時間：2023-03-22 17:43:21
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關鍵詞：空間結構結構藝術
一、前言
當世界即將邁入21世紀之際，回顧人類發展的歷史，就可發現其中一個顯著的特點就是其活動空間的不斷改善與擴充。遠古伊始，人類或挖洞穴居、或構木為巢，僅是為爭取勝一個生存的空間，隨著科學技術的發展，人們懂得運用各種材料建造出更牢固、更舒適的空間。從古羅馬的圣彼得大教堂到當今英國正在興建的“千年穹頂”，其直徑由42m擴大到320m，就是一個鮮明的例證。
20世紀人類的活動更加走向開放，人們已不再閉關自守，而是不斷擴大國與國、洲與洲以至全世界范圍的交流。這種需求必然會影響人類建設的格局。在各種交流活動中，體育比賽無異是一種最激動人心的方式。因此，奧林匹克體育競賽館、世界杯足球比賽場……就在世界各地堀起。學術、文化、藝術與商業上的交流促使一些大城市建成了規模龐大的會議展覽中心，此外，各種臨時性與永久性的博覽會，也要求提供上萬平方米的面積。為了進行交流，人們要更多地乖坐飛機旅行，20世紀是噴氣式客機的世紀，因而大規模的候機大廳與飛機庫就在本世紀誕生。這些建筑都有毫無例外地要求一個大的活動空間，因而跨度大、自重輕、造型富于變化就成為這些建筑的共同特征，有時還要求所圍護的空間能夠隨時開啟與閉合。縱觀建筑結構的發展歷史，三維的空間結構是最能滿足以上要求的，往往成為眾多結構方案中的首選。[1、2]
在人類古老的建筑中早就已經出現了空間結構的痕跡,例如我國半坡遺址的居屋就是一個原始的空間骨架,而北美印第安人從他們始祖繼承下來的棚屋,其以枝條搭成的穹頂與現代網殼則有驚人的類似.其后,自歐洲文藝復興時代所出現的教堂建筑,以磚石構成的穹頂雖然又厚又重,但在某種程度上仍體現了空間作用.然而現代空間結構的出現,應該從20世紀初期興建的鋼筋混凝土薄殼算起,這應該道德歸功于先進建筑材料—鋼鐵與混凝土的誕生.第二次世界大戰之后,百廢待興,大量的建筑使空間結構走向蓬勃發展的康莊大道.50年代后期以桿件組成的空間網格結構嶄露頭角,其中平板形的稱為網架,曲面形的稱為網殼.這種結構的桿件以鋼、木或鋁合金制成,通過節點組合成網狀結構.以后又陸續出現了以受拉來主要受力特征的張拉結構,起初有以鋼索承重的懸索結構,其后則有以合成材料制成建筑織物來受力的膜結構.就結構自重而言,從磚石穹頂的6400㎏/㎡減少到膜結構的10㎏/㎡,說明了建筑結構飛躍的進步.因此,空間結構已成為本世紀建筑結構學科中最重要與最活躍的發展領域之一.
空間結構建造及其所采用的技術往往反映了一個國家建筑技術的水平,一些規模宏大、形式新穎、技術先進的大型空間結構也成為一個國家經濟實力與建筑技術水平的重要標志.近年來,世界各國在體育場館、會議展覽中心與機場的大規模建筑中采用了不少引人注目功能的要求.集中反映了當今的世界潮流,下面擬就體育建筑中采用空間結構后些典型工程加以評述,并對中國今后空間結構的發展提出一些看法.
二、當代工程進展
體育建筑一直是空間結構應用的廣泛領域,其中網架又是在早期建造得最多的一種結構類型,60年代在美國洛杉磯加利福尼亞大學體育館采用的網架結構啟發下,中國用自己的力量設計與建造了首都體育館.當時加州大學體育館的尺寸是91m×122m,采用正放四角錐網架,而首都體育館的尺寸則是99m×112m,采用兩向正交斜放網架.這個大跨度網架的成功興建大大推動了網架在體育建筑中的應用,此后一些省市的主體育館幾乎無一例外地都有采用網架結構.1990年北京為亞運會所建設的13項大中型體育館中,就有半數以上采用了網架結構,可見其影響之深遠.
近年來,可能由于平板型網架的外形過于單調,失去了建筑師們的偏愛.另外,由于計算機的迅猛發民展使曲面形網殼的設計與制作大為方便,因而在體育建筑中網殼的應用有逐步上升的趨勢，特別是穹頂幾乎風靡了日本全國.
穹頂（dome）就其原意來說是一個半圓形的頂蓋，而用網殼建造穹頂并非新事，早在本世紀初，德國工程師施威德勒（Schwedler）就發明了一種肋環斜桿型的網殼，這種以他名字命名的網殼一直在圓形屋頂的建設流傳。70年代美國休斯頓的宇宙穹頂（Astrodome）和新奧爾良的超級穹頂（Superdome）也分別以196m和207m的直徑保持了多年的網殼大跨度記錄。90年代這種穹頂在日本得到了振興，其名稱為被音譯為“多姆”（卜-），其外形也不限制為圓形了。一些城市的體育館都有被稱為“多姆”，象大阪、名古屋、大館、熊本以及札幌、仙臺等地已建成或準備興建的“多姆”就不下二來個。這種穹頂的特點是，不僅可以用作體育比賽，還可以用作多種文化活動與展覽的場所，這正符合了人們要求交流的需要，同時在建筑與結構上也有所創新.
日本名古屋穹頂（圖1）是當前世界上跨度最大的單層網殼。該體育館整個圓形建筑的直徑為229.6m,支承在看臺框架柱頂的屋蓋直徑則有187.2m,采用以鋼管構成的三向網格.每個節點上都有六根桿件相交,采用直徑為1.45m的加肋圓環,鋼管桿件與圓環焊接,成為能承受軸向力與彎矩的剛性節點.由于羅馬尼亞布加勒斯特穹頂的單層網殼(直徑93.5m)在1961年的一次暴風雪后出現過倒塌事故,大跨度的單層網殼一直被視為.名古屋穹頂之所以獲得突破性的進展是與科研工作分不開的.在設計中曾對各種荷載情況以及抗震、穩定與施工過程中的缺陷進行了詳細的分析和研究.
大阪穹頂的中間部分是直徑為134m的雙層網殼,周圍與寬16m的Y形鋼框架相連接,形成直徑為166m的圓形頂蓋.整個網殼通過受拉環支承在九層高的框架上.如圖2所示,大阪穹頂在建筑上有一些特色,首先是在框架頂部建造了一圈作為商業與文化娛樂用的拱形“節日大廳”,宛如浮云環繞著穹頂.此外,穹頂上部的頂棚可以上下移動以滿足不同的功能,譬如體育比賽時,頂棚向上升高,形成寬敞的空間,而舉行文藝演出時,頂棚可以下調,以增強音響效果。
澳大利亞悉尼市為主辦2000年的奧運會而興建了一系列體育場館[3].其中國際水上運動中心與用作球類比賽的展覽館采用了材料各異的網殼結構.水上運動中心的屋蓋凈跨67m,采用帶拉桿的圓柱形網殼(圖3).鋼管桿件沿斜向布置并將推力傳給邊桁架,沿縱向每隔25m設一道加勁拱形桁架.這樣形成的受力體系是:重力荷載由帶拉桿的網殼拱肋承受,而穩定性與抗彎剛度則由加勁桁架提供.該館的一個特點是奧運會期間可向外增設8000個座位,為此沿一側縱墻設置了一榀凈跨140m的拱形立體桁架,其斜桿用來懸吊網殼屋蓋并防止拱的側向壓屈。
皇家農學會的展覽館在奧運會期間用作排球、手球與羽毛球比賽之用,包括一個直徑100m的圓球形網殼與三個跨度為67m,矩形平面的圓柱形網.兩個網殼均為單層,采用三角形網格.桿件為膠合木梁,兩端以鋼節點連接,可承受壓力與彎矩.如此大跨度的單層網殼,穩定性是結構設計上的主要考慮,三角形網格就可提供較強的剪切剛度防止局部失穩.此外圓球殼采用較大的矢高一35m,圓柱殼則每隔3m6加設V形桁架相連系.膠合木梁的桿件穩定性則以固定在梁頂部的連續圓鋼管檁條來保證。
由于建筑織物這一新型材料的出現,使膜結構逐漸得到了應用。當代日本的穹頂開始于東京的后樂園球場。這個直徑204m的氣承式空氣膜結構以其最先進的自動控制技術來維持屋蓋的安全。在此之間，美國的一些氣承式空氣膜結構體育館曾多次發生事故。因此這個機械、電子與土建相結合的智能建筑多少消除了人們的擔心，也使日本建設省下決心批準這種空氣膜結構可以作為永久性建筑。然而，曾幾何時，昂貴的運轉與維持費用又使后樂園背上了沉重的經濟包袱，以致日本以后的穹頂大多采用空間網格結構來支承膜屋面。
位于日本雪國秋田“空中穹頂”建于1990年，當時是僅次于后樂園的大型室內運動場。建筑切取球體的一部分，長邊為130m，短邊為100m，高30m，采用骨架支承膜結構（圖4）。屋蓋的格構式空間拱系沿長向為空腹拱、沿短向為鋼管拱，交點為剛接。沿長向還設置鋼索，以便對膜面施加張力，從而在屋面上形成V形槽溝，使雪易于滑落。另外利用緊貼膜面的鋼管拱作為通道，向其中送暖風，對屋蓋起融雪作用。屋面膜材為單層玻璃纖維織物涂敷特氟隆。這是位于寒冷地區的體育館采用大跨度膜結構的成功范例。同樣位于秋田的大館穹頂，其屋面也采用了V形膜面，但為雙層，支承骨架則是膠合木拱。這個平面為卵形的網殼（178m×157m）因地制宜地采用了當地生產的木材，成為當前世界上最大的木穹頂。值得注意的是，有一些大跨度網殼采用了木結構，一方面是利用木材便于受壓的特點，一方面也是由于當前“綠色建筑”的潮流所驅使。
日本熊本公園體育場，不像東京后樂園那樣采用全封閉的氣承式空氣膜結構，而是在主屋蓋部分采用了雜交索加強雙層氣承式空氣膜結構，其基本設計思想是使屋蓋像浮云一樣覆蓋在大地上。雙層空氣膜結構直徑為107m，中心部分設置了高14m的圓錐形鋼結構中心環。中心環與周圍的環狀桁架之間由上下各48根鋼索連接并覆蓋以膜材，完工后向雙層膜中加壓，以保持其設計開頭結構體系和雙層空氣膜的構成如圖5所示。熊本穹頂是由傳統的氣脹式空氣膜結構和車輪型索結構復而成。鋼索不僅是作為膜的加強材料，也是主要的承重結構，形成了融合兩種特色的雜交結構。
70年代，美國蓋格爾總結了氣承式空氣膜結構的經驗教訓，在已故著名結構專家富勒創始的“張拉整體”（Tensegrity）體系這一概念的基礎上，首先提出了以索、膜與壓桿組成的“索穹頂”設計，荷載從中心受拉環通過一系列幅射狀脊索、受拉環索與斜拉索，傳到周圍的受壓圈梁上。這種結構成功地被用在1986年韓國漢城奧運會的體操館與擊劍館上，其直徑分別為120m與93m。其后索穹頂得到了不斷地創新與發展，用于美國伊利諾斯州立大學紅鳥體育館（橢圓形91m×77m）、臺灣桃園體育館（直徑136m）以及佛羅里達的太陽海岸穹頂等工程其中跨度最大的是太陽海岸穹頂（圖6），由于直徑達210m，設置了四道受拉環索，為了滿足棒球比賽的要求，屋蓋傾斜為6°，最高點離地面68m，使空間符合飛球的射線。玻璃纖維膜材敷設在主結構的脊索與幅射狀的谷索之間，后者將膜材下壓并張緊，同時也便于排水。
美國李維也繼承了“張拉整體”的構想，并采用了富勒以三角形為基礎的屋蓋體系，開始稱為“雙曲拋物面一張拉整體穹頂”，以后注冊“騰星”（Tenstar）穹頂，其處女代表作就是1996年在美國亞特蘭大舉行的奧運會主館—佐治亞穹頂。這個尺寸為235m×186m的擬橢圓形索膜結構構成為世界上最大的室內體育館。穹頂的上索網采用三角形網格，膜采用菱形單元以便形成具有足夠剛度的雙曲拋物面。以后這種穹頂又用于阿根廷的拉普拉達體育場，平面由兩個重疊的圓（直徑為85m，圓心相距48m）組成，具有雙峰的外形。兩個騰星穹頂支承在看臺頂部周邊三角形桁架和中間鋼拱架上。屋面采用22%透光率的新型織物，加上周邊開敞和良好的通風系統，使得草坪得以生長。
在所有的體育建筑中，體育場可說是變化最大的，也最富有特點。最初的體育場不過是一片沒有遮蔽的露天場地，周圍設置了一些看臺，以后勤部部分看臺上加了挑蓬，其懸挑的跨度不過十來米。隨著需求的增長和技術的進步，不但懸挑跨度越來越大，覆蓋的范圍也發展到了全部看臺，僅留下了中央的一部分露天比賽場。然而，體育場的發展并未到此為止，中間部分的頂蓋還能做成晴天開敞、雨天遮蔽的開閉結構，以至體育場和體育館之間已沒有什么嚴格的界限了。
近代體育場的興起首先要歸功于世界杯足球賽，因為每次比賽都要在若干個城市的足球場上進行角逐，像1990年世界杯賽在意大利舉行，就新建或改建（加蓋）了11座體育場。其中羅馬奧運會體育場原建于1960年，平面尺寸為308m×237m，改建時采用了以幅射狀索桁架與受拉內環相結合的結構體系，懸挑跨主工業區50m。新建的巴里足球與田徑場則以成對的懸挑箱形鋼拱作為承重結構，最大懸挑跨度為26m。兩者都采用涂敷特氟隆的玻璃纖維布作為屋面。
此外，世界上一些主要城市也都需要一個達到國際標準、觀眾席在3萬人以上的體育場。正因為這個原因，香港在1994年對原有的露天下政府大球場進行擴建，將觀眾席增加至4萬。由于現存的鋼筋混凝土看臺已不堪重負，在結構布置上另辟蹊徑，即沿球場長向設置兩鉸落地拱，來承擔部分屋蓋重量。拱與看臺邊梁之間架設曲線形立體桁架，其上鋪以膜材，形成折線形屋面。鋼拱跨度為240m，矢高50m，采用3.m5方形截面.立體桁架的跨度在4m0至55m之間,為三角形截面,高3.5m桁架之間設有谷索用來張緊膜材(圖7).
作為2000年奧運會主辦城市的悉尼,理所當然地需要建設一座大型體育場,其設計規模為8萬人,奧運會期間可擴充到11萬人.結構布置類似香港體育場,也是沿長向設置兩鉸落地拱,跨度達290m,但看臺屋蓋則是采用了兩片新月形的雙曲拋物面網殼,這樣的幾何造型更美觀,同時雙曲面也能發揮其空間作用.鋼拱為三角形截面的格構式桁架,最大高度12.m,每個網殼覆蓋了大約220m×70m的面積,為雙層鉸接,最大厚度4.5m,網格尺寸為10m,網殼上覆蓋以半透明的聚碳酸脂屋面板。
作為采用膜結構的挑蓬來說,以受拉內環、索桁架與受壓圈梁相組合的結構體系是一種適宜的選型.1990年羅馬奧運會體育場擴建,1993年德國斯圖加特為舉辦世界田徑錦標賽將原有體育場改建都采用了這種形式.1998年馬來西亞吉隆坡為英聯邦運動會新建了一個10萬人體育場,其平面尺寸為286m×255.6m,看臺的挑蓬跨度達66.5m.和前兩個體育場不同的是它的受拉內環做成雙層,上下索之間以高18～20m的鋼柱相連系,周圍的受壓圈梁則為Ф1400㎜×35㎜的鋼管.在受拉內環與圈梁之間有36榀幅射狀的索桁架,其上設置了帶拉桿的鋼管拱,拱與拱之間可形成馬鞍形膜屋面,膜材采用了聚氯乙烯樹脂，外加一層含氟高分子的保護層。
三、中國的發展水平與前景
自從50年以來，中國在空間結構領域獲得了長足的進步，不論是工程應用或理論研究方面均在國際上占有一席之地，網架結構的應用范圍與面積已位居世界各國前列，像首都體育館上上海體育館這樣萬人級的體育館仍是大跨度網架結構中的佼佼者，近年來網殼結構逐漸興起，在體育館建設中頗有取代網架之勢。天津市體育館的雙層球形網殼，直徑有135m，黑龍江速滑館的主體結構采用由中央圓柱面與兩端半圓球面組成的雙層網殼，其輪廓尺寸為86.2m×191.2m.中國的懸索結構早在60年代即已起步[4],當時曾建造了直徑94m的圓形雙層懸索,用于北京工人體育館.其后在安徽體育館等工程上采用的橫向加勁懸索體系,以及在吉林滑冰館采用的空間雙層索系,都體現了中國在這方面的創新.相形之下,同屬于張拉體系的膜結構,在中國的發展還比較落后.但最近建成的上海體育場馬鞍形看臺挑蓬,采用懸挑鋼桁架覆以傘形膜材,是中國的第一個大跨度膜結構,雖然其技術與材料主要還依靠國外,但對中國膜結構的發展必然將起推動作用.值得提出的是,中國在制定空間結構技術規范的工作上在世界上是獨樹一幟的,有關薄殼、網架、網殼、懸索等的規程與標準,有的已經頒發,有的正在編制,這些技術文件是中國在空間領域內工程實踐和科研成果的結晶.
展望未來,中國正沿著改革開放道路闊步前進,隨著交流的進一步擴大,必將建設更多的體育、展覽、會議和機場建筑.這將為空間結構的發展提供一個好的機會.經驗證明,為了推動應用,相應的理論研究是必不可少的,過去,這些工作也有必要繼續進行下去,以冀空間結構不斷獲得理論儲備[5].根據國外的經驗,還有兩個薄弱環節嚴重地影響著中國空間結構的向前發展,即結構形式和結構防護,必需及早扭轉目前的被動局面.
空間結構最大的優點在于它形式的多樣化.然而,在設計過程中結構工程師往往是被動地去滿足建筑師所提出的建筑造型,而不是在設計一開始就主動地參與確定形式,這對于初始形狀不確定的張拉結構就更不合理了,決定結構形式不僅要依靠設計者的直覺和靈感,也要更多地采用理性的科學方法.近年來在國外已出現了好幾種“工具”可用來研究結構形式.
(一)基本假設FujitaMasahisa和Jacques－FrancoisThisse(2002)綜合了中心－模型和張伯倫關于中間投入品多樣性的方法構建了關于粘性勞動力與區域專業化的兩區域、一種生產要素以及三部門模型。本文的模型基本假設與之相似。模型中包含兩個區域，即城市地區和城市以外的邊緣地區;一種生產要素:勞動力，且勞動力是粘性的，其不能在區域間流動;經濟系統中有三個部門:制造業部門、服務業部門和傳統部門，其中服務業部門為制造業部門提供服務產品。這里假定制造業部門和傳統部門使用勞動力，且勞動力在空間上是不流動的，所以假定制造業部門產品是同質的，并且假定制造業部門具有規模報酬不變的特征以及完全競爭的市場結構。所有勞動力的偏好是一致的，可以用(1)式所表示的效用函數來代表。其中，表示消費者效用，代表對制造業部門使用低生產率服務產品而生產的同質產品的消費，代表對制造業部門使用高生產率服務產品而生產的同質產品的消費，A代表對傳統部門產品的消費。，表示在消費者總支出額中對制造業部門各產品的支出份額，表示對傳統部門產品的支出份額。與之前的模型不同，本文借鑒了ToshihiroOkubo(2010)關于企業異質性的研究思路，將服務業部門劃分為生產效率不同的異質企業。假定服務業部門以規模收益遞增和壟斷競爭為特征，生產多樣化的現代服務業產品，以滿足制造業部門的服務需求，其區際之間交易遵循冰山交易成本，區內交易無交易成本，并且依據勞動生產率的不同而表現出企業異質性特征。為了方便研究，假設現代服務業部門有兩類生產效率水平不同的企業:一種類型為低生產率水平的企業，需要較多單位的勞動力及具有較高的邊際成本，稱其為“”企業;另一種類型為高生產率水平的企業，需要較少單位的勞動力及具有較低的邊際成本，稱其為“”企業。其中，每個企業都需要使用一單位資本作為固定資本投入，則現代服務企業類型j生產產量需要單位的勞動力，其生產函數如(2)所示。關于企業異質性的引入，本文假設現代服務業部門的異質性企業“”和“”的單位投入系數分別為和，且。每個區域在初始均衡條件下擁有相同的“”企業和“”企業分布，和分別表示“”企業和“”企業區域內企業數量的構成，其中，這個企業類型的份額表示生產率分布，在Melitz(2003)的研究中是外生給定的。由于每個區域的每單位資本與個體邊際成本有關，因此可用不同企業單位投入系數和來測量。假設決定企業異質性的成本差異要高于“”企業和“”企業的相對分布比率，具體關系見(3)式。
(二)消費者行為消費者效用函數由柯布道格拉斯效用函數表示，所有勞動力的偏好是一致的，并消費同質產品。地區代表性消費者效用函數如(1)式所示。如果為消費者收入，是傳統部門產品價格，而是制造業部門低端產品的價格，是制造業部門高端產品的價格，則消費者的預算約束為。
二、均衡分析
本文中的模型是在制造業部門使用服務部門產品的前提下展開的。當使用服務部門的產品時，制造業部門之所以在某區域集聚，是因為服務產業聚集在該區域，然后吸引制造業部門區位選擇至此，而制造業部門集聚此地，又提供了大量的服務產品需求，因此又會吸引大量的服務業部門集聚，相互作用，不斷循環。命題2企業異質性可以作為引起聚集的一種力量，更多的異質性企業更可能導致完全聚集的產生并在一定條件下保持穩定。相對于低效率服務企業而言，高效率服務企業由于自身單位投入系數較低而集聚在城市地區表現出的穩定性更高。
三、指標選擇與數據說明
(一)指標選擇通常情況下，經濟活動規模越大，所產生的規模經濟和外部經濟效應就越明顯，也就越能吸引更多的企業集聚于此。因此，經濟活動規模是衡量一個城市經濟發展水平的重要指標。本文將指標體系共劃分為兩大類:一類是城市經濟發展水平指標，主要從經濟活動規模來描述;另一類是城市空間結構演變過程中的影響因素指標，是指影響城市空間結構演變過程中的一些外部因素，主要包括腹地的綜合實力、貿易比率、人力資本水平、交通基礎設施水平、信息基礎設施水平、制造業集聚度、服務業集聚度、物流業集聚度以及宏觀稅率水平等指標。本文選取的研究對象是香港，香港以其優越的自然條件、自由的市場制度、發達的金融和物流服務以及完善的法律制度，已經成為全球公認的國際化大都市。香港不但擁有完備的交通基礎設施以及信息基礎設施，還提供較為完善的如融資、保險、經紀、仲裁與法律服務等中高端服務業。此外，很多國際知名的企業和國際組織總部都選擇在香港經營業務。因此，選擇香港作為新型城鎮化的代表來分析城市空間結構演變的對象具有代表性。
(二)數據說明鑒于相關數據的可得性和時間的連續性，本文采用2001年－2012年香港的季度時間序列數據，相關數據來源于2001年12月至2012年12月的《香港統計月刊》。本文的計量分析主要使用以下變量，詳細劃分見表1所示的城市經濟發展水平和影響因素的指標體系，計量軟件為Eviews6．0。
四、實證分析
(一)平穩性檢驗基于VAR模型要求系統中各變量的平穩性要求，本文通過AugmentedDickey－Fuller檢驗方法對時間序列ftop、gdp、hum、infor、jem、zem、tax、trade、traf、yem進行平穩性檢驗，結果顯示這些時間序列均為一階差分平穩過程，具體見表2所示。
(二)協整關系檢驗下面采用Johansen最大似然法來對以服務企業機構數量比重為代表的城市經濟發展水平和各演進影響因素進行協整檢驗。如表3所示，根據LR、FPE、AIC和HQ準則，確定VAR模型的最大滯后階數為3階，那么設定Johansen檢驗的滯后期為2。選擇由ftop和gdp、infor、trade、traf、jem、yem構成的列向量有確定線性趨勢且變量之間存在4個協整關系，具體見表4。協整關系方程表明在長期均衡關系中，以服務企業機構數量比重為代表的城市發展水平與腹地綜合實力、信息基礎設施水平、貿易比率、交通基礎設施水平、服務業集聚度和物流業集聚度之間存在穩定關系。而人力資本水平和宏觀稅率水平對 服務企業機構數量比重的影響不具有顯著性，此處暫不考慮這兩種因素的影響。具體而言，腹地綜合實力和貿易比率每增長1%分別會引起城市經濟發展水平提高1．09%和1．57%;而信息基礎設施水平和交通基礎設施水平在長期內對中心城市表現出負向作用，即兩個因素每增長1%會引起城市經濟發展水平降低1．14%和2．00%;同樣，企業異質性對中心城市長期發展的貢獻也較大且均起到了負向作用，服務企業集聚度和物流企業集聚度的負向效應系數分別為－1．45和－2．18。
(三)誤差修正模型的估計基于協整關系檢驗可知，變量城市經濟發展水平(ftop)與腹地綜合實力(gdp)、人力資本水平(hum)、信息基礎設施水平(infor)、貿易比率(trade)、交通基礎設施水平(traf)、服務業集聚度(jem)、物流業集聚度(yem)等因素之間存在長期均衡關系。因此，根據范曉莉(2012)［15］、郝壽義和范曉莉(2012)［16］的研究方法，在協整關系檢驗的基礎上進一步建立中心城市的誤差修正模型，探尋各演進影響因素與發展水平變量之間的短期動態關系，如式(37)所示。其中，誤差修正項為，誤差修正系數為－0．04，說明了城市經濟發展水平增長率的誤差修正項具有負向的修正機制，即發展水平增長率對長期均衡的偏離會對短期的發展水平增長率波動產生一個負向影響，但調整速度稍慢，不具有顯著性。從ECM模型來看，短期內城市經濟發展水平除了受自身增長率的影響外，還受到滯后一期的腹地綜合實力的正向影響和滯后二期的腹地綜合實力的負向影響。同時，滯后一期及二期的信息基礎設施水平和服務企業集聚度的增長率對于發展水平增長率具有負向作用。而滯后一期貿易比率的增長對發展水平增長率短期內起到正向影響，短期正向效應系數為0．01。而滯后二期的交通基礎設施水平的增長率對發展水平的增長影響也為正，短期效應系數為0．04。此外，滯后一期的物流業集聚度的提高則對城市發展起到了正向效應作用。
(四)脈沖響應與方差分解1．脈沖響應函數分析脈沖響應函數的結果顯示，對于來自于“城市經濟發展水平”自身的沖擊顯著為正，沖擊響應在第一期為最大值并逐步下降，在第二期達到最小值后處于一種波動的狀態;對于來自于“腹地綜合實力”的一個標準差的沖擊響應在前五期內呈現倒U型的負向效應，從第六期呈現穩步上升的正向影響;對于來自“信息基礎設施水平”的一個標準差的沖擊響應顯著為正，從第一期至第五期均呈現穩定上升的正向影響趨勢;而對于來自于“貿易比率”的一個標準差的沖擊是顯著為正的，在前五期呈現倒U型的波動狀態后呈現穩定的正向效應影響;對于來自于“交通基礎設施水平”的一個標準差的沖擊響應顯著為負，整體呈現先上升后下降的負向波動狀態，且負向影響力度逐漸減弱;對于來自于“企業異質性”影響因素的一個標準差的沖擊來說，在前二期內服務企業集聚的貢獻為負，從第三期開始逐漸上升，直至第七期達到峰值，此后呈現平緩下降的正向影響趨勢。而來自于“物流企業集聚”貢獻在前三期內影響力度較弱，從第四期開始呈現U字型的負向影響，從第十五期以后轉為穩定上升的正向影響趨勢。綜上所述，在短期內城市經濟發展水平除了受自身發展水平的較大影響外，服務業集聚度和物流業集聚度的提高對城市經濟發展水平帶來較大的正向沖擊效應。而信息基礎設施水平在短期內對中心城市發展起到較強的促進作用，但長期內則表現為抑制作用。此外，貿易比率在短期內對中心城市的影響較弱，但在長期中表現出較強的正向影響力度;與之類似，腹地綜合實力也主要在長期內利于城市經濟發展水平的提高。2．預測方差分解分析在VAR模型的基礎上對城市經濟發展水平指標的預測均方誤差進行分解。結果顯示，短期內主要受到城市自身發展水平的影響，占比為81．36%，同時還受到服務業集聚度、貿易比率和交通基礎設施水平高低的影響，占比分別為2．77%。6．46%和8．11%。長期而言，腹地綜合實力、貿易比率、服務業集聚度是影響中心城市發展的最重要的因素，影響占比分別為7．39%、11．7%和9．97%，其中服務業集聚度的影響力度上升較快。此外，長期內交通基礎設施水平仍發揮較大的影響作用，影響占比為9．7%，而信息基礎設施水平和物流業集聚度的影響力較弱，但也呈現逐步上升的趨勢。
五、結論與政策含義
鋼結構建筑的施工技術
鋼結構施工的工序流程：
1.鋼柱安裝
鋼柱在運輸到位之后，它的擺放安裝過程需要注意以下五點要求：(1)定位軸線在鋼柱擺放的基礎混凝土平面上用水墨線標記出鋼柱所在位置的十字線，并且在鋼柱柱身上相應地標記出定線。(2)鋼柱吊裝進行鋼柱吊裝采用臨時吊裝耳板，在鋼柱吊裝就位后再做切割磨平的一些工作。然后考慮到鋼柱的長度，吊裝過程中應采用斜拉起吊，同時將柱腳用木板墊高。(3)柱就位軸線調整運用專用角尺檢查鋼柱就位的情況并進行適當的調整。調整工程中需要三個人同時操作，一個人移動鋼柱，另外一個人協助穩定，最后一個人進行檢測。那么鋼柱就位的標準就是：鋼柱柱身的定位線與基礎平面上標記好的定位線相一致，而且誤差必須必須小于2毫米。(4)柱頂標高調整鋼柱就位軸線調整完畢后，需要進行鋼柱標高的調整。其操作方法為：首先在柱身上標記標高基準點，然后利用水準儀測定其差值，適當的增加墊片(注意墊片最多不能超過2片)進行調整鋼柱的柱頂標高。(5)鋼柱垂直度校正1)初步校正：對鋼柱的垂直角度作出初步的調整和校正，還可以利用水平尺完成這一項工作。2)精確校正：同時利用兩臺經緯儀進而從鋼柱的兩個側面來觀測，利用纜風繩的擺動來進行精確的調整和校正，并且注意要在柱腳下墊鐵。等精確校正完畢之后，就緊固鋼柱的腳螺絲，并將其柱腳和墊鐵牢固焊接。
2.鋼梁安裝
(1)起吊準備對鋼梁吊裝之前，需要仔細的檢查它的編號、型號、幾何尺寸、承剪板的位置和方向以及螺栓連接面和焊縫質量。另外在起吊鋼梁之前，要提前對鋼梁身上的污物和浮銹進行清除摩擦，并且將梁和柱對接的定位線標記在梁身。(2)吊裝過程運用兩點綁匝吊裝法對鋼梁進行吊裝。當吊裝基本就位的時候，仔細的調整鋼梁的位置以使得梁身上的定位線和鋼柱身上的定位線基本上達到吻合，隨即進行點焊操作加固。(3)鋼梁的焊接(4)次梁的安裝一部分次梁的安裝可使用人工用棕繩吊到就位點實施焊接安裝。
3.焊接的操作標準
(1)待焊接的部位的表面及邊緣應該保持清潔、整齊，不能有裂紋、油污、毛刺、氧化皮等其他雜質。(2)焊縫區之外的母材上，應該避免電弧擊痕。如有電弧擊痕遺留下的裂紋或者傷斑，要打磨并做好檢查。(3)完工焊縫應要清除熔渣，焊縫和附近母材用鋼絲刷來清除干凈，焊接結束和驗收前，施焊的接頭不能油漆。(4)用角焊縫連的工件，要盡可能密貼，如果間隙超過了1.6mm，要增加焊縫焊角，增加的值等于它根部的間隙值。嚴禁用填充物填充間隙。(5)在正式焊接過程中，如果查出定位焊有裂紋必須將它鏟除以防止形成隱患。(6)制作使用的焊條要符合焊接工藝規定使用的經過設計批準的焊條。(7)從事焊接操作人員是選用合格的焊接人員。(8)機械、工具、焊接材料和其他輔助的材料必須有產品合格證，且按照技術的要求使用。(9)焊接之前必須檢查焊口的尺寸和清理情況，合格后才能施焊。
4.防火噴涂
(1)噴涂工藝的流程先利用攪拌機拌料，其次對拌料振動篩過濾，然后把過濾后的料倒進料斗，接著用噴涂工具把料噴涂在結構的表面，最后加覆防火涂料進行固化。需注意流程中，要重點重復最后兩道工序，以達到標準要求的厚度。(2)注意事項1)拌料過程配料時要嚴格按照涂料的配比。攪拌時間不能夠少于20分鐘，攪拌合格標準，涂料內沒有結塊、稠度均勻，還要求流動性達到施工要求，涂料以用手抓起掌心向下，涂料不落下。2)噴涂過程中，第一遍為防止涂料在固化過程中產生裂紋，厚度達到4到8mm之間。噴槍操作時，距工作墻面的距離必須小于0.3m。3)噴涂完成后，需檢查噴涂效果，尤其是角落和縫隙處。厚度不夠處進行補涂。
鋼結構建筑的質量管理
建筑鋼結構的質量管理分為施工前的前期質量管理、施工中的過程質量管理和完工后的質量監督管理三個方面，這也是實現全面質量管理的具體體現：
1.前期質量管理
前期質量管理，即施工準備階段，此項工作將貫穿整個施工過程，有計劃有步驟的實施工程，為工程質量管理提供了保障和依據。前期質量管理包括采購階段的質量把關和鋼結構工程的拼裝管理。不論是材料選購的質量還是焊工技術和焊接材料，都必須嚴格按照質量要求進行，對進場的構件、材料要及時報檢，保證其質量。施工現場必須對現場施工人員、機械設備及用電等進行嚴格管理，進入施工現場人員需戴安全帽，電工應穿絕緣鞋，高空作業必須系好安全帶等。
2.安裝過程質量管理
鋼結構安裝階段必須要有監督人員在現場對工程質量進行監督管理。具體實施過程如下：(1)熟悉圖紙與原設計的一致性、合理性和適用性。(2)檢查安裝運輸設備、起重、場地的安全性，工地焊接設備的適用性。(3)復查建筑物的定位軸線、標高、位置等。(4)抽查成品件的外形尺寸和表面質量，抽查的數量為同類構件的10%。(5)設計圖樣規定貼緊的節點接觸面不少于70%，且邊緣間隙不大于0.8mm，用0.3的塞尺抽查10%且不少于3件。(6)鋼網架結構安裝工程及金屬壓型板工程的控制和檢驗。
3.后期質量管理
為了確保鋼結構工程的整體質量，不僅需要前期的培訓、施工過程的質量控制，最后工序的驗收工作也是十分重要的。后期質量管理主要是施工驗收階段對所完成工程項目指標進行檢測，在鋼結構工程收尾階段，組織施工人員進行盤點，做到不遺漏，如果發現有任何質量問題都要做出及時調整；收尾以后，通知業主，等待驗收。后期質量管理要保證不符合質量要求的工程不能投入使用，其次要做好裝修維護的質量監督，避免由于維護不達標造成的質量事故。
關鍵詞：建筑結構設計；工程造價控制；變量問題；控制措施
從建筑結構設計工程造價控制方面來分析，該階段的工程造價控制對整個建筑項目工程造價控制的影響非常大，可以說結構設計的影響已超出總工程造價的50%以上；而從建筑結構設計周期來分析，其階段的設計周期僅占總工程建設周期的20%，可見建筑工程結構設計階段對總工程造價的影響有多大。就現階段建筑工程結構設計的工程造價來看，值得建筑企業相關部門給予高度重視，并采取有效的控制措施，以保證建筑結構設計工程造價合理。
1建筑結構設計的工程造價
1.1建筑結構設計、工程造價基本概念。一個完整的建筑工程項目，前期工程規劃以及結構設計環節非常重要，是整個工程項目施工的圍繞核心，從建筑結構設計中能夠充分顯示出施工技術與工程造價之間所存在的關系，并予以有效的施工方案實現施工順利、成本合理的目的，這樣對工程造價來說也能夠提高控制能力。建筑結構設計的主要目的就是以滿足建筑方案要求，確保建筑項目整體設計合理，以達到建筑工程竣工后安全可靠、經濟適用的目標，促進建筑企業可持續發展。建筑項目工程造價是指整個建筑工程施工、決策、設計等各環節投入成本的總額度。1.2建筑結構設計與工程造價之間存在的影響關系。工程設計的過程實際上就是將建筑工程中技術與經濟兩個元素從對立的走向轉變成統一走向的過程，目的是以提高建筑工程技術能力的同時，降低建筑工程施工成本的投入，在以保證質量的基礎上實現經濟效益的提高。建筑工程項目中的各個成本投入環節非常多，在經過合理規劃后，并取得決策確認，就可以作為控制建筑工程施工質量與工程造價的重要依據，因此，建筑結構設計的合理性、科學性非常重要。經過多年對工程造價的了解與分析，工程結構設計與工程造價之間的影響關系非常明顯，以達到百分之五十左右的影響率。可見建筑結構設計對工程造價好壞的影響非常大。
2建筑結構設計階段工程造價難以控制的變量問題
2.1工程造價機構配置不合理所引起的變量問題。就當前建筑項目設計中，結構設計環節至關重要，相應的工程造價結構配置也需要具備科學性與合理性，而現階段，在建筑工程結構造價控制機構配置不合理已成為影響總工程造價的直接因素之一。在建筑工程項目中，造價管理部門與其他管理部門處于平等關系，甚至還有很多建筑工程中對工程造價部門的存在不夠重視，并沒有設立專門的管理與執行部門，因此在工程造價管理過程中，由于權限與獨立性問題、部門地位問題、結構配置不合理問題導致造價管理工作中存在的各種問題居多，就拿獨立性問題來說，直接影響數據的準確性，極容易發生后續工程造價的問題與誤差，導致資金投入過大，浪費情況居多，不合理利用成本現象普遍，最后導致工程資金投入加大的問題。2.2控制造價環節缺乏執行力所引起的變量問題。執行力是一個任務是否能夠有效完成的關鍵，在建筑工程造價控制過程中，其相關部門的執行力也一樣重要，而現階段在很多建筑工程項目中造價控制與管理的執行力嚴重缺乏，部分建筑企業對造價控制的重要性不夠了解，也沒有意識到造價控制的執行力會直接影響到總工程造價的結果。因此在建筑工程造價控制措施上仍是以傳統的方法為主，不具備科學性，造價控制管理人員對工作的態度也不夠認真，造價控制數據的準確性也有待審核與驗證，進而造成資金使用不合理的情況發生。2.3缺乏準確的目標所引起的變量問題。在建筑項目結構設計環節中工程造價過程缺少一個明確的控制目標已成為影響工程造價控制重要因素，沒有明確的目標就意味著工程造價控制處于盲目的狀態中，這是一種級不負責任的問題。這個問題的具體表現是施工企業在確定設計階段工程造價的目標時，不根據實際的情況來制定目標，不能形成一個有機地整體，對工程造價目標的一致性十分不利，降低后期施工工作的完成效率。
3實現建筑結構設計階段工程造價控制的具體措施
3.1制定一個明確的工程造價控制目標。通常情況下，建筑設計階段的工程造價的控制目標一般是采用制定方案的初步估算來制定所謂工程造價控制階段的初步目標，對于包含具體技術設計的建筑工程將使用初步設計概算作為建筑結構設計階段工程造價控制的目標，對于沒有具體技術應用的建筑則可以不經過修改直接將初步設計概算作為工程造價的控制目標。3.2完善建筑結構設計階段工程造價控制制度。完善的建筑結構設計階段工程造價控制制度是有效實現建筑結構設計階段工程造價的關鍵因素，要建立完善的建筑結構設計階段工程造價控制制度需要保障已經制定的工程造價控制制度要完的工程造價控制的績效評價體系，提升整的執行下去，其次要建立一套合理性工作人員的工作積極性，做到獎懲分明，最后是要明確建筑結構設計階段工程造價控制的各階段的目標和具體責任人，明確的目標和職責是工程造價控制工作的重要前提，也是提高建筑結構設計階段工程控制的最有力的保障。3.3合理選擇建筑設計階段工程造價的控制方法。科學合理的工程造價控制方法是保障建筑結構設計階段工程控制的關鍵因素，當前應用最廣泛也是最有效的工程造價控制方法是采用價值工程的數據信息來對工程價值的工作內容進行科學分析，并使用限額設計的方式實現建筑結構設計階段工程造價控制的規范化。盡管限額設計的方法對工程造價的控制產生了一定的作用，但是該方法在設計階段的方案的制定和施工管理以及設計概要等方面還存在較大的局限性，在實際應用中會出現一些不合理或者運算錯誤的地方，要及時的發現并解決，以保證工程造價控制方法的合理性。3.4實現建筑結構設計階段的工程造價的數字化。科學技術是第一生產力這句話十分適用于建筑結構設計階段工程造價的控制，科技的進步帶動了建筑結構設計階段工程造價的控制方法數字化的發展，當今社會先進的網絡計算機技術的發展更是為工程造價的控制帶來了無限的上升空間，要合理使用現在互聯網中龐大的信息資源，建筑結構設計階段工程造價的控制的數字化發展是未來工程造價控制發展的必然趨勢。設計研究專門的工程造價控制的計算機軟件仍是提升工程造價控制方式數字化發展的重要方法。數字化條件下的工程造價控制必然會提高工程施工中的管理質量和控制效率。
盡管各大施工企業都具備比較完善的工程造價的控制方法，但是在具體的實施過程中還是會發生一定的問題，要加強行業交流和技術水平的探討，取長補短，全面提高工程造價控制措施的科學性，促進建筑業的可持續發展。
作者:聶鴻魁 單位:秦皇島維拓建筑設計有限公司
符合人機工程學的機械結構設計，是最近十幾年來所大力提倡的；人機工程學以人、機、環境三要素為核心，考慮到工業造型設計技術和藝術，美觀、大方、適用、實用是始終追求的目標。
2艦船指控設備結構型式的演變
自20世紀50年代開始，我國艦船指控設備完成了由機電指揮儀向數字化綜合指控設備的演變，設備從以模擬計算機為主轉變成以微型數字計算機為主。下面介紹指控設備上一些主要器件、部件和結構型式的演變。
2.1顯示器的演變
目前，CRT顯示器已被液晶顯示器和LCD顯示器替代。由于工作原理不同，液晶顯示器、LCD顯示器與CRT顯示器有明顯的性能差異，較圓滿地解決了CRT顯示器無法克服的在體積、重量、功耗、環保和電磁輻射等方面的缺點。
2.2計算機的演變
早期艦船用計算機的結構形式是：各插件模塊通過槽口固定于開放式插件框架中，自帶的楔形鎖緊裝置與槽口兩側壁緊固，其后部的電連接器通過盲插方式與印制大底板上的電連接器鏈接，大底板上的輸入輸出信號通過專用的轉接板轉接。現在取而代之的是全密封、全加固的抗惡劣環境加固機，不僅體積小、重量輕，而且具有良好的抗振、散熱、電磁防護能力。
2.3功能部件的演變
鼠標、鍵盤、觸摸屏等通用的功能逐漸被集成為全加固模塊，通過預留接口與外部設備聯系。尺寸被嚴格定義，實現了模塊標準化、通用化設計。這類模塊多采用整體設計和加工工藝，如真空釬焊、整體鑄造和整體機加等，具有體積小、結構緊湊等特點，既能減輕重量，又保證模塊有良好的適應性。
2.4整機結構型式的演變
顯示器、計算機和功能模塊的進步，導致了整機在重量、體積上都有了大幅度的下降，造型變得更加時尚、美觀。由于各類模塊標準化、通用化的實現，整機設計變得快捷、方便，在爭取任務和任務立項時，根據特定的需求，短時間內可提供初步的技術方案，確定外形尺寸和重量等指標。表1給出了不同時期指控設備的結構型式。
3幾個關鍵技術問題的現狀
經過幾十年的發展，指控設備的結構設計內容發生了較大的變化，不再有非線性齒輪、劈錐、傳動鏈這類復雜結構，剩下的是臺、柜造型、面板設計、殼體鑄造等。臺、柜、箱及其各層次設備已實現標準化、通用化和系列化。整機內部小到插件模塊、通用模塊、專用模塊，大到顯示器、計算機都實現了全加固設計，并通過嚴格的應力篩選試驗，整機必須按國軍標要求參加例行試驗，通過抗振、散熱和電磁兼容能力測試。結構設計及其可靠性測試方法和手段逐漸成熟，但也存在一些問題。
3.1隔振減振設計
隔振減振設計主要還是遵循傳統的方法進行，以定性設計為主。即，對結構件做個初步的靜力分析后，再根據使用環境和經驗乘上一個安全系數，在設計階段難以充分考慮動態激勵帶來的影響。設備的抗振能力主要靠環境試驗來驗證。這種設計方法帶來的問題是：
1)由于無法準確把握設備內部重量及分布，臺、柜、箱在設計上普遍存在剛強度整體有余、局部不足的問題。雖然在振動、沖擊試驗中也能發現一些問題，諸如在某個頻段振動超標，在哪個頻點共振幅值最大等，但不能具體定位，也不能準確評估共振帶來的影響；
2)設備的重量和幾何重心的位置，是在總裝完成后靠稱量才能最終確定，所以，通常是選擇具有一定承載范圍的減震器，在使用過程中需對承載量進行調節，給用戶帶來一定的麻煩。
3.2熱設計
現役的指控設備從機箱到臺、柜基本上還是通過風機散熱，這是目前主流散熱方式。對于發熱量大的模塊，如加固機，除了要解決自身的散熱問題，還在臺、柜內部設計專用風道，保證熱量快速排除。其弊病是會造成電磁干擾且噪聲較大；20世紀90年代，國外一些潛艇指控設備開始采用液冷散熱，這種通過泵產生的動力推動密閉裝置中液體的循環來實現散熱的方式，具有較高的效率，且噪聲較小，缺點是成本較高。近年來，國內也開始進行這方面的研究與試驗。由于現行的熱設計方法不能準確判斷臺、柜內部氣流的走向，故無法實現對設備從芯片到整機實施有效的溫度控制，僅僅是根據總功耗、單個風機的風量以及熱源的位置來大略地確定風機的數量和進、出風口的位置，散熱效率不高。
3.3電磁兼容設計
早期的純機械設備和機電設備幾乎不要做電磁兼容試驗，然而，隨著軍械電子化程度的迅速提高，越來越多的電路被裝入有限的空間，設備內外電磁信號縱橫交錯、密集重疊，功率分布不均勻；特別是電子戰，其基本著眼點就是奪取“制電磁權”。電磁兼容設計在現代指控系統中的重要性可見一斑。電磁兼容設計涉及電器和結構等多個專業，綜合性很強。雖然電磁干擾主要是電子元器件及其分布的問題，但與它們安裝的位置、元器件屏蔽與密封的好壞、材料固有的屏蔽效能等緊密相關。經過多年的研究并結合試驗，指控設備的電磁兼容設計已初具規模，并制定了一些設計規范。但是，由于設備內部安裝的模塊較多，很難直觀地了解內部的電磁環境，一些問題在設計階段很難被發現。而電磁兼容檢測試驗又是在設備出廠、功能調試完成后根據要求進行的，這時已到了研制的后期，等發現了問題，再針對超標項目實施解決方案，通常代價是昂貴的，會增加一些不期望的附加元器件。
4關鍵技術的發展趨勢
從上節中可以看到：
1)指控設備結構設計的研制任務量大、周期長、成本高；
2)隔振減振、散熱、電磁防護等關鍵技術的研究進入了瓶頸期，還停留在依靠經驗或以往環境試驗結果類比、亦或有限的公式估算上。置身于21世紀，這種設計方法已無法適應現代國防對產品快速、可靠、經濟的要求。三維設計技術和仿真技術的發展與推廣，為這些研究內容的突破提供了有力支持。它們與傳統的經驗設計方法的融合，將有助于提高研制效率，推動機械結構設計從定性到定性與定量相結合的轉變。
4.1三維設計技術的應用
結構設計實現由二維向三維的轉變可以說是革命性的，設計者借助計算機將設計思想轉化為可視的、可修改、可分析的實體模型，為新產品研發、仿真分析及后續的演示帶來諸多方便。
1)三維設計可以直觀地反映整機內部各單元的裝配關系，避免產生干涉等錯誤。
2)三維軟件的參數化設計技術特別適于復雜結構件局部特征修改的快速設計。以機柜殼體為例，對于同一規格的不同機柜，殼體大部分設計特征是通用的，不同主要表現為：兩側壁上橫向加強筋和走線凸臺的高度位置，導銷支架、前橫梁支架安裝位置以及后橫梁的高度位置。如果利用三維軟件參數化建模工具，在殼體三維模型構建過程中使用變量來控制上述特征的位置尺寸和約束關系，根據不同的機柜需求編輯這些參數，即可得到具有相似拓撲結構的殼體。
3)隨著艦船裝備量的加大，用戶對設備的重量提出了嚴格要求。在設計階段通過指定材質，可快速預測出整機的重量，避免了整機裝配完成后再進行減重或配重處理。
4)根據臺、柜、箱內部的重量分布，可較準確地地計算出設備的幾何重心，并以此為依據確定隔振器的大小和安裝位置，逐步實現由選擇隔振器到定制隔振器的轉變。
5)建立產品常用件、標準件數據庫，在新產品設計時可直接調用，節省了人力、物力，避免了重復勞動。
6)仿真分析和演示系統需要三維模型的支持。以仿真為例，在國外設計和分析通常分屬不同的部門，設計者考慮的是功能的實現，分析人員則是負責對設計的合理性和準確性做出評估。有了三維模型，分析人員可直接在三維模型上進行簡化，開展分析，保證設計與仿真同步進行。
4.2基于仿真分析的隔振減振設計
仿真技術的引入，在方案論證階段有助于快速了解整機的振動特性以及對外載的響應情況，為決策提供支持；在設計過程中能及時發現結構上的薄弱環節，盡量做到結構合理、加工量少、材料利用率高，在保證抗振能力的前提下，實現輕量化設計。國內很多研究機構和高校都開展了這項工作，并取得了良好的效果。應用較廣泛的結構力學仿真軟件有很多，如ANSYS、UGNX、ABAQUS等。建議組織專人開展這項研究，掌握模塊、機箱和整機各層次設備的結構力學性能，提高指控設備機械結構設計的競爭力。
4.3基于仿真分析的熱設計
隨著電子技術的迅速發展，指控設備集成化程度不斷提高，單位體積內產生的熱量不斷增加，而有效的散熱面積卻相對減少；一些發熱量較大的功率器件和組件的熱設計問題日顯突出。如何有效降低傳熱路徑上的熱阻成為急待解決的問題，這需要可靠性高且工程化強的熱仿真軟件的支持。目前已廣泛應用的計算機輔助熱設計軟件有FLUENT，ANSYS，ICEPAK等。這類軟件可在短時間內獲得復雜熱分析方案的模擬結果，及時對元器件的布局、傳熱路徑的設計是否合理做出判斷。
4.4基于仿真分析的電磁兼容設計
相對抗振和散熱，艦船領域的電磁兼容仿真研究更是鮮見。直到近年才有一些成熟的電磁兼容仿真分析軟件被引入國內，如SEMCAD、EMC-A、IE3D-SI等，它們從電磁兼容三要素(干擾源、耦合路徑、接收器)出發，與實際工程緊密結合，通過建立干擾源、接收器與多種傳輸路徑的數學模型來模擬傳導、輻射、屏蔽等電磁干擾現象，并提供發射機和接收機的端口庫、濾波器庫、頻譜信號庫、屏蔽材料庫等，可在研制過程中對板卡、模塊和臺柜等各層次設備及設備間的抗干擾設計做出評估，便于及早發現問題，減少試驗階段的整改。
5結束語
[關鍵詞] 建筑結構件 溫變裂縫 質量控制
近年來，隨著科技水平的不斷提升，我國建筑工程質量總體水平有了較大提高，但存在的問題仍然不少。在施工中由于各種因素的影響，經常會出現這樣或那樣的質量問題，甚至造成質量事故，產生嚴重的后果。而在眾多的質量事故中，溫度變化引起的裂縫是一種典型的質量問題。因此，探討質量控制措施與如何防治溫變裂縫的產生，對于保證建筑工程建筑物的質量有著重要意義。
一、建筑結構件工程中溫度變化引起裂縫的主要原因
1、建筑結構件隨著溫度的變化而產生變形，即通常所說的熱脹冷縮。當變形受到約束時，便產生了裂縫，約束的程度越大，裂縫就越寬。
2、水泥和水所引起化學反應引起裂縫。大體積混凝土開列的主要原因之一，是由于混凝土在硬化過程中，水泥和水起化學反應，產生大量的水化熱引起混凝土的溫度上升，如果熱量不能很快散失，內部和外部溫差過大，就將產生溫度應力，使結構內部受壓，外部受拉。混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉強度，如果由內外溫度差引起的拉應力超過混凝土早期抗拉強度時，混凝土就要產生裂縫。
3、構件硬化成型后，在使用中，如果溫度較大，構件內部溫度梯度就極大，也會引起構件開裂。
4、建筑結構件澆筑、養護及拆模過程中采用不當的施工方法，從而加劇溫度變化產生裂縫。
二、建筑結構件工程質量控制的一般措施
1、組織措施
組建項目監理機構，配置滿足工作需要的監理人員，并在約定的時間內，總監理工程師及其他監理人員派駐工地。建立現代企業制度，建立和健全質量控制體系，加強內部管理，對監理人員進行技術管理培訓，建立考核獎懲制度。確定監理機構各部門職責分工及各級監理人員權限，并報送發包人和通知承包人。組織第一次工地會議，監理例會、監理專題會議和編寫會議記錄分發與會各方，保障工程質量，要求或建議承包人組織一定數量高素質的民工參與建設，督促承包人做好生活后勤工作，保障工地人員健康專注地投入施工。建議或要求必包人提供便利的施工條件，確保控制工程質量。
2、管理措施
健全技術文件審核、審批制度。根據施工合同約定，由雙方提交的施工技術圖紙以及由承包人提交的施工組織設計及施工計劃、施工進度計劃等文件應經過監理機構核查、審核、審批。督促承包商嚴格按照設計圖紙、施工規范、驗收標準，工作的各種商洽必須經有關監理工程師簽字后方可實施。審查主要材料、設備的質量和核定其性能，參加工程驗收工作，參與工程質量事故的處理。
3、經濟措施和合同措施
嚴格質量檢驗和驗收，嚴格按照雙方的合同實行嚴格公平、公正的獎懲措施。對經驗收不合格的工場部位拒付工程款。
三、建筑結構件工程中溫變裂縫質量控制的主要技術措施
1、預防熱脹冷縮的措施：（1）撤去約束，允許自由的產生變形；（2）設置伸縮縫。
2、防止化學反應引起裂縫產生的措施是：（1）盡量選用低熱或中熱降低泥礦渣水泥、粉煤灰水泥；（2）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在450kg/m2以下；（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；（4）改善骨科級配，摻加粉煤灰或高效減少水劑等來減少水泥用量，降低水化熱；（5）改善混凝土的攪拌工藝，采用”二次風冷“新工藝降低混凝土的澆筑溫度；（6）在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌和物的流動性、保水性，降低水熱化，推遲熱峰出現的時間；（7）合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束；（8）在大體積混凝土內部設置冷卻管道，通過冷水或冷氣冷卻，減小混凝土的內部溫差；（9）加強混凝土溫度的監控，及時采取冷卻保護措施；(10)、加強混凝土養護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并灑水養護，適當延長養護時間，保證混凝土表現緩慢冷卻，在寒冷季節，混凝土兩面必須采取保溫措施，以防寒潮襲擊。
3、預防產生比類裂縫的措施是：采用隔熱(或保溫)措施，盡量減少構件內部溫度梯度，在配筋時應考慮溫度力的影響。
4、預防結構件澆筑及養護過程產生裂縫的措施：
(1)針對建筑結構件伸縮較大的特點,澆筑混凝土時每隔30m左右設置后澆帶。(2)澆筑中,下落高度不超過1.5m,混凝土不得成堆,及時出料、及時成活,以免產生離析現象,使得現澆板配料不均;嚴格按照操作規程進行施工,選擇熟練的混凝土振搗工人,掌握好振搗時間,以保證混凝土振搗均勻、密實,避免漏振、欠振,并做好混凝土施工記錄。(3) 建筑結構件混凝土澆筑成型后,應及時覆蓋塑料薄膜,避免水分蒸發;澆筑1h~2h后對混凝土二次振搗,以消除收縮裂紋及表面泌水,2h~3h后進行二次壓面,并適時用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4) 建筑結構件混凝土養護時間不得少于7d,對有抗滲要求的混凝土養護時間不得少于14d;留置混凝土同條件試塊,并設專人檢測混凝土強度增長情況,在其強度未達到1.2Mpa時,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。(5)嚴格按照GB50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規范中的強度要求確定模板拆除時間,拆模時要輕拿輕放,不得對樓層形成沖擊荷載,拆除的模板和支架要分散堆放并及時清運。
四、建筑結構件工程質量控制的保證措施
1、質量的事前控制
審核由發包人提供的各種工程資料。檢查場內道路、供水、供電等施工輔助設施的準備。審核承包人中標后的施工組織設計、施工措施計劃等技術文件。明確質量要求，掌握和熟悉質量控制的技術依據。參與承包人對發包人提供的測量基準點復核情況，并督促承包人在此基礎上完成施工測量控制網的布設及施工區原地形圖的測繪。嚴格審核工程開工應具備的各項條件，并審批開工申請。
2、質量的事中控制
施工工藝過程質量控制，采用現場檢查、查閱施工記錄以及材料和構配件、監督試驗、見證取樣，按照旁站方案進行旁站、及時對承包人可能影響工程質量的施工方法以及各種違章作業行為發出調整、制止、整頓直至停止施工批示。發現承包人使用的材料、構配件、工程設備等原因可能導致工程質量不合格或千萬事故時，要求承包人采取措施糾正。發現施工環境可能影響工程質量時，應批示承包人采取有效的防范措施。堅持上道工序不檢查不準進行下道工序的原則。上道工序完成后，先由施工單位進行自檢、專職檢，認為合格后再通知現場監理工程師或其他代表到現場會同檢驗。檢驗合格后簽署認可，方能進行下道工序。隱蔽工程檢查驗收，隱蔽工程完成后，先由施工單位自檢、專職檢，初難合格后填報隱蔽工程驗收單，報告現場監理工程師檢查驗收。分項、分部工程驗收。應對施工過程中出現的質量問題，以及處理措施或遺漏問題進行詳細的記錄和拍照，保存好照片等相差資料。工程質量事故處理，質量事故原因、責任的分析--質量事故處理措施的研究確定及處理效果的檢查。
3、質量的事后控制
事后嚴肅把關，對于質量控制要點、要害部位或質量有疑問的部位進行事后復檢。嚴格按照質量評判標準對單元、分部、單位工程組織驗收認證。實行質量保證金制度，讓“制造”者跟蹤一段時間的質量保證，完善其缺陷服務責任。在一定的時間內，盡量讓工程在設計負載條件下運行后，再對整個工程組織驗收。
為了確保建筑結構件工程質量，工程管理者應講究質量控制的措施，實行事前控制與事后控制。而典型質量問題――溫變裂縫則應采取具體的控制措施，以防治因裂縫產生質量事故的發生。
參考文獻:
[1]高等學校試用教材.建筑材料,1985.
[2]中華人民共和國國家標準.混凝土強度檢驗評定標準GBJ107―87.
關鍵詞：混凝土；框架；問題；控制
1 節點處梁瑞部鋼筋過密
因結構計算的要求，框架結構節點處梁端部的鋼筋過密，綁扎鋼筋和振搗混凝土困難，容易出現以下質量問題：
1.1 鋼筋間距太小，不符合構造要求，甚至多根鋼筋并排放置，影響鋼筋與混凝土之間的粘結力，不能充分發揮鋼筋的抗拉強度；
1.2 節點核芯處鋼筋縱橫交錯，混凝土振搗困難，易在核芯區形成蜂窩和孔洞
1.3 梁上部負彎矩鋼筋較密，易在梁上部形成通常裂縫。
可采取下列預防措施：
1.4 對梁斷面進行合理設計，保證梁的上部縱向鋼筋的凈距不小于30 mm和1．5d（為鋼筋的最大直徑），下部縱向鋼筋最小凈距不小于 25mm和 d。當鋼筋為兩排設計時，上下兩排鋼筋應避免交錯；
1.5 根據規范規定框架結構的剪力主要依靠箍箭和混凝土承擔，一般不設負彎起鋼筋，這樣也可減少節點和梁瑞部位的鋼筋數量；
1.6 在鋼筋綁扎過程中，受力鋼筋盡量均勻布置，保證鋼筋間距滿足構造要求，尤其是在多肢箍的梁中，一定要先確定主筋的位置，在根據主筋的正確位置來確定箍筋的幾何尺寸。
2 受力鋼筋接頭處理不當
由于軸心受拉和偏心受拉構件中的鋼筋接頭及有抗震要求的受力鋼筋接頭處理不當，容易出現下列問題：
軸心受拉和偏心受拉構件受力后將會導致接頭處拉開，使構件產生裂縫，嚴重的會使結構失穩。
可采取下列預防措施：
2.1 鋼筋接頭形式必須嚴格遵照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204一2002）中的有關規定執行；
2.2 軸心受拉和偏。已受拉構件中的鋼筋接頭均應焊接；
2.3 普通混凝土中直徑大于 22mm的1級鋼筋，以及直徑大于25 mm的Ⅱ、皿級鋼筋的接頭，均宜采用焊接；
對軸心受壓和偏心受壓柱中的受壓鋼筋的接頭，當直徑大于 32mm時，應采用焊接；
2.4 對有抗震要求的受力鋼筋的接頭，宜優先采用焊接或機械連接，當采用焊接時應符合下列規定：
2.4.1 縱向鋼筋的接頭，對一級抗震等級應采用焊接接頭，對二級抗震等級，宜采用焊接接頭；
2.4.2 框架底層往、剪力墻加強部位縱向鋼筋的接頭，對一、二級抗震等級應采用焊接接頭，對三級抗震等級宜采用焊接接頭。
2.5 按要求控制鋼筋接頭的位置，應符合下列規定：
2.5.1 無論是焊接或綁扎接頭末端距鋼筋彎折處，不應小于鋼筋直徑的10倍，且不應位于構件的最大彎距處；
2.5.2 鋼筋接頭不宜設在梁瑞、柱端的箍筋加密區范圍內；
2.5.3 受力鋼筋的接頭位置在同一構件中要相互錯開。
2.6 按規定控制鋼筋接頭的長度；
2.7 按規定控制箍筋的間距，
在綁扎骨架中非焊接接頭長度范圍內：
2.7.1 當搭接鋼筋受拉時，其箍筋間距不大于5 d，且不大于 100mm。
2.7.2 當搭接鋼筋受壓時，其箍筋間距不大于10d，且不大于 200mm。
3 樓板實際厚度大于設計厚度
設計人員在設計過程中未考慮各種鋼筋和預埋件、管道之間的交叉關系，造成樓板實際厚度大于設計厚度，產生下列病害：
3.1 不必要的加厚樓板，造成材料浪費；
3.2 樓板超厚，結構的實際荷載超過設計荷載，對結構的地基等方面造成隱患；
3.3 提高樓面標高，造成上部構件的尺寸或位置偏差，工業建筑造成設備安裝困難。
可采取下列預防措施：
3.3.1 設計圖紙中應重視構件的斷面設計，根據構件的設計斷面和各類鋼筋的交叉關系確定鋼筋的正確位置，并在圖紙中予以注明；
3.3.2 設計單位各專業應注意配合處理好預埋管道與鋼筋的關系；
3.3.3 澆筑混凝土前應認真核查模板標高與平整度，設置樓板上手標志，使混凝土澆筑有正確的依據。
4 梁、柱和板的混凝土強度等級不一致的現澆框架結構中，容易出現的質量問題
關鍵詞：現澆建筑框架結構；施工；常見問題；質量控制
中圖分類號：O213.1 文獻標識碼：A 文章編號：
在建筑工程的施工中框架結構施工的質量管理與控制屬于最重要的組成部分。尤其是近些年由于環境的影響，地震等眾多自然災害頻繁發生，對建筑工程質量提出了更高的要求，而在建筑工程中，框架結構關系著建筑工程的穩定性。目前建筑框架施工中還存在一部分質量問題，因此要加強施工的質量控制，加強施工現場的管理，將不同的管理組織、方法以及手段結合起來，對建筑框架結構施工中的各個環節進行組織和協調。從而保證工程按照預定的時間完成施工，使得優質、安全生產目標得以實現。
1 現澆建筑框架架構施工中的常見問題
1、板面負彎筋被踩壓變形及有效高度不足，在現澆建筑框架結構施工中，板面負彎筋被踩壓變形和有效高度關系著混凝土結構的承載力，混凝土矩形截面受彎承載力是按照相關的混凝土結構設計規范公式計算。而目前在很多結構框架結構施工中，施工員在計算的時候其數值不夠精確，或者一味的按照公式而沒有根據實際的施工現場情況做相應的調整。當施工現場板面彎筋被踩壓很低時，混凝土有效截面高度就比設計值小很多，其最大破壞彎矩也就隨之降低，從而導致板面裂縫，影響結構安全。
2、節點柱柱箍筋安裝質量差，通過大量的損害建筑調查發現，建筑結構最容易遭到破壞的地方是在梁柱節點處。比如說柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫，這一類也屬于輕微的損傷，如果損傷比較嚴重則可能出現混凝土壓碎崩落，柱內縱向鋼筋彎成類籠形，導致框架的上邊部分梁板出現傾斜。這主要是由于節點柱柱箍筋安裝質量差，相關的配置不夠完善和合理，或者箍筋捆的綁扎沒有達到標準要求。致使后期投入使用的過程中節點處的彎矩、剪力和軸向力都比較大，最終導致了混凝土破碎或梁板傾斜。出現了這種問題往往對建筑的結構穩定性埋下了巨大的隱患，一旦遇到強烈的震動就很可能發生破損，這種問題也是建筑框架結構中最普遍的問題。箍筋與主筋綁扎不牢，還會造成節點內柱主筋發生移位，對它的修復也非常的困難，因此務必要在施工的過程中合理配置箍筋，箍筋捆的綁扎必須要達到標準要求。
3、混凝土水灰比控制不符合要求，水泥和水是混凝土的主要組成部分，將兩者按照一定比例拌合，通過水化作用最終形成膠結材料。再加入松散的砂石骨料等相關材料最后干燥便形成了我們常用的混凝土。在混凝土的制作中水灰比的控制至關重要，水灰比越大 ，其收縮越大，但是這樣制作的混凝土抗壓強度就越低。目前還很多施工現場中經常出現水灰比控制不合理的現象，一些施工人員為了增加施工進度，在混凝土攪拌的過程中不注重混凝土的質量而隨意增加水量或砂石骨料，使后期的工程投入使用不久便出現開裂等問題。
2現澆建筑框架架構施工中的質量控制
2.1 現澆建筑框架架構施工中的問題原因分析
1、缺乏質量安全意識，責任安排不明確，安全質量意識是建筑框架工程施工工作的關鍵，其質量直接關系著建筑工程的質量，間接關系著人們的生命財產安全。通過對施工中常見問題分析可以發現，出現這些問題最重要的因素是很多工程的施工人員和管理人員對這點并沒有充分的認識，缺乏質量安全意識，為了趕工程的進度，而一味的將工作重心放在效率上，無視質量的控制，在進行施工的時候沒有按照技術標準規范操作。另外是企業的各項規章制度基本落實不到位。建筑框架結構施工安全的關鍵點是施工的質量，如果工程施工的質量管理制度責任的界限變得模糊，當進行貫徹制度以及對責任制落實的時候，就會居于形式、走過場而已。
2、安全制度不完善管執行的力度不夠，一些建筑企業的質量安全管理制度不夠完善，對建立的制度也只是走走形式，并沒有落到實處。對國家頒布的建筑工程質量管理法律條款幾乎是無視，打出的那些所謂的安全生產的口號無非就是面子工程形式而已。
2.2 現澆建筑框架架構施工中的質量控制措施
要加強建筑框架結構施工中的質量控制首先是要完善相應的質量規范管理條例等相關制度，并加強監督，使得這些管理條例能落到實處，從而促使施工人員在施工過程中嚴格按照施工技術標準要求施工。針對于上述的幾個常見質量問題可以從以下幾個方面入手。
1、針對于板面負彎筋被踩壓變形及有效高度不足的問題，可以在澆筑混凝土施工中，板上運輸道搭設牢固到位，并且架空（這步操作主要是為施工過程中不會壓到板負彎矩鋼筋）；其次在板負彎矩鋼筋中根據板厚按照一定間隔設置馬凳，將它與交叉點綁牢；最后是叮囑施工人員在施工過程中盡量避免踩壓板面，并安排專人在施工現場值班，尤其是要加強對板面的保護，如果被踩壓，要立即對其進行復位。
2、針對于節點柱柱箍筋安裝質量差的問題，最重要的是加強鋼筋的綁扎，首先是要檢查材料的質量是否符合標準要求；其次是筋在模板綁扎，整體就位時，應做好技術交底，理順綁扎序：梁底部鋼筋、箍筋骨、架立筋綁扎一放人模塊內一核心區柱箍筋安裝一梁負筋安裝；如果框架梁比較大，且鋼筋的分布也比較復雜，可以在綁扎的時候先在與柱相鄰的地方預留一個方洞，為鋼筋的綁扎留一部分空間，這樣有利于施工員的方便操作。
3、最后是要加強土灰比的控制，最重要的是引起施工員對水灰比控制的認識和重視，嚴格按配合比施工，以確保混凝土質量。
3結束語
總而言之，建筑框架結構施工中的問題主要是一些操作上的細節問題，然而如果不引起對這些問題的重視和控制，則會引發嚴重的后果。因此，在建筑結構施工的質量控制中最重要的是控制施工操作規范，從各個細節入手，提高工程的質量。
參考文獻：
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論文摘要：城市商業空間結構研究是商業地理學的核心。文章從商業活動載體和主體兩方面深入分析國外城市商業空間結構研究的歷程，回顧國內城市商業結構研究的進程，并進一步指出研究的薄弱之處與發展方向。
1引言
城市商業隨城市的建立而出現，是城市的主要職能。城市商業空間結構是由商業活動載體和主體相互作用而形成的。載體即商業中心，是商業活動的主要承擔者；主體即消費者和商業企業經營者，是城市商業活動的主要參與者。但由于一般均假設商業企業經營者追求利潤最大化，故只重視消費者研究。城市商業空間結構研究一直以來是國內外城市商業地理學研究的重要課題，其研究歷史已有幾百年，理論、方法和研究成果也比較成熟。其研究領域廣泛，主要集中于城市地域范圍內各商業活動載體——商業中心的空間形態、等級體系、布局規律，以及商業活動主體——消費者空間行為、消費者空間分布狀況。城市商業空間結構包括城市內部與城市體系空間結構，文章特指城市內部商業空間結構。
2國外研究理論和方法概述
地理大發現之后，世界各國商貿往來加強，各國各地物產資源、集散中心、交易市場的簡單描述日益增多，給商業空間結構的研究奠定了良好基礎。隨著計量地理、行為地理、時間地理、運籌學等一系列科學理論和方法的引入，國外城市商業空間結構研究真正科學化，研究水平不斷提升，逐漸形成統一的理論體系。作者將從商業活動載體和主體兩個方面綜述國外城市商業空間結構研究進展。
2．1城市商業載體的空間結構研究
商業中心作為商業活動的載體，是人們進行商品交易的場所。早期的研究注重從商品供給的角度考察商業中心在城市中的位置、商業中心的等級體系和不同商業職能的空間布局規律，歸納起來主要有以下3種研究成果。
2．1，1地租理論。杜能提出位置級差地租理論最早解釋了商業中心布局于城市中心的原因。1961年，格葦斯(Getis)揭示了總零售量隨離開地價最高的城市中心地帶的距離增加而減少的規律，證實了土地地租變動及其與商業經濟活動之間的關系的規律。20世紀60年代，加納研究了商業中心的內部結構，在投標地租曲線上建立了不同商業中心的簡明空間。1970年，司格特(P．Scott)用圖表表示出租金梯度與商店類型的關系，認為通過分析城市土地利用結構和城市內部經濟活動的生態位，可以確定商業中心的區位。
2，1，2基于中心地理論的研究。德國地理學家克里斯泰勒(Chifstaller，1933)提出的中心地理論是現代商業空間理論的基礎，為商業空間結構研究提供了理論框架。德國經濟學家廖士(Losch，1940)在其《區位經濟學》中提出“經濟地景模型”，創立了服從最大限度利潤、以市場為中心的區位論和作為市場體系的經濟景觀，對城市市場經濟區進行系統的研究，深化了中心地理論，構造了邊界的無差別線模型。后來，墨蘇(R．E．Murphy)和萬斯(J．E．Vance)以建筑物高度及其商業職能為依據，界定了中央商業區的地域范圍。
2，1．3空間分析學派。二戰后，地理學界掀起了“數量革命”，復雜的計量方法和計算機技術的發展使得運用數學模型分析城市內部空間成為可能，空間分析學派隨之產生發展。20世紀50年代末，貝利和加里森首次引入統計學中的回歸方法，得出P=ABn。為中心地職能的設施數，P為中心地的人口數。參數A和B用回歸的方法取得，當=I時的P值是門檻人口數。1965年，美國學者貝里(Berry)對芝加哥大都市區商業形態區位分布進行實證研究，提出“都市區商業問結構模型”。1981年，英國學者波特(Potter)引入多變量功能方程(multivariatefunctionalordination)，運用統計分析方法和圖表，分析商業區功能性質、區位、易達性、形態、發展規模及其與社會經濟的密切關系一。
空間分析學派通過大量假設來簡化問題，研究方法上由定性描述轉為定量數據處理，借鑒統計學、數學分析及數量地理方法解釋問題，促進了商業空間結構研究方法科學化。但過分追求技術、邏輯理論系統完美和空間分析的抽象化，使他們的研究脫離了實際的城市商業空間結構。
2．2城市商業主體空間分析
2．2．1消費者行為空間分析。從20世紀50年代末開始，學者們逐漸認識到空間學派將人地關系物化、忽視人的作用不切合實際，發現消費者行為對商業空間結構有重要影響。相關研究也開始注重從消費者行為方式和社會經濟屬性的角度來理解城市商業空間結構的形成與發展，強調消費者行為差異對商業空間結構的影響。
貝里和蓋瑞遜(1958年)第一次將消費者行為納入理論架構，首次對消費者前往最近的商業中心購物的假設提出挑戰。美國的學者賴斯頓(Rushton)最先從消費者行為觀點去研究城市商業空間結構問題，提出行為一空間模型，認為任何一級的中心地的消費者行為均有多樣性。1970年，道斯(Dows)提出商業設施認知結構的程序，從商業設施潛在顧客的角度出發來判斷大量的有關屬性、看法、傾向性、評估變量等因素的重要性；1972年，大衛(Davis)提出了“購物中心層次性系統發展模型”，將消費者行為及其社會經濟屬性納入購物中心的層次結構的形成和變化中；1982年，英國學者波特(Potter)完全從消費者的知覺和行為的角度來探討零售區位的分布問題，提出信息場與利用場的區別。
2．2．2消費者空間結構研究——商圈分析。商圈是指特定商業中心吸引顧客的地理區域，也稱商勢圈，側重從商業需求的角度考察消費者空間分布狀況。1929年，美國學者威廉·萊利(William J．Reilly)首先創立了商圈測定法則——萊利法則，即：兩個商業供給地，對于中間一個消費地消費者的吸引力與兩個供給地人口成正比，與兩個供給地距離平方成反比。由此引發了一系列探討消費者空間分布法則的研究，派生出康帕斯法則、阿普波姆法則、加薩法則。
隨著汽車普及，實際距離已不再有很強影響力，萊利法則及其派生法則在商業網點布置中常與現實不符。美國學者哈夫考慮了更多因素，構建如下的數學模型
式中：P，為居住在i地區的消費者選擇商店聚集區購物的概率，S，為商店聚集區面積，，為從i地區到商店集聚區所需時間，為消費者從居住區到商店聚集區路程中購物障礙要素指標。
哈佛商學院(20世紀80年代)在實踐中創立了飽和理論，通過計算零售商業市場飽和系數測定特定商圈內某類商品銷售的飽和程度。一般來說，位于飽和程度低地區的商店，其成功的概率必然高于高度飽和地區。零售商業市場飽和系數(IRS)的計算公式為
式中：IRS為某地區某類商品零售飽和系數，C為某地區購買某類商品的潛在顧客人數，RE為某地區每一顧客用于購買某類商品的費用支出，RF為某地區經營同類商品商店的營業面積總數。
上述各種模型對于有效選擇商店地址，研究商店顧客來源與分布特征提供了有力的理論指導，應用簡單明了、省時省力。但是，影響消費者空間分布的因素眾多，除模型中已經考慮的人口、距離等因素外，還受商店本身的競爭實力、所處商業中心的繁華程度、交通流量、競爭商店的位置、所在地城市規劃等因素影響。新設商店要做出正確決策，在進行定量分析的同時，還必須與商圈實地調查結合起來，進行定性分析。
3國內研究概述
改革開放以來，中國城市商業空間結構研究逐漸興起，主流是中心地理論的實證研究。20世紀80年代初，楊吾揚教授把中心地理論引入商業空間結構研究中。以北京市為例，把城市商業網點分成3級序列：市級、區級、街區級，用克里斯塔勒中心地理論分析了北京商業服務業空間結構現狀，用范力農定理求“銅心”，成功地對中心地理論進行了試驗性研究。高松凡論述了北京城市場的歷史發展變遷，從歷史地理學視角，運用中心地理論分析了自元大都以來歷代北京城市場空間結構特點、演變過程及影響因素。
寧越敏教授實地調查了上海市城市中心區商業中心，首次建立了界定商業中心的一套指標。他選取了商業中心內商店數、商業中心的職能數等5個指標，對上海市61個商業中心進行了聚類分析，劃分為3個級別5種類型，分析了影響上海市商業中心區位的因素，并提出了相應建議。吳郁文、謝彬等在研究廣州市城區零售商業企業區位布局時應用了這種方法，增加大型綜合商場、大飯店、賓館職能單位數占商業中心職能單位總數的百分比這一指標，用6個指標對廣州市30個商業中心類型及等級體系進行聚類分析。
20世紀90年代初，安成謀以蘭州市為例，構建消費者購物模式：位于某一特定地區的一個商業中心，銷售范圍與消費者總開支成正比，與該商業中心規模成正比，與消費者花在購物途中的時間成反比，與這一中心與其他中心的競爭成反比。他劃分蘭州市3級商業中心區位格局，引入加權平均模型和希爾伯脫模式，分析蘭州各市級商業中心的區位優勢度，據此評價商業中心發展潛力。
暖等以商業行業為切入點，在實地調查的基礎上，采用因子生態分析技術，定性與定量相結合，研究昆明市商業地域結構現狀、存在問題，提出今后調整方向_1。閻小培、許學強等以廣州市為例分別對其商業中心的區位格局及發展趨勢、中心商業區進行了分析。仵宗卿開始深入城市商業空間結構的內部，探討其形成機制和發展演變歷程。
4國內研究評析
4．1消費者行為定量研究相對薄弱
整體上，國內學者對城市商業空間結構的研究，長期以來停留在以中心地理論為基礎，分析商業網點的規模等級與空間分布。長期實行計劃經濟體制，商品流通自上而下調撥，加上基礎數據庫缺失，導致關于消費者行為空間分析的大部分研究只是局限于定性描述層面上，定量分析較少，制約了國內對城市商業空間結構研究的深入。目前，我國商業的宏觀經濟環境已發生了巨大變化，國內“買方市場”的出現使得傳統業態的商業企業經營步履維艱，而加入WTO后外國資本大量涌人中國，必將對零售業市場帶來極大的沖擊，必然要求研究視角與指導思想作相應調整。
4．2新方法新手段的應用較少
從發表的論文看：朱楓，宋小冬，馬才學等人分析了商業地理定位的構成要素，論述了基于地理信息系統的商業選址的技術路線。但總體上國內研究與新方法新手段的結合較少，GIS，GPS，RS等技術引入不足，缺乏對城市商業空間結構的科學模擬。
在研究方法上以靜態均衡分析為主。國外相關研究為了構筑模型的需要，簡化商業布局影響因素，一定程度上影響了國內學者的研究視角。事實上，商業受眾多因素交叉影響。隨著商業的進一步復雜化，靜態均衡分析將顯得越來越不合理。我們必須注重從動態、綜合的角度去看問題，更好地把握商業布局眾多影響因素的相互作用，了解商業空間結構規律。
4．3新型商業業態的影響提出了新課題
隨著個性化、柔性化、多樣化消費理念的滲透，廠商在迎合消費者喜好的驅動力之下，生產方式已由批量生產、內部資源整合、單獨的市場競爭逐漸轉向定制化生產、外部資源整合、供應鏈協同式競爭。這一系列的轉變已促成流通企業質的轉變。商業業態大致遵循著百貨商店一雜貨店一超市一巨型超市一便利店一專賣店一購物中心一倉儲式商場一電子商業的軌跡演進，間接影響著我國城市商業的空間結構。
20世紀60年代，ShoppingMall隨著轎車的普及率先在歐美等發達國家興起。70年代，Shopping Mall逐漸被引入亞洲的日本、新加坡、臺灣等發達地區。近年來在上海、北京、深圳迅速崛起，迫切需求專業知識指導國內商業地產投資機構和商鋪投資者作出正確的投資選址經營決策，促進商業地產知識的普及。
近年新興的虛擬商廈與電子商業是以計算機網絡為基礎，通過電子網絡方式進行商品交換與行政作業全過程。因為它第一次實現了無店鋪經營，造就了三維的空間市場(marketspace)，企業可以突破地理位置的局限，擺脫空間距離的束縛，直接與消費者進行交易，真正實現了低成本、高效率與零庫存，因而虛擬商廈與電子商業對城市的商業空間結構的影響將是深遠而復雜的。這被視為商業業態的又一次革命。研究網絡虛擬購物對傳統的商業空間結構的影響機制、發展過程、預測未來發展趨勢將有重大意義。
4．4商業分布離心化研究有待加深
隨著收入水平的提高，小汽車的普及，越來越多的都市人開始有條件逃離城市的擁擠、喧嘩與繁雜。近年來，我國部分大城市已出現人口郊區化現象，一些工廠、商業企業也開始向郊區遷移發展，尤其是占地面積較大的批發商業。某些大城市郊區尤其是近郊區商業銷售額總量、銷售額增長速度均有超過市區同類指標的趨勢；商業數量、從業人員、營業額等比重在郊區有增加趨勢，在市區有減少趨勢；同時市中心的商業區并沒有衰落，這種情況有別于郊區化，我們稱之為離心化。但我國對這方面的研究還很少。城市商業離心化的程度及趨向、與國外對比、發展中的問題及相應的解決措施等一系列問題都值得我們深入研究。
