支架设计论文范文

现场安装调整很不方便的缺点。本论文对蝶形弹簧支吊架进行设计说明，主要完成以下内容：介绍弹簧支吊架在国内的使用情况，本着节能环保的目的提出改进弹簧支吊架的必要性。说明自限式弹簧支吊架的主要部分以及工作原理，明确了设计改造自限式弹簧支吊架的重要性。

关键词：自限式弹簧支吊架设计支吊架集锁紧系统限位系统。

根据国家可持续发展规划要求，在生产生活中都要努力降低能源消耗和降低废气物等对环境污染。

市场前景广阔。自限式弹簧支吊架主要用于锅炉本体、电厂的汽、水、烟、风四大管道，化工设备及管道以及燃烧器的悬吊部分，产品主要用于国内外各大石油化工产区、电厂，其中国内用于整个油田市场年建安生产产值总量在600亿左右，且年需求量正在以20%的速度递增。项目产品主要为中、外石油及石化产业相关装置配套，随着“中石油”、“中石化”在海外业务快速拓展，产品销售前景广阔。

1、行业经济运行情况

2003年我国支吊架行业总产值为200亿元，2012年，中国支吊架产业继续速迅猛发展，支吊架行业总体经济效益均稳步上涨。全行业销售收入600亿元，同比增长90.4%；

单位：万元

中国的管道支吊架产业，它既不是“朝阳产业”，也不是“夕阳产业”，而是与人类共存的永恒产业，且在中国还是一个不断发展的产业。20世纪80年代以后，中国的经济发生了突飞猛进的变化，管件行业更加突出，全国管道支吊架制造厂家近千家，并形成了独立开发研制一代又一代新产品的能力，产品的技术性能已接近发达国家水平。管道支吊架是经济发展时代不可缺少的商品，未来将如何发展，是非常值得研究的。

中国管道支架制造业取得了长足的进步，目前已可以生产多种不同规格，品种的管道支吊架，已成为当今世界管道支吊架生产和使用最多的国家。同时，轻工纺织、能源化工、电力等支吊架相关产业的迅速发展给支吊架行业带来了广阔的发展空间和发展动力。

2、行业生产技术情况

国内生产普通支吊架的的企业很多，主要有大庆油田装备制造公司等企业。现有的弹簧支吊架是按GB10182-88及华东电力设计院，西北电力设计院的技术标准等设计制造。由于使用了圆柱螺旋弹簧支吊架体积大，重量重，特别是对于一些大载荷、小位移要求的场合，用传统的支吊架，不但材料难以组织、国内工艺加工水平很困难，而且成本很高、重量重，结构不尽合理，现场安装调整很不方便。而自限式弹簧支吊架架克服了上诉缺点，在应用范围、生产效率、生产成本上有绝对优势。

管道在工作状态下承受的应力分为一次应力和二次应力。一次应力是指管道在内压、自重和其它持续外载（包括支吊架反力等）作用下所产生的应力；二次应力是指管道在热胀、冷缩或其它位移受约束时产生的应力。

自限式弹簧支吊架克服了以往的不足，满足外部及内部的力或力矩的平衡法则。自限式弹簧支吊架集锁紧系统、限位系统及防护系统于一体，便于现场安装位、维护及调试。考虑了一次应力的特点是没有自限性的缺陷，使管道在使用过程中不会受压变形。同样，自限式弹簧支吊架也充分对管道使用时易受到二次应力的破坏进行了解决。采用绝热管托同时具有隔热、保冷和承重的双重作用，它采用保温垫层和保冷垫层，有效地解决了管道的热量损失和冷量损失的问题，从而保证了管道热介质和冷介质的安全运行，与非绝热管托相比可节能70%。

产品结构、制造工艺流程

2.1产品结构

自限式弹簧支吊架按其结构分为：管部、根部结构件、功能件及连接件。功能件主要包括恒力弹簧支吊架、可变弹簧支吊架、液压阻尼器等。

图1自限式弹簧支吊架结构件图

2.2制造工艺流程

详见图2制造工艺流程图

结论：

本文在自限式弹簧支吊架的设计上，采用蝶形弹簧，自限式弹簧支吊架集锁紧系统、限位系统及防护系统于一体，便于现场安装位、维护及调试；可在高温和恶劣工作条件下工作；在承受冲击作用时固有频率基本保持不变，且在大冲击负载作用产生共振时，具有限制系统响应振幅的功能；具有低频特性并可承受超载；结构紧凑。整个机构的厚度尺寸方面，其尺寸更小，减小了体积、减轻了重量，降低了成本并且可使用于很多空间的夹紧的装置。通过试验校核可知：设计结果能够以自限式弹簧支吊架为研究对象，设计的重点是自限式弹簧支吊架，将所学专业的理论知识与实际机械的设计相结合，通过对自限式弹簧支吊架的结构分析，设计自限式弹簧支吊架总体结构及各组成零件。该设计满足工作要求。

图2

参考文献：

[1]JB/T8130.1-1999恒力弹簧支吊架上海发电设备成套设计所中国机械工业出版社

[2]HG/T20644-1998变力弹簧支吊架

支架设计论文范文篇2

[关键字]中心支撑钢框架；梁塑性转动；弹性分析

0引言

延性较好的的建筑结构，在地震发生时会表现出优越的抗震性能，因此，为了保证结构的鲁棒性，有必要去估算结构构件是否满足延性需求。地震作用下，梁塑性铰先在梁弯矩较大的一端出现，随后在梁的另一端出现。而在有侧向支撑的钢框架结构中，由于侧向支撑摇摆效应的影响，会使与之相连的梁产生较大的塑性转动，所以有必要考察钢框架侧向支撑摇摆效应对梁塑性转动的影响。

构件的塑性转动需求可以通过非线性分析得出，然而，构件的设计强度由弹性分析决定。本文提出一种简化方法，可以在弹性分析结果上估算构件的塑性转动需求，从而为结构的塑性性能提供参考。

1梁塑性转动的估计

有中心支撑的钢框架结构可以看成是纯钢框架结构附依在有支撑框架部分上，所以中心支撑钢框架的整移，可以拆分为纯钢框架结构产生的位移和支撑部分摆动效应产生的位移两部分。在考虑框架构件位移时，将梁两端简化为半钢支座。根据梁塑性铰的转动特征和发展过程，可以将需求转动分为两个阶段。

1.1第一阶段：梁一端端首先形成塑性铰

此处我们假定梁右端首先出现塑性铰。由图1（a）可以看到当梁右端形成塑性铰时的转角及弯矩值。此时，弯矩是线性分布的。所以可以将其拆分为两个两端由半钢支座约束的梁模型，其附加弯矩分别为一梁左端和一梁右端屈服后弯矩。

根据材料力学公式，可得两端固结简支梁模型的剪力、弯矩、转角。

1.3框剪结构摆动效应产生的位移

2算例与模拟对比分析

图3表示了一榀6层3跨中心支撑框架，跨度为9000、9000、12000，层高4200。1～4层边柱采用H-424*400*20*32，中柱采用H-440*400*25*40，5～6层边柱和中柱分别为H-400*400*11*18，H-400*400*13*16，边梁截面采用H-500*300*10*20，中间梁截面采用600*300*10*16。右边框支撑采用H-350*250*10*16。有支撑的边跨梁与左边两跨框架结构刚性连接。重力荷载代表值的分布如图4所示。

假定梁的临界截面和塑性铰产生于距节点表面100mm+0.5塑性铰区长度的位置。梁端采用M3铰，柱采用PMM铰。右边跨释放铰支端扭矩T，弯矩M22及弯矩M33[3]。本文采用SAP2000进行pushover静力弹塑性分析，分析结果如图5所示，理论计算结果与数值模拟结果吻合度良好。

3结论

对于高级的抗震计算和设计，需要准确地去估算构件的塑性变形和层间位移角。现有的抗震设计方法使用复杂的非线性分析去估算梁、柱、墙的塑性转动，然而，在初步设计中难以使用非线性分析。本文基于弹性分析的结果，提出了一种可以估算梁塑性转动需求的简化方法，梁的塑性转动需求按层间位移角来表达，从而可应用于按强柱弱梁和强节点设计的钢框架，计算的塑性转动和非线性分析结果吻合度良好。

参考文献

[1]RogerL.Brockenbrough，FrederickS.Merritt，etal.美国钢结构设计手册[M].上海：同济大学出版社，2006：102-107

支架设计论文范文

通用技术课堂如何从“技能”掌握转变为“素养”习得，是当前通用技术教师应该认真探讨的问题之一。技术理论课是技术试验课、绘图课、制作课的基础，是学生掌握系统设计思想和设计方法的前提，把握这一类型的课堂是上好通用技术课的关键。

1技术理论型课堂的教学现状

由于学科的特殊性，以及人们长期以来思想观念等因素的影响，通用技术课一直被外界甚至部分通用技术教师误认为是手工操作课，而把当中的技术理论课看成是一般的讲授课，采用单向的讲授法，其课堂教学的一般模式如图1所示。

通用技术的理论知识非常丰富，这些理论知识都是学习通用技术的基础。如技术发展规律、技术的性质及影响、设计的基本方法和基础知识、设计的一般过程和设计中的技术语言等。为更顺利开展教学，教师一般采用单向的讲授法，力图将这些知识以最全面的方式展示给学生。但这一方法过分强调教师的主导作用，忽视了学生学习的积极性和主动性、学生的主体地位，也忽略了通用技术理论课的特殊性。因此，有必要以新的教育教学理念为指导，改变通用技术理论课课堂教学现状。

2支架式教学的概述

支架式教学的最直接理论基础源于前苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论。“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学生对问题的进一步理解所需要的。为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学生的理解逐步引向深入。”

依据支架式教学理念，首先将教学内容转化为一个需要学生探究的大问题/任务，在教学过程中再将这一大问题/任务转化为若干层层递进的子问题/任务。让学生根据提供的架构，从底层逐步开始建构自己的认知结构。每当解决1个子问题/任务的成果能够为下一阶段的问题支架服务。在此过程中，上一阶段的脚手架可以慢慢拆除，以此类推。

支架式教学一般由搭脚手架、进入情境、独立探索、协作学习和效果评价5个环节组成。其教学流程如图2所示。

结合通用技术学科特点以及本校学生的实际情况，在支架式教学理念指导下，将技术理论课课堂设计成以下5个模块。

2.1“创设问题情境”模块

设计的思想与方法等内容是相对抽象的，教师可以从生活中的案例入手，创设学习情境，引出课题，并提出本节课需要解决的问题。

2.2“启发引导”模块

此步骤主要为学生搭建问题支架，提供有效资源，形成一个概念框架，所以是开展支架式教学的关键。该模块在课后要求教师做好充分准备，对课堂要有整体把握，支架问题间要有区分度，同时又能较适宜地引导学生从一个阶段进入到更高的一个阶段的学习。而在授课过程中则要求教师在原有支架问题的基础上，能根据学生现场生成的问题来修改完善下一步的支架。

2.3“自主探究”模块

此阶段是学生自主学习的关键阶段。为从引导探索逐渐过渡到学生的自主探究，依靠教师已经建好的问题支架结构，再结合学生原有的认知结构，不断解决问题，完善知识框架。

2.4“合作建构”模块

技术理论课课堂虽然较枯燥，有较多的系统理论知识，但最终的目的并不在于对这些知识本身的认识与了解，而在于学生如何应用这些理论知识解决生活中的问题，加深对技术的理解。提升学生的技术素养。因此该环节十分重要，是学生在拆除脚手架后的主动建构知识框架和分享交流的环节，更能体现学生的主体地位。

2.5“交流反馈”模块

这是支架学习的最后阶段。是学生自主学习、合作学习建构知识框架过程的交流、分享阶段。在互相交流评价的过程中不断修正完善知识架构。教师在此阶段可以主要通过提问的方式帮助学生进行归纳总结。

3支架式教学在课堂中的应用案例

为更好阐释支架式教学在通用技术技术理论型课堂中的应用，以“必修一”第二章第二节“技术设计的原则”教学为例加以说明。

3.1“创设问题情境”模块

首先展示两幅图片：魁北克大桥建筑结构图；魁北克大桥坍塌图。

提出两个问题：该桥为什么会非正常坍塌？在对桥梁进行设计时需要注意什么原则？

通过这个现实中常出现的问题，创设了生动情境，引出本节课的教学内容，在设计过程中需要遵循一定的原则。为了解决这一大问题，必须解决的支架问题有：为什么在设计中需要遵循相关原则，这些原则具体有哪些，在设计过程中如何应用这些原则。

3.2“启发引导”模块

本环节的关键是给学生建立具体学习支架。首先以一个经典案例进行引导。展示方形西瓜图片，提问学生对方形西瓜的态度与看法，在学生对这种新型西瓜产生浓厚兴趣时建立第一个学习支架：为什么西瓜要变成方形。紧接着我让学生参考书本内容，并邀请不同的学生发表意见看法，让大家对方形西瓜遵循了什么样的设计原则进行思维的碰撞，建立第二个学习支架：方形西瓜主要体现了设计中需要遵循的经济性原则。最后让学生以小组形式展开讨论为什么要遵循经济性原则，建立第三个学习支架：应用该原则的意义。

通过这三个支架的架设以及层层递进，帮助学生深入理解经济性原则的内涵。从而为学习更多的设计原则做好铺垫，打好基础。

3.3“自主探究——合作建构”模块

该环节主要在脚手架的支撑下形成对经济性的设计原则的理性认识，然后逐渐拆除脚手架，形成相关的自主学习其余的设计原则。

首先为学生准备好充足的素材，制作成学案，通过资料的阅读，既拓展了知识面，也为系统学习设计的原则提供生动的探究案例。

学生自主探究过后，还需要进行小组的讨论，通过讨论使知识更加丰满充实，以更好达到教学目标，建构知识框架。

3.4“交流反馈”模块

反馈是教学的重要过程，而以往的课堂较多的把教师的总结归纳作为反馈，其实学生与学生间交流的反馈对提高学生学习积极性的作用更大。邀请小组上台汇报小组的思路和答案，并让其余小组对该组进行评价，完善该小组的系统框架。

在通用技术理论课课堂上运用支架式教学法，取得了较好的教学效果。基本摆脱了理论课课堂教师教—学生听的枯燥局面，给了学生更多主动参与学习的时间，成为课堂真正的主人。当然，支架式教学模式是一个不断完善的过程，有些方面还需要进一步细化，引导学生方向清晰地去解决一个个问题，优化学生的认知结构，帮助他们逐步扎实地达到最后的学习目标。

参考文献

[1]赵敏.支架式教学在信息技术操作型课堂中的应用研究[J].中小学信息技术教育，2011（7）：100-101.

[2]王志忠.“支架式教学”在信息技术教学中的应用研究[J].中小学信息技术教育，2009（Z1）.

[3]徐强.支架式教学和先行组织者教学的比较[J].科教导刊.2011（8）.