基于多重性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性分析

直立锁缝屋面系统作为风敏感结构，在不同等级风荷载作用下，易遭受不同程度的损伤甚至破坏. 为减少风灾损失，提出了基于多重性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性分析方法. 通过建立直立锁缝屋面系统力学模型分析其失效模式以及风致破坏过程，提出以屋面板大肋边节点相对位移作为量化指标，划分并推导了三阶段性能水准及量化模型；结合概率可靠度的风灾易损性分析方法，并以某典型工程为例进行直立锁缝屋面系统风灾易损性分析. 算例结果表明，本文方法获得的易损性曲线能很好地预测直立锁缝屋面系统损伤状态，其中轻度损伤、中度损伤、重度损伤以及风揭破坏状态对应的风速范围分别为0~14.9 m/s、20~26.8 m/s、30~46.9 m/s和大于46.9 m/s，可为直立锁缝屋面系统工程设计和实践提供参考.     

轻型钢结构风灾易损性概率分析

针对中国典型轻型钢结构建筑,提出风灾易损性的概率分析方法。荷载概率模型考虑屋面板自身重力、围护结构风压、飞掷物冲击破坏,提出屋面板、墙面板、外门窗的抗风承载力概率模型,建议构件风灾破坏的判定准则,给出轻型钢结构的风灾破坏等级矩阵。使用蒙特卡洛模拟得到各类构件及建筑整体的超越破坏易损性曲线,针对某一典型轻型钢结构建筑进行模拟。研究结果表明:屋面板和外门窗的超越破坏概率高于墙面板超越破坏概率;为减少风灾破坏,应当优先选用利于抗风的屋面板型,进而提高外门窗的抗风性能,最后考虑增强墙面板的抗风性能。     

风特性参数对低矮房屋屋面局部风压影响的数值分析

为获取低矮房屋屋面局部风压的分布规律,对体型比为1.5∶1∶1的双坡低矮房屋屋面划分若干典型区域并进行数值模拟研究.数值结果与风洞试验结果对比表明:2种研究手段分析结果吻合较好,验证了数值模拟技术在分析低矮房屋表面风压方面的可靠性.基于数值模拟,研究了不同风特性参数对低矮房屋屋面局部区域体型系数分布规律的影响,分析结果表明:来流风向对屋面各区域体型系数的影响是整体性的,且表现出一定规律性;湍流度对屋面各局部区域体型系数的影响不一,对迎风屋面前缘区域影响较大;风速对屋面局部区域体型系数影响较小.本文结论可为我国沿海多发台风地区低矮房屋抗台风设计提供依据.     

基于权重系数的既有结构风灾易损性分析

目的研究一种新型损伤评价方法,对既有建筑在风灾作用下的破坏进行有效预测.方法笔者提出了一种基于构件权重系数评估结构在风灾作用下损伤程度的方法,在以往对结构整体易损性进行分析的基础上通过定义权重得到每个构件在整个结构中的权重系数.该方法用构件位移角和构件权重系数的乘积定义损伤指数,以结构整体损伤指数作为评价结构易损性的参数指标,进而分析结构的易损性.结果对于风速在40 m/s以下的风灾预测,笔者提出方法与传统方法所得结果一致,严重破坏和倒塌破坏的概率基本为零,轻微破坏和中等破坏的概率也相对较小;当风速超过40 m/s时,传统方法对轻微破坏的概率预测已经达到92%,而考虑权重系数后为72%.结论经与传统方法得出的易损性曲线对比,考虑权重系数的风灾易损性分析方法更贴近于实际.     

双柱悬索拉线塔风致倒塌易损性分析

作为风敏感结构,双柱悬索拉线塔在强风荷载作用下易遭受不同程度的损伤甚至发生倒塌破坏,因此,有必要对其进行风灾易损性分析。为此,本文提出一种双柱悬索拉线塔风致倒塌易损性分析方法。首先,考虑结构参数的不确定性,基于拉丁超立方抽样建立双柱悬索拉线塔不确定性模型,完成所有样本模型的非线性静力推覆分析;然后,利用B-R准则和对数正态分布函数拟合得到双柱悬索拉线塔倒塌易损性曲线;最后,研究风向角和拉线初张力对结构倒塌易损性曲线的影响。研究结果表明：相较于确定性倒塌分析,不确定性倒塌分析能够更好地评估双柱悬索拉线塔的抗风承载能力;风向角对双柱悬索拉线塔的倒塌易损性影响较大,结构的最不利风向角为45°,当基本风速小于56.5 m/s时,结构在任一风向角下的倒塌概率都很小;拉线初张力对结构倒塌临界风速无影响,但对立柱顶点位移易损性曲线影响较大;增大拉线初张力,左右侧立柱的顶点位移易损性曲线均向左移动,且其对背风侧立柱的影响更大。     

轻钢建筑围护结构抗风设计的几个问题

对轻钢厂房屋面檩条设计计算方法进行分析,认为轻钢厂房在台风中严重破坏的主要原因是设计中重结构轻围护.其次,在现行规范中,低层房屋围护结构的风荷载计算不够统一,以及在高风压地区的一些不合理规定,也是造成钢结构事故的原因.根据轻钢结构在台风中的特性,提出强风下在破坏围护结构的非重要部位形成导风巢的抗风思想.     

檐口结构对四坡低矮房屋屋面风压影响的数值模拟研究

基于Ansys FLUENT RNGκ-ε模型,通过利用日本东京工艺大学同体型比的四坡低矮房屋表面风压进行对比分析.结果表明:数值模拟与风洞试验结果基本吻合,验证了数值模拟方法的可行性;基于此模型对檐口长度及结构形式改变对屋面平均风压展开了研究,檐口长度的变化对屋面风压分布及大小的影响较为显著;屋檐角部位置结构发生变化直接影响屋面风压分布规律,切角可以起到降低屋面平均风压作用,此结论可以为沿海低矮房屋抗风及设计提供参考.     

强风作用下轻钢房屋的风致破坏机理及风灾防御

轻钢房屋凭借其质量轻、工业化程度高和施工速度快等特点而广泛应用于低矮工业建筑中,但由于其对风荷载比较敏感,在强风条件下常常发生轻钢房屋的风致损坏事故并导致巨额经济损失.本文通过对灾后的调研,分析了轻钢房屋在强风条件下的风致破坏模式,用数值模拟分析了轻钢房屋的风致破坏特点,探讨了轻钢房屋风致破坏的机理,从工程施工角度分析了轻钢房屋的风致破坏原因并提出了相应的风灾防御建议.     

低矮双坡屋面房屋风干扰效应的数值模拟分析

采用CFD数值模拟方法探讨了常见的两栋相同的双坡屋面轻钢厂房前后布置时,在不同距离不同风向角下其屋面风压的变化及影响,并与单体工况比较,获得了群体效应下低矮双坡屋面房屋的屋面风压的分布规律和特性.本文的研究可供门式钢架厂房群体建筑的抗风设计作参考.     

低层建筑抗风设计方法比较与研究

土木工程设计中,最有影响和最易引起工程结构失败甚至破坏的首推风荷载.最近几年风灾严重,尤其是风灾导致的低层建筑损失更是惨重.而国际上发达国家的风荷载规范则在不断变化之中,尤其是对轻型钢结构的抗风设计.因此本文有必要对各国低层轻型钢结构抗风设计方法进行研究.本文分别对中国、日本、美国等国家关于抗风设计方法进行比较,并针对风压系数计算一个实例,最后与风洞试验结果进行对照,对中国抗风设计方法进行研究与探讨.     

基于浙江省台风灾害保险数据的农村住房易损性评价

利用浙江省农业政策性保险试点项目中的农村住房保险及理赔数据,定量分析了浙江省2007年圣帕、韦帕及罗莎3场台风灾害期间农村住房投保金额、赔付金额、保额损失率的分县汇总数据,以及与这3场台风的极大风速、过程降水量等致灾因子强度的定量关系.研究发现,浙江省农村住房的台风灾害保险金额损失率,其对数与过程降雨量有着很好的线性相关关系.依据这一关系,建立了浙江省农村住房台风易损性方程并给出相关参数.     

上海市建筑碳排放核算研究

为有效实现建筑业的节能减排,实现碳达峰和碳中和,对建筑碳排放核算方法进行研究。以生命周期理论为基础建立了城市层面的建筑碳计算模型,并以上海市住宅及非住宅建筑为研究对象核算出上海市建筑领域碳排放。对比上海市住宅建筑及非住宅建筑碳排放量,研究上海市建筑碳排放趋势。研究结果表明,2010—2020年,上海市建筑领域碳排放持增长态势,其中建材生产阶段和建筑运行阶段是对建筑总体碳排放量贡献最大的两个阶段。从不同建筑材料碳排放量占比来看,钢材的碳排放量是建材碳排放量中最高的,所占比例超过了50%,其次是水泥、铝材。在建筑减碳路径方面,结合建筑各生命周期阶段的碳排放核算结果,提出了对应的减排对策。     

汶川地震村镇建筑结构震害调查与分析

汶川地震给四川地区特别是村镇地区造成了灾难性的破坏.介绍了四川村镇地区的主要建筑结构形式,及此次地震村镇建筑的震害特点,并对地震中村镇房屋的常见破坏形式进行了分析,提出了村镇建筑抗震方面的建议.通过本次村镇建筑震害调查分析发现:我国村镇建筑结构普遍缺乏必备的抗震构造措施,存在较大隐患,与村镇建筑相适应的实用抗震技术有待进一步系统化、规范化;村镇房屋建设还缺少完善的国家技术规范指导,村镇建筑抗震能力亟待进一步提高.     

中国村镇民居的建造习惯与抗震性能评析

针对中国新农村建设和抗震救灾、农房重建、加固改造等工作中缺乏反映农村民居现状基础数据的问题,在全国19个省、市、自治区68个行政村,对354户村镇民居建筑开展抗震性能的调研。运用分类归纳总结的方法分析调研数据,研究不同结构形式村镇民居建筑的建造习惯与施工工艺,讨论民居建筑在正常使用时和地震后的典型破坏特征,评析中国既有村镇民居建筑抗震性能现状,指出村镇民居在抗震设计、构造、施工中存在的问题,并剖析其原因;提出一些提高村镇建筑抗震性能的措施和建议,为村镇民居建筑的建设、加固改造工作提供参考。     

基于PB-LCA的湖南省建筑碳足迹测算及其机理分析

 基于PB-LCA方法，以湖南省为例构建了省区层面的宏观建筑碳足迹模型，定量测度和比较2004-2016年建筑各个阶段的碳足迹及其变化情况，采用地理探测器技术分析了建筑碳足迹的影响机理。分析表明：建筑碳足迹整体上呈现波动增长之势，建材准备和建筑运行是产生碳足迹的两个主要阶段，而建造施工和建筑拆除阶段的碳足迹比重则较小；建材准备阶段的碳足迹主要来自钢材和水泥，公共建筑碳足迹处于波动上升的趋势，而居住建筑碳足迹则出现波动式下降之势；建筑业发展度、能源结构和第三产业比重是建筑碳足迹的3个主要影响因素。提出了减少建材特别是钢材和水泥的消耗量、降低建造施工和建筑运行阶段的煤炭类消费比重、实行公共建筑能耗和碳排放限额等3个建筑节能减碳的主要技术方向。关键词PB-LCA方法；建筑碳足迹；地理探测器技术；湖南省     

基于耐震时程法的羌族碉楼易损性分析

羌族碉楼是羌藏民族的传统民居建筑,极具历史文物价值。近年来地震频发,四川阿坝州、甘孜一带羌族碉楼出现开裂、崩塌等病害,为有效保护该类历史文物建筑,基于我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)对结构进行修复加固,并通过有限元模型计算、耐震时程分析、Pushover分析等技术手段验证了钢筋笼加固措施的有效性。结果表明：碉楼需要通过加固措施提升结构整体刚度。加固后的碉楼屈服位移有小幅增长,延性提高17.2%,峰值承载力提高37.5%。在各级地震作用下,加固后碉楼出现轻微、中度、严重和完全四种损伤状态的概率明显小于原结构。加固措施对结构延性和承载力的提升具有显著效果,也能有效降低结构易损性,加固措施合理,可为同类型工程提供参考依据。     

浅析新农村住宅节能设计

农村住宅建设是社会主义新农村建设工程中的一项重要内容。在广大农民进入住宅＂小康＂时代的同时,村镇住宅能源消费水平也同时发生着巨大变化。积极推进建筑节能,是国家的一项重要国策。和城市建筑一样,新农村住宅建筑的节能也是从建筑物自身（围护结构）、供热（或制冷）系统和运行管理等三个方面采取措施进行实现的。     

基于LCA对风力发电机的环境负荷分析

应用生命周期分析法(LCA),对风力发电机从原材料的生产制造、运输、建设、运行及拆除报废各阶段进行分析,分别计算各阶段的环境负荷,最终用全球变暖潜力和酸化潜力指标表示,并与燃煤发电进行比较.以沈阳市法库县望海寺风力发电场为实例进行分析,结果表明,在风力发电机的一个生命周期内(平均为20年),环境负荷较大的过程为原材料的制造、发电场的建设与运行维护两个阶段,并且每发电10 MW.h,相对于燃煤发电相比,风力发电可省3.96 t的标准煤,可减少向大气排放CO29.77 t,NOx0.050 t,SO20.02 t,全球变暖潜力(GWP)和酸化潜力(AP)分别是燃煤发电的1.08%和3.12%,但建...     

房屋建筑混凝土施工技术研究

随着我国城市化进程的不断加快,城市的人口数量已经开始急剧上涨,高层建筑作为能够容纳相当数量居民的建筑形式已经越来越受到人们的青睐,在建筑行业,混凝土作为建筑工程施工过程中主要应用的材料之一,其混凝土构件是建筑结构最主要荷载承力的组件。本文试从房屋建筑混凝土施工存在问题的成因分析、房屋建筑混凝土质量控制管理措施两个方面,阐述房屋建筑混凝土施工技术,希望能对混凝土施工有所帮助。     

福建圆形土楼民居空间原型风环境模拟研究

为了进一步研究福建土楼优秀的生态特性,深入研究其室内热环境,土楼民居内部的风环境模拟测试是必不可少的前提步骤.依据福建圆形土楼民居的当地夏热冬暖地区气候环境,提取其典型建筑类型的空间原型,利用PHOENICE分析软件,对在封闭和开敞两种状态下圆形土楼民居内部院落的风环境状况进行了模拟,分析内院空间的通风性能.结果表明:封闭状态下的内院风环境较为稳定,开敞状态下的内院空间通风状况良好,为营造良好的室内热环境提供了适宜条件;福建土楼民居应合理利用自然通风的各种技术措施,适当加入导风板、兜风结构设计等改造设计,实现传统民居的可持续发展.