模块化钢结构体系建筑产业化技术与示范综述
摘 要： 通过对模块单元的分析和研究，提出了模块尺寸的选型建议，并通过不同功能模块的组合，形成典型的模块化宿舍、住宅、办公、学校等建筑方案。。通过系统研究模块单元的设计、制造、运输、安装等全过程，形成了模块化钢结构建筑产业化的成套技术，并以示范性生产基地、示范工程及系列化产品，加快推动模块化钢结构建筑的市场规模化应用。关键词： 模块化钢结构； 拼接节点； 标准化设计方法； 一体化； 产业化
AI赋能的混凝土材料基因数据库智能设计及应用
摘要：针对混凝土数据多源、异构、多尺度的特点，本工作面向材料数据管理、基因智能分析到材料智能研发的典型任务，建立一套AI 赋能的混凝土材料基因数据库智能设计框架，框架以标准化的混凝土材料基因关系型数据库与图数据库为数据存储基础，设计分层密度聚类算法提取对混凝土材料典型性能产生重要影响的基因组结构。利用机器学习正向设计混凝土材料典型性能预测方法，R2相较其他机器学习模型提升约4%，实现了从特征选择、模型预测到贡献量化的可解释性推理路径，设计融合ACO 与NSGA-Ⅱ的、以性能目标驱动的混凝土材料配比逆向优化算法，突破传统配比经验依赖与单目标优化局限，通过全局搜索避免陷入局部最优解。系统化智能化框架旨在突破传统数据库在材料计算与智能分析方面的瓶颈，可为材料基因智能化研究提供借鉴。
长寿命耐候钢桥锈层稳定性原位测试与评价
摘要:基于耐候钢锈层形成和损伤机理,总结了耐候钢桥锈层检测及评价方法,并以中国首批3座免涂装耐候钢桥为工程依托,采用目测检查法和胶带黏附力测试法对典型构件的构造细节处锈层进行原位测试,通过对锈层稳定性的定性与定量分析,明确了结构型式、气候气象和环境条件等对耐候锈层形成的影响规律,分析了不同位置的表面锈层分布特点及稳定性差异,建立了长寿命耐候钢桥锈层稳定性技术状况评价模型,开展了全桥锈层稳定性技术状况评价,提出了锈层的针对性维护管养建议。研究结果表明:稳定锈层的形成受结构构造形式、水汽及光照等各种因素作用影响;耐候钢桥受日照充足的区域,其耐候锈层形成快、稳定性好;通风好且不易积水积尘区域的耐候锈层状况优于积水积尘区域和潮湿通风不畅区域;高湿热环境中的耐候钢桥,通风、日照条件好的区域,其耐候锈层形成快且稳定;耐候锈层稳定性技术状况可根据承重结构锈层稳定性状况、桥梁附属结构技术状况和桥位环境状况3类评价指标分为1~4级,综合评价眉县常兴二号桥、黄延高速隆坊跨线桥和西藏扎墨公路达国大桥锈层稳定性技术状况等级分别为2级、2级和3级;稳定可靠的耐候锈层是实现耐候钢桥长寿命设计和使用的技术保证之一。长寿命耐候钢桥锈层检测方法与评价指标可为桥梁构造设计及锈层维护管养提供依据,将推动长寿命耐候钢桥的工程应用。
建筑用生物质基纤维素保温气凝胶研究进展
摘要：建筑保温可以有效降低建筑材料的热损失，对于保持建筑内部的舒适度起着重要的作用。提高建筑材料的保温性能至关重要，特别是通过减少加热-冷却的热量损失来实现节能。因此，研究具有优良保温性能的建筑材料已成为当前保温领域研究的重点之一。与传统的保温建筑材料相比，生物质基纤维素保温气凝胶具有低导热系数、高比表面积、可再生性、成本效益和环境友好型等优越的物理和化学特性，是未来建筑节能技术的理想新型建筑材料。本文综述了近年来生物质基纤维素保温气凝胶的制备技术、研究现状、存在的问题及在建筑材料(屋顶、内外墙和玻璃等) 中的应用。最后，简要讨论了生物质基纤维素气凝胶在保温材料应用中面临的挑战，并对其未来的发展方向进行了展望。
城市光伏建筑产业化发展研究
摘要：光伏建筑通过建筑表皮发电可降低建筑运行阶段碳排放30%以上，我国城市光伏建筑产业具有极大的发展空间，在“双碳”目标、城市更新需求的驱动下，城市光伏建筑产业化发展对能源转型、建筑领域减碳意义重大。本文在剖析光伏建筑技术原理、辨识光伏建筑发展价值的基础上，从产业规模和格局、产业政策与标准等方面梳理了城市光伏建筑产业化发展现状，研判了政策系统性不足、技术集成存在瓶颈、市场机制不完善、基础设施薄弱等现实挑战。总结了城市光伏建筑产业化发展的关键环节，包括构建适合城市更新的光伏建筑模式、建立光伏建筑与城市规划的协同融合体系、打造城市级光伏能源数字协同平台、推进城市新型电力基础设施升级改造；以完成建设并投入运营的城市光伏建筑示范项目为案例，实证分析了城市光伏建筑模式的技术与经济可行性。后续可在加强顶层设计、强化政策协同，突破系统集成技术、提升集群化效能，完善市场生态体系、形成多元支撑，推进与城市更新结合的示范工程等方面采取切实行动，高质量推进城市光伏建筑产业化发展。
3D打印混凝土的流变性能及其影响因素研究综述
摘要：3D打印混凝土具有绿色环保、生产高效智能、节约人力、无需模板等优势，是推动建筑行业工业化升级向智慧化和数字化发展的重要途径之一。对应混凝土3D打印的3个重要阶段：泵送、挤出和建造，决定其制备成功的可打印性主要包含可泵送性、可挤出性和可建造性，然而，这些特性之间存在着矛盾与平衡，且与流变性能密切相关。因此，混凝土流变性能是3D打印混凝土的重要影响因素，也是制约3D打印技术在土木工程中广泛应用的主要因素。目前，已有许多关于3D打印混凝土流变性能的研究，但对于3D打印混凝土流变性能的测试方案和影响因素等关键研究方向尚未形成全面的认识。基于此，本文首先汇总分析了3D打印混凝土流变参数(屈服应力、塑性黏度和触变性) 的测试方案、测量范围和表征模型。其次，对3D打印混凝土流变性能的影响因素(原材料性能与配合比、打印参数和温度) 进行了分析，提出了调控流变参数的方法。最后，展望了3D打印混凝土流变性能研究的未来发展方向。
海工混凝土环氧涂层的改性设计与防护机制研究进展
摘要：海洋环境中的海浪导致物理条件的变化、气候的多变、化学成分的复杂性、生物等多种外界因素耦合，尤其在海洋工程方面，混凝土的服役环境更恶劣。在海洋防腐蚀领域，环氧树脂(EP) 材料具有耐海洋环境下氯离子的腐蚀、经济效益好等优点，在海工混凝土中被广泛应用。目前，针对海工环氧涂层的改性研究不断更新和深入，以混凝土为基体的环氧涂层改性也成为研究热点，但在海工混凝土服役的海洋环境多因素耦合作用下，应建立的防护体系仍需系统的开展相关研究。基于此，从海工混凝土环氧涂层研究背景及意义、失效形式及机制、多维助剂改性和防护机制4个角度展开，对海工混凝土环氧涂层的改性设计与防护机制调控研究进展进行分析与论述。综述了海工混凝土环氧涂层的多尺度结构设计与防护机制研究进展，总结了目前海工混凝土环氧涂层的环境、结构、工艺、机制4 个维度的研究现状、前景，对未来的海工混凝土环氧涂层的超长寿命防护研究、仿生设计、机制研究具有指导意义。
聚合物-混凝土复合材料研究进展
摘要：【目的】 聚合物作为一种在水泥基材料中广泛应用的有机外加剂，能显著改善混凝土各方面性能； 探讨聚合物对混凝土工作性、 力学性能及耐久性的影响规律及作用机制，能够更好地指导聚合物在混凝土中的应用。【研究现状】 综述聚合物-混凝土复合材料的种类及性能特点，分别介绍聚合物混凝土、 聚合物浸渍混凝土、聚合物改性混凝土以及其他3类新型聚合物混凝土复合材料； 从工作性、力学性能和耐久性3个方面的表现分析聚合物对聚合物-混凝土复合材料性能影响及作用机制。【结论与展望】 聚合物混凝土和聚合物浸渍混凝土在力学性能和耐久性方面显示出较大优势，但高成本和复杂制备工艺限制其大规模应用； 聚合物改性混凝土虽然成本较低且应用广泛，但抗压强度随聚合物掺量的增大而下降，须通过优化骨料配比和养护条件平衡性能； 新型聚合物-混凝土材料如单体原位聚合混凝土（强度高但反应难控）、 纤维增强基材（延展性好但掺量敏感）、 废旧塑料-橡胶混凝土（环保但强度低）各有潜力与挑战；未来须重点突破界面作用机制解析、低成本工艺及环保材料开发等瓶颈。
国内外耐候钢桥发展综述
摘要:为了推动我国耐候钢桥技术进步和发展,梳理了美国、日本、欧洲和我国耐候钢桥技术现状,从工程应用、耐候桥梁钢性能要求、耐候钢桥设计、钢结构连接及管养技术等五方面进行了综述总结。分析表明:耐候钢桥在美、欧被大量应用且反响良好,日本耐候钢桥则经历了从快速发展到2008 年左右顶峰后比重逐年下降并趋于稳定的过程。通过多年的工程应用和技术提升,目前各国在耐候钢的母材、设计、连接、管养等方面技术已相对成熟。我国耐候钢桥应用近些年发展势头良好,在公路和铁路桥梁领域涌现出众多工程案例。工程实践表明,耐候钢桥应用效果与环境气候密切相关,在耐候钢桥工程应用推广过程中需要注意积累实践经验,同时做好致密锈层稳定机理、耐候性指标、国内耐候钢桥应用环境分区等基础性课题和关键技术问题的研究。
水泥及地聚物疏水复合材料的研究现状及分析
摘要：混凝土的长期耐久性问题是其面临的主要问题之一，造成耐久性破坏的主要原因是水在混凝土多孔结构中的迁移，使有害离子更容易进入基材内部。采用超疏水材料对水泥及地聚物进行改性复合处理，赋予其超疏水特性，避免水分在其孔隙中的传输，从而防止有害离子的迁移及侵蚀，增强混凝土的耐久性。本文总结了目前研究当中对于水泥及地聚物胶凝材料超疏水改性方法，包括整体改性和表面改性两种；归纳了整体改性方式中超疏水改性剂加入到水泥及地聚物混凝土中的改性机制及与无机物基体中的连接键合方式；概括了目前研究当中表面改性常用的改性方法，包括喷涂法、浸渍法、模板法等，并分析了表面改性机制。与表面改性所得到的超疏水复合涂层相比，整体改性的水泥及地聚物基复合材料在实际应用场景当中具有更大的优势。此外，分析了疏水改性后对复合材料润湿性、防水性、抗压性能及防腐性能的影响规律，发现其抗压强度降低了约20%~60%。最后，阐述了水泥及地聚物复合材料疏水改性研究中存在的一些问题并对未来的研究方向进行了展望，建议从体积型超疏水、提高抗压强度、成本控制及疏水外加剂在材料内部实现均匀化分散等方面进行研究。
