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悬索桥适用于大跨度的桥梁结构。桥面是由钢缆和吊索来承受，作为桥面主要结构物的加劲梁的跨度相当于吊索的间距．成为一个小跨度的弹性支承连续梁，所以主跨的大小与加劲梁刚度没有很直接的关系。而作为承受桥面的关键构件的铜缆是由塔支承着并由强大的锚碇锚固着，只有塔和锚碇的稳定才能使钢缆来承受桥面上的各种荷载。因此，悬索桥在适合的地形、水文和地质条件下都可以建造，只是造价比较高。往往适用于其他桥型难以适用的特大跨径桥梁。以目前来说，当主跨超过700m的桥，几乎都是悬索桥（已建成的其他
桥型只有斜拉桥，主跨为890m的多多罗桥和856m的诺曼底桥）。而小于700mm的跨径中，悬索桥和斜拉桥还是有很大的竞争力，有好的地质条件，锚往比较容易建造，如汕头海湾桥和鹅公岩长江大桥；有时有特殊要求，如厦门海沧桥和日本东京湾的彩虹桥．航空的限高和航运要求的通航净空，迫使他们选用悬索桥，因为悬索桥的塔高是斜拉桥的1/2；在施工过程中，悬索桥始终在一个静定稳定结构状态下，容易控制，风险小，也使一些人偏爱悬索桥的原因。表1列出40余座世界大跨度悬索桥的主要尺寸。
桥梁总体设计是一个很复杂的问题，首先要适应地形、水文、地质等自然条件的限制，也要符合桥面交通和通航的使用要求。本文主要以50年代以后建的悬索桥进行分析，因为它们充分吸取Tacoma大桥被风吹毁的教训，以下讨论的参数仅仅是一般情况的参考值，对于有特殊条件和特殊要求不必苛求。
一、跨度比
跨度比是指边孔跨度与主孔跨度的比值。其中对单跨悬索桥而言边孔跨度可视为主塔至锚碇散索鞍处的距离．跨度比受具体桥位处的地形与地质条件制约，每座桥都不同。如三跨悬索桥的跨度比就比单跨悬索桥的大一些，这是为了减少边孔的水中墩并减少主孔跨径。
由以上两表看来，三跨悬索桥跨度比一般在0.25～0．4之间，但世界上最大的悬索桥--明石海峡大桥在0．51。单跨悬索桥跨度比一般在0.2～0．3之间。为了使在恒载条件下，主缆在塔两侧的水平力相等，要求主缆与塔两侧的倾角相等，单跨的悬索桥的边跨主缆是直拉式，因此，一般情况单跨的边主跨比应该比三跨悬索桥小，单跨的边跨跨径与散索鞍位置还有很大的关系。
从结构特性方面来考虑，假设主孔的跨度以及垂跨比等皆为定值，在用钢塔时悬索桥单位桥长所需的钢材重量随跨度比减小而增大；当用钢筋混凝土塔时，跨度比减少增加的延米用钢量很小，当跨度比由0．5～0．3时，增加用钢量约5％，跨度越大时，增加钢用量的百分比越小。
二、垂跨比
悬索桥的垂跨比是指主缆在主孔内的垂度和主孔跨度的比值，垂跨比的大小对主缆中的拉力有很大的影响，因此它在较大程度上影响着主缆的用钢量、结构整体刚度、主孔竖向和横向的挠度。垂跨比与主缆中的拉力和塔承受的压力呈反比。垂跨比与塔的高度也有直接影响，它们呈正比关系。垂跨比越大，悬索桥竖向挠度和横向挠度都加大。一般都在1／10～1／11之间，铁路桥更小一些。
悬索桥的主缆垂跨比除了对结构整体刚度有影响以外，它对结构振动特性也有一定的影响。悬索桥的竖向弯曲固有频率ωb将随垂跨比的加大而减低；悬索桥的扭转固有频率；将随垂跨比的加大而增高；悬索桥扭转与坚弯固有频率比也将随垂跨比的加大而有显著的增大；悬索桥的极惯距<。>将随垂跨比的加大而减小。
三、宽跨比
宽跨比是指桥梁上部结构的梁度（或主缆中心距）与主孔跨度的比值，对于一般桥型的中小跨度而言，可控制在大于1/30左右，有足够的横向刚度。由于桥梁宽度一般由交通要求确定的，对于特大跨度桥梁就很难保证这个要求了。在统计的悬索桥资料中1000m以上跨径的宽跨比都小于1/30，甚至达1／60，虽然有些桥梁为了增加抗风稳定性，在风嘴外侧再增加挑板或在中央分隔加宽并透风。从表面上来看是加了梁宽，但实际是改善气流条件，增加抗风稳定性而不是为了增加横向刚度的。
四、加劲梁的高宽比与高跨比
加劲梁的梁高和梁宽之比与梁高与主孔跨度之比是密切相关的两个指标，由于加劲梁的受力状态是多跨弹性支承连续梁，看来梁高和主孔跨径不是那么密切，但是从风动稳定性来看，还要考虑加劲梁要有足够的抗扭刚度，以抵抗涡激共振的发生。
加劲梁常有桁架式和箱梁式。80年代以前建成的悬索桥以抗架梁为主，它对布置双层桥面的适应性较好，有的下层是铁路，加劲梁的梁高在7．5～14m，高跨比为1／180～1/70。（详见表1）在过去不需要双层交通时，也有用箱梁和板梁断面。特别是Tacoma桥由于采用版梁断面，流线型很差，在不大的风速下被风吹得扭曲失稳而破坏。1966年塞文桥首次采用了箱梁为加劲梁，80年代，英国亨伯桥成功地建成，以后单层桥面的加劲梁多数采用箱梁。加劲梁高一般在2．5～4.5m，箱形梁的高跨比大体在1／400～1/300，为了有比较好的流线型，加劲梁的高宽比一般在1/7～1／11（详见表1）。但是81年建成的亨伯桥和1997年建成的瑞典高海岸桥桥宽都为22m，梁高达4．5～4m。
实际上高宽比和高跨比是存在一定的矛盾的。在桥面宽度确定以后，梁高小一些，断面的流线型可以好一些，有利于风动稳定，但高度太小会导致加劲梁的抗扭刚度削弱太多，容易导致涡振和抖振的发生产生结构疲劳，人感不适及行车不安全。为此还要控制高跨比。在设计中初选加劲梁断面方案后，对于特大桥应做风洞的节段模型试验，修改断面、测定各种参数进行抗风验算和各类风振分析。特别要注意风向带有一定攻角时，加劲梁断面的流线型"钝化"，风动稳定性要差一些。对于特大跨度的桥或高风速地区的桥梁，采用如同墨西拿海峡大桥方案，做成左右两个能适应风流线型的桥面系，利用宽的中央分隔带透风解决风动稳定。
综合材料课程分三个阶段，采用课题式授课方式进行。第一，研究材料与视觉传达关系；第二，探讨综合材料形式语言，包括综合材料感知、审美、形态语言、符号意义以及精神文化内涵等；第三，综合材料形式表现与实践，通过解构、重组、异化等方式进行限定材料的命题创作。材料本身富有情感属性，如同书籍设计选择不同材质的纸张会带给读者不同的心理感受，通过材料感知的训练可以让学生体会到材料选择的细微变化，进而从视觉传达角度进行把握。材料的表达还应考虑某种材料的文化内涵，就像西方人体会不到中国人所感受到的玉石之美，对材料的选择应充分考虑不同受众人群的文化背景。在材料的表现方式上，引导学生突破对于某种材料的传统化、经验化认知，帮助学生提供无限的创作表现空间，从而形成关于材料表现的更多体验，为进入课题设计专业创作打下基础。教师在课题设计这一环节，要求学生利用材料表现一些具体的命题，学生首先要针对命题做出个人的诠释。对于同一个主题，个人的视角和理解力的不同，所给出的观点也是有差别的，也直接反映了课题设计中真实情感、个性化的语言。学生在教师的启发下展开思维，从无规则的材料及偶然的形式肌理中寻找可视的、具有意味的形式。然而在设计中不能让材料“先声夺人”，使材料的外在形式遮蔽了创作者所要表达的内涵。对材料的分析及创作的构想、草图、实际的过程采用图片记录的方式，并对最终的结果进行总结。
在这个练习中，学生对材料的认识已经上升到了新的高度，不再单一是为了材料而材料、为了表现而表现，而变成了一项根据主题需要有目的的课题设计任务。材料的美是丰富的，对设计具有很好的启发作用。开发一材料为主富有创意的视觉语言是教学过程中的一个重要部分。在实验教学过程中，学生们从传统的具体设计方法到打破形和色的束缚，通过解构重组等方法去演绎材质本身所蕴含的内在精神，尝试着材料表达的各种无限可能性。一些新思维、新想法在实验过程中不断涌现，学生在这个过程中不仅能逐步培养自己分析和解决问题能力，还能从创新性角度加深对设计基础的理解，在和同学们对新知共同探索的过程中建立起良好的团结协作精神。
二、课程展览
课程结束以课程展览的形式展示学生作品，提前将毕业展的形式引入了课程中，是一种很好的尝试。课程展览是对教学效果进行评价的一种有效方式，可以让学生和观众也能参与到评价的过程中，使得评价的角度更为全面。教师应鼓励学生将过程中每个阶段的体验记录下来，从具体的个案探索过渡到理论研究的高度。课程记录是一个知识积累的过程，通过文字、图片、视频等多种方式记录课程的进程，能够引导学生总结设计经验，由实践探索上升到理论高度。艺术院校的校园文化是感性的，但是课题设计还需要理性的修养，因此，养成上课过程对各个环节的体验进行记录整理、理性分析问题的思维习惯十分重要。课程的过程往往比结果更具有价值，学生应在学习过程中通过包括影像、网络、音画等多种形式记录创意心得以及专业实践的过程，这会使学生对材料的体验和尝试更为丰满。综合材料这一课程还需要综合的、开放性的实验空间来完成教学任务，这样既能打破不同院系之间基础课教学完全隔阂的状态，也有利于整合全校实验室资源，建立共通性的实践教学平台。学生综合材料课中好的作品应在实验教学空间进行长期展示，引发学生进行更多关于材料表现的思考，让学生不出校园就能获得新材料的信息，增加对材料的直观认识。
2构建“宜商宜居”商住空间功能
高层商住综合体建筑的功能构成复杂，通常有两种建筑外观形态：①整个建筑成整体式组合在一起，商住单元上下结构贯穿到底，这种布局形式土地利用率高，容积率大，布局紧凑，底部的商业部分多为小空间，对于城市的开放性较差，可在外界面在颜色、材质或线脚上作功能视觉分割处理。②高层商住楼商业区域连续覆盖整个底部面层，高层居住凸现在商业单元平台之上，具有规模较大的裙房，商业外界面表现为通透、开敞、明快的外观以吸引人流，商业环境连贯完整，购物环境安全、宽敞、舒适，商业服务规模大，开放性强，与城市的整体环境关联紧密，商业人流及噪声对上部居住单元干扰较小。对于高层商住综合体商住空间的设计，建筑设计师需注重功能空间协同性与多功能交叉特点，使商住两种功能空间在综合体中协调互补；注意商、住功能配比及各功能系统的相对独立性，各功能部分交通流线分开、互不干扰。建筑设计师结合建筑功能布局、商业规模、商住比例等方面综合考虑，根据建筑交通流量的变化和使用时间的分布，通过空间分区、合理流线的组织可将商、住使用上的相互干扰降到最低。建筑设计师要充分考虑到高层建筑中功能的多样性，适当将部分营业空间利用为公共活动或服务性空间，增加人们交往空间的随机性和便捷性，从而创造舒适和谐的商业环境氛围。设计师对住宅部分的设计首要考虑的是室内空间要规整，使采光充足，视野开阔；创造多层次多领域的半公共空间，可用来增加居民的公共活动空间。
3构建集约高效的商住交通流线
高层商住综合体的交通流线设计需要周边城市空间规划的配套，形成集聚的多功能复合交通平台，提高建筑的可达性与可识别性。在寒冷的北方地区，高层商住楼入口在设计上首先要做的就是避开冬季迎风面，减少入口散热；而在炎热南部地区，则会首先保证底层的通风。高层商住综合体入口可与城市交通联合为一体，使城市交通生活化，可采用商业街的形式引入商住综合体内部，使商业交通便捷化。根据高层商住综合体交通流量的各种影响因素及交通结构等要素，准确估算高层商住综合体各种人流、车流及货物流的活动规律和实际流量，并将交通空流线间结合建筑总体的功能与空间布局统一进行规划和设计。高层商住楼大量的车流、人流单靠地面分流不足以解决问题时，开发利用高架立体交通和地下空间资源，是高层商住楼疏散、扩充基础设施容量、达到人车立体分流、节约土地资源等目的的最有效途径。车行道可以直接与城市交通体系联结，保证车流的快速疏散；人行道也可直接与室内相连，形成交通流线的立体组织，缓解交通压力；无障碍环境的设计，可以方便更多人群使用。
站域综合体首要的功能就是解决人流的换乘问题，现行的零换乘理念已经深入人心。通过与地面的公共交通换乘点、自行车换乘点以及具有大规模集散区域点的零距离衔接或者是同台换乘，提高了公共交通的效率，也增强了区域地块的可达性。深圳老街站域综合体以及广州天河站域综合体的多层立体换乘体系充分体现了这一点。
1．2进一步增加功能复合度
轨道交通站点是人流的高度集中点，大量的人流为商业、服务业以及其他类似业态的发展创造了条件。随着发展，站域综合体原有单纯的交通功能逐步向需要大量人流作为支撑的商业、服务业、休闲业等商务功能方面转变，而形成的大量人流支撑站域综合体的附加功能，这些附加功能又为站域综合体提供了大量客源。
1．3进一步加快BOT开发
通过学习和借鉴成功的BOT开发模式，上海、南京、广州在积极推进轨道交通综合体的开发上积累了一定的成功经验。郑州桐柏路、西三环城市综合体两个项目在吸取这些成功经验的同时，采用“统一主体，统一规划，同步设计，同步实施”的策略，解决轨道交通综合体在建设和运营中面临的各类问题，下面将具体阐述综合体在应对环境问题方面的设计策略。
2定性分类
轨道交通站域综合体的定性分类，主要取决于其所处地区的地理位置、周边建筑、城市空间、城市交通等因素。根据周边地段的环境特点，将城市轨道交通站域综合体项目分为两个类型:一个是中心商务复合类，另一个是城郊交通枢纽类。
2．1中心商务复合类:桐柏路综合体桐柏路综合体基地位于郑州市城市主干道建设西路和桐柏路交叉口，两条路是东西向和南北向的交通动脉，地铁1号线与3号线在此处设有出入口及换乘枢纽站点。桐柏路综合体周边的发展已较为成熟，西侧为郑州市第二十四中学，东侧与大商超市隔街对望，北侧有绿城数码大厦、河南工程学院郑州校区、五一公园、郑州工会大楼。基地位于碧沙岗商业圈的范围内，商业氛围浓厚，东侧的五一公园、碧沙岗公园以及周围良好的社会人文环境提升了该项目的层次及消费水平，充分体现了公共中心区商务办公型综合体的功能特色。根据所处的地理位置及周边概况，桐柏路综合体属于城市公共中心区商务办公型综合体。
2．2城郊交通枢纽类:西三环综合体西三环综合体(近郊区交通枢纽型综合体)基地位于西三环和建设西路交叉口，建设西路为城市主干道，西三环为郑州市三环快速通道，地铁1号线在此通过并设有出入口及换乘枢纽站点。西三环综合体靠近西三环立交桥，有很强的交通区位优势，距西流湖公园仅700m，自然环境比较好。基地周围的开发强度较低，主要以居住用地为主，商业布局较为零散。该项目的特征主要表现在两个方面:一是综合换乘需求强烈，二是交通功能带动地区发展。根据以上分析，西三环综合体符合城市近郊区交通枢纽型综合体。
3环境设计策略
城市轨道交通综合体，既要强调综合体与其周边建筑功能的关联，又要强调建筑功能与城市功能的系统性，以期达到更好的资源组合及共享。因此，城市站域综合体的开发类型需考虑轨道交通站点区域的位置，根据城市综合体的功能布局、交通组织和空间塑造进行环境设计，使城市综合体便捷、高效地满足现代城市居民快节奏的生活需要，同时也能提升土地资源的利用价值。根据以上的要素，郑州市桐柏路、西三环综合体设计项目在应对环境设计方面有如下策略。
3．1出入口临近周边人流集散点:有效衔接桐柏路综合体东侧和北侧为对外界面，位置醒目，场地宽敞，主出入口设在此处较为有利，便于吸引和疏导人流，其他出入口在考虑功能分区和空间界面的衔接上进行合理布局。桐柏路综合于城市公共中心区，用地集约、交通复杂。基地周边是人口密度较高的地段:西侧是走读式中学———郑州市第二十四中学，应考虑钟摆式交通在短时间内产生大规模的交通量;南侧是办公与居住用地，人流较稳定。基于人流来源分析，方案在东、北两面做成广场，运用水平展开方法将人流引入综合体。行车路线主要集中在建筑的南侧，且位于地块红线内的东南部，以减少对人流线路的干扰。在综合换乘体系上，利用轨道交通出入口结合人行道、广场，做到在地面进行换乘与衔接，使轨道交通与公交进行有效接驳;轨道交通与非机动车的接驳，利用出入口结合车站外部空间边缘，形成停车空间，使轨道交通与非机动车进行有效的接驳;借助综合体的地下停车场，结合地下步行系统，完成人流的换乘与衔接，使轨道交通与私家车进行有效接驳。西三环综合于西三环与建设西路交叉处，是郑州西部重要的交通枢纽，主要的人流是交通换乘客流，需要较大的场地发挥近郊区交通枢纽的作用。基地整体分为5个部分:东北部是建筑综合体，东南部是原有的住宅，中部作为疏散广场，西北部是一处小型公交站场，西南部是地铁站前广场。各部分的人流相对独立，通过中间的广场把各个部分的人流合理组织。行车路线采取车行道将车与人分离，在综合体南面配套两排停车位，在东北角设置地下车库的出入口，直接联系地上行车路线与地下两层停车库。
3．2功能布局融合周边功能主体:整合补充作为结合轨道交通市中心站点开发的城市综合体，桐柏路项目涉及的主要功能块有办公、居住、商业三大类。首先，靠近城市主干道建设西路，适宜作为办公用地，考虑建设路站点的门户形象，打造区域标志性建筑;其次，居住区应远离噪声大、人流多的建设西路，设立单独分区;再次，轨道交通带来大量的人流，从而形成了商业的最佳分布点，商业以中高端为主，与东侧大商购物广场错位发展，引入更多的人流。这样，地铁出入口所产生的大量人流与商业场所需要的大量人流互为补充。西三环综合体作为城市近郊型的城市综合体，承担着交通的换乘功能，在空间上主要体现交通枢纽型的场地布局;不同于中心区城市综合体业态，它是以商业和办公为主的复合形式。近郊型站域综合体的交通站场及换乘空间相对独立，人流也相对分离，因此要注重各种交通工具的换乘衔接。近郊型城市轨道综合体充分利用公交车站、地铁站口、地下车库的复合形式，合理组织人流、车流和换乘方式，同时考虑远期大型P+R驻车换乘机动车停车场、公共汽车和出租车接驳站等交通接驳设施的设置。西三环项目涉及轨道交通区、建筑综合体区、原有住宅区，设有轨道交通的出入口，中间穿插公共交通站场，还有地下停车库，提高了地块的利用价值;建筑综合体采取商业和居住结合的复合形式，高层居住提升了地块的容积率，增加了土地的使用率，容易形成地块地标;商业裙房作为购物广场，吸引城市人流，增强了地块的活力和利用效能。
3．3空间界面巧借周边空间要素:互为对话无论是城市公共中心区还是城市近郊区，综合体四周的界面属性不同，对空间界面的处理手法也不相同。此处所说的建筑空间不只是单纯的建筑围合空间，还包括与建筑相关的衔接空间。
1)衔接空间细化处理的对话。衔接空间承担着联系各功能空间的作用，使不同的功能空间彼此界限模糊、相互融合，表现出更强的公共性及复合性，具有功能的复合化、边界的模糊化等特征。例如，标识系统是将外部空间与综合体内部空间衔接的一种重要途径，而综合体内部商业空间与居住、办公空间通过垂直交通和入口大厅等公共空间进行衔接。桐柏路综合体的轨道交通空间结合商业大厅，利于发挥轨道交通与商业之间的互惠互利作用，也是整个综合体的核心与重点空间;西三环的轨道交通空间与商业空间并列且紧邻，分区明确，增强了空间的流动性，还合理利用广告、色彩等元素，暗示相邻空间的功能。
2)建筑形体的对话。桐柏路综合体在形态上采用新古典风格，以固定玻璃幕墙和竖向方形金属百叶窗为单元，外墙饰面采用暖色，典雅大方，结合自身体量，成为桐柏路和建设西路沿街界面的城市节点。西三环综合体通过简洁、清晰的体块组合，彰显力量和气势;建筑采用造型三段式处理，既增加了商业氛围，又照顾到了原有的住宅风格，和周边环境无缝衔接。
4结语
综上所述，城市轨道站域综合体在明确自身定性分类的前提下，应对周边环境设计的策略和措施主要包括以下几点:
1)注重换乘系统的建设，出入口的设置要综合考虑周边的人流集散点。
商业综合体外部交通的过渡空间包括：建筑外部的停车场、出租车的上下站、项目入口广场、地铁轻轨的出入口和与城市人行道相连接的天桥、连廊等等。如果要想有效的避免商业综合体外部空间车流、人流的混乱，保持外部环境秩序美，同时创造出静谧的休息和购物空间，使城市环境和建筑外部环境和谐的相处，设计者就必须要慎重并且合理的对交通过渡空间进行规划，城市综合体与公共交通的衔接如图1。
1.2商业综合体外部商业空间
商业综合体不仅是商业与城市复杂的关系，在当展脉络中的一个节点，而且将人们在处理商业与城市的关系的过程中积累下来的经验进行了复合。我们在考虑商业综合体外部商业空间时，必须注意到同时它也是城市公共生活重要的承载空间。在今天，伴随商业化的发展，消费渐渐已经变成了一种特殊的体验城市公共生活的方式。对商业综合体商业空间的设计，一般都继承了大型购物中心与传统商业街的特点，同时还尝试将适宜的商业空间的尺度与夸张的商业空间的大尺度相结合，这样可以在原来的经验基础之上，创造出新的复合型的商业空间。
2设计要点及设计原则
2.1交通便利性
2.1.1交通空间的设计上文已提到过，商业综合体外部交通的过渡空间包括：建筑外部的停车场、出租车的上下站、项目入口广场、地铁轻轨的出入口和与城市人行道相连接的天桥、连廊等等。事实上，商业综合体的交通便利性与这些设施的组织和规划关系非常密切，我们必须设计好商业综合体的外部交通环境，以达到交通畅通无阻，同时还要维护秩序，将商业综合体的其它功能和交通活动互相干扰降到最低的目的。2.1.2导视系统的设计导视系统，其建立在空间规划的布局之中，它由使用者的心理和生理的感受出发，在空间的内部营造这样一种体感，目的是给使用者带来一种舒适、亲切的整体空间意向。作为城市的重要公共空间的商业综合体外部环境，它的导视系统不但要求完整，而且必须系统，其中又可分为：文化休闲、办公交通、商业场所导视系统等等。对北京华贸中心实际设计的过程中，横向百叶窗元素因其富有现代感而被提炼了出来，经过抽象和归纳，用现代的手段、方法在导视系统的设计中得到了体现，不仅发挥了自身功能，同时还很好的与项目整体设计元素相配合，也体现了这一区域的特色，北京华茂中心导视设施如图2。
2.2商业价值性
在商业综合体外部空间设计的综合效益中，取得直接的经济效益的前提就是商业氛围。想要达到良好的商业氛围效果，必须考虑的内容是多方面的，比如：消费的舒适度、景观的艺术形象、环境要素控制、休息娱乐等活动便利情况等等。营造商业氛围，既要运用传统建筑设计的方法，还要与现代科学的方法相结合，比如：行为心理学、人体工程学、现代信息的处理方法等等。2.2.1典型商业空间的设计商业综合体的室内部分一般为室内步行街，采用的是天光顶，由于受到建筑形态的限制，无法对整个商业区大空间形象集中的展示与宣传。而由于室外广场本身具有外向性，再加上强烈的空间感、较大的规模，自然而然的担负起项目总体的商业形象对外的展示与宣传的功能。其中可以采用的方法有：LOGO塔的设计，沿街设施的布局等。在设计广场时，广场空间应该分成一些亚空间来加以使用。亚空间在划分上必须清楚和微妙，大小应以人为本，不可太小，否则人们会觉得自己处于一个私密的房间，并且对已经在那儿的人造成了侵犯；也不能太大，人们会觉得孤独和疏远。而星巴克室外空间咖啡座的布置非常合理，如图3。2.2.2贯穿环境的商业空间的处理我们对商业综合体的外部商业空间的考虑时，要想营造良好的商业氛围，应该从空间角度进行梳理，处理的主要手法包括：空间动态化的处理、空间组织通透的处理与共享空间这三种。例如，香港太古广场，亚洲地区混合用途的发展物业最成功的之一。其下层与香港地铁的金钟车站相连接，这使它成为了交通枢纽中心，以地上一层做为基面，通过商场的屋顶花园、地下超市与酒店公寓的底层架空等，使之达到了立体空间的通透效果，香港太古广场的鸟瞰如图4。
2.3空间艺术性
2.3.1建筑形体组合秩序建筑形体组合秩序包括：轴线关系、围合关系、中心关系、线性关系；混合关系等。2.3.2建筑与城市周边的整合建筑与城市周边的整合包括：类比调和、对比调和、渐变调和、谦让保护等方式。2.3.3自然景观设计自然景观设计有绿化、水体。其中绿化的最大的特点就是必须要具有景观效应，并且还能够改善人们所在的物理环境；水体的塑造在多数情况下以各种喷泉、水池、小瀑布、溢水并配以多种雕塑和小品，来组成以水体为中心的水体景观。2.3.4功能完备性对一个商业综合体的室外环境衡量的标准，不仅仅要看它是否交通便利、是否组合美观、是否景观优美，还应该看它的辅助功能设施，是否经过精心的设计，是否使用便利，是否齐备，是否能够烘托商业氛围，是否强化了项目的主题，甚至还要看这些设施，是否与当地文脉一致，是否独具一格。从城市的角度出发考虑，商业综合体外部空间功能完备的程度，直接对所在城市区域的整体环境的质量等级有重大影响。
2.4设计原则
2.4.1人性化原则设计，是人的设计，人是设计活动的使用者与实施者，设计的标尺和目的是人，没有一个设计活动不是以人为中心，否则，就不能将之称为设计。因为设计的目的是满足人的使用的需要，所以在设计师进行设计的时候，就必须时刻关注人的使用功能和审美要求，把握住审美风潮的动向、社会心理的需求，以人在使用中的体验作为最高指导，这就使人性化原则。2.4.2划一性原则从功能方面来讲，划一性是安排城市功能和项目功能的准则；从视觉方面来讲，划一性也是与设计的美学特性相关的重要原则。商业综合体和城市之间将要构成什么关系，这不仅仅是城市规划者要关注的问题，也是商业综合体的设计者必须面对的问题。从单体建筑，到建筑的外部空间，再到城市的环境，商业综合体的外部空间在商业综合体和城市环境的相互作用中起的是承上启下的作用。商业综合体外部空间和建筑、商业综合体外部空间和城市环境，它们之间的划一性都是建筑师所必须面对的问题。
一、软土路基成因
所谓软土,比规范中的定义广泛,包括强度达不到设计要求的湿粘土。路基强度及稳定性与路基干湿状态密切相关。路基干湿状态是由土中含水量的高低决定的,而含水量的高低取决于各种湿源的作用和延续时间。由于路面宽、路基低、排水设施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基内渗透、地下水位升高,路基长期处于潮湿状态,加上土的水稳定性差等原因,导致路基软化。
二、软弱地基变形特点
为了更好地解决上述问题,就必须要弄清楚软弱地基的变形特点。它主要有三大特点:变形量大;压缩稳定所需的时间长;侧向变形比一般的土体大。变形量大:软弱土体主要指淤泥或淤质土,其自身的含水量较大,水份不易自流出来;压缩稳定所需的时间长:软土主要以粘粒为主,尽管孔隙比大,但单个孔隙教细,孔中的水很难流动,透水教低,饱和土受荷载作用后,水不能尽快排出,变形也只能慢慢进行,其变形过程要持续数年或数十年;侧向变形:比一般土体大,而且侧向变形与竖向变形之比在相同条件下比一般土体大。
三、软弱地基处理方法
在了解软土的三大特点之后,结合平日的实际施工情况,重点介绍几种软弱地基的处理方法,供有关技术人员参考。下面重点介绍前几种的适用范围、施工方法和作用。
1.抛石挤淤
适用范围:路基位于水塘、鱼塘、藕田、泥砂、流砂或不易抽干水或无法挖除淤泥或淤泥较深或水不能自流的地方。
处理方法:在其上面直接抛填大块径不易被水侵泡软化的石块,石块块径控制在50-80cm之间,并在大块石缝隙内填筑20—50cm的不易被水侵软化的小块石,抛填高度控制在常水位以上50cm左右,铺平后,用轮式压路机或拖式压路机振动压实,直到淤泥被挤出路基坡脚外,没有明显的再下沉现象为止;如果抛填深度较深,一定要分层抛填压实,其每层厚度控制在50—80cm,整段处理完后,在其上面铺一层10cm厚的碎石有必要时加铺一层土工格栅,再进行填筑土石方。并把此过程称为路基的原地面处理。
作用:由于抛填了大块径的石块,可将路基底的大部分淤泥挤出,在路基底部形成一个坚硬的骨架结构,并在大石块间填筑了小的石块,通过压路机振动碾压,石块与石块间嵌固的更紧,整体承受荷载的能力增强,对今后承受路堤的整体压力能起到很好的作用。
2.敷设盲沟
适用范围:一般水田或淤泥深度在2米以下的稻田或不易自流干水的地方。
作用:通过敷设盲沟,能大大降低土体的水位,能将土体内的大量水分排入盲沟,并通过盲沟排出路基以外,并通过日晒,使土体达到比较干的状态。
盲沟的结构形式有两种:矩形盲沟和梯形盲沟。
处理方法:首先沿公路横向每10米间距用人工或机具挖成矩形沟或梯形沟,对软土层在1.5米以上的采用150╳150cm的盲沟;对软土层在1.5米以下的可根据情况采用其他几种形式。其次,沿公路纵向设置纵向盲沟,其间距控制在10米左右;第三,在挖好的盲沟中填充块径在30—50cm的不易被水泡软化的石块,填满后在其上面铺设10cm的碎石,并在碎石上铺一层土工布,防止盲沟内水上溢,防止土尘下漏,堵塞盲沟,影响排水效果;第四,在上面回填一层土石混和料,摊平压实直至合格。把此过程称为路基原地面处理。
3.换填软土
适用范围:路堤填方高度小于3米且软土层不厚,一般软土层厚度在1.5米以内的软土地基段。
处理方法:将深度在1.5米以内的软土挖掉运往弃土场堆放或倾倒,然后利用挖方出来的好料或从借土场取来的好料进行分层回填压实直至合格。施工时要特别注意天气的变化,要求每个换填段必须在同一个工作日完成,对面积大或长度长的段落要求必须分段进行换填,否则未完成遇雨将全功尽弃。同样将此过程称为路基的原地面处理。
作用:通过换填好的填方材料,经过压实达到路基基底的承载力要求,能有效承受车辆荷载的作用力和路堤的自重,是最简单的施工方法。
4.碎石桩
适用范围:软土深度在15米以内且路基处于高填方地段。
作用:(1)挤密作用,对土体产生两个方向的横向挤压力。一个是成桩过程中沉管对周围土层产生较大的横向挤压力;另一个是在填入孔内碎石振动挤压时对土体周围产生的横向挤压力,使桩周围的孔隙减小,增加密实度;(2)消散孔隙水,加快地基固结。碎石桩的材料可使桩因土体的渗透能力高出很多的优势,能形成竖向排水管,让土体内的水排出地面,排出路基外,加快路基排水固结。
施工方法:
(1)碎石桩的几大控制指标:
平面位置——应按正三角形或梅化形部置
桩的直径——多数采用50-100cm
桩的长度——其长度不能大于15米
桩的部置范围——一般不少于路基款度的1.2倍
(2)用于碎石桩径相同或接近的钻孔机按照事先部置好的位置进行钻孔,并清除孔内的泥浆或水,边倒入碎石边进行振动使碎石达到密实;
工程总承包可以说是目前国际上开展工程较多使用的一种通用项目组织方式，这一方式不仅能够满足业主对工程项目的风险规避及投资控制，同时可以在很大程度上降低工程成本，提高工程质量。经过近30年的实践，工程总承包在我国取得了飞速的发展，但仍存在很多方面的问题。以设计院为主体的工程总承包，即从事工程总承包的设计院受有关业主的委托，根据合同的相关规定对工程项目的勘察、设计、采购以及施工，包括后期的试运行等过程进行若干阶段或者全过程的承包。
一、设计院开展国外工程总承包（EPC）的重要性
（一）响应国资委对中央企业“走出去”的战略要求
随着国家经济的发展以及全球经济一体化的趋势，中国也开始积极参与到世界经济运转过程中，国资委响应世界经济趋势发展的要求，倡导中央企业坚持“走出去战略”，提升国际化现代企业经营水平，实现可持续发展的战略导向。各设计院也积极响应号召，与国外先进的工程总承包项目进行合作，吸收先进的管理与实施经验，不断促进中国关于国际工程总承包的实施与发展。
（二）传统设计院转换思想，提高综合实力大势所趋
设计院积极开展国外工程总承包项目，能够在很大程度上了解世界一流工程总承包的设计与管理方式，了解先进的工程总承包管理思想，不断提高自身的综合实力。国外工程总承包普遍认为设计是承包商工作的重要内容，是工程的重中之重。因为设计工作不但牵涉到采购、施工等环节的如何开展，还在很大程度上影响试运行等阶段的正常运行。设计质量的优劣对工程的总体质量与效益有很大的影响，同时设计的紧凑与否也会直接决定资源的有效配置状况。因此设计院参与国外工程总承包能够有效转变传统设计院对工程总承包的单方面认识，突出对设计工作的重视及各程序的综合实施与管理，一定程度上提高设计院的综合实力。
二、设计院开展国外工程总承包的特点及优势
（一）发挥设计对工程整体的主导作用
国际EPC项目中，设计管理工作贯穿于项目的全过程，是工程建设的灵魂，是总承包商项目管理的重要组成部分。国外项目设计施工一体化程度较高，而中国的建筑业结构长期以来设计与施工脱节，故中国承包商在运作国外这种以设计为先导的EPC总承包合同时很被动，往往只能采取联合运营或设计分包的形式进行项目总承包。
因此，如果由国内大型综合设计院担当工程项目管理的主体，将工程项目的管理工作与设计工作进行有效融合，突出设计与管理结合所产生的综合效益；并从设计源头角度考虑，突出设计在整个工程承包项目中的作用，控制单方面设计与单方面管理工作所产生的整体承包工作的脱节，充分展现并把握整体设计理念在工程总承包管理与实施中的作用；并利用设计院独特的设计与管理结合的优势，结合项目承包实际状况，构建出具有系统性、科学性，同时集管理与设计为一体的现代化设计体系与模型，促进工程总承包项目的科学发展。
（二）设计院的资源优势
由于工程总承包模式在中国及海外的不断发展，很多设计院都看到机遇，纷纷加入到工程总承包的设计与管理中来，而设计院本身也拥有工程总承包得天独厚的条件：不论是在各专业技术人员配置、还是在科技研发、设计专利、造价预算、质量保证、项目管理等方面，均具有其他单专业承包商所没有的优势。
设计院拥有大量的高素质专业性人才，包括中高级工程师、设计研究人员、国家注册师等。同时技术力量也相当雄厚，配有专业的设施，能够保证建设实施工程项目的高端技术应用，避免因技术性的缺乏而导致工程延期或者其他安全性问题。另外，设计院的设计工程师还参与到采购、施工及调试等工作的全过程中，更加清楚施工的技术要求，并提高采购及施工工作的质量，保证工程项目的整体技术水平。
（三）施工现场的优势
设计院有大批专业的技术人员与管理人员，因此能够在很大程度上有效了解业主的要求和设计意图，从而有针对性的对设计及管理工作进行科学规划，保证设计与施工的顺利搭接，进而加快工程进度，快速处理现场出现的问题、控制设计变更，并进行概算控制，节约了施工劳动时间，降低了施工成本，控制了工程建设造价。换句话说，设计院工程师若参与到工程总承包项目，会更加重视对建设工程项目成本、有效性及投资等方面的关心，合理优化总图方案，使之更具有科学性及针对性；另外还能通过对方案进行优化降低工程造价、节约投资、缩短周期，促进项目的又好又快发展。
（四）质量保证优势
设计院开展国外工程总承包，可以将设计、采购、施工各环节都汇集到一起进行，使设计、采购、监理、施工各技术工程师之间沟通更为方便直接，相互交流技术与疑问，从而较好地解决问题，保证方案设计的科学性，同时还能突出方案的工艺性价值，满足制造与施工的要求，并能有效避免因为不理解设备采购及施工而造成的错误及问题。设计院对工程进行整体布局，有效克服有关设计、采购、施工等环节相互独立的状况，从而提高整个工程的建设质量与水平。
三、设计院在国外工程总承包中可能面临的问题
（一）项目立项决策阶段、投标报价阶段的风险
项目立项阶段主要包括对资料的收集工作及现场的勘查，以了解国外工程的相关具体情况，包括社会发展、资源分布、价格水平、人力成本以及国外政治制度、战争、相关法律规定、宗教、习俗、外汇、保险、信用、劳务、金融、设备维护、技术、材料、仪器、环境、污染等状况。通过分析总结这些状况的综合影响，对项目的可行性、风险承担等进行充分的论证，以保证项目未来的正常实施。另外通过对当地实际环境条件的调查与分析，对施工过程中可能存在的风险，包括可控风险与不可控风险等的敏感程度与自身的承担能力进行有效分析，衡量工程实施的效益及必要性。但在实际进行国外工程总承包的过程中，前期准备工作往往受种种条件限制，并不能进行充分的调研与分析，导致前期对工程潜在风险及自身风险承担能力的评估不准确，为日后工程的安全进行埋下隐患。
另外在项目投标报价阶段也存在一些风险。包括是否能够有效满足当地特定建设标准与技术规范的风险；以及其他人为、非人为的条件或者限制所造成的其他方面风险等。
（二）合同谈判阶段FIDIC条款风险
FIDIC条款因受英美法律传统等方面的影响，出现了许多与中国目前相关规定不相符的问题。如FIDIC是单价合同，这与国内通常采用项目概预算的方式不同，工程量清单中的单价才是支付价款的法律依据；又如FIDIC合同中“工程师”享有充分的授权，工作开展相对独立，这与目前国内建设单位对作为“工程师”的第三方工程咨询与监理不信任的情况大不相同。因此在与国外业主进行合同谈判时，对“工程师”的作用条款要有足够的了解，才能保障未来工程的顺利进行；同样工程担保作为FIDIC规定的重要内容，涉及到了投标保函、工程保留金保函、工程款支付保函、履约保函等规定，而国内行业内较多只采用履约保函与投标保函。与国内担保形式相比，FIDIC相对兼顾了业主与承包商的担保公平，如工程款支付保函，约定了业主如果未按主合同向承包方支付工程款，则由担保方在代为支付，一定程度上保护了承包方的权利，促进了工程建设行业的健康发展。因此，设计院在进行FIDIC合同谈判时，一定不能只沿用国内的思维习惯，忽视有利担保的条款细则。
（三）项目管理中的风险
国外工程总承包项目的开展存在一定的风险，包括合同的有效管理、施工现场的安全运行、物资供应的科学管理、财务管理及人事管理风险等内容，这些风险都会在很大程度上影响工程的安全施工及顺利完成。比如在合同的拟定与执行中是否按照严格的规定进行；施工现场有无不规范操作；物资供应是否有序合理；财务管理是否有不合法收入等。除此之外，还包括人事管理是否按照严格的规范进行，是否有无资质人员参与等。
四、改善措施
（一）重视对工程总承包进行风险管控
工程项目从开始到结尾都会存在形形的风险。因此，对不同类型的风险，要考虑采用不同的应对措施。工程总承包对风险的控制主要有风险自留、风险转移和风险规避三种处理方式：根据风险的成因，选择“自留控制方式”的往往是一些可预见的，可避免的风险，比如海外工程总承包施工过程中的材料采购风险，建筑质量风险等。对于已经自留的风险，一定要加强控制，使风险降到最低；风险的“转移控制方式”，是根据成因，选择一些不可预见、不可避免，甚至在风险发生时不能通过采取一定措施进行损失减免的重大风险（比如海啸、地震等引起的风险），通过保险、保价、政府担保等手段将这些风险转嫁到保险公司或政府的头上；“风险的规避”，则是针对一些明显预见或者正在发生的重大风险，避免在具有此类风险的地区承包工程，或者要求工程在可行的范围内进行转移，从而来规避这些风险，降低其发生可能性的一种手段。
（二）有效利用FIDIC条款
充分利用FIDIC条款，尤其是在前期的合同谈判中，要特别注意与国内习惯不同的条款和模糊不清的条款，比如索赔条款，变更条款，单价条款等等，以有效保护自己，赢得索赔先机，降低风险，避免损失。
充分利用FIDIC条款中关于会员的基本职业道德要求，要求对方及同行接受行业对全社会的责任，不断寻求可持续发展的解决办法，只承担能够胜任的任务，提供咨询建议公正且客观；明确条款的主要内容及基本原则，包括双方合作的基础、变更与补救条款等，尤其应明确条款中的一些敏感点，如责任承担、风险分摊等，避免模糊条款应用于工程实施后对自身造成的损失。
此外，在签署FIDIC合同时，还要特别注意“书面为准”原则。即凡事不论巨细，皆要在合同上清晰的写明，添加注释，切不可轻信口头承诺，不能把商业道德与法律依据混为一谈，法律上严密准确，无懈可击，以避免未来由于条款疏漏而引发争执，降低损失。同时要坚持商务封闭原则，不做开口支付，涉及到时间和数量的条款坚持“有上限即有下限”的封口原则，以避免业主可能出现的因没有上下限而随意决策侵害承包方利益的行为，既保障自己的权利，也保障项目的顺利进行。
五、结论
随着市场经济的发展，工程项目建设的总承包方式有效满足了项目建设需求并逐渐成为工程建设的主体模式。设计在工程总承包中的地位十分重要，因此以设计院为主体的承包方式能够在很大程度上提高工程建设的技术与质量，从而缩短工期，节省资金。以设计院为主体的国外工程总承包需要在国际市场中不断发展并壮大自己，更好的发挥自身特长，促进自身的持续发展。
参考文献:
[1]潘小颖.对设计院开展工程总承包业务的思考[J].陕西电力,2007;35
2实验流程
藻胆体分离、纯化以及性质分析实验的具体操作步骤在相关文献中均有详细介绍，在此只给出实验流程及所用到的实验技术。其中，藻胆体分离和纯化过程中，常温操作及高浓度(0．6～0.9mol/L)磷酸缓冲液是保持藻胆体结构完整的关键，这两个条件也是分离藻胆体实验操作的特殊之处，完整的藻胆体经蔗糖密度梯度离心后形成明蓝色区带，吸收光谱最大吸收峰位于610～615nm;而藻胆蛋白的分离纯化需在4℃下进行。另外，通过透析除去磷酸盐(通常降至5mmol/L以下)后，藻胆体自动解体。
3藻胆体作为实验材料的优势
3．1实验材料容易获得
蓝藻培养方法现已非常成熟，且蓝藻在旺盛生长时，藻胆体占可溶性蛋白含量的80%左右，因此完成以上实验流程每组只需要30～50g蓝藻细胞。
3．2综合性强
该实验涉及表面活性剂的使用、密度梯度离心、透析、吸收光谱分析、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳以及色谱等多项常用生化技术。
3．3实验结果明显、成功率高
实验中得到的藻胆体及其解聚得到的藻胆蛋白均为有色的色素蛋白，密度梯度离心和层析结果均可直接观察，增加了学生实验过程中的兴趣度，且各组往往是得到藻胆体和藻胆蛋白量上的差异，基本不会出现无实验结果的问题。
3．4难度适当
在进行充分准备后，高年级本科生均可完成整个实验流程，该实验流程约需要24～36学时。该实验灵活性强，既可作为综合性实验，也可作为分步实验，随讲随做，将每个实验结果冻存备用，因此各院校可根据课时情况、学生基础以及具体实验条件对该实验流程进行适当修改。此外，有条件的学校还可以在此基础上，完成完整藻胆体的电镜观察、藻胆体及藻胆蛋白室温或低温荧光激发/发射光谱分析以及连接肽的分离纯化等实验，以增加实验难度。
3．5实验费用较低
完成实验操作，若藻胆蛋白的纯化使用羟基磷灰石柱层析，每组所需试剂耗材300元左右。
4实验存在的问题
(1)密度梯度离心是纯化藻胆体的必需途径，也是制约该综合性实验大规模开展的重要因素，完成该实验流程需至少收集2管的藻胆体(每管容量50mL，上样5～10mL)，而每台超速离心机只能同时放置6支离心管。由于我院拥有1台超速离心机，因此该实验每次开设均不超过6个小组。
(2)藻胆体结构与功能的研究始于上世纪70年代，现在已成为研究得最为透彻的生物大分子之一，目前已不是研究热点，因此该实验设计基本属于验证型，相比而言创新性稍显不足，但无疑是训练学生蛋白分离纯化相关技术不可多得的实验材料。
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
1工程概况
汶水一站水电站工程位于广东省广宁县古水河境内，为古水河梯级开发的第7级水电站。电站以发电为主，总装机容量2500kW，设计水头8.0m，年发电量945万kW.h。
2 设计依据
2.1工程等别及建筑物级别以及相应的洪水标准
汶水一站水电站以发电为主，装机容量为2500kW，校核洪水位时的总库容为280.0万m3。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定，工程属Ⅳ等工程，小(1)型规模。电站的永久建筑物(泄水闸、泄水建筑物、厂房)均按4级建筑物设计，导流围堰等临时工程按5级建筑物设计。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定，电站建筑物的洪水标准如表2-1-1所示。
表2-1-1洪水标准
2.2设计基本资料
1、水文气象
古水河流域自上游至下游主要气象参数为：多年平均气温20.8℃,最高气温39.1℃～39.4℃,最低气温-3.9℃～4.2℃.多年平均相对温度81%，多年平均风速0.9～1.1m/s，最大风速13～5.3m/s。
3 坝轴线的选择及工程总体布置
3.1坝轴线的选择
汶水一站水电站坝轴线的选择受河床宽度和厂房尾水畅顺影响，考虑到上游永隆水电站下游尾水位、汶水二站水电站开发时上游正常蓄水位衔接,选择Ⅰ线和Ⅱ线两个方案比较。
3.1.1Ⅰ线方案
(1)地形、地质条件。Ⅰ线内无较大的断层通过，未见次级褶皱，地质构造较不发育。(2)工程型式、布置。Ⅰ线方案拟于横石口村上300m处河段修筑拦河坝,并在河床左岸布置厂房及附属建筑物，属河床式开发方案。拦河坝左岸为公路。(3)工程量、施工条件。线基岩露头较明显，上部覆盖层较薄，开挖方量不大且对主要交通线没有造成破坏；河床相对较宽，填筑方量较大。厂房布置在河流左岸，离公路较近，施工方便，工程量和投资也不大。
3.1.2Ⅱ线方案
(1)地形、地质条件。坝轴线两岸植被茂密，自然边坡基本稳定，物理地质现象不发育。
（2）工程型式、布置
Ⅱ线的河床段修筑拦河坝和发电厂房及附属建筑物，在河床的右岸筑坝挡水，河床的左岸布置厂房和附属建筑物，属河床式开发方案。
3.1.3坝轴线比较和方案选择
I线坝址区基岩均属硬质岩石，岩面埋深和岩石风化均较浅，无较大的不良地质现象，工程地质与水文地质条件较好。II线坝址区左岸边坡较缓，右岸边坡较陡，岩面埋深和岩石风化相对1线均较深。下游有一小型滑坡体不利于坝体的稳定及防渗。综上所述，Ⅰ、Ⅱ线的工程地质与水文地质条件均可满足建坝的要求，但从施工安排及对环境的影响考虑，I线优于II线。因此，选定I线方案为本工程的推荐方案。
3.2枢纽布置选择
本电站水头较低，选定坝址处没有引水或其他布置的地形条件，所以厂+房采用河床式布置。总体布置采用右河床厂房还是左河床厂房方案，主要取决于对外交通条件。现有沥青公路已通往河流左岸，可通大汽车，且工程砂、碎石等材料主要取在左岸沙滩上，如果厂房布置在右岸则材料运送相对困难，费用增大，不利于降低工程投资。经综合分析，工程选定右岸布置溢流坝，左岸布置厂房的总体布置方案。
3.3挡水建筑物
3.3.1泄水闸坝
1)溢流闸坝布置
溢流坝全长50m，设4扇弧型闸门，闸门的尺寸为：10×7.5m(宽×高)，堰顶高程为84.8m，堰高4.7m，闸门顶高程为92.30m。
本水电站为径流式水电站，根据电站的坝上Z-Q关系曲线图查得，设计洪水位为92.00m，校核洪水位为94.60m。
2）坝顶高程
坝顶高程的确定，是在各种运行情况水库静水位加对应风浪高程和安全超高中选取最大值。
坝顶至水库静水位的高度的计算公式为：
Δh=2hL+ho+hc
Δh――闸墩顶距水位的高度m；
Hc――闸墩安超高，设计洪水位时取0.3m校核洪水位时取0.2m；
Ho――交通桥梁高(m)，取0.8m；
其中风浪要素按《水工建筑物》(高校教材第三版)公式计算。公式如下：
2hL=0.0166V5/4D1/3
式中：D――吹程，取为550米。
V――设计风速，在正常水位及设计洪水位情况用最大风速的1.5倍，校核洪水位于情况用最大风速。
波浪中心线至水库静水位的高度ho按下式计算：
4лhl2лHo
ho=--------cth--------
2LlLl
式中：2Ll――波长，2Ll=10.4(2hl)0.8；其它符号的意义同前。Ho――闸前水域的平均水深。安全超高hc：正常运行情况取0.3m，非常运行情况取0.2m。(h-坝顶距水库静水位的高度(m)即为风浪高+安全超高)上述成果表明，坝顶高程由校核洪水位控制，定为95.60m，最大坝高15.50m，坝顶长度62.00m。
3)消能设计。根据下游水位较高的情况，采用底流式消能。参照重力坝设计规范的补充规定：“对消能防冲设计的洪水标准，原则上可低于大坝的泄洪标准，鉴于本枢纽拦水建筑物的建基面建在弱风化岩石上，本工程的消能防冲按10年一遇洪水进行设计。消能计算采用水利水电工程设计程序集中的D-3程序进行计算。消能按10年一遇洪水计算。根据计算，消力池的长度为33m，高程为80.10m，护坦的长度为15m。岸坡采用护坡处理，其护砌长度33m，护坡顶高程为10年一遇洪水位。
4)基础处理。坝的建基面均开挖至弱风化层下0.3～1.0m,由于地基内没有规模较大的断裂构造，无须特殊处理。由防渗计算可知，对基础的防渗措施采用在溢流坝上游与下游端均设齿墙，齿墙深1.5m，厚为1.5m，前端顺坡度延伸到与高程80.10m齐平处，下游齿墙厚1.5m，成梯形状，上游闸底板与消力池间设置止水。
5)稳定计算。(1)计算荷载。①坝体自重及固定设备重；②水重；③静水压力；④扬压力；⑤风浪压力；⑥侧向水压力；⑦土压力(或泥沙压力)；(2)荷载组合。①上游正常蓄水位，下游无水；②上游设计洪水位，下游设计洪水位；③上游校核洪水位，下游校核洪水位。(3)抗滑稳定及地基应力计算。
抗滑稳定计算：拦河坝建基面高程为79.80m，根据地质报告，该高程岩性的风化程度为弱风化，参照地质报告力学参数建议值，取f=0.55。
抗滑稳定采用抗剪强度公式计算：K=f(W-u)/∑P
式中K――按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；f――坝体砼与坝基接触面的抗剪摩擦系数，取0.55；∑W――作用于滑动面以上的力在铅直方向投影的代数和KN。∑P――作用于滑动面以上的力在水平方向投影的代数KN。
地基应力计算
坝基应力采用材料力学公式计算：
бy=∑w/B±6∑M/B2
式中бy――坝基面垂直正应力；∑W为――作用于计算截面以上全部荷载的垂直分量的总和；∑M――为作用于计算截面以上全部荷载对截面形心力矩的总和；B――为坝体计算截面面积。
根据设计要求，在各种运行情况下，计入扬压力影响，坝体上游面不得产生拉应力。计算分两种情况考虑，计算结果表明，各种情况均能满足规范要求。坝体尺寸由溢流面体型和满足应力需要控制。
3.4发电厂房
厂房布置在河床左侧，为河床式厂房，厂房基础座落在微风化基岩上，地基无需进行特殊处理。进水口设主闸一道，由固定式启门机启闭。检修门与拦污栅共门槽，由门机启闭。进水口长度由设备及交通要求确定。厂房进水口前设拦沙坎一道。升压站布置在厂房的左侧。主变压器1台，布置在厂房升压站的右侧。进厂公路由下游进入厂房，进厂坡度为2%。
4结语
通过对汶水一站水电站工程的总体布置方案比较及主要建筑物设计，对于低水头电站来说，设计水头非常重要，在水工建筑物布置设计时，进(引)水断面要达到设计要求，尾水段流态要保持平稳畅顺，这样才能使电站机组运行工况和出力达到设计要求。
参考文献:
[1]《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000
[2]《混凝土重力坝设计规范》SDJ21-78(试行)
[3]《溢洪道设计规范》SL253-2000
Probing into some problems on teaching of spacecraft systems engineering
Wen Xin, Xiong Wu, Wang Yazhou, Jin Zhecheng, Zhao Yang
Nanjing university of aeronautics and astronautics, Nanjing, 210016, China
Abstract: Spacecraft systems engineering is an integrated course that combines multi-disciplines and technology development. according to the characteristics of the course and the valuable teaching experiences of other universities, the paper analyzes the existing problems of the lesson on teaching contents, teaching methods, evaluation methods and bilingual teaching were proposed. Some of the reformative schemes have been put into practice and obtained good teaching results.
Key words: spacecraft; system engineering; teaching methods
1 航天器总体设计课程的内涵
航天器总体设计中的“总体设计”一词是“中国航天之父”钱学森给出的定义，英文是“System Engineering”，所以学术界又称“航天器总体设计”为“航天器系统工程”。
什么是“总体设计”或“系统工程”？钱学森说它是一种科学方法，美国学者说是一门科学，还有专家说它是一门特殊工程学，但大多数科学家认为是一种管理技术。
航天器总体设计课程以航天器系统为基础，主要论述航天器系统级方面的问题，它所涉及的对象是工程大系统，所涉及的知识深度局限于设计最优大系统需要，所涉及的知识领域包含“机、光和电”等十几个技术的交叉学科。所以，“航天器总体设计”课程是培育航天器设计领军人才的专业课。
2 航天器总体设计课程的特征
从理论角度看，航天器总体设计属于系统工程范畴，涉及的对象是工程大系统。从航天任务角度看，航天器总体设计是探索、开发和利用太空以及太空以外天体的综合性工程技术，是集诸多科学领域之大成，它的发展又反过来促进各个学科领域向前发展。
航天器总体设计课程的内容包括航天任务分析、航天器环境分析、总体设计概述、总体方案设计、姿态与轨道控制系统、轨道动力学、运载器、地面测控站、通信系统、电源系统、结构与机构、电磁兼容性、地面测试和产品可靠性等。所以，不难看出，航天器总体设计课程的目标是使学生通过本课程的学习，基本了解航天器总体方案设计的方法，初步具备在任务分析基础上构思航天器总体方案的能力，如有能力和信心去挑战中国航天五院举办的“超越杯”竞赛。
3 航天器总体设计课程的教材
鉴于世界上最著名的自然科学方面的教材，几乎都是在剑桥、牛津和麻省理工学院这样的名校诞生的，所以，我校航天器总体设计课程选用的教材是由Peter Fortescue等人编写、WILEY出版的“Spacecraft Systems Engineering”[1]。该书从航天器系统级角度分析和论述了总体设计问题，包括航天器环境、任务分析和系统工程，以及系统设计中的核心子系统，如机构、电气、推进、热、控制、装配集成和测试试验等。
“Spacecraft Systems Engineering”最初源于欧洲Southampton大学的短期培训讲义，该讲义是20世纪70年代为毕业后希望成为航天器系统设计工程师的学生而编写。该书至今已经修订再版4次，每次都组织近30位专家和专业教师参加修订和编写。第一版是在“航天器系统”讲义基础上编写而成；第二版是在广大读者反馈意见基础上，进行修改完善；第三版是在新技术发展的推动下，特别是在小卫星的“重量轻、性能好、研制周期快、造价低”的理念技术推动下，为了适应先进技术发展的需要，进行修订；第四版是在原来基础上，每章内容都有所删减和增加，另外还增加了《航天器装调、集成和试验验证》一章。显而易见，在过去40年的时间里，由于作者的不断修订和更新，该书始终保持内容新颖和技术先进的状态。
“Spacecraft Systems Engineering”一直是国外著名大学航天器系统工程课程的教材或主要参考书，如麻省理工学院、高等航空航天学院(法国)、和帝国理工学院(英国)等[2]。
对于我校的航天器总体设课程来说，选择该书的理由有三点：第一，能从总体上反映课程的知识结构，包括各方面的知识点和拓展的需要；第二，有助于学生的学习，知识的来龙去脉交代清楚；第三，符合48学时的授课需要。
4 航天器总体设计课程的研讨式教学
航天器总体设计课程在我国高校开设多年，随着很多高校多媒体教学条件的完善，航天方面的纪录片和故事片走进了课题[3]，当然也走进了航天器总体设计的教学中。实践证明，由于航天器总体设计内容庞杂，传统的教师讲、学生听以及看电影的灌输式教学方法，造成学生食而不化。鉴于航天器总体设计课程的性质和特征，现采用目前国外比较流行的“研讨式教学方法”与“基于问题的授课方式”相结合的方式，在教学实践中取得较好效果。在研讨式教学过程中，教师给出问题及答案，让学生积极地寻找中间的解答过程，教师和学生共同以研究探讨的形式完成课程教学任务[4]。航天器总体设计涉及的学科范围非常广泛，带着问题教和学，通过互动教学环节，可以引导学生围绕航天器设计任务进行研究型学习，如通过航天器电源结构与机构的设计学习空间环境的危害，这些问题无疑会引导学生自觉地理解和掌握系统性的知识，这不仅帮助学生“学会”了一门课程，而且还使学生掌握了“会学”的能力。
5 航天器总体设计课程的考核方式
传统的闭卷考试能够延续至今，有其自身优点，但针对航天器总体设计课程的特征和内容而言，完全采用这种闭卷考试方式，很难评估学生的真正水平。该课程除了应该检查学生了解和掌握其系统级知识外，还应考查学生对总体设计水平和系统指标的把握能力，以及在多种约束条件下的优化设计综合能力、语言表达和综述能力。
我校在航天器总体设计课程考核方式方面，进行了改革尝试，加大了研究型学习的评价权重。考核的总评成绩满分为100分，其中，期末试卷重点考查基本概念的理解、系统设计方法与步骤，其试卷成绩占总评成绩的30％；课外作业，如方案设计、大论文、小论文等，占总评成绩的50％；口头汇报中的表达能力，即方案设计的讲演占总评成绩的20％。这样的考核方式不仅可以促进学生平时对课程的投入，还能提高学生在总体设计方面的综合能力，保证了课程培养目标的实现。
6 航天器总体设计课程双语教学
双语教学是我国高等教育与国际接轨的必然趋势，是培养适应21世纪社会发展高素质人才的需要。美国在航天器研究的多数领域都处于遥遥领先的地位，而我国航天器研究起步较晚，有许多地方需要向发达国家学习和借鉴。所以对航天器总体设计课程，开展双语教学是非常必要的。
我校航天器总体设计课程的双语教学，根据学生的实际英文水平和开展双语教学的不同阶段确定在教学中英文所占的比例，同时以此为主要依据调整学时分配。另外，为了帮助学生理解，在“Spacecraft Systems Engineering”为主要教材基础上，再给学生推荐一本国内出版的教材，即《航天器系统工程》。该书由航天五院总师谭维炽和胡金刚主编，他们组织十几位专家参考国外教材“Spacecraft Systems Engineering”的编写模式，并结合中国航天器研制背景，编写出版了本教材。这两本书的编写思路和技术用语基本类似，这样学生在阅读教材的时候不用把精力浪费在学习不同称谓的专业词汇上。
另外，我校航天器总体设计课程开展双语教学的目的，不仅仅是教给学生英语或者专业知识，而是用英语去认知航天器专业领域的前沿知识和科技发展，培养学生接受最新专业知识的能力。
参考文献
[1] Peter Fortescue,John Stark,Graham Swinerd.Spacecraft Systems Engineering 4th Edition[M].WILEY,2011.
主管单位：中国航天科技集团公司
主办单位：北京空间飞行器总体设计部
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：16开
国际刊号：1673-8748
国内刊号：11-5574/V
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发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1992
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