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簡(jiǎn)介:目前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,計(jì)算樓板在豎向荷載作用下的內(nèi)力時(shí),鋼筋混凝土樓板體系中的主梁、次梁以及剪力墻一般均假定為樓板無(wú)豎向變形的不動(dòng)支座。不論單向板還是雙向板的彈性和塑性計(jì)算都是基于這個(gè)假定的。這個(gè)假定造成了計(jì)算結(jié)果的不準(zhǔn)確甚至是不正確,因?yàn)檫@些假定的不動(dòng)支座事實(shí)上都是有一定程度的變形的。本文通過(guò)大型通用結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS對(duì)一剪力墻住宅結(jié)構(gòu)的樓板內(nèi)力進(jìn)行了線彈性分析,將分析結(jié)果與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法得出的結(jié)果進(jìn)行比較,得出了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的確存在明顯缺陷的結(jié)論,并建議工程界采用有限元方法對(duì)板進(jìn)行內(nèi)力分析,推薦使用設(shè)計(jì)軟件ETABS。目前常用工程設(shè)計(jì)軟件PKPM的板內(nèi)力計(jì)算方法基本與傳統(tǒng)手算方法一致,所以本文中采用PKPM計(jì)算數(shù)據(jù)代表傳統(tǒng)方法的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果。在民用建筑設(shè)計(jì)中,會(huì)遇到在樓板上布置隔墻分隔大空間的情況,為了美觀等原因,設(shè)計(jì)人員常采用隔墻下設(shè)置暗梁的方法來(lái)支承隔墻。暗梁即是指與板同厚的梁。暗梁處會(huì)布置足夠的縱筋以承受隔墻傳來(lái)的豎向荷載。有的時(shí)候還存在兩個(gè)垂直方向的暗梁相交的情況。目前,這種暗梁的設(shè)計(jì)還沒(méi)有明確的國(guó)家規(guī)范,對(duì)其的試驗(yàn)研究也很少。為了搞清其中關(guān)鍵性的一些問(wèn)題,如兩根垂直相交的暗梁是否有互相支承作用,設(shè)計(jì)人員配置的暗梁縱向鋼筋是否充分發(fā)揮了作用等等,本文采用混凝土配筋三維非線性有限元模型對(duì)一含有暗梁的住宅結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模擬分析,得出垂直相交暗梁并無(wú)明顯相互支承作用等結(jié)論,并提出對(duì)暗梁設(shè)計(jì)的建議。該模型采用SOLID65單元模擬混凝土,該種單元可以模擬混凝土的開裂與壓碎,其破壞準(zhǔn)則為WILLIAMWAMKE五參數(shù)準(zhǔn)則。用LINK8單元模擬鋼筋。鋼筋特性為雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化,采用雙斜線彈塑性模型,不考慮鋼筋的滑移。同時(shí)本文也對(duì)模型中用到的有限元理論及相關(guān)知識(shí)做了闡述,如有限元基本原理、有限元及計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用、各種常用有限元軟件介紹、混凝土本構(gòu)關(guān)系、破壞準(zhǔn)則和部分單元的特性等等。
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簡(jiǎn)介:近年來(lái),大柱網(wǎng)、大板跨的混凝土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用,由于建筑和結(jié)構(gòu)整體性方面的要求,在結(jié)構(gòu)形式上多數(shù)采用了無(wú)縫體系。對(duì)于超長(zhǎng)混凝土無(wú)縫建筑結(jié)構(gòu)而言,溫度作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮的重要因素。其計(jì)算難點(diǎn)是建筑結(jié)構(gòu)在環(huán)境溫度作用下的溫度場(chǎng)的建立與對(duì)應(yīng)的溫度應(yīng)力和溫度變形的計(jì)算。另外,對(duì)于結(jié)構(gòu)溫度響應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方面的內(nèi)容還不是很豐富。因此,研究和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)超長(zhǎng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)整體溫度響應(yīng)問(wèn)題顯得尤為重要。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上,借鑒部分學(xué)者的研究方法,采用理論分析和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的方法,以蘭州移動(dòng)通信樞紐工程主體結(jié)構(gòu)為例,對(duì)超長(zhǎng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)理論的建立、溫度應(yīng)力的計(jì)算方法及無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力抵抗溫度作用的效應(yīng)進(jìn)行了研究。首先,根據(jù)熱傳導(dǎo)的基本原理,建立溫度場(chǎng)的傅立葉導(dǎo)熱微分方程。根據(jù)本文研究和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的實(shí)際情況,綜合分析環(huán)境氣溫變化和太陽(yáng)輻射的影響,建立了混凝土構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)的計(jì)算模型。并根據(jù)相關(guān)解法求出了構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)的解析解。利用有限元軟件ANSYS,考慮對(duì)流和熱傳導(dǎo)兩種熱傳遞的方式,對(duì)混凝土構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)分布情況進(jìn)行有限元熱分析,從構(gòu)件截面溫度分布云圖上分析構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)的分布規(guī)律。其次,本文在現(xiàn)有規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,確定了超長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)在環(huán)境溫度作用下設(shè)計(jì)溫差的取值,并且在此基礎(chǔ)上,分別利用平面簡(jiǎn)化計(jì)算方法和空間有限元方法,對(duì)結(jié)構(gòu)在溫度作用下的響應(yīng)進(jìn)行了分析計(jì)算。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力進(jìn)行分析,得出了一些結(jié)論,認(rèn)為,在超長(zhǎng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)按照工況1和工況4的溫度取值對(duì)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力進(jìn)行驗(yàn)算,控制溫度裂縫的產(chǎn)生。第三,利用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)來(lái)解決溫度問(wèn)題。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)在施加預(yù)應(yīng)力前后的效果對(duì)比,從結(jié)構(gòu)變形和結(jié)構(gòu)內(nèi)力方面分析該措施的有效性。并且,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)到的結(jié)果論證了理論分析的結(jié)果。最后,根據(jù)理論分析和工程試驗(yàn)研究的結(jié)果,提出了一些對(duì)工程設(shè)計(jì)有意義的結(jié)論和建議,同時(shí),也為進(jìn)一步研究結(jié)構(gòu)在溫度作用下的特性打下了良好的基礎(chǔ)。
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簡(jiǎn)介:建筑物整體遷移作為一種新興技術(shù),具有工程造價(jià)低、工期短、對(duì)人們的生活和工作影響小、同時(shí)能夠減少建筑垃圾對(duì)環(huán)境的污染等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代化的城市改造過(guò)程中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文以天津市科委立項(xiàng)的科研攻關(guān)項(xiàng)目“大型建筑物頂升、平移工程裝備及分析軟件開發(fā)”課題為背景,通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外遷移建筑物現(xiàn)狀的分析研究,將遷移建筑物中頂升點(diǎn)最大安全不同步度的選擇作為主要研究目標(biāo),研制開發(fā)了遷移建筑物中頂升點(diǎn)最大安全不同步度智能化選擇的CAD系統(tǒng),提出了基于非概率集合有限元法的遷移建筑物結(jié)構(gòu)分析方法。本文選擇AUTOCADVBA作為遷移建筑物CAD系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái),提出了在三維空間中創(chuàng)建用戶坐標(biāo)系UCS的策略與方法,開發(fā)了創(chuàng)建UCS的自定義函數(shù);對(duì)AUTOCAD系統(tǒng)提供的方法進(jìn)行了封裝,創(chuàng)建了在UCS中繪制二維、三維基本圖元的底層函數(shù),較好地解決了三維空問(wèn)建模問(wèn)題;創(chuàng)建了真彩色填充函數(shù),能夠在三維空間中任意平面上進(jìn)行圖案填充。本文對(duì)遷移建筑物工程中存在結(jié)構(gòu)變形及平移軌道沉降的問(wèn)題進(jìn)行了分析研究,給出了遷移建筑物工程中的殼體結(jié)構(gòu)變形和彈性地基梁沉降變形的分析方法和計(jì)算模型,提出了基于AUTOCADVBA的技術(shù)繪制應(yīng)變場(chǎng)云圖的方法,利用AUTOCADVBA技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)變場(chǎng)和結(jié)構(gòu)變形仿真,對(duì)該CAD系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。
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簡(jiǎn)介:高層建筑中,由于建筑功能的需要,下部布置剛度小的框架柱以獲得大空間作為商場(chǎng)、文化娛樂(lè)場(chǎng)所等上部布置剛度大的剪力墻形成小空間作為住宅、辦公用房等。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置,就必須在建筑上、下部之間的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。近來(lái),許多框支剪力墻結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層位置較高,一般在3~6層,有的位于7~10層,甚至更高。帶轉(zhuǎn)換層的框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu)屬于復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)上剛下柔,且許多這類結(jié)構(gòu)高層建筑的轉(zhuǎn)換層設(shè)置位置超過(guò)了規(guī)范[5]限制,對(duì)抗震尤為不利,本文通過(guò)ETABS90有限元分析,研究了高位轉(zhuǎn)換層部分框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。本文主要研究轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度、轉(zhuǎn)換層上下部等效側(cè)向剛度比、落地剪力墻類型等因素對(duì)該類結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及抗震性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面1根據(jù)轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度不同建立幾種框支剪力墻結(jié)構(gòu)有限元模型,用反應(yīng)譜法分析比較各模型的動(dòng)力特性、地震反應(yīng),分析結(jié)構(gòu)是否存在薄弱層,評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。2在轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度相同情況下,建立幾種結(jié)構(gòu)有限元模型通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)換層上下部剪力墻構(gòu)件尺寸來(lái)改變轉(zhuǎn)換層上下部結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比,分析比較等效側(cè)向剛度比的變化對(duì)各模型地震反應(yīng)的影響,并對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能分析、評(píng)價(jià)。3在轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度相同、等效側(cè)向剛度比相等的情況下,用反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法分析比較不同類型落地剪力墻對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,并提出相關(guān)設(shè)計(jì)建議。
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簡(jiǎn)介:建立節(jié)能型社會(huì)指標(biāo)體系應(yīng)在正確理解節(jié)能型社會(huì)科學(xué)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,科學(xué)設(shè)置指標(biāo)及指標(biāo)測(cè)算方法。節(jié)能型社會(huì)的建設(shè)狀況由它所涉及的各個(gè)方面的節(jié)能狀況反映,本文從建筑、可再生能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)三個(gè)方面考慮,建立指標(biāo),運(yùn)用隸屬函數(shù)法和模糊統(tǒng)計(jì)法給出各個(gè)指標(biāo)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn);運(yùn)用層次分析法和專家咨詢法確定各指標(biāo)的權(quán)重,依此對(duì)我國(guó)節(jié)能型社會(huì)建設(shè)狀況進(jìn)行評(píng)估。建立節(jié)能型社會(huì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,以國(guó)際發(fā)展水平為基礎(chǔ)確定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),可以科學(xué)、準(zhǔn)確地把握我國(guó)節(jié)能型社會(huì)建設(shè)的進(jìn)程和水平,以及與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,為我國(guó)今后的節(jié)能工作提供依據(jù)和參考。
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簡(jiǎn)介:火災(zāi)是失去控制的燃燒所造成的危害。火災(zāi)煙氣會(huì)對(duì)生命、財(cái)產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境都造成很大危害。隨著各種新型合成材料的大量出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,火災(zāi)中造成死亡的首要原因發(fā)生了明顯的變化,據(jù)調(diào)查,煙氣窒息和中毒成為火災(zāi)中致死的主要原因,高溫?zé)煔獾难杆倭鲃?dòng)和蔓延,能夠引起火勢(shì)的迅速蔓延和擴(kuò)大。因此,認(rèn)識(shí)火災(zāi)煙氣的產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對(duì)于災(zāi)害的防治具有重要的作用。在國(guó)內(nèi)外,針對(duì)火災(zāi)煙氣各個(gè)方面的研究已進(jìn)行廣泛開展。近年來(lái)發(fā)生很多火災(zāi)造成的人員傷亡出現(xiàn)在距離火源遠(yuǎn)距離處的案例,而針對(duì)于火災(zāi)煙氣危害性氣體向遠(yuǎn)距離處遷移的研究還不豐富,尤其是對(duì)于危害性氣體與環(huán)境的作用、危害性氣體在建筑結(jié)構(gòu)中的空間分布、遷移路徑等問(wèn)題。本文針對(duì)這些問(wèn)題,對(duì)于普通建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了典型的抽象,以“起火房間走廊目標(biāo)房間”為典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)地研究,充分考慮普通建筑結(jié)構(gòu)中實(shí)際火災(zāi)的情形。本文在小尺寸煙氣蔓延實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)現(xiàn)了多種建筑結(jié)構(gòu)和多種通風(fēng)方式的組合。選取了六種典型燃料,完成了燃燒時(shí)質(zhì)量消耗速率變化及其與遠(yuǎn)距離處煙氣傳播速度和CO體積分?jǐn)?shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,油料和布料的質(zhì)量消耗速率基本恒定。大多數(shù)燃料的煙氣傳播速度與燃料質(zhì)量消耗速率呈線性變化的關(guān)系。油類燃料特別是柴油和汽油,CO體積分?jǐn)?shù)隨著燃料質(zhì)量消耗速率絕對(duì)值的增加而增加。本文還針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的裝飾涂料乳膠漆使得火災(zāi)中CO等氣體的濃度顯著增高的現(xiàn)象,通過(guò)對(duì)乳膠漆樣品進(jìn)行的熱重分析和紅外光譜分析,排除了由于熱作用使乳膠漆裂解進(jìn)而增加煙氣危害性的可能。本文針對(duì)“起火房間一走廊一目標(biāo)房間”典型結(jié)構(gòu)中危害性氣體的遷移進(jìn)行大量而系統(tǒng)的小尺寸模擬實(shí)驗(yàn),得出了煙氣中危害性氣體在走廊通道和目標(biāo)房間的垂直方向和水平方向的空間分布,討論了危害性氣體在遷移過(guò)程空間分布的演變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了CO與O、CO在遷移過(guò)程中的不同步性。在前人工作基礎(chǔ)上,提出了總危害性參數(shù)的概念,用于評(píng)價(jià)煙氣中危害性氣體,并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)估。本文研究了建筑結(jié)構(gòu)、各種通風(fēng)開口門、出口和窗戶對(duì)于煙氣中危害性氣體遷移的影響。針對(duì)煙氣中危害性氣體向遠(yuǎn)距離遷移的問(wèn)題,運(yùn)用全尺寸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬方法,進(jìn)行了驗(yàn)證和研究,提出了一種上層煙氣傳播路線的可能新路徑,煙氣遷移到走廊轉(zhuǎn)彎處的遠(yuǎn)距離目標(biāo)房間的時(shí)間接近或者少于某些中間位置房間的時(shí)間,發(fā)現(xiàn)有些遠(yuǎn)距離目標(biāo)房間中煙氣層的下降得很快。從而進(jìn)一步明確解答了火災(zāi)案例中廣泛報(bào)道的遇難者大量死于遠(yuǎn)距離處的主要原因。本文還分析了另一個(gè)全尺寸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),針對(duì)上述遷移問(wèn)題,研究了火災(zāi)煙氣在狹長(zhǎng)空間及其向遠(yuǎn)距離目標(biāo)房間的遷移規(guī)律。研究了在不同實(shí)驗(yàn)工況下,煙氣運(yùn)動(dòng)平均速度、采樣點(diǎn)處氣體的濃度和溫度變化、煙氣蔓延到設(shè)定位置的時(shí)問(wèn)與該位置與火源的距離的關(guān)系。本文采用數(shù)值模擬方法,對(duì)于建筑中煙氣傳播路線、遠(yuǎn)距離處煙氣傳播速度進(jìn)行研究。進(jìn)一步揭示模擬軟件的實(shí)用性以及在運(yùn)用模擬結(jié)果進(jìn)行煙氣危害性評(píng)價(jià)時(shí)需注意的問(wèn)題。
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簡(jiǎn)介:近年來(lái),現(xiàn)代高層建筑向著體型復(fù)雜、功能多樣的綜合性方向發(fā)展,帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑得到了大量應(yīng)用。厚板轉(zhuǎn)換層具有能滿足上、下結(jié)構(gòu)功能布置靈活的特點(diǎn),因而受到建筑設(shè)計(jì)者和使用者的青睞。目前,對(duì)帶厚板轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)理論研究還不深入、系統(tǒng),其內(nèi)力分部規(guī)律以及在地震作用下的分析與計(jì)算方法遠(yuǎn)沒(méi)有梁式、桁架式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)成熟;因此,本文就帶厚板轉(zhuǎn)換的高層建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能展開討論。本文以一帶厚板轉(zhuǎn)換的高層建筑結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,討論了對(duì)帶厚板轉(zhuǎn)換的高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析時(shí)采用的分析方法,提出當(dāng)用組合有限元方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí),采用體單元對(duì)轉(zhuǎn)換厚板進(jìn)行有限元分析,更為符合構(gòu)件的實(shí)際受力情況,計(jì)算模型在理論上合理完善,結(jié)果可靠。然后,本文采用組合有限元法,利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)實(shí)例結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體動(dòng)力分析,包括結(jié)構(gòu)模態(tài)分析、振型分解反應(yīng)譜分析和彈性時(shí)程分析。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)層位移、層間位移角的分析找出了結(jié)構(gòu)薄弱層的具體位置,驗(yàn)算了轉(zhuǎn)換板上、下結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比、層間位移角比,分析了結(jié)構(gòu)層剪力的分配規(guī)律?;谝陨系姆治?,本文提出了一些有意義的設(shè)計(jì)建議,具有一定的參考價(jià)值。本文的工作旨在通過(guò)對(duì)采用厚板轉(zhuǎn)換的高層建筑結(jié)構(gòu)的分析和研究,深入認(rèn)識(shí)和了解這種結(jié)構(gòu),為設(shè)計(jì)提供依據(jù),并為今后的研究工作打下基礎(chǔ)。
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簡(jiǎn)介:工學(xué)碩士學(xué)位論文建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型及分析馬爽哈爾濱工業(yè)大學(xué)2006年6月CLASSIFIEDINDEXTU1114UDC697ADISSERTATIONFTHEDEGREEOFMENGOPTIMIZATIONDESIGNMODLEANALYSEOFENERGYSAVINGOFCONSTRUCTIONENVELOPCONFIGURATIONCIDATEMASHUANGSUPERVISASSOCIATEPROFZHAOHUAACADEMICDEGREEAPPLIEDFMASTEROFENGINEERINGSPECIALTYHEATINGGASINGVENTILATINGAIRCONDITIONINGENGINEERINGAFFILIATIONSCHOOLOFMUNICIPALENVIROENGDATEOFDEFENCEJUNE2006DEGREECONFERRINGINSTITUTIONHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY
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簡(jiǎn)介:論文以西方古典主義和工業(yè)時(shí)期建筑作比較分析了不同時(shí)期結(jié)構(gòu)與表皮的多元共生論文重點(diǎn)解析了具有結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力的當(dāng)代建筑并歸納總結(jié)了四種手法手法A結(jié)構(gòu)視覺(jué)隱藏手法B結(jié)構(gòu)視覺(jué)半露手法C結(jié)構(gòu)視覺(jué)暴露手法D結(jié)構(gòu)與表皮的混成在此基礎(chǔ)上對(duì)每種手法中的重要的建筑形態(tài)和當(dāng)代常見的建筑語(yǔ)匯作了較充分的分析解析了從形式上升到多元表達(dá)的手法操作并列舉了大量實(shí)例以說(shuō)明當(dāng)代建筑多元共生的廣度和深度本論文以構(gòu)架與表皮的關(guān)系為切入點(diǎn)從宏觀的層面分析了當(dāng)代建筑的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力跳出復(fù)雜交織的流派風(fēng)格之爭(zhēng)來(lái)對(duì)當(dāng)代建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力方面作整體上的認(rèn)知重新喚起對(duì)結(jié)構(gòu)的重視建筑構(gòu)架和表皮的多元共生是時(shí)代的要求也是未來(lái)建筑界的一個(gè)發(fā)展方向
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簡(jiǎn)介:智能建筑是隨著信息技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理于一體的優(yōu)化組合體,近年在世界各地發(fā)展迅猛,應(yīng)用前景廣闊。深入推進(jìn)智能建筑的研究是我們面臨的重要任務(wù)。智能建筑結(jié)構(gòu)選型是建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域出現(xiàn)的新問(wèn)題。由于智能建筑的出現(xiàn)較晚,以前的研究主要集中在高層建筑選型和對(duì)建筑的功能性評(píng)價(jià)上。目前尚無(wú)專門針對(duì)智能建筑選型的理論對(duì)其進(jìn)行充分的研究。作者將兩者有機(jī)結(jié)合,對(duì)智能建筑用FAHP方法建立了一套確實(shí)可行的智能建筑選型方法,用以進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型。本文總結(jié)了智能建筑對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的新要求,討論了智能材料于智能建筑系統(tǒng)在抗震、自適應(yīng)、監(jiān)控方面的應(yīng)用及智能建筑的節(jié)能效益。從智能建筑結(jié)構(gòu)選型的角度出發(fā),綜合地考慮了智能建筑對(duì)于結(jié)構(gòu)方面的特殊要求,建立其綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可以對(duì)于不同的實(shí)際智能建筑,在設(shè)計(jì)之初,根據(jù)該智能建筑對(duì)于地理位置、管理、費(fèi)用、健康、美學(xué)、適應(yīng)性能及安全的要求,先對(duì)建筑進(jìn)行智能程度評(píng)估在分析了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)選型方法和智能結(jié)構(gòu)選型方法之后,選用GBIAM法建筑綜合智能評(píng)估法對(duì)建筑進(jìn)行智能程度評(píng)估。經(jīng)過(guò)這一過(guò)程,可以判斷出建筑的智能程度高低及智能建筑使用者對(duì)建筑的主要要求,選擇出最適于使用者需求的智能建筑結(jié)構(gòu)形式。作者比較了層次分析法和模糊層次分析法這兩種方法。鑒于智能建筑是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,其因素集中的因素大多帶有模糊性。為了更準(zhǔn)確的進(jìn)行評(píng)價(jià),本文采用模糊層次分析法。該過(guò)程中完成的工作有建立層次結(jié)構(gòu)模型;構(gòu)造模糊一致矩陣;層次單排序;層次總排序;選出最優(yōu)方案。作者在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上,運(yùn)用權(quán)數(shù)公式將專家評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化得到功能評(píng)價(jià)權(quán)值使結(jié)果更具客觀性。根據(jù)目前常用的智能建筑結(jié)構(gòu)形式作者建立了方案集,然后處理評(píng)判指標(biāo)得到綜合判斷結(jié)果。選取了工程實(shí)例對(duì)于智能建筑選型綜合評(píng)價(jià)的全過(guò)程進(jìn)行舉例計(jì)算,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行實(shí)例分析,說(shuō)明評(píng)估模型的實(shí)用性及有效性。
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簡(jiǎn)介:鋼結(jié)構(gòu)建筑建造速度快、抗震性能好、建筑造型美觀且富于變化,隨著我國(guó)鋼產(chǎn)量的大幅度提高,建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步,其應(yīng)用前景非常廣泛。但是,耐火性能差是鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)致命缺點(diǎn),鋼材的強(qiáng)度、彈性模量等基本力學(xué)性能指標(biāo)在高溫下急劇下降,一旦發(fā)生火災(zāi),鋼結(jié)構(gòu)建筑就有可能發(fā)生嚴(yán)重的破壞,甚至過(guò)早地整體倒塌,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。目前國(guó)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)主要采用基于試驗(yàn)的構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法,這種方法費(fèi)用昂貴并且很難模擬構(gòu)件在整體結(jié)構(gòu)中的荷載分布和大小、端部約束等情況。通過(guò)計(jì)算來(lái)確定鋼結(jié)構(gòu)的抗火極限承載力,可以更加合理地確定鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)措施。因此,對(duì)基于計(jì)算的鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入的研究,具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。本文在綜合考慮國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)抗火研究動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上,根據(jù)傳熱學(xué)經(jīng)典理論,從設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇與確定入手,利用ANSYS有限元軟件,建立了鋼框架在火災(zāi)條件下的傳熱模型、外力荷載及溫度荷載共同作用下的受力模型,綜合考慮材料非線性和幾何非線性,對(duì)其進(jìn)行整體抗火分析研究。本文主要針對(duì)不同柱截面形式箱型和H型截面的平面鋼框架進(jìn)行ANSYS數(shù)值模擬分析比較,得到其不同的失效狀態(tài),分析研究了柱截面形式對(duì)鋼框架抗火性能的影響。繪制出火災(zāi)發(fā)生時(shí)間與溫度及變形的關(guān)系曲線,真正達(dá)到結(jié)構(gòu)瞬時(shí)溫度狀況和結(jié)構(gòu)火反應(yīng)一體化。并通過(guò)對(duì)空間鋼框架的溫度結(jié)構(gòu)耦合計(jì)算,進(jìn)行火災(zāi)情況下鋼結(jié)構(gòu)全過(guò)程反應(yīng)分析,判斷出火災(zāi)下結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),考察受火構(gòu)件與非受火構(gòu)件的相互影響,更加真實(shí)地反映出結(jié)構(gòu)的抗火性能。本文研究成果對(duì)真實(shí)火災(zāi)作用下結(jié)構(gòu)體系抗火極限狀態(tài)的研究以及鋼結(jié)構(gòu)建筑抗火設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。
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