优秀建筑硕士毕业论文范文精选十篇

来源: www.sblunwen.com 作者:lgg 发布时间:2018-06-17 论文字数:34751字
论文编号: sb2018061021280521582 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
本文是一篇建筑论文,建筑学所涉及的建筑艺术和建筑技术、以及作为实用艺术的建筑艺术所包括的美学的一面和实用的一面,它们虽有明确的不同但又密切联系,并且其分量随具体情况和建筑
本文是一篇建筑论文,建筑学所涉及的建筑艺术和建筑技术、以及作为实用艺术的建筑艺术所包括的美学的一面和实用的一面,它们虽有明确的不同但又密切联系,并且其分量随具体情况和建筑物的不同而大不相同。本科建筑类专业包括:建筑学专业、城乡规划专业、风景园林等专业。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇建筑论文,供大家参考。
 

优秀建筑硕士毕业论文范文精选篇一

 
1绪论
 
1.1选题背景
据统计,建筑废料占我国城市垃圾的比例可高达30%-40%。人们最普遍的处理办法是将建筑垃圾直接运往郊外进行露天堆放或填埋,这样不仅占用了大量的土地,还增加了垃圾清运的费用[1]。与此同时,建筑垃圾在运送和堆放过程中会产生大量的粉尘和灰砂,导致环境污染加重、也给人们的日常生活带来了不便。随着社会的发展,耕地保护和环境保护的多种相关法律法规的陆续颁布实施,使得怎样正确处理和排放建筑垃圾成为各界面临的一项重大难题[2]。许多资料显示:截止到1995年底,日本每年要排放达6400万吨的废弃混凝土[3];西欧的人均废弃混凝土的排放量约0.6-0.9t;而在1998年,香港每天将排放高达32710吨的建筑废弃物。因此,如何正确的处理废旧混凝土是人们需要迫切解决的问题[4]。我国有着悠久的历史文化,许多建筑物已经临近使用年限,各种的城市重建、项目改造和道路翻修等工程的进行,导致了废旧混凝土总量的逐年增多。如果只是单纯的将这些废料运往郊外进行露天堆放或填埋不仅会对环境造成严重的污染,还会浪费资源。为此,我国十分重视废旧混凝土再生利用的研究,将废旧混凝土的资源化处理做为环境保护和可持续发展战略追求的目标之一,并将其列入了国家“十一五”规划项目[5]。此外,混凝土的大量使用增加了天然砂和碌石的总需求。据统计,全世界每年消耗的混凝土总量远大于40亿m3,所需要的天然砂石骨料更是比60-80亿吨还要多[6]。而砂石骨料主要来源于对矿山的大量开采,这就必然会导致生态环境的破坏。因此,利用这些建筑废弃物制备高质量的混凝土越来越成为人们研究的主向,这种“变废为宝”的方法不仅能节约资源还能减少环境污染,是我国提倡的可持续发展战略的体现。
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1.2国内外再生混凝土的研究现状与应用
二战过后,以日本、德国、荷兰等国为代表的国家对废弃混凝土的未来发展前景和回收再利用的方法进行了研究,并对相关项目进行了会晤。为了彰显再生混凝土利用的重要性地位,许多国家制定了相关的法律法规来确保相关研究的顺利进行,并将其视为环境保护和可持续发展的重要措施荷兰是早期研究再生混凝土的代表国家之一。1980年,荷兰就对利用再生混凝土制备素混和钢混等其他类别的混凝土方面制定了规范。其内阁计划截止到2000年,建筑废料的回收率争取达到百分之九十以上。截止到1990年底,丹麦的建筑废料的回收利用率达67.2%以上,相当于在产生的1220万吨的建筑垃圾中,有820万吨可进行回收利用,数据相当可观。为了进一步提高再生混凝土的利用率,在同一年丹麦还对法规进行了修正,修正案指出:可以考虑在适宜的条件下,将再生骨料用于某种特定的结构[12]。再生混凝土的众多应用中,德国主要将其应用在公路上。以萨克森州高速公路为例,以刚性水泥混凝土为主的路面结构,总厚度可达26cm。共分两层,第一层厚7cm,以天然骨料配制的混凝土为主;第二层厚19cm,以再生混凝土为主。此外,德国运用再生混凝土建成了一栋六层框架结构的办公楼,为各国废弃混凝土的回收再利用起到了示范作用[14]。1977年,日本在各地设立了建筑垃圾回收利用工厂,并制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》;1992年,提出了 “控制建,筑副产品排.放、以及建.筑副产品的回收利用”的计划[15];然后在1996年10月,日本制定了 “再生资源法”以推动建筑副产品的回收利用。一系列政策的出台都将为再生混凝土的发展提供依据和保障。据统计资料显示:美国有30多个州将再生骨料应用于公路建设,其中有4个州将其用于底基层,26个州将其用于基层,并有15个州制定了相关规范。包括密歇根州在内的许多州都将实施或已经完成有关再生混凝土应用的项目,并在高速公路中广泛釆用公路水泥混凝上的再生利用[17]。
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2再生混凝土梁承载力的计算分析
 
再生混凝土的力学性能受再生骨料取代率的影响,而表现出不同程度的差异性,因此为了确定再生混凝土梁受弯承载力的计算公式,有必要将取代率r的影响考虑在内。我们首先将普通混凝土设定为取代率r=0%的特定的再生混凝土,然后参照普通混凝土梁的受弯承载力的计算模式,进行再生混凝土梁的适用公式的推导,这对分析两种混凝土的差异和推动再生混凝土的进一步发展有着深远的影响。本文通过分析了普通混凝土的轴心受压的本构关系和大量的国内外研究情况,首先确定了再生混凝土的曲线,进而依据混凝土规范的规定,以普通混凝土梁受弯和抗剪承载力为基础推导再生混凝土的计算公式。
 
2.1再生混凝土受压曲线
参照普通混凝土的曲线形式,许多学者均通过试验测试,给出了再生骨料取代率不相同时,再生混凝土的(X-S曲线的近似形状。肖建庄[38]经过多次试验,给出了如图2所示的再生混凝土应力-应变曲线图,图中曲线分别是再生骨料取代率为0%、30%、50%、70%和100%时的曲线图。从图中可以看出曲线大体上也分为上升和下降两段,基本上可确定出比例极限点、临界点、峰值点、拐点和收敛点。随着再生骨料取代率的增加,上升段的曲线斜率越来越小,下降段的曲线斜率越来越大,表明再生混凝土Es降低、材质变脆。从表1-2可以看出,随着骨料取代率的增加,上升段参数a取值十分接近,而下降段参数6的取值呈上升趋势。其中,参数《代表图7所示曲线的初始切线的斜率,再生混凝土的初始弹性模量随着CT取值的减小而越来越小;&与下降段曲线下的面积有关,6的取值越大,下降段斜率就越大,材料的延性越差,材料越脆。
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2.2再生混凝土梁受弯承载力的计算分析
宋新伟[41]通过对8根梁进行加载直至破坏的试验,得到各级荷载作用下,梁跨中截面混凝土的平均应变随梁高变化的分布图,如图8。从图中可以看出,再生混凝土梁由开始加载,直至最后加载结束时的临近破坏,截面上各点的应变近似正比于该点到中性轴的距离。由此可知,再生混凝土平均应变沿梁高基本符合平截面假定。白文辉[33]通过试验研究了 6根不同骨料掺入量和掺入量相同配筋率不同的梁的加载情况,结果得到了梁跨中截面钢筋和混凝土应变沿截面高度的分布规律,很好的验证了平截面假定在再生混凝土梁受弯过程中的正确性。因此,本文通过借鉴平截面假定的内容,提出了几点适用再生混凝土梁正截面计算的几个基本假定:(1)构件的截面从开始受力到最后临近破坏始终保持平面内变形。(2)忽略再生混凝土的抗拉强度。
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3再生混凝土梁受力性能的有限元分析......28
3.1再生混凝土梁受弯性能的有限元分析......28
3.2再生混凝土梁抗剪性能的有限元模拟......39
3.3本章小结......52
4再生混凝土梁的可靠度分析......54
4.1结构可靠度概念与原理简介......54
4.1.1可靠度与可靠指标......54
4.1.2可靠度的计算方法......54
4.2再生混凝土梁受弯承载力的可靠度分析......55
4.2.1再生混凝土抗压强度的统计参数分析......57
4.2.2可靠指标的计算......58
4.3再生混凝土梁抗剪承载力的可靠度分析......62
4.3.1荷载效应和抗力的统计参数分析......62
4.3.2受剪承载力可靠指标的计算......67
4.4本章小结......73
5结论与展望......75
5.1 结论......75
5.2展望......75
 
4再生混凝土梁的可靠度分析
 
4.1结构可靠度概念与原理简介
 
可靠度计算方法根据复杂精确程度的不同分为一次二阶矩方法、二次二阶矩方法和蒙特卡洛方法[55]等。其中一次二阶矩方法中的验算点法是目前可靠度分析中最常用的方法,因此本节采用此算法进行计算。验算点法将功能函数线性化点取在设计验算点,从而提高了 P的计.算精度,并保证了对同一结构问题yS的惟一性。因其经系统改进后作为结构安全度联合委员会(JCSS)的文件附录推荐给土木工程界,故也称其为JC法[56]。通过对非线性功能函数在验算点处进行展开来计算可靠指标,根据以上分析我们假设C30再生混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度的分布参数见表26,其中工况1表示与普通混凝土具有类似离散性的情形;工况2是根据上述情况①所进行的模拟;工况3则是根据上述情况②所进行的模拟;各分布类型的概率密度函数如图29所示。本节重点分析再生混凝土梁受弯承载力受各种因素的影响程度,即可分为两种情况进行分析:①再生混凝土的离散性与普通混凝土类似,即工况1的情形时,在不同骨料取代率下各因素对可靠指标的影响计算;②再生混凝土的离散性较大时,即工况2、3的情形时,不同骨料取代率下强度离散性对可靠指标的影响。
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结论
 
本文结合国内外有关再生混凝土梁的的受弯和抗剪性能试验,主要对再生混凝土梁进行了承载力的计算分析、有限元的模拟分析和承载力的可靠度分析,最后得出以下结论:
(1)以《混凝土结构设计规范》为基础推导出的含有参数再生骨料取代率r在内的再生混凝土梁的抗弯承载力计算式,经试验验证具有一定的适用性。
(2)以塑性理论为基础,给出了考虑开裂影响的再生混凝土梁受剪承载力的表达式,其中无腹筋梁和有腹筋梁的承载力公式存在一定的差别。但经相关的试验数据与计算结果的对比发现,两者的吻合度较高,理论推导式具有一定的合理性。
(3)利用ABAQUS有限元软件对再生混凝土梁的受弯过程进行模拟。结果发现:梁受弯过程中,跨中挠度随着取代率r的增加呈增长趋势;且梁破坏时的跨中挠度、极限承载力的计算值大于试验值,而开裂荷载的模拟计算值略微小于试验结果。
(4)通过ABAQUS软件模拟再生混凝土梁的抗剪过程发现:再生混凝土梁的抗剪承载力和跨中挠度随着再生粗骨料取代率〃的增加而有不同程度的降低。再生混凝土梁的抗剪性能大体上随着纵筋配筋率的增大而有所提高,但当配筋率增大到足以形成超筋梁时,其对再生混凝土梁抗剪性能的影响不再明显。
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参考文献(略)
 

优秀建筑硕士毕业论文范文精选篇二

 
1绪论
 
1.1研究背景及意义
我国是一个地震多发的国家,每一次地震都会导致巨大的经济损失与人员伤亡。2008年汉川强震,给汶川及周边地区带来了巨大的灾难,城乡民居大量损毁,北川县城、泣川县映秀镇等部分城镇和大量村庄几乎被夷为平地。随后,2010年青海玉树地震,倒塌的房屋中有85%以上是依山而建的土木房屋。2013年4月四川雅安地震,这是自泣川地震之后发生在该地区又一次强烈地震,造成了近100万间房屋损坏,其中倒塌5万余间,由于震区农居以砖木和砖混结构为主,毁坏情况十分严重,见图1。2013年7月22日,甘肃眠县漳县交界发生6.6级地震,损坏房屋30万间左右,其中倒塌房屋5万余间,绝大部分为土还房,这也是本次地震造成人员伤亡的最主要成因。由以上近年来频繁发生的几次强破坏性地震所造成的灾难不难发现,农村地区已经成为了每次地震的重灾区[14],因此,调查了解农村民居的地震安全现状及加强其抗震性能已经是防震减灾工作的重中之重。在汉川强震后,国家推行了一系列政策来提高房屋的抗震性能,如修订《建筑抗震设计规范》,但农村地区的房屋基本上均为自行建造,未经正规设计与施工,因而农村民居的抗震现状并没有得到明显改观。《国务院关于进一步加强防震减灾工作的意见》(国发[2010] 18号)也做出明确要求:“全面加强农村防震保安工作,加强对农村基础设施、公共设施和农民自建房抗震设防的指导管理”,但长期以来,由于农村地区的防灾减灾意识淡薄,社会与经济发展水平相对较低,且国家一直没有规范管理农村民居的建筑市场及其工程质量,因而这一政策的实施困难重重,总体而言,农村民居仍基本上仍处于不设防状态[5_6],可见提高农居地震安全性能已成为迫在眉睫的任务。
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1.2研究现状
我国是一个农业大国,据统计,我国农村人口达8亿人之多,占我国总人口数量的63%,而这些人中绝大部分都居住在农村。近年来的历次大地震均造成了巨大的人员伤亡和财产损失,特别是在广大农村地区,总是历次地震的重灾区。究其原因,我国农居绝大部分为自建房,没有经过正规的设计和施工,房屋的地震安全性能得不到保证,且我国现有设计规范如《砲体结构设计规范》(GB50003-2011)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)等,并未对农村地区的低层砌体结构进行统一规范和相应实施要求。因此,调研农居的地震安全性能现状及改善或提高其抗震性能已成为当前迫切的任务和研宄热点。葛学礼等分析了我国村镇建筑的主要结构类型、破坏类型及原因,提出了提高村镇建筑抗震性能的原则、目标和技术措施。吴华伟等对村镇木结构房屋进行了拟静力实验研宄和有限元分析,指出合理设计的木结构房屋具有较好的抗震性能。王瑾对1/4缩尺的石木结构房屋模型进行了模拟地震的振动台试验研宄和有限元分析,根据研宄分析结果给出了提高该类房屋抗震性能的抗震设计建议。杜永峰等分析了农村住房的主要结构形式、结构布置特点和震害特点,指出了当前村镇建设抗震设防中存在的问题及具体表现;给出了适于西部地区的村镇建筑关于节能和抗震的建议。
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2郊庐断裂带安徽区段农居抗震性能调查
 
2.1调查背景及意义
鄰庐断裂带是我国内陆众多断裂带中的一条主干断裂带,该断裂带北起黑龙江,横跨吉林、山东、江苏、安徽几省,延长达2400多公里。据统计研究,该断裂带历史上发生过M6.0级以上地震就有17次之多,其中最著名的山东郯城M8.5级大地震,地震在全国范围内造成了巨大的人员伤亡和财产损失,其影响范围波及了大半个中国。该断裂带的中南区段途径安徽省的宿松、潜山、庐江、嘉山等地斜贯穿了整个安徽省,如图3,而在郯庐断裂带的安徽区段及其附近地区,近年来呈现出小震不断的趋势,引起了一定程度的社会恐慌,未来是否会发生强烈破坏地震备受研宄人员关注,可即便只是小震,由于农村民居的抗震能力极差,已造成多次“小震致灾”甚至“小震大灾” [23]。如2005年11月26日,位于江西省北部与安徽安庆地区接壤的九江县发生5.7级地震,这次地震造成了近2万间房屋的完全倒塌,15万多间房屋损坏;2011年1月19日安庆市辖区又发生4.8级地震,给当地农村的民居造成重大破坏;2014年4月20日,在安徽省霍山县发生4.3级地震,震中烈度虽仅5度,却造成了近150户房屋受损,其中超过85%为民房。
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2.2调查方案
本次调查的区域是鄰庐断裂带安徽区段及近期地震活动频繁的周边地区,其中将部分设防烈度在7度(O.lg)及以上的高烈度地区和受地震影响显著的地区作为重点调查地区,包括泗县、五河县、定远县、庐江县等7个县,另将该区域上的灵璧县、固镇县等11个县(市)作为一般调查地区(图4)。调查方式有问卷调查和实地调查两种形式。问卷调查主要是从学院抽选调查区域的学生利用假期在家乡进行,这种方式大大提高了调查区域的覆盖面,使调查结果更具有普遍性。问卷调查表共发出750份(重点地区420份,一般地区330份),有效收回682份,有效率为90.93% (重点地区收回394份,有效率93.81%;一般地区收回288份,有效率87.27%)。实地调查则由课题组成员进入重点调查地区,调査对象包括既有民居和在建农居,共计调查了 556户,通过查、看、量、问等多种方式对农居的场地情况、建筑结构情况、施工情况、建造年代与成本及防灾减灾意识等方面展开了调查,以分析并评价该区域上农居的抗震性能。两种调査方式的范围基本涵盖了鄰庐断裂带安徽区段上的所有县(市),进而保证了调查数据的有效性与及评价结论的客观性。
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3农居砌体结构的主要震害形式......20
3.1砌体结构的主要震害形式......20
3.2砌体结构震害的主要原因......25
3.3 本章小结......26
4农居有限元模性的建立及动力特性分析......27
4.1 农居模型的选择......27
4.2有限元软件的选取......28
4.3ABAQUS软件及砌体结构模型简介......28
4.3.1ABAQUS 简介......28
4.3.2ABAQUS砌体结构有限元模型......29
4.4ABAQUS材料模型及相关参数的确定......30
4.5有限元模型的建立......37
4.6模态分析......39
4.7 本章小结..................42
5地震作用下砌体结构弹塑性时程分析......44
5.1 地震波的选择......44
5.2结构破坏形态分析......46
5.3 结构位移响应分析......54
5.4结构抗震性能评价.......56
5.5本章小结......57
 
5地震作用下砌体结构弹塑性时程分析
 
本章在前文建立的四种不同抗震构造措施的农居砲体结构模型模态分析结果的基础上,又对这四种结构模型进行了弹塑性动力时程分析,得到各模型在不同地震波作用下的破坏形态及位移响应结果,对结果进行了较为详细的分析,验证了抗震构造措施对于农居抗震性能的具体作用,并根据分析结果对各模型进行了抗震性能评价,以此评估鄰庐断裂带安徽区段农居的抗震性能。
 
5.1地震波的选择
地震动是一种随机性较大的振动,结构在不同地震波作用下的响应往往有较大差异,地震波选取是影响结构动力时程分析响应的关键因素。关于地震的选择,根据我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) [49]相关说明:“采用时程分析法时,应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线,其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3。”选择地震加速度时程曲线,需要考虑地震动频谱特性、地震动有效峰值及地震动持续时间三个方面的因素,其中地震动的频谱特性一般是根据结构所在场地条件及设计地震分组确定,地震动峰值主要根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中表5.1.2.2-1所列的地震加速度最大值确定,地震动的持续时间通常需要保证结构顶点的位移可按基本周期往复5-10次,也就是说地震动的持续时间通常取结构基本周期的5-10 倍。考虑到本文模拟的是鄰庐断裂带安徽区段农居砲体结构的抗震性能,该地区的抗震设防以7度(O.lg)为主,场地条件以II类较为普遍,因此本文模拟的所有结构场地确定为II类,抗震设防烈度为7度,地震设计分组为第一组。根据以上条件,本文选择了 EL-Centro地震波、Kobe地震波和一条人工波进行结构在罕遇地震作用下的动力时程分析,并按照相关要求对三条地震波进行调幅,使地震动峰值达到罕遇地震要求,调幅后的地震加速度时程曲线见图36-图38,输入地震动的持续时间取20s。
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结论
 
我国是一个地震多发的国家,每一次地震都会导致巨大的经济损失与人员伤亡,而历次地震中,损坏及倒塌的房屋绝大部分为农村民房,这也是地震中人员伤亡的主要成因。如2008年汶川强震、2010年玉树地震、2013年雅安地震、2014年鲁甸地震等,由以上近年来频繁发生的强震不难发现,农村地区已成为我国历次地震的重灾区,因此,调查了解农村民居的地震安全现状及加强其抗震性能是防震减灾工作的重中之重。湖北、江苏、福建、云南等多省均已在全省展开了农居抗震性能的调查研究,而安徽省位于华东腹地,郯庐断裂带斜贯穿全省,近几年又频发小震,但在全省范围内大规模的调查农居抗震性能的研究并不多。本文在安徽省高等学校优秀青年人才基金重点项目“郯庐断裂带安徽区段农居的地震安全性能研宄”的资助下,在郯庐断裂带安徽区段及周边地区展开大规模调查,根据调查结果给出了该地区农居抗震性能现状及相关建议;根据调查建立了该区域的农居典型砌体结构方案,釆用有限元软件ABAQUS进行了数值仿真分析与弹塑性动力分析,得到不同抗震构造措施的砌体结构在地震作用下的破坏情况,以此来分析本地区农居的抗震性能,通过调查及相关计算分析,本文得到以下结论:
(1)通过对郯庐断裂带安徽区段及周边地区农居现状的调査研宄发现,该地区农居结构形式主要以砖砌体结构为主,很少采用圈梁构造柱等抗震构造措施,且该地区农居的建造多为工匠自行设计建造,极少经过正规设计,施工工艺落后,建筑材料多为地方作坊生产,材料强度得不到保证,由于农村地区抗震意识淡薄,农居建造时极少考虑房屋的抗震,更多的考虑房屋的美观及使用功能,导致墙体门窗洞口过多过大,结构布置不规则,这些现象对结构的抗震极为不利,使得该地区农居的抗震性能普遍较差。
(2)本文通过利用有限元软件ABAQUS对采取不同抗震构造措施的四种农居砌体结构模型进行模态分析,通过计算结果可知,构造柱对结构周期影响较大,圈梁的影响较小,且计算结果与工程经验相符,说明有限元软件ABAQUS建立的结构模型可以较好的模拟实际结构,且计算结果比较真实。
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参考文献(略)
 

优秀建筑硕士毕业论文范文精选篇三

 
1绪论
 
1.1、选题背景
据统计2013年全国平均雾霾天数达35.9天,雾霾天数达到52年来之最。近些年,雾霾不断蔓延加剧。过度的开发、超标的排放,我们赖以生存的土地、水源、天空都成了肆意排放的垃圾桶,雾霾的持续出现,说明空气承载力已经到了一定的限度。2013年1月,全国出现4次较大范围雾霾天气,范围之广涉及道30个省市自治区区,强度高导致多个城市出现PM 2. 5指数“爆表”的现象,中东部大部地区也出现了持续时间长、影响范围广、的高强度的雾霾。一月份中东部地区大部分站点PM 2. 5浓度值超标天数达到25天以上,而有些地区的PM 2. 5达到近些年来最高值⑴。经历了 2013年的雾霾在2014年里天气成了很多人最关心的问题也是最纠结的问题,很多生活在城市尤其是北京上海这种大城市里的人们每天挣开眼睛做的第一件事就是拿起手机看看天气情况,然后根据天气来安排自己一天的活动,这i??然成了一种习惯也表现出来民众内心的不安,基于这个原因作为一个普通民众的我决定在以雾霾治理作为硕士论文的题目,以这种方式为雾霾治理作出贡献,希望能够呼吁大家关注雾霾关注我们的未来。2013年国家环保总局调查结果表明,我国600多个城市中有超过三分之二的城市空气可吸入颗粒物浓度达到甚至超过国家二级标准,即可吸入颗粒物浓度超过100ug/m3,也就是说我国城市环境空气质量形势非常严峻,空气污染问题越来越受到广泛关注[2]。近年来我们也明显的感觉到雾霾天气的增多,雾霾天气给我们的生活工作带来诸多不便的同时也对我们的健康产生了很大威胁,城市空气污染是世界各国所正值面临巨大挑战,中国政府也高度重视空气质量的日益恶化,提出了可持续发展长期战略目标以及节能减排战略目标同时中国政府以科学发展观为指导把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化为目标、积极的推进工业的转型减排、每年制定减排目标,努力实现减排目标,引进绿色建筑理念积极努力的推进绿色建筑的发展。
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1.2、扬尘污染的概念以及扬尘治理的意义
 
1.2. 1扬尘污染的概念
扬尘是简单地说就是扬起的尘土,是一种相对来说比较复杂的混合源灰尘,是尘土在风力、人为等外界力的作用下带动飞扬而进入大气的开放性污染源,是城市空气中总悬浮颗粒物的重要组成部分。有人把道路、建筑工地、荒地、以及农田耕作引起的颗粒物称为扬尘[5]。通俗的讲扬尘是由于地表面的尘土在风力、人力机械力等力的作用下带动而进入空气中的开放性污染源,是城市空气中总悬浮颗粒物的重要组成部分。扬尘污染是指裸露的土地,以及建设施工、道路与管线施工、房屋拆除、物料运输、物料堆放、等人为活动中产生粉尘颗粒物[6],悬浮颗粒物对大气造成的污染严重时则形成雾霾天气。
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2施工现场扬尘治理若干问题
 
2. 1施工现场扬尘污染的主要来源
现在施工现场大多都有较深的基坑,因此施工现场在土方及基础阶段会存在相当一段时间的裸土,大量的土方裸露在外面经过阳光的暴晒雨水的冲刷以后以及车辆的反复碾压在风力人力和机动车辆等外力作用下会形成大量扬尘。由于现场施工的需求斯贡献出通常会有自己的小型搅拌站,由于施工现场混凝土搅拌站都是临时的因此大多处于半封闭状态在使用时会产生大量的水泥扬尘,长时间工作再这种高浓度的水泥扬尘环境下对人体造成很大危害会产生职业病,施工现场料场加工区由于功能要求因此大多在户外未进行封闭,由于加工切割产生的碎屑在外界风力的作用下也比较人员产生扬尘。在模板拆除的过程中会产生大量废料在模板拆除等活动中不断地碰撞颗粒逐渐变细,在装修过程中同样也会产生扬尘尤其是在装修过程中经常需要对材料进行切割,装修施工扬尘具有封闭性的特点,室内装修是扬尘重灾区但又加上在室内密闭的环境下空间有限因此装修扬尘具有污染强度高短时间内爆发的特征,在这种情况下施工工人是扬尘最直接也最严重的受害者,据统计观察室内装修扬尘是施工扬尘治理盲区,主要由于室内装修在室内而没有经济而有效的治理措施,室内装修由于空间密闭扬尘浓度相对较高再加上各种装修材料化学试剂其对人体的危害可想而知,因此装修扬尘的治理应该引起足够的重视在以后的工作中加强扬尘治理。
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2. 2不同施工阶段扬尘污染在不同季节的表现
黄玉虎在不同施工阶段扬尘污染特征研究一文中研究结果证明了不同施工阶段扬尘污染与季节的关系,文章以北京城近郊区40多个建筑工地为实验工地,以施工降尘作为扬尘监测指标,对多个工地不同施工阶段的扬尘污染规律进行分析了研究,对不同施工阶段所采集的自身降尘浓度数据进行概率分布统计.数据结果表明,挖槽阶段相比结构和装修的施工扬尘污染更加严重;挖槽、装修和结构阶段自身降尘浓度>50 t的概率分别为16%、16%和3%,挖槽和装修阶段比结构阶段更容易发生高强度施工扬尘污染;不同施工阶段都遵循春季施工扬尘污染强度明显大于夏、秋、冬季,以及冬季略大于夏、秋季的规律;不同施工阶段的扬尘污染强弱关系非常明显[12]。因此根据不同施工阶段在不同季节的扬尘不然表现来采取不同的扬尘治理措施是很有必要的.
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3 “塔吊喷淋降尘系统”概述.........13
3.1 “塔吊喷淋系统”的概念........13
3. 2对塔吊喷淋系统组成的介绍........13
3. 3塔吊喷淋系统扬尘治理效果的分析........14
3. 4塔吊喷淋系统的经济性........14
3. 5本章小结........15
4扬尘治理评价体系的设计........17
4. 1评价指标体系的设计原则........17
4. 2评价指标体系设计的思路........17
4. 3扬尘治理评价指标体系的层次结构........18
4. 4指标权重的确定........19
4. 5评价方法的选定........20
4. 6模糊综合评价综合评判........29
4.7本章小结........30
5案例应用与评价分析........31
5.1工程概况........31
5. 2本项目扬尘治理概况........31
5. 3塔吊喷淋系统在天珑广场项目扬尘治理方面的应用........36
5. 4评价过程........39
5.5评价案例启示及意义........46
 
5案例应用与评价分析
 
5.1工程概况
本工程为集住宅、办公、商业为一体的城市综合体包含:办公楼有1#、2#、3#、5#楼,住宅楼有那、10#、11#、12#、13#、14#楼,以及4#、6-8#楼商业及地库。总建筑面积约41. 8万平方米,其中地下室为2层(住宅部分地下三层),商业部分为按板基础框架结构,住宅部分为人工挖孔桩基础框架剪力墙结构。办公楼为人工挖孔桩基础框剪核心筒结构。工程质量总目标:达到国家规定的合格标准,争创合肥市优质工程,其中5#办公楼争创安徽省建筑行业建设工程质量最髙奖黄山杯。具体的质量指标:检验批质量一次验收合格率达到100%;所有分部(子分部)分项工程的质量均验收合格;质量控制资料完整;所含分部工程有关安全和功能检测的资料完整;主要功能项目的抽查结果符合相关专业验收规范的规定;观感质量好.
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结论
 
本文以天瑰广场项目为案例进行分析,在深入研究天珑广场项目扬尘污染与扬尘治理情况的条件下,创造性的提出了塔吊喷淋降尘系统的概念,并运用于天珑广场项目扬尘治理工作当中,取得了较好的治理效果。最后构思出了扬尘治理评价体系并成功地运用了层次分析法、专家打分法以及模糊综合评价法对扬尘治理评价体系进行评价主要取得以下结论。
(1)“塔吊喷淋系统”在闹市区施工现场扬尘治理工作中具有比较可靠稳定的扬尘治理效果,对于施工现场整个周期的扬尘治理工作都具有较好的效果。并且主要利用现场已有器械建造成本低廉,具有较好的经济效益技术门檻底可重复使用,应该大量推广改系统将其运用于施工扬尘治理当中。
(2)施工单位、设计单位、建设单位、政府职能部门在扬尘治理工作中都是至关重要的扬尘治理工作的有效开展离不开任何一个部门,通过天珑广场项目扬尘治理评价体系得出的结果显示扬尘治理工作中监理单位的作用有待于提高和进步是以后工作的重点。
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参考文献(略)
 

优秀建筑硕士毕业论文范文精选篇四

 
第一章绪论
 
1.1 斜拉桥发展综述
斜拉桥最主要的三部分是主梁、索塔和斜拉索。一般情况下,主梁采用混凝土结构、钢-混凝土组合结构或者钢结构,索塔大部分都会采用混凝土结构,而斜拉索则常用高强材料(高强钢丝或钢绞线)制成。斜拉桥内部荷载的传递路径为:斜拉索的两端分别锚固在主梁以及索塔上,将主梁的恒载和车辆的荷载传递到索塔,然后通过索塔将荷载传递给地基部位。由于主梁是在斜拉索的各点支承作用下,类似于多跨弹性支承的连续梁,能够使得弯矩有很大程度的降低,这样一方面极大地减小了主梁的尺寸(梁高一般为跨度的 1/50~1/200,甚至更小),另一方面由于结构自身重量的降低,既可以节省结构所需要的材料,还能在一定程度上增加桥梁的跨越能力。但是需要注意的是:只有在拉索始终处于拉紧状态的情况下,斜拉桥对主梁的多点弹性支承作用才能充分发挥作用。所以,施工过程中在主梁承受荷载之前要进行预张拉。预张拉力的作用相当于给了主梁初始的支承力,因此调节主梁的初始内力,可以使主梁受力状况均匀,从而间接提高了斜拉索的刚度。图 1.1a)表示三跨连续梁及其典型的恒载弯矩图,而图 1.1b)为三跨斜拉桥及其恒载内力图。从图 1.1 中可以看出:因为有了斜拉索的支承作用,主梁的恒载弯矩明显减小了。另外,由于斜拉索索力的水平分力对主梁有预压效果,从而增强了主梁的抗裂性能,主梁中预应力钢绞线的使用量也可减少。
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1.2 斜拉桥索力重要性
 
1.2.1 斜拉桥设计中对拉索索力的考虑
合理的成桥状态的确定,即合理的线性和内力状态的确定,是斜拉桥的设计的首要步骤,其中斜拉索的张拉力起主要调整作用。斜拉桥成桥索力的确定以斜拉桥在施工完成后所有恒载(以自重和二期铺装恒载为主)作用下合理的成桥状态为计算基础,设计目标为求得的成桥索力能使得各个构件的受力状态满足某种预定的约束条件为,例如(1) 主塔不受或只受较小的弯矩作用;(2) 加劲梁的弯矩分布要均匀;(3) 最终索力不集中在几根拉索,而是适当分布在每根拉索上。合理成桥状态的确定通常与施工过程没有关系,只是依据所有恒载作用下成桥状态的受力图式来计算。各种斜拉桥结构体系,即便是高次超静定结构,以索力为未知量从理论上总能解得一组解,即得到一组拉索索力,使得某项与力学性能相关的指标(如主梁、主塔弯矩,拉索索力等)满足预定的约束条件。在确定的荷载作用下,结构体系确定合理成桥索力的方法有很多,如力平衡的观点、能量的观点和优化的(混合)观点,每一类观点又可进一步细分为刚性支承连续梁法、零位移法、内力平衡法、弯矩能量最小法、弯矩最小法、用索量最小法、影响矩阵法等。各种方法均非完美,各有优劣[22]。在设计计算中,缆索是一种可忽略抗弯和抗扭刚度的拉杆,所以其设计较简单。只是其垂度随索力变化而变化,由此而出现缆索的非线性特性。为了便于斜拉桥的分析,以直线弦杆代替曲线的缆索。因而,在斜拉桥跨度不太大,几何非线性不是很明显的情况下,出现对替代杆件采用一个修正弹性模量,可用简化的 Ernst 公式计算。使替代构件的伸长与曲线缆索构件的伸长,在计入材料和几何图形的伸长量后相一致。另外,索端锚头承担着与缆索相同的受拉荷载。可采用铸锌锚、冷铸锚、墩头锚或组合锚。但其设计应做到,在缆索的破坏强度下,锚头尚未达到屈服强度。为确定缆索的安全度,缆索设计时必须按设计荷载和极限荷载检算。对于风及行驶车辆产生的振动,以及它们对缆索疲劳特性的影响,在设计中还需要进行充分考虑。目前缆索由于风及行驶车辆产生振动的预测资料还很缺乏,因此在进行设计时,建议能参考风洞试验和实测资料,采取必要的抑制、减振措施[23]。
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第二章有限元分析模型
 
2.1 工程概况
选取某独塔三跨预应力混凝土斜拉桥为示例工程,跨径组合为边跨 40.5m +次边跨 76.5m +主跨 145m。桥面布置为 1.25m(拉索区)+0.5m(防撞护栏)+8.5m(车行道)+2m(中央分隔带)+8.5m(车行道)+0.5m(防撞护栏)+1.25m(拉索区),双向 2%横坡,双向四车道。根据施工架设的需要,主跨主梁纵向划分为 ZL0#~ZL18#共 19 个施工节段、边跨和次边跨划分为 BL0#~BL10#共 11 个施工节段,其中 L0#节段为塔梁固结段,与主塔横梁同步施工;ZL1#(BL1#)节段为主塔附近肋板变宽梁段;ZL2#~ZL16#(BL2#~BL8#)节段为标准梁段(π形断面);ZL17#节段为主跨合龙段,BL9#节段为边跨合龙梁段;ZL18#梁段为主跨端部支架现浇梁段;BL10#梁段为边跨整体支架现浇节段(箱型断面)。主梁全部采用 C55 混凝土,梁内压重采用 C20 混凝土。因施工荷载及后期营运荷载的需要,主梁设置临时施工预应力束和永久预应力束,永久预应力束布置于边跨和主跨。预应力管道灌浆时,应采用真空吸(压)浆工艺。采用菱形主塔,上下塔柱全部采用钢筋混凝土空心结构。斜拉索通过锚固齿块锚固于上塔柱内壁上。主塔在塔梁固结处设有一道横梁,横梁顶面设双向 2%坡度,与桥面横坡一致,下缘为圆曲线,故其截面变高。横梁采用预应力混凝土空心矩形截面,以 C55 混凝土浇筑。塔柱采用 C50 混凝土。
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2.2 有限元分析模型建立
全桥总体分析采用 MIDAS CIVIL 2012 程序,以理论竖曲线为基准进行结构离散。所用材料如下图 2.3 及表 2.1 所示。主梁和主塔采用梁单元,主梁标准节段及箱型节段如下图 2.4 所示,塔柱整体如下图 2.5 所示。考虑斜拉索的垂度效应,根据施工及成桥状态斜拉索索力对其弹性模量进行修正。修正结果如表 2.1 所示。模型中以体外力作为索力控制方法进行正装计算,三次张拉过程中均以替换方式施加张拉力,调索时以添加方式施加张拉力。根据悬浇梁段的长度和桥墩与主梁的连接形式,建立结构计算模型,全桥共388 个节点,307 个单元,预应力钢束 373 根。塔梁固结,在模型中将主梁节点与塔横梁节点及塔柱节点用弹性连接中的刚性连接;P1、P2 墩墩顶设拉压活动支座,在模型中以仅约束竖向的一般弹性连接模拟;P4墩墩顶设抗压活动支座,在模型中以仅受压弹性连接模拟。全桥仿真模型见图 2.6,结构离散见图 2.7。
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第三章理想环境悬臂现浇施工索力变化......17
3.1 节段施工中索力的变化规律 ....17
3.2 临时调索时索力的变化规律 ....19
3.3 不同自重系数导致的索力变化 ........32
3.4 随机立模误差导致的索力变化 ........34
3.5 挂篮重量误差导致的索力变化 ........37
3.6 小结 ....39第四章断索对拉索索力的影响......41
4.1 施工过程断索对拉索索力的影响 ....41
4.2 运营过程断索对拉索索力的影响 ....48
4.3 小结 ....52
第五章收缩徐变对拉索索力的影响......54
5.1 施工过程中混凝土徐变收缩对拉索索力的影响 ....56
5.2 成桥后混凝土徐变收缩对拉索索力的影响.... 60
5.3 小结.... 63
 
第五章收缩徐变对拉索索力的影响
 
收缩徐变对混凝土斜拉桥的影响贯穿始终,体现在结构的各个方面。从基础、主塔的施工开始,到主梁施工过程都受收缩徐变的影响。而且,成桥后全桥的状态也会随着收缩徐变的发展而发生变化。收缩徐变不仅影响主塔、主梁线形,也会影响桥梁的受力状态。收缩徐变虽然为混凝土材料的特性,但桥梁结构作为一个整体,因混凝土材料收缩徐变的的发生,有效预应力、斜拉索索力也会随之改变。因此,在进行斜拉桥索力计算的时候,必须考虑收缩徐变的影响。然而,混凝土收缩徐变尚无法实现精确计算,各国规范中对收缩徐变的计算均有所不同。因而,在分析中,分别用 JTG D62-2004 规范[29]、JTJ 023-85 规范[30]、CEP-FIP 规范[31]进行计算,与不考虑收缩徐变计算得结果进行对比分析。前两者为我国所采用的收缩徐变模式,CEB-FIP 模式是欧洲混凝土协会(CEB)和国际预应力混凝土协会(FIP)1978 年建议的,为我国交通部公路预应力混凝土桥梁设计规范(1985)所采用,将在 5.1 节作具体介绍。
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结论
 
随着社会经济的发展,因斜拉桥所具有的经济性和美观性,应用越来越广泛。这便对斜拉桥的设计、施工以及施工监控提出了更高的要求。本文针对几何非线性不太明显的常规混凝土悬臂现浇施工斜拉桥的施工及运营状态进行了多方面的分析,总结了斜拉索在正常施工、调索、断索以及收缩徐变作用下的变化规律,并分析了施工过程中梁体自重误差、随机立模误差和挂篮重量误差对拉索索力的影响。对该类斜拉桥的设计成桥索力、施工初始张拉力的确定以及调索、换索方案的确定具有一定的指导意义。本文的主要研究结果可从以下方面概括:
(1)在进行该类斜拉桥设计中确定合理成桥索力时,应该考虑运营状态下,收缩徐变作用下斜拉索索力呈现的支座附近索力减小,跨中索力增大的现象。且需要综合考虑各种收缩徐变模型,选取合适的计算模型以使理论计算与实际工程接近。应该对施工期间长索发生断索现象加以考虑,使拉索拥有足够的安全储备,避免出现因长索断索而导致的拉索渐次崩溃。
(2)在该类斜拉桥施工控制过程中,除充分考虑收缩徐变的作用外,还应保证所用混凝土材料参数及梁体几何尺寸,以防梁体自重误差对索力产生较大影响;挂篮自重误差在工程允许的 5%范围内,立模误差在工程中能满足的±10mm内,对拉索索力造成的影响可以忽略;在挂篮重量发生较大变动时,要经过设计同意并重新进行斜拉索初始张拉力计算;索力调整时,因几何非线性不明显,可提前确定各拉索索力调整单位量对其它拉索索力的影响,然后线性叠加。
(3)在该类斜拉桥悬臂施工过程中长索断索导致拉索发生渐次破坏的可能性最大,短索断索使悬臂根部的剪力增加最大,施工过程中应长期观测短索及最新张拉拉索的索力;运营过程中换索时,尽量避免临近中索同时换索。
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参考文献(略)
 

优秀建筑硕士毕业论文范文精选篇五

 
第一章 绪论
 
1.1 研究背景及意义
伴随着现代科学技术日新月异的进步,新材料得到开发与应用,施工方法得以改进和完善,尤其是计算机技术与有限元分析方法的迅猛发展,以及分析理论的突破创新,使得桥梁的跨越能力越来越强,其中以斜拉、悬索体系为代表的大跨径桥梁更是如雨后春笋,取得了高速发展。悬索桥的跨径接近 2000 米量级,如丹麦大贝尔特大桥主跨 1624米,日本明石海峡大桥主跨 1990 米。斜拉桥跨径已超过 1000 米量级,目前在斜拉桥中,日本的多多罗桥跨径为 890 米,苏通长江大桥跨度高达 1088 米。拱桥的跨径也达到 550米量级。悬索桥和斜拉桥是通过缆索体系传递荷载,中承式和下承式拱桥也需要通过吊杆来传递主梁的主要荷载。缆索承受体系的安全性直接关系桥梁结构的整体安全,所以保证大跨径索桥的缆索承重体系的安全,是建桥过程中的关键环节,意义重大。风致振动是威胁大跨径索桥安全的重要因素:在冰冻气候下,由于覆冰物改变了拉索和主梁的截面形状,形成不稳定的气动外形,改变了拉索和主梁的气动力特性,就很有可能引发桥梁的颤振,涡振,抖振和驰振等风致振动。这些风致振动如果不加以研究,并采取有效的抑振措施,就可能会严重威胁桥梁的安全,因此对覆冰索桥的气动力特性,以及由此可能引发的风致振动进行研究非常必要。
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1.2 国内外研究现状及发展趋势
 
1.2.1 研究现状
目前覆冰型式的研究主要集中于输电线路导线的覆冰现象,桥梁方面鲜有研究,已有研究者对斜拉桥拉索的驰振特性进行研究,拉索覆冰研究文献相对较少。但拉索的外形和导线相似,所以拉索的研究也可以借鉴导线覆冰的一些成果。Majid 在研究输电线覆冰脱落对输电线影响的同时,提及覆冰对输电线驰振的影响。但他仅仅假定表面覆冰服从某一种型式,也未见其进行输电线覆冰型式的试验。Yu 等人详细阐述了输电线的三维振动机理,但对于覆冰拉索气动性能的研究仍然不足。马文勇(2009)通过节段模型高频天平测力风洞试验,计算了准椭圆形和扇形两种代表性覆冰导线的气动力系数均值、均方根值。马文勇(2010)通过刚性节段模型高频天平测力风洞试验,对圆形截面、裸导线截面及 6 种不同类型的准椭圆形覆冰线气动力特性进行了研究,讨论了紊流度、风向角、覆冰饱满度、覆冰厚度等因素对导线气动力特性的影响以及准椭圆覆冰导线驰振稳定性的一般规律。马文勇(2012)采用刚性节段模型高频天平测力风洞试验测试了不同紊流度下的 8 种扇形薄覆冰导线气动力,得出了紊流度的增加提高了可能的驰振临界风速,因此高紊流度对驰振有一定的抑制作用的结论。刘小会(2011)进行了覆冰四分裂导线的气动力特性试验以及气弹模型试验,进行了气弹模型试验并与数值分析方法进行了比较,验证了数值分析方法的正确性王昕(2011)、楼文娟(2011)进行了均匀流和均匀紊流下 D 型覆冰和新月形覆冰的单导线气动特性风洞试验;进行了双分裂和四分裂新月形覆冰导线的气动特性测试,得出了分裂导线整体气动力系数受到子导线的相互干扰更为严重的结论;并进行了双分裂和四分裂新月形覆冰导线的气弹模型试验,并与数值分析进行了比较。楼文娟(2011)分别对新月形覆冰输电导线、安装扰流防舞器的无覆冰输电导线及安装 3 种不同直径的扰流防舞器的新月形覆冰输电导线,进行刚性足尺截断模型天平测力风洞试验,并对绕流防舞器的舞动控制效果进行了研究。
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第二章 斜拉索覆冰型式的试验研究
 
2.1 斜拉索覆冰试验
为了解斜拉索的常见覆冰型式,进行本次斜拉索结冰试验。试验需要统计出各种覆冰型式的几何特征尺寸,然后总结出几种常见的分类及其几何特性,从而为桥梁的抗风性能研究提供必要的参数和分析,便于桥梁的设计和施工。为了研究拉索的覆冰特性,选择了两种拉索的直径,两个倾角,制作拉索刚性节段模型。模型试验在野外进行,环境温度为-5°C 至-10°C,设置简易雾状洒水装置,降水量为 7mm(小到中雨降水等级),模拟低温环境的降水,但因环境无固定风向的自然风,所以本次覆冰试验没有模拟风对覆冰型式的影响。青海哇加滩黄河特大桥的跨径布置为(104+116+560+116+104)m,采用典型的“PI”型加劲梁,拉索保护套筒直径是 120mm、160mm。青海哇加滩黄河特大桥建立在青海省的东部,海东地区和黄南藏族自治州,属于典型的中国西部高寒山区,频繁发生的灾害性气候,使得桥梁抗风问题更为复杂化。为正确评价大桥在施工、运营阶段的抗风安全性能,有必要开展有关抗风专题研究,而斜拉索覆冰型式以及拉索驰振特性的研究是其中的重要部分。
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2.2 试验结果
通过斜拉索覆冰试验,总结出斜拉索的三种主要覆冰型式:A 型覆冰,离散冰棱;B 型覆冰,非均匀扩径;C 型覆冰,类似轴向流冰分布。如下图 2.2 所示:本章以青海哇加滩大桥为实例,进行斜拉索覆冰试验。通过本次试验,总结出斜拉索三种主要覆冰形式:A 型覆冰,离散冰棱;B 型覆冰,非均匀扩径;C 型覆冰,类似轴向流冰布;同时统计各种形式的几何特征尺寸,分析出一个较为合适的尺寸,能够为桥梁的抗风性能研究提供必要的参数和分析,以便于桥梁的设计和施工。A 型覆冰的特征:A 型覆冰是离散的冰棱,影响该类覆冰的气动参数大小有最长及最短冰棱的直径,单位长度的冰棱根数。单位长度冰棱的根数越多,冰棱间距越小,阻风面积越大,阻力系数相对较大。试验结果表明,冰棱最长达到拉索直径的 1.6 倍,最短也会达到拉索直径的 0.6 倍。
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第三章 覆冰斜拉索的数值模拟........22
3.1 计算方法 .......22
3.2 计算原理 .......23
3.3 计算工况和网格划分 .....23
3.4 数值模拟计算 .....23
3.5 小结 .........39
第四章 覆冰主梁的风洞试验研究....41
4.1 桥梁结构动力特性 ....41
4.2 覆冰主梁的风洞试验...... 43
4.2.1 D 型覆冰节段模型测力风洞试验 ......... 43
4.2.2 D 型覆冰节段模型测振风洞试验 ......... 47
4.2.3 E 型覆冰节段模型测力风洞试验.... 56
4.2.4 E 型覆冰节段模型测振风洞试验.... 57
4.3 小结......... 61
 
第四章 覆冰主梁的风洞试验研究
 
4.1 桥梁结构动力特性
桥梁结构的动力特性分析,是桥梁风振的气动力特性研究的基础,计算各种设计方案、各状态下的动力特性,能够为风洞试验节段模型的设计和制作提供依据。本节具体采用 ANSYS 结构分析软件分析程序计算 。下文普立特大桥为例简单介绍普立特大桥(主跨为 628m)的动力特性分析采用有限元分析方法,首先结构离散,然后施工阶段使用倒拆法进行分析,按加劲梁吊装完成比例划分为:30%加劲梁吊装完成阶段,70%加劲梁吊装完成阶段,90%加劲梁吊装完成阶段,成桥阶段及施工阶段均有考虑冰荷载与不考虑冰荷载两种工况。根据普立特大桥的结构特点,在保证其质量和刚度不变,即与保持实桥一致,然后建模,其建模的具体步骤如下:采用 Beam4 单元来模拟加劲梁、索塔(塔柱及上下横梁)、承台、刚臂等,在施工阶段加劲梁节段之间采用铰接(附加质量采用增大材料密度的方式来加以考虑);采用Link10 单元来模拟主缆和吊索(附加质量采用增大材料密度的方式来加以考虑);采用MASS21 单元来模拟防撞护栏、检修道护栏、桥面铺装、索夹、锚头、横隔板、冰荷载等的质量及其质量惯性矩。然后用对其进行模态分析,计算桥梁的气动力特性。在此基础上,采用大型通用有限元程序 ANSYS 的模态分析模块进行动力特性分析。施工阶段 90%加劲梁吊装完成阶段实体化的普立特大桥的有限元模型如图 4.1 所示,未实体化的有限元模型如图 4.1 所示。
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结论
 
本文主要对斜拉索的覆冰型式,覆冰斜拉索CFD数值模拟,以及覆冰主梁的气动力特性进行风洞试验进行研究。通过查阅国内相关文献,以及做覆冰试验,确定了3主要的斜拉索覆冰型式,以及2种主要的主梁覆冰型式。并对其分别进行数值模拟以及风洞试验,最终得出不同覆冰型式对桥梁气动力特性的影响。本文的主要结论如下:
(1)斜拉索的三种主要覆冰型式:A 型覆冰,离散冰棱;B 型覆冰,非均匀扩径;C 型覆冰,类似轴向流冰布。并且归纳总结出各种形式的几何特征尺寸。
(2)针对斜拉索的三种主要覆冰型式,建立拉索覆冰后的有限元模型,并对其进行 CFD 数值模拟,计算各种风攻角的升力系数和阻力系数,根据覆冰拉索的的升力、阻力系数的计算值,作出覆冰拉索的气动力系数的高次多项式曲线,并拟合出静气动力系数与风向角之间的高次多项式。
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参考文献(略)
 

优秀建筑硕士毕业论文范文精选篇六

 
第一章 绪论
 
1.1 研究背景、目的与意义
随着经济持续的高速增长,我国已成为世界第二大能源消费国[1]。建立在无节制消耗能源的重化工业、推进城镇化进程和世界制造基地的经济战略,大力推动了我国经济的快速发展,改善了人民的生活水平和生活条件。但同时,经济增长和城镇化进程加快对能源供应造成了很大的压力,能源发展滞后于经济发展。目前,我国已有很严重的环境问题。传统工业城市自然环境恶劣,雾霾现象严重,城市中的人们难得见到蓝天白云,恶劣的空气状况给人们的身体健康带来了很大的隐患。我国的经济转型刻不容缓,大力发展可持续经济势在必行。在我国能源消耗组成中,工业能耗、交通能耗和建筑能耗是三个主要部分。根据住房与城乡建设部的统计,1993 年中国建筑能耗仅占全社会能耗总量的 16%,2013 年这一数据已经上升至 27.5%。伴随着城镇化进程加快和基础建设投入加大,我国建筑能耗占比势必仍将继续增长。此外,中国单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的 2-3 倍,如果不采取强有力的措施,到 2020 年中国的建筑能耗将是现在的 3 倍以上。如果能有效的降低建筑能耗,将能够大大减少社会总能耗,对我国实现节能减排有重要意义。推行建筑节能技术,在不降低居住舒适度的情况下减少建筑能耗,节能是必然的选择。由 2012 年民用建筑能耗统计数据分析报告[2]可知,在我国的建筑能耗中,电力是民用建筑使用过程中最主要的能源形式,不同气候区的能源消耗组成略有不同,如表 1-1所示。其中,夏热冬暖地区电力消耗比重最大,占能源消耗总量的 98.9%,与 2011 年相比,同比增长了 3.6%。在该地区,由于气候炎热,建筑空调的发展极为迅速,如经济发达的广州市,户均空调数早已超过 1 台,户均 3 台的家庭也不在少数[3]。在空调数快速增加的情况下,有效提升建筑围护结构热工性能,对节约电能,减少二氧化碳的排放有很大作用。
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1.2 国内外建筑节能发展概况
国外在建筑节能方面的研究比我国早,自从经历了 1973 年世界性石油危机后,西方发达国家都开始重视建筑节能问题。一方面从政策法规上制定相关的节能政策并保障其有效实施;另一方面从经济上对建设节能建筑进行鼓励和引导。各国的建筑节能发展及研究概况如下:
1.美国的建筑节能概况:在经历了上世纪 70 年代的能源危机后,美国推动了能源政策方面的立法工作。美国政府主要通过制定行业和产品标准、开发和推荐能源新技术、制定建筑和设备节能的激励政策等来实现建筑节能[6]。《能源政策和节约法》(EnergyPolicy and Conservation Act of 1975)从经济方面对低收入家庭提供节能补贴[7]。《国家节能政策》(National energy conservation policyAct of 1978)从政策方面制定了建筑能耗和设备能耗标准[8]。同时,美国还推出绿色建筑概念,并制定了 LEED 绿色建筑评价体系,强调在建筑的全生命周期节能。这个概念得到了其他国家的认可,并得到了广泛的推广应用。
2.德国的建筑节能概况:德国是一个高度发达的先进工业国家,对建筑节能的要求很高,建筑节能技术和体系在全世界都处于领先地位。在发展过程中,德国政府不断提高建筑节能标准,规范锅炉等供暖设备的节能技术指标和建筑围护结构的保暖性能,限制每平方米的建筑能耗。德国的建筑节能技术应用很广,有 80%的建筑外墙采用泡沫聚苯板外保温,98%的用户安装热计量表[9]。在建筑设计方面,德国在窗口、阳台等局部热桥问题上处理较好[10]。
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第二章 绿色建筑节能的相关概念和理论
 
2.1 绿色建筑的相关概念
什么样的建筑才是绿色建筑?绿色建筑并不仅仅是做好建筑的绿化工作,也不仅仅是用高科技产品堆积而成的现代化建筑,这只是对于绿色建筑字面意义上的理解。绿色建筑的定义关系到绿色建筑的评价标准,不同的评价标准对绿色建筑的侧重点不同,如表 2-1 所示。这些评价体系有一些共同点:①强调可持续发展。既要考虑当前发展的需要,又要考虑未来发展的需要,在发展的同时,不超越自然环境的承受极限;②满足人们对建筑的基本需求。绿色建筑不是用来看的,是用来给人们居住使用的。它要满足基本的居住功能需求,同时还要让人们感觉到回归自然、与生态和谐一体;③绿色建筑都是节约资源的。因而,绿色建筑的内涵应该是在为人们提供安全、舒适的居住环境、满足人们对建筑的基本需求的同时,在全生命周期内,提高资源的利用效率,节约能源,减少对环境的不利影响,与自然和谐一体。在我国的绿色建筑评价标准里,绿色建筑被定义为:在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑[26]。由上面的定义可以看出,节能是绿色建筑的一个重要特性。绿色建筑追求的节能,是指对资源的高效利用。它是从全局出发,从建筑的规划设计、施工、运营维护到拆除回收的整个过程。一方面,它要求规划设计时减少资源浪费,以尽可能少的投入完成建设,节约土地资源。另一方面,它又要求运营使用时,利用各项节能技术,降低建筑能耗,起到节约能源、节约水资源、节约材料的目的。而且它还强调与自然和谐相处,利用大自然本身的优势改善人们的居住环境,减少环境污染。
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2.2 建筑节能的相关概念
广义上的建筑节能是指在建筑的设计、建造、使用的全过程中,在保证基本功能需求的前提下,合理的对建筑进行规划设计,通过采用节能型的材料和技术,尽可能的提高能源的利用效率,加强建筑的运行管理,降低建筑能耗。狭义上的建筑节能是指在建筑的设计和建造过程中,采用节能材料和技术,提高建筑的采暖、制冷、照明、通风、给排水等系统的运行效率,降低建筑的能耗。建筑一般从以下几个方面进行优化,实现建筑节能。具有良好的规划与设计是建筑节能的前提。在建筑规划设计时,要充分考虑建筑当地的气候条件,合理的利用自然环境,减少对建筑设备的依赖。通过合理的对建筑的选址、建筑的朝向、建筑的体形系数等因素进行设计,改善建筑室内的通风与采光,提升人的舒适性。还可以借助建筑能耗模拟软件进行优化设计,模拟小区的通风、采光是否满足人们需求。
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第三章 夏热冬暖地区建筑节能技术分析......22
3.1 建筑规划节能技术..... 22
3.2 建筑单体节能技术适宜性比较...... 23
3.3 夏热冬暖地区节能政策研究.......... 33
3.4 夏热冬暖地区绿色建筑节能技术应用调研....... 34
3.5 本章小结....... 38
第四章 绿色办公建筑能耗分析计算.......39
4.1 建筑概况....... 39
4.2 建筑节能分析...... 41
4.3 建筑全年电耗分析..... 46
4.3.1 建筑电耗分析...... 47
4.3.2 空调负荷特征分析..... 48
4.4 建筑节能优化正交试验分析.......... 49
4.5 本章小结....... 56
第五章 建筑节能方案全生命周期成本分析 ........58
5.1 全生命周期成本计算方法....... 58
5.2 节能方案全生命周期成本计算...... 60
5.3 本章小结....... 66
 
第五章 建筑节能方案全生命周期成本分析
 
5.1 全生命周期成本计算方法
在建筑行业,建筑的全生命周期是指从项目选址、规划、设计、施工到运营的全过程。还包括建筑材料的开采到运输、生产过程、建筑拆除后垃圾的自然降解或资源的回收再利用[43]。建筑的全生命周期成本组成由图 5-1 所示。建筑的全生命周期成本包括建设成本和未来成本。建设成本又包括前期决策、设计、招投标、施工等各个阶段的成本,未来成本包括投入使用后设备的运营和维护以及建筑达到使用年限后拆除的成本。在本文的全生命周期成本的计算过程中,只考虑节能方案的初始建设成本和运营成本,这两项成本在建筑全生命周期成本中的影响最大,虽然研究范围要小一点,但是基本方法和理论是一致的。决策成本根据《公共建筑节能设计标准》广东省实施细则(DBJ 15-51-2007)中的规定,广东省内新建、扩建和改建的公共建筑的节能设计,在保证相同的室内热环境舒适参数条件下,与未采取节能措施前相比,公共建筑全年供暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少 50%,即建筑的节能率最低需达到 50%。本文绿色办公建筑以节能率达到 50%这一准则进行选择,淘汰在围护结构节能方案正交试验中节能率低于 50%的方案。在正交试验的 9 个试验中,3/5/7 号方案的节能率低于 50%,所以被淘汰,总共剩下 6 个试验方案,如表 5-2 所示。
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结论
 
本文以绿色建筑节能为核心,以全生命周期成本优化为方向,深入研究了夏热冬暖地区绿色建筑的节能优化。论文结合夏热冬暖地区建筑节能技术、正交试验法、建筑节能分析等理论和方法,全面的研究了某绿色办公建筑节能的全生命周期成本优化。主要研究结论如下:
(1)结合建筑节能技术适宜性比较和夏热冬暖地区绿色建筑节能技术调研可知,夏热冬暖地区绿色建筑注重单体节能技术应用,绿色建筑多采用外遮阳装置遮挡阳光直射,减少建筑能耗。太阳能节能技术应用、自保温墙体、高效遮阳装置以及建筑模拟计算优化是该地区节能技术应用趋势。
(2)通过计算某绿色办公建筑的全年电耗,得到建筑最大的能耗终端是空调电耗,约占总电耗的 58%,其次是照明电耗,约占总电耗的 22%。剩下的主要为设备电耗,约占 17%,电梯电耗、给排水以及通风电耗所占比例都很小。
(3)通过围护结构热工权衡判断计算,本文绿色办公建筑的节能率为 51.4%,满足夏热冬暖地区建筑节能要求。对建筑的空调能耗进行优化,选取影响空调能耗的四个因素:外墙构造类型、外窗构造类型、建筑外遮阳装置以及屋顶构造类型,每种因素选取三个水平,采用正交试验法模拟计算 9 个方案的建筑能耗。
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参考文献(略)

 

优秀建筑硕士毕业论文范文精选篇七

 
第一章 绪论
 
1.1 引言
随着我国经济水平的不断提高和科学技术的快速发展,交通建设事业发展迅猛,特别是桥梁建设取得了飞速发展和辉煌成就。同时随着桥梁设计理论和施工工艺逐渐提高,桥梁结构逐渐向大跨、轻型、薄壁、高墩方向发展,各种横跨山川、江河、湖海、峡谷并且功能齐全和造型美观的大跨径桥梁如雨后春笋般建成,经过近几十年的发展,我国大跨径桥梁的建筑速度和规模已跻身世界先进水平。而大跨径预应力混凝土连续刚构桥以其较为合理的悬臂施工工艺、跨越能力大、受力合理、整体性好、造型美观、行车平顺等优点,在我国受到广泛应用。然而自然环境中的混凝土结构长期在自然界气温变化、太阳辐射、风霜雨雪等天气变化的影响下,不可避免地受到日照温度、骤然降温和年温变化等温度变化。统计数据显示,近 20 年国内外建成的大跨径梁桥结构中,大跨径预应力混凝土箱梁桥,特别是大跨径连续刚构桥中,温度作用产生的应力和变形不可小视,混凝土箱梁在温度作用下产生的应力和变形直接影响到结构的安全性、适用性和耐久性,越来越引起国内外学者的研究和重视。近 50 年来国内外都发现由于温度应力导致混凝土结构发生严重开裂和破损的事故。例如在国外,德国 Jagst 厚腹板箱梁桥通车第五年就发现严重裂缝,经估算温度拉应力高达 2.6MPa;通过对美国 Champigny 箱梁桥支座反力观测,经计算底板下翼缘应力最大可达 3.92MPa;以及由于日照大温差影响,新西兰一座新市场高架桥严重裂损。在国内,九江长江大桥引桥 40 米箱梁、通惠河连续箱梁、漓江二桥箱梁等也都发生了裂缝[1]。还有一些工程实例告诉我们,温度作用产生的局部应力已经与恒载、活载产生的应力属同一个数量级,甚至比营运期间汽车荷载产生的应力还要大,温度应力已经成为是预应力混凝土桥梁结构产生裂缝的主要原因之一,因此在桥梁设计计算和施工营运阶段均需重视温度效应的影响。研究大跨径连续刚构桥的温度荷载的分布和计算方法,以及研究连续刚构桥在温度荷载作用下的内力、应力和变形分布规律是非常有必要的。本文以苏通大桥辅航道桥为研究对象,对其温度效应进行研究和分析。
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1.2 大跨径连续刚构桥的特点和发展概况
刚构桥是指桥跨结构(主梁)和墩台整体相连的桥梁,连续刚构桥是指主梁连续的多跨刚构桥,是在预应力混凝土连续梁和 T 形刚构的基础上发展起来的一种墩梁固结的组合体系桥梁。连续刚构桥利用桥墩的柔性(薄壁或高墩)来适应由预应力、混凝土收缩徐变和温度变化等引起的结构变形,而上部主梁仍主要保持连续梁的特性,体现出来T 形刚构和连续梁的优点同时避免其不足之处,因此是一种非常理想的桥型,连续刚构桥的主要特点为[2]:(1)至少两个以上主墩采用墩梁固结,主墩有一定柔度适应上部结构的纵向变形。(2)通常主梁截面采用变截面,并采用悬臂挂篮施工,施工过程无体系转换,从而避免更换支座。(3)除了混凝土收缩徐变和温度变化对上部结构受力的影响不同,上部结构在受力方面和连续梁一样,桥墩的柔度使其所受弯矩减少,而墩梁固结处的力学特性与刚架类似;由于连续刚构桥为多次超静定体系,混凝土收缩徐变、温度变化以及墩台不均匀沉降等会对结构产生比较大的附加内力。(4)边跨桥墩高度比主墩矮,相对刚度较小,起不到摆动作用,为满足上部结构变形的需要,可以通过将边跨墩梁做成铰结连接或设置支座,或在墩底设置弹性支承,进而减小上部结构或地基对桥墩的约束,达到降低桥墩自身刚度的目的。(5)伸缩缝的位置设置在连续梁的两端,一般设置在桥台位置处,对于长桥可以设置在铰接缝处;并且较大的纵桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度能满足大跨径连续刚构桥的受力要求。
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第二章 混凝土桥梁的温度效应理论
 
2.1 概述
长期暴露在自然环境中的大跨径箱梁和空心薄壁高墩,在受到太阳辐射、冷空气以及风霜雨雪等气候变化的影响,结构表面温度迅速变化,而结构内部大部分区域温度仍保持不变。因此桥梁结构内部就会产生不均匀分布的温度场,并导致热胀冷缩变形,但这种膨胀和收缩由于结构内部各部分之间的相互约束和边界条件的限制,不能够立刻发生,这时就会在结构内部产生一种约束应力,即温度应力。温度应力分为温度自应力和温度次应力。温度自应力也称为内约束应力,是指结构内部构件单元纤维之间的温度不同,因截面整体要服从平截面假定,结构内部各纵向纤维的应变受到截面整体的相互约束所产生的自相平衡的纵向约束应力;温度次应力也称为外约束应力,是指由于结构体系内部各构件之间的温度不同,各构件产生的不同变形受到结构外支承约束阻碍时所产生的温度二次力。线性温度分布在静定体系和超静定体系中都不会产生温度自应力;非线性温度分布在静定结构中只产生温度自应力,在超静定体系中还会产生由多余约束引起的温度次应力。温度应力的研究最早以年温度变化产生的均匀温度分布为依据,然而随着桥梁结构理论的研究与试验开展、大跨径混凝土桥梁结构的日益建设以及近 50 年来国内外都发现由于温度应力导致混凝土结构发生严重开裂和破损的事故,国内外学者逐渐认识到温度的非线性分布问题,开始进入考虑日照温度作用的新阶段。为此本章将详细的介绍影响温度分布的内外因素,温度荷载的形成、特点和分类,以及介绍国内外有关温度荷载的设计规范条文、说明和中国公路、铁路桥规温度应力的计算公式。
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2.2 温度分布
混凝土结构物竣工后在内部水化热、大气温度和外部太阳辐射等变化的影响,混凝土结构物的内外温度也在时刻在发生变化,某一时刻结构内部与表面各点的温度状态即为温度分布[1]。影响混凝土结构温度分布的因素如下所示:影响混凝土温度分布的外部因素主要是大气温度变化,如太阳辐射、寒流、冷空气和风雨霜雪等各种气象因素。处于自然环境的混凝土,上述因素在一年四季中每时每刻都在发生着变化。气象资料表明:最高气温一般出现在每年的 7~8 月份,最低气温一般出现在每年的 1~2 月份。大量实测资料表明夏季混凝土结构的最高表面温度要比冬季混凝土结构的最高表面温度高出一倍以上。由于桥梁所处的地理位置和方位角等因素,混凝土结构的最大温差不一定出现在夏季,也可能出现在春冬季。说明混凝土结构最大温差与季节的气候特征密切相关。混凝土结构物的方位和朝向也是结构温度发生变化的一个重要因素。此外,混凝土结构的温差还与地形地貌条件和空气质量状况等有关。
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第三章 连续刚构桥箱梁日照温度效应分析....21
3.1 工程概况........ 21
3.2 有限元分析计算........ 23
3.3 箱梁日照温度效应分析........ 31
3.4 连续刚构桥箱梁日照温度效应的参数分析...... 33
3.5 本章小结........ 37
第四章 连续刚构桥桥墩日照温度效应分析....38
4.1 有限元分析计算........ 38
4.2 桥墩日照温度效应分析........ 42
4.3 连续刚构桥桥墩日照温度效应的参数分析...... 43
4.4 本章小结........ 46
第五章 连续刚构桥年温度效应分析....47
5.1 薄壁墩抗推刚度计算...... 47
5.2 年温度效应有限元计算........ 54
5.3 连续刚构桥年温度效应分析的参数分析.... 62
5.4 本章小结........ 69
 
第五章 连续刚构桥年温度效应分析
 
年温度荷载作用下,桥梁整体发生缓慢而均匀的温度变形,由于连续刚构桥为墩梁固结的超静定结构,温度变化时墩梁变形受到边界条件限制,连续刚构桥结构将产生较大的温度次内力,设计时必须考虑。计算连续刚构桥结构因年温度荷载(也称为均匀温度作用)引起的外变形或约束变形时,应从受到约束时的结构温度(架梁或结构合龙)为起点,一般规定以最高与最低月平均温度的变化值作为年温变化幅值来计算结构最高和最低有效温度的作用效应。外界气温一般取七月份的平均气温作为最高气温,取一月份的平均气温作为最低气温。年温度效应计算比较简单,在此不再赘述。然而目前对于连续刚构桥双薄壁墩抗推刚度以及年温度内力随墩梁刚度比的变化规律进行研究的不多。为此本章将基于结构力学位移法原理,提出连续刚构桥薄壁墩抗推刚度的计算图式,推导出单、双薄壁墩抗推刚度的计算公式和计算单、双薄壁墩抗推刚度比;建立大跨径连续刚构桥在年温度荷载作用下的力法方程,推导连续刚构桥在年温度荷载作用的结构内力计算公式,以及墩高和墩中心距对连续刚构桥年温度内力的简化计算公式,研究连续刚构桥在年温度荷载作用下的内力和位移随墩梁刚度比的变化趋势和规律。
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结论
 
本文以苏通大桥辅航道桥为工程背景,运用 Midas/Civil 有限元软件对大跨径连续刚构桥的温度效应进行研究,得到如下结论:
(1)采用国内外典型桥梁设计规范的温度荷载模式对箱梁进行日照温度效应分析,结果表明温度梯度曲线的选取对连续刚构桥箱梁的温度应力和位移影响很大,同时大跨径连续刚构桥的温差效应计算不能忽视横向温差的影响;竖向日照降温时箱梁上缘和横向日照降温时箱梁下缘将产生与汽车活载同数量级相当的拉应力,在工程设计计算时应引起足够重视,同时在设计计算中应适当选择合理的规范温差曲线,考虑梁高和梁宽两个方向的温度荷载效应。并通过对箱梁日照温度效应的参数分析知箱梁支点高跨比对横桥向日照升温荷载作用下的横桥向位移影响较大;箱梁腹板厚度对横向日照升温荷载作用下的位移影响较大,随着腹板厚度的增加,横桥向、纵桥向和竖向位移均逐渐减小。
(2)根据现行桥梁设计理论的温度梯度模式对下部空心薄壁高墩进行日照温差效应分析,结果表明日照升温荷载作用下桥墩自身截面会产生较大的温差应力和不容忽视的扭转变形,而对箱梁的应力和位移影响很小,说明桥墩日照升温主要对桥墩自身截面的应力和位移产生较大的影响,大跨径连续刚构桥桥墩的日照温差效应在设计计算中应引起足够重视。并通过对桥墩日照温度效应的参数分析知纵桥向宽度对双向日照升温荷载作用下的双薄壁墩纵桥向位移影响较大,随着纵桥向宽度的增大,纵桥向位移逐渐增大;墩中心距对双向日照升温荷载作用下的双薄壁墩竖向位移影响也较大,随着墩中心距的增大,左肢墩的竖向位移逐渐减小,右肢墩的竖向位移逐渐增大。
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参考文献(略)
 

优秀建筑硕士毕业论文范文精选篇八

 
第 1 章 绪 论
 
1.1 论文研究的背景
我国城市集中供热体系开始于二十世纪50年代。供热的发展经历了一个从单体、联片到区域化集中供热的趋势,供热体系已经逐渐成为中国的重要基础设施之一。随着中国经济的快速发展,作为城市供热网络基础设施的热能源系统发展很快,在我国设有集中供热设施的城市已经达到 42.8%,尤其是东北、华北、西北地区 13 个省、市、自治区城市的供热设施,已经形成了较大规模,并开始向大型化发展。全国城市集中供热面积中,公共建筑面积占 33.12%、民用住宅建筑面积占 59.76%、其他占 7.11%。目前,我国城市供热大部分是以保证城市冬季供暖为主,生活中用于热水供应的仅是很少的一部分,而用于夏天供冷就少之又少。城市供热已从华北、西北以及东北地区向山东、河南及长江中下游的浙江、安徽、江苏等省市发展[1]。随着城市建设规划和热用户规模的不断扩大,中央供暖系统已经成为城市中一个非常重要的基础设施。城市供热是与公共利益直接相关的基础性公共事业,在城市发展的过程中,要充分发挥城市基础设施的协调操作的功能,我国城市供热机制也越来越重视供热管网的优化和改造[2]。目前,许多城市工业用热和居民供热基本上是分散小锅炉的形式,不仅浪费燃料,而且污染城市环境。对城市集中供热管网的优化,不仅能降低采暖能耗和减少投资,而且在生产和保障居民正常工作生活、提高企业效益、促进环境治理等方面都发挥着越来越重要的作用[3]。为使城乡供热发展与市场化的客观经济环境相适应,城市供热正在由福利性、自用性向商品化、市场化转变。特别是在城市化快速发展的时期,供热已不仅是各级政府在构建和谐社会中必须重视的根本保障性问题,同时也是各级政府在协调环境建设、安全保障、能源结构、城市资源利用以及经济可持续发展中必须涉及到的重大战略问题。
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1.2 国内外城市供热规划研究概况
城市集中供热始于前苏联。前苏联是世界上集中供热较发达的国家,集中供暖系统自 1924 以来已有 70 多年的历史。无论是从供热管网的长度、热电厂的规模大小、热负荷的数量,还是从供热综合管理技术等方面,在国际上,俄罗斯都占有极其重要的地位。其中,莫斯科有世界上最大的供热管网、最大功率的热电厂、最大直径的供热管道。目前,俄罗斯城市集中供热占总热量需求的 86.9%,其中大型及超大型锅炉房占 45.9%,热电厂供热占 36.1%。在世界上,美国是第一个热电冷联供系统建成并投入运行的国家。几十年来,丹麦一直不遗余力地发展热电联产,其各个大城市都建有热电厂和垃圾焚烧炉用于集中供热,并且天然气、热电联产和一些再生能源满足丹麦全国 3/4 的热负荷需求。自上世纪七十年代以来,丹麦经济增长了70%,但能源消耗总量却仍保持在上世纪 70 年代的水平[5],这要归功于能源利用的高效率和建筑保温技术的改善。大部分国外的国家集中供热发展大致分为四个阶段:第一阶段为单纯管理阶段,第二阶段为基础建设阶段,第三阶段为综合发展阶段,第四阶段为自动化控制阶段。在综合发展阶段中已从实时监测、人工调整配合,发展到无人值守、热力站远程控制,实现了自动化控制。前苏联(包括俄罗斯)、美国、日本、德国等集中供热发展很快,从设备、技术、管理和其他方面都处于世界领先水平,挪威、丹麦、日本将天然气、石油、生物量、热泵、垃圾、集中供热等为主要热源,其节能效益、经济效益和社会效益是显而易见的。近年来,日本集中供热(冷)系统开发速度更快,尤其是在日本关东地区的中心,已占日本国家的 60%。日本中央供热(冷)系统更注重能源节约、环境保护和提高能源的利用效率,表现为蓄热水箱、供热系统和余热的利用等方面。考虑到应对地球变暖,确保一个稳定的能源供应,实现环保效果,日本未来预期的方向为对新能源的发展和扩大应用[6]。美国是世界上第一个冷热系统安装的国家,该系统在 20 世纪于哈福德市建成并在其他 70 个国家投入运营。纽约世界贸易中心采用的新技术,成为世界上最大的冷却和加热工程[7]。
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第 2 章 城市集中供热系统的发展及问题
 
2.1 城市集中供热系统的发展
集中供热,指集中供暖的一种方式。它是指以热水或蒸汽作为热媒,由多个热源通过热网向城市某些地区的热用户进行供应热能的一种形式。集中供热是现在城市公共事业的重要组成部分,发挥着不可或缺的作用。集中供热由热源、热网和用户三部分组成。热源主要是以煤、油或天然气为燃料的热电站和区域锅炉房,工业余热和地热也可作热源。供热费用一般情况下都是按采暖季每平方米来计算收取的。对北方地区来说,冬季天气寒冷,供暖时间比较长,所以采用集中供暖的方式比较省钱。从资源方面看,集中供热一次性投资大,费用相对较高,例如暖气全天供热,而不考虑用户是否白天需要,这样就会使得一部分资源白白浪费掉。现代人们冬季生产生活用热主要是靠城市集中供热。生活用热主要包括了生活用的热水、冬季采暖。伴随着社会经济的发展和科学技术的进步,夏天用的空调也已经在城市供热的范围之内。城市集中供热的方式主要是热源集中,并按照规模的大小向用户输送。我国城市集中供热大多数是用于冬季供暖,与夏天的空调制冷相比较而言较少。
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2.2 城市集中供热系统存在的问题
热源存在的问题主要为:(1) 热电联产与区域锅炉房以煤炭为基础,它们将受到其他能源供热的挑战。这就要求必须采取相应的措施来解决此矛盾,一是降低投资减少用户的工程建设费用;二是提高供热产业的设备及管理水平,降低成本。(2) 供热规划和供热项目规划手续的不完善,不齐全,造成了盲目建设,出现了大马拉小车的浪费现象。(3) 城市集中供热负荷以采暖和工业为主,生活用热的相对较少,这就使得供热的效能不能得到充分利用。(4) 区域锅炉房的容量太小,技术不先进,看炉人员素质参差不齐,阻碍了供热的发展。(5) 区域供热锅炉以中、小锅炉量大面广,脱硫技术不成熟,造成了对环境的严重污染。我国目前热用户的热费收缴大部分上还是按供热面积计算收取的,这就带来一系列问题。热用户的热能消耗不能像同水、电、煤气那样准确计量,热用户的热费不按实际消耗计算收取,严重影响了热用户自主交费和主动节能的积极性,从而造成供热单位营运困难[18-20]。供热规划设计水平偏低,制约节能工作的实现。现在实行的室内供暖设计标准并没能系统地规定供暖装置的技术要求,也不能表现出当今实际节能技术水平,而规划、设计部门仍沿用从前的设计理念对待用户[20-22],从而造成了先天不足的情况,不能真正的做到节能。
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第 3 章 邢台市城市供热规划现状.....13
3.1 邢台市城市规划概述 ......... 13
3.2 邢台市供热规划范围与供热现状 .......... 14
3.3 热负荷预测 .... 16
3.4 本章小结 ........ 29
第 4 章 邢台市现有城市供热规划存在的问题......31
4.1 邢台供热现状存在的问题 ........ 31
4.2 处理供热问题的策略 ......... 33
4.3 集中供热发展趋势分析 ..... 35
4.4 本章小结 ........ 36
第 5 章 邢台市现有城市供热规划问题解决对策.........37
5.1 热源系统规划 ....... 37
5.2 实现热电联产与集中供热 ........ 43
5.3 供热管网规划 ....... 49
5.4 环境评述 ........ 51
5.5 本章小结 ........ 51
 
第 5 章 邢台市现有城市供热规划问题解决对策
 
5.1 热源系统规划
根据邢台市城市总体规划及环境保护规划的要求,尽快健全和完善城市供热设施的建设,统筹考虑,整体规划,从而保证热源建设能够满足城市发展的需要。为满足供热区的工业用气及居民、公共建筑及工业的冬季采暖用热,对供热区的各类建筑物进行了调查统计,根据现状热负荷的分布情况和今后城市的发展,应结合现状热源情况,确定各规划热源的供热规模和供热范围[29]。其规划热源的设置原则主要有:
(1) 根据现状和规划热负荷确定热源厂的供热规模;
(2) 尽量利用原有热源进行改造扩建和利用新规划热源,实现热电联产;
(3) 热源建设应同步或超前于城市建设的热负荷发展需要;
(4) 由于新规划热源供热范围大,供热距离长,使得系统运行压力较高,因此采暖用热介质采用高温水,以减少热损失,有利于热负荷的增长和发展;
(5) 热源建设在距热源较近的市区周边地区,以利于基础设施的共建共享[30-31]。
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结 论
 
随着城市建设规划和热用户规模的不断扩大,供热系统作为城市建设中的重要基础设施,城市供热直接关系着我国基础公共事业建设的成败。在城市发展的过程中,为充分发挥城市基础设施的协调操作的功能,我国城市供热规划也越来越受到人们的重视。本文在分析国内外集中供热事业研究的基础上,并结合邢台市城市供热规划现状,具体分析了邢台市城市供热规划存在的问题,在邢台市城市供热规划现状分析的基础上,通过对城市集中供热规划现状以及热负荷预测等进行全面系统的调查、分析并提出相应对策,用以改善邢台市城市供热规划存在的问题,促进邢台市的城市发展。本文主要工作与结论如下:
(1) 对邢台市城区供热管网的管理现在主要有冀中能源热电厂和邢台热力公司。邢台城区供热范围划分为42个分区,其近期规划供热面积为88.6平方公里,中期约144平方公里,供热主干线总长度达49.5公里。近期、中期及远期中心城区采暖热负荷预测分别为2335.70 MW、3921.29 MW和6081.21 MW。
(2) 邢台市供热现关存在的主要问题包括集中供热规划不到位、设备老化技术落后、主管网铺设年久、缺乏相关政策扶持及热费收缴率偏低等,具体表现为:冀中能源邢东热电厂、邢煤矸石热电厂等规划较小,效率低下,污染环境;冀中能源邢东热电厂管网至今已铺设18年,邢煤矸石热电厂已铺设14年,这些管网时间过久,已出现管网老化等问题;邢台市各个电厂没有联网供热,而且供热稳定性差;热源供热能力不充足,供需矛盾突出;邢台市集中供热普通率比较低等等。
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参考文献(略)
 

优秀建筑硕士毕业论文范文精选篇九

 
第 1 章绪论
 
1.1 研究背景及意义
近几年来,随着生产生活水平的快速提高,人们已经不能满足已有建筑的使用功能,改建扩建工程大量出现,另外,不管是工业还是民用建筑中,都有大量与原结构连接的安装工程,如设备安装、管道安装、空调及卫生器具的安装等,在工程实际需求的背景下,后锚固技术得到了快速的发展与应用。后锚固技术根据锚固机理的不同主要分为两大类:机械锚栓(如膨胀型机械锚栓、扩底型机械锚栓)和化学锚栓(如普通化学锚栓、特殊倒锥型化学锚栓)。其中的化学锚栓与其他后锚固技术比有以下几点优势:(1)、与膨胀锚栓比能承受更大的工程荷载。(2)、滑移量较小,刚度好,大量拉拔试验证明,化学锚栓达到极限荷载时的滑移量只有其锚栓长度的十分之一[1]。(3)、靠混凝土与锚固胶的粘结强度提供拉拔力,不会对基材产生膨胀作用。(4)、耐酸碱、抗老化。(5)、部分化学锚栓可以在湿气较重的环境中使用,有的锚栓可以在水下使用。(6)、适应性强、使用广泛。(7)、施工速度快,节能环保[2]因此化学锚栓被广泛应用在了玻璃幕墙结构、改造加固工程、隧道工程、桥梁工程等领域(如图 1-1)。化学锚栓作为连接钢结构与混凝土结构的关键节点,其耐火性能直接关系到建筑结构的安全性,一旦连接失效,将给人们的生命安全构成极大威胁。如 2003年 11 月 3 日,湖南省衡阳市衡州大厦失火,在扑灭余火的过程中,大厦突然坍塌,许多消防战士被掩埋在废墟中,经过抢救,仍然有 10 余名官兵死亡。与其他几种后锚固技术比,化学锚栓最大的缺点就是锚固胶的高温稳定性差,德国慧鱼集团的研究表明[4],化学锚固胶在高温 120℃后粘结强度下降明显。火灾后建筑结构的修复加固工程就必然要考虑化学锚栓是否能够继续使用以及其承载能力下降多少等问题。因此,对火灾下化学锚栓的承载力研究非常必要。
……..
 
1.2 相关课题的研究现状
 
1.2.1 国内研究现状
长安大学万战胜博士[5](2009)研究了温度对有机和无机化学锚栓承载力性能的影响。研究结果表明:火灾高温作用后,化学锚栓的抗拉承载力呈下降趋势,有机化学锚栓承载力下降较为明显,而无机化学锚栓下降到一定程度会小幅回升然后继续下降。潍坊学院讲师邢国起[6](2010)研究了温度、冷却方式、静置时间三种因素对新型化学锚栓极限承载力的影响,得出如下研究结论:新型化学锚栓的极限荷载随温度的升高而减小,中期会有小幅回升,浇水冷却方式不利于锚栓受力性能;随静置时间的增加,极限荷载不断减小,但减小幅度不大。王少研[7](2013)对三面受火的型钢混凝土后锚固连接件进行了有限元模拟,发现随着外部温度的升高,锚栓承载力逐渐下降,当锚栓内部最高温度在 60℃以下时,锚栓承载力与常温时相差不大,当锚栓内部温度达到 160℃以后,承载力仅剩余 30%。同济大学刘祖华[8]等人(2011)对开裂混凝土下的化学锚栓承载力性能进行了研究,研究表明,混凝土的开裂特性对化学锚栓的承载力性能影响显著。同济大学李杰[9](2007)对化学锚栓做了群锚受剪试验,分析并总结了其破坏过程,并利用有限元软件 ANSYS 模拟了这一试验过程,模拟极限荷载及变形与实际试验相一致。华中科技大学周萌[10](2012)对混凝土结构化学锚栓多个锚栓受拉性能进行了研究,通过对不同数量的化学锚栓群的抗拉承载力试验,得出:混凝土厚度、锚固板的刚度以及锚栓边间距的提高,化学锚栓出现延性破坏的可能性越来越高,并通过试验分析总结出锚栓受力不均匀系数以及钢板刚度提高对锚栓承载力的提高系数。武汉科技大学王欣霖[11](2011)对化学锚栓小间距承载力进行了研究,通过试验与有限元模拟方法研究了不同边距间距下化学锚栓的承载力性能,得出结论有:在不符合我国锚固技术规程中提出的最小边距间距的条件下,群锚系统受拉极限荷载最大可下降 40%,受剪荷载最大可下降 80%,边间距大小的变化对群锚化学锚栓抗剪荷载的影响较为显著。
……….
 
第 2 章化学锚栓基本设计理论
 
2.1 锚栓的组成及分类
锚栓主要用于将被连接的物件(钢结构构件等)有效固定在基材(混凝土等)上的一类后锚固产品,分为机械锚栓和化学锚栓。化学锚栓按照受力原理不同可分为两种:普通化学锚栓和特殊倒锥型化学锚栓,普通化学锚栓主要靠锚固胶与混凝土的粘结作用实现锚固,特殊倒锥型化学锚栓会比普通化学锚栓增加对混凝土机械膨胀作用。机械锚栓根据其锚固机理的不同可分为两类:膨胀型机械锚栓和扩底型机械锚栓。膨胀型机械锚栓主要依靠膨胀片与混凝土孔壁之间的摩擦挤压来传递荷载。扩底型机械锚栓主要依靠锚栓底部扩大头与混凝土之间的机械锁键作用来传递荷载。图 2-1 为四种类型锚栓锚固机理,图 2-2 为实际工程中四种类型锚栓实体。图 2-3 为化学锚栓的施工过程[33]:(1)先用电钻按规定孔径和孔深钻出符合要求的孔;(2)再用吹气筒和钢刷对孔进行清理,两者交替进行,要求三刷两吹,确保将内部灰尘及杂质全部吹出;(3)将药剂包或药剂管垂直插入,使其全部埋入孔中;(4)将电钻顶住螺杆,使其一边缓慢旋转,一边垂直进入孔中,当有少量胶体流出孔外则停止旋转,静固一段时间后再安装吊件。
……….
 
2.2锚栓的构造要求
一般对基材强度要求较高,普通混凝土抗压强度一般要求不小于C20,且不超过 C60;对于安全等级为一级的锚固工程,其混凝土强度等级不应低于 C30。规范对与不同类型的锚栓基材混凝土厚度均作了相关规定:(1)对于膨胀型锚栓和扩底型锚栓,基材混凝土厚度不应小于 2hef,且应该大于 100mm。hef为锚栓的有效埋置深度。(2)对于化学锚栓,基材混凝土厚度不应小于 hef+2d0,且 h 应大于 100mm。d0为钻孔直径。群锚锚栓最小间距 s 和最小边距 c,首先应该符合锚栓产品使用说明书规定;当无使用说明书时,应符合下表 2-1 的规定。锚栓最小边距 c 尚不应小于最大骨料粒径的 2 倍。
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第 3 章化学锚栓材料高温属性.....17
3.1 普通结构钢.....17
3.2 不锈钢.......18
3.3 混凝土.......18
3.4 锚固胶.......20
3.5 本章小节.........20
第 4 章火灾下化学锚栓温度场试验研究.......23
4.1 试验目的........23
4.2 试验仪器及设备........23
4.3 温度场试件设计及制作........25
4.4 温度场试件过火试验.......27
4.5 温度场结果分析.........29
4.6 本章小节.........34
第 5 章火灾后化学锚栓剩余承载力研究.......35
5.1 试验目的.........35
5.2 试验设备.........35
5.3 承载力试件设计.........35
5.4 承载力试件的制作....36
5.5 火灾试验过程......38
5.6 过火后拉拔试验.........40
5.7 试验结果及分析.........40
5.8 本章小结.........52
 
第 6 章火灾下化学锚栓温度场有限元分析
 
高温火灾作用下,化学锚栓试件的材料强度会随着温度的升高不断下降,材料强度的下降与其所经历的最高温度有关,所以温度场研究是化学锚栓承载力研究的基础。而实际情况中,真实模拟火灾升温需要耗费较高的人力、物力及财力,如果能用有限元模拟的方法得到较为可靠的温度场,那将为我们的试验研究提供很大方便。有限元模拟方法的基本原理是:在传热学理论的基础上,通过确定构件初始条件,以及受火面和绝热面边界条件,解出热传导微分方程,即可推出结构内部每个微元的温度。本章通过确定化学锚栓试件的尺寸、材料的热工参数及边界条件,模拟出了化学锚栓试件内部温度场,并与试验测得的温度场进行了对比。求解此微分方程需要已知初始条件和边界条件,初始条件指整个构件开始积分时,每个点的初始温度值,一般假定整个结构所有点具有同一初始温度,并等于试验前的环境温度。边界条件是指实体结构与周围介质之间进行热交换的方式,对于本文试验的模拟,热交换的方式主要为热辐射和热对流。
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结论
 
本文在总结了前人研究的基础之上,进行火灾下化学锚栓的温度场试验研究、不同受火时间后剩余承载力试验研究以及温度场有限元模拟研究,得到如下结论:
(1)常温下,当化学锚栓的埋深为 6-8d 时,通常发生混凝土锥体破坏;8-10d时通常发生混合破坏,当埋深超过 15d 时,通常发生钢材破坏;化学锚栓发生混凝土破坏时,其破坏荷载与混凝土的抗压强度平方根成正比;锚板刚度不足时,锚栓会受到更大的实际荷载,提前达到极限承载力而破坏,而适当的锚板刚度可以使锚栓群内力重新分布,受力更加合理。锚固区配置一定数量的钢筋能有效提高锚固承载力,但如果配筋过密所产生的钢筋剥离作用又会削弱锚固区的抗拉承载力。化学锚栓在开裂混凝土中的破坏荷载要比在非开裂混凝土中低 30%-40%。化学锚栓施工中,钻孔的深度及孔径大小、成孔的垂直度、孔的清洁程度、注胶的密实度、固化时间内人为扰动等,均会对其锚固承载力产生一定的影响,所以化学锚栓的安装对施工质量要求较高。
(2)普通碳素钢和合金钢的热传导系数与温度成反比,当构件温度达到 750℃时保持不变;而不锈钢的导热系数与结构钢正好相反,随温度的升高而增大且常温下只有普通碳素钢的三分之一。普通结构钢高温过火温度 710℃时,屈服强度和极限强度下降约 10%。
(3)当混凝土内部温度不超过 700℃时,热传导系数与温度成反比。
(4)温度场试验结果表明,锚固胶类型、锚栓品牌及螺杆材质对温度场影响均不大。而安装锚栓的试件温度场明显高出未安装锚栓的温度场,可见锚栓系统对温度场影响较大。
(5)承载力试验结果表明,常温下对于普通化学锚栓而言,规范中规定的最小锚固深度 7d 破坏模式多为混凝土脆性破坏。
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参考文献(略)
 

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第 1 章 绪 论
 
1.1 课题背景及研究的目的和意义
天然气是一种清洁能源,北京在“十二五”期间,将大力推广天然气的应用,北京燃气集团也在大力发展天然气用户。近年来,随着社会经济的发展,人民生活水平的不断提高,酒店、饭馆、餐厅及企事业单位的食堂发展很快,这些餐饮场所需要使用燃气进行食品加工;许多机关单位采暖,热水锅炉也均采用天然气。我工作的燃气公司主要从事民用户的拆除、改造、迁移、安装工程和商业用户的燃气安装、改造工程。近年来,公司所承接的燃气商业用户工程逐年增多,对于商业用户燃气工程施工质量的要求在很多燃气规范手册中都被单独作为一个章节进行详细的规定和说明,其重要性可窥一斑。商业用户室内燃气系统在施工技术要求上,与民用户和工业用户的燃气系统相比,有通用的部分;也有为满足商业用气设备而编制的、特殊的规范要求。商业用户室内燃气系统主要包括:燃气管道及燃气附件、燃气计量器具、燃气用气设备,燃气报警系统、燃气排烟系统、消防系统,在整个系统构成中每个环节都很重要。要保证商业用户室内燃气系统正常运转,就需要对以上系统中的重要部分进行优化选择,比如燃气计量装置有多种不同的型号,适用于不同的工作环境,选择不当会影响用户正常使用天然气,也会影响对天然气费用的计量,给用户和燃气集团带来不必要的损失。比如可燃气体报警装置如果选择不当,安装的位置不合理就会失效。本文将对燃气系统的优化设计和施工、计量装置的优化选型、新型燃气用不锈钢薄壁管材等方面进行重点介绍。并通过在平日工作中对相关燃气工程的大量接触,结合了施工中的实际应用,收集相关的施工资料和数据,咨询了施工现场一线的工人,质量检查人员,材料管理人员,材料生产厂家等相关部门人员。
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1.2 燃气用户种类特点
城镇燃气用户主要包括居民燃气用户、商业燃气用户、工业企业用户,目前新型的用户类型又增加了居民自采暖用户(燃气壁挂式快速采暖热水器)、商业采暖和空调和发电用户简称三联供、新能源汽车 CNG 用户。居民用户室内燃气系统一般包括阀门、流量计、燃气管道、燃气灶具、燃气热水器等。居民用户使用燃气的特点是单户用气量不大,用气随机性较强,一般集中在中午、晚上的做饭时间,居民在平日生活中使用的用气设备普遍使用压力级制为低压的燃气设备,入户压力一般为 2000Pa。因为家用灶具的额定工作压力为 2000Pa,也是为了保证用气的安全性。由于原先北京的采暖以烧煤为主,非常污染环境,为了保护北京的蓝天,优化空气质量,为人们创造一个优质的生活环境,北京大力发展天然气能源,进行老旧小区煤改气工程和老楼通气工程将天然气送入千家万户,利用外爬墙三 PE 防腐管技术从楼外引入天然气。商业用户(不含锅炉和直燃机用户)一般是指宾馆、饭店、食堂及科研院所等场所,用气设备多采用低压燃气设备。商业用户具有用气量稳定、小时用气量波动不大,如果中断供气的话会影响营业等特点,所以在平时对这类工程的施工中,工作人员几乎都是利用夜里工作的。截至 2014 年底的统计数据北京燃气市场平均每年家庭用户发展 15 万户左右,商业公服用户 4000 个左右,燃气设备 6000 蒸吨左右。工业用户大多将天然气当做燃料使用,其特点是绿色、环保、低污染,且用气量非常大,燃烧器数量多,设施主要包括:安全放散装置、过滤器、计量设备、补偿器、调压或加压设备、安全切断及放散、仪器仪表、阀门、燃烧设备及配套管道等。
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第 2 章 商业用户室内系统组成及工艺要求
 
2.1 引言
燃气商业用户(不含锅炉和直燃机用户)的系统设计压力一般小于 0.01MPa(表压)。商业用户室内燃气系统主要包括:阀门、管道及附件、计量设备、用气设备、排烟系统、燃气报警系统、消防系统等。下面我们针对公司近年承包的几个天然气工程进行说明介绍,商业用户天然气工程的施工至少需要市政公用工程施工总承包叁级资质,依据资质要求可以承包小于 2 公斤/平方厘米及以下中压、低压燃气管道、调压站。公司承接的北京京东百汇蔬菜海鲜市场有限公司餐厅天然气工程,工程概况为由食堂现状 DN80 低压天然气管道开口接气,为食堂供气。共有 7 台燃气灶具,高峰小时耗气量约为 21 立方米每小时,选用 CPU 卡皮膜表(G25)进行计量,使用 G25 皮膜表专用仪表箱一套。所用材料为Φ60×3.5 无缝钢管共35 米( 20#钢 GB/T8163),Q41F-16C DN50 法兰球阀 3 个,DN50 PN16 平焊钢法兰 6 片,G25CPU 卡皮膜表 1 块,DN40 镀锌钢管 9 米,Q11F-16 DN40 丝扣球阀 7 个,烤炉 1 台,煮面炉 1 台,炸炉 1 台,四眼炉 1 台,烤鱼炉 1 台,双眼炒灶 1 台,低汤灶 1 台,G25 防护表箱 1 个。图 2-1 为公司承接的、已经完工的某商业用户室内燃气系统图。该工程共接 4 台灶,两台双眼低汤灶,一台四头煲仔,一台双眼中餐,计算流量 0.5–20.0m3/h,设 G25 燃气皮膜表( CPU)1 台,燃气表计量范围 0.25–40m3/h,压力 5000Pa。
……….
 
2.2 燃气管道及管道组成件
燃气管道组成件一般包括:管件、阀门、法兰片、法兰密封垫片和紧固件、绝缘接头、过滤器等。其中螺纹管件包括弯头、三通、管帽、内外螺纹接头等,可采用钢制钢牌号为 20#的镀锌螺纹管件;对焊管件包括弯头、弯管、三通、管帽、异径接头等,均采用钢牌号为 20#的钢制作的标准管件;在平日施工中对于管法兰的选用一般符合现行国家有关标准的规定,并应与管道附件(阀门等)上的法兰规格配对,法兰密封垫片和紧固件应与法兰配套选用并应符合现行国家有关标准的规定;在设计阶段除非另有说明,工程中使用的阀门均应采用燃气专用钢制阀门。城镇燃气行业规范规定,燃气室内工程所使用的管道、附件、设备及材料的规格、性能等应符合国家现行标准及设计文件的规定,并应有出厂合格文件;材料、设备及管道组成件在进场时,施工单位应按照国家现行标准及设计文件组织检查验收,并填写相应检查记录,比如物资进场备案表。燃气管理单位在验收时都以外观检查和查验质量合格文件为主要的检查方法,当对产品的质量或产品合格文件有质疑时,常用的办法是在监理(建设)单位人员的见证下,由相关单位按照产品检验标准分类抽样检验。北京地区燃气施工所用相关材料均为经过北京燃气集团检查合格的,有资质的供货商提供,不允许用私自采购的管件材料进行施工,这样可以保证公司有效地从材料源头对工程质量进行管控。
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第 3 章 商业用户室内燃气系统优化设计与施工...... 21
3.1 施工安装流程 ..... 21
3.2 按照工程分部施工进行优化设计 .......... 25
3.3 按照工程主要设备设施分为五部分..... 28
第 4 章 燃气计量装置优化选择分析........ 45
4.1 北京市场上燃气计量装置调研分析 ...... 45
4.2 施工中燃气计量表的优化选择方法 ...... 49
第 5 章 商业用户新材料新工艺使用分析...... 51
5.1 燃气不锈钢管道 ....... 51
5.2 材料工艺 ....... 59
5.3 设计施工工艺要求 ......... 62
5.4 市场调研 ....... 68
5.5 工程费测算比较 ....... 71
5.6 分析总结 ....... 75
 
第 5 章 商业用户新材料新工艺使用分析
 
5.1 燃气不锈钢管道
近期,市场上出现了一种商业用户室内用的新型材料叫做环压式连接薄壁不锈钢管道。我也随公司技术人员一道,至厂家进行调研。首先我们来看看什么叫环压技术,简单来说就是先在两端薄壁不锈钢管道的承插口处插入密封圈,这种密封圈宽度要宽,采用和管径配套的环形钳口套住承插口处,在液压的作用下环形工具不断缩小向承插口处挤压,这种方法的好处是使承插口受压均匀,在密封圈的作用下密封性能得到更大的提升,在液压的压力作用下可以使用比人工大的多的压力,这种工具的先进性还有就是当压力达到规定的数值时便会自动停止,不会因为压力过大导致薄壁不锈钢管道的破损。依据 GB/T29038-2012《薄壁不锈钢管道技术规程》中的规定的连接方式有焊接式、螺纹式、法兰式、压接式。厂家向我们对比了几种不同的连接方式的对比数据分析:焊接式分为对接氩弧焊和承插氩弧焊,这种方法比较难操作,需要动火作业,现场临时接电作业,存在较大的安全隐患,容易发生生产安全事故。并且焊接后的不锈钢内壁发生氧化,产生的氧化层无法去除,所以容易被锈蚀,产生漏气点。
……….
 
结 论
 
我国“十二五”规划提出 2015 年我国要加大对国产天然气供应能力的要求,达到1760 亿立方米,其中常规天然气的供应量应能够达到 1385 亿立方米,为了大气环境的治理,燃气集团将从自身的业务范畴思考,大力发展天然气,发展民用户、商业用户、工业用户,努力让每个用户都能使用上清洁能源。北京燃气集团预计到 2015 年,全市天然气的总消费将达 180 亿立方米以上。天然气用户数超过 500 万户。
1、 燃气商业用户未来还会有更大的发展前景,更广阔的市场空间。商业用户作为一类特殊的用气类型,其工程特点是工程量不大,但是涉及多个环节;在设计与施工中要遵守相关的规范要求,并进行系统的优化设计和施工。
2、 商业用户燃气管道及管道组成件看似是很小的部件,但关系到生产安全和人身安全。管材应由燃气公司指定的厂家提供,以有效地确保管材的质量。燃气公司相关部门应严格把好工程材料的质量关,每年都要对材料的生产厂家进行严格的监督和检查,检查内容从规格型号的适用性到管件是否存在砂眼等制作工艺上,从细节上控制;管件的选用要根据实际情况,在设计时根据用气设备的最大用气量,还要考虑用户今后是否有扩大经营增加用气设备的需要;如果有需要的话就要考虑增大管径,选择规格适用的管件保证扩容后的流量。
3、 燃气计量装置的选型要经过设计公司和燃气管理公司的共同确认,也要考虑用户的经济能力,应选择安装在燃气计量仪表量程范围内的罗茨流量计或皮膜表。燃气计量装置价格较贵,在总体工程预算中占据较大的比例,如果选型错误,将会给燃气公司和用户造成经济损失,所以一定要确认清楚。燃气计量表在安装时需要有厂家专业人员现场负责安装调试。
4、 燃气用气设备要使用以天然气为介质的型号,并且在设计时应配合燃气计量装置的选择,确定用气设备的确切数量,施工完成后不得随意增加用气设备。燃气用气设备要在燃气管理公司做详细的备案,包括型号、功率、用气量等信息,因为这些信息关系到日后的收费问题。
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参考文献(略)

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