建筑边距对岩坡地基及上部结构影响数值分析

为节约用地,山地城镇建设中有些建筑建于岩坡地基上,岩坡地基与上部建筑结构之间的共同作用分析成为山区岩土工程实践中的一个课题。基于有限元分析的数值方法,对均质岩坡上建筑边距(建筑距坡顶边缘的距离)对上部建筑结构与地基基础相互作用的影响进行了计算分析,其中边坡地基为10m高的直立岩坡,基础为平板式筏基,建筑边距分别考虑了2、5、8m的3种情况。研究了3种建筑边距情况下边坡地基的强度变形情况及上部框架结构、筏板基础的内力和变形情况,分析中上部结构、基础与边坡地基满足三者的受力平衡和变形协调条件。得出了相关结论,对工程实践有一定参考意义。

基于地表敏感变形和房屋因素的矿区建筑物损坏评价方法

针对目前建筑物采动损坏评价因素的不尽合理与区域性评判结果的局限性,提出基于地表敏感变形和房屋因素的矿区建筑物采动损坏评价方法。采用理论分析、数值模拟和现场调查等方法对建筑物采动损坏评价进行了研究与探讨。首先,采用数值模拟方法,揭示地表变形、建筑物结构类型、主变形方向与建筑物长轴的夹角等因素对建筑物损坏影响规律,模拟结果表明:①当沿建筑物长轴的变形增大时,建筑物的损坏程度增大,得出了平房建筑加速损伤的地表变形临界值为曲率K=0.6 mm/m^(2),水平变形ε=6 mm/m;②不同结构的建筑物损坏程度不同,其中具有圈梁或构造柱的建筑物抗变形能力强,研究并确定了二层砖混结构(圈梁和构造柱)损坏程度的地表临界变形值;③建筑物对其长轴方向的地表变形较为敏感,影响损坏大,但对其长轴的垂直方向的变形不太敏感,而变形与建筑物斜交方向的建筑物损坏程度介于2者之间。其次,基于地表敏感变形因素、主变形方向、房屋因素共选取7个评价指标,建立建筑物采动损坏评价的未确知测度模型,根据各评价指标对建筑物的重要程度,采用层次分析法定权;最后,应用于峰峰矿区和徐州矿区3个村庄的建筑物损坏实例,结果表明:在选取的50户140余栋建筑物评价中,预测准确率在80%以上,预测精度高于传统方法,且预测效果良好,弥补了传统评价方法的不足,验证了评价指标选取和评价模型的可靠性。

元宇宙技术发展综述及其在建筑领域的应用展望

新冠疫情的暴发使得人们的活动越来越多地向线上转移,元宇宙概念热潮的出现使得基于虚拟数字世界的生产生活模式越来越多地受到人们关注。目前,元宇宙概念已经在教育、商业、工业等领域有所应用。随着建筑信息化、数字化技术的广泛应用,建筑行业智能化水平不断提高,虚拟数字技术在建筑行业发展中扮演着越来越重要的角色。对元宇宙概念的最新发展和应用进行介绍,重点阐述元宇宙与建筑信息化技术的关系以及元宇宙在建筑领域的潜在应用。分析结果表明,元宇宙的发展依赖于拓展现实、数字孪生、区块链等既有数字化技术的集成,作为一种新技术,元宇宙将为建筑领域的生产方式带来新的改变,也可能催生新的产业模式。

装配式建筑结构顶升逆作法原理与技术发展

顶升逆作法综合了顶升和逆作法两种技术的不同特性,是一种在邻近地面对建筑逐层建造并逐层顶升的新型建造工艺。通过对顶升各阶段的原理分析,结合强时变结构特点,对顶升点选择等关键技术进行研究,分析了竖向顶升位移不同步工况下的结构受力机理,厘清了装配式建筑结构顶升逆作法的受力特点,梳理了现有的相关配套技术,指出了目前装配式建筑结构顶升逆作法待解决的技术难题。针对新型建造工艺的强时变特征,提出了结合数字孪生和人工智能两种技术进行智能调控的发展趋势,构建了面向减碳优化的综合目标函数,并通过算例证明合理的顶升方案对减少建造阶段构件内力的作用。结果表明:依托装配式建筑结构顶升逆作法原理,采用机械化施工取代人工作业、大重量顶升替换高空吊运,减少设备的层间转运和材料的竖向运输,能够在提高施工建造效率的同时,将工艺流程控制在临近地面的有效高度范围内,有望降低环境影响、减少碳排放、提高建筑结构在未来服役末期的资源化可行性,助力建筑业绿色低碳发展。

磷建筑石膏矿渣水泥的水化过程与耐水性能

通过凝结时间、流动度、孔溶液pH值、抗折强度、抗压强度、吸水率、软化系数、水化热和水化产物分析测试,探究了磷建筑石膏(CPG)掺量对石膏矿渣水泥水化过程与耐水性能的影响.结果表明:随着CPG掺量的增加,石膏矿渣水泥的凝结时间缩短,流动度减小,吸水率与3 d水化累计放热量均增大;水泥净浆孔溶液的pH值在水化早期快速下降,56 d时保持不变;当CPG掺量从40%增加到70%时,56 d水泥净浆孔溶液的pH值从11.02减小到10.62,水泥胶砂的软化系数从0.98减小到0.91,主要水化产物均为二水石膏和钙矾石,并且钙矾石的含量随着CPG掺量的增加而减少.

古建筑木构件开裂机制、评估与加固研究进展

开裂作为古建筑木构件最常见的残损类型之一,影响木构件的长期服役性能,是古建筑稳定性与安全性评估的重要考查内容。本文从古建筑木构件开裂情况、原因、影响,评估方法及修复加固等方面,系统梳理古建筑木构件开裂残损相关研究成果。分析发现我国古建筑木构件开裂的主要原因为木材干缩与受力破坏,主要类型为纵向开裂,开裂可降低木构件力学性能,也可为其他不利因素作用于木构件提供条件。目前主要通过实际试验与数值模拟评估开裂对木构件性能的影响,利用金属材料、纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)与高分子树脂材料对开裂木构件进行修复加固。然而,由于古建筑的特殊性与木材变异性,仍需进一步探索木构件的不同尺度开裂机制,开发适用于古建筑开裂木构件的检测、评估与加固方法,建立科学系统性的古建筑保护体系。

泄水建筑物抗冲磨混凝土降粘抗裂性能研究

为改善抗冲磨混凝土的施工性和抗裂性、延长泄水建筑物衬砌混凝土的使用寿命,选用了一种新型的抗裂降粘剂,并以掺硅灰、纤维、HF剂的混凝土为比较对象,对四种混凝土的工作性能、力学性能、抗冲磨性能及抗裂性进行对比试验。结果表明,掺加抗裂降粘剂可大幅降低抗冲磨混凝土的塑性粘度,改善混凝土施工性能;掺硅灰+抗裂降粘剂的混凝土抗压强度和抗拉强度整体上优于其余混凝土,且抗冲磨强度比HF混凝土提高40%;就抗开裂能力而言,硅灰+纤维混凝土>硅灰+抗裂降粘剂混凝土>HF混凝土。因此,抗裂降粘剂能有效降低抗冲磨混凝土的粘度、提升力学性能和抗冲磨强度,降低早期开裂风险。

节能环保建筑材料在城市建筑节能改造中的应用——评《城市建筑节能改造技术与典型案例》

近年来,全球能源危机日益严重,对经济社会发展造成了阻碍。作为能源消耗的大户,建筑能耗对社会所造成的消极影响尤为突出,开展建筑节能减排工作,构建绿色低碳社会成为必然。在此背景下,城市积极发动各方力量对城市建筑进行节能改造,全面推进降低建筑能耗、提高建筑节能减排效率方面的工作,为城市居民提供更加生态健康的居住空间。由高兴编著、高元参编,中国建筑工业出版社出版的《城市建筑节能改造技术与典型案例》一书,对住宅建筑围护结构、商业建筑水电暖系统改造,以及城市集中供热管网系统等进行了阐述,为城市建筑节能改造方案设计提供了指导。

基于无人机摄影测量的建筑表皮光伏设计与效益评估

在建筑表皮部署光伏(PV)是有前途的策略,可以使建筑生产可再生能源并实现社会的碳中和目标。当前缺乏用于光伏建筑集成设计和效益评估的建筑精细化实景建模方法,难以对光伏的产能和视觉效果进行详细分析,形成合理方案。以无人机倾斜摄影测量技术为基础,结合参数化分析和美学设计方法,探索出用于建筑表皮光伏设计和效益评估的整体性方法。对天津市一教育性建筑进行了案例研究,得到了优化的光伏组件部署方案和产能潜力评估结果。为今后更多建筑的屋顶、立面光伏设计提供理论依据和方法借鉴。

相变墙体应用于办公建筑的多目标优化设计

以寒冷地区某办公建筑为例,基于TRNSYS建立了相变材料应用于建筑南外墙内侧的仿真模型,利用jEPlus+EA平台的NSGA-Ⅱ算法对建筑冷、热负荷进行了多目标优化设计,应用乌托邦点法对帕累托前沿解集进行了均衡决策,并对优化方案的相变时间和节能率进行了分析。结果表明:寒冷地区典型办公建筑合理的相变温度范围为17~25℃;以南外墙内侧采用相变材料的房间为计算基准的年均节能率可达7.2%,建筑冷、热负荷可分别减小7.78%、6.04%;最优解方案对于建筑热负荷的增益更高。

基于DeST的超低能耗建筑负荷特性研究

为实现节能减排,进一步降低建筑的能耗,通过DeST软件对严寒地区SJZU超低能耗示范中心建筑的负荷进行模拟计算,对比超低能耗建筑和不同节能水平的建筑负荷特性,分析新风量和内扰对建筑负荷的影响规律,利用数学分析方法研究内扰因素对建筑负荷的显著性。结果表明:典型超低能耗建筑的全年最大热负荷为14.74 kW,全年最大冷负荷为13.23 kW;全年累计负荷较不同节能水平下的节能建筑显著降低;人均新风量增加5 m^(3)/(h·人),全年累计热负荷平均增幅为4.73%,而全年累计冷负荷几乎不变;超低能耗建筑全年累计负荷的影响最显著的内扰因素是人员密度。

长持时地震动对建筑结构抗震影响的研究进展

该文综述了长持时地震动作用下建筑结构抗震性能的研究进展。介绍了长持时地震动的定义和特性;梳理了长持时地震动作用下建筑结构数值模拟、试验研究和理论分析的研究进展;详细综述了长持时地震动作用下建筑结构的延性性能、耗能能力、易损性和抗倒塌性能的研究进展。此外,介绍了考虑长持时地震作用影响的建筑结构抗震设计方法,梳理了国内外建筑结构抗震设计规范对长持时地震作用的考虑方法,并对长持时地震动作用下建筑结构抗震性能的研究进行了展望。建议关注长持时地震动作用下建筑结构的抗震性能,进一步研究长持时地震动的定义和特性,改进长持时地震动作用下建筑结构的数值模拟、理论分析和试验研究方法,深入探讨长持时地震动作用下各类建筑结构的地震响应、易损性和抗倒塌性能,为未来结构抗震设计及评估中考虑长持时地震作用的影响和规范修订提供参考。

基于变形影响的基坑邻近建筑保护措施研究

城市土地资源的紧张促进了城市地下空间的开发,同时,大量的基坑工程紧邻既有建构筑物,为工程建设带来极大的挑战。随着深基坑的设计理念由“强度控制”转变为“变形控制”,周围既有建筑的保护成为基坑工程中的重点问题。为确保深基坑邻近建筑的安全,综合大量文献资料,总结了深基坑施工引起的建筑变形特征、来源、影响因素和预测方法,基于建筑变形影响因素对目前建筑保护的主要措施和手段进行了分析整理,探讨了各项措施的适应性,结合基坑工程的勘察、建筑保护方案设计、基坑工程施工和信息化施工监测提出了基坑邻近建筑保护综合体系,以期为相关工程和研究提供参考与建议。

基于川南建筑特色的会馆室内装饰设计研究——以夕佳山民居为例

以夕佳山民居为代表的川南建筑具有独特的地域特色,其装饰元素往往具有平安吉祥、多福健康等美好寓意,代表着人们对美好生活的向往。对其地域文化和建筑艺术特征进行了分析叙述,将具有地域特色的夕佳山传统民居建筑元素和会馆室内设计相结合,从形、色、材几个方面进行装饰方法探讨。在设计应用中,根据会馆的文化属性,从消费者的实际需求出发,注重不脱离装饰外形所依附的内在文化和内在精神价值,利用新材料新技术作为突破点,以传承和创新两个方向探讨结合的设计策略,在会馆室内设计中传承创新川南地域文化。

BIM技术在建筑碳排放计算领域研究进展

结合国内外相关文献,对BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究进展进行综述。通过对研究进程的归纳,以及对建筑碳排放计算政策、计算方法、BIM技术适用性等影响因素的分析,总结BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究现状。基于当前研究成果,将BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究内容划分为理论方法、工具平台、应用价值三个层面。理论方法主要关注计算边界和计算方法的确定、BIM模型的数据提取方式以及BIM模型的参数扩展内容;工具平台主要探讨BIM建模工具、人工处理及算法程序、BIM软件插件、BIM平台系统的具体应用;应用价值主要体现基于BIM技术的建筑碳排放计算在建筑设计、物化、运营等各阶段的成果效益。三个层面虽已取得许多研究成果但也存在问题和难点。未来的研究可以在数字技术融合和信息管理完善两个方面深入发展。

泸定地震中典型隔震建筑震害分析

为落实国务院744号令关于在“两区八类建筑”中推广使用隔震技术的要求,推动隔震技术的健康发展,对位于泸定地震震中的两栋隔震建筑的震害情况进行了调查。分析了某教学行政楼中隔震层的阻尼器及连接件、支墩震害原因,介绍了某宿舍楼的隔震支座震损情况,对两栋建筑隔离缝等构造处理的不合理导致震损的不足之处进行了全面、系统总结。提出了隔震建筑设计应全专业协调,避免过多设置隔离缝将建筑分割过于零碎;与阻尼器连接支墩需进行剪扭验算;穿越隔震层的设备管道的柔性连接应设置U形段预留变形长度,宽度较大的隔离缝应注意防掉落及通行需求的设计及构造等改进意见。并对隔震结构的施工,产品的检验、验收及建设单位责任提出了相关要求。

基于LBM的典型建筑布局树木风环境模拟

在建筑方案设计阶段定量评估景观绿植对建筑风环境影响,对于提高行人区域热舒适性具有重要实践意义。结合格子玻尔兹曼计算流体力学方法和多孔介质模型,开展了边界层流场-建筑-树木耦合模拟和关键参数验证,针对城市街道区域典型矩形建筑平面布局存在的风速加速现象,开展树木挡风效应分析。研究结果表明:模拟方法能够重现出与试验吻合一致的树木尾流区平均风速和湍流特征;基于不同阻力系数的树木透孔率对树木背风区下游1H~3H范围内挡风效应影响明显;基于等效原则提出的圆柱体简化模型能够计算出与树木原型一致的挡风效应变化规律;建筑两侧和迎风端布置合理间距的树木能够减小矩形建筑两侧风速加速比和加速区域面积,可以通过经济合理的树木布置方案实现建筑周围风环境舒适度优化和通风廊道畅通。研究成果可应用于景观植被风环境优化设计,为方案设计阶段绿色建筑自然通风评估提供新的计算参考。

安徽省居住建筑终端能耗及碳排放达峰研究

以安徽省既有居住建筑运行阶段为研究对象,采用能源平衡表法、LEAP模型、碳排放因子法和STIRPAT模型等工具和方法,预测碳排放峰值及影响因素,并提出技术路径和政策建议。研究结果表明:安徽省居住建筑实现碳达峰的最佳实施路径应采取蓝图情景。该情景下居住建筑运行阶段碳排放2025年达到峰值3429.29万t, 2060年回落至918.69万t。在影响因素方面,常住人口是居住建筑碳排放的主导因素,大小为-2.646;能源结构也对居住建筑碳排放产生了不小的影响,大小为-1.465,这得益于安徽省建筑消费能源结构的持续优化。因此,开展建筑电气化、发展可再生能源、限制一次能源的使用、优化能源结构至关重要。

互联网时代高校教学改革研究——以建筑材料课程为例

建筑材料课程具有理论与实践并重、知识点多且专等特点,建筑材料课程对学生的要求在不断地提高,要求学生既能够理解知识又能够应用及解决工程实际问题。但目前的大多数建筑材料课程结构、课程内容上缺乏系统、深入的研究,普遍存在课程设置不够科学、教材部分知识内容陈旧等弊端。该文经过调查研究及教师任教体会深刻剖析高等学校建筑材料课程的现状,指出目前存在的问题和需改进之处。以互联网为工具,提出建立建筑材料实践教学体系、建立课外网络平台、鼓励学生参加科研项目、改变现有课程考核方式及建立国际化平台等五个方面的建议和措施,最后对教学改革效果进行系统总结。该文对于应用型本科建筑材料课程的教学改革具有一定指导作用。

基于建筑信息模型技术与智慧工地理念的地铁施工人员安全管理系统

[目的]人员的不安全行为是导致轨道交通工程施工安全事故的重要因素。为解决现存的视频图像监控系统依赖人工识别、安全质量问题发现不及时、不能及时报警等问题,需要对地铁施工人员安全管理系统展开研究。[方法]从整体架构、采集模块的设备安装、BIM(建筑信息模型)的建立及软件平台等方面,阐述了地铁施工人员安全管理系统的搭建方案。分析了地铁施工人员安全管理系统在具体工程试点的应用情况,进而验证该系统的智能识别准确性。[结果及结论]施工现场应用情况表明,地铁施工人员安全管理系统能智能识别未佩戴安全帽、进入禁止区域、睡岗离岗等人员不安全行为并自动报警,且报警正确率超过98%,大幅提高了安全隐患识别的精度和效率。相关人员通过交互终端即可实时查阅监控视频,实时接收报警信息,快速定位隐患发生位置并处置。