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序論:在您撰寫管理技術研究論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
論文摘要通過開展楊梅種植管理技術創新進行無公害標準化生產,總結楊梅無公害種植管理技術,主要包括制定技術操作規程、基地選址、施肥管理、整形修剪、病蟲害防治、采摘、包裝、貯藏等方面的內容。
峽江縣屬贛江中下游低山丘陵地形,丘陵面積8.4萬公頃,占林地面積的98%,土壤多為土層深厚的紅黃壤,呈酸性或微酸性,是楊梅生長最為適宜的立地條件。峽江縣林業局從2005年開始實施萬畝楊梅基地項目,推廣優質高效楊梅良種(東魁、荸薺),推行果業標準化、無公害生產,創建生態無公害果園。2006年3月,峽江縣玉笥山林場1998年種植的133.3hm2楊梅生產基地被江西省農業廳認定為“江西省無公害農產品產地”,所生產的“玉林”牌東魁楊梅經農業部認證獲得無公害農產品標識,并獲得國家綠色食品標識。該縣在開展楊梅種植管理技術創新進行無公害標準化生產上采取的主要措施如下。
1嚴格楊梅種植培育技術
1.1制定技術操作規程
依照無公害果品生產標準(NY5201-2004、NY/T391-2000、GB3095、GB4285、GB5084、GB8321.1-6、GB15618),制定了《峽江縣無公害楊梅生產技術操作規程》,并印發至各種植戶,統一實行標準化管理。
1.2基地選址
選擇森林生態環境良好,生物多樣性保持較好,森林茂密,空氣清新,濕度適宜,方圓3km森林覆蓋率達60%以上,土壤、空氣、水質環境均達到國家標準規定的一級(類)標準(要求)的區域,離公路干線500m以上,遠離城鎮居民區、工礦企業、廢棄物和廢舊物資堆放地及城市生活垃圾污染源,沒有或不受污染源影響,并具有可持續發展的生產區域,同時對土壤、空氣、灌溉水質進行綜合監測。
1.3合理的施肥管理
使用無公害農產品允許的有機肥、生物肥、專用復合肥,適當配合使用無機肥。在生產過程中施肥以有機肥為主,復合肥為補;基肥為主,追肥為補。幼樹期施肥以促春、夏梢,爭取實現早出梢,迅速擴大樹冠為目的,一年中施基肥1次,追肥2~3次,基肥以有機肥為主,如腐熟廄肥、餅肥等,追肥通常使用尿素和三元復合肥。成年結果樹每年施2~3次肥,分別為花前肥(1月下旬至2月下旬)、壯果肥(4月下旬至5月上旬)、采后肥(6月下旬至7月上旬)?;ㄇ胺室遭浄蕿橹?,配合適量氮肥。一般株施焦泥灰15~20kg或硫酸鉀0.5~1.0kg,如花量多,可在上年11月施下,以遲效肥為主,株施草木灰或堆肥或腐熟欄肥15~20kg,加硫酸鉀0.5~1.0kg。樹勢弱的加施適量尿素。采后肥以有機肥為主,配合少量速效肥料,株施草木灰或堆肥或腐熟欄肥或餅肥2kg加焦泥灰10kg,樹勢強的,結果少的,可不施采后肥。壯果肥要看樹施,掛果較多的,可株施硫酸鉀1kg;對樹勢弱可根外追肥,用于快速補肥或補給微量元素,噴施時間宜選擇陰天或傍晚。一般選用噴施寶,高效復合稀土液肥等,采前40d禁止噴施任何葉面肥。
1.4整形修剪
楊梅的樹形以自然開心形為好,樹體高度控制在3m以內,主枝3~4個,主枝與主干的角度45°以上。主枝上配備不同方位的副枝3~4個,副主枝上培養結果枝群。結果枝以5~15cm的中短結果枝結果最好。以春梢和夏梢為主要結果母枝。根據這些特性,修剪分2次進行。第一次在采果后,即7月上、中旬進行,促發夏梢,控制晚秋梢,加快花芽的形成,以大枝修剪整形為主,不剪小枝,鋸除頂部直立枝、交叉枝、拖地枝、密生枝。7~10月不搞修剪,以控制晚秋梢。第二次修剪要看樹勢定時進行,對強樹早剪、弱樹遲剪,強樹在11月份剪,主要是促進枝梢老化粗壯,增強花芽發育,弱樹在翌年2月下旬到3月上旬剪,過早易受凍害,過遲影響開花,以小枝疏刪修剪為主。
1.5病蟲害防治
嚴禁使用高毒、高殘留、具有“三致”(致癌、致畸、致突變)作用以及影響楊梅質量的農藥。推廣使用防治病害的農藥主要有石硫合劑、多菌靈可濕性粉劑、“402”抗菌劑;防治蟲害的主要有殺滅酯乳劑、潛克可濕性粉劑、機油乳劑等低毒低殘農藥。病蟲防治1a不超過5次,少的1~2次。關鍵是病害預防在前,蟲害在初孵幼蟲盛期重點防治。根據森林食品的要求和楊梅無果皮的特性,禁止采前40d使用任何農藥及葉面肥,確保果品質量達到無公害農產品標準。
2產品質量管理
2.1采摘
楊梅采摘時,一律采用徒手采摘,用簍(籃)或籮(筐)為盛皿,按楊梅果形、色澤、果面、內柱分級要求不同,進行分級采摘。采摘時間以早、晚為佳,防止溫度偏高,不耐貯運。
論文摘要闡述了黃姜的形態特征,并總結了黃姜人工栽培技術,包括地塊和栽培種的選擇、繁殖方法、藤架的搭法與管理、病蟲雜草綜合防治以及根狀種莖的采挖與貯運,以期為黃姜人工栽培提供技術參考。
1黃姜形態特征
黃姜,學名盾葉薯蕷,也叫火頭根,是薯蕷科薯蕷屬的一種多年生草質藤本作物[1]。地上莖左旋,光滑無毛,有時分枝或葉柄基部兩側微突起或有刺。單葉互生,盾形、三角狀卵形、心形或箭形,葉片厚紙質,兩側裂片圓耳狀或長圓形,兩面光滑無毛,表面綠色,常有不規則的斑塊,葉柄盾狀著生?;▎涡裕菩郛愔晟儆型?。雄花無梗,常2~6朵簇生,再排列成重穗狀,花序單一或分枝,1~2個簇生于葉腋,通常每簇花僅1~2朵發育,基部常有膜質,苞片3~4枚,花被片6,長1.2~1.5mm,寬0.8~1.0mm,開放時平展,紫紅色,干后黑色,雄蕊6枚,著生于花托的邊緣,花絲極短,與花藥近等長。雌花序與雄花序相近似,雌花具花絲狀退化雄蕊。蒴果三棱形。每棱翅狀,長1.2~2.0cm,寬1.0~1.5cm,干后紫黑色,表面常有白粉;種子通常每室2枚,著生于中軸中部,四周圍有薄膜狀翅。花期5~8月,果期6~9月。地下根狀莖橫生,近圓柱形,指狀或不規則分枝,直徑1.5~3.0cm;新鮮時外皮棕褐色,粗糙,有明顯皺紋和白色圓點狀根痕。斷面桔黃色,質地細而嫩,干后粉質,維管束明顯。根狀莖薯蕷皂苷配基含量高,最高達16.15%,是合成甾體激素藥物的重要原料[2]。
2人工栽培黃姜地塊和栽培種的選擇
2.1栽培地塊的選擇
人工栽培黃姜地塊,要求土壤疏松、土質肥沃,土層厚度15cm以上、土壤有機質含量1%以上、全氮含量0.1%以上、pH值6~7。栽培黃姜的地塊應具有良好的物理性能,不能過砂過粘或過酸過堿。
栽培黃姜的地塊,應進行深翻細整,并結合整地施足底肥。一般早春種植的,頭年冬整地,整地時,鋪施45~60t/hm2腐熟的農家肥,均勻翻入土中,種植前進行1次深翻細耙;秋末冬初種植的,栽前應深翻,打碎土塊,揀凈石頭、雜草。
2.2栽培種的選擇
作種的黃姜,根狀莖應粗細均勻,生命力強,無病蟲害和損傷,粒度飽滿,無霉變,千粒重達10g以上,需種子45kg/hm2左右,并盡量選用一年生根基做種莖。
3繁殖方法
3.1種子繁殖
黃姜的種子發芽較慢,繁殖倍數高,實用價值較大。播種前需將種子晾曬并將周圍翅殼搓去,用25℃的溫水浸泡12h撈出晾干,然后拌細沙或肥土進行播種。露地育苗方法,播種期一般在3月中旬前后,苗床應選在靠近水源和較肥沃的地塊,施腐熟農家肥60t/hm2左右及黃姜專用肥1500kg/hm2左右,翻耕后作成1m寬的床,床面要平整、綿軟、疏松,苗床作好后,將處理好的種子均勻撒播或開溝撒播上去,種上覆蓋細肥土2~3cm,床面覆蓋作物秸稈,經常噴水,保持土壤處于濕潤狀態,土壤溫度處于20~25℃。播后25~30d后發芽率可達50%~60%,40~50d左右即可出苗,有條件的地方,可先將黃姜種子放在培養皿或營養缽內,置于20~25℃的濕潤條件下發芽,發芽率可達80%~90%,然后播入濕潤、遮蔭的苗床里培育,當年可形成小根狀莖種。
3.2根狀莖繁殖
根狀莖繁殖時將根狀莖掰成5~10cm長的莖段,每段根莖上保留2~3個健狀的潛伏芽。實行起壟種植,播種時間一般在11月至來年3月以前為佳。將選好的種子按25cm×30cm的株行距,開深13cm左右的溝下種,芽向上,覆土6~8cm,保持土壤處于濕潤狀態。待苗長到15cm左右,移栽于大田。
4藤架的搭法與管理
薯蕷的藤架一般可采用竹棍或木條綁縛搭成。山坡或不成行的稀林地,藤架高度宜在1.5m。平川地帶或成行的稀林地,藤架可順行搭成長方體或長弓形,藤架高度宜在1.5m左右。壟作的,可2壟合搭1道藤架;溝植的,可3行搭1道藤架。
薯蕷種植后,應使土壤處于濕潤狀態,干旱季節,應灌幾次水;有條件的地方可結合灌水追施適量速效肥。當黃姜的地上莖攀上藤架到地下根狀莖增生膨大期間,應適時松土,除去雜草,尤其是每次雨過天晴,應待土不粘鋤時進行1次松土,松土深度5~6cm。松土除草時,勿傷藤莖。
5病蟲雜草綜合防治
5.1農業防治
(1)選用無病蟲、無霉變種薯,防治病蟲傳播,保證苗全苗壯。種姜1年為佳,要求大小一致,1kg種子150~200個芽頭,每個芽頭有2~3個芽眼,用種2250~3000kg/hm2。
(2)采用高畦壟作種植,改善土壤通氣性,促進地下根莖生長。按1m寬作壟,壟高20cm,株行距25cm×25cm,每壟種4行,種10.5~13.5萬株/hm2,以冬播為好。
(3)合理輪作倒茬,采用與禾本科作物2年以上輪作倒茬,防災避害。
(4)施用腐熟農家肥,增加土壤有機質,改良土壤,重施磷鉀肥,增強植株抗病性。一般施農家肥30~45t/hm2、磷肥750kg/hm2、鉀肥375kg/hm2、黃姜專用肥1125~1500kg/hm2,以基肥為主。
(5)搭架栽培。當苗高30cm以后,按每平方米4根竹桿搭成”人”字架,促進通風透光和濕氣流動,促進葉片光合作用和根莖生長,能有效提高產量和防病控害。5.2藥劑防治
(1)土壤消毒。在病害發生嚴重地塊,整地時選用70%甲基托布津、50%多菌靈、50%福美雙4500~6000g/hm2拌細土撒施土中;在酸性土壤中施用石灰消毒,預防土傳病害。防治地下害蟲,采用50%辛硫磷、48%樂斯本乳油2250~3000g/hm2,或3%呋喃丹45kg/hm2,拌細土300~450kg/hm2均勻撒施。
(2)病害防治。在病害發生地塊,當達到防治指標時,選用75%百菌清1000倍液,50%多菌靈、50%溶菌靈、70%托布津或86.2%銅大師500~800倍液,在發病部噴霧或灌根,每株灌50~100mL。
(3)蟲害防治。在葉面害蟲發生地塊,選用55%一遍凈225~300g/hm2、50%辛硫磷1500mL/hm2、20%菊脂農藥450~600mL/hm2或Bt乳劑2250~3000g/hm2對水450~600kg/hm2,在幼蟲3齡始盛期噴霧防治。
5.3化學除草
(1)土壤封閉處理。在黃姜播后苗前,選用50%姜草凈750~900g/hm2、90%禾耐斯600~750g/hm2、50%乙草胺2250~2700g/hm2或72%拉索1500~2250g/hm2,對水900kg/hm2噴霧。
(2)莖葉噴霧。當田間雜草生長在3~5片葉時,選用5%精禾草克、5%旱草枯或10.8%高效蓋草能乳油675~750mL/hm2,對水450kg/hm2作莖葉噴霧。
(3)定向噴霧。對局部地塊多年生惡性雜草,選用74.7%農民樂1500~2250g/hm2或20%克無蹤2250~3000g/hm2,對水450~600kg/hm2定向噴霧,切記不要噴灑在黃姜莖葉上。
施藥后因降雨等原因影響防治效果時,應及時補治;土壤處理除草,要搶雨后天晴,土壤濕時噴藥,施藥后禁止在田間操作和人畜踐踏,以免破壞藥土層影響防除效果。
6根狀種莖的采挖與貯運
薯蕷根狀莖入土較深,采挖比較費力。采挖時,先剪去地上莖,拆除藤架,然后沿兩行正中間開挖20cm深的溝,分別向兩邊小心抱出根狀莖。陜南一般在11月左右采挖。
根狀莖采挖后,應將潛伏芽較多無病蟲的上部莖段連同蘆頭一起截下作種田,晾干水氣貯藏。貯藏的方法是:①地下沙藏:選地下水位低、土質較黏的地方挖深70cm、寬50cm的方坑,坑低和四周鋪1層稻草或麥草,然后1層干砂1層種莖層放在距地面15cm處,上蓋40cm的潮土,作成高出地面的土壟,壟邊開兩條排水溝。②窖藏:將地窖用來蘇兒消毒后,將種莖堆入,堆高40~50cm,窖口留1個通風口。貯藏期間的溫度最好保持在5~7℃范圍內,不宜高于9℃,以免發芽。
長途調用新鮮種莖時,應將種莖與鋸末層放在木箱或較硬的紙箱內,上加蓋封緊。若運輸時間過長,應避免種莖過冷受凍或過熱發芽。
7參考文獻
關鍵詞新貿易理論技術制度WTO后發優勢
1新貿易理論對技術的探討
傳統的國際貿易理論基本上都屬于靜態分析,即假定一國的要素稟賦、技術水平與消費偏好等變量固定不變。20世紀70年代后期,隨著國際貿易的迅速發展和結構變化,經濟學家開始用新的方法分析國際貿易產生的原因、過程、結果和貿易結構,形成了新貿易理論。
新貿易理論代表者之一克魯格曼,首先脫離李嘉圖、赫克歇爾、俄林模型,用高度抽象但近似弗龍和赫崎的模型,假定只有勞動和資本兩種要素,生產新產品的國家獲得福利,利潤率提高,資本向獲利高的地方(發達國家)流動。發達國家與發展中國家之間差距加大。一旦技術向發展中國家轉讓,一部分得到技術的國家用低成本勞動創造較高的收益,資本因此開始向發展中國家流動,改善了發展中國家的貿易條件,縮小了差距。但是,模型所說的資本向創新技術國家還是向轉移技術國家流動是不確定的。這個模型只能說明技術創新可能給雙方都帶來收益,但如何確定趨勢,沒有進一步研究或說明,不足以說明后發展國家一定能夠或在什么約束下能夠受益或趕上產品創新的國家。其次,克魯格曼從李嘉圖模型開始,假定每個國家之間的要素不同———技術含量不同,各自在市場中有自己的地位。技術領先國家開放貿易,后發展國家“趕超”上來,消除了“技術優先”者保持其技術領先的程度。新貿易理論中的動態比較優勢理論,雖然給發展中國家的后來居上提供了一些理論依據,但是,除了少數新興工業化國家外,許多國家在技術、教育、管理方面進行了大規模投資(如印度),卻沒有對改變產品和產業結構產生明顯影響。
那么發展中國家對發達國際的技術進行學習和消化以求形成自己的比較優勢的過程中出現了什么問題?為什么并不是所有的發展中國家在當今世界經濟日趨一體化的過程中享受到技術規模經濟帶來的好處呢?
也許產品周期貿易理論能給我們做出一定的解釋。這種理論指出,發達國家開發創新產品首先出口到發展中國家,后者在進口這些產品并逐漸占有這些產品的生產,而發達國家繼續開發并生產更新的產品,周而復始。在這個過程中,盡管發展中國家技術的模仿對自身比較優勢的形成和產業結構的提升上的作用是明顯的,但是發展中國家的企業更容易注意到技術過時的速度較快,從而減少對學習活動的投資。技術模仿在短期內的經濟增長反而會強化技術模仿的惰性。更進一步,發達國家促進創新的政策反過來將阻礙發展中國家的趕超過程。
此時,制度作為一個國家經濟增長和比較優勢形成的重要因素引起了廣泛的關注。
2制度因素的重要性
2.1發展中國家的制度特征
雖然影響發展中國家經濟增長的因素有許多,如各種生產要素的稟賦和積累,但歷史經驗表明,沒有一種有效率的制度安排,有再多的生產要素及其積累的國家都有可能是低產出與低經濟福利的國家,從而使其在國際貿易往來中始終處于被動的局面。
G·阿爾蒙特、P·鮑爾在研究20世紀的政治制度發展中發現社會經濟的發展與政治力量的強弱之間存在負相關關系,即:社會經濟越是發達的國家,政治力量的作用越是弱?。欢鐣洕讲话l達的國家,其政治力量的作用越是強大。因此,發展中國家想要發展經濟,在國際貿易中提升自己的比較優勢,必須進行制度上的改革,以避免制度性的貧困。
2.2技術與制度之爭
關于技術和制度哪一個因素能更好的促進發展中國家的經濟增長和貿易獲益,經濟學界歷來有爭論。在中國,楊小凱、林毅夫關于技術模仿與制度模仿的爭論引起了廣泛的關注。實質上,他們雙方觀點的交鋒點是發展中國家要取得貿易上的比較優勢,應該走技術模仿道路還是制度模仿道路。
楊小凱制度模仿論的主要觀點是,以技術模仿代替制度模仿是發展中國家的“后發劣勢”,且認為在進行較為容易的技術模仿之前,要先完成較難的制度模仿。林毅夫技術模仿論的主要觀點是,作為后發優勢的主要內容和形式的技術模仿,是后發國后來居上的主要依據,后發國通過技術模仿,促進生產要素的積累(特別是資本積累)和產業結構的升級,最終達成經濟發展,上層建筑必然隨著經濟基礎的變動而發展。
我們認識到,所有的觀點都直接或者是間接的指出了制度在經濟增長和國際貿易發展中的重要地位。這里我們并不關注技術還是制度誰更重要,我們需要討論的是制度在發展中國家尤其是中國發展國際貿易中地位如何,即制度到底怎樣影響著技術的形成,又如何促成后發優勢及比較優勢的生成。
2.3制度外生及其優勢
現代化研究的理論表明,就整體而言,先發國家由于沒有先例和經驗可循,其制度變遷方式以制度創新為主,多為內生的,而對于后發國家來說,大可以結合切身實際情況,大量借鑒先發國在制度變遷中的經驗教訓,其制度的生成多為外生的。但是這種制度生成方式并不是全盤的復制先發國的制度,也不排斥必要的制度創新。
我們將發展中國家,即后發國在制度上模仿發達國家的這種行為可以看作是一種合法的“搭便車”現象。這種制度上的搭便車由于制度本身的非排他性和非競爭性而存在著巨大的有益的能動作用,體現在這種制度模仿不僅能成為發展中國家制度變遷的巨大推動力量,同時又不會阻礙發達國家的制度創新。不同于技術模仿的是,發達國家往往愿意幫助和鼓勵這種制度模仿的生成,以形成制度上的規模效應,從而有效的減少不同制度國家在國際貿易中的摩擦,從而減少交易的成本,提高貿易利潤。
2.4發展中國家的制度模仿
加入WTO正是中國對WTO規則制度的模仿過程。WTO首先屬于一種多變貿易體制。而所謂貿易體制,就是國與國之間彼此發展經貿聯系的某種制度性安排。而WTO這個貿易體制完全是由各成員之間達成的一系列多變協議,既賦予各成員參與全球貿易及貿易規則制訂的權利,又賦予各成員國政府相應的義務。中國加入WTO,就是要履行其成員國義務,爭取其成員國權利,前提就是承認并接受它的制度安排,在統一的制度框架內與其他國家發生貿易往來。這么做無疑是有好處的。
3制度模仿的方式問題
無疑,發展中國家要發展經濟、推進國際貿易,必然要對制度進行改革。因為是后發國,因而可以借鑒制度的規模效應考慮制度改革的方向。事實上,這種制度上的改革更多的是一種制度上的模仿。而我們需要探討的是,這樣的模仿究竟是以何種方式進行呢?其進行的方式對一國的貿易水平和經濟增長的影響又是如何呢?
制度不是一朝一夕就能形成的,它的變遷是受眾多因素共同影響和制約的過程。因而成功的制度變遷往往是漸進的、摸索的,那種激進的、認為制度可以決定一切而盲目的陷入主觀主義和制度決定論的觀點往往最終被事實證明是錯誤的,“休克療法”在俄羅斯的失敗正是很好的例證。
發展中國家的政府為了實現對于發達國家的趕超,人為地扶持眾多違背本國比較優勢的產業。而為了支撐這些不具備自身能力的產業,政府就必須制訂各種管制措施對經濟體系進行強有力地干預:政府對管制措施的設計服從于一定的發展戰略目標??梢韵胂?,這種制度上的不合理安排只會繼續在長期內導致資源的不合理配置,產業結構不易優化,縮小經濟發展的空間,惡化發展中國家的貿易條件。
中國漸進式的制度改革初期,只知道以往計劃經濟的道路不能再走了,但仍然不知道改革究竟往何處去,走的是與先發國相似的制度創新的路子,改革的代價是巨大的。如今,在全球化的開放條件下,制度的變遷不再是一個緩慢的、自發演進的過程,中國加入WTO等強制性的制度模仿過程正好說明制度模仿也可以是漸進和激進交織的過程。甚至還有學者提出,入世意味著中國漸進式改革的終結。
應該說,不論是激進式的制度模仿還是漸進式的制度模仿,終究還是一種方式,并不是目的。采取什么樣的方式要根據具體情況而定,一旦條件成熟,采取快速的制度模仿也是可能的。正如中國的改革開放的道路,不僅僅有技術后發優勢的發揮,也包括制度后發優勢的發揮,當然還包括資本、勞動、經濟結構等多方面的后發優勢的積累和發展。但在這個過程中,制度模仿發揮了基礎性的不可替代的作用。體現在貿易上,不僅僅形成了市場交易規則和市場價格機制,對外貿易戰略也從極端的內向型經濟逐漸發展成為開放的貿易自由化戰略;不僅僅在企業內部逐漸形成了現代企業制度,人們的效率意識、競爭意識、公平意識及民主和法治意識都有了長足的進步,這些都為改革開放、貿易發展打下了良好的基礎。只有制度上的不斷完善,才能促使對外貿易的氛圍不斷完善,我國的產業結構的升級才能有強有力的保障。
4綜述
總之,我們認為,由于后發優勢的存在,發展中國家必須充分借鑒發達國家的成功經驗,不僅僅在技術上不斷地學習創新,更要在制度的借鑒改革和產業結構的調整升級上取長補短,這樣的“追趕”才能后來居上。但我們必須注意到這和全盤的西化是決然不同的。
入世使我國的經濟與世界經濟緊密結合,受國際通行慣例的制約更加明顯,這既是我國技術學習、制度改革的壓力,也是動力。在開放的經濟條件下,技術和制度的學習和借鑒是全方位的、大規模的,但是它們對發展中國家來說只是手段和過程。
技術和制度的學習模仿并不排斥創新,它們的發展有利于貿易的進步,反之,貿易的發展促進技術的交流和制度的完善。這就要求發展中國家在整體的宏觀上做出有利于技術和制度從模仿到創新的戰略安排。例如完善促進知識積累與技術進步的制度基礎,構建不同層面的促進知識積累、技術進步與創新的運行機制。合理的制度安排有利于將私人成本、社會成本和私人利益、社會利益相一致,最大化社會的共同利益,進而使創新活動成為內在的持續的過程。
參考文獻
1趙偉.國際貿易——理論政策與現實問題〔M〕.東北財經大學出版社,2004
基于網絡環境下的研究性學習是新課程實施過程中研究與探討的熱點問題之一。筆者自2002年9月起開展網絡教學實驗,并與2004年5月,代表江西省參加了“英特爾®未來教育”國家級骨干教師培訓,了解到國內外關于信息技術與課程整合的最新理念與做法,并將其運用到自己的網絡教學實踐中。本文正是筆者多年實踐的一次積累,它對網絡技術與研究性學習整合的特征、優勢及實施策略等多方面都進行了較為系統的闡述,對整合過程中的一些錯誤做法及誤區進行了分析和應對。
[關鍵詞]網絡技術研究性學習整合
時代的發展要求我們的學生掌握必須的網絡技能,具備一定的信息素養;社會的進步要求我們的教育立足學生的可持續發展,培養研究型、創新型人才?;跁r代與社會的要求,我們創造性地將“網絡技術”與“研究性學習”結合起來,作為一個整體引入小學數學教學中,既總結出不少新路子、好點子,同時也存在著一些誤區。撰寫此文,結合小學數學學科特點,談談自己在實踐“網絡技術與研究性學習整合”過程中的一些做法和感悟,意在拋磚引玉,與同行商榷。
一、整合的特征與作用
1、整合的切入點
以數學為主體的研究性學習是學生在教師的指導下,從生活中選擇數學專題進行研究,并在研究過程中主動獲取知識,應用知識解決問題的學習活動。整個活動具有內容開放、過程自主的特點。為了達成最終的研究目標,需要學生相對獨立地、盡可能多地,選擇不同的途徑,利用不同的方式,獲取與數學主題相關的信息。而網絡資源的豐富性以及資源獲取的便捷性能夠滿足數學研究性學習活動對信息的強烈需求,這是兩者整合的直接切入點。
2、作用的相互性
網絡技術與研究性學習是相互影響,相互作用的。一方面,網絡能提供數學研究所需的大量資源,還能幫助學生建立小組協作,支持教師實現個別化異步指導,為學習交流拓展出空間與時間,讓學生的主體性在網絡環境下得以實現。另一方面研究性學習活動對提高學生的信息素養很有幫助,因為研究的過程同時也是一個應用技術,提高技術的過程。此外,研究活動還能正確地引導學生的上網。讓學生認識到,網絡中除了刺激好玩的游戲之外,還有許多精彩的學習信息;除了和一些不知名的網友“瞎聊”之外,還能與自己的老師、伙伴甚至專家建立直接、快速的聯系,進行有價值的對話。有了研究的目標導向和任務驅動,將有助于培養學生健康、積極的網絡應用意識。
3、特點的多元性
首先,資源獲取網絡化。網上資源成為數學研究活動的主要信息來源。因特網上關于數學以及各學科的教學資源都能為研究性學習提供材料。教師根據教學目標,確定研究主題后,可為學生的研究性學習提供必要的信息導航,引導學生利用網絡查找、獲取資源。
其次,知識探究網絡化。培養學生利用網絡資源解決問題的能力和習慣。讓網絡技術成為學生學習數學強有力的工具。在研究過程中,鼓勵學生利用基于網絡的搜索引擎、相關的計算機軟件工具,如Excel,幾何畫板搜集、處理素材,自我改造、重組、創造學習主題,自主獲取解決問題的知識與體驗。
第三,評價交流網絡化?;诰W絡的教學支撐平臺,特別是基于Web的協作學習平臺,為數學研究提供了交流、協作和管理的工具。借助這些平臺,實現了師生之間平等、積極地互動。教師可以利用網上鄰居、網絡論壇等手段,進一步擴大交流的范圍,讓家長、專家都能參與進來,實現廣域地、有意義的交流。
最后,成果共享網絡化。學生可以把自己的研究成果在網上,與他人分享并且接受更多人的評價和建議。找到自己在探究過程中對數學問題理解上的亮點和缺陷,并及時地加以修改和補充,向實現預設目標做進一步的努力。
三、整合的過程與策略
1、策劃主題
教師圍繞學習目標,依據學生的已有的知識經驗、網絡技能精心設計,擬定出新穎生動的研究主題,提出具有開放性和穿透力的基本問題。并對的主題的網絡信息量進行活動前的試測與評估。在策劃主題時,可以圍繞以下問題進行考量:
(1)它是否密切聯系了生活,能否激起學生的求知欲?
(2)它是否可以通過技術整合來優化教學內容?
(3)它是否具有利用數學進行研究的價值?
2、布置任務
教師將此次活動的設想、組織方式,注意事項等方面對學生做比較詳盡地講述、示范。因為小學生缺乏從事這樣的數學研究活動的實踐經驗,教師應事先把必要的要求說清楚,為學生設計出學習支架,避免學生在研究過程中走彎路,走死路,從而造成時間的浪費、效果的折扣、信心的缺失。
3、實施計劃
在預設的學習周期中,學生以小組為單位,運用自己已有的生活經驗、數學知識,并通過網絡技術在合作中完成學習任務,達成學習目標。具體過程如下:
(1)搜集整理資源。學生借助課本、圖書、網絡等多種渠道,通過閱讀、調查、訪問等多種途徑,尋找與課題相關的學習資源,并通過電子文件的形式進行分類、整理、保存。
(2)感悟創新知識。學生根據本組收集的信息,提出研究的子方向,并以此為主線,自己提出數學問題,并通過組內成員的合作商討,群策群力,通過學習群體的“協商”最終達成共識,解決問題,反思活動的基本問題,提出個性化的觀點。
(3)制作整合作品。學生將研究學習的過程和感悟通過電子文稿(Word)、演示文稿(Powerpoint)或者網頁(Web)的形式進行制作、整合,最終形成本組的研究報告,為全班交流做準備。
4、評價作品
對學習小組的電子作品進行集體性評價。在關注作品同時更要關注學生對數學知識的應用。不僅要關注學生學習的結果,更要關注他們的學習過程;要關注學生數學學習的水平,更要關注他們在數學活動中所表現出來的情感、態度。在評價時,應充分發揮網絡優勢,讓每一位學生都有機會,也愿意參與進來。
四、整合的誤區及對策
1、重視單一的學科目標,不愿正視多學科的融合。
根據科學領域的不同側重,我們的教育一直都是以不同學科為單位,大家各自為陣,互不干擾。教師在策劃與實施研究性學習任務時,一般都是從本學科目標出發,面對其它學科的自然加入,不愿正視,甚至是擯棄,不敢躍“雷池”半步。但這種單一的“學科觀”是與研究性學習的特征向背的,也不符合網絡信息的呈現方式。在學生進行以數學問題為主體的探究的過程中,不可避免地會出現其它學科的協同作用,相互融合。如在對“年、月、日”的研究中,自然會涉及到有關天體運動的自然知識;研究“體育中的數學”時,必須了解一些相關的運動規則……
作為教師,必須轉變傳統觀念,樹立學科整合的意識,正視并善于利用學科融合帶來的積極因素,在抓住數學學科研究目標的同時,不要過分地限制學生的思想,讓他們在網絡的世界中“自由”馳騁,在豐富的、多樣的的知識碰撞中,擦出思維的“火花”,相信這樣的研究性學習才更充實,更精彩。
2、強調探究的獨立性,缺乏適當的支持引導。
一次慘痛的教訓讓我深刻地意識到,網絡環境下的研究性學習同樣離不開教師的引導。在這次以“零花錢的調查與分析”為題的研究性學習活動中,在簡單地下達任務后,我更愿意相信學生的自覺性與能力。但事與愿違,結果是10個學習小組只有3組最終完成了他們研究報告,并且反饋質量不理想。
反思本次活動,我認識到:教師在策劃一個數學研究主題時,必須要有系統的策劃意識,要制定出一個比較完整的活動方案,在這個“計劃包”中,至少包括詳細的活動實施計劃、足夠的資料數據貯備、合理的設備管理明細以及對學生“學情”的前測數據分析等。實踐表明,準備工作越扎實,活動開展越順利。
在活動的實施過程中,教師要隨時跟蹤活動的進展,及時了解活動開展的情況,有針對性地對學生進行包括問題啟發、信心鼓勵、技術協助等多方面的指導。
一、網絡管理技術概述
網絡管理已經成為計算機網絡和電信網研究中最重要的內容之一。網絡中采用的先進技術越多,規模越大,網絡的維護和管理工作也就越復雜。計算機網絡和電信網的管理技術是分別形成的,但到后來漸趨同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在網絡管理上的具體對象上有些差異。
通常,一個網絡由許多不同廠家的產品構成,要有效地管理這樣一個網絡系統,就要求各個網絡產品提供統一的管理接口,即遵循標準的網絡管理協議。這樣,一個廠家的網絡管理產品就能方便地管理其他廠家的產品,不同廠家的網絡管理產品之間還能交換管理信息。
在簡單網絡管理協議SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)設計時,就定位在是一種易于實施的基本網絡管理工具。在網管領域中,它扮演了先鋒的角色,因OSI的CMIP發展緩慢同時在Internet的迅猛發展和多廠商環境下的網絡管理解決方案的驅動下,而很快成為了事實上的標準。
SNMP的管理結構如圖1所示。它的核心思想是在每個網絡節點上存放一個管理信息庫MIB(ManagementInformationBase),由節點上60(agent)負責維護,管理者通過應用層協議對這些進行輪詢進而對管理信息庫進行管理。SNMP最大的特點就是其簡單性。它的設計原則是盡量減少網絡管理所帶來的對系統資源的需求,盡量減少agent的復雜性。它的整個管理策略和體系結構的設計都體現了這一原則。
SNMP的主要優點是:
·易于實施;
·成熟的標準;
·C/S模式對資源要求較低;
·廣泛適用,代價低廉。
簡單性是SNMP標準取得成功的主要原因。因為在大型的、多廠商產品構成的復雜網絡中,管理協議的明晰是至關重要的;但同時這又是SNMP的缺陷所在——為了使協議簡單易行,SNMP簡化了不少功能,如:
·沒有提供成批存取機制,對大塊數據進行存取效率很低;
·沒有提供足夠的安全機制,安全性很差;
·只在TCP/IP協議上運行,不支持別的網絡協議;
·沒有提供管理者與管理者之間通信的機制,只適合集中式管理,而不利于進行分布式管理;
·只適于監測網絡設備,不適于監測網絡本身。
針對這些問題,對它的改進工作一直在進行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加強SNMP對網絡本身的管理能力。它使得SNMP不僅可管理網絡設備,還能監測局域網和互聯網上的數據流量等信息,1992年7月,針對SNMP缺乏安全性的弱點,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就被稱為SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前對SNMP的各項改進工作,并在保持了SNMP清晰性和易于實現的特點以外,吸取了CMIP的部分優點,功能更強,安全性更好,具體表現為:
·提供了驗證機制,加密機制,時間同步機制等,安全性大大提高;
·提供了一次取回大量數據的能力,效率大大提高;
·增加了管理者和管理者之間的信息交換機制,從而支持分布式管理結構,由位于中間層次(intermediate)的管理者來分擔主管理者的任務,增加了遠地站點的局部自主性。
·可在多種網絡協議上運行,如OSI、AppleTalk和IPX等,適用多協議網絡環境(但它的缺省網絡協議仍是UDP)。
·擴展了管理信息結構的很多方面。特別是對象類型的定義引入了幾種新的類型。另外還規范了一種新的約定用來創建和刪除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。
·定義了兩種新的協議數據單元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request協議數據單元允許檢索大數據塊(largedatablocks),不必象SNMP那樣逐項(itembyitem)檢索;Inform-Request協議數據單元允許在管理者之間交換陷阱(tran)信息。
CMIP協議是在OSI制訂的網絡管理框架中提出的網絡管理協議。CMIP與SNMP一樣,也是由管理者、、管理協議與管理信息庫組成。
CMIP是基于面向對象的管理模型的。這個管理模型表示了封裝的資源并標準化了它們所提供的接口。如圖2所示了四個主要的元素:
·系統管理應用進程是在擔負管理功能的設備(服務器或路由器等〕中運行的軟件:
·管理信息庫MIB是一組從各個接點收集來的與網絡管理有關的數據;
·系統管理應用實體(systemmanagementapplicationentities)負責網絡管理工作站間的管理信息的交換,以及與網絡中其它接點之間的信息交換;
·層管理實體(layermanagemententities)表示在OSI體系結構設計中必要的邏輯。
CMIP模型也是基于C/S結構的??蛻舳耸枪芾硐到y,也稱管理者,發起操作并接收通知;服務器是被管系統,也稱,接收管理指令,執行命令并上報事件通知。一個CMIP操作臺(console)可以和一個設備建立一個會話,并用一個命令就可以下載許多不同的信息。例如,可以得到一個設備在一段特定時間內所有差錯統計信息。
CMIP采用基于事件而不是基于輪詢的方法來獲得網絡組件的相關數據。
CMIP已經得到主要廠商,包括IBM、HP及AT&T的支持。用戶和廠商已經認識到CMIP在企業級網絡管理領域是一個比較好的選擇。它能夠滿足企業級網管對橫跨多個管理域的對等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特別適合對要求提供集中式管理的樹狀系統,尤其是對電信網(telecommunicationsnetwork)的管理。這就是下面提到的電信管理網。
二、電信管理網TMN
電信管理網TMN是國際電聯ITU-T借鑒0SI中有關系統管理的思想及技術,為管理電信業務而定義的結構化網絡體系結構,TMN基于OSI系統管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在電信領域的應用中有所發展.它使得網絡管理系統與電信網在標準的體系結構下,按照標準的接口和標準的信息格式交換管理信息,從而實現網絡管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能與電信功能分離。網絡管理者可以從有限的幾個管理節點管理電信網絡中分布的電信設備。
國際電信聯盟(ITU)在M.3010建議中指出,電信管理網的基本概念是提供一個有組織的網絡結構,以取得各種類型的操作系統(OSs)之間、操作系統與電信設備之間的互連。它采用商定的具有標準協議和信息的接口進行管理信息交換的體系結構。提出TMN體系結構的目的是支撐電信網和電信業務的規劃、配置、安裝、操作及組織。
電信管理網TMN的目的是提供一組標準接口,使得對網絡的操作、管理和維護及對網絡單元的管理變得容易實現,所以,TMN的提出很大程度上是為了滿足網管各部分之間的互連性的要求。集中式的管理和分布式的處理是TMN的突出特點。
ITU-T從三個方面定義了TMN的體系結構(Architecture),即功能體系結構(FunctionalArchitecture),信息體系結構(InformationArchitecture)和物理體系結構(PhysicalArchitecture)。它們分別體現在管理功能塊的劃分、信息交互的方式和網管的物理實現。我們按TMN的標準從這三個方面出發,對TMN系統的結構進行設計。
功能體系結構是從邏輯上描述TMN內部的功能分布。引入了一組標準的功能塊(Functionalblock)和可能發生信息交換的參考點(referencepoints)。整個TMN系統即是各種功能塊的組合。
信息體系結構包括兩個方面:管理信息模型和管理信息交換。管理信息模型是對網絡資源及其所支持的管理活動的抽象表示,網絡管理功能即是在信息模型的基礎上實現的。管理信息交換主要涉及到TMN的數據通信功能和消息傳遞功能,即各物理實體和功能實體之間的通信。
物理體系結構是為實現TMN的功能所需的各種物理實體的組織結構。TMN功能的實現依賴于具體的物理體系結構,從功能體系結構到物理體系結構存在著映射關系。物理體系結構隨具體情況的不同而千差萬別。在物理體系結構和功能體系結構之間有一定的映射關系。物理體系結構中的一個物理塊實現了功能體系結構中的一個或多個功能塊,一個接口實現了功能體系結構中的一組參考點。
仿照OSI網絡分層模型,ITU-T進一步在TMN中引入了邏輯分層。如圖3所示:
TMN的邏輯分層是將管理功能針對不同的管理對象映射到事務管理層BML(BusinessManagementLayer),業務管理層SML(ServiceManagementLayer),網絡管理層NML(NetworkManagementLayer)和網元管理層EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的網元層NEL(NetworkElementLayer),就構成了TMN的邏輯分層體系結構。從圖2-6可以看到,TMN定義的五大管理功能在每一層上都存在,但各層的側重點不同。這與各層定義的管理范圍和對象有關。
三、TMN開發平臺和開發工具
1.利用TMN的開發工具開發TMN的必要性
TMN的信息體系結構應用OSI系統管理的原則,引入了管理者和的概念,強調在面向事物處理的信息交換中采用面向對象的技術。如前所述,TMN是高度強調標準化的網絡,故基于TMN標準的產品開發,其標準規范要求嚴格復雜,使得TMN的實施成為一項具有難度和挑戰性的工作;再加上OSI系統管理專業人員的相對缺乏,因此,工具的引入有助于簡化TMN的開發,提高開發效率。目前比較流行的基于TMN標準的開發平臺有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平臺和DSET的DSG及其系列工具。這些平臺可以用于開發全方位的TMN管理者和應用,大大降低TMN/Q3應用系統的編程復雜性,并且使之符合開放系統互連(OSI)網絡管理標準,這些標準包括高級信息模型定義語言GDM0,OSI標準信息傳輸協議CMIP,以及抽象數據類型定義語言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具備以上功能外,還具有獨立于硬件平臺的優點。下面將比較詳細論述DSET的TMN開發工具及其在TMN開發中的作用。
2.DSET的TMN開發工具的基本組成
DSET的TMN開發工具從功能上來講可以構成一個平臺和兩大工具箱。一個平臺:分布式系統生成器DSG(DistributedSystemGenerator);兩個工具箱:管理者工具箱和工具箱。
分布式系統生成器DSG
DSG是用于頂層TCP/IP、OSI和其它協議上構筑分布式并發系統的高級對象請求0RB。DSG將復雜的通信基礎設施和面向對象技術相結合,提供構筑分布式計算的軟件平臺。通信基礎設施支持分布式計算中通信域的通信要求。如圖4所示,它提供了四種主要的服務:透明遠程操作、遠程過程調用和消息傳遞、抽象數據服務及命名服務。借助于并發的面向對象框架,一個復雜的應用可以分解成一組相互通信的并發對象worker,除了支持例如類和多重繼承等重要的傳統面向對象特征外,為了構筑新的worker類,DSG也支持分布式對象。在一個開放系統中,一個worker可以和其它worker進行通信,而不必去關心它們所處的物理位置。
DSG提供給用戶用以開發應用的構造塊(buildingblock)稱為worker。一個worker可以有自己的控制線程,也可以和別的線程共享一個控制線程,每個Worker都有自己的服務訪問點SAP(ServiceAccessPoint),通過SAP與其它worker通信。Worker是事件驅動的。在Worker內部,由有限狀態機FSM(FiniteStateMachine〕定義各種動作及處理例程,DSG接受外部事件并分發到相應的動作處理例程進行處理。如圖5所示,獨占線程的此worker有三個狀態,兩個SAPs,并且每個SAP的消息隊列中都有兩個事件。DSG環境通過將這些事件送到相應的事件處理程序中來驅動worker的有限狀態機。
Worker是分布式的并發對象,DSG用它來支持面向對象的特點,如:類,繼承等等。Worker由workerclass定義。Worker可以根據需要由應用程序動態創建。在一個UNIX進程中可以創建的Worker個數僅受內存的限制。
管理者工具箱由ASN.C/C++編譯器、CMIP/ROSE協議和管理者代碼生成器MCG構成,如圖6所示。
其中的CMIP/ROSE協議提供全套符合Q3接口選用的OSI七層協議棧實施。由于TMN在典型的電信環境中以面向對象的信息模型控制和管理物理資源,所有被管理的資源均被抽象為被管對象(M0),被管理系統中的幫助管理者通過MO訪問被管理資源,又根據ITU-TM.3010建議:管理者與之間通過Q3接口通信。為此管理者必須產生與通信的CMIP請求。管理者代碼生成器讀取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),創立代碼模板來為每個被定義的MO類產生CMIP請求和CMIP響應。由于所有CMIP數據均由ASN.1符號定義,而上層管理應用可能采用C/C++,故管理者應用需要包含ASN.1數據處理代碼,管理者工具箱中的ASNC/C++編譯器提供ASN.1數據到C/C++語言的映射,并采用“預處理技術“生成ASN.1數據的低級代碼,可見利用DSET工具用戶只需編寫網管系統的信息模型和相關的抽象數據類型定義文件,然后利用DSET的ASNC/C++編譯器,管理者代碼生成器即可生成管理者部分代碼框架。
工具箱包括可硯化生成器VAB、CMIP翻譯器、ASN.C/C++Toolkit,其結構見圖7。用來開發符合管理目標定義指南GDMO和通用管理信息協議CMIP規定的應用.使用DSET獨具特色的工具箱的最大的好處就是更快、更容易地進行應用的開發。DSET在應用的開發上為用戶做了大量的工作。
一個典型的GDMO/CM1P應用包括三個代碼模塊:
·、MIT、MIB的實施
·被管理資源的接口代碼
·后端被管理資源代碼
第一個模塊用于處理與MO實施。工具箱通過對過濾、特性處理、MO實例的通用支持,自動構作這一個模塊。DSET的這一部分做得相當完善,用戶只需作少量工作即可完成本模塊的創建。對于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed這些CMIP請求,第一個模塊中包含有缺省的處理代碼框架。這些缺省代碼都假定管理者的CMIP請求只與MO打交道。為了適應不同用戶的需求,DSET工具箱又提供在缺省處理前后調用用戶程序的接入點(稱為Userhooks)。當某CMIP請求需與實際被管資源或數據庫打交道時,用戶可在相應的PRE-或POST-函數中加入自己的處理代碼。例如,當你需要在二層管理應用中發CMIP請求,需望獲取實際被管資源的某屬性,而該屬性又不在相應MO中時你只需在GDMO預定義模板中為此屬性定義一PRE-GET函數,并在你自己的定制文件中為此函數編寫從實際被管設備取到該屬性值的代碼即可。DSET的Agent代碼在執行每個CMIP請求前都要先檢查用戶是否在GDMO預定義文件中為此清求定義了PRE-函數,若是,則光執行PRE-函數,并根據返回值決定是否執行缺省處理(PRE-函數返回D-OK則需執行缺省處理,否則Agent向管理者返回正確或錯誤響應)。同樣當Agent執行完缺省處理函數時,也會檢查用戶是否為該請求定義了POST-函數,若是則繼續執行POST-函數。至于Agent與MO之間具體是如何實現通信的,用戶不必關心,因為DSET已為我們實現了。用戶只需關心需要與設備交互的那一部分CMIP請求,為其定制PRE-/POST函數即可。
第二個模塊實現MO與實際被管資源的通信。它的實現依賴于分布式系統生成器DSG所提供“網關處理單元”(gateway)、遠程過程調用(RPC)與消息傳遞機制及MSL語言編譯器。通信雙方的接口定義由用戶在簡化的ROSE應用中定義,在DSG中也叫環境,該環境定義了雙方的所有操作和相關參數。DSG的CTX編譯器編譯CTX格式的接口定義并生成接口表。DSG的MSL語言編譯器用以編譯分布式對象類的定義并生成事件調度表。采用DSG的網關作為MO與實際被管資源間的通信橋梁,網關與MO之間通過定義接口定義文件及各自的MSL文件即可實現通信,網關與被管設備之間采用設備所支持的通信協議來進行通信,例如采用TCP/IP協議及Socket機制實現通信。
第三個模塊對被管理資源進行實際處理。這一模塊根據第二個模塊中定義的網關與被管設備間的通信機制來實現,與工具沒有多大聯系。
四、TMN開發的關鍵技術
電信管理網技術蘊含了當今電信、計算機、網絡通信和軟件開發的最新技術,如OSI開放系統互連技術、OSI系統管理技術、計算機網絡技術及分布式處理、面向對象的軟件工程方法以及高速數據通信技術等。電信管理網應用系統的開發具有巨大的挑戰性。
工具的引入很大程度上減輕了TMN的開發難度。留給開發人員的最艱巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模問題。
Q3接口是TMN接口的“旗艦”,Q3接口包括通信模型和信息模型兩個部分,通信模型(0SI系統管理)的規范制定的十分完善,并且工具在這方面所作的工作較多,因此,當我們設計和開發各種不同管理業務的TMN系統時,主要是采用一定的方法學,遵循一定的指導原則,針對不同電信領域的信息建模問題。
為什么說建模是TMN開發中的關鍵技術呢?從管理的角度而言,在那些先有國際標準(或事實上的標準),后有設備的情況下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七號信令網的TMN系統存在這樣的信息模型標準。但即使這樣,在這些TMN系統的實施過程,有可能由于管理需求的不同而對這些模型進行進一步的細化。在那些先有設備而后才有國際標準(或事實上的標準)的設備,而且有的電信設備就無標準而言,由于不同廠家的設備千差萬別,這種一致性的信息模型的制定是非常困難的。
例如,近年來標準化組織國際電信聯盟(ITU-T)、歐洲電信標準組織(ETSI)、網絡管理論壇(NMF)和ATM論壇等相繼頒布了一些Q3信息模型。但至今沒有一個完整的穩定的交換機網元層的Q3信息模型。交換機的Q3信息模型提供了交換機網元的一個抽象的、一般的視圖,它應當包含交換機的管理的各個方面。但這是不可能的。因為隨著電信技術的不斷發展,交換機技術也在不斷的發展,交換機的類型不斷增加,電信業務不斷的引入。我們很難設計一個能夠兼容未來交換機的信息模型。如今的交換機已不再是僅僅提供電話的窄帶業務,而且也提供象ISDN這樣的寬帶業務。交換機趨向寬帶窄帶一體化發展,因此交換機的Q3信息模型是很復雜的,交換機Q3信息建模任務是很艱巨的。
五、TMN管理者和的開發
下面結合我們的開發工作,探討一下TMN管理者和的開發。
1.管理者的開發
基于OSI管理框架的管理者的實施通常被認為是很困難的事,通常,管理者可以劃分為三個部分。第一部分是位于人機之間的圖形用戶接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人員的命令和輸入并按照一種統一的格式傳送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服務,例如故障管理,性能管理、配置管理、記費管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到來GUI的操作命令,管理功能必須調用第三部分——CMSIAPI來發送CMIP請求到。CMISAPI為管理者提供公共管理信息服務支持。
大多數的網管應用是基于UNIX平臺的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window來開發的,那么GUI和管理功能之間的接口就不存在了,從實際編程的的角度看,GUI和管理功能都在同一個進程中。
上面的管理者實施方案盡管有許多優點,但也存在著不足。首先是費用昂貴。所有的管理工作站都必須是X終端,服務器必須是小型機或大型機。這種方案比采用PC機作客戶端加上UNIX服務器的方案要昂貴得多。其次,擴展性不是很好,不同的管理系統的范圍是不同的,用戶的要求也是不一樣的,不是所有的用戶都希望在X終端上來行使管理職責。因此,PC機和調終端都應該向用戶提供。最后由于X-Window的開發工具比在PC機上的開發工具要少得多。因此最終在我們的開發中,選擇了PC機作為管理工作站,SUNUltral作為服務器。
在實際工作中我們將管理者劃分為兩個部分——管理應用(managementapplication)和管理者網關(managergateway)。如圖8所示。
管理應用向用戶提供圖形用戶接口GUI并接受用戶的命令和輸入,按照定義好的消息格式送往管理者網關,由其封裝成CMIP請求,調用CMISAPI發往。同時,管理者網關還要接收來自的響應消息和事件報告并按照一定的消息格式送往管理應用模塊。
但是這種方案也有缺點。由于管理應用和管理者網關的分離,前者位于PC機上,后者位于Ultral工作站上。它們之間的相互作用須通過網絡通信來完成。它們之間的接口不再是一個參考點(ReferencePoint),而是一個物理上的接口,在電信管理網TMN中稱為F接口。迄今為止ITU-T一直沒能制定出有關F接口的標準,這一部分工作留給了TMN的開發者。鑒于此,我們制定了管理應用和管理者網關之間通信的協議。
在開發中,我們選擇了PC機作為管理工作站,SUNUltral作為我們的管理者網關。所有的管理應用都在PC機上。開發人員可以根據各自的喜好來選擇不同開發工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者網關執行部分的管理功能并調用CMISAPI來發送CMIP請求,接收來自的響應消息和事件報告并送往相應的管理應用。
管理者網關的數據結構是通過編譯信息模型(GDMO文件和ASN.1文件)獲得的。它基于DSG環境的。管理者網關必須完成下列轉換:
數據類型轉換:GUI中的數據類型與ASN.1描述的數據類型之間的相互轉換;
消息格式轉換:GUI和管理者網關之間的消息格式與CMIP格式之間的相互轉換;
協議轉換:TCP/IP協議與OSI協議之間的相互轉換。
這意味著管理者網關接收來自管理應用的消息。將其轉換為ASN.1的數據格式,并構造出CMIS的參數,調用CMISAPI發送CMIP請求。反過來,管理者收到來自的消息,解讀CMIS參數,構造消息格式,然后送往GUI。GUI和管理者網關之間的消息格式是由我們自己定義的。由于管理應用的復雜性,消息格式的制定參考了CMIS的參數定義和ASN.1的數據類型。
管理者網關是采用多線程(multi-thread)編程來實現的。
2.的開發
的結構如圖9所示。
為了使部分的設計和實現模塊化、系統化和簡單化,將agent分成兩大模塊——通用模塊和MO模塊——進行設計和實現。如圖所示,通用agent向下只與MO部分直接通信,而不能與被管資源MR直接進行通信及操作,即通用agent將manager發來的CMIP請求解析后投遞給相應的M0,并從MO接收相應的應答信息及其它的事件報告消息。
的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向對象的技術,分為八個步驟進行agent的設計和實現,這八個步驟是:
第一步:對信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系統開發的基礎和關鍵。特別是對信息模型中對象類和其中各種屬性清晰的認識和理解,對于實際的TMN系統來說,其信息模型可能很復雜,其中對象類在數量上可能很多。也就是說,在設計和實現agent之前,必須作到對MO心中有數。
第二步:被管對象MO的定制。這一部分是agent設計和實現中的關鍵部分,工具對這方面的支持也不是很多,特別是涉及到MO與MR之間的通信,更為復雜,故將MO專門作為一個模塊進行設計和實現MO和MR之間的通信以及數據和消息格式的轉換問題,利用網關原理設計一個網關來解決。
第三步:創建內置的M0。所謂內置MO就是指在系統運行時,已經存在的物理實體的抽象。為了保證能對這些物理實體進行管理,必須將這些被管對象的各種固有的屬性值和操作預先加以定義。
第四步:創建外部服務訪問點SAP。如前所述,TMN系統中各個基于分布式處理的worker之間通過SAP進行通信,所以要為agent與管理者manager之間、agent與網關之間創建SAP。
第五步:SAP同內置MO的捆綁注冊。由于在TMN系統中,agent的所有操作是針對MO的,即所有的CMIP請求經解析后必須送到相應的M0,而基于DSG平臺的worker之間的通信是通過SAP來實現的。因而,在系統處理過程中,當進行信息的傳輸時,必須知道相應MO的SAP,所以,在agent的設計過程中,必須為內置MO注冊某一個SAP。
第六步:agent配置。對agent中有些參數必須加以配置和說明。如隊列長度、流量控制門限值、agent處理單元組中worker的最大/最小數目。報告的處理方式、同步通信方式中超時門限等。
第七步:agent用戶函數的編寫,如agentworker初始化函數、子函數等的編寫。
第八步:將所有函數編譯,連接生成可運行的agent。
MO模塊是agent設計中的一個重要而又復雜的部分。這是由于,一方面工具對該部分的支持不是很多:另一方面,用戶的大部分處理函數位于這一部分;最主要的還在于它與被管資源要跨平臺,在不同的環境下進行通信。MO模塊的設計思想是在MO和MR之間設計一個網關(gateway),來實現兩者之間的消息、數據、協議等轉換。
MO部分的主要功能是解析,執行來自管理者的CMIP請求,維持各MO的屬性值同被管資源的一致性,生成CMIP請求結果,并上報通用agent模塊,同時與MR通信,接收和處理來自MR的事件報告信息,并轉發給通用agent。
MO部分有大量的用戶定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用戶自己去定制。用戶定制分為兩大類;
第一類是PRE-/POST-函數。PRE-/POST-函數的主要功能是在agent正式處理CMIP請求之前/之后與被管資源打交道,傳送數據到MR或從MR獲取數據并做一些簡單的處理。通過對這些PRE-/POST-函數的執行,可以確保能夠真實地反映出被管資源的運行狀態。PRE-/POST-函數分為兩個層次:MO級別和屬性級別。MO級別層次較高,所有對該對象類的CMIP操作都會調用MO級別的PRE-/POST-函數。屬性級別層次低,只有對該屬性的CMIP操作才會調用這些函數。DSET工具只提供了PRE-/POST-函數的人口參數和返回值,具體的代碼需要完全由用戶自己編寫。由于agent與被管資源有兩種不同的通信方式,不同的方式會導致不同的編程結構和運行效率,如果是同步方式,編程較為簡單,但會阻塞被管資源,適合于由大量數據返回的情況。異步方式不會阻塞被管資源,但編程需要作特殊處理,根據不同的返回值做不同的處理,適合于數據不多的情況,在選擇通信方式時還要根據MO的實現方式來確定。比如,MO若采用Doer來實現,則只能用同步方式。
第二類是動作、事件報告和通知的處理,動作的處理相對比較容易,只需考慮其通信方式采用同步還是異步方式。對事件報告和通知的處理比較復雜。首先,需要對事件進行分類,對不同類別的事件采用不同的處理方法,由哪一個事件前向鑒別器EFD(EventForwardingDiscriminator)來處理等等。比如,告警事件的處理就可以單獨成為一類。其次,對每一類事件需要確定相應的EFD的條件是什么,哪些需要上報管理應用,哪些不需要。是否需要記入日志,這些日志記錄的維護策略等等。
除了這兩類定制外,MO也存在著優化問題。比如MO用worker還是Doer來實現,通信方式采用同步還是異步,面向連接還是無連接等等,都會影響整個的性能。
如果MO要永久存儲,我們采用文件方式。因為目前DSET的工具只支持Versant、ODI這兩種面向對象數據庫管理系統OODBMS,對于0racle,Sybase等數據庫的接口還需要用戶自己實現。MO定制的工作量完全由信息模型的規模和復雜程度決定,一個信息模型的對象類越多,對象之間的關系越復雜(比如一個對象類中的屬性改變會影響別的類),會導致定制工作的工作量和復雜程度大大增加。
者agent在執行管理者發來的CMIP請求時必須保持與被管資源MR進行通信,將manager傳送來的消息和數據轉發給MR,并要從MR獲取必要的數據來完成其操作,同時,它還要接收來自MR的事件報告,并將這些事件上報給manager。
由上述可知,與被管資源MR之間的通信接口實際上是指MO與MR之間的通信接口。大部分MO是對實際被管資源的模擬,這些MO要與被管資源通信。若讓這些MO直接與被管資源通信,則存在以下幾個方面的弊端:
·由于MO模塊本身不具備錯誤信息檢測功能(當然也可在此設計該項功能,但增加了MO模塊的復雜性),如果將上向發來的所有信息(包括某些不恰當的信息)全部轉發給MR,不僅無此必要,而且增加了數據通信量;同理MR上發的信息也無必要全部發送給MO。
·當被管資源向MO發消息時,由于MIT對于被管資源來說是不可知的,被管資源不能確定其相應MO在MIT中所處的具置,從而也就無法將其信息直接送到相應的MO,因而只能采用廣播方式發送信息。這樣一來,每當有消息進入MO模塊時,每個MO都要先接收它,然后對此消息加以判斷,看是否是發給自己的。這樣一方面使編程復雜化,使軟件系統繁雜化,不易控制,調試困難;另一方面也使通信開銷增大。
·MO直接與被管資源通信,使得系統在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,為此,采用計算機網絡中中網關(gateway)的思想,在MO與被管資源建立一個網關,即用一個gatewayworker作為MO與被管資源通信的媒介。網關在的進程處理中起到聯系被管資源與MO之間的“橋梁”作用。
六、總結與展望
Q3接口信息建模是TMN開發中的關鍵技術。目前,各標準化組織針對不同的管理業務制定和了許多信息模型。這些模型大部分是針對網元層和網絡層,業務層和事務層的模型幾乎沒有,還有相當的標準化工作正在繼續研究。業務層和事務層的模型是將來研究的重點。
【關鍵詞】步進血管造數字減影下肢動脈
各類下肢動脈疾病是血管外科常見病,發病率高。其診斷及治療均要借助于數字減影血管造影來完成[1,2],而步進血管造影技術是目前較為先進的造影方法[3,4]。我院使用這一方法診斷治療32例病人,均取得良好效果。
1資料與方法
1.1一般資料全組32例患者中,男21例(占65.6%),女11例(占34.4%);年齡17~86歲,平均61.5歲。其中18例患者有間歇性跛行,7例有靜息痛,3例有下肢潰瘍及壞疽,5例有局部腫脹壓痛,10例有高血壓史,3例有糖尿病史。
1.2儀器采用SIEMENSmultistar心血管造影機,C臂床及40cm影像增強器,SIEMENSFluorospotH影像處理系統,MarkVProVis高壓注射器,KODAK2180激光相機。
1.3方法病人仰臥于床上,雙腿下中間放置標尺,以便造影后校正測量血管病變部位的大小。保持雙腿并攏,用固定帶固定膝蓋。雙下肢動脈造影選一側股動脈穿刺,單側造影選健側股動脈穿刺,采用5~6F導管,在透視下將導管送至髂總動脈上或目的位,近端作為步進造影起始位。調整影像增強器與球管距離為最大,患者肢體靠近影像增強器,確保雙下肢動脈全在顯示范圍內。將C臂移至起始位后準備高壓注射器,雙側造影以6~10ml/sec速度注射40~60ml造影劑,壓力300~500PSI;單側造影以3~5ml/sec速度注射20~40ml造影劑,壓力150~300PSI,造影劑選用76%泛影葡胺或歐乃派克,均用生理鹽水稀釋。在采集菜單中選PERI模式,起始位透視2s以上以便測試曝光條件,調整遮光器及半透遮光片,按下操縱桿按鈕使C臂前進一步,重復上述操作使C臂分次步進定位,適時插入分腿遮光片,直到肢體造影結束位,再按下曝光手閘或腳閘,C臂向反方向步進并自動在不同部位采集蒙片,待C臂返回起始位后高壓注射器自動開始注射,持續按住曝光手閘或腳閘,觀察監視器上血管造影劑充盈圖像,適時按動手閘步進按鈕,C臂前進一步,重復上述操作直至步進采集減影圖像結束。
圖像后處理選PERISCROLL顯示自動拼接方式,AUTOSEW自動拼接,PERISCENE圖像分別回放;選PERISEW進行手動拼接,操縱桿上下移動,改變重疊部分的大小,按下按鈕,移動操縱桿改變接縫的位置,使圖像拼接最佳。
2結果
步進下肢動脈造影32例顯示,下肢動脈硬化閉塞癥27例,其中完全閉塞11例(圖1),不完全閉塞16例(圖2),動靜脈瘺3例(圖3),血管畸形2例(圖4),(每圖均取自步進全程圖像中的病變部分圖像)。32例中24例(占75.0%)圖像質量較佳,病變部位清晰,達到診斷目的。3例(占9.4%)病人下肢移動而使圖像產生移動模糊。2例(占6.3%)遮光片調整不合理使圖像曝光不足。3例(占9.4%)步進啟動時機不精確使圖像拼接不佳。圖1雙側步進造影顯示股動脈下段完全閉塞,經側支循環灌注使閉塞遠端動脈顯影圖2單側步進造影顯示股動脈及其分支多發狹窄,管壁毛糙,不規則圖3單側步進造影顯示大量含造影劑血液經動靜脈瘺充盈于迂曲股深、淺靜脈圖4單側步進造影顯示股動脈、股深動脈、旋股外側動脈細小分支迂回增多,造影劑集聚3討論
步進數字減影技術目前裝置有兩類:一類是在注射造影劑的同時通過控制C臂的運動時間,使其與被檢部位的血流速度同步來獲得要檢查血管的全程減影圖像。另一類是通過控制導管床運動速度追蹤血管造影劑充盈而獲得全程減影圖像[5,6],但后者由于是在床運動中采集圖像,因此血管減影圖像略遜于前者。該兩種方式均能一次注射造影而獲得血管造影全貌,從而解決了下肢動脈血管行程長,增強器視野小,需要多次曝光系列和多次造影的矛盾。從X線受照輻射劑量和造影劑用量上有很重要的意義。
通過本組32例下肢動脈步進血管造影,筆者體會造影成功的關鍵在于造影前的準備,包括病人下肢的固定,蒙片的采集,減影采集方式,造影劑注射參數,減影采集方式,以及造影中C臂的移動與下肢動脈血流同步。
病人準備:造影劑的刺激常產生下肢劇痛及血管痙攣,引起下肢移動。本組3例由于此種原因引起減影圖像模糊,因此必須用固定帶固定下肢,造影劑濃度控制在40%左右或用非離子造影劑以及血管活性藥物的應用等,以便消除或減輕這一不良反應。
蒙片采集:蒙片采集好壞將直接關系到減影后圖像的質量,因此要求雙側下肢盡量靠近增強器,球管與增強器的距離為最大,以便使雙側下肢都在顯影范圍內,合理調整遮光及半透遮光片,并適時插入分腿遮光片,使每一蒙片曝光準確,確保與造影時曝光一致,另外蒙片采集常規可分5段,分別為盆腔、大腿、膝部、小腿、踝部,必要時可延長1~2段。本組2例由于蒙片采集時曝光不足,噪聲增加,使膝部以下動脈顯影不清。
造影劑注射參數:雙側造影時,造影劑總量、每秒流速及壓力均要增加到單側造影時的1倍左右。另外,根據動脈病變的類型,選擇合適的高壓注射器參數,以使血管充盈良好,圖像清晰,如血管伴動-靜脈分流時注射速率10ml/s,血管無明顯改變時注射速率8ml/s,輕度阻塞性病變注射速率6ml/s,嚴重阻塞性病變注射速率4ml/s。
減影方式:使用脈沖方式采集圖像,以獲取較強的射線劑量及較高的圖像信噪比。另外,由于每段流速不同,因此合理選擇采集幀率從上至下依次為3F/S,3F/S,2F/2,2F/S,1F/S較佳。
C臂移動:由手控按鈕完成C臂的移動,主要保證其移動與血流速度同步。下肢動脈顯影圖像拼接是否良好與其密切相關,一般當造影劑充盈至每步圖像的2/3時,啟動手控按鈕,血管拼接成功率較高。另外,由于不同類型的血管病變對動脈血流影響很大,如有動靜脈分流疾病時血流速度明顯加快,則每步啟動加快;而動脈阻塞性疾病血流速度明顯減慢,則每步啟動減慢。因此,合理控制C臂每步移動時機,實際操作經驗尤其重要。本組3例由于步進的時機沒有完全掌握好而使下肢動脈拼接不完全。
實際造影中,往往在步進數字減影的基礎上為更明確病變性質,可做局部血管造影。對一些下肢動脈急性栓塞,步進數字減影可減少造影的盲目性,步進數字減影路徑圖對下肢動脈疾病的介入治療有很重要的參考作用。
【參考文獻】
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2GuthanerDF,etal.EvaluationofperiphevalvascularDiseaseUsingDigitalSubtractionAngiography.Radiology,1983,147:393.
3余建明.數字減影血管造影技術.北京:人民軍醫出版社,1999,434-439.
關鍵詞:預應力新技術連續梁橋試驗研究應用效益
1引言
預應力砼結構較普通鋼筋筋結構不僅用料省,且使用性能好,但其施瓜工藝復雜,技術要求甚高,在一定程度上阻礙了預應力的進一步發展和推廣應用。為簡化預應力砼的施工工藝人們曾進行多方面的努力,預彎復合梁[1]即是其中之一,該梁既具有預應力梁良好的使用性能,又省去了常規預應力所必須的留孔、穿索、張拉、錨固、壓漿、封錨等一整套工序,施工工充得到簡化,但其用鋼量卻急刪增加,以致在大多數國家和地區難以推廣應用??梢?,現有的預應力砼結構左良好的使用性能、用料的經濟性及施工的簡易性三方面并未達到完美的統一,尚需我們做出不斷的努力,為此周志詳副教授提出預彎預應力鋼筋砼(以下簡記為PFRC)梁的設想,并在三跨連續梁橋上進行應用研究,以期求得一種更合理和經濟的結構及預應力施工工藝。
2PFRC梁的工藝及原理
現以簡支梁為例,說明PFRC梁的施工工藝及預應力原理:
(1)按鋼筋砼梁方式制作,具有適當預拱度的梁體,與鋼筋砼梁所不同的是PFRC梁受拉主筋宜采用冷拉粗鋼筋,并需在梁的受拉邊可能出現裂縫兇區域設置預留槽口該區段內的主筋凈保護層厚度取為箍筋的直徑。
(2)對許梁施加預定的豎向荷載p,此時,在預留槽口的頂端會出現裂縫。
(3)綁扎受拉邊翼緣的構造鋼筋(注意插入式馬蹄箍筋應通過預留槽口插入先澆梁體內澆注該翼緣的砼)。
(4)待后澆受拉邊翼緣砼達到強度后,卸除預加荷載P。
現依據容許應力法理論對梁在上述預加載和卸載過程中跨中截面應力的變化
分析如下。
對設有預留糟口的鋼筋砼梁作預加載時的計算截面及應力分布,此時梁的受拉力已開裂(預留槽口的存在即人為地規定了裂縫出現的位置及間距),受拉區僅計入主筋的作用。若換算截面對其重心軸的慣性距為I01,則在預加荷載彎矩MY的作用下上緣砼的壓應力σh1和受拉鋼筋的應力σg1分別為:
σh1=MYX1/I01(壓)
σg1=nMY(h-X1)/I01(拉)
式中n表示鋼筋彈性模量與砼彈性模量之比,X1為上緣至中性軸的距離。
在后澆下翼緣砼到強度后,卸除預加荷載p相當于梁施加了反向的預加載p,因此跨中截面受到了負彎矩MY的作用,此時梁的下半部分后澆下罷緣砼將參與受力,其計算載面及應力分布,設換算截面對其重心軸的性矩這I02,則梁緣上下邊緣砼的應力σh2、σh3和鋼筋的應力σg2分別為:
h2=MYX2/I02(拉)
σh3=nMY(h-X2)/I02(壓)
σg2=nMY(h0-X2)/I02(壓)
式中X2為上緣到中性軸的距離。
梁截面的實際應力分布為單獨考慮預加載和卸除預加載兩種情況載面應力的迭加,幫梁的上、下邊緣砼應力σhs和σhx及主筋應力σg分別為:
σhs=σh1-σh2=MY(X1/I01-X2/I02)(壓)(1)
σhs=σh3=MY(h-X2)/I02(壓)(2)
σg=σg1-σg2=nMY[(h0-X1)/I01-(h0-X2)/I02](拉)(3)
若梁在使用荷載作用下所受到的彎矩為M,則梁上、下邊緣鹼的應力分別為:
σhs=MY(X1/I01-X2/I02)+MX2/I02(4)
σhs=(MY-M)(h-X2)/I02(5)
由(5)式可見梁在不大于預0加荷載彎上MY,的作用下,其后澆下翼緣砼內不出現拉應,(暫不計砼收縮,徐變及鋼筋松馳的影響),即該梁的下翼緣右以具有足夠大的抗裂度,故梁,主筋得到可靠的保護,在使用荷載作用下梁截面的抗彎剛度因下翼緣砼參與工作而得到顯著提高,其計算剛度與同截面的常規預應力砼梁相差元幾,該梁的梁腹雖然尚存裂縫,但這些,縫并不穿過梁內受力鋼筋(受拉主筋和箍筋)且不影響結構的受力狀況,從鋼筋砼的觀點看,念些裂縫是允許存在的。
由此可見PFRC梁是通過在鋼筋砼梁受載條件下二次澆注受拉邊翼緣砼來代替常規預應力砼中的張拉鋼盤,使后澆翼緣砼借助卸載時梁內主筋的彈性恢復獲得所需要的預應力。為此,在先澆梁體的受拉邊設看預留槽口是十分必要的,它具有如下凡個作用:①充當新、舊砼結合界面的剪力槽;②人為地控制荷載下裂縫出現的位置及間距,③便于后澆翼緣的插入式馬蹄箍伸人先澆梁體內,進一步保證新、舊砼結合的整體性;④確保受控邊翼緣范圍內封無原發裂紋存在,使整個翼緣都受到應力的作用。
3試驗研究簡況
3.1試驗梁的制作
第一批試驗梁共5片,用于短期靜載試驗,其中4片為PFRC梁,余下的一片為與之比較,鋼筋砼梁(一次澆成,不作預加載處理),編號為RCL10-00.0。在PFRC先澆粱體中,以高5cm,厚2-3cm的楔形木板形成預留槽口,在預加載條件下4片PF梁的純彎段及其附近區域內每一個預留槽口的頂端都對應有一條裂縫(其寬度<0.04cm),在兩相鄰預留槽口之間未發現新的裂縫產生,表明預留槽口達到了人為控制裂縫出現的位置及間距的目的,對梁下緣砼表面進行打毛后邦扎受拉翼緣構造鋼筋(縱筋和插入式馬蹄箍箭),用高流動性普通水泥砼(坍度為10cm)灌注受拉翼緣砼,并對此砼加強養護、直到卸除預加載時均未發現后澆砼表面有收縮裂縫產生。
3.2試驗方法
本次試驗的目的在于考查瑯梁通過預加載條件下二次澆注受校邊翼緣砼的處理,是否能夠達到推遲開裂和提高粱的抗彎剛度效果,為此開裂荷載和梁的變形成為試驗觀測的重要內容。同時考慮到工程實踐中多數結構都承受循環荷載的作用,故首先對每梧梁進行三次靜力循環加載試驗,借以獲取一些梁在多次重復荷載下的試驗數據,之后即對梁繼續加載至破壞。
3.3梁的開裂
5片試驗梁的第一條裂縫均為彎曲裂縫。PCL10-0.0在第一靜載的第2.5級荷載下即在跨中下緣位置產生第一條裂縫。其寬度為0.01mm,高度為3cm,其余各梁(PFRC梁)的下翼緣在前二次靜力加載、卸載的過程中均未發現裂縫,第一條裂縫均在第三次加載下產生,其寬度為0.02-0.03mm,高度2-3cm,試驗表明,PF梁下翼緣第一條裂縫出現的位置與先澆梁體預留槽口的位置并無必然的聯系。不難得到PFRC梁的抗裂彎Mf為:
Mf=My+rR1Wox(6)
其中:My為預加載產生的彎矩;r為塑性影響系數;Wox為扣除梁腹已裂部分的換算截面對受控邊緣的抵抗矩;R1為下緣鹼的抗拉強度。試驗表明,梁的實測抗裂變矩與按(6)式得到的計算相吻合,從而在理論和試驗兩方面都證實了:通過預加載條件下二次澆注受拉邊翼緣砼的處理后的梁,可以推遲受控翼緣砼的開裂至希望程度。
3.4粱的撓度
PCL梁在第一次靜力加載后的殘余撓度數值因故未獲得,在第二次靜載后測得殘余撓度為0.18cm(不包含第一次靜載后殘余撓度),據結構承受靜力循環荷載的一般規律可以推知,其第—次靜載后的殘余撓度將大于0.18cm,該梁在第二次靜載時各級荷載的撓度較第一次靜載時對應的撓度值有大幅度的增加,第三次靜載的撓度亦大于第一次撓度,說明該梁的彈性恢復能力較差,此為RC梁的一大缺點,而4根PF粱在第一次靜載后的殘余撓度均在0.10-0.08cm,第二次卸載至0后幾乎未發現新的殘余撓度產生。且三次靜載下各級荷載對應的撓度無明顯差異,表明PF梁在下翼緣開裂前具有較強的彈性恢復能力,即具有常規預應力砼梁的特點。
綜上所述,PFRC不僅具有較強的彈性恢復能力,而且具有足夠大的剛度,保持了常規預應力鹼梁的優越性,且避免了常規預應力砼粱因預應力度過大而引起的一些矛盾。
3.5長期受載情況
在靜載試驗的同期,還做了2片梁的室外長期加載試驗,梁的截面同靜載試驗梁,主筋為冷拔鋼絲,所受荷載為該梁預計使用荷載的75%(相當于橋梁恒載),經長達—年的長期觀測表明,梁的撓度和腹部裂縫寬度元明顯變化,梁的下翼緣未發現裂縫。
4PFRC在連續梁橋中的應用
4.1橋梁概況
民生橋位于四川省名山縣城中心,為跨越名山河連接兩岸主街道的城市橋梁,橋寬20m,橋軸線與河床軸線的交角為45°,主梁全長61m,設計荷載為-20,掛-100,人群400km/m2。原設計上部結構為3跨20m跨徑的后張預應力砼簡支斜梁嬌,橋梁橫斷面由12片T形梁構成,下部構造為重力式墩臺。
4.2結構設計
經綜合考慮用材的經濟性,施工的簡易性及良好的使用性,本橋更改為三跨連續斜粱橋,橋梁橫斷面由4片現澆砼T型梁構成,主梁間距380cm,高130cm。
設計中著意減小了主粱彎矩粱段的剛度,增大了負彎短梁的剛度,從而減小了正彎矩粱段的長度及彎矩峰值,增大了負彎矩粱段的長度及彎矩峰值,故在正彎矩梁段按普通鋼筋砼粱設計,避免了在下翼緣進行二次澆注砼,在負彎矩梁段按PFRC粱設計,預應力鋼筋采用冷拉Ⅳ級鋼筋,預加載下需在主梁頂面進行的二次澆注砼可與橋面鋪裝同期進行,施工工序與普通鋼筋砼相近,卻節省了大量鋼材并增加了橋梁的使用性能。
主梁內力分析采用橋粱專用程序計算,正彎矩梁段按普通鋼筋砼梁(RC梁)設計,負彎矩梁按PFRC梁設計,其極限承載力滿足規范的要求,梁在施工及使用階段的應力驗算滿足《橋規》的要求,預加載階段的計算截面為扣除受拉區砼面積的換算截面,卸除預加載及其以后的使用階段的計算截面為扣除梁腹己裂部分砼面積(計人后澆砼面積)的換算截面。主梁斜截項按普通鋼筋砼梁進行強度設計。
4.3施工要點
為減少旋工費用,避免大型起吊設備的使用,本橋主梁擬定為就地支架立?,F澆砼,其主要步驟如下:
(1)支架立模澆注主梁及RC梁段的橋道板砼;
(2)待主梁砼達到14d齡期和80%的設計強度后拆除支架;
(3)安裝人行道板及澆注RC梁段的橋面鋪裝;
(4)對橋進行預加載;
(5)用微膨脹砼澆注PFRC梁段的橋道板和橋面料裝砼,要求灌滿全部預留槽口,
(6)待砼達14d齡期后,卸除預加荷載,該橋于1995年12月18日建成通車。
5效益分析
目前國內外常用的預應力砼有兩種,即常規預應力砼梁(簡記為TPC;通過張拉綱筋使砼獲得所需的預應力)和預彎復合梁(簡記為PFRC;借助受載后的鋼梁在卸載時的彈性恢復并獲得砼所需的預應力)。
PFRC梁較TPC梁簡化了施工工藝,省去了TPC所必須的留孔、穿索、錨固、灌漿、封錨等一系列復雜的工藝,且不用張拉機具,降低了施工技術要求,無需錨具及錨下墊板和局部加強鋼筋,受拉主箭可根據強度要求在適當的位置切斷,放可節省材料:PFRC中砼所獲得的預應力與梁抵抗外荷載所需的預應力的分布及大小相吻合,其預加載方式與使用階段梁受載情況一致,預加載過程即對梁進行一次質量檢驗,故受力合理,使用安全。
與PFSC相比PFRC用鋼量顯著減少,施工更為簡便,適用性廣。
在名山民生橋應用PFRC技術,與原設計常規預應力砼梁相比,節省XM157-7型鋼絞線群錨240套,φ65波紋管2500m,省去了張拉設備,簡化了施工工藝,全橋所需人工減少2953個工日,因采用連續梁橋減小了支座數量,使橋梁墩臺圬工數量減少約670m3,總計使橋梁造價降低38萬元,占全橋總造價的21.6%。連續梁橋方案在梁高不變的條件下增大了主孔跨徑,利于排洪和與環境的協調,具有明顯的社會效益。
6結論
(1)試驗研究和理論分析表明:PFRC梁通過預加豎向荷載條件下后澆受拉力翼緣砼的工藝處理后、能夠達提高梁的正截面抗裂度和抗彎剛度之目的,且較常規應力砼梁施工簡便,受力合理,較預復合梁節省鋼材,故PFRC技術是合理可行的。