远距离爆炸荷载作用下钢框架几何相似律研究

根据Π定理推导了远距离爆炸荷载作用下钢框架原型结构与缩比模型的几何相似律表达式。基于已有的钢框架子结构爆炸实验,采用AUTODYN建立了钢框架子结构数值模型,验证了流固耦合方法在结构爆炸响应分析中的可靠性。在此基础上,对比了流固耦合方法和解析爆炸边界方法在钢框架远距离爆炸数值模拟中的准确性和计算效率,结果表明,解析爆炸边界方法可以合理地模拟远距离爆炸荷载作用下钢框架的动态响应,且计算效率较高。最后,采用该方法分析了具有不同相似比的两层三跨钢框架结构在远距离爆炸荷载作用下的动态响应及毁伤效应,结果表明:该结构的动态响应和毁伤效应符合几何相似规律。

寒冷地区超低能耗高层建筑的围护结构热工设计优化研究

超低能耗建筑以围护结构设计为主体,对被动式环境控制策略进行集成,其在落实超低能耗建筑标准对降低建筑运行能耗及碳排放方面有重要作用,是实现建筑节能和碳中和的重要途径。提出适合于我国寒冷地区气候条件下超低能耗高层建筑的围护结构热工优化设计方案是本研究的主要目的。基于寒冷地区气候条件,利用能耗模拟软件DeST-H对某超低能耗高层居住建筑进行能耗及全年温度模拟,同时,结合建筑碳排放指标和经济性分析,对高层建筑围护结构的热工设计进行综合评价,得到外墙、屋面保温层厚度的最佳阈值范围,并提出外窗的优化设计构造。研究成果可为寒冷地区超低能耗高层建筑的相关标准制定提供理论基础,亦可为高层超低能耗建筑的应用及推广提供技术支撑。

过渡季节自由运行工况下超低能耗建筑的热环境实测研究

自由运行状态是指建筑无冷热源设备运行以及无机械通风,此运行方式下建筑热环境主要影响因素为室外气温,获知自由运行状态下超低能耗建筑的热响应特性对于超低能耗技术优化具有重要意义。选取中原地区一栋典型的超低能耗建筑为研究对象,定性分析了超低能耗建筑所蕴含的各项被动式技术;通过连续实测的方式定量研究过渡季节自由运行状态下该建筑的热响应特性。结果表明,在室外温度波动范围为3.8~29.2℃时,室内温度为16.9~23.4℃,相对湿度为33.6%~52.1%;同时,中庭设计可有效加强自然通风效果,场馆内风速在0.3~0.8 m/s之间的区域占比较大,风速从中心向四周呈逐渐增大趋势。所得结论可为寒冷地区超低能耗建筑的设计推广提供理论支撑。