新刊导览 | 《工业建筑》2022年第7期
新刊导览 | 《工业建筑》2022年第7期
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《工业建筑》创刊于1964年，是一本综合性建筑科学类科技期刊，报道内容涵盖土木建筑领域的主要学科，包括建筑学、建筑结构、岩土工程、建筑材料、建筑施工五大专业。
2022年 第7期导览
街区尺度下县城绿色低碳建设水平评价指标体系构建——以成都市金堂县毗河南岸片区为例
张赫 陈思嘉 王睿 张建勋 彭竞仪
天津大学建筑学院
摘要: 县城作为县域经济社会发展的中心,对推进城乡绿色发展实现碳减排目标具有重要意义,然而,县城缺乏街区尺度的绿色低碳建设水平评价指标体系。通过对目前大城市研究的分析,结合县城特殊性,选取居住型、商业服务型、工业型及混合型四种典型街区类型,从空间、交通、效率、设施和绿化五个方面构建县城街区尺度下低碳建设水平评价指标体系。最后以金堂县毗河南岸片区为例,应用该评价体系对所选取的街区进行评价,识别街区控碳薄弱环节,提出低碳建设导则,为县城低碳规划和建设提供重要反馈和修正依据。
关键词: 县城; 街区尺度; 低碳; 建设水平; 评价指标体系
DOI: 10. 13204 / j. gyjzG21091408
图1 金堂县毗河南岸片区典型街区选取
Fig.1 Selection of typical blocks in the south bank of Pihe River in Jintang County
国家自然科学基金(52078328); 国家重点研发计划项目(2018YFC0704701)。
第一作者： 张赫，1982年出生，副教授。
校办工厂再生空间冬季热环境实测与分析——以上海广延路246号某建筑工作室为例
周伊利 1 宋德萱 1 莫弘之 2 余翔宇 1
1. 同济大学建筑与城市规划学院,高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室
2. 上海大学上海美术学院建筑系
摘要: 校办工厂出现于我国特殊发展阶段,现面临改造与再利用。建筑物理环境是这类改造项目的重要评价维度。以热环境为切入点，在校办工厂再生空间中布点实测,分析其冬季热环境状况，揭示其影响要素及作用机制。试验结果表明：1）在冬季非极端气候条件下，室内空气温度为7.0~10.0 ℃，相对湿度为40.0%~60.0%，室内空间热量分层现象不明显，空气温度低是冬季人体感觉寒冷的主要原因；2）经适度改造的围护结构满足空间使用和特色彰显的需求，但对室内热环境的调控作用有限，与室外温湿波动具有0.5~1.0h的时滞；3）门斗空间可以有效缓冲室外温湿波动的影响，减少冬季热量流失。从环境结果评价校办工厂改造，可为类似既有建筑改造设计提供新的思考维度。
关键词: 热环境; 校办工厂; 再生空间; 厂房改造; 环境调控
DOI: 10.13204 / j. gyjzG21090901
图1 校办工厂鸟瞰(改造后)
Fig.1 Aerial view of school-run factory (after transformation)
图2 改造前后剖面图(上海大学王海松教授提供)
Fig.2 Section before and after renovation(Provided by Prof. Wang Haisong of Shanghai University)
国家自然科学基金面上项目(51778424、52078341)。
第一作者： 周伊利，1984 年出生，博士后。
菱形支撑框架结构的设计方法及抗震性能研究
樊春雷 1,2,3 包献博 1 郝际平 1 张海宾 3 钟炜辉 1
1. 西安建筑科技大学土木工程学院
2. 西安建筑科技大学设计研究总院
3. 山东莱钢高速绿建发展有限公司
摘要: 菱形网格支撑框架结构是一种新型的抗侧力支撑结构,构造简单、用于多高层钢结构住宅可方便围护墙体的安装。为了验证菱形网格支撑的抗震性能，对单跨两层的菱形网格支撑结构进行了有限元拟静力分析，并与传统的单斜杆支撑、人字形支撑以及交叉支撑在相同用钢量下进行了对比。研究结果表明，菱形网格支撑不易发生屈曲破坏，结构延性好,在不增加用钢量的前提下，仍具有较大刚度和承载能力。菱形网格支撑框架结构对框架尤其是边柱产生了不利影响，因此根据结构力学基本假定，考虑菱形网格支撑对边柱的不利影响提出了菱形网格支撑框架结构的设计方法,供实际工程参考。
关键词: 支撑框架；抗震性能；设计方法；抗侧承载力
DOI: 10. 13204 / j. gyjzG21042714
图1 模型示意图
Fig.1 Model diagram
a—菱形支撑应力云图; b—人字形支撑应力云图;
c—单斜杆支撑应力云图; d—交叉支撑应力云图。
图5 应力云图
Fig.5 Stress nephogram
国家重点研发计划(2017YFC0703806)；西安市重大科技成果转化及产业项目(20GXSF0007)。
第一作者： 樊春雷，1987年博士，高级工程师。
局部高温对结构Pushover分析的影响
兰涛 1 丁敏 3 庄金钊 3 秦广冲 1 乔海洋 2 姚亚明 2 张艳 3
1. 中国船舶重工集团国际工程有限公司
2. 天津新港船舶重工有限责任公司
3. 中国农业大学水利与土木工程学院
摘要： 为研究火灾局部高温对高层建筑结构Pushover 分析的影响，以钢-混凝土混合结构为研究对象，将侧向荷载以均匀分布的形式考虑,采用ABAQUS 有限元软件建立数值模型，进行结构弹塑性响应分析，同时对比不同温度作用对分析结果的影响。研究结果表明：随着局部高温作用温度的升高，结构顶点位移和层间位移相对误差呈现逐渐增大的趋势，局部温对结构Pushover分析结果有显著影响。研究结果为降低局部高温和侧向荷载同时作用给结构带来的破坏提供了参考。
关键词： Pushover分析; 高温; 顶点位移；层间位移
DOI： 10. 13204 / j. gyjzG20042008
图1 首层平面布置
Fig. 1 Ground floor plan
图3 局部温度-顶点位移曲线
Fig.3 Local temperature-vertex displacement curve
国家自然基金(51279206);中国船舶重工集团科技创新与研发项目(201815k)；首规委支持研基金项目(2017-016)。
第一作者： 兰涛，1976 年出生，博士，研究员。
不锈钢高强度螺栓机械性能与施拧方法试验研究
张天雄 1 王元清 2 陈志华 1 卜宜都 3 何伟 4 衡月昆 4
1. 天津大学建筑工程学院
2. 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室
3. 北京工业大学土木工程系
4. 中国科学院高能物理研究所
摘要： 目前，国内外有关不锈钢高强度螺栓的研究较少，且螺栓产品规格缺乏统一标准。本文为研究不锈钢高强度螺栓的机械性能与施拧方法，对两种新型10.9级不锈钢高强度螺栓开展了实物拉伸试验、硬度试验及紧固性能试验，获得了螺栓的抗拉强度、硬度等重要指标，确定了不锈钢高强度螺栓的预紧力与施拧工艺。结果表明：两种不锈钢高强度螺栓均满足10.9级高强度螺栓机械性能的要求;不锈钢螺栓在紧固过程中会发生咬死现象，润滑剂Molykote D-321R对不锈钢螺栓咬死的减摩润滑效果最好，可使不锈钢高强度螺栓的扭矩系数降低至钢结构用高强度螺栓扭矩系数的限值；对于扭矩法与转角法两种施加螺栓预紧力的方法，扭矩法得到的螺栓预紧力一致性更高；并提出了不锈钢高强度螺栓施工预紧力的要求，进而给出了其施工扭矩，为工程应用提供参考。
关键词： 不锈钢; 高强度螺栓; 机械性能; 咬死; 扭矩系数; 转角法
DOI： 10.13204/j.gyjzG22050303
a—10.9级不锈钢高强度螺栓; b—10.9级不锈钢高强度螺栓(QPQ 处理)。
图1 不锈钢高强度螺栓实物照片
Fig.1 Photograph of stainless steel high strength bolts
a—T-PH1类试件; b—T-PH2类试件; c—T-PHQ类试件。
图6 3类螺栓拉伸试件的荷载-位移曲线
Fig.6 Load-displacement curves of the three types of specimens
国家自然科学基金（国家重大科研仪器研制项目 12127808）；清华大学自主科研计划课题（学科交叉专项 20131089288）。
第一作者： 张天雄，1992 年出生，博士研究生。
基质对杂填土力学性质的影响
陈宇 张福海 刘峥嵘 张恒 王少鹏
河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室, 河海大学岩土工程科学研究所
摘要： 采用中型三轴仪,对南京吉山矿区堆放场的杂填土进行试验研究。通过对含石量为30%的黏土、砂土、粉土三种基质的杂填土分别进行不同围压下的剪切试验,分析基质对杂填土力学性质的影响。结果表明：三种基质杂填土的(σ1 -σ3 )-ε1 关系曲线为双曲线，属应变硬化性曲线。相同围压下，在低围压时，随着基质的变化，杂填土破坏时的主应力差相差不大，在高围压时，随着基质的变化，杂填土破坏时的主应力差存在着显著差异。同一基质下，随着围压增大，杂填土破坏时的主应力差也逐渐增加，其中基质为粉土的杂填土的破坏时的主应力差增量最大。基质为黏土和粉土的杂填土，体应变表现的始终是剪缩性。砂土基质的杂填土，随着轴向应变的增大，体应变较为复杂，在围100 kPa时，砂土体现的是先减缩后剪胀的变化规律，在围压200,400 kPa时，始终呈剪缩性。通过对强度参数特性指标和本构模型计算参数的综合比较，发现基质是影响杂填土力学参数的一个重要因素。
关键词： 杂填土；基质；中型三轴试验；应力-应变-强度特性
DOI: 10.13204/j.gyjzG21070805
图1 黏土料、粉土料和砂土料的级配
Fig.1 Grading curves of clay, silt and sand
国家自然科学基金项目（51778211）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（B200204036）。
第一作者： 陈宇，1995 年出生，博士研究生。
反滤网孔径对砂土颗粒概率渗流流失量影响的研究
唐国航 刘松涛 王乃东
北京航空航天大学交通科学与工程学院
摘要： 对渗流过程中砂土渗流孔隙管道中的土颗粒进行受力分析，基于颗粒的概率过网准则，综合考虑滤网孔口的孔径和丝径、水力坡降、土颗粒级配、密实度、内摩擦角对土颗粒渗流流失量的影响，建立了计算砂土土颗粒概率渗流流失量的方程。在不同滤网孔径的条件下,对北京永定河所取得的砂土进行了径向渗透试验，收集了试验过程中土颗粒的流失总量，并将试验结果与土颗粒概率渗流流失量方程的计算结果进行对比，取得了较好的拟合结果。可以得到反滤网的孔径与砂土径向渗透系数以及土颗粒流失总量呈正相关关系的结论；所建立土颗粒概率渗流流失方程可以较好地计算出砂土土颗粒在反滤网作为渗出边界条件下的渗流流失量。
关键词： 砂土; 反滤网; 颗粒概率流失; 径向渗透
DOI： 10.13204/j.gyjzG21061304
图2 概率过网模型
Fig.2 The crossing filter model of soil particle probability
a—渗透仪实物; b—渗透仪示意。
图4 径向渗透仪
Fig. 4 The radial penetration tester
国家自然科学基金面上项目（51978028）。
第一作者： 唐国航，男，硕士研究生。
建筑设计领域人工智能探索——从生成式设计到智能决策
周子骞 1 高雯 2 贺秋时 2 林波荣 2,3 韩雨乔 2
1. 同济大学建筑与城市规划学院
2. 清华大学建筑学院
3. 生态规划与绿色建筑教育部重点实验
摘要： 建筑设计是一个复杂的过程，一方面需要知识和经验，另一方面又需要想象力和创造力。人工智能技术能够将建筑理论和设计经验数字化，提高设计过程的工作效率，同时也为设计提供了更多的思路。针对建筑设计中的不同问题，尝试应用多种人工智能技术，并提出了多种方法。通过选取近5 年的相关研究，从设计问题、人工智能技术和解决方案的角度进行梳理和归类，并对研究的现状和发展趋势进行分析。总结揭示了近年来相关研究的分布特点:在设计任务中，最热门的是平面布局和形体，分别达到42%和26%；在人工智能技术中，应用最多的是优化算法和神经网络，分别占41%和22%。然而，人工智能在建筑设计领域的应用尚未形成统一的理论体系，面临着通用性和标准性等关键挑战。
关键词： 建筑设计；人工智能；生成式设计；优化算法
DOI: 10.13204/j.gyjzG21090801
图1 参数化建筑模型
Fig.1 Parametric building models
图9 在有桥地形中的平面生成过程
Fig.9 The plan generation in bridged terrain
国家杰出青年科学基金项目（51825802）。
第一作者： 周子骞，男，博士研究生。
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