教学论文的结构设计123[5篇材料]

第一篇：教学论文的结构设计123

教学论文的结构设计

教学论文属于论说文的范畴，通常情况下就要体现论说文的一般结构特点，具有论说文的论点、论据和论证三大要素。

论点，是教学论文提出的问题和所要阐明的观点。通常一篇教学论文只有一个论点，即中心论点。有的文章除了中心论点之外，还有若干分论点，这些分论点都从属于中心论点。一篇教学论文的价值和社会作用，首先取决于它的中心论点是否正确、鲜明，是否有创见。能不能用醒目、明确的语言把自己的论点告诉读者，是检验作者在动笔前考虑得是否成熟的重要标志。

在教学论文的撰写过程中，表述论点的方法主要有四种： 一是标题突示式，即在教学论文的标题中突出地把论点显示出来，这是一种简单实用而又可靠的方法。

二是单刀直入式，即在教学论文的开头，直截了当地表明作者对某个问题的看法或意见。其优点是入题明快，使读者能很快明白作者的立场和观点。

三是先破后立式，即在教学论文的开头，先提出错误观点，对错误观点分析批判后，再提出正确观点。这种先破后立表述论点的方式，可以在比较对照中使论点更加明确。

四是篇末作结式，即先对提出的问题进行分析论证，直至篇末才点明论点。这种方式说服力强，令人读后深信不疑。

五是框图示意式，即把教学论文的论点用简短的词语标出，外加方框，这比一般的文字更醒目突出。

论据，即用来证明论点的事实和道理。

一般的论据有两大类：

一是理论论据。理论论据是指能够反映客观事物或现象的本质和规律，经过实践检验，具有普遍意义的理论。如党和国家的方针政策、法律条文、革命领袖的经典著作、哲学和社会科学的基本原理、自然科学的定律、定理、公式、法则，以及名人名言、谚语格言等等，都可以作为理论论据。我们在撰写教学论文时，可以通过下列一些话语引出理论论据：

“辩证唯物主义认为„„”

“《未成年人保护法》第三条指出„„”

“历史的经验告诉我们„„”

“心理学的研究表明„„”

“古人云：„„”

“人民教育家陶行知先生说„„”

二是事实论据。事实论据是指在教学工作中通过观察、调查、访问、阅读书报等途径得来的一些数据和有一定代表性的人证、物证、典型事例等等。如我们观察一种自然现象，调查工厂、农村的巨大变化，访问社会贤达，亲自动手实验等获得的各种事实，都可以作为事实论 1

据。我们在撰写教学论文时，可以通过下列一些话语引出事实论据： “通过细心地观察，我发现„„” “近闻某地发生了这样一件事„„” “据《光明日报》报道„„”

“调查中我们发现（或了解到）„„”

“我们的做法和体会是„„”

“经过反复实验，证明了„„”

论证，即运用论据来证明论点的方法和过程。论证的目的在于使教学论文的论点为读者所了解、信服和接受。论证过程要严密科学，推理过程要符合逻辑，能反映论点和论据之间的内在联系，从而体现结论得出的必然性。教学论文从其论点的性质和论证的角度，可以分为立论和驳论两种论证方式。立论是作者根据可靠的事实和正确的理论从正面提出对某个问题的看法与主张，并从正面论述这种观点的正确性。驳论是通过反驳对立论点来阐明自己论点的一种论证方式。属于驳论的教学论文一般有三种方式：一是反驳论点，揭示并证明对方论点的错误，运用事实和道理将对方的论点驳倒；二是反驳论据，指出对方论据的虚假性或片面性、偶然性，从而驳倒其论点；三是反驳论证，指出对方论点和论据之间逻辑联系上的错误，从而驳倒其论点。

教学论文根据论据资料在论证过程中表述的方式，可以分为并列式、层进式、对照式、总分式等四种。

一是并列式，即在论证过程中，文章的几个层次、段落之间的关系是平行的、并列的，文章中常用“第一”、“第二”、“首先”、“其次”或序码等表示。

二是层进式，即在论证过程中，文章各层次之间是层层深入、步步推进的关系，各层的前后顺序不能随意改动，这就是层进式。

三是对照式，即在论证过程中，把两种事物加以对比，或者用此一事物来烘托彼一事物，就是对照式。

四是总分式，即论证的层次之间是总说与分说的关系。

一篇具体的教学论文，在文章结构上通常包括引论、本论、结论三部分：

引论——提出本文所要论述的问题。

本论——选择和运用论据，围绕论点展开论述。

结论——总结全文，归纳概括论点，加强读者印象，引起读者深思。

笔者曾在报刊和电台发表了520多篇教学论文和知识性文章，逐渐积累了一些写作的经验。下面向青年教师朋友介绍五点撰写教学论文的体会：

（一）题目要新、巧、奇。

文章立意新颖，题目不落俗套，敢于标新立异，既在人们的情理之中，又出人们的意料之外。如“淘气的男孩是好的，调皮的女孩是巧的”、“课堂上的加减乘除”、“幼儿园里应该有 2

阿舅”、“三三得九不如二五一十”、“成功乃成功之母”、“忠言悦耳更利于行”、“劝君莫唱《明日歌》”、“请君善待讲授法”等。

（二）文章开头吸引人，能牵住读者的心。常言道，好的开头等于成功的一半。“好的开头，有如春色初展，鲜花含露，叫人钟情”。如我在《努力抓好教学基本功训练》一文的开头这样写道：“庄稼丰收靠人管，武艺精通靠人练。庖丁解牛的窍道，练的；百步穿杨的神功，练的；教学能手的基本功，也是练的。„„”又如《信仰是人生的精神支柱》一文的开头：“没有桅杆的风帆，是一块无用的布；没有信仰的思想，是一片虚无飘渺的雾。信仰是人生的精神支柱。一个人活在世上，不能没有信仰。”

（三）文章小标题要有气势，多用排比句式。

排比句用在文章中，常常能够形成一种“理直气壮”的气势，增强文章的感染力。如《人生须有自信》一文中写道：“自信，是冲锋的号角，前进的力量；自信，是奋斗的鼓点，成功的桥梁。„„”又如《课堂上的心理气氛》一文的小标题是：“有疑问、有猜想、有困惑、有期待、有惊讶、有笑声、有争议、有沉思、有联想”。

（四）运用“烘云托月”法进行烘托，心理效应显著。

笔者是一名心理学教师，懂得一些心理效应的奥秘。古人云：“山欲高，地处之则不高，烟霞断其腰则高矣；水欲远，地处之则不远，掩漾断其脉则远矣。”写文章应该注意对照、对比、陪衬、烘托，将新与旧、美与丑、动与静、雅与俗、形与神、虚与实等多方面进行对比，运用“烘云托月”法，让“万绿丛中一点红”更加突出。

（五）举例要有典型性和代表性。写教学论文难免要举一些例子来说明。举什么例子好呢？我的感悟是例子越典型越好。如《全面发展面面观》一文，论点是阐述“什么是全面发展”问题，举别的例子都没有举张海迪的事例典型。一是大家对张海迪都了解，二是张海迪身体有高位截瘫。一般人的思维模式会认为张海迪不是全面发展。其实，按马克思主义关于人的全面发展的学说来分析，张海迪也是全面发展。

第二篇：剪力墙结构设计研究论文

摘要:在建筑行业发展中，剪力墙结构是建筑结构中的重要组成部分。剪力墙由于抗震性能好、抗侧刚度大等优点在目前建筑施工中得到广泛推广和应用。为了提高建筑水平、保证建筑质量，在建筑结构设计中应严格遵循剪力墙结构设计原则，规范剪力墙结构设计要点，科学、合理地运用剪力墙结构在建筑结构设计中的优势。

关键词:剪力墙结构;建筑结构;设计;应用

目前，剪力墙结构设计在国内并没有相关规范条例，设计者应用在建筑结构设计中时参照实践经验和建筑实际要求来设计。剪力墙结构能够更好地适应建筑的发展需求，是建筑结构设计中常见的一种结构，设计得当不仅能减少建筑施工时间，以其抗侧刚度大等优势还能增加建筑使用年限，在建筑结构设计中占据着重要的地位。虽然剪力墙结构应用广泛，但是并不是所有建筑都适用，设计者应结合实际情况综合考虑，根据可靠分析来设计剪力墙结构，才能最大限度发挥其作用。

1剪力墙结构概述

1.1剪力墙结构

剪力墙结构是指建筑(包括房屋极其附属的建筑物)用来承受风荷载或者地震等自然灾害引起的水平荷载的墙体，因此又叫做抗风墙、抗震墙或者结构墙。剪力墙结构设计初衷是为了防止建筑结构遭受外力破坏，提高建筑结构的稳固性。所谓建筑结构，根据施工方法分为:混合结构、框架结构、剪力墙结构以及框筒结构等，剪力墙结构具有抗侧刚度大、用钢量小以及抗震性能强等优势，对比其他建筑结构，剪力墙在建筑结构设计中应用较广泛。剪力墙结构的建筑材料一般选用钢筋混凝土，利用钢筋混凝土墙板承受建筑结构来自竖向受力和横向受力，但在实际施工中，剪力墙结构主要指竖向的代替梁柱受力的钢筋混凝土墙板(见图1)，水平方向仍然是用钢筋混凝土的大楼板搭载墙上实现对建筑结构水平力的控制。

1.2剪力墙特征及种类

根据剪力墙的墙体是否开洞以及开洞尺寸的大小，6～7m的为大开间，3～3.9m的为小开间，而小开间剪力墙较经济合理，减少了建筑成本，增大了建筑使用面积。剪力墙结构分别有以下四种:①实体墙，其中只有实体剪力墙结构墙体不开洞。实体墙的变形主要是曲型，墙体承受能力比较强，不会发生突变，稳定性较好。②整体小开口剪力墙，相对来说截面墙体开洞面积较小，占整个墙体面积的比例不超过15%，变形为弯曲型，弯矩图处有可能发生突变。③多肢或双肢剪力墙，墙体开洞面积过大并且洞口成列状分布，弯矩图处不会发生异常情况，受力特点和整体小开口剪力墙相似。④壁式框架剪力墙。墙体开洞面积在几种剪力墙结构中是最大的，墙肢线与连梁线上的刚度比较接近，变形为剪切型，受力特点与框架结构相似。

2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.1剪力墙结构设计原则及要点

2.1.1对墙体进行受力分析

剪力墙结构在建筑结构设计中，墙体作为平面构件承受着建筑结构水平、垂直方向的剪力和弯矩，因此，在进行剪力墙结构设计时，要对墙体自身的实际受力情况进行充分研究和分析，保证墙体质量，才能发挥出剪力墙应用在建筑结构设计中的重要效果。

2.1.2平面内搭接

剪力墙的主要作用就是代替原始建筑结构中的梁柱受力，决定了剪力墙结构在同一平面内对自身刚度和承载力的要求。首先，剪力墙结构的平面布置方向应该尽量沿着主轴的方向，不能出现对直或拉通的现象，若方向不一样，则应该使剪力墙结构连在一起，只有这样，剪力墙结构才能发挥出在建筑结构设计中的价值。再者，剪力墙结构在垂直方向上要做到从下往上连续的布置，避免发生刚度突变，且刚度要分配均匀，剪力墙结构开的洞口要形成明确的墙肢和连梁。最后，合理控制剪力墙结构的数量，在建筑结构平面布置和设计时不能使剪力墙结构过于密集，需要平衡抗侧力刚度，如果抗侧力刚度过大，剪力墙结构重力加大，无形中对建筑抗震能力造成威胁。由于处在平面外的刚度和承载力相对较小，在建筑设计剪力墙结构时应尽量避免平面外的梁体与剪力墙连结，影响剪力墙弯矩发生突变导致施工质量问题，实在无法避免的情况下，应当按照相关施工标准加固剪力墙结构(见图2)，确保剪力墙平面内外安全。

2.1.3调整超限

1)剪力墙结构应遵循建筑楼层之间最小剪力数的原则，例如在建筑结构设计初期，考虑到提高建筑抗震性时需要适当降低建筑结构自身重量，剪力结构设计应在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩40%以内的前提下，尽量控制剪力墙的数量［1］。2)有必要对楼层之间最大位移与楼层高之间的比例进行调整的原则，为满足地震作用等对建筑造成扭转或剪切变形导致的建筑楼层之间发生位移的需要，剪力墙结构设计不能只依靠控制竖向构件数量来对建筑变形进行处理，调整楼层之间最大位移和楼层高比例可以尽量减少楼层之间的扭转、剪切变形。3)超限的具体内容是依据相关规定，剪力墙结构中连梁剪力和弯矩的跨高比须＞2.5，反之，如果跨高比＜2.5，则视为超过规定限度，但是跨高比大于2.5并不等于越大越好。例如当剪力墙结构连梁跨高比在5～6时，并不会导致连梁刚度发生变化，但是剪力墙出现超限现象，剪力墙结构发生突变概率增大，不利于整体建筑结构施工，这种情况应该采取框架结构的方式设计剪力墙。所以，剪力墙结构设计时，超限调整也是必不可少的内容之一，既保证剪力墙结构质量，又能有效控制建筑结构整体质量。

2.2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.2.1平面布置

明确定位剪力墙设计要点，平面布置应尽量均匀、对称，同一平面内外的剪力墙结构的质量中心和刚度中心完全重合，减少扭曲，增加稳固性。建筑结构设计过程中较长的剪力墙结构要设计开洞口，并均匀分配成长度相等的几段墙面，为避免剪力墙发生剪切破坏，相关施工指标规定:每段独立墙面总高度与截面高度之间的比例必须≥2。剪力墙结构洞口一定要保证上下对齐，成列布置，避免墙洞交错叠合导致剪力墙受力刚度减小，否则剪力墙结构容易变形，发生施工事故。在建筑结构抗震功能设计时，进行双向或多向设置对剪力墙结构的功能性有一定的保障，形成一定的空间工作结构，当剪力墙结构洞口与墙边或洞口与洞口之间形成墙肢截面高度与厚度比例＜4的小墙肢时，应该采取框架柱箍筋设计对剪力墙结构进行全高加密。对较长的墙肢要分为两个墙肢施工，超过8m长的墙肢都应设置施工洞使其划分为小墙肢。同时剪力墙结构的抗侧力刚度不宜过大，否则会导致墙体自身重力增大，违背了抗震性能设计的初衷。剪力墙结构的抗侧力刚度值可以通过公式:T=n(0.05～0.06)来计算，式中，n为建筑结构的楼层数，建筑施工建模时计算得出精确数据，防止抗侧力刚度过大影响建筑施工。

2.2.2墙肢截面厚度

剪力墙结构设计应用在建筑结构设计中，对墙体厚度施工有明确规范条例，例如短肢剪力墙，条例规定其底部加强部位不能＜0.2m，其他部位必须＞0.18m。剪力墙的厚度应按阶段变化，为防止剪力墙结构发生刚度突变，剪力墙阶段变化范围应控制为50～100mm，且要均匀连续变化，当混凝土等级和强度改变同时发生时，建筑结构设计必须将两者错开楼层。剪力墙结构墙体厚度的规范性施工能有效保证墙体的稳定性和刚度，直接决定了建筑结构的稳固性和安全性。

2.2.3剪力墙结构连梁钢筋配置

连梁是高层建筑的重要承重构件，按照国家四级地震抗震指标来说，剪力墙结构的配筋率不得低于0.2%，前三级抗震则要求不能低于0.25%。因此，在剪力墙结构设计过程中，连梁配筋率必须严格按照相关指标进行，结合实际对建筑结构连梁进行精确的承压计算，可适当增加剪力墙的配筋率，有效防止扭曲、剪切力对建筑结构的破坏，同时也不可盲目增加，避免剪力墙结构自身重力过大影响其抗震性。

2.2.4边缘构件设计

在建筑结构设计中设计剪力墙时，剪力墙的边缘构件也是一个比较重要的部分。剪力墙结构的边缘构件主要有端柱、暗柱等，增加边缘构件的延展性，结合实际设计需求约束边缘构件设计能防止剪力墙结构产生水平位移等问题。

3结语

在充分保证建筑结构的稳定性及安全质量的前提下，有效降低建设成本，优化建筑结构设计有助于建筑实现效益最大化。建筑结构设计中，剪力墙结构设计应用的重要性和广泛性在国内建筑业已经占据了很大的比例，设计人员在设计剪力墙结构时，应经多番论证结合建筑实际情况和设计要求，以剪力墙种类的多样性和灵活性为基础，遵循设计原则，把握剪力墙的设计要点，促进剪力墙结构设计技术的发展，推动建筑事业取得更大的成就。

参考文献:

［1］付艳强．论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用［J］．科技风，2014，27(1):146－147．

［2］王小引．剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析［J］．门窗，2015，9(3):123，125．

［3］许晓东．建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析［J］．黑龙江信息科技，2014，18(23):277．

第三篇：市政道路路面结构设计探索论文

【摘要】随着加快城市化建设的步伐，造成城市人口、车辆等快速的增加，为之我国也逐渐加大了对市政工程的投入力度，以为了进一步满足人们的通行之需，但是为了在保证通行安全的基础上，并使道路有更长的使用寿命，同时落实病害防治工作，因此我们需要实现路面结构的完善设计在市政道路工程项目中。在实际践行的过程中，需要基于结构层材料设计、组合设计以及厚度设计上进行优化与完善，并针对路面结构设计与路面运行过程中所存在的病害问题落实相应防治措施。接下来，本文分析了市政道路路面的结构设计，并通过结合市政道路路面常见的病害问题提出了具体的预防措施。

【关键词】结构设计；设计论文

一、市政道路路面结构设计的概述

1、基于结构层组合设计下的要点

在整个市政道路路面施工中，主要是由表层、中层与下层组合而成，其中，整个表层所承受的压力最大，因此，路面病害问题通常都是从表层进行外显，比如裂缝等，而路面的中层与下层中，实现完善设计是提升路面抗裂性能等的重要保障，因此，这就需要以结构层的优化组合设计来提升路面的整体性能与质量。在实际进行设计的过程中，一般而言，城市的水文状况较为稳定，且地质的波动情况也相对极小，因而，在设计中主要需结合城市的主次干道的状况，来实现这一组合设计的完善落实，以确保城市的主干道路面具备良好的承压效果；对于次干道，基于相应通行量相对较小，因此，在进行这一组合设计时，可基于国家现行规范要求下来完成这一设计即可。

2、在结构层材料设计的要点

在实际针对市政道路路面进行结构设计的过程中，首先要实现材料的科学选择，这就要求要基于因地制宜这一原则下，结合当地的实际与交通通行特点等，确保材料的承载力满足实际要求。具体而言，在结构层中，主要运用的沥青混凝土，并与沥青碎石进行混合，而目前在科学技术的不断发展下，行业工艺技术水平随之提升，新型沥青混合材料被逐渐运用到道路路面施工中。需要强调的是，如果单纯使用沥青混凝土作为路面的主要材料，路面的承压性能相对偏弱，路面容易发生裂缝、车辙等病害问题，因此，需要将抗车辙剂等融入，并以科学配比来强化路面的承载力。

3、在结构层厚度上的设计要点

基于这一设计下，要求要借助荷载应力计算来明确相应结构的厚度，在实际践行的过程中，一般借助三维空间有限元分析法，经过计算来实现诺谟图的绘制，在此基础上，以查图的方式来明确相应的厚度参数，并借助这一参数来实现精细计算。只有确保实现结构厚度的明确定位，才能够在确保道路路面具备良好承载力的基础上，延长道路的使用寿命，并保证资金投入的合理性，降低后期使用维护、维修成本费用的投入。

二、研究探讨市政道路路面病害防治措施

1、市政道路路面在运用过程中相应病害问题的防治措施

在市政道路投入使用后，基于实际运行的过程中，难以避免的会发生病害问题，而为了确保通行安全，并延长道路的使用寿命，就需要结合实际病害问题落实完善的防治措施。具体而言：

（1）针对小裂缝进行及时填封。在道路运行的过程中，很多时候路表面会出现小的裂缝，进而不仅降低了路面的美观度，同时，也会致使雨水等深入到裂缝中，久而久之，对地基造成破坏，同时，小裂缝如果没有得到及时的修补，则可能致使裂缝逐渐加大，进而影响到了通车的安全性。一般而言，针对较小的裂缝问题，可采取填封的方式，借助沥青结合物来实现对裂缝的填补。而这一路面维护工作最好在4~6月份进行，以避免温度变化对填封材料的性能造成不利影响。

（2）针对路面局部所产生的缺陷问题，需要及时落实相应的修补工作。在市政道路工程中，通常在使用一段时间后发生松散、网裂以及坑槽等病害，而针对这些问题的出现，则就需要实现相应修补工作及时且完善落实，以在解决病害问题的同时，确保行车的安全性与舒适性（图2已发生病害问题的公路路面）。在实际践行的过程中，相应修补施工主要采用的材料为热拌或是冷拌沥青混合物，其中，采用热拌沥青时，则需要确保实现相应施工工艺技术的完善落实，进而才能够为提高修补质量奠定基础；而如果采用冷拌沥青材料，对于相应施工工艺技术的要求并不高，相应修补施工简单方便，但是相应的性能与作用与热拌沥青混合物修补相比较低。

（3）灌缝。在道路运行的过程中，基于通行量较大，致使路面负荷加大，加上温度变化的作用等，致使道路容易出现裂缝等问题，而针对裂缝问题的产生，则就需要及时落实好相应的防治措施，以避免积水通过缝隙渗入到路面结构中，对沥青甚至路基造成腐蚀与破坏，在实际践行的过程中，针对这一裂缝问题则可采取灌缝这一工艺技术，针对裂缝进行热补，在将裂缝清理干净的基础上，将准备好的热沥青混合料注入到裂缝中，然后进行压实处理。

2、基于结构设计下的病害防治措施

基于道路路面结构设计角度下，需要在设计的过程中，将路面病害隐患问题进行充分考虑，以完善防治措施的落实来最大程度降低路面发生病害问题的几率，为从根本上延长道路的使用寿命并降低后期运行维护成本奠定基础（图1为市政道路路面竣工运行示范图）。在实际践行的过程中，可从如下几方面着手:

（1）基于厚度设计角度下。相应道路路面的厚度设计同样需要充分考虑路面的病害防治问题，一般而言，如果相应路面厚度设计的过薄，相应路面整体的承载力自然就会较低，在后期投入使用后，基于车辆的通行需求与特点下，短时间内就会发生病害问题，如裂缝、车辙以及积水甚至塌陷等问题，而如果将路面厚度设计的过厚，虽然性能与质量会有很大程度的提升，但是综合造价成本则过高，存在不必要浪费问题，因此，这就需要基于现有规定下，并结合道路路面的实际运行需求特点下，实现厚度的科学设计以实现对病害问题的有效防治。

（2）基于结构材料设计角度下。在实际展开这一设计内容的过程中，相应材料本身质量与性能的高低直接关系到了路面的使用性能，一旦材料质量偏低且性能不达标，直接会给路面埋下病害隐患问题。因此，这就需要针对材料的采购与挑选进行严格把关，要在确保材料具备质量合格证书的基础上，对材料厂家进行优化选择，在综合目前建筑市场材料价格的基础上，尽量选择性价比最高的材料，并要针对材料的抗压性能进行测试，以此来提升路面施工质量。

（3）基于排水系统的设计下。在针对道路进行设计的过程中，需要基于相应规范要求下，针对道路路面排水问题进行优化设计，在此过程中，需要实现排水点的合理设置，并结合当地气候的实际，实现有针对性防治措施的落实，以此来避免因排水系统不畅而给路面造成损害。

（4）基于结构层组合设计角度下。从这一设计角度出发，为了实现对路面病害问题的规避与控制，就需要结合路面表层、中层与下层的实际功能与需求，在确保表层具备良好承载力的基础上，确保针对中下层落实完善的防水设计。在此过程中，要确保实现防水材料的科学选择，以此来确保结构组合层的性能与质量满足实际之需。

3总结

目前市政道路工程施工项目越来越多，随之带来的将是城市基础设施建设的完善，以及城市化进程的进一步发展。但是在这个过程中，我们需要重视的是市政道路路面结构设计与病害防治工作，只有这样才能有好的道路施工质量和更长的道路使用寿命，更有利于公共交通体系的完善搭建。

第四篇：采煤机动态特性及结构设计论文

摘要:随着我国工业化进程的推进，煤炭的开采量日益增多，在煤炭开采中需要利用一些设备，连续采煤机是一种重要的设备。国产连续采煤机的设计性能较差，质量也有待提高，因此不能更好地满足现场施工的需要，影响了我国连续采煤机的发展，降低了采煤的效率。本文介绍了连续采煤机的工作原理，并分析了连续采煤机的动态特性，并进行结构的优化设计。

关键词:连续采煤机;动态特性;结构设计与实现

在煤矿施工中，可以通过连续采煤设备来开采煤炭，连续采煤机可以对岩石巷道进行开挖，也可以单独进行采煤，在很多大型的煤矿中被应用，是一种值得推广的挖煤机械设备。然而，我国国产的连续采煤机由于在技术上还不完善，投入相对较少，因此，在施工中往往不能适应现场的状况，就需要对连续采煤机的结构进行设计和优化。

1连续采煤机的结构和运动

1．1连续采煤机的结构和工作原理连续采煤机可以适用于各种煤层煤矿的开采，最大的开采高度达到6m，在新开采的工艺下，同样可以利用连续采煤机开采边角煤、呈不规则性状的煤炭等，有利于增加煤炭的产量，也有利于提高矿井的使用率，延长寿命。目前我国比较常见的连续采煤机为12CM15－10D连续采煤机，其在技术上有一些较突出的特征。其截割的宽度可以达到3300mm，生产能力在15t/min～27t/min，在工作时，可以跨高进行操作，最大采高高度为4．6m。可以充分发挥其截割优势和采高优势，增大采煤的效率和采煤量。连续采煤机的结构可以包括几个方面:行走结构、装运结构、切割结构、安全保护装置、电气系统等。其通常具有的结构特点主要包括四个方面:①可以进行多电机驱动。通过多个电动机进行驱动，分别作用与行走、切割、装运、冷却等系统，一般可以采用八个电机，有利于分工操作，提高施工的效率;②可以采用侧式装载的方法，在挖掘之后可以通过侧式装载机进行装运，并可以利用刮板机将其转运到采煤机的机尾处进行卸载;③具有履带行走机构。履带行走装置不仅可以顺利地通过，还可以很好地附着在土壤上，从而可以增大支撑面积，避免在不规则的道路中发生倾倒、歪斜的情况;④采煤机的电气系统。采煤机都配备电气系统，一般要求保证电气系统的安全性和可靠性，当主电路发生漏电、短路的情形时可以起到很好的隔绝和保护的效果。1．2连续采煤机运动学分析1．2．1行走机构运动分析履带行走机构在对工作面进行切割时保持静止不动，而在掏槽时则以固定的速度前行，当履带行走机构向前行走时，主要经过发动机系统和传动系统，然后传送到驱动轮，可是实现驱动轮上的轮齿和履带齿的啮合，从而将履带卷起，并由后方向前方进行铺设，从而推动导向轮和支重轮的行走。1．2．2装载机构的运动分析装载机构的型式可以分为两种，一是蟹爪式装载机构。其结构较为简单，装载的效率较高，但受到装载能力的限制，装载量小。二是星轮式装载机，星轮式装载机的机械结构也较为简单，可靠性强，其装载宽度也比蟹爪式装载机大，因此其装载能力大，装载量大。基于星轮装载机的优势，在具体的应用中，连续采煤机通常采用的是星轮装载机。具体的运动流程为:在两台交流电动机的驱动作用下，左右两侧的星轮装载机开始工作，两侧的装载机构分别进行驱动，更为安全可靠。1．2．3截割机构运动分析截割机构的运动分为两个方面，一是采煤机挖槽的运动，二是截割机构的运动，这两个机构在运动时不相同，掏槽时连续采煤机一边行走一边进行截割，但摇臂不摆动，而在截割工作面时，连续采煤机是停止行走的，但摇臂搬动截割。

2．1连续采煤机的震动模型连续采煤机是一个复杂的系统，由多个运动、转动和摆动的零部件组成，在工作时，由于环境多变，其工作状态也多变，连续采煤机的动力学模型是由无限个动力学的系统组成。因此，在设计时可以将其简化如下:①煤壁单轴压缩的强度保持不变;②连续采煤机各个部分的质量均匀分布，零部件的质量都汇集在质心上;③每个部分的连接处的元件视为无质量;④底板不产生震动，视为平整，也没有变形。将系统简化，则系统的组成部分可以分为三个部分:滚筒、摇臂和机体，这三个部分的质量都汇集在质心上。2．2震动来源震动的来源众多，其中主要包括四个方面:一是工作荷载引起的波动;二是旋转质量的不平衡;三是往复质量的不平衡，四是由于设计的安装或者故障引发的震动，本文主要探讨第一个和第二个方面的振动。2．2．1工作荷载引起的波动在对煤岩进行截割时，不同的煤岩介质会施加不同的作用力，从而引起单个截齿承受力度的变化，突然变动的作用力可能导致截齿的磨损，甚至会发生截断的情况。因此，如果连续采煤机在已经迟钝或者截断的状态下工作，则截割时就会大量损耗机械能量，增加了采煤的成本。在截割的过程中，每个截齿所承受的力度具有不确定性，因此导致滚筒上的荷载量出现较大的波动，从而使机器产生剧烈的波动，影响了连续采煤机工作中的稳定性，缩短了各个零部件的使用寿命，增加了运行、维修的成本，可能产生安全隐患。2．2．2截割滚筒旋转质量的不平衡滚筒在安装的过程中或多或少都会存在一些偏差，同时，叶片和截齿在滚筒圆周上不是均匀分布的状态，因此截割滚筒的中心和轴线不能实现重合，会产生离心力，惯性离心力大小和旋转不平衡质量、偏心距和角速度的平方成正比例关系。2．3连续采煤机的振动控制连续采煤机工作的过程中，产生的振动会对设备的工作精度和准度产生影响，特别是当截齿瞬间的切割深度没有达到标准的要求时，则会进一步使截齿磨损，甚至破坏结构的内部，同时，还可能使机械的零部件产生位移，从而影响机械的正常工作。因此连续采煤机的振动对机械的使用寿命有着重大的影响，还会降低采煤的工作效率，因此对连续采煤机进行振动的测试和提出解决的方法具有重要的意义。振动控制可以分为两种:一是振动的被动控制，二是振动的主动控制。振动的被动控制结构相对不灵活，不能及时反馈。在振动的主动控制中，做功机构需要消耗大量的能量，能量主要由能源进行补充，通常可以分为开环控制和闭环控制，目前主要利用闭环控制。振动的主动控制的方法可以分为三种:第一，及时调整谐振点来防止振动。要根据振动系统响应的大小来调整结构参数，从而可以有效地改变谐振点，防止共振;第二，对其施加反方向的作用力，从而达到减震效果;第三，将阻尼的大小进行调整，来吸收振动产生的能量，从而达到隔振的效果。

3连续采煤机结构动态优化设计

3．1建立有限元模型3．1．1物理模型进入Pro/E，在标准的模式下建立一个三维模型，进行合理的推测和驾驶，将实体转化成对应的物理模型，简化的假定是每个物体的材料具有同向性，且内部没有缺陷。3．1．2数学模型数学模型是在物理模型的基础上得来的，可以进行适当的假设，假定各种材料是线性的，平板大而薄，在简化后可以通过偏微分来对其进行描述。3．1．3建立有限元模型有限元模型是在数学模型的基础上，也就是将偏微分方程离散为代数方程，从而进行解答。3．2灵敏度设计建立有限元模型主要是为了进行优化设计，按照一定的约束目标，从而可以找到设计目标的假定值。在设计中，参数较多，因此每个具体的参数对目标的影响也不同，因此在进行优化设计时，可以忽略掉一些次要的设计参数，通过灵敏度的设计来选择重要的参数，找到最优的设计结果。截割臂的主要参数可以如图1所示，OA与AC的夹角为2°，OA和AC之间长度，截割臂的横截面积，还有截割油缸和截割臂之间连接点的位置。

4结语

我国煤炭开采量日益增多，在施工中利用连续采煤机是必不可少的，连续采煤机的行走机构、装载机构和截割机构各有其自身动力学原理，在采煤机的运行中发挥着重要的作用。可以通过建立物理、数学和有限元模型的方法来对设计进行优化，减少连续采煤机的振动，提高整体性能，并推动连续采煤机不断进行改进，提高采煤水平。

参考文献:

［1］张红顺．连续采煤机装运齿轮箱的约束模态试验分析［J］．煤炭科学技术，2011，12:80－83．

［2］周茂普，等．缓倾斜煤层连续采煤机短壁开采工艺研究与应用［J］．采矿与安全工程学报，2014，01:55－59．

［3］罗芳琼．基于ＲBF神经网络的连续采煤机故障诊断研究［J］．煤矿机械，2013，05:297－299．

第五篇：混凝土的结构设计研究论文

高层建筑中结构设计的安全性原则，亦是以设计使用年限为依据，使该建筑的结构设计在预定年限范围内，始终可以达到对内部与外部各项荷载力的有效承受，即使遭遇某些偶然的破坏性事故，也要能够使自身结构控制在整体稳定的状态中，避免出现大范围的结构性损害。高层建筑的耐久性设计原则，是指建筑的结构设计必须在规定的使用年限内，维持足够的结构耐久性，比如，混凝土结构出现的裂缝宽度不得超出允许的范围，且钢筋保护层的厚度不能够变得过于单薄，以免钢筋在遭受外部潮湿空气的状况下出现锈蚀问题。可靠性的设计原则，是指高层建筑的结构设计，必须在设计的基准期与建筑的使用年限范围内，充分达到耐久性、安全性、稳定性、刚度、动力性能等各方面的性能要求，即使超出年限的基准期范围，也能够在各项性能出现不同程度降低的基础上，维持正常的使用。

高层建筑的结构柔性比低层的楼房要高，一旦遭遇地震等问题，会发生更大幅度的作用变形，若要避免建筑在地震等作用下发生倒塌变形等问题，就必须在进行混凝土结构的设计时，使其结构具备足够的延展性能。目前，高层建筑的结构设计中，其结构内力与变形等问题，主要受到地震的水平作用力及外部环境中的风力等因素的影响，层数的不断增多会带动水平作用力的持续加大。所以，在设计混凝土结构时，必须要充分地将这些侧向力的影响考虑在内。高层建筑面临着众多的水平作用力影响，容易出现较大幅度的侧向位移，设计人员在进行混凝土结构设计时，必须在保证其具有足够强度的基础上，同时使其具备合理的刚度及自振频率，进而将楼层水平位移控制于允许范围。

一、高层建筑混凝土结构的具体设计方法

1完善单元结构的布局设计

独立的结构单元设计，是高层建筑中的主要结构设计内容，此结构设计工作适合采用简单、规则的平面形式，但平面的整体长度与突出部分的长度应当控制于适宜的范围，且具备均匀分布的承载力与刚度，同时，竖向结构适合采取均匀、规则的形式，以保证建筑的外挑与内收问题得到有效的控制。要达到这一目标，混凝土结构的设计者，应当在制定结构设计方案的阶段，便努力地将概念设计的理念与知识作为参考，使建筑的适用性与美观度等要求在得到满足的基础上，通过进行优化设计，使其结构的平面与竖向布局尽可能地实现简单、均匀与规则性，保证其结构刚度与承载力的合理分布，避免建筑独立结构单元出现过于集中的塑性变形或应力。

2优化高强的混凝土与钢筋使用

高层建筑建设需要耗费较多的混凝土、钢等材料，若混凝土和钢的强度过大，势必会造成建筑材料总造价的超限，同时加大其他构件的造价，从而降低建筑建设的经济效益。因此，混凝土的结构设计人员应当对高强度的混凝土与钢筋的使用进行合理的优化控制。以软土地基上的高层建筑设计为例，该结构地基受到的荷载较高，设计人员可以通过优化高强度的混凝土以及钢筋的使用，使建筑中各构件的截面尺寸得到合理优化，从而减轻建筑的结构自重，使建筑的基础工程建设难度得到大幅度的削减，降低工程的地基处理工作造价。再以位于震区的高层建筑的结构设计为例，建筑的自重与地震作用程度成正比例关系，设计人员通过将高强度的混凝土与钢筋的使用量减少，可以在减轻其梁、板、墙、柱等构件自重的基础上，降低地震的作用力，进而保证建筑结构的安全程度，使建筑的整体安全度得以提升。

3合理设计剪力墙平面结构

高层建筑的结构设计人员对混凝土结构进行设计，还需要充分地重视剪力墙结构的平面布局问题，以保证建筑整体结构受力的均匀性，并使建筑在侧向力的影响下出现的位移控制于允许状态。具体来讲，剪力墙平面结构的优化设计主要为以下几个方面:

1)以建筑的各项基本结构功能为依据，在满足这些功能的前提下，尽可能地使剪力墙的布置实现相对的集中化与均匀化，对具有较高的恒载或者平面形式变化较大的部位设计剪力墙，应当尽量缩小其间距。

2)以建筑的主轴方向或者是其他方向为基准，对剪力墙进行双向的布置，且墙肢截面适合为具备较小的侧向刚度的简单规则的形式，在设计中还要尽量地减少对短肢剪力墙的使用。

二、高层建筑的混凝土结构具体设计优化措施

1结构安全性

高层建筑人群密度高，且不易逃避、实施救治，一旦发生灾害，造成的危害要比普通建筑高出许多。因此，结构设计人员必须加强对于混凝土结构的安全性设计，以尽可能降低灾害造成的伤害程度。具体来讲，设计人员可以从以下几个方面开展结构的安全性设计:1)设计人员应当在保证建筑各项功能的同时，通过考虑结构自身的抗震性能及外部人为因素可能造成的结构破坏，有目的地将高层建筑的抗震等级提升。同时，还要从整体上，加强结构设计的稳定性与牢固度，避免将砖砌体承重或者装配式的混凝土结构应用于高层的公用属性较高的建筑中，而要优先选取现浇的钢筋混凝土的结构。2)设计人员要从建筑建设过程中及投入应用后的各个方面入手，综合考虑其荷载变化的状况，尽可能地将建筑结构的荷载标准值与构件承载力设置出较大的弹性裕度，并且为楼面等部位进行额外的增加荷载的设计，以保证建筑在各级的地震与火灾等灾害中，都可以实现对于自身结构安全的维护。

2抗震概念

高层建筑的混凝土结构在应用过程中，最容易受到的破坏，便是来自于地震威胁，在进行设计的过程中，设计人员要以抗震概念设计为依据，通过进行抗震试验得出该建筑结构的抗震等级，或者借鉴相似建筑的抗震设计经验等，对高层建筑的结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计，以使建筑的抗震能力得到有效的提升。具体来讲，在结构体系设计方面，设计人员要尽可能地选择空间结构以及平面布局简单规则的形式，作为建筑的整体结构形式。以平面布局为例，可以将矩形、圆形、方形、扇形的结构作为抗震结构的体系形式，并减少对于不对称的侧翼或过长的伸展翼的使用。同时，设计人员还要通过进行合理的布局，使建筑的质量与刚度实现均匀平衡的分布。而在平立面设计方面，设计人员可以将墙体设置为均匀对称的形式，并提升楼梯或电梯的井筒等具备较高刚度的结构布置的集中性，同时，将抗震墙设计为符合建筑结构整体抗震需求的形式，以提升建筑平面结构的抗震性能。而且，还要保持各转换层结构在竖向刚度方面分布的接近，并使剪力墙的设计可以将墙面竖向持续地贯通到建筑底部。在结构构件的延展性方面，可以将梁、柱端的组合剪力加大，或者提高柱体抗弯性能，并配合将梁端的钢筋实际弯矩提升，以使建筑梁端早于柱端发挥塑性，使二者在外部荷载下，保持结构变形的稳定协调。

3耐久性

高层建筑的结构设计人员对混凝土结构进行设计，还要努力提升其耐久性，以延长建筑的有效使用寿命，并且使建筑在遭遇各种灾害之后，依旧能够维持其应用的各项结构性能。下面就从几个方面谈论一下混凝土的结构耐久性设计的策略:1)选择良好的混凝土材料。设计人员应当在保证混凝土材料的质量与基本性能的基础上，重点从结构的稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手，选择坚固、耐久、洁净的骨料，含碱量与水化热反应较低的水泥，减少对于硅酸盐水泥与用水量的应用，并适当地将矿物掺合料加入到材料中。2)优化结构使用设计工作。高层建筑中的混凝土结构物普遍包括多个构件，每一个构件所处的环境存在显著的差别，这就决定了不同构件具备的耐久性寿命存在差异，因此，设计人员要根据实际的使用环境，明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。以屋面、阳台及女儿墙的设计为例，这些部位的梁柱构件，耐久性寿命普遍低于室内，必须合理设定这些部件维修或更换的时间。3)合理设计结构构造形式。设计人员根据建筑的具体侵蚀环境与设计使用年限，设计厚度在20mm～70mm之间的混凝土保护层，并通过协调构件的截面积与表面积，避免侵蚀性物质集中停留区域的形成，同时注意高侵蚀度的环境中，混凝土墙板的通风效果，并注意配筋间距的合理设计，以减少钢筋锈蚀、保护层剥离等问题的出现。

三、结语

高层建筑中混凝土是影响建设质量的关键决定性因素之一，因此，建筑设计人员必须加强对于其设计原则的分析与掌握，立足于具体的设计原则及要求，从整体的设计工作及具体的设计内容等方面入手，采取有效的策略，以推动混凝土结构设计的优化完善。