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关键词： 造纸白泥   轻质混凝土   配合比设计   装配式建筑   内隔墙板  

摘要： 为了实现造纸白泥固体废弃物资源化利用和解决装配式建筑用轻质隔墙板强度低、易开裂等问题,本课题在陶粒混凝土的基础上,以碎石替代部分陶粒,以造纸白泥替代部分水泥制备了一种造纸白泥轻质混凝土内隔墙板。基于正交试验法对轻质混凝土进行配合比设计和优选,优选出水胶比0.33、碎石体积替代率30%、减水剂掺量1%为其基准配合比,并基于优选出的基准配合比,设计针对造纸白泥掺量单因素的对照试验,开展造纸白泥掺量对墙板的材料性能、抗压强度、抗弯性能和干燥收缩性能影响的研究,研究发现:(1)在混凝土力学性能方面,与空白组相比,造纸白泥掺量5%、10%、15%三组的28d龄期立方体抗压强度分别增长了3.08%、7.6%、4.6%,造纸白泥掺量5%、10%两组的28d龄期劈裂抗拉强度分别增长了8.3%、2.9%。(2)在混凝土早期抗裂性能方面,造纸白泥掺量为5%、10%、15%、20%时,与空白组相比,混凝土单位面积上总开裂面积分别降低22.60%、35.57%、56.92%、30.82%,适量的造纸白泥替代水泥能起到较显著的抑制塑性收缩裂缝的作用。(3)在混凝土微观性能方面,造纸白泥掺量从0%逐渐增加到10%的过程中,混凝土微观结构越来越密实。当掺量为10%时,大尺寸的CH晶体含量极少,无明显孔隙,各种水化产物彼此交织粘合形成致密结构。(4)在墙板抗压性能方面,与空白组抗压强度(10.02MPa)相比,当造纸白泥掺量为5%、10%和15%时,墙板的抗压强度分别提高5.2%、13.1%和3.4%,且各组墙板的抗压性能均能满足规范要求。(5)在墙板抗弯性能方面,造纸白泥掺量为5%、10%、15%、20%、25%时,试件的抗弯强度可以满足相关规范要求,其中造纸白泥掺量5%和10%的抗弯承载力比空白组提高了7.9%和2.6%。(6)在墙板干燥收缩性能方面,0～3d墙板干燥收缩发展速度极为缓慢,3～15d干燥收缩发展速度较快,15d以后干燥收缩值基本保持稳定。相比于空白组(28d干燥收缩值0.32mm/m),当造纸白泥掺量为5%、10%和15%时,墙板的28d稳定干燥收缩值分别降低了22.2%、32.1%和9.1%。本研究为企业生产装配式建筑用轻质隔墙板提供了理论支撑,提高了轻质隔墙板的强度和抗裂性能,降低了生产成本,为造纸白泥资源化利用提供了解决方案,能够产生良好的经济效益和社会效益。

摘要： 从某种意义上来说，建筑是人心的外化和物化。南方在古代为蛮，化外之地，建筑上也就多有蛮风的留影。尤其到海口一看，尽管这里地势平坦并无重庆式的山峦起伏，但前人留下的老街几乎很少有直的、正的，这些随意和即兴的作品，呈现礼崩乐坏纲纪不存之象。种种偏门和曲道，很合适隐藏神话、巫术和反叛，要展示天子威仪和官府阵仗，却不那么方便。

关键词： 静态稳定判别   步态规划模型   遗传算法   零冲击足端轨迹   质心稳定  

摘要： 随着科学技术不断进步,机器人产业蓬勃发展,各种各样的机器人走进了人们的生活当中,给我们的生活注入了新的活力,带来许许多多的便捷。而当前的老龄化现状日益突出,解决老年人以及腿脚受伤的群体在日常上下楼问题方面就显得迫在眉睫。针对这个问题论文设计以爬楼梯机器人能够更稳定的辅助以上群体爬楼梯和平地路面行走为主要研究目的,同样也为今后产业化发展奠定坚实的基础。其中,论文研究内容如下:(1)设计机器人的本体结构,包括腿部结构、关节以及驱动腿部运动的电机位置等,然后从驱动电机和减速器的选型到传感器的工作,以及控制系统如何配合各个机构完成机器人的运动等方向展开。(2)基于机器人的静态稳定判别和影响静态稳定因素的依据,首先分析不同的步态规划,结合机器人质心调整方法运用论文中的“口”字步态规划模型。然后从理论方面上分析了这种步态情况下机器人质心位置对机体稳定性的影响,基于遗传算法详细的分析动态Trot步态下机器人质心位置的规划方法,并指出机器人的质心稳定分布范围。(3)参照爬楼梯机器人的运动轨迹规划理想曲线要求,利用零冲击足端轨迹的双要求然后作出爬楼过程中理想摆动相的运动轨迹,通过优化机器人的腿部长度以及机架高度这两个因素来研究对运动轨迹的影响,用Matlab的优化工具箱对机器人腿部机构尺寸进行优化设计,让机器人在腿长度满足设计要求。利用MATLAB和ADAMS自带的模拟仿真,然后根据足端运动位移、速度以及加速度曲线出图可以得到假设的正确性,并且通过调整机器人机架的角度可以实现爬楼梯轨迹和平地走路轨迹的转换,最终实现机器人的多种运动模式。(4)最后实验数据验证机器人在运动过程中在各个方向上的偏移都是在可控制范围内,完全能够满足保持一定平衡的要求。

关键词： 碳污协同   宅旁绿地   垂直绿化   屋顶绿化   综合效益  

摘要： 近年来伴随着城市化进程的加快,城市环境质量问题日益突出,对城市居民的健康和生活产生了严重的影响,建设健康低碳可持续的城市居住环境是城市发展面临的瓶颈问题之一。绿地作为城市人居环境中具有生态平衡功能且与人类生活密切相关的绿色空间,在吸收和储存二氧化碳以及降低大气中PM2.5浓度方面均发挥着重要作用,合理的宅旁绿化设计对利用有限的城市绿地空间,更好地发挥其减碳降污的协同作用,促进城市低碳健康发展具有重要的意义。针对这一问题,本文以西安市为例,从碳污协同角度考虑城市居住区宅旁绿化在建设健康低碳居住环境中的重要作用,探索了适宜于城市居住区的宅旁绿化设计优化方案。本文从以下方面开展研究:首先对研究对象宅旁绿化的三个组成部分宅旁绿地、垂直绿化、屋顶绿化分别进行调研,分析整理了西安市居住区宅旁绿化现状,结合居住区绿化常用指标抽象出针对西安市居住区的典型宅旁绿化模型。其次,在调研基础上选取具有典型特征的宅旁绿化进行微气候环境和细颗粒物扩散测试。测试结果显示,不同类型的宅旁绿化对住宅室外微气候和PM2.5扩散均会产生一定程度的影响,绿化越丰富,其微气候调节作用越好,且该调节作用在夏季约为冬季的两倍,有绿化测点PM2.5浓度也低于无绿化测点4%-6%;宅旁微气候因素中风速较小测点与建筑周围PM2.5扩散浓度呈正相关,空气温度与建筑物周围PM2.5浓度相关性呈负相关,相对湿度与建筑物周围PM2.5扩散浓度呈正相关。再次,通过模拟定量比较不同宅旁绿化设计方案影响下的综合碳汇及PM2.5扩散浓度,模拟结果显示宅旁绿地面积越大,综合碳汇效益和PM2.5浓度降低效果也越好。在绿化面积相同的前提下,决定宅旁绿地生态效益的主要因素是绿化形式,乔灌形式的宅旁绿地形式综合碳汇效益和PM2.5浓度降低效果最好,乔灌草次之,乔草最差;决定垂直绿化生态效益的主要因素是朝向,西向墙体垂直绿化的综合碳汇效益和PM2.5浓度降低效果最好,北向最差;决定屋顶绿化生态效益的主要因素为建筑高度,单层时屋顶绿化的综合碳汇效益和PM2.5浓度降低效果最好,四层次之,七层时影响作用明显减弱,住宅高度大于七层后,屋顶绿化仅对住宅顶层综合碳汇效益及其周围PM2.5浓度产生积极影响,而对住宅中层、底层没有明显作用。最后,基于碳污协同影响及绿化经济性推荐不同宅旁绿化设计策略中的最优方案,西安市居住区宅旁绿化中宅旁绿地优先推荐绿地率为35%时的乔灌形式绿地;垂直绿化朝向布置优先推荐西向墙体垂直绿化,最不推荐北向墙体垂直绿化;屋顶绿化优先推荐在住宅高度一至四层时进行种植,其次为四至七层,不推荐在十一层及以上住宅建筑屋顶进行屋顶绿化种植。本文基于碳污协同影响对西安市居住区宅旁绿化设计策略进行定量分析和优化是一种新方法和新思路,通过对宅旁绿化测试和模拟研究结果的比较分析,确定了西安市居住区宅旁绿化的推荐方案,研究成果可以为居住区节能减排以及改善居住室外环境提供理论和实践指导。

关键词： 重庆   水文化建筑   分类调查  

摘要： 重庆地区的水文化建筑遗产数量众多，且类型多样，主要可以分为寺庙宫观、桥梁栈道、堰坝堤渠、码头渡口、古井池泉等五大类。本文在广泛调查的基础上，择要描述、分析了各类水文化建筑的历史传承、文化价值。

关键词： 屋顶绿化   烟草秸秆   基质块   成型   植物栽培  

摘要： 屋顶绿化是一种应用于城市建筑特殊空间构建生态种植系统的综合技术,通过扩大城市绿化面积,可以达到美化城市空间,建设绿色建筑的目的,也可以有效吸收二氧化碳,改善城市生态环境。栽培基质作为屋顶绿化系统的重要组成部分,为植物提供直接的生长环境,是本研究的重点。现有绿化基质以散体物料为主,存在产业化程度低、运输难度大、屋顶施工效率低等问题。将散体基质压缩成型为基质块可以有效避免这些问题,而目前关于栽培基质的成型技术研究较少,还没有形成完善的成型工艺。关于基质原料方面,过往研究已经提出用农林废弃物替代传统草炭,农林废弃物的基质化研究可以促进环保减排,同时又能实现废弃物的资源化与增值化利用,已经成为新型基质配方的主流。但基于原料的有机复杂性,需要针对其物料特性对配方和成型工艺展开单独研究。针对上述问题,本研究提出基于烟草秸秆、污泥腐熟料的基质化利用,采用机械化方式生产压缩型基质块的解决办法。通过成型技术将散体基质进行压缩从而得到固定形状基质块,开发一种轻量化、免养护绿化基质块产品。研究首先探讨烟草秸秆、污泥腐熟料的物料特性,选取草炭进行对比,分析其作为基质使用的可行性;以这两种原料为基础进行压缩型基质块的配方研究,然后针对基质块的压缩成型工艺展开研究,分析基质块成型机理,通过试验评估、模型优化等方法探究关键因素对基质块成型特性的影响,获取成型过程关键参数;最后,选取不同配方基质块进行绿化植物栽培试验,通过实际绿植栽培应用对基质块产品进行综合评价,指导实际生产。研究取得的主要结论如下:(1)烟草秸秆、污泥用做栽培基质的可行性探究,选取目前应用上成熟的基质主料草炭,与本研究使用的经过堆肥处理基质原料进行对比。主要从原料的基本理化特性、养分含量、木质纤维素含量、元素含量以及金属与重金属离子含量进行分析。结果表明:草炭容重处于烟草秸秆、污泥腐熟料之间,原料p H分别为7.79、7.84,高于草炭(5.31),EC值分别为1.843ms/cm、0.104ms/cm,符合绿化用基质要求(0.3～3.0ms/cm)。原料中营养元素TN、TP、K总含量超过25mg/g高于草炭。烟草秸秆中木质素含量达28.78%,比草炭高6.32%。元素分析结果表明,原料O/C比超过1,稍高于草炭(0.81),C/N比分别为15.41、16.61,低于草炭(35.08),原料基本达到腐熟状态。对于原料中重金属离子(Cd、Pb、Cr、As、Ni、Cu、Zn)含量进行分析,其限值满足国家标准。综合评价基质原料满足要求,可以作为栽培基质使用。(2)基质块成型配方研究,从基质物料配比、粘结剂挑选、原料含水率三个方面对基质配方进行研究,基质块容重、松弛率、抗弯强度为指标,优选合理的基质块配方;通过保水淋溶试验、基质植物毒性试验对配方进行评价。基质物料配比试验结果表明:相同压缩条件下,当烟草秸秆与污泥腐熟料质量比为7:3时,基质块抗弯强度最高达0.38MPa。粘结剂挑选试验取黄原胶、海藻酸钠和羧甲基纤维素钠(CMC)三种,添加量为0%、2%、4%、6%、8%进行对比,当添加黄原胶4%时强度提升最高,基质抗弯强度达到0.93MPa,提升2.48倍。在保证基质块强度的前提下,原料不同含水率试验的结果表明,当原料含水率为30%±2%,既符合轻质化的要求,容重为0.97g/cm,也可以保证松弛率(125.47%)合理。对不同秸秆占比配方的保水和淋溶试验表明,各试验组第一次饱和吸水率小于100%,第二次饱和吸水率均提升超过30%,基质再吸湿力明显增强,各试验组基质块饱和吸水率低于草炭。充分吸水后,基质块失水速率在180h之后趋于稳定,失水速率低于0.2g/h,保水性优于草炭。对基质块淋溶10次后,p H(6.74～6.91)、EC值(286.9～371.4us/cm)均处于稳定状态。基质植物毒性试验表明,秸秆和污泥质量比为7:3,添加4%黄原胶的试验组发芽指数最高,达到0.88,满足栽培基质要求(0.70)。(3)基质块成型过程关键参数优化研究。本研究主要探究影响成型的主要机械因素,如压力、加载频次、加载速度、保压时间等对基质块的成型特性影响规律。中心复合设计(CCD)试验以成型关键参数压力、加载速度、保压时间为因素进行三因素五水平响应面优化,得到优化工艺参数组合。结果表明:压力对基质块成型影响显著,压力超过40k N(9.52MPa)时,基质处于压实阶段;模型优化器预测出两个工艺参数组合。其一侧重基质块尺寸稳定和高强度:(1)压力40k N,加载速度40mm/min,保压时间70s;其二侧重基质吸水能力和轻质化:(2)压力20k N,加载速度40mm/min,保压时间90s。采用这两种工艺压制基质块,跟预测结果进行对比验证,偏差合理。采用双因素试验探究压力、加载频次对基质块容重,成型能耗的影响

关键词： 生态功能分区   多情景模拟   SOFM-RF方法   PLUS模型   淮海经济区  

摘要： 随着《淮河生态经济带发展规划》的发布,淮海经济区作为国家战略重新出现,规划以来发展较为迅速,但伴随着经济的迅速发展、城镇化水平的提高和社会人口压力的不断增加,人地之间的矛盾不断加大,生态文明建设迫在眉睫。生态功能分区作为我国生态建设过程中的一项重大工作,其在指导以及优化土地资源空间格局方面发挥重要作用,可以预测淮海经济区未来科学的产业发展方向,促进经济与环境的“共赢”发展,可作为政策支撑供决策者参考,具有重要的现实意义。本研究以淮海经济区为研究对象,利用地理空间数据和社会统计数据等多源异构数据构建生态功能分区指标体系,实现淮海经济区的生态功能分区,并基于各生态功能区的主导功能类型进行多情景模拟演变分析,探索研究区的发展方向。具体研究内容和成果如下:（1）根据我国发布的生态功能分区的相关准则要求,基于遥感云计算和地理信息空间分析技术,构建了淮海经济区的生态功能分区的指标体系,该体系从生态服务功能、生态敏感性和区域经济发展三个方面建立了12项评价指标。（2）结合自组织特征映射神经网络（self-organizing feature map,SOFM）和随机森林（random forest,RF）算法,提出了SOFM-RF生态功能无监督分区方法,实现了淮海经济区生态功能分区边界的划分,挖掘主导功能类型,将淮海经济区分为四类生态功能分区和八类生态功能亚区。具体结果表明:研究区北部地形起伏大,林地和草地资源丰富,水土保持作用显著;研究区西南部以平原为主,耕地资源丰富且肥沃,食物供给作用显著;研究区东南部湖泊众多,且包含较多的自然保护区,水源涵养功能重要;研究区中部以建设用地为主,各类生态功能低下但区域经济发展优势显著;最终得到四类生态功能分区,并在此基础上细分为八类生态功能亚区。（3）引入土地利用多情景模拟分析,耦合斑块尺度土地利用变化模拟（patch-generating land use simulation,PLUS）模型和Markov模型实现研究区2020年的土地利用模拟,并以划分的各生态功能区为子区域分别进行自然发展、生态保护、耕地保护以及城镇发展情景模拟,叠加合并得到淮海经济区2024年四种模拟情景的土地利用概况。具体结果表明如下:耦合的土地模拟模型模拟的2020年土地利用数据的Kappa系数为0.8626,总体精度为93.65%,精确度较高,可以用来预测2024年土地资源的空间分布。针对整个淮海经济区,不同的发展情景生成的各地类的目标需求数量不一致,耕地面积在耕地保护情景下最高,生态保护情景次之,城镇发展情景下最低;林地和草地的面积均为生态保护情景下最高,自然发展次之,耕地保护情景下最低;水域面积在自然发展情景下最高,城镇发展次之,耕地保护情景下最低;建设用地面积在城镇发展情景下最高,自然发展次之,生态保护情景最低。针对每个生态功能区,Ⅰ北部水土保持功能区适合生态保护发展模式,提高生态调节能力;Ⅱ西南部产品提供功能区适合耕地保护发展模式,提高农产品生产力;Ⅲ东南部水源涵养功能区适合生态保护模式,减少对自然保护区的扰动;Ⅳ中部人居保障功能区适合城镇发展模式,同时资源开发与生态保护并重,促进生态的可持续发展。本研究有图幅30幅,表25个,参考文献104篇。