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环温和辐射对建筑保温外墙脱落及结构安全性影响研究

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环温和辐射对建筑保温外墙脱落及结构安全性影响研究

作者：王月安徽建筑大学

学位级别：硕士

建筑外墙保温技术起源较早,随后人们根据需求不断改进保温技术和保温材料,使得外墙保温迅速推广至全国各地。目前,大部分城市的高层建筑都安装外墙保温板作为建筑保温材料。保温饰面板通常为面砖材料,如果安装不牢靠,或者长期遭受复杂... 详细信息

建筑外墙保温技术起源较早,随后人们根据需求不断改进保温技术和保温材料,使得外墙保温迅速推广至全国各地。目前,大部分城市的高层建筑都安装外墙保温板作为建筑保温材料。保温饰面板通常为面砖材料,如果安装不牢靠,或者长期遭受复杂环境的侵蚀作用,会产生脱落,造成极大的安全隐患。因此,研究一些环境因素,譬如环境温度和太阳辐射对饰面板脱落的影响具有重要意义。本文首先对建筑外墙保温结构及常见的保温材料作了介绍,并分析造成保温结构安全隐患的可能因素。然后,将饰面板视为二维平面,推导出其在环温、辐射单独作用和耦合作用下的能量平衡方程;对方程作S域变换,得到三个方程的温度信号解,解中包含了传递函数;利用传递函数构建出温度解耦方程,再将温度信号代入位移表达的二维热应力方程中;结合方向应变和最大伸长线应变公式,构建出应变解耦方程,从而得到一种关于环温-辐射耦合作用的解耦测试方法。该方法可实现根据环温、辐射对饰面板单独作用结果计算得到耦合作用结果,使解耦测试有了理论依据,同时解决了大型环境仓不具备耦合实验条件的难题。论文还运用有限差分法验证了该解耦方法的正确性。其次,设置环温单独作用、无遮挡辐射作用、有遮挡辐射作用以及无遮挡或有遮挡的环温-辐射耦合作用等几种工况,将北京地区某一天4:00到20:00的环境温度、辐射代入MATLAB程序,作数值模拟计算。结果表明,仅在温度作用下,温度下降时,饰面板的x、y方向应变和切应变为正值,温度上升时,它们是负值,中心点的应变值最大,环境温度14:00左右从升温到降温转变时,最大伸长线应变发生突变,此时饰面板最易脱落;仅在太阳辐射作用下,不遮挡增设弱化环温时,测试点的温度和最大伸长线应变达到峰值时间延后,峰值变大;饰面板遮挡一半,不增设弱化环温时,辐射区和非辐射区温度均在辐射最大处达到峰值,增设弱化环温后,所有点达到峰值的时间延后,是否增设弱化环温对最大伸长线应变影响不大,饰面板在中午12:00辐射区和非辐射区的应变差异最大,此时辐射区容易脱落。接着,利用高低温环境仓和灾害耦合环境实验室,分别作了环温、辐射对保温饰面板的影响实验。实验表明,真实情况下环境温度对饰面板的影响与模拟类似,升温会产生增大的负应变,降温负应变减小,但和模拟不同的是,不产生应变突变;饰面板测试点短边方向的应变要略大于长边方向应变;辐射角越小,辐射引起饰面板的温度变化越小,应变值也越小;遮挡与否对遮挡部分的温度和应变影响较大,对未遮挡的辐射区影响不大;倾斜角30°,即辐射角60°时饰面板同一辐射点处的最大伸长线应变值最大,更易脱落。最后,通过改变饰面板的宽长比、厚度,测试其在环温和辐射耦合作用下的最大伸长线应变。结论显示,在两种耦合因素下,保温饰面板的最佳尺寸比为1:2.2;饰面板厚度越小,最大伸长线应变越大,越容易脱落;饰面层厚度的选择还需结合当地气候条件来选取。文章还调研了几种保温装饰一体板的饰面材料,对饰面材料的选取作出建议,建议在环境条件较恶劣地区,优先选用水包砂作为一体板的保温饰面材料。图[61]表[3]参考文献[58]

关键词：环境温度太阳辐射外墙脱落结构安全性最大伸长线应变

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面向儿童群体的柜类家具结构安全性研究

面向儿童群体的柜类家具结构安全性研究

作者：沈雅君北京林业大学

学位级别：硕士

现今儿童误用柜类家具的事故高发,柜类家具在儿童行为空间环境中存在许多结构安全隐患。我国针对儿童柜类家具结构安全的研究与设计尚不完善,还未形成相对完整且系统的设计理论;而众多家长用户对家具结构安全的认知也较薄弱,缺乏正确的... 详细信息

现今儿童误用柜类家具的事故高发,柜类家具在儿童行为空间环境中存在许多结构安全隐患。我国针对儿童柜类家具结构安全的研究与设计尚不完善,还未形成相对完整且系统的设计理论;而众多家长用户对家具结构安全的认知也较薄弱,缺乏正确的观念引导。家具制造商普遍按国家标准技术要求进行结构设计与生产,而国标要求更倾向于家具外观尺寸、材料等方面,针对儿童误用行为带来的安全隐患的检测标准与方法也需要完善。本研究旨在针对儿童柜类家具结构安全问题,从家具设计视角为柜类家具的结构设计提供理论与方法参考,并为柜类家具的结构安全性分析提供研究思路,从产品设计上规避儿童群体误用柜类家具的安全隐患,提升柜类家具产品的结构安全性。本文对柜类家具用户展开调研访谈,广泛集合儿童群体在居家行为环境中的误用行为,分析柜类家具使用中存在的安全隐患。通过现行柜类家具安全标准要求与安全风险源的对照分析,进行了模拟儿童误用行为的结构安全仿真实验,进一步探讨儿童误用行为对柜类家具结构安全的影响。并构建了具有较强实用性的展示平台,为家具设计师提供更全面且详细的结构设计、案例分析、标准查询等应用功能,为柜类家具结构安全设计的研发过程增值提效。主要研究结论:(1)基于问卷调研收集的儿童误用行为类型,对受访家庭的儿童进行详细访谈与行为观察,集合了共10种儿童在居家环境中高频发生的柜类家具误用行为,并绘制了行为示意图。(2)根据误用行为与柜类家具具体部件进行关联分析,总结了12种柜类家具部件上存在的安全隐患。并与现行的国家标准的结构安全相关内容对照分析,总结了柜类家具的结构安全风险源相关的安全技术要求与检测方法。(3)以塑料柜倾倒问题为例,进行结构安全仿真实验,为柜类结构安全相关标准提出了优化方向。(4)根据儿童误用行为与柜类家具结构安全标准等理论分析与实践研究,构建了柜类家具结构安全展示平台的基本架构,并完成了平台交互原型的设计。本研究创新地从儿童误用行为的研究视角,对柜类家具结构安全进行探讨,归纳了儿童使用柜类家具时的安全隐患,为柜类家具的结构设计与检测分析提供新的研究思路与理论参考。

关键词：儿童群体柜类家具结构安全性儿童误用行为

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承受冲击时汽车座椅结构安全性研究

北京理工大学学报 2005年第1期25卷 18-21,26页

作者：林逸姚为民孙丹丹北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081 吉林大学汽车工程学院吉林长春130025

研究在承受冲击时,汽车座椅结构的动态特性对座椅安全性的影响.应用显式有限元方法和PAM-CRASH软件构建了国产某轿车驾驶员座椅骨架总成、座椅头枕骨架及头枕软垫有限元模型,并根据GB11550—1995的有关规定对座椅结构进行了仿真分析.研... 详细信息

研究在承受冲击时,汽车座椅结构的动态特性对座椅安全性的影响.应用显式有限元方法和PAM-CRASH软件构建了国产某轿车驾驶员座椅骨架总成、座椅头枕骨架及头枕软垫有限元模型,并根据GB11550—1995的有关规定对座椅结构进行了仿真分析.研究结果表明,座椅头枕在承受冲击时,其软垫材料的软硬程度以及座椅靠背刚度对作用在假头型上的加速度有直接影响.

关键词：冲击汽车座椅结构安全性 PAM-CRASH软件

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风化泥质砂岩地层隧道结构安全性研究

北方交通 2023年第11期 84-87页

作者：孙立成何娅兰徐海岩四川蜀道铁路投资集团有限责任公司成都市610031 四川农业大学土木工程学院都江堰市611830 四川农业大学村镇建设防灾减灾四川省高等学校工程研究中心都江堰市611830

泥质砂岩地层隧道在遇水条件下易产生垮塌的灾变现象。为探明不同风化程度下的泥质砂岩地层隧道结构安全性并有效控制围岩稳定,通过室内试验和地勘资料得到弱风化、中风化和强风化泥质砂岩的物理力学参数,弱风化、中风化和强风化下的泥... 详细信息

泥质砂岩地层隧道在遇水条件下易产生垮塌的灾变现象。为探明不同风化程度下的泥质砂岩地层隧道结构安全性并有效控制围岩稳定,通过室内试验和地勘资料得到弱风化、中风化和强风化泥质砂岩的物理力学参数,弱风化、中风化和强风化下的泥质砂岩地层隧道初期支护最大压应力分别为8.14MPa、10.83MPa、14.26MPa,为支护结构极限承载力的33.6%、44.8%、58.9%,满足安全性要求。基于数值模拟对不同风化程度下的结构受力和变形差异进行量化,最后提出富水泥质砂岩的围岩稳定控制技术并通过现场监测验证支护措施的有效性。研究结果表明:不同风化程度下的结构受力和变形均满足控制要求,采取控制措施后,支护结构在第47d基本能保持稳定和安全状态。

关键词：风化泥质砂岩隧道工程结构安全性围岩稳定控制技术

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洞顶弃渣对隧道结构安全性影响分析

铁道工程学报 2020年第11期37卷 96-99,105页

作者：王伟星韩侃王秉勇赵永虎中铁西北科学研究院有限公司兰州730000

研究目的:隧道顶部异常弃渣,本质上是隧道结构上方竖向荷载的增加,荷载的变化会引起隧道局部变形、不均匀沉降,甚至会导致结构破坏,对隧道结构安全造成影响,从而对隧道的使用造成安全风险。基于黄土隧道顶部弃渣实例,本文采用有限元分... 详细信息

研究目的:隧道顶部异常弃渣,本质上是隧道结构上方竖向荷载的增加,荷载的变化会引起隧道局部变形、不均匀沉降,甚至会导致结构破坏,对隧道结构安全造成影响,从而对隧道的使用造成安全风险。基于黄土隧道顶部弃渣实例,本文采用有限元分析方法,对隧道结构的变形和受力特征进行研究。研究结论:(1)洞顶弃渣对深埋隧道结构位移的变化影响较小,对隧道结构受力的变化影响很大;(2)受洞顶弃渣的影响,隧道结构轴力增大数倍,结构弯矩在拱顶位置增大约5.7倍,而在其余位置增大2.2~3.5倍;(3)宜采用实时结构受力观测、弃渣地表防排水、加强植被绿化等措施,减轻或防治弃渣对隧道结构的不良影响;(4)本文研究可用于地铁隧道、铁路隧道及公路隧道等地下结构工程的安全影响分析评价工作中,从而为建设及运营管理提供决策参考。

关键词：黄土隧道弃渣结构安全性变形受力特征

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城市浅埋双连拱双层隧道结构安全性分析

太原学院学报（自然科学版） 2023年第1期41卷 1-6页

作者：崔光耀克旭郭艳军北方工业大学土木工程学院北京100144 四川电力设计咨询有限责任公司电网分公司四川成都610041

双连拱双层隧道是一种新型的隧道结构形式,其结构安全性的研究还处于起步阶段。依托自贡市龙汇路双连拱双层隧道,研究了隧道结构的安全性。结果表明:施加桩基后,隧道初期支护最小安全系数为2.51,二次衬砌最小安全系数为37.90,结构满足... 详细信息

双连拱双层隧道是一种新型的隧道结构形式,其结构安全性的研究还处于起步阶段。依托自贡市龙汇路双连拱双层隧道,研究了隧道结构的安全性。结果表明:施加桩基后,隧道初期支护最小安全系数为2.51,二次衬砌最小安全系数为37.90,结构满足受力要求,隧道结构是偏于安全的;施加地震荷载后,隧道结构受力发生了不利的变化,初期支护最小安全系数为2.39,二次衬砌最小安全系数为4.60,但仍能满足受力要求,隧道结构是偏于安全的。研究成果可为双连拱双层隧道的设计和应用提供参考。

关键词：双连拱双层隧道桩基抗震计算结构安全性

强震下成层土盾构隧道地震响应及结构安全性分析

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科技通报 2022年第11期38卷 9-13,19页

作者：沈万虎丁祖德资昊昆明理工大学建筑工程学院昆明650500 云南省电力设计院有限公司昆明650051

目前盾构隧道地震响应研究大多把隧道周围岩土体做简化处理,且强震作用下成层土盾构隧道动力响应分析的相关研究较少。以昆明轨道交通某区间盾构隧道为依托,建立了土层-结构动力相互作用的成层土盾构隧道地震响应计算模型。基于动力增... 详细信息

目前盾构隧道地震响应研究大多把隧道周围岩土体做简化处理,且强震作用下成层土盾构隧道动力响应分析的相关研究较少。以昆明轨道交通某区间盾构隧道为依托,建立了土层-结构动力相互作用的成层土盾构隧道地震响应计算模型。基于动力增量分析法,开展了考虑地震波类型及地震动强度因素下成层土盾构隧道地震响应分析。结果表明:随着地震动强度的增大,管片发生最大水平位移的部位由拱肩转变至拱顶。地震动强度越大,管片轴力和弯矩均呈对称分布,但对称轴会发生偏转,与水平轴线的夹角增大,峰值加速度从0.15g增至0.6g,夹角从37.5°增至45°。管片结构的轴力和弯矩最大值均位于拱脚,而剪力最大值则位于拱底。不同地震动强度下,拱肩和拱脚处的管片结构安全系数最小,说明隧道拱肩和拱脚是结构抗震薄弱部位。与单一均质土层相比,强震和成层土层会影响结构内力最大值的出现部位。地震波的频率及脉冲特性会对盾构隧道地震响应特征及结构安全性产生影响。

关键词：成层土层盾构隧道地震响应结构安全性

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动力设备振动对厂房结构安全性的影响

新材料·新装饰 2022年第9期4卷 7-9,20页

作者：刘智齐元荣高瀑赵伟杰山东省建筑工程质量检验检测中心有限公司山东济南250031 山东省建筑设计研究院有限公司山东济南250031

在实际的工程中,设备振动会对厂房结构安全性和操作人员造成不良影响。基于此,文章以某车间工程实例,从现场检测、复核验算、安全性评级三个方面对动力设备振动对厂房结构安全性的影响进行了分析,并提出处理建议。

关键词：动力设备结构安全性安全鉴定

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结构设计中提高结构安全性的思路分析

城市建设理论研究(电子版) 2022年第36期 142-144页

作者：朱杰斌广东省重工建筑设计院有限公司

随着现代化社会的迅速发展，建筑行业的建造规模和速度也随之增长。针对建筑而言，结构设计是其中建造最为关键的因素之一，而通过结构设计提高结构的安全性又是设计中最为主要的部分。所以，为了提升建筑结构的稳定性、安全性，需要在... 详细信息

随着现代化社会的迅速发展，建筑行业的建造规模和速度也随之增长。针对建筑而言，结构设计是其中建造最为关键的因素之一，而通过结构设计提高结构的安全性又是设计中最为主要的部分。所以，为了提升建筑结构的稳定性、安全性，需要在建筑结构的设计中提高关于结构安全性的设计思路和方法，从而保障结构安全。本文将通过对结构设计中提高结构安全性的思路进行分析，并提出相应的解决方案，以期提供参考依据。

关键词：结构设计提高结构安全性思路分析