网络结构分析和优化（精选十篇）
网络结构分析和优化 篇1
一、微波网络容量分析设备
微波网络的结构相对复杂, 在卫星网络 (如图1所示) 中, 如果想对其容量进行设计, 需要引入合适的容量计算设备, 通过简单的图示将其复杂的结构表现出来, 其中, 还会涉及一些专业性比较强的公式。在对微波网络进行容量分析的过程中, 主要面向对象是树形的微波网络结构, 需要通过分析工具对容量进行计算, 获得相关的数据结果, 使复杂的结构变得相对简化一些。微波网络容量分析设备主要是先选择一个重要的根据点, 采用树形结构, 从此根据点向下进行分支, 将这种树形结构通过图示表示出来, 将其绘制成表, 需要注意的是, 数据表格与图形要一一对应。从微波网络的容量的角度来看, 其链路重要由站点和下一个连接点组成, 二者进行叠加, 得出对应的容量, 在对其进行表示的过程中, 需要采用不同的颜色或者图形对其进行标识, 避免出现混淆、不清晰的现象。在对于微波网络的链路或者站点类型的计算说明中, 需要对其要加以区分。在实际的应用过程中, 需要充分考虑资源等问题, 使容量一定保持有空余的状态, 防止临时状况的发生。
从链路表的角度来看, 需要填写完整的站点与链路的相关信息, 通过“计算按钮”来对微波网络结构进行容量计算, 在所得到的数据中, 有两个部分的结果, 一个是“站点表”, 另外一个是“链路表”, 这两种表格均采用绿色对其进行标识。在“站点表”中, 所需要完善任务栏有站点的HUB节点, 此站点当下所处于的情况以及对其进行的容量判定;在“链路表”中, 所需要完善的任务栏则与“站点表”有些许不同, 它主要是需要确定运行状态下与结束状态时的容量。
结合星地混合网络如图2所示, 对微波网络的容量进行计算得到相关数据, 对其进行整体总结, 获得相关结果, 可以通过“Topo”表获得有效信息。利用“Topo”表可以得到关于微波网络的结构, 这种表可以将复杂的拓扑结构简易化, 通过简单的图示对微波网络进行表达, 为工作人员提供清晰的逻辑思路。在此图表中, 能够体现相关的工作进度, 将工作分好主次, 使工作人员可以非常具有计划性地进行开展工作。由此可见, 微波网络容量设计计算工具十分有效。
二、微波网络容量分析设备的实际应用
任何计算工具的重要意义均是应用于实践, 在对于微波网络容量的分析中, 可以发现其重要的工作用途, 可以将复杂的结构, 通过清晰的图表呈现出来, 令工作人员明确工作主次以及工作方向, 更加有助于工作的顺利开展。
在进行计算的过程中, 首先需要确认站点所属的城市所在地, 通过改变容量进行调整, 值得注意的是, 站点的属性不能处于正常, 所以在设置时, 相关属性调整为不对容量进行计算的状态。在“链路表”的设置中需要调整当下成分容量, 将其改为目前链路的容量, 点击开始计算即可。如果出现过小的需求容量时, 代表不必升级优化链路。如果链路需要升级时, 需要采用正规的软件对其进行升级与调制, 同时, 升级软件也可以解决容量资源短缺不足的问题。将微波网络的容量计算设备应用到实际生活当中, 可以将复杂的拓扑结构进行简化, 使工作人员明白具体的工作内容, 并且可以有效解决站点资源容量不充足的问题, 为工程的正常发展提供便利。
三、微波网络的容量设计和分析优化的影响
微波网络的结构相对复杂, 如果想对其容量进行设计, 需要引入合适的容量计算设备, 通过简单的图示将其复杂的结构表现出来, 其中, 还会涉及一些专业性比较强的公式。微波网络的结构十分复杂, 在微波的一个节点处, 下方由有很多的其他节点组成, 形成树形的结构, 如此繁杂的传输数据网络, 如果仅通过人工计算, 不仅浪费时间, 而且还会出现计算错误的情况, 这会给整体的工程带来麻烦, 在某些情况下, 还会出现一些临时的问题, 如果不能及时有效地对其进行处理, 将会为工程增添负担。对微波网络容量进行设计的工程师需要具备相关的基础知识与技术能力, 并且可以灵活地将理论与实践结合在一起, 对微波网络的容量进行合理设计与优化。
自动化的设计与操作可以有效避免人为错误的出现, 而且还可以节省大量的时间与成本, 为工程建设提供便利。综合来看, 在生活中, 微波网络的容量设计与人们的生活紧密相关联, 它不仅可以帮助解决生活不便利的问题, 而且还可以提高工作效率。进行工程建设前, 需要对工作进行全方面地了解, 对其可能会发生的状况以及影响正常运行的因素, 均需要考虑在内, 对其进行整体把握, 全面优化微波网络容量的设计。在对于站点容量的测试中, 发现某些地区的站点容量不够充足, 而每一个站点都有重要的城市信息, 保证信息完整就成为微波网络容量设计的一个目的, 针对确保信息完整, 需要对其进行容量规划以及优化设计方案, 在工作进行的过程中, 会出现很多复杂难懂的操作技术与知识, 在有条件的情况, 可以邀请具有精湛技能的工程师, 为技术工程师进行培训, 提升大家在微波网络容量设计方面的能力。对微波网络容量进行设计与优化, 不仅可以学习到科技化的技术工作防范, 而且还可以有效地提高工作效率, 防止出现由于人为因素而导致的数据错误等问题, 以此来促进我国工程建设发展。
结语
综上所述, 微波网络的结构相对复杂, 如果想对其容量进行设计, 需要引入合适的容量计算设备, 通过简单的图示将其复杂的结构表现出来, 其中, 还会涉及一些专业性比较强的公式。对微波网络容量进行设计的工程师需要具备相关的基础知识与技术能力, 并且可以灵活地将理论与实践结合在一起, 对微波网络的容量进行合理设计与优化。自动化的设计与操作可以有效避免人为错误的出现, 而且还可以节省大量的时间与成本, 为工程建设提供便利。
摘要：微波网络的结构十分复杂, 在微波的一个节点处, 下方由多个其他节点组成, 从而构成树形的结构, 如此繁杂地传输数据网络, 仅通过人工进行计算, 不仅浪费时间, 而且还会出现计算错误的情况, 这会给整体的工程带来麻烦。在某些情况下, 还会出现一些临时的问题, 如果不能及时有效地对其进行处理, 将会为工程建设增添负担。本文针对目前微波网络中出现的容量问题, 对其进行综合讨论, 通过编程设计和分析优化, 对微波网络进行调整规划。
关键词：微波网络,结构,容量,优化
参考文献
[1]禹旭敏.微波无源网络小型化技术研究[D].电子科技大学, 2014 (3) :17.
如何加强网络维护和网络优化工作 篇2
如何加强网络维护和网络优化工作
近年来，用户的投诉意识逐年提升，网络投诉逐年攀升，这些投诉中绝大多数是弱覆盖投诉，这在山区县尤为明显，这与公司G网投资的日益缩减缩减构成当前网络维护工作的一个重要矛盾。在这种形势下，如何利用现网资源花最少的钱做最多的事就成了当务之急。一是要做好站址规划工作。在新建基站和覆盖系统时，要优先考虑大面积弱覆盖区域，此外在基站选址时将要多次实地勘察，让覆盖范围最大化，避免的建好基站还要继续在周边新建覆盖系统的现状。二是做好网优扩容工作。前期建设了部分全向天线基站，其覆盖效果不佳，可考虑改为高增益的定向天线基站增加其覆盖范围，另外09年村通基站5个小区只有两个小区，这样势必会造成其某个方向上的覆盖盲区，要积极争取资源对这些基站进行扩容。三是要做好网优调整工作。前期许多基站的小区均是标准基站的方位角，这在山区就显得不太合理。有些人密集的地方往往是由天线的旁瓣覆盖，反而一些大山深处由主瓣覆盖，可以通过调整天线的方位角解决一些区域的覆盖。四是要积极跟进城区高层建筑建设，同步的进行深度覆盖建设工作，否则后期建设将十分困难。五是要加强维护人员的自身意识。中国移动的网络领先，绝不仅仅是网络规模的领先，也不仅仅是网络信号的领先，更包含网络人员的自身素质的领先，包含网络维护理念的领先。面对目前的形势，维护人员不能因为没有投资而怨声载道，而应该积极面对当前的挑战，在困难的环境里锻炼自身的各项能力，提升自己的各项技能，迎难而上，搏击长空！
无线网络基本架构和优化问题研究 篇3
【关键词】无线网络；基本架构；优化问题
0.概述
无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化了的红外线技术及射频技术。无线网络与有线网络的用途十分类似，二者最大的不同在于传输媒介的不同，无线网络利用无线电波取代了有线网络的线缆。
1.无线网络架构[2]
1.1 GERAN结构
GERAN：全称GSM EDGE Radio Access Network。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输。GPRS的传输速率可提升至56 kbit/s，理论上应用GPRS技术用户最高可达到160kbit/s的速率。由于GPRS仍然采用与GSM相同的GMSK的调制方式，无法达到3G的广域覆盖和局域覆盖的数据速率要求，因此增强数据速率的GSM演进方案—EDGE，将成为GSM未来的演进方向和通往3G的一个重要桥梁。
GERAN是GSM/EDGE无线接入网，它采用了EDGE的无线传输技术。EDGE采用多电平调制方式——8-PSK调制，以提供更高的比特率和频谱效率，同时在低数据速率的情况下也使用GMSK调制方式从而保证了网络设备的兼容性。EDGE技术有效地提高了GPRS信道编码效率及其高速移动数据标准，它的最高速率可达 384kbit/s，在一定程度上节约了网络投资，可以充分满足无线多媒体应用的带宽需求。
1.2 UTRAN结构
第三代移动通信（3G）可提供话音、数据、图像等多媒体业务，数据速率高达144kbit/s～2Mbit/s。3G由核心网（CN）、UMTS 陆地无线接入网（UTRAN）、用户设备（UE）三大部分组成，CN主要完成用户认证、位置管理、呼叫连接控制、用户信息传送等功能。UTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network）UMTS 陆地无线接入网是一种全新的接入网，是 UMTS最重要的一种接入方式。UTRAN分为无线不相关和无线相关两部分。前者完成与CN的接口，实现向用户提供QOS保证的信息处理和传送以及用户和网络控制信息的处理和传送；后者处理与UE的无线接入（用户信息传送、无线信道控制、资源管理等）。UE主要完成无线接入、信息处理等。UTRAN可使用ATM和IP两种传送方式，基于IP的UTRAN具有网络资源利用率高、节省运营成本。
1.3空中接口
空中接口是移动终端与基站之间的接口。空中接口（air interface）是透过无线通讯连接移动电话与基站。在GSM/UMTS中，各种形式的 UTRA 标准便是空中接口。"空中接口"表示基站和移动电话之间的无线传输规范。它定义每个无线信道的使用频率和带宽，或者采用的编码方法。
1.4 Abis/Iub接口
Abis接口是GSM/GPRS/EDGE网络的基站系统中，BSC（基站控制器）和BTS（基站收发信台）之间的接口，用于BSC与BTS之间传输业务信息和信令信息。
Iub接口是RNC和Node B之间的接口，它完成RNC和Node B之间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和Node B逻辑上的O&M;等。它是一个标准接口，允许不同厂家的互联。
1.5 A/Iu接口
A接口是网络子系统（NSS）与基站子系统（BSS）间的通信接口。是移动交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的接口。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。
2.无线网的关键技术
2.1语音编码与信道编码
语音编码就是对模拟的语音信号进行编码，将模拟信号转化成数字信号，从而降低传输码率并进行数字传输，语音编码的基本方法可分为波形编码、参量编码（音源编码）和混合编码。
2.2 GSM跳频技术
数字移动通信系统中，为了提高无线系统的抗干扰能力，常用到扩频技术。主要的扩频技术有直扩方式和跳频方式，在GSM系统中采用的是跳频方式。
在通信系统中引入跳频的原因有两个：第一是基于频率分集的原理，用于对抗瑞利衰落。不同的频率遭受的衰落程度不同，而且随着频率差增加，衰落更加独立。通过跳频，突发脉冲不会被瑞利衰落以同一种方式破坏。第二是基于干扰源特性。在业务量密集区，无线通信系统容易受到频率复用产生的干扰限制，相对载干比（C/I）可能在呼叫中变化很大。引入跳频技术使得它可以在一个可能干扰小区的许多呼叫之间分散干扰，而不是集中在一个呼叫上。
跳频是指载波频率在很宽的频带范围内，按某种序列进行跳变。控制和信息数据经过调制后成为基带信号，送入载波调制，然后载波频率在伪随机码的控制下改变频率，这种伪随机码序列即为跳频序列。最后再经过射频滤波器送至天线发射出去。接收机根据跳频同步信号和跳频序列确定接收频率，把相应的跳频后信号接收下来，进行解调。
2.3 GSM不连续发射（DTX）
不连续发射（Discontinuous Transmission）是指移动台发射机在没有语音时不发送信息的特点，诸如在无通话期间。该特性延长了电池寿命，并降低了无线系统中的干扰。
由于GSM系统中通话是双向的。据统计，对于MS用户的平均说话时间约在40%以下。在GSM系统中，采用普通和不连续发射（DTX）这两种发射方式。所谓不连续发射就是在通话期间传输13kbit/s的话音编码；在通话间隙，没有话音传送期间只传输约500bit/s的低速编码，这种低速码是成为舒适噪音的特征参数，由解码器产生舒适噪声。
采用DTX主要有两个目的：一是降低空中的总干扰电平（约降低网络干扰功率40%），提高频率利用率；二是节省无线发射机电源的耗电量，延长MS电池的寿命。DTX的应用能够从整体上降低干扰，提高频率复用程度。
2.4 2/3G测量报告机制
MR（Measurement Report，测量报告）是指GSM无线网中信息在业务信道上每480ms（信令信道上470ms）发送一次数据，依据这些海量的测试报告，可以对网络进行多维度评估，例如深度覆盖、话务热点分析、用户质量分析、用户行为分析等，让运营商更确切地了解和掌握实际的网络运行状况。
3.无线网络的优化
3.1无线网络优化的意义
随着移动用户数量的剧增、业务需求变得复杂多样，以及各运营商网络之间互连互通，使得移动通信网络在规模上、结构上不断地向多协议功能、多层面平台演进，如何改善网络运行性能，提高网络服务质量，已成为移动通信企业把握市场竞争主动权和增强核心竞争力的基本前提。
一个典型的经营思路就是尽可能的开源节流。充分的利用好现有网络的资源可降低网络运营成本，争取更多的话务吸收，获取最佳效益。多变的外界因素时刻影响着移动网络的无线环境，而使得无线通信网络处在不断的不平衡状态。因此，深化网络优化工作势在必行。它的地位和作用对网络的运行维护、网络规划及工程建设日趋重要，并具有积极的指导意义。
3.2 2/3G无线网络优化对比
网络优化工作一般可以分为两个部分：一是前期优化，即在网络正式运营开通之前的优化工作，在前期规划给定之后，网络的拓扑结构基本决定，网优的工作就是在给定的网络结构上，通过精细的调节在网络开通时保证运营商业务策略的顺利实施和前期的网络质量优势；二是日常优化，即在网络规模逐步扩张的过程中，为保持网络的最佳性能和业务质量领先，无论是2G网络还是3G网络，网络优化都是网络整个生命周期的重要组成部分。
尽管在网络优化手段中都包含：基站维护、数据采集、分析手段等要素，需要解决网络覆盖、干扰等问题；但随着2G无线技术演变到3G，网络优化的思路也将发生重大变化，主要体现在以下几个方面：
3.2.1频率不在是网络的瓶颈
GSM时代，频分多址接入，有限的频率资源与不断增长的用户量之间的矛盾，由频率复用的手段来解决。然而，每次扩容就意味着扩容小区载频要增加，频率复用距离变得越来越短，这就意味着同邻频干扰会越发严重，这不但影响用户接入网络，而且影响正常的通话，甚至会导致掉话。因此，频率优化在GSM中占有很重要的位置，工程师往往要投入很大一部分精力在这方面。
进入3G时代，例如TD-SCDMA系统是用码字来区分信道。于是，频率不再是网络扩容的瓶颈，频率复用1*1在3G网络中将是普遍存在。在这方面要做的只是将若干个小区扰码（用于识别小区）合理分配到每个小区中。
3.2.2功控更加复杂
2G网络中通常基站和手机都全功率发射的情况下，不会导致网络的瘫痪； 但在3G中基站的功率资源是有限的，用户数的增加，必然使每用户分得的功率资源减少；另外，远近效应的原因，没有功控的情况下，往往使得近基站端的手机信号“淹没”远基站端的手机信号，导致远基站端用户无法通话。在3G中合理功控，可以解决远近效应，降低多余干扰，解决阴影效应，补偿部分衰落，节约电池消耗。
3.2.3切换问题
在2G中，切换带内尽量做到一个主控小区是可行的，这使得终端在小区密集地带不会由于频繁切换，而引发的切换掉话。在3G中，由于引入了软切换，终端与网络之间的链路不再只是一条，可以是两条，甚至三条。这就保证了充分利用无线资源的同时，也保证了终端与网络连接的可靠性，减少了掉话。保障切换带内有两个至三个主控小区的特点，与2G切换优化的主导思想是不一样的。因而在3G系统的切换上的优化工作中，避免导频污染一定是优化的重点。
3.2.4数据业务超过语音业务成为主流
2G的业务主要以语音为主，数据业务较少，所以优化的重点是语音业务方面；然而在3G系统中，数据带宽带来的众多数据业务，成为特色。运营商除为用户提供优质的语音业务以外，还要提供不同QoS要求的数据业务，这就增加了3G网络优化的难度。以数据为主的多业务，使网优过程中既要满足各种业务的覆盖范围不能有空洞，又要避免多业务下的容量不足问题。多业务的博弈，是区别2G网优的重要难题。
4.无线网络优化流程
4.1准备前期工作
网络优化的准备工作主要包括：优化目标的确定、优化范围和子区域划分、话统资料准备、测试设备和车辆的准备、人员配备。其中最主要的是确定路测设备以及测试区域。
4.2数据采集
数据的采集主要是靠路测方式得到。路测就是借助测试仪表、测试终端及测试车辆等工具沿特定路线进行无线网络参数、业务质量（QoS）测量。通过所得无线环境参数、呼叫接通情况，业务质量的评估，为网络优化过程提供较为完善的网络状况信息，同时也为网络问题分析提供充分的数据基础。
4.3数据分析
网络数据收集仅是网络优化过程的开始，大量的实际测试数据需要进行仔细分析，才能发现网络存在的问题。数据的分析可以从以下几个方面考虑。
4.3.1路测数据分析
路测数据分析包括：信号覆盖区域、接收信号场强、天线增益、指向、使用的直放站覆盖效果。对无线部分测试采集到的数据进行分析得到网络覆盖盲区定位、网络干扰区定位等报告。
4.3.2干扰分析
在实际测试的过程中，经常使用C/I、SIR等参数来衡量一个地方无线信号的干扰程度。当误码率超过一定的容限时，干扰分析数据包括低话音质量区域、干扰分布、网内和网间干扰等。
4.3.3信令分析
通过对路测中A接口、Abis接口信令分析，可以掌握各种接口的信令流量和消息统计，找出非正常的信令流程，结合其他数据，可以对故障进行更精确的定位，同时发现平时很难发现的各种非正常现象可以从细节上对网络进行优化，全面提高网络质量。
4.4优化实施
在优化的具体实施过程中，需要对网络存在的问题进行具体分析，并提出切实可行的方案，通过各种参数以及硬件设备的不断调整，最终达到提高网络运行性能的目的。
4.4.1干扰优化
网络优化首先是频率的优化。合理地使用好有限的资源，可以扩大服务面积，降低网内干扰，提高通话质量。要避免网内的邻频干扰和越站干扰等。
4.4.2覆盖优化
覆盖优化主要是通过改变天线的方向、俯仰角和发射机功率，调整目标区域的覆盖，还可以通过搬迁基站位置调整覆盖范围，达到清除盲区的目的。对于偏远山区、话务量小并且地域范围广的地区，一般多采用室外直放站解决覆盖问题；在高层建筑和地下室等地方，多采用室内分布系统解决。
4.4.3接通率优化
影响无线接通率的主要原因是TCH的拥塞及寻呼无响应，主要进行话务均衡处理和分配失败率。话务均衡是指各小区载频应得到整体平衡的充分利用，话务不均衡主要是由于：基站天线挂高、俯仰角、发射功率、切换参数设置不合理，小区覆盖范围较大，导致该小区话务量较高，造成相邻小区话务偏低的话务量不均衡；寻呼（Paging）成功率低可以加大基站覆盖范围，由于频率干扰、基站硬件故障等原因，也可造成手机对Paging无响应，使系统接通成功率偏低。
4.4.4掉话优化
掉话问题的定位主要通过话务统计数据、用户投诉、路测、无线场强测试、呼叫质量拨打测试（CQT）等方法综合判定。信号弱原因的掉话可以通过提高调整基站功率和检查相邻小区关系来解决；质量差原因的掉话主要由于存在同频或邻频干扰，采用调频能减少干扰，降低系统掉话率；此外，基站硬件故障、传输不稳定、上下行功率不匹配等因素都将导致系统掉话产生。
4.4.5切换优化
不合理的切换和位置更新会显著影响通话质量和接入质量。切换失败的分析定位必须结合和其他指标，然后根据统计数据，检查目标小区的信道是否由于出现拥塞、硬件故障、传输故障而导致无法指配。
4.4.6话务量优化
话务量的优化目的就是将移动通信网中的话务量均衡，使得整个网络的业务负荷是均匀的、由一定弹性容量的。考虑到人口的流动特点，是在一些人口密集的商业区，会出现突发性的话务量，是话务量优化的工作的一个重要组成。
4.5结果评估
本阶段是在前期优化的基础上，对网络的整体运行状况进行评价，总结迁移阶段优化工作的成果和不足之处。并通过优化系统控制参数和小区选择参数微调系统。评估本次优化工作是否达到了预期的目标，如果达到预期，则结束本阶段工作；如果没有达到，则返回数据分析阶段，分析是否还存在能优化的地方。
4.6网络优化报告
在优化工作结束后，做好优化前后数据的对比，整理出网络优化的主要问题及解决要点，撰写优化报告。
【参考文献】
[1]张威.GSM网络优化：原理与工程.人民邮电出版社，2006，9.
[2]吴伟陵，牛凯.移动通信原理（第二版）.电子工业出版社，2009：416-445.
网络结构分析和优化 篇4
关键词：超声切割刀,兰杰文振子,动力学模型,优化设计
0 引言
超声切割是利用超声发生器使切割设备做超声频率的振动,通过刀头将碰撞和冲击能量传递到被切介质,致使被切介质材料疲劳破碎而达到切割目的的一项新型工艺技术。超声切割可更有效、更精确地加工如碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维、各种蜂窝材料等航空制造领域所用的复合材料和硬脆材料如光学玻璃、硅晶体、陶瓷等[1,2]。另外,由于与生物组织接触的金属刀头以一定的超声频率振动时可使生物组织内水汽化、蛋白氢键断裂、细胞崩解、组织被切开、凝固和封闭小血管,所以超声切割技术又可运用到手术工具上,制成切割止血刀,已在国内外得到了广泛的应用[3,4,5]。
现阶段超声切割技术的研究多在于新型切割设备的设计和实验研究,以及利用有限元软件进行仿真分析等。在国外,Andreas等[6]设计并研究了一种新颖的多刀片切割装备;Nath等[7]做了超声切割低合金钢的实验研究;Eggers等[8]做了超声切割应用在骨切割和面部手术上的实验研究。在国内,郭玉泉等[9]进行了超声切割用压电换能器的理论研究及有限元仿真;刘井权等[10]进行了超声刀切割系统的模态分析;沙金等[11]研制了一种新型的超声切割刀,并研究了刀头材料对切割力的影响等。
目前,超声切割刀的动力学理论建模研究落后于其结构设计。超声切割刀的结构主体是兰杰文振子[12,13,14,15]。对于兰杰文振子,现阶段多是利用ANSYS等有限元软件进行仿真分析,得不到其解析解,因而不能定性地分析结构的物理和几何因素对其输出性能的影响规律。另外,ANSYS计算比较花费时间,对计算结果还需进行模态识别,并且对非线性变截面体进行网格划分时的效果也不太理想,有时甚至会造成程序无法运行。为放大刀头处的振幅,切割刀的结构中引入了变幅杆。变幅杆的声学特性已得到了广泛的研究,并有许多行之有效的计算方法,如传统解析法、等效电路法、替代法、传输矩阵法和有限元法等[16,17,18]。超声切割刀至少具有两种材料,即压电陶瓷和金属材料,工作时压电陶瓷是激励源,存在着机电耦合问题。因此,切割刀的动力学理论建模还有待于进一步完善。
为优化切割刀性能,有必要对切割刀进行结构优化设计。以往的优化设计也是借助于有限元分析完成的,一样存在着诸如计算时间长,非线性变截面不易处理等问题。本文针对沙金研制的超声切割刀,建立了其振动的动力学模型,得到解析解;在解析解的基础上设计了切割刀的结构优化算法,利用MATLAB编写程序并设计可视化界面。该优化程序运行速度快,优化结果准确,方便了该型切割刀的结构设计。
1 超声切割刀结构
该超声切割刀结构如图1a所示,各部分由45钢建立的螺栓连接在一起。以后端块底部中孔的圆心为原点,建立的该切割刀整体坐标系如图1b所示。
(a)切割刀结构 (b)整体坐标系
其中,第(2)部分压电陶瓷的横截面是带有中孔的矩形,第(6)部分采用了指数截面型变幅杆的设计。忽略电极片,则切割刀可分为六部分,其各部分的截面坐标如图2所示。其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ为45钢构成的长方体,
Ⅱ、Ⅳ虚线部分是半径为r的45钢螺栓,外围是压电陶瓷,Ⅵ在宽度(z)方向为变截面体,沿高度(y)方向是等高度的,其高度为h。Ⅵ在宽度方向的曲线函数为
2 结构动力学分析
2.1 结构动力学模型
图1切割刀的结构表明,它的主体是变截面兰杰文振子。现研究其沿x方向的纵向振动,根据振动力学假设:它的横截面在振动中仍保持平面,令Ui(x,t)表示图2中切割刀第i部分横坐标为x处的点在t时刻的位移,Uix(x,t)、Uit(x,t)、Uixx(x,t)、Uitt(x,t)分别为
ρUitt(x,t)+cUit(x,t)-EUixx(x,t)=0 (1)
式中,ρ和E分别为45钢的密度和弹性模量;c为切割刀单位体积的等效黏性阻尼系数。
Ⅱ、Ⅳ部分的振动微分方程为
式中,ρt、s11、e33和lt分别为压电陶瓷的密度、弹性柔度矩阵元素、压电常数矩阵元素和厚度。
Ⅵ部分的振动微分方程为
ρS(x)U6tt(x,t)+cS(x)U6t(x,t)-Nx(x,t)=0 (3)
令
ρU6tt(x,t)+cU6t(x,t)-
EmU6x(x,t)-EU6xx(x,t)=0 (4)
由自由初始条件及切割刀在振动过程中各截面两端位移、应力相等有下列边界条件:
2.2 一阶纵振模态求解
本文切割刀采用一阶纵振为工作模态,在不考虑阻尼和激励的前提下,其式(1)、式(2)、式(4)变为
式(6)的解都可写成
Ui(x,t)=ui(x)(αsinωt+βcosωt)
i=1,2,…,6
ui(x)分别为
由式(5)和式(7)可得一个由12个方程组成的方程组,写成矩阵形式和稀疏矩阵形式则有
Ps[A1A2 … A12]T=[0]T1×12
式(8)有非零解的充要条件是如下的频散方程:
detPs=0 (9)
由式(9)即可求得本文切割刀的一阶纵振频率。
本文超声切割刀的结构参数如表1所示。其45钢和压电陶瓷的材料性能参数如表2所示。
将上述参数代入式(9),即可得到一阶纵振频率为52.5kHz,利用ANSYS计算的结果为52.3kHz,利用德国Polytec公司PSV2300F2B型高频扫描激光测振系统测定的结果为53.5kHz。由此验证了本文算法是准确的。利用本文算法,用MATLAB编程计算一阶纵振频率仅需2s左右,而利用ANSYS计算一阶纵振频率需要数分钟。在计算出纵振频率的基础上,很容易按最大振幅归一化画出切割刀一阶纵振振型图并找出节面所在位置,如图3所示,图中A为振幅,Amax为最大振幅。
3 结构优化设计
3.1 结构优化数学模型
为使压电陶瓷的激振效果达到最大和使夹持件对切割刀振动的影响达到最小,需将压电陶瓷和夹持件放置在切割刀的节面处[19]。由于该切割刀压电陶瓷对称分布在夹持件的两侧,所以该切割刀结构优化目标为
Pc=|lc-ld|≤ε
式中,lc为夹持件中心位置;ld为切割刀节面位置;ε为允许偏差。
由振动理论可知,对切割刀节面位置影响最大的因素为前后端块和变截面部分的长度,考虑到前后端块较易加工,选取前后端块长度作为优化参数,分别设为lq和lh。综上,本文切割刀结构优化设计的数学模型可描述为
满足条件:
fgz≥20 000Hz
Pc=|lc-ld|≤ε
为了满足超声要求,规定切割刀一阶纵振频率fgz≥20 000Hz。
3.2 结构优化程序
利用MATLAB编写程序,算法如下:
(1)输入参数,设定总长度的搜索步长ΔL。
(2)对L(k)=a+(k-1)ΔL,估计lq(k)、lh(k)及fgz(k)的取值范围,分别设为[lq(k),lq(k)]、[lh(k),lh(k)]、[fgz(k),fgz(k)],给定lq的搜索步长Δlq。
(3)对lq(k,j)=lq(k)+(j-1)Δlq,利用式(9)计算得到fgz(k,j)、lc(k,j)、ld(k,j)。
(4)若Pc(k,j)=|lc(k,j)-ld(k,j)|≤ε,输出L(k)、lq(k,j)、lh(k,j)、fgz(k,j)、Pc(k,j)和振型图;若Pc(k,j)>ε,则j←j+1。
(5)若对固定的k,一切lq(k,j)都有Pc(k,j)>ε,则k←k+1。
(6)若对一切的k、j都有Pc(k,j)>ε,则输出;无合适的尺寸,则更改总长度范围或允许偏差。
为加工方便,取ΔL=0.2mm,Δlq=0.1mm。算法第(2)步中估计lq(k)、lh(k)及fgz(k)的范围是为了减少循环的步数,以节省计算时间。其估计的方法如下:
(1)若变截面部分为等截面长方体,则根据振动理论,节面位置应在切割刀中心处,故有
lh+ntlt/2+ljc/2=L/2
lh=(L-ntlt-l3)/2
式中,nt为压电陶瓷片数;ljc为夹持件厚度。
(2)若变截面部分对切割刀的振动无影响,则节面位置应在除去变截面部分以外部分的中心处,故
lh+ntlt/2+ljc/2=(L-lb)/2
lh=(L-ntlt-ljc-lb)/2
式中,lb为变截面部分长度。
(3)由步骤(1)、步骤(2)易知lh的取值范围为
(4)因为lq=L-lh-ntlt-ljc-lb,所以lq的取值范围为
(5)取l′h为lh的取值范围的中值,即
利用MATLAB的GUIDE工具设计人机交互界面并对以上切割刀进行结构优化,选取的总长度区间为[50,52]mm,允许偏差为1μm,优化结果如图4所示。
经优化,切割刀总长度为51.4mm,前端块长度为13.7mm,后端块长度为17.7mm,一阶纵振频率为50.8kHz,偏差为0.78μm,达到了优化目标,计算时间约为100s。以上述结构尺寸加工的样刀的一阶纵振频率为50.6kHz,在相同的80V正弦信号的激励下,优化后的切割刀谐振阻抗为320Ω,振幅为1.4μm,而优化前的切割刀振幅为1.1μm,振幅提高约27%。
4 结语
利用振动理论,建立了超声切割刀的动力学模型,并据模型整理得到其一阶纵振频率和振型的解析式。据解析式计算得到的振动频率52.5kHz与ANSYS计算的52.3kHz及实验测试的53.5kHz相吻合,验证了本文算法的有效性。建立了超声切割刀的优化模型,提出了结构优化算法,并利用MATLAB设计了人机交互优化界面。利用本文算法进行结构优化设计,运行速度快,所耗机时少,优化结果良好,节面位置与夹持件中心位置的偏差在1μm之内,在相同的80V正弦信号的激励下,优化后的切割刀振幅比优化前的切割刀振幅提高了约27%,解决了结构优化难题。本文算法稍作修改后,亦可用于解决具有锥形变截面、双曲线变截面的切割刀的动力学分析及结构优化设计问题。并对超声电机的定子设计具有参考借鉴作用。
网络优化实习小结和实习报告 篇5
实习时间：
实习地点：广东湛江，广东阳江
1、实习内容摘要
了解无线网络优化及其常规方法。了解GSM和TD-SCDMA基本理论，熟悉GSM和TD-SCDMA的一些常用参数的功能作用。熟悉掌握实操测试软件TEMS8.0, Pilot Premier6.0、ANT、pioneer-crack；了解测试软件各种窗口功能以及调试、做测试模版。实践与参数理论结合，分析解决网络优化所遇到的问题。
2、无线网络优化
网优是“无线网络优化”的简称，指通信网络建成之后，在此基础上进行各种优化（包括软件、硬件、配置等）。无线网络优化是通过对现已运行的网络进行话务数据分析、现场测试数据采集、参数分析、硬件检查等手段，找出影响网络质量的原因，并且通过参数的修改、网络结构的调整、设备配置的调整和采取某些技术手段（采用MRP的规划办法等），确保系统高质量的运行，使现有网络资源获得最佳效益，以最经济的投入获得最大的收益。
3、无线网络优化的常规方法
网络优化的方法很多，在网络优化的初期，常通过对OMC-R数据的分析和路测的结果，制定网络调整的方案。在采用图1的流程经过几个循环后，网络质量有了大幅度的提高。但仅采用上述方法较难发现和解决问题，这时通常会结合用户投诉和CQT测试办法来发现问题，结合信令跟踪分析法、话务统计分析法及路测分析法，分析查找问题的根源。在实际优化中，尤其以分析OMC-R话务统计报告，并辅以七号信令仪表进行A接口或Abis接口跟踪分析，作为网络优化最常用的手段。网络优化最重要的一步是如何发现问题，下面就是几种常用的方法：
3.1、话务统计分析法：OMC话务统计是了解网络性能指标的一个重要途径，它反映了无线网络的实际运行状态。它是我们大多数网络优化基础数据的主要根据。通过对采集到的参数分类处理，形成便于分析网络质量的报告。通过话务统计报告中的各项指标(呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙话务量、无线信道可用率、话音信道阻塞率和信令信道的可用率、掉话率及阻塞率等)，可以了解到无线基站的话务分布及变化情况，从而发现异常，并结合其它手段，可分析出网络逻辑或物理参数设置的不合理、网络结构的不合理、话务量不均、频率干扰及硬件故障等问题。同时还可以针对不同地区，制定统一的参数模板，以便更快地发现问题，并且通过调整特定小区或整个网络的参数等措施，使系统各小区的各项指标得到提高，从而提高全网的系统指标。
3.2、DT（驱车测试）：在汽车以一定速度行驶的过程中,借助测试仪表、测试手机，对车内信号强度是否满足正常通话要求，是否存在拥塞、干扰、掉话等现象进行测试。通常在DT中根据需要设定每次呼叫的时长，分为长呼（时长不限,直到掉话为止）和短呼（一般取60秒左右,根据平均用户呼叫时长定）两种（可视情况调节时长），为保证测试的真实性，一般车速不应超过40公里/小时。路测分析法主要是分析空中接口的数据及测量覆盖，通过DT测试，可以了解：基站分布、覆盖情况，是否存在盲区；切换关系、切换次数、切换电平是否正常；下行链路是否有同频、邻频干扰；是否有孤岛效应；扇区是否错位；天线下倾角、方位角及天线高度是否合理；分析呼叫接通情况，找出呼叫不通及掉话的原因，为制定网络优化方案和实施网络优化提供依据。
3.3、CQT（呼叫质量测试或定点网络质量测试）：在服务区中选取多个测试点，进行一定数量的拨打呼叫，以用户的角度反映网络质量。测试点一般选择在通信比较集中的场合，如酒店、机场、车站、重要部门、写字楼、集会场所等。它是DT测试的重要补充手段。通常还可完成DT所无法测试的深度室内覆盖及高楼等无线信号较复杂地区的测试，是场强测试方法的一种简单形式。
3.4、用户投诉：通过用户投诉了解网络质量。尤其在网络优化进行到一定阶段时，通过路测或数据分析已较难发现网络中的个别问题，此时通过可能无处不在的用户通话所发现的问题，使我们进一步了解网络服务状况。结合场强测试或简单的CQT测试，我们就可以发现问题的根源。该方法具有发现问题及时，针对性强等特点。
3.5、信令分析法：信令分析主要是对有疑问的站点的A接口、Abis接口的数据进行跟踪分析。通过对A接口采集数据分析，可以发现切换局数据不全(遗漏切换关系)、信令负荷、硬件故障(找出有问题的中继或时隙)及话务量不均(部分数据定义错误、链路不畅等原因)等问题。通过对Abis接口数据进行收集分析，主要是对测量仪表记录的LAY3信令进行分析，同时根据信号质量分布图、频率干扰检测图、接收电平分布图，结合对信令信道或话音信道占用时长等的分析，可以找出上、下行链路路径损耗过大的问题，还可以发现小区覆盖情况、一些无线干扰及隐性硬件故障等问题。
3.6、自动路测系统分析：采用安装于移动车辆上的自动路测终端，可以全程监测道路覆盖及通信质量。由于该终端能够将大量的信令消息和测量报告自动传回监控中心，可以及时发现问题，并对出现问题的地点进行分析，具有很强的时效性。所采用的方法同5。
在实际工作中，这几种方法都是相辅相成、互为印证的关系。无线网络优化就是利用上述几种方法，围绕接通率、掉话率、拥塞率、话音质量和切换成功率及超闲小区、最坏小区等指标，通过性能统计测试→数据分析→制定实施优化方案→系统调整→重新制定优化目标→性能统计测试的螺旋式循环上升，达到网络质量明显改善的目的。
4、实习过程与内容
实习工作的主要内容是路测、基站选址、投诉处理、验收和天馈线调整。
4.1、路测，第一天工作就是跟同事去路测，开始时觉得非常简单，就开软件坐车上溜一圈闪人。后来跟多几次之后，发现路测有很多讲究的，它是优化工作最重要的数据支撑，以数据说话，看优化是否合理，很多时候的优化工作是多方面的，随地理位置的不同，场景的不同，设备的选择，数据的配置，天线的方向、俯仰角都是要重新计算，核查的。
4.2、基站选址，因为3G早已起步，因此主要是3G的选址。对于部分弱信号区，如住宅密集区和城中村等，会增加2G的基站或加直放站。选址主要考虑的有：使用现有机房，节约成本，保证重要区域和人口密集区域的覆盖，要求被选建筑物附近尽量开阔，考虑天线隔离、避免网间干扰，避免天线主瓣沿街道、河流方向，避免选择很高的山峰或高楼作为站址，考虑后期网络发展，站间留有余量，对于高度明显不够的站点要求满足楼顶建塔要求，对于需要新建机房的考虑机房位置是否合适，考虑物业谈判难度。
4.3、投诉处理，这是一个非常讲究技巧的活儿，会接触到各行各业的各种性格脾气的人，进入各种场所。它不要求在通信的某一方面要很精，不过必须方方面面都要懂一些，综合运用手上的设备，观察周围的地理环境和对周围基站的了解向客户解析信号不好的原因，大概说说解决的办法，安抚客户的情绪。遇到脾气火爆的一般采用说服或者通俗说磨嘴皮子的方法，顺便锻炼一下辩论的能力。
4.4、验收，主要是对分布系统、新建基站和直放站做CQT测试。需要安装室内分布系统的有室内盲区：新建大型建筑、地铁、隧道、停车场、办公楼、宾馆和公寓等：话务量高的大型室内场所：车站、机场、商场、体育馆、购物中心等；覆盖质量要求高的场所：VIP区域、营业厅、频繁切换的高层建筑内部。分布系统主要解决弱信号，通话质量差和掉话等问题。如对于高楼层建筑，高空楼层信号干扰比低空严重的多，没有分布系统的话，通话质量差，掉话严重，必须安装分布系统。但是，室内的信号不能太强，如果在道路上通话采用的是室内频点，则对外干扰严重验收不合格。
4.5、天馈线调整，在无线网络优化过程中，经常需要调节基站小区覆盖范围，以调整服务小区，减轻忙小区话务负荷，消除同频干扰。为此可通过调整小区定向天线的方向角、俯仰角、升降天线高度，调整天线方向角、俯仰角、升降天线高度的方法不需专用投资，且具有快捷和网络参数改变小等优点，是优化网络中常用的手段。
5、技术专题分析
5.1、乒乓切换问题
乒乓切换是网络优化常见的问题，产生的原因主要如下：（1）小区距离太近，或者小区覆盖范围太大，导致重叠覆盖区内的信号都相对较强，由于建筑物分布复杂，或者地形起伏较大，小区信号起伏并不一致，从而导致UE的乒乓切换；（2）部分小区切换参数设置不合理。主要有“切入UE惩罚时间定时器”（设置过小会导致UE乒乓切换过重）、“切换时间延迟”（设置过小会导致短时间内的信号抖动都会发生切换）、“PCCPCH RSCP切换迟滞量”（设置过小会导致信号稍有变动即会导致切换发生）等参数。
解决措施（1）无线切换参数的优化调整。不过调整无线切换参数，虽然可以减少乒乓切换的程度，但是也会带来切换不及时等其他问题，故需要综合考虑，且在修改参数后，需要及时测试和统计跟踪。（2）调整天馈参数（调整扇区天线下倾角、方位角或者天线挂高），必要时也可更换扇区天线主波束的赋形波束宽度，避免覆盖范围过大。但是必须注意不要出现服务盲区等新问题。
5.2、掉话问题 5.2.1干扰引起的掉话，原因分析：同频干扰；相关性强的扰码引起的干扰；上下行交叉时隙干扰；导频污染；上下行导频间干扰；系统间干扰；卫星接收器、屏蔽器、雷达等干扰。
干扰的判断：RSCP值正常在-90dBm以上，手机发射功率大，后台LMT查底噪大于-100dBm可以判断是干扰掉话。通过扫频仪可以确定干扰频段。通过调整干扰扇区的方向角，观察后台的底噪可以确定干扰方向。
解决措施：优化频点、扰码。设置频点优先级和时隙优先级来尽量避免在弱场区同频同时隙切换。上下行时隙调整，举例说明当相邻小区时隙配置分别为2/4和3/3时，降低TS3时隙的优先级，减少TS3时隙的上下行交叉干扰。天线参数的调整，避免越区覆盖。检查邻区关系，避免漏配邻区。DwPCH由于时间延迟对其他基站UpPCH的干扰可以采用UpShifting技术处理。异系统间的干扰，主要采用增加空间隔离度和增加滤波器来降低：
5.2.2覆盖原因导致的掉话
原因分析：（1）、服务小区由于各种原因导致覆盖过大将邻区也覆盖在内，或者邻区本身由于由于故障导致覆盖缩小，以至于移动台超过当前服务小区定义的邻区B的覆盖范围到达小区C后还占用先前的服务小区A的信号，然而小区C又未定义小区A作为邻区，因此有可能由于移动台搜索不到合适的切换目标小区，而本身的服务小区网络状况变差而导致掉话。（2）、2个小区的边界明显出现无线信号覆盖的盲区。（3）、高大建筑物的阴影效应导致移动台信号发生快速衰落而来不及切换发生掉话。
解决措施：调整天馈参数（调整扇区天线下倾角、方位角或者天线挂高），无线参数调整（如调整发射功率等），邻小区频点等参数优，采用RRU(Radio Remote Unit)和直放站设备。
6、体会及收获
这次生产实习体会及收获有：增强自信心，开始时会害怕，究竟书本的那点知识能否指引我把这份工作做好，不过当接触这份工作后，觉得工作也没什么，对我以后参加工作有很大的帮助。打好基础，学校书本的知识在工作过程中不会指明你怎么做事，但是它有助于你理解通信的原理，信号传输的过程，让我做起事来不会感觉陌生。也许这就是很多公司重视应聘者基础的原因。不断学习，在那里，公司为员工报考CDMA认证考试。另外，定期组织晚自修与内部考试，保持员工的竞争力。部分员工还利用其它时间报读各种辅导班。发现动力，寻找激情，在那里，时常听到某某同事说做事没动力，不想做了，往往那天的工作随便搞搞或没完成就收工不做了。所以要发现动力，寻找激情，把事情做好，做得更好，这是你的职责。
公共财政支出结构优化分析 篇6
一、公共财政与和谐社会的关系
公共财政是构建和谐社会的物质基础，起着重要的支撑作用，体现着执政能力建设的成效。
1．公共财政适应构建和谐社会的客观要求
通过建立公共财政体制，把公平、公开、规范的原则贯彻到财政资金使用的全过程，充分发挥公共财政在缩小收入差距、保障社会公平、促进经济协调发展等方面的职能作用，保障和推进经济社会全面、协调和可持续发展。
2．公共财政推动社会主义和谐社会建设
公共财政所履行的收入和资源配置职能是以政府与市场活动边界的准确界定为前提的分配。市场机制无法解决或解决不好的，属于社会公共领域的事项，公共财政原则上必须介入。因此，公共财政主要致力于解决资源过度开发、自然环境不断恶化、贫富两极分化等问题，在解决市场失灵的同时防止行政失效。公共财政所追求的是社会全面、协调的发展，是以满足社会公共需要和社会公共利益为宗旨，促进经济、社会和人的全面发展。
3．公共财政为构建和谐社会提供制度保障
首先，健全公共财政制度是财政部门的职责所在；其次，改革收入分配制度和健全社会保障制度，是公共财政直接参与的重要内容；最后，完善民主权利保障制度、健全法律制度以及完善司法体制机制，需要公共财政发挥保障作用。由此可见，通过公共财政而建立起的制度性保障，是构建社会主义和谐社会的基础。
二、黑龙江省财政支出结构的现状分析
“十五”期间，黑龙江省财政收入稳步增长，财政保障能力不断增强。同时，按照国家构建公共财政基本框架的总体目标，不断调整优化支出结构，转变财政支持经济发展的方式，努力解决财政支出保障上的“缺位”和“越位”问题，加速了公共财政的建设进程。
（一）黑龙江省财政支出结构优化的进展
1．财政支出有进有退，重点支出得到较好保障
在向公共财政目标逐步转变的改革实践中，各级财政往往面临“越位”一时退下、“缺位”难以及时补充到位的境况。“十五”期间，黑龙江省财政在财力有限的条件,努力按照建立公共财政的要求，财政支出较好地体现了“优化结构、有保有压”原则，优先保证了机关事业单位职工工资、社会保障等重点支出和农业、教育、科技等法定支出，并加大了对社会发展薄弱环节的支持力度。
一是通过转移支付，解决县乡普遍存在的拖欠机关事业单位职工工资和工资标准不统一等突出问题。到2001年底，全省兑现县（市）历年欠发的机关事业 单位职工工资6.5亿元；2003年解决了县乡工资标准不统一、发放不同步问题：2004年和2005年，省财政专门安排转移支付资金，帮助县（市）兑现了省政府以前年度出台的8项津贴和补贴。
二是“十五”期间社会保障支出年均递增24.8%，有力地支持了社会保障体系建设，全面完成了城镇社会保障体系试点任务，确保了企业离退休人员基本养老金、国有企业下岗职工生活费和城市居民最低生活保障金的按时足额发放。
三是农业、教育、科技支出年均增幅分别为25.4%、17%和14.9%，均高于同期经常性财政收入的增幅，较好地支持了各项公共事业的发展。
2．完善县（市）乡财政管理体制，加大省对县（市）转移支付力度
通过加强县级财源建设，有效地增强了县（市）财政能力，遏制或扭转了城乡之间在经济发展与资源配置上差距加大的势头，为全省经济与社会协调发展提供了有力保障。
一是省级财政充分调配各种财力资源，逐年加大对下转移支付力度，一般性转移支付额由2000年的9．5亿元增加到2005年的32．5亿元，加大了对财力薄弱的地方政府的财政转移支付规模和力度，资金更多地用于扶持社会发展领域中的薄弱环节，加大对劳动就业、职业培训、生活保障、社会弱势群体救助以及公共卫生、公共安全等与人民群众切身利益直接相关领域的投入力度，让人民群众共享改革发展成果。
二是通过实行“转移支付资金由省核拨到县”、“乡财乡用县监管”和“村财民理乡代管”等一系列制度创新，完善了省以下财政体制和资金管理办法，提高了县级财政及县以下基层组织行政职能的财力保障程度，有效改进了基层财政、财务状况。
3．财政支出结构逐步优化，公共财政特征日益明显
从2000年至2005年的支出结构变化中可以看到，黑龙江省财政支出结构不断走向优化。体现公共支出的教育、社会保障支出得到优先发展，支出比重分别由“九五”末期的12.83％和12.69％上升到“十五”末期的13.53％和 13.94%；公检法司支出也稳步增长，支出比重由“九五”末期的5.75％稳步提升到“十五”末期的6.06％。与此同时，政策性补贴支出比重由“九五”末期的11.63％下降到“十五”末期的5.53％，企业流动资金的供给已退出财政保障范畴。
在向公共财政目标逐步转变的改革实践中，各级财政往往面临“越位”一时退不下、“缺位”难以及时补充到位的境况，黑龙江省的财政支出结构目前也存在着这类问题。为此，必须按照市场经济发展要求，对财政支出结构进行战略性调整，其核心是解决财政支出“越位”与“缺位”并存的顽症，突出公共财政特征，着力建立起一个支出合理增长、内部结构有保有压、能够有效地规范支出行为和管理方式、全面适应构建和谐社会所要求的支出结构框架。
l．优化公共投资支出结构，适应经济发展需要
经济发展是社会和谐的基础。美国学者马斯格雷夫对不同国家不同发展阶段的支出状况进行大量的比较研究之后认为，在经济发展的早期阶段，由于交通、通讯、水利等基础设施落后，直接影响私人部门生产性投资的效益，从而间接影响整个经济的发展。而这类基础设施的投资往往投资大、周期长、收益小，又具有较大的外部性，私人部门不愿投资或没有能力投资，因此需要政府提供，为经济发展创造一个良好的投资环境，克服可能出现的基础设施“瓶颈”问题。据这一理论，黑龙江省公共支出结构具体应从以下方面进行调整：第一，积极探索公有制多样化的实现形式，加快国有企业改革。财政要逐步取消对竞争领域国有企业的亏损补贴，停止弥补国有企业资本金的作法，慎用企业贷款贴息和担保方式，不再干预微观企业的经济活动。通过产权改革和股份制改造，解决企业的流动资金和资本金不足问题。第二，要继续在能源、邮政通讯、交通运输和农业等方面增加投资，提高基础产业的供给水平。对供水、排污、煤气、公共交通等公用事业，可以增加投资加快发展，同时其政策性亏损由财政弥补，以保证居民的福利。另外，根据国民经济发展规划，政府可投资发展某些高新技术产业，力争达到国际水平。第三，财政要保障非经营性的基础设施和公共工程建设。包括：（1）增加对道路、桥梁、农田、水利等基础设施和城市公共设施的建设投资。（2）在发展商品市场的同时，保障对低收入者提供廉租住房投资。(3)逐步扩大环境保护方面的投资支出，如重视生态保护，加大对治理河流、空气污染工程和国土整治、 城市绿化的投入等。
2．支持公共服务需要，进一步加强社会公共性开支
社会公共服务涉及面很宽，包括科技、教育、卫生、环境保护等，是代表社会共同利益和长远利益的支出，也是现代市场经济条件下国家公共支出结构中一项十分重要的支出。
结合黑龙江省的实际情况，在保障公共服务支出方面，黑龙江省近期可从以下方面落实具体工作。
一是在教育方面，“十五”期间黑龙江省比较重视对教育的投入，但从教育发展的需求来看，教育投入还明显不足，尤其是农村义务教育投入。今后黑龙江省还应加大教育投入，优化教育支出结构，增加农村义务教育支出，支持职业教育和高等教育协调发展。实施农村义务教育经费保障机制改革，推进城乡义务教育均等化，特别是加大中小学危房改造的推进力度；认真落实农村义务教育阶段“两免一补”政策，探索将城市低保家庭学生纳入“两免一补”范围；支持职业教育特别是中等职业教育以就业需求为导向，为振兴老工业基地提供更多的高技能人才和高素质劳动者；支持高校重点学科、重点专业、重点实验室建设，进一步提高高等教育质量。
二是在科技方面，黑龙江省财政科技支出比重在“十五”期间有一定的回落，科技支出占一般预算支出的比重从2000年的0.71％下降到2005年的0.43%。近期在科技投入方面，要巩固开发类科研院所转制改革成果，探索公益类科研院所转制改革，调整科技支出结构，启动科技基础条件平台建设工程，整合科技资源，逐步建立多元化投入机制，深入实施科教兴省战略和人才强省战略，进一步支持科技发展，加快科技创新，将科研优势变为经济优势，促进科技成果转化为生产力，更好地为振兴老工业基地服务。
三是在文化方面，建立文化投入的稳定增长机制，加大对公益性文化事业的支持力度，促进文化事业和文化产业的发展。要支持全面繁荣文化事业，加强文化基础设施、特别是农村文化设施建设，继续实施“文化信息资源共享工程”；加快文化事业改革，发展文化事业和文化产业，丰富人民群众精神文化生活，全面推进边疆文化大省建设：大力发展体育事业，支持以重点体育场馆设施为龙头、群众健身设施为基础的体育基础设施服务体系建设，进一步建立和完善全民健身服务体系和网络，促进竞技体育的发展。
四是在生态环境保护方面，采取“政府组织，企业运作，市场融资，财政扶持”的方式，重点支持城市、农村和矿山环境保护、污染源综合治理等项工作，发展循环经济，保护生态环境，使环境污染得到有效治理、环境质量明显改善，加快生态省的建设。
五是在医疗卫生方面，急需加大对城市、农村医疗卫生方面的支出。要推动深化医疗卫生体制改革，重点支持推进新型农村合作医疗制度建设，争取在“十一五”期间建立覆盖全省的新型农村合作医疗体系，支持城乡医疗救助制度建设和医疗卫生改革，加大各级财政资金投入，完善公共卫生体系。
3．优化政府运行成本，减轻财政支出压力
按照科学发展观的要求，发挥政府应有功能，维护社会安全和稳定，为此，要保障政府正常运行的开支。从总体来看，黑龙江省的行政管理支出偏高，财政供养人员管理失控，规模庞大，占公共支出比重不尽合理。进一步转变政府职能，精简机构、压缩人员编制，提高政府机构的办事效率，严格控制行政管理支出增长，是今后一个时期政府及财政部门的一项重要任务。因此，应从以下几个方面对政府的行政开支进行规范：第一，全面推进政府机构改革。对政府的职能要按照市场经济的要求进行重新界定，将政府职能及管理方式要从分指标、分项目、分资金等逐步转移到法制建设、宏观调控和间接管理上来，解决政企不分、政事不分问题。要根据职能设置政府机构、确定政府编制，撤销按产业设置的专业经济管理部门，改革政府机构上下对口的格局，形成精简高效的政府行政体系第二，将机构编制管理纳入法制化轨道。实行机构编制的立法，增人增机构必须依据法律规定、按照法律程序进行，改变机构编制管理的无序状态。第三，严格控制经费开支。一切开支都要按照财务制度和批准的预算办理；一切开支都要置于严格的财务、审计监督之下；对任何违反规定的行为都要依法进行惩处。
在规范行政开支的同时，认真贯彻以人为本的要求，按照国家和省规定的各项工资、津贴项目和标准，规范和足额发放机关事业单位职工工资，逐步提高职工收入水平，努力缩小地区间差距。
4．改革财政支农机制，增加农村财政投入
黑龙江是农业大省，解决“三农”问题最关键的还是要增加农民收入，减轻农民负担。黑龙江省对农业方面的支出横向比较不算低，但作为农业大省，农业投入显得相对较低。特别是黑龙江省农业基础设施落后，用于这方面的支出应该要高于其他省份：从纵向比较来看，黑龙江省在“十五”期间用于农林水气象支出呈快速下降的趋势，林水气象支出占一般预算支出比重从2000年、2001年、2002年的7％，直线下降到2005年的4.02％。今后要加大这方面的支出比重，同时按农业支出的性质来调整农业支出的内部结构。
5．完善社会保障制度，加大社会保障支出
社会保障需要纳入国家和地方财政政策规划统筹考虑。当前和今后一个时期，社会保障制度改革的重点是完善失业保险及城市居民最低生活保障。随着老龄人口和失业群体的扩大，社会保障的资金需求呈现出快速增长的态势，这无疑将对财政收支运行和分配格局产生深刻的影响。
从发达的市场经济国家财政运行中不难发现，社会保障支出比重不断上升已成为财政运行发展的一个基本规律和国际经验。目前结合黑龙江省实际情况及国家建设公共财政的要求，应从以下两方面优化社会保障支出：第一，适时扩大社会保障范围。社会保障不应局限于国有单位，还应包括非国有单位。在继续完善养老保险制度的同时，要适时扩大医疗保险和失业保险的范围，彻底打破城乡、所有制和劳动者身份界限，使社会保障覆盖到全体社会公民。同时，坚持社会保险资金由国家、单位和个人共同负担原则。社会福利救济不仅要注意对低收入者的生活救济，还要重视对贫困户的医疗救济，确保没有参加医疗保险的低收入者能享受到基本的医疗服务。要制定并实施农民和进城农民工的社会保障政策；完善并落实促进就业再就业的各项财税扶持政策，不断完善并积极支持就业和再就业的技能培训、职业介绍、岗位补贴、税收减免等优惠政策的落实，足额安排各项财政补助资金，千方百计增加就业岗位，积极做好促进再就业与失业保险、城市居民最低生活保障等制度的衔接，建立下岗失业人员再就业的长效机制；加大对农村敬老院、城市福利院维修改造的投入，支持城乡社会福利事业的发展；加大对公共卫生体系建设的投入，提高全省防病治病水平，为全省人民提供可靠的医疗卫生保障。第二，要重点对低收入者，特别是农民进行生活资助。财政分配属于二次分配，二次分配应注重公平。为此，就要从财政分配入手，缩小居民的收入差距，保证社会公平。
网络结构分析和优化 篇7
1 工程概况
工程位于辽宁省盘锦市,五栋高层住宅建筑中两栋18层(主体高度55.3 m)、三栋17层(主体高度53.9 m),基础埋深为3 m,采用钢筋混凝土剪力墙结构体系。建筑抗震等级为三级,抗震措施采用7度设防烈度,结构安全等级为二级,建筑物耐火等级为二级,结构整体计算采用SATWE程序。
2 结构布置
本项目着重分析该类型建筑中剪力墙的布置和梁板的布置问题。按照每个标准层的单位面积计算,经统计发现,在7度设防烈度区域通常剪力墙墙身的用钢量达到45%到65%,而边缘构件此比例为30%到50%,布置好剪力墙可以实现较好的经济效益。布置住宅建筑剪力墙需遵从降低剪力墙数量、降低边缘构件数量、用抗侧力构件占比尽量少的方案达到建筑抗侧和抗扭刚度的要求等原则。设计过程中主要使用强周边、弱中间,均匀长墙优先、短墙减少,L,T、十字等规则墙肢优先、复杂转折形式减少,连续形式增高、半框形式减少,建筑结构在高度上变化均匀,墙肢的轴压比尽量差距降低等方法。
该类型建筑统计数据同样发现梁板布置作用同样重要,通常用钢量达到35%到55%,由于高层住宅通常并不存在非常大的荷载,优化余地较多。本项目按照规范最低限值的挠度、裂缝和管道设备进行分析,遵循传力路径简明、跨度做到3.0~5.0 m的经济跨度、降低高连梁使用等原则。
3 结构分析
结合建筑特点、规范要求和综合指标构建了结构布置,构建两种对比初步结构模型进行了试算,试算从铰接模型调整后进行刚接模型二次试算,调整结构位移比、周期比以及层间位移角。其中进行的位移比优化效果如表1所示。
两个模型均能够满足规范要求,优化后的模型整体稳定性更优,更能抵抗最不利条件。其他参数的优化调整同样遵循深化对比分析的思路,最后进行整体分析,选择统筹效果最佳的结构方案。结构计算过程中发现个别连梁出现了超筋问题,采取增加洞口宽度、降低梁界面、提高连梁跨高比、转移地震力等方法均能起到较好的效果。
图1所示为经过上述优化思路处理后的部分标准层结构布置和初步配筋情况。
4 构造措施
本项目结构设计过程中从墙的配筋和梁的配筋两个方面深入优化了构造措施。
墙带翼缘边缘构件通常配筋量都比较大,本项目中针对该细部构造采取了剪力墙组合配筋形式进行独立计算配筋,降低此类构造措施配筋超过30%,运算初值需要参照经验代入。墙肢之间有较高连梁的小开口整体墙中,开洞所产生一字墙配筋可以针对洞口两侧按照构造边缘构件配筋,不考虑短肢剪力墙,在L形、T形和十字形剪力墙中可以参照类似的措施,减小短肢剪力墙的定义范围。L形与T形剪力墙会出现腹板同翼缘难以匹配的情况,在构造上需要放宽翼缘的边缘构件要求,十字形剪力墙中出现类似情况时可以以暗柱考虑构造情况。对于厚度大于300 mm单片短肢剪力墙,构造上按照普通剪力墙或者框架柱运算效果更好。构造上还需要考虑高强度混凝土或温度应力集中区域的收缩应力与温度应力控制,以减少裂缝产生的可能,通常可提高水平分布筋配置用量。为了锚固住连梁、竖向钢筋与框架梁纵筋,剪力墙顶部的暗梁效果显著,暗梁设计高度可取400~500 mm,纵筋与箍筋按照构造要求设计。
考虑到地震作用影响,本高层住宅剪力墙结构的连梁和框架梁内力与配筋计算过程中归并了部分楼层,减少竖向变化,配筋差别较大的独立配筋,尽量节省用钢。对于锚固足够且支座弯矩过大的梁(超过总弯矩30%)按照框架梁进行构造设计,与之相对应的剪力墙处以暗柱配筋构造处理。
5 成本控制措施
结合同类项目结构设计经验,本项目设计中推荐隔墙采用类似于加气混凝土砌块的轻质墙体,在降低荷载与地震作用的同时,减少了成本。受力集中的暗柱和梁等处建议使用高强钢筋,可以降低配筋量。在运算处理过程中的荷载阶段,细化墙体荷载优化(如扣除门窗洞口等)以减少非必要性荷载参与计算。
结构布置的优劣对于成本控制效果显著,同时还需要做到精细计算。剪力墙布置在充分考虑水平和竖向承重条件下应该尽量扩大间距;沿着建筑竖向的剪力墙要保持均匀变化的厚度设计;剪力墙轴压比和层间位移角等参数设计要靠近规范限制值,降低剪力墙使用量和结构自重。
构建模型进行运算过程需要精细化,导出的计算结果进行复核后要作为配筋执行依据,设计过程中参数选择要严谨,各项放大系数要有依据,确保结构的安全。
6 结语
本项目估价约4.3亿元,于2014年竣工验收,施工效果显示其达到了预期的结构优化设计目标。从剪力墙布置和梁板布置着手,并在电算基础上强化手算和分析,严格控制配筋量,从而实现了用钢量控制;在大的结构布置和小的构造精细计算等多个方面着手,充分发掘剪力墙细部构造措施优化潜力,增加优化措施,确保本项目受力合理、结构安全且严格控制造价。
摘要：本文基于高层剪力墙住宅建筑结构设计工作实例,详细介绍了整体结构布置和结构分析到局部构造措施,目标为从结构设计角度加强该项目的成本(投资)控制、工期控制和质量控制,确保提升本项目的综合效益,建设结果验证了优化效果较为理想。
关键词：剪力墙结构,高层住宅,结构选型,优化设计
参考文献
[1]舒玉龙.高层钢筋混凝土框架—剪力墙结构刚度和延性优化设计的研究[D].沈阳:辽宁工业大学,2015.
[2]吴飞.高层剪力墙结构住宅的优化设计研究[D].太原:太原理工大学,2012.
[3]王开军.高层框架——剪力墙结构竖向构件几何设计分析[J].建筑结构,2010,(S1).
网络结构分析和优化 篇8
2008年10月24日收到
油船船型特点是结构简单,船体钢料成本在结构成本乃至全船的造价中占有很大的比例,货油舱结构是船体结构的主要部分,对全船钢料消耗影响最大。因此,设计师在总体和结构设计中应千方百计减轻结构重量,尤其对货油舱结构设计应做深入细致的研究。
本文以某油船舱段为研究对象,利用HyperMesh建立舱段有限元分析模型并进行了舱段强度有限元分析,然后借助OptiStruct优化设计系统,对其进行了尺寸优化设计。
1 HyperWorks简介
HyperWorks为美国澳汰尔(Altair)公司的有限元结构分析与优化软件,包括HyperView、MotionView、HyperGraph、HyperForm、Optistruct、HyperMesh 等多个功能模块,其中HyperMesh为前后处理器,OptiStuct为结构分析和优化工具,内含有限元求解器[1]。
Altair OptiStruct是一个面向产品设计、分析和优化的有限元和结构优化求解器,拥有全球先进的优化技术,提供全面的优化方法。OptiStruct从1993年发布以来,被广泛而深入地应用到许多行业,在航空航天、汽车、机械等领域取得大量革命性的成功应用,赢得多个创新大奖[2]。
OptiStruct采用局部逼近的方法来求解优化问题。局部近似法求解优化问题步骤如下:1)采用有限元法分析相应物理问题;2)收敛判断;3)设计灵敏度分析;4)利用灵敏度信息得到近似模型,并求解近似优化问题;5)返回第一步。
2 船型介绍
本船为钢质、单桨、单舵、尾机型、以装载成品油为主的无限航区7000t成品油轮。本船货舱区域设双层底、双舷侧,机舱区域采用双层底,燃油舱处设双壳,除双层底、甲板、货舱区域舷侧采用纵骨架式外,其它结构为横骨架式。本船已批量建造。为了减少成本,更合理地分布材料,故对其进行有限
元和结构优化分析。
该船主尺度如表1。
3 有限元模型的建立
模型范围要求包括船中货舱区的1/2个货舱+1个货舱+1/2个货舱,垂向范围为船体型深,横向取船宽范围,且从左舷至右舷不及型线变化,有限元模型中包括横向槽形舱壁和纵向槽形舱壁,对一道纵舱壁的油船用全宽模型。
3.1 坐标系定义
x—沿船长方向,向首为正;
y—沿横向,由纵中剖面向左为正;
z—沿垂向,向上为正。
3.2 网格划分
一般来讲,船体的外板结构,强框架、纵桁、平面舱壁的桁材、肋骨等的高腹板以及槽型舱壁和壁凳采用4节点板壳单元模拟。
有限元网格划分尺寸按以下规定:
(1)沿船体横向和垂向以纵骨间距为一个单元。
(2)沿船体纵向以肋骨间距为一个单元。
(3)船底纵桁和肋板在垂直方向布置应不少于3 个板单元。舱壁最底部的单元一般情况下应尽量划分为正方形单元。
(4)槽型舱壁的每一个翼板和腹板至少应划分为一个板元。
3.3 材料和属性
计算中使用的材料参数如下:
弹性模量:206 GPa;
材料密度:7.9×103 kg/m3;
泊松比: 0.3;
长度单位为:mm。
3.4 舱段有限元模型受力和约束图
载荷左右对称,故中纵剖面内节点的横向线位移为0,绕中纵剖面内两个坐标轴的角位移为0,即:δy=θx=θz=0。端面约束方面,一端独立点约束δx,δy,δz,θx,θz;另一端独立点约束 δy,δz,θx,θz。表2可形象表示出来:
注:①Cons—表示对应的位移约束;②Link—面内相关点位移与独立点连接;③BM—端面所受的总体弯矩。
模型边界约束施加完毕后,对模型施加载荷,舷外水压力,货物压力,端面弯矩,晃荡压力均根据《油船结构强度直接计算分析指南》[3]及《钢制海船入级与建造规范》[4]计算得出。
舱段的受力和约束图如图1所示。
4 计算结果图
模型建立完成后,先对其进行强度校核。施加边界约束条件节点周围的单元,由于受边界条件的影响,其计算结果不能反映结构真实的受力情况,这些区域单元的计算结果不作校核。中间整舱舱段应力云图如图2所示。
根据下图2所示的计算结果,结构最大的合成应力为148 MPa,与表2相比较可知,初始设计有较大余量,有必要进行结构的优化设计。
5 舱段的尺寸优化设计
以结构重量最小作为目标函数,以表2的最大许用应力作为约束条件,以货油舱区的主要板材,如:内外底板,内外壳板,强力甲板等的厚度作为设计变量,借助于Optistruct系统,对该舱段进行尺寸优化。其优化流程如图3所示,优化结果如表3所示,船体典型舱段优化后的重量减轻了5.82%。
6 结论
本文运用现代有限元理论和方法,对某油船舱段进行了强度分析和结构优化。从整个分析过程中,可以得出如下结论:
(1)采用现代有限元方法,可以改进设计方法和设计思路,使设计流程科学化和现代化。
(2)对该油船舱段进行了尺寸优化设计,减轻了舱段的重量,更合理地分布了材料。
(3)Hyperworks系列软件在船舶方面应用较少,本文计算结果也说明该软件在船舶有限元和结构优化分析中的应用是行之有效的。
摘要：HyperWorks为美国澳汰尔(Altair)公司的有限元结构分析与优化软件,本文以某油船舱段为研究对象,在HyperWorks中建立了以壳单元、梁单元为基本单元的舱段有限元模型并进行了舱段强度有限元分析,然后借助于OptiStruct优化设计系统,对其进行了尺寸优化设计。
关键词：油船,舱段,有限元,优化
参考文献
[1]王昆.建屋Ⅲ型游船船体钢结构有限元分析及优化设计.镇江:江苏科技大学,2008
[2]张胜兰,郑冬黎,郝琪,等.基于HyperWorks的结构优化设计技术.湖北汽车工业学院,北京:机械工业出版社,2007
[3]中国船级社.油船结构直接计算分析指南.北京:人民交通出版社,2003
网络结构分析和优化 篇9
(一) 南充市
南充市位于四川盆地东北部, 嘉陵江中游, 东邻达州市, 南连广安市, 西与遂宁市、绵阳市接壤, 北与广元市、巴中市毗邻, 现管辖三区五县一市, 总面积12 494平方公里, 2007年底城市建成区近60平方公里。南充已被纳入全国城乡统筹综合配套改革试验区;列入四川省优先发展的四个特大城市之一, 是具一定代表性的发展中城市。
据国家统计局资料显示, 2009年南充GDP总量达686.3亿元, 同比增长14.9%。各县 (市) 区人均GDP最高为顺庆17 482元。人均可支配收入为12 558元, 同比增长10.8%, 人均消费性支出为9 637元, 同比增长12.4%。截至2008年底, 南充户籍总人口7 494 938。其中, 市辖三区总人口1 924 945, 市辖三区城市人口86.36万。
(二) 南充市房地产
1. 区域经济。
南充城市房地产市场主要为三区房地产区域市场。
(1) 顺庆区:顺庆是川东北商贸中心, 对川东北3 300多万人口的地区具有很强辐射和聚集作用。全区现有各类专业、综合市场近100个, 人均市场面积0.57m2, 超过全国平均水平。 (2) 嘉陵区:1993年9月南充市撤地建市时成立的县级行政区。嘉陵始终将经济建设作为重心, 将工业和三产作为两翼, 居民住房条件继续改善, 城镇竣工住宅面积32.72万m2, 农村竣工住宅面积16.29万m2。 (3) 高坪区:高坪区位于南充市东部, 与顺庆区一江之隔。盐卤资源、水能资源丰富, 还有石油、金沙、膨润土等, 是全省商品粮、瘦肉型商品猪、桑蚕茧及水禽蛋生产基地。
2. 金融危机时期市场概况。
2008年南充市房地产开发完成投资34.5亿元, 同比增长25.8%。2008年出台了相关购房利好政策, 举办秋季房交会, 11月房地产市场出现回暖迹象。其中商品住宅的高层住宅以及90m2及以下住宅, 环比均出现了0.1%的增长。同时, 二手房的销售价格也出现了小幅增长。
二、态势分析
数据截至2009年上半年, 与2008年金融危机之前之后对比分析。
(一) 土地市场
经统计历年来经营性土地供应情况, 形成 (如表1所示) :
数据来源:南充市国土资源局。
从上表可以看出, 2005年来, 土地市场形势逐渐走高, 到2007年达到高峰。2008年受汶川地震、国家宏观调控政策、全球金融危机影响, 出现回落。2009年上半年形势有所好转。土地市场恢复性增长, 总体上看出让面积和额度均不断上升。
(二) 房地产市场 (数据摘自南充房管局备案平台)
1. 房地产成交情况。
(1) 商品房供应。南充2009年6月新增商品房供应面积12.77万m2, 比2008年12月的10.35万m2增加了23.38%。其中三区分别为:嘉陵5.2万m2>顺庆4.7万m2>高坪2.8万m2。多层面积8.1万m2;电梯供应面积4.6万m2。 (2) 三区销售情况。2009年5月南充共成交商品房681套, 比上月减少7.85%, 比2008年12月成交739套少58套。三区成交情况:顺庆区3.01万m2>嘉陵区1.36万m2>高坪区0.91万m2。
2. 二手房交易情况。
三、土地结构时空优化理论
(一) 土地结构理论研究
土地, 是人类生产、生活的场所。土地结构, 一方面包括传统的地理结构即地表结构;另一方面包含经济过程与土地空间的联系, 即土地经济结构。空间结构反映了经济实体在空间中相互作用及其形成的空间关系, 包括空间相互位置、集聚程度等分布规律 (陆玉麟, 1998;陆大道, 1999;潘学标, 2003;魏心镇, 1989;蔡渝平, 1987;蔡耀辰, 1994) 。大多数土地空间结构是人力作用于土地的结果, 即土地利用结构。
土地利用结构和国民经济结构 (生产结构或产业结构) 有着密切的关系:国民经济结构是土地利用结构在经济上的直接或间接的反映, 而土地利用结构是国民经济结构在土地上的直接或间接的具体落实 (严金明, 2002) 。
研究表明, 工业化和城市化是导致土地利用结构变化的最主要作用力机制之一。它们不仅通过人口、产业集中、地域扩散占用土地使土地利用非农化, 而且通过生活方式和价值观念的扩散, 改变原来的土地利用结构。土地利用总体规划的核心内容就是土地利用结构在空间上的优化配置, 在时间上的合理安排, 获得最大的土地价值。
土地价值取决于其综合效益, 包括经济效益、社会效益、生态效益。
V (t) =V (x1, x2, x3) x1, x2, x3代表农用地、建设用地、未利用地效益。
=a1x1+a2x2+a3x3+c a1, a2, a3表示修正系数, c为系统随机偏移值。
xi=Fi经+Fi社+Fi生 xi即第i种土地类型效益, 为其经济效益、社会效益、生态效益之和。
Fi可通过负指数函数模型、特征回归分析等求得。
1. 负指数函数模型。
假定土地价值与距离之间的关系为:V (u) =B·e-cu。
其中, V (u) 为离市中心距离为u的土地的价值;u为到市中心距离;B, c为通过已知数据估算的参数。
负指数函数模型是一种简单的理想化模型, 只考虑了一个表示区位的到市中心距离的变量。因此这一模型比较适合于空地或新建住房的价值估计。
2. 特征价格模型。
特征价格理论认为异质性产品由众多不同的特征组成, 产品的价值体现在其具有的承载效用的属性或特征。
Z= (z1, z2, …, zn) Zi表示商品的第i个特征量
P (Z) =P (z1, z2, …, zn) Pi表示商品的第i个特征量的价格
特征价格模型一般都是线性方程函数形式或者可以转化为线性方程函数形式, 因此其参数估计方法基本上采用基于最小二乘原理的多元回归方法。
(二) 土地结构时空优化
土地结构的时空优化主要有地理结构优化和土地经济结构优化两方面。地理结构优化表现为地理信息系统的研究和多维可视化建模等。土地经济结构优化主要通过分析经济影响因素, 确定显著指标, 根据约束条件或者目标函数模型拟定可行方案和优化选择。
进入信息社会, 已开始时空数据模型和时态地理信息系统的研究。如土地资源动态监测、全球变化、环境等方面监测、水土流失和土地变化, 数字地球等。时空数据模型大体有时空立方体、时空快照、基本状态修正、时空三域等。
在土地利用规划中, 结构优化一般采用综合平衡法、线性规划法、系统动力学模型、动态规划法、灰色线性规划法、模糊线性规划法等。并且开始从以单一目标向可持续发展条件下多目标土地利用结构优化转化。通过软性和弹性的综合效益结合硬性的经济效益, 为决策者提供多个供选方案, 实现“一要吃饭, 二要建设, 三要环境”的总目标。
四、南充市房地产优化
(一) 土地结构时空优化于房地产之应用
房地产的价值, 从市场经济角度看取决于供求, 而从长期看来源于消费者的心理预期, 主要表现为区位和环境价值。城市内部的区位优劣是随城市发展在时间与空间轴上进行演替、变换的。从时间轴看, 科技进步、经济发展、产业更新、功能变更, 使空间区位转化。从空间轴看, 随着城市规模、形态与内部结构变化, 交通运输条件改进, 空间区位优劣也在变化。总之, 区位优劣具有动态性和不稳定性。
土地结构时空优化理论表明, 在城市土地、房地产价值众多影响因素中, 中观层面的区位因素是最重要原因, 其中经济集聚度和交通条件又是其中尤为重要的因子。
城市增长决定城市内区位优劣空间结构的演变机制。城市空间在经济、社会、政治、技术及其自然历史条件等因素的作用下发生着增长, 其增长反映在实体上, 即为就业、居住、交通流及服务消费和服务设施空间的增长。
根据国内外学者研究, 结合中国实情, 在中国城市房地产结构优化中要注意土地、房地产的时空阶段变化:市场建立初期, 市场机制开始发挥, 价值空间分布初步呈现类同心圆的形态, 此时市场欠完善, 梯度差异大波动明显;市场逐渐完善成熟后, 随着城市的快速增长, 空间梯度结构将呈现与大多数发达国家相似的、越来越平坦的趋势, 多中心、交通走廊等对空间分布形态影响较大。
(二) 南充市优化策略
1. 背景分析。
作为南充区域性的房地产市场, 从宏观角度来说, 一方面受国家宏观经济形势影响, 另一方面随房地产整体市场形势变化。从2006年底至2009年初, 由于受国家抑制性调控的影响, 全国房地产发展趋势放缓。金融危机爆发之际国家放下抑制之剑而挽扶房地产业使市场回暖。刚性需求和土地供应量的减少从根本上决定了房价的走势, 而对房价上涨的预期又决定着投资性购房需求的增长。
从微观角度来看, 可以从两个方面来分析南充房地产市场。首先, 从需求市场看, 随着城市化的推行, 南充城市人口增长加快, 是导致南充区域性房地产市场向前发展的重要基础。此外, 经济形势的好转、劳动就业率的提高等等, 也会增加人们对未来收入的预期, 从而刺激购房需求。其次, 从供给角度看, 近几年, 供给量增长相对过猛。外地开发商大量涌入南充。成都、重庆、沿海等有实力的开发商进入南充后, 开发规模进一步扩大, 使房地产品供给的数量越来越多。短期性空置也成为必然。
2. 空间板块间竞争重点类比元素分析。
顺庆区:顺庆区平均住宅均价为2 595元/m2。顺庆区多层均价为2 381元/m2, 电梯均价为3 217元/m2。其中, 高档楼盘均价为3 127元/m2, 中档及中高档楼盘均价为2 367元/m2。嘉陵区:嘉陵区住宅均价为2 320元/m2。多层均价为2 315元/m2。电梯均价2 552为元/m2。其中, 高档楼盘均价为2 525元/m2, 中档及中高档楼盘均价为2 170元/m2。高坪区:高坪区住宅均价为2 088元/m2。多层均价为2078元/m2, 电梯均价为2 267元/m2。其中, 高档楼盘均价为2 148元/m2, 中档及中高档楼盘均价为2 060元/m2。
3. 价格结构及时空优化分析。
根据时空优化理论, 南充城市增长形成了一定的多中心及交通走廊区位。南充市房地产以住宅为主, 交易活跃的六成以上市场集中在顺庆区, 其价格主要分布在以下五个空间。
(1) 五星花园区域。五星花园区属于老城区的中心, 旧城改造的发展方向, 交通便利, 配套设施齐全, 学校较多。但环境较杂乱, 不太适宜居住。拆迁费用较高, 工程进度缓慢。
开发项目多以小高、高层、超高层为主。该区域项目规模较小, 社区配套设施较少、基本无景观, 社区品质一般。该地段经济发展较快, 地价较贵, 造价成本偏高, 所以住宅价格较高, 目前主要楼盘有北湖盛景、锦绣北湖, 均价都在4 000元/m2以上, 最高达到4 500元/m2以上。由于寸土寸金的中心位置, 在较长时期内适宜高集约度及商业化开发。
(2) 市政新区区域。市体育中心、长途客运站、人民广场、南充大剧院、博物馆展览馆、图书馆、清泉寺旅游景区等规划建立, 政府也确定了往北边发展, 工作便利, 公交也较便利。较适宜居住, 该区域价格适中, 土地放量很大, 楼盘品质较高。如金色愿景、春风·玫瑰园等楼盘。
开发主要以多层为主, 小高层、高层逐渐兴起;价格在2 850元/m2~3 500元/m2左右, 总体而言相对较低, 具一定上涨空间。由于开发的时间效应, 短期内适宜中产及老年阶层, 多以环境及品质取胜;逐步向生活工作过渡。
(3) 滨江大道区域。南充市滨江大道是政府规划发展方向, 地价相对较适宜, 环境优美、交通便利, 医院、学校较多、配套设施比较完善, 较适宜居住。
开发项目以小高层、高层为主、多层花园洋较少;价格在3 200元/m2~4 300元/m2左右。由于购房意识的舒适及环境生态需求转化, 销售情况较好, 具良好升值潜力。
(4) 蚂蟥堰区域。蚂蟥堰区域属嘉陵区, 有政府广场、南充高中、中心医院、友和农贸市场、光彩大市场、博美装饰城、滨江美食城、香江水上乐园等, 规划为嘉陵工业区, 商业氛围渐渐凸现。由于离嘉陵江较近, 自然风景优美, 也很受购买者青睐。
周边市政配套设施有待完善, 生活出行不方便, 交通工具缺乏。价格在2 200元/m2~2 800元/m2, 价格较实惠。暂时来看, 不太适合居住, 不过也是开发的热点, 将来随城市增长会成为人们工作居家的主要区域。
(5) 华凤新区域。华凤新区属顺庆区, 毗邻“打乐坪生态风景区”和“舞凤山公园”两大城市绿肺, 有西华师范大学和南充一中, 是南充城市西北部地眼位置。
开发楼盘较多, 但是品质较低, 体量较小。延西华路上去, 有十个楼盘左右, 但总建筑面积却没有达20万平方米。该区域主要以多层为主, 小高层较少。周边市政配套设施有待完善, 生活出行不便。价格在2 200元/m2~3 100元/m2。未来专业化发展还需要经历一定时日。
总体而言, 南充市的住宅价格是相对较低的, 理论上仍具有上涨空间。
五、结论
根据时空优化理论, 随着振兴川东北, 南充市人民生活水平不断提高, 对于居住环境的要求也越来越高, 开发楼盘项目的主要趋势是趋向于中高档电梯公寓, 别墅和洋房小区, 而高层电梯公寓将会是南充房地产市场的主流市场。
在今后的土地结构优化及房地产发展研究中, 需要将时间维度和空间状态结合, 并把握发展阶段和利用强度, 进行多目标综合效益优化, 将成为未来的必然趋势。
摘要：全球金融危机对国民经济各产业带来一定突发状态的影响。以此为背景, 选择中国西部二级城市南充市为研究对象, 分析了南充市房地产其时的态势, 并结合土地结构时空优化理论, 提出时空相结合的相应优化策略, 以期对城市增长及房地产发展有所启发。
关键词：金融危机,房地产,土地结构,时空优化理论
参考文献
[1]严金明.简论土地利用结构优化与模型设计[J].中国土地科学, 2002, (4) :20-25.
[2]王兰英, 田艳霞.中国城市土地利用结构优化研究述评[J].现代城市研究, 2004, (1) :53-56.
[3]黄星.2008上半年北京楼市分析及后市展望[J].中国集体经济, 2008, (7) :13-14.
网络结构分析和优化 篇10
框剪结构既吸收了框架结构平面布置灵活、立面处理易于变化和内部空间较大等特点, 还吸收了剪力墙结构刚度大、强度高等优点。在框剪结构设置中不仅要满足框架结构设计的基本要求, 同时还要系统考虑剪力墙的数量、安放位置, 这就需要明确框剪结构的特征, 确定框剪结构的设计方案。通过不断优化框剪结构体系中框剪和剪力墙之间的关系, 进行分析、对比, 最终找出最优的设计方案。
1 框剪和剪力墙之间的关系
在框剪结构中对于框剪结构体系提出了更高的要求, 因此比普通的支架铺设要求更高, 框剪结构主要由框剪结构部分和剪力墙结构部分组成。
1.1 受力之间的关系
从受力关系上分析可知, 框剪结构部分和剪力墙架构部分均可承受水平方向上的作用力, 框剪结构部分承担了主要的垂直方向上的载荷以及部分剪应力, 而剪力墙结构部分承担了主要的剪应力。一般来说框剪结构的抗拉压能力要高于其抗剪切能力, 也就是说如果框剪结构损坏, 那么首先是其受到的剪应力超过安全许用应力。
1.2 协同变形关系
在水平载荷的作用下, 框剪结构部分的变形曲线呈现出剪切形状, 且随着建筑高度的提升, 框剪结构变形层间位移逐渐降低, 如图1所示。而剪力墙的变形曲线则呈现出弯曲型, 具体如图2所示。根据材料力学以及结构力学的相关理论可以将剪力墙结构简化为一端固定, 一段自由的悬臂梁, 随着建筑高度的增加, 悬臂梁的臂长不断增加, 悬臂梁的水平位移就越大。在框剪结构体系中是通过楼板将框剪结构部分和剪力墙结构部分结合起来, 而楼板在自身平面内刚度无穷大, 这就使得两种结构在楼板标高处产生协同变形, 共同抵抗来自外界的载荷, 因此其变形曲线呈现出弯剪型特点。在楼层底部时, 此时结构中剪力墙变形较小, 从而限制了框剪结构的变形幅度, 也就此时楼层受到的剪应力基本上由剪力墙结构部分承担;在楼层高处, 根据剪力墙结构变形曲线特性可知, 此时的剪力墙结构侧向位移会逐渐增大, 而框剪结构侧向位移较小, 在协同作用下, 两部分之间产生拉应力, 从而限制剪力墙侧向位移, 此时结构受到的剪应力由框剪结构部分和剪力墙结构部分共同承担。
2 框剪和剪力墙关系的策略
2.1 合理布置剪力墙
剪力墙的布置方式对于框剪结构体系的稳定性有着较大的影响, 只有合理布置剪力墙才能够保证结构的力学稳定性。在满足建筑基本功能的前提下, 尽可能地将剪力墙设计成对称布置, 只是因为剪力墙承担了框剪结构体系绝大部分的水平载荷以及剪切力, 如果剪力墙不能够设计成对称的, 那么就会造成两侧剪力墙受力不均匀, 对于系统稳定性产生较大影响。而通过将剪力墙设计成对称结构, 可以保证框剪结构受到的水平载荷通过对称中心, 从而有效避免水平载荷产生扭矩;考虑到框剪结构的整体稳定性, 剪力墙不能够集中在建筑中部区域, 而是应该按照受力特点, 尽可能地将剪力墙设计成均匀、分布的。这是因为当剪力墙在建筑中部区域过于集中, 那么就会造成中部区域刚度剧增, 而外侧刚度较小, 这样就导致整体框剪结构的刚度较小, 影响结构的稳定性, 尤其是对于高层建筑和不对称建筑来说, 这样的设计更是致命的。因此为了提升框剪结构的稳定性, 应该尽可能地将剪力墙均匀、分散地布置。
2.2选择合理的结构设计
框剪结构设计流程为: (1) 根据建设方的建筑要求以及建筑结构特点合理确定框剪结构体系的结构类型, 保证设计在满足使用功能的前提下节约成本; (2) 在满足建筑要求的前提下, 合理布置水平方向以及竖直方向上的构件; (3) 初步确定设计结构并且用结构设计软件进行应力应变计算分析; (4) 检查计算值是否满足设计要求, 如不能满足则反复修改参数, 直到满足设计要求; (5) 进行实地勘测, 最终确定设计方案。对于框剪结构来说, 其整体力学特性有以下几点:剪切应力较大, 弯曲应力较小;支撑柱强度高于支撑梁的强度;压应力较大, 拉应力较小。因此在进行结构设计的时候要总体把握以上几点特性, 结合具体的工程实际, 对于存在应力危险的部件以及结构进行合理的加强。加强构件连接部位的应力应变分析, 充分考虑到构件材料的温度特性以及应力应变特性, 坚决不采用可能造成应力危险的材料。
2.3 加强结构的优化设计
在进行设计的时候, 设计人员会根据现有的设计条件确定出几个设计方案, 而结构的优化设计则是在某些特点指标的要求下对于这些设计方案进行选择和修改, 直到设计方案满足要求。对于框剪结构来说, 需要构建具体的数学模型进行结构设计与校核, 将设计问题转化为严谨的数学问题进行计算, 结合计算机分析技术, 对于计算结果进行分析、修改, 对众多的方案中进行对比分析, 找出最优的设计方案。
3 结束语
【网络结构分析和优化】相关文章：
分布式计算机网络结构分析与优化09-11
结构分析与优化07-08
产业结构的升级和优化10-23
产业和产业结构的优化10-24
地方贸易结构优化分析论文04-22
企业资本结构优化分析05-02
资本结构优化决策分析05-24
产险业务结构优化升级分析论文05-01
产业结构优化案例分析10-24
高层建筑结构优化设计分析02-22