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有机化学综述范文1
紧密结合现今时代对能源、材料、信息技术、空间技术以及生物工程等科技前沿领域高新技术的迫切需求，目前已取得的成果以及亟待努力的方向等方面的具体内容，在有机化学教学中加深化学前沿内容的拓展，并重点分析一些科技成果转化为技术，并最终创造不菲经济效益的例子，在有机化学中培养学生创新创业的思路。例如，比亚迪老总王传福，1987年毕业于中南大学冶金物理化学专业，同年进入北京有色金属研究总院攻读硕士，在此期间王传福即开始对电池的研究，1990年硕士毕业后，留在该院301室工作，2年后，年仅26岁的王传福被破格提拔为301室副主任。1993年，研究院在深圳成立比格电池有限公司，王传福被任命为公司总经理。1995年创办比亚迪公司，短短十几年的时间建立了涉及电池制造、手机配套、汽车等领域产值约200亿的高端制造企业。通过把可充电电池和电力汽车两个主业的嫁接，王传福以财富人民币350亿元成为胡润研究院2009年公布的中国首富。再如，在讲授第二章第九节甲烷时，介绍了大学生夫妻蒙庆棠和王冬妮利用在大学学到的有机化学知识，在博罗一年就建60个沼气池，既利于保护生态环境，又使自己创业得到了成功。另外，在讲授十九章糖类化合物纤维素和淀粉的粘性时，可插入有一个化学博士应聘一家强力胶黏剂公司，经过一年的努力，研制出的却是一种粘结力较差的产品，他也因此被公司解雇。但他没有气馁，他在思考他的产品是否有别的用途，经过对市场的了解，他发现这种胶黏剂可用作留言条的胶，于是开发出了“不干胶”，并且创办了自己的公司，由于其产品受欢迎很快就成了富翁的故事。有机化学在日常生活中的应用非常广泛，有时候可能就是一个很小的思维变换，就能获得巨大的成功。例如在飞机上涂上某种特殊的涂料，就可以变成“隐形飞机”，现用的雷达根本探测不出;在卫生巾上加入超强的吸水剂，就有了现在广泛使用的“尿不湿”;将具有超强吸收紫外线功能的纳米氧化锌用到化妆品中，便制成了“防晒霜”，这些成果都创造出了巨大的财富［2］。因此，结合教学内容向纵深拓展一步，在培养学生创新与创业能力的同时，还可以有效地激发学生的创新欲望、创业的冲动和为科学技术发展而献身的精神。从而使有机化学教学成为培养学生创业精神、创新能力与实现创造的催化剂。
2在有机化学教学中训练学生创新、创业的方法
在有机化学教学中适时地培养学生敏锐的洞察力、让学生进行创造性的想象、会进行积极的求异性、善于捕捉灵感，这些都是进行创新、创业的基本功。教给学生查阅文献的方法，对科技工作者基本素质做出了深入分析并提出大学生科研能力提升的对策，和同学们一起探讨创新、创业过程中所需的解决问题能力，培养学生的就业能力、创新能力、创业能力，提高大学生的整体素质以适应社会需要。在形式和时间上是教师点到，但通过大力开展包括深化对课堂教学内容理解的实验实践性活动、引导学生个性发展的创新创业性活动、面向社会培养学生潜能的展示性活动、凸显学校优势的特色性活动等在内的丰富多彩的第二课堂活动，坚持普及与提高相结合，充分挖掘和展示大学生的潜力素质，培养学生自学成才的浓厚兴趣和强烈进取心［3］。
3在有机化学实验教学中锻炼学生创新、创业的能力
作为有机化学的实践课程，我们要在有机化学实验课中更多地开展互动式教学，运用聚合思维与发散思维结合的方法培养学生的创新理念、好奇心，引导、启发学生的创造和创新个性;鼓励学生对现有实验方法进行改进，并通过综合实验，研究性实验启发学生，使他们掌握开发新产品、新技术的一般方法，并了解技术转化为经济的一般知识，突出培养学生的创新思维、创业技能［4］。
4在有机化学教学中改进传统的教学模式
有机化学综述范文2
英文名称：Chinese Journal of Organic Chemistry
主管单位：中国科学院
主办单位：中国化学会
出版周期：月刊
出版地址：上海市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：0253-2786
国内刊号：31-1321/O6
邮发代号：4-285
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1975
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
SCI 科学引文索引(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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有机化学综述范文3
论文摘要：通过改革基础有机化学实验课教学内容，本科生有机化学实验技能的强化训练，开设综合性实验—有机化学大实验的实施与实践，对高等林业院校有机化学实验教学改革进行了初步探索。
教学改革的中心问题之一就是进一步加强学生素质和能力的培养。如何通过高等林业院校的化学教学，特别是实验教学提高学生的化学素质、知识和能力，将“素质和能力”培养落到实处，是一个值得探讨和研究的课题，也是我们进行有机化学实验教学改革的目的。有机化学实验教学的改革，包括实验教学体系和实验教学内容的改革。“七五”、“‘八五”期间，我们主要致力于实验教学内容的改革，将立足点放在结合林业院校的特点，优化实验内容，淘汰某些验证性实验，增加操作实验和应用性较强的实验，开放实验室，强化学生实验技能，在此基础上适当开设综合性实验，从而为实验教学体系的改革奠定了基础。
1、改革基础有机化学实验课教学内容
1.1实验指导书内容和实验方法的改革
(1)基本操作高等林业院校林学类专业基础有机化学实验课的教学内容包括基本操作、有机化合物的制备、有机化合物的性质、色谱技术和天然有机物的提取。基本操作部分对于提高学生实验技能和培养学生动手能力至关重要。编人我院有机化学实验指导书的绝大部分基本操作既有独立的实验，又结合在有机化合物制备和天然有机物提取分离这两部分内容之中，且涉及每项基本操作在生物学科特别是在林业上的应用，强化了学生把基本理论学习、基本技能训练与林业科技工作紧密结合的意识，提高了学生学习的积极性。例如。水蒸气蒸馏属重要的基本操作之一，广泛用于植物中易挥发成分(香精油等)的提取，与植物资源的利用和开发关系密切，而一般的有机化学实验指导书都是通过含杂质苯胺的提纯，使学生掌握这一基本操作。实验人员在查阅大量资料的基础上，选用含杂质的正丁醇作为苯胺的替代物，既解决了安全问题，又适于初学者掌握操作步骤。除此以外，实验指导书中还安排了供选做的水蒸气蒸馏的应用性实验:松脂含油量的测定。通过前一个实验内容，对于真正掌握水蒸气蒸馏这一基本操作的学生，完全能够借助实验指导书独立完成松脂含油量的测定。
(2)色谱技术色谱技术对于从植物资源中提取、分离和鉴定天然有机物，是必不可少的实验手段。其中薄层色谱既可直接用于天然有机物的定性定量分析，又可用于柱色谱选择洗脱剂和收集流分。而许多天然有机物对紫外光有吸收，所以在薄层色谱中常利用一定波长紫外光照射替代显色剂进行显色.。鉴于一般实验指导书上无此内容，任课教师选用蔡、a-茶酚作为试样，摸索出用硅胶板分离这两种化合物的展开剂，用紫外光(=254nm)显色，检验分离效果。经过几年实践，表明该实验方法既简便又省时，效果十分明显。
(3)天然有机化合物的提取天然有机化合物的提取属应用性较强的实验内容。在掌握基本操作的基础上，对学生进行这方面的技能训练，所选实验项目应难度适中，而且要能够在3学时内完成。我院有机化学实验指导书中天然有机化合物的提取部分共编人了7个实验，其中两个实验分别选自我院和兄弟院校教师科研项目的部分实验内容，但由于条件和实验学时所限，无法面对本科生开设二“七五”期间开设‘、油脂的提取”和、“茶叶中提取咖啡因”，这两个实验内容综合性不强，仪器、试剂的投人和消耗量过大，因此在“八五”期间逐渐被另一个实验“黄杨叶中色素的提取”所替代。该实验内容属有机化学大实验“黄杨叶中胡萝卜素的提取、分离和鉴定”内容的一部分，其中包括复习分液漏斗的使用、薄层色谱用薄板的制作及薄层色谱。柱色谱等实验技能以及初步掌握溶剂提取植物材料中天然有机化合物的方法。该实验内容综合性较强，试剂、玻璃仪器的消耗量低，而且能够在3学时内完成。
1.2优化实验内容
为了在有限的学时内完成教学大纲要求的实验项目，我们除淘汰一定数目的验证实验外，尽可能优化实验内容。首先安排固体有机物的重结晶。第二次实验则包括熔点、沸点的测定两个实验内容，一方面便于用学生以已知标准物为对照，检验重结晶实验所得样品的纯度;另一方面通过常量法测沸点，又掌握了普通蒸馏这一最基本的操作技能。第三次实验则安排水蒸气蒸馏和折光率的测定，除用无水乙醇、蒸馏水为样品学习阿贝折光仪的使用外，还测定水蒸气蒸馏分离提纯后的正丁醇折光率，并用分析纯正丁醇作为对照，既掌握了折光仪的使用方法，也检验了水蒸气蒸馏分离提纯的效果。而分液漏斗的使用和液态有机物的干澡，则是通过水蒸气蒸馏、乙酸乙醋的制备，以及黄杨叶中色素的提取和分离等三次实验，使学生得以掌握和巩固。另外，我们把柱色谱、薄层色谱和纸色谱三个实验内容集中在一次实验内完成，利用柱色谱洗脱样品的间隙，完成另两个实验内容。随后安排的色素提取和分离实验，又为学生掌握色谱技术创造了条件。
2、本科生有机化学实验技能的强化训练
在指导学生毕业论文的过程中，我们发现仅依靠有限的基础有机化学实验学时，难以使学生的基本功更加扎实，对基本操作也不可能运用自如。因此，在院教务处的协调下，我们利用课余时间，对本科生的有机化学实验技能进行强化训练。把立足点放在操作要点的指导和掌握方面。例如，对蒸馏和合成实验，反复对学生进行实验装置的装卸和操作要点的训练。在此基础上、指定实验内容，对学生进行考核。让他们根据实验指导书独立列出所需仪器的名称和件数，自选仪器，完成装置的装卸，再由教师指出操作过程的不足，并针对实验内容提出问题让学生回答，最后根据各个环节给出成绩。又如，对糖和蛋白质的性质实验，我们则模拟理论考试中的化合物性质鉴定，让学生拟定方案，自己动手鉴定未知物，并写出鉴定过程和结果。
以上是强化训练的第一个环节，接下来是由教务处统一安排时间，各系部挑选出5名学生(优秀生1名，中等生2名，一般生2名)，进行有机化学实验技能的抽测。由主讲教师担任主考，有关各系部主任担任监考，教务处处长担任巡考，学生持学生证进人实验室，以抽签的方式选定实验内容，在3学时内完成实验和实验报告，主考教师按实验考核办法当场评分。6个专业7个班级的36名学生参加考核，平均成绩87.7分、90分以上14人，8D一89分17人，7079分5人。其结果表明，强化实验技能训练获得了预期的效果。
第三个环节是开放实验室，利用晚自习和双休日，让学生针对自己的操作薄弱环节，有目的的进行进一步强化训练。
经过以上三个环节的强化训练，使每个学生的基本技能达到合格标准，并对综合能力的提高起到了循序渐进的作用。
3、开设综合性实验—有机化学大实验
为了进一步提高本科生的动手能力和综合实验技能、在我院林学系和教务处的支持下，以林学本科为试点，调整教学计划，并拨出专款，安排一周有机化学大实验的教学实习，从1988一1995年，我们连续8年承担了林学本科生的该项教学任务(表1)。并于1996年开始又推广到经济林专业。
有机化学综述范文4
关键词：职业院校；开放实验室；有机化学实验室
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）09-0122-02
化学是一门以实验为基础的科学，通过实验不仅能加深学生对所学知识的理解，巩固学生所学的基础知识和基本理论，更重要的是能训练学生的基本技能，培养学生的爱好和创新精神，化学实验室则是实现这一教学目标的场所。职业院校目前的有机化学实验教学方式是：教师先讲解实验，学生“照方抓药”。因为学生的水平参差不齐，教师所选择的实验内容也只能比较常规，基本没有什么创新。这样的有机化学实验教学方式不利于培养学生的实验兴趣，束缚了学生创造性思维的发挥，严重挫伤了一部分优秀学生的实验积极性。笔者拟结合我院开放有机化学实验室教学的实践，探讨实验室的组织与管理，分析开放式有机化学实验项目，对进一步开放化学实验室进行实验教学进行思考。
开放有机化学实验室的组织与管理
化学实验要经常接触各种化学试剂，特别是有机化学实验室，很多化学试剂或者有毒有害，或者易燃易爆，或者具有腐蚀性。有些实验在操作过程中又不断产生一些有害物质，操作不慎还会遇到许多事故危险。因此，开放化学实验室最重要的一点就是要加强实验室的组织与管理，确保师生的人身安全。
第一，保证每个独立设置的实验室随时有一名实验指导教师和一名实验员。实验指导教师应完成下列工作：（1）负责开放实验的申请受理、时间安排；（2）负责学生预习报告、完成报告的收阅；（3）负责学生实验过程中的指导、讲解；（4）负责实验异常事件的应急处理；（5）负责优秀实验作品的遴选、推荐。实验员应完成下列工作：（1）负责按时开放实验室；（2）负责实验室化学试剂的准备、取存；（3）负责实验室的试剂、设备、水电气、门窗安全；（4）与指导教师共同负责实验异常事件的应急处理；（5）协助指导教师负责预习报告、完成报告的收阅。
第二，化学试剂的取用、存放专人负责，并有记录。浓硫酸、乙醇等是有机化学实验室很普通的试剂，但是浓硫酸的腐蚀性很强，乙醇属于易燃易爆化学品，因此，化学试剂的取用和存放必须有专人负责，并留有使用情况记录。学生做实验需要什么试剂，需要多少量，必须先通过实验预习报告向实验指导教师申请，教师同意后，再通知实验员准备试剂，学生得到教师许可后方可进行实验。实验过程中产生的有毒有害废物需要配合实验员采取有效措施进行处理，并留有记录。取用的试剂太多，剩余试剂也应通知实验员进行回收或处理，不能随意丢弃。
第三，开放实验室采取“预约制”进行化学实验，以确保实验过程中学生可控。未申请或者未得到批准的学生不允许进入开放实验室进行实验。进入开放实验室的学生必须穿着实验服，并按照实验需要，做好防护措施。学生不得随意开启、搬动实验室管线上的阀门，不得随意开关实验室的大型精密仪器设备。
开放有机化学实验室设置的实验项目
在有机实验室开放初期，进行的实验项目可以分为以下五种类型：
与有机化学常规实验相对应的拓展型实验 进行与有机化学常规实验对应的拓展性实验是开放有机化学实验室的主要目的，也是实验项目最多、参与人数最多的一类实验类型。像“甲基叔丁基醚的制备”、“合成乙酸乙酯催化剂的选择”、“叶绿体色素的提取和分离”等开放性实验可以看成是对“乙醚的制备”、“乙酸乙酯的制备”、“从茶叶中提取咖啡碱”等常规实验的一种拓展。在“甲基叔丁基醚的制备”这一开放性实验中，学生需要打破单醚合成的传统思路，考虑如何合成这个两边取代基不同的混醚。在“合成乙酸乙酯催化剂的选择”这一开放性实验中，学生可以完全脱离浓硫酸催化的束缚，通过检索、阅读文献，了解酯化反应催化体系的最新研究进展，根据自己爱好或者实验室条件，选择不同的乙酸乙酯合成催化剂，并进行尝试，这样可大大激发学生的兴趣。通过“叶绿体色素的提取和分离”这一开放实验，学生了解到了天然产物分离的方法，懂得了中药不只是能熬成一锅汤，还能通过这一方法分离出不同的成分，进行提纯与精制。这种类型的实验一般为授课教师根据教学进度给学生留下的课外拓展实验题目，实验员配合实施。因为是有机化学授课教师留下的课外拓展实验，对学生有机化学课程的学习帮助较大，所以参与这类开放实验的学生比较多。每个实验所需时间一般为6～8学时，刚好占用一天时间。
有机化学综述范文5
关键词：数学建模；计算机；应用
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)04-0837-01
列车运行图和行车时刻表是设计列车运营调度的基础，对铁路集团的运输服务水平、运营收入和车辆的周转效率起着重要的作用。
1 实验内容
在列车的行驶过程中，希望列车在叉道口的等待时间最小，但应同时兼顾乘客的利益和铁路集团的收入。因此，考虑在路口平均等待时间、路口无等待通过率和旅行时间为评价指标时对行车时刻表建立优化分析模型。如铁路全长395km，共有站台13座，叉道路口21个，发车时间为7：00到19：00，单车载额1800人，平均票价20元。线路最小发车间隔90分钟，最大发车间隔180分钟；低峰满载率50%，高峰满载率80%；最小乘客候车时间指标0.7，最小满载率指标0.5，最小企业运营收入指标0.6，叉道口等待时间指标期望值0.8，建立该铁路上的列车优化模型。
2 实验实施的条件（所需场地、设备、实验耗材等）
实验硬件部分包括：各种计算机、服务器、打印机、投影仪等和各种网络设备，并构成网络环境。软件部分包括：网络和系统软件、数学实验软件平台、各种实验辅助工具。
数学实验软件平台由若干种数学软件组成，它提供各种强大运算、统计、分析、求解、作图等功能，是实验室的主要组成部分。其中，MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分；Mathematica系统是美国Wolfram研究公司开发的一个功能强大的计算机数学系统。它提供了范围广泛的数学计算功能，支持在各个领域工作的人们做科学研究和过程中的各种计算。它的主要使用者包括从事各种理论工作（数学、物理、…）的科学工作者，从事实际工作的工程技术人员，高等、中等学校教师和学生等。这个系统可以帮助人们解决各种领域里的涉及比较复杂的符号计算和数值计算的理论和实际问题。
3 实验步骤
数学模型是从现实原型中抽象出来的，它依赖于现实原型。因此，首先应当了解和熟悉现实原型，掌握并积累有关的资料和数据，在此基础上才有可能对客体事物的特征、关系及变化规律作出客观的推断、并确定其数学模型的类型。所以实验内容的第一步是掌握实际问题的背景与有关的资料数据，收集某些列车的票价、营运收入、满载率、经过站台数和叉道路口等数据。
建立数学模型，要从实际问题的特定关系与具体要求出发，根据有关的科学理论选择起关键作用的变量和常量，并区分出重要的和次要的、必须考虑的和可以忽略不计的因素。这就是说，要抓住问题的本质特征，考察主要因素的数量关系，从而提出假设。从第一步收集的数据资料进行分析，抓住问题的本质特征，进行化简并提出假设，如假设票价采用平均票价，而且为一定值，不随营运季节的改变而改变。
对事物对象及对象之间量的关系都要进行抽象，并用数学概念、符号、表达式等去刻划事物对象及其关系，构成数学模型。如果现有的数学工具不够用，就要根据实际情况建立新的数学理论和方法来构造数学模型。对第一步收集的数据资料进行分析，进行数学抽象，建立相应的列车运营调度的优化模型。
对第三步中建立的数学模型利用计算机求解并进行检验，得到对不同列车在不同路线下的运营调度最优解。因为建立数学模型是一个不断抽象、修正和检验的过程。如果模型太复杂，或者得到的数学模型难以求解，就要设法再抽象加工、简化或者变换模型。如果数学模型推得的结果和实际测得的数据相差太大，也要设法修改模型甚至重新建模。通过反复修改订正，直至得到符合客观原型的数学模型。
有机化学综述范文6
【关键词】应用 工程力学 优化 技术方案 总结
1工程概况
拉西瓦水电站泄洪底孔除承担提前发电期汛期施工导流，同时承担降低库水位及库水位降至2339m左右向下游供水的任务；临时底孔主要为提前发电期承担汛期施工导流，后期进行封堵。底孔、临时底孔布置相同，均由进口段、有压段、弧形工作门墩段（包括鼻坎段）组成。进口底坎高程2320.0m，进口设平板事故检修门，孔口尺寸4.0m×9.0m；工作弧门底坎高程2320.0m，孔口尺寸4.0m×6.0m。
2施工方案说明
2.1原施工方案说明
底孔、临时底孔除孔口部位有钢衬外，孔身均无钢衬。其流道长，深度大，且顶板呈渐变形态。原顶板投标方案采用规格为φ273×12mm的钢管柱支撑（间排距1m×3m），支柱间布设∠752×7的剪刀撑；管柱顶部铺设Ι28找平梁和Ι25的水平梁形成钢平台，其上安装散装钢模板。原支撑方案见图1。
2.2优化施工方案说明
底孔、临时底孔流道总长73m，流道两边墙净跨距4m，两边墙及顶板混凝土均设计有受力钢筋，顶板混凝土中沿跨距方向受力钢筋为三层，底部两层为Φ32，顶部为Φ28，其竖向间距分别为20cm、30cm，平行间距均为20cm。
为加快孔口坝段的施工进度，利用工程力学相关知识对底孔、临时底孔流道顶板的原施工方案进行了较为科学、细致的优化，将流道底部改为钢筋桁架支撑及吊模。利用流道顶板混凝土中的设计受力钢筋与新增钢筋形成吊模的桁架支撑系统。其支撑结构见图2。
3优化方案的科学性验证
3.1荷载及结构校核计算
3.1.1荷载计算
以双榀桁架覆盖范围为基本计算单元：下弦杆跨度4.35m、顺流道长0.6m、混凝土最大浇筑高度2m（流道顶板台阶分层高度控制在1m～2m间，见图3）。
（1）现浇混凝土重量：混凝土以常规2500kg/m3、乘以1.25的结构安全保证系数进行验算，以均布荷载计为：
q1=0.6m×2m×2500kg/m3×10N/kg×1.25=37.5kN/ m
（2）支撑桁架自重：考虑到设计架立筋与水平桁架上、下弦杆的连接强度，此处以水平设计钢筋计入桁架自重进行校核，其重量包括桁架上、下弦杆、腹杆、连接筋及设计钢筋，其单元校核总重为649 kg，以均布荷载计为：
（3）吊模材料自重由螺帽、螺杆、钢垫板、胶合板、散装钢模及钢围檩组成，其单元校核总重为368 kg，以均布荷载计为：
（4）施工人员及设备单元校核重量以3人×75kg/人+200kg=425kg计，以均布荷载计为：
（5）混凝土振捣动荷载以均布荷载计为：
q5=5kN/m2×0.6m=3kN/m
（6）混凝土吊罐卸料动荷载计算。
①混凝土吊罐卸料动荷载分析。浇筑施工时，限定混凝土吊罐卸料最大高度不超过3m，分析混凝土吊罐卸料的实际过程，忽略混凝土间、混凝土与吊罐卸料口间的粘滞力，假设卸料只受重力作用；与此同时，混凝土料的实际运动近似流体运动，相对固体自由下落的冲击力要小的多，加之混凝土下落后，与受料面接触后会产生锥形堆积，增大受力面积，随着混凝土料下落量的增多，受料面单位面积承受的动荷载逐渐减小。
考虑到保证吊模的结构安全可靠性，现将卸料流体均匀下落运动转化为以卸料口为正投影面面积、高1.5m的圆柱形混凝土柱自由落体运动，下落高度为3m，结构转化见图4。
图4 混凝土吊罐卸料动力计算转化图（单位：mm）
②动荷载计算。求混凝土柱对吊模模板的冲击力F，因拟定为固体自由落体运动，则由： 、 、 、 得 &
则由求得量及动量定理公式得： 、 、 、 、 、 得
因冲击力F冲击面积为直径0.895m的圆，而吊模单个吊点承载范围为流道长向0.6m、流道跨度0.44m，因此，将求出的冲击力转化为沿流道跨长方向的均布荷载为：
综上所列，单榀桁架下弦杆节点承受集中荷载P为：
则支座反力
3.1.2桁架内力计算
截取A点为首个计算节点，假设N1及N30为拉力，并规定拉力为“+”、压力为“C”，由A点处的平衡方程：
由计算可知N1为压力，N30为拉力。
再截取C点为计算节点，将已经求出的杆件内力按实际方向标明，将未知力依然假设为拉力，则由C点处的平衡方程：
由计算可知N2为拉力，N21为压力。
以节点法依次类推计算得出各杆件的内力值，并标于桁架内力简图，见图5。
3.1.3桁架强度及稳定性校核计算
（1）桁架腹杆计算。
①桁架腹杆中拉杆（如CD）内力最大为Nmax=89.62kN，采用φ28、l=0.83m（腹杆有效计算长度），根据轴心受力杆件刚度计算公式校核如下：
由 、 得
（公式①）
校核其强度：
由 、
得 （公式②）
因腹杆中所有拉杆选用材料相同、计算长度均相等，校核最大拉力所在杆满足强度要求，故可知腹杆其余拉杆均满足强度要求。
②桁架腹杆中压杆（如AC）内力最大为Nmax=88.93kN，采用φ28、l=0.83m，则如下：
根据公式①求得λ=118.6
根据公式②求得σmax=114.5N/mm2
因腹杆中所有压杆选用材料相同、计算长度均相等，校核最大压力所在杆满足强度要求，故可知腹杆中其余压杆均满足强度要求。
根据已经求出腹杆中最大内力压杆的长细比，应确定该腹杆（如AC）为大柔度压杆还是小柔度压杆，之后选用相应的压杆稳定计算公式进行校核。
查表得Ⅰ级钢筋（HPB235）强度设计值fpy=205N/mm2、弹性模量E=2.1×105N/mm2，则压杆柔度（长细比）临界值λp： （公式③）
因此，确定该腹杆为大柔度压杆，应选用“欧拉公式”对其进行稳定性校核，由 、 、 得
因Ncr=90.64kN>Nmax=88.93kN，所以，桁架φ28腹杆压杆最大内力杆满足压杆稳定要求，故其余φ28腹杆均满足压杆稳定要求。
（2）桁架弦杆计算。
①桁架上、下弦杆校核单元均采用Φ32、l=0.44m的Ⅱ级热轧带肋钢筋。因上弦杆均为压杆，所受最大轴向压力为Nmax=129.46kN（如上弦KM杆），则如下：
根据公式①求得λ=55
根据公式②求得
σmax=161.1N/mm2
因校核最大压力所在弦杆满足强度要求，可知上弦杆其余各杆即满足强度要求。
查表得Ⅱ级钢筋（HRB335、Q345）强度设计值fpy=300N/mm2、弹性模量E=2.0×105N/mm2，根据公式③求出压杆柔度（长细比）临界值λp=81.1> λ =55，则确定此压杆为小柔度压杆，应选用轴心受压杆件稳定计算公式对其进行校核，如下：
由λ =55查表得Ⅱ级热轧带肋钢筋（HRB335、Q345号钢）a类截面中心受压直杆的稳定系数为φ=0.855，得：
由所求可知，桁架上弦杆满足稳定性要求。
②因下弦杆均为受拉杆，其中最大拉杆（如JL）内力最大为Nmax=126.82kN，采用Φ32、l=0.44m，则如下：
根据公式①求得λ=55
因此，桁架下弦杆满足强度要求。
（3）吊点螺杆计算。因吊点螺杆为受拉杆，其中最大拉力为2P=38.4kN，采用φ20、l=0.464m，则根据公式①求得λ=92.8
3.1.4焊缝强度校核计算
桁架弦杆与腹杆的连接方式采用搭接双面满焊，搭接长度为20cm，为保证足够的搭接焊缝长度和强度，特将腹杆在弦杆两侧交错焊接，两腹杆拐头与弦杆搭接相交部分（长度为5cm）不施焊，避免焊接损伤弦杆母材，故单拐实际焊缝长度为30cm（15cm×2面），见图6。
图6 桁架弦杆与腹杆焊接简图（单位：mm）
弦杆与腹杆钢筋焊接以直角焊缝计算，得焊角尺寸hf =23mm，则焊角有效计算高度he =0.7hf =16mm；同时，为考虑焊缝的施工缺陷，有效计算长度lw以实际焊缝长度的80%（即240mm）作为计算长度，查表得Q235钢的焊缝强度设计值为160N/mm2，则根据以下公式得：
已求得桁架各杆内力最大值N=129.46kN
吊模支撑系统主要由桁架受力弦杆及腹杆与垂直于桁架平面的刚性材料固接，形成整体空间框架结构，其实际强度及稳定性指标高于单榀平面桁架。因此，经验算可知，主坝底孔、临时底孔流道顶板混凝土采用吊模施工，其优化后的支撑结构承载力满足强度及稳定性要求，优化方案可行。
3.2方案优化前后对比分析
方案优化对比分析详见下表1。
表1方案优化对比分析表
方案名称 钢材用量（t） 制作、拉运及入仓手段 优缺点比较
优化前：门形管柱支撑 124.02 由于流道顶部为两段坡面组合的渐变段，钢管支撑的渐变高度为6m～8.2m，将型材拉运至前方，缆机入仓，在流道底部加工为单榀门形支撑，后由仓面吊配合人工吊装。 因前方交叉作业，制安干扰大，焊接质量势必降低；安装耗时；从底部支撑，渐变段下料制安施工难度大；属于被动支撑，对混凝土拆模强度要求高、耗时；支撑结构较大，拆模困难。
优化后：钢筋桁架支撑 87 钢筋桁架体积小，单榀重209.5kg，均可在后方加工厂制作并拉运至前方，缆机入仓后，五名施工人员即可安装，仓面吊仅起到临时辅助安装作用。 后方加工精度高；更有效地实行“三检一验”制度，确保了桁架的加工出厂质量；前方安装快捷、高效，缩短了工期；桁架支撑主动受力，无需底部支撑，大大降低了施工难度；混凝土强度达到70%，方可拆模；支撑结构简单、轻便，易于拆模。
4结语
吊模工艺在工程施工中的应用日渐成熟，但在水电站大体积混凝土施工中的成功应用为数不多。拉西瓦水电站泄洪底孔、临时底孔流道顶板大体积混凝土施工采用吊模工艺的优化施工技术方案，应用工程力学相关知识为理论基础，经过科学、合理的验算及选材，充分体现出建筑施工单位的实践性。在遵循国家规范及设计成果的前提下，应用科学的理论知识，并结合施工一线的实践经验，不断采用并推广新技术、新工艺、新设备、新材料、新产品，将进一步提高施工单位的整体技术水平。同时，应用工程力学相关知识对施工技术方案进行科学而合理的优化，凸显其在工程建设中不容忽视的重要作用。
参考文献：
