木質(zhì)框架
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-09
木質(zhì)框架的實(shí)例教程
木質(zhì)框架模型雙向地震仿真分析
一、模型設(shè)計(jì)
根據(jù)結(jié)構(gòu)在地震作用下要求強(qiáng)柱弱梁，且具有較強(qiáng)的耗能能力等原則，此框架結(jié)構(gòu)采用4根較大截面L型柱作為主要豎向構(gòu)件，底層退縮部分框架柱采用較小截面木條，梁為較小截面的矩形木條。模型高度700mm，1層凈高15cm，其余層高均為11cm，共六層，高寬比4.67。模型4層及以上所有樓層進(jìn)行縮進(jìn)，即模型4樓及以上所有樓層地板面積為3樓地板面積的75%。為提高結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的耗能能力及穩(wěn)定性，在結(jié)構(gòu)3、5層設(shè)摩擦阻尼器F，如圖6(a)所示，2、4、6層設(shè)交叉棉繩拉索CP,如圖9所示。因?yàn)轭}目對(duì)房屋門(mén)窗等開(kāi)口空間求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)阻尼器和拉索的對(duì)稱布置。圖3為1~2層框架柱截面尺寸及平面布置圖，3層及以上樓層僅有L型截面柱四根。框架梁全部采用5.5mm×4mm的矩形截面。
二、模型制作
模型4根L型框架柱采用長(zhǎng)度為700mm的5根矩形截面木條拼接而成，中間用熱熔膠進(jìn)行可靠粘結(jié)，之后將矩形梁以首層至頂層的順序依次用熱熔膠粘結(jié)至L型柱相應(yīng)位置，將結(jié)構(gòu)粘結(jié)成一個(gè)整體，并保證梁柱的垂直狀態(tài)。摩擦阻尼器兩端用熱熔膠固定在上下樓層的兩個(gè)梁柱節(jié)點(diǎn)處。交叉棉繩采用鎖扣的方式在梁柱節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行固定，并用熱熔膠進(jìn)行粘結(jié)，以保證節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，提高模型整體的穩(wěn)定性。最后將模型柱腳用熱熔膠與底板進(jìn)行可靠粘結(jié)，保證加載過(guò)程中的可靠性。
三、材料及阻尼器參數(shù)
應(yīng)用LDS-5 電子拉力試驗(yàn)機(jī)對(duì)模型制作所用的材料及摩擦阻尼器進(jìn)行了試驗(yàn)分析[10]。模型框架所用材料為中密度纖維板，圖4為中密度纖維板應(yīng)力應(yīng)變曲線，計(jì)算時(shí)采用簡(jiǎn)化理想彈塑性模型，初始彈性模量取測(cè)量平均值1000MPa，屈服強(qiáng)度為8.5Mpa。棉繩受拉力學(xué)性能如圖5，試驗(yàn)采用的棉繩長(zhǎng)度與模型中相同。
展開(kāi) 木質(zhì)框架墻中的相對(duì)濕度分布。
凝結(jié)會(huì)導(dǎo)致霉菌生長(zhǎng)，直接影響人類(lèi)健康和建筑物的可持續(xù)性。例如，霉菌的生長(zhǎng)速度是保護(hù)歷史建筑的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。為了防止間歇性冷凝的風(fēng)險(xiǎn)，通常的做法是在室內(nèi)石膏板和纖維素隔板之間增加一個(gè)隔汽層。這樣可以減少濕度達(dá)到最大值。下圖顯示了在有隔汽層和沒(méi)有隔汽層的情況下（分別為虛線和實(shí)線），通過(guò)木質(zhì)框架墻（紅線）和纖維素隔板（藍(lán)線）的相對(duì)濕度分布。
在木釘和纖維素隔板中，隔汽層對(duì)整個(gè)木質(zhì)框架墻的相對(duì)濕度分布的影響。
對(duì)于這個(gè)模型，我們認(rèn)為建筑材料是特定的非飽和多孔介質(zhì)，其中的水分以液態(tài)和氣態(tài)存在，只有一些傳遞過(guò)程是相關(guān)的。EN 15026標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的建筑材料考慮到了水分傳輸現(xiàn)象，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參看參考文獻(xiàn) 1。
由規(guī)范建立的傳遞方程作為標(biāo)準(zhǔn)，考慮了液體通過(guò)毛細(xì)力的運(yùn)輸、蒸汽壓力梯度導(dǎo)致的蒸汽擴(kuò)散以及水分儲(chǔ)存。
我們通過(guò)在傳熱方程中加入以下通量來(lái)模擬蒸汽冷凝導(dǎo)致的潛熱效應(yīng)。
此外，還評(píng)估了熱性能對(duì)濕度的依賴性。
您可以在傳熱模塊用戶手冊(cè) 中找到有關(guān)建筑材料中水分傳遞方程的詳細(xì)信息。
COMSOL 軟件傳熱模塊的熱濕傳遞接口增加了：
熱濕耦合節(jié)點(diǎn)
建筑材料傳熱接口
建筑材料中的水分輸送接口
用于傳熱的建筑材料特征
用于水分傳輸?shù)慕ㄖ牧咸卣? 薄防潮層特征，用于模擬防潮層
最后，通過(guò)傳熱接口的建筑材料特征，將由蒸發(fā)引起的潛熱源加入傳熱方程。
選擇建筑材料中的傳熱接口時(shí)的模型樹(shù)和后續(xù)子節(jié)點(diǎn)，以及 建筑材料特征的設(shè)置窗口。
展開(kāi) 一是程序要求對(duì)臨時(shí)建筑物及其附近人員的危險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，特別是木質(zhì)框架拖車(chē)活動(dòng)房。明確規(guī)定如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析，則不得位于距離工藝裝置100m以內(nèi)，但實(shí)際距離最近的只有45m，也未進(jìn)行評(píng)估。二是排放罐急冷水停止使用，沒(méi)有經(jīng)過(guò)MOC流程審批；塔頂“安全閥定壓值修改”沒(méi)有及時(shí)納入操作程序。
(4)操作程序(SOP)
違反操作程序和操作失誤是對(duì)該要素最嚴(yán)重的偏離，是導(dǎo)致該事故最主要的直接原因。按照開(kāi)車(chē)程序，每一個(gè)步驟均要簽字確認(rèn)，沒(méi)有得到落實(shí)。開(kāi)車(chē)無(wú)人監(jiān)督，日班主管離開(kāi)崗位去做個(gè)人事務(wù)；交接班管理也存在嚴(yán)重問(wèn)題，如夜班人員發(fā)現(xiàn)了塔釜滿液位和獨(dú)立液位開(kāi)關(guān)未報(bào)警，并沒(méi)有對(duì)問(wèn)題及時(shí)分析和處理。具體以下諸多方面存在問(wèn)題。
第一，按照開(kāi)車(chē)程序，超壓則向3號(hào)燃料氣系統(tǒng)自動(dòng)泄放，但是操作人員按習(xí)慣操作，打開(kāi)用鏈條操作的8號(hào)安全閥旁路閥門(mén)，采用放空罐泄壓并向系統(tǒng)中引入N2，這是形成系統(tǒng)超壓的重要原因之一。
第二，按照規(guī)定分離塔底部加熱升溫速度應(yīng)不大于100℃/h，而實(shí)際在240℃/h以上，導(dǎo)致排放氣液量過(guò)大。第三，按照開(kāi)車(chē)程序要求，正常塔底液位控制在50%，而實(shí)際液位已達(dá)100%，到發(fā)生事故時(shí)，分離塔液位已經(jīng)上升到大約42m，淹沒(méi)了57到70塊塔盤(pán)。而且在72%發(fā)出高液位報(bào)警，但是獨(dú)立液位報(bào)警儀未在設(shè)定值78%發(fā)出報(bào)警，導(dǎo)致操作人員判斷失誤。總之，違反操作程序達(dá)11次之多。
(5)培訓(xùn)(Training)
操作人員開(kāi)車(chē)操作能力不足和培訓(xùn)不到位，也是導(dǎo)致事故的關(guān)鍵原因。
在分離塔底部液位與進(jìn)料流量控制指示存在較大偏差時(shí)，控制室內(nèi)操?zèng)]有考慮到裝置物料和能量平衡問(wèn)題。同時(shí)，外操在可以看到分離塔底泵的吸入口壓力上升而回流罐沒(méi)有建立液位的情況下，也沒(méi)有意識(shí)到物料可能沒(méi)有采出的問(wèn)題。
展開(kāi) 早期的艦載機(jī)多安裝一臺(tái)400-500馬力的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，機(jī)身采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)、機(jī)翼為上下雙翼，蒙皮為金屬或者帆布。這時(shí)候的飛機(jī)十分簡(jiǎn)陋，一方面缺乏空氣動(dòng)力學(xué)方面的積累，另一方面在結(jié)構(gòu)上還在使用鋼管焊接或鉚接的結(jié)構(gòu)，甚至木質(zhì)框架結(jié)構(gòu)，飛行員通常是敞露在外面。這一時(shí)期的飛機(jī)最大速度多在300-400千米/小時(shí)左右，重量約1-2噸，典型的如美國(guó)FB系列戰(zhàn)斗機(jī)、英國(guó)的“海上斗士”、日本的三式戰(zhàn)斗機(jī)等。這些飛機(jī)飛行相對(duì)笨拙，飛行速度、加速、爬升率都比較低，飛機(jī)機(jī)身的強(qiáng)度也比較有限。飛機(jī)基本沒(méi)有什么航電設(shè)備，采用一到數(shù)挺機(jī)作為主要武器。雖然此時(shí)的飛機(jī)負(fù)載能力均比較有限，但炸彈和也開(kāi)始成為重要的機(jī)載武器。此時(shí)的航空母艦在很大程度上擔(dān)負(fù)著對(duì)海作戰(zhàn)的任務(wù)，在水平轟炸瞄準(zhǔn)技術(shù)尚不成熟的年代，俯沖轟炸機(jī)和攻擊機(jī)則成為航空母艦上的主要攻擊力量。
然而這一時(shí)期也是航空技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)期。隨著對(duì)更高、更快的飛行性能的追求，無(wú)論是發(fā)動(dòng)機(jī)還是飛機(jī)結(jié)構(gòu)、空氣動(dòng)力等技術(shù)都在突飛猛進(jìn)。可收放起落架技術(shù)因?yàn)槟軌驇?lái)更小的飛行阻力而受到青睞，鋁合金也開(kāi)始更多地出現(xiàn)在飛機(jī)上。這都導(dǎo)致了這一時(shí)期的飛機(jī)很少有大量裝備并服役多年的情況出現(xiàn)。
到了第二次世界大戰(zhàn)前，艦載機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率已經(jīng)接近1000馬力、一些艦載轟炸機(jī)的正常起飛重量達(dá)到4噸左右，如美國(guó)的TBD艦載轟炸機(jī)、日本的九七式艦載攻擊機(jī)等。此時(shí)雙翼機(jī)正逐漸被全金屬結(jié)構(gòu)的單翼機(jī)所取代，艦載機(jī)在技術(shù)上和戰(zhàn)術(shù)上都趨于成熟，海軍航空兵正以一個(gè)嶄新的姿態(tài)，準(zhǔn)備迎接新一場(chǎng)世界大戰(zhàn)的到來(lái)。
沃特VE-7SF艦載戰(zhàn)斗機(jī)
沃特VE-7“藍(lán)鳥(niǎo)”是一種雙座，牽引式雙翼高級(jí)教練機(jī)。為了滿足美國(guó)陸軍高級(jí)教練機(jī)的要求，沃特研制的VE-7于1917年首飛，首機(jī)在1918年2月11日交付。1918年5月美國(guó)陸軍通信兵訂購(gòu)了14架VE-7。
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凝結(jié)會(huì)導(dǎo)致霉菌生長(zhǎng)，直接影響人類(lèi)健康和建筑物的可持續(xù)性。例如，霉菌的生長(zhǎng)速度是保護(hù)歷史建筑的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。為了防止間歇性冷凝的風(fēng)險(xiǎn)，通常的做法是在室內(nèi)石膏板和纖維素隔板之間增加一個(gè)隔汽層。這樣可以減少濕度達(dá)到最大值。下圖顯示了在有隔汽層和沒(méi)有隔汽層的情況下（分別為虛線和實(shí)線），通過(guò)木質(zhì)框架墻（紅線）和纖維素隔板（藍(lán)線）的相對(duì)濕度分布。
一是程序要求對(duì)臨時(shí)建筑物及其附近人員的危險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，特別是木質(zhì)框架拖車(chē)活動(dòng)房。明確規(guī)定如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析，則不得位于距離工藝裝置100m以內(nèi)，但實(shí)際距離最近的只有45m，也未進(jìn)行評(píng)估。二是排放罐急冷水停止使用，沒(méi)有經(jīng)過(guò)MOC流程審批；塔頂“安全閥定壓值修改”沒(méi)有及時(shí)納入操作程序。
木質(zhì)框架模型雙向地震仿真分析
一、模型設(shè)計(jì)
根據(jù)結(jié)構(gòu)在地震作用下要求強(qiáng)柱弱梁，且具有較強(qiáng)的耗能能力等原則，此框架結(jié)構(gòu)采用4根較大截面L型柱作為主要豎向構(gòu)件，底層退縮部分框架柱采用較小截面木條，梁為較小截面的矩形木條。模型高度700mm，1層凈高15cm，其余層高均為11cm，共六層，高寬比4.67。
這時(shí)候的飛機(jī)十分簡(jiǎn)陋，一方面缺乏空氣動(dòng)力學(xué)方面的積累，另一方面在結(jié)構(gòu)上還在使用鋼管焊接或鉚接的結(jié)構(gòu)，甚至木質(zhì)框架結(jié)構(gòu)，飛行員通常是敞露在外面。這一時(shí)期的飛機(jī)最大速度多在300-400千米/小時(shí)左右，重量約1-2噸，典型的如美國(guó)FB系列戰(zhàn)斗機(jī)、英國(guó)的“海上斗士”、日本的三式戰(zhàn)斗機(jī)等。這些飛機(jī)飛行相對(duì)笨拙，飛行速度、加速、爬升率都比較低，飛機(jī)機(jī)身的強(qiáng)度也比較有限。
