钢结构建筑论文范文参考关于钢结构建筑的优秀论文范文【10篇】

钢结构建筑论文范文参考关于钢结构建筑的优秀论文范文【10篇】 高大空间钢结构建筑多为单层公共性建筑或厂房建筑,建筑内人员密集、火灾荷载较大、人员疏散危险性较高.因此,定量地评估高大空间建筑火灾时烟气危害、结构坍塌风险以及人员疏散安全度对科学开展高大空间建筑性能化防火设计研究极为重要.现有研究成果表明,高大空间建筑火灾不同于常规居室火灾,高大空间建筑火灾温度场呈现典型的非均匀分布特征.目前,火灾全过程中非均匀温度场作用下的钢结构整体坍塌风险、人员疏散安全度及其火灾风险定量评估等方面研究仍相对粗略.本论文充分地考虑了高大空间火灾非均匀温度场的时空分布特性,采用理论分析、实验研究、数值模拟相结合的方法,建立了火灾全过程高大空间非均匀烟气温度场的时空模型,提出了考虑火焰热辐射作用下的钢构件升温计算方法.将非均匀分布的时空温度场与结构应力场耦合,对火灾全过程中非均匀受火钢结构的整体稳定性进行定量评估.同时,还对高大空间建筑内人员疏散行为进行了研究,系统地提出了高大空间钢结构建筑火灾全过程性能化防火设计方法.研究将丰富高大空间钢结构整体抗火理论,为该类建筑的火灾风险评估提供工具.具体的研究工作包括如下几个方面:1)实验验证了大涡模拟技术预测高大空间火灾温度场分布的可行性.借助于大涡模拟技术,对近百个不同建筑高度、不同建筑面积、不同火源功率的高大空间建筑火灾烟气温度场分布规律进行了研究,提出了高大空间建筑火灾非均匀温度场时空模型,该模型能够较为准确全面地反应高大空间建筑火灾温度场的时间发展特点和空间非均匀分布规律.2)建立了高大空间受火钢构件热平衡方程,研究了火焰体直接热辐射、烟气热对流以及烟气热辐射对钢构件的热作用规律.参考点火源模型建立了火焰体对钢构件的热辐射模型,提出并实验验证了考虑火焰体热辐射作用下的高大空间受火钢构件温升模型和计算方法,分析了钢构件形状系数、建筑高度、火源功率以及构件距火源距离等主要参数对构件温升曲线的影响.3)提出了非均匀受火钢结构整体稳定性时变分析方法.将时空分布的非均匀温度场施加到有限元分析模型上,实现非均匀温度场与结构应力场耦合.该方法克服了采用ISO标准曲线、BS EN 1991-1-2:xx温升曲线或其他均匀室内温升曲线以均一温度替代非均匀温度场的天然缺陷,可以准确反映出时空变化的非均匀温度场的温度梯度差引起的结构附加内力和应力重分布现象.4)建立了基于黑箱理论的高大空间人员密度预测模型,提出了基于水力模型的人员疏散行动时间计算方法和基于计算机仿真模拟的人员疏散行动时间预测方法.实验验证并探讨了两种预测方法的精确度.5)对高大空间钢结构建筑性能化防火设计方法的一般程序以及部分关键科学问题进行了系统研究.确定了高大空间钢结构建筑性能化防火设计的一般安全目标与数学表达,认为准确预测设定火灾场景中人员可用安全疏散时间以及人员所需疏散时间是判断建筑内人员能否安全疏散的关键问题.同时,对影响人员疏散过程中的各危害因素进行了讨论分析,提出了各危害因素定量判断分析方法.通过对危害因素的定量分析以及人员疏散的动态预测,实现对性能化试设计方案安全度的定量评估. 钢结构体系建筑的诞生与发展意味着建筑本体的变革,它必然引发建筑体系、构造细部、建造方式、建筑形态等层面的一系列革命.节点作为构成钢结构体系建筑的重要基本单元,在钢结构体系建筑的功能、形式与安全等方面发挥着独特的、至关重要的作用.由于各种条件的支撑与制约,钢结构建筑在我国的应用还不够广泛,我国不少建筑师对钢结构建筑认知还不深入,对节点系统的重要性与复杂性存在认识不足的问题,从而导致部分钢结构建筑设计作品存在技术不够合理、形态欠缺新意等问题.有鉴于此,本论文专门针对大量性、通用型钢结构建筑的节点系统进行了研究. 一、从建筑体系与功能角度,对钢结构建筑节点的类型与特征进行了梳理,解析影响钢结构建筑节点的各种因素,为全面深入认知钢结构建筑节点系统打下基础.依据在建筑中所起作用的性质,节点可分为构造性、结构性两类.钢结构体系建筑的结构、围护等各类子体系,都有相应的节点子系统,而每一个节点子系统又都具有明显的自身特征.本文结合典型钢结构建筑的节点案例,通过解析钢结构建筑各部分的组合与连接方式,归纳总结了各类钢结构体系建筑节点系统的构造特征与技术要点.钢结构建筑节点系统的建构总是受着许多错综复杂因素的制约.这些因素既有材料、结构、功能、环境等本体因素,也有工艺、审美、创作等客体因素.从解析关键的本体因素与客体因素着手,是理清各种因素对钢结构建筑节点系统建构影响的有效途径. 二、根据钢结构体系建筑节点系统所呈现出复杂性、多样性、层次性与高技术性等特点,提出了层级因素逐级综合的模糊推理评价方法,建立了钢结构建筑节点建构评价专家系统.钢结构建筑节点系统的特征,决定了很难采用一个统一“尺度”的常用评价方法,对其进行可靠客观评价.论文通过对各种因素进行科学分类,在调查和文献资料的基础上,建立了钢结构节点建构的影响因素库,借助模糊数学(fuzzy原理),把各种复杂因素影响、因素关系模糊量化,定量表达出来,通过对各因素的逐级综合、模糊推理,最后得到节点系统的综合评价结果,从而帮助全面系统地评价钢结构建筑节点系统的建构成果. 三、结合钢结构建筑节点连接的基本构成要素,界定了钢结构建筑节点形态建构的操作对象,归纳总结了建构钢结构建筑节点系统所应该把握的三个基本原则形式与内容的统一、艺术与技术的契合、局部与整体的协同,并探讨了在各种条件制约下的相似、对比、综合等节点细部形态操作手法.节点建构的形态操作原则与手法,有助于节点成为建筑形式的创新元素. 四、结合钢结构住宅建筑产业化要求,通过分析相关影响因素,剖析我国现有钢结构体系住宅节点系统所存在的问题,探讨了产业化钢结构住宅建筑体系的节点系统,非正交的钢结构建筑坡屋顶的节点系统,并从建筑与结构有机结合的角度,重点探讨了波折形异型钢柱住宅建筑体系及节点系统,从而系统地建构产业化钢结构住宅建筑的节点系统. 五、针对钢结构建筑抗火性能差的弱点,通过研究钢结构建筑在火灾条件下的破坏失效机理,分析比较各种既有抗火设计方法与抗火措施,提出了钢结构框架建筑体系补偿性抗火节点系统的设想,并从理论依据、工作机理、概念模型、可行性等不同层面,对钢框架结构建筑体系补偿性抗火节点系统进行了理论探索. 总之,全面系统地解析钢结构建筑各类节点的特征以及各项建构要素,准确理解并把握节点系统的技术要领,有助于钢结构建筑体系节点构造方式的选择和节点形式的推敲,理性而艺术地建构出富有特色的、实现预设功能的钢结构建筑节点系统,从而创作出理性而又宜人的钢结构建筑作品. 钢结构住宅建筑具有重量轻、抗震性能好、施工周期短、工业化程度高、环保效果好等特点,符合我国国民经济可持续发展的要求.随着我国实行积极采用钢结构的政策以及我国钢产量的进一步提高,建筑钢结构近几年得到了迅速的发展,特别是在住宅钢结构建筑中得到越来越广泛的应用.研究开发钢结构节能住宅,采用节能、工厂化生产的墙体材料代替粘土砖,采用新型高效的采暖供热系统,使住宅建筑向舒适化、功能化、智能化、工业化发展,是顺应我国经济发展的需要,也是住宅建筑行业二十一世纪的主导方向之一. 国民经济和社会发展“十一五”规划纲要,将建筑节能列为十大重点节能工程之一.能否实现建筑的节约用能,关系到我国能源战略的成败,也关系到国民经济和社会的可持续发展.过去,我国政府对能源的管理一直偏重于工业领域的节能,对建筑节能重视不够,以至于建筑节能长期处于落后状态,并成为我国节能工作中最薄弱的环节. 本文以资源管理理论、产业经济理论、可持续发展理论、微观经济理论等为基础,在分析我国建筑能耗状况和发展趋势的基础上,对我国建筑节能相关问题和对策进行探讨,对于促进建筑节能工作,具有重要的理论价值和现实意义.一是通过对我国建筑节能工作中存在的问题及建筑节能市场的特征进行分析,进而剖析我国建筑节能工作滞后的主要原因.二是构建了市场机制下建筑节能的理论模型,从理论上阐述了市场机制下建筑能效水平的确定机理,以及强制性政策、激励性政策和技术进步等节能措施的作用机理.三是将上述理论研究与我国具体实践相结合,在借鉴国外先进经验的基础上,提出我国建筑节能的总体思路及实施策略,并对策略的具体落实提出政策建议. 研究表明,我国建筑节能工作滞后,根本原因在于建筑节能领域市场机制不健全,具体包括外部经济、信息不对称等引起的市场失灵,价格形成机制不合理等原因造成的市场动力乏失等.政府更多地用行政手段去推动建筑节能,而没有采取措施对上述问题及时进行化解,又进一步制约了市场机制作用的发挥.因此,结合我国的具体情况,近期(3-5年)应将普及节能50%标准作为目标,将工作重点放在激发建筑节能市场需求上,通过加快供热体制改革,建立建筑能效标识制度,实施有效的激励政策等措施,培育和完善建筑节能市场,远期(2020年)应以普及节能65%标准为目标,将工作重点放在增强建筑节能的能力上,通过完善建筑节能标准规范体系,构建建筑节能技术保障体系,开发适宜于节能的建筑部品体系,扶持组建以节能建筑为最终产品的大型企业集团,形成有利于建筑节能的社会化协作体系等措施来推进建筑节能产业的升级与发展. 本文的主要创新点,一是构建了基于市场机制的建筑节能理论模型和分析框架,从理论上阐述了完善建筑节能市场机制,补偿建筑节能市场外部经济,提升建筑节能产业化水平三种节能途径之间的