结构性能导向下的非标准形态混凝土数字化成型研究

数字技术在建造领域的应用充分挖掘了传统材料的性能潜力,涌现了大量关于材料的结构性能、绿色性能以及美学性能等方面开创性的研究与实践。其中,混凝土作为建筑行业最主要的材料,在诸多研究中呈现出其在结构性能提升及节材方面的巨大潜力;同时,其区别于传统欧式几何形态的非标准优化结果对当前的施工方法也提出了巨大挑战。在此背景下,类比了近年来非标准形态混凝土数字化成型方法的一般流程、成型材料、工具平台及应用尺度等,指出了利用机器人热线切割聚苯乙烯泡沫模板进行结构性能导向下的非标准形态混凝土成型方法的优势,最后对成型过程中的关键问题进行了展望。

由概念草图到物理模型的非标准建筑形态设计探索

公众审美日趋多元,非标准建筑形态日渐增多。文章旨在探索非标准建筑形态由设计草图到数字模型再到物理模型的工作过程,为相关研究与工程实践提供参考。首先阐释了非标准建筑形态创作背景,归纳已有研究成果;再结合设计条件,提出非标准建筑形态设计概念;然后根据设计概念,应用Revit建立数字模型,展开非标准建筑形态曲面划分;最后应用激光切割设备完成非标准建筑形态曲面数控建造,建构物理模型。实践结果表明:非标准建筑形态曲面网格划分形式对曲面平滑程度有显著影响,参数化建模与数控加工技术的应用有效提升了非标准建筑形态设计效率和建造精度。因此,设计者应在非标准建筑形态设计与建造过程中引入参数化建模和数控加工技术,并通过调整曲面划分网格优化非标准建筑形态的平滑度。

非标准建筑形态的技术制约

随着北京奥运会及上海世博会场馆的成功建设,以曲面及非正交系统的自由形态为标志的非标准建筑在中国崭露头角,引起了社会及业界对于非标准建筑的关注。对于非标准建筑的研究,也已开始由初期概念层面的探讨发展到具体的操作层面。非标准建筑看似随意的形态背后,存在着诸多隐性的限制条件,制约和影响了形式发展的方向与结果。了解这些限制和制约,是深入探索非标准建筑设计的前提。本文从设计技术、几何特性、材料与加工手段三个方面分析技术限制如何影响非标准建筑设计。

非标准岩样室内力学试验的几种处理方法

本文解释了室内岩石力学试验中使用非标准岩样的主要原因。参考国内外部分相关研究成果,针对高径比非标准岩样的单轴压缩试验、尺寸大小非标准岩样的单轴压缩试验和小直径岩样三轴试验等3种情况,提出适合工程应用的处理方法:将试验结果乘以高径比修正系数或直径修正系数,以及在小直径岩样三轴试验中采用轴向应力计算公式。上述方法具有较好的可靠性、可比性、通用性和可操作性。

径高比对细砂岩压缩破坏特征及强度影响研究

以陕北榆神矿区河兴梁井田内的煤层顶板砂岩为研究对象,采用单轴抗压试验,对直径为50mm、径高比为0.5和直径为70mm、径高比为0.7的岩石试样进行了单轴压缩,分析了两种不同径高比完整岩石试件的峰后破坏形式以及端部约束效应在单轴抗压强度试验中对两种不同径高比试件试验结果的影响,验证了将直径为70mm、径高比为0.7的非标准形态岩样单轴抗压强度转换为直径为50mm、径高比为0.5的标准形态岩样单轴抗压强度时单轴抗压强度经验换算公式的适用性。试验结果表明:单轴压缩条件下,0.7径高比完整试件的破坏形态以压裂破坏为主,而0.5径高比完整试件的破坏形态则以剪切破坏为主;端部约束条件相同时,0.7径高比岩样经单轴抗压强度经验换算公式所得的计算值在一定范围内大于0.5径高比标准形态岩样实测单轴抗压强度值;对于细砂岩,将径高比为0.7的非标准形态岩样单轴抗压强度值转换为径高比为0.5的标准形态单轴抗压强度值时,上述公式具有较好的可靠性、可比性和适用性。