Hydraulic Modeling of A Curtain-Walled Dissipater by the Coupling of RANS and Boussinesq Equations

A hybrid numerical method for the hydraulic modeling of a curtain-walled dissipater of reflected waves from breakwaters is presented. In this method, a zonal approach that combines a nonlinear weakly dispersive wave (Boussinesq-type equation) method and a Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) method is used. The Boussinesq-type equation is solved in the far field to describe wave transformation in shallow water. The RANS method is used in die near field to resolve the turbulent boundary layer and vortex flows around the structure. Suitable matching conditions are enforced at the interface between the viscous and the Boussinesq region. The Coupled RANS and Boussinesq method successfully resolves the vortex characteristics of flow in the vicinity of the structure, while unexpected phenomena like wave re-reflection are effectively controlled by lengthening the Boussinesq region. Extensive results on hydraulic performance of a curtain-walled dissipater and the mechanism of dissipation of reflected waves are presented, providing a reference for minimization of die breadth of the water chamber and for determination of the submerged depth of the curtain wall.

光伏幕墙辅助双源热泵系统在不同地区的多目标优化配置

为克服单一可再生能源应用的局限性,提出一种光伏幕墙辅助双源热泵系统。利用TRNSYS建立仿真模型,以系统能耗和生命周期成本为目标函数,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),对不同地区系统配置规模进行多目标优化设计,并利用加权和法确定均衡解。结果表明:哈尔滨、长春、沈阳3个地区优化后的系统运行能耗比优化前分别增加5.9%、5.0%和3.9%,生命周期成本降低13.6%、17.1%和12.9%;与单目标优化相比,多目标优化在兼顾性能的前提下能明显降低生命周期成本,具有明显的优势。

17m超高坐地式玻璃肋幕墙系统结构性能和试验研究

文章以泰康大厦工程为背景,针对超高坐地式玻璃肋幕墙系统进行了大风压作用下的结构性能和位移能力试验研究,通过有限元、试验、理论三者进行对比分析。研究表明,该幕墙系统不仅满足1.75kPa风压作用下的结构性能要求和2.63kPa大风压下结构的安全性能要求,而且满足三个方向位移能力的要求。充分说明17m超高坐地式玻璃肋幕墙系统的设计方案安全可行,设计方案和试验结果可为今后超高坐地式玻璃肋幕墙系统的设计提供支持。

城市空间艺术化与“表皮”美学

人类艺术最显眼的是建筑,它让公共空间注满意义,成为一个时代的哲学和文化精神的有力体现,它是城市之所以为城市的理由。对艺术产业的研究,必须包括对城市空间艺术特点的追问。可以看到,越是到后现代建筑,墙体越有可能分化成两层,外层“表皮”对城市空间艺术化起了重大作用。由于当代科技文化的发展,城市设计者与建筑学家可以比较自由地发挥艺术创作精神。在后现代符号美学推动下,城市空间的塑形高度个性化,由此可以比较灵活地解决民族风格与雅俗融合这两个元设计大难题。

建筑幕墙装饰装修工程施工探讨

在当前建筑工程及技术水平高度发展的背景下,大众对各种建筑的功能性、装饰性与实用性的需求有所增高。这一点在建筑幕墙装饰装修工程中体现得十分明显。对此,通过探讨建筑幕墙工程施工中影响工程质量、工程效率的关键因素,总结能够用于建筑幕墙装饰装修工程的关键技术,提高工程建设效果的有效方法。

南昌东站插接离缝式双曲铝板幕墙施工技术

南昌东站高架层候车厅外侧28个幕墙铝板开花柱造型,是南昌东站标志性建筑造型结构,全部由双曲异型铝板拼接组合而成,加工及施工难度高。针对该结构造型的龙骨、饰面及细部做法进行详细拆解剖析,通过全流程要点控制,最终实现高品质的外观效果。该工程在既有BIM技术支持下,充分挖掘提升联合下单潜力,有效指导双曲铝板加工、安装,以实现设计效果。同时,通过预焊接、装配式等措施方法,显著提升标准化模块复制施工效率,并保障施工效果整齐划一。预组装龙骨、插接离缝式铝板插接工艺、全异型石材柱脚等工艺做法均可为类似工程提供参考。

西安国际文化传播中心大跨斜幕墙支承结构设计

西安国际文化传播中心大跨斜幕墙支承采用竖向张弦桁架结构体系,结构造型独特新颖。对其结构选型和受力特点进行了重点介绍。采用MIDAS Gen软件建立有限元模型,进行非线性静力及抗震分析计算,同时采用ANSYS软件对考虑几何与材料双重非线性的结构整体稳定性进行了详细分析,探讨了安全系数取值等。分析结果及实际使用效果表明,幕墙支承满足正常使用的各项要求,并具有良好的抗震性能。

光伏建筑一体化光伏幕墙体系与经济性研究

在当今全球能源转型的大背景下,建筑行业作为主要能源消费领域,其能源消费模式的革新对于实现国家层面的可持续发展目标至关重要。鉴于此,显著削减建筑领域对化石燃料的依赖,并积极拓宽可再生能源的利用渠道,成为了推动绿色建筑革命的重要策略。光伏建筑一体化(BIPV)技术,作为一种将高效光伏发电系统与现代化建筑设计、建造工艺深度融合的创新实践,不仅展现了太阳能这一清洁、可再生资源的巨大应用潜力,而且也预示着未来建筑领域在能源自给自足方面广阔的发展蓝图。为了探究光伏建筑一体化的现状,文章对光伏建筑一体化的背景及常用的应用场景进行研究,通过案例分析光伏幕墙增量成本,并采用静态投资回收期和效益费用比两个参数对薄膜类光伏幕墙、晶硅类光伏幕墙、薄膜类光伏采光顶三种光伏方案的经济性进行分析,为后续光伏建筑一体化中光伏幕墙的经济性提供参考。

玻璃幕墙清洗机器人内螺旋完全遍历路径规划研究

针对高空复杂环境下玻璃幕墙清洗机器人的全方位无死角清洗问题,本文提出了一种基于改进蚁群算法的内螺旋完全遍历路径规划方法。首先在融合视觉传感器识别定位结果的基础上构建环境栅格地图;针对机器人全方位无死角遍历问题,以最大覆盖面积、最小重复路径及最大安全性为目标,通过内螺旋完全遍历算法实现清洗路径规划。在此基础上,针对机器人完全遍历易陷入死区问题,以最快规划、最少拐点及最快收敛为目标,通过改进蚁群算法规划出最优逃逸死区路线。改进方向以机器人4方位4领域移动为主,在启发函数中引入A^(*)算法的代价函数,同时在信息素更新中引入惩罚函数的思想。最后通过2种算法结合完成清洗区域的完全遍历,仿真结果表明:机器人在已知地图上通过4次规划后清洗覆盖率达到100%,行进重复率达到3.15%,实现了完全遍历。

某高层建筑幕墙玻璃面板的多源感知与特征提取初探

近年来,高层建筑玻璃幕墙面板因自爆、脱落等引发的安全事故在我国频频发生,其主要原因是幕墙面板的性能特征不清晰。论文提出了玻璃幕墙面板的多源感知与特征值提取方法,结合实际工程案例,通过设计施工资料、振动测试、图像识别3种多源感知方法获取玻璃幕墙特征信息,并从中提取出典型特征值。

多冷媒非均质人工冻结壁弹塑性应力分析

【目的】受制冷媒介温度差异以及被冻地层与冻结管距离差异的影响,多冷媒联合双排管冻结壁的非均匀性较为显著,为了合理评价该类冻结壁的安全性,需开展考虑非均质性的多冷媒人工冻结壁弹塑性应力分析。【方法】选取距离1/4管距处的冻结壁作为特征截面,将该截面上的温度分布曲线等效成三段一次函数形式,并将冻结壁视为随温度成线性变化的非均质材料,分别基于4种冻土屈服准则,推导得出多冷媒联合双排管非均质冻结壁弹塑性应力解析表达式。基于该解析表达式,对多冷媒冻结壁的受力特性进行计算,并将该计算结果与均质冻结壁计算得出的结果进行对比。【结果和结论】研究发现:(1)在盐水-二氧化碳联合双排管冻结壁中,径向应力随着相对半径r的增加而上升,环向应力在不同冻结区间(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)表现出不同的变化趋势。(2)基于均质冻结壁计算理论,弹性极限状态的冻结壁的环向应力最大值出现在冻结壁内侧,弹塑性状态的冻结壁的环向应力最大值出现在弹塑性分界面处,塑性极限状态的冻结壁的环向应力最大值出现在冻结壁最外侧;而基于非均质冻结壁计算理论,冻结壁环向应力最大值始终出现在冻结壁分区界线(r=2)处。(3)在考虑非均质特性后,冻结壁的弹性极限承载力降低1.8%,而塑性极限承载力提高8.1%。在弹塑性状态下,对应相同塑性区相对半径,非均质冻结壁具有更高的承载力,且这种现象随着塑性区相对半径的增大而愈发明显。研究成果对富水地层多冷媒联合冻结帷幕的设计具有重要的参考价值。

负风压作用下隐框玻璃幕墙承载行为和脱胶损伤实验研究

隐框玻璃幕墙连接用的硅酮结构胶发生损伤导致玻璃面板坠落是当前幕墙服役过程中的常见问题.现有研究大多采用动力学方法对幕墙的脱胶损伤进行检测和评估,该方法通常需要额外施加荷载激励,且测量的动力响应数据易受环境影响,难以实现幕墙安全状态的可靠评估.为解决上述问题,提出在负风压作用下利用玻璃面板的挠度和转角对玻璃面板的脱胶损伤进行检测和评估的方法.首先,设计一系列隐框玻璃幕墙脱胶损伤实验,验证了在风荷载作用下利用挠度和转角对玻璃面板的安全状态进行检测的可行性;之后,基于实验结果构建了隐框玻璃幕墙安全风险监测评估系统,实现玻璃面板脱胶位置和数量的实时监测和快速识别.

建筑幕墙密封用多孔硅酮密封胶的制备及保温性能研究

以硅橡胶为基料,多孔硅藻土为填料,制备建筑幕墙密封用多孔硅酮密封胶,并研究其保温性能。结果表明:在一定程度上增大多孔硅藻土用量和延长养护时间会增大多孔硅酮密封胶的表观密度,当多孔硅藻土用量为15份、养护时间为14 d时多孔硅酮密封胶的表观密度较大,孔隙结构调控到了相对较佳状态,保温性能较好;过度延长养护时间、采用水光试验箱养护方式和增大含水率会增大多孔硅酮密封胶的热导率,降低保温性能,当普通养护1~10 d时多孔硅酮密封胶的热导率较小,具有较为理想的保温效果。

基于绿色建筑理念的建筑幕墙数字化建造技术

结合上海某办公大楼项目,对不同的幕墙施工方案进行了全面对比,以确定绿色化办公大楼的最终幕墙形态。通过应用建筑信息模型,对大楼幕墙的热工性能进行了模拟分析,并进行了深化设计。在施工阶段应用建筑信息模型管理平台,对幕墙构件建立数字化信息模型,辅助后续幕墙数字化施工。结合项目施工经验,总结了幕墙系统的施工工艺流程以及质量控制要点,以期为今后幕墙数字化建设工程提供借鉴。

进水池吸气涡控制方法

以进水池模型为研究对象,探索有效的吸气涡控制方法,基于计算流体动力学(CFD)技术,分析消波板与幕墙2种方法对吸气涡的抑制效果,并重点研究关键几何参数的影响.采用开源CFD软件OpenFOAM进行数值模拟,基于三方程的Bifurcation湍流模型求解湍流场以及CLSVOF方法捕捉气液交界面,从吸气涡形态、涡量、流线和出口吸气率等多角度对计算结果进行处理和对比分析.研究结果表明:深度为0.25 D 1的幕墙可以有效抑制进水池吸气涡,且吸气率可降低一半;随着幕墙深度增大,吸气率上升;参考海洋工程领域提出的消波板仅能推迟吸气涡的出现与发展,但无法起到抑制作用;在消波板中心位置和长度不变的情况下,改变消波板宽度均对吸气涡无明显抑制效果.研究结果可为进水池及相关工程设施优化设计提供一定的借鉴和参考.

基于改进最小二乘法的椭圆形玻璃幕墙缺陷多传感器融合检测技术

针对常规椭圆形玻璃幕墙缺陷多传感器融合检测的结果误差较大的问题,提出基于改进最小二乘法的椭圆形玻璃幕墙缺陷多传感器融合检测技术。在分析椭圆形玻璃幕墙受力点处应力值和反差增强分组传感器检测数据信号而获取缺陷部位的初始拟合曲线后,采用改进最小二乘法拟合缺陷部位立体位置曲线,融合缺陷检测图像得到检测结果。试验结果表明:应用该方法得出的检测累积误差平均值为0.07,可满足椭圆形玻璃幕墙缺陷的检测要求。

超高层单元幕墙弹出式插芯节点设计及应用

单元幕墙已经成为超高层建筑外围护结构的主流形式,采用插接节点,在安装过程中必须按楼层逐层插接安装,为此提出超高层建筑单元幕墙多段同步施工技术。该技术通过将分段施工收口楼层单元板块的插接式节点设计为弹出式插芯节点,解决了单元幕墙必须按楼层逐层插接安装的工序问题,实现单元幕墙的分段同步施工。分析了超高层单元幕墙弹出式插芯节点设计、技术原理、工艺流程和安装要点,并结合工程案例,对采用弹出式插芯节点的超高层建筑单元幕墙多段同步施工技术和工程应用进行探讨。

真空玻璃改造香港地区既有玻璃幕墙的热性能研究

为降低既有建筑的运行能耗,提出一种应用真空玻璃对香港地区高层建筑既有玻璃幕墙的节能改造方法,并通过户外实验测试对比研究了节能改造前后幕墙的热工性能和热舒适水平。结果表明,该节能改造方法可显著降低幕墙的内表面温度、内表面热流密度、太阳辐射透过率和太阳得热系数,并提高室内的热舒适水平。其中内表面热流密度平均降幅高达81.6%,太阳得热系数最大降幅可达83%,有利于降低建筑冷负荷。此方法适用于空调负荷需求大的城市,其分析结果将为在炎热气候地区开展高层建筑既有玻璃幕墙节能改造工作提供指导,并为实现“碳中和”目标助力。

中粮前海总部大楼结构设计难点分析与处理

中粮前海总部大楼项目为复杂超高层结构,塔楼采用带1道伸臂桁架的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。核心筒偏心布置,局部采用斜柱转换,高区采用张拉索幕墙结构附着在主体结构。介绍了偏筒结构设计的策略;对斜柱转换的特殊节点设计进行分析;对超大张拉索幕墙结构与主塔楼结构构件的节点进行了受力分析。结果表明,偏筒结构通过对核心筒采用不等墙厚设计可以有效地减少偏心,同时在核心筒墙内设置型钢可以有效抵抗核心筒偏置带来的拉力;合理设置桁架结构可以有效地抵抗拉索幕墙传递的扭矩和拉力;圆形柱和方形柱转换节点采用三道环板转换可以高效地实现节点力转换且方便施工。

基于深度学习技术的无人机玻璃幕墙缺陷检测方法

针对玻璃幕墙存在的各种缺陷问题,提出了一种基于深度学习技术的无人机玻璃幕墙缺陷检测方法。通过无人机搭载RGB相机采集玻璃幕墙缺陷图像并导入计算机中进行处理,利用改进的YOLOv5轻量型表面缺陷检测算法对玻璃幕墙缺陷图片进行分类识别,提高网络收敛速度和泛化能力;最后通过人工标注数据集对所构建的无人机检测系统进行测试验证,结果表明该系统能够完成玻璃幕墙缺陷图片的自动检测与识别。