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摘要： 随着现代艺术理念的不断完善,以及人们审美能力的持续提升,传统建筑设计在强调空间结构布局的同时,对其视觉艺术效果也提出了更高的要求,其中,建筑立面设计中对于平面立体画艺术创作手法的应用改变了传统建筑立面的单调性等问题,从而丰富了人们对于现代建筑的视觉体验,使建筑立面作为城市艺术空间的重要组成部分,在提升城市文化艺术氛围方面起到了积极作用。

关键词： 城市热环境   城市功能分区   多维建筑空间形态   增强回归树法(BRT)  

摘要： 开展建筑空间形态特征对城市地表热环境影响研究对于面向城市热环境改善的城市建设与规划管理具有重要意义。本研究选择上海市中心城区作为研究区域,基于城市不同的功能分区,首先,选取Landsat影像数据,通过使用遥感图像处理软件ENVI进行地表温度反演,并结合GIS技术分析地表热环境的空间分异性特征;随后,结合上海市建筑矢量数据,利用Arc GIS空间统计、景观指数等方法,分析不同功能区内建筑格局特征的空间异质性;最后,利用增强回归树（BRT）模型分析两者之间的关系,以及在不同功能区内的具体作用机制。研究结果揭示了不同类型城市功能区内影响地表热环境的主要建筑指标,及其具体的作用方式和阈值。主要研究结论如下:（1）上海市高温区主要分布在浦西,其中包括浦西的多个商业中心,以及浦东陆家嘴附近商业区和外围的几个典型工业区内。工业区平均地表温度最高,其次是商业区;公共服务区和居住区内的平均地表温度和不同等级的温度组成都相似。（2）上海市浦西的建筑破碎度和复杂性均高于浦东。内环线以内,建筑的二维形态特征指标如建筑覆盖率,斑块密度等值较高;而在内环线到外环线之间,建筑的三维指标尤其是高度指标等较其它指标值高,到外环线周围一圈由于工业区分布较多,则有较明显高值的平均建筑基底面积和建筑覆盖率。在各个建筑指标中,建筑的高度和体积类的指标在商业区内均呈现高值;而建筑复杂性即建筑形状指数（LSI）在居住区呈现最高值,其次是在公共服务区内。（3）建筑覆盖率（BCR）在整体尺度和功能区尺度中都是影响地表热环境最重要的因素。除此之外,在居住区内,可以提高高层和中层建筑占比,可以将容积率控制在5以内,同时降低建筑的破碎度,控制建筑的复杂程度,使得建筑形状指数（LSI）小于4,进而可以缓解地表温度的升高。在商业区内,控制地表温度的方法可以控制建筑形状指数值在1左右,同时在控制建筑体积比在0.3～0.4之间的同时可以将平均建筑高度标准差增加到20到50m之间。对于工业区,由于高度指标与LST的相关性较弱,平均建筑基底面积MAPA有最大的正效应影响,根据结果可知,可以将其控制在1000㎡左右。公共服务区内建筑体积比尽量控制在0.2以内的同时在规定内适当增加平均建筑高度并可以将平均建筑高度标准差增加到30m甚至更高来降低地表温度。这些研究结果表明在规划管理单元尺度上,不同城市土地利用类型对城市热环境影响有不同的认识,可以通过精准施策,分类调整各个功能区内的建筑指标来改善城市热环境,进而实现城市健康可持续发展。

关键词： 核电常规岛主厂房   地震反应分析   弹塑性时程分析   桩-土-结构相互作用   反应谱分析  

摘要： 随着我国核电结构的崛起,一大批核电机组应运而生。作为生命线工程的核电常规岛主厂房与核岛紧密相连,通过蒸汽带动汽轮机进而发电,将核岛的蒸汽热能转化为电能,其重要性不言而喻。核电常规岛主厂房也称为汽轮机厂房,汽轮机厂房与普通厂房相比具有质量、刚度分布不均的结构特点。当常规岛主厂房采用半筏半桩的不同基础形式,并坐落于半岩石半软土的地基之上时,需要明确的考虑桩-土-结构相互作用效应。本文将采用数值模拟的方法在SAP2000软件中,对核电常规岛主厂房分别在考虑桩-土-结构相互作用和不考虑桩-土-结构相互作用的情况下展开地震反应分析。本文具体研究内容如下:(1)根据地勘报告、主厂房结构布置图和计算报告等相关资料确定了核电常规岛主厂房的结构形式和地基基础布置,在SAP2000中建立了刚性基础模型(RIGID模型)以及桩-土-结构相互作用模型(PSSI模型)。(2)建立并模拟了带有框架的桩-土-结构相互作用震动台模型在El Centro地震波下的各层侧向位移,全方位验证本文建模方法在地震荷载时程分析中的可行性,为核电常规岛主厂房模型的建立提供理论依据。(3)对结构进行地震反应分析。研究了两种模型自身的动力特性,对比分析了两种模型前三阶振型、自振周期和自振频率。选取了El Centro波,Taft波两条天然波和RGB1人工波,并分别考虑不同地震等级。对RIGID模型和PSSI模型在三条地震波下进行了动力非线性弹塑性时程分析。对比分析两种模型在不同工况下x,y两个方向的顶层位移时程曲线,各层最大水平位移和各层层间位移角。对比分析了两种模型在不同地震水准最终时刻的塑性发展情况。(4)研究了RIGID模型和PSSI模型在不同地震等级下,不同楼层的加速度反应谱。其中对比分析了PSSI模型不同设备阻尼比下的楼层反应谱曲线,并对比分析了两种模型在同一阻尼比下的反应谱曲线。

关键词： 基质   建筑废弃物   屋顶绿化   佛甲草   干旱胁迫   生态效应  

摘要： 屋顶绿化基质不仅支持植物的存活和生长,还对屋顶绿化系统的生态服务功能起到关键作用。在屋顶绿化基质中使用再生资源替代矿物和天然材料(珍珠岩、蛭石、泥炭等)是减少自然资源过度开发并促进废弃物循环利用的潜在解决方案。本研究针对粗放型屋顶绿化(Extensive Green Roofs,EGR)类型,以不同成分(无机材料为碎砖、碎混凝土或二者的混合物)、不同粒径(0-3 mm、3-5 mm和5-10 mm)和不同厚度(5 cm、7.5 cm、10 cm、15 cm和20 cm)的建筑废弃物转化基质和屋顶绿化植物(以景天属植物佛甲草为例)为主要研究对象,通过测定各组基质的容重、孔隙度、酸碱度和电导率等理化性状及植物的覆盖度、株高和叶片相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量等指标,探究了建筑废弃物转化基质对佛甲草生长和抗性的影响,筛选出在夏季干旱条件下佛甲草在粗放型屋顶绿化中适生的最优转化基质配置方案;测定了建筑废弃物转化基质用于屋顶绿化设施的雨水滞蓄效果,并初步观测了在应用这类基质的屋顶绿化中构建生物多样性的可能性与趋势,以期为屋顶绿化资源节约和建筑废弃物转化基质的应用提供理论依据与实践参考。主要结论如下:(1)碎砖基质组(T1-T5,无机材料为碎砖颗粒)的理化性质优于混合组(T11-T15,无机材料为碎砖和碎混凝土颗粒);与对照组(CK,无机材料为蛭石和珍珠岩颗粒)相比,碎混凝土组(T6-T10,无机材料碎混凝土颗粒)的理化性质最差。随着建筑废弃物颗粒粒径的增加,容重逐渐降低,孔隙度逐渐增大。碎混凝土组的pH偏碱性。综合考虑基质各方面性能,中粒径、小中粒径混合、中大粒径混合的碎砖组基质表现较优,同粒径的混合组次之,碎混凝土组的基质表现最差。(2)种植在碎砖基质中的佛甲草维持生长最久,覆盖度最大,叶片叶绿素含量最高,丙二醛含量最小,叶片相对含水量最高;种在对照和混合基质中的佛甲草长势和抗逆性较好;碎混凝土基质栽培的佛甲草长势最差。植株相对含水量、叶绿素含量随着粒径的增大呈现出先增后减的趋势,丙二醛含量呈现出先减后增的趋势;小粒径的建筑废弃物颗粒不适宜植物长期维持生长状态;厚度为10 cm的中粒径碎砖颗粒基质更适宜种植佛甲草生长,中粒径的混合颗粒次之。(3)与对照组相比,碎砖基质能充分发挥屋顶绿化持蓄水、降低总径流量和延缓径流洪峰的作用,混合基质表现次之,混凝土基质的表现最差。随着基质厚度的加深,径流量逐渐减少。考虑经济效益和屋顶荷载,将中粒径的碎砖颗粒(或与同粒径的碎混凝土颗粒混合)与泥炭按1:1的体积比(厚度设10 cm)配置佛甲草种植基质,能取得较好的生态效果。

关键词： 土地多功能   北流河流域   评价   地理探测器   功能分区  

摘要： 由于人类对土地功能的认识单一,造成土地利用不充分,导致尤其是乡村地区土地资源的闲置与浪费,而单一功能土地利用模式转变的关键是探究土地多功能的利用。土地多功能在空间表现出的差异性特征使得土地资源的合理配置和高效利用成为土地科学研究的重要方向。从土地要素构建土地多功能评价指标可以客观的认识土地资源在结构上的差异性,并以此为基础探究土地多功能在空间的分布特征,明确土地多功能的影响因素对人类利用土地资源、选择土地利用方向具有重要的理论和现实意义;同时基于土地多功能水平的差异化进行功能分区,也是广大乡村地区推动乡村振兴战略发展的有益探索,对于区域性发展资源特色产业,合理统筹规划土地多功能利用布局,实现乡村振兴、城乡融合、共同富裕具有重要的指导意义。本文以阜平县北流河流域林地作为研究对象,在界定土地多功能的内涵和类型的基础上,构建土地多功能评价指标体系,对阜平县北流河流域林地的多功能水平进行评价。并运用热点分析法分析土地多功能的空间特征,利用地理探测器的因子检测器和交互检测器分析土地多功能指数的驱动因素,应用聚类分析对北流河流域土地多功能进行合理分区,并提出利用对策。本研究得到以下结论:(1)生产功能指数范围在1.2395～3.4951;生态功能指数范围在1.0531～2.5956;景观功能指数范围在1.1341～3.4749;材料功能指数范围在0.9999～2.5159;多功能指数范围在1.1450～2.4255。北流河流域林地的土地多功能具有显著的空间分异特征。生产功能热点区域面积为36.41km2,集中分布在低海拔地区。冷点区域面积为41.27km2,集中分布在高海拔地区;生态功能热点区域面积为23.45km2,冷点区域面积为17.75km2,冷热点区域分布分散;景观功能热点区域面积为58.90km2,集中分布在流域北部,冷点区域面积为35.16km2,集中分布在流域南部的河流两侧;材料功能热点区域面积为20.96km2,冷点区域面积为19.82km2;冷热点区域分布分散;土地多功能热点区域面积为43.91km2,主要分布在高海拔地区,冷点区域面积为29.63km2,主要分布在低海拔的河流两侧。(2)选取土壤、植被、气候、地形地貌、地质要素中的15个影响因子采用地理探测器模型对北流河流域林地的土地多功能空间分异的影响因子进行定量分析。因子探测结果表明,北流河流域林地的土地多功能空间分异受土壤、植被、气候、地形地貌、地质要素的综合影响,其中郁闭度、优势树种、植被盖度在因子探测中q值排名前三,分别为0.653 6、0.610 8、0.166 2。说明植被要素对土地多功能指数的空间分异影响较大,植被是影响土地多功能的主导因素,其他因子对北流河流域林地的土地多功能空间分异影响较弱,各因子的q值大小排序为:优势树种>郁闭度>植被盖度>地质年代>坡度>蓄积量>坡向>碳汇>土壤类型>年均降水量>海拔>土层厚度>有机质含量>pH>≥10℃积温。交互探测结果表明,蓄积量∩优势树种、碳汇∩优势树种、郁闭度∩碳汇、郁闭度∩蓄积量的交互作用解释力排名前四,交互作用值分别为0.880 6、0.864 2、0.854 0、0.838 6,交互作用探测结果类型均为非线性增强,说明交互作用中植被指标间的交互影响最大,应注重植被资源的保护,切实合理的利用植被资源。(3)通过计算伪F统计量和运用聚类分析,将北流河流域林地划分为4类,即Ⅰ生态功能主导区、Ⅱ生产功能主导区、Ⅲ景观功能主导区、Ⅳ土地多功能提升区。其中:生态功能主导区分布范围较广,从低海拔到高海拔均有分布,面积占北流河流域林地面积的54.52%;生产功能主导区主要分布在北流河流域河流两侧,面积占比为8.33%,主要分布在北栗园铺村、北刘庄村、西刘庄村、大教厂村、塔沟村;景观功能主导区主要分布在北流河流域北部高海拔地区,面积占比为22.08%,主要分布在北刘庄村、黑崖沟村、西刘庄村、大教厂村、平石头村;土地多功能提升区主要分布在北流河流域的南部,面积占比为15.07%,主要分布在龙王庙村、罗家庄村、西刘庄村、北刘庄村、青羊沟村、龙泉关村、全庄村。本研究对优化土地利用方式、实现土地多功能利用,资源可持续发展提供理论基础,为阜平县发展资源特色产业,实现乡村振兴、城乡融合、共同富裕具有重要意义。

关键词： 高速公路   桥梁工程   伸缩缝   施工质量   交通安全  

摘要： 随着国家实力的提升，国民出行需求增长迅速，促使高速公路建设如火如荼，公路桥梁工程的数量、长度也在持续增加。伸缩缝作为高速公路桥梁工程中的关键组成部分，保障人民的出行顺利，以及行驶过程中的安全性，便要对该环节加大注意力，提升施工的质量情况。基于此，重点分析了伸缩缝施工技术，同时，细致阐述了对其质量进行控制的具体措施，供参考。

关键词： 建筑施工扬尘   空间运移扩散   计算流体动力学   分级管理与控制   来流风速   围挡高度  

摘要： 建筑施工过程排放的扬尘不仅会对城市环境造成严重的污染,还将危害植被和人体的健康,阻碍社会发展。研究建筑施工扬尘的空间运移扩散特性,有利于帮助制定建筑施工扬尘防治的管理与控制措施,促进城市绿色发展。基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)理论与技术,围绕建筑施工扬尘的运移规律和分级管控手段,主要完成了以下几方面的研究工作。(1)扬尘的颗粒特性和空间分布特性与建筑施工所处的阶段和所在的区域密切相关。以某建设项目为对象,测量土方开挖阶段等各施工阶段的扬尘排放量,深入研究了采取了施工扬尘控制处理前后的差异性,确定了污染最严重的施工阶段和施工区域,为扬尘空间扩散特性研究做了铺垫。(2)不同建筑施工阶段的施工扬尘空间扩散规律存在相似性。根据21组建筑工地的水平方向和36组建筑工地的垂直方向的施工扬尘浓度监测数据,对比分析幂函数、高斯函数和指数律模型在描述建筑施工扬尘水平方向和垂直方向扩散规律上的准确性与适用性。结果表明,提出的指数律模型可准确描述水平和垂直上建筑施工扬尘的运移特性。以某工地为例,基于CFD模拟技术验证了提出的建筑施工扬尘指数律空间扩散模型的适用性。(3)来流风速和工地围挡高度是影响建筑施工扬尘空间扩散的关键因素。以某工地为例,选取6种指数律剖面来流风速以及6种围挡高度,进行建筑施工扬尘空间扩散的CFD模拟,对比分析不同围挡高度和来流风速下施工扬尘的空间分布与扩散特性。为综合评估建筑施工扬尘对人体及外界环境的影响,提出平均扬尘排放率和扬尘逃逸比作为扬尘污染评估指标,量化分析了来流风速和围挡高度对扬尘污染的影响。(4)根据建筑施工扬尘的影响程度,提出建筑施工扬尘的污染严重程度分级标准,按照离建筑施工工地水平距离将建筑施工区域周围划分为3个污染等级区提出建筑施工扬尘污染严重程度的分级预警方法及详细流程,并针对扬尘污染等级提出了具有针对性的分级管理计划。研究可为建筑施工扬尘的空间扩散分析提供参考,提出的建筑施工扬尘分级管控措施可有效降低建筑施工扬尘浓度,同时控制抑尘成本,最大程度提高环境空气质量,改善居民居住和出行环境。

关键词： 建筑风格图像分类   注意力机制   核伪逆学习   支路神经网络   特征融合   卷积神经网络  

摘要： 图像分类是图像处理领域一个重要的研究方向,而建筑风格图像分类作为图像分类一个重要的应用分支,一些研究学者提出了许多的建筑风格图像分类方法。其中,基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的建筑风格图像分类方法因其深层的网络结构,能够很好地提取图像特征而受到研究者的关注,但仍存在以下两个不足:一是建筑由不同的建筑构件组成,而大多数方法在对建筑图像进行特征提取时往往忽略了不同建筑构件具有不同的权重以及它们之间的空间关系;二是在使用CNN对建筑风格图像分类进行训练的过程中,随着网络深度和宽度的增加,分类模型的训练会花费大量的计算资源和时间。注意力机制可使深度学习在提取图像特征时更具针对性,能自适应地为不同的特征分配相应的权重,从而提取更具判别性的特征,使模型的判断更加准确。伪逆学习一般通过矩阵内积和伪逆运算计算模型的输出权重矩阵,因不采用迭代优化的过程,比基于梯度下降算法效率更高。因此,为进一步提高建筑风格图像分类的精度和效率,本文对基于注意力机制和核伪逆学习的建筑风格图像分类方法进行研究。主要研究工作如下:(1)提出一种基于CNN和通道-空间注意力的建筑风格图像分类方法。首先,在特征提取之前加入选择预处理操作,以有效选择建筑图像的主体候选区域,然后将获取的候选区域利用CNN特征提取器进行深度特征提取。其次,引入通道-空间注意力模块,将特征图的不同通道利用通道相关性生成注意力图,既为不同的建筑构件赋予不同的权重,又提取不同建筑构件的空间特征。最后,使用Softmax分类器建立注意力特征图和分类标签之间的映射关系,并预测建筑风格图像的分类标签及其概率。在Architecture Style Dataset和Architectural Heritage Element Dataset(AHE＿Dataset)数据集上进行实验,结果表明该方法能够有效地提高建筑风格图像分类的精度。(2)为了进一步提高建筑风格图像分类模型的分类效率,提出一种基于特征融合和核伪逆学习的支路神经网络学习模型与分类方法。首先,为最大程度减小建筑风格图像分类模型的精度损失,利用不同尺寸的卷积层进行层间特征融合以丰富建筑风格图像的特征提取信息。其次,在网络中引入了由核伪逆学习(Kernel Pseudoinverse Learning,KPIL)训练的支路神经网络(Branch Neural Network),通过添加退出阈值分类器,以使在较高的置信度情况下让大多数容易分类的建筑图像及早退出网络,避免在基线网络中逐层地学习,进而加快网络的学习效率。最后,不同的支路神经网络结构利用浅层到深层的特征实现建筑风格图像由粗到细的分类。在Architecture Style Dataset数据集上进行了实验,结果表明该方法能够在保持较高的建筑风格图像分类精度的同时,进一步加快网络的运算效率。(3)为了更好地将所提方法应用于实际应用中,设计并实现了一个基于支路网络模型的建筑风格图像分类系统。

关键词： 市政道路工程   伸缩施工   技术应用  

摘要： 随着市政道路工程的不断兴建，伸缩缝施工所具有的重要性越发彰显出来，为保证伸缩缝施工效果良好，使最终施工效果能够达到理想状态，在施工过程中需要合理应用伸缩缝施工技术。因此，文章针对上述内容展开研究，阐述了市政道路建设中伸缩缝施工的重要性；总结了橡胶伸缩缝、填塞式伸缩缝、钢板式伸缩缝、无缝式伸缩缝这四种伸缩缝技术在市政道路工程施工中的应用；分析了伸缩缝技术的基本操作流程；从质量保障体系、现场施工人员、施工材料方面给出伸缩缝施工技术控制措施；最后通过具体工程案例总结相关工作经验，希望能够为同领域工作者提供有益参考。