[摘要] 建筑工程施工论文精选范文一：污水中有机碳资源回用技术研究第 1
建筑工程施工论文精选范文一：污水中有机碳资源回用技术研究
第 1 章 绪论
1.1 污水处理与资源化现状
污水蕴含着大量的水资源、营养物质和能源物质资源，是潜在的资源宝库，因此，污水处理厂不应该仅仅被视作污水处理的终端，而应该视为资源回收利用的起点。我国很早就将污水回用列为国家科技攻关计划，并相继在北京、西安等城市建成了污水回用示范工程[1]。根据国家“十二五”计划，全国规划再生水回用设施建设规模2.67×107m3/d，建成后城镇再生水设施总规模达到4×107m3/d，再生水回用规模达到污水总处理量的15%以上[2]。为了稳定地满足再生水回用标准，需要进一步提升污水处理厂出水水质。而污水深度处理的工艺相对复杂，处理设施造价高昂，在实际应用中存在能耗较高的问题不利于再生水回用的推广以及污水中蕴含的有机碳资源和营养物质的回收利用。如何在降低污水处理能耗的同时，对污水中蕴含的大量有机物进行回收利用是未来污水处理技术发展的方向之一。污水中的可回收资源主要包括水资源、碳氢资源和氮磷资源，其中，水是最大的有价资源。经深度处理后的污水可以作为再生水进行利用。污水中富含巨大的碳资源，城市污水中约含COD 0.5 kg/m3。此外，污水中含有大量的氮磷资源，城市污水中平均约含氮0.05kg/m3、磷0.005kg/m3，年流失量达2×105吨氮和2×104万吨磷[3]。
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1.2 基于有机碳回收的污水处理技术研究进展
污水中有巨大的有机碳资源。未经处理的城市污水中含有的能量是传统活性污泥法所需的 9 倍[12]，其中的有机碳可提供约每立方米 1.9k Wh 的能量，因此需要认真考虑市政污水处理方式的转变，不要将污水视为废物而是看做一种资源。去除水中残留的少量激素和药物需要更先进的技术，为了达到这种标准而额外增加的处理工序会使污水处理过程增加 0.12 kg CO2 /m3的温室气体排放（约增加 10%）[13]。另外，在大多数情况下，传统活性污泥法中对氮和磷的去除需要碳源，这也降低了碳源的回收潜力。气候的变化本身也会使生产饮用水的能源消耗变得更高。通常，城市污水使用活性污泥法处理。这种有氧生物过程不仅耗费相当大量的能量用于曝气，而且还使大部分有机碳被被内源呼吸消耗掉了，这导致能量回收潜力受到损失。综上，污水中含有大量的能源，传统活性污泥法无法实现对能源进行回收的同时提高污水处理效果、减少处理过程能耗。 污水中有机物转化为可利用的能量的方式一般是由消化产生的甲烷实现的。污水中的有机碳主要可以通过三种方式进行回收：第一，集中有机碳源并进行污泥消化；第二，源头分离直接厌氧消化；第三，热能。厌氧处理可是使系统回收更多的能量[10]。目前低温（<15℃）下直接厌氧消化已经取得不错的进展，但是直接厌氧处理的主要问题是污水中有机物浓度不够高而无法达到最佳消化效率，在中温条件下，大部分产生的甲烷（甚至有的高达 40％[14]）溶解在污水中。这种溶解的甲烷导致温室效应增加。化粪池、下水道等未经控制的厌氧处理系统会释放大量的 CH4[15]。因此，集中有机碳源并进行污泥消化是目前最具有可行性的回收污水中碳源的方式。 考虑污水中有机碳的回收潜力时，一方面应考虑如何在降低污水处理工艺能耗的同时最大化回收污水中的有机碳，另一方面应考虑如何最大化将有机碳资源转化为甲烷。
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第 2 章 试验设计与测定方法
2.1 试验设计
高效厌氧消化系统分为高效高温厌氧消化系统和高效中温厌氧消化系统。试验装置由三个全混式连续流厌氧反应器（CSTR）组成，分别为高效高温反应器（CSTRHi）、传统高温反应器（CSTRT）和传统中温反应器（CSTRM）。CSTRHi和 CSTRT反应器组成高效高温厌氧消化系统，CSTRHi和 CSTRM反应器组成高效中温厌氧消化系统。三个反应器采用同一材质：体外径 13.7ccm、口内径 3cm、高 26.4cm，材质为高硼硅丝口玻璃，有效体积 2L。长期运行试验装置如图 2.2所示。 反应器分两阶段运行，每阶段同时运行两套 SBR 反应器。试验每阶段运行的进水碳源不同。1#SBR 反应器的理论污泥龄为 1.1d，2#SBR 反应器的理论污泥龄为 2d。反应器 HRT=2h，周期 1h，每天运行 24 周期。2 套反应器运行均分为接触段、曝气段和沉淀出水段。接触段缺氧搅拌 10min，其中进水 5min；缺氧段后为曝气段，曝气采用微孔曝气器实现，以 10L/min 的效率曝气 30min；随后进行 15min 沉淀，5min 排水。每隔一个周期在曝气开始后 10min 自动排泥。1#SBR 和 2#SBR 反应器每日排泥总量分别为 5.4L 和 3L。每个周期在进水阶段采用蠕动泵泵入 3L 自配水，沉淀出水段排出 3L 上清液。温度为室温，整个试验阶段温度变化范围在 20℃-28℃之间。反应器进水、出水、曝气、排泥及搅拌均由计时器自动控制。
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2.2 试验材料
高效接触氧化反应器接种污泥为深圳市滨河污水处理厂二沉池回流污泥，最初反应器中接种活性污泥浓度为 2.0g/L 左右，沉降性较好。 高效厌氧消化反应器系统原料污泥取自深圳滨河污水处理厂二沉池，污泥取出后于 4℃条件下静置、浓缩 1-2 天，待用。预处理后的浓缩污泥主要指标：溶解性 COD（SCOD）为 807.34±210.10mg/L，总 COD（TCOD）为 19370.82 ± 3580.97mg/L，氨氮（NH4+-N）浓度为 93.60±35.20mg/L，正磷酸盐（PO43--P）浓度为 1.38±0.06mg/L，污泥总固体（TS）浓度为 24.75±1.99 g/L，挥发性悬浮固体（VS）浓度为 16.99±1.29g/L，VFAs 浓度为 504.69±119.94mg/L，p H 值为6.51±0.08。
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第 3 章 高效接触氧化反应器碳源转化研究 .......... 22
3.1 高效接触氧化反应器性能试验结果分析 ............. 22
3.2 高效接触氧化法回收碳源机理分析 ........... 26
3.3 各因素对碳源回收性能的影响 ......... 34
3.4 剩余污泥产甲烷试验结果分析 ......... 37
3.5 本章小结 ..... 38
第 4 章 高效厌氧消化系统回收污泥中有机碳的性能与机理研究 ... 39
4.1 系统性能分析 ....... 39
4.2 系统效能分析 ....... 47
4.3 高效厌氧消化反应器机理解析 ....... 53
4.4 本章小结 ..... 60
第 5 章 结论与建议 .......... 62
5.1 结论 ............. 62
5.2 建议 ............. 63
第 4 章 高效厌氧消化系统回收污泥中有机碳的性能与机理研究
4.1 系统性能分析
由于接种污泥原反应条件与试验有一定差异，三组反应器在启动后第 30 天才全部到达稳定状态。数据取自经过 29 天驯化后稳定状态下的平均值。图 4.1 为反应器长期驯化过程中进泥和出泥 VS 浓度随时间变化曲线。污泥中的有机物含量对于消化效果有显着的影响，VS 的去除率是表征有机物去除率的重要指标。原泥中的 VS 浓度平均值为 17.55g/L，先经过 CSTRHi反应器进行高效厌氧消化反应，VS 浓度降低到 12.39g/L，剩余有机物分别经过温度为 55℃和 35℃的反应器进一步降解，使反应器中的 VS 浓度分别降低到 10.25g/L 和10.96g/L。这个过程说明，在 CSTRHi反应器中，产酸菌和产甲烷菌协同作用，快速高效的消耗了部分有机物。而在 CSTRT和 CSTRM反应器中，在 CSTRHi反应器中未被分解的大分子有机物进一步降解，VS 浓度继续降低。高效高温系统整体 VS 去除率在 31.8%-49.7%之间，平均值可达 41.4%，高于高效中温系统的平均去除率 37.3%。有实验研究表明 HRT=20d 的传统中温单相厌氧消化系统的VS 去除率仅有 32.2%[76]，高温单相系统的 VS 平均去除率仅有 34%，远小于本试验两个反应系统。 图4.2表示反应器长期驯化过程中进泥及出泥的可生化性即VS/TS随时间变化的曲线。原泥的 VS/TS 百分比平均为 71.5%，有机物含量高，可生化性好。CSTRHi 反应器的比例平均为 58.7%，而 CSTRT的 VS/TS 平均值低于 CSTRM反应器，分别为 54.6%和 55.0%，说明长 HRT 下，中温条件有机物转化不如高温条件的完全。因此有机物去除方面高效高温系统较高效中温系统有一定优势。 
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结论
基于更高效地将污水中碳源回收至剩余污泥中和更高效地将剩余污泥中的碳源转化为甲烷的目的，研究了高效接触氧化工艺和高效厌氧消化工艺及组合工艺对碳源回收的效率，考察反应器的稳定性，分析不同碳源条件和不同 SRT条件对高效接触氧化工艺回收污水中有机碳源效率的影响，探究高温、短 HRT条件对高效厌氧消化系统回收剩余污泥中的有机碳为甲烷效率的影响及其反应机理，得出如下结论：
（1）在 SRT=1.1d 和 SRT=2d 污泥龄条件下，高效接触氧化工艺处理单一碳源和混合碳源进水（COD>400mg/L）均能实现 80%以上的 COD、25%以上磷和 20%以上的氮的去除。污泥龄小于 2d 时，SRT 的长短对 COD、N 和 P 的除率的影响并不显着。相比混合碳源进水，单一碳源进水条件下系统对 SCOD 去除率较高。随着 SRT 的升高，进水碳源回收至污泥中的比例逐渐减少，氧化为CO2 的比例越来越高。为了减少碳源氧化为 CO2的比例，提高污泥 TSS 和剩余污泥回收量，应尽可能缩减 SRT，减少有机物被损耗量。同时，提高固液分离效果可以促进剩余污泥的回收。
（2）对于污水中溶解性 COD 的回收主要通过活性污泥对有机物的贮存作用进行，对于颗粒 COD 的去除主要通过活性污泥絮体的吸附作用进行。高效接触氧化工艺作为一种高负荷的接触氧化法处理污水具有高污泥产率和低底物氧化率的明显优势，并在很短的时间内实现对有机物的快速去除和回收。
（3）高效接触氧化工艺产生的剩余污泥量大，利用传统厌氧消化反应难以达到高效回收碳源产甲烷的目的。采用高效厌氧消化工艺组合对剩余污泥进行厌氧消化。SRT=4d，温度为 55℃条件下厌氧污泥的水解酸化活性和产甲烷活性明显提高。稳定条件下，高效高温组合系统的最大 VS 分解率可达 41.4%，较高效中温组合系统提升了 11%。CSTRHi、CSTRT和 CSTRM反应器甲烷日产量可分别达到 332.78m L、107.4 m L 和 91.66 m L。
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参考文献（略）
建筑工程施工论文精选范文二：轻骨料混凝土组合柱有限元分析
第 1 章 绪论
1.1 引言
我国混凝土的不断发展与施工技术不断提高，人们也追求大跨度建筑结构。钢框架结构的做法被用到钢筋混凝土大跨度结构中是在 1910 年，马克思*贝格受此启发而设计出满足要求的世纪会堂，实现了大跨度在建筑工程的应用。建筑结构必须有好的抗震性能，因为我国所处地势特殊，部分地区发生地震的概率大。地震一旦发生，它对建筑结构的震害是非常严重，不但给国家经济造成严重的损失，而且严重危害人民的生命与财产安全。2008 年发生在四川的汶川地震，地震震级达到 8 级，这次震害给国家直接造成经济损失达到 8451亿元，遇难人数达到 8 万，因此需要提前对灾害做好预防。延性是衡量建筑结构的抗震性能的重要指标，所以在工程中通过改善建筑结构延性来改善建筑的抗震性能。目前，工程中改善结构延性的方法主要有：箍筋约束混凝土、钢管混 凝土 （ concrete filled steel tube， CFST ） 、型 钢混 凝土 （ steel reinforcedconcrete，SRC）等[2]，如图 1-1 所示。箍筋约束混凝土[3]以约束构件的横向膨胀变形，从而提高构件的轴向承载力。螺旋箍筋、矩形箍筋、钢管等都是限制构件的横向变形来提高其承载力。这些方法都是通过提高核心混凝土的约束能力，使混凝土处于三向受压的状态下，从而提高混凝土构件的承载能力与变形能力。钢管混凝土[4]中钢材本身的变形能力好，所以由钢管与混凝土组合的构件具有承载能力高变形能力好的优点。同时具有免除模板和钢筋加工、施工速度快减少工程施工周期。型钢混凝土(steel Reinfoced conerete 简称 SRC)[5]是在混凝土构件中加入型钢形成的组合构件。混凝土可以保护型钢，同时型钢可以保证构件的变形能力。型钢混凝土能在土木工程中得到广泛应用，主要因为二者结合弥补了自身的不足，从而使建筑材料的力学性能发挥充分。
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1.2 轻骨料混凝土研究状况
轻骨料以自身的优点将被广泛的应用在建筑结构中。轻骨料混凝土的生产将利用大量的工业废弃物，有利于资源的再利用。而且它的密度小，一般在900~1900kg/m3之间，如果用 LWAC 代替普通混凝土作为建筑构件的材料可以减轻结构自重。轻骨料的这种特性使建筑工程打破了一定范围内跨度的限制，如在桥梁工程中可以增大跨度，减少桥墩的数量，从而总体上节约经济。同时轻质混凝土不但质量轻，而且弹性模量比普通混凝土也小，所以结构的自振周期长，有利于改善结构的抗震性能。在抗冻方面轻骨料也有着自身的长处，与普通混凝土相比自身的气孔多，当自身遭受冻融作用下体积变化产生的膨胀力，有一定缓解作用。轻质、高强、耐火性能是轻骨料混凝土在建筑结构中最突出优点。轻骨料的应用最先开始于美国，首先研制出页岩陶粒是在 1913 年的美国，并以它做为骨料配制出的轻骨料混凝土，立方体强度能够达到 30~35MPa。并应用在船舶制造和桥梁等实际工程中。1952 年美国建成了 Chesapeake海湾大桥，2001 年开始建造的 Benicia-Martinez 大桥[11]，它的混凝土强度已经达到 LC45。随着轻骨料混凝土应用的不断深入，美国成功建成了休斯顿贝壳广场大厦[10]。这是最早以减轻结构自重来达到增加建筑高度的结构。
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第 2 章 非线性有限元理论
2.1 有限元的发展
钢筋混凝土结构是在建筑结构中一种常见的结构类型，由于混凝土是由多种材料混合而成的复杂而且性能多样性的材料，长期以来人们根据实践经验与实验研究提出一系列的计算理论公式，虽然这些公式可以满足实际工程的需要。但是也有自己的局限性，如规范提出的公式都是在满足杆件承载力的要求，对于特别复杂的结构并没有给出具体计算公式，规范的公式并不能清楚地反映出结构在实际环境中的受力与变形情况，而且规范只是一种保证结构安全的计算方法，并不能给出构件在受力状况下每一点的受力状况。人们为了进一步的完善计算法，就需要做大量的实验去了解材料的受力性能，但是实验研究需要人力、物力、财力，而且比较消耗时间。随着计算机的发展，有限元分析方法越来越被人们应用，有限元分析方法不但可以辅导实验，而且可以减少试验量，提高工作效率，这对研究混凝土结构性能有着重要的意义。钢筋混凝土结构的受力情况非常复杂，各国学者为了能够准确的对其进行非线性分析做了大量的研究，如美国学者 D.Ngo 和 A.C.Scordelies 在研究中应用已有的有限元方法，将钢筋与混凝土简化为均匀的三角形单元，并用线弹性理论分析其应力，而且他们针对二者的作用关系，在二者之间建立弹簧单元，从而分析二者之间的粘结应力问题。对于结构出现的裂缝，他们设置了一道剪切斜裂缝，裂缝间也定义上一种弹簧单元，这种做法用于模拟骨料之间的咬合作用。美国学者受此影响，组织了一个 20 人的委员会，他们一共花了 5 年的时间，总结和分析大量的钢筋混凝土有限元法，在 1982 年 5 月发表了关于本构关系、破坏准则、钢筋模拟、混凝土开裂、时间效应等的综述报告。在这一时期，欧洲与亚洲也对混凝土有限元分析做了研究。日本在这方面的研究较晚，他们在梁、柱、节点、剪力墙方面进行了系统的研究，并且很快把部分研究应用到工程设计或做为规范的依据。改革开放以后，我国一些参与过这方面研究的留学学者，他们回国后继续研究，并在理论与试验方面取得了大量成果，随着人们研究的不断深入，人们不但在分析方法、理论基础上有了很大的发展，而且达到了实用阶段。虽然研究得到了广泛的应用，但是仍然存在许多问题需要研究，如实验技术（破坏准则与本构关系需要实验基础）、理论框架、数值方法计算的精度、有关分析软件的开发和研究。
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2.2 有限元建模方式
目前，有限元模型[33]的建立主要有三种方式：分离式、组合式、整体式。分离式模型是把钢筋与混凝土分别看做不同的单元，然后进行组装。在网格划分问题上，混凝土与钢筋都可以分为三角形与四边形单元。由于钢筋的截面积小，在建模过程中，通常把它看作为线单元。这样的建模方式可以减少模型的单元数量，有利于计算的速度，而且钢筋与混凝土之间也可以插入链接单元用来模拟钢筋与混凝土的粘结与滑移。在有些情况下可以不用考虑滑移问题，而把二者之间看成刚性连接。组合式模型是把构件的截面分成许多的面层，然后在分别定义钢筋层与混凝土层。这种建模方式主要应用到杆件体系，尤其在板方面与壳中应用较广。整体式模型主要是把钢筋看做均匀分布在单元中，并把单元看做连续的均匀材料。与分离式不同的是不需要分别计算混凝土与钢筋单元的刚度矩阵，而是把二者看做为钢筋化的等效混凝土。三种建模方式都有自己的优缺点，而本文通过有限元软件（Abaqus）中分离式建模的方法来完成对模型的分析。
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第 3 章 材料本构关系....21
3.1 混凝土的破坏准则........ 21
3.2 混凝土与钢材的本构关系.... 24
3.2.1 混凝土的本构关系..........24
3.2.2 钢材的本构关系......25
3.3 单元选取与网格划分.... 26
3.4 边界条件与加载.... 26
3.5 本章小结........ 26
第 4 章 轻骨料混凝土组合柱轴心受力有限元分析....27
4.1 截面尺寸对受力性能影响.... 27
4.2 各参数极差分析.... 32
4.3 轴心受力分析........ 35
4.4 本章小结........ 39
第 5 章 轻骨料混凝土组合柱抗震性能有限元分析....40
5.1 模型参数与加载方式概述.... 40
5.2 构件的模拟结果.... 42
5.3 水平承载力计算.... 56
5.4 本章小结........ 60
第 5 章 轻骨料混凝土组合柱抗震性能有限元分析
5.1 模型参数与加载方式概述
本章主要研究轻骨料混凝土组合柱抗震性能，利用有限元软件（Abaqus）分析模型在低周往复复荷载作用下的受力性能。主要考虑轴压比、剪跨比、体积配箍率对抗震性能的影响，模型参数见表 5-1。柱截面尺寸为200?200mm ，保护层厚度为 20mm。型钢采用普通热轧工字钢(Q235)，箍筋采用 HRB335，B8@60、B8@80 和 B8@100，三种箍筋对应的配箍率为 2.1%、1.6%、1.3%，纵筋采用 4C16 的 HRB400 级钢筋，配筋率为 2%。构件立面与网格划分见图 5-1。剪跨比是区分柱类型的重要参数，同时也是反映柱受弯矩与剪力相对大小的参数。根据剪跨比的不同把柱分为长柱、短柱、极短柱。当剪跨比大于 2 时为长柱，剪跨比在1.5 ~ 2 之间为短柱，当剪跨比小于 1.5 时为极短柱。短柱多数产生剪切破坏，这些破坏状态都属于脆性破坏。脆性破坏应该在工程中尽可能的避免，因为这种破坏是突然性的，一旦发生将带来重大损失。为了更多的了解轻骨料混凝土组合柱的受力性能，本章主要研究轴压比、剪跨比、体积配箍率对柱的抗震性能影响。国内外有三种方法来做抗震实验（拟静力方法、拟动力方法、模拟地震台方法），而拟静力方法能够得到构件的刚度、承载力、变形与耗能能力。而且拟静力的控制方法有三种（位移控制、力控制、力与位移混合控制）。本次采用位置控制的方法来模拟轻骨料混凝土组合柱抗震性能，在模拟中创建三个分析步，在初始分析步中对柱的底端施加固定约束，在 step1 中施加轴向压力，step2 施加周期性的水平位移加载，加载曲线与加载位置见图 5-2.
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结论
本文主要通过有限元软件模拟轻骨料混凝土组合柱轴心承载力与其抗震性能影响，得到以下结论：（1）轻骨料混凝土组合柱中可以忽略截面尺寸对轻骨料强度设计值的折减。（2）轻骨料强度等级、体积配箍率、含钢率对承载力的影响程度不同，研究发现这三个因素对轻骨料混凝土组合柱轴心承载力的影响程度依次降低。（3）构件的抗震性能受剪跨比、轴压比、箍筋配箍率影响。长柱抗震性能比短柱性能好。适当增加轻骨料组合柱的轴压比可以提高其抗震性能。（4）通过对轻骨料组合柱的轴力与抗震性能分析，轻骨料可以与型钢组合应用于承重构件中改善其抗震性能。（5）轴压比对荷载峰值有一定的影响，随着轴压比的增加，构件的极限承载力增加，主要因为增加构件的轴压比，在一定程度上能增加骨料的咬合力，延缓的裂缝的发展，所以构件的承载力增加。（6）体积配箍率对构件的初始刚度基本没有影响，但是只改变构件的体积配箍率，构件的延性随着箍筋配箍率的增加而增加。故在一定程度上增加构件的体积配箍率能够提高其抗震性能。（7）通过对轻骨料组合柱水平承载力影响因素分析，提出的轻骨料组合柱抗剪承载力计算公式与模拟值较好的吻合。
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参考文献（略）
建筑工程施工论文精选范文三:钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板受力性能研究
第 1 章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
历史的车轮滚滚向前，历史的河流大浪淘沙，我国的建筑业也紧随着历史的车轮进入了一个新时代。“装配式建筑”、“综合管廊”、“海绵城市”等这些新名词新技术已经提到了国家层面[1]。关于装配式建筑的政策东风，可谓接连不断，国家级全国各地均设置装配式建筑的工作目标，出台相关的扶持政策，加大相关扶持力度。各地装配式建筑项目如雨后春笋般的出现。在山东省即墨市上泊村，有一个该市首个农村装配式建筑项目，规划建筑面积约为 8.7 万平方米。该项目采用钢框架结构加三板一柱新型建筑体系，墙面、屋面都是大块建材形成的整体预制件，与传统农村建筑沿用千年的“秦砖汉瓦”的旧模式有很大不同。 其实，从“秦砖汉瓦”到“预制构件”[2]，装配式建筑带来的不仅仅是建筑外形的变化，更是建造方式的一场革命。装配式建筑是用预制构件在工地装配而成的建筑，与传统建造方式相比，装配式建筑建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量。其特点就是“搭积木”式造房子，流水线上“生产”房子。 将小麦秸秆混凝土与钢筋桁架-楼承板相结合，研制出能够适用于装配式建筑的钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板。钢筋桁架-楼承板可以在工厂里进行加工完成，满足了“工厂化生产、装配化施工”的工业化、现代化发展要求。钢筋桁架-楼承板是一种新型模板体系，由镀锌钢板和钢筋桁架焊接组成，钢筋桁架是由上下弦钢筋和腹杆焊接形成的一个整体。这种钢筋桁架-楼承板有一定的承载能力，能够承受施工阶段湿混凝土自重和施工活荷载，可以省去浇筑混凝土时支模的工序。钢筋桁架-楼承板的上下弦钢筋就是楼板的受力筋，省去了现场施工绑扎钢筋的工序，减少用工量，降低造价，加快了施工速度。
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1.2 装配式建筑的发展及研究现状
据可靠文献记载，装配式建筑首先是在欧洲列国和美洲一些国家率先研究开发和利用。虽然装配式建筑的建造和施工形式都大同小异，但是各个国家根据自己国家现状和实际情况都制定了适用于自己国家的规范和施工技术。其中美国的装配式建筑起步于上世纪 70 年代，为了装配式建筑快速发展美国成立了预制与预应力混凝土协会 PCI，编制了《PCI 设计手册》且已更新到了第 7 版。二战过后德国房屋损坏严重，为了尽快满足居民的住房需求，德国凭借自己雄厚的工业实力，研制开发了自己的装配式住宅，以全装配式钢（木）结构为主，近年来德国又提出了零耗能的被动式建筑。此外，欧洲的法国、瑞典、丹麦等国家也在很早之前就开始了装配式住宅的研究，现在也都走在了世界的前端。尤其是在丹麦，装配式建筑使用法制化模数，就连国际标准化组织 ISO 也以丹麦的模数为蓝本编制模数协调标准。当然有些亚洲国家的装配式建筑也颇具研究意义，例如工业化水平较高的日本和新加坡等国家。日本国土面积较小人口稠密，为了解决这些问题，日本很早就开始了装配式建筑的研究，主要成果包括通过立法保证装配式构件混凝土的质量，达到模数化、标准化、大批量的生产装配式构件的效果[4-14]。
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第 2 章 小麦秸秆混凝土试验研究
2.1 小麦秸秆混凝土试验内容
该试验的主要目的是配制强度等级达到LC25、LC30的小麦秸秆混凝土，通过配合比设计和试验，找到合适的配合比；通过单轴压缩试验得到小麦秸秆混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度，统计分析小麦秸秆混凝土的弹性模量；分析小麦秸秆用量、水泥用量、砂率、水灰比等因素对小麦秸秆混凝土力学性能的影响[22-28]。本试验按照松散体积法计算小麦秸秆轻骨料混凝土的配合比，按照《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51-2002 计算试配基准配合比。轻骨料混凝土的水泥用量要符合《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51-2002 表 5.2.1 的规定，由于要配出LC25 及 LC30 的轻骨料混凝土，故水泥用量选择 400kg/m3；根据表 5.2.3 选取净水用量 200kg/m3；根据表 5.2.4 选取 LC25 轻骨料混凝土的砂率为 35﹪，选取LC30 轻骨料混凝土的砂率为 40%；根据表 5.2.5 粗细骨料总体积为 1.1m3。
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2.2 小麦秸秆混凝土试验过程和试验结果
为了测出小麦秸秆混凝土的立方体抗压强度，试验按照上面提到的小麦秸秆混凝土立方体抗压强度的试验方法来进行，试验过程如图 2-10～2-13，当秸秆掺量为 1%和 1.5%时，混凝土立方体的抗压强度和轴心抗压强度均能够达到《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51-2002 中级别为 LC25 和 LC30 的标准。这说明本文设计的小麦秸秆混凝土配合比是有效的。 轻骨料的选用对小麦秸秆混凝土的抗压强度有很大的影响，选用不当有可能配制不出 LC25 和 LC30 级的小麦秸秆混凝土。从形状上页岩陶粒可以分为碎石型陶粒和椭圆形陶粒，碎石型页岩陶粒要比椭圆型页岩陶粒筒压强度高，但是碎石型页岩陶粒密度等级要比椭圆型页岩陶粒高很多，本次试验为了能配制出满足强度需要的轻质混凝土，选取了椭圆形的页岩陶粒，其性能指标如表 2-3。通过分析小麦秸秆混凝土压缩试验结果可知，这次选用的密度等级为 700kg/m3的椭圆形页岩陶粒能够配制出 LC25 和 LC30 的小麦秸秆混凝土 .
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第 3 章钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板的制作和试验方案的设计 ....... 30
3.1 试验目的及内容 ......... 30
3.2 试件的设计和制作 ..... 31
3.3 试件加载和测量方案 ......... 35
3.4 试验仪器 ...... 41
3.5 本章小结 ...... 42
第 4 章钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板的试验研究 ....... 43
4.1 试验过程和现象 ......... 43
4.2 试验结果 ...... 51
4.3 试验结果分析 ...... 56
4.4 楼板抗弯承载力的理论计算 ...... 58
4.5 本章小结 ...... 65
第 5 章钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板的有限元分析 ........... 67
5.1 有限元软件简介 .......... 67
5.2 有限元单元选取 .......... 67
5.3 楼板模型的建立 .......... 68
5.4 ABAQUS 计算结果与试验结果对比分析 .... 69
5.5 有限元模拟分析影响楼板承载力的因素 ......... 72
第 5 章钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板的有限元分析
在试验中由于试验室实际条件限制，不能够进行真正意义上的均布加载，楼板的约束和边界条件也并非是理想状态，因此试验结果会存在一定的误差。为了弥补这方面的不足，本文决定采用有限元软件模拟来对对比分析钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板的受力性能。
5.1 有限元软件简介
本次模拟之所以选用 ABAQUS[41-42]有限元分析软件，是因为世界上最先进的大型通用有限元分析软件之一，具有广泛的模拟性能、庞大的求解功能，以及强大的非线性力学性能分析能力，在各工业领域得到广泛的应用。ABAQUS 由ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit 两个主要的分析模块和一个人机交互界面-ABAQUS/CAE 组成。 ABAQUS 软件公司最初在 1978 年由三个人成立，逐渐发展成全球知名的有限元软件公司。后来 ABAQUS 公司与法国达索集团合并，共同开发了新一代的模拟真实世界的仿真技术平台 SIMULIA，SIMULIA 包括 ABAQUS 和 CATIA 的分析模块等，它的进步就是把之前不相关的仿真技术带入到协同、开放、集成的多物理场仿真平台。正是基于 ABAQUS 的这些强大功能，本文决定使用该有限元软件对钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板进行有限元分析。
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结论
近年，我国的提出大力发展装配式建筑，力争做到“工业化生产，装配化施工”的工业化、现代化发展的要求。本文研究新型钢筋桁架-小麦秸秆组合楼板将其运用到装配式钢结构住宅中，对促进装配式建筑的发展有着至关重要的作用。本文主要研究了钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板的承载力性能和理论分析，因为小麦秸秆混凝土是一种新型混凝土，我们对这种混凝土的配制和性能都研究甚少，因此本文通过合理的配合比设计来配制小麦秸秆混凝土并对其性能做进一步的研究。随后通过统计和分析试验数据，选出最优的配合比配制出浇筑钢筋桁架-小麦秸秆混凝土组合楼板的小麦秸秆混凝土。并通过试验和模拟对该新型楼板做了进一步研究和分析，最后得出如下结：
1、通过合理的配合比设计和材料试验，配置出了 LC25 和 LC30 小麦秸秆混凝土，并且其密度等级符合《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51-2002 中结构轻骨料混凝土密度等级标准。相比与普通混凝土，在同等强度下大大降低了混凝土的重量。并对小麦秸秆混凝土的立方体抗压能力和棱柱体的抗压能力进行了试验，找了适用于小麦秸秆混凝土的本构模型。
2.通过对不同配合比的小麦秸秆混凝土进行标准立方体加载试验和棱柱体加载试验，发现当小麦秸秆掺量达到 3%时小麦秸秆混凝土强度降低了 35%至 50%，并且随着秸秆掺量的增加水灰比对混凝土的影响程度逐渐减小。
3.通过统计和分析小麦秸秆混凝土的试验数据，计算出了小麦秸秆混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量，这对以后的小麦秸秆混凝土的研究具有很好的参考价值。
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参考文献（略）
