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首先,從《木蘭詩》反映的民族史背景看:據(jù)《魏書·太祖紀(jì)》載:登國六年(391年)“十月戊戌,北征蠕蠕(即柔然。當(dāng)時北方稱蠕蠕,南方稱芮芮),追之及于大磧南床山下,大破之,班賜從臣各有差?!蹦菚r,北魏剛立國五年,社會“還滯留在家長制奴隸制階段”(王仲犖語),其族人還過著“逐水草”、“無城郭”的生活。“鮮卑拓跋部從來就是一個以擄掠為職業(yè)的落后集團”(范文瀾語),官吏沒有俸祿,以貪污擄掠為獲取財富的手段。這次進(jìn)攻柔然,正如大臣崔浩所說:“多獲美女珍寶,馬畜成群?!睉?zhàn)后,“班賜從臣各有差”,就是把奪得的奴隸和牲畜,按戰(zhàn)功的大小,按等級分配給從征的貴族和扈從武士。這是掠奪式的戰(zhàn)爭,并非防御性戰(zhàn)爭。
其次從敘述主體木蘭看:木蘭的替父從軍是迫不得已的。她是在“軍書十二卷,卷卷有爺名。阿爺無大兒,木蘭無長兄”的情況下,被迫“替爺征”的。換句話說,當(dāng)時的北魏統(tǒng)治者為了滿足自己的欲望,既對別的民族進(jìn)行無休止的侵犯擄掠,又對本民族人民進(jìn)行無盡期的征兵,以至于規(guī)定每家每戶非出一個男丁不可,從而迫使木蘭不得不女扮男裝、冒名頂替。而這樣長期對內(nèi)征兵的結(jié)果,則使得人人不安、家家不寧,因為“古來征戰(zhàn)幾人回”。至于說“將軍百戰(zhàn)死,壯士十年歸”中歸來的“將軍”“壯士”則肯定寥寥無幾。難怪“不聞機杼聲,惟聞女嘆息”了。這“嘆息”不但是迫不得已從軍的“嘆息”,還是可能訣別的“嘆息”,因此從敘述主體木蘭的主觀認(rèn)識來看,她絕對不會有“保家衛(wèi)國”的理想。教材分析者由于脫離了文本,故拔高了木蘭的思想認(rèn)識,以為“表現(xiàn)了古代勞動人民樂觀勇敢的愛國精神”是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>
另外,我們從課文的第五、六段來看,這兩段似乎充滿了歡快的情調(diào),據(jù)此,諸多分析者認(rèn)為它突出了“她(木蘭)不圖功名利祿的高尚品格”。其實這種分析也很勉強。如果我們注意到了上面的分析,把握住了木蘭的思想認(rèn)識和從軍意愿,就不難看出,這兩段表面上的歡快掩不住內(nèi)心的悲苦,這是一種“含淚的微笑”,是一種慶幸。就木蘭而言,她已體味到戰(zhàn)爭的嚴(yán)酷,征戰(zhàn)幾十年,曾親臨殺戮和被殺戮的驚心動魄,現(xiàn)在僥幸生還,已是不幸中之萬幸,她怎還敢有“百千強”的賞賜和作“尚書郎”呢?她只希望不再被征召,安安靜靜地過日子。“開我東閣門,坐我西閣床,脫我戰(zhàn)時袍,著我舊時裳,當(dāng)窗理云鬢,對鏡貼花黃”就是九死一生之后極度興奮的真實寫照。倘若作了“尚書郎”,那又得為統(tǒng)治者賣命,說不定哪一天又得披掛上陣,重踏生死常就家人而言,幾十年的盼望,喜事少愁緒多,愁就愁在木蘭在外生死難料。在那風(fēng)煙四起遍地腥云的社會里,木蘭迫不得已女扮男裝替父從軍,其家人的憂愁和擔(dān)心是合情合理的。因此盡管從表面看,木蘭回歸后家里很熱鬧,可這種熱鬧是在幾十年憂愁擔(dān)心之后的,它實質(zhì)是一種意外的解脫,所以無論從木蘭角度看,還是從家人角度看,都無所謂有自覺自愿的愛國意識和思想,無所謂“突出她不圖功名利祿的高尚品格”。
再次從敘述者(作者)角度看:敘述者的本意也不在于要表現(xiàn)一種愛國情結(jié)。這可以從《木蘭詩》的結(jié)尾看出,“雄兔腳撲朔,雌兔眼迷離;雙兔傍地走,安能辨我是雄雌?”這是一段帶有議論性的句子,顯然,作者的本意在于要打破傳統(tǒng)的男尊女卑思想觀念的束縛,建立一種全新的女子未必不如男的思想觀念,這是作者的進(jìn)步思想傾向所在。
會議收到論文報告58篇并印發(fā)了文集,有140人參加會議,在第一天的大會和第二天的分組會上分別有17位和26位專家作了報告,另外還安排了半天時間進(jìn)行自由發(fā)言和討論。會議氣氛熱烈,取得了預(yù)期的效果,不同觀點之間也進(jìn)行了較為充分的交流。
鑒于這一會議的論壇性質(zhì),以下僅就會上提出的一些問題及建議作一歸納,提交與會專家考慮并審議。
一、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性
結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力,是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準(zhǔn),也與結(jié)構(gòu)的正確使用(維護(hù)、檢測)有關(guān),而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范、規(guī)程、條例等)的合理設(shè)置及運用相關(guān)聯(lián)。
1.我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)
對結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計來說,結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性與結(jié)構(gòu)的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范在這些方面的安全設(shè)置水準(zhǔn),總體上要比國外同類規(guī)范低得多。
1.1構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn)
與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準(zhǔn)關(guān)系最大的二個因素是:1)規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載(荷載標(biāo)準(zhǔn)值),比如同樣是辦公樓,我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現(xiàn)已確定在新的規(guī)范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;2)規(guī)范規(guī)定的荷載分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù)的大小,前者是計算確定荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時,將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個系數(shù),后者是計算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時,將構(gòu)件材料的強度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個系數(shù)。這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度,在安全系數(shù)設(shè)計方法(如我國的公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范)中稱為安全系數(shù),體現(xiàn)了安全儲備的需要;而在可靠度設(shè)計方法(如我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范)中稱為分項系數(shù),體現(xiàn)了一定的名義失效概率或可靠指標(biāo)。安全系數(shù)或分項系數(shù)越大,表明安全度越高。我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定活荷載與恒載(如結(jié)構(gòu)自重)的分項系數(shù)分別為1.4和1.2,而美國則分別為1.7和1.4,英國1.6和1.4;這樣根據(jù)我國規(guī)范設(shè)計辦公樓時,所依據(jù)的樓層設(shè)計荷載(荷載標(biāo)準(zhǔn)值與荷載分項系數(shù)的乘積)值大約只有英美的52%(考慮人員和設(shè)施等活載)和85%(對結(jié)構(gòu)自重等恒載),而設(shè)計時據(jù)以確定構(gòu)件能夠承受荷載的能力(與材料強度分項系數(shù)有關(guān))卻要比英美規(guī)范高出的10~15%,二者都使構(gòu)件承載力的安全水準(zhǔn)下降。日本與德國的設(shè)計規(guī)范在某些方面比英美還要保守些。一些發(fā)展中國家的結(jié)構(gòu)設(shè)計多根據(jù)發(fā)達(dá)國家的規(guī)范,就如我國解放前和建國初期的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法參照美國規(guī)范一樣。至于中國的香港和臺灣,至今仍分別以英國和參考美國規(guī)范為依據(jù)。這里需要說明的是,在其他建筑物的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值上,與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結(jié)構(gòu)在安全設(shè)置水準(zhǔn)上與國際間的差距并不相同,比如鋼結(jié)構(gòu)的差距可能相對小些。
公路橋梁結(jié)構(gòu)的情況也與房屋建筑結(jié)構(gòu)類似,除車載標(biāo)準(zhǔn)外,荷載分項安全系數(shù)(我國規(guī)范對車載取1.4,比國際著名的美國AASHTO規(guī)范的1.75約低25%)與材料強度分項安全系數(shù)均規(guī)定較低。
盡管我國設(shè)計規(guī)范所設(shè)定的安全貯備較低,但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的,這里的問題主要在于設(shè)計墨守陳規(guī),在結(jié)構(gòu)方案、材料選用、分析計算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上缺乏創(chuàng)新。
1.2結(jié)構(gòu)的整體牢固性
除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠承載能力外,結(jié)構(gòu)物還要有整體牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)某處的局部破壞不至于導(dǎo)致大范圍連續(xù)破壞倒塌的能力,或者說是結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依靠結(jié)構(gòu)能有良好的延性和必要的冗余度,用來對付地震、爆炸等災(zāi)害荷載或因人為差錯導(dǎo)致的災(zāi)難后果,可以減輕災(zāi)害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當(dāng)?shù)胤课萁Y(jié)構(gòu)缺乏整體牢固性有很大關(guān)系。2001年石家莊發(fā)生故意破壞的惡性爆炸事件,一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞,竟導(dǎo)致整棟樓的連續(xù)倒塌,也是房屋設(shè)計牢固性不足的表現(xiàn)。
1.3結(jié)構(gòu)的耐久安全性
我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工規(guī)范,重點放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強度要求,而對環(huán)境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故,其嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)過于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求,如保護(hù)鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護(hù)層最小厚度和混凝土的最低強度等級,都顯著低于國外規(guī)范。損害結(jié)構(gòu)承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn),在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。
2.調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)的不同見解
我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)較低,與我國建國后長期處于短缺經(jīng)濟和計劃體制的歷史條件有關(guān)。但是,能夠?qū)ν两ńY(jié)構(gòu)取用較低的安全水準(zhǔn)并基本滿足了當(dāng)時的生產(chǎn)與生活需求,而且業(yè)已歷經(jīng)了較長時間的考驗,這是國內(nèi)土建科技人員經(jīng)過巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全儲備較低,抵御意外作用的能力相對不足。如果適當(dāng)提高安全設(shè)置水準(zhǔn)將有利于減少事故的發(fā)生頻率和提高工程抗御災(zāi)害的能力。國內(nèi)發(fā)生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴(yán)重的人為錯誤所致?,F(xiàn)在提出要重新審視結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn),主要是基于客觀形勢的變化,是由于我們現(xiàn)在從事的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要為今后的現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ),要滿足今后幾十年、上百年內(nèi)人們生產(chǎn)生活水平發(fā)展的需要,有些土建結(jié)構(gòu)如商品房屋則更要滿足市場經(jīng)濟條件下具備商品屬性的需要。國內(nèi)近幾年來已對建筑結(jié)構(gòu)安全度的設(shè)置水準(zhǔn)組織過幾次討論,在如何調(diào)整的問題上存在較大的意見分歧,這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解:
1)認(rèn)為我國現(xiàn)行規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)是足夠的,并已為長期實踐所證明,而國外就沒有這種經(jīng)驗。我國取得的這一成功經(jīng)驗決不能輕易丟掉,在安全度上不能跟著英美的高標(biāo)準(zhǔn)走;安全度高了是浪費,除個別需調(diào)整外,總體上不必變動。
2)認(rèn)為我國規(guī)范的安全度設(shè)置水準(zhǔn)盡管不高,但在全面遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有關(guān)規(guī)定,即在正常設(shè)計、正常施工和正常使用的“三正常”條件下,據(jù)此建成的上百億平米的建筑物絕大多數(shù)至今仍在安全使用,表明這些規(guī)范規(guī)定的水準(zhǔn)仍然適用;但是理想的“三正?!焙茈y做到,同時為了縮小與先進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)的差距以及鑒于可持續(xù)發(fā)展和提高耐久性的需要,在物質(zhì)供應(yīng)條件業(yè)已改善的市場經(jīng)濟條件下,結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)應(yīng)適當(dāng)提高。這種提高只能適度,因為我國目前尚屬發(fā)展中國家。
3)認(rèn)為我國規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)應(yīng)該大體與國際水準(zhǔn)接近,需要大幅度提高。這是由于隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和生活水平不斷提高,土建工程特別是重大基礎(chǔ)設(shè)施工程出現(xiàn)事故所造成的風(fēng)險損失后果將愈益嚴(yán)重,而為了提高工程安全程度所需要的經(jīng)費投入在整個工程(特別是建筑工程)造價中所占的比重現(xiàn)在已愈來愈低,材料供應(yīng)也十分充裕。過去的低安全水準(zhǔn)只是適應(yīng)了以往短缺型計劃經(jīng)濟年代的需要,但決不是沒有風(fēng)險,如果規(guī)范的安全水準(zhǔn)較高,曾經(jīng)發(fā)生過的有些安全事故本來是可以避免的,而規(guī)范的這一缺陷在一定程度上為“三正?!钡奶岱ㄋ谏w。在建的工程要為將來的現(xiàn)代化社會服務(wù),安全性上一定要有高標(biāo)準(zhǔn)。低的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在參與將來的國際競爭中也難以被承認(rèn),即使結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全設(shè)置水準(zhǔn)能夠提高到與發(fā)達(dá)國家一樣,由于我們的施工質(zhì)量總體較差,結(jié)構(gòu)的安全性依然會有差距。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的概率可靠度設(shè)計方法
自1984年國家建委和國家建設(shè)部頒布了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以來,我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范已從80年代末期起拋棄了傳統(tǒng)的多安全系數(shù)設(shè)計方法,從而統(tǒng)一采用以概率理論為基礎(chǔ)的可靠度設(shè)計方法;其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范也正在或計劃作這樣的轉(zhuǎn)變。我國規(guī)范的可靠度設(shè)計方法是參考國際上的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ISO2394并經(jīng)過國內(nèi)科技人員努力后得以實施的。將可靠度設(shè)計方法用于結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范,在國際學(xué)術(shù)界內(nèi)通常被看成是一種發(fā)展趨勢,但在工程內(nèi)界則存在不同看法。盡管有了ISO2394,國外卻鮮有重要或著名的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范已直接采用了可靠度設(shè)計方法,至今仍采用多安全系數(shù)設(shè)計方法或稱荷載抗力系數(shù)法。在我國,對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的可靠度設(shè)計方法以及企圖將我國各個行業(yè)的各種結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范都用可靠度方法統(tǒng)一起來的做法,雖然工程設(shè)計界頗有微詞,但學(xué)術(shù)界持贊成和肯定者是主流,不過仍不時有人對可靠度方法用于設(shè)計規(guī)范的適用性提出質(zhì)疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對規(guī)范可靠度方法的意見分歧。
對我國規(guī)范的可靠度設(shè)計方法持肯定意見的專家認(rèn)為這是重大的科技進(jìn)步,可靠度方法對安全度的概率定義要比定值的安全系數(shù)更清晰、更科學(xué)、更合理,當(dāng)然概率可靠度設(shè)計方法本身尚有不少缺陷,有待進(jìn)一步修改完善。持相反意見的人則認(rèn)為,結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所面向的是類型多樣的復(fù)雜群體,在安全度上需要考慮的不確定性與不確知性非常復(fù)雜,并不是“從統(tǒng)計數(shù)學(xué)觀點出發(fā)的概率定義”所能科學(xué)描述或處理;規(guī)范可靠度方法在我國十多年的實踐表明,它并沒有給結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性帶來明顯實效,反而造成了安全概念上的某些混亂;對工程技術(shù)人員來說,結(jié)構(gòu)的安全度用可靠指標(biāo)和虛假的失效概率表達(dá)后變得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系數(shù)那樣從安全儲備出發(fā)的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題;現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他們認(rèn)為半概率的多安全系數(shù)方法更適用于規(guī)范,也不排斥可靠度分析的結(jié)果可以作為一種參考,在綜合判斷安全系數(shù)的合理取值時予以考慮。
二、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性
土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力,這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性,而且更多地體現(xiàn)在適用性上。
1、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀
大多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造?;炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)施工程的世界性問題,并非我國所特有,但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設(shè)計與施工部門的足夠重視。
長期以來,人們一直以為混凝土應(yīng)是非常耐久的材料。直到70年代末期,發(fā)達(dá)國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內(nèi)就出現(xiàn)劣化;據(jù)1998年美國土木工程學(xué)會的一份材料估計,他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施工程存在的問題,僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無,而現(xiàn)在聯(lián)邦政府每年為此的撥款只有50~60億美元。另有資料指出,美國因除冰鹽引起鋼筋銹蝕需限載通行的公路橋梁已占這一環(huán)境下橋梁的1/4。發(fā)達(dá)國家為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性投入了大量科研經(jīng)費并積極采取應(yīng)對措施,如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害,鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40,橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設(shè)防水層到必須引氣以及需要設(shè)置高級防水膠膜并引入環(huán)氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區(qū)的公路橋梁在耐久性設(shè)計方面至今仍無明確要求,對混凝土保護(hù)層和強度的要求僅為2.5cm與C25,與上面提到的加拿大50年代水準(zhǔn)一致。國內(nèi)按這種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的一座大橋,建成后僅8年,由于鹽凍侵蝕,現(xiàn)已不得不部分拆除重建。我國建設(shè)部于80年代的一項調(diào)查表明,國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25~30年后即需大修,處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好,一般可維持50年以上,但室外的陽臺、雨罩等露天構(gòu)件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更為嚴(yán)重,由于鋼筋的混凝土保護(hù)層過薄且密實性差,許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落,需要大修。京津地區(qū)的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用,使用十幾年后就出現(xiàn)問題,有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害,東北地區(qū)一條高等級公路只經(jīng)過一個冬天就大面積剝蝕。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料,密實度和抗?jié)B性差,不耐地下水與機車廢氣侵蝕,開裂與滲漏嚴(yán)重;對幾個路局所轄的隧道進(jìn)行抽樣調(diào)查表明,漏水的占50.4%,其中1/3滲漏嚴(yán)重,并導(dǎo)致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電,影響正常運行,而1999年頒布的鐵路隧道設(shè)計規(guī)范仍未能對隧道的耐久性問題采取適當(dāng)?shù)膶Σ撸邕m當(dāng)提高混凝土的最低強度等級和在混凝土中摻入化學(xué)纖維等。
耐久性問題的嚴(yán)重性和迫切性在于我們許多正在建設(shè)的工程仍未吸取國際和國內(nèi)的大量慘痛教訓(xùn),還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋,仍沒有在材料性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋,其主體結(jié)構(gòu)在浪濺區(qū)仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3~4cm厚的保護(hù)層厚度。
有專家估計,我國“大干”基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)的還可延續(xù)20年,由于忽視耐久性,迎接我們的還會有“大修”20年的,這個可能不用很久就將到來,其耗費將倍增于當(dāng)初這些工程施工建設(shè)時的投資。
使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題進(jìn)一步加劇的原因有:
1)由于混凝土的質(zhì)量檢驗習(xí)慣上以單一的強度指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致水泥工業(yè)對水泥強度的不適當(dāng)追求,使水泥細(xì)度增加,早強的礦物成份比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。我國對水泥質(zhì)量的檢驗在強度上只要求不低于規(guī)定的最低許可值,而國外則同時還要求不高于規(guī)定的最高值,如果強度超過了也被認(rèn)為不合格,這種要求還有利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性。
2)工程施工單位不適當(dāng)?shù)丶涌焓┕みM(jìn)度,尤其是政府行政領(lǐng)導(dǎo)對工程進(jìn)度的不適當(dāng)干預(yù)?;炷恋哪途眯再|(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護(hù)期加以保證,早產(chǎn)有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。國內(nèi)媒體上大加宣傳的所謂幾個月就修成一條大路、建成一座大橋、或蓋成一幢高樓的工程以及搶工獻(xiàn)禮工程,很可能就是今后注定要花掉更多資金進(jìn)行大修的短命工程。提前完成合同規(guī)定施工期的在國外要被罰款,因為意味著工程質(zhì)量有遭到損害的可能。
3)環(huán)境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國的酸雨面積已超過國土的30%。
當(dāng)前迫切需要進(jìn)行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程耐久性設(shè)計的技術(shù)條例,修訂補充現(xiàn)行規(guī)范中對結(jié)構(gòu)耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎(chǔ)設(shè)施工程的設(shè)計工作壽命,在重要工程的設(shè)計文件中必須有使用壽命的要求和論證。當(dāng)前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走,很重要的一個原因是工程設(shè)計施工技術(shù)人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據(jù)。更為嚴(yán)重的是現(xiàn)行規(guī)范中的有些條文,本身就對耐久性有害。為了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料是重要的技術(shù)手段,國外有的規(guī)范甚至規(guī)定在橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)中必須加入粉煤灰等摻合料,而我國的鐵路混凝土橋隧施工規(guī)范仍在明文禁止使用。此外,工程技術(shù)界還存在長期形成的一些過時的看法,對改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顧慮會影響混凝土強度而不愿使用引氣劑,而引氣本應(yīng)作為改善混凝土耐久性和工作性的常規(guī)手段;又如,希望加大水泥用量來保證混凝土強度,而盡可能低的水泥用量本應(yīng)是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。
在修訂規(guī)范的耐久性要求上,交通部于2001年頒布的港工混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范已為其它土建工程行業(yè)起到較好的示范作用。我們一方面要參照國內(nèi)外已有的資料和經(jīng)驗,盡快編寫出相應(yīng)的設(shè)計施工技術(shù)文件以應(yīng)急需,另一方面則要安排系統(tǒng)的研究項目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前國際上結(jié)構(gòu)工程學(xué)科最為重要的前沿研究領(lǐng)域之一,而我國在這一方面相當(dāng)落后?;炷恋哪途眯匝芯侩x不開原材料和環(huán)境等特定條件,需要考慮本國的特點,是不能完全依賴國外研究成果的。
重視混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性也是可持續(xù)發(fā)展的需要。生產(chǎn)混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源并破壞植被與河床,水泥生產(chǎn)排放的二氧化碳已占人類活動排放總量的1/5~1/6,而我國排放的二氧化碳量已居世界第二。我國現(xiàn)在每年生產(chǎn)5億多噸水泥,與之相伴的是年耗20多億方的砂石,長此以往實難以為繼。延長結(jié)構(gòu)使用壽命意味著節(jié)約材料,而耐久的混凝土一般又應(yīng)是水泥用量較低和礦物摻合料(工業(yè)廢料)用量較高的混凝土,所以耐久的混凝土正適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的需要。國際上對橋梁、隧道等土木工程的設(shè)計工作壽命多為100年,有的如英國為120年。考慮到耐久性不足所造成的巨大經(jīng)濟損失和資源浪費,國際上近年來有要求將這些工程的最低工作壽命進(jìn)一步延長的趨勢,如提出城市環(huán)境中的橋梁至少應(yīng)有150年。
2.土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測與維護(hù)
結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念,與使用階段的檢測、維護(hù)和修理不能分割,對處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程來說尤其如此。為了保證結(jié)構(gòu)安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用過程中,應(yīng)該進(jìn)行定期檢測和維護(hù)。我國有結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計規(guī)范與施工規(guī)范,但沒有如何使用的規(guī)范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜賓的南門大橋發(fā)生橋面坍落事故,就是因為橋面結(jié)構(gòu)與主拱之間的吊桿在連接處發(fā)生銹蝕,如果有定期的檢測要求,這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結(jié)構(gòu)的損壞可能導(dǎo)致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程,強制規(guī)定必須定期檢測;即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,因其墜落后容易傷及公眾,也有強制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質(zhì)相對較差,質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度不夠健全,規(guī)范對結(jié)構(gòu)安全與耐久性的設(shè)置水準(zhǔn)又相對較低,已建的工程中往往存在較多隱患,所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結(jié)構(gòu)工程的安全質(zhì)量,雖然政府已作出了設(shè)計與施工的責(zé)任單位和個人需對其“終身負(fù)責(zé)”的規(guī)定,但是這種要求執(zhí)行起來缺乏可操作性。要將結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量事故減少到最低程度,還應(yīng)以預(yù)防為主,通過例行檢測及時發(fā)現(xiàn)問題。
現(xiàn)在國內(nèi)有大量土建工程因步入老化期需要診治,也有大量已建的違章工程需要評估,更有許多工程發(fā)生病害需要診斷和加固,各地已涌現(xiàn)了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍,并有蓬勃發(fā)展成為一種新興行業(yè)的趨勢。出現(xiàn)問題和病害以后再來治理固然重要,但是我們應(yīng)該更加強調(diào)預(yù)防。對于在役土建工程的檢測和評估,要建立相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),要有從業(yè)人員的注冊和從業(yè)機構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證制度,在管理體制上予以規(guī)范。
從國家對公共工程建設(shè)的投資和對工程設(shè)計的要求來看,需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設(shè)的一次投資支出,很少考慮工程建成后需要正常維護(hù)與修理的長期費用,不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能,而且經(jīng)濟上算總賬會很不合算。在發(fā)達(dá)國家,由于新建工程少,用于維修的費用往往更為主要,英國1978年的土建維修費上升到1965年的3.7倍,1980年的維修費占當(dāng)年土建費用總支出的2/3。我國雖是發(fā)展中國家,現(xiàn)在正大興土木,可是過去建成的大量工程已經(jīng)或過早老化。國內(nèi)40%公路橋梁的橋齡已大于25年,加上進(jìn)入90年代以后交通量猛增,超載嚴(yán)重,以往的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)又低,路、橋的維修問題十分突出。由于養(yǎng)護(hù)維修費用得不到保證,造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。在土建工程的投資上,希望有關(guān)部門能加大已建工程維修的費用。
為加速路橋等公共工程建設(shè),國家現(xiàn)在鼓勵投資公司出資并給以一定期限如30年的經(jīng)營收入作為補償。如果對重要土建工程有必須進(jìn)行定期檢測與評估的法規(guī),就能保證這些工程在一定期限后歸還國家管理和經(jīng)營時的良好功能,對于設(shè)計工作壽命為100年的橋梁,至少還可正常使用70年,而不至于30年到期后國家接收的已是一個破舊的工程。
三、技術(shù)規(guī)范的作用與管理
這次科技論壇對于土建結(jié)構(gòu)工程技術(shù)規(guī)范的定位、作用與管理也進(jìn)行了討論并提出了一些看法。
長期以來,受計劃經(jīng)濟體制的影響,我們往往視技術(shù)規(guī)范為法,將規(guī)范的具體規(guī)定和要求等同于法律條文來對待。技術(shù)規(guī)范或規(guī)程,與各種技術(shù)條例、技術(shù)要求、工法、指南等技術(shù)文件一樣都是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),本身不具有法律作用,只當(dāng)工程各方(業(yè)主、設(shè)計、施工企業(yè))認(rèn)同作為設(shè)計與施工的依據(jù)并在契約的基礎(chǔ)上,才能作為法律仲裁的依據(jù)。將技術(shù)問題法制化并強制執(zhí)行,不利于技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)造性的發(fā)揮,反而容易成為推卸責(zé)任的借口。當(dāng)然,政府部門從國家和公眾的整體利益出發(fā),需要在安全、環(huán)保等重大原則上對土建工程的設(shè)計施工提出必須滿足的最低要求并制定相應(yīng)的法規(guī),但法規(guī)一般并不需要提供如何達(dá)到這些要求的具體技術(shù)途徑和方法,后者是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)。政府也可以原則認(rèn)可或批準(zhǔn)某些重要的技術(shù)規(guī)范或其中某些內(nèi)容使用。
土建工程有著強烈的個性,需要工程技術(shù)人員針對具體特點去解決設(shè)計與施工問題。所以規(guī)范作為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)宜強調(diào)其指導(dǎo)性而不是強制性。如果規(guī)范條文看作為一般意義上的法律條文,就有可能束縛設(shè)計施工人員的主動創(chuàng)造性并阻礙新技術(shù)的應(yīng)用。。我國土建工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術(shù)上的創(chuàng)新,這與以往過分強調(diào)規(guī)范的法律地位從而形成所謂“結(jié)構(gòu)設(shè)計就是規(guī)范加計算”的傾向不無關(guān)聯(lián)。我國的技術(shù)規(guī)范在編寫風(fēng)格上也有模仿法律的傾向,極少提及使用者需要注意規(guī)范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設(shè)計施工中要取代規(guī)范中已經(jīng)落后過時甚至有害的技術(shù)規(guī)定,則無異于違法行為。相反,只要墨守規(guī)范,即使出了事故,就可不負(fù)法律責(zé)任。這樣就在客觀上降低了對工程技術(shù)人員的業(yè)務(wù)技能要求與職責(zé)要求,不利于提高我國建筑企業(yè)和從業(yè)人員的素質(zhì)以及參與今后的國際競爭。為了消除這些負(fù)面影響并杜絕鉆規(guī)范條文的空子進(jìn)行偷工減料,應(yīng)有必要建立這樣的共識并作出規(guī)定,即遵守了規(guī)范條文并不意味著就可免除法律責(zé)任。國外有些規(guī)范就是這樣規(guī)定的。
企圖不斷加強技術(shù)規(guī)范的強制性來解決屢禁不止的工程事故,不是解決問題的有效途徑。現(xiàn)在,有關(guān)主管部門將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的部分條文抽出來,明確列為強制性條文,同時規(guī)定各個設(shè)計單位完成的設(shè)計,須通過有關(guān)部門或其授權(quán)委任的其他企事業(yè)設(shè)計單位的審查,而審查的主要內(nèi)容就在于對照規(guī)范強制性條文的要求,其任務(wù)已類似于執(zhí)法;這種做法是否明智似可商榷。我國土建工程事故頻繁的原因,主要在于管理不善,特別是管理環(huán)節(jié)上的腐敗;其次是施工操作人員素質(zhì)低,又難以短期解決;過分強調(diào)規(guī)范的地位與作用,未能建立與規(guī)范配套的完整標(biāo)準(zhǔn)體系,比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術(shù)文件,可以用來指導(dǎo)和規(guī)范設(shè)計與施工的各個具體環(huán)節(jié),也有一定的關(guān)系。從設(shè)計角度看,出現(xiàn)事故主要不是由于沒有按照規(guī)范強制性條文的規(guī)定,而是方案性的錯誤或忽略主要的設(shè)計條件;也有一些工程則因過去的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)過低,耐久性不足,在使用過程中又缺乏應(yīng)有的例行檢測而導(dǎo)致失效。其實,要做到設(shè)計規(guī)范強制條文的要求最為容易,為此請專業(yè)人士審查似無必要。重要的工程設(shè)計應(yīng)規(guī)定請專業(yè)單位全面審核,其要點也應(yīng)在結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)造方法與計算分析的原則上。從結(jié)構(gòu)設(shè)計的國家規(guī)范中抽出的強制性條文不免支離破碎,個別條文的規(guī)定也不一定適合某些地區(qū)和某些工程的具體特點,反而造成麻煩。我國幅員廣闊,各地經(jīng)濟發(fā)展很不平衡,技術(shù)力量懸殊,環(huán)境條件各異,客觀上要求規(guī)范能給設(shè)計人員更多靈活性,少一些強制性,這樣才能更好地在規(guī)范的指導(dǎo)下,根據(jù)工程的特點和具體條件去解決問題。總之,在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)上,要擺脫計劃經(jīng)濟年代遺留下來的過分強求統(tǒng)一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規(guī)范,在工程的安全性和耐久性標(biāo)準(zhǔn)上,可有不同的設(shè)置水準(zhǔn)。比如上海、北京、廣州這些大城市應(yīng)該高些,在抗震防災(zāi)要求上,更應(yīng)區(qū)別對待。全國性的規(guī)范訂得愈詳細(xì),其適用性可能變得愈差,造成的混亂也可能愈多;特別象巖土工程那樣的規(guī)范更是如此。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的強制性越多,也意味著政府有關(guān)部門在具體技術(shù)問題上需要承擔(dān)的責(zé)任越重,而這些本來不該是政府部門的職責(zé)。規(guī)范中的要求是最低要求,在安全設(shè)置水準(zhǔn)上,政府需要干預(yù)的也應(yīng)是保證公眾安全的最低要求。對于土建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計,政府有關(guān)部門至今仍規(guī)定任何部門和個人不得隨意提高抗震的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)(建抗586號文件)。事實上,如將商品房的抗震設(shè)防烈度提高1度,抗震能力可提高約1倍,而增加的房屋造價相當(dāng)有限,在眾多城市中可能僅及居民用于室內(nèi)裝修費用的幾分之一。政府的這一規(guī)定無異于限制居民只能購置抗震安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)最低的房屋,如果發(fā)生地震造成損害,有關(guān)部門如何解釋?
規(guī)范等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的管理體制亟待改善。建國以來,由政府部門負(fù)責(zé)統(tǒng)管并指定有關(guān)企事業(yè)單位分別承擔(dān)每本規(guī)范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應(yīng)當(dāng)前的形勢,有些在經(jīng)費和人力上得不到保證,平時基本上沒有專門人員去搜集了解規(guī)范使用中的問題并及時修改補充規(guī)范條文;面對新的結(jié)構(gòu)型式、新的材料和新的工藝,規(guī)范的過時條文不但成為推廣新技術(shù)的阻力,而且有被誤用或盲目套用而造成工程質(zhì)量安全事故。
發(fā)達(dá)國家有關(guān)土建結(jié)構(gòu)工程的規(guī)范及與之配套的各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)多由行業(yè)協(xié)會或?qū)I(yè)學(xué)會編制及管理,規(guī)范的翻新周期短,不象我們要長達(dá)10年以上。我國的學(xué)會與協(xié)會重復(fù)設(shè)置,分工不明,并且至今還依附于某一政府部門,基本上只起到政府職能部門非官方代言人的作用,距離獨立和富有活力的健全機構(gòu)還差的很遠(yuǎn),如何發(fā)揮這些機構(gòu)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編寫和管理中的作用也是值得探討的一個問題。建議隨著改革的深入,整頓合并有關(guān)的學(xué)會、協(xié)會,加強其職能,并逐漸成為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制管理的主體。
四、準(zhǔn)備提交政府有關(guān)部門考慮的建議
為了改善我國土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性,這次論壇中提出了以下建議供政府有關(guān)部門考慮,:
1、橋梁、隧道、道路、港口等基礎(chǔ)設(shè)施工程的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性,已是當(dāng)前亟待采取措施應(yīng)對的重大問題。否則,一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證,我國的現(xiàn)代化建設(shè)和國民經(jīng)濟會蒙受巨大損失,并將給生產(chǎn)和公眾生活帶來長期困擾。
建議國家建設(shè)部、交通部、鐵道部主管土建工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的部門,能對工程的耐久性要求作重點審查,明確土建工程的設(shè)計應(yīng)有最低使用壽命的要求,重要工程的設(shè)計文件中應(yīng)有正常使用壽命和耐久性設(shè)計的獨立章節(jié)與論證;
建議國家自然科學(xué)基金委員會能在今后一段時期內(nèi)對混凝土工程耐久性的基礎(chǔ)理論研究給予重點支持;
建議國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局為在近期內(nèi)編訂有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)給以立項資助;
建議中國工程院土木水利建筑學(xué)部在其咨詢研究項目中,聯(lián)絡(luò)國內(nèi)有關(guān)專家,促進(jìn)土建結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計指導(dǎo)性技術(shù)條例的編制。
2、土建工程使用過程中的安全性,應(yīng)有定期的檢測和正常的維護(hù)修理加以保證。對于重要土建工程,我國尚無必須進(jìn)行安全檢測的法規(guī)。在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于工程壽命和投資效益。
建議對橋、隧等重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑物,在其使用期內(nèi)實施強制性的定期安全檢測。為此,需要制定法規(guī),編制相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);對于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測與評估,需要建立從業(yè)人員的注冊制度和從業(yè)機構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證與監(jiān)管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業(yè)。
建議政府有關(guān)部門在橋、隧、道路等土建基礎(chǔ)設(shè)施工程投資上,根據(jù)需要,加大工程維修費的比例。
3、完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與管理體制,發(fā)揮學(xué)會、協(xié)會在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制、修訂和管理中的作用;逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強制性質(zhì);鼓勵編制地方性規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),適應(yīng)不同地區(qū)在環(huán)境地質(zhì)和經(jīng)濟、技術(shù)水平上的差異,并鼓勵科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:滑移減震石墨助滑劑錯動位移砌體結(jié)構(gòu)
1滑移減震建筑適應(yīng)工程抗震技術(shù)的發(fā)展
1.1震災(zāi)的嚴(yán)重性
本世紀(jì)世界陸地7級以上地震,中國有66次占1/3,人口死亡200多萬,中國有115萬占1/2。在最近期的1978年唐山大地震中死24萬,死傷40萬,經(jīng)濟損失100億人民幣。在國內(nèi)的各種災(zāi)害中,屬災(zāi)死人占54%。經(jīng)濟損失占6%。
1.2震災(zāi)預(yù)報的艱難性
至今世界上發(fā)生了無數(shù)次的大小地震,據(jù)資料介紹,只有海城與墨西哥兩次地震的臨震預(yù)報稍準(zhǔn),由于中長期預(yù)報不準(zhǔn),海城與墨西哥城的建筑物損壞與震災(zāi)還是嚴(yán)重的。關(guān)于地震發(fā)生的機理目前總說紛壇,例如,斷裂帶錯動、地殼板塊插入、整板變形斷裂,學(xué)說越多說明可靠的學(xué)說尚未形成。日本是震災(zāi)較多,研究地震機理及預(yù)報人員最多、水平最高的國家,可是1995年1月17日偏偏在其預(yù)報安全區(qū)西部的阪神發(fā)生大地震,死5oo0多人,經(jīng)濟損失1000億美元,全國一遍震驚。因此在1994年在西班牙召開的國際地震會議上有關(guān)專家指出,目前地震是不可預(yù)報的,因此各國應(yīng)將重點放在建造耐震的建筑上。
1.3如何吸取唐山大震的經(jīng)驗教訓(xùn)
海城地震后,天津市有些工程搞了抗震加固。在唐山大地震時,這些加固過的工程表現(xiàn)了明顯的耐震性能,因此唐山地震后全國開始了大規(guī)模的現(xiàn)有建筑抗震加固與新建建筑抗震設(shè)防工作。我國的抗震設(shè)防是按地區(qū)設(shè)防烈度劃分等級的,例如按六度設(shè)計的房屋的設(shè)防目標(biāo)是:遭迂從值烈度(5.5度)時建筑不損壞;遭迂基本烈度(7度)時建筑有些損壞,但可修復(fù)使用;遭遇罕遇地震(8度強)時,破壞嚴(yán)重,但下例塌。海城地震時海城是9度,唐山地震時唐山中心區(qū)是10度。7度設(shè)計的房屋迂海城、唐山那樣的9度、10度大震就要破壞倒塌了。全國把大多數(shù)地區(qū)均劃為七度、六度區(qū),由于經(jīng)濟的原因及技術(shù)的困難,尚無法按10度的條件設(shè)計這些地區(qū)的房屋結(jié)構(gòu),因此無法避免唐山地震的悲劇重演。我國地震工程科技人員尋找新的方法,也就是開始研究隔震、減震。消能與控制技術(shù),從”硬抗”轉(zhuǎn)到“軟消”。我院滑移減震建筑技術(shù)就是在這種形勢下從1985年開始列題研究的項目。
2滑移減震技術(shù)研究的主要成果及水平
為了避免唐山大地震的悲劇重演,為了尋求抵御十度大震的建筑技術(shù),在1985年開展了滑移減震技術(shù)的研究。從1985年至1990年為項目研究,以機理為主;第二階段1995年至1997年結(jié)合試點建筑,進(jìn)行設(shè)計、構(gòu)造及施工等配套技術(shù)研究。
2.1項目研究成果
(1)石墨是較理想的助滑劑材料:它耐久、構(gòu)造簡單、適宜的上部結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造與適宜的最大錯動位移值。
(2)最大錯動位移是54mm;殘存錯動位移小于20mm;
(3)高寬比控制為2,能保證只滑不搖擺;
(4)能起到保險絲作用,滑譽減震房7度強時起滑,10度時上部建筑只滑不破壞倒塌。
1990年經(jīng)全國著名抗震專家宋秉譯、周福霖、劉季、李桂肴、霍自正等組成的鑒定委員會鑒定認(rèn)為課題成果具有重大的社會效益與經(jīng)濟效益,成果的廣度和深度達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平,有關(guān)計算參數(shù)均可為滑移減震消能多層磚房的設(shè)計提供依據(jù)。
然后根據(jù)研究報告編寫的論文在第十屆世界地震工程會議(西班牙)與國內(nèi)“建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報”上發(fā)表。均獲較高評價。
2.2試點建筑的研究成果
(1)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度,橫墻安全度是相應(yīng)按7度抗震設(shè)計的1.5倍;縱墻是1.8倍。這與遼寧地區(qū)目前7度區(qū)的七層磚混住宅結(jié)構(gòu)相當(dāng);
(2)配套研究了上、下水管、煤氣管及暖氣管穿過滑移層的柔性接頭或柔性構(gòu)造;
(3)構(gòu)造簡單施工方便;
(4)采用挖孔樁基礎(chǔ)時,由于樁的配筋減少使總造價不增加;采用其它基礎(chǔ)時總造價增加較少。
試點建筑研究成果在1997年經(jīng)楊玉成、梁發(fā)云與省內(nèi)專家組成的鑒定委員會鑒定,認(rèn)為該試驗建筑可達(dá)到相當(dāng)于6一7度地震不壞,7度強地震時,滑動層剛開始動作,9~10度地震時下倒塌。這是一項防止房屋倒塌、減輕地震災(zāi)害的有效的創(chuàng)新途徑。用石墨作分隔層材料建成六層住宅在國內(nèi)、國際上屬首創(chuàng)。
3滑移減震建筑在市場中經(jīng)過檢驗得到房產(chǎn)育及用戶歡迎
(1)同行專家認(rèn)可——技術(shù)上過硬;
(2)政府部門支持——適合我國、我省情況;
(3)符合市場法則一一房產(chǎn)商能掙錢;用戶歡迎。
滑移減震建筑技術(shù)就是闖過以上三關(guān)于1998年進(jìn)入遼寧市場,并獲得了成功。
3.1同行專家認(rèn)可
研究項目及試驗性建筑的兩次鑒定會文件及有關(guān)于中、外重要學(xué)術(shù)會議及國內(nèi)重要刊物均表明該項成果的學(xué)術(shù)水平是高的,獲得了同行專家的認(rèn)可與好評。
3.2政府部門支持
滑移減震研究項目經(jīng)1990年至1995年近5年等停后,在全國橡膠墊隔震技術(shù)發(fā)展的形勢促進(jìn)與1995年初日本阪神地震震災(zāi)的推動下,我于1995年5月給原遼寧省省長聞世震寫了一封信,呼吁”我省應(yīng)加快新型建筑隔震技術(shù)的發(fā)展”省長很重視批示支持,省建設(shè)了廳長也批示支持,隨之?dāng)M定了推廣規(guī)劃,并具體落實到遼寧省建設(shè)事業(yè)“九五”科技成果重點推廣項目和2010年科技成果轉(zhuǎn)化規(guī)劃綱要中。這就為項目的應(yīng)用獲得了可靠的紅頭文件。
3.3符合市場法則
因為地震預(yù)報不準(zhǔn),而按預(yù)報劃分的烈度設(shè)計抗震建筑,其安全性不高的現(xiàn)實不但科技人員明白,一般百姓亦理解。因此1997年夏季在遼寧省錦州市,1998年春季在丹東市當(dāng)有地震傳言時、百姓就人心慌慌,盡力想法躲避。錦州屬下的凌海市與丹東屬下的東港市有的房產(chǎn)公司抓住百姓的怕震心態(tài),建了一些現(xiàn)澆樓板的磚混住宅,造價增加40一50元/m2,但有購房自的百姓還是爭先選購了此種住宅。
滑移減震建筑技術(shù)就是在這種百姓對現(xiàn)有抗震建筑心有余悸,并且自己有了購房權(quán),可以購買優(yōu)質(zhì)優(yōu)價房的形勢下于1998年走進(jìn)市場的、在東港市及海城市推廣了約六萬平方米,當(dāng)年建成3萬平方米。經(jīng)幾棟樓的施工實踐,采用滑移減震技術(shù)后,房屋價格僅增加12一20元/m2,每戶也只增加1000多元。因此滑移減震建筑深受房產(chǎn)商與用戶歡迎。
在1998年12月初在東港市召開的”遼寧省滑移減震建筑現(xiàn)場技術(shù)交流會”上,省建設(shè)廳領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為滑移減震技術(shù)應(yīng)成為建筑業(yè)的新增長點。目前政府與群眾積極性均很高:領(lǐng)導(dǎo)重視、地方支持、專家認(rèn)可與有震情百性需要,因此這項技術(shù)已經(jīng)開始成熟,可以走向市場,經(jīng)濟實用性較高。房建公司的經(jīng)理認(rèn)為這項技術(shù)施工方便,造價增加較少,耐震概念易懂,滑移減震建筑技術(shù)是加快住宅業(yè)更新?lián)Q代,使之更好地為人民免災(zāi)造福。
1.1系統(tǒng)是開放系統(tǒng)
要存在系統(tǒng)和外界環(huán)境之間的物質(zhì)和能量的交換,這就必須是一個開放性的系統(tǒng)。而熱力學(xué)第二定律中所講述的熵增原理是存在于封閉系統(tǒng)的,只有在封閉系統(tǒng)的時候,系統(tǒng)的紊亂程度才會逐漸增大,也就會逐漸趨于穩(wěn)衡狀態(tài)。耗散結(jié)構(gòu)是開放系統(tǒng)的時候,通過和外界不斷進(jìn)行物質(zhì)、信息以及能量的轉(zhuǎn)化和傳遞,從而保持源源不斷的生命力。當(dāng)開放系統(tǒng)從外界獲得能量大于能夠克服熵增的能量的時候,就能夠逐漸趨于有序狀態(tài)。
1.2系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)
系統(tǒng)想要轉(zhuǎn)化成有序的狀態(tài),就需要處于不平衡的狀態(tài),這樣系統(tǒng)內(nèi)部的能量和物質(zhì)才會進(jìn)行轉(zhuǎn)化,這樣才能夠逐漸形成有序的狀態(tài),這樣才能夠具有動態(tài)特征。當(dāng)系統(tǒng)處于平衡態(tài)或者衡態(tài)的時候,系統(tǒng)內(nèi)部各個要素的關(guān)系是可以通過線性關(guān)系來表示,其漲落過程是衰減的,因此系統(tǒng)再不會形成新的有序結(jié)構(gòu)。但是當(dāng)系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)的時候,系統(tǒng)的漲落會被放大,就會存在系統(tǒng)和外界環(huán)境中信息、能量以及物質(zhì)之間的勢能差,這樣就會逐漸引發(fā)質(zhì)變,從而逐漸向有序結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)變,因此能夠形成有序結(jié)構(gòu)的根本原因就是非平衡態(tài)。
1.3系統(tǒng)內(nèi)部各個要素之間非線性的
所謂的線性關(guān)系就是指系統(tǒng)內(nèi)部各個要素之間存在著定量的線性關(guān)系,可以通過簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系如一元一次方程、二元一次方程以及多元線性方程來進(jìn)行表示,而非線性關(guān)系指的是系統(tǒng)內(nèi)部各個要素之間的定量關(guān)系是不能夠運用簡單線性方程來進(jìn)行表示的,而是用一些微分方程、差分方程等復(fù)雜的數(shù)學(xué)方程來進(jìn)行表示。耗散結(jié)構(gòu)內(nèi)部系統(tǒng)要素之間的關(guān)系是非線性的,這樣就會對系統(tǒng)產(chǎn)生非線性的作用,非線性的作用就會產(chǎn)生相干效應(yīng)以及臨界效應(yīng),這兩種效應(yīng)是推動耗散系統(tǒng)向著有序方向轉(zhuǎn)化的根本動力。
1.4系統(tǒng)存在著漲落
在經(jīng)典物理學(xué)中,即使系統(tǒng)是處于平衡狀態(tài)的時候,系統(tǒng)仍有可能在平衡位置發(fā)生稍許的波動,況且是處于非平衡系統(tǒng)中,就更加會存在波動的現(xiàn)象,這就是系統(tǒng)的漲落。引起系統(tǒng)的漲落主要有兩種原因,一種是系統(tǒng)內(nèi)部原因造成的,一種就是由于外部的影響造成的,也就是外部躁聲的影響。當(dāng)系統(tǒng)處于非平衡結(jié)構(gòu)的非線性區(qū)域的時候,就會在非線性的相干效應(yīng)和連鎖效應(yīng)的影響之下,引起宏觀系統(tǒng)的漲落,這樣就促使了耗散結(jié)構(gòu)的形成。
2企業(yè)管理的耗散結(jié)構(gòu)特征
2.1企業(yè)管理系統(tǒng)是開放的
企業(yè)管理的過程包括諸多的子系統(tǒng),比如生產(chǎn)管理、研發(fā)管理、財務(wù)管理、經(jīng)營管理以及人力資源管理等。各個子系統(tǒng)在進(jìn)行管理過程,必然存在著員工跳槽、解雇員工以及從外界之間進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)資料交換的過程。此外,如今社會是一個信息化的時代,企業(yè)每天都通過各種各樣的媒體來獲得信息,員工也會和外界進(jìn)行內(nèi)部系統(tǒng)信息的交換,這樣信息的流動就是雙向的。因此企業(yè)管理的過程就是十分開放的。
2.2企業(yè)管理系統(tǒng)是遠(yuǎn)離平衡態(tài)的
企業(yè)的各個子系統(tǒng)在管理過程是不平衡的,系統(tǒng)內(nèi)部的員工可能來源于不同的國家,具有不同的文化背景、素質(zhì)修養(yǎng),并且每個員工的興趣愛好、性格特點、理想信念以及價值觀念之間都存在著很大的差異。此外,在各個子系統(tǒng)中的生產(chǎn)資料之間也存在著較大的差別,因此企業(yè)管理系統(tǒng)是遠(yuǎn)離平衡的。因此,當(dāng)企業(yè)管理系統(tǒng)處于非平衡態(tài)時,各個要素之間的關(guān)系就不是線性的,只能夠通過非線性來表示出來。
2.3企業(yè)管理系統(tǒng)的作用機制是非線性的
非線性系統(tǒng)內(nèi)部各個要素在相互作用過程中最為明顯的特點就是“整體大于部分之和”。比如在企業(yè)管理過程中,是通過共同的企業(yè)價值觀將員工們緊緊聯(lián)系在一起的,而員工之間的凝聚力的作用是微妙并且巨大的,這樣一種微妙的關(guān)系是不能夠通過簡單的線性方程來進(jìn)行表示的。再比如在人力資源關(guān)系子系統(tǒng)中,通過部門內(nèi)部員工的共同努力,就能夠使得雜亂無章的人力資源管理系統(tǒng)變得井井有條,也能夠促進(jìn)整個企業(yè)中其它子系統(tǒng)的管理過程。在企業(yè)管理系統(tǒng)中,各個要素之間的非線性關(guān)系是通過相干效應(yīng)和臨界效應(yīng)來進(jìn)行作用的,這兩種作用能夠推動企業(yè)的發(fā)展從無序走向有序。
2.4企業(yè)管理系統(tǒng)是存在微小漲落的
企業(yè)管理過程所處的環(huán)境是十分復(fù)雜的,因此就不可避免會受到外界環(huán)境中各個因素的影響,這樣就會使得企業(yè)管理過程中產(chǎn)生微小的漲落。一方面是內(nèi)部的漲落。比如在流水線工作的時候,某個員工的手臂被機床割斷,這樣必然使得這個流水線暫時不能夠工作。另一方面就是外部的漲落。比如市場出現(xiàn)了與企業(yè)產(chǎn)品相比更加低廉的產(chǎn)品,這樣就必然導(dǎo)致企業(yè)面臨挑戰(zhàn),有的時候就會導(dǎo)致倒閉或者進(jìn)行企業(yè)之間的兼并。
3耗散結(jié)構(gòu)理論在企業(yè)管理中的應(yīng)用
企業(yè)系統(tǒng)是一個開放的經(jīng)濟系統(tǒng),想要使得企業(yè)能夠充滿活力,保持高效的經(jīng)濟效益,就需要對企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化,按照耗散結(jié)構(gòu)的形成條件來進(jìn)行改善,從而使得企業(yè)管理的過程能夠科學(xué)地進(jìn)行,逐漸使得企業(yè)能夠向著“耗散結(jié)構(gòu)”進(jìn)行發(fā)展,這樣才能夠使得企業(yè)目標(biāo)和企業(yè)的經(jīng)濟效益得到實現(xiàn)。
3.1促進(jìn)企業(yè)的不斷開放
企業(yè)要想成為耗散結(jié)構(gòu),就需要來不斷進(jìn)行開放自己的系統(tǒng),從外界吸收能量,這樣才能夠克服熵增的過程,從而使得自己的負(fù)熵值增大,促進(jìn)企業(yè)的有序化過程。我國在改革開放以前,國家的經(jīng)濟與企業(yè)處于封閉的狀態(tài),這樣就使得我們國家的經(jīng)濟的發(fā)展十分混亂。而在改革開放以后,我們國家逐漸轉(zhuǎn)變經(jīng)濟方式,由封閉的計劃經(jīng)濟向開放的市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變,這就促進(jìn)了我們國家的經(jīng)濟在短短三十年就取得了世界矚目的成績,但是我們不應(yīng)該滿足于這樣的成就,我們國家的經(jīng)濟目前處于粗放型的增長方式,并且和歐美國家的經(jīng)濟還存在著較大的區(qū)別,因此就需要不斷推進(jìn)我們國家的企業(yè)的開放性,從以下幾方面來進(jìn)行努力。①實現(xiàn)政企分離。我們國家的經(jīng)濟主體是國有經(jīng)濟,因此長期以來就存在著政企不分的現(xiàn)象,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,這樣一種模式已經(jīng)阻礙了經(jīng)濟的發(fā)展,因此就需要盡快實現(xiàn)政企的分離。這就需要企業(yè)在發(fā)展的時候能夠根據(jù)自身的需求不斷從外界吸引優(yōu)秀的人才,不斷加強與外界的信息、技術(shù)以及物資的交流。在企業(yè)管理過程中,要分別設(shè)置行政管理部門和物資管理部門,并且通過法律的形式來對不同管理部門的行為來進(jìn)行約束,這樣才能夠避免行政對企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的不良干擾,這樣企業(yè)在發(fā)展的時候就具有更多的自主性,不斷提升自身的企業(yè)效能。②加強企業(yè)信息部門的建設(shè)。企業(yè)想要受到外界更多的影響,就需要能夠獲得外部更多的信息,因此就需要加強企業(yè)信息部門的建設(shè),使得企業(yè)能夠快速掌握外界的信息,能夠根據(jù)最新的信息來對自身的企業(yè)管理過程進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。此外,企業(yè)想要進(jìn)一步擴大自身的開放性,就需要在全國甚至全世界進(jìn)行信息網(wǎng)站的建設(shè),和社會上一些信息咨詢機構(gòu)建立起合作的關(guān)系,這樣就能夠形成比較完善的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并且要利用現(xiàn)代化的信息技術(shù),逐步提升企業(yè)信息收集和信息處理的能力。③要不斷吸收國外技術(shù)和資金的注入。企業(yè)在發(fā)展的過程中,有時候會面臨資金短缺的問題,企業(yè)就需要從國外進(jìn)行資金的引入,這樣企業(yè)就能夠在充足的資金支持下不斷提高自身產(chǎn)品的質(zhì)量,就能夠擴大出口量,提升企業(yè)的創(chuàng)匯能力。當(dāng)企業(yè)的創(chuàng)匯能力提高的時候,這就為企業(yè)技術(shù)的引入創(chuàng)造了條件,技術(shù)的引入又會促進(jìn)創(chuàng)匯能力的提升,因此二者之間會形成一種良性循環(huán)的局面。但是要實現(xiàn)國外資金和技術(shù)的引入,就需要國家給予政策上的支持。國家要建立起來統(tǒng)一的出口生產(chǎn)體系、技術(shù)引入體系以及推廣體系等,不斷優(yōu)化我們國家的投資環(huán)境,使得我國改革開放的進(jìn)程能夠進(jìn)一步擴大。
3.2增加企業(yè)員工的活力和創(chuàng)造力
①建立企業(yè)獨特的文化。企業(yè)在建立起企業(yè)文化以后,就能夠使得企業(yè)員工具備統(tǒng)一的價值觀和行為規(guī)范,這樣就能夠使得企業(yè)員工能夠形成穩(wěn)定的心理素質(zhì),就能夠在無形中對企業(yè)的發(fā)展起到積極的推動作用。②要實行民主管理的管理方式。企業(yè)在進(jìn)行管理的時候要不斷加強企業(yè)員工的民主意識,這樣才能夠使得整個管理過程能夠更加合理。尤其是在聘任管理者的時候,要將管理者是否民主當(dāng)作判決的重要依據(jù),要實行民主選舉和民主決策的過程,使得管理者能夠積極傾聽基層工作者的意見,鼓勵所有的員工都能夠積極參與到企業(yè)管理過程中來。③提升企業(yè)員工的競爭意識。企業(yè)要引入競爭機制,使得員工的競爭意識被激發(fā)起來,這樣員工就能夠積極主動地去進(jìn)行工作,來對企業(yè)的發(fā)展獻(xiàn)計獻(xiàn)策。企業(yè)要定期給職工進(jìn)行培訓(xùn),從而使得員工的技能能夠跟著時代進(jìn)行發(fā)展,不斷提高自身的業(yè)務(wù)水平和思想素質(zhì)。
3.3要保持企業(yè)長遠(yuǎn)的發(fā)展
由耗散結(jié)構(gòu)的理論可知,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)展到一定程度的時候,會達(dá)到一個最大負(fù)熵值。對于企業(yè)的發(fā)展來說,最大負(fù)熵值就是企業(yè)發(fā)展的最好狀態(tài)。但是要達(dá)到企業(yè)發(fā)展的最好狀態(tài),就需要來對企業(yè)保持一定時間的持續(xù)發(fā)展,只有擁有足夠的時間積累的時候,企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和效能才能夠達(dá)到質(zhì)的飛躍。就像只有經(jīng)過一定時間的發(fā)展,積累的資金才能夠引入新的技術(shù),這樣才能夠促進(jìn)技術(shù)體系的改革。但是,我們國家目前企業(yè)在發(fā)展的過程中,往往為了追求短期的利益,沒有為企業(yè)的發(fā)展制定長遠(yuǎn)的目標(biāo),最為明顯的表現(xiàn)就是企業(yè)將利潤過多地投入到消費過程中,沒有注重資本的積累過程,企業(yè)的技術(shù)的革新和人才的培養(yǎng)就不能夠正常進(jìn)行,這樣企業(yè)的負(fù)熵值就不能夠增長,這樣企業(yè)就沒有辦法擺脫無序的發(fā)展?fàn)顟B(tài),這對于企業(yè)的發(fā)展是很不利的。要改變這樣的現(xiàn)狀,就需要從以下幾方面來進(jìn)行努力:①政府要加強經(jīng)濟理論的研究。政府的經(jīng)濟政策是我們國家企業(yè)發(fā)展的方向,因此就需要加強政府對經(jīng)濟理論的超前研究,從而能夠?qū)ξ覀儑业慕?jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r有長遠(yuǎn)的打算,然后制定出促進(jìn)企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的經(jīng)濟政策,引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行自身發(fā)展的長遠(yuǎn)計劃的規(guī)劃。②政府創(chuàng)造企業(yè)發(fā)展的良好的外部環(huán)境。這樣就需要政府能夠放權(quán),能夠使得企業(yè)處于自由的經(jīng)濟環(huán)境中,能夠?qū)ψ陨淼慕?jīng)濟行為進(jìn)行負(fù)責(zé),盈虧自負(fù),這樣就能夠使得企業(yè)在發(fā)展中保持源源不斷的內(nèi)在動力。③企業(yè)要實行分段的生產(chǎn)承包體系。這就是說企業(yè)在發(fā)展的時候,企業(yè)要形成系統(tǒng)的承包體系,這樣就能夠避免臨時承包的現(xiàn)象的發(fā)生,承包商在進(jìn)行承包過程中也能夠兢兢業(yè)業(yè)進(jìn)行工作,從而逐步來完成分段承包的目標(biāo)。當(dāng)承包商某一部分完成狀況不好的時候,就需要更換承包商,這樣就能夠有效避免經(jīng)營不善對企業(yè)所造成的影響。④企業(yè)要制定發(fā)展目標(biāo)考核機制。這樣就能夠使得企業(yè)在發(fā)展的時候能夠充滿動力,能夠逐步實現(xiàn)指定的目標(biāo),從而為實現(xiàn)企業(yè)發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo)積累經(jīng)驗。
3.4加強企業(yè)之間的兼并
①要求政府部門對于兼并以后的企業(yè)給予政策上的支持,要制定宏觀的計劃來進(jìn)行引導(dǎo);②要加強對企業(yè)兼并過程中經(jīng)濟論證的審批過程,從而保證企業(yè)兼并以后經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的合理化;③對于審批中的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)合理的企業(yè),政府要給予稅金、信貸、能源以及原材料等方面的政策支持,必要的時候?qū)嵭袃A斜政策,從而為兼并以后的企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造較好的外部環(huán)境。
4總結(jié)
關(guān)鍵詞:系統(tǒng)橋梁分形
一、系統(tǒng)論
1945年貝塔郎菲提出了一般系統(tǒng)論的新思維,隨后維納、申農(nóng)分別提出了控制論和信息論,從而使得人們對事物整體和部分的關(guān)系看法由機械整體性發(fā)展到系統(tǒng)整體性。60~70年代間,系統(tǒng)科學(xué)出現(xiàn)了耗散結(jié)構(gòu)論(普里高津)、協(xié)同論(哈肯)、超循環(huán)論(艾根)和突變論(托姆),主要討論系統(tǒng)的存在、發(fā)展和消亡,強調(diào)任何一個凈化系統(tǒng)都能夠自行組織,并且不同要素之間具有協(xié)調(diào)作用。70年代以來,對系統(tǒng)最核心的問題即系統(tǒng)機制的研究得到廣泛關(guān)注,出現(xiàn)了對系統(tǒng)機制解釋的混飩理論、分形理論、孤波理論等,構(gòu)成了系統(tǒng)動力學(xué)理論,主要考察系統(tǒng)的非線性機制。
凡物皆系統(tǒng),考察任何系統(tǒng)都要對其要素、結(jié)構(gòu)、功能、環(huán)境等方面進(jìn)行分析。系統(tǒng)具有以下主要特性:①加和性和非加和性;②整體不等于部分之和;③整體功能取決于要素、結(jié)構(gòu)和環(huán)境;④結(jié)構(gòu)決定了系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)處于非平衡態(tài),需要外加的能量(或信息)來維持,因此,能夠產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)一定是開放的。系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài)失穩(wěn)以至形成新的結(jié)構(gòu)要依賴于非線性的反常漲落。漲落在遠(yuǎn)離平衡時起驅(qū)動作用,不可逆性會導(dǎo)致新的結(jié)構(gòu),產(chǎn)生新的質(zhì)。
系統(tǒng)論已被應(yīng)用于很多領(lǐng)域,本文旨在應(yīng)用系統(tǒng)研究的思想來系統(tǒng)地理解橋梁結(jié)構(gòu)的一些新領(lǐng)域,進(jìn)而將系統(tǒng)機制理論引入橋梁系統(tǒng)的研究。
二、橋架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
橋梁是由多種材料、不同結(jié)構(gòu)組合而成的復(fù)雜系統(tǒng)。橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)、功能及環(huán)境的簡要示意圖。橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是橋梁工程大系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),不同的橋梁結(jié)構(gòu)體系又構(gòu)成各個更低層次的子系統(tǒng)。要素中的各種基本構(gòu)件也構(gòu)成一個層面上的系統(tǒng),有其自身的要素、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境。
橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體不等于部分之和。單個基本構(gòu)件,比如單個梁構(gòu)件,是無法實現(xiàn)跨越峽谷甚至海峽的目的的,而多個構(gòu)件按照一定的構(gòu)造規(guī)則組成懸索橋或斜拉橋就可以實現(xiàn)。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的整體功能取決于構(gòu)件單元、結(jié)構(gòu)體系和環(huán)境狀況,其中起決定性的是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),通常只有大跨斜拉橋和懸索橋才能作為跨海大橋的候選橋型,對抗震性能要求較高的地區(qū),應(yīng)選用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),如連續(xù)剛構(gòu)、斜拉橋等,或?qū)B續(xù)梁等橋型進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn),設(shè)計支座單元,達(dá)到減震目的。
耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為,在遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)的非平衡區(qū)內(nèi),在非線性的非平衡作用下系統(tǒng)演化方向是不確定的,系統(tǒng)的平衡可能失穩(wěn),發(fā)生突變或分又,系統(tǒng)呈現(xiàn)出新的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)是一種非平衡的結(jié)構(gòu),接受環(huán)境注入系統(tǒng)的負(fù)熵流才能穩(wěn)定。橋梁的非線同樣體現(xiàn)了這一思想,橋梁的失穩(wěn)為系統(tǒng)突變所致,地震荷載作用下的橋梁系統(tǒng)的延性抗震性能也是結(jié)構(gòu)非線性性能的體現(xiàn)。
三、橋架結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)研究思路
1.系統(tǒng)識別與健康監(jiān)測
結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識別是通過試驗和計算機來實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的建模。橋梁結(jié)構(gòu)可以看作一?quot;灰箱"系統(tǒng),處于一定環(huán)境中的橋梁結(jié)構(gòu),一定的輸入對應(yīng)一定的輸出,通過對系統(tǒng)輸出和輸入的分析,可以實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的判斷和識別。對這樣一個灰箱的識別首先應(yīng)確立一個由梁整體監(jiān)測的許多困難,對橋梁在使用年限內(nèi)工作特性的變化缺乏全面深入的研究,難以建立客觀同一的橋梁狀態(tài)評估標(biāo)準(zhǔn)。所以整個技術(shù)的成功開發(fā)乃至系統(tǒng)目標(biāo)的最終實現(xiàn)有賴于更好地結(jié)合系統(tǒng)自身的要素、結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)工作環(huán)境。
具體實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的健康監(jiān)測與狀態(tài)評估,當(dāng)前主要有以下幾方面的工作【2】
(1)針對系統(tǒng)輸出:開發(fā)和應(yīng)用以無線通訊技術(shù)為手段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);開發(fā)能適用于交通荷載風(fēng)荷載及定點測試荷載的傳感器最優(yōu)布設(shè)技術(shù);
(2)針對系統(tǒng)輸入和輸出的反向分析:采用動態(tài)邊界子結(jié)構(gòu)原理,開發(fā)以結(jié)構(gòu)模型修正法為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù);研究非線性結(jié)構(gòu)模型的時域評估方法及系統(tǒng)識別技術(shù);尋找更適合橋梁監(jiān)測的新指紋;開發(fā)橋梁觀察與監(jiān)測收據(jù)管理系統(tǒng)及決策專家系統(tǒng);綜合良態(tài)建模技術(shù),改善有限元模型修正方法;
(3)系統(tǒng)分析的終端應(yīng)用:根據(jù)觀察與監(jiān)測的結(jié)果分析實橋的剩余承載能力;建立橋梁安全準(zhǔn)則及能用于橋梁整個壽命過程經(jīng)濟評價的估價模型。
2.系統(tǒng)控制
古典控制理論起源于本世紀(jì)20年代,主要以單變量線性定常系統(tǒng)為研究對象,以頻率法為主要方法研究控制系統(tǒng)的動態(tài)特性。50年代以來,逐漸出現(xiàn)了多變量系統(tǒng)、系統(tǒng)靈敏度分析、動態(tài)系統(tǒng)測試狀態(tài)空間方法和Bellman動態(tài)規(guī)劃等現(xiàn)代控制理論方法【5】。
在系統(tǒng)與控制理論中,主要研究動力學(xué)系統(tǒng)。橋梁結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下,表現(xiàn)為不確定性的隨機系統(tǒng),其非線受到越來越多的關(guān)注和研究。尤其在橋梁的抗震和抗風(fēng)領(lǐng)域,近年來從傳統(tǒng)的抗震抗風(fēng)設(shè)計思路發(fā)展到結(jié)構(gòu)控制思想。目前的結(jié)構(gòu)控制方式主要有被動控制、主動控制和混合控制,被動控制是通過支座、阻尼器等裝置來消耗輸入系統(tǒng)的外部環(huán)境能量;主動控制的基本思想是通過主動施加外部能量來抵消和消耗環(huán)境輸入能量,使偏高平衡狀態(tài)的系統(tǒng)在新的注入能量流作用下找到平衡。
早在1890年,最早的隔震器就產(chǎn)生了,當(dāng)前已應(yīng)用的有疊層橡膠、旋轉(zhuǎn)彈簧等多種支座和彈塑性、粘性、干摩擦等阻尼器用于對系統(tǒng)的被動控制。Constantinou在1991年提出了采用位移控制裝置和滑動支座相結(jié)合的滑動隔震體系,最大限度地減少了輸入能量向結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的傳遞[4].
有些主動控制技術(shù)(如AMD)已經(jīng)進(jìn)入實用階段,在日本已經(jīng)建成了一批主動控制的建筑。通過主動控制,一方面可以用最有效的方法抵抗外部激勵,另一方面可以直接減小輸入到結(jié)構(gòu)上的激勵水平。當(dāng)前有主動連桿控制技術(shù)和主動調(diào)質(zhì)阻尼器系統(tǒng)(AMD)技術(shù)實現(xiàn)對系統(tǒng)的主動控制。混合控制系統(tǒng)當(dāng)前主要有對振動控制系統(tǒng)、混合基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)和可變阻尼系統(tǒng)。當(dāng)前的這些技術(shù)還處于發(fā)展之中,不但在橋梁抗震抗風(fēng)領(lǐng)域,而且在房屋等建筑領(lǐng)域甚至是整個土木工程都有廣闊的應(yīng)用前景。
3.系統(tǒng)非線性機理
傳統(tǒng)自然科學(xué)趨向于強調(diào)穩(wěn)定、有序、單一、均勻與平衡,帶有線性的色彩,到本世紀(jì)70年代前后,自然科學(xué)的鋒芒開始轉(zhuǎn)向現(xiàn)實世界的失穩(wěn)、無序、多重性、不均勻和非平衡等方面。非線性系統(tǒng)已成為自然科學(xué)的主要研究對象,因為非線性是一切復(fù)雜現(xiàn)象的本源[5]。
1973年,費根包姆提出的混飩理論大大推進(jìn)了非線性理論在系統(tǒng)科學(xué)中的應(yīng)用,混飩理論、分形論、孤波理論共同構(gòu)成系統(tǒng)動力學(xué)理論,探討系統(tǒng)的非線性機制。橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)也是一個混飩系統(tǒng),具有不可預(yù)測性、不可分解性和存在規(guī)律性,而且這一混飩系統(tǒng)具有分形性質(zhì),即自相似性。這里重點討論橋梁系統(tǒng)動力學(xué)行為特別是橋梁抗震系統(tǒng)中的分形特征。
(1)分形與分維
1977年,Mandelbrot出版了專著《分形、機遇和維數(shù)》(Fractal:Form,ChanceandDimension,F(xiàn)reemen,SanFrancisco,1977),標(biāo)志著分形理論的誕生。分形是其組成部分以某種方式與整體相似的形,即分形是指一類無規(guī)則、混亂而復(fù)雜但其局部與整體有相似性的體系。
數(shù)學(xué)家按一定的規(guī)則構(gòu)造出具有嚴(yán)格自相似性的規(guī)則分形集合。如康托爾三分集、謝爾賓斯基墊片、柯曲折線等。柯曲折線的結(jié)構(gòu),具有嚴(yán)格的自相似性。自然界中被認(rèn)為是分形系統(tǒng)的海岸線、云層邊緣、地球表面、斷口表面以及液體湍流等,沒有一個嚴(yán)格意義上的分形,其自相似性是近似的或統(tǒng)計意義上的相似,分形自然體在局部和整體的某種相似性通常只是在某些特定的尺度范圍內(nèi)才成立,這些尺度范圍被稱為"無標(biāo)度區(qū)",這種只在無標(biāo)度區(qū)內(nèi)具有自相似性的分形也稱隨機分形。形態(tài)(結(jié)構(gòu))、信息、功能或時間上具有自相似性的客體稱為廣義分形[6]。
在實際問題中,為了考察一個事物是否存在局部和整體的相似性,只要檢驗該事物是否存在"無標(biāo)度區(qū)"即可。以尺度r把事物分成N個相似的部分,對變化的r畫出igr-lgN曲線,然后檢驗曲線上是否存在明顯的直線段,直線段對應(yīng)的r的區(qū)域即是無標(biāo)度區(qū)。此方法的理論依據(jù)是自相似集的相似維數(shù)(一lgN/lgr)是不依賴于尺度r的一個常數(shù)。分維是描述分形特征的定量參數(shù),因為所描述的具體對象不同,分維計算的具體形式也有多種,如相似維數(shù)、容量維數(shù)、信息維數(shù)、關(guān)聯(lián)維數(shù)、集團分維和質(zhì)量分維等。
地震學(xué)界已開始對地震的時、空、強度分維及其多分維進(jìn)行了大量研究。普遍認(rèn)為地震是多重分形的。分維值在地震前后的變化為探討地震前兆場的復(fù)雜性提供了有效的分析工具。在橋梁抗震中,結(jié)構(gòu)破壞與地震輸入和結(jié)構(gòu)反應(yīng)特征有關(guān)。從彈性反應(yīng)譜的三聯(lián)譜中,很容易發(fā)現(xiàn)無論是巖石場地彈性反應(yīng)譜還是結(jié)構(gòu)的彈性反應(yīng)譜均具有明顯的分形特征。P.S.Symonds對一個具有兩個自由度的梁構(gòu)件模型在瞬時沖擊荷載作用下的彈塑性反應(yīng)進(jìn)行了分維研究,計算得自相似維數(shù)為0.78,表明位移反應(yīng)圖對沖擊荷載標(biāo)度具有獨立性[7]。
(2)橋梁抗震及分形特征
如同分形廣泛存在于自然科學(xué)和社會科學(xué)的諸多領(lǐng)域中一樣,分形同樣存在于橋梁抗震領(lǐng)域[10]
①作為輸入荷載的地震動,其能量具有分形特征,而且能量分維Dfe有可能成為地震預(yù)報的新參數(shù)。
②地震動反應(yīng)譜,作為地震動特性與結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)相互聯(lián)系的紐帶,也是統(tǒng)計意義上的分形結(jié)構(gòu),它也決定了結(jié)構(gòu)反應(yīng)的分形特征,特別是以周期為標(biāo)度,結(jié)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)該與反應(yīng)譜具有一致的無標(biāo)度區(qū)。
③對墩柱破壞準(zhǔn)則的研究發(fā)現(xiàn),變形一能量雙重破壞準(zhǔn)則的破壞指數(shù)是劃分橋梁域往不同破壞程度的合理指標(biāo),以輸入地震動的峰值或以墩柱體積配箍率為標(biāo)度,破壞指數(shù)具有近似分維特征。建立連續(xù)梁橋等代分析模型,代替復(fù)雜的結(jié)構(gòu)有限元模式來分析結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。通過理論分析與橋例計算可見,以剛度比為標(biāo)度,結(jié)構(gòu)周期、墩底彎矩和墩頂位移反應(yīng)存在無標(biāo)度區(qū);以周期為標(biāo)度.墩底彎矩和墩頂位移反應(yīng)同樣具有明顯的分形特征.與反應(yīng)譜所體現(xiàn)的分形特征一致【8】。
結(jié)合南京長江二橋南漢橋和楊浦大橋兩個橋例,建立有限元模型,考慮邊跨主跨跨徑比、梁墩剛度、局部構(gòu)件、支座單元等對結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的影響。通過分析可以發(fā)現(xiàn),對于不同的標(biāo)度,無論是跨度比、梁墩剛度比還是支座的剛度等等。動力反應(yīng)都表現(xiàn)出近似多重分形特征,分維值可以反映動力反應(yīng)對于不同標(biāo)度的敏感程度【9】。
研究橋梁結(jié)構(gòu)動力特性是否具有分形特征,是分形和分維概念應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)動力分析領(lǐng)域中的關(guān)鍵點。通過對國內(nèi)外大量已有實橋動力特性資料的統(tǒng)計和橋例分析可見[10]:
①斜拉橋的縱飄基頻對于跨徑尺度,主塔側(cè)彎基頻對于塔高,體系堅彎基頻對于跨徑,側(cè)彎基頻對于跨寬比以及扭轉(zhuǎn)基頻對于跨徑都具有統(tǒng)計意義上的分形特征。
②懸索橋豎彎基頻、側(cè)彎基頻及扭轉(zhuǎn)基頻對于跨徑或主纜垂度,具有統(tǒng)計分形特征,利用分?jǐn)?shù)維,可以得到比常用估算公式更為接近實橋值的基頻簡化計算公式。
③對于梁橋動力特性的大量實測結(jié)果表明,簡支梁橋基頻對于跨徑標(biāo)度是分維為0.923~0.933的統(tǒng)計分形結(jié)構(gòu)。以橋長為標(biāo)度,小跨徑橋梁的基本側(cè)向周期分維為1.20。橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)涉及參數(shù)多,統(tǒng)一的規(guī)律多存在于定性階段。分維的概念使得對于性質(zhì)的認(rèn)識可以定量描述,正如在許多領(lǐng)域,分維對非線性、無規(guī)則現(xiàn)象的描述那樣。顯然,這還需要大量的工作和艱辛的努力。以上分析表明,混飩系統(tǒng)存在規(guī)律性,分形就是描述這種規(guī)律的一種理論,事實上,分形規(guī)律不僅僅在橋梁抗震領(lǐng)域存在,在橋梁大系統(tǒng)中乃至整個土木工程領(lǐng)域中都廣泛存在著。
四、結(jié)論
通過以上分析可見:
(1)橋梁結(jié)構(gòu)是一個要素和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有生存環(huán)境和結(jié)構(gòu)功能的動力學(xué)系統(tǒng);
(2)系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分--結(jié)構(gòu)是橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識別和健康監(jiān)測的重點,特別是結(jié)構(gòu)的指紋分析;
論文關(guān)鍵詞:主位結(jié)構(gòu),文學(xué)翻譯,銜接連貫
一、主位結(jié)構(gòu)理論
“主位”這個術(shù)語由Mathesius首先提出,被其界定為話語的起點、既定語境中的已知信息。韓禮德進(jìn)一步把主位解釋為小句作為信息的功能、信息的關(guān)注點以及說話者說話的出發(fā)點。主位占據(jù)小句的開頭的位置,剩余部分為述位,它們共同表達(dá)小句的語義,通常由已知到未知傳達(dá)小句的信息。因此主述位的概念不屬于形式范疇,而屬于功能語義范疇。[1]一個個小句由主位到述位,由已知到未知,形成一波又一波各種形式的信息流。
一個信息單元的主位位于開頭,比該單元其他部分更具背景性,自然與語境或前文有著聯(lián)系,從而產(chǎn)生語篇關(guān)聯(lián)性。因此文本的主位結(jié)構(gòu)系統(tǒng)往往能提供其背景信息和文本的脈絡(luò)或是線索。在句法層面上,英漢語主位都可以由名詞詞組、副詞詞組和介詞短語充當(dāng);漢語中的主位還可以由動詞/動詞短語、形容詞/形容詞短語和后位結(jié)構(gòu)擔(dān)當(dāng);英語中還可以由形式主語it和存在句引導(dǎo)詞there充當(dāng)[2]。通過這個簡單的比較,可以發(fā)現(xiàn)漢語的主位更具靈活性,英漢語的主位發(fā)展規(guī)律也有些不同,這對于翻譯來說是值得重視的課題。
二、文學(xué)翻譯和主位結(jié)構(gòu)理論的關(guān)系
在任何翻譯語境中,譯者要成功完成的最重要的宏觀任務(wù)就是在目的語文本中映現(xiàn)原語的主述位結(jié)構(gòu)。如果這個任務(wù)完成得不好,翻譯的努力就會失敗銜接連貫,因為不保留主述位結(jié)構(gòu),就會搞錯焦點,破壞連貫,銜接的目標(biāo)便得不到保證。[3]
文學(xué)作品是面向想象力的藝術(shù),靠形象說話,對于現(xiàn)實世界并不提供現(xiàn)成答案。如果作者給作品填滿信息,讀者便會失去想象的空間,作品將失去魅力。成功的文學(xué)家會在語言運用上留下空白,即作者自敘語言和文學(xué)形象對話中的隱含。如果譯者改變、取消原來的隱含意圖,雖然也取消了讀者的腦力勞動,卻也同時取消了審美過程,也等于取消了文學(xué)。[4]
那么如何保留原作的文學(xué)形象和隱含意圖呢?在譯作中映現(xiàn)原作的主述位結(jié)構(gòu)是一種可行的翻譯策略。原作主述位結(jié)構(gòu)的保留給譯文讀者提供了原作人物、事件、敘事方式等方面的文學(xué)形象,使得譯文讀者得以保留欣賞原作風(fēng)姿、增加審美情趣的機會怎么寫論文。下面給出選自中英對照版《阿Q正傳》中的譯例。
原文[5]:遠(yuǎn)遠(yuǎn)的走來了(T1)一個人(R1),他的對頭(T2)又到了(R2)。這(T3)也是阿Q最厭惡的一個人,就是錢太爺?shù)拇髢鹤?R3)。他(T4)先前跑上城里去進(jìn)洋學(xué)堂,不知怎么又跑到東洋去了(R4),半年之后(T5)他回到家里來(R5),腿(T6)也直了(R6),辮子(T7)也不見了(R7),他的母親(T8)大哭了十幾場(R8),他的老婆(T9)跳了三回井(R9)。
下面分析該語篇的主述位推進(jìn)結(jié)構(gòu)。下劃直線表主位(T1-9),波浪線表述位(R1-9)。T1是漢語特有的動詞短語做主位,也是整段的主位,交代話語事件的背景,暗示這個小語篇的主人公“假洋鬼子”從遠(yuǎn)方回來,不僅指向空間距離,也指向心理距離。R1指假洋鬼子,為新信息。從這個述位中派生出T2/T3/T4,指他同一個人,R2/R3/R4進(jìn)一步提供關(guān)于這個人的相關(guān)信息即他的人際關(guān)系及其學(xué)業(yè)背景。T5用了表時間的后位結(jié)構(gòu),提供事件的時間背景,已知信息這個人“他”又出現(xiàn)在了述位,便又有了隱含意圖,旨在說明這是一個留學(xué)歸來的樣樣不同的新人。T6/T7都是他身上的一部分銜接連貫,R6/R7是描寫他外形上的變化。T8/T9是與他相關(guān)的親人,R8/R9敘述了她們絕不容忍他的新變化??偟膩碚f,除了T1/T5這兩個表時空背景的主位外,其他主位都是假洋鬼子及與之相關(guān)的事物、親人,該主位結(jié)構(gòu)作為話語的起點很好地提供了解讀的銜接線索,表達(dá)了極連貫的語篇意圖。
譯文[5]:From the distance (T1) approachedanother of Ah Q’s enemies(R1). This(T2) was Mr. Qian’s eldest sonwhom Ah Q thoroughly despised(R2). After studying in a foreign-styleschool in the city(T3), it seemed he had gone to Japan(R3). Whenhe came home half a year later(T4) his legs were straight and his queue haddisappeared(R4). His mother(T5) wept bitterly a dozen times(R5),and his wife(T6) tried three times to jump into the well(R6).
由于英語重形合,漢語重意合,所以英譯的主述位總數(shù)少于原作。英譯中T1/T2/T5/T6保留了原作的主位,其他主位略作調(diào)整,但也保留了原作語篇要素作主位。原作T6/T7改作譯作R4的次一級主位。譯文讀者能通過映現(xiàn)出來的主述位結(jié)構(gòu)獲得相似的文學(xué)形象和審美過程,領(lǐng)略原作該段的語篇隱含即“假洋鬼子”外表上的變化就足已令其親人和鄉(xiāng)鄰反感,更別說真正的革命精神能深入他們的內(nèi)心了。
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參考文獻(xiàn)部分)
1.1淺析預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念
在開始充分討論預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)及其施工管理之前我們必須對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有一個初步的認(rèn)識和了解,對其基本概念、特點以及相關(guān)方面的內(nèi)容都應(yīng)該面面俱到,這樣才有助于我們下文展開分析和論述。就其字面意思分析,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)肯定是在混凝土基礎(chǔ)上演變而來的,在其基礎(chǔ)通過注入一定的技術(shù)使其具有更加穩(wěn)定、安全的性能。從更嚴(yán)格的含義出發(fā),所謂的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是指在實際的施工過程當(dāng)中,通過采用強度較好的鋼材和強度等級優(yōu)良的混凝土,然后憑借先進(jìn)的設(shè)計理念和相關(guān)的理論以及一些比較科學(xué)的先進(jìn)的施工工藝將其形成一個整體,最終形成的配筋混凝土結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足我們當(dāng)前對混凝土技術(shù)的需求,現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)正如雨后春筍般開始進(jìn)入我們的日常的建設(shè)活動過程當(dāng)中。和傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)相比較而言,現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)擁有絕對的優(yōu)勢,具體可以表現(xiàn)為以下幾個方面:在某種程度上二者在預(yù)應(yīng)力的鋼筋選取上有一定的差別,傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)主要采取的是通過冷加工過程形成的鋼材,抗拉強度比較差,而現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)則主要采用的是抗拉強度比較好的高標(biāo)準(zhǔn)的鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力的鋼筋,這大大的避免了因為預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強度差而導(dǎo)致的一些嚴(yán)重的問題,另一方面二者在混凝土的選擇上有一定的差別,相對于傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)而言,現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)運用的混凝土的指標(biāo)和質(zhì)量明顯的優(yōu)于傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所采用的混凝土。除此之外,我們必須還需要明確傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)方面存在的差別。前者主要側(cè)重于預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件為主,而后者則更側(cè)重于大跨超靜定結(jié)構(gòu),在某種意義上實現(xiàn)了從“構(gòu)件”向“體系”的完美過渡。當(dāng)然,正是由于二者之間存在著這種本質(zhì)上的區(qū)別,它們的運用領(lǐng)域也有所不同,相比較而言,現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有著更為廣闊的用途。
1.2預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的工作原理初探
在對現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的概念和其基本特點有了初步的了解以后,在此基礎(chǔ)上我們接下來探討一下現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的工作原理,對其形成一個更為全面、深入、系統(tǒng)的了解和認(rèn)識?,F(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的工作原理主要是通過對混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的布置和安排,然后憑借預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉效應(yīng)產(chǎn)生一種新型的荷載,使得這種荷載與外荷載形成完全相反的效應(yīng),在這種情況下,新產(chǎn)生的新型荷載就可以在一定程度上抵消外荷載的作用,將整個結(jié)構(gòu)受到的實際的荷載的影響降低到一個水平之下。最終達(dá)到不斷減小截面尺寸的目的,截面尺寸的面積越小,它所受到的外荷載效果就會越顯著,從而實現(xiàn)增大預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)跨越時的跨度,達(dá)到這一結(jié)構(gòu)的目的之所在。
2現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土關(guān)鍵技術(shù)及其施工管理探析
2.1現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土關(guān)鍵技術(shù)分析
整個施工過程中,現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土模型結(jié)構(gòu)主要包括斜梁預(yù)制、保持預(yù)制斜梁就位、穿環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋、在預(yù)制斜梁間向拼縫處灌入一定量的漿液、向預(yù)應(yīng)力筋張拉環(huán)、在預(yù)應(yīng)力筋中穿入徑、澆筑地圈梁等重要的環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)之間有著密切的聯(lián)系,對于每一個環(huán)節(jié)都必須要做的非常精確和完整,不能夠出現(xiàn)一絲閃失,否則整個工程將前功盡棄。對這些過程細(xì)分,我們需要對每一個環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的探討和分析。在斜梁預(yù)制的過程當(dāng)中,我們必須要認(rèn)識到模型結(jié)構(gòu)的尺寸直接關(guān)系到我們斜梁預(yù)制效果的好壞,考慮到它的面積本身比較小,我們一般情況下采取的是細(xì)石混凝土來預(yù)制斜梁,對于細(xì)石混凝土的配比、規(guī)格都有嚴(yán)格的規(guī)定。斜梁預(yù)制的關(guān)鍵在于如何有效的控制好預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留孔道的誤差的大小,這個誤差的界限對于后期施工的開展至關(guān)重要,我們必須將其有效的控制在0.5毫米以內(nèi)的范圍之內(nèi)。而在架設(shè)臨時支撐和斜梁就位的過程當(dāng)中,我們采用兩點支撐的方法,除了嚴(yán)格按照一定的流程進(jìn)行施工之外,這一環(huán)節(jié)在技術(shù)和細(xì)節(jié)上沒有太多的限制和要求。相比較前兩個環(huán)節(jié)而言,穿環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋和拼縫處灌漿就顯得有點難度,由于斜梁上的板尺的尺寸大小不一,使得孔道之間的間隙也完全不同,這就為預(yù)應(yīng)力筋的穿筋過程造成了一定的麻煩,在穿筋過程中,我們要設(shè)法減輕相互之間的摩擦,穿筋完成之后,我們才可以在拼縫處灌入漿液,灌漿的主要目的在于避免應(yīng)力集中,同時灌漿對于徑向主梁平面外受彎開裂也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在之后的幾個環(huán)節(jié)中對于鋼筋的規(guī)模尺寸以及質(zhì)量都有著較高標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此,在施工過程中,一定要對鋼筋進(jìn)行嚴(yán)格的篩選和考察,使得每個鋼筋都可以有條不紊的對號入座,從而保證整個施工過程的完整性和優(yōu)質(zhì)性。
2.2預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在施工管理的具體分析
在施工過程中,除了要把握好預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)意外,同時還需要注重對施工質(zhì)量的監(jiān)督和重視,即做好所謂的施工管理工作。這就要求我們在實際的施工過程當(dāng)中,科學(xué)合理的管理施工項目部,注重對施工人員的篩選、考核和定期培訓(xùn),在人員安排上做到人盡其用,有效的發(fā)揮出其個體的主觀能動性和價值作用。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:穩(wěn)定性鋼結(jié)構(gòu)體系可靠性不確定因素
一、鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
(一)鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
近二三十年來,高強度鋼材的使用,施工技術(shù)的發(fā)展以及電子計算機的應(yīng)用使鋼結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和廣泛應(yīng)用成為可能。鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性一直是國內(nèi)外學(xué)者們關(guān)注的研究領(lǐng)域。經(jīng)過幾十年的研究,已取得不少研究成果。
迄今為止,對鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的理論問題的研究已較多,基于各種數(shù)值分析的穩(wěn)定分析已較成熟[1]。但對構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的相互作用的理論和設(shè)計應(yīng)用上還有待進(jìn)行深入的研究。由于結(jié)構(gòu)失穩(wěn)是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)破壞的重要原因,所以網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是一個非常重要的問題,正確的進(jìn)行網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)尤其是單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析與設(shè)計是保證網(wǎng)殼的安全性的關(guān)鍵。自六十年代以來,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的非線性穩(wěn)定性分析一直是國內(nèi)外學(xué)者們注意的焦點。英、美、德、意大利、澳大利亞、羅馬尼亞、波蘭等國的研究人員進(jìn)行了多方面的理論方面的理論分析和研究。各種方法如牛頓-拉斐遜迭代法、弧長法、廣義逆法、人工彈簧法、自動求解技術(shù)、能量平衡技術(shù)等使跟蹤屈服問題全過程,得到結(jié)構(gòu)的下降段曲線成為可能[2]。國內(nèi)學(xué)者關(guān)于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也進(jìn)行了大量研究。文獻(xiàn)[3]在國外研究的基礎(chǔ)上,通過精確化的理論表達(dá)式、合理的路徑平衡跟蹤技術(shù)及迭代策略,實現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的幾何非線性全過程分析,取得了規(guī)律性的成果。同時利用隨機缺陷模態(tài)法和一致缺陷模態(tài)法兩種方法,對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)各種初始缺陷的影響進(jìn)行研究,較好地描述了結(jié)構(gòu)的實際承載過程。也有一些學(xué)者進(jìn)行了實驗方面的研究[4]-[6],對不同分析方法的有效性和精確性進(jìn)行了說明。文獻(xiàn)[7]對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動力失穩(wěn)機理、穩(wěn)定準(zhǔn)則、動力后屈曲等問題進(jìn)行了研究。對于象網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)這類缺陷性敏感結(jié)構(gòu)在強風(fēng)和地震作用下的動力穩(wěn)定性研究,由于涉及穩(wěn)定理論和震動理論,所以難度較大,目前研究成果還很有限。文獻(xiàn)[8]也對空間結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定問題進(jìn)行了研究。
大跨度網(wǎng)架拱結(jié)構(gòu)作為一種新的大跨度結(jié)構(gòu),其穩(wěn)定性方面的研究成果很少。文獻(xiàn)[9]采用非線性有限元理論對大跨度網(wǎng)架拱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行了全過程跟蹤,得出一些具有實際應(yīng)用價值的結(jié)論。斜拉空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是一種新型的雜交空間結(jié)構(gòu),目前對其研究的深度和廣度還很有限。文獻(xiàn)[10]指出斜拉單層網(wǎng)殼的穩(wěn)定性需要進(jìn)一步研究。已有研究將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對柱子的支撐作用及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對斜拉索在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平面的約束簡化為等效彈簧,對柱子的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,得出了一些有益的結(jié)論[11]。預(yù)張拉結(jié)構(gòu)體系也是目前應(yīng)用越來越多的一種新型結(jié)構(gòu)體系[12]-[16]。這種體系的系統(tǒng)理論研究在很大程度上滯后于實際應(yīng)用,特別是預(yù)張拉結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性的研究未引起足夠重視,研究成果還十分有限。文獻(xiàn)[12][13]對預(yù)張拉結(jié)構(gòu)體系的初始平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性必須引起足夠的重視,預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)體系在工作狀態(tài)外荷載的作用下也可能發(fā)生失穩(wěn)破壞,并對實際設(shè)計計算提出了兩種方法-直接驗算法和穩(wěn)定設(shè)計法,結(jié)構(gòu)的體系性質(zhì)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性判定方法進(jìn)行了研究,為進(jìn)一步研究提供了一些理論指導(dǎo)。
另外,也有學(xué)者從整體穩(wěn)定的角度對鋼框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題進(jìn)行了研究,得出了一些有益的結(jié)論[17]-[19]。
(二)鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性研究中存在的問題
鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性研究雖然取得了一定的進(jìn)展,但也存在一些不容忽視的問題:
1)目前在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究中,梁-柱單元理論已成為主要的研究工具。但梁-柱單元是否能真實反映網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)還很難說,雖然有學(xué)者對梁-柱單元進(jìn)行過修正[3]。主要問題在于如何反映軸力和彎矩的耦合效應(yīng)。
2)在大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計中整體穩(wěn)定與局部穩(wěn)定的相互關(guān)系也是一個值得探討的問題,目前大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計中取一個統(tǒng)一的穩(wěn)定安全系數(shù),未反映整體穩(wěn)定與局部穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)性。
3)預(yù)張拉結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定設(shè)計理論還很不完善,目前還沒有一個完整合理的理論體系來分析預(yù)張拉結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。
4)鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性研究中存在許多隨機因素的影響,目前結(jié)構(gòu)隨機影響分析所處理的問題大部分局限于確定的結(jié)構(gòu)參數(shù)、隨機荷載輸入這樣一個格局范圍,而在實際工程中,由于結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性,會引起結(jié)構(gòu)響應(yīng)的顯著差異。所以應(yīng)著眼于考慮隨機參數(shù)的結(jié)構(gòu)極值失穩(wěn)、干擾型屈曲、跳躍型失穩(wěn)問題的研究文獻(xiàn)[20][21]曾對考慮隨機參數(shù)的穹頂網(wǎng)殼的穩(wěn)定問題進(jìn)行過有益的研究。
二、鋼結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定問題的可靠性研究
實際結(jié)構(gòu)由于存在各種各樣的隨機缺陷的影響,與理想結(jié)構(gòu)存在差異。對于缺陷敏感性結(jié)構(gòu),缺陷可能會造成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的急劇下降,所以有必要考慮隨機參數(shù)的影響,引入可靠度分析方法,進(jìn)行穩(wěn)定問題的可靠性研究。由于大跨度鋼結(jié)構(gòu)體系的可靠性研究涉及較多的力學(xué)和數(shù)學(xué)的知識,有一定難度,目前這方面的研究成果有限。文獻(xiàn)[2]曾對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的可靠性分析和設(shè)計進(jìn)行了詳盡的研究、豐富了結(jié)構(gòu)可靠度的理論和計算方法,并將其應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計,顯示了良好的前景。
(一)結(jié)構(gòu)分析中的不確定性因素來源
影響剛結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性的不確定性的基本變量許多是隨機的,一般分為三類:
1)物理、幾何不確定性:如材料(彈性模量,屈服應(yīng)力,泊松比等)、桿件尺寸、截面積、殘余應(yīng)力、初始變形等。
2)統(tǒng)計的不確定性:在統(tǒng)計與穩(wěn)定性有關(guān)的物理量和幾何量時,總是根據(jù)有限樣本來選擇概率密度分布函數(shù),因此帶來一定的經(jīng)驗性。這種不確定性稱為統(tǒng)計的不確定性,是由于缺乏信息造成的。
3)模型的不確定性:為了對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,所提的假設(shè)、數(shù)學(xué)模型、邊界條件以及目前技術(shù)水平難以在計算中反映的種種因素,所導(dǎo)致的理論值與實際承載力的差異,都?xì)w結(jié)為模型的不確定性。
(二)結(jié)構(gòu)的可靠性研究
國內(nèi)外學(xué)者對結(jié)構(gòu)可靠度理論已經(jīng)進(jìn)行了較為深入的研究,在可靠度計算方法及復(fù)雜結(jié)構(gòu)可靠度分析方面取得了很多研究成果[22]-[39]。
任何工程分析和設(shè)計的最終目的是使設(shè)計的結(jié)構(gòu)在不同要求下滿足不同的功能-安全性、使用性、耐久性由于不確定性的存在,就需要把這些不確定性加入工程設(shè)計中,從而產(chǎn)生了很多可靠度方法。為了估計結(jié)構(gòu)可靠度,首先要解決相關(guān)荷載和抵抗力參數(shù)以及它們之間的函數(shù)關(guān)系,這種關(guān)系(又稱功能函數(shù))記作式中X1,X2,…,Xn是隨機變量。把極限狀態(tài)(或失效面)定義為Z0,則描述可靠度的參數(shù)可靠性指標(biāo)定義為坐標(biāo)原點到失效面的最小距離目前用于可靠性指標(biāo)計算一般有兩種方法:一次可靠度方法(FORM)和二次可靠度方法(SORM)。
(三)目前用于結(jié)構(gòu)可靠度分析的數(shù)值方法評述
對于復(fù)雜結(jié)構(gòu),功能函數(shù)g(x)通常不能明確表達(dá)為輸入隨機變量的函數(shù),結(jié)構(gòu)的響應(yīng)通常通過數(shù)值方法(如有限元)來計算。這些數(shù)值方法一般分為三類:(1)蒙特卡羅模擬法(MonteCarloSimulation)[34](包括高效的取樣法和方差縮減技術(shù));(2)響應(yīng)面法(ResponseSurfaceMethod)[31][32])基于敏感性的分析方法(Sensitivity-basedApproach)[30]。
1)蒙特卡羅模擬法(MonteCarloSimulation)
蒙特卡羅模擬法的基本思想是在進(jìn)行每一次確定性分析之前隨機產(chǎn)生一組輸入變量,大量重復(fù)的進(jìn)行確定性分析之后,對結(jié)構(gòu)的響應(yīng)輸出參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,計算出結(jié)構(gòu)的可靠性。把蒙特卡羅模擬法與有限元法結(jié)合起來,就得到蒙特卡羅有限元法。通常把蒙特卡羅有限元法作為可靠度計算的相對精確解,但要達(dá)到較高的精度,必須取足夠的樣本數(shù),因此計算工作量相當(dāng)浩大。
2)響應(yīng)面法(ResponseSurfaceMethod)
響應(yīng)面法的基本思想是通過近似構(gòu)造一個具有明確表達(dá)形式的多項式來表達(dá)隱式功能函數(shù)g(X)(一次或二次多項式),其中X是包含所有荷載和抗力的隨機變量的一個向量。本質(zhì)上來說,響應(yīng)面法是一套統(tǒng)計方法,用這種方法來尋找考慮了輸入變量值的變異或不確定性之后的響應(yīng)最佳值。而失效概率通過一次或二次可靠度方法計算。在響應(yīng)面法中,對于一個具有大量隨機變量的問題來說,準(zhǔn)確構(gòu)造一個近似多項式的所需的確定性分析是相當(dāng)巨大的,因此這種方法很耗時。即使對于一個具有少量隨機變量的問題來說,響應(yīng)面法對可靠度估計的準(zhǔn)確性與功能函數(shù)的近似多項式的準(zhǔn)確性有關(guān)。如果隱含型的功能函數(shù)具有很強的非線性,這種函數(shù)逼近是非常近似的,可靠度估計也是非常近似的。
3)基于敏感性的分析方法(Sensitivity-basedApproach)
基于敏感性的分析法和一次可靠度方法(FORM)/二次可靠度方法(SORM)結(jié)合起來分析具有隱式型的功能函數(shù)的可靠性問題,能克服蒙特卡羅模擬法和響應(yīng)面法的缺點。這種方法在尋找控制點(也叫最小距離點)過程中,每一步迭代所使用的信息都是功能函數(shù)的真實值和真實梯度,并使用優(yōu)化方法使控制點收斂于最小距離點,同蒙特卡羅模擬法和響應(yīng)面法相比,它耗時小,也比響應(yīng)面法更準(zhǔn)確。另外,基于敏感性的分析方法能夠從設(shè)計的角度知道結(jié)構(gòu)響應(yīng)對基本隨機變量的敏感性。從而有可能基于隨機變量的不確定性和它們對結(jié)構(gòu)特性的影響得出不同隨機變量的不同設(shè)計安全系數(shù)。基于敏感性的分析方法也可以在不影響計算準(zhǔn)確性的條件下,忽略那些對結(jié)構(gòu)可靠性影響不大的隨機變量,從而節(jié)省計算時間?;诿舾行缘姆治龇椒ㄖ锌梢允褂玫鷶z動分析技術(shù),并和有限元法結(jié)合起來產(chǎn)生所謂的隨機有限元法(StochasticFiniteElementMethod)。這種使用迭代攝動技術(shù)的隨機有限元法可用來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的非線性分析。
公司治理從產(chǎn)生和發(fā)展角度來分析,其可以分為狹義和廣義兩個概念。狹義的公司治理概念,主要是說上市公司的股東對公司的經(jīng)營管理者采取的監(jiān)督和平衡措施。這種措施可以有效地對股東和經(jīng)營管理者之間的權(quán)責(zé)進(jìn)行劃分和調(diào)整來,使得兩者之間權(quán)責(zé)明確。公司治理的主要目標(biāo)是實現(xiàn)上市公司股東最大化利益,避免經(jīng)營管理者和股東之間出現(xiàn)利益背離現(xiàn)象。公司治理主要通過股東大會、董事會、監(jiān)事會及經(jīng)理層所構(gòu)成的公司治理結(jié)構(gòu)實現(xiàn)上市公司的內(nèi)部治理[1]?!V義的公司治理概念,主要是說上市公司為了協(xié)調(diào)上市公司和相關(guān)人員(股東、經(jīng)營管理者、職工和投資意向者)之間的利益關(guān)系,而采取的一系列制度(正是制度、非正式制度、內(nèi)部制度和外部制度),使得上市公司的決策更加科學(xué)有效,最終實現(xiàn)上市公司的利益最大化。
二、上市公司治理結(jié)構(gòu)中存在的問題
上市公司治理的核心是處理好經(jīng)營管理者和股東之間利益、權(quán)責(zé)問題,并促進(jìn)雙方積極努力為公司服務(wù),防止權(quán)責(zé)不明導(dǎo)致的治理混亂。有效的公司治理是以合理的股權(quán)結(jié)構(gòu)為前提的。股權(quán)集中可以幫助上市公司有效實行監(jiān)管,但是目前我國上市公司大多數(shù)都存在國有股權(quán)的主體地位不明確的問題,很難保證國有股權(quán)人格化的形成。這就導(dǎo)致上市公司中的國有產(chǎn)權(quán)閑置。上市公司中大股東從管理機制方面到管理力度方面都存在著嚴(yán)重的不足,這樣不利于對公司經(jīng)營管理者的有效約束,進(jìn)而經(jīng)常發(fā)生道德風(fēng)險,造假、侵吞資產(chǎn)等腐敗現(xiàn)象。這種內(nèi)部治理主要依靠經(jīng)營管理者進(jìn)行控制的現(xiàn)象,嚴(yán)重?fù)p害上市公司其他中小股東的利益。
隨著我國市場經(jīng)濟的不斷深入,上市公司可以通過聘用和評估等競爭機制來實現(xiàn)對經(jīng)營管理者的有效監(jiān)督和制約,這些競爭機制的評定標(biāo)準(zhǔn)主要是外部市場對公司控制權(quán)和價值的影響。這樣的競爭機制可以有效地提高上經(jīng)營管理者的工作積極性,從另一個角度來說,競爭機制也代表了股東對經(jīng)營管理者的行為進(jìn)行約束。目前我國上市公司國家所占股份比重過大,而且這些股份又不能在股市上流通。上市公司由于在二級市場上流通股的買賣不足而發(fā)生了控制權(quán)的實質(zhì)性轉(zhuǎn)變,這直接影響了敵意收購機制和競爭機制對經(jīng)營管理者的約束力度。
國有股所占比例大的股權(quán)結(jié)構(gòu)保證了上市公司在法人治理結(jié)構(gòu)方面,充分實現(xiàn)獨立自主。在國有上市公司中,其將部分資產(chǎn)改組上市以后,就會產(chǎn)生兩套法人體系,這就會造成部分控股股東在市場圈錢的現(xiàn)象,給上市公司的資產(chǎn)造成影響,甚至損害了股份公司職工的個人能利益。兩套法人體會對上市公司在不公允的關(guān)聯(lián)交易下發(fā)生了價值扭曲,并且誤導(dǎo)了投資者,間接的損害了股東的利益。例如,湖北興化的一個尿素企業(yè),其生產(chǎn)的尿素一直被某集團公司以高于市場零售價的價格進(jìn)行收購。但是某公司不在對其產(chǎn)品進(jìn)行收購,該尿素企業(yè)的業(yè)績就出現(xiàn)大幅度下滑。在1996和1997年,該企業(yè)發(fā)行的股票每股收益為1元至3元,然而在1999年上半年,該公司發(fā)行的股票就出現(xiàn)大幅下跌,每股股票收益為-0.243元,發(fā)行股票在價格1至4元的落差。這無形中對公司中小股票持有者造成不小的損失。目前我國證券市場的盈利主要是靠中小散戶來實現(xiàn)的。因此,我國股票市場應(yīng)該保護(hù)中小投資者的權(quán)益,實現(xiàn)我國證券市場的壯大和可持續(xù)發(fā)展。
三、完善上市公司股權(quán)結(jié)構(gòu)的對策
目前,國際資本市場的資本受到美國經(jīng)濟因素的影響供給比較充足。我國經(jīng)濟的高速發(fā)展對國際資本市場來說具有很大的開發(fā)潛力,國際資本逐漸加大了對我國資本市場的投入力度。我國目前逐漸減少對上市公司的資產(chǎn)投入,將以前的國有控股轉(zhuǎn)變?yōu)橥赓Y控股,并將以前的國有股票逐漸在二級市場上流通和銷售,甚至直接轉(zhuǎn)讓給國外投資者。為了讓從國有控股向外資控股的轉(zhuǎn)變變的更加平穩(wěn),就需要依靠被譽為中國“蓄水池”的基金,逐漸將這些國有股份消化掉。