基于Web的Revit模型轻量化和大屏显示研究

实现建筑信息模型在浏览器中的显示功能对于推动BIM技术在工程现场的实际应用具有重要价值。通过对Revit的二次开发,将Revit模型以GLTF格式储存并采用Draco压缩算法进行轻量化处理,在Three.js引擎中完成解析和重构模型,从而实现模型在浏览器中的显示功能。在谷歌Chrome浏览器中实现模型优化和交互功能,之后对多种浏览器的兼容性进行测试,结果表明交互功能和优化效果良好。采用Three.js引擎实现了BIM模型在数据大屏系统中的展示,提高了模型的美观度和模型与数据的关联性。研究结果表明:Revit模型在浏览器中的轻量化显示具有可行性;BIM模型轻量化显示与数据大屏技术相结合具有未来研究价值。

基于山体风貌保护视角的青岛中心城区城市高度控制研究

近年来青岛快速扩张的城市建设对中心城区原有的山水格局产生了一定的影响,尤其是城市与山体之间和谐的空间关系面临严峻挑战。结合《青岛市城市风貌保护规划》项目,多维度分析青岛中心城区山体周边风貌保护的现状特征及问题,从山体保护对象确定、山体保护分级以及山体周边建筑相关高度控制等方面入手构建青岛山体周边高度控制体系。并在此基础上结合外部认知要素与内生需求要素,提出青岛中心城区城市高度形态控制方案,整体保护青岛城市风貌,回归青岛“城”与“景”的融洽关系,并为其他城市的高度控制工作提供参考。

高速公路出入口与邻接城市道路协同控制方法研究

针对高峰时期高速公路出入口及周边区域交通需求过大和交通负荷分布不均而引起的区域交通拥堵问题,研究了高速公路出入口与邻接城市道路协同控制方法。首先通过研究高速公路出入口区域内各节点之间进出的交通需求和通行能力关系,以收费站及其衔接交叉口通行量最大为控制目标,构建高速公路出入口交通协同控制模型。其次,研究了城市道路区域边界节点与高速公路出入口之间进出的交通需求和通行能力关系,结合红波协调控制思想,构建城市路段交通信号协调控制模型。最后以南宁市石埠高速公路出入口及周边区域为例,通过开展VISSIM仿真试验验证方法的有效性和可行性。仿真结果表明:虽然协调区域上的边界节点交通负荷有所增加,但高速公路出入口衔接节点平均排队长度和平均延误分别降低了22.36%和13.10%,其他节点总的平均排队长度降低了18.54%,从区域路网的角度考虑,仿真结果表明了本文方法能有效缓解高速公路出入口及周边的区域性交通拥堵问题。

基于BPSK解调算法的随钻测量无线通信系统的搭建

地质勘测中,确保勘测数据的精准并能够随时根据钻井情况调整姿势是钻井工程的技术关键。当前国内外随钻测量系统通信技术主要是基于脉冲数据传输方案,这种技术传输性能弱、局限性大。引入随钻测量无线电磁传输技术解决钻井通信问题,基于BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制方案,对通信传输系统进行优化,并做通信实验测试。结果表明BPSK方案能很好提升信号宽带能力,传输速率达到100 bit/s,误码率<0.1%,有效解决载波问题,同时工频信号与噪声信号抗干扰能力进一步提升。研究内容对地质钻井平台精准控制具有较大意义。

钢纤维混凝土的断裂损伤过程分析

为探究钢纤维的掺入在混凝土断裂中发挥的作用,通过应变片电测法和数字图像相关(DIC)法对楔入劈拉试件进行加载试验,分析了素混凝土和钢纤维混凝土两种材料的裂纹扩展行为。利用应变片电测法得到断裂损伤区内虚拟裂纹张开位移随荷载的变化和不同荷载时的张开位移分布的变化,绘制成曲线;由DIC法得到试件的应变场变化云图,并计算出张开位移,与应变片电测数据对比分析。结果表明:钢纤维能阻挡裂缝贯通发展,钢纤维试件在破坏过程中承载能力变化更为平缓;DIC法的运用在试件达到峰值荷载前是可靠的。另外,基于双K断裂准则计算了试件的最大承载力,与试验结果基本吻合;通过非线性断裂的裂纹黏聚模型及损伤因子计算法,结合试验数据,给出黏聚裂纹张开位移与损伤变量在断裂过程区的分布规律。

HB-FRP黏结混凝土界面性能试验研究

FRP与混凝土的界面黏结效果是外贴FRP加固技术(EB-FRP)中的关键,FRP与混凝土黏结界面过早失效会使FRP的利用效率大大降低。混合粘贴纤维复合材料加固(HB-FRP)以机械锚固和胶黏结并用的手段,用以抑制FRP的过早剥离。为明确HB-FRP对界面黏结性能的影响,进行了不同锚固形式的单向剪切试验,对比研究了EB-FRP和HB-FRP锚固方式的锚固性能,分析了不同扭矩和钢扣件个数对HB-FRP试件的剥离荷载和FRP利用率的影响,基于HB-FRP组合界面黏结-滑移统一模型对试验数据进行拟合,通过试验结果验证HB-FRP组合界面剥离荷载计算模型。结果表明,相较于EB-FRP,HB-FRP试件的剥离荷载和FRP利用率均有明显提高,且随着扭矩和扣件个数的增加而提高;验证了剥离荷载计算模型的有效性,可用于计算HB-FRP组合界面的剥离荷载。

夏季温度漂移环境下的人体热舒适研究

长期处于稳态热环境会削弱人体的热适应能力,影响人体热舒适,并且空调系统的长期运行也会造成能源过度消耗。研究显示,允许室内环境温度适当地变化可以改善上述问题。通过控制空调的间歇启停,结合主观热评价、额头温度、耳温以及平均皮肤温度的变化,探究了短暂温度漂移下的人体热反应,并且分析了额头温度与热舒适投票之间的相关关系。结论如下:存在温度漂移的夏季空调环境,可以提高人体对偏热环境的接受度;适当范围内的温度漂移可以提高人体热舒适,为室内空调系统的动态调节提供了新的研究思路;温度漂移热环境中,人体额头温度与热舒适显著相关,其可以作为表征动态环境热舒适的重要指标之一。

钢渣透水砖的制备与性能研究

随着海绵城市建设的兴起,透水砖作为新兴材料,正受到越来越多的关注。采用未碳化的钢渣作为粗、细骨料制备钢渣透水砖,研究目标孔隙率、成型压力以及水胶比对钢渣透水砖抗压强度及透水性能的影响。研究结果表明:目标孔隙率、成型压力以及水胶比对钢渣透水砖性能影响显著,当目标孔隙率为14%,成型压力为9 MPa,水胶比为0.28为最优配合比。

低水泥用量3D打印混凝土流变性能及打印性能研究

3D打印混凝土(3DPC)在配合比设计、性能测试及评价、打印实践方面取得突破性进展,但普遍存在水泥用量过高的问题。采用青岛地区常用掺合料替代水泥,设计替代量为40%和50%两组别,并结合水胶比、胶砂比等共设计了6组不同配合比进行流动性能、流变性能以及打印性能等测试,分别归纳了流动性能、流变性能对打印性能的影响规律,并给出了所设计混凝土的可打印流变参数范围。结果发现,当跳桌扩展度在160~180 mm,静态屈服应力在(2300±200)Pa,动态屈服应力在(310±30)Pa时,所设计的3DPC具有较好的打印性能。

磁性生物氧化锰制备及对As(Ⅲ)的吸附效果研究

通过席夫碱反应制备了磁性生物氧化锰(MBMO),分析了磁性材料的物理化学特征,研究了pH、As(Ⅲ)浓度、共存阴离子、盐度、再生条件等因素对废水中砷(As(Ⅲ))吸附固定效果的影响。结果表明:制备的MBMO具有良好的磁响应性能,可实现MBMO的快速分离回收;MBMO对废水中As(Ⅲ)具有良好的吸附性能,当As(Ⅲ)初始浓度为0.2mg/L时,MBMO对As(Ⅲ)的去除率为95.86%;随着溶液初始pH的增加,As(Ⅲ)的去除率随之增加;当Cl-浓度为0.1~10mmol/L、盐度在0.2%~5%时,MBMO对As(Ⅲ)的去除率没有显著影响;共存PO43-和SiO32-离子会显著影响As的吸附效率,且随着浓度的增加去除率降低;0.1mol/L NaOH溶液能实现MBMO的再生,循环3次后As(Ⅲ)的去除率仍在80%以上。总体而言,MBMO是一种高效的As污染环境修复生物材料。

水泥基固化剂对余泥的固化效果研究

地铁施工过程产生的地铁弃渣、盾构泥浆经泥砂分离、压滤形成的余泥,是工业一大固体废弃物。为实现余泥的资源化利用,研究了2种水泥基固化剂对不同含水率余泥的固化效果,分析了固化剂的固化机理。结果表明:Ⅰ类固化剂主要通过C-S-H凝胶与钙矾石晶体对土颗粒的胶结黏聚作用进行固化,固化余泥无侧限抗压强度较高,最高可达15.01 MPa;Ⅱ类固化剂主要通过C-S-H凝胶以及Ca(OH)2、CaCO3对土体结构的填充作用进行固化,固化后余泥耐水性较好。余泥固化强度随水泥含量的增大而增大;固化剂在不同含水率下存在最佳配比,在含水率为20%时,用10%水泥掺量的Ⅰ类固化剂经济有效;含水率为25%~35%时,用12%水泥掺量的Ⅰ类固化剂固化效果最好。

起爆方式对爆轰波传播特性的影响研究

为探究爆轰波碰撞对爆轰压力分布规律的影响,采用理论推导、数值模拟和现场试验相结合的方法,分析了不同起爆方式下炸药内部和外部爆轰压力的变化规律。研究结果表明:爆轰波发生碰撞后,依次产生正碰撞、斜碰撞及马赫反射现象,最大爆轰压力可达到稳定爆轰压力的3倍以上;采用对称双线性起爆方式时,土体聚能侧所受爆轰压力是起爆侧的2.74倍,轴向所受爆轰压力较单侧线性起爆方式提升了75%。基坑爆破试验结果表明:采用对称双线性起爆方式时,沿爆轰波碰撞聚能方向呈一字型布置起爆,炮孔间的贯通效果相较于单侧线性起爆方式得到了明显提升。

考虑基坑宽度及软弱土层厚度的基坑抗隆起稳定可靠度研究

坑底隆起破坏是导致基坑失稳的关键因素之一。对坑底隆起的影响因素展开研究工作,分析基坑宽度以及软弱土层厚度对坑底隆起变形以及基坑抗隆起稳定可靠度的影响规律。首先,建立不同工况的基坑开挖有限元模型,获取坑底不同特征点的隆起变形值,分析其变形规律,进而构建基于隆起变形限值的坑底抗隆起失效极限状态函数,最后采用蒙特卡罗法对坑底进行概率分析。数值模拟结果表明:当软弱土层厚度足以使隆起破坏滑动面贯通时,窄基坑的坑底两侧隆起变形大,中间小,宽基坑隆起变形规律与之相反;两种类型基坑坑底隆起变形都随基坑宽度增加而增大。改变软弱土层厚度,坑底各特征点隆起变形值随之变化,当为窄基坑时,坑底隆起变形依旧是中间小,两侧大;当基坑为宽基坑时,随软弱土层厚度增加,隆起变形随之增大,且坑底中心隆起变形逐渐超过两侧隆起变形;依据变形规律得到不同宽度基坑隆起破坏滑动面贯通时的软弱土层厚度。坑底抗隆起稳定可靠度与基坑宽度、特征点位置以及软弱土层厚度有关,坑底的稳定状态以及可靠度最低的特征点位置随基坑宽度以及软弱土层厚度变化而变化。

离心摆式减振器回转运动的数字摄影测量方法

离心摆式减振器(Centrifugal Pendulum Vibration Absorber,CPVA)由于能够有效吸收发动机产生的扭振而被广泛应用于传动系统。针对研究CPVA动态特性时缺少运动参数测量方法的问题,提出了1种基于计算机视觉的非接触式测量方法。首先在转子与摆子上布置标记,然后利用高速摄像机拍摄CPVA的运动视频,随后利用数字图像处理技术对标记位置进行识别,最终通过标记坐标计算转子与摆子的运动状态参数。实验结果表明所提出的方法能够对CPVA在重力场中的运动进行准确测量。

考虑填充墙平面刚度分布的RC框架结构抗地震倒塌能力研究

为研究填充墙对RC框架结构抗震性能的影响,以汶川地震中发生倒塌的漩口中学教学楼A为原型,基于ABAQUS软件建立了有限元模型,对结构底层各柱的剪力进行分析,发现由于填充墙的布置使得结构平面刚度分布不均,造成地震剪力在各榀框架之间分布不均匀。为了定量地考虑平面各轴线刚度分布对结构抗震性能的影响,设计了4个沿轴线各榀填充墙框架不同刚度分布的结构模型,通过IDA(增量动力分析)分析对比评估4个模型的抗地震倒塌能力。结果表明:平面刚度均匀分布的结构模型倒塌概率最低,具有良好的地震韧性;当某轴线的刚度高于平面各轴线平均刚度的30%时,结构的倒塌概率大幅提高,抗倒塌安全储备不足,建议在设计中平面各轴线的刚度不应超过此限值。

等剪切振动膜过滤浓缩微藻过程中对膜污染的影响

等剪切振动膜技术是一种新型的膜过滤技术,通过产生强烈且恒定的剪切力有效地减轻膜污染。使用该技术分别进行了回流和浓缩过滤微藻实验,通过对跨膜压差(TMP)、膜形貌变化以及膜上胞外有机物(EOM)组分的分析,探究等剪切振动膜在小球藻浓缩过程中的抗污染能力。结果表明,等剪切振动膜在微藻浓缩实验中受到了较为严重的污染,主要是由于在浓缩过程中藻液浓度不断升高,造成了较高的可逆污染(72.24%),但在冲洗后膜通量可以得到有效恢复,纯水通量由329.8 L/(m^(2)·h)恢复至2400.5 L/(m^(2)·h)。综合考虑,采用等剪切振动膜进行微藻过滤浓缩是可行的。

应用埋式毛细管网换热器的海水源热泵系统适用性研究

海水源热泵系统面临着生物附着、管道腐蚀、严寒天气换热器结冰等问题,影响其性能系数。将材质为PP-R的毛细管网换热器埋置于海床砂土中的海水源热泵系统能够有效避免以上问题。基于能耗模拟数据,对比了海水源热泵系统、空气源热泵系统和冷水机组+燃气锅炉系统的经济性和环保性。结果显示,应用埋式毛细管网换热器的海水源热泵系统的经济效益和环保效益均为最优。系统运行20年,海水源热泵系统的全寿命周期成本为459.5万元,最小年费用为46.8万元,建筑生命周期内其单位面积的碳排放量比空气源热泵系统低10%,比冷水机组+燃气锅炉系统低21%。本研究使消费者对该热泵系统有了更深的了解,为推广此应用提供数据支撑。

玻璃纤维加强型胶合木梁柱植筋节点受力性能研究

针对胶合木梁柱纯植筋节点的延性及耗能不足问题,提出采用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)的加强型梁柱植筋节点,以使植筋有效发挥作用,改善节点受力性能。运用ABAQUS软件分析了纤维布粘贴方式、层数对植筋节点受力性能的影响,确立合理的粘贴方案后,采用试验与数值模拟相结合的方式,对比分析有、无加强型胶合木梁柱植筋节点在低周往复荷载作用下的破坏形态及滞回性能。结果表明:玻璃纤维增强复合材料对节点的加强效果明显,节点延性和耗能均得到有效改善;但在保证植筋节点承载力达到预期目标的情况下,有必要根据设计承载力要求合理控制GFRP的粘贴层数,以避免浪费。

海床砂土源热泵毛细管前端换热器换热性能研究

海床砂土源热泵是典型的清洁能源供能系统之一。为探究其毛细管前端换热器的换热性能,利用Matlab软件构建了换热器各个毛细管的数值传热模型,并基于该模型分析了管席不同位置处毛细管出口温度变化情况以及毛细管间距、埋深、管长对换热器换热性能的影响。模拟结果表明:当换热达到稳定时,管席顶部管和底部管的换热效果均优于中间各管的换热效果,并且毛细管间距、埋深和管长的增加有利于毛细管换热器换热性能的提升,毛细管间距从20 mm增大到60 mm时,冬夏季毛细管换热量分别增加了51.9%和17.8%,埋深从0.5 m增大到2.5 m时,冬夏季毛细管换热量分别增加了74.3%和53.9%,管长从0.5 m增大到3.0 m时,冬夏季换热量则均扩大了3.9倍。研究可为海床砂土源热泵前端换热器的设计提供理论支撑。

超声波耦合光催化再生酚饱和活性炭研究

将超声波与光催化技术耦合(US/UV),对吸附苯酚饱和的活性炭进行再生,对比了光催化、超声波及超声波耦合光催化3种工艺条件下的再生效果,研究了TiO 2投加浓度、超声波功率和再生液初始pH值对活性炭再生的影响,并分析了不同工艺再生前后活性炭结构的变化。实验结果表明,US/UV耦合工艺的再生效果优于单独的光催化再生和超声波再生工艺。当TiO 2浓度为100 mg/L,超声波功率为100 W,pH为7~9时,US/UV耦合工艺的再生率达到74.51%;并且对活性炭的孔隙结构破坏较小,微孔恢复程度较高,具有再生速率快、再生液苯酚残留浓度低、再生效果稳定的特点。