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城市下垫面辐射热作用过程差异分析

太阳能学报 2024年第3期45卷 446-452页

作者：文莉娟刘大龙西安建筑科技大学建筑学院西安710055

为了研究城市不同下垫面辐射热作用过程的差异,选取4种下垫面(草地、混凝土、铺面砖、沥青)为研究对象,测量不同下垫面反射的短波辐照度、向上的长波辐照度、地表热流强度以及空气温度、风速等环境参量。分析对比不同下垫面辐射热传递... 详细信息

为了研究城市不同下垫面辐射热作用过程的差异,选取4种下垫面(草地、混凝土、铺面砖、沥青)为研究对象,测量不同下垫面反射的短波辐照度、向上的长波辐照度、地表热流强度以及空气温度、风速等环境参量。分析对比不同下垫面辐射热传递过程中的差异。结果表明:大气逆辐照度占下垫面吸收辐射热的65%以上,4种下垫面以长波辐射的形式释放热量均在75%以上;下垫面与空气间的换热主要以辐射换热的方式进行;夏季草地热稳定性最好,混凝土下垫面的热稳定性最差;冬季混凝土的热稳定性最好,铺面砖的热稳定性最差。

关键词：太阳能建筑下垫面辐射热过程热传导辐射换热

基于高阶剪切变形理论的功能梯度板自由振动分析简化模型

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振动工程学报 2024年第3期37卷 384-393页

作者：王壮壮王腾丁艳梅马连生潍坊科技学院建筑工程学院山东潍坊262700

基于高阶剪切变形理论提出了一种功能梯度板自由振动分析的简化模型,该简化模型最显著的特点是适用于功能梯度板的振动分析,且不需要剪切修正。相比于其他具有更多未知变量的剪切变形理论,本文提出的简化模型只包含一个控制方程,极大地... 详细信息

基于高阶剪切变形理论提出了一种功能梯度板自由振动分析的简化模型,该简化模型最显著的特点是适用于功能梯度板的振动分析,且不需要剪切修正。相比于其他具有更多未知变量的剪切变形理论,本文提出的简化模型只包含一个控制方程,极大地减少了计算量。基于该简化模型研究了功能梯度矩形板在简支边界条件下的自由振动,并与其他已有文献进行了比较。结果表明,本文提出的简化模型在分析功能梯度板的自由振动行为时简单且精确。此外,文中还通过多个数值算例分析讨论了不同的梯度指数、长宽比和边厚比对功能梯度板自由振动行为的影响。

关键词：自由振动功能梯度材料简化模型精化板理论固有频率

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椰壳纤维加筋土遗址生态注浆材料的性能

建筑材料学报 2024年第1期27卷 90-98页

作者：芦苇骆望李东波刘秦龙刘加平西安建筑科技大学西部绿色建筑国家重点实验室陕西西安710055 西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055

为提升土遗址注浆料的力学性能,以椰壳纤维掺和糯米浆、烧料礓石以及黄土改性注浆料为研究对象,研究了椰壳纤维长度和掺量(质量分数)对土遗址注浆料流动性、收缩性、抗压强度和抗折强度的影响.结果表明:椰壳纤维的掺量和长度越大,浆体... 详细信息

为提升土遗址注浆料的力学性能,以椰壳纤维掺和糯米浆、烧料礓石以及黄土改性注浆料为研究对象,研究了椰壳纤维长度和掺量(质量分数)对土遗址注浆料流动性、收缩性、抗压强度和抗折强度的影响.结果表明:椰壳纤维的掺量和长度越大,浆体的流动性越低,而椰壳纤维的长度与浆体的收缩率无明显相关性;椰壳纤维良好的桥接能力可以有效提高浆体固化后的抗压强度、抗折强度和延性;椰壳纤维的长度和掺量均存在最优值,建议最优配比为纤维长度6 mm、掺量0.5%~0.6%,此时浆体固化后的抗压强度、抗折强度分别提升49.09%和32.08%;过多、过长的椰壳纤维易发生弯折、团聚,导致浆体的流动性和强度大幅降低.

关键词：椰壳纤维土遗址生态注浆材料力学性能增强机理

基于多策略改进麻雀搜索算法的并联冷机系统节能优化

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控制与决策 2024年第6期39卷 1810-1818页

作者：于军琪薛志璐赵安军杨思远宗悦西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710300 西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院西安710000

针对并联冷机系统负荷分配优化问题,提出一种基于多策略的改进麻雀搜索算法,以系统功耗最小为优化目标,以各冷机的部分负荷率为优化变量进行求解.在改进算法中,首先,针对基本麻雀搜索算法初始解的质量差且不均匀问题,引入混沌序列机制... 详细信息

针对并联冷机系统负荷分配优化问题,提出一种基于多策略的改进麻雀搜索算法,以系统功耗最小为优化目标,以各冷机的部分负荷率为优化变量进行求解.在改进算法中,首先,针对基本麻雀搜索算法初始解的质量差且不均匀问题,引入混沌序列机制对位置初始化;然后,针对算法初期易早熟导致搜索精度低的问题,提出将粒子群算法中的速度概念引入发现者的位置更新公式中,提高算法的寻优精度.为了避免算法长期陷入局部最优,结合狼群算法猛狼的跟随策略优化跟随者的位置,自适应调整个体权重提高算法的收敛速度;接着,选取两个测试案例对所提出算法的性能进行详细测试,并与其他常用算法对比,改进的麻雀搜索算法在案例中最高分别可节能17.8%和23.97%;最后,运用实际系统仿真平台验证所提出改进算法收敛快、运行时间短、鲁棒性好的优点.

关键词：负荷分配节能麻雀搜索算法混沌序列粒子群算法狼群算法

建筑用不同取代率粉煤灰再生混凝土的力学性能及耐久性能研究

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功能材料 2024年第4期55卷 4121-4126页

作者：翟思敏黄金霞河北科技学院建筑工程管理学院河北保定071000

以废弃混凝土为再生骨料,采用湿法粉磨处理I级粉煤灰,制备出不同取代率粉煤灰再生混凝土,通过XRD、SEM、力学性能测试、干缩率测试等手段,研究了不同取代率的I级粉煤灰对再生混凝土的力学性能和耐久性能的影响。结果表明,湿法粉磨处理... 详细信息

以废弃混凝土为再生骨料,采用湿法粉磨处理I级粉煤灰,制备出不同取代率粉煤灰再生混凝土,通过XRD、SEM、力学性能测试、干缩率测试等手段,研究了不同取代率的I级粉煤灰对再生混凝土的力学性能和耐久性能的影响。结果表明,湿法粉磨处理后的粉煤灰表面玻璃体被破坏,火山灰效应增强,从而提高了再生混凝土的水化速率,使水化产物C—S—H和AFt数量增加,混凝土密实度增大。粉煤灰再生混凝土的抗压强度随粉煤灰取代率的增大先增大后降低,粉煤灰取代率45%的混凝土的抗压强度最大为42.05 MPa,其水化产物Ca(OH)_(2)的含量最多为11.742%。挠度测试表明,粉煤灰取代率45%的混凝土屈服阶段对应的载荷为217 N,挠度最大为1.7 mm,在28 d时粉煤灰取代率45%的混凝土的干缩率最低为1.021×10^(-4)。综合可知,粉煤灰取代率45%的混凝土性能最优。

关键词：粉煤灰再生混凝土取代率力学性能挠度干缩率

纳米填料改性环氧树脂建筑保温材料的制备及性能研究

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功能材料 2024年第3期55卷 3102-3106,3121页

作者：翟思敏黄金霞河北科技学院建筑工程管理学院河北保定071000

环氧树脂基混凝土作为一种绿色环保的建筑材料,在道路修补和保温建筑中应用广泛。以环氧树脂E44为原料,二甲苯为稀释剂,纳米玻璃纤维为填料,制备了复合环氧树脂基混凝土,研究了不同纳米玻璃纤维长度对混凝土微观形貌、力学性能和保温性... 详细信息

环氧树脂基混凝土作为一种绿色环保的建筑材料,在道路修补和保温建筑中应用广泛。以环氧树脂E44为原料,二甲苯为稀释剂,纳米玻璃纤维为填料,制备了复合环氧树脂基混凝土,研究了不同纳米玻璃纤维长度对混凝土微观形貌、力学性能和保温性能的影响。结果表明,纳米玻璃纤维的掺杂发挥了“晶种”作用,促进了水化反应的进行,提高了环氧树脂基混凝土的密实度。纳米玻璃纤维长度的适当增加提高了混凝土与纤维的结合强度,当纳米玻璃纤维长度为8 mm时,混凝土的形貌最佳。随着纳米玻璃纤维长度的增加,混凝土的抗压强度和抗折强度先增大后降低。养护28 d,当纳米玻璃纤维长度为8 mm时,混凝土的抗压强度和抗折强度均达到最大值,分别为21.93和4.59 MPa。纳米玻璃纤维的掺杂改善了混凝土的孔结构,降低了导热系数,提高了保温性能,当纳米玻璃纤维长度为8 mm时,混凝土导热系数最低为0.147 W/(m·K),保温性能最佳。

关键词：环氧树脂纳米玻璃纤维保温材料混凝土力学性能导热系数

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极端天气对被动式太阳能建筑采暖效率的影响

太阳能学报 2024年第2期45卷 42-49页

作者：刘大龙韩雨菲西安建筑科技大学建筑学院西安710055 西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710311

为研究极端天气对被动式太阳能建筑采暖效率的影响,选取关键气象参数(直射辐射、干球温度)来构造极端冷气象条件,主要分析太阳低辐射和极端低温对拉萨、乌鲁木齐、兰州、哈尔滨4个城市的被动式太阳能建筑采暖效率的影响。结果表明:随着... 详细信息

为研究极端天气对被动式太阳能建筑采暖效率的影响,选取关键气象参数(直射辐射、干球温度)来构造极端冷气象条件,主要分析太阳低辐射和极端低温对拉萨、乌鲁木齐、兰州、哈尔滨4个城市的被动式太阳能建筑采暖效率的影响。结果表明:随着太阳直射辐射和温度的降低,哈尔滨整个采暖季的采暖潜力下降最大,拉萨、兰州、乌鲁木齐在太阳直射辐射下降超过50%时,采暖潜力下降最大,哈尔滨在辐射下降43%时采暖潜力下降最大。在温度下降不超过10℃的情况下,拉萨和哈尔滨的采暖潜力下降最大,兰州和乌鲁木齐则是在温度分别下降11和15℃时,采暖潜力下降最大。气象参数对采暖潜力的敏感性分析表明,太阳直射辐射对太阳能采暖潜力的影响大于温度。同时,对不同设计因素进行全局敏感性分析,建筑保温材料的物理参数对采暖潜力的影响高于其他设计参数。

关键词：极端天气太阳能采暖被动式太阳能建筑温度太阳辐射敏感性分析

基于气候资源禀赋的TMY权重因子调整方法研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 50-58页

作者：李红莲王梦丽张文豪黄金吕文西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710311 西安建筑科技大学建筑学院西安710055

提出一种基于气候资源禀赋的典型气象年(TMY)权重因子调整方法。在参数间相关分析的基础上,遴选干球温度、相对湿度、日照时数与气温日较差作为分区指标,采用K-均值聚类算法对中国地域气候进行分区,依据台站所处地域的太阳能、风能等资... 详细信息

提出一种基于气候资源禀赋的典型气象年(TMY)权重因子调整方法。在参数间相关分析的基础上,遴选干球温度、相对湿度、日照时数与气温日较差作为分区指标,采用K-均值聚类算法对中国地域气候进行分区,依据台站所处地域的太阳能、风能等资源动态调整TMY权重因子。结果显示,调整后的权重因子构建的TMY更加精准,更能体现地域的气候特征。

关键词：典型气象年权重因子气候资源禀赋 K-均值聚类算法建筑能耗模拟

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微波和传统加热下混凝土劈裂抗拉性能分析

工程力学 2024年第5期41卷 134-145页

作者：魏玮张宏亮邵珠山江岩松西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学建筑学院博士后研究中心陕西西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

近年来,微波辅助混凝土粗骨料回收技术因其绿色性、高效性及低损伤性引起国内外学者广泛关注。该文采用工业微波多模谐振腔及传统马弗炉对圆柱体混凝土试样进行不同条件下的加热实验,探讨了混凝土在两种加热方式下的加热效率、宏观裂纹... 详细信息

近年来,微波辅助混凝土粗骨料回收技术因其绿色性、高效性及低损伤性引起国内外学者广泛关注。该文采用工业微波多模谐振腔及传统马弗炉对圆柱体混凝土试样进行不同条件下的加热实验,探讨了混凝土在两种加热方式下的加热效率、宏观裂纹扩展与破坏模式、劈裂抗拉强度弱化规律以及加热参数对能耗和能效的影响规律。此外,借助扫描电镜分析了微波照射下混凝土的抗拉强度弱化机理。实验结果表明:微波加热技术具有更高的加热效率,能够有效地促使裂纹沿砂浆-骨料界面扩展,从而削弱混凝土强度;并且高微波功率下混凝土加热效率更高,强度损失更大,能量消耗更少。反之,传统加热下砂浆-骨料界面结构紧凑,未出现可见裂纹,加热过程能量利用率仅1%左右。

关键词：混凝土微波加热传统加热巴西劈裂实验强度弱化能量消耗