科研建筑的科技创新

随着科学技术的发展,科研建筑内在功能需求发生日新月异的变化,人们对科研建筑的需求有了更高的要求,对于科研建筑的功能和形式也有了更多的期待。科研建筑不再局限于实验、科研办公、展览展示等功能属性,而是朝着更加多元化、复合化、综合化方向转变。本期沙龙希望建构建筑师、工程师、科学家之间的交流平台,以科学思维与技艺呈现相结合为目标,交流最前沿的科研建筑设计实践案例和成功经验,探讨相关研究的新动态、新成果,探索面向未来的科研建筑设计之路。

北京歌舞剧院大埋深地下结构设计

北京歌舞剧院结构基底标高-22.600m,采用震振双控技术,在地下室基础底板底和挡土墙外侧设置减振垫,同时在标高-12.400m设置层间隔震(振)层。最大水头高达16.400m,减振垫限制了采用抗拔锚杆或抗拔桩抗浮,且观众厅和舞台区域自重轻,对大埋深地下结构抗浮提出了挑战;高悬臂挡土墙生根于隔震(振)层,向上局部收进,最大挡土高度约为15.590m,墙体边界约束条件及传力路径复杂。针对上述关键问题,提出利用配重抗浮、加厚基础底板、地下室结构考虑水浮力影响的设计方法;采用基底减振目标刚度计算分析基础底板和地下结构的抗浮稳定、承载力及变形,对基础上部结构和基础进行协同设计,有效解决了基底减振加层间隔震(振)条件下结构整体和局部抗浮设计难题;最后采用三维整体建模方法模拟挡土墙复杂边界,计算挡土墙的变形及内力,并对比多跨连续梁模型计算结果,为高悬臂挡土墙结构设计提供了依据。

大中庭弱连接超限高层复杂结构设计研究

北京某特别不规则的超限高层结构为集办公、会议、交易、展览展示、科技等功能于一体的现代化企业总部,地上结构采用钢梁钢管柱(局部巨柱)框架-巨型桁架转换-钢筋混凝土筒混合结构体系。因建筑功能存在通高的中庭,部分竖向承重构件无法落地,利用外侧转换桁架和核心筒间转换桁架进行转换。为增强结构的整体性和抗扭能力,在两个避难层及屋顶层设加强桁架和伸臂桁架。对整体结构的各项性能进行验算,对各关键构件进行加强,结果表明:各项指标满足设计要求,结构性能安全可靠。

海南银行总部大楼项目主楼屋盖结构设计研究

大型总部式办公建筑常采用大跨度屋盖构建高大的室内中庭。以具体工程设计为例,介绍了采用环形桁架和折板屋盖结构的中庭屋盖设计、地震响应分析、性能目标及施工模拟分析等内容。采用SATWE、Paco和MIDAS Gen程序建立带减震构件的整体三维模型,通过有屋盖的整体模型和无屋盖的分塔模型下结构的层间位移角指标,考察了屋盖对结构整体性的影响。根据屋盖有限元分析结果,进行截面设计;通过提升施工的施工模拟计算和施工过程监测,保证了整体提升安全。分析结果表明:项目环形桁架和折板屋盖结构有较好的平面内刚度,采用与主体结构刚性连接的做法后,增加了结构的整体性。大跨度屋盖结构采用地面组装,再整体提升的施工方式时,应进行施工模拟分析,对提升阶段进行严密监测,确保工程质量和结构安全。

基于改进BP算法的广义逆矩阵求解方法

:研究了广义逆矩阵的人工神经网络求解.基于改进的BP算法,提出了求解广义逆的3层网络的拓扑结构,包括各层神经元的个数、排列方式,提出了各层之间连接权值的分布规则等,推导出了求解15类广义逆所必需的4个计算公式.程序模拟证明,这种方法可以求出包括方阵、长方阵和病态矩阵在内的所有类型矩阵的广义逆矩阵.

绵阳新体育馆屋盖结构设计

绵阳新体育馆是为举办2005年第十三届世界拳击锦标赛建设的主体育馆。体育馆屋盖结构采用四个立体拱架作为主要受力体系,包括两个单跨165m的中拱和两个三跨165m的边拱,拱架之间采用桁架联系和支承屋面。整个结构支承在拱脚和边拱中间部分,共8个支座。主要介绍了绵阳新体育馆的结构体系、拱架曲线、钢结构的分析和设计以及支座基础等各方面内容。经验可供同类工程参考。

ACR聚合反应釜的建模与控制方法研究

由于乳液聚合过程非常复杂,聚合釜的建模是聚合反应工程中的一个难点.本文分析了乳液聚合反应机理上的定性的特点,结合聚合速率随转化率变化的统计规律,建立起丙烯酸酯共聚物树脂(ACR)聚合釜温度变化的数学模型,其特点是非线性、参数时变且带有纯滞后.针对这样的控制对象,结合Smith预估控制和模糊控制原理,设计出一种史密斯模糊控制方法,给出了控制规则表、比例因子等的调整方法以改善系统的动态性能,进行了系统参数固定和参数时变两种情况下的仿真实验.与传统的Smith-PID控制进行比较,证明Smith-fuzzy控制达到了理想的控制效果并具有较强的抗干扰能力.

国家体育馆2022冬奥新建训练馆摩擦摆隔震设计

国家体育馆新建训练馆为大跨度楼盖结构,为提高其抗震性能、降低温度效应,在主桁架两端底、东西两侧柱顶及剪力墙的牛腿上设置摩擦摆隔震支座,同时在桁架支座处对称设置电涡流阻尼器。针对新建训练馆采用的摩擦摆隔震支座与电涡流阻尼器组合隔震系统,进行了隔震结构在非抗震工况下的受力分析,以及小震、中震、大震下的非线性时程分析。隔震分析结果表明:摩擦摆隔震支座可大幅降低结构在地震作用下的受力,提高结构的抗震性能;对于超长、支承刚度较大的结构,可显著减小结构的温度效应。通过采用电涡流阻尼器,避免了油缸漏油问题,提高了隔震系统的耐久性。

离心钢管混凝土构件抗拉强度的可靠性分析

本文结合文〔1〕、〔2〕的试验结果,对《离心钢管混凝土结构设计规程》(送审)中的离心钢管混凝土构件抗拉强度设计公式进行了可靠性分析.结果表明,该式可满足可靠性要求.

低温养护粉煤灰混凝土棱柱抗压性能的试验研究

通过寒冷季节制作的粉煤灰混凝土棱柱试件的轴心受压试验,考察了冬季施工的养护温度以及棱柱尺寸对粉煤灰混凝土棱柱受压性能的相互影响,对比了外掺粉煤灰混凝土与基准混凝土的力学性质。试验结果表明,严寒环境下低温养护对混凝土抗压强度和弹性模量的发展有不利影响;外掺粉煤灰则有利于低温养护条件下混凝土的抗压强度增长;混凝土的轴心抗压强度、弹性模量和峰值割线模量均随试件尺寸的增加而增加,这表明在寒冷季节浇筑混凝土时,一定试件尺寸有利于试件保温,对混凝土强度发展有利。

绵阳九洲体育馆的安全设计

2008年5月12日,发生在四川汶川的大地震造成震区大量房屋倒塌。在抗震救灾过程中,由北京市建筑设计研究院设计的绵阳九洲体育馆成为绵阳地区的避难中心及绵阳抗震指挥中心,温家宝总理也曾在体育馆内看望受灾民众。自5月12日至今已有数十家媒体以"九洲体育馆是我们的家"为题发表文章,一时间使得体育馆成为媒体焦点。本刊特约请绵阳九洲体育馆的设计师撰写此文,希望建筑业同行能通过此个案共同关注建筑设计的安全问题。

以柔克刚,高烈度大空间的减隔震设计——海南银行总部大楼项目

海南银行总部大楼项目采用有消能减震技术的钢结构+支撑体系,使用PKPM和ETABS软件对结构进行了多遇地震作用下的反应谱分析和时程分析。通过不规则性判定,确定了结构关键构件的位置,选取了合适的性能目标。利用多种减震装置组合,达到结构预设的性能目标,并用Paco-Sap软件完成了减震方案的中震、大震弹塑性时程分析。结构设计过程中,考虑屋顶的空间协同作用,进一步增加结构的整体性;通过合理的施工顺序和屈曲分析,保证了连桥跃层框架柱稳定的同时最大限度发挥承载能力;桁架梁的使用,很好的解决了数据机房的通风和净高需求;本文将主要介绍结构概况、结构体系、减隔震方案、施工顺序、构件的细部设计、超限审查和本项目中值得关注的地质情况。

基于MATLAB和VC++混合编程的ACR仿真系统开发

应用MATLAB和VC++相结合的编程技术,开发了模拟 ACR树脂生产流程的仿真系统.所开发的系统将数学模型、计算方法、图形界面和动画表现相结合,达到较好的直观效果,为ACR树脂生产工艺分析提供了一种方便的仿真手段.

雷火灸联合间歇性导尿治疗脊髓损伤后神经源性膀胱尿潴留的效果分析

目的:探讨雷火灸联合间歇性导尿治疗脊髓损伤后神经源性膀胱尿潴留的效果。方法:选取2021年5月—2022年5月广西柳州市中医医院收治的40例脊髓损伤后神经源性膀胱尿潴留患者作为研究对象,根据随机数字表法分为观察组与对照组,各20例。对照组给予间歇性导尿联合综合康复治疗,观察组在对照组基础上给予雷火灸治疗。比较两组治疗效果、膀胱残余尿量。结果:观察组治疗有效率高于对照组,差异有统计学意义(P=0.032)。治疗前,两组膀胱残余尿量比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组膀胱残余尿量均低于治疗前,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P=0.028)。结论:雷火灸联合间歇性导尿治疗脊髓损伤后神经源性膀胱尿潴留,能有效改善患者的排尿功能,减少残余尿量。

一种无源轿车TPMS的信号检测方案的研究

研究了一种无源轿车轮胎压力温度监测系统的信号检测方案,它是轿车轮胎压力温度监测系统的一部分。该方案利用自行设计的无源轿车轮胎压力温度传感器将轿车轮胎内的压力温度信号转变为电压信号,通过以LM358构成的减法器将电压衰减到合适的范围,经过由LM393构成的比较器处理产生触发信号触发单片机ATMEGA32对衰减后信号进行采集,然后经过处理,得到轮胎内的温度压力信息,并在轮胎压力温度异常时给出语音报警提示。结果表明,这种检测方法能够检测到轮胎里的温度压力信息,并在压力温度异常时能够及时报警。

基于AVR单片机和霍尔传感器的压力式温度计设计

根据液体饱和蒸汽压随温度升高而增大的特性设计了一种压力式温度计,将温度信号通过蒸汽压转变为磁铁的位移信号,再利用线性霍尔传感器SS495A作为位移检测元件,以ATmega8A单片机作为信号采集、A/D转换、运算元件,实现了对温度的实时精确测量。

解决空域控制问题时的遗传算法

空域控制问题就是调整可能进入一定空域的多架飞机的航向，使之在该空域内能安全恰当地飞行。作者首先给出了此问题的数学表示，并讨论了解决空域控制问题的途径及其困难，其次在给出了遗传算法的框架表示的基础上，提出了解决空域控制问题的遗传算法设计，最后给出了在一个具体空域控制问题上的遗传算法的解答并对此解答作了些讨论。

矩阵求逆的一种神经网络方法

科学计算中有很大一部分可以归结为矩阵计算，而矩阵计算的困难在于求逆。在矩阵退化或病态情况下，求逆就更困难。另一方面，非方矩阵逆有多种定义，使矩阵求逆更为复杂。因此，寻求一种新的能适应各种矩阵的求逆方法引起了人们的注意。作者提出一种基于ＢＰ算法的神经网络矩阵求逆方法。它适应面广，能避开病态数据，具有足够的求逆精度。

基于盆底肌功能锻炼的综合护理对子宫广泛性切除术后病人膀胱功能恢复的影响

[目的]研究基于盒底肌功能锻炼的综合护理对子宫广泛性切除术后病人膀胱功能恢复的影响。[方法]将2016年4月—2018年4月在医院接受子宫广泛性切除术治疗的90例病人随机分为观察组和对照组,每组45例。对照组病人术后进行常规护理,观察组病人术后在常规护理的基础上采用基于功能锻炼的综合护理,比较两组病人术后7 d、14 d自行尿液排出量、膀胱残余尿量,尿潴留、尿路感染发生率,干预前后性生活质量变化等方面的差异。[结果]观察组术后7 d、14 d自行尿液排出量多于对照组,而术后7 d、14 d膀胱残余尿量少于对照组(均P<0.05);观察组病人尿潴留发生率低于对照组(P<0.05),干预后各项性生活质量评分高于对照组(P<0.05)。[结论]基于功能锻炼的综合护理可明显促进子宫广泛性切除术后病人膀胱功能的恢复,同时有利于降低尿潴留发生风险,改善病人性生活质量。