关键词：正负共极电极 水基 超级电容器 工艺
一、前言
超级电容器又名电化学电容器[1-3]，超级电容器对于电动汽车的启动、加速和上坡行驶具有极其重要的意义。传统的超级电容器极低的比能量使得它不可能单独用作电动汽车能量源，故提高超级电容器的比功率、比能量[4]，使之作为辅助能量使用具有显著优点[5]。它在汽车启动和爬坡时快速提供大电流及大功率，在正常行驶时由主动力源快速充电，在刹车时快速存储发电机产生的大电流，这可减少电动汽车对蓄电池大电流充电的限制，大大延长蓄电池的使用寿命，提高电动汽车的实用性，对于燃料电池电动汽车的启动更是不可少的。超级电容器在充电―放电的整个过程中，没有任何化学反应和无高速旋转等机械运动，不存在对环境的污染[6]，也没有任何噪声，结构简单，质量轻，体积小，是一种更加理想的储能器。
本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极，它具有良好的粘接特性且电极材料表面电阻较小。用该电极进行装配得到了正负共极层叠式串联超级电容器[7-8]，它最大的优势是具有内阻小、电压高的特点。其单体工作电压可到达1.6V，是传统式水基超级电容器电压的1倍。
二、实验
我们制作的正负共极水基超级电容器由4个单元组成，分别为电极、聚丙烯膜[9]、电解质、壳体。电极与电极之间由通离子阻电子的隔膜隔开进行串联式叠片，完成叠片后装配到金属壳体中，注入电解液并进行密封。
（一）电极制作方法
1.正负电极材料配比与浆料配制工艺
将粘结剂（PTFE）加入到蒸馏水的真空搅拌罐中，搅拌0.5h使PTFE分散均匀，再加入导电剂SP（特密高，瑞士）和CNT浆液（北京天奈科技有限公司，中国）搅拌2h至完全分散，最后加入锰酸锂（湖南杉杉科技有限公司，中国）搅拌3h形成均匀的正极浆料，浆料最终黏度为5～6.5Pa.s，固含量约55%，材料加入质量百分比为LMO：PTFE：SP：CNT=92：3：2：3。将CMC（型号A30000，美国）加入到蒸馏水的真空搅拌罐中，搅拌2h使CMC完全溶解，再加入导电剂SP（特密高，瑞士）和CNT浆液（北京天奈科技有限公司，中国）搅拌2h至完全分散，再加入活性炭AC（比表面积2000±100m2/g，上海合达炭素材料有限公司）搅拌4h至完全分散，最后加入SBR（型号50%水溶液，深圳诺伊特材料有限公司）溶液搅拌1h形成均匀的负极浆料，浆料最终黏度为16～18Pa.s，固含量约25%，材料加入质量百分比为AC：CMC：SP：CNT：SBR=90.5：2：2：3：2.5。
2.正负共极电极制作工艺
在特制上下两层隔离烘烤箱的涂布机上将正、负极浆料进行涂布，依据正极面密度为（150±10）g/m2、负极面密度为（268±5）g/m2的工艺要求，将正、负极浆料同时涂覆在同一集流体上，形成正/负共极的电极。
（二）正负共极水基超级电容器装配方法
再将加工合格的电极卷料分切成符合工艺要求的尺寸，以“集流体―正电极―隔膜―负电极―集流体―正电极―隔膜”串联方式进行10个单元叠加形成超级电容器芯体，见图1。超级电容器芯体放入壳体中，加入已配制好的电解液（硫酸锂）并用树脂将壳体密封，在50T的压力机下对密封好的电容器进行挤压。最后在精密的测试设备上对电容器进行激活，形成一种正负共极水基超级电容器，见图2。
（三）正负共极水基超级电容器测试
装配好的正负共极水基超级电容器进行充电活化后，使之具有超级电容器的特性，快速的吸附与脱嵌实现了电源能够快速充电和大电流放电的功能。
使用1A的电流对超级电容器进行充放电测试，得到其工作电压、能量密度。
三、结果与讨论
（一）正负共极电极分析
1.负极浆料均一性好
浆料的均一性直接影响涂布效果。活性炭的比表面积比较大，导致浆料制作时固含量比较低仅20%左右，黏度比较大20Pa.s左右，负极浆料输出时流动性良好，固含量23%，黏度18Pa.s。涂布过程中浆料不会受外界环境因素影响而出现团聚、结硬块、塞刀口等现象。
2.正负共极水基电极具有良好的粘接特性
传统式水基电极在涂布过程中存在龟裂现象，严重时掉渣，而本文工艺制作的正负共极水基电极具有良好的粘接特性，此特性大大降低了浆料与集流体之间的接触电阻，从而改善了其极化性能。
3.电极表面电阻小
正负共极水基电极通过在材料选择、配料工艺、涂布工艺等方面严格控制，得到的电极表面电阻比较小。使用万用表分别测量其表面电阻和传统式水基电极的表面电阻，测量结果显示正负共极水基电极正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右，传统式电极正极表面电阻为3140Ω左右、负极表面电阻为542Ω左右。
（二）超级电容器测试性能分析
图4为使用我们制作的正负共极水基电极加工得到的超级电容器电性能测试曲线图。图中显示出超级电容器具有较高的电压，单体电压可达到1.6V以上（最高电压可到达1.8V），计算得出能量密度可到达20Wh/kg（超级电容器能量密度E=1/2CU2），对比传统式水基超级电容器的电压0.8V，它的电压提高了1倍。
四、结论
本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极的制备方法，使用该方法制得的电极具有良好的性能，主要对负极浆料性能、电极粘接性能、工作电压、能量密度等方面进行了测试。测试结果显示，负极浆料固含量可达到23%、黏度可达到18000mPa.s且具有良好的均一性；正负共极电极的粘接性能良好且表面电阻得到了优化，正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右；单体工作电压可达到1.6V以上是传统水基超级电容器（0.8V）的1倍，能量密度大大提高，可达到20Wh/kg。
参考文献
[1]Conway B E. Electrochemical Supercapacitors Scientific Fundamentals and Technological Applications，New York：Plenum Press，1999.
[2]Conway B E. Birss V，Wojtowicz J，et al. Reports to continental Group，Inc.，1975-1980；D.Craig，Canadian Pat. 1985，196：683.
[3]Conway B E. Transition from “supercapacitor” to “battery” behavior in electrochemical energy storage，J. Electrochem Soc.，1991，138：1-8.
[4]张治安，邓梅根，胡永达，等.电化学电容器的特点及应用[J].电子元件与材料，2003，22（11）：1-5.
[5]王然，苗小丽. 大功率超级电容器的发展与应用[J].电池工业，2008，13（3）：191-194.
[6]程杰，曹高萍，杨欲生.活性炭-锰氧化物电化学混合电容器的研究[J].电池，2006，36（34）：247-248.
[7]王彦鹏. 电化学超级电容器复合电极材料的制备与研究. 硕士学位论文，西北师范大学，2007，3-5.
[8]孟祥云. 超级电容器NiO及其符合材料的制备与电化学性能. 硕士学位论文，湘潭大学，2008，5-7.
[9]Paladini V，Donateo T，Risi Aa，et al. Super-capacitors fuel-cell hybrid electric vehicle optimization and control strategy development，Energ. Convers. Manage.，2007，48：3001-3008.
论文答辩问题及其答案解析一：
1.为什么选择这个论文题目？
答：因为在电力输送过程中经常出现电流过大使得电气系统短时间无法工作的情况，而采用瞬态过电保护技术进行电流分化减流。当电力输送电流超出峰值的时后瞬态过电保护器开始工作，使电流超出的部分引入接地体，有效的的保证了电气系统的正常工作。通过这篇论文的描述让我对瞬态过电保护的应用有了更深刻的了解。所以选择了这个论文题目。
2.研究这个题目的意义和目的是什么？
答：通过研究表明正确的预防电力输送过程中电流过大的有效方法，电气调试质量的好坏直接影响到变电站今后的安全、稳定、经济运行。科学的调试质量控制管理将对变电站安装工程整体质量的提升起到至关重要的作用。
3.什么是瞬态过电保护？
答：瞬态过电保护是指电气系统的电力输送过程中峰值超标的重要保护装置，当电力输送电流超出峰值的时候瞬态过电保护器开始工作，使电流超出的部分引入接地体，有效的保证了电气系统的正常工作。
4.电气系统包括了哪些？电气系统又是如何预防瞬态过电而产生的故障？答：电气系统包括了电力发电机、供电设备、交直流变压器、电力供电线路、断路器等设备。电气系统中的设备预防瞬态过电而产生的故障是采用瞬态过电保护技术进行电流分化减流。在电力供电设施上使用瞬态过电保护技术因采取隐蔽的方式，当电力输送电流超出峰值的时后瞬态过电保护器开始工作，使电流超出的部分引入接地体，有效的的保证了电气系统的正常工作。
5.UPS电源的主要功能及作用是什么？
答：UPS电源的主要功能是在突然电力输送系统停止工作的时候，不间断电源保护开始动作，起到保护电气设备以及计算机系统和技术资料不会因为断电而丢失的作用。
6.电气系统中电流峰值保护一般分为几级，每级的作用是什么？
答：电气系统中电流峰值保护一般分为四级。基础一级作为瞬间电流峰值从雷电防护区引流向雷电屏蔽区，将达到万单位或更高的电流峰值控制在两千伏到三千伏之间的作用。二级保护目的给予一级标准的瞬态过电保护器没有防护完全下的瞬态电流峰值控制在一千伍佰伏到两千五百伏之间的作用，三级标准保护是
一二级残留下的瞬态峰值降低到一千伏以内，使瞬态的峰值对设备的危害降低到最小。四级保护依据被保护产品的防压水平而控制瞬态过电保护的电流峰值。
7.写这篇毕业论文的体会。答：在写作这篇论文当中发现了自己很多知识的欠缺，通过在书店及网上收集有关资料弥补自己有关电气系统瞬态过电保护不足的知识面。通过这篇论文的写作，让我对电气系统瞬态过电保护有了进一步的了解。
论文答辩问题及其答案解析二：
1、导师问：你的这篇论文系抄袭的。
答：老师，您好，我的这篇论文在写之前的确参考了大量的网络文献资料，然后再根据自己的实际情况进行修改整编的，绝非全部抄袭的，比如说，这个论文中的论点******是我根据****得出的结论，这种情况下请大家结合论文举例说明是最有效的答辩。
2、导师问到论文中的专业问题。
答：根据自己论文中写的，用自己的话复述一遍，如果是论文之外的，根据自己的实战经验来写，如果实在不知道，就告诉老师“闻道有先后，术业有专攻，我对这个不是很了解，谢谢老师的指出我的不足，回去后我会加强对着一块的学习的”。
3、导师问论文以外的题目。
答：面带微笑，尽量回答，切忌沉默不语。
主要栏目：科学研究、工程设计、施工技术、质量控制、其它。
投稿要求
（一） 基本要求 来稿要求题材新颖、内容真实、论点明确、层次清楚、数据可靠、文句通顺。文章一般不超过5000字。投稿请寄1份打印稿，同时推荐大家通过电子邮件形式投稿。
（二） 文题 文题要准确简明地反映文章内容，一般不宜超过20个字，作者姓名排在文题下。
（三） 作者与单位 文稿作者署名人数一般不超过5人，作者单位不超过3个。第一作者须附简介，包括工作单位、地址、邮编、年龄、性别、民族、学历、职称、职务；其它作者附作者单位、地址和邮编。
（四） 摘要和关键词 所有论文均要求有中文摘要和关键词，摘要用第三人称撰写，分目的、方法、结果及结论四部分，完整准确概括文章的实质性内容，以150字左右为宜，关键词一般3～6个。
（五） 标题层次 一级标题用“一、二、……” 来标识，二级标题用“（一）、（二）、……”来标识，三级标题用“1.2.”来标识，四级标题用“（1）、（2）”来标识。一般不宜超过4层。标题行和每段正文首行均空二格。各级标题末尾均不加标点。
（六） 计量单位、数字、符号 文稿必须使用法定的计量单位符号。
（七） 参考文献 限为作者亲自阅读、公开发表过的文献，只选主要的列入，采用顺序编码制著录，按其文中出现的先后顺序用阿拉伯数字编号，列于文末，并依次将各编号外加方括号置于文中引用处的右上角。书写格式为：作者.文题.刊名年份；年 （期）：起始页.网上参考材料 序号.作者.文题 网址 （至子－－ 栏目）上传年月。
林毅夫等从对赶超战略的批判入手，借助于国际分工和贸易的比较优势理论，提出了经济发展的比较优势战略理论。该理论认为，落后国家与发达国家之间的根本差别在于要素禀赋结构的差别。一国最具竞争能力的产业、技术结构是由其要素禀赋结构决定的。一个经济系统中产业结构和技术结构总体水平的升级，从根本上说，依赖于该经济中要素禀赋结构的变化。因此，发展中国家要赶上发达国家，经济发展的目标应该定位于尽快地提升本国的要素禀赋结构。而提升本国的要素禀赋结构在一定程度上取决于该国所遵循的经济发展战略。遵循比较优势发展，会使得整个经济具有竞争力，经济发展速度加快，资本积累的速度将远高于劳动力和自然资源增加的速度，要素禀赋结构得到较快的提升。随着要素禀赋结构和比较优势的动态变化，一个经济的产业和技术结构也会自然而然地升级。
正如比较优势理论揭示了国际分工和贸易的一般原理和规律一样，林毅夫教授的比较优势战略理论揭示了一国资源禀赋结构与产业发展关系的一般原理和规律。（1）要素禀赋差异是落后国与发达国的差异所在这一论断，指出了经济演讲过程的特点，经济的发展表现为要素禀赋结构的不断提升。（2）揭示了要素禀赋结构与产业结构的对应性。不可否认，一国要素禀赋结构状况对该国产业结构的形成具有重要制约作用，一个经济的产业结构状况与其要素禀赋结构状况存在对应关系。无论采取何种经济发展战略，要素禀赋结构都是最重要的既定外生变量。合理的产业结构是以要素禀赋结构为基础和支撑的，而一国产业结构的演变和升级无疑也要反映该国要素禀赋结构的变动。符合要素禀赋结构的产业发展会得到促进，不符合要素禀赋结构的产业发展会受阻。（3）要素禀赋结构的升级是产业发展以至于一国经济发展的内在决定因素。发展中国家要想实现产业结构的快速演进，接近并赶超发达国家，必须注重要素禀赋结构的提升，从比较优势上寻求突破。
比较优势战略的合理性和适用性是由比较优势理论的合理性和适用性决定的。比较优势理论是国际分工和贸易的基础，由斯密的绝对成本论到李嘉图的比较成本论，再到赫克歇尔和俄林的要素禀赋理论，比较优势理论形成了完整的体系。这个理论揭示了国际贸易领域客观存在的经济运行的一般原则和规律，萨缪尔森称之为“国际贸易不可动摇的基础”。绝对成本论不仅指出了产品的绝对成本是一国贸易的基础，第一次论证了国际贸易的互利性质，而且揭示了绝对成本优势的来源：一是自然禀赋的优势，二是人民的特殊技巧和工艺上的优势。比较成本论的“两优择重，两劣择轻”思想则揭示了分工和贸易互利性的一般特征，指出不论一国处于什么发展阶段，都可按照比较优势的原则参与国际分工和贸易并从中获利。要素禀赋理论从各国要素禀赋差异的角度说明了比较成本产生的原因，提出了通过要素选择和合理组合降低成本，获取贸易利益的思想。
二、比较优势战略理论的不足
比较优势发展战略在理论界得到一定的认同，但也遭遇到大量的批评。郎永清（2004）认为，要素禀赋对产业结构的形成的确具有重要作用，但由于规模经济和集聚经济的存在，一国的产业结构并非仅由要素禀赋结构先天决定。一国的经济能否实现持续增长主要取决于其在国际分工格局中的位置。如果一国的要素禀赋在较为落后的产业方面具有比较优势，那么，根据比较优势战略理论，该国在国际分工中将一直处于不利位置。因此，如果片面强调要素禀赋对产业选择的决定作用，有可能损害一个国家长期发展的可能性。胡汉昌和郭熙保（2002）认为，比较优势战略存在的问题表现在：第一，就现实的对外贸易而言，比较优势产品特别是劳动密集型产品出口的收益不可能长期化。第二，就长期的对外贸易而言，比较优势产品特别是劳动密集型产品出口也不能自动、自发地向资本密集型和技术密集型转变。第三，就整个国民经济发展而言，比较优势战略不能作为经济发展的主体战略。理由在于，一是大国对外贸易作用的局限性和复杂性，二是劳动密集型产业无力带动产业结构升级，三是对外贸易的引擎作用是有条件的。第四，比较优势战略忽略了制度和文化对一国经济发展的重要影响。因此，渐进式、分步式的追赶战略即后发优势战略是可行的选择。郭克莎（2003）认为，中国的对外贸易战略虽然要重视发挥比较优势，但不能以比较优势战略作为基本的战略模式，而需要突破以比较优势理论为基础的传统国际分工模式的束缚。中国对外贸易战略的理论依据，是以动态比较优势为基础。以比较优势的转换为导向，同时有选择地利用静态比较优势，有重点地推行逆比较优势战略。廖国民和王永钦（2003）认为，一国即使具有资源禀赋的比较优势，如果存在技术劣势和竞争劣势，该国的产业也必将缺乏国际竞争力，不可能从专业化分工和国际贸易中获得持久的好处。而一国哪怕不具有资源禀赋的比较优势，但如果交易效率和规模经济存在比较优势，该国在分工中同样具有竞争力，能够充分享受到专业化分工和规模经济所带来的内生比较利益，从而能较快地实现产业结构的升级换代并实现向发达国家的收敛。
笔者认为，比较优势战略理论的不足之处，主要表现在以下三个方面。
第一，没有对比较优势战略与国际分工、对外贸易的关系及相互影响进行充分的分析，这是该理论遭到批评的一个主要原因。廖国民和王永钦（2003）认为，中国劳动力优势，是静态的低端的要素优势，劳动生产率和技术的劣势会自然抵消这种优势。规模经济理论（朗永清，2004）也说明了只存在高级要素的优势，而不存在低级要素的优势。因此，落后国家由资源禀赋结构所决定的在国内有比较优势的产业和产品在国际上不一定有竞争优势。发展中国家本身所具有的比较优势在国际竞争中可能会变成劣势，结果可能是陷入比较利益陷阱，导致贫困化增长。这必将影响到国内有比较优势产业的经济剩余的积累速度，从而延缓产业结构的升级。从这个角度说，认为由落后国家的比较优势所形成的产品收益不能长期化，其比较优势不能自动带动产业升级的批评是有理论依据的。
第二，比较优势战略理论虽然揭示了一国要素禀赋结构与产业结构的关系，但要素禀赋结构与产业结构的对应性不具有先验性，而是具有后验性。即一国的产业结构及产业竞争力是以其要素禀赋结构为基础和支撑的，产业结构必须符合要素禀赋结构状况，但要素禀赋结构的升级并不必然地带来产业结构的升级及其竞争力的加强。只有在把一国经济发展看成是封闭的自然演变过程时，要素禀赋结构决定产业结构的先验性才能成立。最先发展的国家其产业发展往往是自然演进的，而后起国家大多必须走跨越式扶持发展的道路。
根据比较优势战略理论，一个国家的比较优势要得到发挥，需要有一个能够反映生产要素相对稀缺程度的要素价格结构，即熊贤良（1995）所说，比较优势已经充分反映到产品价格上。但发展中国家由于其市场所固有的缺陷，这个条件是不存在的。因此，比较优势战略理论运用于发展中国家具有一定的不适应性。
第三，更重要的，没有充分论证一国特别是落后国家比较优势及比较优势升级的来源，因此也就很难充分说明落后国家何以实现对发达国家的赶超。尽管比较优势战略所考察的一国要素禀赋结构从而比较优势是动态的，但落后国家如果一味遵循比较优势战略以实现产业结构自然升级，这个过程是过于缓慢的。比较优势战略理论勾画了一个经济自然演进的图景，而忽略了在历史进程中，一国的产业升级和经济发展往往是遵循跨越式途径，自然演进者通常是被世界经济所被抛弃的。资本主义发达国家的经济发展历史也说明了经济发展本身并不是一个自然演进过程，而是跨越式发展过程。没有原始资本积累，就没有英、西、葡、荷等国要素禀赋结构的快速提升，资本主义生产方式就无法迅速建立。美国、德国是靠保护扶持了比较优势（竞争优势），后起国家日本、韩国等则采取的是跨越式发展来培育具有竞争优势产业的要素禀赋结构，从而实现了经济赶超。在西方社会进入资本主义快速发展时期，我国明清封建王朝排斥创新，没有实现跨越式发展，最终沦为半殖民地。
落后国家要实现对发达国家的追赶甚至超越，必须首先实现其要素禀赋结构和产业结构的突变，从而快速建立起在前沿产业的比较优势和竞争优势。显然，比较优势战略理论没有对这种突变及其发生进行充分的解释。
三、以比较优势为基础的跨越式发展战略
实现在经济上对发达国家的赶超，是所有落后国家制定经济发展战略时的一个普遍取向。19世纪末到20世纪初德国和美国对英国的赶超、二战后日本、韩国等对欧洲的赶超，说明落后国家对发达国家的赶超是可能实现的。但也有不少发展中国家在实现赶超的过程中出现了战略和政策的偏差，陷入了困境。赶超战略如果是建立在一国资源禀赋结构所决定的比较优势基础上，不是对比较优势的否定。符合产业梯度发展的规律，战略就有可能实现。而如果赶超战略主要受出于政治等因素所决定的经济发展目标的驱动，则往往是反比较优势的，也是违反产业发展规律的，这样的战略容易走向失败。普雷维什、辛格、缪尔达尔等所主张的进口替代工业化战略的失败就是例证。
发展中国家的后发优势首先体现在其技术的快速发展上。发展中国家要实现对发达国家的赶超，关键的是发展中国家的技术变迁速度从而产生变迁速度要快于发达国家。通过低成本、低风险地从发达国家引进技术，进行技术模仿，可以使发展中国家技术变迁的速度快于发达国家。但技术模仿和引进必须与资本积累特别是人力资本积累相结合，才能转化为赶超的速度，而且在这个过程中，人力资本的积累和提升是起先导和制约作用的。这是一个“干中学”的过程，更重要的是对创新思想和创新能力的培养。
越是新技术，发达国家的保护越严，获取的代价越高，而对成熟技术，则保护轻松，获取的代价也较低。这说明，技术可以模仿，但发展中国家不可能持续地从发达国家那里得到“适宜的技术”。经济的跨越式快速发展，要求在技术模仿的基础上，进行更大更多的创新，突出经济发展中人的作用。要素禀赋结构的提升，要使得一国在最高级的要素方面占有一定的优势，才能支持产业向高级化和具有竞争力的方向转变。为此，落后国家必须实现由资本（包括物质资本和人力资本）积累向技术创新的快速转变，缩短追赶的过程。实现这种快速转变的唯一路径是人力资本存量的快速增加。对于绝大多数发展中国家而言，他们并没有能够通过技术引进和技术模仿缩小与发达国家在人均收入上的差距（邹薇，2003）。在技术引进和模仿的过程中缺少人力资本的积累，技术结构的系统提升就无法实现，从而产业的跨越式变迁和经济赶超就不可能实现。人力资本积累是保障技术引进效率、增加物质资本积累并形成产业竞争力的先导。
人力资本存量的快速增加必须由政府刻意而为，教育是人力资本投资的主要途径。历史上成功的经济赶超都是由落后国家优先发展教育、增加人力资本积累开始的。日、韩等国正是由于优先发展教育和科技，积累了人力资本的优势，才使得要素禀赋结构得以跨越式提升，实现产业升级和经济快速发展。各国在选择产业升级方向时所具备的要素禀赋及比较优势是注重人力资本投资，通过人为扶持所获得的，不是比较优势自然提升的缓慢结果。所以，一方面要看到，日本、韩国等在产业发展上是遵循了比较优势战略的，另一方面，还应当看到，这个比较优势的获得正是它们优势跃升的结果，而不是渐进取得的。
从长期来看，发展中国家要素禀赋结构会逐步提升，但由此所取得的比较优势往往只能是发达国家多年前的比较优势。发展中国家工业品出口的不断增加也往往是来自于发达国家由于产业升级所放弃的。如果发展中国家的要素禀赋结构没有一个跨越式的提升过程，落后将是长期的，循着发达国家曾经走过的老路去实现赶超的希望是渺茫的。发展中国家要发挥后发优势，实现经济赶超，应遵循“人力资本先行追赶——技术追赶——产业跃升——经济赶超”的路径，重在发挥人的优势。发展中国家命运的真正转变应该是发生在佩雷丝和苏蒂所说的“第二种机会窗口”，而不是比较优势战略所倡导的“第一种机会窗口”。
四、结语
经济发展实际上就是产业结构不断变迁、升级，向高级化发展的过程。任何国家在确定主导产业并实现产业升级时，都不能脱离由本国要素禀赋结构所决定的比较优势。但发展中国家为实现经济赶超，也不能受限于比较优势战略，而应力求实现要素禀赋结构和比较优势的突变性提升，走跨越式发展道路。通过优先发展教育，增加资本存量中人力资本的比重，是实现跨越式发展的关键，经济的赶超必须建立在人力资本存量的赶超上。人力资本存量的增加既是落后国家实现经济赶超的关键所在，也是一国经济长期发展并保持其竞争力的源泉。
参考文献：
1.林毅夫，孙希芳.经济发展的比较优势战略理论［J］.国际经济评论，2003（6）
2.张二震.国际贸易分工理论演变与发展述评［J］.南京大学学报（人文哲社版），2003（1）
3.郎永清.国际分工格局的形成及其意义［J］.国际贸易问题，2004（8）
4.胡汉昌，郭熙保.后发优势战略与比较优势战略［J］.江汉论坛，2002（9）
5.郭克莎.对中国外贸战略与贸易政策的评论［J］.国际经济评论，2003（5）
6.廖国民，王永钦.论比较优势与自生能力的关系［J］.经济研究，2003（9）
7.熊贤良.比较优势战略与大国的经济发展［J］.南开经济研究，1995（4）
8.洪银兴.从比较优势到竞争优势［J］.经济研究，1997（6）
9.马云泽.“比较优势战略”与“赶超战略”的再思考［J］.当代经济研究，2003（7）
10.邹薇，代谦.技术模仿、人力资本积累与经济赶超［J］.中国社会科学，2003（5）
11.罗良针，张莹.经济增长中人力资本驱动作用辨析［J］.江西社会科学，2005（1）
关键词：游戏文化 超游戏文化 小学生汉语学习 活动理论
一、引言
游戏作为一种富有趣味性的活动，被广泛应用于语言教学中，尤其是儿童语言教学。维果茨基及其学派所提出的社会文化理论，包括游戏理论、活动理论和儿童语言发展理论等为游戏和游戏教学奠定了坚实的理论基础。维果茨基采用社会文化历史的观点解释人类认知的发展，认为人类高级心理机能是人类社会文化历史发展的结果（王光荣，2004）。在游戏研究方面，维果茨基坚持游戏的社会性本质，认为游戏创造了儿童的“最近发展区”，强调游戏是幼儿同化的最佳方式（吕晓、龙薇，2006）。而活动理论经过长期的发展、完善，也为游戏和语言游戏教学提供了重要的理论基础。第一代活动理论重点强调中介概念，活动系统由主体、对象和中介工具组成；第二代活动理论除了主体、客体、中介工具等核心要素之外，还包括共同体、规则、分工等调节要素；第三代活动理论又加入了网络的元素，主张建立活动系统网络。（于璐，2011）
根据上述理论，游戏中的学习不仅包括玩游戏过程中的学习，还包括玩游戏之后的另一维度中的学习，这两方面共同构成了游戏文化。Dongwan Ryu（2013）调查研究了英语作为外语的学习者在游戏中学习英语的全过程，指出游戏和学习之间的关系不仅在于学习者参与到游戏中，而且还在于游戏后的互动交流；并将“游戏文化”分为“玩游戏的过程”和“超游戏文化”两个相互影响、紧密联系的部分，指出游戏参与者并不是单独地通过玩游戏或超游戏文化来学习语言的，而是通过综合的游戏文化来学习语言的。所以，玩游戏过程和超游戏文化中的语言学习是相互联系、相互促进的，共同构成了游戏文化，进而使学习者在这种情境中提升语言水平。
由此可见，超游戏文化在语言学习中起到了重要作用。但到目前为止，国内的相关研究仍然仅仅停留在玩游戏的过程和课堂游戏层面，鲜有人关注到超游戏文化和课后游戏。目前在海外汉语教学中，尤其是在小学生汉语教学中，游戏已经成为必不可少的教学内容和环节。那么，在汉语作为第二语言的课堂上，小学生是如何通过游戏进行汉语学习的呢？超游戏文化在小学生汉语学习中有什么表现和作用呢？
据此，本文以澳大利亚大南方文法学校（Great Southern Grammar School）为例，调查了小学生的汉语游戏学习情况，并结合活动理论和游戏文化的已有研究作了分析，尤其强调了超游戏文化的作用和发展前景，以期能够丰富小学生游戏教学研究和汉语作为第二语言的教学研究。
大南方文法学校位于澳大利亚西澳洲最南部的奥尔巴尼（Albany）地区，是一所“K-12”（从幼儿园至12年级）一贯制全日制私立学校，分为学前部、小学部、初中部和高中部，共800余名学生。该校于2015年初在小学部（1-6年级）全部开设汉语课程。小学部共180余名学生，从一至六年级共10个班。所有学生第一语言都是英语，汉语课是作为他们的第二语言课或外语课。针对该校的实际情况和小学生的认知发展特点，汉语课运用了大量的游戏活动来带领他们学习汉语并感受汉语文化，得到了学生们的一致欢迎，取得了良好的效果。这所学校的游戏教学和学习情况对于调查小学生汉语游戏教学具有代表性。
二、课堂游戏过程中的汉语学习
（一）汉语课堂游戏
课堂游戏是一种有组织的活动，包括一个特定的任务或目标、一套规则、游戏者之间的竞争，以及游戏者之间沟通所用的语言（韩鑫兴，2009）。从广义上说，语言课堂游戏指二语课堂教学中一切有组织的语言活动；从狭义上说，语言课堂游戏指在二语课堂教学中为调动学生积极性，巩固运用所学语言知识，以趣味性、灵活性和多样性的内容穿插在教学过程中的语言活动；目的是为了活跃课堂气氛，提高学习者的学习兴趣和运用语言进行交际的能力，从而达到二语教学效果。（曾健，2006）
在澳大利亚大南方文法学校的小学生汉语课堂教学中，游戏活动出现在每一节汉语课中。例如，利用“抛绣球”“N-1”“传递信息笔”“猜词与抢答”等游戏来强化练习所学词语；利用“萝卜蹲”游戏来操练家人称谓；利用“模仿动物”游戏来学习动物词语；利用儿歌《两只老虎》及其动作和手势来学习汉语数量词短语和其他句子；利用“筷子夹乒乓球”“画脸谱”“叠龙舟”等文化游戏活动来学习文化知识等。游戏应用于汉语教学的各个主题、内容和环节，起到了积极的效果，促进了学生的汉语学习态度和动机。
我们以“汉语课上，你最喜欢什么”为题，通过口头提问和访谈法（主要针对1～2年级小学生）以及问卷调查法，针对该校小学部1～6年级全体181名学生进行了汉语课堂游戏活动的态度调查，其中1～2年级（6～8岁）44人，3～4年级（8～10岁）48人，5～6年级（10～12岁）89人，均为有效反馈。答案选项为：A.“所有事情”，B.“课堂游戏活动类”，C.“与语言本身相关”，D.“与教师相关”。调查结果如表1。
表1显示，学生最喜欢的汉语课内容中“课堂游戏活动类”的数量占到了决定性的地位，分别是78%、87%和92%。此外，学生在课堂游戏方面表现出强烈的“内在动机”，且随着年级的增加，自主性不断增强，对游戏的“内容性”“文化性”有更高的要求和期待。由此可知，课堂游戏活动对小学生汉语学习动机起着至关重要的作用，能够激发学生的学习兴趣和动机、增强学生的学习热情和学习效率。
（二）活动理论与课堂游戏过程中的汉语学习
根据活动理论，结合Dongwan Ryu（2013）对游戏过程中的语言学习的分析，小学生在汉语课堂游戏活动中的学习，属于“玩游戏过程”中的语言学习。小学生（主体）在汉语课堂中，通过一系列课堂游戏活动（协调工具）来学习汉语（客体），即参与到了有结构的、以特定学习目标为导向的汉语学习活动中。
课堂游戏活动激发了学生的学习兴趣，创设了一种简单的情境，学生可以参与到游戏的角色对话中，从而学习到汉语语言及文化知识。但是，玩游戏过程中的汉语学习具有较高的限制性。学生只是参与到“游戏者―游戏”的活动中进行汉语学习，而不是“游戏者―游戏者”的活动中。对于低年级学生来说，通过玩游戏来学习简单的词语和句子是非常有效的；但是对于高年级学生来说，玩游戏的过程也缺少真实的互动，游戏的内容、时间、规则、目的等已无法满足他们的需求。所以，这就激发了他们参与到课后的“超游戏文化”的汉语学习活动中，进行更多真实的练习、分享、合作和实践。
三、超游戏文化中的汉语学习
（一）超游戏文化
超游戏文化是一种受到课堂游戏的激发，学生自发形成的游戏延伸的环境和活动。游戏在课堂之外得到了延续和升华，并获得了新生命，从老师安排的“游戏中”的活动升级为“超游戏文化”。在超游戏文化中，每个学生都可以与其他同学、朋友或家人一起练习、交流、讨论、思考和实践等。
课堂游戏虽然能够激发学生的学习热情和兴趣，但也存在很大的局限性，不能满足学生对游戏内容和性质的更高要求，所以学生在游戏之外或课后就会自发形成超游戏文化。这种超游戏文化是课堂游戏活动的延续和升华，是对课堂学习内容的练习、思考和实践，是汉语课堂必要的、有益的补充和提升，对学生的汉语学习也起到了更加积极有效的帮助。
鉴于此，我们也对该校小学部3～6年级（8～12岁）全体137名学生进行了一项关于小学生汉语学习超游戏文化的调查。调查的问题是：在课后或回家后，你有没有将你在汉语课上的游戏内容和经历告诉其他同学、朋友或家人，跟他们一起对此进行讨论、练习，或者教他们汉语游戏内容，或者去查询更多资料？如果有，有什么表现？
调查的方法包括：1.问卷调查法：采用开放式问题的问卷。2.观察法：观察他们课后的汉语学习活动，如分角色练习、小组讨论、练习歌曲等；并通过和学生及学生家长的聊天，了解他们课后的汉语学习环境。
调查结果显示，在137名学生中，有109名学生作出了肯定回答并给出了具体表现，占到80%。其表现为：
第一，表达汉语游戏经历并讲述汉语内容。如：向家人讲述汉语游戏、活动、歌曲、故事等汉语课内容；跟家人讲“孙悟空的故事”等。
第二，跟他人一起进行小组式的讨论和练习。如：下课后和同学一起看十二生肖、脸谱等相关图片并进行讨论；和同学一起练习中文歌曲；和同学一起分角色练习汉语对话，如“买东西”主题对话等。
第三，以汉语游戏规则为依据，教他人学习汉语内容。如：教家人唱汉语歌曲；教家人或朋友说汉语词语和句子；教他们学中国功夫等。
第四，主动思考、探索和应用。如：查找十二生肖的来源并查找自己与家人的属相；思考并搜索“孙悟空的故事”；主动地用汉语跟中国人交流等。
结果表明，受到课堂游戏的激发，绝大部分小学生在课后能自发地与其他同学、朋友或家人一起，分享课堂游戏经历，进行讨论、练习，还会指导他人学习汉语，进而形成了汉语学习超游戏文化，在这种环境中操练和提升汉语。这种超游戏文化，突破了课堂游戏活动的限制，学生们在其中可以自由分享、讨论，可以更加积极地互动、练习、思考和应用。超游戏文化中的汉语学习活动，形式灵活、自由，满足了学生对游戏内容和性质的更高要求以及学生的认知发展特点，因此对学生的汉语学习更有帮助。
（二）活动理论与超游戏文化中的汉语学习
根据活动理论，结合Dongwan Ryu（2013）对超游戏文化中语言学习的分析，小学生在课后已经参与到了超游戏文化中的汉语学习活动中。小学生（主体）受到课堂游戏的激发，在课后也自发地与他人一起，对汉语课堂内容进行讨论、练习或思考（协调工具），进而参与到课后的汉语学习活动中（客体），来操练汉语并提高汉语学习水平（结果）。
此外，活动理论还包括规则、社区和劳动分工。这里的“规则”，是课堂游戏规则和汉语规则的类推。这里的“社区”，是小学生课后自发形成的小组合作空间，是社会文化视角下的个人与他人一起生活和学习的“个人学习环境”（于璐，2011；杨莉娟，2000）。在这种类似于“社区”的小组合作空间和学习环境中，学生与其他同学、朋友或家人一起，分享课堂经历，进行讨论、练习，学生也会指导他们学习汉语或做汉语游戏，进而参与到“超游戏文化”中的汉语学习活动。这里的“劳动分工”，表现于“行动者”（学生）和“指导者”（教师）的双重身份。一方面，学生处于“行动者”的身份，与他人一起分享游戏经历、讨论和练习。另一方面，学生还作为“指导者”的身份指导他人学习汉语。这是相互转换、相互促进的过程。
四、结语
综上所述，课堂游戏是超游戏文化的先导和基础，超游戏文化是课堂游戏活动的延续和升华，是对课堂学习内容的练习、思考和实践，是汉语课堂必要的、有益的补充和提升。学生参与到超游戏文化中的汉语学习活动中去分享、练习、互动、讨论思考、应用，进而使他们更加积极热情地参与到下一次课堂游戏活动中去，他们对汉语课堂游戏活动的要求和期待也会继续提高。所以，在汉语学习中，玩游戏的过程和超游戏文化是相互促进、紧密联系的，这两个方面不断融合，构成了汉语学习的游戏文化，进而使得学生们在这种游戏化的汉语情境中学习汉语并提升汉语水平。
此外，根据社会文化理论和活动理论，我们认为超游戏文化中的汉语学习更加真实、主动，更符合维果茨基提出的“社会文化”和“活动”内涵，也更有利于汉语学习。所以在小学生汉语作为第二语言的教学中，一方面要根据学生的认知发展特点，安排汉语课堂游戏活动；另一方面，是要积极创设适合学生学习汉语的超游戏文化环境，引导、帮助学生参与到汉语学习超游戏文化中；课堂游戏活动的设计要结合超游戏文化环境，激发学生在课后继续参与到汉语学习中，让他们更加真实积极地进行互动、讨论和练习。最后要结合汉语教学规律，提升游戏的交际性、情境性和文化性，形成适合各阶段学生汉语学习的游戏文化。
我们知道，海外汉语学习最大的困难在于学生是在母语环境中学习汉语的，缺乏能够让学生练习、巩固课堂所学汉语知识的真实环境，而且小学的汉语课堂教学时数较短，很难为学生提供更多的练习机会。我们认为，小学生汉语学习的“超游戏文化”恰好能够在一定程度上弥补这样的不足，值得在海外汉语教学中加以引导和推广，因而具有良好的发展前景。
参考文献：
[1]Dongwan Ryu.Play to learn，Learn to play：Language
Learning through Gaming Culture [J].Recall，2013，（2）.
[2]韩鑫兴.试论游戏教学法在小学初中对外汉语教学中的应用[D].
上海：华东师范大学硕士学位论文，2009.
[3]吕晓，龙薇.维果茨基游戏理论述评[J].学前教育研究，2006，
（6）.
[4]王光荣.维果茨基的认知发展理论及其对教育的影响[J].西北师
大学报（社会科学版），2004，（6）.
[5]杨莉娟.活动理论与建构主义学习观[J].教育科学研究，2000，
（4）.
[6]于璐.活动理论与当代教育[J].学理论，2011，（11）.
[7]曾健.游戏在二语习得和教学中的应用[J].湖北成人教育学院学
[关键词]超前小导管 注浆 支护 地铁车站
中图分类号：T8.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0359-01
超前小导管注浆支护是沿掌子面外轮廓线，以一定角度（5°～15°）打入管壁带孔小导管（管径为30mm～50mm，长度小于6m），并以一定压力向管内压注水泥或化学浆液的方法[1-2]。超前小导管注浆进入围岩中的浆液，将小导管、小导管注浆加密区和围岩粘结紧密，使之形成一个共同变形体，提高围岩力学性能和防水性能，进而提高隧道稳定性，进一步控制隧道开挖引起的地表变形。该法作为一种超前预支护技术，在隧道穿越浅埋软弱破碎地层等不良地段的施工过程中发挥了重要作用[3]。本文以青岛地铁3号线某地铁车站北站厅的超前小导管注浆施工为背景，对小导管参数、注浆参数等技术参数作了详细介绍。
1、作用机理
小导管超前支护的作用主要体现为两方面，即利用自身刚度分散和传递荷载的“棚架”作用和加固土体。其作用机理分析如下[4-5]：（1）小导管在超前支护中主要起到荷载传递的作用。超前小导管的存在，改变了掌子面和衬砌的荷载和应力的分布，将隧道开挖释放的荷载向前传递给掌子面前方的围岩，向后传递给初支，使得掌子面所承受的荷载减少，而衬砌所承受的荷载增加;（2）超前小导管的存在，不仅使掌子面上承受的开挖释放荷载减小，竖向位移减小，而且在纵向对掌子面起到了一定的约束作用，使掌子面纵向位移减小，稳定性增强，防止塌方事故的发生，有利于隧道的安全施工。小导管注浆的目的是改良土和风化岩体的现有性质，从根本上改变岩土的物理化学性，在注浆范围内产生一定强度的胶结体。其优点主要有：比超前锚杆支护能力强大;比管棚灵活经济，简单易行，无须大型机械;比水平旋喷注浆法易控制，对地层扰动较小;没有冻结法的冻胀和融沉现象。
2、工程背景
地铁车站服务年限通常不低于100年，对支护和防水的要求极高，因此，要求围岩完整性较好。青岛地铁3号线某车站北站厅拱顶围岩为中风化花岗岩，距离强风化花岗岩带约3m，围岩整体性较差，裂隙较发育，且含有裂隙水，围岩等级Ⅳ级;中部为中风化花岗岩，围岩等级Ⅲ级。因此，必须对拱顶部分围岩裂隙进行充填加固，以期充填拱顶围岩裂隙，提高围岩完整性，控制裂隙水，减少地表沉降。工程施工中，大量采用超前小管道注浆施工工艺，取得了显著经济技术效果。本文以北站厅进洞处超前小导管施工为例介绍主要工艺。
3、小导管参数研究
3.1 小导管直径
小导管的直径受断面形状及尺寸、地下水、隧道地质条件、地形和注浆浆液等决定。现有施工经验表明，一般情况下小导管是由钢管制成，直径在32mm-60mm 范围。若直径大于60mm，则缺乏灵活简易，不利于其钻孔和打入，同时费用提高幅度大;若直径小于32mm，则无法起支撑梁作用，同时浆液通道变小，注浆压力变大，不利于注浆。考虑到本工程拱顶围岩等级基本为Ⅳ级，本工程选用直径32mm的钢管为小导管，壁厚3.25mm。
3.2 小导管长度
小导管的长度与隧道掌子面土体的坍落高度和坍落角度有关。小导管长度可按下式计算：
（1）
式中：为小导管长度，m;为围岩的坍落高度，m;为围岩的坍落角度
值主要提现掌子面的稳定性，值越小说明隧道自稳能力越弱。当值确定时，越大隧道坍塌可能性越大，一般情况下掌子面土体坍落角度。由上式计算，小导管的长度一般取3m-6m，隧道围岩稳定性较差时取大值，反之取小值。经计算，=2.0m，考虑安全富余系数及爆破循环进尺，本工程取值为3.5m。
3.3 小导管上注浆孔间距及直径
同大管棚注浆孔布置类似，本工程注浆孔的直径为l0mm，孔间距150mm，呈梅花形布置，钢管尾部不钻孔的止浆段100cm，端头预留Φ8加劲箍。
3.4 小导管外插角
小导管注浆半径决定的其注浆加固厚度。小导管的注浆半径则是根据理论计算和现场试验确定，小导管外插角度则是由注浆半径和小导管长度确定。根据公式（2）可知：
（2）
式中：为小导管外插角;为注浆半径，m;为小导管长度m
一般工程中小导管的注浆半径为0.3m-1.0m，小导管长度为3m-6m，则由上式计算外插角一般在5°～10°。本工程中小导管长度3.5m，注浆半径0.5～ 1.0m，故小导管外插角为8°～16°，为方便现场施工，外插角设置为10°～15°。
3.5 小导管间距
工程条件决定小导管的径向间距。当隧道围岩稳定性差时，采用密排布置，一般间距取小导管直径2倍;当隧道围岩稳定性好时，小导管间距取0.3m（具体数值根据实际情况选取），纵向搭接长度不小于1m。考虑到本工程的围岩等级基本为Ⅳ级，故小导管径向间距设置为0.4m，个别区域围岩等级为Ⅴ级时，径向间距缩短为0.3m。
3.6 小导管环向布置范围
小导管的环向圆心角参考公式（3）选取：
（3）
式中：S为环向间距;d为注浆加固厚度;D为隧道直径。
现有研究表明，隧道收敛和地表沉降与加固范围并非线性关系，当小导管加固范围在达到一定值后，隧道收敛和地表沉降控制效果不在明显减小。因此，小导管注浆加固范围存在一个最优值，此值由小导管注浆加固效果和经济效益综合决定。通过工程经验及研究表明加固范围120°时为最佳加固范围。本工程以此为依据布置。
3.7 浆液参数
浆液参数主要包括浆液类型、注浆压力、单孔注浆量等。目前实际工程中水泥浆液和水玻璃浆液应用最为广泛。本工程选用水泥浆液注浆。注浆压力上限为不破坏隧道围岩、不引起地表变形、邻近构筑物受到影响，下限为达到注浆设计范围，且不影响施工速度。本工程注浆压力为0.5-1MP。单孔注浆量依据公式（4）选取：
（4）
式中：Q为单孔注浆量;R为注浆扩散半径（m）;L为小导管长度（m）;n为围岩孔隙率（%）;为浆液填充系数;注浆材料损耗系数，一般取0.1左右。
根据上式计算可知，Q=0.01～0.03m3。具体单孔注浆量结合工程实际调整。
4、结论
本文依据理论技术与现场试验，确定了超前小导管注浆参数。借助地质雷达扫描成像，对注浆范围内的围岩裂隙进行检测，结果表明，在拱顶形成密实的注浆区，基本无裂隙，基本满足该车站支护要求。
参考文献
[1] 王铁男，郝哲，杨青潮.超前小导管注浆布置范围对地铁隧道开挖的影响分析[J].公路，2011，05：222-227.
[2] 刘运生，董敏.超前小导管参数对超前支护的影响分析[J].都市快轨交通，2013，01：97-99.
[3] 王建鹏.隧道超前小导管作用机理及影响因素分析[D].郑州大学，2009.
[4] 孙亚朋.超前小导管在隧道开挖过程中支护机理的研究[D].河南工业大学，2016.
[5] 闵书.隧道超前小导管注浆预加固数值分析[D].重庆大学，2013.
关键词：超限高层；可靠度；转换梁
超限高层建筑工程是指超出国家和地方现行规范规程所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程，结构布置特别不规则的高层建筑工程，以及有关的政府管理机构文件中规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程[1]。超限高层建筑工程的认定主要从三大方面认定：建筑物高度，建筑物规则性和建筑物跨度，其中建筑物规则性超限又分为平面规则性超限和竖向规则性超限。
结构的可靠度是指结构在规定的时间内、在规定的条件下，完成预定功能的概率[2]。可靠度的设计是人们对在工程实践中影响工程结构设计、施工及使用过程中可靠性，即安全性、适用性和耐久性的不确定性因素认识的基础上逐渐发展起来的。
1 工程概况
本工程位于广州市珠江新城，建筑用地面积4201㎡，总建筑面积为59099㎡，其中地上建筑面积46360㎡，地下建筑面积12739㎡，地面以上39层，建筑物总高度为128米。地面以下3层，主要为停车库及设备用房，其中地下3层及地下二层局部为核六级人防地下室。
本工程的设计基准期为50年，结构的设计使用年限为50年。建筑结构安全等级为二级，建筑结构防火等级为一级；地基基础的设计等级为甲级。
本工程抗震设防烈度为七度，Ⅱ类场地，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，特征周期0.35s，抗震设防分类为丙类。
2 结构布置及计算分析
本工程地下室顶板采用梁板结构，楼板厚度为180-200mm，地下室位置抗震墙厚度为600mm，楼、电梯间200mm。塔楼位置抗震墙，首层抗震墙厚度为600mm，楼、电梯间200mm，其余楼层剪力墙厚度为200～400mm。框支柱采用钢筋混凝土柱，有1000×1000，800×1000，1000×1200。转换梁采用混凝土梁800×2200。剪力墙及框支柱混凝土强度等级从C60～C30，梁板混凝土等级为C30～C25。本工程采用剪力墙结构，由于建筑使用功能的要求，局部结构竖向构件上下不连续贯通，需要进行竖向构件转换。考虑工程实际情况，在不影响建筑功能使用的前提下，在二层楼面设置转换梁进行竖向构件转换。
选用中国建筑科学研究院编制的SATWE软件，并考虑偶然偏心地震作用、双向地震作用、扭转耦联及施工模拟，对结构进行计算分析。结构自振周期分别为3.98s，3.46s，3.06s，第一扭转周期与第一平动周期之比小于0.85。在50年一遇风荷载作用下最大层间位移角为1/1240。按规范计算的反应谱地震荷载下最大层间位移角为1/1070。考虑±5%偶然偏心下最大扭转位移比为1.33。因此本工程存在扭转不规则、凹凸不规则、局部剪力墙转换3项不规则，属B级高度的超限高层建筑。
3 转换梁可靠度分析
结构可靠是指结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力，安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性。与这一概念相对应，结构在规定的时间内和规定的条件下，完成预定功能的概率称为结构可靠度。结构可靠度是结构可靠性的概率度量。
根据《建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001》结构构件的可靠度宜采用可靠指标度量。在结构安全等级为二级，破坏类型为脆性破坏时，结构构件承载能力极限状态的可靠指标不宜小于3.7[3]。因此本工程中钢筋混凝土转换梁的可靠指标不宜小于3.7。
可靠度计算方法目前主要有一次二阶矩法，JC法，蒙特卡洛法，响应面法等。本文结合通用有限元软件ANSYS，利用其可靠度模块，采用实用的响应面法计算转换梁的可靠度[4]。其具体计算流程为：
（1）通过ANSYS中的APDL语言，创建宏文件，建立有限元分析模型，并划分网格，求解。在建立有限元模型时，需选取合适的单元进行分析。本文考虑转换梁和上部墙体共同工作，梁柱选用Beam188单元，墙体选用SHELL63单元。
（2）进入后处理/POST1模块，提取转换梁的拉力N及弯矩M，并定义结构的功能函数。受压纵筋面积 取受拉纵筋面积 的0.3倍，小偏心受拉的结构极限状态方程为=0。大偏心受拉。
（3）定义随机变量[5]。
（4）执行循环，拟合响应面函数。
（5）通过ANSYS响应面计算，采用最小二乘法拟合出结构的响应面函数Z。
（6）执行蒙特卡洛模拟，估算结构可靠指标。
通过计算分析，转换梁的可靠指标β为4.254，满足工程要求。
4 结论
本文结合具体工程，利用通用有限元软件ANSYS及响应面法，分析了框支转换梁的可靠度，通用有限元软件分析结构可靠度将在工程领域得到更广泛的应用。
参考文献
[1] 吕西林.超限高层建筑工程抗震设计指南[M].上海：同济大学出版社，2009
[2] 赵国藩.工程结构可靠性理论与应用[M].大连：大连理工大学出版社，1996
[3] GB50153-2008工程结构可靠性设计统一标准[s].北京：北京科文图书业信息技术有限公司，2009
在这热情逼人的红五月，我校根据党委《关于开展向陈温福同志学习活动的决定》要求，全面开展向陈温福院士学习的活动，我想这对于扎实做好保持党的纯洁性的各项工作具有积极意义。
陈温福同志扎根农业生产一线25年来，始终不忘自己是农民的儿子，热爱农业、关注农村、牵挂农民，时刻把粮食安全、农民增收挂心上，把农业科技作为报效祖国的舞台，服务“三农”，积极为国家制定粮食生产政策、防止出现“谷贱伤农”等问题献计献策，凭着一颗赤诚而朴素的爱国心，潜心研究，埋头苦干，获得中国工程院院士——我国科学技术方面最高学术称号，占据农业科技制高点。
多年来，陈温福院士先后主持国家自然科学基金、国家863计划、国家重点科技攻关、国家农业科技跨越计划和国家农业科技成果转化资金等20多项科研课题的研究，在籼粳稻杂交育种、水稻理想株型、水稻超高产育种及生产技术集成等方面做了大量开拓性工作，取得了多项创新性研究成果。他率先建立了北方粳型超级稻育种理论与技术体系，并在新株型创造上取得重大突破，育成的优质超级文秘 家园[.cn]稻新品种多个被农业部确定为全国超级稻推广计划主推品种;被列入国家农业科技成果转化项目。课题组选育的超级稻近三年在东北稻区种植面积均超过水稻总面积60%以上，拉动水稻平均单产由“十五”末期的424.6kg/亩，迅速提高到2007年的488.0 kg /亩，平均亩增产63.4 kg，增幅高达14.9%。他对于超级稻的育种研究产生了巨大的社会经济效益，为中国减轻粮食问题带来的压力做出了巨大贡献，也因此获得了“南袁 北陈”的美名。
同时陈温福院士深知论文写在纸上它永远都只是论文，并不能作为科技成果给农民带来真正的利益，因此陈温福教授先后承担了农业部超级稻推广计划、国家农业科技成果转化资金、国家农业科技入户示范工程等项目的开发与推广任务，在北方超级粳稻示范推广方面做了大量的技术指导工作。文秘家园[.cn]在项目实施过程中，陈教授平均每年有近半年的时间工作在基层，开办技术讲座，直接到田间地头对农民进行技术培训和指导，把超级稻生产技术送到稻农的手中，极大地促进了超级稻的示范和推广。
陈温福院士曾说过：“在中国现有耕地中，有4亿多亩种水稻，中国人有65%是以水稻为主食的。的活就是怎样提高水稻产量。不能提高产量，对于国人、特别是农民，我就没尽到责任。”我想正是这种责任心推动着陈温福院士在粮食科研这条路上扎实前行。
在心系民生的同时，陈温福院士同样没有忘记作为一名人民教师的职责，陈温福同志以其成长经历和实践经验引领了一大批青年科研人员和学生深入生产一线，勤于思考，大胆实践，并打造出一支作风优良、分工明确、结构合理、人才辈出的研究团队。他们正追随科技发展的脚步，同陈温福院士一起，永葆赤子之心，为沈农美好的明天努力奋斗。
购物车(0)
