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关键词： GIS   屋顶绿化   综合评价   优化策略  

摘要： 通过屋顶绿化,不仅可以充分利用城市的屋顶空间,增加城市的绿地率,还可以有效缓解城市绿地短缺问题,从而极大地改善城市的景观质量和生态环境。建立完善的评价指标体系可以更好地评估屋顶绿化的效果,从而更准确地反映出当前的建设情况和水平,为屋顶绿化的建设和优化提供理论参考,从而充分发挥屋顶绿化的各项功能。研究以济南市中心城区为研究区域,以遥感技术和地理信息技术为支撑,对济南市中心城区2022年遥感影像进行目视解译,建立了济南市中心城区屋顶空间及其绿化数据库。运用特尔菲专家评价法与层次分析法,从屋顶绿化的生态性、观赏性、安全性、功能性、社会性和经济性六个方面出发,选取了23个评价指标,建立了济南市中心城区屋顶绿化综合评价指标体系,对济南市中心城区屋顶绿化进行了量化计算与综合评价,并在此基础上提出了济南市中心城区屋顶绿化优化策略。研究结果表明:(1)根据对2022年济南市遥感影像的解译结果,按照行政区划分别统计屋顶数量和面积及屋顶绿化数量及面积,进行汇总和分析。其中长清区屋顶绿化面积占屋顶面积比为0.25%,市中区屋顶绿化面积占比0.09%,槐荫区屋顶绿化面积占比0.35%,天桥区屋顶绿化面积占比0.02%,历下区屋顶绿化面积占比0.12%,历城区屋顶绿化面积占比0.75%,得出济南市中心城区屋顶绿化面积占屋顶面积比为0.29%,屋顶绿化建设情况不佳,还处于起步时期。屋顶绿化空间分布情况为东西两侧较中心区域较多,初步分析与建筑年代和政府政策相关。(2)通过对所建立的屋顶绿化综合评价体系进行计算与评价,得出济南市中心城区屋顶绿化的综合评价值为0.7690,屋顶绿化建设水平一般。其中简单式屋顶绿化综合评价值为0.7391,花园式屋顶绿化综合评价值为0.7989。其中:简单式和花园式屋顶绿化生态性评价指标值分别为0.6225和0.5943,屋顶绿化面积不足,乡土植物应用较少;观赏性评价指标值分别为0.5880和0.7162,简单式屋顶绿化植物季相、色相较为单一;安全性评价指标值分别为0.9371和0.9476,屋顶承重能力和屋顶结构层的稳定性都能满足屋顶绿化的要求,具有一定的安全保障;功能性评价指标值分别为0.4466和0.7789,简单式屋顶绿化在可达性、空间场所丰富性、服务设施和景观照明设施方面均较差,花园式屋顶绿化景观照明设施不足;社会性评价指标值均为0.8096,屋顶绿化建设得到了大多市民的认可;经济性评价指标值分别为0.5500和0.6500,管理维护指标评分较低,缺乏养护管理。(3)在对济南城市屋顶绿化综合评价结果的基础上,分析出济南市中心城区屋顶绿化存在着绿化总量不足,与地面绿化割离、生态性指标偏低,无法最大化发挥出生态效益、观赏性各指标值较低,植物种植搭配方式存在不合理性、简单式屋顶绿化忽视功能性,花园式屋顶绿化景观照明设施不完善、后期养护管理较差、政府推行力度不够的问题,提出生态优先、因地制宜、以人为本、适度超前、经济合理的优化原则,同时从宏观引导、线性规划、面式屋顶绿化、单体屋顶绿化以及政策层面引导5个方面提出济南市中心城区屋顶绿化的优化策略。

关键词： 多源数据融合   建筑物建模   LiDAR点云   曲面拟合滤波   点云配准   迭代最近点算法  

摘要： 建筑物三维模型作为实景三维中国、智慧城市和数字孪生城市建设的数据基础,在城市管理与规划、不动产管理与古建筑文化保护等领域有着广泛的应用。目前,激光LiDAR点云作为一种高效、精确的地物三维信息获取手段,已成为建筑物三维重建的重要数据源。在点云数据的后续处理过程中,由于受到数据自身缺乏语义信息、冗余度大和分布不规则的限制,点云数据处理的相关算法常存在效率较低、精度难以保证等问题;此外,由于受视场角限制和地物遮挡的影响,重建后的三维模型也存在几何结构不完整、纹理缺失等问题。因此,本研究围绕LiDAR点云数据处理及建模技术,对点云滤波、点云配准与多源数据融合建模等关键问题进行了研究与探讨。现将本文的主要研究工作及研究结论总结如下:(1)本文分析了目前建筑物三维建模的研究现状与不足;介绍了三维激光扫描技术、点云滤波与点云配准算法的相关概念与原理,主要包括三维激光扫描技术的工作原理、点云数据的特点与预处理、经典点云滤波与配准算法的原理与步骤;总结了建筑物三维重建的理论知识;探究了多源数据融合建模的可行性。(2)针对传统点云滤波算法中人工干预程度较大、使用场景单一以及阈值自适应性较差的问题,本文构建了一种改进的自适应阈值滤波算法。该算法基于二次曲面拟合滤波算法,采用多级滤波方案。应用该改进算法进行滤波时,首先,引入虚拟格网,对预处理之后的点云数据进行分割,并依据邻域格网选取种子点;其次,采用混合最小二乘法解算曲面拟合参数;然后计算真实高程与拟合高程的差值,并结合k-means聚类与正态分布来确定滤波阈值;最后采用多级滤波的策略逐级改变格网大小,得到良好滤波结果。论文基于ISPRS发布的公共数据和采集的机载点云数据开展了实验研究,并与ISPRS提供的经典算法、常规的移动格网曲面拟合滤波算法和CSF算法等算法进行实验对比分析。结果表明:本文算法可较好地保留地表细节特征,算法稳定性更强。对于数据集一,本文算法的总误差均值为7.04;对于数据集二,本文算法的总误差为4.02,数据集一的滤波结果优于对比的7种算法,数据集二的滤波结果优于对比的2种算法。(3)针对传统的迭代最近点(ICP)算法效率低、计算量大、收敛时间长且易受初始位姿影响等问题,本文构建了一种3DHarris+SAC-IA+ICP的点云配准算法。该算法采用“粗细结合”的配准策略,配准前先使用3D-Harris特征点检测算法提取源点云与目标点云的特征点,旨在保留点云原有特征的同时最大化减少配准计算量;其次计算特征点的快速点特征直方图(FPFH)特征;然后基于该特征,使用采样一致性初始配准(SACIA)算法完成初配准工作;最后在粗配准良好位姿的基础上,使用ICP算法完成配准工作。论文基于斯坦福大学发布的公共点云数据和采集的点云数据进行对照实验,从耗时与均方误差两个指标对本文算法、经典SAC-IA+ICP算法与SAC-IA结合NDT的算法进行实验对比分析,结果表明:本文算法在运算效率、配准精度与处理效果等指标上均有着更好表现。本文算法在平均配准耗时性能上,分别提高了44.56%和32.89%;平均配准误差性能上,提高了52.57%和30.68%。(4)针对单一数据建模时模型不完整和精度不高等问题,论文基于倾斜摄影测量生成的点云数据和三维激光扫描点云数据,在对两种点云数据进行融合的基础上,开展了建筑物三维建模研究。利用该融合数据进行三维建模时,首先,利用Context Capture软件,将无人机倾斜影像数据进行处理,生成密集点云数据;然后,利用本文构建的配准算法,将密集点云数据与处理后的实测激光点云数据进行融合;最后开展建筑物三维建模,并与采用单一数据的建筑物三维建模结果进行对比分析。结果表明:与单一数据建模结果相比,利用多源融合数据生成的建筑物三维模型更加精确、完整和美观。

关键词： 主体功能区   生态效率   生态足迹   双重差分方法   作用机制  

摘要： 为适应我国“国土空间管制”的新形势,主体功能区规划是贯彻落实国家生态文明建设的一项重大措施。本文以湖南省县区为例,通过对湖南省县域生态效率进行定量分析和比较,探究主体功能分区政策对生态效率效果及其作用机理。文章以湖南省122个区县为研究单元,通过计算2009—2019年湖南省生态足迹、纳入单位生态足迹、资本存量、劳动力等指标构建随机前沿生产函数,测算2009—2019年湖南省122个县市区生态效率,以《湖南省主体功能区规划》实施作为准自然实验,文章运用双重差分模型,从生态效率视角,选取重点生态功能区为处理组、重点开发区和农产品主产区为对照组,分别计算生态效率值,研究主体功能区规划对生态效率的作用,并运用中介效应模型对产生作用的机制进行分析。结果表明:湖南省生态效率总体不高,且呈现逐年递减的态势。2009—2019年各县市区生态效率介于0.20-0.99,最低值与最高值相差4倍以上,湖南省生态效率差异性较大,空间分布不均匀。重点开发生态效率由2009年0.41减至2019年0.35,农产品主产区生态效率由2009年0.38减少至2019年0.32,重点生态功能区生态效率变化和农产品主产区生态效率值以及变化趋势基本上相同,重点开发区较农产品主产区和重点生态功能区相比生态效率略高。剔除地区、时间等固定效应影响因素后,主体功能分区对重点生态功能区生态效率具有显著的抑制作用,显著水平1%的情况下,重点生态功能区生态效率值平均降低0.0013。中介效应模型回归结果显示,主体功能分区影响生态效率的主要有财政政策和产业政策。

摘要： 升入二年级，我们搬到了一个有阳台的教室。经过一个暑假的曝晒，阳台上已经一片荒芜，风一吹，便扬起一片烟尘。农耕梦想深植于中国人的血脉之中，对于这个不足10平米的贫瘠阳台，我和孩子们都很高兴，还给它起了个名字：暖园。开学第一天，我们便开了个微型班会：暖园种什么？大家想法不一，有喜欢种花草的，也有要种蔬菜瓜果的。我邀请科学老师也加入讨论。在讨论过程中，孩子们发现，植物和人一样，各有各的脾气，有自己的生长规律，对阳光和泥土还挑剔，尊重生命个性，才能种出更好的植物！

关键词： 海南热带雨林国家公园   五指山片区   功能分区   野生动物保护   放牧   MAXENT模型   社区居民保护意识  

摘要： 国家公园的首要功能是保护自然生态系统的原真性、完整性,同时兼具科研、教育、游憩等综合功能。科学合理的功能分区是国家公园生态保护、社区发展、以及规划管理的重要途径。海南热带雨林国家公园是我国第一批成立的国家公园,也是唯一一个热带雨林生态系统国家公园保护地。海南热带雨林国家公园现有管控区分为核心保护区和一般控制区两个区域,不能满足国家公园综合功能要求。本文使用海南热带雨林国家公园五指山片区野生动物分布、栖息地预测和社区居民保护意识多个视角,对五指山片区生物多样性、丰富度及栖息地适宜性进行评价;与社区居民保护意识进行综合权重,从而区分各个功能分区。研究结果如下:(1)通过红外相机监测得到研究区域野生动物多样性及丰富度监测结果为23种野生兽类47种野生鸟类。根据物种丰富度及物种保护级别筛选啮齿类、食草类、鸟类各三种作为代表物种,使用MAXENT模型进行野生动物栖息地预测,结果显示,适宜生境总面积674.23 km,占研究区域总面积46.94%,其中适宜生境总面积234.58 km,较适宜生境总面积439.65 km。适宜生境区主要分布在五指山-尖岭-奇人岭等没有村庄分布的区域,大道村、南定村、南芭村、空伦村、送祖村等村庄附近也见分布;较适宜生境区在中部至南部太平水库-生毛岭-亲菁岭-青春沟一带,毛祥村附近成片分布,周边区域东南部罗眉岭、西北部毛路村、毛组村、西南部毛枝村、毛卓村、零星分布。(2)通过访谈问卷法对研究区域209个自然村分层抽样63个进行社区居民保护意识调查,使用G1法,以自然村为单位,对保护意识使用认知、态度、行为三个因素层分析。得到认知方面,大道村、南定村、南芭村、空伦村、送祖村以及毛祥村6个自然村社区居民描述可判别动物超过50种,认知优秀;态度方面,琼中长征镇、营根镇、红毛镇有社区居民仅有35.76%对野生动物保护持正向态度;加艾村、毛组村、毛路村、孔首村等地社区居民保护意识较强,超过70%的受访者认为保护野生动物和建立国家公园是必要的;什兰村、牙南村、同甲村、毛祥村等地受访者可具体回答保护野生动物以及建立国家公园的意义,超过95%受访者回答正向保护态度。行为方面,91.95%的受访者愿意参与野生动物保护;什兰村、牙南村、同甲村、毛祥村、红合村有70%以上受访者参与或参与过保护活动;全部受访者中仅有0.05%社区居民未参与过保护及活动,参与形式最多的是移动宣传车喇叭宣传形式(22.96%)。将社区居民保护意识分析结果与野生动物栖息地加权叠置分析得出五指山片区功能分区,其中核心保护区255.58 km,占总面积25.79%、生态保育区418.65 km,占总面积25.15%、游憩展示区206.52 km,占总面积14.38%、传统利用区49.66 km,占总面积4.45%、协同发展区505.99 km,占总面积30.23%。核心保护区主要分布在中部奇人岭、尖岭、五指山、太平水库、生毛岭、亲菁岭、青春沟等区域;生态保育区主要分布在南部什兰村、牙南村、同甲村、毛祥村区域;北部毛旦村、毛辉村区域;西部毛道村、毛枝村的牙冲等少数区域;东北部红毛镇罗解村区域;游憩展示区主要分布在毛道村、毛枝村、毛卓村,福关村、红雅村、番香村,孔首村、毛组村北部5 km范围。传统利用区主要分布在南圣村、福关村南部区域,以及便文、方满、什稿、什版、什会、什干等地。协同发展区主要分布在五指山片区周围5 km范围,在协同发展区加艾村、毛组村、毛路村、孔首村,大朗村、什仍村等地设置入口社区。本研究使用五指山片区野生动物分布、栖息地预测和社区居民保护意识综合分析得到五指山片区功能分区,分析各区域地理单元和所占比例以及资源本底和保护意识差异,通过景观结构优化、适宜生境规划、生物多样性保护等措施实现各功能分区协同发展。研究结果可为五指山片区功能分区管理规划及野生动物提供科学依据与技术方法。

关键词： 建筑节能门窗   结构设计   隔热材料   透光性能   自动化控制技术  

摘要： 本文旨在探讨建筑节能门窗的关键技术，以降低能源消耗，提高室内舒适度和降低对环境的影响。通过对隔热材料、结构设计、气密性能和透光性能等方面的研究，使建筑节能门窗可以达到更高的节能减排效果。本文首先介绍了建筑节能门窗的背景和重要性，然后详细探讨了各个关键技术的研究进展和应用情况，最后总结了当前的研究趋势，并提出了未来的研究方向。

关键词： 光伏   光伏建筑一体化   建筑立面   PV/T   模块化   节能设计  

摘要： 随着“双碳”目标的提出,光伏发电成为近些年增长最快的非化石能源,多项光伏技术列入绿色推广技术目录。作为绿色建筑重要表现形式,以光伏一体化为核心的光伏建筑迎来了快速发展期。在当前的设计环境中,受限于设计环节建筑设计与光伏节能举措分离、建筑节能缺乏成熟的设计思维、建筑节能设计经验欠缺等因素,使得光伏建筑设计方式较为单一、光伏组件与建筑分离与割裂的现象仍普遍存在,同时缺少对光伏电池组件的发电效率受温度影响这一要素纳入考虑与优化——随着温度的升高,光伏组件对太阳能综合利用的效率会降低,因而,利用光伏发电余热满足建筑取暖或热水等需求的设计措施必不可少。如何提升光伏组件对太阳能综合利用的效率,形成光效益与热效益的互补应用,成为建筑的有机组成部分,并提升设计和建造效率,将光伏节能设计融入建筑是本文的主要研究方向。模块化是一种逻辑清晰、进程高效的设计方法,其核心在整体的拆分与个体的重组,模块的可分解性与可重组性使得设计适配性与设计效率有效提升。本文将模块化设计理论与PV/T(Photovoltaic/Thermal)技术结合,探索光伏一体化建筑中建筑立面光伏组件设计的新策略。本论文共分为四大部分:第一部分为研究发展趋势与研究面临问题的背景基础,涵盖第一、二章节的内容。第一章介绍本文的研究背景、研究方向、研究目的及意义、研究方法与内容、研究技术路线图,同时对国内相关研究进行分析。第二章对光伏建筑应用现状进行调研,包括光伏技术应用现状、光伏技术现有构造,并提出光伏建筑设计创新立足要点,为后文提供支持。第二部分引入模块化设计方法,解释本文PV/T模块的设计思路、工作原理、探讨PV/T模块设计的适用原则,并提出相应的设计应对策略,包括第三、四章内容。第三章以模块化理论切入,结合其发展历程与技术特点,以及现有的模块化在建筑中结构、空间、立面等方面的设计实践,提出在光伏立面中的合理分解、多样组合、建造真实、节能高效等设计原则,进而以BIPV-T实验房为对象展示PV/T模块的使用情况与节能估算。第四章以第三章为基础,进一步以BIPV-T实验房为对象,从PV/T模块单体构造、PV/T模块间的组合构造、PV/T模块与建筑主体结构的结合构造、PV/T模块单体细部构造四部分提出光伏立面中的模块化设计详细策略。第三部分为第五章,将前文较为成熟的PV/T模块应用与实际建筑项目中进行完整设计流程的推进,并对应用PV/T模块后的建筑成果进行多方位展示与节能效益估算,进行进一步的实际应用可行性分析。此部分笔者选用山东建筑大学校园内的校史馆建筑为对象展开设计研究。第四部分为第六章结语部分,提炼概括全文,总结本论文的主要结论并提出进一步推进的优化研究方向。

关键词： 国家森林公园   生态敏感性   功能分区   峡谷景观  

摘要： 随着国家对生态文明建设的重视程度不断加深,国家森林公园规划与保护的意义日益凸显,其在有效保护森林生态资源、提高森林碳汇能力、满足游客游憩需求、助力乡村振兴等方面起到关键的作用。当前,随着森林旅游的兴起,森林公园生态环境压力日益增大,如何在森林公园规划中将保护森林生态环境与景观规划结合,通过旅游活动带动区域发展,更大发挥森林公园多方面价值,是本文研究的重点。因此通过构建研究区生态敏感性评价体系,结合生态敏感性评价结果对森林公园的功能分区与景区景点进行合理划分,并提出相应的规划设计策略,对发展可持续性生态旅游、保护森林生态的目标意义重大。针对国家森林公园规划中生态价值与盲目开发之间矛盾的问题,以黑龙江海伦国家森林公园峡谷片区为研究对象,探究地理、环境、人为因素与生态敏感性之间的联系,并将其与总体规划相结合。因此以前期调查研究并构建生态敏感性评价体系、研究区生态敏感性评价、功能区和景区的划分与规划策略的提出四个方面对黑龙江海伦国家森林公园峡谷片区进行研究。(1)实地调研发现研究区由于先前缺少科学的方法指导规划,存在研究区内峡谷边坡水土流失、森林植被破坏、森林资源保护与森林旅游项目开发范围界限模糊等生态问题,导致出现森林生态资源遭到破坏的现象。通过对相关文献与案例的研究,对森林公园规划及生态敏感性评价研究进展进行了总结,参考并研究相关案例的异同点,构建了依托AHP层次分析法、德尔菲法与多影响因子加权叠加法相结合的生态敏感性评价体系,用来对峡谷片区的规划进行科学指导。(2)结合理论与研究区现状,参考专家意见设立评价因子指标层与目标层,确定了高程、坡度、坡向、植被覆盖度、土地利用类型、道路缓冲区、水域缓冲区7个单评价因子,并利用Arc GIS、Global Mapper、等相关信息处理软件,将获取的研究区各项数据整理、分类、解译,以探究单评价因子对生态敏感度的影响,并建立各因子的分级标准体系。(3)通过AHP层次分析法、德尔菲法的结合运用,编写并发放专家问卷,邀请5位专家打分并建立评价矩阵,以确定各评价因子权重,之后对黑龙江海伦国家森林公园峡谷片区进行单因子生态敏感性评价,并将各评价因子导入Arc GIS中的栅格计算器工具进行多因子加权叠加计算,得出的栅格影像即为黑龙江海伦国家森林公园峡谷片区的综合生态敏感性评价结果。利用自然断点法进行重分类。并将其划分为不敏感、低度敏感、中度敏感、高度敏感、极度敏感五个敏感级别,分析综合生态敏感性栅格影像可得出结论,峡谷片区整体呈现中高度的生态敏感性,需要根据敏感性级别进行分区规划。(4)在生态敏感性评价基础上,遵照《国家级森林公园总体规划规范》,按照生态敏感程度由低到高将黑龙江海伦国家森林公园峡谷片区划分为四个功能区,其中不敏感和低敏感区域划为管理服务区、一般游憩区,面积分别为22.29 hm、1016.87 hm;中敏感和高敏感区域划分为核心景观区,面积为495.40 hm;将高敏感和极度敏感区确定为生态保育区,面积为903.53 hm,并依据生态敏感度分别对各个功能区提出相应规划与保护策略。同时结合生态敏感性评价结果、功能分区与风景资源现状,进一步将公园划分为扎音峡谷景区、北国风光景区、森林科普景区、红色抗联景区、十里白桦景区、五彩密林景区6个景区,并根据各景区的资源特色,打造海伦特色生态游憩项目及景点。旨在对海伦国家森林公园峡谷片区生态保护的基础上合理开发,为发展区域生态旅游做好铺垫,为同类型森林公园的规划和建设提供思路与参考。

关键词： 桥梁桩基抬升   边坡监测   膨胀土   煤矿采空区   数值模拟   成因机制  

摘要： 桥梁桩基变形机制一直是国内外桥梁病害研究的热点问题。由于桥梁桩基结构本身的特殊性,极易受多种因素影响产生抬升或者沉降,导致桥墩变形、桥面开裂、桥梁结构失稳倾斜,甚至使桥梁产生不可逆的破坏,严重影响桥梁的稳定性和行车运营安全。因此,本文依托吴靖高速施阳台1号大桥部分桩基异常抬升项目,基于国内外大桥桩基异常升降变形影响机理分析,结合大桥实际概况,提出施阳台1号大桥部分桩基抬升的影响机制假设,通过大桥南北两侧边坡位移监测分析、桥梁桩基下覆土钻孔取芯土样物理特性试验研究、采空区影响桥梁桩基数值模拟,深入探讨施阳台1号大桥部分桩基发生异常抬升现象的成因机制,主要研究内容及结论如下:(1)通过现场钻孔地质勘探及调研,研究大桥研究区的工程地质概况,基于国内外桥梁桩基异常升降机理分析,结合既有研究,提出大桥桩基抬升的三个基本假设理论:“滑坡侧推”、“膨胀土膨胀”和“采空区塌落拱挤压”。(2)通过大桥南北边坡位移监测,发现大桥南侧边坡发生面向大桥桥位的滑动,北侧边坡发生了背向桥梁的滑动,结合深部水平位移监测值,发现两侧边坡位移变形量相对较小,施阳台1号大桥南北两侧边坡变形量属于正常变形范围值,大桥两侧边坡处于稳定状态,其滑动变形产生的侧推力无法引起桥梁桩基向上抬升。(3)通过现场桩基下覆土层钻孔取芯土样宏微观分析和物理特性试验研究,发现桥墩下覆土层中有弱膨胀土存在,施加轴压后按照理想状态条件下等比例计算,土样在遇水膨胀之后,产生的膨胀力不足以引起大桥桩基大幅向上抬升。(4)利用FLAC3D软件模拟煤矿采空区对桩基影响程度,发现煤矿开采后,桩基发生了抬升现象,最大抬升位移达到了255mm,与实际监测中大桥8#桥墩抬升的幅度变化量309mm有较好一致性,可推断煤矿采空区是施阳台1号大桥部分桩基发生异常抬升的主要原因。(5)基于采空区影响桩基抬升的成因机制分析,认为煤矿采空区顶板失去承载力发生垮塌变形,其在上部山体等围岩自重的影响下,上部松动区岩土体坍落到采空区底部产生面向桥梁桩基方向的堆积体侧推力,加上土体坍塌之后上覆岩土体弯曲形成塌落拱,拱顶承载上部围岩产生下沉,拱脚部位产生面向桥梁桩基的塌落拱侧推力。在堆积体和塌落拱产生的双重侧推力作用下,带动砂岩土层发生层间错动隆起产生垂直向上的挤压力,最大达到了2.5Mpa,相比大于桥墩初始应力值1.42Mpa。完全可以使得桩基周身土体以及桥梁桩基向上发生异常抬升现象。

关键词： 生土砌块墙   面内震损   平面外受力性能   钢丝网水泥砂浆覆面   有限元模拟  

摘要： 生土结构凭借其生态环保、就地取材、工艺简单、造价低廉等优点,在我国西部地区尤其经济欠发达地区分布广泛并将长期存在。对于地震活动较为频繁的新疆地区,由于生土结构材料强度低、结构整体性差、抗震性能薄弱,平面外是农村地区抗震设防的薄弱环节。本文针对生土砌块墙体在历次地震灾害中平面外倒塌现象普遍,墙体平面外破坏特征、受力模型、面内震损对其平面外性能影响规律不明确的问题,开展了面内震损对生土砌块墙平面外性能影响研究,并结合试验结果对墙体进行受力分析和影响因素扩参分析。主要工作及结论如下:(1)为探究生土砌体弯曲抗拉时的破坏现象及强度,对生土砌体进行沿通缝破坏的两点弯曲试验,经试验发现生土砌体弯曲受拉时发生沿跨中1/3范围内的灰缝开裂的脆性破坏,其弯曲抗拉强度为0.147MPa,借鉴砖砌体弯曲抗拉强度计算公式形式,得到适用于生土砌体的公式参数k为0.1。(2)为探究面内震损对生土砌块墙平面外性能影响,对无损伤、轻微破坏、中等破坏的生土砌块墙进行平面外气囊加载试验,结果表明:1)墙体发生沿底部灰缝延伸的水平通缝弯曲受拉破坏,具体表现为墙体受拉侧与地梁脱开、受压侧泥浆被压碎,实际工程中应考虑进行底部加强;面内震损降低了截面强度、改变了薄弱部位,墙体有发生弯剪破坏的趋势,但由于生土墙体高宽比、高厚比较小,最终仍发生底部弯曲受拉破坏。2)三个损伤程度不同的墙体平面外荷载均表现出“开裂即峰值”特征,面内震损形成的剪切斜裂缝降低了墙体中部截面强度,削弱了生土砌块墙平面外承载能力和变形能力,加快了墙体平面外刚度退化速率,墙体平面外承载力降低了6.25%～34.87%。(3)为验证钢丝网水泥砂浆覆面约束对生土砌块墙平面外性能的有效性,对轻微破坏和中等破坏的覆面约束墙体进行了平面外气囊加载试验,结果表明覆面约束提高了生土砌块墙面内刚度、承载能力和耗能能力,同水平位移下较无约束生土砌块墙承载力提升了30%;由于覆面约束限制了墙面裂缝发展,墙体根部无锚固,底部截面强度弱于其他截面,在水平荷载下发生了底部剪切滑移破坏,覆面约束墙体平面外承载力较无约束墙降低了9.7%。(4)为探究生土砌块墙平面外性能影响因素及其规律,在建立无损墙体受力模型明确影响因素的基础上,采用ABAQUS数值模拟软件进行影响因素扩参分析,研究表明:影响生土砌块墙平面外承载力的因素主要有泥浆抗压强度、墙体高宽比、高厚比及压应力等,改变墙体高宽比、高厚比及压应力对生土砌块墙平面外破坏模式及变形特征影响较小,但对墙体塑性损伤范围及损伤程度影响较大;增大高厚比或高宽比均会减小墙体平面外承载力,且墙体厚度的改变对墙体平面外承载力影响更大;增大压应力会增强墙体平面外承载能力,但增幅较小。