設(shè)計(jì)構(gòu)成論文精選(九篇)

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第1篇：設(shè)計(jì)構(gòu)成論文范文

首先，構(gòu)成藝術(shù)中的點(diǎn)指的是擁有一定大小和形狀、與畫面空間相比懸殊的點(diǎn)。點(diǎn)是力的中心，是人的視線和注意力的集中關(guān)注點(diǎn)。點(diǎn)具有擴(kuò)張力，可以通過占據(jù)空間來充實(shí)空間畫面，連續(xù)的點(diǎn)可以形成虛線或者虛面，而且使之具有方向性。在空間中往往由多個(gè)景觀節(jié)點(diǎn)構(gòu)成場地的軸線，并引導(dǎo)使用者出入空間，感受環(huán)境帶給人們的心理情緒。其次，構(gòu)成藝術(shù)中的線指的是點(diǎn)移動后的軌跡，具有一定的形象和寬度。線條是構(gòu)成景觀要素的一個(gè)重要條件，是藝術(shù)造型的一種重要手段，線條被廣泛的應(yīng)用與建筑、繪畫、雕塑等方面。例如希臘式建筑多用直線，而羅馬式建筑多用弧線。最后，面是線移動的軌跡，具有亮度空間。構(gòu)成藝術(shù)中的面能夠給人以延伸感、力度感，面可以限定空間，在為何中有封閉和開放的感覺。在景觀設(shè)計(jì)中，點(diǎn)、線、面三種平面元素會通過構(gòu)成藝術(shù)法則組合成具體的形象，構(gòu)成設(shè)計(jì)中的平面要素，有些平面要素是簡單的形體，而有些景觀要素則是一些形狀復(fù)雜或者簡單的圖形。通過平面要素在平面中的構(gòu)成，可以為景觀平面設(shè)計(jì)提供清晰明確的構(gòu)成法則，這是景觀設(shè)計(jì)中的基本法則，景觀設(shè)計(jì)也通過這些平面元素來完成景觀空間平面序列的組合與排列?？傮w來說，平面構(gòu)成藝術(shù)能夠?yàn)榫坝^平面設(shè)計(jì)提供景觀元素的基本形狀和組合的規(guī)律，從而對景觀要素進(jìn)行合理合序的組織，使之形成一個(gè)整體的過程。

2色彩構(gòu)成藝術(shù)在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

色彩構(gòu)成的含義是指色彩在視覺中的相互作用，是利用人類對色彩的知覺和心理效果，把復(fù)雜的色彩現(xiàn)象解析還原成色彩的基本要素，進(jìn)而利用色彩在空間、量、與質(zhì)上的可變換型，按照一定的規(guī)律去組合構(gòu)成之間的相互關(guān)系，再創(chuàng)造出新的色彩效果的過程。在景觀設(shè)計(jì)的過程中，色彩構(gòu)成藝術(shù)能夠極大的豐富景觀內(nèi)的設(shè)計(jì)景象，憑借色彩在人類對景觀設(shè)計(jì)中的視覺優(yōu)勢，色彩構(gòu)成藝術(shù)在景觀設(shè)計(jì)中占了重要的位置。色彩不僅對人的視覺產(chǎn)生作用，還能影響到人的具體心理變化。例如色彩中的冷黃色、黃綠色、青綠色等色調(diào)偏冷的顏色，會給人帶來清新、含蓄、幽深的心理暗示。在景觀設(shè)計(jì)中運(yùn)用色彩構(gòu)成藝術(shù)，可以使景觀的構(gòu)成顯得更加的生動多彩、更加具有時(shí)代的鮮明氣息。色彩的應(yīng)用對整個(gè)景觀的空間感、舒適度、環(huán)境氣氛、使用效率以及對人的心理和生理均有很大的影響。色彩的美感能提供給人精神、心理方面的享受，人們都按照自己的偏好與習(xí)慣去選擇樂于接受的色彩，在景觀設(shè)計(jì)中也是如此。可以通過色彩來表現(xiàn)景觀設(shè)計(jì)中的氣氛，色彩的基調(diào)影響著環(huán)境的品質(zhì)。

3立體構(gòu)成在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在景觀設(shè)計(jì)中，可以通過立體構(gòu)成來描述環(huán)境與物體的關(guān)系，給人以全面綜合的感受。首先，立體構(gòu)成元素可以給景觀設(shè)計(jì)帶來其獨(dú)有的象征性。這一點(diǎn)在諸多城市都有所體現(xiàn)，例如巴黎的埃菲爾鐵塔、倫敦的大本鐘，這些立體造型以其獨(dú)特的構(gòu)造成為了這些城市的知名風(fēng)景，也是城市對外宣傳的名片之一，其原因就是這些景觀作為一個(gè)構(gòu)成元素同周圍建筑造型在立體構(gòu)成上的鮮明對比，突出了這些景觀元素獨(dú)有的象征意義；其次，立體構(gòu)成能夠幫助設(shè)計(jì)師對景觀設(shè)計(jì)中的整體掌控能力。在平面構(gòu)成和色彩構(gòu)成中，種種構(gòu)成元素都有其角度的限制，而立體構(gòu)成則是全方面的展現(xiàn)景觀設(shè)計(jì)中的種種元素，立體構(gòu)成對于景觀設(shè)計(jì)中的整體化有很大的幫助，能夠突顯出景觀設(shè)計(jì)中整體的和諧統(tǒng)一美，也能顯示出單獨(dú)景觀元素的個(gè)性美；最后，立體構(gòu)成能夠使景觀元素具有一定的節(jié)奏感，例如將類似的立體構(gòu)成元素按照規(guī)律排列組合，可以形成景觀設(shè)計(jì)中的韻律美，例如城市中摩天大樓的設(shè)計(jì)，比肩接踵，重復(fù)而不雷同，能夠給景觀設(shè)計(jì)增加韻律美。

4結(jié)語

第2篇：設(shè)計(jì)構(gòu)成論文范文

在空間設(shè)計(jì)中，實(shí)體和空間是創(chuàng)作形態(tài)的主線，是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，優(yōu)秀的空間設(shè)計(jì)作品具有貫穿始終、獨(dú)特新穎的設(shè)計(jì)主題以及完美豐富的層次變化?？臻g與實(shí)體有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)才能夠更加扎實(shí)，因此在設(shè)計(jì)初期開拓思維，使創(chuàng)意更具有獨(dú)創(chuàng)性非常重要。

（一）通過形態(tài)分析，建立圖形關(guān)聯(lián)

形態(tài)意識是將圖形的內(nèi)在結(jié)構(gòu)傳達(dá)至大腦，形成具有關(guān)聯(lián)性圖形識別的外在感應(yīng)系統(tǒng)，從而形成典型性的圖形案例。形態(tài)意識是圖形學(xué)的初步思維過程，即圖形（內(nèi)在結(jié)構(gòu)）——圖識（外在感應(yīng)）——圖例（原理、哲理）是形態(tài)意識的思維過程。例如，中國傳統(tǒng)建筑當(dāng)中的徽派建筑，其在總體布局上受地理位置影響，依山就勢，構(gòu)思精巧，自然得體；在空間結(jié)構(gòu)和利用上，造型豐富，講究韻律美，以馬頭墻、小青瓦最有特色；在建筑雕刻藝術(shù)的綜合運(yùn)用上，融石雕、木雕、磚雕為一體，更顯富麗堂皇。我們通過欣賞徽派建筑結(jié)構(gòu)特征（圖形）產(chǎn)生印象，建立圖識；進(jìn)一步進(jìn)行規(guī)律性語言的總結(jié)，形成圖例。在這一過程中，圖形、圖識、圖例之間的聯(lián)系是設(shè)計(jì)雛形到創(chuàng)意思維過程拓展的第一步，直接為設(shè)計(jì)提供可供參考的設(shè)計(jì)依據(jù)。因此充分運(yùn)用形態(tài)意識，建立起圖形、圖識、圖例之間的聯(lián)系，是啟發(fā)創(chuàng)意思維的有效途徑。

（二）嘗試實(shí)體組合，創(chuàng)造空間立體

綜合的思維研究過程體系，第一步從形態(tài)思維中的圖形、圖識、圖例開始，初步確立整體思路后逐步進(jìn)入到下一造型意識思維即實(shí)體意識。實(shí)體意識是形態(tài)意識的具象化表現(xiàn)，具有立體多面性、虛實(shí)性等多種空間思維表現(xiàn)。實(shí)體造型的組合、切割與創(chuàng)造對空間設(shè)計(jì)來說，具有不可或缺的作用，無論從空間環(huán)境中實(shí)體的大小、疏密、相互之間的聯(lián)系還是具體的功能性，都是從實(shí)體開始的。因此，充分運(yùn)用實(shí)體意識建立立體形態(tài)組合與構(gòu)造，是設(shè)計(jì)的中期階段，是創(chuàng)意思維過程的第二步，是將設(shè)計(jì)靈感運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)的主體實(shí)施階段。

（三）通過直覺意識，建立空間搭配與交互

綜合的思維研究體系的第三個(gè)階段是直覺意識，直覺意識是實(shí)體意識的進(jìn)一步思維走向。直覺意識是以熟悉與當(dāng)前情境有關(guān)的知識領(lǐng)域及其結(jié)構(gòu)為依據(jù)，是對空間的場性、滲透性以及對功能與形態(tài)關(guān)系的整體把握能力，以及對材料構(gòu)造與形態(tài)關(guān)系敏銳的捕捉能力，這是經(jīng)驗(yàn)與直覺的結(jié)晶，是個(gè)性與審美的傳達(dá)階段。

二、空間設(shè)計(jì)中形態(tài)構(gòu)成要素的作用與體現(xiàn)

形態(tài)是事物在一定條件下的特定表現(xiàn)形式。在空間設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師一直在尋找一種指導(dǎo)空間形態(tài)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)手段和方法，而這種手段和方法正是形態(tài)構(gòu)成的本質(zhì)，即開發(fā)潛在的創(chuàng)造性思維造型能力及方法（形態(tài)分析法）。在空間設(shè)計(jì)中主要的形態(tài)構(gòu)成要素可以分為兩大類：有形要素、無形要素。

（一）有形要素的作用與體現(xiàn)

有形要素是形態(tài)構(gòu)成中的物質(zhì)性因素，主要是指在構(gòu)成學(xué)領(lǐng)域的主要造型要素，如平面構(gòu)成中用于空間限定的主要因素點(diǎn)、線、面、體，點(diǎn)以位置為主，線以方向、長度、形狀為主，面以面積、形狀為主，體以形狀、量感為主。再如色彩構(gòu)成中用于空間形態(tài)的主要因素，包括色彩、形狀、肌理等。形態(tài)構(gòu)成中有形要素在整體造型設(shè)計(jì)中起基礎(chǔ)作用，如同人體的骨骼與血肉，支撐整個(gè)空間。清晰認(rèn)識有形要素的造型規(guī)律與空間形態(tài)的關(guān)系，運(yùn)用空間形式造型法則來推敲設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)合理運(yùn)用的關(guān)鍵。

（二）無形要素的作用與體現(xiàn)

無形要素是形態(tài)構(gòu)成中的關(guān)系性因素，主要指在構(gòu)成學(xué)領(lǐng)域中的主要情感要素。從空間設(shè)計(jì)的意義來看，空間的視覺形態(tài)主要包括造型（形象）與情感（寓意），也就是形象與神態(tài)，即形態(tài)。形態(tài)構(gòu)成中的無形要素在整體設(shè)計(jì)中起指導(dǎo)性作用，使整個(gè)空間散發(fā)出獨(dú)特魅力與生機(jī)。無形要素的培養(yǎng)是一個(gè)漫長的過程，需要設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)積累和對事物的敏銳洞察力。認(rèn)真學(xué)習(xí)與研究無形要素的美學(xué)效果產(chǎn)生原因與人的情感要素，挖掘事物的深層寓意，是設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)中提升設(shè)計(jì)層次的關(guān)鍵。

三、結(jié)語

第3篇：設(shè)計(jì)構(gòu)成論文范文

一、平面構(gòu)成的概念

平面構(gòu)成元素為點(diǎn)、線、面，并且點(diǎn)、線、面具有不同特征以及表現(xiàn)形式。平面構(gòu)成元素指一切平面空間和平面形態(tài)，在平面空間完成的造型藝術(shù)設(shè)計(jì)。在人們的日常生活中，到處都含有平面構(gòu)成元素。在平面構(gòu)成中，點(diǎn)是最基本的構(gòu)成元素，也是最小單位。在一個(gè)平面中，只要有足夠小的單位都可以看作是點(diǎn)。在平面構(gòu)成中，點(diǎn)可以通過畫面組合進(jìn)行排列，給人不同的聯(lián)想和視覺感受。而線可以明確其具置和方向，具有一定的寬度和形態(tài)。在平面構(gòu)成中，面具有位置、面積和形狀，可以在二維空間里通過構(gòu)成的組織方式產(chǎn)生立體效果。總之，點(diǎn)、線、面三者在平面設(shè)計(jì)中可以相互轉(zhuǎn)化的。

二、平面構(gòu)成元素在環(huán)藝設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)

1、點(diǎn)在環(huán)藝設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中都可以體現(xiàn)出“點(diǎn)”的形態(tài)。根據(jù)點(diǎn)的構(gòu)成原理可以運(yùn)用不同大小、疏密的點(diǎn)進(jìn)行排列，給人的視覺留下一種由點(diǎn)移動而產(chǎn)生線的感覺。比如：在上海地鐵吊頂設(shè)計(jì)中，在格柵形式的吊頂之間放行的發(fā)光正方體不規(guī)則的分布，可以將每個(gè)小格子看成“點(diǎn)”形態(tài)。在景觀設(shè)計(jì)中，將植物大小、數(shù)量進(jìn)行組合的，構(gòu)成了“點(diǎn)”的形態(tài)。再如在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，可以將沙發(fā)上的靠墊、茶幾上的茶杯都可以看作點(diǎn)的集合體。另外，還可以將大小一致的點(diǎn)以相對的方向，逐漸重合，產(chǎn)生微妙的動態(tài)視覺。充分將平面構(gòu)成的點(diǎn)構(gòu)成元素應(yīng)用到環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)當(dāng)中。

2、線在環(huán)藝設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)

線在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中最為廣泛，線可以起到引導(dǎo)視線的作用。一般常見的有實(shí)線，是實(shí)體形態(tài)形成的，比如家具、門窗、主梁等。虛線是實(shí)體中的空間縣，就是實(shí)體之間的縫隙，比如墻角線、窗戶線等。比如上海公園的地面鋪裝的設(shè)計(jì)采用了亂世鑲嵌的方式，構(gòu)成向心的環(huán)形線，具有一種韻律感。在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，線的應(yīng)用就更加廣發(fā)了。有相對長度和方向的道路、長廊、圍墻、溪流等視為線。地板鋪設(shè)的線型都是采用線條來組合和表現(xiàn)的，與空間中的點(diǎn)、面形式作對比。而幾何曲線具有對稱和秩序的，規(guī)整的美，經(jīng)常會被使用在以娛樂的悠閑景觀之中。

3、面在環(huán)藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

面在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中有兩個(gè)作用，一是作為體的表面表現(xiàn)體的形態(tài)，二是作為片狀形態(tài)獨(dú)立出現(xiàn)。屋面、墻面、地面都是限定空間的主要因素，但是其依附在建筑體的表面存在。室內(nèi)環(huán)境中的湖面都是以片狀獨(dú)立存在的。面的形狀、大小、封閉方式直接影響到其限定空間的特性。在景觀園林設(shè)計(jì)、空間設(shè)計(jì)中都運(yùn)用了平面，充分表達(dá)出其功能要求、材料使用、藝術(shù)風(fēng)格以及裝飾造價(jià)等各種因素中的應(yīng)用。在進(jìn)行空間平面布局的時(shí)候起著關(guān)鍵性指導(dǎo)作用，從平面構(gòu)成的角度分析空間的序列設(shè)計(jì)，因此發(fā)現(xiàn)其空間組織合理有序的內(nèi)在規(guī)律性，同時(shí)也可以從宏觀角度上將平面進(jìn)行合理規(guī)劃，充分體現(xiàn)出優(yōu)美的空間與豐富的空間功能。

三、平面構(gòu)成元素的應(yīng)用

平面構(gòu)成元素的點(diǎn)線面法則在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)過程中起著關(guān)鍵性指導(dǎo)作用。對于初步涉及環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)展業(yè)的學(xué)生來說，應(yīng)該加強(qiáng)其對平面構(gòu)成元素的重視。平面構(gòu)成在平面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用非常廣泛，其海報(bào)的設(shè)計(jì)、書籍裝幀、版式設(shè)計(jì)等等應(yīng)用的非常廣泛。在平面設(shè)計(jì)過程中，都是綜合引用平面構(gòu)成的幾大形式法則，巧妙的對版式進(jìn)行設(shè)計(jì)，理性而又巧妙的控制平衡、節(jié)奏以及對比等方面的結(jié)合與應(yīng)用，從而形成更加完美、多樣化的作品。為了不斷適應(yīng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的變化與發(fā)展，充分發(fā)揮平面構(gòu)成元素的應(yīng)用，使平面構(gòu)成在環(huán)境藝術(shù)當(dāng)中體現(xiàn)的淋漓盡致。點(diǎn)線面是設(shè)計(jì)中最基本的因素，每種因素都具有其特征。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，其應(yīng)該穿插上使用各種構(gòu)成元素，相互結(jié)合，相輔相成。只有巧妙的排列與運(yùn)用，才能譜寫出優(yōu)美的文章。在設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)師要遵守設(shè)計(jì)形式美的基本法則，將平面構(gòu)成的基本原理巧妙的運(yùn)用在室內(nèi)的空間設(shè)計(jì)你中，使平面構(gòu)成元素的點(diǎn)線面在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中得到和諧、統(tǒng)一的效果，從而才能使各個(gè)經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的平面能夠更好的融合在一個(gè)統(tǒng)一的室內(nèi)空間中，使人從每個(gè)角度看上去都是一種視覺上的享受。

四、結(jié)語

第4篇：設(shè)計(jì)構(gòu)成論文范文

課程考核是教學(xué)評價(jià)的重要手段，在整個(gè)教學(xué)活動中起著非常重要的作用：檢測學(xué)生對基本知識掌握程度；督促學(xué)生學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生重視知識的積累；及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題，找出原因并及時(shí)進(jìn)行教學(xué)理念和方式的改進(jìn)，進(jìn)一步提高課堂的教學(xué)質(zhì)量。從目前看，部分高職院校的機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)課程都會在教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革，但仍沿用傳統(tǒng)的課程考核方式。考核形式單一，題目類型主要是客觀題（填空、選擇、判斷、計(jì)算題與簡答題），方式主要是筆試，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力考核涉及很少。成績評定一般平時(shí)成績占30％，期末成績占70％。平時(shí)以出勤和提問為主，期末考試僅憑一張?jiān)嚲?。這樣的考試有其局限性，主要表現(xiàn)為：第一，期末考試的時(shí)間和內(nèi)容十分有限，無法全面概括學(xué)到的所有知識，進(jìn)而也就無法對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行一次全面的檢測，存在片面性。第二，由于平時(shí)成績在總成績中所占的比重過小，導(dǎo)致學(xué)生對平時(shí)成績不重視，主要表現(xiàn)為逃課和不認(rèn)真上課。第三，期末考試成績在總成績中所占的比重過大，導(dǎo)致學(xué)生上課不認(rèn)真，考前做突擊，這樣不僅無法提高教學(xué)質(zhì)量，還容易助長學(xué)生僥幸和投機(jī)的心理，無法實(shí)現(xiàn)學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)學(xué)生的目標(biāo)，偏離了課程考試本來目的。因此，學(xué)校應(yīng)根據(jù)原有考試中存在的問題，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行改革，注重學(xué)生學(xué)習(xí)成效的考核，減少期末考試成績在總成績中所占的比重，并通過項(xiàng)目的完成增加學(xué)生實(shí)踐動手能力及職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成等方面的考核，使學(xué)生轉(zhuǎn)變對考試的認(rèn)識，盡量做到從應(yīng)試教育到能力教育的轉(zhuǎn)變。

二、改革課程考核內(nèi)容

機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)課程以職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成為總體目標(biāo)，在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)工程意識及創(chuàng)新能力的同時(shí)，強(qiáng)化先修課程，培養(yǎng)學(xué)生從無限的知識系統(tǒng)中汲取和提煉所需知識的能力。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生可以從整體上了解機(jī)械的傳動原理，認(rèn)識機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，能識別各個(gè)機(jī)械的零部件及其作用，并且會分析各種傳動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)以及其適用場合。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及設(shè)計(jì)一般復(fù)雜程度的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)的能力。通過小組協(xié)作完成項(xiàng)目任務(wù)等方式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。基于機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目標(biāo)，課程教學(xué)評價(jià)采用了終結(jié)性評價(jià)和過程性評價(jià)相結(jié)合的方式。終結(jié)性評價(jià)用于考查學(xué)生對基本知識的掌握情況，可以通過筆試、口試等方式進(jìn)行考核。為著重考核學(xué)生綜合運(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的語言表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的心理素質(zhì)，通過改革考試方式，逐步推動教學(xué)手段與方法的變革、教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新，不斷提高學(xué)校的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，除了筆試之外，增設(shè)了課程口試環(huán)節(jié)。過程性評價(jià)主要用于在項(xiàng)目實(shí)施的過程中，從學(xué)生參與項(xiàng)目教學(xué)的態(tài)度、在項(xiàng)目教學(xué)活動中所獲得的體驗(yàn)、學(xué)習(xí)及工作方法與技能的掌握情況等方面來進(jìn)行考查評價(jià)。考核權(quán)重設(shè)計(jì)為總評成績100分，平時(shí)成績占20％，項(xiàng)目成績占40％，期末考核成績占30％，口試成績占10％。改革后的考核方式突出課程教學(xué)過程性考核，由多種考核方式構(gòu)成，時(shí)間與空間按需設(shè)定的多次考核綜合評定成績的課程考試模式。

三、具體實(shí)施

機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)課程開設(shè)的時(shí)間跨度為兩個(gè)學(xué)期。課程教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以生產(chǎn)和生活中的典型機(jī)械的分析與設(shè)計(jì)為載體，內(nèi)容包括3個(gè)教學(xué)項(xiàng)目：機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)分析；機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析及拆裝；機(jī)械傳動裝置及零部件設(shè)計(jì)?？己藦娜矫孢M(jìn)行：一是理論知識點(diǎn)的考核。理論教學(xué)的內(nèi)容采用課堂提問、階段性考核和綜合考核等多種方法，可以是閉卷、開卷、半開卷、面試、綜合型設(shè)計(jì)大作業(yè)等形式或多種形式相結(jié)合。二是實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核。在每一次實(shí)驗(yàn)中通過現(xiàn)場操作、分析報(bào)告、面試等形式來考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的應(yīng)用能力、實(shí)際動手能力以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析綜合能力。三是綜合能力訓(xùn)練的考核。量化評分每一個(gè)設(shè)計(jì)階段學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，全面跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，隨時(shí)掌握學(xué)生在每一個(gè)設(shè)計(jì)階段的實(shí)際表現(xiàn)，逐步提高學(xué)生對課程綜合能力訓(xùn)練的重視度，保證課程綜合能力訓(xùn)練的質(zhì)量。

第5篇：設(shè)計(jì)構(gòu)成論文范文

1決策設(shè)計(jì)因素。工程項(xiàng)目的形成離不開工程的決策設(shè)計(jì)，因此，決策設(shè)計(jì)十分重要，設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性對該項(xiàng)目的造價(jià)有重要影響，針對其使用功能、后期的維持費(fèi)用而言，設(shè)計(jì)方案的選擇也直接關(guān)系到項(xiàng)目的具體落實(shí)細(xì)節(jié)，關(guān)系到項(xiàng)目投資效益的實(shí)現(xiàn)和造價(jià)的多少。

2施工因素。對于處在施工階段的工程來說，工期長短、質(zhì)量高低、技術(shù)是否先進(jìn)等因素都是影響工程造價(jià)的重要問題，如果工程已經(jīng)可以滿足預(yù)先使用功能，就并不應(yīng)該以追求高規(guī)格高品質(zhì)為理由大幅度上升造價(jià)，也不應(yīng)該為了加快建設(shè)進(jìn)度增加沒有預(yù)期的趕工費(fèi)用。在施工過程中應(yīng)按照工程建設(shè)的基本規(guī)律，在滿足工程質(zhì)量良好及進(jìn)度無誤差的情況下，應(yīng)積極尋求工程最低造價(jià)，實(shí)現(xiàn)工程的質(zhì)量、投資及進(jìn)度的平衡局面。

3其他因素。導(dǎo)致工程造價(jià)的增加的其他無法避免的因素主要包括政府相關(guān)政策調(diào)整、物價(jià)上漲導(dǎo)致的材料價(jià)格上升還有各種不可預(yù)見的自然災(zāi)害或社會事件的發(fā)生。

二、工程造價(jià)的控制方法

1造價(jià)的動態(tài)控制方法。項(xiàng)目建設(shè)的建設(shè)時(shí)間越長，在工程的施工過程中就越容易發(fā)生各種不確定因素導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)，因此，經(jīng)常發(fā)生實(shí)際施工情況與目標(biāo)狀態(tài)偏離的狀況，這就需要我們在工程的施工過程中不斷對施工過程進(jìn)行同步跟蹤，及時(shí)地了解相關(guān)全面的施工信息，并隨時(shí)將工程的實(shí)際施工情況與預(yù)訂目標(biāo)進(jìn)行對比，如果離目標(biāo)差距過大，就必須采取一定的措施，使項(xiàng)目能及時(shí)改正錯(cuò)誤并朝預(yù)期的方向前進(jìn)，使發(fā)生的誤差得到控制。但是任何的控制修改措施都不可能一直有效，即使解決了原有的問題，仍可能會出現(xiàn)不斷地新問題，這就需要對整個(gè)工程項(xiàng)目實(shí)時(shí)進(jìn)行觀察。類似于這種對項(xiàng)目工程的不斷控制不斷觀察不斷改正是一個(gè)不斷循環(huán)的過程，它貫穿于整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的始終。對項(xiàng)目工程的控制不斷地循環(huán)、糾正，才能有效的控制實(shí)際工程造價(jià)。這種方法被稱為工程的動態(tài)控制法。采用動態(tài)控制法可以有效地控制工程造價(jià)，確保整個(gè)建筑工程的穩(wěn)定性。

2全壽命周期控制法。建設(shè)項(xiàng)目的項(xiàng)目一般由策劃階段、施工階段、設(shè)計(jì)階段、使用階段和維護(hù)階段構(gòu)成。理論上所說的造價(jià)控制是對施工階段的造價(jià)進(jìn)行控制，而實(shí)際上設(shè)計(jì)結(jié)束前的階段影響項(xiàng)目造價(jià)最大。在技術(shù)設(shè)計(jì)階段為33%~74%，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，影響項(xiàng)目造價(jià)的可能性為76%~97%，在施工階段，通過技術(shù)措施節(jié)約造價(jià)的可能性只有4%~11%。因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段對工程造價(jià)影響最大。在對整體建設(shè)項(xiàng)目的造價(jià)控制中，除了注意決策、設(shè)計(jì)及施工階段的造價(jià)外，還要對工程完工后的維護(hù)費(fèi)用進(jìn)行預(yù)算和控制，也就是對項(xiàng)目全部周期費(fèi)用的控制。由于決策不正確或者設(shè)計(jì)不合理，亦或者是施工質(zhì)量的不合格都可能造成嚴(yán)重后果，例如建筑完工后產(chǎn)生的運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用大量增加，而且這種費(fèi)用是隨著建筑的使用而不斷發(fā)生的。因此，在建筑工程的過程中不能為了節(jié)省初步投資而降低建筑的質(zhì)量，縱使節(jié)省了初步投資，也會使項(xiàng)目竣工后經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問題，從而導(dǎo)致項(xiàng)目維修費(fèi)的大幅增加。也就是說，我們不能盲目減少對建筑項(xiàng)目的最初投資，應(yīng)該從整體壽命周期費(fèi)用的理念出發(fā)來考慮建筑物的造價(jià)問題。

3系統(tǒng)控制法。工程造價(jià)、質(zhì)量、進(jìn)度是建筑工程的三大要素，這三大因素在一定程度上是對立的關(guān)系。具體而言，如果需要較高質(zhì)量且功能齊全的建設(shè)項(xiàng)目，就必須按照良好的工程設(shè)備，使用優(yōu)良的建筑材料，同時(shí)在建設(shè)過程中要對各個(gè)項(xiàng)目嚴(yán)格進(jìn)行管理，精耕細(xì)作，這就會導(dǎo)致工程造價(jià)的增加；從另一方面來看，如果一味地強(qiáng)調(diào)降低造價(jià)，就可能造成在工程中使用劣質(zhì)材料的現(xiàn)象，同時(shí)會對建筑項(xiàng)目偷工減料，就很容易導(dǎo)致工程質(zhì)量的下降。因此，要想良好地控制工程造價(jià)，絕對不能將造價(jià)、進(jìn)度和質(zhì)量三大因素分割開來，而應(yīng)該對它們?nèi)嫦到y(tǒng)地進(jìn)行控制。同時(shí)要注意協(xié)調(diào)進(jìn)度控制和質(zhì)量控制的順序，做到對三大因素的控制的有利配合和相互平衡。例如，當(dāng)對建筑工程項(xiàng)目采取一些投資措施時(shí)，如果該措施會對影響進(jìn)度、且對項(xiàng)目質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響，就必須考慮是否還有別的更佳的措施，堅(jiān)決不能為了減小投資就降低工程項(xiàng)目的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，更不能刪減工程項(xiàng)目的具體內(nèi)容?？傊瑢こ淘靸r(jià)的控制是建筑建設(shè)項(xiàng)目控制的重要內(nèi)容，我們可以采取各種不同的有利措施，在確保建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)得到有效控制的同時(shí)又不降低工程的總體質(zhì)量。

第6篇：設(shè)計(jì)構(gòu)成論文范文

風(fēng)載對高層建筑有著十分重要的影響，隨著建筑高度的增高，結(jié)構(gòu)對風(fēng)載作用的敏感程度驟增．根據(jù)建筑物表面局部的體型系數(shù)和風(fēng)壓峰值，可以求的建筑物頂端的最大加速度，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)算風(fēng)荷載對地基點(diǎn)的傾覆彎矩，從而評判風(fēng)載對高層建筑的穩(wěn)定性影響，此外，還應(yīng)評判在風(fēng)振作用下人的舒適度．風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)的風(fēng)振總響應(yīng)為：式中W0為調(diào)整后的基本風(fēng)壓值；βz為Z高度處風(fēng)振系數(shù)；μs為風(fēng)載體型系數(shù)；μz為風(fēng)壓高度變化系數(shù)．

2工程概況

某大廈位于浙江省樂清市清遠(yuǎn)路與雙雁路的交叉路口處．大廈總建筑面積16733m2．大廈平面呈L形，長邊45m，短邊20m，寬17m．大廈分主樓和附樓兩部分．地面以下主樓兩層，附樓一層．地面以上主樓18層，附樓5層，1-5層為移動電話公司用房，1-5層高4.5m，6-18層為住宅，層高均為3m，其中19層機(jī)房、20層屋頂水箱部分縮進(jìn)，形成露臺．主樓設(shè)兩臺電梯和一座樓梯，樓梯可通至主樓屋頂．樓梯頂部設(shè)容積為50m3的水箱，電梯井筒頂部設(shè)機(jī)房．主樓高度58.5m．附樓1-5層為商場，主樓2-4層為辦公用房，附樓屋頂設(shè)屋頂花園和公共娛樂休閑場所．附樓設(shè)樓梯兩座，可通至附樓屋頂．地下1層設(shè)停車場，層高3.5m．地下2層設(shè)水池、發(fā)電機(jī)房、空調(diào)機(jī)房等，層高3.5m．總平面布置圖如圖3所示．

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1基本設(shè)計(jì)資料

建筑物抗震設(shè)防重要性類別為丙類，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.0．根據(jù)《工程地質(zhì)勘察報(bào)告》，地面以下15m為淤泥，屬軟弱土，地面至堅(jiān)硬土頂面的距離約35m，即場地覆蓋層厚度為35m，建筑場地類別為Ⅲ類，屬不利地段．該地區(qū)地震基本烈度為7度，因此建筑物抗震設(shè)防烈度為7度．大廈框架結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，剪力墻抗震等級為二級．

3.2結(jié)構(gòu)選型與布置

考慮到場地土為軟弱土，為增加結(jié)構(gòu)剛度，減少延性，大廈主體采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻設(shè)在主樓中心，樓梯及電梯井四周，以提高大樓重要部位強(qiáng)度及安全性．主、附樓之間，考慮到地下水位高，留縫較難處理，基礎(chǔ)采用厚板樁筏，主、附樓之間不設(shè)縫，先留出后澆帶(寬1000mm，包括地下室底板及邊墻)，待主樓施工完畢、沉降基本穩(wěn)定，兩者再連為整體．預(yù)留后澆帶時(shí)，鋼筋不斷，后澆帶的混凝土強(qiáng)度等級C35．后澆帶預(yù)留在主樓與附樓之間，靠附樓側(cè)2m處．大樓高寬比為3.69，小于5；大樓主體埋深7米，大于1/15H=4米；柱的截面尺寸，主要由軸壓比進(jìn)行控制；梁的截面尺寸，主要由計(jì)算結(jié)果進(jìn)行控制；地面以下淤泥較厚，承載能力低，因此采用樁筏基礎(chǔ)，施作鋼筋砼預(yù)制方樁．

3.3荷載標(biāo)準(zhǔn)值

恒載分為樓面均布恒載一級梁上線性分布恒載．樓板結(jié)構(gòu)自重作為外部荷載手工輸入程序計(jì)算．梁、柱及砼墻體自重，可設(shè)定參數(shù)由程序計(jì)算．限于篇幅，恒載值未列出，可依據(jù)規(guī)范查詢．地震荷載本建筑抗震設(shè)防重要性類別為丙類，按7度抗震設(shè)防，Ⅲ類場地上的高層建筑，按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)[6]第3.3條規(guī)定，必須計(jì)算地震作用．考慮兩個(gè)方向的地震作用，且結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱，因而需計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響．風(fēng)荷載根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50009-2012)[7]的規(guī)定，基本風(fēng)壓值W0=0.55kN/m2，基本風(fēng)壓值得調(diào)整系數(shù)為1.1，調(diào)整后的基本風(fēng)壓值W0=0.61kN/m2．建筑物所在地的地面粗糙度為B類，即中小城鎮(zhèn)．風(fēng)載體型系數(shù)μs取1.4，風(fēng)壓高度變化系數(shù)及風(fēng)振系數(shù)由程序自動計(jì)算．結(jié)構(gòu)整體座標(biāo)與風(fēng)力作用方向的夾角為49.97°，考慮兩個(gè)方向的風(fēng)力作用．

3.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

結(jié)構(gòu)計(jì)算，采用中國建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部編制的系列軟件．用PMCAD建立結(jié)構(gòu)模型，運(yùn)用多層及高層建筑結(jié)構(gòu)三維分析與設(shè)計(jì)軟件TAT進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)計(jì)算，運(yùn)用基礎(chǔ)CAD軟件JCCAD進(jìn)行基礎(chǔ)底板計(jì)算及樁基驗(yàn)算，并運(yùn)用該系列軟件繪制施工圖．考慮到地基土為軟弱土，對結(jié)構(gòu)的嵌固作用不大，因此，取地下一層地面為結(jié)構(gòu)嵌固端，其四周的混凝土墻，作為一種安全儲備，不參加結(jié)構(gòu)計(jì)算；屋頂?shù)臋C(jī)房、水箱層，計(jì)算求得的水平地震作用應(yīng)增大，但不下傳；地震作用采用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算，振型個(gè)數(shù)12個(gè)．程序自動模擬施工過程，恒載逐層加載，活載一次加載．用TAT計(jì)算時(shí)，活載滿布且一次計(jì)算的結(jié)果，常比活載可能不利布置的實(shí)際情況小很多．因此，按恒、活載分開計(jì)算，考慮活載不利布置．活載的折減對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有利．如果活載不折減，可能導(dǎo)致因樁數(shù)過多，而造成基礎(chǔ)施工十分困難．梁面活載折減系數(shù)按規(guī)范要求，由計(jì)算機(jī)程序自動執(zhí)行．柱、墻活載折減系數(shù)取法按荷載規(guī)范要求執(zhí)行，可進(jìn)行人機(jī)交互控制，修改各層活載折減系數(shù)．只對以柱、墻為支座的主梁調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)0.85，梁跨中正彎矩放大系數(shù)取1.2．高層建筑中，柱的截面尺寸往往較大，而梁的計(jì)算長度是從中到中的軸線距離，這樣在柱端的彎矩已算到了柱中心，而往往偏大．可以考慮適當(dāng)折減梁端彎矩，修正后的梁端彎矩不小于原彎矩的2/3．由于連梁兩端剛度、剪力大，很可能會出現(xiàn)超筋情況．剪力墻的承載能力往往較高，連梁進(jìn)入塑性狀態(tài)后，允許其卸載給剪力墻，連梁剛度折減系數(shù)取0.7，梁扭轉(zhuǎn)剛度折減系數(shù)取0.4．

4計(jì)算結(jié)果分析

4.1結(jié)構(gòu)自振周期分析

結(jié)構(gòu)前3個(gè)自振周期計(jì)算結(jié)果如表2所示，計(jì)算結(jié)果顯示，結(jié)構(gòu)的前3個(gè)自振周期(T1-T3)在正常范圍內(nèi)，沒有異常．計(jì)算結(jié)果顯示，結(jié)構(gòu)x、y方向的前三個(gè)振型曲線連續(xù)、光滑，沒有出現(xiàn)突然的轉(zhuǎn)折點(diǎn)或不規(guī)則凹凸，表明結(jié)構(gòu)豎向剛度變化較為均勻，設(shè)計(jì)指標(biāo)符合要求．

4.2位移計(jì)算結(jié)果

通過對結(jié)構(gòu)在水平載荷(地震荷載、風(fēng)荷載)控制作用下的位移進(jìn)行計(jì)算，得到各樓層x方向的節(jié)點(diǎn)最大水平位移結(jié)果如表3、表4所示，表中：Floor為層號；Node為x向累積位移最大節(jié)點(diǎn)號；DX為x向累積最大位移(mm)；node為x向?qū)娱g位移最大節(jié)點(diǎn)號；dx為x向?qū)娱g最大位移(mm)；dx/h為x向最大位移角；h為層間高(m).表3、表4的結(jié)構(gòu)位移計(jì)算結(jié)果表明，在地震作用或風(fēng)荷載的作用下，樓層的位移基本上是連續(xù)變化的，無明顯的突變和折點(diǎn)，位移曲線為反S形曲線，表明結(jié)構(gòu)布置較為合理可行．此外，在風(fēng)荷載作用下，樓層層間位移與層高之比d/h<1/900，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移與總高度之比D/H<1/950，均滿足規(guī)范要求．

5結(jié)論

第7篇：設(shè)計(jì)構(gòu)成論文范文

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；教學(xué)手段

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容涉及混凝土結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)抗震等知識的綜合應(yīng)用，作為培養(yǎng)從事土木工程設(shè)計(jì)、施工、預(yù)算、招投標(biāo)工作的高級工程技術(shù)人才的土木工程專業(yè)，一般將高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)置為一門專業(yè)限選課。土木工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)方向主要有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程施工技術(shù)管理、預(yù)算和招投標(biāo)等崗位，這些工作崗位都與高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有密切聯(lián)系。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)崗位的主要工作內(nèi)容已由多層建筑設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔咏ㄖO(shè)計(jì)；從事土木工程施工管理工作，必須掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的識圖與讀圖等知識，清楚高層建筑中哪些是主要受力構(gòu)件，哪些是構(gòu)造構(gòu)件，在施工過程中遇到一些簡單的高層事故應(yīng)如何處理，等等，這些都有賴于該課程的學(xué)習(xí)；土木工程預(yù)算和招投標(biāo)管理工作中大量的分析計(jì)算都要靠計(jì)算機(jī)來完成，要求工作人員要在看懂圖紙（很多是高層建筑圖紙）的基礎(chǔ)上建立分析模型，做到不多算、不漏算，這也有賴于該課程的學(xué)習(xí)。工程專業(yè)開設(shè)該課程的意義由此可見。但是，由于種種因素的影響，目前該課程教學(xué)中還存在不少現(xiàn)實(shí)問題。鑒于此，本文擬從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)過程等方面探討高層建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革問題，希望能為該課程教學(xué)質(zhì)量的提高提供參考。

一、課程教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土建行業(yè)對人才的要求特別是對學(xué)生工程素質(zhì)的要求越來越高，企業(yè)歡迎的是具有完備知識結(jié)構(gòu)又具備較強(qiáng)工程能力的人才。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程涉及很多計(jì)算，教學(xué)內(nèi)容十分豐富，但該課程的學(xué)時(shí)往往十分有限，因此，合理選擇教學(xué)內(nèi)容就顯得尤為重要。該課程教學(xué)內(nèi)容的選擇應(yīng)以應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)為目標(biāo)，理論與實(shí)踐并重，并注意兼顧不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生。土木工程專業(yè)一般將該課程安排在大學(xué)四年級第一學(xué)期，主要內(nèi)容包括緒論、高層建筑結(jié)構(gòu)的體系與布置、高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用、高層建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析和設(shè)計(jì)要求、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高層建筑地下室和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等，與先修課程混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程、工程結(jié)構(gòu)抗震等有緊密聯(lián)系，也存在一定的內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象。為了保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，教師處理與已開設(shè)課程重復(fù)的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)做到“重復(fù)的內(nèi)容講差別，相似的內(nèi)容講典型，突出重點(diǎn)”[1]。例如：荷載計(jì)算部分的一些內(nèi)容與混凝土結(jié)構(gòu)課程的相關(guān)內(nèi)容相似，按照相似的內(nèi)容講典型的原則，對該部分內(nèi)容，教師應(yīng)重點(diǎn)講解高層建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載計(jì)算（考慮風(fēng)震系數(shù)），而活荷載計(jì)算可不考慮不利布置；框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分的一些內(nèi)容，與混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)等課程的相關(guān)內(nèi)容存在重復(fù)現(xiàn)象，按照重復(fù)的內(nèi)容講差別的原則，對該部分內(nèi)容，教師應(yīng)重點(diǎn)講解在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何調(diào)整位移比、周期比、軸壓比、相鄰層剛度比、層間位移角、層間受剪承載力比等高規(guī)參數(shù)；高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)部分的一些內(nèi)容，與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)工程課程存在內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象，按照重復(fù)的內(nèi)容講差別的原則，教師可重點(diǎn)講解高層建筑“筏板基礎(chǔ)”“樁基+筏板”設(shè)計(jì)中的常見錯(cuò)誤及其原因。

二、課程教學(xué)模式

在開設(shè)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程時(shí)，學(xué)生已具備一定的專業(yè)技能，但綜合能力還有待提高。采用多元化教學(xué)模式是近年來該課程教學(xué)的主要特點(diǎn)之一。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程實(shí)踐性和操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，教師應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生提高實(shí)踐技能、掌握關(guān)鍵知識為主線，整合課程各個(gè)單元的教學(xué)內(nèi)容開展任務(wù)驅(qū)動教學(xué)和項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)，將“教、學(xué)、做”有機(jī)結(jié)合，著力體現(xiàn)應(yīng)用性、實(shí)踐性和開放性的課程理念。將“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式有機(jī)融入教學(xué)過程，有利于處理“懂”與“會”的關(guān)系，學(xué)生可以先懂后會，也可以先會后懂或邊懂邊會。此外，教師還可以把課堂搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、建筑設(shè)計(jì)院、工程施工現(xiàn)場等場所，廣泛開展直觀教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的一體化，從而有效提升學(xué)生的綜合能力。

三、課程教學(xué)方法與教學(xué)手段

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)分為課堂教學(xué)、PKPM軟件應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)實(shí)踐和考核[2]。以下從四個(gè)方面探討該課程的教學(xué)改革。

(一)課堂教學(xué)

課堂教學(xué)應(yīng)以講解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)理論、抗震規(guī)范、高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程等內(nèi)容為主；要有明確的教學(xué)目標(biāo)、有效的教學(xué)策略和具體的學(xué)習(xí)評價(jià)指標(biāo)；要注重學(xué)生興趣的培養(yǎng)和潛能的發(fā)掘與提升，廣泛開展探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)；要注意培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的觀念，力促學(xué)生自主發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，還應(yīng)做到課堂講授、自學(xué)、討論相結(jié)合，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合，理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合[3]。第一，課堂講授與自學(xué)相結(jié)合。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)講授基本概念、基本原理和難點(diǎn)，并向?qū)W生指定課外自學(xué)的內(nèi)容和思考題，以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，化解教學(xué)內(nèi)容多而課時(shí)有限的矛盾。第二，開展課堂討論，啟發(fā)學(xué)生開展積極的思維活動[4]。大學(xué)生思想獨(dú)立性強(qiáng)，思維靈活，喜歡獨(dú)立思考問題。因此，在全班或小組內(nèi)圍繞一個(gè)問題開展討論，讓學(xué)生各抒己見，相互啟發(fā)，有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，充分提高教學(xué)效果。如在高層結(jié)構(gòu)選型內(nèi)容的教學(xué)中，可讓學(xué)生以某“高層設(shè)計(jì)采用哪種結(jié)構(gòu)體系較合理”為題在班級范圍內(nèi)開展討論，讓學(xué)生在愉快的氛圍下通過主動思考掌握高層結(jié)構(gòu)體系的有關(guān)知識。就課堂討論的方式來講，教師可先提出問題，讓學(xué)生在小組討論的基礎(chǔ)上，選出代表到黑板前陳述意見，這樣既可活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效果，也可提高學(xué)生的表達(dá)能力。第三，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合。在每次課結(jié)束前，教師都應(yīng)向?qū)W生明確課后的復(fù)習(xí)內(nèi)容、預(yù)習(xí)內(nèi)容及思考題。對于較抽象的教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)組織學(xué)生開展課堂討論或課外學(xué)習(xí)小組（宜以宿舍為單位）討論。教師還可結(jié)合單元教學(xué)內(nèi)容，組織開展以高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論知識和常規(guī)應(yīng)用為基礎(chǔ)的小型競賽活動，如PKPM建模大賽等，以鍛煉提高學(xué)生的知識運(yùn)用能力。第四，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。筆者的調(diào)查表明，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中都感覺到“高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”難以理解，難以聯(lián)系具體工程實(shí)例；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只是停留在單個(gè)構(gòu)件上，不明確結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的思路。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容引入工程實(shí)例，通過對工程實(shí)例的詳細(xì)講解，使學(xué)生加深對理論知識的理解，提高應(yīng)用能力。比如，對高層建筑常用的三種結(jié)構(gòu)，即框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)，教師可借助實(shí)際工程項(xiàng)目，依次詳細(xì)講解抗側(cè)力構(gòu)件的布置、主要高規(guī)參數(shù)的控制、平面的布置、施工圖的繪制，通過實(shí)例講解使學(xué)生理清結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體思路，加深對規(guī)范條文的理解。需要說明的是，教師教學(xué)中選用的案例可以來自企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，也可來自教師指導(dǎo)學(xué)生完成的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目。教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行工程設(shè)計(jì)實(shí)踐（包括結(jié)構(gòu)選擇、結(jié)構(gòu)建模、施工圖繪制等），是提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)質(zhì)量的有效手段。

(二)PKPM軟件應(yīng)用教學(xué)

PKPM軟件應(yīng)用教學(xué)的重點(diǎn)是理解和掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本過程，主要有以下三個(gè)教學(xué)步驟：(1)結(jié)構(gòu)布置的講解與練習(xí)。在此步驟中，要通過講解和練習(xí)，使學(xué)生掌握運(yùn)用PKPM軟件建模的技巧，理解“抗規(guī)”關(guān)于結(jié)構(gòu)平面和豎向布置的基本要求。結(jié)構(gòu)平面布置要求平面形狀簡單、規(guī)則、對稱、質(zhì)心和剛心重合[5]30−31；結(jié)構(gòu)豎向布置的要求主要是抗側(cè)力構(gòu)件沿豎向不突變等。(2)PKPM基本計(jì)算參數(shù)輸入練習(xí)。在此步驟中，應(yīng)要求學(xué)生按照相關(guān)要求，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況輸入PKPM相關(guān)參數(shù)，并理解基本風(fēng)壓、基本雪壓、設(shè)計(jì)地震分組、抗震設(shè)防烈度、連梁剛度折減系數(shù)等參數(shù)的含義。(3)PKPM計(jì)算結(jié)果的分析判斷和參數(shù)調(diào)整。在此步驟中，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生通過對計(jì)算結(jié)果的分析，判斷結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重比、相鄰層剛度比、軸壓比、整體穩(wěn)定是否滿足要求，并對不滿足要求的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

(三)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)

開展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)，有利于學(xué)生強(qiáng)化工程概念和感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)習(xí)主動性，提高創(chuàng)新能力。在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生分組參觀調(diào)查當(dāng)?shù)匾呀ǜ邔咏ㄖ?，了解其?gòu)型、結(jié)構(gòu)體系、存在的施工問題等；可以讓學(xué)生以小組為單位完成高層建筑的建模，如15層以下教學(xué)樓、辦公樓、賓館等框架結(jié)構(gòu)的建模，20層以下住宅樓等剪力墻結(jié)構(gòu)的建模，20層以下寫字樓、公寓等框架―剪力墻結(jié)構(gòu)的建模。

(四)課程考核

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的常規(guī)考核方法是筆試成績與平時(shí)成績相結(jié)合，但筆試成績一般占總成績的80%，這容易導(dǎo)致學(xué)生只重視理論而忽視實(shí)踐，不利于學(xué)生應(yīng)用能力的提高。該課程的考核應(yīng)著重考核學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力，可采用筆試、上機(jī)操作、實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的考核方式。其中，筆試成績占總成績的50%，試卷的制作可參考國家“注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)資格”考試；上機(jī)操作成績占總成績的20%，可以給定房屋建筑平面圖和立面圖，讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)用PKPM軟件完成滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)建模；實(shí)踐環(huán)節(jié)成績占總成績的30%，內(nèi)容包括考察報(bào)告的撰寫情況、在分組建模實(shí)踐教學(xué)中的表現(xiàn)等。

四、教學(xué)過程的組織

如前所述，在每次課結(jié)束前，教師都應(yīng)向?qū)W生明確課后的復(fù)習(xí)內(nèi)容、預(yù)習(xí)內(nèi)容及思考題，其中預(yù)習(xí)的內(nèi)容可以是參觀現(xiàn)有高層建筑結(jié)構(gòu)，調(diào)查了解其結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工中存在的問題等，并形成文字。導(dǎo)入新課時(shí)，教師可用5分鐘左右的時(shí)間了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并通過總結(jié)引出新課題。在講授新課的過程中，教師應(yīng)突出重點(diǎn)，把握難點(diǎn)，可按照理論講授―例題解析―學(xué)生練習(xí)―歸納總結(jié)的步驟組織教學(xué)。如在講解高層建筑的結(jié)構(gòu)體系時(shí)，可先分述每種結(jié)構(gòu)體系的概念，再舉例分析典型的結(jié)構(gòu)體系布置，然后讓學(xué)生畫出附近教學(xué)樓等高層建筑的結(jié)構(gòu)，最后歸納總結(jié)常見建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇。課堂討論教學(xué)環(huán)節(jié)一般可采取學(xué)生自由發(fā)言與教師總結(jié)相結(jié)合的方式，而在安排有小組前期調(diào)研的情況下，應(yīng)緊緊圍繞小組代表的匯報(bào)發(fā)言開展現(xiàn)場提問。另外，教師在課堂教學(xué)中還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動到建筑設(shè)計(jì)院、工作室參觀實(shí)踐，以實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。例如，為了提高應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量，黃淮學(xué)院在其大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園設(shè)置了建筑設(shè)計(jì)院校內(nèi)實(shí)踐基地，為土木工程、建筑工程等專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐提供了良好的平臺，教師引導(dǎo)學(xué)生到這里結(jié)合教學(xué)內(nèi)容參觀實(shí)踐，無疑能夠有效地促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)所學(xué)理論知識的內(nèi)化和實(shí)踐應(yīng)用能力的提升。

作者:邵蓮芬 單位:黃淮學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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第8篇：設(shè)計(jì)構(gòu)成論文范文

[關(guān)鍵詞]工程結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)防；標(biāo)準(zhǔn)；問題 文章編號：2095-4085（2015）11-0039-02

我國先后經(jīng)歷過比較嚴(yán)重的唐山大地震、汶川地震，地震災(zāi)害所帶來的損失十分嚴(yán)重。要想解決和減少地震所帶來的傷害就需要對各種建筑設(shè)施進(jìn)行防震設(shè)計(jì)和施工建設(shè)，從而間接減少帶來的地震危害。

1抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

1.1國外抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

不同國家由于自身的經(jīng)濟(jì)條件、地震危害程度、社會因素、政治因素等方面存在差異，使得在設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)上也存在很大的差異性。本文主要介紹美國、日本以及歐盟在抗震方面設(shè)立的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，希望為我國抗震設(shè)計(jì)提供一定的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

（1）美國抗震規(guī)范。美國抗震規(guī)范由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)、政治體制的影響抗震規(guī)定也具有多種模板，主要包括抗震技術(shù)指南、地方規(guī)范、專業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)范以及國家規(guī)范等幾種類別。美國聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局規(guī)定“保證結(jié)構(gòu)在合理超越概率和地震的作用下絕對安全并且不存在損傷”，并且規(guī)定了設(shè)防目標(biāo)以及兩級抗震設(shè)防水準(zhǔn)。

（2）日本建筑法則。日本建筑法則對抗震設(shè)防設(shè)立了兩個(gè)等級，第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是在中等強(qiáng)度地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)要保證不遭受任何程度的破壞，確保建筑、生命、財(cái)產(chǎn)的安全；第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是指在強(qiáng)震作用下，建筑物不會發(fā)生倒塌或者出現(xiàn)危及人身安全的事故。

（3）歐盟規(guī)范。歐盟制定了兩級防震設(shè)防要求：不倒塌和限制破壞要求。地震作用期限為50年，保證建筑在50年的多次地震作用下，結(jié)構(gòu)不會存在局部破壞或倒塌。

1.2我國抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

我國抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)沒有做出明確規(guī)定，只是指出在震級8級以下不用設(shè)防，9級及以上的話可以采取降低建筑高度和改善建筑平面來減少地震帶來的傷害。80年代以后提出了富有時(shí)代特色的“小震不壞；中震可修；大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)，但是設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)仍舊存在很多的缺點(diǎn)和問題，主要包括：

（1）設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置過于死板，僅僅通過地震危險(xiǎn)性進(jìn)行等級劃分，并沒有實(shí)際考察設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)對震區(qū)建筑物震害、人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失等方面的具體影響，不能夠保證未來發(fā)生地震建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

（2）對于發(fā)生的大震還是小震，全國上下都借助統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行區(qū)分，沒有考慮不同城市經(jīng)濟(jì)、社會、建筑水平、人口密集程度等方面的所存在的差異性，容易導(dǎo)致抗震救災(zāi)物質(zhì)的浪費(fèi)，而對于一些人口密集的震區(qū)還有可能存在安全隱患。

（3）當(dāng)前的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)考慮的問題都過于片面，只是考慮建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)不要出現(xiàn)損壞或者是倒塌，并且確保人身安全，但是沒有考慮要保證整座城市能夠在震后繼續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.3工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

工程設(shè)防的傳統(tǒng)思想其實(shí)就是利用最低的造價(jià)建設(shè)滿足實(shí)用和安全性能的工程，通過不斷的探索，人們轉(zhuǎn)變了對工程建筑安全的定義，引入了針對建筑結(jié)構(gòu)安全性的概念。將建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度R0外部荷載力的變化產(chǎn)生的效應(yīng)進(jìn)行比值計(jì)算得出R值，如果結(jié)構(gòu)的比值大于1則表明結(jié)構(gòu)安全局，如果小于1則表示結(jié)構(gòu)存在安全隱患。我國的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)原則可以用以下公式表示：

E=收益-可能存在-定的損失=最大

其中的收益指的是建筑結(jié)構(gòu)在建設(shè)完成之后所獲取的全部直接以及間接的精神成果；生產(chǎn)投資則可能是利用貨幣衡量，再加上建筑結(jié)構(gòu)破壞所產(chǎn)生的各方面影響，通過人數(shù)傷亡數(shù)據(jù)以及對人們?nèi)粘Ｉ顒幼鞯挠绊?，很難由其公式得出。費(fèi)用一般是一種概念性總稱，它主要包括有裝修費(fèi)、施工費(fèi)用以及材料費(fèi)等，可以發(fā)現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工時(shí)，工程造價(jià)和修復(fù)費(fèi)用本身就是看似毫無關(guān)聯(lián)的，所以要想對在減少工程造價(jià)的同時(shí)又不會引起維修費(fèi)用的提升，可以通過優(yōu)化初始造價(jià)和修復(fù)費(fèi)用之間的配比，找出兩者之間的一個(gè)平衡點(diǎn)。

2工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)問題

區(qū)地震發(fā)生的特點(diǎn)對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行防震設(shè)防處理十分必要。

（1）抗震設(shè)防的原則。設(shè)防原則有以下幾大類別：杜絕和減少人員的傷亡；盡量減少財(cái)產(chǎn)的損失；采取相關(guān)措施減少人員傷亡；容許工程結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時(shí)出現(xiàn)小程度的損壞；工程設(shè)施在地震發(fā)生時(shí)確保安全性，并且保證不會向外界排放有毒物質(zhì)和不會導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重程度的次生災(zāi)害。

（2）抗震設(shè)防的目標(biāo)。工程結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)防時(shí)具有非常明確的目標(biāo)：小震不壞；中震可修；大震不倒。我國也在1989年的相關(guān)設(shè)防規(guī)范文件中采用了這種思想。不過在設(shè)防目標(biāo)上仍舊存在幾個(gè)方面的問題。首先對大、小震的不倒還是不壞缺乏明確定義，其次只是單純考慮設(shè)防目標(biāo)并沒有考慮工程結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，最后沒有根據(jù)地區(qū)的不同，規(guī)定設(shè)防目標(biāo)。

（3）抗震設(shè)防的環(huán)境。一般來講設(shè)防環(huán)境并不是一種主觀量，它是取決于人們對地震危險(xiǎn)性的評估結(jié)果和地震的評估方法，更多的是來自于一種客觀評估。設(shè)防環(huán)境是確定設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)防目標(biāo)的重要依據(jù)，它的準(zhǔn)確性評估對于工程結(jié)構(gòu)設(shè)防具有非常重要的意義。

（4）抗震設(shè)防的參數(shù)借鑒。在進(jìn)行工程設(shè)防時(shí)，需要借助一定的物理參數(shù)進(jìn)行，國內(nèi)外使用最多的參數(shù)有地震動參數(shù)以及烈度參數(shù)兩種。不過這幾年來越來越多的國家傾向于使用地震動參數(shù)，因?yàn)殡S著科技的不斷進(jìn)步，烈度參數(shù)所暴露出的弊端也越來越多，不能夠滿足人們的設(shè)防需要。

（5）抗震設(shè)防的等級。同一類建筑在同一個(gè)地區(qū)由于受到當(dāng)?shù)夭煌?、?jīng)濟(jì)、文化等方面的影響，再加上震后的影響程度，在考慮設(shè)防等級的時(shí)候就會存在很大差異。重要性的工程結(jié)構(gòu)一般需要較高的設(shè)防等級，相對來講一些普通的工程結(jié)構(gòu)就不需要設(shè)立很高的設(shè)防等級。

第9篇：設(shè)計(jì)構(gòu)成論文范文

論文關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；高可靠性；擴(kuò)展性；三層體系結(jié)構(gòu)

一個(gè)成功的大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中必須考慮到以下幾項(xiàng)關(guān)鍵要求:高可靠性(HighAvailability)，低延遲(LowLatency)，擴(kuò)展性(Scalability)和安全性(Security).本文基于上述要求，參考了目前多種先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)，提出了一個(gè)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃和設(shè)計(jì)方案.

1系統(tǒng)功能，設(shè)計(jì)宗旨和總體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要提供遠(yuǎn)程教學(xué)所需的學(xué)生在線注冊、記錄管理、遠(yuǎn)程教學(xué)課件、課堂討論、作業(yè)提交、教師答疑以及在線測試等主要功能，所有這些功能都通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來完成.系統(tǒng)處理能力的設(shè)計(jì)目標(biāo)是要能夠支持多達(dá)10000注冊學(xué)生和每天不少于百萬級的訪問量.

本系統(tǒng)的一個(gè)設(shè)計(jì)宗旨是不采用高端或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)，而是使用通用計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng).這主要是依據(jù)所謂橫向拓展(Scale-out)的思想，而不是縱向拓展(Scale-up).也就是說系統(tǒng)在整體上要能夠使用分布式并行處理技術(shù)，把系統(tǒng)負(fù)荷合理分配到多臺對等的服務(wù)器上.這樣更有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展性，甚至可以構(gòu)建出有成千上萬個(gè)服務(wù)器結(jié)點(diǎn)的集群(Clustering)來提供超強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力.這也是所謂云計(jì)算技術(shù)(CloudComputing)的核心思想之一。

本系統(tǒng)的主要操作系統(tǒng)平臺選擇開放的Linux系統(tǒng).依據(jù)系統(tǒng)的性能目標(biāo)和擴(kuò)展性的要求，本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)采用了如圖1所示的三層結(jié)構(gòu)(Three-tierArchitecture)的設(shè)計(jì).

這樣的分層結(jié)構(gòu)有效的劃分了系統(tǒng)功能，每個(gè)層次的功能都相對獨(dú)立，這樣既有利于對各個(gè)層實(shí)施有針對性的優(yōu)化策略，也簡化了整體維護(hù)的復(fù)雜度，是目前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用經(jīng)常采用的設(shè)計(jì)，二.本文的重點(diǎn)是要對這個(gè)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行分析和討論，而不涉及各層軟件系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn).下面對各層所要解決的問題，設(shè)計(jì)的策略和技術(shù)展開進(jìn)一步討論.

2網(wǎng)頁層的設(shè)計(jì)

網(wǎng)頁層的任務(wù)是受理師生從網(wǎng)頁瀏覽器所提交的請求，并最終發(fā)給用戶所需的內(nèi)容.網(wǎng)頁服務(wù)器(WebServer)是其核心，本系統(tǒng)選用了目前全世界使用最廣泛的Apache服務(wù)器，同時(shí)又采用了服務(wù)器(Proxy)和緩存(Caching)的技術(shù).

網(wǎng)頁層向用戶所提供的內(nèi)容大致可以分為靜態(tài)(Static)內(nèi)容，與動態(tài)(Dynamic)內(nèi)容，近幾年涌現(xiàn)的多個(gè)內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)(ContentDistributionNetworks)主要就是針對靜態(tài)內(nèi)容的.本系統(tǒng)的靜態(tài)內(nèi)容相對總體內(nèi)容比例較大.針對這些特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)在網(wǎng)頁服務(wù)器前加上經(jīng)過作者軟件強(qiáng)化后的反向服務(wù)器(ReverseProxy)，它具備以下功能:

1)緩存(Caching)內(nèi)容.由于靜態(tài)內(nèi)容很少需要更新，所以使用緩存技術(shù)可以把它們存儲于中.用戶對靜態(tài)內(nèi)容的請求大都由直接處理后返回給用戶，這樣就大大減少了網(wǎng)頁服務(wù)器的負(fù)荷，有效地滿足了用戶低延遲的要求.這里決定緩存效率的是其替換算法(ReplacementAlgorithm)，作者對LRU算法加以改進(jìn)，考慮了文件大小和取用頻率的因素，更適合教學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn).另外，使用支持ESI(EdgeSideIncludes)語言的反向，緩存也可以有效分擔(dān)部分動態(tài)內(nèi)容對網(wǎng)頁服務(wù)器帶來的負(fù)荷，明顯提高系統(tǒng)對動態(tài)內(nèi)容的處理速度.本設(shè)計(jì)還進(jìn)一步參考了其它動態(tài)內(nèi)容的提速技術(shù)，對動態(tài)網(wǎng)頁碎片(PageFragments)在網(wǎng)頁服務(wù)器內(nèi)也進(jìn)行了緩存.

為了進(jìn)一步證明本設(shè)計(jì)的效果，作者設(shè)計(jì)了一個(gè)針對靜態(tài)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，使用HPLoadRunner軟件來模擬500學(xué)生用戶同時(shí)連續(xù)訪問隨機(jī)的靜態(tài)網(wǎng)頁.實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，其中點(diǎn)畫線為未使用反向，實(shí)線為使用反向.它顯示在使用改良過的反向后，網(wǎng)頁反應(yīng)時(shí)間由平均約36ms降到了只有約6ms，系統(tǒng)功能的提升是很顯著的.

2)負(fù)載平衡(LoadBalancing).反向根據(jù)每個(gè)網(wǎng)頁服務(wù)器當(dāng)前的負(fù)載，把用戶請求分配到負(fù)載相對輕的服務(wù)器上.這不僅提高了系統(tǒng)的處理能力和縮短了反應(yīng)時(shí)間，而且還可以有效提高系統(tǒng)可靠性，避免單點(diǎn)失敗.另外，本系統(tǒng)平衡負(fù)載功能在處理用戶會話(Session)時(shí)，采用了粘連式的(Sticky)平衡負(fù)載策略，從而減少了系統(tǒng)復(fù)雜度和由此帶來的額外開銷.

3)安全保護(hù).反向是系統(tǒng)第一個(gè)安全保護(hù)環(huán)節(jié)，但不是唯一的.它加人了人侵攻擊(Intrusionattack)和協(xié)議攻擊(ProtocolAttack)的檢測和防護(hù).除此以外，使用還可以有效的”隱藏”網(wǎng)頁服務(wù)器集群，增加了針對特定網(wǎng)頁服務(wù)器版本進(jìn)行攻擊的難度.

對于現(xiàn)有的很多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而言，網(wǎng)頁層是其運(yùn)行的瓶頸，而上述的反向加網(wǎng)頁服務(wù)器集群的設(shè)計(jì)則解決了這個(gè)問題.

3應(yīng)用層的設(shè)計(jì)

考慮到本教學(xué)系統(tǒng)的相對復(fù)雜度以及擴(kuò)展新功能的需求，使用應(yīng)用層是很必要的.應(yīng)用層的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)商務(wù)邏輯，它根據(jù)網(wǎng)頁層傳遞的用戶指令并在需要時(shí)從數(shù)據(jù)庫層查詢數(shù)據(jù)，從而完成整個(gè)系統(tǒng)的核心控制功能.本系統(tǒng)的應(yīng)用層采用了無狀態(tài)(Stateless)的設(shè)計(jì)原則，這簡化了應(yīng)用服務(wù)器集群擴(kuò)展的步驟.

為了更加高效地利用應(yīng)用服務(wù)集群，應(yīng)用層和網(wǎng)頁層的接口也加人了負(fù)載平衡的機(jī)制.本系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器集群采用的是基于企業(yè)服務(wù)總線(EnterpriseServiceBus)的結(jié)構(gòu)，集群的成員共享服務(wù)總線上的指令隊(duì)列來達(dá)到負(fù)載平衡的效果.這樣的設(shè)計(jì)也避免了單點(diǎn)失敗.

應(yīng)用層的另外一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是和數(shù)據(jù)層的接口.由于網(wǎng)頁層和應(yīng)用服務(wù)集群都做了優(yōu)化，消除了瓶頸，而且無狀態(tài)的設(shè)計(jì)對數(shù)據(jù)庫的要求相對于有狀態(tài)的設(shè)計(jì)要高，數(shù)據(jù)庫層很可能因此而成為整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸.為此，在應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層的接口中，要使用分布式的緩存(Distributedcache)來優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的存取.這個(gè)數(shù)據(jù)庫緩存具備數(shù)據(jù)復(fù)制功能，能夠保證所有的應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)據(jù)同步.有了這樣數(shù)據(jù)庫緩存的應(yīng)用層就提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整體存取速度，有效的降低了數(shù)據(jù)庫層的負(fù)擔(dān).

應(yīng)用層還要提供比網(wǎng)頁層更進(jìn)一步的系統(tǒng)安全功能.它主要是針對那些非人侵性的攻擊，也就是那些單個(gè)請求都看似合法卻是數(shù)量龐大能耗盡系統(tǒng)資源的攻擊，一個(gè)典型的例子就是分布式拒絕服務(wù)(DistributedDenial—of—service)攻擊.本系統(tǒng)采用的策略是對用戶會話進(jìn)行以統(tǒng)計(jì)分析為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)行為評估，對于那些可疑的用戶會話加以系統(tǒng)資源分配限制，可疑度越高分配給它的資源就越少，對于被確認(rèn)的攻擊者則完全拒絕其訪問.這個(gè)策略可以有效地保護(hù)系統(tǒng)，又可以避免錯(cuò)誤地拒絕用戶的合法訪問.

4數(shù)據(jù)庫層設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫在本系統(tǒng)中是至關(guān)重要的.本設(shè)計(jì)主要采用數(shù)據(jù)冗余(DataRedundancy)的策略，也就是利用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的集群技術(shù)和數(shù)據(jù)自動復(fù)制功能來實(shí)現(xiàn)高可靠性:集群中的數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)相互復(fù)制數(shù)據(jù)以達(dá)到數(shù)據(jù)的同步，這樣由于每個(gè)數(shù)據(jù)都有多個(gè)備份，集群中任何單個(gè)數(shù)據(jù)庫的失敗都不會造成數(shù)據(jù)的丟失.其次，它應(yīng)有快速的處理功能和易擴(kuò)展J勝，本系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)劃分(DataPartition)策略來實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求.