一、提高建筑结构设计水平的若干问题(论文文献综述)
万宗帅[1](2020)在《新型充气膜混合结构形态分析及受力性能研究》文中研究指明充气膜结构具有质量较轻、建造速度快和外形美观等优点,自出现以来被广泛应用于大跨空间结构建筑。目前,世界各地的学者对充气膜结构的结构形式与力学性能开展了诸多研究,并取得了丰硕的成果。然而,传统充气膜结构在近几十年的工程实践中逐渐暴露出一些难以解决的问题,如结构形式单一、整体刚度较小、承载能力不足等,这些日益突出的问题极大地限制了其在建筑工程领域的应用。为此,本文充分考虑充气膜结构的受力特点,提出将传统充气膜结构与刚性构件组合起来的新型充气膜混合结构体系,重点探讨了三种可能的新型充气膜混合结构体系的实现形式。进一步将基于图解静力法的组合平衡建模法(CEM)应用于充气膜混合结构的形态分析,基于数值模拟和模型试验研究分析了结构体系的力学性能,并总结了充气膜混合结构体系的设计方法。本文主要完成了以下几方面的内容:1、三类新型充气膜混合结构体系的提出根据各类充气膜结构在内气压和外力作用下的整体受力,提出气承式混合结构、气囊式混合结构和肋环多气囊式混合结构三种充气膜混合结构新体系,通过力学概念分析和数值模拟方法探讨混合结构中充气膜结构与刚性构件的最优组合方式,目的在于提高充气膜结构在外荷载作用下的整体刚度和承载力,并使所提出的混合结构体系具有丰富的建筑造型。2、基于组合平衡建模法的充气膜混合结构体系的形态分析由于充气膜混合结构的构件种类较多、受力较复杂,传统形态分析方法难以形象直观地建立整体模型,且难以表达结构体系中形与力的显性关系。为此介绍了一种基于力的平衡的形态分析方法,该方法衍生于基于向量的三维图解静力法和组合平衡建模法,进而结合内气压迭代的方式可应用于充气膜结构的形态分析中。针对三种新型结构体系,讨论了在所提出的形态分析方法中能够实现的设计参数变化,并通过调整“形”与“态”的相关参数进行形态分析。分析结果表明,所提出的形态分析方法收敛速度较快,允许设计师根据需要生成大量可能的结构平衡形态,并且可以同时考虑结构受力和建筑外观,特别适用于建筑结构的前期方案设计阶段。3、气囊式混合结构体系静力性能试验研究为了准确了解气囊式混合结构的受力性能,设计并制作了4m跨度的模型试件,开展了在充气加压成形、全跨荷载和半跨荷载下的结构静力性能试验研究。试验中设计制作了自动化的加载和测量装置,测量了结构各构件的应力和位移随荷载增加的发展变化情况,得到了此类结构在外荷载作用下的受力机理,并获得了内气压在充气成形和外荷载作用下的变化规律。同时,建立了非线性有限元模型进行仿真计算,并与试验结果进行对比验证,证明了本文数值模拟方法的正确性。试验结果表明该结构体系在充气成形和静力加载过程中均有稳定可靠的力学性能,气囊可以给上弦刚性构件提供有力的支撑作用。4、新型充气膜混合结构静力性能数值分析为全面系统了解三种混合结构体系的受力性能,建立了考虑膜材的精细化非线性有限元模型,将其在内气压作用下的有限元计算结果与形态分析模型进行对比分析,讨论了两个模型之间内力的对应关系。进一步将有限元分析结果与试验数据进行对比,验证了数值模拟方法的有效性。在数值分析模型中,针对所提出三种充气膜混合结构,分别考虑了气囊内气体量恒定和内气压恒定两种情况,并证明了将气囊式混合结构的气囊分割为多个气室后对整体结构的有利影响。研究表明三种结构体系均具有良好的受力性能,在此基础上讨论了从方案设计到精细化设计的创新型设计方法。
林康强[2](2020)在《面向数字建筑的结构形态协同设计研究》文中研究说明数字化时代背景下结构形态设计越趋复杂化,建筑师无论是用力学原理进行优化形态还是运用力学知识塑造造型设计,都常会陷入建筑与结构两个层面的沟通和合作问题。把这些问题放在设计层面上分析,会回归到问题的核心:形式与力学的关系能否找到合适平衡点。一方面是数字技术带来的形式自由与结构理性的矛盾,另一方面是数字设计一体化与传统建筑结构学科分离的矛盾,这两个矛盾加剧了“形”与“力”的矛盾。面对矛盾,本文站在系统科学的角度并且回归数字建筑设计的方法和思维,揭示“形”与“力”特征规律并建构起“形”与“力”数字化协同关系,这是当前数字建筑领域具有重要意义的研究课题。本文将国际上对数字化建筑与结构设计整合的理论进行运用、吸收和再创造,并且结合国内数字化建筑的发展及相关理论研究,运用参数化设计等主要研究方法,建构起面向数字建筑的结构形态协同设计理论,从而指导数字建筑中结构形态设计和实践。本研究围绕数字建筑设计范畴,站在建筑师视角对进行“形”与“力”的剖析,从结构形态学出发分别对“形”与“力”进行了新的认识,并且归纳总结出“形”与“力”的复杂化、生态化、数字化特点。在此基础上发现“形”与“力”的缺失问题和协同的现实意义,提出面向数字建筑的结构形态协同设计理论。本研究从协同的理论基础、协同的根本、协同的实质、协同的理想目标、技术路径、实现途径、内容框架等方面进行认识论层面的理论建构,并提出参数化的结构形态协同设计新方法。文本主要从以下几个方面进行论述:第一部分是课题的提出:数字建筑背景下结构形态设计存在着形式自由与结构理性的矛盾以及设计一体化与建筑结构学科分离的矛盾,同时面临着发展机遇和挑战,在这样的背景下引出研究主题和对象,并且介绍了研究的目的和意义,以及研究综述、研究方法、创新点以及研究框架。第二部分是数字建筑中结构形态“形”与“力”剖析:从结构形态学出发,深入剖析“形”与“力”的内涵和拓展数字建筑层面的意义,指出影响数字建筑中结构形态设计的重要因素——设计秩序的复杂性演变、结构理念的生态性溯源、数字手段的创新性变革,析出“形”与“力”的复杂化、生态化、数字化特点和两者的联系性,为下一部分的理论建构提供依据和指导。第三部分是理论的建构:在上述分析基础上发现“形”与“力”协同的缺失问题以及协调的现实意义,结合相关理论基础提出“面向数字建筑的结构形态协同设计理念”,并从协同理念的理想目标(高效性、适应性、动态性的统一)和内涵进行全面的理念诠释,包括协同的基础(客观物理世界的结构合理性)、协同的实质(形式与力学性能的物质规则统一)、协同技术路线(“形”与“力”的关联分析——“形”与“力”的数字建构——“形”与“力”的数字调度)、实现途径(基于结构原型的结构形态生成、基于结构仿生的结构形态生成、基于拓扑优化的结构形态生成)、设计框架。该部分将理论的分析视角转向指导应用实践的理论建构。第四部分主要是方法应用部分:在第四、五、六章,分别从基于结构原型的结构形态生成、基于结构仿生的结构形态生成、基于拓扑优化的结构形态生成三个方面,以“形”与“力”的关联分析——“形”与“力”的数字建构——“形”与“力”的数字调度作为技术路径,研究并提出较为具体的“形”与“力”协同设计方法,该部分也成为了本文的重要内容。最后在结论部分对全文进行了概括,总结了研究成果并指出研究的不足,同时也对未来建筑中结构形态的“形”与“力”协同设计进行了展望。
教育部[3](2020)在《教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版2020年修订)的通知》文中研究指明教材[2020]3号各省、自治区、直辖市教育厅(教委),新疆生产建设兵团教育局:为深入贯彻党的十九届四中全会精神和全国教育大会精神,落实立德树人根本任务,完善中小学课程体系,我部组织对普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)进行了修订。普通高中课程方案以及思想政治、语文、
王浩赟[4](2020)在《建设工程领域担保制度发展比对研究》文中进行了进一步梳理随着我国建筑业持续健康发展同时,建设工程担保是工程项目风险管理的手段之一应合理推广应用,在工程担保市场成熟的国家地区已广泛应用。我国引入工程担保制度以来,从部门规章和国家层面、地方层面相继出台的政策文件来看,大力推行的工程担保结构设计主要有投标担保、预付款担保、履约担保、付款担保、业主支付担保、质量保证金担保、农民工工资支付担保等。由于建设工程市场风险管理机制差异,市场资源配置和统筹秩序力量差异,我国逐步推行的建设工程担保制度还应进一步完善,优化建设工程市场诚信主体,提升建设工程市场诚信竞争。本文在充分阅读相关文献、书籍及主要研究成果基础上;以美国、英国、FICID合同范本、《世行采购指南》等主要成熟的工程担保结构设计为研究比较对象:第一:采用横向比对方法针对我国工程担保结构设计合理性,进而重新构建适应我国目前建筑业的基本工程担保结构设计和辅助担保结构设计两部分;构建工程担保方式和担保保额设计合理性,是否满足当前建设工程担保市场主体需求。第二:采用纵向比对方法针对我国工程担保发展历程合理划分发展阶段,研究不同阶段我国工程担保结构设计、担保方式和担保保额完善演化;第三:通过实践案例及相应学术研究,归纳我国目前建设工程担保完善实施过程存在主要问题,分析其产生根源并给予解决建议。本文主要结论:通过以上内容梳理,我国工程担保结构设计应逐渐建立以“投标担保+履约担保+付款担保”为核心的基本结构,并辅以“维修担保”逐渐替代质量保证金和工程修复费用的辅助结构;建设工程担保方式以银行保函、建设工程担保公司保函和保险公司保险单等主要保函为主,建设工程担保保额根据我国市场结构,以基本担保结构设计逐渐向高保额担保模式过渡,加强落实建设工程担保制度及完善实践过程中问题。切实完善工程担保制度,在实践过程中不断改进完善,可有效提高建设工程项目管理、合同履约水平、保障合同主体各方利益,促进和完善建设工程担保制度有利于我国工程担保市场发展、有利于工程担保人业务发展,进一步促进建设工程市场和工程担保市场诚信机制。
李宗京[5](2019)在《新型高性能钢框架-支撑结构体系理论及试验研究》文中研究说明为充分利用高强钢在强度上的优势,采用高强钢制作结构的主要承重构件,可以有效提高结构承载能力并减轻结构自重、节约用钢量。但是,高强钢一般无法满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对钢材屈强比不得大于0.85及伸长率不得小于20%的强制性条文要求。因此,当高强钢材应用于抗震设防区的钢结构时,《高强钢结构设计规程》(征求意见稿)建议采用高强钢制作的构件不宜进入屈服,这对采用了高强钢的结构体系提出了较高的抗震性能要求。为解决上述问题,本文提出一种新型高性能钢框架-支撑结构体系(HPSBF),该结构体系的框架柱采用高强钢制作,框架梁采用普通钢制作,同时引入耗能减震机制,将钢制耗能器结合支撑合理地布置到结构中,从而形成了钢制耗能器-普通钢框架梁-高强钢框架柱三重设防的抗震工作机制。在地震作用下,钢制耗能器率先进入屈服耗能,形成结构体系抗震设防的第一道防线;普通钢框架梁的屈服耗能在钢制耗能器之后,成为结构体系抗震设防的第二道防线;高强钢框架柱作为结构体系抗震设防的第三道防线,且不得进入屈服。基于上述工作机制,本文对高性能钢框架-支撑结构体系开展了抗震性能化设计研究,并对该结构体系中的构件、结构、设计方法等方面的若干关键问题进行了专题研究,主要研究内容及成果如下:1、针对传统的钢制耗能器中存在的问题,提出了一种改进的剪切型耗能器、一种改进的弯曲型耗能器和一种改进的剪切-弯曲混合型耗能器,通过理论分析研究其基本力学性能,并通过拟静力往复加载试验验证其滞回耗能性能。研究结果表明,改进的剪切型耗能器通过采用接触式加劲肋,可以有效避免加劲肋焊缝对腹板产生的应力集中及焊接残余应力等不利影响,提升耗能器的滞回耗能和低周疲劳性能;改进的弯曲型耗能器通过合理的构造改进,不仅方便了制造及组装,而且可以有效避免发生刚度突增的不利情况;改进的剪切-弯曲混合型耗能器通过将弯曲耗能板与剪切耗能板以适当的方式组合形成联合工作机制,有效提升了耗能器的整体滞回耗能性能。2、针对双线性滞回模型及传统Bouc-Wen滞回模型所存在的不足,对一种正则化Bouc-Wen滞回模型进行了研究,其具有归一化的滞回变量且不存在冗余参数。通过理论推导揭示了其模型参数与钢制耗能器滞回力学特性之间的关系,并进一步提出了相应的参数拟合方法,为采用正则化Bouc-Wen模型模拟钢制耗能器的滞回力学行为用于结构体系的时程分析及基于该模型识别钢制耗能器的力学性能参数奠定了理论基础。3、提出了高性能钢框架-支撑结构体系的简化模型,并对采用完全模型与采用简化模型计算分析所得到的结构动力特性、时程分析结果和时程分析效率等进行了对比。研究结果表明,该简化模型不仅具有较高的计算效率,并且具有较好的计算精度,将其用于结构体系的耗能减震优化分析中可以显着提高计算效率、缩短优化耗时。4、分别提出了高性能钢框架-支撑结构体系基于递增迭代法(IIM)和改进遗传算法(MGA)的耗能减震优化方法,并对采用两种方法进行耗能减震优化分析的结果和耗时进行了对比。结果表明,两种方法均可以得到经济合理的耗能器布置方案,使结构在各水准地震作用下均达到预期的目标层间位移角限值,并且使得结构层间位移角在耗能减震优化后沿高度分布较为均匀。此外,将高性能钢框架-支撑结构(HPSBF)与传统钢框架-支撑结构(CSBF)进行了对比,结果表明高性能钢框架-支撑结构相对于传统钢框架-支撑结构表现出更优的抗震性能,并且能够达到更好的经济效益。5、针对高性能钢框架-支撑结构体系的特点提出了相应的抗震性能目标及抗震性能化设计方法,并对设计流程中所涉及的相关问题提供了相应的解决方案,最后通过一个工程设计案例展示和验证了本文所提出的设计流程和相关技术方法。研究结果表明,基于本文所提出的设计流程及相关技术方法,可以较好地完成高性能钢框架-支撑结构体系的抗震性能化设计,使其达到预期的抗震性能目标。
何肖煌灿[6](2019)在《混凝土框架结构抗连续倒塌的非线性静力设计方法研究》文中研究说明在一定经济条件下,确保工程结构的安全是结构工程师的主要追求。受益于概率极限状态设计方法在结构工程中的普遍使用,当前建筑结构在正常情况下的安全性已经基本得到保证。但在偶然作用下,结构仍然有可能发生不成比例的连续性倒塌的危害。为了防止灾难的发生,有必要对重要的结构进行抗连续倒塌设计。目前常用的抗连续倒塌设计方法中,拆除构件法无论从试验、简化理论模型,还是数值分析模型都研究得较为成熟,因而基于拆除构件法的设计也有了较为坚实的基础。美国总务部也专门提出了基于拆除构件法的抗连续倒塌设计指南,详细规定了抗连续倒塌设计的步骤。混凝土框架结构是一种广泛采用的结构形式。基于拆除构件法的混凝土框架结构抗连续倒塌设计方法仍有拆柱模式多、计算量大等不足,抗连续倒塌设计的性能目标也有扩展的空间。本文围绕混凝土框架结构抗连续倒塌设计的若干关键问题展开研究,主要内容如下:(1)预先确定拆柱模式是拆除构件法的前提。针对大型混凝土框架结构,尤其是当结构平、立面采用不规则布置时,采用拆除构件法设计需要进行大量的拆柱分析。当采用非线性方法进行分析和设计时,这种方法消耗的计算时间往往难以接受。为此,本文创新地提出一个不规则指标,用于快速识别混凝土框架结构的薄弱拆柱模式,从而显着减少抗连续倒塌设计所需要的拆柱分析数量,大大减少计算时间。该指标计算简便,其推导综合考虑了受弯屈服、拉力薄膜效应、不均匀跨度和边界条件等因素对框架结构抗连续倒塌承载力的影响。通过经试验校准的非线性有限元分析和参数敏感性分析,验证了不规则指标在对结构不同拆柱模式抗连续倒塌承载力排序和最弱拆柱模式识别上的有效性和可靠性。(2)若按常规设计的结构抗连续倒塌能力不满足要求时,需要对结构进行加强。当采用非线性有限元方法进行分析时,传统的思路是采用试错法进行迭代设计。然而试错法有可能使得结构设计过程繁冗而且耗时巨大,或者导致过于保守的设计。本文提出虚拟热倒塌分析方法,将混凝土梁、板内的钢筋量转换为虚拟温度参数,钢筋量随温度升高而减少。对加强结构通过虚拟热倒塌分析,即可得到结构在给定抗连续倒塌设计目标下的配筋量。该过程无需迭代分析,有效地降低抗连续倒塌设计所需的分析时间。(3)应用所提出的虚拟热倒塌分析方法,对混凝土框架结构的局部加强策略和整体加强策略进行了更为深入的研究。针对梁与板的局部加强策略,分别探讨了两跨梁子结构和两跨梁板子结构在压拱(薄膜)阶段和悬链线(拉力薄膜)阶段端部、跨中、顶部和底部的配筋策略,为虚拟热倒塌分析设计法提供指导。另一方面,对竖向规则的框架结构提出了仅采用拆除底层柱即完成结构全高范围内所有拆柱模式的整体加强设计方法;对具有转换层的竖向不规则结构,提出了集中加强在转换层以及分布到结构全高范围内的两种加强策略。(4)面对结构上部重力荷载、材料强度、几何尺寸等不确定性因素,采用确定性的设计方法不能满足抗连续倒塌要求时,在拆除结构某构件后,可以采用基于条件概率或条件风险的抗连续倒塌设计方法。根据虚拟热倒塌分析的原理,采用蒙特卡洛法进行不确定分析,获得多组虚拟热倒塌曲线。根据这些曲线建立各种极限状态的发生概率随虚拟温度或加强系数变化的易损性曲线,从而可以快速获得基于概率的设计结果。结合各极限状态易损性曲线与相应的后果,可以获得风险随虚拟温度或加强系数的关系,从而可以快速获得基于风险的设计结果。为了更好的考虑偶然事件发生概率和结构初始损伤概率的影响,讨论了采用基于期望风险、期望效用和累积前景理论对结构抗连续倒塌设计的异同。算例表明采用期望风险和期望效用的设计理论对结构进行抗连续倒塌设计时,无需加强结构;而采用累积前景理论时,当额外的造价增加不多时,结构需进行加强设计。(5)为了评价结构连续倒塌的特征,提出不成比例指标的概念。对多高层建筑结构尝试采用以总损失与初始损伤程度之比表示的不成比例指标,以量化倒塌破坏的特征。通过对历史上九栋建筑结构倒塌事故进行评估,分析出影响结构倒塌不成比例指标的因素。然后综合历史倒塌事故与各国抗连续倒塌规范和指南的规定,提出不成比例指标的参考标准,并尝试利用该标准确定结构抗连续倒塌的设计性能目标。(6)最后通过一栋四层框架结构算例,展示通过本文所提的一系列设计方法进行抗连续倒塌设计的过程,验证了该方法体系的有效性。同时,将本文所提非线性静力方法与线性静力法设计进行对比,发现采用线性静力方法设计的混凝土框架结构所需用钢量较大,而采用非线性方法进行设计的用钢量则在合理区间,说明了采用非线性方法设计的必要性。
王威[7](2019)在《倾斜合拢高层建筑结构设计与建造技术研究》文中研究说明倾斜合拢高层建筑是一种具有特殊建筑形态及复杂建筑空间的建筑。首先,本文以实际案例为研究对象,分析了倾斜合拢高层建筑的建筑形态特征及空间特征,指出现代高层建筑采用倾斜、退台式的造型可以有效改善建筑的物理环境,丰富高层建筑形态;空中廊桥及屋顶平台则可以将彼此孤立的建筑联通,缓解地面交通压力,增强城市建筑的景观性和社会性,并为人们提供公共的社区交流空间;“城市客厅”在高密度建筑区域中营造高质量的公共空间,提升城市活力。因此,这种特殊形态的建筑是在城市高密度环境下的一种有效应对策略。鉴于目前国内外还没有已建成的倾斜合拢高层建筑实际案例。对于这种全新建筑形态的高层建筑,其结构设计和建筑建造技术两方面的问题解决与否,对其是否能真正实施至关重要。其次,详述了结构的力学认识、基本概念、基本要求、常用分类和现有高层建筑结构体系等结构技术的内容;对某倾斜合拢高层建筑实际案例的结构设计进行了介绍;以此案例为基础,对整体结构体系选型、局部结构体系、关键节点等问题从系统决策角度进行了详细分析,提出了在设计过程中结构体系选型不是一个单纯的结构问题,在这一系列序贯性决策中应主要考虑建筑功能、结构受力、建设工期、建筑经济、抵抗灾害等影响因素,使得所选结构型式能最大限度的满足所有影响因素的综合要求。同时,由于其建筑形态的特殊性,决定了其采用的结构体系不能将现有已存在的结构体系直接套用,需要建筑师从建筑力学的本质和基本原理进行思考和分析,从而获得结构技术的强力支撑。再次,在建造技术方面,详细介绍了某倾斜合拢高层钢结构的建造方法、施工仿真分析和施工监测,对其建造方法,对其建造方法进行了分析研究,提出了这类建筑的建造方法,确定其施工顺序,对其连廊部位的安装提出了创新方法,并提出了针对此类建筑建造方法的主要评价指标。对其建造过程中的施工内力、方案选择、施工预变形值的确定、临时支撑拆除、连廊成型、温度作用、次构件安装等若干施工力学问题进行了针对性的分析,并提出了解决思路。对其监测方案中可能遇到的问题进行了初步探讨,并对施工监测系统、施工监测方法、施工监测数据完善和处理、施工过程预警系统等问题提出了合理化建议。文末提出,随着建筑与结构逐渐回归一体化和建造技术的巨大进步,建筑师们应加强建筑力学的本质和基本原理的认识,掌握更多结构技术和建造技术知识,从而面对高密度环境的挑战提出切实可行的应对策略,为人们提供一个宜居的建筑环境。
刘健强[8](2019)在《基于直接分析法的钢结构受压构件承载能力可靠度研究》文中进行了进一步梳理直接分析法在结构分析时充分考虑了各种非线性因素的影响,将结构和构件的强度和稳定性完全联系起来,从而在设计过程中彻底抛弃了计算长度系数的概念,无需进行受压构件的稳定性校核。我国近期颁布的《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)已经写入了直接分析法,但其可靠性尚不清晰,使得设计人员难以评估其科学性。为此,针对钢结构中的典型受压构件,开展了直接分析法设计结果的可靠度研究,主要内容包括:(1)系统总结了直接分析法中非线性因素处理方式的相关研究成果,比较了欧洲、美国、香港和中国钢结构设计规范中直接分析法相关条文的异同。(2)使用试验结果和规范柱子曲线验证了有限单元法、数值积分法用于受压构件承载能力数值分析的可行性,通过参数分析研究了材料性能、几何尺寸和初始缺陷对构件承载能力和变形性能的影响。(3)搜集、计算了材料性能、几何尺寸、初始缺陷和计算模型不确定性的统计参数,分析发现热轧构件的截面几何尺寸之间、焊接构件的残余应力与屈服强度之间存在相关关系,初始几何缺陷具有负偏态分布特征,而其他随机变量均近似服从正态分布。(4)针对典型的热轧截面和焊接截面,进行了受压构件的灵敏度分析和不确定性分析,统计得到了承载能力的统计参数,研究了长细比、偏心率和随机变量相关性对承载能力均值和变异系数的影响。(5)分别使用计算长度系数法和直接分析法计算了典型受压构件的容许承载力,进行了设计结果的可靠度分析,发现计算长度系数法设计结果能够达到目标可靠度要求,而直接分析法设计结果对长柱偏危险。提高荷载分项系数后,设计结果的可靠指标普遍增加,但其不一致性并未得到显着改善。
王倩[9](2019)在《从技术到设计 ——基于结构找形的设计方法研究》文中研究说明随着交叉学科对建筑领域的影响,当代建筑形式特征逐渐呈现出从范式到多元、从静态到动态以及从单一到复合的转化,结构形态与建筑系统要素的关系也从传统的二元对立转向了融合互动,面对日趋复杂的形态发展,以及新的互动关系在各个层面上对结构提出的“变”的要求,传统标准化的结构范式逐渐显现出很大局限性。因此,针对与建筑空间高度整合、体系多样化拓变的结构形态的设计方法和策略研究,是当代建筑亟待解决的重要课题之一。本论文核心内容是,从整合思维出发,采用跨学科方法和性能化技术策略,建立一种建筑与结构学科融合共识的结构性方法——结构找形设计。本论文主要从结构找形历史发展、结构找形思维、结构找形方法与操作路径以及融合建筑的结构找形设计策略四个层面进行了深入研究:在结构找形的历史发展脉络上,本论文从技术方法的革新和建筑思维演变两个层面对其进行了全面梳理,在总结结构找形演变动因基础上,研判其发展趋势;并剖析了跨学科平台下结构找形从人工技术到设计思维的转变,厘清了建筑视角下结构找形发展脉络,为后续开展结构形态设计理论研究和实践创作明确了方向。在结构找形思维上,本文将工程领域中作为技术工具的结构找形上升到建筑系统的设计方法,提出了突破传统范式、基于结构技术的结构找形设计思维,为建筑设计创作开辟了新途径;明晰了结构找形是建筑系统内重要的语言转换机制之一;剖析了结构找形在实现性能化形态创新方面的重要价值;同时借助数字化平台,深入探讨结构找形设计关联建筑空间思维的共同演绎;基于结构不确定性,挖掘并发展建筑潜在的多样化潜能,开辟一个通过结构找形进行建筑形态设计创作的新途径。在结构找形方法与技术路径上,本论文基于传统方法和数字化平台,全面系统地解析了结构找形的原理、技术方法和实现路径;对自然模拟找形、力学图解找形以及拓扑优化找形方法的技术路径与具体操作手段进行了详细阐释,建立了一种具有技术理性的、可操作的、科学的建筑结构性设计方法。本论文进一步用大量结构形态生成案例的设计操作,对传统以及基于计算机平台的结构找形方法进行演示与探索,并进行了量化的对比、评估与验证;发挥结构找形方法在形态创新各个层面上的价值与优势,在揭示技术逻辑的同时,为发展多样化的建筑形式提供具体方向。在融合建筑的结构找形设计策略上,本论文提出了结构动态适应性策略和方法,为结构与建筑的融合设计提供具体指引;并以拓扑学思维为指导突破传统结构分类模式,提出基于力流可变和体系可变的动态适应性策略,深入研究结构形态与空间设计融合的策略与路径;填补了整合建筑设计的结构性方法空白,拓展了基于结构技术进行建筑设计思考的广度和深度。全文约20万字,图片300张,自绘图87幅、表格60个,附录1张。
陈棋浩[10](2019)在《装配式建筑标准规范发展历程与制约因素探究》文中指出装配式建筑是现今建筑行业的热点,它有很多优势非常突出。装配式建筑有较为先进的建造模式,是往后建筑业发展的趋势。标准规范对装配式建筑影响很大。通过整理装配式建筑标准规范的发展历程,可以总结出装配式建筑标准规范的发展特点,发现现行装配式建筑标准规范的存在问题,对标准规范的发展与应用有很大的作用。本文主要针对装配式建筑标准规范进行历史进程、制约因素、实践应用的探讨。根据不同的历史进程的标准规范的发展情况进行分析,提炼出发展过程中标准规范的制约因素。接着阅读相关的文献及半结构访谈的方法,提取出了标准规范的制约因素指标体系。紧接着充分的考虑各种因素,建立层次分析模型。通过发放调查问卷,利用AHP法对标准规范的制约因素进行探究,进行权重占比的排列分析。最后结合前面的分析成果对装配式建筑标准规范在实践中的应用及制约因素的影响进行分析。在这个过程中,如果能正视装配式建筑标准在发展过程中的问题,将过去的经验沉淀成理论基础,进而发现问题、寻求解决方案,得出发展规律,必将为我国装配式建筑产业的发展做出应有的贡献。总之,在当今装配式建筑发展的大趋势下,对装配式建筑标准规范的过往历程、制约因素、实践应用进行研究分析,能够让我们冷静反思,并为未来装配式建筑标准规范的发展打下理论基础,让装配式建筑标准规范的发展之路走得更踏实。
二、提高建筑结构设计水平的若干问题(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、提高建筑结构设计水平的若干问题(论文提纲范文)
(1)新型充气膜混合结构形态分析及受力性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 膜结构材料的分类 |
1.3 传统充气膜结构的研究现状 |
1.3.1 传统充气膜结构的分类 |
1.3.2 传统充气膜结构的发展瓶颈 |
1.4 充气膜混合结构的发展及新体系的提出 |
1.4.1 现存结构体系的研究现状 |
1.4.2 三类新型充气膜混合结构的提出 |
1.5 充气膜结构形态分析方法的研究现状 |
1.5.1 设计阶段的定义 |
1.5.2 形态分析方法 |
1.5.3 现有形态分析方法的局限性 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 基于组合平衡建模的充气膜结构形态分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 图解静力法基本知识 |
2.2.1 传统图解静力法 |
2.2.2 三维图解静力法 |
2.3 组合平衡建模法 |
2.4 适用于充气膜结构的形态分析方法 |
2.4.1 基本假定 |
2.4.2 形态分析的数学描述 |
2.4.3 形态分析的图形学迭代策略 |
2.5 兼顾“形”与“态”的形态分析方法 |
2.5.1 “形”因素的影响效应 |
2.5.2 “态”因素的影响效应 |
2.5.3 结构拓扑的演化 |
2.6 本章小结 |
第3章 气承式混合结构的形态分析及体系演化 |
3.1 引言 |
3.2 基于组合平衡建模的形态分析方法 |
3.2.1 结构拓扑关系 |
3.2.2 内气压等效方法 |
3.2.3 目标及结果形态 |
3.3 气承式混合结构形态演化 |
3.3.1 “形”因素的影响效应 |
3.3.2 “态”因素的影响效应 |
3.3.3 外荷载与支反力的转化 |
3.3.4 结构拓扑关系的衍生 |
3.3.5 丰富多彩的建筑结构造型 |
3.4 气承式混合结构初始态内力分析 |
3.4.1 结构形态分析 |
3.4.2 忽略膜材的内力状态 |
3.4.3 考虑膜材的内力状态 |
3.5 传统充气膜结构初始态内力分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 气囊式混合结构的形态分析及体系演化 |
4.1 引言 |
4.2 气囊式膜结构的形态分析基本思路 |
4.3 基于优化理论的结构拓扑关系修正方法 |
4.3.1 优化问题基本原理 |
4.3.2 算例分析 |
4.4 气囊式混合结构形态分析 |
4.4.1 简单气囊式混合结构 |
4.4.2 环形气囊式混合结构 |
4.4.3 具有中间联系构件的气囊式混合结构 |
4.5 考虑膜材的结构精细化设计 |
4.5.1 结构初始形态分析 |
4.5.2 结构精细化设计 |
4.5.3 结构充气成形状态 |
4.6 中心加强型气囊式混合结构 |
4.6.1 结构体系的演化 |
4.6.2 与传统空间网格结构的对比 |
4.7 本章小结 |
第5章 肋环多气囊式混合结构体系及形态分析 |
5.1 引言 |
5.2 肋环多气囊式混合结构体系 |
5.3 基于组合平衡建模法的子体系与整体结构形态分析 |
5.3.1 内环子结构体系 |
5.3.2 中环子结构体系 |
5.3.3 外环子结构体系 |
5.3.4 整体结构的生成 |
5.4 考虑膜材的结构精细化设计 |
5.4.1 结构模型 |
5.4.2 充气成形和预应力引入 |
5.4.3 与形态分析模型中构件内力对比验证 |
5.5 与索穹顶结构的对比 |
5.6 本章小结 |
第6章 气囊式混合结构的静力性能试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验设计 |
6.2.1 试件设计 |
6.2.2 加载装置 |
6.2.3 测量装置 |
6.3 材料力学性能 |
6.3.1 气囊膜材 |
6.3.2 上弦刚性构件 |
6.4 有限元模型 |
6.5 试验结果和现象 |
6.5.1 结构安装和成形 |
6.5.2 全跨加载试验 |
6.5.3 半跨加载试验 |
6.6 本章小结 |
第7章 新型充气膜混合结构的力学性能及设计方法 |
7.1 引言 |
7.2 气承式混合结构受力性能及失效机理 |
7.2.1 拉压组合结构(初始态) |
7.2.2 全受拉结构(初始态) |
7.3 气囊式混合结构受力性能及失效机理 |
7.3.1 具有中间联系构件的气囊式混合结构 |
7.3.2 中心加强型气囊式混合结构 |
7.4 肋环多气囊式混合结构受力性能及失效机理 |
7.4.1 全跨均布荷载 |
7.4.2 半跨均布荷载 |
7.4.3 风荷载 |
7.5 充气膜混合结构设计方法 |
7.5.1 结构形态分析 |
7.5.2 结构精细化设计 |
7.5.3 内气压的设定和控制 |
7.5.4 膜与索、杆的连接 |
7.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)面向数字建筑的结构形态协同设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 数字建筑的设计困境 |
1.1.2 数字化时代下结构形态设计的发展机遇与挑战 |
1.2 课题的提出与研究对象的界定 |
1.2.1 课题的提出 |
1.2.2 相关概念诠释 |
1.2.3 研究对象的界定 |
1.3 研究目的和意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 研究综述 |
1.4.1 数字建筑相关研究 |
1.4.2 结构形态相关研究 |
1.4.3 协同学相关研究 |
1.5 研究方法 |
1.6 创新点 |
1.7 研究框架 |
第二章 数字建筑中结构形态的“形”与“力”剖析 |
2.1 结构形态学中“形”与“力”的认识 |
2.1.1 结构形态学的“形”与“力”关系 |
2.1.2 “形”的认识 |
2.1.3 “力”的认识 |
2.2 影响数字建筑的结构形态设计的重要因素 |
2.2.1 设计秩序的复杂性演变 |
2.2.2 结构理念的生态性溯源 |
2.2.3 数字手段的创新性变革 |
2.3 “形”与“力”的特点剖析 |
2.3.1 复杂化 |
2.3.2 生态化 |
2.3.3 数字化 |
2.4 本章小结 |
第三章 面向数字建筑的结构形态协同设计理论建构 |
3.1 协同理论提出 |
3.1.1 “形”与“力”协同的缺失 |
3.1.2 “形”与“力”协同的现实意义 |
3.1.3 数字建筑的参数化设计语境 |
3.2 协同的理论基础 |
3.2.1 复杂系统——整体性视角下的整合 |
3.2.2 协同学——协同效应的涌现 |
3.2.3 复杂性科学——设计的复杂性思维 |
3.2.4 结构形态学——建筑与结构结合的基本立场 |
3.2.5 建筑美学——理性认知的感性评价 |
3.2.6 参数化设计——数字协同的技术手段 |
3.3 协同的根本——客观物理世界的结构合理性 |
3.4 协同的实质——形式与力学性能的数学规则统一 |
3.5 协同的理想目标 |
3.5.1 高效性 |
3.5.2 适应性 |
3.5.3 动态性 |
3.6 协同的技术路径 |
3.6.1 “形”与“力”的关联分析 |
3.6.2 “形”与“力”的数字建构 |
3.6.3 “形”与“力”的数字调度 |
3.7 协同的实现途径 |
3.7.1 基于结构原型的结构形态生成 |
3.7.2 基于结构仿生的结构形态生成 |
3.7.3 基于拓扑优化的结构形态生成 |
3.8 协同的内容框架 |
3.9 本章小结 |
第四章 基于结构原型的结构形态生成 |
4.1 基于结构原型的“形”与“力”的关联分析 |
4.1.1 参数化的结构原型 |
4.1.2 力学机制分析:应力分布与力流方向 |
4.2 基于结构原型的“形”与“力”的数字建构 |
4.2.1 回应应力分布 |
4.2.2 回应力流方向 |
4.3 基于结构原型的“形”与“力”的数字调度 |
4.3.1 结构敏感参数 |
4.3.2 模式调度 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于结构仿生的结构形态生成 |
5.1 基于结构仿生的“形”与“力”的关联分析 |
5.1.1 自然的涌现现象 |
5.1.2 结构形态的层次性逻辑 |
5.1.3 层次中的仿生建构 |
5.2 基于结构仿生的“形”与“力”的数字建构 |
5.2.1 构建几何性图解的仿生思维 |
5.2.2 构建几何镶嵌的参数化关联系统 |
5.2.3 构建仿生的镶嵌结构网格 |
5.3 基于结构仿生的“形”与“力”的数字调度 |
5.3.1 涌现中对构成单元的调度 |
5.3.2 涌现中对仿生尺度的调度 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于拓扑优化的结构形态生成 |
6.1 基于拓扑优化的“形”与“力”的关联分析 |
6.1.1 拓扑优化生形的数学模型 |
6.1.2 拓扑优化生形方法及流程 |
6.1.3 基于拓扑优化的结构形态的多样性探讨 |
6.2 基于拓扑优化的“形”与“力”的数字建构 |
6.2.1 面状结构形态的数字建构 |
6.2.2 体状结构形态的数字建构 |
6.3 基于拓扑优化的“形”与“力”的数字调度 |
6.3.1 留“空”的调度 |
6.3.2 以球壳结构形态创作为例的调度 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)建设工程领域担保制度发展比对研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国建筑产业背景 |
1.1.2 我国工程担保背景 |
1.1.3 建设工程领域担保制度设计的目的性 |
1.1.4 建设工程领域担保制度研究的必要性 |
1.2 问题提出 |
1.2.1 研究对象的选择 |
1.2.2 关键问题的拟定 |
1.3 研究目的及意义 |
1.3.1 研究的目的 |
1.3.2 研究的意义 |
1.4 研究内容及框架 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究设计框架 |
第二章 建设工程担保现状及研究方法 |
2.1 建设工程担保理论基础 |
2.1.1 信息不对称引发逆向选择风险和道德风险 |
2.1.2 逆向选择导致承包商履约能力下降 |
2.1.3 工程担保有助于化解承包商履约能力下降 |
2.2 建设工程担保发展现状及问题 |
2.2.1 建设工程担保概念溯源 |
2.2.2 我国建设工程担保政策现状 |
2.2.3 我国建设工程担保研究现状 |
2.3 建设工程担保比对研究 |
2.3.1 研究比较对象选择 |
2.3.2 研究方式方法选定 |
2.3.3 研究比较内容确定 |
第三章 工程担保结构设计比对研究 |
3.1 国际工程担保横向比对 |
3.1.1 国际建设工程担保品种 |
3.1.2 国际工程担保品种形成机制 |
3.1.3 工程担保法理背景比对研究 |
3.1.4 工程担保社会背景比对研究 |
3.2 我国工程担保结构纵向比对 |
3.3 工程担保结构设计比对结论 |
第四章 工程担保形式设计比对研究 |
4.1 工程担保方式设计比对研究 |
4.1.1 工程担保方式设计横向比对 |
4.1.2 我国工程担保方式纵向比对 |
4.1.3 工程担保形式设计比对结论 |
4.2 工程担保保额设计比对研究 |
4.2.1 工程担保保额设计横向比对 |
4.2.2 我国工程担保保额纵向比对 |
4.2.3 工程担保保额设计比对结论 |
第五章 建设工程担保实施研究 |
5.1 工程担保保函方式推行困难 |
5.1.1 我国力推保函担保方式 |
5.1.2 保函申请管理解除困难 |
5.1.3 保函推行困难的应对措施 |
5.2 工程担保制度落实困难 |
5.2.1 预付款担保实践应用困难 |
5.2.2 工程款支付担保进展困难 |
5.3 工程担保制度实施中财务处理问题 |
5.3.1 投标保证金利息处理矛盾 |
5.3.2 利息退还矛盾解决新思路 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
致谢 |
(5)新型高性能钢框架-支撑结构体系理论及试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及拟解决的主要问题 |
1.2 高强钢结构的研究现状 |
1.2.1 高强钢材的定义及力学性能特点 |
1.2.2 高强钢构件受力性能及设计方法研究现状 |
1.2.3 高强钢结构的研究及应用现状 |
1.3 钢耗能器的研究现状 |
1.3.1 结构耗能减震技术简介 |
1.3.2 钢制耗能器的分类与常见形式 |
1.3.3 钢耗能器的常用滞回模型 |
1.4 结构耗能减震优化方法的研究现状 |
1.4.1 基于局部搜索机制的耗能器优化布置方法 |
1.4.2 基于全局搜索机制的耗能器优化布置方法 |
1.5 建筑结构性能化抗震设计方法 |
1.5.1 传统的结构抗震设计方法 |
1.5.2 基于性能的结构抗震设计方法 |
1.6 本文主要研究内容及技术路线 |
参考文献 |
第二章 改进的钢制耗能器理论与试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 改进的剪切型钢制耗能器 |
2.2.1 传统剪切型耗能器的缺点 |
2.2.2 改进剪切型耗能器的构造 |
2.2.3 基本力学性能理论分析 |
2.2.4 滞回耗能性能试验研究 |
2.3 改进的弯曲型钢制耗能器 |
2.3.1 传统弯曲型耗能器的缺点 |
2.3.2 改进弯曲型耗能器的构造 |
2.3.3 基本力学性能理论分析 |
2.3.4 滞回耗能性能试验研究 |
2.4 改进的混合型钢制耗能器 |
2.4.1 传统混合型耗能器的缺点 |
2.4.2 改进混合型耗能器的构造 |
2.4.3 基本力学性能理论分析 |
2.4.4 滞回耗能性能试验研究 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 正则化Bouc-Wen模型的参数分析与参数拟合方法 |
3.1 引言 |
3.2 模型的正则化改进 |
3.2.1 经典Bouc-Wen模型 |
3.2.2 正则化Bouc-Wen模型 |
3.3 模型参数与钢耗能器滞回力学特性的关系 |
3.3.1 钢耗能器的滞回力学特性指标 |
3.3.2 初始弹性刚度k |
3.3.3 屈服后刚度k' |
3.3.4 转向刚度(卸载刚度)ks |
3.3.5 屈服位移uy |
3.3.6 屈服力Fy |
3.3.7 弹塑性过渡段 |
3.4 参数敏感性分析 |
3.5 参数拟合方法及试验验证 |
3.5.1 拟合方法 |
3.5.2 试验验证 |
3.6 钢耗能器初步设计建议 |
3.6.1 弯曲型耗能器 |
3.6.2 剪切型耗能器 |
3.7 本章小结 |
参考文献 |
第四章 结构体系抗震性能目标及简化建模计算方法 |
4.1 引言 |
4.2 高性能钢框架-支撑结构体系抗震性能化设计 |
4.2.1 抗震工作机制及抗震性能目标 |
4.2.2 性能化抗震设计基本思路 |
4.3 高性能钢框架-支撑结构体系的简化模型 |
4.4 简化模型与完全模型的对比 |
4.4.1 结构基本信息 |
4.4.2 结构建模 |
4.4.3 结构动力特性计算结果对比 |
4.4.4 结构时程分析计算结果对比 |
4.4.5 结构时程分析耗时对比 |
4.4.6 简化建模计算方法的适用性 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 高性能钢框架-支撑结构体系耗能减震优化方法 |
5.1 引言 |
5.2 耗能减震优化问题说明 |
5.3 基于递增迭代法的耗能减震优化方法 |
5.3.1 基本实施流程 |
5.3.2 相关注意事项 |
5.4 基于改进遗传算法的耗能减震优化方法 |
5.4.1 个体编码及种群初始化 |
5.4.2 目标函数 |
5.4.3 约束条件 |
5.4.4 适应度函数 |
5.4.5 基于锦标赛机制的选择算子 |
5.4.6 基于自适应交叉概率的交叉算子 |
5.4.7 基于自适应变异概率的变异算子 |
5.4.8 精英机制 |
5.4.9 终止准则 |
5.5 验证算例 |
5.5.1 算例结构基本信息 |
5.5.2 主体框架初步设计 |
5.5.3 耗能减震优化 |
5.6 递增迭代法与改进遗传算法的对比 |
5.6.1 优化分析结果的对比 |
5.6.2 优化分析耗时的对比 |
5.6.3 优化设计建议 |
5.7 耗能减震优化的精度 |
5.8 高性能钢框架-支撑结构与传统钢框架-支撑结构的性能对比 |
5.8.1 对比模型 |
5.8.2 动力特性对比 |
5.8.3 抗震性能对比 |
5.8.4 经济效益对比 |
5.9 本章小结 |
参考文献 |
第六章 高性能钢框架-支撑结构体系抗震性能化设计流程及案例 |
6.1 引言 |
6.2 设计流程 |
6.2.1 主体框架初步设计 |
6.2.2 完全模型转换为简化模型 |
6.2.3 耗能减震优化分析 |
6.2.4 简化模型转换回完全模型 |
6.2.5 结构体系分析计算 |
6.2.6 耗能器初步设计及力学性能检验 |
6.2.7 其他说明 |
6.3 设计案例 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
博士学位攻读期间发表的论文 |
(6)混凝土框架结构抗连续倒塌的非线性静力设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 建筑结构抗连续倒塌设计原则和方法 |
1.2.1 设计方法 |
1.2.2 设计目标及设计方法的选用 |
1.2.3 拆除构件法分析手段的选择 |
1.3 拆除构件后结构抗连续倒塌承载力机理研究 |
1.3.1 试验研究 |
1.3.2 简化理论分析研究 |
1.3.3 数值分析研究 |
1.4 基于非线性静力分析抗连续倒塌设计实践与研究存在的不足 |
1.4.1 非线性静力法的现状 |
1.4.2 基于非线性分析的抗连续倒塌设计方法存在的不足 |
1.5 研究思路与各章节的主要内容 |
第2章 不规则指标及框架结构最不利拆柱模式 |
2.1 引言 |
2.2 不规则指标的提出 |
2.2.1 主要假设 |
2.2.2 定义 |
2.2.3 算例分析 |
2.3 有限元模型及其验证 |
2.3.1 有限元模型 |
2.3.2 模型验证 |
2.4 主要假设的验证 |
2.4.1 参考结构 |
2.4.2 分析策略 |
2.4.3 假设一:空腹梁效应 |
2.4.4 假设二:子结构方法 |
2.4.5 假设三:跨度的影响 |
2.4.6 抗连续倒塌承载力的排序 |
2.5 最弱拆柱模式的识别 |
2.5.1 不等跨框架结构 |
2.5.2 阶梯状结构 |
2.5.3 底部大空间结构 |
2.6 敏感性分析 |
2.7 小结 |
第3章 虚拟热倒塌分析设计原理 |
3.1 引言 |
3.2 虚拟热倒塌法 |
3.2.1 虚拟热倒塌分析原理 |
3.2.2 单杆结构 |
3.2.3 加强设计策略及钢筋温度本构关系 |
3.2.4 虚拟热倒塌分析过程 |
3.2.5 钢筋混凝土结构的等效性 |
3.3 数值算例 |
3.3.1 均匀钢筋布置的子结构设计 |
3.3.2 不均匀钢筋布置的子结构设计 |
3.4 对美国联邦大楼的重设计 |
3.4.1 Murrah大楼介绍 |
3.4.2 有限单元模型 |
3.4.3 原始结构抗连续倒塌性能评估 |
3.4.4 加强设计 |
3.5 小结 |
第4章 虚拟热倒塌分析法的局部与整体加强策略 |
4.1 引言 |
4.2 局部加强策略 |
4.2.1 两跨梁子结构 |
4.2.2 两跨单向梁板子结构 |
4.2.3 两跨双向梁板子结构 |
4.2.4 实例:Murrah大楼 |
4.3 整体加强策略 |
4.3.1 竖向规则结构的整体加强策略 |
4.3.2 具有转换层的结构整体加强策略 |
4.4 小结 |
第5章 基于概率和风险的抗连续倒塌设计方法 |
5.1 引言 |
5.2 基于条件概率和风险设计的形式和设计方法 |
5.2.1 基于条件概率设计的形式 |
5.2.2 基于条件风险设计的形式 |
5.2.3 基于条件概率和条件风险的快速设计方法 |
5.3 算例分析:钢筋混凝土框架结构 |
5.3.1 分析对象、有限元模型和荷载 |
5.3.2 损伤状态的定义 |
5.3.3 基于概率的抗连续倒塌设计 |
5.3.4 基于风险的抗连续倒塌设计 |
5.4 基于期望风险、期望效用和累积前景理论的抗连续倒塌设计 |
5.4.1 基于期望风险、期望效用和累积前景理论的设计形式 |
5.4.2 算例分析 |
5.4.3 基于累积前景理论设计的容许额外造价 |
5.5 小结 |
第6章 倒塌事故评估及抗连续倒塌设计目标的确定 |
6.1 引言 |
6.2 不成比例指标 |
6.3 多高层建筑结构的简化不成比例指标 |
6.3.1 结构损伤状态及后果的估计 |
6.3.2 局部初始损失的估计 |
6.3.3 简化不成比例指标 |
6.4 历史建筑倒塌事故的不成比例评估 |
6.4.1 历史倒塌事故的经验评估 |
6.4.2 结果和讨论 |
6.5 不成比例指标容许标准的探讨 |
6.6 抗连续倒塌设计目标的确定 |
6.7 小结 |
第7章 某不规则框架结构抗连续倒塌设计算例 |
7.1 引言 |
7.2 采用的设计分析方法体系 |
7.2.1 线性静力分析方法 |
7.2.2 非线性静力分析方法 |
7.3 结构设计信息 |
7.4 抗连续倒塌设计过程 |
7.4.1 线性静力分析方法体系 |
7.4.2 非线性静力分析方法体系 |
7.5 线性与非线性设计结果对比 |
7.6 虚拟热倒塌法与迭代试错法的非线性分析设计对比 |
7.7 小节 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文) |
(7)倾斜合拢高层建筑结构设计与建造技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究的背景 |
1.1.1 城市高密度发展 |
1.1.2 建筑形态创新 |
1.1.3 建筑结构设计的发展 |
1.1.4 建筑建造技术的发展 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.2.1 研究的目的 |
1.2.2 研究的意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 研究方法及研究框架 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 研究框架 |
2 倾斜合拢高层建筑空间形态特征与建造关键问题 |
2.1 倾斜合拢高层建筑的产生 |
2.1.1 退台式高层建筑 |
2.1.2 空中廊桥与屋顶平台 |
2.1.3 “城市客厅” |
2.2 倾斜合拢高层建筑案例选取与分析 |
2.2.1 案例概况 |
2.2.2 建筑功能与形态分析 |
2.3 关键问题的提出 |
2.4 本章小结 |
3 倾斜合拢高层建筑结构体系分析 |
3.1 力学认识及结构常用概念 |
3.1.1 结构的力学认知 |
3.1.2 结构基本概念 |
3.1.3 结构基本要求 |
3.1.4 结构常用分类 |
3.1.5 高层建筑结构体系 |
3.2 倾斜合拢高层建筑结构体系案例 |
3.2.1 结构总体概况 |
3.2.2 计算分析及超限判别 |
3.2.3 结构设计结论 |
3.3 结构体系分析 |
3.3.1 整体结构体系 |
3.3.2 局部结构体系 |
3.3.3 关键节点与楼板 |
3.4 本章小结 |
4 倾斜合拢高层建筑建造技术分析 |
4.1 复杂钢结构的建造技术发展 |
4.1.1 建造方法 |
4.1.2 施工力学 |
4.1.3 施工控制和监测技术 |
4.2 倾斜合拢高层建筑的建造方法 |
4.2.1 某倾斜合拢高层钢结构建造方法 |
4.2.2 整体结构与局部结构建造方法的分析 |
4.2.3 建造方法评价指标 |
4.3 倾斜合拢高层建筑的施工力学 |
4.3.1 施工力学的任务 |
4.3.2 倾斜合拢高层钢结构仿真分析 |
4.3.3 施工力学问题分析 |
4.4 倾斜合拢高层建筑的施工监测 |
4.4.1 建筑施工监测的发展 |
4.4.2 倾斜合拢高层建筑监测方案 |
4.4.3 监测技术问题初步探讨 |
4.5 小结 |
5 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
(8)基于直接分析法的钢结构受压构件承载能力可靠度研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 结构可靠性理论概述 |
1.3 钢结构设计方法的发展历程 |
1.3.1 计算长度系数法 |
1.3.2 二阶弹性分析设计法 |
1.3.3 直接分析法 |
1.4 受压构件的弯曲失稳承载力研究与应用 |
1.4.1 弯曲失稳承载力分析方法 |
1.4.2 弯曲失稳承载力设计公式 |
1.4.3 弯曲失稳承载力可靠度研究 |
1.5 本文研究内容和方法 |
参考文献 |
第二章 直接分析法中非线性因素处理方式的研究与应用 |
2.1 引言 |
2.2 非线性因素处理方式的研究概述 |
2.2.1 几何非线性 |
2.2.2 材料非线性 |
2.2.3 初始缺陷 |
2.2.4 节点连接性能和节点域剪切变形 |
2.2.5 板件局部屈曲 |
2.2.6 构件扭转屈曲和弯扭屈曲 |
2.2.7 其他非线性因素 |
2.3 非线性因素在各规范中的考虑方式 |
2.3.1 欧洲钢结构设计规范Eurocode-3-1-1:2005 |
2.3.2 美国建筑钢结构设计规范AISC 360-16 |
2.3.3 香港钢结构作业守则HKSC2011 |
2.3.4 中国钢结构设计标准GB 50017-2017 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 受压构件承载能力的数值分析 |
3.1 引言 |
3.2 数值分析方法简介 |
3.2.1 有限单元法 |
3.2.2 数值积分法 |
3.3 数值分析方法的准确性验证 |
3.3.1 热轧H型钢偏心受压构件的承载力分析 |
3.3.2 焊接箱形截面偏心受压构件的承载力分析 |
3.3.3 热轧圆钢管轴心受压构件的稳定系数计算 |
3.4 轴心受压构件承载能力和变形性能的参数分析 |
3.4.1 材料性能参数 |
3.4.2 几何尺寸参数 |
3.4.3 初始缺陷参数 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 受压构件承载能力的灵敏度分析和不确定性分析 |
4.1 引言 |
4.2 基本随机变量的统计特性 |
4.2.1 钢材材料性能 |
4.2.2 构件几何尺寸 |
4.2.3 构件初始缺陷 |
4.2.4 计算模型不确定性 |
4.3 受压构件承载能力的灵敏度分析 |
4.3.1 加载条件的影响 |
4.3.2 钢材强度等级的影响 |
4.3.3 截面类别的影响 |
4.4 受压构件承载能力的不确定性分析 |
4.4.1 不确定性分析方法 |
4.4.2 承载能力的分布特性 |
4.4.3 承载能力与随机变量的相关性 |
4.4.4 随机变量相关性对承载能力的影响 |
4.4.5 承载能力统计参数的变化规律 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 直接分析法中受压构件承载能力的可靠度研究 |
5.1 引言 |
5.2 可靠度基本概念及计算方法 |
5.2.1 基本概念 |
5.2.2 一次二阶矩法和JC法 |
5.3 受压构件的容许承载力分析 |
5.3.1 轴心受压构件 |
5.3.2 偏心受压构件 |
5.4 受压构件承载能力的可靠度分析 |
5.4.1 荷载的不确定性及荷载组合 |
5.4.2 目标可靠指标的选取 |
5.4.3 提高荷载分项系数前的可靠指标 |
5.4.4 按GB50068-2018 提高荷载分项系数后的可靠指标 |
5.5 理论分析和设计建议 |
5.6 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
作者攻读硕士学位期间发表论文 |
(9)从技术到设计 ——基于结构找形的设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
绪论 |
0.1 两个发展线索 |
0.1.1 当代建筑形态发展 |
0.1.2 现代结构形式发展 |
0.2 结构本体留存的危机 |
0.3 殊途同归 |
0.3.1 重启的形式设计思维:结构找形 |
0.3.2 技术作为设计方法 |
0.4 论文的主要内容和框架 |
0.4.1 研究内容 |
0.4.2 研究框架 |
0.5 论文的研究的创新点和意义 |
第一部分 找形设计思维及其发展脉络 |
第一章 找形设计的背景及思维 |
1.1 相关研究背景 |
1.1.1 国外相关研究及实践 |
1.1.2 国内相关思考及实践 |
1.2 找形的概念思辨 |
1.2.1 独立的概念:土木结构的找形 |
1.2.2 系统中的概念:建筑设计中的找形 |
1.3 建筑系统中的结构找形设计思维 |
1.3.1 建筑系统中的语言转换机制 |
1.3.2 建筑系统中的性能化形态创新 |
1.3.3 建筑系统复杂需求与结构形态反馈 |
1.4 建筑系统设计中动态适应的结构找形 |
1.4.1 结构系统内部的适应策略 |
1.4.2 结构向建筑系统的适应策略 |
1.4.2.1 拓扑学思维 |
1.4.2.2 基于拓扑思维的适应策略 |
1.5 小结 |
第二章 建筑视角下结构找形的历史发展脉络 |
2.1 脉络梳理之一:找形作为技术工具 |
2.1.1 静力学的形图解 |
2.1.2 材料力学的内力呈现 |
2.1.3 结构数值运算下的形态优化找形 |
2.2 脉络梳理之二:建筑思想驱动下的找形 |
2.2.1 结构理性主义思想的本体回归 |
2.2.2 从范式思维到不确定思维 |
2.2.2.1 范式的产生 |
2.2.2.2 范式的固化 |
2.2.2.3 范式的突破 |
2.2.2.4 不确定性的思维转变 |
2.2.3 生态建筑的思想与技术适应性趋势 |
2.2.3.1 向自然学习的轻型建筑 |
2.2.3.2 技术适应性的建筑表现 |
2.3 从技术工具到设计方法 |
2.3.1 计算机平台下的结构找形技术 |
2.3.1.1 跨学科技术平台 |
2.3.1.2 结构找形技术的拓展 |
2.3.2 新技术方法对传统设计的颠覆 |
2.4 小结 |
第二部分 传统的结构找形方法及设计实验 |
第三章 以自然结构为原型的模拟找形 |
3.1 以自然结构为原型的模拟原理与技术 |
3.1.1 结构形态的原型 |
3.1.2 原型的类推设计 |
3.1.2.1 基于力学机制:形与力的类推 |
3.1.2.2 基于生成机制 |
3.2 原型类推设计之一:力学机制转译 |
3.2.1 材料组织主导的抗力机制转译 |
3.2.2 几何形态主导的力学机制转译 |
3.2.3 体系组织主导的抗力机制转译 |
3.3 原型类推设计之二:生成机制模拟 |
3.3.1 零弯矩的悬链线模拟找形 |
3.3.2 极小曲面模拟找形及拓展 |
3.3.3 最优路径模拟找形 |
3.4 小结 |
第四章 基于力学图解的推演找形 |
4.1 结构图解与找形设计 |
4.1.1 图解及其生成性 |
4.1.2 生成性结构图解 |
4.1.3 结构图解的推演设计 |
4.2 图解推演设计之一:图解静力学推证 |
4.2.1 交互图解的找形设计 |
4.2.2 合理拱轴线的推演找形 |
4.2.3 点的平衡推演找形 |
4.2.3.1 点的二维平衡推演规则 |
4.2.3.2 点的三维平衡推演规则 |
4.2.4 基于斗拱逻辑的竖向支撑形态推演 |
4.3 图解推演设计之二:内力图解拟形 |
4.3.1 内力图解的找形原理 |
4.3.2 构件截面的内力拟形 |
4.3.3 构件组织的优化拟形 |
4.3.4 构件网格的应力拟形 |
4.4 小结 |
第三部分 基于数字化平台的结构找形方法及设计实验 |
第五章 传统找形方法的数字化拓展 |
5.1 找形的数字化逻辑与策略 |
5.2 杆系结构形态找形 |
5.2.1 湿网格分支找形 |
5.2.2 桁架结构拟形 |
5.3 面系结构形态找形 |
5.3.1 逆吊曲面找形 |
5.3.2 极小曲面找形 |
5.3.2.1 数学几何调控 |
5.3.2.2 边界要素调控 |
5.4 界面肌理形态找形 |
5.4.1 内力驱动的网格截面 |
5.4.2 应力线投射的肌理 |
5.4.3 应力调控的几何镶嵌 |
5.5 小结 |
第六章 基于拓扑优化的结构找形 |
6.1 基于构件找形的设计试验 |
6.1.1 三跨连续步行梁桥找形设计 |
6.1.2 竖向支撑的找形设计 |
6.2 结构性表皮的优化找形 |
6.2.1 孔洞结构表皮 |
6.2.2 杆系结构表皮 |
6.3 空间结构的优化找形 |
6.4 小结 |
第四部分 融入建筑的结构找形设计 |
第七章 结构找形的动态适应策略 |
7.1 结构找形与建筑系统中的动态适应 |
7.1.1 形式逻辑下的技术思维 |
7.1.2 动态适应的力流逻辑 |
7.2 结构找形的适应策略 |
7.2.1 可变的路径 |
7.2.2 流变的集度 |
7.2.3 非固化的层级 |
7.3 融入建筑的结构找形响应 |
7.3.1 动态变形 |
7.3.2 差异性呈现 |
7.3.3 肌理重塑 |
7.4 小结 |
第八章 融入建筑空间的结构找形设计 |
8.1 突破结构范式与空间融合 |
8.2 找形:从静态体系到动态适应 |
8.2.1 基本作用体系的形态拓扑 |
8.2.2 结构体系的空间拓扑 |
8.3 结构主导的空间与网格拓变 |
8.3.1 自由的空间跨度 |
8.3.2 模糊的平面网格 |
8.4 结构作为空间容器 |
8.5 凸显空间属性的结构 |
8.5.1 空间的渗透 |
8.5.2 尺度的消解 |
8.5.3 要素的重置 |
8.6 小结 |
第九章 结语 |
9.1 总结 |
9.2 结构找形设计方法的发展 |
附录 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(10)装配式建筑标准规范发展历程与制约因素探究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究背景 |
1.2 研究目的 |
1.3 研究意义 |
1.3.1 理论意义 |
1.3.2 现实意义 |
1.4 论文研究的内容与方法 |
1.4.1 论文研究内容 |
1.4.2 论文研究方法 |
1.4.3 论文研究框架 |
第2章 国内外的装配式建筑发展情况 |
2.1 国外的发展与应用情况 |
2.1.1 美国 |
2.1.2 欧洲 |
2.1.3 日本 |
2.2 国内的发展与应用情况 |
2.1.1 大陆地区 |
2.1.2 香港地区 |
2.1.3 台湾地区 |
第3章 我国装配式建筑标准规范发展探究 |
3.1 时代划分的说明 |
3.2 1950年-1976年—建筑工业化初期 |
3.2.1 标准规范发展情况 |
3.2.2 制约因素及特点分析 |
3.3 1976年-1995年—建筑工业化起伏期 |
3.3.1 标准规范发展情况 |
3.3.2 制约因素及特点分析 |
3.4 1996-2015年—发展提升期 |
3.4.1 标准规范发展情况 |
3.4.2 制约因素及特点分析 |
3.5 2015年至今—装配式建筑的全面发展期 |
3.5.1 标准规范发展情况 |
3.5.2 制约因素与发展特点 |
第4章 基于AHP方法的装配式建筑标准规范的制约因素评价 |
4.1 发展历程中的制约因素探究 |
4.2 选择层次分析法的原因及其介绍 |
4.2.1 选择层次分析法的原因 |
4.2.2 层次分析法概述 |
4.3 制约因素指标体系的建立 |
4.3.1 指标体系的选取原则 |
4.3.2 初步识别制约因素 |
4.3.3 指标体系的构建 |
4.3.4 制约因素指标说明 |
4.4 制约因素的分析 |
4.4.1 构造层次结构模型 |
4.4.2 AHP问卷调查样分析说明 |
4.4.3 模型分析 |
第5章 案例实践与制约因素探究 |
5.1 装配式建筑标准规范概述与案例概述 |
5.1.1 装配式建筑标准规范概述 |
5.1.2 案例概况 |
5.2 标准规范应用 |
5.2.1 标准规范应用索引及适用条款分析 |
5.2.2 存在问题及解决方案 |
5.3 制约因素探究 |
第6章 结语 |
6.1 技术总结 |
6.2 本文研究的不足 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附表 |
四、提高建筑结构设计水平的若干问题(论文参考文献)
- [1]新型充气膜混合结构形态分析及受力性能研究[D]. 万宗帅. 哈尔滨工业大学, 2020
- [2]面向数字建筑的结构形态协同设计研究[D]. 林康强. 华南理工大学, 2020(01)
- [3]教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版2020年修订)的通知[J]. 教育部. 中华人民共和国教育部公报, 2020(06)
- [4]建设工程领域担保制度发展比对研究[D]. 王浩赟. 天津理工大学, 2020(07)
- [5]新型高性能钢框架-支撑结构体系理论及试验研究[D]. 李宗京. 东南大学, 2019(01)
- [6]混凝土框架结构抗连续倒塌的非线性静力设计方法研究[D]. 何肖煌灿. 湖南大学, 2019
- [7]倾斜合拢高层建筑结构设计与建造技术研究[D]. 王威. 浙江大学, 2019(01)
- [8]基于直接分析法的钢结构受压构件承载能力可靠度研究[D]. 刘健强. 东南大学, 2019(05)
- [9]从技术到设计 ——基于结构找形的设计方法研究[D]. 王倩. 东南大学, 2019(01)
- [10]装配式建筑标准规范发展历程与制约因素探究[D]. 陈棋浩. 华侨大学, 2019(01)