随着经济的迅速发展和社会化程度的日益加深，工业设计与经济发展呈现出越来越密切的关系，当人均国内生产总值（GDP）达到一定数额时，人们普遍关注设计的价值，而国内生产总值提升一倍时，设计将占据经济发展的重要地位。2013年我国人均GDP达到比上年增长了7.7%，工业设计也取得了一定的成就。但仍处于“设计化生存”的时代，工业转型离不开创新意识，创新设计才是推动可持续发展的重要手段，不仅创造了经济价值同时也推动经济的可持续发展，现代工业设计产品不仅要使人身心得到解放更应该使人心理上得到享受，推动中国设计发展的前进步伐才可以使中国产生越来越多的认同感的产品。
2文化产业推动工业设计的发展
做为不断创新产品理念的苹果公司，在2008年就被《财富》杂志评为最受美国欢迎的企业，苹果公司总能使用硅片和软件“不断制造奇迹”，乔布斯深知那时苹果公司不具备在基础技术和商业模式上进行颠覆的能力，所以选择了比较快速的以工业设计为创新点的iMac深受消费者的青睐。苹果公司的发展史表明，工业设计产业已成为战略性新兴产业和先导性产业的重要组成部分，因此可以看出工业创新将为经济发展创造更多的价值。工业设计创新产业作为集艺术文化为一体的创新性产业，在推动我国社会主义创新型国家的进程中起到了至关重要的作用，我们可以通过添加人文元素增添产品的附加值，也可以通过常以产业的发展，挖掘现在工业的发展规律，找出设计导向情感的交叉模式，开拓文化产业发展新的发展空间，推动文化与设计的整体上市。
3文化产业背景下工业设计的未来趋势
文化产业已经成为知识服务于一体的新型产业发展模式，工业发展对解决人类现实生活中遇到的困难就有至关重要的作用，人们所处的环境，需要中国多种文化元素融合到本质创新中去，不仅仅外显为中国创造更应该强调“民族的就是世界的”以民族文化来弥补诸多设计不足，以工业创新历年来创新表现民族底蕴。如今设计行业已成为集科学性和艺术性为一身的新型产业发展模式，我国在大力发展文化创新产业，推动文化科技创新，以文化科技创新作为发展的重要引擎，充分发挥文化与科学技术相互促进的关系，以科技文化带动战略，增强自主创新能力。建立一个高度市场化的科技平台，以工业产品设计作为涵盖科技、文化、设计、多媒体等相关行业的多类平台。
4文化产业下工业设计的发展策略
在人才培养中，遵循工程“实践、集成与创新”的特征，将工程设计贯穿整个大学四年，其内容包括:产品设计、工艺设计、单元设计、设备设计、工厂设计，即要实现从分子到产品，从烧杯到工厂的整个过程。其中产品设计是工程设计的源头，处于产品链的顶端;工艺设计是工程设计的灵魂，是产品竞争力的源泉;单元设计、设备设计是工程设计的基石，是生产实现的重要保障;工厂设计是工程设计的最终体现，是所有设计的系统集成。
2构建完善的工程设计课程体系
以强化学生的工程设计能力、实践能力与创新能力为核心，重新修订教学大纲，整合相关课程，对应工程设计内容体系，构建完善的工程设计课程体系。大一为工程设计启蒙阶段，以激发兴趣为主，课程为生物工程(化学工程)概论;大二为单元设计和工程设计技能培训阶段，包含:化工原理、化工热力学、化工制图、化工仪表自动化;大三为产品设计、工艺设计和设备设计阶段，包含:生物工程(化学工程)设备、分离工程、化工设计与模拟、工艺学课程(化工工艺学、发酵工程、制药工艺学、酿酒工艺学等);大四为工厂设计和综合实训阶段，主要进行生物工程(化学工程)工厂设计和毕业设计。为适应行业的需求和时展，在各课程教学中突出工程思维和工程方法学的同时，着力介绍行业规范、标准以及新产品、新工艺、新技术、新设备，并将计算机辅助制图、计算机仿真模拟、计算机辅助设计作为主要技能进行培养。
3构建完整的工程设计实践环节
工程设计是面向对象的综合性实践活动，只有突出实践环节才能让学生锻炼能力、积累经验、有所感悟。整个工程实践环节包括化工AutoCAD制图、化工原理课程设计、化工设计Aspen仿真模拟、生物工程(制药工程)创新综合性大实验、湖北省化工设计大赛、全国“三井杯”化工设计大赛、全国大学生制药工程设计竞赛、生产实习、工厂设计项目、毕业设计。工程设计以校企组合的校内生产性实训基地(如尿素仿真实训平台、啤酒发酵实训基地、药物制剂实训平台)和校外企业实习基地(如安琪酵母生物工程专业部级工程实践教育中心)为依托，注重选题的针对性(面向地方企业)、设计的规范性(符合行业标准)、操作的可行性(绿色、经济与安全)，并将化工设计竞赛、制药工程设计竞赛融入人才培养的教学体系中，大力提高实践教学环节的实效性。
4构建合适的工程设计评价体系和管理模式
工程设计的系统性、协作性较强，因此在工厂设计和毕业设计中采用小组制、导师制、课题制进行管理、操作和评价，以培养学生的团队合作精神，即每小组5～7名学生和1～2名指导老师，每个学生完成每组设计项目下的一项子课题，最后采用学生答辩与互评、教师评价、企业专家点评等构成综合评价体系。另外，建立健全激励约束机制，考虑给予竞赛获奖和设计达优秀等级的学生相应的创新实践学分，代替相关选修课的学分，以此激发更多的学生参与工程设计的学习。
5结语
设计的过程中，文化在这个过程中可以被物化也可以当做一个精神，中国文化与工业设计之间可以看成一种源与流的关系，也可以看成是总与支的关系，二者是相互作用，相互协调，共同发展的关系。
1.中国文化是工业设计
汲取营养的源泉设计是一个将各种理念，技术，文化糅合在一起，组成一个自然的共同体的艺术设计。工业设计在进行艺术创作的过程中可以将我们的文化融入其中，在设计中展现精神文明和文化色彩，增强设计的感染力，给设计作品增添更加浓郁的民族色彩。
2.工业设计是中国文化内涵的重要组成部分
工业设计在进行艺术创作的过程中，涌现出文化的色彩。北京奥运会的一些建筑设施已经演变成一种中国文化，成为中国人的经典，我们热爱这些新鲜的文化。鸟巢、水立方、奥运场馆、世博会场馆都展现出一种中国文化同样也是一种中国精神。
3.中国文化与工业设计的相互融合
在中华文化和设计结合的过程中，进行设计之间的融合，交流与思想核心的碰撞，从中转化为一个整体性设计。在创新产品设计的过程中，文化与设计相互推进，形成一种良性互动的设计文化，我们在进行创新设计道德过程中，就要寻找设计和文化的结合点。
二、中国文化在工业设计中的应用及启示
1.中国文化在工业设计中的应用
中国古代的窗户的设计演变成我们现在的时钟上的花纹设计，在这样的结合中，我们可以看出从形态到结构、色彩都过渡得很自然，这个时钟摆在家里的墙上的时候，会感觉很自然，闲逸。中国的太极文化，太极文化是武当创立的，是黑白两种颜色代表天地万物糅合在一起，浑然天成的感觉。用太极文化来转化为书柜设计，看上出显得家庭的文化气息很重，浓雅。在设计的过程中，文化与创新设计的完美融合。
2.中国文化对于工业设计发展的启示
在对于文化的设计的过程中，也给予了我很多的启示。在设计的文化中要吸取文化的精髓，才能有好的创意设计。在设计中推动文化的发展。在设计中推动文化的发展文化与设计相互交融。
三、结语
1吉祥文化内涵
北京在经历了三个朝代的变更后，奠定了璀璨的中华文明。老北京人们的民俗体现在他们的衣食住行、婚丧嫁娶和节庆娱乐上面，这些具有历史特色的民间习俗慢慢演变成旅游的看点。吉祥对于中国人而言，就像水之于鱼，天空之于鸟，空气之于人。似乎没有人说得清，中国的吉祥文化产生于何时，源自哪里，惟一可以肯定的是，当人有了追求幸福、美好、平安的愿望时，它们便被创造出来，例如，现在很多人喜欢把玩葫芦和麻核桃这两种纯天然的物件，主要因为葫芦取其谐音便为“福禄”，意味着人生美满、福禄双全；而麻核桃因为它的品类其中有虎头与官帽，这些也都有“福禄”的含义，所以倍受大众的喜爱，以至于北京街头到处可见把玩这两种物件的行人。此外，北京特殊的历史背景造就了北京人们的生活都留有浓厚的历史文化韵味，他们经历过风雨年代的洗刷，所以更加懂得慢慢体味生活的美好，经常将自己珍爱的首饰、帽子或者重要的印章放在一个专用的精致盒子中，这种精致的盒子也取“和合”之美意。旅游工艺品在融合了现代社会的流行元素之后，还可以进行具有地方特色的设计，这样就可以在北京旅游工艺品市场占据一席之地。
2传统与时尚的结合
虽然传统的民俗文化蕴涵着无限的内涵，是历史发展的产物，也是民族文化之旅的结晶，可时代的发展还是令现代生活与民俗文化之间产生了很大距离，所以旅游工艺品要想真正的被旅游者喜爱，就要找到当代时尚与传统民俗文化的交叉点，以此为契机在满足现代审美的基础上，尽可能的激发起人们对传统文化的猎奇心理，达到相互提升的效果。所以说，当代时尚办公用品与地方民俗文化的结合便成为工艺品畅销的一大法宝。在北京，鼠标被带上了京剧脸谱“、冰箱贴”长得如同北京古董一般，连女孩手中的钱包都变成了风俗画的绸缎面。这些工艺品设计的成功之处就在于设计师将北京最具文化味道的民俗艺术，融入到了人们的日常生活当中，时尚并且民俗范儿十足。
二、设计手法中的民俗文化
1造型装饰
在设计旅游工艺品的过程中，首先需要重视的步骤就是基本造型。在这个步骤中我们可以采用蛐蛐罐、水烟袋、门墩儿、风车和空竹等传统民俗中的特色造型来确定工艺品的基本造型。但是值得注意的是，传统造型的优点是具有突出的特色，然而不足是造型结构和线条比较复杂，而且老旧的传统观念并不适合现在的文化语境。也就是说，人们的审美观念发生了变化，那么设计师在利用传统的民俗造型创作工艺品时就不能墨守陈规，而是要以当代人的兴趣为导向适当的改良传统造型并让工艺造型简单明了。例如，说每年的八月十五，北京有供奉“兔儿爷”的传统民俗文化，传统的“兔儿爷”是文官武将的形象，头上戴着古代的黄金盔，身上斜披着红袍，脸为白色，腮为红色，手中握着药杵，脚上穿着青色战靴，坐骑为一只猛虎，而这样的“兔儿爷”造型对于大多数年轻人来说，已经显得过时。基于这些情况，设计师为“兔儿爷”重新设计了一种形象。采用软陶材料制作的兔儿爷虽然依旧是头戴黄金盔，下摆依旧是五彩“立水”，但是我们可以很清晰的在其身上看到卡通兔的身影，这种造型不仅具有鲜艳、明快的色彩和简洁的身段，而且还带有令人愉悦、生动的面部表情，使年轻人更加可以接受这种传统文化与现代艺术结合的工艺品。除此之外，无论是我们想要在生活中进行实际应用还是单纯的为了好看，我们都可以在现代的实用工艺品中加入经过拆解或者是简化的传统造型。例如，紫砂壶的壶钮处设计师采用了狮子狗的造型，而一种启瓶器的造型是京剧人物，还有一套设计比较成功的筷子架，其造型竟然是老北京的城门楼。在设计筷子架的时候，设计在其中非常和谐的融入了老北京的城门楼，“内九外七”总共十六座，我们平日里实用的筷子恰好可以放在城门楼两侧城墙上原本存在的凹陷里。采用这样的设计手法，不仅美观实用，而且还充分体现了民俗文化。
2图形图像
第一，对于旅游工艺品来说，最能够体现出当地特点的就是民俗文化中的图形符号，例如，我们一看到“吉祥八宝”就能够想到，看到“抓髻娃娃”就可以联想到陕西。就拿北京来说，具有北京民俗特色的图形图案可以说是遍布北京的方方面面，例如，生活用品、玩具、布艺和建筑装饰等，而用来装饰和设计旅游工艺品的图案便可以从四合院门楼砖雕或者沙燕风筝等物件上寻求素材，当然如果要在这些图案艺术中找出一个北京味儿最为浓厚的，那么就当属京剧脸谱了。对于脸谱来说，不同人物的性格和情感等特点都能够通过不同的色彩和图案充分的表现出来，不仅在形式上具有审美价值，而且在内涵上也具有较高的艺术价值。例如，我们可以利用脸谱来作为设计元素，对脸谱的色彩和图案进行提取与再创造，设计出独特的银质书签。这样，不仅在旅游工艺品融入了民俗文化，使其具有了收藏和馈赠价值，而就书签本身来说，实用价值也极高，也将民俗文化引入了我们的实际生活中。
第二，在工艺品上利用编织、刺绣和烧灼及影印等手法将风俗画与老照片等作为图形图案，在丰富工艺品内容的同时，宣扬民间传说和民俗礼仪或者纪念民俗遗址，这种手法也能够起到继承和传扬民俗文化的作用。当然，我们无论采用何种设计手法，都要保证工艺品具有艺术美感十足的表现形式，还要使其具有民俗味儿十足的表现内容，同时还要具有独特性和创新。我们拿古都风物文化丝巾为例，它的设计蓝本是明清时期的北京旧城，其内容主要讲述的是北京旧城的地理和当时的生活百态，在形式上这款丝巾有些像民间的风俗画。同样有意思的是它的包装纸盒，不仅采用了老宅门、牌匾等古代居所的元素来进行设计，而且还将《古都风物》这本小册子放在了盒中，以实现更全面和深入的宣扬北京的民俗文化。虽然设计师采用了老北京民俗文化中的元素来设计该丝巾，但是不仅没有损害丝巾的美观，而且还将中国的文化和气韵融入了其中，使其内外相辅相成，在北京的众多旅游工艺品中，这款设计可谓是非常成功。
3材料工艺
在设计旅游工艺品的过程中，设计师们所秉承的宗旨就是采用传统的手工技术，结合当地独特的原材料。就拿老北京手工艺来说，景泰蓝、内画、牙雕和料器及绢人等多种精典的绝活就出自于此。对于工艺品的材料运用，设计师单纯的继承传统是远远不够的，关键是运用创新思维，不断地开拓出新型工艺材料。例如，在设计葫芦工艺品时，如果在雕刻技术中融入范制技术、火绘技术和拼接技术等，那么就能够实现其样式的多样化。另一个经典案例就是工艺大师张同禄的《吉祥宝灯》，我们知道这件工艺美术品价值连城，而它就是在原材料的基础上，运用景泰蓝、玉雕和花丝等手工艺对材料进行了创新。不容置否，当旅游工艺品走向高端的时候，其也推高了其材料成本，最重要的是部分原材料已经在这个世界上很少见，甚至是消失了，所以，在设计中进行创新时，最关键的一点就是对新工艺材料的开发。其中一个方法就是利用类似材料来代替传统材料，例如，象牙果与象牙类似，其完全能够代替象牙来制作工艺品；第二种方法就是通过高技术手段对绿色环保材料进行开发，例如，软陶这种材料，“兔儿爷”的工艺品有一些就是软陶制作的。所谓的软陶，其实就是一种具有些许油性的聚合黏土，属于人工合成，但没有气味，对身体也无毒害作用，而且具有较强的延展性和可塑性，便于加工制作。软陶在早期盛行于欧美和台湾地区，作为一种前景光明的工艺品材料在大概十几年前进入到了中国大陆。除此之外，手工制作的传统工艺品还存在着许多不足，例如，工艺复杂、制作周期较长和难以批量制作等，手工制作可以用来制作收藏级的精典工艺品，不能完全抛弃，但是为了能够满足当代人们的审美和生活需求，极其有必要采用机械自动化工艺来对手工制作进行辅助生产。例如，在当代电脑的普及和软件的发展，不断提升了机械制作工艺的技术水平，即便是剪纸图案非常复杂，也能够利用激光雕刻和橄榄核机雕刻来实现。当然，机械再先进，在某些地方也能以匹敌精致的手工，然而机械工艺的批量生产是手工艺难以替代的，所以说在加工原材料或者中低档的工艺品时，采用机械工艺是没有任何问题的。综上所述，在当代设计旅游工艺品方面有两个重点，其一就是对传统的材料工艺进行深入的研究和理解，其二就是利用创新研发出新型材料和新的工艺技术。
三、结语
29年前，美国海斯就曾预言：“价格是当今企业竞争的手段，质量将是明天企业竞争的手段，设计是未来企业竞争的手段。”今天，无数企业的发展事实已经验证了这个预言的正确性。在新世纪新阶段，把我国建设成为具备创新特征的国家，是历史的必然选择。当前，企业自主创新能力的提高和核心竞争力的打造完全依赖于工业设计这个战略工具，因此世界各国政府越来越高度重视其发展。分析目前我国设计创意产业状况，工业设计属于最具发展潜力的，而工业设计的发展也最迫切。在我国制造规模巨大的面前，自主创新的重要途径就应该选择工业设计发展。就国家创造力组成来看，设计力处于重要地位，工业设计发挥战略工具功能，在技术创新水平的彰显，企业竞争力的提高上其作用不可替代。在现代社会中，如果产品具备了竞争力，则该产品的设计必然是优良的。设计创意产业属于创新型产业，集成了科学和技术，以及艺术和文化等为一身，这是令人毋庸置疑的，在我国创新型国家建设进程的推进中，其作用不可忽视。而我国在工业设计发展上，挑战与机遇并存，因为以设计水平的提升为手段，使产品的高附加值增加，该项事业的前途及其远大与美好。同时，我国企业现阶段重视发展设计，将是打破中国制造局面，转型为中国创造的重中之重环节。创意产业与工业设计是推动人类社会向前不断发展的密切相关因素，而人们认识工业设计的过程也是与社会前进同步，而不断提升的。当今社会创意产业为主流，重新界定“工业设计”概念极具必要性。在2001年，汉城工业设计家重新定义了工业设计：“工业设计将突破对物质幸福创造的约束。工业设计概念应具备开放性，能够对现在和未来的需求达到灵活地适应。”据此，工业设计脱离工业产品就是必然趋势，逐步蔓延到创意产业其他行业，将不断扩大工业设计外延，而且外延越来越模糊，甚至会不受创意产业约束，形成与创意产业同等地位局面。
二、文化创意与工业设计的关系
工业设计的不断扩张首先是在创意产业范围内进行，但其强大的生命力，发展势态的迅猛将突破创意产业范围，力图对创意产业的束缚进行摆脱，但由于其本身特性的存在，使其与创意产业存在复杂的“扯不断，理还乱”关系是不可改变的。二者由于具有不同的行业特性，导致形成的矛盾也不同，尤其是迅速发展的工业设计威胁到了创意产业的地位，而且两者的互相亲近，使了解的欲望被增加，对方的每次进步都对自身发展产生振动。引发其思考，成为共同发展寻求的促进因素，这是从总体上所描述的二者关系。以下为具体论述：
1工业设计的发展对创意产业的发展具有存进功能
就当今全球知识产业来看，在密集型和服务型产业中设计发展得最快。工业设计综合了科学性与艺术性，在对资源和环境经济等问题的解决方面发挥重要作用，成为人类生产与社会发展的推动力量。创意产业包括工业设计，因此说工业设计的发展也可视为发展创意产业了，同时发展工业设计对其他相关产业也可发挥促进发展功能，最终促进发展整个创意产业，因此说发展工业设计实质就是对创意产业进行发展。工业设计对于创意产业来说，发挥的支撑作用极为重要，也就是说，今天创意产业所形成的影响力是建立在工业设计基础上的。在全球竞争日益加剧的今天，工业设计被视为重要利器，国家和企业对其所产生的高附加值的关注程度也呈现上升趋势。大贺典雄为索尼公司董事长，他认为：“在市场上分开产品的唯一标准就是设计。”从很多国家和企业的案例中已经充分的证明了工业设计推动创意产业的作用，例如保守和落后以及贫穷曾是韩国的特征，在亚洲危机中曾萎靡不振。1998年，“设计韩国”战略被韩国政府提出后，工业设计成为政府大力推动与支持的对象，得到高速发展，工业设计使韩国走出金融危机泥潭，而且像三星等一大批世界著名品牌得以诞生。工业设计成为韩国向世界迈进的推动力量，是制造国家成功转型为创意设计国家的有力武器，工业设计对创意产业具有巨大的推动作用，这从韩国巨大的工业设计成功中得到充分的证实。
2创意产业的发展促进工业设计的发展
在没有明确提出创意产业前，工业设计处于缓慢发展时期，对于其在发展中所发挥作用的重要性，人们的意识并不清楚，把装饰和美化产品视为工业设计师功能，没有发现其对经济效益的直接作用，对其成为国民经济支柱性产业更是无从想象。当创意产业从其他产业脱颖而出，带来出色的经济效益，把自己的产业体系形成后，人们对创意产业开始关注，同时对其中重要组成部分工业设计的存在开始重视。这样工业设计就从小丑地位转变为主角。发展工业设计是需要基于创意产业背景的，创意产业的发展有利于把良好的环境为工业设计营造出来，成为更多、更好设计产生的促进因素。创意产业能够把宽松的设计氛围和合理的设计评价体系等等提供给工业设计。另外，各地的创意产业组织对创意产业博览会等各种活动的经常举办，能够把很好的学习机会提供给工业设计者，他们可以吸取服装和绘画等方面的营养，为灵感的寻找带来便利。并把更多的展示工业设计的机会创造出来，从而能够使更多的人对其给予了解和认可，为国家给予重视和扶持创造条件。总之，工业设计的发展对于创意产业的发展来说，势必成为促进因素，创意产业投资力度的加大势必对工业设计的长足发展发挥促进作用，两者相辅相成，共同促进，共同发展。基于创意产业格局，我国出台的工业设计发展策略就应该充分的考虑其政治文化和经济发展历程的特殊性，因此我国在发展工业设计中，盲目照搬国外对策是坚决行不通的。我们在结合我国国情，充分的分析我国工业设计发展状况，研究创意产业的运行模式后，把工业设计的发展对策确定为文化创意和产业化，而且还需要充分的结合二者。
目前，我国必须把良好的创业环境创造出来，构建高效的政策支持机制和高技术的基础设施，使产业链条具备相互接驳特征，构建的交易平台具备高度市场化，这是我国创意产业实现大力发展需要的条件与背景，并把工业产品设计产业体系确定为基础和核心，把平面和环境艺术设计等相关行业涵盖在横向联系范围内；产品的宣传和营销等环节为纵向联结扩大的范围。对于我国经济发展而言，工业设计发挥增进强大竞争力功能，在我国获得全球市场竞争优势，从“中国制造”转变为“中国创造”，打造充满活力的国际形象中，其作用的重要性将是不言而喻的。我国政府在综合国力增强过程中，如果想走以高新技术产品附加值提高之路，重视工业设计就是必要之举，需要把政府管理部门和行业协会专门设立起来，并且在资金上大力扶持。此外，需要加大重视设计教育力度，就工业设计而言，其质量和竞争实力直接决定于设计人才。我国目前的设计师具有世界影响的几乎没有，而且在补给新鲜血液方面也能力有限。多元化应是设计人才应具备的特点，而且其背景也需要拥有跨行业和国际化等特征。因此创意产业集群也极有必要形成，致使文化生态具备多元化特征，形成创意服务产业链。以城市创意产业集聚效应为依托为产生和转化创新，打造载体和发展空间。同时需要强调的是，发展工业设计需要跨区域，实现国际化互动，不能局限在个人和单个企业或单个城市上，应具有地理性集聚特征。工业设计创意产业把创意设计向产品进行转化依靠技术支持平台来实现，设施的研发和对创意人才的转让与吸引等为主要的社会和生活环境内容。另外，企业和政府还要从外部条件方面不断进行完善，为工业设计创意产业商品价值的发挥打下坚实基础。如培训教育具备专业化特点，人才市场要具备灵活性，市场需求实现多样化，相关产业要给予支撑，信息流和人才流以国际化为基础，同时，社会环境和政策环境也要极力做到宽松。
三、结语
【关键词】型钢混凝土；石油化工；结构设计
1引言
型钢混凝土结构构件具备诸多优势，比如：受力性能好、截面尺寸小、抗震性能好、自重轻等，在石油化工结构设计中具备很优越的应用价值。在型钢混凝土结构设计过程中，需要明确方法，遵循《型钢混凝土组合结构技术规程》《型钢混凝土结构设计规程》等[1]。此外，还有必要通过构件的实际受力情况，对设计进行优化。总之，由于型钢混凝土具备很好的应用价值，所以对其应用进行探讨意义重大。
2工程实例分析
在石油化工焦化装置中，焦炭塔框架属于核心构筑物，操作重量大，装置支座位置及井架总高度偏高，通常情况下会有焦溜槽以及楼梯间附带。整体结构体系较复杂，设计存在一定难度。以某炼油厂为例，其工程延迟焦化装置焦炭塔框架属于两塔结构，焦炭塔单塔自重达4300kN(430t)，塔外径为9690mm，单塔最大高度为41.3m。水焦工况最大操作介质为3040t，满焦工况焦炭量达到1150t。该工程所处场地在地面上10m位置的基本风压为0.5kN/m2，地面粗糙度为B类，抗震设防裂度为7度，工程场地设计基本地震加速度值为0.15g[2]。从框架设计来看属正常，但在结构空间利用方面提出了一些基本建议：（1）尽可能控制主要构件截面，使整体平面布置的需求得到有效满足；（2）确保塔体下方具备充足的空间，能够设置冷焦水过滤器1台和别的附属操作框架；（3）在塔体下方框架位置，有必要对全封闭设备操作房进行合理设置；（4）确保型钢混凝土结构能够合理、科学地应用，进而发挥型钢混凝土结构的作用。
3型钢混凝土结构的选择以及模型的计算
3.1结构选择
对于上述工程的焦炭塔框架设备支承部分来说，为典型的塔型设备基础，即：两塔板式框架联合塔基础，一共有3层，高为27m，纵向连续两跨2.5m×2，横向为单跨12.5m，出焦井架标高为27～117m，属中心支撑钢结构框架。
3.2模型计算
在设计中，所使用的是有限元分析软件STRAT，在利用该软件进行计算过程中需由经验丰富的技术人员操作，以确保计算值的精准性。同时，在焦炭框架选择上，选择高耸组合结构，在建模分析过程中，有必要对下部混凝土框架和上部钢结构的共同作用充分考虑，以此有效模拟结构的具体情况。对于完整的焦炭塔框架模型来说，需具备：①混凝土框架柱；②井架钢结构梁；③混凝土框架梁。此外，利用厚壳单元模拟混凝土顶板，利用薄壳单元模拟设备塔体。
4荷载组合与截面设计
4.1荷载组合分析
根据相关设计规范要求，对焦炭塔框架设计需根据承载能力极限状态最不利的效应组合加以设计。因此，两塔结构设计时的荷载组合为：（1）正常操作工况下：1.2永久荷载＋1.0×1.3×（介质荷载＋活荷载）＋1.4×风荷载；（2）停产之前：1.2永久荷载＋1.0×1.3×（介质荷载＋活荷载）＋1.4×风荷载；（3）停产检修工况下：1.2永久荷载＋1.0×1.3×活荷载＋1.4×风荷载；（4）地震作用下：1.2×[永久荷载＋0.5×（介质荷载＋活荷载）]＋1.3×水平地震荷载＋1.4×0.2×风荷载[3]。总之，需合理分析荷载组合，以此为进一步截面设计以及计算结果的准确性提供保障。
4.2截面设计分析
截面框架柱、框架梁的设计内容如下：1）框架柱设计。在设计初始阶段，如果外在条件全部一致，为了使框架柱截面的尺寸得到有效保证，可选择2种框架柱截面尺寸，通常会选择1个大柱尺寸，即：2500mm×2500mm规模；同时选取1个小柱尺寸，即：1800mm×1800mm规模，根据计算结果，采取对比的方法最终选择适合本工程结构的合理尺寸。在外在条件一致时，大柱和小柱模型需采取分别进行计算的方法。由于会受到框架柱截面尺寸差异的影响，进而使结构刚度存在很大的差异。针对此类情况，需要利用地震组合工况控制好设计结构。从实际经验来看，小柱模型在刚度上偏小，在柔性上较好，基于同样风载或者地震条件作用之下，结构内力偏小，便于为构件截面设计提供有利的条件。2）框架梁设计。对于框架梁来说，因受到工艺设计需求的影响，加之标高相对明确，使得调整的空间偏小。在梁截面上，一般选取为1500mm×2500mm。在对梁截面刚度进行合理增多的条件下，能够使框架柱的反弯点位置得到有效控制，进而使框架梁设计弯矩的要求得到有效满足。基于框架梁内部对H型钢进行设计，能够和框架柱内型钢柱之间组合成为内框架体系，从而使结构的整体性得到有效提升[4]。此外，框架顶板属于设备的支座层，起到承载塔体荷载的作用，在顶板中间部位需设置型钢斜梁，并采取STRAT计算结果提取内力，对厚板配筋进行计算。总结起来，在设置斜梁的条件下，能够使顶板的受力得到有效改善，同时使传力路线得到有效简化。
5结语
本次研究结合实际工程案例，对型钢混凝土在石油化工结构设计中的应用进行了探讨。在了解工程实例的条件下，需选择合理的型钢混凝土结构，并通过模型的计算，进一步分析荷载组合，然后在截面设计过程中，注重框架柱的设计和框架梁的设计。总之，对于型钢混凝土结构来说，对型钢和混凝同受力的特性加以应用的条件下，使混凝土的抗压性能以及型钢的抗弯性能得到有效展现，进而使结构的延展性得到有效提升。此外，在合理应用型钢混凝土结构的条件下，能够提升结构空间的利用效率，进而使实际生产需求得到有效满足。
作者:冉艳华 单位:中海油山东化学工程有限责任公司
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作为文化创意中的产业创意或称经济创意,是通过创意和技术手段来更好地满足消费者的使用需求,提升商品的市场竞争力的。在服务于制造业经济的创意行为中,工业设计是最具“跨界”性的领域。工业设计不单是外观设计,更是从产品概念设计、造型设计、功能开发到品牌包装策划等一条完整的设计产业链,这是工业设计“跨界”的核心含义。工业设计是一座桥梁、一个载体,是使用新的创意和科学技术的手段满足人们对产品从外形到功能的需求。它的跨界特点表明,在工业设计的研发过程中会涉及到不同的知识领域,需要如艺、机、电、智等多学科齐心协力、协同作战,在其产业化过程中更需要产学研联盟作为支撑。构建工业设计产学研合作联盟——上海创意设计公共服务平台实现跨界设计,必将在“设计之都”上海创意产业规模建设的同时,实现工业设计的能级提升,促进上海社会经济的转型发展,推进产业结构从低端向高端调整。许多高校每年都会组织师生参加各类创意设计大赛,产生大量的创意作品,但真正能产业化的却寥寥无几。有些学校只注重如何帮助学生把奇思妙想变成获奖证书,关心获奖等级和排名,极少关注成果转化问题,人为造成产学研“生态圈”失衡。那些独具创意的获奖作品和设计专利作品在赢来短暂喝彩的热闹之后,除了获奖证书外,仅有不到三成作品能够签约转化,能转化产生经济效益的成果也仅占被转化成果的三成,高校科研成果中也只有约十分之一能够取得经济效益。此外,大学生申请的作品专利主要集中在外观和实用新型专利上,这些专利相对于发明创造专利来说技术含量低,思考度和成熟度不足,不易被市场接纳。这也使得很多生产企业不会真正把注意力放在大学生的专利上,许多有很好发展前景的项目也不容易被发掘。
上海现有的几百家服务于消费类的工业设计公司中,大都不具备具有国际竞争力的自主研发新产品的能力,多数仅停留在简单的仿制和改进阶段。原因是这些公司规模小,研发投入经费有限,产品设计单一,缺乏独立技术支撑的能力,因而始终脱离不了在低价位上挣扎、竞争。现实证明要改变这些状况,因为一般意义上的产学研合作模式已力不从心。产学研合作的高级阶段是产学研联盟,联盟的重要目标之一是合作各方主体在平台合作的基础上构建战略性合作伙伴关系,创造并转移新知识。新知识转移既是合作成果的直接体现,也是产学研合作各方主体的主观要求,其最终目的是实现知识和技术的转化,提升各自的知识和信息水平,提高产学研联盟的合作绩效,实现合作创新。构建上海创意设计公共服务平台的目的就是重点依托高新技术创意产业集聚和高校多学科协同创意的技术力量优势,围绕“联合国创意城市•设计之都”的建设,充分发挥产学研合作联盟的整体优势,在促进创意设计成果转化的同时培养创意设计人才。
2工业设计产学研合作联盟——上海创意设计公共服务平台的建设方案
上海创意设计公共服务平台是集人才培养、产学交流、展示评比、项目合作、成果转化等为一体的新型工业设计产学研合作联盟,体现出以创意转化为主导的产学研联盟特点,是一个面向工业设计(生活消费品等)为主线的以创意转化为主导的创意设计教学和研发机构。上海创意设计公共服务平台具体由教学平台、研发平台和产业化平台组成。
2.1教学平台主要体现在整合高校资源来推动原始创新、集成创新和协同创新,多学科协同创新教学模式是它的主要特色,可以提升创意设计的内涵,实现创意设计的商品化。创意转化的切入点聚焦在创意产品设计及专利产品的开发和研制上。创意过程中分为二个层次:①发散创意思维,是“量”的体现;②深化创意设计,是“质”的飞跃。在第一层次,以集聚各高校为主参与和搭建各类设计竞赛活动。依托上海国际文化创意产业博览会、上海工业博览会打造上海工业设计领域具有权威、价值、产业形态的国际化设计展示、评比的交流赛事,即设立“上海国际工业设计创意设计大赛”,使其成为国内外工业设计领域学术和设计作品交流的国际舞台,成为具有影响力的规模化、产业化并在设计界、产业界具有盛誉的赛事活动,成为上海海纳百川创意都市的名片。在第二层次,以提升产品的创意设计核心竞争力为主,以取得设计发明专利为目的。集聚高校资源,在毕业设计环节,结合高校多学科优势,设立多学科协作的毕业设计联动机制,联合成立由多校专家和业内专家组成的专家指导委员会。指导委员会可根据市场需求和竞赛获奖作品的二次开发,有针对性的毕业设计选题,各相关学科都可根据本学科涉及到的内容展开课题研究,这种并非虚拟的毕业设计研究课题具有非常高的实用价值。在这个过程中,多学科的互补与碰撞,非常容易产生创意灵感的火花,一些概念性设计也可在多学科协同开发下实现其功能,经过整合就极有可能诞生具有市场价值的创意设计专利产品。
2.2研发平台主要体现在以市场需求为导向,集成行业资源,开展创意产品的研发,提升创意设计的价值与作用,引领行业的发展潮流。平台将借鉴发达国家在功能技术产业服务上的建设经验,协调整合上海科技资源,积极展示和提供包括设计、工艺、产品、材料、市场等方面的功能技术产业服务,将平台打造成为各具行业特色的工艺技术检测中心、产品设计论证中心、设计功能体验中心、创意设计展示中心,使其成为技术研发机构、设计机构、设计师、产业管理者、产品制造企业、技术需求企业、产业园区、创意集聚区以及高校的产学研合作平台,这一平台既可服务于高校的实践教学又可服务于广大的社会生产企业,尤其是改变目前中小企业重模仿、轻研发的现状,从整体上提升他们的产品质量和经营内涵,形成系统化的产业服务功能,服务于上海、长三角和全国的产业发展。
2.3产业化平台主要体现在与企业、行业和产业园对接,促使技术转移和创意产品的直接转化。通过成果和展示,向地区辐射。根据上海各高校创意设计类专业的定位,先行联合上海交通大学、同济大学、东华大学、华东理工大学、上海工程技术大学、上海第二工业大学等在工业设计、建筑设计、时尚、服饰、会展、包装设计方面已经具有一定品牌和优势的高校为核心,对接一批行业知名度高的企业。先行试点,积累经验,逐步扩大。平台将建立工业设计工艺技术检测资源数据库,鼓励设计机构和制造企业提供设计产品、建立检测目录。依托张江科技园区和高校联合成立创意产业技术应用中心,参与建立工业产品设计技术标准,引领上海各具行业特色的创意产业技术应用中心的建立和发展;依托上海图书馆建立上海工业设计大型数据存储托管平台;依托上海文化产权交易所建立原创设计交易平台。结合高校文化创意产学发展需求,探索提供网络数据检索的服务。扩大与兄弟省市产业集群的战略合作,集中区域产业资源优势、高校人才优势、行业引领优势、大师工作室品牌优势,为促进设计产业与制造业的结合、功能技术与设计服务水平的提升、实现产业增值提供一个技术特色明显、辐射效应显著的产业服务平台。
3结论
