2015年第37卷第5期文章目次
2015, 37(5):1-10.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.001
摘要:
基于对50根弯曲破坏钢筋混凝土圆柱低周反复试验结果的分析，建立了完整滞回环的数学表达式并推导得出等效阻尼比计算模型；以双柱墩桥梁为例，说明了建立桥梁整体结构等效阻尼比与墩柱端部塑性铰等效阻尼比关系的方法。研究表明，完整滞回环数学表达式较好地反映了弯曲破坏钢筋混凝土圆柱的滞回特性，得到的等效阻尼比模型计算结果与试验结果符合较好；采用建立的桥梁整体结构等效阻尼比与墩柱端部塑性铰等效阻尼比的关系进行pushover分析更能反映实际情况。采用等效阻尼比模型算得的目标位移与基于Rosenblueth模型和Kowalsky模型算得的位移之间存在较大差距。
基于对50根弯曲破坏钢筋混凝土圆柱低周反复试验结果的分析，建立了完整滞回环的数学表达式并推导得出等效阻尼比计算模型；以双柱墩桥梁为例，说明了建立桥梁整体结构等效阻尼比与墩柱端部塑性铰等效阻尼比关系的方法。研究表明，完整滞回环数学表达式较好地反映了弯曲破坏钢筋混凝土圆柱的滞回特性，得到的等效阻尼比模型计算结果与试验结果符合较好；采用建立的桥梁整体结构等效阻尼比与墩柱端部塑性铰等效阻尼比的关系进行pushover分析更能反映实际情况。采用等效阻尼比模型算得的目标位移与基于Rosenblueth模型和Kowalsky模型算得的位移之间存在较大差距。
2015, 37(5):11-17.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.002
摘要:
山区桥址处风场具有较强的随机性与不确定性，在选取其CFD计算域时，盲目参考已有的工程可能会造成较大的模型误差，或增加大量的计算开销。为解决该问题，提出了山区复杂地形CFD计算域选取的方法与步骤，验证了其准确性。具体方法为：设置一个大范围的基准计算域进行初算，通过后处理软件绘制平均风压系数极差随高度的变化曲线、壁面附近水平面上的静压偏差等值云图以及横风向各平面静压值与对应边界面的均方根差值曲线，分别筛选出基准计算域在高度方向、顺风向及横风向上对整体风场贡献可忽略的区域，余下部分则可用于该区风场的求解。
山区桥址处风场具有较强的随机性与不确定性，在选取其CFD计算域时，盲目参考已有的工程可能会造成较大的模型误差，或增加大量的计算开销。为解决该问题，提出了山区复杂地形CFD计算域选取的方法与步骤，验证了其准确性。具体方法为：设置一个大范围的基准计算域进行初算，通过后处理软件绘制平均风压系数极差随高度的变化曲线、壁面附近水平面上的静压偏差等值云图以及横风向各平面静压值与对应边界面的均方根差值曲线，分别筛选出基准计算域在高度方向、顺风向及横风向上对整体风场贡献可忽略的区域，余下部分则可用于该区风场的求解。
2015, 37(5):18-25.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.003
摘要:
对混凝土密柱石膏复合墙板的水平剪力传递机理进行分析，发现石膏板肋能有效地在混凝土芯柱间传递水平剪力，对复合墙板结构性能有较大影响。在此基础上，提出混凝土密柱石膏复合墙板的等效带缝剪力墙简化分析模型，剪力墙竖缝布置以保证等效带缝剪力墙与复合墙板具有相同弹性抗侧刚度为原则确定。对混凝土密柱石膏复合墙板及等效带缝剪力墙的结构性能进行比较分析表明，混凝土密柱石膏复合墙板与带缝剪力墙受力机理相似，等效带缝剪力墙弹性及塑性阶段都能很好地反映混凝土密柱石膏复合墙板的结构性能。
对混凝土密柱石膏复合墙板的水平剪力传递机理进行分析，发现石膏板肋能有效地在混凝土芯柱间传递水平剪力，对复合墙板结构性能有较大影响。在此基础上，提出混凝土密柱石膏复合墙板的等效带缝剪力墙简化分析模型，剪力墙竖缝布置以保证等效带缝剪力墙与复合墙板具有相同弹性抗侧刚度为原则确定。对混凝土密柱石膏复合墙板及等效带缝剪力墙的结构性能进行比较分析表明，混凝土密柱石膏复合墙板与带缝剪力墙受力机理相似，等效带缝剪力墙弹性及塑性阶段都能很好地反映混凝土密柱石膏复合墙板的结构性能。
2015, 37(5):26-32.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.004
摘要:
利用相似材料模拟高速铁路隧道基底软岩，采用荷载控制和非对称正弦波循环加载方式对软岩试件进行动三轴疲劳与损伤检测综合试验。通过试验结果分析，建立了软岩3参数多项式疲劳寿命计算模型和4参数多项式累积损伤参量计算模型，获得了软岩疲劳损伤特性，即：软岩疲劳破坏表现为端部拉-剪复合破坏和中部压-剪复合破坏两种模式；疲劳破坏全过程表现为初始微孔隙压密、裂纹发生与稳定扩展以及损伤裂纹加速发展3个发展阶段；软岩疲劳寿命主要取决于本身强度和动应力水平，强度愈高、动力应力水平愈低，其疲劳寿命就越长；当动应力水平相同时，软岩疲劳寿命与其弹性模量呈线性增长关系。
利用相似材料模拟高速铁路隧道基底软岩，采用荷载控制和非对称正弦波循环加载方式对软岩试件进行动三轴疲劳与损伤检测综合试验。通过试验结果分析，建立了软岩3参数多项式疲劳寿命计算模型和4参数多项式累积损伤参量计算模型，获得了软岩疲劳损伤特性，即：软岩疲劳破坏表现为端部拉-剪复合破坏和中部压-剪复合破坏两种模式；疲劳破坏全过程表现为初始微孔隙压密、裂纹发生与稳定扩展以及损伤裂纹加速发展3个发展阶段；软岩疲劳寿命主要取决于本身强度和动应力水平，强度愈高、动力应力水平愈低，其疲劳寿命就越长；当动应力水平相同时，软岩疲劳寿命与其弹性模量呈线性增长关系。
2015, 37(5):33-40.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.005
摘要:
针对竹筋混凝土结构存在的问题，提出了多种对竹筋的改性方法。在此基础上，对12根采用不同配筋和不同改性方法的受弯构件(11根竹筋混凝土梁和1根钢筋混凝土梁)进行了试验研究，分析了不同改性方法和不同配筋率竹筋混凝土受弯构件的力学性能、破坏形态及其影响因素。研究结果表明：竹筋能有效提高混凝土受弯构件的承载能力；经过适当方法改性后的竹筋能确保竹筋和混凝土之间的有效粘结，其正截面强度计算可以采用平截面假定；竹筋混凝土受弯构件的破坏均为脆性破坏，其破坏形态与其截面配筋率有关。
针对竹筋混凝土结构存在的问题，提出了多种对竹筋的改性方法。在此基础上，对12根采用不同配筋和不同改性方法的受弯构件(11根竹筋混凝土梁和1根钢筋混凝土梁)进行了试验研究，分析了不同改性方法和不同配筋率竹筋混凝土受弯构件的力学性能、破坏形态及其影响因素。研究结果表明：竹筋能有效提高混凝土受弯构件的承载能力；经过适当方法改性后的竹筋能确保竹筋和混凝土之间的有效粘结，其正截面强度计算可以采用平截面假定；竹筋混凝土受弯构件的破坏均为脆性破坏，其破坏形态与其截面配筋率有关。
2015, 37(5):41-47.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.006
摘要:
钢材在高温和荷载作用下产生明显蠕变变形，影响火灾中结构的变形和受力性能。现有的蠕变模型较多，但没有一个广泛适用的蠕变模型。不同的蠕变模型对钢结构抗火分析结果有很大影响。为了量化蠕变模型对约束钢梁抗火性能分析的影响，对5种常用的蠕变模型进行了对比分析。采用编写的约束钢梁计算程序，分别计算5种蠕变模型下约束钢梁的抗火性能并与试验数据进行对比。结果表明，采用Norton蠕变模型的计算结果与试验数据吻合最好。最后对影响约束钢梁抗火性能参数进行了研究，研究发现，Harmathy蠕变模型对约束梁抗火性能分析结果影响最大；不同蠕变模型对不同荷载比、约束刚度下的约束钢梁抗火性能影响程度均不同。
钢材在高温和荷载作用下产生明显蠕变变形，影响火灾中结构的变形和受力性能。现有的蠕变模型较多，但没有一个广泛适用的蠕变模型。不同的蠕变模型对钢结构抗火分析结果有很大影响。为了量化蠕变模型对约束钢梁抗火性能分析的影响，对5种常用的蠕变模型进行了对比分析。采用编写的约束钢梁计算程序，分别计算5种蠕变模型下约束钢梁的抗火性能并与试验数据进行对比。结果表明，采用Norton蠕变模型的计算结果与试验数据吻合最好。最后对影响约束钢梁抗火性能参数进行了研究，研究发现，Harmathy蠕变模型对约束梁抗火性能分析结果影响最大；不同蠕变模型对不同荷载比、约束刚度下的约束钢梁抗火性能影响程度均不同。
2015, 37(5):48-53.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.007
摘要:
考虑土体液相和固相的耦合作用，将基岩上覆场地土视为两相饱和多孔介质。为了考虑饱和场地土的粘弹性特性，其固相土骨架的应力应变关系利用分数阶Kelvin粘弹性模型来描述，建立了上覆分数阶粘弹性饱和场地土在简谐地震波作用下的运动控制方程。运用分数导数的性质并考虑上覆场地土的边界条件和透水性条件求解了上覆分数阶粘弹性场地土在简谐地震波作用下的振动问题，得到了饱和场地土的位移地震放大系数。采用数值算例分析讨论了分数导数的阶数、液固耦合系数、土体模型参数、基岩土体剪切模量比等参数对位移地震放大系数的影响。研究结果表明，分数导数的阶数、液固耦合系数、土体模型参数、基岩土体剪切模量比对饱和场地土的地震响应有较大的影响，通过压实场地土，可以达到增大液固耦合系数减小地震响应的作用，通过增大饱和场地土的粘性和剪切模量也可以减小地震反应。
考虑土体液相和固相的耦合作用，将基岩上覆场地土视为两相饱和多孔介质。为了考虑饱和场地土的粘弹性特性，其固相土骨架的应力应变关系利用分数阶Kelvin粘弹性模型来描述，建立了上覆分数阶粘弹性饱和场地土在简谐地震波作用下的运动控制方程。运用分数导数的性质并考虑上覆场地土的边界条件和透水性条件求解了上覆分数阶粘弹性场地土在简谐地震波作用下的振动问题，得到了饱和场地土的位移地震放大系数。采用数值算例分析讨论了分数导数的阶数、液固耦合系数、土体模型参数、基岩土体剪切模量比等参数对位移地震放大系数的影响。研究结果表明，分数导数的阶数、液固耦合系数、土体模型参数、基岩土体剪切模量比对饱和场地土的地震响应有较大的影响，通过压实场地土，可以达到增大液固耦合系数减小地震响应的作用，通过增大饱和场地土的粘性和剪切模量也可以减小地震反应。
2015, 37(5):54-59.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.008
摘要:
常规应力状态由3个正应力和3个剪应力共6个分量组成，因此,确定一点的应力状态至少需要6个单向应力计。基于三维应力状态理论，以单向应力计或压力计为基本元件，设计了一种能测试受力体内部三维应力状态的装置。该测试装置由6个单向应力计组成，且应力计的轴线构成四面体的6个棱。考虑测试装置对稳定性、合理性、便利性等技术要求，该四面体的形状可以设计为正四面体和由正方体截取的正三棱锥。根据某一方向上正应力与常规应力状态表示方法中6个应力分量之间的关系，建立了三维应力计各分量与常规应力分量之间的映射关系，并进一步导出了由三维应力计计算常规应力状态的方法及产生误差的原因。
常规应力状态由3个正应力和3个剪应力共6个分量组成，因此,确定一点的应力状态至少需要6个单向应力计。基于三维应力状态理论，以单向应力计或压力计为基本元件，设计了一种能测试受力体内部三维应力状态的装置。该测试装置由6个单向应力计组成，且应力计的轴线构成四面体的6个棱。考虑测试装置对稳定性、合理性、便利性等技术要求，该四面体的形状可以设计为正四面体和由正方体截取的正三棱锥。根据某一方向上正应力与常规应力状态表示方法中6个应力分量之间的关系，建立了三维应力计各分量与常规应力分量之间的映射关系，并进一步导出了由三维应力计计算常规应力状态的方法及产生误差的原因。
2015, 37(5):60-65.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.009
摘要:
为研究交流电阻率法检测重金属锌污染的可行性，通过对不同的锌污染砂试样进行电阻率测试，分析了电流频率、含水量、孔隙比、锌污染含量等对砂电阻率的影响，建立了影响锌污染砂交流电阻率的经验公式。结果表明，电阻率随电流频率的增加先急速降低，当电流频率增加到50 kHz时，电阻率逐渐趋于稳定；以锌含量50 mg/kg为界，锌含量越低，电阻率对电流频率的变化越敏感；电阻率随含水量的增加而减小，含水量越低，电阻率变化越快；电阻率随孔隙比的增加而增大，增幅较缓；电阻率随锌含量的增大而急速减小，当锌含量高于250 mg/kg后，电阻率逐渐趋于稳定；砂电阻率与锌污染含量间呈现高度相关的幂函数关系，得出了包含饱和度、孔隙率、锌污染含量的砂交流电阻率关系公式。
为研究交流电阻率法检测重金属锌污染的可行性，通过对不同的锌污染砂试样进行电阻率测试，分析了电流频率、含水量、孔隙比、锌污染含量等对砂电阻率的影响，建立了影响锌污染砂交流电阻率的经验公式。结果表明，电阻率随电流频率的增加先急速降低，当电流频率增加到50 kHz时，电阻率逐渐趋于稳定；以锌含量50 mg/kg为界，锌含量越低，电阻率对电流频率的变化越敏感；电阻率随含水量的增加而减小，含水量越低，电阻率变化越快；电阻率随孔隙比的增加而增大，增幅较缓；电阻率随锌含量的增大而急速减小，当锌含量高于250 mg/kg后，电阻率逐渐趋于稳定；砂电阻率与锌污染含量间呈现高度相关的幂函数关系，得出了包含饱和度、孔隙率、锌污染含量的砂交流电阻率关系公式。
2015, 37(5):66-71.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.010
摘要:
以土工合成粘土衬垫(Geosynthetic Clay Liner, GCL)在尾矿库防渗层中的应用为背景，研究不同浓度重金属离子(Cu和Zn)作用下，膨润土的自由膨胀量、液限及GCL渗透系数的变化规律，并分析它们之间的对应关系。试验结果显示，当重金属离子浓度在0.01 mol/L到0.1 mol/L之间递增时，膨润土的自由膨胀量和液限会随着重金属离子浓度的增大而大幅度减小，但当重金属离子浓度从0.1 mol/L增加到0.5 mol/L时，膨润土的自由膨胀量和液限则只有微小变化。在渗透试验中，当渗透溶液中重金属离子浓度小于0.01 mol/L时，GCL的渗透系数能够保持稳定；但当重金属离子浓度大于0.02 mol/L后，GCL的渗透系数会随着渗透溶液中重金属离子的浓度增加而不断升高。研究结果表明，当尾矿库渗滤液中重金属离子浓度大于0.02 mol/L时，GCL的渗透系数与膨润土的自由膨胀量和液限之间具有良好的数学对应关系，可以利用自由膨胀量和液限对渗透系数进行预测。
以土工合成粘土衬垫(Geosynthetic Clay Liner, GCL)在尾矿库防渗层中的应用为背景，研究不同浓度重金属离子(Cu和Zn)作用下，膨润土的自由膨胀量、液限及GCL渗透系数的变化规律，并分析它们之间的对应关系。试验结果显示，当重金属离子浓度在0.01 mol/L到0.1 mol/L之间递增时，膨润土的自由膨胀量和液限会随着重金属离子浓度的增大而大幅度减小，但当重金属离子浓度从0.1 mol/L增加到0.5 mol/L时，膨润土的自由膨胀量和液限则只有微小变化。在渗透试验中，当渗透溶液中重金属离子浓度小于0.01 mol/L时，GCL的渗透系数能够保持稳定；但当重金属离子浓度大于0.02 mol/L后，GCL的渗透系数会随着渗透溶液中重金属离子的浓度增加而不断升高。研究结果表明，当尾矿库渗滤液中重金属离子浓度大于0.02 mol/L时，GCL的渗透系数与膨润土的自由膨胀量和液限之间具有良好的数学对应关系，可以利用自由膨胀量和液限对渗透系数进行预测。
2015, 37(5):72-81.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.011
摘要:
为了降低工程用水泥基复合材料(ECC, Engineered Cementitious Composites)制造成本，使ECC能够在实际工程中大规模应用，将中国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合，配制混杂PVA-ECC。基于ECC的材料设计理论，兼顾抗压强度和受拉能力，对掺有硅粉的混杂PVA-ECC中的纤维体积含量进行了优化设计。通过四点弯曲试验和轴心抗压试验，研究了混杂PVA-ECC在不同龄期下的弯曲性能和抗压性能。试验结果表明，混杂PVA-ECC试件均表现出明显的应变硬化和多缝开裂的特征，此外，其抗压强度后期增长明显。基于UM法，提出一种改进的反分析方法，可利用四点弯曲试验结果推导ECC的极限拉伸应变，并与试验结果进行了比较，结果表明,通过建议的反分析方法得到的预测值与试验值吻合较好。
为了降低工程用水泥基复合材料(ECC, Engineered Cementitious Composites)制造成本，使ECC能够在实际工程中大规模应用，将中国产PVA纤维和日本产PVA纤维以一定的比例混合，配制混杂PVA-ECC。基于ECC的材料设计理论，兼顾抗压强度和受拉能力，对掺有硅粉的混杂PVA-ECC中的纤维体积含量进行了优化设计。通过四点弯曲试验和轴心抗压试验，研究了混杂PVA-ECC在不同龄期下的弯曲性能和抗压性能。试验结果表明，混杂PVA-ECC试件均表现出明显的应变硬化和多缝开裂的特征，此外，其抗压强度后期增长明显。基于UM法，提出一种改进的反分析方法，可利用四点弯曲试验结果推导ECC的极限拉伸应变，并与试验结果进行了比较，结果表明,通过建议的反分析方法得到的预测值与试验值吻合较好。
2015, 37(5):82-87.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.012
摘要:
模拟了贵州地区地下水强酸盐复合腐蚀环境，系统研究了粉煤灰、矿渣粉和硅灰3种矿物掺合料单掺与复掺对水泥砂浆耐腐蚀性能，如耐蚀系数、质量变化率、氯离子相对扩散系数的影响规律，并探讨了地下水强酸盐复合腐蚀环境下水泥砂浆的腐蚀机理。结果表明，与基准砂浆相比，单掺与复掺矿物掺合料均提高了砂浆的耐蚀系数，降低了砂浆后期氯离子相对扩散系数，但增大了砂浆质量损失率。这3项指标从不同角度反映了地下水复合腐蚀环境下水泥砂浆的耐腐蚀性能。
模拟了贵州地区地下水强酸盐复合腐蚀环境，系统研究了粉煤灰、矿渣粉和硅灰3种矿物掺合料单掺与复掺对水泥砂浆耐腐蚀性能，如耐蚀系数、质量变化率、氯离子相对扩散系数的影响规律，并探讨了地下水强酸盐复合腐蚀环境下水泥砂浆的腐蚀机理。结果表明，与基准砂浆相比，单掺与复掺矿物掺合料均提高了砂浆的耐蚀系数，降低了砂浆后期氯离子相对扩散系数，但增大了砂浆质量损失率。这3项指标从不同角度反映了地下水复合腐蚀环境下水泥砂浆的耐腐蚀性能。
2015, 37(5):88-94.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.013
摘要:
对0、10、50次孔隙水循环下不同应变速率(10 -5、10 -4、10 -3、10 -2/s)的混凝土和中低应变速率(10 -4、10 -3/s)下不同孔隙水循环次数(0、10、50、100、200次)的混凝土进行了常三轴压缩试验，试件尺寸为300 mm×600 mm。对循环孔隙水压作用后混凝土的峰值应力物理力学参数的变化规律进行了统计分析，并对混凝土在不同加载速率下的吸能变化规律进行了分析。结果表明：随着应变速率增大，混凝土的峰值应力呈增大趋势，随孔隙水压循环次数的增加，峰值应力大体呈现先增大后减小的阶段性变化；混凝土的吸能能力随加载速率的增加，表现出明显增大的趋势。混凝土的吸能能力随孔隙水压循环次数的增加表现出一定的离散性，但整体上呈先增大后减小的趋势；选用基于Weibull统计理论的混凝土材料分段式动态损伤本构模型对试验数据进行拟合，经验证，此模型与试验结果吻合较好。
对0、10、50次孔隙水循环下不同应变速率(10 -5、10 -4、10 -3、10 -2/s)的混凝土和中低应变速率(10 -4、10 -3/s)下不同孔隙水循环次数(0、10、50、100、200次)的混凝土进行了常三轴压缩试验，试件尺寸为300 mm×600 mm。对循环孔隙水压作用后混凝土的峰值应力物理力学参数的变化规律进行了统计分析，并对混凝土在不同加载速率下的吸能变化规律进行了分析。结果表明：随着应变速率增大，混凝土的峰值应力呈增大趋势，随孔隙水压循环次数的增加，峰值应力大体呈现先增大后减小的阶段性变化；混凝土的吸能能力随加载速率的增加，表现出明显增大的趋势。混凝土的吸能能力随孔隙水压循环次数的增加表现出一定的离散性，但整体上呈先增大后减小的趋势；选用基于Weibull统计理论的混凝土材料分段式动态损伤本构模型对试验数据进行拟合，经验证，此模型与试验结果吻合较好。
2015, 37(5):95-100.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.014
摘要:
硫酸盐环境下，为模拟混凝土灌注桩施工时混入的硫酸盐在桩中的时变分布行为，基于Fick第二定律并结合初始条件与边界条件，应用分离变量法，建立硫酸盐在桩中的时变分布模型。通过算例将本文解与传统解进行比较，并进一步探讨了硫酸盐扩散分布的影响因素和影响规律。结果表明，传统解用于分析混凝土灌注桩桩中硫酸盐扩散有局限性，而本文解相对于传统解具有一定的优势。混凝土灌注桩半径越小，应用传统解分析灌注桩中硫酸盐时变分布误差较大，同时，误差随时间增大。硫酸盐在混凝土灌注桩中的时变分布呈沙漏形，沿半径方向x=0处和桩表面处扩散行为明显，在x=0处附近区域，初始第一年扩散速率较快，在后续的50 a内扩散速率显著减小，但每10 a的平均速率基本相同。扩散系数和初始浓度梯度对硫酸盐在混凝土灌注桩中的时变分布影响较大。
硫酸盐环境下，为模拟混凝土灌注桩施工时混入的硫酸盐在桩中的时变分布行为，基于Fick第二定律并结合初始条件与边界条件，应用分离变量法，建立硫酸盐在桩中的时变分布模型。通过算例将本文解与传统解进行比较，并进一步探讨了硫酸盐扩散分布的影响因素和影响规律。结果表明，传统解用于分析混凝土灌注桩桩中硫酸盐扩散有局限性，而本文解相对于传统解具有一定的优势。混凝土灌注桩半径越小，应用传统解分析灌注桩中硫酸盐时变分布误差较大，同时，误差随时间增大。硫酸盐在混凝土灌注桩中的时变分布呈沙漏形，沿半径方向x=0处和桩表面处扩散行为明显，在x=0处附近区域，初始第一年扩散速率较快，在后续的50 a内扩散速率显著减小，但每10 a的平均速率基本相同。扩散系数和初始浓度梯度对硫酸盐在混凝土灌注桩中的时变分布影响较大。
2015, 37(5):101-108.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.015
摘要:
为获得最优的冬季自然通风时段，以兰州地区某地板供暖民用住宅为研究对象，考虑围护结构对室外温度波的衰减和延迟效应，得到建筑围护结构的等热流边界条件。在此基础上，采用FLUENT软件对不同通风时段的室内污染物浓度场进行了数值分析，结果表明：同一开窗方式时，不同时段的通风时长不同，不同进风温度对室内污染物的时空分布及迁移特性影响显著，综合考虑污染物排除效果及舒适性，发现 17:00时开始通风为最优通风时段。
为获得最优的冬季自然通风时段，以兰州地区某地板供暖民用住宅为研究对象，考虑围护结构对室外温度波的衰减和延迟效应，得到建筑围护结构的等热流边界条件。在此基础上，采用FLUENT软件对不同通风时段的室内污染物浓度场进行了数值分析，结果表明：同一开窗方式时，不同时段的通风时长不同，不同进风温度对室内污染物的时空分布及迁移特性影响显著，综合考虑污染物排除效果及舒适性，发现 17:00时开始通风为最优通风时段。
2015, 37(5):109-115.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.016
摘要:
为降低建筑能耗影响因素间复杂相关性对模型性能的影响，建立了一种基于KPCA-WLSSVM的建筑能耗预测模型。利用核主元分析(KPCA)对输入变量进行数据压缩，消除变量之间的相关性，简化模型结构；进一步采用加权最小二乘支持向量机(WLSSVM)方法建立建筑能耗预测模型，同时结合一种新型混沌粒子群-模拟退火混合优化(CPSO-SA)算法对模型参数进行优化，以提高模型的预测性能及泛化能力。通过将KPCA-WLSSVM模型方法应用于某办公建筑能耗的预测中，并与WLSSVM、LSSVM及RBFNN模型相比，实验结果表明，KPCA-WLSSVM模型方法能有效提高建筑能耗预测精度。
为降低建筑能耗影响因素间复杂相关性对模型性能的影响，建立了一种基于KPCA-WLSSVM的建筑能耗预测模型。利用核主元分析(KPCA)对输入变量进行数据压缩，消除变量之间的相关性，简化模型结构；进一步采用加权最小二乘支持向量机(WLSSVM)方法建立建筑能耗预测模型，同时结合一种新型混沌粒子群-模拟退火混合优化(CPSO-SA)算法对模型参数进行优化，以提高模型的预测性能及泛化能力。通过将KPCA-WLSSVM模型方法应用于某办公建筑能耗的预测中，并与WLSSVM、LSSVM及RBFNN模型相比，实验结果表明，KPCA-WLSSVM模型方法能有效提高建筑能耗预测精度。
2015, 37(5):116-121.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.017
摘要:
室外气温与太阳辐射强度之间存在某种随动关系，以中国南方13个典型城市气象数据为依据，通过回归分析方法，得到了太阳辐射与地表温度的动态拟合关系及地气温差随时间变化的动态拟合关系，各拟合公式相关系数R 2均在0.97以上，说明拟合结果能显著的反映数据点的变化规律，进而建立了室外气温与太阳辐射强度的随动性关系。结果表明:高原地区，太阳辐射是室外气温与时间的一次函数;平原地区，太阳辐射是室外气温与时间的对数函数。对建筑冷负荷计算提供简便的方法，同时,也为太阳辐射强度与建筑冷负荷的随动性关系及太阳能空调的适宜性研究提供科学依据。
室外气温与太阳辐射强度之间存在某种随动关系，以中国南方13个典型城市气象数据为依据，通过回归分析方法，得到了太阳辐射与地表温度的动态拟合关系及地气温差随时间变化的动态拟合关系，各拟合公式相关系数R 2均在0.97以上，说明拟合结果能显著的反映数据点的变化规律，进而建立了室外气温与太阳辐射强度的随动性关系。结果表明:高原地区，太阳辐射是室外气温与时间的一次函数;平原地区，太阳辐射是室外气温与时间的对数函数。对建筑冷负荷计算提供简便的方法，同时,也为太阳辐射强度与建筑冷负荷的随动性关系及太阳能空调的适宜性研究提供科学依据。
2015, 37(5):122-128.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.018
摘要:
为解决地铁站冷却塔设置难题，提出了一种采用低速电机驱动旋转布水装置的间接蒸发冷却器，在两种布置方式下，对其换热性能进行了单因素实验，并运用正交实验法对较优布置方式下影响换热器换热的因素进行了分析。结果表明：两种布置方式下，喷嘴与蒸发冷却器的间距、两组换热管束间距均存在最佳值，喷嘴双侧旋转布水优于单侧旋转布水；换热器平行气流布置且喷嘴双侧旋转布水为较优布置方式，此时,换热器换热量随喷水量、转速、空气速度、冷却水进口温度的增加以及喷水温度、空气温度的降低而增大，其中，冷却水进口温度对换热器换热影响最为显著，其他因素对其换热的影响从主到次顺序为：喷水量、空气温度、空气速度、喷水温度、转速、冷却水流量。
为解决地铁站冷却塔设置难题，提出了一种采用低速电机驱动旋转布水装置的间接蒸发冷却器，在两种布置方式下，对其换热性能进行了单因素实验，并运用正交实验法对较优布置方式下影响换热器换热的因素进行了分析。结果表明：两种布置方式下，喷嘴与蒸发冷却器的间距、两组换热管束间距均存在最佳值，喷嘴双侧旋转布水优于单侧旋转布水；换热器平行气流布置且喷嘴双侧旋转布水为较优布置方式，此时,换热器换热量随喷水量、转速、空气速度、冷却水进口温度的增加以及喷水温度、空气温度的降低而增大，其中，冷却水进口温度对换热器换热影响最为显著，其他因素对其换热的影响从主到次顺序为：喷水量、空气温度、空气速度、喷水温度、转速、冷却水流量。
2015, 37(5):129-134.
DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2015.05.019
摘要:
利用NORDTEST实验方法对中国长江中下游地区(以南京为例)多孔调湿材料的湿缓冲值(Moisture Buffer Value)进行测定，同时，研究湿缓冲值对建筑能耗及室内湿度的影响。实验结果显示，高湿度区间内材料的湿缓冲测定值较大，且不同材料的湿缓冲值存在较大差异。分析表明在长江中下游地区，使用具有吸放湿特性的建筑内表面材料可有效降低建筑能耗10%以上，同时，室内环境湿度也会得到一定程度的调节。
利用NORDTEST实验方法对中国长江中下游地区(以南京为例)多孔调湿材料的湿缓冲值(Moisture Buffer Value)进行测定，同时，研究湿缓冲值对建筑能耗及室内湿度的影响。实验结果显示，高湿度区间内材料的湿缓冲测定值较大，且不同材料的湿缓冲值存在较大差异。分析表明在长江中下游地区，使用具有吸放湿特性的建筑内表面材料可有效降低建筑能耗10%以上，同时，室内环境湿度也会得到一定程度的调节。
