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序论:在您撰写管理技术研究论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
论文摘要通过开展杨梅种植管理技术创新进行无公害标准化生产,总结杨梅无公害种植管理技术,主要包括制定技术操作规程、基地选址、施肥管理、整形修剪、病虫害防治、采摘、包装、贮藏等方面的内容。
峡江县属赣江中下游低山丘陵地形,丘陵面积8.4万公顷,占林地面积的98%,土壤多为土层深厚的红黄壤,呈酸性或微酸性,是杨梅生长最为适宜的立地条件。峡江县林业局从2005年开始实施万亩杨梅基地项目,推广优质高效杨梅良种(东魁、荸荠),推行果业标准化、无公害生产,创建生态无公害果园。2006年3月,峡江县玉笥山林场1998年种植的133.3hm2杨梅生产基地被江西省农业厅认定为“江西省无公害农产品产地”,所生产的“玉林”牌东魁杨梅经农业部认证获得无公害农产品标识,并获得国家绿色食品标识。该县在开展杨梅种植管理技术创新进行无公害标准化生产上采取的主要措施如下。
1严格杨梅种植培育技术
1.1制定技术操作规程
依照无公害果品生产标准(NY5201-2004、NY/T391-2000、GB3095、GB4285、GB5084、GB8321.1-6、GB15618),制定了《峡江县无公害杨梅生产技术操作规程》,并印发至各种植户,统一实行标准化管理。
1.2基地选址
选择森林生态环境良好,生物多样性保持较好,森林茂密,空气清新,湿度适宜,方圆3km森林覆盖率达60%以上,土壤、空气、水质环境均达到国家标准规定的一级(类)标准(要求)的区域,离公路干线500m以上,远离城镇居民区、工矿企业、废弃物和废旧物资堆放地及城市生活垃圾污染源,没有或不受污染源影响,并具有可持续发展的生产区域,同时对土壤、空气、灌溉水质进行综合监测。
1.3合理的施肥管理
使用无公害农产品允许的有机肥、生物肥、专用复合肥,适当配合使用无机肥。在生产过程中施肥以有机肥为主,复合肥为补;基肥为主,追肥为补。幼树期施肥以促春、夏梢,争取实现早出梢,迅速扩大树冠为目的,一年中施基肥1次,追肥2~3次,基肥以有机肥为主,如腐熟厩肥、饼肥等,追肥通常使用尿素和三元复合肥。成年结果树每年施2~3次肥,分别为花前肥(1月下旬至2月下旬)、壮果肥(4月下旬至5月上旬)、采后肥(6月下旬至7月上旬)。花前肥以钾肥为主,配合适量氮肥。一般株施焦泥灰15~20kg或硫酸钾0.5~1.0kg,如花量多,可在上年11月施下,以迟效肥为主,株施草木灰或堆肥或腐熟栏肥15~20kg,加硫酸钾0.5~1.0kg。树势弱的加施适量尿素。采后肥以有机肥为主,配合少量速效肥料,株施草木灰或堆肥或腐熟栏肥或饼肥2kg加焦泥灰10kg,树势强的,结果少的,可不施采后肥。壮果肥要看树施,挂果较多的,可株施硫酸钾1kg;对树势弱可根外追肥,用于快速补肥或补给微量元素,喷施时间宜选择阴天或傍晚。一般选用喷施宝,高效复合稀土液肥等,采前40d禁止喷施任何叶面肥。
1.4整形修剪
杨梅的树形以自然开心形为好,树体高度控制在3m以内,主枝3~4个,主枝与主干的角度45°以上。主枝上配备不同方位的副枝3~4个,副主枝上培养结果枝群。结果枝以5~15cm的中短结果枝结果最好。以春梢和夏梢为主要结果母枝。根据这些特性,修剪分2次进行。第一次在采果后,即7月上、中旬进行,促发夏梢,控制晚秋梢,加快花芽的形成,以大枝修剪整形为主,不剪小枝,锯除顶部直立枝、交叉枝、拖地枝、密生枝。7~10月不搞修剪,以控制晚秋梢。第二次修剪要看树势定时进行,对强树早剪、弱树迟剪,强树在11月份剪,主要是促进枝梢老化粗壮,增强花芽发育,弱树在翌年2月下旬到3月上旬剪,过早易受冻害,过迟影响开花,以小枝疏删修剪为主。
1.5病虫害防治
严禁使用高毒、高残留、具有“三致”(致癌、致畸、致突变)作用以及影响杨梅质量的农药。推广使用防治病害的农药主要有石硫合剂、多菌灵可湿性粉剂、“402”抗菌剂;防治虫害的主要有杀灭酯乳剂、潜克可湿性粉剂、机油乳剂等低毒低残农药。病虫防治1a不超过5次,少的1~2次。关键是病害预防在前,虫害在初孵幼虫盛期重点防治。根据森林食品的要求和杨梅无果皮的特性,禁止采前40d使用任何农药及叶面肥,确保果品质量达到无公害农产品标准。
2产品质量管理
2.1采摘
杨梅采摘时,一律采用徒手采摘,用篓(篮)或箩(筐)为盛皿,按杨梅果形、色泽、果面、内柱分级要求不同,进行分级采摘。采摘时间以早、晚为佳,防止温度偏高,不耐贮运。
论文摘要阐述了黄姜的形态特征,并总结了黄姜人工栽培技术,包括地块和栽培种的选择、繁殖方法、藤架的搭法与管理、病虫杂草综合防治以及根状种茎的采挖与贮运,以期为黄姜人工栽培提供技术参考。
1黄姜形态特征
黄姜,学名盾叶薯蓣,也叫火头根,是薯蓣科薯蓣属的一种多年生草质藤本作物[1]。地上茎左旋,光滑无毛,有时分枝或叶柄基部两侧微突起或有刺。单叶互生,盾形、三角状卵形、心形或箭形,叶片厚纸质,两侧裂片圆耳状或长圆形,两面光滑无毛,表面绿色,常有不规则的斑块,叶柄盾状着生。花单性,雌雄异株少有同株。雄花无梗,常2~6朵簇生,再排列成重穗状,花序单一或分枝,1~2个簇生于叶腋,通常每簇花仅1~2朵发育,基部常有膜质,苞片3~4枚,花被片6,长1.2~1.5mm,宽0.8~1.0mm,开放时平展,紫红色,干后黑色,雄蕊6枚,着生于花托的边缘,花丝极短,与花药近等长。雌花序与雄花序相近似,雌花具花丝状退化雄蕊。蒴果三棱形。每棱翅状,长1.2~2.0cm,宽1.0~1.5cm,干后紫黑色,表面常有白粉;种子通常每室2枚,着生于中轴中部,四周围有薄膜状翅。花期5~8月,果期6~9月。地下根状茎横生,近圆柱形,指状或不规则分枝,直径1.5~3.0cm;新鲜时外皮棕褐色,粗糙,有明显皱纹和白色圆点状根痕。断面桔黄色,质地细而嫩,干后粉质,维管束明显。根状茎薯蓣皂苷配基含量高,最高达16.15%,是合成甾体激素药物的重要原料[2]。
2人工栽培黄姜地块和栽培种的选择
2.1栽培地块的选择
人工栽培黄姜地块,要求土壤疏松、土质肥沃,土层厚度15cm以上、土壤有机质含量1%以上、全氮含量0.1%以上、pH值6~7。栽培黄姜的地块应具有良好的物理性能,不能过砂过粘或过酸过碱。
栽培黄姜的地块,应进行深翻细整,并结合整地施足底肥。一般早春种植的,头年冬整地,整地时,铺施45~60t/hm2腐熟的农家肥,均匀翻入土中,种植前进行1次深翻细耙;秋末冬初种植的,栽前应深翻,打碎土块,拣净石头、杂草。
2.2栽培种的选择
作种的黄姜,根状茎应粗细均匀,生命力强,无病虫害和损伤,粒度饱满,无霉变,千粒重达10g以上,需种子45kg/hm2左右,并尽量选用一年生根基做种茎。
3繁殖方法
3.1种子繁殖
黄姜的种子发芽较慢,繁殖倍数高,实用价值较大。播种前需将种子晾晒并将周围翅壳搓去,用25℃的温水浸泡12h捞出晾干,然后拌细沙或肥土进行播种。露地育苗方法,播种期一般在3月中旬前后,苗床应选在靠近水源和较肥沃的地块,施腐熟农家肥60t/hm2左右及黄姜专用肥1500kg/hm2左右,翻耕后作成1m宽的床,床面要平整、绵软、疏松,苗床作好后,将处理好的种子均匀撒播或开沟撒播上去,种上覆盖细肥土2~3cm,床面覆盖作物秸秆,经常喷水,保持土壤处于湿润状态,土壤温度处于20~25℃。播后25~30d后发芽率可达50%~60%,40~50d左右即可出苗,有条件的地方,可先将黄姜种子放在培养皿或营养钵内,置于20~25℃的湿润条件下发芽,发芽率可达80%~90%,然后播入湿润、遮荫的苗床里培育,当年可形成小根状茎种。
3.2根状茎繁殖
根状茎繁殖时将根状茎掰成5~10cm长的茎段,每段根茎上保留2~3个健状的潜伏芽。实行起垄种植,播种时间一般在11月至来年3月以前为佳。将选好的种子按25cm×30cm的株行距,开深13cm左右的沟下种,芽向上,覆土6~8cm,保持土壤处于湿润状态。待苗长到15cm左右,移栽于大田。
4藤架的搭法与管理
薯蓣的藤架一般可采用竹棍或木条绑缚搭成。山坡或不成行的稀林地,藤架高度宜在1.5m。平川地带或成行的稀林地,藤架可顺行搭成长方体或长弓形,藤架高度宜在1.5m左右。垄作的,可2垄合搭1道藤架;沟植的,可3行搭1道藤架。
薯蓣种植后,应使土壤处于湿润状态,干旱季节,应灌几次水;有条件的地方可结合灌水追施适量速效肥。当黄姜的地上茎攀上藤架到地下根状茎增生膨大期间,应适时松土,除去杂草,尤其是每次雨过天晴,应待土不粘锄时进行1次松土,松土深度5~6cm。松土除草时,勿伤藤茎。
5病虫杂草综合防治
5.1农业防治
(1)选用无病虫、无霉变种薯,防治病虫传播,保证苗全苗壮。种姜1年为佳,要求大小一致,1kg种子150~200个芽头,每个芽头有2~3个芽眼,用种2250~3000kg/hm2。
(2)采用高畦垄作种植,改善土壤通气性,促进地下根茎生长。按1m宽作垄,垄高20cm,株行距25cm×25cm,每垄种4行,种10.5~13.5万株/hm2,以冬播为好。
(3)合理轮作倒茬,采用与禾本科作物2年以上轮作倒茬,防灾避害。
(4)施用腐熟农家肥,增加土壤有机质,改良土壤,重施磷钾肥,增强植株抗病性。一般施农家肥30~45t/hm2、磷肥750kg/hm2、钾肥375kg/hm2、黄姜专用肥1125~1500kg/hm2,以基肥为主。
(5)搭架栽培。当苗高30cm以后,按每平方米4根竹杆搭成”人”字架,促进通风透光和湿气流动,促进叶片光合作用和根茎生长,能有效提高产量和防病控害。5.2药剂防治
(1)土壤消毒。在病害发生严重地块,整地时选用70%甲基托布津、50%多菌灵、50%福美双4500~6000g/hm2拌细土撒施土中;在酸性土壤中施用石灰消毒,预防土传病害。防治地下害虫,采用50%辛硫磷、48%乐斯本乳油2250~3000g/hm2,或3%呋喃丹45kg/hm2,拌细土300~450kg/hm2均匀撒施。
(2)病害防治。在病害发生地块,当达到防治指标时,选用75%百菌清1000倍液,50%多菌灵、50%溶菌灵、70%托布津或86.2%铜大师500~800倍液,在发病部喷雾或灌根,每株灌50~100mL。
(3)虫害防治。在叶面害虫发生地块,选用55%一遍净225~300g/hm2、50%辛硫磷1500mL/hm2、20%菊脂农药450~600mL/hm2或Bt乳剂2250~3000g/hm2对水450~600kg/hm2,在幼虫3龄始盛期喷雾防治。
5.3化学除草
(1)土壤封闭处理。在黄姜播后苗前,选用50%姜草净750~900g/hm2、90%禾耐斯600~750g/hm2、50%乙草胺2250~2700g/hm2或72%拉索1500~2250g/hm2,对水900kg/hm2喷雾。
(2)茎叶喷雾。当田间杂草生长在3~5片叶时,选用5%精禾草克、5%旱草枯或10.8%高效盖草能乳油675~750mL/hm2,对水450kg/hm2作茎叶喷雾。
(3)定向喷雾。对局部地块多年生恶性杂草,选用74.7%农民乐1500~2250g/hm2或20%克无踪2250~3000g/hm2,对水450~600kg/hm2定向喷雾,切记不要喷洒在黄姜茎叶上。
施药后因降雨等原因影响防治效果时,应及时补治;土壤处理除草,要抢雨后天晴,土壤湿时喷药,施药后禁止在田间操作和人畜践踏,以免破坏药土层影响防除效果。
6根状种茎的采挖与贮运
薯蓣根状茎入土较深,采挖比较费力。采挖时,先剪去地上茎,拆除藤架,然后沿两行正中间开挖20cm深的沟,分别向两边小心抱出根状茎。陕南一般在11月左右采挖。
根状茎采挖后,应将潜伏芽较多无病虫的上部茎段连同芦头一起截下作种田,晾干水气贮藏。贮藏的方法是:①地下沙藏:选地下水位低、土质较黏的地方挖深70cm、宽50cm的方坑,坑低和四周铺1层稻草或麦草,然后1层干砂1层种茎层放在距地面15cm处,上盖40cm的潮土,作成高出地面的土垄,垄边开两条排水沟。②窖藏:将地窖用来苏儿消毒后,将种茎堆入,堆高40~50cm,窖口留1个通风口。贮藏期间的温度最好保持在5~7℃范围内,不宜高于9℃,以免发芽。
长途调用新鲜种茎时,应将种茎与锯末层放在木箱或较硬的纸箱内,上加盖封紧。若运输时间过长,应避免种茎过冷受冻或过热发芽。
7参考文献
关键词新贸易理论技术制度WTO后发优势
1新贸易理论对技术的探讨
传统的国际贸易理论基本上都属于静态分析,即假定一国的要素禀赋、技术水平与消费偏好等变量固定不变。20世纪70年代后期,随着国际贸易的迅速发展和结构变化,经济学家开始用新的方法分析国际贸易产生的原因、过程、结果和贸易结构,形成了新贸易理论。
新贸易理论代表者之一克鲁格曼,首先脱离李嘉图、赫克歇尔、俄林模型,用高度抽象但近似弗龙和赫崎的模型,假定只有劳动和资本两种要素,生产新产品的国家获得福利,利润率提高,资本向获利高的地方(发达国家)流动。发达国家与发展中国家之间差距加大。一旦技术向发展中国家转让,一部分得到技术的国家用低成本劳动创造较高的收益,资本因此开始向发展中国家流动,改善了发展中国家的贸易条件,缩小了差距。但是,模型所说的资本向创新技术国家还是向转移技术国家流动是不确定的。这个模型只能说明技术创新可能给双方都带来收益,但如何确定趋势,没有进一步研究或说明,不足以说明后发展国家一定能够或在什么约束下能够受益或赶上产品创新的国家。其次,克鲁格曼从李嘉图模型开始,假定每个国家之间的要素不同———技术含量不同,各自在市场中有自己的地位。技术领先国家开放贸易,后发展国家“赶超”上来,消除了“技术优先”者保持其技术领先的程度。新贸易理论中的动态比较优势理论,虽然给发展中国家的后来居上提供了一些理论依据,但是,除了少数新兴工业化国家外,许多国家在技术、教育、管理方面进行了大规模投资(如印度),却没有对改变产品和产业结构产生明显影响。
那么发展中国家对发达国际的技术进行学习和消化以求形成自己的比较优势的过程中出现了什么问题?为什么并不是所有的发展中国家在当今世界经济日趋一体化的过程中享受到技术规模经济带来的好处呢?
也许产品周期贸易理论能给我们做出一定的解释。这种理论指出,发达国家开发创新产品首先出口到发展中国家,后者在进口这些产品并逐渐占有这些产品的生产,而发达国家继续开发并生产更新的产品,周而复始。在这个过程中,尽管发展中国家技术的模仿对自身比较优势的形成和产业结构的提升上的作用是明显的,但是发展中国家的企业更容易注意到技术过时的速度较快,从而减少对学习活动的投资。技术模仿在短期内的经济增长反而会强化技术模仿的惰性。更进一步,发达国家促进创新的政策反过来将阻碍发展中国家的赶超过程。
此时,制度作为一个国家经济增长和比较优势形成的重要因素引起了广泛的关注。
2制度因素的重要性
2.1发展中国家的制度特征
虽然影响发展中国家经济增长的因素有许多,如各种生产要素的禀赋和积累,但历史经验表明,没有一种有效率的制度安排,有再多的生产要素及其积累的国家都有可能是低产出与低经济福利的国家,从而使其在国际贸易往来中始终处于被动的局面。
G·阿尔蒙特、P·鲍尔在研究20世纪的政治制度发展中发现社会经济的发展与政治力量的强弱之间存在负相关关系,即:社会经济越是发达的国家,政治力量的作用越是弱小;而社会经济越不发达的国家,其政治力量的作用越是强大。因此,发展中国家想要发展经济,在国际贸易中提升自己的比较优势,必须进行制度上的改革,以避免制度性的贫困。
2.2技术与制度之争
关于技术和制度哪一个因素能更好的促进发展中国家的经济增长和贸易获益,经济学界历来有争论。在中国,杨小凯、林毅夫关于技术模仿与制度模仿的争论引起了广泛的关注。实质上,他们双方观点的交锋点是发展中国家要取得贸易上的比较优势,应该走技术模仿道路还是制度模仿道路。
杨小凯制度模仿论的主要观点是,以技术模仿代替制度模仿是发展中国家的“后发劣势”,且认为在进行较为容易的技术模仿之前,要先完成较难的制度模仿。林毅夫技术模仿论的主要观点是,作为后发优势的主要内容和形式的技术模仿,是后发国后来居上的主要依据,后发国通过技术模仿,促进生产要素的积累(特别是资本积累)和产业结构的升级,最终达成经济发展,上层建筑必然随着经济基础的变动而发展。
我们认识到,所有的观点都直接或者是间接的指出了制度在经济增长和国际贸易发展中的重要地位。这里我们并不关注技术还是制度谁更重要,我们需要讨论的是制度在发展中国家尤其是中国发展国际贸易中地位如何,即制度到底怎样影响着技术的形成,又如何促成后发优势及比较优势的生成。
2.3制度外生及其优势
现代化研究的理论表明,就整体而言,先发国家由于没有先例和经验可循,其制度变迁方式以制度创新为主,多为内生的,而对于后发国家来说,大可以结合切身实际情况,大量借鉴先发国在制度变迁中的经验教训,其制度的生成多为外生的。但是这种制度生成方式并不是全盘的复制先发国的制度,也不排斥必要的制度创新。
我们将发展中国家,即后发国在制度上模仿发达国家的这种行为可以看作是一种合法的“搭便车”现象。这种制度上的搭便车由于制度本身的非排他性和非竞争性而存在着巨大的有益的能动作用,体现在这种制度模仿不仅能成为发展中国家制度变迁的巨大推动力量,同时又不会阻碍发达国家的制度创新。不同于技术模仿的是,发达国家往往愿意帮助和鼓励这种制度模仿的生成,以形成制度上的规模效应,从而有效的减少不同制度国家在国际贸易中的摩擦,从而减少交易的成本,提高贸易利润。
2.4发展中国家的制度模仿
加入WTO正是中国对WTO规则制度的模仿过程。WTO首先属于一种多变贸易体制。而所谓贸易体制,就是国与国之间彼此发展经贸联系的某种制度性安排。而WTO这个贸易体制完全是由各成员之间达成的一系列多变协议,既赋予各成员参与全球贸易及贸易规则制订的权利,又赋予各成员国政府相应的义务。中国加入WTO,就是要履行其成员国义务,争取其成员国权利,前提就是承认并接受它的制度安排,在统一的制度框架内与其他国家发生贸易往来。这么做无疑是有好处的。
3制度模仿的方式问题
无疑,发展中国家要发展经济、推进国际贸易,必然要对制度进行改革。因为是后发国,因而可以借鉴制度的规模效应考虑制度改革的方向。事实上,这种制度上的改革更多的是一种制度上的模仿。而我们需要探讨的是,这样的模仿究竟是以何种方式进行呢?其进行的方式对一国的贸易水平和经济增长的影响又是如何呢?
制度不是一朝一夕就能形成的,它的变迁是受众多因素共同影响和制约的过程。因而成功的制度变迁往往是渐进的、摸索的,那种激进的、认为制度可以决定一切而盲目的陷入主观主义和制度决定论的观点往往最终被事实证明是错误的,“休克疗法”在俄罗斯的失败正是很好的例证。
发展中国家的政府为了实现对于发达国家的赶超,人为地扶持众多违背本国比较优势的产业。而为了支撑这些不具备自身能力的产业,政府就必须制订各种管制措施对经济体系进行强有力地干预:政府对管制措施的设计服从于一定的发展战略目标。可以想象,这种制度上的不合理安排只会继续在长期内导致资源的不合理配置,产业结构不易优化,缩小经济发展的空间,恶化发展中国家的贸易条件。
中国渐进式的制度改革初期,只知道以往计划经济的道路不能再走了,但仍然不知道改革究竟往何处去,走的是与先发国相似的制度创新的路子,改革的代价是巨大的。如今,在全球化的开放条件下,制度的变迁不再是一个缓慢的、自发演进的过程,中国加入WTO等强制性的制度模仿过程正好说明制度模仿也可以是渐进和激进交织的过程。甚至还有学者提出,入世意味着中国渐进式改革的终结。
应该说,不论是激进式的制度模仿还是渐进式的制度模仿,终究还是一种方式,并不是目的。采取什么样的方式要根据具体情况而定,一旦条件成熟,采取快速的制度模仿也是可能的。正如中国的改革开放的道路,不仅仅有技术后发优势的发挥,也包括制度后发优势的发挥,当然还包括资本、劳动、经济结构等多方面的后发优势的积累和发展。但在这个过程中,制度模仿发挥了基础性的不可替代的作用。体现在贸易上,不仅仅形成了市场交易规则和市场价格机制,对外贸易战略也从极端的内向型经济逐渐发展成为开放的贸易自由化战略;不仅仅在企业内部逐渐形成了现代企业制度,人们的效率意识、竞争意识、公平意识及民主和法治意识都有了长足的进步,这些都为改革开放、贸易发展打下了良好的基础。只有制度上的不断完善,才能促使对外贸易的氛围不断完善,我国的产业结构的升级才能有强有力的保障。
4综述
总之,我们认为,由于后发优势的存在,发展中国家必须充分借鉴发达国家的成功经验,不仅仅在技术上不断地学习创新,更要在制度的借鉴改革和产业结构的调整升级上取长补短,这样的“追赶”才能后来居上。但我们必须注意到这和全盘的西化是决然不同的。
入世使我国的经济与世界经济紧密结合,受国际通行惯例的制约更加明显,这既是我国技术学习、制度改革的压力,也是动力。在开放的经济条件下,技术和制度的学习和借鉴是全方位的、大规模的,但是它们对发展中国家来说只是手段和过程。
技术和制度的学习模仿并不排斥创新,它们的发展有利于贸易的进步,反之,贸易的发展促进技术的交流和制度的完善。这就要求发展中国家在整体的宏观上做出有利于技术和制度从模仿到创新的战略安排。例如完善促进知识积累与技术进步的制度基础,构建不同层面的促进知识积累、技术进步与创新的运行机制。合理的制度安排有利于将私人成本、社会成本和私人利益、社会利益相一致,最大化社会的共同利益,进而使创新活动成为内在的持续的过程。
参考文献
1赵伟.国际贸易——理论政策与现实问题〔M〕.东北财经大学出版社,2004
基于网络环境下的研究性学习是新课程实施过程中研究与探讨的热点问题之一。笔者自2002年9月起开展网络教学实验,并与2004年5月,代表江西省参加了“英特尔®未来教育”国家级骨干教师培训,了解到国内外关于信息技术与课程整合的最新理念与做法,并将其运用到自己的网络教学实践中。本文正是笔者多年实践的一次积累,它对网络技术与研究性学习整合的特征、优势及实施策略等多方面都进行了较为系统的阐述,对整合过程中的一些错误做法及误区进行了分析和应对。
[关键词]网络技术研究性学习整合
时代的发展要求我们的学生掌握必须的网络技能,具备一定的信息素养;社会的进步要求我们的教育立足学生的可持续发展,培养研究型、创新型人才。基于时代与社会的要求,我们创造性地将“网络技术”与“研究性学习”结合起来,作为一个整体引入小学数学教学中,既总结出不少新路子、好点子,同时也存在着一些误区。撰写此文,结合小学数学学科特点,谈谈自己在实践“网络技术与研究性学习整合”过程中的一些做法和感悟,意在抛砖引玉,与同行商榷。
一、整合的特征与作用
1、整合的切入点
以数学为主体的研究性学习是学生在教师的指导下,从生活中选择数学专题进行研究,并在研究过程中主动获取知识,应用知识解决问题的学习活动。整个活动具有内容开放、过程自主的特点。为了达成最终的研究目标,需要学生相对独立地、尽可能多地,选择不同的途径,利用不同的方式,获取与数学主题相关的信息。而网络资源的丰富性以及资源获取的便捷性能够满足数学研究性学习活动对信息的强烈需求,这是两者整合的直接切入点。
2、作用的相互性
网络技术与研究性学习是相互影响,相互作用的。一方面,网络能提供数学研究所需的大量资源,还能帮助学生建立小组协作,支持教师实现个别化异步指导,为学习交流拓展出空间与时间,让学生的主体性在网络环境下得以实现。另一方面研究性学习活动对提高学生的信息素养很有帮助,因为研究的过程同时也是一个应用技术,提高技术的过程。此外,研究活动还能正确地引导学生的上网。让学生认识到,网络中除了刺激好玩的游戏之外,还有许多精彩的学习信息;除了和一些不知名的网友“瞎聊”之外,还能与自己的老师、伙伴甚至专家建立直接、快速的联系,进行有价值的对话。有了研究的目标导向和任务驱动,将有助于培养学生健康、积极的网络应用意识。
3、特点的多元性
首先,资源获取网络化。网上资源成为数学研究活动的主要信息来源。因特网上关于数学以及各学科的教学资源都能为研究性学习提供材料。教师根据教学目标,确定研究主题后,可为学生的研究性学习提供必要的信息导航,引导学生利用网络查找、获取资源。
其次,知识探究网络化。培养学生利用网络资源解决问题的能力和习惯。让网络技术成为学生学习数学强有力的工具。在研究过程中,鼓励学生利用基于网络的搜索引擎、相关的计算机软件工具,如Excel,几何画板搜集、处理素材,自我改造、重组、创造学习主题,自主获取解决问题的知识与体验。
第三,评价交流网络化。基于网络的教学支撑平台,特别是基于Web的协作学习平台,为数学研究提供了交流、协作和管理的工具。借助这些平台,实现了师生之间平等、积极地互动。教师可以利用网上邻居、网络论坛等手段,进一步扩大交流的范围,让家长、专家都能参与进来,实现广域地、有意义的交流。
最后,成果共享网络化。学生可以把自己的研究成果在网上,与他人分享并且接受更多人的评价和建议。找到自己在探究过程中对数学问题理解上的亮点和缺陷,并及时地加以修改和补充,向实现预设目标做进一步的努力。
三、整合的过程与策略
1、策划主题
教师围绕学习目标,依据学生的已有的知识经验、网络技能精心设计,拟定出新颖生动的研究主题,提出具有开放性和穿透力的基本问题。并对的主题的网络信息量进行活动前的试测与评估。在策划主题时,可以围绕以下问题进行考量:
(1)它是否密切联系了生活,能否激起学生的求知欲?
(2)它是否可以通过技术整合来优化教学内容?
(3)它是否具有利用数学进行研究的价值?
2、布置任务
教师将此次活动的设想、组织方式,注意事项等方面对学生做比较详尽地讲述、示范。因为小学生缺乏从事这样的数学研究活动的实践经验,教师应事先把必要的要求说清楚,为学生设计出学习支架,避免学生在研究过程中走弯路,走死路,从而造成时间的浪费、效果的折扣、信心的缺失。
3、实施计划
在预设的学习周期中,学生以小组为单位,运用自己已有的生活经验、数学知识,并通过网络技术在合作中完成学习任务,达成学习目标。具体过程如下:
(1)搜集整理资源。学生借助课本、图书、网络等多种渠道,通过阅读、调查、访问等多种途径,寻找与课题相关的学习资源,并通过电子文件的形式进行分类、整理、保存。
(2)感悟创新知识。学生根据本组收集的信息,提出研究的子方向,并以此为主线,自己提出数学问题,并通过组内成员的合作商讨,群策群力,通过学习群体的“协商”最终达成共识,解决问题,反思活动的基本问题,提出个性化的观点。
(3)制作整合作品。学生将研究学习的过程和感悟通过电子文稿(Word)、演示文稿(Powerpoint)或者网页(Web)的形式进行制作、整合,最终形成本组的研究报告,为全班交流做准备。
4、评价作品
对学习小组的电子作品进行集体性评价。在关注作品同时更要关注学生对数学知识的应用。不仅要关注学生学习的结果,更要关注他们的学习过程;要关注学生数学学习的水平,更要关注他们在数学活动中所表现出来的情感、态度。在评价时,应充分发挥网络优势,让每一位学生都有机会,也愿意参与进来。
四、整合的误区及对策
1、重视单一的学科目标,不愿正视多学科的融合。
根据科学领域的不同侧重,我们的教育一直都是以不同学科为单位,大家各自为阵,互不干扰。教师在策划与实施研究性学习任务时,一般都是从本学科目标出发,面对其它学科的自然加入,不愿正视,甚至是摈弃,不敢跃“雷池”半步。但这种单一的“学科观”是与研究性学习的特征向背的,也不符合网络信息的呈现方式。在学生进行以数学问题为主体的探究的过程中,不可避免地会出现其它学科的协同作用,相互融合。如在对“年、月、日”的研究中,自然会涉及到有关天体运动的自然知识;研究“体育中的数学”时,必须了解一些相关的运动规则……
作为教师,必须转变传统观念,树立学科整合的意识,正视并善于利用学科融合带来的积极因素,在抓住数学学科研究目标的同时,不要过分地限制学生的思想,让他们在网络的世界中“自由”驰骋,在丰富的、多样的的知识碰撞中,擦出思维的“火花”,相信这样的研究性学习才更充实,更精彩。
2、强调探究的独立性,缺乏适当的支持引导。
一次惨痛的教训让我深刻地意识到,网络环境下的研究性学习同样离不开教师的引导。在这次以“零花钱的调查与分析”为题的研究性学习活动中,在简单地下达任务后,我更愿意相信学生的自觉性与能力。但事与愿违,结果是10个学习小组只有3组最终完成了他们研究报告,并且反馈质量不理想。
反思本次活动,我认识到:教师在策划一个数学研究主题时,必须要有系统的策划意识,要制定出一个比较完整的活动方案,在这个“计划包”中,至少包括详细的活动实施计划、足够的资料数据贮备、合理的设备管理明细以及对学生“学情”的前测数据分析等。实践表明,准备工作越扎实,活动开展越顺利。
在活动的实施过程中,教师要随时跟踪活动的进展,及时了解活动开展的情况,有针对性地对学生进行包括问题启发、信心鼓励、技术协助等多方面的指导。
一、网络管理技术概述
网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。
通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。
在简单网络管理协议SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。
SNMP的管理结构如图1所示。它的核心思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(ManagementInformationBase),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。
SNMP的主要优点是:
·易于实施;
·成熟的标准;
·C/S模式对资源要求较低;
·广泛适用,代价低廉。
简单性是SNMP标准取得成功的主要原因。因为在大型的、多厂商产品构成的复杂网络中,管理协议的明晰是至关重要的;但同时这又是SNMP的缺陷所在——为了使协议简单易行,SNMP简化了不少功能,如:
·没有提供成批存取机制,对大块数据进行存取效率很低;
·没有提供足够的安全机制,安全性很差;
·只在TCP/IP协议上运行,不支持别的网络协议;
·没有提供管理者与管理者之间通信的机制,只适合集中式管理,而不利于进行分布式管理;
·只适于监测网络设备,不适于监测网络本身。
针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为:
·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高;
·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高;
·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。
·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。
·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。
·定义了两种新的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(largedatablocks),不必象SNMP那样逐项(itembyitem)检索;Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。
CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。
CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素:
·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件:
·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据;
·系统管理应用实体(systemmanagementapplicationentities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换;
·层管理实体(layermanagemententities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。
CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。
CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。
CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT&T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunicationsnetwork)的管理。这就是下面提到的电信管理网。
二、电信管理网TMN
电信管理网TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。
国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。
电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。
ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(FunctionalArchitecture),信息体系结构(InformationArchitecture)和物理体系结构(PhysicalArchitecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。
功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functionalblock)和可能发生信息交换的参考点(referencepoints)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。
信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。
物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。
仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示:
TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(BusinessManagementLayer),业务管理层SML(ServiceManagementLayer),网络管理层NML(NetworkManagementLayer)和网元管理层EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的网元层NEL(NetworkElementLayer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。
三、TMN开发平台和开发工具
1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性
TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。
2.DSET的TMN开发工具的基本组成
DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(DistributedSystemGenerator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。
分布式系统生成器DSG
DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。
DSG提供给用户用以开发应用的构造块(buildingblock)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(ServiceAccessPoint),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(FiniteStateMachine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。
Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由workerclass定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。
管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。
其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-TM.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASNC/C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASNC/C++编译器,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。
工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。
一个典型的GDMO/CM1P应用包括三个代码模块:
·、MIT、MIB的实施
·被管理资源的接口代码
·后端被管理资源代码
第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为Userhooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。
第二个模块实现MO与实际被管资源的通信。它的实现依赖于分布式系统生成器DSG所提供“网关处理单元”(gateway)、远程过程调用(RPC)与消息传递机制及MSL语言编译器。通信双方的接口定义由用户在简化的ROSE应用中定义,在DSG中也叫环境,该环境定义了双方的所有操作和相关参数。DSG的CTX编译器编译CTX格式的接口定义并生成接口表。DSG的MSL语言编译器用以编译分布式对象类的定义并生成事件调度表。采用DSG的网关作为MO与实际被管资源间的通信桥梁,网关与MO之间通过定义接口定义文件及各自的MSL文件即可实现通信,网关与被管设备之间采用设备所支持的通信协议来进行通信,例如采用TCP/IP协议及Socket机制实现通信。
第三个模块对被管理资源进行实际处理。这一模块根据第二个模块中定义的网关与被管设备间的通信机制来实现,与工具没有多大联系。
四、TMN开发的关键技术
电信管理网技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的最新技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统管理技术、计算机网络技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。
工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。
Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。
为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。
例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。
五、TMN管理者和的开发
下面结合我们的开发工作,探讨一下TMN管理者和的开发。
1.管理者的开发
基于OSI管理框架的管理者的实施通常被认为是很困难的事,通常,管理者可以划分为三个部分。第一部分是位于人机之间的图形用户接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人员的命令和输入并按照一种统一的格式传送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服务,例如故障管理,性能管理、配置管理、记费管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到来GUI的操作命令,管理功能必须调用第三部分——CMSIAPI来发送CMIP请求到。CMISAPI为管理者提供公共管理信息服务支持。
大多数的网管应用是基于UNIX平台的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window来开发的,那么GUI和管理功能之间的接口就不存在了,从实际编程的的角度看,GUI和管理功能都在同一个进程中。
上面的管理者实施方案尽管有许多优点,但也存在着不足。首先是费用昂贵。所有的管理工作站都必须是X终端,服务器必须是小型机或大型机。这种方案比采用PC机作客户端加上UNIX服务器的方案要昂贵得多。其次,扩展性不是很好,不同的管理系统的范围是不同的,用户的要求也是不一样的,不是所有的用户都希望在X终端上来行使管理职责。因此,PC机和调终端都应该向用户提供。最后由于X-Window的开发工具比在PC机上的开发工具要少得多。因此最终在我们的开发中,选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为服务器。
在实际工作中我们将管理者划分为两个部分——管理应用(managementapplication)和管理者网关(managergateway)。如图8所示。
管理应用向用户提供图形用户接口GUI并接受用户的命令和输入,按照定义好的消息格式送往管理者网关,由其封装成CMIP请求,调用CMISAPI发往。同时,管理者网关还要接收来自的响应消息和事件报告并按照一定的消息格式送往管理应用模块。
但是这种方案也有缺点。由于管理应用和管理者网关的分离,前者位于PC机上,后者位于Ultral工作站上。它们之间的相互作用须通过网络通信来完成。它们之间的接口不再是一个参考点(ReferencePoint),而是一个物理上的接口,在电信管理网TMN中称为F接口。迄今为止ITU-T一直没能制定出有关F接口的标准,这一部分工作留给了TMN的开发者。鉴于此,我们制定了管理应用和管理者网关之间通信的协议。
在开发中,我们选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为我们的管理者网关。所有的管理应用都在PC机上。开发人员可以根据各自的喜好来选择不同开发工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者网关执行部分的管理功能并调用CMISAPI来发送CMIP请求,接收来自的响应消息和事件报告并送往相应的管理应用。
管理者网关的数据结构是通过编译信息模型(GDMO文件和ASN.1文件)获得的。它基于DSG环境的。管理者网关必须完成下列转换:
数据类型转换:GUI中的数据类型与ASN.1描述的数据类型之间的相互转换;
消息格式转换:GUI和管理者网关之间的消息格式与CMIP格式之间的相互转换;
协议转换:TCP/IP协议与OSI协议之间的相互转换。
这意味着管理者网关接收来自管理应用的消息。将其转换为ASN.1的数据格式,并构造出CMIS的参数,调用CMISAPI发送CMIP请求。反过来,管理者收到来自的消息,解读CMIS参数,构造消息格式,然后送往GUI。GUI和管理者网关之间的消息格式是由我们自己定义的。由于管理应用的复杂性,消息格式的制定参考了CMIS的参数定义和ASN.1的数据类型。
管理者网关是采用多线程(multi-thread)编程来实现的。
2.的开发
的结构如图9所示。
为了使部分的设计和实现模块化、系统化和简单化,将agent分成两大模块——通用模块和MO模块——进行设计和实现。如图所示,通用agent向下只与MO部分直接通信,而不能与被管资源MR直接进行通信及操作,即通用agent将manager发来的CMIP请求解析后投递给相应的M0,并从MO接收相应的应答信息及其它的事件报告消息。
的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向对象的技术,分为八个步骤进行agent的设计和实现,这八个步骤是:
第一步:对信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系统开发的基础和关键。特别是对信息模型中对象类和其中各种属性清晰的认识和理解,对于实际的TMN系统来说,其信息模型可能很复杂,其中对象类在数量上可能很多。也就是说,在设计和实现agent之前,必须作到对MO心中有数。
第二步:被管对象MO的定制。这一部分是agent设计和实现中的关键部分,工具对这方面的支持也不是很多,特别是涉及到MO与MR之间的通信,更为复杂,故将MO专门作为一个模块进行设计和实现MO和MR之间的通信以及数据和消息格式的转换问题,利用网关原理设计一个网关来解决。
第三步:创建内置的M0。所谓内置MO就是指在系统运行时,已经存在的物理实体的抽象。为了保证能对这些物理实体进行管理,必须将这些被管对象的各种固有的属性值和操作预先加以定义。
第四步:创建外部服务访问点SAP。如前所述,TMN系统中各个基于分布式处理的worker之间通过SAP进行通信,所以要为agent与管理者manager之间、agent与网关之间创建SAP。
第五步:SAP同内置MO的捆绑注册。由于在TMN系统中,agent的所有操作是针对MO的,即所有的CMIP请求经解析后必须送到相应的M0,而基于DSG平台的worker之间的通信是通过SAP来实现的。因而,在系统处理过程中,当进行信息的传输时,必须知道相应MO的SAP,所以,在agent的设计过程中,必须为内置MO注册某一个SAP。
第六步:agent配置。对agent中有些参数必须加以配置和说明。如队列长度、流量控制门限值、agent处理单元组中worker的最大/最小数目。报告的处理方式、同步通信方式中超时门限等。
第七步:agent用户函数的编写,如agentworker初始化函数、子函数等的编写。
第八步:将所有函数编译,连接生成可运行的agent。
MO模块是agent设计中的一个重要而又复杂的部分。这是由于,一方面工具对该部分的支持不是很多:另一方面,用户的大部分处理函数位于这一部分;最主要的还在于它与被管资源要跨平台,在不同的环境下进行通信。MO模块的设计思想是在MO和MR之间设计一个网关(gateway),来实现两者之间的消息、数据、协议等转换。
MO部分的主要功能是解析,执行来自管理者的CMIP请求,维持各MO的属性值同被管资源的一致性,生成CMIP请求结果,并上报通用agent模块,同时与MR通信,接收和处理来自MR的事件报告信息,并转发给通用agent。
MO部分有大量的用户定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用户自己去定制。用户定制分为两大类;
第一类是PRE-/POST-函数。PRE-/POST-函数的主要功能是在agent正式处理CMIP请求之前/之后与被管资源打交道,传送数据到MR或从MR获取数据并做一些简单的处理。通过对这些PRE-/POST-函数的执行,可以确保能够真实地反映出被管资源的运行状态。PRE-/POST-函数分为两个层次:MO级别和属性级别。MO级别层次较高,所有对该对象类的CMIP操作都会调用MO级别的PRE-/POST-函数。属性级别层次低,只有对该属性的CMIP操作才会调用这些函数。DSET工具只提供了PRE-/POST-函数的人口参数和返回值,具体的代码需要完全由用户自己编写。由于agent与被管资源有两种不同的通信方式,不同的方式会导致不同的编程结构和运行效率,如果是同步方式,编程较为简单,但会阻塞被管资源,适合于由大量数据返回的情况。异步方式不会阻塞被管资源,但编程需要作特殊处理,根据不同的返回值做不同的处理,适合于数据不多的情况,在选择通信方式时还要根据MO的实现方式来确定。比如,MO若采用Doer来实现,则只能用同步方式。
第二类是动作、事件报告和通知的处理,动作的处理相对比较容易,只需考虑其通信方式采用同步还是异步方式。对事件报告和通知的处理比较复杂。首先,需要对事件进行分类,对不同类别的事件采用不同的处理方法,由哪一个事件前向鉴别器EFD(EventForwardingDiscriminator)来处理等等。比如,告警事件的处理就可以单独成为一类。其次,对每一类事件需要确定相应的EFD的条件是什么,哪些需要上报管理应用,哪些不需要。是否需要记入日志,这些日志记录的维护策略等等。
除了这两类定制外,MO也存在着优化问题。比如MO用worker还是Doer来实现,通信方式采用同步还是异步,面向连接还是无连接等等,都会影响整个的性能。
如果MO要永久存储,我们采用文件方式。因为目前DSET的工具只支持Versant、ODI这两种面向对象数据库管理系统OODBMS,对于0racle,Sybase等数据库的接口还需要用户自己实现。MO定制的工作量完全由信息模型的规模和复杂程度决定,一个信息模型的对象类越多,对象之间的关系越复杂(比如一个对象类中的属性改变会影响别的类),会导致定制工作的工作量和复杂程度大大增加。
者agent在执行管理者发来的CMIP请求时必须保持与被管资源MR进行通信,将manager传送来的消息和数据转发给MR,并要从MR获取必要的数据来完成其操作,同时,它还要接收来自MR的事件报告,并将这些事件上报给manager。
由上述可知,与被管资源MR之间的通信接口实际上是指MO与MR之间的通信接口。大部分MO是对实际被管资源的模拟,这些MO要与被管资源通信。若让这些MO直接与被管资源通信,则存在以下几个方面的弊端:
·由于MO模块本身不具备错误信息检测功能(当然也可在此设计该项功能,但增加了MO模块的复杂性),如果将上向发来的所有信息(包括某些不恰当的信息)全部转发给MR,不仅无此必要,而且增加了数据通信量;同理MR上发的信息也无必要全部发送给MO。
·当被管资源向MO发消息时,由于MIT对于被管资源来说是不可知的,被管资源不能确定其相应MO在MIT中所处的具置,从而也就无法将其信息直接送到相应的MO,因而只能采用广播方式发送信息。这样一来,每当有消息进入MO模块时,每个MO都要先接收它,然后对此消息加以判断,看是否是发给自己的。这样一方面使编程复杂化,使软件系统繁杂化,不易控制,调试困难;另一方面也使通信开销增大。
·MO直接与被管资源通信,使得系统在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,为此,采用计算机网络中中网关(gateway)的思想,在MO与被管资源建立一个网关,即用一个gatewayworker作为MO与被管资源通信的媒介。网关在的进程处理中起到联系被管资源与MO之间的“桥梁”作用。
六、总结与展望
Q3接口信息建模是TMN开发中的关键技术。目前,各标准化组织针对不同的管理业务制定和了许多信息模型。这些模型大部分是针对网元层和网络层,业务层和事务层的模型几乎没有,还有相当的标准化工作正在继续研究。业务层和事务层的模型是将来研究的重点。
【关键词】步进血管造数字减影下肢动脉
各类下肢动脉疾病是血管外科常见病,发病率高。其诊断及治疗均要借助于数字减影血管造影来完成[1,2],而步进血管造影技术是目前较为先进的造影方法[3,4]。我院使用这一方法诊断治疗32例病人,均取得良好效果。
1资料与方法
1.1一般资料全组32例患者中,男21例(占65.6%),女11例(占34.4%);年龄17~86岁,平均61.5岁。其中18例患者有间歇性跛行,7例有静息痛,3例有下肢溃疡及坏疽,5例有局部肿胀压痛,10例有高血压史,3例有糖尿病史。
1.2仪器采用SIEMENSmultistar心血管造影机,C臂床及40cm影像增强器,SIEMENSFluorospotH影像处理系统,MarkVProVis高压注射器,KODAK2180激光相机。
1.3方法病人仰卧于床上,双腿下中间放置标尺,以便造影后校正测量血管病变部位的大小。保持双腿并拢,用固定带固定膝盖。双下肢动脉造影选一侧股动脉穿刺,单侧造影选健侧股动脉穿刺,采用5~6F导管,在透视下将导管送至髂总动脉上或目的位,近端作为步进造影起始位。调整影像增强器与球管距离为最大,患者肢体靠近影像增强器,确保双下肢动脉全在显示范围内。将C臂移至起始位后准备高压注射器,双侧造影以6~10ml/sec速度注射40~60ml造影剂,压力300~500PSI;单侧造影以3~5ml/sec速度注射20~40ml造影剂,压力150~300PSI,造影剂选用76%泛影葡胺或欧乃派克,均用生理盐水稀释。在采集菜单中选PERI模式,起始位透视2s以上以便测试曝光条件,调整遮光器及半透遮光片,按下操纵杆按钮使C臂前进一步,重复上述操作使C臂分次步进定位,适时插入分腿遮光片,直到肢体造影结束位,再按下曝光手闸或脚闸,C臂向反方向步进并自动在不同部位采集蒙片,待C臂返回起始位后高压注射器自动开始注射,持续按住曝光手闸或脚闸,观察监视器上血管造影剂充盈图像,适时按动手闸步进按钮,C臂前进一步,重复上述操作直至步进采集减影图像结束。
图像后处理选PERISCROLL显示自动拼接方式,AUTOSEW自动拼接,PERISCENE图像分别回放;选PERISEW进行手动拼接,操纵杆上下移动,改变重叠部分的大小,按下按钮,移动操纵杆改变接缝的位置,使图像拼接最佳。
2结果
步进下肢动脉造影32例显示,下肢动脉硬化闭塞症27例,其中完全闭塞11例(图1),不完全闭塞16例(图2),动静脉瘘3例(图3),血管畸形2例(图4),(每图均取自步进全程图像中的病变部分图像)。32例中24例(占75.0%)图像质量较佳,病变部位清晰,达到诊断目的。3例(占9.4%)病人下肢移动而使图像产生移动模糊。2例(占6.3%)遮光片调整不合理使图像曝光不足。3例(占9.4%)步进启动时机不精确使图像拼接不佳。图1双侧步进造影显示股动脉下段完全闭塞,经侧支循环灌注使闭塞远端动脉显影图2单侧步进造影显示股动脉及其分支多发狭窄,管壁毛糙,不规则图3单侧步进造影显示大量含造影剂血液经动静脉瘘充盈于迂曲股深、浅静脉图4单侧步进造影显示股动脉、股深动脉、旋股外侧动脉细小分支迂回增多,造影剂集聚3讨论
步进数字减影技术目前装置有两类:一类是在注射造影剂的同时通过控制C臂的运动时间,使其与被检部位的血流速度同步来获得要检查血管的全程减影图像。另一类是通过控制导管床运动速度追踪血管造影剂充盈而获得全程减影图像[5,6],但后者由于是在床运动中采集图像,因此血管减影图像略逊于前者。该两种方式均能一次注射造影而获得血管造影全貌,从而解决了下肢动脉血管行程长,增强器视野小,需要多次曝光系列和多次造影的矛盾。从X线受照辐射剂量和造影剂用量上有很重要的意义。
通过本组32例下肢动脉步进血管造影,笔者体会造影成功的关键在于造影前的准备,包括病人下肢的固定,蒙片的采集,减影采集方式,造影剂注射参数,减影采集方式,以及造影中C臂的移动与下肢动脉血流同步。
病人准备:造影剂的刺激常产生下肢剧痛及血管痉挛,引起下肢移动。本组3例由于此种原因引起减影图像模糊,因此必须用固定带固定下肢,造影剂浓度控制在40%左右或用非离子造影剂以及血管活性药物的应用等,以便消除或减轻这一不良反应。
蒙片采集:蒙片采集好坏将直接关系到减影后图像的质量,因此要求双侧下肢尽量靠近增强器,球管与增强器的距离为最大,以便使双侧下肢都在显影范围内,合理调整遮光及半透遮光片,并适时插入分腿遮光片,使每一蒙片曝光准确,确保与造影时曝光一致,另外蒙片采集常规可分5段,分别为盆腔、大腿、膝部、小腿、踝部,必要时可延长1~2段。本组2例由于蒙片采集时曝光不足,噪声增加,使膝部以下动脉显影不清。
造影剂注射参数:双侧造影时,造影剂总量、每秒流速及压力均要增加到单侧造影时的1倍左右。另外,根据动脉病变的类型,选择合适的高压注射器参数,以使血管充盈良好,图像清晰,如血管伴动-静脉分流时注射速率10ml/s,血管无明显改变时注射速率8ml/s,轻度阻塞性病变注射速率6ml/s,严重阻塞性病变注射速率4ml/s。
减影方式:使用脉冲方式采集图像,以获取较强的射线剂量及较高的图像信噪比。另外,由于每段流速不同,因此合理选择采集帧率从上至下依次为3F/S,3F/S,2F/2,2F/S,1F/S较佳。
C臂移动:由手控按钮完成C臂的移动,主要保证其移动与血流速度同步。下肢动脉显影图像拼接是否良好与其密切相关,一般当造影剂充盈至每步图像的2/3时,启动手控按钮,血管拼接成功率较高。另外,由于不同类型的血管病变对动脉血流影响很大,如有动静脉分流疾病时血流速度明显加快,则每步启动加快;而动脉阻塞性疾病血流速度明显减慢,则每步启动减慢。因此,合理控制C臂每步移动时机,实际操作经验尤其重要。本组3例由于步进的时机没有完全掌握好而使下肢动脉拼接不完全。
实际造影中,往往在步进数字减影的基础上为更明确病变性质,可做局部血管造影。对一些下肢动脉急性栓塞,步进数字减影可减少造影的盲目性,步进数字减影路径图对下肢动脉疾病的介入治疗有很重要的参考作用。
【参考文献】
1裴玉昆.周围血管学.北京:北京科学技术出版社,1993,45-68.
2GuthanerDF,etal.EvaluationofperiphevalvascularDiseaseUsingDigitalSubtractionAngiography.Radiology,1983,147:393.
3余建明.数字减影血管造影技术.北京:人民军医出版社,1999,434-439.
关键词:预应力新技术连续梁桥试验研究应用效益
1引言
预应力砼结构较普通钢筋筋结构不仅用料省,且使用性能好,但其施瓜工艺复杂,技术要求甚高,在一定程度上阻碍了预应力的进一步发展和推广应用。为简化预应力砼的施工工艺人们曾进行多方面的努力,预弯复合梁[1]即是其中之一,该梁既具有预应力梁良好的使用性能,又省去了常规预应力所必须的留孔、穿索、张拉、锚固、压浆、封锚等一整套工序,施工工充得到简化,但其用钢量却急删增加,以致在大多数国家和地区难以推广应用。可见,现有的预应力砼结构左良好的使用性能、用料的经济性及施工的简易性三方面并未达到完美的统一,尚需我们做出不断的努力,为此周志详副教授提出预弯预应力钢筋砼(以下简记为PFRC)梁的设想,并在三跨连续梁桥上进行应用研究,以期求得一种更合理和经济的结构及预应力施工工艺。
2PFRC梁的工艺及原理
现以简支梁为例,说明PFRC梁的施工工艺及预应力原理:
(1)按钢筋砼梁方式制作,具有适当预拱度的梁体,与钢筋砼梁所不同的是PFRC梁受拉主筋宜采用冷拉粗钢筋,并需在梁的受拉边可能出现裂缝凶区域设置预留槽口该区段内的主筋净保护层厚度取为箍筋的直径。
(2)对许梁施加预定的竖向荷载p,此时,在预留槽口的顶端会出现裂缝。
(3)绑扎受拉边翼缘的构造钢筋(注意插入式马蹄箍筋应通过预留槽口插入先浇梁体内浇注该翼缘的砼)。
(4)待后浇受拉边翼缘砼达到强度后,卸除预加荷载P。
现依据容许应力法理论对梁在上述预加载和卸载过程中跨中截面应力的变化
分析如下。
对设有预留糟口的钢筋砼梁作预加载时的计算截面及应力分布,此时梁的受拉力已开裂(预留槽口的存在即人为地规定了裂缝出现的位置及间距),受拉区仅计入主筋的作用。若换算截面对其重心轴的惯性距为I01,则在预加荷载弯矩MY的作用下上缘砼的压应力σh1和受拉钢筋的应力σg1分别为:
σh1=MYX1/I01(压)
σg1=nMY(h-X1)/I01(拉)
式中n表示钢筋弹性模量与砼弹性模量之比,X1为上缘至中性轴的距离。
在后浇下翼缘砼到强度后,卸除预加荷载p相当于梁施加了反向的预加载p,因此跨中截面受到了负弯矩MY的作用,此时梁的下半部分后浇下罢缘砼将参与受力,其计算载面及应力分布,设换算截面对其重心轴的性矩这I02,则梁缘上下边缘砼的应力σh2、σh3和钢筋的应力σg2分别为:
h2=MYX2/I02(拉)
σh3=nMY(h-X2)/I02(压)
σg2=nMY(h0-X2)/I02(压)
式中X2为上缘到中性轴的距离。
梁截面的实际应力分布为单独考虑预加载和卸除预加载两种情况载面应力的迭加,帮梁的上、下边缘砼应力σhs和σhx及主筋应力σg分别为:
σhs=σh1-σh2=MY(X1/I01-X2/I02)(压)(1)
σhs=σh3=MY(h-X2)/I02(压)(2)
σg=σg1-σg2=nMY[(h0-X1)/I01-(h0-X2)/I02](拉)(3)
若梁在使用荷载作用下所受到的弯矩为M,则梁上、下边缘硷的应力分别为:
σhs=MY(X1/I01-X2/I02)+MX2/I02(4)
σhs=(MY-M)(h-X2)/I02(5)
由(5)式可见梁在不大于预0加荷载弯上MY,的作用下,其后浇下翼缘砼内不出现拉应,(暂不计砼收缩,徐变及钢筋松驰的影响),即该梁的下翼缘右以具有足够大的抗裂度,故梁,主筋得到可靠的保护,在使用荷载作用下梁截面的抗弯刚度因下翼缘砼参与工作而得到显著提高,其计算刚度与同截面的常规预应力砼梁相差元几,该梁的梁腹虽然尚存裂缝,但这些,缝并不穿过梁内受力钢筋(受拉主筋和箍筋)且不影响结构的受力状况,从钢筋砼的观点看,念些裂缝是允许存在的。
由此可见PFRC梁是通过在钢筋砼梁受载条件下二次浇注受拉边翼缘砼来代替常规预应力砼中的张拉钢盘,使后浇翼缘砼借助卸载时梁内主筋的弹性恢复获得所需要的预应力。为此,在先浇梁体的受拉边设看预留槽口是十分必要的,它具有如下凡个作用:①充当新、旧砼结合界面的剪力槽;②人为地控制荷载下裂缝出现的位置及间距,③便于后浇翼缘的插入式马蹄箍伸人先浇梁体内,进一步保证新、旧砼结合的整体性;④确保受控边翼缘范围内封无原发裂纹存在,使整个翼缘都受到应力的作用。
3试验研究简况
3.1试验梁的制作
第一批试验梁共5片,用于短期静载试验,其中4片为PFRC梁,余下的一片为与之比较,钢筋砼梁(一次浇成,不作预加载处理),编号为RCL10-00.0。在PFRC先浇粱体中,以高5cm,厚2-3cm的楔形木板形成预留槽口,在预加载条件下4片PF梁的纯弯段及其附近区域内每一个预留槽口的顶端都对应有一条裂缝(其宽度<0.04cm),在两相邻预留槽口之间未发现新的裂缝产生,表明预留槽口达到了人为控制裂缝出现的位置及间距的目的,对梁下缘砼表面进行打毛后邦扎受拉翼缘构造钢筋(纵筋和插入式马蹄箍箭),用高流动性普通水泥砼(坍度为10cm)灌注受拉翼缘砼,并对此砼加强养护、直到卸除预加载时均未发现后浇砼表面有收缩裂缝产生。
3.2试验方法
本次试验的目的在于考查琅梁通过预加载条件下二次浇注受校边翼缘砼的处理,是否能够达到推迟开裂和提高粱的抗弯刚度效果,为此开裂荷载和梁的变形成为试验观测的重要内容。同时考虑到工程实践中多数结构都承受循环荷载的作用,故首先对每梧梁进行三次静力循环加载试验,借以获取一些梁在多次重复荷载下的试验数据,之后即对梁继续加载至破坏。
3.3梁的开裂
5片试验梁的第一条裂缝均为弯曲裂缝。PCL10-0.0在第一静载的第2.5级荷载下即在跨中下缘位置产生第一条裂缝。其宽度为0.01mm,高度为3cm,其余各梁(PFRC梁)的下翼缘在前二次静力加载、卸载的过程中均未发现裂缝,第一条裂缝均在第三次加载下产生,其宽度为0.02-0.03mm,高度2-3cm,试验表明,PF梁下翼缘第一条裂缝出现的位置与先浇梁体预留槽口的位置并无必然的联系。不难得到PFRC梁的抗裂弯Mf为:
Mf=My+rR1Wox(6)
其中:My为预加载产生的弯矩;r为塑性影响系数;Wox为扣除梁腹已裂部分的换算截面对受控边缘的抵抗矩;R1为下缘硷的抗拉强度。试验表明,梁的实测抗裂变矩与按(6)式得到的计算相吻合,从而在理论和试验两方面都证实了:通过预加载条件下二次浇注受拉边翼缘砼的处理后的梁,可以推迟受控翼缘砼的开裂至希望程度。
3.4粱的挠度
PCL梁在第一次静力加载后的残余挠度数值因故未获得,在第二次静载后测得残余挠度为0.18cm(不包含第一次静载后残余挠度),据结构承受静力循环荷载的一般规律可以推知,其第—次静载后的残余挠度将大于0.18cm,该梁在第二次静载时各级荷载的挠度较第一次静载时对应的挠度值有大幅度的增加,第三次静载的挠度亦大于第一次挠度,说明该梁的弹性恢复能力较差,此为RC梁的一大缺点,而4根PF粱在第一次静载后的残余挠度均在0.10-0.08cm,第二次卸载至0后几乎未发现新的残余挠度产生。且三次静载下各级荷载对应的挠度无明显差异,表明PF梁在下翼缘开裂前具有较强的弹性恢复能力,即具有常规预应力砼梁的特点。
综上所述,PFRC不仅具有较强的弹性恢复能力,而且具有足够大的刚度,保持了常规预应力硷梁的优越性,且避免了常规预应力砼粱因预应力度过大而引起的一些矛盾。
3.5长期受载情况
在静载试验的同期,还做了2片梁的室外长期加载试验,梁的截面同静载试验梁,主筋为冷拔钢丝,所受荷载为该梁预计使用荷载的75%(相当于桥梁恒载),经长达—年的长期观测表明,梁的挠度和腹部裂缝宽度元明显变化,梁的下翼缘未发现裂缝。
4PFRC在连续梁桥中的应用
4.1桥梁概况
民生桥位于四川省名山县城中心,为跨越名山河连接两岸主街道的城市桥梁,桥宽20m,桥轴线与河床轴线的交角为45°,主梁全长61m,设计荷载为-20,挂-100,人群400km/m2。原设计上部结构为3跨20m跨径的后张预应力砼简支斜梁娇,桥梁横断面由12片T形梁构成,下部构造为重力式墩台。
4.2结构设计
经综合考虑用材的经济性,施工的简易性及良好的使用性,本桥更改为三跨连续斜粱桥,桥梁横断面由4片现浇砼T型梁构成,主梁间距380cm,高130cm。
设计中着意减小了主粱弯矩粱段的刚度,增大了负弯短梁的刚度,从而减小了正弯矩粱段的长度及弯矩峰值,增大了负弯矩粱段的长度及弯矩峰值,故在正弯矩梁段按普通钢筋砼粱设计,避免了在下翼缘进行二次浇注砼,在负弯矩梁段按PFRC粱设计,预应力钢筋采用冷拉Ⅳ级钢筋,预加载下需在主梁顶面进行的二次浇注砼可与桥面铺装同期进行,施工工序与普通钢筋砼相近,却节省了大量钢材并增加了桥梁的使用性能。
主梁内力分析采用桥粱专用程序计算,正弯矩梁段按普通钢筋砼梁(RC梁)设计,负弯矩梁按PFRC梁设计,其极限承载力满足规范的要求,梁在施工及使用阶段的应力验算满足《桥规》的要求,预加载阶段的计算截面为扣除受拉区砼面积的换算截面,卸除预加载及其以后的使用阶段的计算截面为扣除梁腹己裂部分砼面积(计人后浇砼面积)的换算截面。主梁斜截项按普通钢筋砼梁进行强度设计。
4.3施工要点
为减少旋工费用,避免大型起吊设备的使用,本桥主梁拟定为就地支架立模现浇砼,其主要步骤如下:
(1)支架立模浇注主梁及RC梁段的桥道板砼;
(2)待主梁砼达到14d龄期和80%的设计强度后拆除支架;
(3)安装人行道板及浇注RC梁段的桥面铺装;
(4)对桥进行预加载;
(5)用微膨胀砼浇注PFRC梁段的桥道板和桥面料装砼,要求灌满全部预留槽口,
(6)待砼达14d龄期后,卸除预加荷载,该桥于1995年12月18日建成通车。
5效益分析
目前国内外常用的预应力砼有两种,即常规预应力砼梁(简记为TPC;通过张拉纲筋使砼获得所需的预应力)和预弯复合梁(简记为PFRC;借助受载后的钢梁在卸载时的弹性恢复并获得砼所需的预应力)。
PFRC梁较TPC梁简化了施工工艺,省去了TPC所必须的留孔、穿索、锚固、灌浆、封锚等一系列复杂的工艺,且不用张拉机具,降低了施工技术要求,无需锚具及锚下垫板和局部加强钢筋,受拉主箭可根据强度要求在适当的位置切断,放可节省材料:PFRC中砼所获得的预应力与梁抵抗外荷载所需的预应力的分布及大小相吻合,其预加载方式与使用阶段梁受载情况一致,预加载过程即对梁进行一次质量检验,故受力合理,使用安全。
与PFSC相比PFRC用钢量显著减少,施工更为简便,适用性广。
在名山民生桥应用PFRC技术,与原设计常规预应力砼梁相比,节省XM157-7型钢绞线群锚240套,φ65波纹管2500m,省去了张拉设备,简化了施工工艺,全桥所需人工减少2953个工日,因采用连续梁桥减小了支座数量,使桥梁墩台圬工数量减少约670m3,总计使桥梁造价降低38万元,占全桥总造价的21.6%。连续梁桥方案在梁高不变的条件下增大了主孔跨径,利于排洪和与环境的协调,具有明显的社会效益。
6结论
(1)试验研究和理论分析表明:PFRC梁通过预加竖向荷载条件下后浇受拉力翼缘砼的工艺处理后、能够达提高梁的正截面抗裂度和抗弯刚度之目的,且较常规应力砼梁施工简便,受力合理,较预复合梁节省钢材,故PFRC技术是合理可行的。