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预制装配式混凝土结构新型墙-梁节点力学性能研究

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建筑科学 2024年第9期40卷 162-169页

作者：张秦杜翀中国建筑科学研究院有限公司

装配式混凝土结构柔性连接通常具备快速简单的节点连接方式，但是节点的受力性能、破坏模式等力学特性需要结合试验研究确定。为研究预制装配式混凝土结构新型墙-梁节点的力学性能，设计了墙-梁节点的受力性能试验，并结合有限元分析计... 详细信息

装配式混凝土结构柔性连接通常具备快速简单的节点连接方式，但是节点的受力性能、破坏模式等力学特性需要结合试验研究确定。为研究预制装配式混凝土结构新型墙-梁节点的力学性能，设计了墙-梁节点的受力性能试验，并结合有限元分析计算，对节点的应力水平、破坏模式、裂纹扩展等相关特性进行了研究。研究表明：试验结果与有限元模拟吻合较好；新型节点具备抗扭变形能力，符合延性设计原则；预埋件与混凝土结合部位易出现开裂，可以考虑局部适当加强，以保障整体工作性能；L型梁下部易受拉出现开裂，设计时应注意加强该部位。

关键词：预制装配式混凝土结构柔性连接墙-梁节点有限元分析

针对高速列车受电弓气动特性仿真的不同湍流模型适用性研究

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 164-174页

作者：宋诗扬韩通新中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081

为探究高速受电弓气动特性仿真时不同湍流模型在不同运行环境中的适用性,基于k-ε,SST k-ω和Spalart-Allmaras 3个湍流模型的理论基础和计算流体力学仿真方法,通过线路试验对仿真结果进行验证后,对比不同模型在开阔环境和隧道环境中的... 详细信息

为探究高速受电弓气动特性仿真时不同湍流模型在不同运行环境中的适用性,基于k-ε,SST k-ω和Spalart-Allmaras 3个湍流模型的理论基础和计算流体力学仿真方法,通过线路试验对仿真结果进行验证后,对比不同模型在开阔环境和隧道环境中的精确度和计算效率。结果表明:在300 km·h^(-1)速度下,SST k-ω与k-ε模型在开阔环境中的闭口和开口方向气动抬升力计算结果差异分别为0.7%和1.5%,与Spalart-Allmaras模型计算结果差异分别为7.1%和5.5%;SST k-ω和k-ε模型在边界层预测均匀,Spalart-Allmaras模型在边界层分离区的预测准确性较低,但在隧道环境中它的精确度高于k-ε模型;在计算效率方面,Spalart-Allmaras模型的迭代次数和收敛速度优于SST k-ω模型;在适用性方面,开阔环境中k-ε模型的精确度和计算效率表现优异,更为适用,而在隧道环境中Spalart-Allmaras模型具有较高的精确度和计算效率,更为适用,但在对精确度要求高且可忽略计算效率因素的情况下SST k-ω模型具有较好适用性和高精确度,更为适用。

关键词：高速列车受电弓气动特性湍流模型适用性气动抬升力计算流体力学仿真

四面受火工程竹材炭化性能试验与数值模拟研究

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 60-69页

作者：陈玲珠冷予冰许清风陈溪王明谦张富文上海市建筑科学研究院有限公司、上海市工程结构安全重点实验室上海200032

针对目前工程竹材炭化性能研究中存在的受火时间较短、灭火不及时等不足,通过8根四面受火工程竹柱炭化性能的对比试验,研究了材料类型、截面尺寸、受火方向、加工工艺和受火时间等因素对工程竹材炭化性能的影响。结果表明:工程竹材炭化... 详细信息

针对目前工程竹材炭化性能研究中存在的受火时间较短、灭火不及时等不足,通过8根四面受火工程竹柱炭化性能的对比试验,研究了材料类型、截面尺寸、受火方向、加工工艺和受火时间等因素对工程竹材炭化性能的影响。结果表明:工程竹材炭化后截面基本可分为3个区域,即炭化层、高温分解层和常温层;四面受火工程竹材角部区域由于双向受热而由棱角变为弧形;工程竹材炭化速率随受火时间增加略有减小,截面尺寸较大的试件炭化速率略小;相同条件下的重组竹试件炭化速率显著低于胶合竹;横纹径向炭化速率略大于横纹切向,当受火时间较长时差异不明显;一次成型的重组竹炭化性能略优于二次成型的重组竹。提出了工程竹材炭化性能数值分析模型,可快速模拟工程竹材的炭化性能,炭化速率模拟的误差均在10.2%以内,满足工程精度要求。提出的计算模型可较准确地计算工程竹材的炭化深度。根据明火试验和数值模拟结果,建议工程竹结构防火设计时胶合竹和重组竹燃烧1.00 h的名义线性炭化速率可按T/CECS 1101—2022《工程竹结构设计标准》的规定取值,即胶合竹构件的名义线性炭化速率为54 mm/h,重组竹构件的名义线性炭化速率为30 mm/h。

关键词：工程竹胶合竹重组竹四面受火试验数值模拟炭化速率

绿色电力交易与碳排放交易在零碳建筑中的应用研究

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建筑科学 2024年第2期40卷 1-11页

作者：张时聪王珂徐伟中国建筑科学研究院有限公司北京100013 建科环能科技有限公司北京100013

在实现零碳建筑的路径中引入市场化交易机制,对提高建筑业主建设零碳建筑积极性、促进全社会减排目标具有重要作用。本文分析了国内外零碳建筑引入市场化交易机制方式及发展现状,综合考虑了市场化交易机制的可行性与额外性,建议优先采... 详细信息

在实现零碳建筑的路径中引入市场化交易机制,对提高建筑业主建设零碳建筑积极性、促进全社会减排目标具有重要作用。本文分析了国内外零碳建筑引入市场化交易机制方式及发展现状,综合考虑了市场化交易机制的可行性与额外性,建议优先采用绿色电力交易与以CCER为主的碳信用产品交易,并针对我国零碳建筑引入市场化交易机制后存在的潜在技术问题进行讨论,以将近零碳建筑提升至零碳建筑为目标,提出了1种基于长期零碳排放锁定的成本效益法,确定了技术降碳与市场化交易机制综合应用时的约束方式,量化了零碳建筑引入市场化交易机制对碳交易市场的影响。结果表明:当市场化交易减排时间不低于10 a时,零碳建筑可同时兼顾环境效益与成本效益;当市场化交易减排比例不超过30%时零碳建筑成本效益最优;在此减排时间和比例下,积极推广零碳建筑参与碳交易市场,每年将带来150万t碳信用产品成交量,占自愿核证碳减排量市场成交量的10%~20%;综合考虑建筑自身资源、可行性与零碳建筑环境与成本效益,建议约束建筑设计阶段预购买交易产品的市场化交易减排时间不低于10 a。

关键词：零碳建筑市场化交易机制绿色电力交易碳排放交易

C125海上风电超高性能灌浆料的制备及关键性能研究

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混凝土 2024年第2期 133-136,156页

作者：宋普涛王晶冷发光夏京亮张营中国建筑科学研究院有限公司北京100013 建研建材有限公司北京100013

研究了水胶比、胶砂比、硅灰及降黏增强剂掺量,复合外加剂掺量及UWB-Ⅱ掺量对C125海上风电灌浆料流动度、分层度、抗压强度、水陆强度比及悬浊物含量的影响规律。结果表明:水胶比与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量正相关,与灌浆料... 详细信息

研究了水胶比、胶砂比、硅灰及降黏增强剂掺量,复合外加剂掺量及UWB-Ⅱ掺量对C125海上风电灌浆料流动度、分层度、抗压强度、水陆强度比及悬浊物含量的影响规律。结果表明:水胶比与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量正相关,与灌浆料的抗压强度和水陆强度比负相关;胶砂比与灌浆料的抗压强度及水陆强度比正相关,与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量负相关。硅灰可提高灌浆料的抗压强度和水陆强度比,降低分层度及悬浊物含量,也会降低灌浆料的流动度。降黏增强剂可提高灌浆料的流动度、强度和水陆强度比,但会增加灌浆料的分层度及悬浊物含量。复合外加剂可提升灌浆料的流动度,但会降低灌浆料的强度和水陆强度比。UWB-Ⅱ可提升灌浆料的水陆强度比,降低分层度和悬浊物含量,但会降低灌浆料的流动度及强度。采用1∶1的胶砂比,0.11的水胶比,内掺8%的硅灰与8%的降黏剂,外掺1%的复合外加剂和1.5%的UWB-Ⅱ时,灌浆料性能最优,此时灌浆料的初期和30 min流动度分别为350 mm和330 mm,分层度为2.4 mm,1 d和28 d陆上强度分别为50.3 MPa和137.2 MPa,28 d水陆强度比为98.6%,悬浊物含量为55 mg/L。

关键词： C125海上风电灌浆料流动度分层度水陆强度比悬浊物含量硅灰降黏增强剂

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《宁静住宅评价导则》解读

建筑科学 2024年第2期40卷 198-203页

作者：陈钊贤闫国军刘青云赵启元周勇姜心悦中国建筑科学研究院有限公司北京100013 建科环能科技有限公司北京100013

我国与住宅建筑声环境相关的标准发展相对滞后,且国内各类建筑性能评价体系中,建筑声学专业容易被参评者轻视,噪声问题一直困扰着居民。为全面提升住宅建筑声环境水平,中国城市科学研究会绿色建筑研究中心与中国建筑科学研究院有限公司... 详细信息

我国与住宅建筑声环境相关的标准发展相对滞后,且国内各类建筑性能评价体系中,建筑声学专业容易被参评者轻视,噪声问题一直困扰着居民。为全面提升住宅建筑声环境水平,中国城市科学研究会绿色建筑研究中心与中国建筑科学研究院有限公司共同推出了《宁静住宅评价导则》。该导则涵盖环境噪声与振动、降噪设计、室内噪声与振动、空气声隔声、撞击声隔声、运营管理6类指标。指标要求远高于现行国标、全面对标国际先进水平,对我国住宅建筑的声环境设计具有指导意义。

关键词：宁静住宅评价体系声学性能提升

城市轨道交通道岔区振动源强特征与减振措施效果试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 1854-1865页

作者：易强赵磊高原王树国中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

城市轨道交通道岔区结构状态复杂且存在固有不平顺,从而导致环境振动噪声增强。为探明岔区振动产生机理以及不同减振措施对道岔区振动源强的影响规律,以普通整体道床、减振器扣件以及钢弹簧浮置板道岔为试验对象,分别于岔前、转辙器轮... 详细信息

城市轨道交通道岔区结构状态复杂且存在固有不平顺,从而导致环境振动噪声增强。为探明岔区振动产生机理以及不同减振措施对道岔区振动源强的影响规律,以普通整体道床、减振器扣件以及钢弹簧浮置板道岔为试验对象,分别于岔前、转辙器轮载过渡区、转辙器跟端、连接部分以及辙叉区5个断面布置测点,测试岔区不同位置隧道壁垂向与横向振动响应,并从频域、时频域以及Z振级角度分析不同减振道岔的源强特征。试验结果表明:普通整体道床道岔区振动源强主频位于50~100 Hz,与区间线路相似。但由于左右轨下刚度差异,辙叉区P2共振主频存在双峰值特征,且辙叉区存在有害空间,导致隧道壁50~200 Hz振动响应幅值较高,振动源强相对于其他断面增大3~5 dB。虽然转辙器区也存在轮载过渡,但转辙器区隧道壁垂向振动并未表现出明显的加剧。岔区隧道壁横向振动不可忽视,减振扣件区段隧道壁横向振动甚至高于垂向振动。减振扣件和钢弹簧浮置板道岔均可抑制50 Hz以上的隧道壁振动,但减振扣件使得车辆簧下质量-道岔P2共振频率降低至40 Hz,从而在该频率位置存在较高振动响应峰值。采用分频最大振级以及最大Z振级进行对比,道岔减振器扣件减振量相对较低,而钢弹簧浮置板减振效果良好,减振量在15 dB左右。试验研究结果可为城市轨道交通道岔区振动控制提供参考。

关键词：城市轨道交通道岔振动源强减振措施 Z振级

蒸压加气混凝土复合保温墙板系统受力性能研究

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建筑科学 2024年第3期40卷 145-153页

作者：王雪陈威威艾明星柳培玉彭罗文马唯唯中国建筑科学研究院有限公司北京100013 中建研科技股份有限公司北京100013

通过对两组蒸压加气混凝土复合保温墙板和1组蒸压加气混凝土复合保温墙板系统的抗弯试验,研究了蒸压加气混凝土复合保温墙板的抗弯性能和与主体连接节点抗拉承载能力。通过理论分析和试验计算,在建立合理假定的基础上,蒸压加气混凝土复... 详细信息

通过对两组蒸压加气混凝土复合保温墙板和1组蒸压加气混凝土复合保温墙板系统的抗弯试验,研究了蒸压加气混凝土复合保温墙板的抗弯性能和与主体连接节点抗拉承载能力。通过理论分析和试验计算,在建立合理假定的基础上,蒸压加气混凝土复合保温墙板作为非组合墙板时,分析了内外叶板跨中截面内力分布和应力、应变分布,提出了内外叶板弯曲正应力计算方法。根据试验验证,证明了墙板及连接节点满足设计要求。

关键词：内力分布组合度抗弯性能设计承载力

正交胶合木-混凝土组合楼板单面受火耐火极限试验研究

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 52-59,100页

作者：冷予冰王明谦许清风陈玲珠郭雪媛陈溪上海市建筑科学研究院有限公司、上海市工程结构安全重点实验室上海200032

为研究正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限,设计并制作了4个正交胶合木-混凝土组合楼板试件和2个正交胶合木楼板对比试件,分别进行常温下受弯加载试验、持荷耐火极限试验和数值模拟。结果表明:常温下正交胶合木楼板的破坏模式主要包... 详细信息

为研究正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限,设计并制作了4个正交胶合木-混凝土组合楼板试件和2个正交胶合木楼板对比试件,分别进行常温下受弯加载试验、持荷耐火极限试验和数值模拟。结果表明:常温下正交胶合木楼板的破坏模式主要包括底部规格材的顺纹受拉断裂破坏、上下两层规格材之间横纹劈裂破坏和中部规格材的滚剪破坏;常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的破坏模式包括现浇混凝土层与正交胶合木板的界面发生剪切破坏和底部规格材顺纹受拉断裂破坏;常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的初始刚度和受弯承载力比正交胶合木楼板的分别提高了237.8%和60.1%。受火后,正交胶合木板底发生了明显炭化,正交胶合木-混凝土组合楼板发生了明显的受弯变形。在荷载比相同的条件下,正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限比正交胶合木楼板的提高了335.3%;随着荷载比由0.20增加至0.50时,试件耐火极限由74.1 min降低至30.6 min。正交胶合木-混凝土组合楼板耐火极限的数值模拟精度误差在14.1%以内,满足工程精度要求。

关键词：正交胶合木-混凝土组合楼板荷载比单面受火试验数值模拟耐火极限