木结构建筑施工安全行为模拟与安全因素识别分析.docVIP

　　木结构建筑施工安全行为模拟与安全因素识别分析 --第一章绪论 1.1课题研究的背景和意义 1.1.1课题研究的背景 二十世纪以来，由于人类对资源和能源的不恰当使用，导致了土地沙化、温室效应、淡水资源枯竭以及能源短缺等一系列危机，已经开始威胁到人类的生存空间，在全世界范围内引起了高度重视。如何应对这些生存危机，完成节能减排的目标，已经成为了一个全球性的问题。从全球范围来看，建筑消耗的能源普遍占到总量的25%至40%。欧美发达国家在建筑节能减排上做了大量的研究和实践，并取得了良好的效果[1]。近些年来，随着经济的迅猛发展，我国已成为世界最大能源消耗国之一，其中建筑能耗约占我国能耗总量的30%。除了基数大以外，我国的能耗使用还存在着利用率低和浪费的情况。目前，我国超过80%的现有建筑为非节能建筑，并且节能水平相较于欧美发达国家还存在着较大的差距[2]。 木结构建筑在人类的建筑史上扮演了十分重要的角色。木结构建筑作为一种天然高分子有机材料，具有节能[3][4]、环保舒适[5]、抗震性能好[0以及施工周期短[7]等优点。由于木结构的以上优点，使得它在欧美等国家的住宅建筑中非常受欢迎。目前，节能与减排已逐渐成为建筑界的一个共同发展目标，使用木结构作为建筑节能的一个载体，是未来建筑行业的一个重要发展方向。 1.1.2研究意义 随着经济的快速发展，我国的建筑行业已经成为世界上最大建筑市场的之一，但同时其安全事故的问题也愈来愈突出。近些年来，在大力提倡发展绿色节能建筑的背景下，木结构建筑得到了快速的发展和推广。而木结构的施工安全管理也成为一个新的课题一以往的木结构建筑一般都为多层的建筑，而现在已经建造出高层的木结构建筑。例如欧美国家已经建造出许多十层以上的木结构建筑。我国近年来也不断的推出木结构的高档社区。但是由于材料的特殊性和前期研究成果颇为缺乏，木结构建筑的施工安全管理研究尚且还不完善，如何有效的提高木结构的施工安全管理，是建筑行业亟须解决的一个问题。所以，木结构的施工安全管理具有特殊和及时的研究意义。 虚拟仿真是通过建立研究对象的模型，结合实际情况进行研究、分析和实验的方法。虚拟仿真是的一种建立在模型基础上的的动态实验技术，具有安全和经济的优点。该技术在建筑业中的应用十分广泛，在施工组织、施工过程中的受力以及施工安全等方面，均有良好的应用前景。通过虚拟仿真技术能事先模拟木结构的施工过程，并作为辅助工具辨识施工过程中的空间的危险因素，然后采取有效的预防和强化措施，提高施工现场安全管理的效果。由于建筑业的从业人员存在教育程度不高、思想麻搏大意以及思想上不重视的特点。通过虚拟仿真技术，可以对施工过程中可能导致重大伤亡的安全事故制作仿真动画，加强了安全管理的普及性和可视化，从而促进安全教育的整体效果。 .............................. 1.2国内外研究现状 1.2.1木结构的研究现状与进展 木结构建筑在欧美等国的应用十分广泛。目前，欧美等国家正在积极推动木结构的发展。在美国，90%以上的住宅都是木结构建筑[8]。在欧洲，木结构房屋也十分普及。2009年，德国拜耳集团在北莱茵河-威斯特法伦州建成了一座木结构的幼儿园，并且在屋顶铺设光伏板，以实现建筑的零能耗与绿色环保。在芬兰，建造木结构房屋的历史悠久，其开展的现代化的木头城市”计划已经在许多城市取得了良好的成效[9]。 上个世纪，随着人口的急剧增长，底层建筑逐渐无法满足城市发展的要求。而钢筋混凝土建造的高层建筑，解决了这个令人困扰的问题。然而随着科技的发展，木结构原有的在层高上的瓶颈正在一步步被打破，建筑师和工程师们通过木结构建筑同样可以建设出高层的木结构建筑：在英国，有业内非常著名的布里德波特公寓大楼（8层）和默里格罗夫住宅大楼（9层），并正在拟建一个新项目Banyan ichaelGreen计划修建一栋30层的木结构建筑；美国的Skidmore Op; MerrillLLP(SOM)建筑设计事务所近日公布了一份可行性研究，内容是一栋42层的木质高楼。 在我国，早在三千五百多年前就开始了建造木结构建筑[1]并留下了许多不朽之作。比如山西应县木塔[11]、紫禁城等，是我国也是世界木结构建筑中的瑰宝。北宋李诫主编的《营造法式》是建筑史上一部十分珍贵木结构建筑资料与法规，甚至传播到了日本和西方国家[12]。因此可以毫不夸张的说，木结构建筑是中华民族灿烂文化的组成部分。但是由于各种原因，近二十年我国基本停滞了对木结构建筑的发展。随着我国经济的发展、人民环保与节能意识的提高，木结构建筑凭借美观大方、绿色环保、居住舒适等优势己经呈现了快速发展的趋势。从1997年苏州的波特兰小街一直到2009年北京的波特兰花园，国内市场对木质别蜜的开发呈现出不断升温的态势[13]。在政府及社会各