对某工程进行变形监测时，其允许变形值为±40mm。下列各变形监测网精度能满足对其进行监测的最低精度是（）。
A 、±1mm
B 、±2mm
C 、±3mm
D 、±4mm
参考答案
【正确答案：D】
为确保工程安全，变形监测变形体观测中误差应小于变形允许值的1/10~ 1/20，所以监测的最低精度为40mm×1/10=4mm。
下图给出了干砌片石水平梯田的典型设计示意图，根据梯田施工的内容该如何进行施工？进行梯田的施工设计
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目 录
第一章 工程概况 1
第二章 施工总体部署 2
第一节 指导思想 2
第二节 组织合理的管理体系 2
第三节 配备合理、精良的大中型机械 3
第四节 总体安排 4
第五节 定期招开各工区的现场调度协调会 4
第三章 临时设施及现场平面布置 5
第一节 临时设施 5
第二节 临时供电供水 5
第三节 通讯设施 5
第四节 临时道路 5
第四章 施工总进度计划 6
第一节 施工进度网络计划 6
第二节 施工进度横道图 6
第三节 施工进度说明 6
第四节 确保工期保证措施 6
第五章 施工方法 8
第一节 测量导线点及水准点 8
第二节 道路工程 8
1. 路堤沉降观测 9
2. 路基防护施工 10
3. 填方筑堤工程施工 10
4. 特殊路基处理 13
5. 施工测量 13
第三节 桥梁工程 14
1. 先张法板梁予制 14
2. 桥台施工 16
3. 桥面附属设施的施工 17
4. 空心板梁安装 18
5. 盖梁施工 19
6. 桥梁立柱施工 21
7. 钻孔灌注桩 22
8. 施工测量 25
9. 概况 26
第四节 交叉通道桥工程 26
1. 冬期施工 27
2. 涵洞工程 27
3. 浆砌片石护坡 29
4. 挡土墙砌筑 29
5. 板梁预制 30
6. 桥台施工 30
第六章 主要施工机械需用计划 32
第一节 主要施工机械设备一览表 32
第二节 主要的材料试验、测量、质检仪器设备表 34
第七章 确保工程质量的技术组织措施 36
第一节 质量管理 36
第二节 质量监控 37
1. 工程质量控制措施及办法 37
2. 监控依据与执行标准 38
第八章 安全施工措施 39
第九章 文明施工措施 40
第十章 结束语 41
第一章 工程概况
【广联兴业】一级公路起于【****】，跨【***】后与【***】接线，全线长【***】km，该路由起点跨【***】后由【***】m宽双车道变为【***】m宽【***】车道。路线所经区域为【***】，路线主要沿【***】，一级阶地及其支流的冲积扇布设，属【***】地形。沿线地区属【***】气候区【***】交界地区，同时又具有【***】气候特点。年降雨量【***】mm，【***】％集中于【***】～【***】月。
【***】一级公路共分【***】个标段，本施工组织设计为【***】标段，起讫桩号【***】～【***】，全长【***】km，投标范围为【***】。
主要工程实物量：土石方【***】m3，【***】砼【***】m3，板涵【***】m。
第二章 施工总体部署
第一节 指导思想
本标段公路建设工期短，质量要求高。根据我公司的质量方针：“管理科学、技术先进、施工精心、产品优良、顾客满意”的要求，我们在施工中必须采取强有力措施，牢固树立“质量第一，用户至上”的思想，精心组织、统一部署，确保在【***】个月内将该工程建成交通部优良工程交付使用。
第二节 组织合理的管理体系
采取项目管理法施工，配备具有丰富实践经验和专业知识的项目经理和总工程师，组织精干高效的管理班子，利用管理优势，取得工程优质、安全、快速的进展。
第三节 配备合理、精良的大中型机械
配备合理、精良的大中型机械，充分发挥施工机械、设备种类齐全、数量充足的优势，使工程施工快速、高效、优质、文明。土方工程采用液压反铲配自卸汽车，推土机整平，压路机分层碾压。基础承台、柱部分采用定型组合钢模板，泡沫密封条拼缝，内部对拉螺栓支模，盖梁采用胶合板，φ48脚手管支撑，保证整体支模稳定及外表光洁美观。构件吊装、铺装层、防撞墙等认真组织、精心施工。
第四节 总体安排
1、我公司一旦中标，在开工前组织人员进行生产临时设施和生活设施的建设，以最快的速度搞好准备工作，为工程开工创造条件。
2、合理安排工序，整个标段分两个施工段，桥梁施工队和路基施工队，流水作业，统筹施工。桥梁施工段因【***】为季节河流，固要以钻孔灌注桩为先导，抢在枯水季节完工，为桥梁工程全面开工创造条件。路基施工段，要抓住关键的土方回填工序，充分利用土方设备资源，确保土方回填按网络进度要求进行，同时特殊路基的处理，涵洞施工也要穿插施工，配合土方回填，保证总网络进度的实现。
第五节 定期招开各工区的现场调度协调会
定期招开各工区的现场调度协调会，及时协调资源配置，加强管理月计划、周计划、日调度，确保施工计划的落实和提前。
第三章 临时设施及现场平面布置
第一节 临时设施
临时设施分为生产办公及生活两个区，临时生产办公区设在【***】右侧，包括空心板、网格预制场、钢筋加工场、料石堆场、停车库、办公室等共计【***】m2，生活区不再另行建设，租用当地民房、宿舍、食堂等，详见临时设施布置图。
第二节 临时供电供水
1、生活区供水用电采用当地生活电网供电。
2、生产区用外接当地电网，用电量【***】KW。
3、现场生产、生活用水由当地生产、生活用水连接。
第三节 通讯设施
通讯设施采用固定电话，移动电话，收发两用无线电对讲机三种。
第四节 临时道路
临时道路用河卵石铺设。
第四章 施工总进度计划
第一节 施工进度网络计划
（详见网络计划图）。
第二节 施工进度横道图
（详见横道图）。
第三节 施工进度说明
一、根据招标文件及现场情况，我们承诺本标段总工期为【***】个月，按招标文件规定工期【***】个月提前【***】个月完成。
二、施工进度网络计划要点说明如下：
1、进厂后立即组织砼预制构件场地的施工（主要是预应力空心板梁场地的建设）。
2、制作预应力空心板梁的工期应确保最后一批在有效工期【***】个月保证出厂达安装条件。
3、在枯水季节将钻孔灌注桩完成。
第四节 确保工期保证措施
1、工程中标后，立即组建工程项目经理部，配备具有丰富经验和专业知识的项目经理和总工程师，本着高效精干，业务流化管理和弹性流动的原则，组织精干高效的管理班子，利用管理优势，确保工程快速进展，按时完成。
2、根据施工总进度计划和工程特点，选择能够适应其工程质量，工期进度要求的作业队伍，并与施工劳务作业单位签订《劳动合同》，实行合同制度管理。
3、专业技术人员学习合同条款，弄懂弄通并熟练掌握本专业规定的条款、规范，以提高管理水平。同时应加强对技术工人的技术培训，提高施工操作水平。
4、工程中标后，立即组织材料设备进场，尽快完成便道、水、电、生活、生产临时设施等施工现场准备，以最快的速度开始工程建设。
5、通过完善周密的技术准备工作，全面熟悉施工图纸，了解设计意图和业主的要求，提出完成整个施工任务的战略构想，对进度作出科学的安排，使全部工程施工及分部分项工程施工都置于有组织、有计划、有秩序严格控制的状态下，进而实现优质高速完成工程施工任务的总体目标。
6、施工前期取得业主和当地政府及有关部门的信任与支持，尽快适应工程监理的严格监督和合同条款的约束，与有关协作单位密切配合，尽力创造和谐融洽的内部环境，疏通各方面关系，为工程顺利开工后今后的施工生产顺利进行打下良好基础。
7、加强计划管理，编制月、周形象计划找出控制工程进度的关键项目，进行重点控制，针对各项目投入的人员和设备以及生产进度的进行情况定期作好分析总结，并做为下一进度计划调整和制定的依据。
8、由于公路工程均在露天施工，受气候条件的影响大，克服季节性的影响，合理安排施工顺序很重要。所以要常和当地气象部门建立较密切的联系和收听天气预报。掌握天气情况合理安排施工，尽量减少对工期的影响。
9、配备合理，精良的大、中型机械，充分发挥施工机械设备种类齐全，数量充足的优势，使施工快速、高效、优质。
10、加强施工现场的管理的调度，减少因生产安排不当造成的不必要的损失，根据工程实际进展情况，合理地及时调配劳动力和机械设备，充分发挥人、材、机的使用效率，确保施工工期。
第五章 施工方法
第一节 测量导线点及水准点
1、在收到建设单位转发的工程测量标志和测量数据资料后，首先应进行测量复核工作，包括平面控制点的复核和高程控制点的复核，并向监理提供复测结果。在监理和有关部门的签认下，可以此为依据进行下步作业，如有差别大的或受损的点位，应在监理指导下进行改正或补测，得出正确控制依据。
2、结合本标段地形和施工特点，在确定原始控制数据后，应该制定合理的切实可行的测量方案，进行平面控制网和高程控制网的测设。前者以导线控制，后者将数据引测到导线点上，在施工中根据需要增设水准点。导线点要选位合理，线型适合，测量方案报请监理同意后，可付诸实施。
3、测量使用索佳SET2100型全站仪一台，自动安平水准仪一台，水准尺一对。所用食品均由指定专业检测部门年检通过，检定结果提供给监理工程师，测量方法和测量精度应该达到交通部颁布的《公路路线勘测规程》及《公路桥位勘测设计规范》的要求。
4、控制测量成果应按规定表格填写上报监理工程师批准后才可使用。在施工过程中应对测量控制点定期复测，确保测量控制点在整个施工和验收期内完好，保证测量精度的一致性。
5、控制标桩应按标准样式制作埋设，设立明显的保护桩，制定相应的保护措施，既能很好的指导施工又不影响施工的正常进行。
6、施工中进行的各控制桩如道路中心桩，曲线交点，起，终点，转点，建筑物轴线等的测量放样工作，均应以控制网为依据，记录所有的原始数据，报请监理工程师复测。
第二节 道路工程
路基土方施工流程图
1. 路堤沉降观测
公路对路基的稳定性和强度要求很高，如地基不能保证很高的稳定性，则直接影响路面沥青层的质量，从而使通车质量受到影响。所以一般路堤完工后，留有不少于【***】个月的沉降期，以使路基达到基本稳定的状态。为了确认路基在这期间的变化，需要进行沉降观测。同时在软土段沉降频繁的地区，在施工过程中就需要沉降观测来对施工填料和加载速度作出控制。
沉降观测板安装在路中心线上，点间距一般应在【***】m内，在桥头、箱涵顶等处可加密。在施工中每填一层应观测一次，并加高观测板，施工完路基时，观测板应比顶面低【***】cm左右，以利于保护，同时应作明显的标志。此时每【***】～【***】天观测一次，沉陷观测是一项较长期的系统观测工作，为了保证观测成果的正确性，一般观测要固定人员，固定仪器及水准尺，使用的水准点要保证观测的连续性，观测路沉线要基本固定，一般在首次观测时在测站上立树桩或其它标志，以便下次在同一处设站。
沉降观测应在监理工程师协同下进行，观测成果应该上报监理和设计部门，可作为下步路面施工可否进行的依据。
2. 路基防护施工
本工程使用E、F两种防护形式，见附图【***】。路堤填筑完毕或路堑开挖完毕，就应该根据地段的不同，按设计规定施工不同的路基防护设施，首先确定各结构的位置、类型、形式、尺寸、标高等无特殊情况，无监理工程师同意，不得随意改动，所用材料包括水泥、砂、石（片石、块石），砂浆标号都要符合技术要求，并在施工中作相应的试验构件。
莲塘处理后，填方路堤时应在路堤坡脚处填筑土堤，为防止水流冲刷和淘路基，应施工干砌片石护坡脚，在斜坡填土路堤段，应设置纵向浆砌片石梯形排水沟，在填方高度过高地段设置浆砌片石挡土墙。路堤边坡按设计绿化或浆砌片石护坡。砌体基槽应按设计开挖，并设置碎石垫层。砌体所用石料应合格，无粉化现象，砌筑前洗净，饱水。砌筑时应先外后内，内外交错，连成一体，砌石应分层错缝挤紧密实，砌缝合乎规范，砂浆饱满，强度合格，无空洞现象，勾缝应在砌筑浆凝固前进行，勾缝要平顺，整齐，牢固，无脱落，并不得弄脏石体表面。勾缝完毕应检查清理，达到外观整洁，美观，表面平整，线条直顺，曲线圆滑，沟底平整，排水通畅，坡度准确。应按有关的质量标准和检查方法，按规定检查频率进行校验。
3. 填方筑堤工程施工
1、施工前准备
填方前路基范围内的草、树、垃圾等有机质应彻底清除干净，所有的树根，竹根都要掘除。清理出的废料要按设计和建设单位合同要求，妥善处理，保证不污染环境和当地农业生产，对挖出的适用的表土应根据施工网络规划在适当的地方堆放，为后期种植草皮，绿化做准备。路基范围内原有结构物墙基础及其他设施均应拆除到设计深度。同时应按照平面布置图建好施工便道，做出机械、人员安排，以使施工顺利进行。
2、确定填方材料
用作填方的土料应保证填方的强度和稳定性，达到设计规定的工艺要求，虽然挖方土场都是指定的可填土，但在实际施工时，仍要特别要求，对土的含水量要严格测试，控制在最佳含水量范围，取土场不合格的土要进行剥离，选弃，某些部位如有特殊要求或取土不便时可经过与监理部门考证，选用其它材料，如砂，但必须要保证路堤的强度。
3、填方筑堤施工
填方筑堤应在已处理好的基层上进行，对原来是耕地或很浅软土层的基层，应先清除杂物，夯实后晾晒，达到设计强度后进行填方，经过处理的软土基应在检查清理后进行填方，对于横坡坡度陡于【***】：【***】时，清除杂物后，将地面挖成不少于【***】m宽度的台阶，台阶面作成内倾斜坡夯实，然后回填，对在施工中可能影响进行的外部水塘、雨水等，应及早作出安排，制定排水措施。
填方前再复测一次路基的中线，边坡位置，高程标志，确保正确无误。填方应由下而上分层铺填，按设计规范严格执行，每层虚厚度在【***】cm左右，应根据所配备的压实机械而定。利用推土机推土时，要有施工员现场指挥，推平工作需要分区域进行，使卸土、推土、压实能交叉合理进行，填方分几个作业区施工时，两段交接处应按【***】：【***】坡度分层留台阶，同时填方时交接处应分层相互交错，搭接长度不少于【***】m。路堤填土宽度每侧应宽于设计宽度，压实度要求与路堤相同，最后削坡砌石，填方高度过高时边坡可做成折线形。
填方前应确定压实机械，以便在摊铺中控制分层厚度，碾压都应在所用土的最佳含水量【***】％上下时进行，土太干时要洒水湿润。碾压方向应从两侧逐渐压向中心，每次碾压应有【***】～【***】cm的重叠，同时根据具体情况确定压实机械行进速度。碾压遍数应现场通过试验确定，确定多少遍数能达到设计密实度要求，试验结果可用来指导施工，每一压实层均应检验压实度，合格后方可填筑下一层，不合格处应进行补压，碾压工作应做到无漏压，无死角，压实均匀，在曲线段碾压机不易到达的地方，应辅以夯机夯实，碾压完毕应按规范进行压实度等项目的检验。
质量控制应随着每道工序，按设计、规范要求持续进行。并按监理工程师制定的监理程序上报送验。在监理的检验指导监督下完成各项施工，施工中应执行的规范如下表所示。
土方路基实测项目
项次 项目 允许值 检查方法和频率
1 压
实
度％ 零填及路堑上路床 0-30 95
密度法，核子仪每2000m2每压实层测4处
路面底面以下cm 上路床 0-30
95
93
90
下路床 30-80
上路堤 80-150
下路堤 >150
2 弯沉0.01mm 不大于设计计算值 监理定
3 纵断面高程mm +10~-15 水准仪每200m测4断面
4 中心线偏差mm 50 经纬仪每200m测4点
5 宽度mm 不小于设计值 钢尺，200m测4处
6 平整度mm 15 3m直尺每200m测4处×3尺
7 横坡％ ±0.5 水准仪每200m测4个断面
8 边坡 不陡于设计值 抽查每200m测4处
4. 特殊路基处理
本标段范围内荷塘、水浇田密集，处理不当直接影响路基的质量，所以对荷塘、水浇田的处理作为路基施工中的重点。其中：
【***】～【***】段地表过湿局部有淤泥，采用局部抛石挤淤，后设置砂砾垫层。
【***】～【***】段有莲池，池底有淤泥层，采用下部抛石挤淤，设置砂砾垫层。
【***】～【***】段地面潮湿，采用设置砂砾垫层处理。
施工前应针对现场情况，按照设计规定和建设单位的要求，确定排水措施和排水地点，并应考虑到下步工序的施工和施工现场的平面布置要求。排水管排水时要注意不要有破损、漏水。排水沟要按照规定开挖，修整，防止泥水四溢。
1、淤泥厚度小于【***】米时，采用铺石块后加铺砂垫层处理。抽水前应准备好符合要求的回填材料，石块粒径合格含水量适宜，砂子含泥量小，泥水抽干净后，应立刻进行石粉回填，采用机械和人工相结合的方法，分层填筑，分层夯实，密实度达到设计要求。填筑高度应现场确定或征得监理工程师同意。高程符合要求后，应整平压实，再在上面加铺【***】cm厚砂垫层，整平压实。
2、淤泥厚度大于【***】米时，在泥水抽干后用推土机配合抛填符合要求的片石挤淤，抛填量应视现场情况而定，然后采用重型振动压路机碾压，达到要求后在片石上铺石粉，整平压实后加铺砂垫层，铺设应按设计要求进行。
清淤和回填施工应合理安排，为保证工程质量，雨天不得进行清淤和回填的施工。
5. 施工测量
在收到建设单位提供的测量控制资料后，测量人员首先要对其进行复测并将复测记录和复测结果报验监理工程师，在经过监理工程师的同意后，可以此为测量依据进行下一步的测量工作，如点位有所破坏需要补测时，要先拟定补测方案，上报监理并协同监理工程师进行补测定点。对所有的控制桩都要加以保护，以保证施工的顺利进行和测量精度的一致性。
在确定了控制点和控制数据后，接着进行道路中线桩，路桥交叉点桩，曲线主要元素桩，板涵中心线桩的施工放样测量，确认无误后以此为依据定出路基边坡，路堑等的位置，立木桩为标志。由于在路基施工中，土方作业为主，各种机械交叉作业，所以要注意对桩的保护和定时复测。
高程控制与平面控制同时进行，各控制桩既是平面控制点，又是高程水准点。施工放样所测定的各标志桩，根据设计数据在其上作出高程标志，作为土方工程的依据，并在施工过程中注意核对和互相闭合。
在施工中进行的所有测量工作，都要有原始测量记录并做好相应的测量资料，报请监理工程师审查、签证，并随时协同监理工程师进行必要的复测工作。测量精度应符合交通部颁布的《公路路线勘测规程》的规定，并应满足建设单位和监理工程师的有关精度要求。
第三节 桥梁工程
1. 先张法板梁予制
先张法予应力板梁施工工艺
本标段板梁共计【***】榀，需在【***】个月内完成，建【***】条生产线，每条生产线予制【***】榀梁，采取蒸汽养护，张拉作业人员由富有经验的和能胜任的技术人员指导下进行，所有操作予应力设备的人员，应通过正式训练。
1、钢绞线应符合设计要求，并经工程师批准方进厂后应分批验收和复检，妥善保管，防止锈蚀，损伤。
2、钢绞线切断不得使用电弧，宜采用砂轮机。
3、张拉机具进场之前必须检查和校验，千斤顶的校验期限不超过【***】个月或不超过规范规定，（有的地区规定为不超过【***】个月）。
4、先张拉法墩式台座结构应符合下列规定：
（1）承力台座须有足够的强度和刚度，抗倾覆系数应＞【***】％，抗滑系数＞【***】。
（2）横梁须有足够的刚度，受力后扰度＜【***】mm。
5、张拉前，对台座、横梁及各项张拉设备进行详细地检查，铺放钢绞线时，应防止油污。对气囊进行压力试验，确定气囊合格后方可使用。
6、予应力筋同时张拉，在张拉过程中，活动横梁与固定横梁要始终保持平行。
7、同时张拉多根予应力筋时，应抽查其予应力值，其偏差不大于按一个构件全部予应力筋应力总值的【***】％。
8、予应力筋张拉完后，对设计位置的偏差不得大于【***】mm，同时不得大于构件截面最短边长度的【***】％。
9、予应力放松时，砼强度须符合设计规定，无规定时，不低于设计标号的【***】％，板梁的起拱应符合设计要求。
10、张拉程序应符合规范或设计要求。
11、张拉时，如发生断丝及其它问题，应立即停止张拉检查原因。
12、张拉时，详细记录张拉过程，发生的问题和所用的张拉设备，同时应准确量测张拉数据，并及时将这些量测数据报工程师。
13、梁的模板采用定型钢模板，钢模板按设计图纸加工，加工精度应符合规定。
14、浇筑砼时，避免振动器碰撞予应力筋，并经常检查模板，浇筑完砼并初凝后，立即开始养生，采用蒸汽法，控制恒温不超过【***】℃。
2. 桥台施工
1、桥台施工
桥台施工分台身、台帽和搭板3个部分，其中搭板回填土压实后再施工。
2、模板工程
采用定型组合钢模板，钢管和对拉螺栓固定，支模前将模板清理干净，均匀地涂刷隔离剂，模板拼缝要严，做到不漏浆，模板支撑固定要牢固，做到不跑模。
3、钢筋工程
钢筋在加工厂集中制作，安装前用钢筋小样去领料，按施工图要求进行钢筋绑扎，台身和台帽的插筋位置要准确，固定要牢，防浇筑砼时插筋位置发生位移。
4、砼工程
台身和台帽、搭板的砼浇筑按常规方法浇筑，振捣密实即可，胁板由于较高，砼浇筑时应采取串筒的方式，防止砼产生离析，分层下灰，分层振捣，振捣时也要专人负责，避免漏振，将砼内的气泡振出为止。肋板厚为【***】mm，上口宽为【***】mm，下口宽为【***】mm，高度【***】mm，呈梯形，该部分砼浇注时，振捣人员进入模内或在模板上开振捣口的方法，否则斜坡处的砼不可能振捣密实。
3. 桥面附属设施的施工
桥面附属设施施工工艺流程：桥面铺装层→防撞墙支模绑筋→防撞墙砼→栏杆、伸缩缝。
一、砼铺装层的施工
1、绞缝砼施工，当板梁安装完，经验收合格后，立即进行板梁之间的绞缝砼施工，先把板缝堵严，防止漏浆，经检查合格后，浇筑砼，绞缝砼振捣要密实，不得漏振。
2、施工前，根据设计施工图要求，将伸缩缝的位置留出并用泡沫把缝堵严，防止石块或砼掉入。进行道路纵横坡标高放样，然后进行铺装层钢筋绑扎。砼浇筑拟整桥一次浇注完，高程控制可采用φ25mm的钢管或做砼冲筋。砼浇筑时，用平板振动器振捣，先人工粗平，最后用φ203mm的钢管制成的滚筒来回碾压，至表面压出浆来为止，再用三米靠尺找平，以后分三次收水，用木抹抹光。抹面工作必须在砼初凝之前完成。终凝前用压纹器在铺装层上压出深约【***】mm的凹槽，不得用竹扫帚扫毛，完成后立即开始养护工作，养护方法是覆盖草袋并定期洒水，保持砼表面的湿润。
二、护栏施工
1、钢筋砼护栏的施工
护栏钢筋先在车间弯曲成形，到现场与板梁的予埋外露钢筋电焊联接，进行线形调整后就可上侧模。侧模采用定制钢模板，模板长度根据施工图确定。为方便施工，在板梁予制时予先埋设H型内推式装卸限位对拉螺栓，水平间距【***】cm，用以固定三角形支架，作为防撞墙外侧墙的承重支架。侧模上下设二道φ16mm的对拉螺栓以固定模板。在铺装层砼中予埋φ16mm螺栓作为内侧模支撑着力点的紧固螺栓。参见《防撞墙模板示意图》（附图【***】）。
防撞墙施工缝应留直，不得倾斜。砼浇筑前，把模板内的垃圾清除干净，并浇水湿润。分层下灰，分层振捣，分层厚度【***】～【***】cm，坍落度控制在【***】cm，采用插入式振动器，振透振实。要控制下灰速率，特别对内侧倾斜面及外侧底部要加强振捣，将气泡振出来。隔天拆模后及时对气泡进行修补，以保证外观质量。
2、钢栏杆施工
（1）钢栏杆护栏全部集中在加工车间按图制作，出厂前涂一道防锈漆，不合格产品严禁出厂。
（2）护栏安装，先放线，再立钢管柱，拉线检查其垂直度和顺直度，符合要求后，开始焊接安装，焊接时仍要随时检查垂直度和顺直度，并发生有偏差时立即校正，避免由于热涨冷缩而引起的变形。
3、油漆，安装完并检查合格后，去除浮锈，磨焊缝，开始按
桥
UG 6.0进行模态分析的具体步骤？要求举例说明，将命令按钮和操作步骤交代清楚，这是专业技术，急！重谢！
首先讨论了如何在UG软件中完成客车车身的数值模型及如何将此数值模型进行简化转化成客车车身有限元模型，接着在ANSYS软件中对设计的客车车身骨架结构进行了静态弯曲工况、扭转工况和弯扭工况三种工况下，车身结构的强度和刚度的分析，并对该车进行了动态分析。
基于UG软件的客车车身曲面设计，客车车身曲面不同于轿车车身曲面，其曲面最复杂的地方集中于车头和车尾，侧围和顶盖的曲面相对而言较为简单。所以对于客车车身外表面最方便易性的构造方法是直接由车身的二维轮廓线出发，在计算机上绘制出车身的主要轮廓线，再由这些轮廓线出发构造车身外表面模型。由此，我们定出了9根车身外表面轮廓线，通过这些轮廓线可确定车身外表面的基本形状。如侧围曲面可由。1曲线沿c2曲线平行扫掠构成顶盖曲面由c6,c4和c8曲线沿0曲线扫掠而成后围曲面由0和c9曲线沿c8曲线扫掠而成前围曲面较为复杂，除需要车身外表面主要轮廓线c5和c6曲线外，还需根据车身的造型特点，再另外构造3根曲线，才能生成前围曲面。
侧围主视向轮廓线(客车左右侧对称，可任选一根)侧围俯视向轮廓线(一般中间是直线，两端向前后围缩一偏移顶盖侧视向轮廓线顶盖主视向轮廓线(一般顶盖为大圆弧，两端为与侧围主视向轮廓的上部相切的倒圆弧线)前围与侧围相交处轮廓线
(客车左右侧对称c6前围与顶盖相交处轮廓线c7后围与侧围相交处轮廓线(客车左右侧对称)c8后围与顶盖相交处轮廓线
c9后围侧视向轮廓线。
为确保轮廓线的光顺性，使用UG软件的曲线分析功能，对这9根车身外表面轮廓线的曲率进行分析、编辑和调整。
3种分析方法<br />
1.基于UG软件的车身骨架设计
由于客车车身骨架截面在各个不同的空间位置上其形状和大小都保持不变，故用UG构造客车车身骨架时，可采用曲面扫描法，求出骨架杆件截面的空间运动轨迹(即车身骨架杆件外表面中心线)，将该截面沿其空间运动轨迹扫掠即可得车身骨架的实体模型。又因为客车车身骨架是一个空间多层次的杆件结构，分为底架，前围、后围、左侧围、右侧围和顶盖六大部分，在具体设计时，先根据六大片的设计参数进行布局设计，一般是先进行底架布局设计，确定底盘各总成的具体布置位置后，再根据底架设计中的一些关键参数进行前、后围、左右侧围及顶盖的设计然后利用在UG上已建立好的车身表面数字模型和骨架六大片布局设计参数求取车身骨<br />
架与车身表面数值模型的截交线即车身骨架杆件外表面中心线，构造出车身六大片的线框模型。根据客车车身结构需要，选取合适的骨架构件截面，如矩形、槽形、L形(角钢)和工字型等，由此截面沿车身六大片的线框模型扫掠构造出车身六大片骨架实体模型。最后利用UG的装配模块，进行整车装配，生成车身骨架图。
2模型的简化
因为建立车身有限元模型时，既要如实的反映客车车身实际结构的重要力学特性，又要尽量采用较少的单元和简单的单元形态，以保证较高的计算精度及缩小解题规模。在有限元模型中，我们一般人为的用一根通过截面形心的直线来代替具有一定横截面尺寸的实际构件。所以在利用ANSYS软件的数据接口程序导入在UG中完成的客车骨架结构图时，只需导入车身骨架线框图并对其进行以下简化1、略去蒙皮和某些非承载构件2、将车身中的各微曲梁进行直化处理，侧围和顶盖中一些曲率较小的构件近视的看作由直梁单元分段组成3、对于两个靠得很近而又不重合的交叉连接点则可考虑简化为一个节点来处理。
4、对于邻接构件在空间交接的轴线不重合，出现了两个离得很近的节点，在力学特性上它们的变形很接近，把它们简化成一对主从节点，这样就避免了可能出现的总刚度阵的病态，同时也可提高结构分析的效率。
5、对于空间叠交的两焊接梁，若其中心线的距离a较大，平移其中一梁中心线将引起不可忽略的误差，则可于模型中加一个长度为a的梁(该梁截面、材料特性参数为两梁中较大者)来连接两梁。例如，底横梁与车架纵梁之间就存在着很大的“偏心”，横梁置于车架纵梁之上，两轴线相差距离为0.5(h+H)。为了使模型根接近实际，将底横梁于车架纵两连接处分量各节点考虑，并设其间有一刚臂连接6、对于两同向焊接梁，因其焊接处强度近似于材料内部强度，故可将其视为一根梁来简化
7、对线梁单元采取刚度补偿的方法来降低误差。以线单元表示梁，要满足梁相交的空间拓扑关系，须将其中的某些梁单元线延长至相交，这样处理将大大降低梁单元的刚度，使得位移解偏大而应力解偏小，同时增加了额外的重量。采用刚度补偿的方法来降低误差，经补偿前后结果比较后，己验证了该方法简单有效。以梁单元xoy平面内弯曲((1轴为x轴，2轴为z轴)为例，说明该补偿方法。采用二节点Hermite单元的有限元求解方程Ka=p的单元刚度矩阵K“和位移矢量1其中，l为梁单元沿1轴的长度，。，为单元节点1处的挠度，乓为单元节点l处的转角，由于模型中的梁单元比实际的延长了△l，故可通过改变E或者Iz来抵消该变化，使K“基本不变。
8、确定单元长度l。用有限元法分析梁弯曲问题时，于二节点Hermite单元中，试探函数(形函数)采用3阶完全多项式，位移解的误差是o(l小若梁单元长度过长，则会引起较大的位移误差。在分析车身梁单元模型时，经FEA验证当梁单元长度15400mm时，其解已收敛到足够的精度。梁单元长度l也不应划分得过小，若梁单元长度Z过小(接近于截面尺寸)，主从自由度的原理将不再适用，模型单元简化为梁单元也就不合理。各相邻梁单元长度1相差也不应过大，理论和实践已证明，l相差过大将引起较大的刚度壁，这易导致刚阵病态而得不到方程组的解。根据以上模型的简化原则，样车车身骨架被划分为3044个长度不等，截面形状各异的单元和5929个节点。
3载荷处理
在车身计算模型中，载荷可按如下方式处理1、对于车身骨架的自重，在ANSYS软件前处理程序中输入骨架材料的密度和重力加速度，程序便根据所输入的单元截面形状、实常数自动将单元载荷因子的信息计入总载荷，进行计算
2、安放在车身或车架上的汽车总成、设备重力，如发动机总成、备胎、蓄电瓶、油箱等，可作为集中载荷，按安放点的实际位置及各位置所分担的重力，作用于相应的节点上。
3、载重力，如乘员及座椅的重力，可作为集中载荷，按支点跨距分配于相应梁的结点上。车上有站立乘员者，可按每平方实际站立人数，作为均布载荷作用于地板上并传到底架梁单元上。由于在有限元法中认为内力或外力均由结点来传递，在整体刚度方程中的载荷项均为结点载荷。因此，当梁单元受有均布载荷或其他非节点载荷时，必须将其向结点移置，即将非结点载荷换算成作用在结点上的效果相当的集中载荷(称等效结点载荷)。非结点载荷移置方法如下
有非结点载荷作用的单元的两端位移完全约束住，再根据材料力学中求支反力的方法，求得梁单元两端的反力，称固端力，记作仇}02、将固端力反号，并进行坐标变换，即得整体坐标系中的等效结点载荷，可将它直接送入结构整体刚度方程的载荷向量中去进行计算。在ANSYS软件中，如果先在车身有限元模型上加载再进行网格划分能直接将非结点载荷转换成等效结点载荷。<br />
4边界约束条件
钢板弹簧除了作弹性元件外，还起导向作用，因此其在各个方向上均有刚度，且其在其他方向上的刚度要比垂直方向上的刚度大得多，故用刚性梁一柔性梁结构模拟钢板弹簧。在约束处理中忽略轮胎的变形。悬架弹簧刚度K用水平柔梁的垂直弯曲刚度来等效对于刚性梁，为使其受力时垂直位移远小于水平柔梁的垂直位移，取其轴向刚度为6.0x106N/mm。刚性梁截面取为正方形，面积由式A=KxLIE计算。
5.强度分析工况<br />
客车的使用工况很复杂，有弯曲工况、扭转工况、转弯工况和加速工况等。理论分析、室内试验和使用实践都表明，直接关系到车身结构强度的主要是弯曲和扭转两种工况。<br />
I、弯曲工况<br />
客车在平坦路面上以较高车速行驶时，路面的反作用力使车身承受对称的垂直载荷。它使车身产生弯曲变形，其大小取决于作用在车身各处的静载荷及垂直加速度。在ANSYS中通过约束四车轮六个方向的自由度来模拟计算客车在平坦路面上，以较高车速满载行驶产生对称垂直动载荷时，车身的刚度和强度。
2、扭转工况<br />
扭转工况是车身变形最严重的工况，一般都是当汽车以低速通过崎岖不平路面时发生的。此种扭转工况下的动载，在时间上变化得很缓慢，当然此时惯性载荷也很小，所以，车身的扭转特性可以近似的看作是静态的，许多试验结果也都证实了这一点，即静扭试验下的骨架强度可以反映出实际强度。也就是说，静扭时骨架上的大应力点，就可用来判定动载时的大应力点。文中将讨论两种扭转工况，右前轮悬空工况和左后轮悬空工况。通过约束左后轮X,Y,Z方向的平动自由度和Z方向的转动自由度，左前轮和右后轮Z方向的平动自由度，来模拟车身右前轮悬空，左后轮陷入坑中的扭转工况。通过约束右前轮X,Y,Z方向的平动自由度和Z方向的转动自由度，左前轮和右后轮Z方向的平动自由度，来模拟车身左前轮悬空、右后轮陷入坑中的扭转工况。<br />
4.2.2刚度分析工况<br />
车身结构的刚度是指车身结构反映出的载荷与变形之间关系的特性。刚度不足，会引起车身的门框、窗框等开口处的变形大，以至车门卡死、玻璃砸碎、密封不严导致漏雨、渗水及内饰脱落等问题，还会造成车身振动频率低、发生结构共振，破坏车身表面的保护层和车身的密封性，从而削弱抗腐蚀能力。车身刚度包括扭转刚度和弯曲刚度两部分，理论分析和许多试验结果都表明，客车车身的弯曲变性很小，故只需考虑其弯扭工况下的扭转刚度。我们用整车总长之间车身对角线相对扭角、左右上大梁的相对扭角状况、底架两纵梁的相对扭角状况来表达车身的扭转变形。<br />
4.2.3动态特性研究<br />
用模态综合法来研究整车振动特性和动载荷时，车身结构的模态频率是最重要的参数之一。用它能够预测车身与其它部件如悬挂系统、路面、发动机及传动系等系统之间的动态干扰的可能性，通过合理的设计可以避开共振频率，一般希望车身结构整体一阶模态频率越高越好。<br />
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4.3.1强度计算结果及分析<br />
1、弯曲工况<br />
弯曲工况下，车身的弯曲应力如图4.3所示。弯曲应力集中的区域有底架主纵梁与前后钢板弹簧支撑梁位置处(50-90Mpa)车顶中部与侧窗上沿的过渡连接区(30-40Mpa)中门立柱上半部的附近区域(10-30MPa)前门立柱上半部的附近区域(10-40MPa)。其中应力最大的地方是底架主纵梁与后钢板弹簧支承梁位置处，应力值为90MPao<br />
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2、右前轮悬空工况<br />
右前轮悬空工况下，车身X方向的应力分布如图4.4所示。应力集中的区域有底架主纵梁与前后钢板弹簧支撑梁位置处(60-123Mpa)车顶中部与侧窗上沿的过渡连接区(40-60Mpa)中门立柱上半部的附近区域(60-70MPa)。其中应力最大的地方是底架主纵梁与后钢板弹簧支承梁位置处，应力值为123Mpao<br />
3、左后轮悬空工况<br />
左后轮悬空工况下，车身X方向的应力分布如图4.5所示。应力集中的区域有底架主纵梁与前后钢板弹簧支撑梁位置处(80一125Mpa)车顶中部与侧窗上沿的过渡连接区(60一90Mpa)中门立柱上半部的附近区域(90-177MPa)。其中应力最大的地方是中门上门梁位置处，应力值为177MPa<br />
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通过上述三种工况的计算，我们知道弯曲工况下车身骨架的应力水平较小，应力值大于50Mpa的单元数目为30个，仅占单元总数的0.9%右前轮悬空工况下，车身骨架的应力水平要比弯曲工况下的应力水平高很多。由于发动机后置，左后轮悬空工况(弯扭联合工况)是客车行驶过程中最恶劣的工况。考虑到客车行驶过程中的动载荷、疲劳及材料缺陷引起的应力集中等问题，取安全系数为1.5，则骨架材料Q215A3钢的许用屈服应力[cr]-153MPa，底架材料09SiV低合金结构钢的许用屈服应力<br />
叶卜220MPa。可以看出，在弯扭工况下，中门上门梁位置处的应力超过了许用应力，需要对门梁的截面尺寸进行优化。另外，从整个结构来看，应力分布是不均匀的，且大小相差几个数量级。这无疑将造成材料的浪费，增大整个车身的重量。因此，从应力角度分析，可以通过优化方钢厚度来合理经济的使用材料。多梁相交处的应力值特别大，去掉一些可取掉的单元后，交点处的应力值将大大降低。<br />
4.3.2刚度计算结果及分析<br />
1、右前轮悬空工况<br />
车身右前角区域从车顶至车架各部分均有较大的位移，而且越靠近角<br />
部位移越大，垂直方向向下的最大位移为11.868mm。车身变形如图4.6<br />
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4.3.3模态计算结果及分析<br />
模态分析主要是计算车身固有频率和振型。整体车身空间框架模型的6阶固有频率如表4.9所示，前六阶振型车身的变形如图4.10-4.15所<br />
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图4.15车身骨架第六阶振型图<br />
车身骨架的动态优化设计要求车骨架的模态频率错开载荷激振频率。同时为防止第一阶弯曲模态和第一阶扭转模态的祸合效应，要求这两种固有频率错开3Hz以上。虽然由于客车模型略去了蒙皮的影响，略去了非承载构件，所计算的车身固有频率比实际的要低，但是该车前六阶固有频率集中在5-13Hz，而路面激励频率又往往低于20Hz，且第一阶弯曲模态和第一阶扭转模态的固有频率仅错开了2Hz左右，因而在客车行驶过程中产生局部振动的构件受此激励将在客车内部形成噪声源，影响到乘客的乘座舒适性。<br />
4.4结论<br />
从原模型计算结果可以看出，该车车身骨架的高应力区共有3个部位中门立柱附近区域车顶中部与侧窗上沿的过渡连接区和底架主纵梁与前后钢板弹簧支撑梁位置处。
2、由计算结果可知，该车在弯曲工况下，骨架的变形和应力均较小，表明该车在静载下满足强度和刚度要求在左后轮悬空工况下，除了车身中门门上梁中间部位应力超过了许用应力，车身骨架的其他单元应力都未超过许用应力。而左后轮悬空工况是车身变形最严重的工况，实际上由于该车是城市公交车，不可能出现如此严重的扭转工况，因此该车车身结构是能够满足强度使用要求。<br />
3、由计算结果可知，总体上车身骨架的变形量相对较小，对于车身刚度而言，从整体结构考虑，门窗对角线变形大小尤为重要。从整理的弯扭工况下车身骨架各节点变形数据中可看出，弯扭工况下各门窗对角线位移均较小，因此该车车身结构是能够满足刚度使用要求的。<br />
4、由车身模态分析可知，车身骨架前六阶的固有频率都低于20Hz，而路面激励频率又往往低于20Hz，这会造成车身骨架发生共振，造成车内噪声过大，因此进行车身结构的动态优化设计，提高车身的固有频率很有必要。<br />
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5车身结构的优化设计<br />
5.1优化设计的基本概念一般的工程问题都有许多可行的设计方案，如何根据设计任务和要求从众多的可行性方案中，寻求一个最好的方案，是设计工作者的首要任务。实践证明，结构的优化设计是保证产品具有优良的性能，减轻结构自重或体积，降低工程造价的一种有效方法。优化方法的出现可追溯到Newton,Lagrange和Cauchy时代，由Newton,Leibnitz和Weirstrass等奠定了变分学的基础Lagrange创立了包含特定乘子的约束问题优化方法，并将其命名为Lagrange乘子法Cauchy最早应用最速下降法来求解无约束极小化问题。尽管如此在20世纪中以前，优化法的进展甚小。直到后来，高速计算机的出现，才使优化程序成为可能，促使了各种新方法的进一步发展。五十年代以前，用于解决最优化问题的数学方法，仅限于古典微分法和变分法。无约束优化数值方法领域中的主要进展只是在60年代才在英国形成，数学规划方法被首次用于结构最优化，并成为优化设计中求优方法的理论基础，线性规划和非线性规划是其主要内容。1947年，Dantzig提出求解线性规划问题的单纯形法1957年，Bellman对动态规划问题提出了最优化理论。60年代初，Zoutendijk和Rosen对非线性规划右很大贡献。Canon,Fiacco和Mclomick的研究使很多非线性规划问题能用无约束优化方法予以解决。几何规划是60年代由Duffin,Zener和Peterson发展起来的。概括来讲，优化设计工作包括以下两部分内容1、将设计问题的物理模型转变为数学模型，建立数学模型时要选取设计变量，列出目标函数，给出约束条件。
2、采用适当的优化方法，求解数学模型，可归结为在给定的条件下求目<br />
标函数的极值和最优化值的问题。机械最优化设计，就是在给定的载荷或环境条件下，在对机械产品的性能、几何尺寸关系或其他因素的限制范围内，选取设计变量，建立目标函数并使其获得最优化值的一种设计方法。实际的工程优化设计按其原理不同区分为数学规划法和准则法两个分支，按其优化层次不同可分为总体方案优化和设计参数优化。<br />
5.2ANS丫S软件中的设计优化<br />
ANSYS程序提供了分析一评估一修正的循环过程对设计方案进行优化，对初始设计进行分析，根据设计要求对分析结果进行评估，然后对设计进行修正。重复执行这一循环过程直到所有设计都满足要求，得到最优设计方案。<br />
5.2.1优化方法<br />
ANSYS提供了零阶方法和一阶方法两种优化方法。绝大多数的优化问题都可以使用这两种方法。零阶方法(直接法)是一个很完善的处理方法，其中有两个重要的概<br />
念目标函数和状态变量的逼近方法，由约束的优化问题转换为无约束的优化问题。该方法使用所有因变量(状态变量和目标函数)的逼近，而不用他们的导数，用因变量的近似值工作，而不用实际函数目标函数近似为最小值，而不是用实际的目标函数状态变量近似为使用设计约束，而不用实际状态变量，可以很有效的处理大多数的工程问题。所有变量至少要适应所有的全部现有设计集，以形成近似式<br />
一阶方法(间接法)基于目标函数对设计变量的敏感程度，使用因变量的一阶导数来决定搜索方向并获得优化结果，因为没有近似，所以精度很高，尤其是在因变量变化大，设计空间也相对较大时，更加适合于精确的优化分析。每次迭代涉及多次分析(对分析文件的多次循环)，以确定适当的搜索方向，因此分析时间较长。当零阶方法不够精确，而精度又非常重要时，要用一阶方法进行优化。<br />
5.2.2优化工具<br />
ANSYS程序还提供了一系列的优化工具以提高优化过程的效率。优化工具是搜索和处理设计空间的技术。下面是常用的优化工具单步运行实现一次循环并求出一个FEA解。可以通过一系列的单次循环，每次求解前设定不同的设计变量来研究目标函数与设计变量的变化关系。随机搜索法进行多次循环，每次循环设计变量随机变化。可以指定最大循环次数和期望和理解的数目。主要用来研究整个设计空间，并为以后的优化分析提供合理解。往往作为零阶方法的先期处理。等步长搜索法以一个参考设计序列为起点，生成几个设计序列。按照单一步长在每次计算后将设计变量在变化范围内加以改变，用于设计空间内完成扫描分析。对于目标函数和状态变量的整体变化评估可以用本工具实现。<br />
乘子计算法是一个统计工具，用二阶技术生成设计空间上极值点上的设计序列数值。主要用来计算目标函数和状态变量的关系和相互影响。最优梯度法对用户指定的参考设计序列，计算目标函数和状态变量对设计变量的梯度，可以确定局部的设计敏感性。<br />
5.2.3优化变量<br />
设计变量、状态变量和目标函数总称为优化变量。设计变量为自变量，优化结果的取得就是通过改变设计变量的数值来实现的。状态变量是约束设计的数值，是“因变量”，是设计变量的函数，状态变量可能会有上下限，也可能只有单方面的限制，即只有上限或下限。目标函数是设计最小化或最大化的数值，是设计变量的函数。目标函数值由最佳合理设计到当前设计的变化应小于目标函数允差。一个合理的设计是指满足所有给定的约束条件(设计变量的约束和状态变量的约束)的设计。如果其中任一约束条件不满足，设计就被认为是不合理的。而最优设计是既满足所有的约束条件又能得到最小目标函数值得设计。(如果所有的设计序列都是不合理的，那么最优设计是最接近合理的设计，而不考虑目标函数的数值)<br />
5.3车身骨架的优化设计<br />
5.3.1参数化优化模型<br />
进行车身骨架的优化设计首先必须要建立车身骨架的参数化模型，我们采用了车身骨架的早期静态有限元模型，作为其参数化模型的原型。由于该模型的建立没有参数化，所以必须重新划分单元，简化模型，使骨架单元数控制在4000个以下，模型的简化过程中保持计算偏差在8%以内，然后提取简化模型的节点、单元、形参、单元类型等模型信息，通过这些信息生成优化分析文件。车身骨架是一个高次超静定的复杂空间杆系结构，各杆件截面形状并不相同，承受的载荷也非常复杂，如果将所有杆件截面参数都选取为设计变量，这是很不现实的。根据前面车身的静力分析得出的计算结果，我们知道扭转工况是车身承受的应力和扭转最严重的工况，该车的刚度基本上达到要求，而强度不足，所以选择扭转工况下，车身骨架应力最高区，中「〕立柱附近区域、顶盖中部区域和车身骨架应力相对较小的地方，后围、<br />
侧围搁梁区域的杆件的截面尺寸参数作为设计变量。选择车身骨架的应力作为状态变量，以车身应力最大的五个点作为应力控制点，保证车身骨架的最大应力值小于材料的许用应力。选取车身重量作为目标函数，通过改变设计变量，在满足车身应力强度的条件下，对车身进行轻量化。由于车身形状比较复杂，精确计算车身<br />
重量比较困难，因此可以通过有限元分析计算单元的重量，然后逐个单元叠加来得到整体车身的重量。<br />
5.3.2计算结果<br />
采用ANSYS软件提供的零阶方法进行了30次迭代优化计算，车身总质量由以前的2169kg减少到2131kg根据市场型材的规格及厂方实际生产条件，对主要杆件优化后的截面尺寸进行了尺寸处理，具体参数见表<br />
对弯扭工况下的车身，取优化后各杆件的截面尺寸，重新计算车身的弯曲应力，车身骨架在弯扭工况下的车身SX方向的应力分布如图5.3所
