程实际，拿来“真题真做”。但是大跨空间结构类型的工程实践一般为奥运场馆、大型会展中心、剧院、机场航站楼等大型复杂建筑工程，若直接“真题真做”，作为本科生的毕业设计题目其难度及工作量过大。因此，实际的大跨空间结构毕业设计没有从设计院拿来就“真题真做”，而是选择性地删掉一些设计内容，在此过程中若控制不当，将导致此类毕业设计题目的难度及工作量过大或过小。目前，大跨空间结构毕业设计内容多为大跨度钢屋盖的设计，结构形式为网架或网壳，主要设计内容包括建筑选型、结构选型、屋盖（网架或网壳）构件设计、焊接空心球节点或螺栓球节点设计、支座节点设计。这类大跨空间结构毕业设计题目内容新、实践应用广、实用价值高，但是局限于结构设计、知识结构考察不够全面、系统综合性不强，且主要计算工作应用工程设计软件完成，工作量难以在计算书和图纸中反映出来。实际中，另一类大跨空间结构毕业设计删掉的设计内容较少，接近于“真题真做”，但学生普遍反映此类毕业设计的难度和工作量过大。通过调查分析，得知：（1）由于大跨空间结构的建筑造型新颖、奇特，学生在建筑选型时耗费大量时间，且后期结构设计方案很难满足前期选择的建筑造型，因此，学生返工现象较为普遍，增大了毕业设计的工作量。（2）为满足大跨空间结构建筑要求，学生偏向选用玻璃幕墙体系作为维护结构，但是学生对玻璃幕墙及其支撑钢结构体系的设计较为陌生，此部分设计难度较大。（3）由于大跨空间结构的受力体系较为复杂，学生很难简化出合理的力学分析模型。（4）学生普遍认为钢柱脚的设计难度较大，尤其是对底板上加劲肋的计算方法理解困难。
（三）参考资料缺乏，学生自主查阅资料能力有限由于大跨空间结构毕业设计题目是近几年新增的毕业设计题目，往届学生的毕业设计成果相对较少。目前，学校图书馆及网络资源中关于框架结构和框剪结构毕业设计的相关资料较多，而大跨空间结构毕业设计的参考资料匮乏。学院图书馆的规范及标准图更新速度太慢，尽管学院加大了对图书和资料的投入力度，但学生在毕业设计时总觉得可利用的设计规范及设计手册较少，尤其是最近两三年刚颁布的规范和规程。大跨空间结构设计不能局限于有限的教科书内容，需要学生自主查阅各种现行的建筑结构设计规范、设计手册、标准图集及其他工具书等。在毕业设计过程中遇到问题，学生首先想到询问指导教师某个系数的取值，而不是系统地查阅相关规范条例的具体内容，也不深究其使用条件、使用范围是否满足设计题目的要求。在标准构件的选型上更是不问出处，拿来就用。大跨空间钢结构的构造节点较多，其节点形式要和结构体系的计算模型相一致，学生在这方面的结合能力也较差。
（四）学生软件应用能力欠缺为提高学生的动手能力和计算机操作能力，学院提倡学生在手算基础上利用计算软件进行电算，鼓励学生利用C语言或FORTRAN语言对部分计算进行编程，在计算中采用表格Excel进行重复计算以简化计算过程。但从了解的情况看，学生平时虽有接触常用的办公软件MicrosoftOffice、绘图软件AutoCAD、工程设计软件3D3S等，但是没有经过实际锻炼，学生掌握得并不理想。很多学生把Office简单认为就是打字，而Word中的排版、长文档处理、公式符号输入等都不熟悉，对Office中其他几个软件的了解更少。工程设计软件采用的基本假定和计算方法与手算的基本假定和计算方法有所不同，但学生对此理解并不深刻。
（五）指导教师缺乏实际工程经验大跨空间结构毕业设计的指导工作要求教师具有丰富的工程实践经验，以指导学生结构选型、屋盖（网架或网壳）构件设计、焊接空心球节点或螺栓球节点设计、支座节点设计等工作。由于大跨空间构的屋盖结构形态呈三维状态，在荷载作用下具有三维受力特性，且构件呈空间工作状态，在屋盖结构计算部分需应用工程设计软件（如3D3S软件）。因此，大跨空间结构毕业设计还要求指导教师具有熟练应用工程设计软件的能力。但是近年来高校不断扩招并扩大教师队伍，许多硕士、博士从学校毕业就直接进入了一线教学岗位，没有经过工程实践锻炼和系统的岗前培训，许多青年教师因缺少毕业设计的指导经验和工程实践经验，在大跨空间结构毕业设计的题目设置、难度及工作量的控制方面都存在较大不足，直接影响了毕业设计的质量。（六）研究生复试、找工作等占用毕业设计时间毕业设计是大学生的最后一个教学环节，受到研究生复试或找工作的影响较为严重。部分优秀学生虽然重视，但精力有限，尤其是达到研究生复试分数线的学生，整日忙于面试、调剂等事情。部分学习认真成绩良好的学生，到5月份才开始应付毕业设计，导致毕业设计毫无思路，且不熟悉办公软件、绘图软件、工程设计软件，严重影响毕业设计质量。毕业设计期间，有些学生为了参加求职面试、公务员考试等，频繁往返与学校、家和各用人单位。因此，学生的毕业设计成果不可能做到尽善尽美，就不得不罗列的大量数据，绘制不算规范的设计图纸，计算书表达也不够完全和规范，毕业设计的质量无法保证。
二、大跨空间结构毕业设计的改进措施
（一）大跨空间结构理论教学方面为提高大跨空间结构毕业设计质量，学院现已开设《空间结构》等相关课程，但课时有限，因此要求指导教师应深入研究教学大纲，熟悉培养目标，精选教学内容，制定合理的教学计划。在理论教学过程中，一边进行理论知识学习，同时还要安排学生参观典型的大跨空间结构，实地讲解钢屋架（网架或网壳）、钢柱、钢梁、钢支撑以及节点、柱脚、预埋件的连接构造形式，使学生对大跨空间结构的结构体系、构件类型、受力特征、截面形式、尺寸、材料等有进一步理解，对钢结构有更深入的了解，提高学生学习的积极性，从而提高大跨空间结构的教学质量。
（二）合理设置题目的难度及工作量为了保证大跨空间结构毕业设计的质量，要求设置的题目应该是内容新颖、知识结构全面、工作任务圆满、系统综合性强、实践应用广、实用价值高。实践证明，所有学生从接触此类题目的任务书开始便目的明确、兴趣浓厚、主动积极，为高质量完成毕业设计打下良好基础。经过不懈探索，实践出适合土木工程专业大跨空间结构毕业设计题目，此类毕业设计的结构体系如图1所示，结构设计主要包括以下几个方面：（1）大跨度钢屋盖的设计，结构形式为网架或网壳，主要设计内容包括网架或网壳结构选型、构件设计、焊接空心球节点或螺栓球节点设计、支座节点设计。此部分设计工作主要应用工程设计软件完成，并辅以相应的手算校核，包括钢构件强度及稳定验算、螺栓球节点和支座节点设计复核。（2）钢刚架的设计，此部分设计以手算为主，包括钢柱、钢梁、柱脚、梁柱节点设计。（3）混凝土框架设计。实际大跨空间结构下部多设置两、三层的框架结构作为办公区域，框架顶部设置钢柱支撑上部网架、网壳结构，既能满足建筑功能，又能节省建筑成本。此部分设计以手算为主，包括框架梁、框架柱、楼板、楼梯、基础、雨篷、预埋件设计。
（三）加强毕业设计资料库的建设高校普遍存在设计资料陈旧和数量不足的现象，尤其是大跨空间结构方面的设计资料更少。学校应增加投入力度，尽快更新规范和规程及标准图集。随着科技进步和网络普及，资料库的建设也应跟上时代的发展，可以尝试在校园内建立一个毕业设计网站，收录各种类型的毕业设计实例，建筑设计、施工及验收规范，结构计算手册和构造图集等。此毕业设计网站可实现网络资源共享，信息更新速度快，查阅方式比传统方式便捷。
（四）完善指导教师分组制度根据专业方向、新老教师搭配、自愿组合等原则，建立毕业设计指导教师小组，每组推荐一位经验丰富的老教师作为小组负责人。小组负责人组织本组成员对年轻教师进行岗位培训，拓宽年轻教师的思路，提高其指导水平，适时地邀请一些经验丰富、德高望重的专家举行讲座。定期考核年轻指导教师的教学实践能力，建立长期有效的监督处理机制。
（五）强化过程管理，培养学生独立解决问题的能力毕业设计的效果、质量与指导教师采取的管理、指导密切相关。指导教师应定期检查学生毕业设计的进度和质量，特别要做好开题报告、中期进度检查和答辩前的检查工作。在毕业设计指导过程中，指导教师要启发学生的思路，采取讨论式、探讨式的教学方法。当学生面对问题时，提倡学生自己查阅资料，自己解决问题，并鼓励学生在毕业设计中运用新技术、新材料，进行多种结构方案的比较，建立优化设计的概念，培养学生自我发展能力，为走向社会打下坚实的基础。
三、结语
钢结构建筑的施工技术
钢结构施工的工序流程：
1.钢柱安装
钢柱在运输到位之后，它的摆放安装过程需要注意以下五点要求：(1)定位轴线在钢柱摆放的基础混凝土平面上用水墨线标记出钢柱所在位置的十字线，并且在钢柱柱身上相应地标记出定线。(2)钢柱吊装进行钢柱吊装采用临时吊装耳板，在钢柱吊装就位后再做切割磨平的一些工作。然后考虑到钢柱的长度，吊装过程中应采用斜拉起吊，同时将柱脚用木板垫高。(3)柱就位轴线调整运用专用角尺检查钢柱就位的情况并进行适当的调整。调整工程中需要三个人同时操作，一个人移动钢柱，另外一个人协助稳定，最后一个人进行检测。那么钢柱就位的标准就是：钢柱柱身的定位线与基础平面上标记好的定位线相一致，而且误差必须必须小于2毫米。(4)柱顶标高调整钢柱就位轴线调整完毕后，需要进行钢柱标高的调整。其操作方法为：首先在柱身上标记标高基准点，然后利用水准仪测定其差值，适当的增加垫片(注意垫片最多不能超过2片)进行调整钢柱的柱顶标高。(5)钢柱垂直度校正1)初步校正：对钢柱的垂直角度作出初步的调整和校正，还可以利用水平尺完成这一项工作。2)精确校正：同时利用两台经纬仪进而从钢柱的两个侧面来观测，利用缆风绳的摆动来进行精确的调整和校正，并且注意要在柱脚下垫铁。等精确校正完毕之后，就紧固钢柱的脚螺丝，并将其柱脚和垫铁牢固焊接。
2.钢梁安装
(1)起吊准备对钢梁吊装之前，需要仔细的检查它的编号、型号、几何尺寸、承剪板的位置和方向以及螺栓连接面和焊缝质量。另外在起吊钢梁之前，要提前对钢梁身上的污物和浮锈进行清除摩擦，并且将梁和柱对接的定位线标记在梁身。(2)吊装过程运用两点绑匝吊装法对钢梁进行吊装。当吊装基本就位的时候，仔细的调整钢梁的位置以使得梁身上的定位线和钢柱身上的定位线基本上达到吻合，随即进行点焊操作加固。(3)钢梁的焊接(4)次梁的安装一部分次梁的安装可使用人工用棕绳吊到就位点实施焊接安装。
3.焊接的操作标准
(1)待焊接的部位的表面及边缘应该保持清洁、整齐，不能有裂纹、油污、毛刺、氧化皮等其他杂质。(2)焊缝区之外的母材上，应该避免电弧击痕。如有电弧击痕遗留下的裂纹或者伤斑，要打磨并做好检查。(3)完工焊缝应要清除熔渣，焊缝和附近母材用钢丝刷来清除干净，焊接结束和验收前，施焊的接头不能油漆。(4)用角焊缝连的工件，要尽可能密贴，如果间隙超过了1.6mm，要增加焊缝焊角，增加的值等于它根部的间隙值。严禁用填充物填充间隙。(5)在正式焊接过程中，如果查出定位焊有裂纹必须将它铲除以防止形成隐患。(6)制作使用的焊条要符合焊接工艺规定使用的经过设计批准的焊条。(7)从事焊接操作人员是选用合格的焊接人员。(8)机械、工具、焊接材料和其他辅助的材料必须有产品合格证，且按照技术的要求使用。(9)焊接之前必须检查焊口的尺寸和清理情况，合格后才能施焊。
4.防火喷涂
(1)喷涂工艺的流程先利用搅拌机拌料，其次对拌料振动筛过滤，然后把过滤后的料倒进料斗，接着用喷涂工具把料喷涂在结构的表面，最后加覆防火涂料进行固化。需注意流程中，要重点重复最后两道工序，以达到标准要求的厚度。(2)注意事项1)拌料过程配料时要严格按照涂料的配比。搅拌时间不能够少于20分钟，搅拌合格标准，涂料内没有结块、稠度均匀，还要求流动性达到施工要求，涂料以用手抓起掌心向下，涂料不落下。2)喷涂过程中，第一遍为防止涂料在固化过程中产生裂纹，厚度达到4到8mm之间。喷枪操作时，距工作墙面的距离必须小于0.3m。3)喷涂完成后，需检查喷涂效果，尤其是角落和缝隙处。厚度不够处进行补涂。
钢结构建筑的质量管理
建筑钢结构的质量管理分为施工前的前期质量管理、施工中的过程质量管理和完工后的质量监督管理三个方面，这也是实现全面质量管理的具体体现：
1.前期质量管理
前期质量管理，即施工准备阶段，此项工作将贯穿整个施工过程，有计划有步骤的实施工程，为工程质量管理提供了保障和依据。前期质量管理包括采购阶段的质量把关和钢结构工程的拼装管理。不论是材料选购的质量还是焊工技术和焊接材料，都必须严格按照质量要求进行，对进场的构件、材料要及时报检，保证其质量。施工现场必须对现场施工人员、机械设备及用电等进行严格管理，进入施工现场人员需戴安全帽，电工应穿绝缘鞋，高空作业必须系好安全带等。
2.安装过程质量管理
钢结构安装阶段必须要有监督人员在现场对工程质量进行监督管理。具体实施过程如下：(1)熟悉图纸与原设计的一致性、合理性和适用性。(2)检查安装运输设备、起重、场地的安全性，工地焊接设备的适用性。(3)复查建筑物的定位轴线、标高、位置等。(4)抽查成品件的外形尺寸和表面质量，抽查的数量为同类构件的10%。(5)设计图样规定贴紧的节点接触面不少于70%，且边缘间隙不大于0.8mm，用0.3的塞尺抽查10%且不少于3件。(6)钢网架结构安装工程及金属压型板工程的控制和检验。
3.后期质量管理
为了确保钢结构工程的整体质量，不仅需要前期的培训、施工过程的质量控制，最后工序的验收工作也是十分重要的。后期质量管理主要是施工验收阶段对所完成工程项目指标进行检测，在钢结构工程收尾阶段，组织施工人员进行盘点，做到不遗漏，如果发现有任何质量问题都要做出及时调整；收尾以后，通知业主，等待验收。后期质量管理要保证不符合质量要求的工程不能投入使用，其次要做好装修维护的质量监督，避免由于维护不达标造成的质量事故。
关键词：建筑结构设计；工程造价控制；变量问题；控制措施
从建筑结构设计工程造价控制方面来分析，该阶段的工程造价控制对整个建筑项目工程造价控制的影响非常大，可以说结构设计的影响已超出总工程造价的50%以上；而从建筑结构设计周期来分析，其阶段的设计周期仅占总工程建设周期的20%，可见建筑工程结构设计阶段对总工程造价的影响有多大。就现阶段建筑工程结构设计的工程造价来看，值得建筑企业相关部门给予高度重视，并采取有效的控制措施，以保证建筑结构设计工程造价合理。
1建筑结构设计的工程造价
1.1建筑结构设计、工程造价基本概念。一个完整的建筑工程项目，前期工程规划以及结构设计环节非常重要，是整个工程项目施工的围绕核心，从建筑结构设计中能够充分显示出施工技术与工程造价之间所存在的关系，并予以有效的施工方案实现施工顺利、成本合理的目的，这样对工程造价来说也能够提高控制能力。建筑结构设计的主要目的就是以满足建筑方案要求，确保建筑项目整体设计合理，以达到建筑工程竣工后安全可靠、经济适用的目标，促进建筑企业可持续发展。建筑项目工程造价是指整个建筑工程施工、决策、设计等各环节投入成本的总额度。1.2建筑结构设计与工程造价之间存在的影响关系。工程设计的过程实际上就是将建筑工程中技术与经济两个元素从对立的走向转变成统一走向的过程，目的是以提高建筑工程技术能力的同时，降低建筑工程施工成本的投入，在以保证质量的基础上实现经济效益的提高。建筑工程项目中的各个成本投入环节非常多，在经过合理规划后，并取得决策确认，就可以作为控制建筑工程施工质量与工程造价的重要依据，因此，建筑结构设计的合理性、科学性非常重要。经过多年对工程造价的了解与分析，工程结构设计与工程造价之间的影响关系非常明显，以达到百分之五十左右的影响率。可见建筑结构设计对工程造价好坏的影响非常大。
2建筑结构设计阶段工程造价难以控制的变量问题
2.1工程造价机构配置不合理所引起的变量问题。就当前建筑项目设计中，结构设计环节至关重要，相应的工程造价结构配置也需要具备科学性与合理性，而现阶段，在建筑工程结构造价控制机构配置不合理已成为影响总工程造价的直接因素之一。在建筑工程项目中，造价管理部门与其他管理部门处于平等关系，甚至还有很多建筑工程中对工程造价部门的存在不够重视，并没有设立专门的管理与执行部门，因此在工程造价管理过程中，由于权限与独立性问题、部门地位问题、结构配置不合理问题导致造价管理工作中存在的各种问题居多，就拿独立性问题来说，直接影响数据的准确性，极容易发生后续工程造价的问题与误差，导致资金投入过大，浪费情况居多，不合理利用成本现象普遍，最后导致工程资金投入加大的问题。2.2控制造价环节缺乏执行力所引起的变量问题。执行力是一个任务是否能够有效完成的关键，在建筑工程造价控制过程中，其相关部门的执行力也一样重要，而现阶段在很多建筑工程项目中造价控制与管理的执行力严重缺乏，部分建筑企业对造价控制的重要性不够了解，也没有意识到造价控制的执行力会直接影响到总工程造价的结果。因此在建筑工程造价控制措施上仍是以传统的方法为主，不具备科学性，造价控制管理人员对工作的态度也不够认真，造价控制数据的准确性也有待审核与验证，进而造成资金使用不合理的情况发生。2.3缺乏准确的目标所引起的变量问题。在建筑项目结构设计环节中工程造价过程缺少一个明确的控制目标已成为影响工程造价控制重要因素，没有明确的目标就意味着工程造价控制处于盲目的状态中，这是一种级不负责任的问题。这个问题的具体表现是施工企业在确定设计阶段工程造价的目标时，不根据实际的情况来制定目标，不能形成一个有机地整体，对工程造价目标的一致性十分不利，降低后期施工工作的完成效率。
3实现建筑结构设计阶段工程造价控制的具体措施
3.1制定一个明确的工程造价控制目标。通常情况下，建筑设计阶段的工程造价的控制目标一般是采用制定方案的初步估算来制定所谓工程造价控制阶段的初步目标，对于包含具体技术设计的建筑工程将使用初步设计概算作为建筑结构设计阶段工程造价控制的目标，对于没有具体技术应用的建筑则可以不经过修改直接将初步设计概算作为工程造价的控制目标。3.2完善建筑结构设计阶段工程造价控制制度。完善的建筑结构设计阶段工程造价控制制度是有效实现建筑结构设计阶段工程造价的关键因素，要建立完善的建筑结构设计阶段工程造价控制制度需要保障已经制定的工程造价控制制度要完的工程造价控制的绩效评价体系，提升整的执行下去，其次要建立一套合理性工作人员的工作积极性，做到奖惩分明，最后是要明确建筑结构设计阶段工程造价控制的各阶段的目标和具体责任人，明确的目标和职责是工程造价控制工作的重要前提，也是提高建筑结构设计阶段工程控制的最有力的保障。3.3合理选择建筑设计阶段工程造价的控制方法。科学合理的工程造价控制方法是保障建筑结构设计阶段工程控制的关键因素，当前应用最广泛也是最有效的工程造价控制方法是采用价值工程的数据信息来对工程价值的工作内容进行科学分析，并使用限额设计的方式实现建筑结构设计阶段工程造价控制的规范化。尽管限额设计的方法对工程造价的控制产生了一定的作用，但是该方法在设计阶段的方案的制定和施工管理以及设计概要等方面还存在较大的局限性，在实际应用中会出现一些不合理或者运算错误的地方，要及时的发现并解决，以保证工程造价控制方法的合理性。3.4实现建筑结构设计阶段的工程造价的数字化。科学技术是第一生产力这句话十分适用于建筑结构设计阶段工程造价的控制，科技的进步带动了建筑结构设计阶段工程造价的控制方法数字化的发展，当今社会先进的网络计算机技术的发展更是为工程造价的控制带来了无限的上升空间，要合理使用现在互联网中庞大的信息资源，建筑结构设计阶段工程造价的控制的数字化发展是未来工程造价控制发展的必然趋势。设计研究专门的工程造价控制的计算机软件仍是提升工程造价控制方式数字化发展的重要方法。数字化条件下的工程造价控制必然会提高工程施工中的管理质量和控制效率。
尽管各大施工企业都具备比较完善的工程造价的控制方法，但是在具体的实施过程中还是会发生一定的问题，要加强行业交流和技术水平的探讨，取长补短，全面提高工程造价控制措施的科学性，促进建筑业的可持续发展。
作者:聂鸿魁 单位:秦皇岛维拓建筑设计有限公司
符合人机工程学的机械结构设计，是最近十几年来所大力提倡的；人机工程学以人、机、环境三要素为核心，考虑到工业造型设计技术和艺术，美观、大方、适用、实用是始终追求的目标。
2舰船指控设备结构型式的演变
自20世纪50年代开始，我国舰船指控设备完成了由机电指挥仪向数字化综合指控设备的演变，设备从以模拟计算机为主转变成以微型数字计算机为主。下面介绍指控设备上一些主要器件、部件和结构型式的演变。
2.1显示器的演变
目前，CRT显示器已被液晶显示器和LCD显示器替代。由于工作原理不同，液晶显示器、LCD显示器与CRT显示器有明显的性能差异，较圆满地解决了CRT显示器无法克服的在体积、重量、功耗、环保和电磁辐射等方面的缺点。
2.2计算机的演变
早期舰船用计算机的结构形式是：各插件模块通过槽口固定于开放式插件框架中，自带的楔形锁紧装置与槽口两侧壁紧固，其后部的电连接器通过盲插方式与印制大底板上的电连接器链接，大底板上的输入输出信号通过专用的转接板转接。现在取而代之的是全密封、全加固的抗恶劣环境加固机，不仅体积小、重量轻，而且具有良好的抗振、散热、电磁防护能力。
2.3功能部件的演变
鼠标、键盘、触摸屏等通用的功能逐渐被集成为全加固模块，通过预留接口与外部设备联系。尺寸被严格定义，实现了模块标准化、通用化设计。这类模块多采用整体设计和加工工艺，如真空钎焊、整体铸造和整体机加等，具有体积小、结构紧凑等特点，既能减轻重量，又保证模块有良好的适应性。
2.4整机结构型式的演变
显示器、计算机和功能模块的进步，导致了整机在重量、体积上都有了大幅度的下降，造型变得更加时尚、美观。由于各类模块标准化、通用化的实现，整机设计变得快捷、方便，在争取任务和任务立项时，根据特定的需求，短时间内可提供初步的技术方案，确定外形尺寸和重量等指标。表1给出了不同时期指控设备的结构型式。
3几个关键技术问题的现状
经过几十年的发展，指控设备的结构设计内容发生了较大的变化，不再有非线性齿轮、劈锥、传动链这类复杂结构，剩下的是台、柜造型、面板设计、壳体铸造等。台、柜、箱及其各层次设备已实现标准化、通用化和系列化。整机内部小到插件模块、通用模块、专用模块，大到显示器、计算机都实现了全加固设计，并通过严格的应力筛选试验，整机必须按国军标要求参加例行试验，通过抗振、散热和电磁兼容能力测试。结构设计及其可靠性测试方法和手段逐渐成熟，但也存在一些问题。
3.1隔振减振设计
隔振减振设计主要还是遵循传统的方法进行，以定性设计为主。即，对结构件做个初步的静力分析后，再根据使用环境和经验乘上一个安全系数，在设计阶段难以充分考虑动态激励带来的影响。设备的抗振能力主要靠环境试验来验证。这种设计方法带来的问题是：
1)由于无法准确把握设备内部重量及分布，台、柜、箱在设计上普遍存在刚强度整体有余、局部不足的问题。虽然在振动、冲击试验中也能发现一些问题，诸如在某个频段振动超标，在哪个频点共振幅值最大等，但不能具体定位，也不能准确评估共振带来的影响；
2)设备的重量和几何重心的位置，是在总装完成后靠称量才能最终确定，所以，通常是选择具有一定承载范围的减震器，在使用过程中需对承载量进行调节，给用户带来一定的麻烦。
3.2热设计
现役的指控设备从机箱到台、柜基本上还是通过风机散热，这是目前主流散热方式。对于发热量大的模块，如加固机，除了要解决自身的散热问题，还在台、柜内部设计专用风道，保证热量快速排除。其弊病是会造成电磁干扰且噪声较大；20世纪90年代，国外一些潜艇指控设备开始采用液冷散热，这种通过泵产生的动力推动密闭装置中液体的循环来实现散热的方式，具有较高的效率，且噪声较小，缺点是成本较高。近年来，国内也开始进行这方面的研究与试验。由于现行的热设计方法不能准确判断台、柜内部气流的走向，故无法实现对设备从芯片到整机实施有效的温度控制，仅仅是根据总功耗、单个风机的风量以及热源的位置来大略地确定风机的数量和进、出风口的位置，散热效率不高。
3.3电磁兼容设计
早期的纯机械设备和机电设备几乎不要做电磁兼容试验，然而，随着军械电子化程度的迅速提高，越来越多的电路被装入有限的空间，设备内外电磁信号纵横交错、密集重叠，功率分布不均匀；特别是电子战，其基本着眼点就是夺取“制电磁权”。电磁兼容设计在现代指控系统中的重要性可见一斑。电磁兼容设计涉及电器和结构等多个专业，综合性很强。虽然电磁干扰主要是电子元器件及其分布的问题，但与它们安装的位置、元器件屏蔽与密封的好坏、材料固有的屏蔽效能等紧密相关。经过多年的研究并结合试验，指控设备的电磁兼容设计已初具规模，并制定了一些设计规范。但是，由于设备内部安装的模块较多，很难直观地了解内部的电磁环境，一些问题在设计阶段很难被发现。而电磁兼容检测试验又是在设备出厂、功能调试完成后根据要求进行的，这时已到了研制的后期，等发现了问题，再针对超标项目实施解决方案，通常代价是昂贵的，会增加一些不期望的附加元器件。
4关键技术的发展趋势
从上节中可以看到：
1)指控设备结构设计的研制任务量大、周期长、成本高；
2)隔振减振、散热、电磁防护等关键技术的研究进入了瓶颈期，还停留在依靠经验或以往环境试验结果类比、亦或有限的公式估算上。置身于21世纪，这种设计方法已无法适应现代国防对产品快速、可靠、经济的要求。三维设计技术和仿真技术的发展与推广，为这些研究内容的突破提供了有力支持。它们与传统的经验设计方法的融合，将有助于提高研制效率，推动机械结构设计从定性到定性与定量相结合的转变。
4.1三维设计技术的应用
结构设计实现由二维向三维的转变可以说是革命性的，设计者借助计算机将设计思想转化为可视的、可修改、可分析的实体模型，为新产品研发、仿真分析及后续的演示带来诸多方便。
1)三维设计可以直观地反映整机内部各单元的装配关系，避免产生干涉等错误。
2)三维软件的参数化设计技术特别适于复杂结构件局部特征修改的快速设计。以机柜壳体为例，对于同一规格的不同机柜，壳体大部分设计特征是通用的，不同主要表现为：两侧壁上横向加强筋和走线凸台的高度位置，导销支架、前横梁支架安装位置以及后横梁的高度位置。如果利用三维软件参数化建模工具，在壳体三维模型构建过程中使用变量来控制上述特征的位置尺寸和约束关系，根据不同的机柜需求编辑这些参数，即可得到具有相似拓扑结构的壳体。
3)随着舰船装备量的加大，用户对设备的重量提出了严格要求。在设计阶段通过指定材质，可快速预测出整机的重量，避免了整机装配完成后再进行减重或配重处理。
4)根据台、柜、箱内部的重量分布，可较准确地地计算出设备的几何重心，并以此为依据确定隔振器的大小和安装位置，逐步实现由选择隔振器到定制隔振器的转变。
5)建立产品常用件、标准件数据库，在新产品设计时可直接调用，节省了人力、物力，避免了重复劳动。
6)仿真分析和演示系统需要三维模型的支持。以仿真为例，在国外设计和分析通常分属不同的部门，设计者考虑的是功能的实现，分析人员则是负责对设计的合理性和准确性做出评估。有了三维模型，分析人员可直接在三维模型上进行简化，开展分析，保证设计与仿真同步进行。
4.2基于仿真分析的隔振减振设计
仿真技术的引入，在方案论证阶段有助于快速了解整机的振动特性以及对外载的响应情况，为决策提供支持；在设计过程中能及时发现结构上的薄弱环节，尽量做到结构合理、加工量少、材料利用率高，在保证抗振能力的前提下，实现轻量化设计。国内很多研究机构和高校都开展了这项工作，并取得了良好的效果。应用较广泛的结构力学仿真软件有很多，如ANSYS、UGNX、ABAQUS等。建议组织专人开展这项研究，掌握模块、机箱和整机各层次设备的结构力学性能，提高指控设备机械结构设计的竞争力。
4.3基于仿真分析的热设计
随着电子技术的迅速发展，指控设备集成化程度不断提高，单位体积内产生的热量不断增加，而有效的散热面积却相对减少；一些发热量较大的功率器件和组件的热设计问题日显突出。如何有效降低传热路径上的热阻成为急待解决的问题，这需要可靠性高且工程化强的热仿真软件的支持。目前已广泛应用的计算机辅助热设计软件有FLUENT，ANSYS，ICEPAK等。这类软件可在短时间内获得复杂热分析方案的模拟结果，及时对元器件的布局、传热路径的设计是否合理做出判断。
4.4基于仿真分析的电磁兼容设计
相对抗振和散热，舰船领域的电磁兼容仿真研究更是鲜见。直到近年才有一些成熟的电磁兼容仿真分析软件被引入国内，如SEMCAD、EMC-A、IE3D-SI等，它们从电磁兼容三要素(干扰源、耦合路径、接收器)出发，与实际工程紧密结合，通过建立干扰源、接收器与多种传输路径的数学模型来模拟传导、辐射、屏蔽等电磁干扰现象，并提供发射机和接收机的端口库、滤波器库、频谱信号库、屏蔽材料库等，可在研制过程中对板卡、模块和台柜等各层次设备及设备间的抗干扰设计做出评估，便于及早发现问题，减少试验阶段的整改。
5结束语
[关键词] 建筑结构件 温变裂缝 质量控制
近年来，随着科技水平的不断提升，我国建筑工程质量总体水平有了较大提高，但存在的问题仍然不少。在施工中由于各种因素的影响，经常会出现这样或那样的质量问题，甚至造成质量事故，产生严重的后果。而在众多的质量事故中，温度变化引起的裂缝是一种典型的质量问题。因此，探讨质量控制措施与如何防治温变裂缝的产生，对于保证建筑工程建筑物的质量有着重要意义。
一、建筑结构件工程中温度变化引起裂缝的主要原因
1、建筑结构件随着温度的变化而产生变形，即通常所说的热胀冷缩。当变形受到约束时，便产生了裂缝，约束的程度越大，裂缝就越宽。
2、水泥和水所引起化学反应引起裂缝。大体积混凝土开列的主要原因之一，是由于混凝土在硬化过程中，水泥和水起化学反应，产生大量的水化热引起混凝土的温度上升，如果热量不能很快散失，内部和外部温差过大，就将产生温度应力，使结构内部受压，外部受拉。混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉强度，如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时，混凝土就要产生裂缝。
3、构件硬化成型后，在使用中，如果温度较大，构件内部温度梯度就极大，也会引起构件开裂。
4、建筑结构件浇筑、养护及拆模过程中采用不当的施工方法，从而加剧温度变化产生裂缝。
二、建筑结构件工程质量控制的一般措施
1、组织措施
组建项目监理机构，配置满足工作需要的监理人员，并在约定的时间内，总监理工程师及其他监理人员派驻工地。建立现代企业制度，建立和健全质量控制体系，加强内部管理，对监理人员进行技术管理培训，建立考核奖惩制度。确定监理机构各部门职责分工及各级监理人员权限，并报送发包人和通知承包人。组织第一次工地会议，监理例会、监理专题会议和编写会议记录分发与会各方，保障工程质量，要求或建议承包人组织一定数量高素质的民工参与建设，督促承包人做好生活后勤工作，保障工地人员健康专注地投入施工。建议或要求必包人提供便利的施工条件，确保控制工程质量。
2、管理措施
健全技术文件审核、审批制度。根据施工合同约定，由双方提交的施工技术图纸以及由承包人提交的施工组织设计及施工计划、施工进度计划等文件应经过监理机构核查、审核、审批。督促承包商严格按照设计图纸、施工规范、验收标准，工作的各种商洽必须经有关监理工程师签字后方可实施。审查主要材料、设备的质量和核定其性能，参加工程验收工作，参与工程质量事故的处理。
3、经济措施和合同措施
严格质量检验和验收，严格按照双方的合同实行严格公平、公正的奖惩措施。对经验收不合格的工场部位拒付工程款。
三、建筑结构件工程中温变裂缝质量控制的主要技术措施
1、预防热胀冷缩的措施：（1）撤去约束，允许自由的产生变形；（2）设置伸缩缝。
2、防止化学反应引起裂缝产生的措施是：（1）尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥；（2）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在450kg/m2以下；（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；（4）改善骨科级配，掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量，降低水化热；（5）改善混凝土的搅拌工艺，采用”二次风冷“新工艺降低混凝土的浇筑温度；（6）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水热化，推迟热峰出现的时间；（7）合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；（8）在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或冷气冷却，减小混凝土的内部温差；（9）加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；(10)、加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表现缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土两面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。
3、预防产生比类裂缝的措施是：采用隔热(或保温)措施，尽量减少构件内部温度梯度，在配筋时应考虑温度力的影响。
4、预防结构件浇筑及养护过程产生裂缝的措施：
(1)针对建筑结构件伸缩较大的特点,浇筑混凝土时每隔30m左右设置后浇带。(2)浇筑中,下落高度不超过1.5m,混凝土不得成堆,及时出料、及时成活,以免产生离析现象,使得现浇板配料不均;严格按照操作规程进行施工,选择熟练的混凝土振捣工人,掌握好振捣时间,以保证混凝土振捣均匀、密实,避免漏振、欠振,并做好混凝土施工记录。(3) 建筑结构件混凝土浇筑成型后,应及时覆盖塑料薄膜,避免水分蒸发;浇筑1h~2h后对混凝土二次振捣,以消除收缩裂纹及表面泌水,2h~3h后进行二次压面,并适时用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4) 建筑结构件混凝土养护时间不得少于7d,对有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14d;留置混凝土同条件试块,并设专人检测混凝土强度增长情况,在其强度未达到1.2Mpa时,不得在其上踩踏或安装模板及支架。(5)严格按照GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范中的强度要求确定模板拆除时间,拆模时要轻拿轻放,不得对楼层形成冲击荷载,拆除的模板和支架要分散堆放并及时清运。
四、建筑结构件工程质量控制的保证措施
1、质量的事前控制
审核由发包人提供的各种工程资料。检查场内道路、供水、供电等施工辅助设施的准备。审核承包人中标后的施工组织设计、施工措施计划等技术文件。明确质量要求，掌握和熟悉质量控制的技术依据。参与承包人对发包人提供的测量基准点复核情况，并督促承包人在此基础上完成施工测量控制网的布设及施工区原地形图的测绘。严格审核工程开工应具备的各项条件，并审批开工申请。
2、质量的事中控制
施工工艺过程质量控制，采用现场检查、查阅施工记录以及材料和构配件、监督试验、见证取样，按照旁站方案进行旁站、及时对承包人可能影响工程质量的施工方法以及各种违章作业行为发出调整、制止、整顿直至停止施工批示。发现承包人使用的材料、构配件、工程设备等原因可能导致工程质量不合格或千万事故时，要求承包人采取措施纠正。发现施工环境可能影响工程质量时，应批示承包人采取有效的防范措施。坚持上道工序不检查不准进行下道工序的原则。上道工序完成后，先由施工单位进行自检、专职检，认为合格后再通知现场监理工程师或其他代表到现场会同检验。检验合格后签署认可，方能进行下道工序。隐蔽工程检查验收，隐蔽工程完成后，先由施工单位自检、专职检，初难合格后填报隐蔽工程验收单，报告现场监理工程师检查验收。分项、分部工程验收。应对施工过程中出现的质量问题，以及处理措施或遗漏问题进行详细的记录和拍照，保存好照片等相差资料。工程质量事故处理，质量事故原因、责任的分析--质量事故处理措施的研究确定及处理效果的检查。
3、质量的事后控制
事后严肃把关，对于质量控制要点、要害部位或质量有疑问的部位进行事后复检。严格按照质量评判标准对单元、分部、单位工程组织验收认证。实行质量保证金制度，让“制造”者跟踪一段时间的质量保证，完善其缺陷服务责任。在一定的时间内，尽量让工程在设计负载条件下运行后，再对整个工程组织验收。
为了确保建筑结构件工程质量，工程管理者应讲究质量控制的措施，实行事前控制与事后控制。而典型质量问题――温变裂缝则应采取具体的控制措施，以防治因裂缝产生质量事故的发生。
参考文献:
[1]高等学校试用教材.建筑材料,1985.
[2]中华人民共和国国家标准.混凝土强度检验评定标准GBJ107―87.
本文就框架结构质量问题产生的原因及危害进行分析，并提出相应的预控及处理办法。
【关键词】:混凝土；框架；问题；控制
[ Abstract ]: The construction of reinforced concrete structure in current construction occupies a large proportion, it has fast construction, good quality, seismic performance advantages, but due to the design and construction of the negligence of quality problem also it is often seen. At the same time, there are some common construction quality defects, such as reinforced concrete honeycomb, surface voids, displacement; void, exposed reinforcement;The frame structure quality problems causes and hazards were analyzed, and put forward the corresponding prevention and treatment measures.
[ Key words ]: concrete; frame; problem; control
中图分类号：F407.9 文献标识码：A文章编号：
1 、节点处梁端部钢筋过密
因结构计算的要求，框架结构节点处梁端部的钢筋过密，绑扎钢筋和振捣混凝土困难，容易出现以下质量问题：
1.1 钢筋间距太小，不符合构造要求，甚至多根钢筋并排放置，影响钢筋与混凝土之间的粘结力和握裹力，不能充分发挥钢筋的抗拉强度；
1.2 节点核芯处钢筋纵横交错，混凝土振捣困难，易在核芯区形成蜂窝和孔洞
1.3 梁上部负弯矩钢筋较密，易在梁上部形成通常裂缝。
可采取下列预防措施：
1.4 对梁断面进行合理设计，保证梁的上部纵向钢筋的净距不小于30 mm和1．5d（为钢筋的最大直径），下部纵向钢筋最小净距不小于 25mm和 d。当钢筋为两排设计时，上下两排钢筋应避免交错；
1.5 根据规范规定框架结构的剪力主要依靠箍筋和混凝土承担，一般不设负弯起钢筋，这样也可减少节点和梁瑞部位的钢筋数量；
1.6 在钢筋绑扎过程中，受力钢筋尽量均匀布置，保证钢筋间距满足构造要求，尤其是在多肢箍的梁中，一定要先确定主筋的位置，再根据主筋的正确位置来确定箍筋的几何尺寸。
2、钢筋位移
钢筋位移的问题主要表现在钢筋保护层厚度过大或过小；墙板双排钢筋有效间距缩小，甚至变成一排钢筋；墙、柱竖向钢筋整体偏移，造成上层结构模板、钢筋施工困难、楼板上层负加筋水平间距偏差过大等问题。
针对上述这些问题，在施工中可采取以下措施：
(1)钢筋保护层的垫块（或马镫铁）厚度尺寸要符合图纸设计要求，施工中可在市场购买成品或现场预制，垫块（或马镫铁）应按规范要求的间距均匀地安放在受力主筋上，并加以可靠的固定。
(2)为保证墙板双排钢筋的有效截面，一般设计中都设有梅花形布置拉筋，应严格按照设计图纸及规范要求绑扎牢固。
(3)在剪力墙模板支护时，应设置贯穿墙板的水平短撑筋，墙板上、下口各设一道，中间部分根据墙板高度、宽度增设，撑筋间距不大于1m为宜，撑筋长度等于墙板厚度，与墙板双排主筋点焊固定，以固定墙板筋的间距、位置并可兼作混凝土墙支模板时控制截面尺寸之用。
关键词：现浇建筑框架结构；施工；常见问题；质量控制
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
在建筑工程的施工中框架结构施工的质量管理与控制属于最重要的组成部分。尤其是近些年由于环境的影响，地震等众多自然灾害频繁发生，对建筑工程质量提出了更高的要求，而在建筑工程中，框架结构关系着建筑工程的稳定性。目前建筑框架施工中还存在一部分质量问题，因此要加强施工的质量控制，加强施工现场的管理，将不同的管理组织、方法以及手段结合起来，对建筑框架结构施工中的各个环节进行组织和协调。从而保证工程按照预定的时间完成施工，使得优质、安全生产目标得以实现。
1 现浇建筑框架架构施工中的常见问题
1、板面负弯筋被踩压变形及有效高度不足，在现浇建筑框架结构施工中，板面负弯筋被踩压变形和有效高度关系着混凝土结构的承载力，混凝土矩形截面受弯承载力是按照相关的混凝土结构设计规范公式计算。而目前在很多结构框架结构施工中，施工员在计算的时候其数值不够精确，或者一味的按照公式而没有根据实际的施工现场情况做相应的调整。当施工现场板面弯筋被踩压很低时，混凝土有效截面高度就比设计值小很多，其最大破坏弯矩也就随之降低，从而导致板面裂缝，影响结构安全。
2、节点柱柱箍筋安装质量差，通过大量的损害建筑调查发现，建筑结构最容易遭到破坏的地方是在梁柱节点处。比如说柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝，这一类也属于轻微的损伤，如果损伤比较严重则可能出现混凝土压碎崩落，柱内纵向钢筋弯成类笼形，导致框架的上边部分梁板出现倾斜。这主要是由于节点柱柱箍筋安装质量差，相关的配置不够完善和合理，或者箍筋捆的绑扎没有达到标准要求。致使后期投入使用的过程中节点处的弯矩、剪力和轴向力都比较大，最终导致了混凝土破碎或梁板倾斜。出现了这种问题往往对建筑的结构稳定性埋下了巨大的隐患，一旦遇到强烈的震动就很可能发生破损，这种问题也是建筑框架结构中最普遍的问题。箍筋与主筋绑扎不牢，还会造成节点内柱主筋发生移位，对它的修复也非常的困难，因此务必要在施工的过程中合理配置箍筋，箍筋捆的绑扎必须要达到标准要求。
3、混凝土水灰比控制不符合要求，水泥和水是混凝土的主要组成部分，将两者按照一定比例拌合，通过水化作用最终形成胶结材料。再加入松散的砂石骨料等相关材料最后干燥便形成了我们常用的混凝土。在混凝土的制作中水灰比的控制至关重要，水灰比越大 ，其收缩越大，但是这样制作的混凝土抗压强度就越低。目前还很多施工现场中经常出现水灰比控制不合理的现象，一些施工人员为了增加施工进度，在混凝土搅拌的过程中不注重混凝土的质量而随意增加水量或砂石骨料，使后期的工程投入使用不久便出现开裂等问题。
2现浇建筑框架架构施工中的质量控制
2.1 现浇建筑框架架构施工中的问题原因分析
1、缺乏质量安全意识，责任安排不明确，安全质量意识是建筑框架工程施工工作的关键，其质量直接关系着建筑工程的质量，间接关系着人们的生命财产安全。通过对施工中常见问题分析可以发现，出现这些问题最重要的因素是很多工程的施工人员和管理人员对这点并没有充分的认识，缺乏质量安全意识，为了赶工程的进度，而一味的将工作重心放在效率上，无视质量的控制，在进行施工的时候没有按照技术标准规范操作。另外是企业的各项规章制度基本落实不到位。建筑框架结构施工安全的关键点是施工的质量，如果工程施工的质量管理制度责任的界限变得模糊，当进行贯彻制度以及对责任制落实的时候，就会居于形式、走过场而已。
2、安全制度不完善管执行的力度不够，一些建筑企业的质量安全管理制度不够完善，对建立的制度也只是走走形式，并没有落到实处。对国家颁布的建筑工程质量管理法律条款几乎是无视，打出的那些所谓的安全生产的口号无非就是面子工程形式而已。
2.2 现浇建筑框架架构施工中的质量控制措施
要加强建筑框架结构施工中的质量控制首先是要完善相应的质量规范管理条例等相关制度，并加强监督，使得这些管理条例能落到实处，从而促使施工人员在施工过程中严格按照施工技术标准要求施工。针对于上述的几个常见质量问题可以从以下几个方面入手。
1、针对于板面负弯筋被踩压变形及有效高度不足的问题，可以在浇筑混凝土施工中，板上运输道搭设牢固到位，并且架空（这步操作主要是为施工过程中不会压到板负弯矩钢筋）；其次在板负弯矩钢筋中根据板厚按照一定间隔设置马凳，将它与交叉点绑牢；最后是叮嘱施工人员在施工过程中尽量避免踩压板面，并安排专人在施工现场值班，尤其是要加强对板面的保护，如果被踩压，要立即对其进行复位。
2、针对于节点柱柱箍筋安装质量差的问题，最重要的是加强钢筋的绑扎，首先是要检查材料的质量是否符合标准要求；其次是筋在模板绑扎，整体就位时，应做好技术交底，理顺绑扎序：梁底部钢筋、箍筋骨、架立筋绑扎一放人模块内一核心区柱箍筋安装一梁负筋安装；如果框架梁比较大，且钢筋的分布也比较复杂，可以在绑扎的时候先在与柱相邻的地方预留一个方洞，为钢筋的绑扎留一部分空间，这样有利于施工员的方便操作。
3、最后是要加强土灰比的控制，最重要的是引起施工员对水灰比控制的认识和重视，严格按配合比施工，以确保混凝土质量。
3结束语
总而言之，建筑框架结构施工中的问题主要是一些操作上的细节问题，然而如果不引起对这些问题的重视和控制，则会引发严重的后果。因此，在建筑结构施工的质量控制中最重要的是控制施工操作规范，从各个细节入手，提高工程的质量。
参考文献：
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论文摘要：城市商业空间结构研究是商业地理学的核心。文章从商业活动载体和主体两方面深入分析国外城市商业空间结构研究的历程，回顾国内城市商业结构研究的进程，并进一步指出研究的薄弱之处与发展方向。
1引言
城市商业随城市的建立而出现，是城市的主要职能。城市商业空间结构是由商业活动载体和主体相互作用而形成的。载体即商业中心，是商业活动的主要承担者；主体即消费者和商业企业经营者，是城市商业活动的主要参与者。但由于一般均假设商业企业经营者追求利润最大化，故只重视消费者研究。城市商业空间结构研究一直以来是国内外城市商业地理学研究的重要课题，其研究历史已有几百年，理论、方法和研究成果也比较成熟。其研究领域广泛，主要集中于城市地域范围内各商业活动载体——商业中心的空间形态、等级体系、布局规律，以及商业活动主体——消费者空间行为、消费者空间分布状况。城市商业空间结构包括城市内部与城市体系空间结构，文章特指城市内部商业空间结构。
2国外研究理论和方法概述
地理大发现之后，世界各国商贸往来加强，各国各地物产资源、集散中心、交易市场的简单描述日益增多，给商业空间结构的研究奠定了良好基础。随着计量地理、行为地理、时间地理、运筹学等一系列科学理论和方法的引入，国外城市商业空间结构研究真正科学化，研究水平不断提升，逐渐形成统一的理论体系。作者将从商业活动载体和主体两个方面综述国外城市商业空间结构研究进展。
2．1城市商业载体的空间结构研究
商业中心作为商业活动的载体，是人们进行商品交易的场所。早期的研究注重从商品供给的角度考察商业中心在城市中的位置、商业中心的等级体系和不同商业职能的空间布局规律，归纳起来主要有以下3种研究成果。
2．1，1地租理论。杜能提出位置级差地租理论最早解释了商业中心布局于城市中心的原因。1961年，格苇斯(Getis)揭示了总零售量随离开地价最高的城市中心地带的距离增加而减少的规律，证实了土地地租变动及其与商业经济活动之间的关系的规律。20世纪60年代，加纳研究了商业中心的内部结构，在投标地租曲线上建立了不同商业中心的简明空间。1970年，司格特(P．Scott)用图表表示出租金梯度与商店类型的关系，认为通过分析城市土地利用结构和城市内部经济活动的生态位，可以确定商业中心的区位。
2，1，2基于中心地理论的研究。德国地理学家克里斯泰勒(Chifstaller，1933)提出的中心地理论是现代商业空间理论的基础，为商业空间结构研究提供了理论框架。德国经济学家廖士(Losch，1940)在其《区位经济学》中提出“经济地景模型”，创立了服从最大限度利润、以市场为中心的区位论和作为市场体系的经济景观，对城市市场经济区进行系统的研究，深化了中心地理论，构造了边界的无差别线模型。后来，墨苏(R．E．Murphy)和万斯(J．E．Vance)以建筑物高度及其商业职能为依据，界定了中央商业区的地域范围。
2，1．3空间分析学派。二战后，地理学界掀起了“数量革命”，复杂的计量方法和计算机技术的发展使得运用数学模型分析城市内部空间成为可能，空间分析学派随之产生发展。20世纪50年代末，贝利和加里森首次引入统计学中的回归方法，得出P=ABn。为中心地职能的设施数，P为中心地的人口数。参数A和B用回归的方法取得，当=I时的P值是门槛人口数。1965年，美国学者贝里(Berry)对芝加哥大都市区商业形态区位分布进行实证研究，提出“都市区商业问结构模型”。1981年，英国学者波特(Potter)引入多变量功能方程(multivariatefunctionalordination)，运用统计分析方法和图表，分析商业区功能性质、区位、易达性、形态、发展规模及其与社会经济的密切关系一。
空间分析学派通过大量假设来简化问题，研究方法上由定性描述转为定量数据处理，借鉴统计学、数学分析及数量地理方法解释问题，促进了商业空间结构研究方法科学化。但过分追求技术、逻辑理论系统完美和空间分析的抽象化，使他们的研究脱离了实际的城市商业空间结构。
2．2城市商业主体空间分析
2．2．1消费者行为空间分析。从20世纪50年代末开始，学者们逐渐认识到空间学派将人地关系物化、忽视人的作用不切合实际，发现消费者行为对商业空间结构有重要影响。相关研究也开始注重从消费者行为方式和社会经济属性的角度来理解城市商业空间结构的形成与发展，强调消费者行为差异对商业空间结构的影响。
贝里和盖瑞逊(1958年)第一次将消费者行为纳入理论架构，首次对消费者前往最近的商业中心购物的假设提出挑战。美国的学者赖斯顿(Rushton)最先从消费者行为观点去研究城市商业空间结构问题，提出行为一空间模型，认为任何一级的中心地的消费者行为均有多样性。1970年，道斯(Dows)提出商业设施认知结构的程序，从商业设施潜在顾客的角度出发来判断大量的有关属性、看法、倾向性、评估变量等因素的重要性；1972年，大卫(Davis)提出了“购物中心层次性系统发展模型”，将消费者行为及其社会经济属性纳入购物中心的层次结构的形成和变化中；1982年，英国学者波特(Potter)完全从消费者的知觉和行为的角度来探讨零售区位的分布问题，提出信息场与利用场的区别。
2．2．2消费者空间结构研究——商圈分析。商圈是指特定商业中心吸引顾客的地理区域，也称商势圈，侧重从商业需求的角度考察消费者空间分布状况。1929年，美国学者威廉·莱利(William J．Reilly)首先创立了商圈测定法则——莱利法则，即：两个商业供给地，对于中间一个消费地消费者的吸引力与两个供给地人口成正比，与两个供给地距离平方成反比。由此引发了一系列探讨消费者空间分布法则的研究，派生出康帕斯法则、阿普波姆法则、加萨法则。
随着汽车普及，实际距离已不再有很强影响力，莱利法则及其派生法则在商业网点布置中常与现实不符。美国学者哈夫考虑了更多因素，构建如下的数学模型
式中：P，为居住在i地区的消费者选择商店聚集区购物的概率，S，为商店聚集区面积，，为从i地区到商店集聚区所需时间，为消费者从居住区到商店聚集区路程中购物障碍要素指标。
哈佛商学院(20世纪80年代)在实践中创立了饱和理论，通过计算零售商业市场饱和系数测定特定商圈内某类商品销售的饱和程度。一般来说，位于饱和程度低地区的商店，其成功的概率必然高于高度饱和地区。零售商业市场饱和系数(IRS)的计算公式为
式中：IRS为某地区某类商品零售饱和系数，C为某地区购买某类商品的潜在顾客人数，RE为某地区每一顾客用于购买某类商品的费用支出，RF为某地区经营同类商品商店的营业面积总数。
上述各种模型对于有效选择商店地址，研究商店顾客来源与分布特征提供了有力的理论指导，应用简单明了、省时省力。但是，影响消费者空间分布的因素众多，除模型中已经考虑的人口、距离等因素外，还受商店本身的竞争实力、所处商业中心的繁华程度、交通流量、竞争商店的位置、所在地城市规划等因素影响。新设商店要做出正确决策，在进行定量分析的同时，还必须与商圈实地调查结合起来，进行定性分析。
3国内研究概述
改革开放以来，中国城市商业空间结构研究逐渐兴起，主流是中心地理论的实证研究。20世纪80年代初，杨吾扬教授把中心地理论引入商业空间结构研究中。以北京市为例，把城市商业网点分成3级序列：市级、区级、街区级，用克里斯塔勒中心地理论分析了北京商业服务业空间结构现状，用范力农定理求“铜心”，成功地对中心地理论进行了试验性研究。高松凡论述了北京城市场的历史发展变迁，从历史地理学视角，运用中心地理论分析了自元大都以来历代北京城市场空间结构特点、演变过程及影响因素。
宁越敏教授实地调查了上海市城市中心区商业中心，首次建立了界定商业中心的一套指标。他选取了商业中心内商店数、商业中心的职能数等5个指标，对上海市61个商业中心进行了聚类分析，划分为3个级别5种类型，分析了影响上海市商业中心区位的因素，并提出了相应建议。吴郁文、谢彬等在研究广州市城区零售商业企业区位布局时应用了这种方法，增加大型综合商场、大饭店、宾馆职能单位数占商业中心职能单位总数的百分比这一指标，用6个指标对广州市30个商业中心类型及等级体系进行聚类分析。
20世纪90年代初，安成谋以兰州市为例，构建消费者购物模式：位于某一特定地区的一个商业中心，销售范围与消费者总开支成正比，与该商业中心规模成正比，与消费者花在购物途中的时间成反比，与这一中心与其他中心的竞争成反比。他划分兰州市3级商业中心区位格局，引入加权平均模型和希尔伯脱模式，分析兰州各市级商业中心的区位优势度，据此评价商业中心发展潜力。
暖等以商业行业为切入点，在实地调查的基础上，采用因子生态分析技术，定性与定量相结合，研究昆明市商业地域结构现状、存在问题，提出今后调整方向_1。阎小培、许学强等以广州市为例分别对其商业中心的区位格局及发展趋势、中心商业区进行了分析。仵宗卿开始深入城市商业空间结构的内部，探讨其形成机制和发展演变历程。
4国内研究评析
4．1消费者行为定量研究相对薄弱
整体上，国内学者对城市商业空间结构的研究，长期以来停留在以中心地理论为基础，分析商业网点的规模等级与空间分布。长期实行计划经济体制，商品流通自上而下调拨，加上基础数据库缺失，导致关于消费者行为空间分析的大部分研究只是局限于定性描述层面上，定量分析较少，制约了国内对城市商业空间结构研究的深入。目前，我国商业的宏观经济环境已发生了巨大变化，国内“买方市场”的出现使得传统业态的商业企业经营步履维艰，而加入WTO后外国资本大量涌人中国，必将对零售业市场带来极大的冲击，必然要求研究视角与指导思想作相应调整。
4．2新方法新手段的应用较少
从发表的论文看：朱枫，宋小冬，马才学等人分析了商业地理定位的构成要素，论述了基于地理信息系统的商业选址的技术路线。但总体上国内研究与新方法新手段的结合较少，GIS，GPS，RS等技术引入不足，缺乏对城市商业空间结构的科学模拟。
在研究方法上以静态均衡分析为主。国外相关研究为了构筑模型的需要，简化商业布局影响因素，一定程度上影响了国内学者的研究视角。事实上，商业受众多因素交叉影响。随着商业的进一步复杂化，静态均衡分析将显得越来越不合理。我们必须注重从动态、综合的角度去看问题，更好地把握商业布局众多影响因素的相互作用，了解商业空间结构规律。
4．3新型商业业态的影响提出了新课题
随着个性化、柔性化、多样化消费理念的渗透，厂商在迎合消费者喜好的驱动力之下，生产方式已由批量生产、内部资源整合、单独的市场竞争逐渐转向定制化生产、外部资源整合、供应链协同式竞争。这一系列的转变已促成流通企业质的转变。商业业态大致遵循着百货商店一杂货店一超市一巨型超市一便利店一专卖店一购物中心一仓储式商场一电子商业的轨迹演进，间接影响着我国城市商业的空间结构。
20世纪60年代，ShoppingMall随着轿车的普及率先在欧美等发达国家兴起。70年代，Shopping Mall逐渐被引入亚洲的日本、新加坡、台湾等发达地区。近年来在上海、北京、深圳迅速崛起，迫切需求专业知识指导国内商业地产投资机构和商铺投资者作出正确的投资选址经营决策，促进商业地产知识的普及。
近年新兴的虚拟商厦与电子商业是以计算机网络为基础，通过电子网络方式进行商品交换与行政作业全过程。因为它第一次实现了无店铺经营，造就了三维的空间市场(marketspace)，企业可以突破地理位置的局限，摆脱空间距离的束缚，直接与消费者进行交易，真正实现了低成本、高效率与零库存，因而虚拟商厦与电子商业对城市的商业空间结构的影响将是深远而复杂的。这被视为商业业态的又一次革命。研究网络虚拟购物对传统的商业空间结构的影响机制、发展过程、预测未来发展趋势将有重大意义。
4．4商业分布离心化研究有待加深
随着收入水平的提高，小汽车的普及，越来越多的都市人开始有条件逃离城市的拥挤、喧哗与繁杂。近年来，我国部分大城市已出现人口郊区化现象，一些工厂、商业企业也开始向郊区迁移发展，尤其是占地面积较大的批发商业。某些大城市郊区尤其是近郊区商业销售额总量、销售额增长速度均有超过市区同类指标的趋势；商业数量、从业人员、营业额等比重在郊区有增加趋势，在市区有减少趋势；同时市中心的商业区并没有衰落，这种情况有别于郊区化，我们称之为离心化。但我国对这方面的研究还很少。城市商业离心化的程度及趋向、与国外对比、发展中的问题及相应的解决措施等一系列问题都值得我们深入研究。
