基于星载立体像对的容积率提取研究

遥感技术是一种有效的容积率(FAR)获取手段,利用立体像对提取城市容积率有很大的潜力。针对以往统计法、阴影法和Lidar方法提取容积率存在的不足或难以广泛应用的情况,提出利用高分辨率卫星立体像对提取容积率的算法,并以北京天通苑为试验区进行了试验分析。将计算结果与真实数据对比,得到容积率计算精度为85%,从而论证了立体像对方法提取容积率的有效性,结果证明了高分辨率卫星立体像对提取容积率的方法输入参数少、自动化程度高,值得进一步深入研究和推广应用。     

计算Darcy流速时第一类边界的处理

提出了一种求解Darcy流速时一类边界的处理方法。该方法利用有限元方程得出一类边界节点的水力坡度和渗流速度,并且模拟了一个理想算例,结果显示解析解与数值解吻合地很好,这表明了该法的有效性。     

发、变电所(站)大地网接地问题边界单元法计算

应用边界单元法(间接解法)对按地问题的计算进行了较详尽的探讨。基于克服和改进现有计算方法所存在的不足,本文分别椎导了均匀土壤,垂直及水平方向分层均匀土壤中边界单元法近似解和计算格式。对任意分布的分区域均匀土壤中接地问题提出了一般处理方法。文中所附具有对称性处理和自动收敛功能的接地问题边界单元法计算程序的计算数据和实测、模拟数据的比较,其结果甚为理想。     

求解声波动方程的隐格式有限体积法

为研究声传播问题,提出一种声波动方程的隐格式有限体积法,该方法将格点型有限体积法与Newmark格式相结合.模拟平面波的传播过程,对比分析隐格式有限体积法和文献中显格式有限体积法的精度、稳定性及计算消耗等方面的性能.数值结果表明:当λ/Δx≥10时,两种算法均能得到满足精度要求的解;采用无条件稳定的隐格式算法,当满足ω0Δt≤0.3时,预测声压的相对峰值误差1%;当采用相同时间、空间步长时,隐格式算法精度高于显格式算法;隐格式算法对吸收边界的处理精度高于显格式算法,但对全反射边界的处理精度低于显格式算法;两种算法内存消耗比较接近,显格式算法的CPU耗时较少.     

基于补偿性容积率计算的工业用地容积率管理

我国正处于城市化快速发展的阶段．在有限的城市土地资源中,工业用地规划应注重提升用地效率,减少城市居住、商业核心区域的人口和环境压力．通过对工业用地和住宅用地建筑报建电子报批技术经济指标核算的统计,利用两种用地建筑在计算容积率面积与建筑面积的比值上的差异,提出对工业用地建筑补偿容积率的概念和方法,平衡两种用地容积率的差异．针对具体案例进行计算分析,该方法能有效释放工业用地效率潜力,解决容积率偏低的问题．     

基于GPU并行的改进SPH方法对粘性流场的模拟

光滑粒子水动力学(SPH)方法对模拟破碎波问题有着良好的适应性。基于众核架构的GPU计算平台在加速SPH方法方面有着强大的优势。针对传统SPH方法计算效率低和计算精度差的问题,采用δ-SPH方法对腔内剪切流动、Poiseuille流动、Couette流动问题、孤立波砰击问题进行了模拟,并且提出一种基于粒子对的GPU并行计算方法。通过比较,得到不同边界处理方法对粘性流场模拟结果的影响规律,并且研究基于粒子对和单个粒子2种不同GPU并行计算方法,对比不同计算方法的精度和CPU时间。结果表明,采用粒子对的GPU并行方法可以使δ-SPH方法的最大加速比超过10。     

边界单元法三维磁场曲化平及边界改正

在实际的野外磁法勘探中,地形起伏使磁异常曲线变得复杂或者使异常曲线特征点变得不明显,直接影响和降低了磁法勘探的地质效果。为了突出磁异常信息,校正地形对磁异常曲线的影响,曲化平是一种有效的方法,边界单元法是磁场曲化平的一种原理简单而实用的数值计算方法,但该方法存在边界效应问题。本文利用插值的方式处理边界效应问题,大幅降低边界点的相对误差,使边界单元法在三维磁场曲化平方面的优势得到了充分发挥。模型计算表明该方法是可行的,能高效精确处理三维磁场曲化平问题。     

一种显式动力有限元快速积分方法

我国众多大型地下洞室群位于西南地震频发区,其抗震安全特性值得关注.显式动力有限元时程分析法在实际洞室群工程地震分析中耗时较长,严重制约了该方法的广泛应用.结合显式有限元的积分特点,从有限元积分层面上提出了单、多高斯点分区混合积分方法,以便降低计算量,缩短求解耗时.在计算中,根据计算任务对单元进行积分区域划分,对重点分析的计算区域、边界单元等部位采用八高斯点积分,确保计算精度及人工边界的数值稳定.对其余模型区域采用单高斯点积分,节省计算耗时.采用该方法对某水电站地下厂房洞室围岩进行动力时程计算,速度提高82.4%,取得较好效果.     

明渠非恒定流数值计算的边界处理新方法

本文采用扩散格式模拟明渠非恒定沈并提出了一种边界处理的新方法，代数方程采用松弛Ｎ－Ｒ方法，计算收敛速度较同类计算方法快。     

深埋地下洞室群动力时程分析中人工边界的设置

针对深埋地下洞室群动力时程分析中建模范围和人工边界设置问题,基于地下洞室群地震波动场的分布特征,提出一种动力时程分析中洞室群模型人工边界的设置方法。该方法允许模型不建至地表,而采用解析法求解地表反射波动场,并通过人工边界入射至模型。基于波场分离原理,使模型四周边界仅透射外行散射波,保障模型四周边界的计算精度。理论试验和实际工程计算表明,该方法计算精度较高,能满足地下洞室群动力时程计算对人工边界的精度要求,同时有效减少模型单元量,缩短动力时程的求解耗时。     

基于孔隙率和局部时间步长的城市洪水模拟

为提高城市洪水模拟的计算效率,在有限体积法框架下,基于能自动捕捉激波、间断的高精度Harten-Latex-van Leer-Contact （HLLC）近似黎曼算子,并结合局部时间步长技术,建立满足静水平衡特性的各向异性孔隙率浅水模型. 经典城市洪水模拟结果表明,所建立的模型能够精确模拟洪水传播过程的复杂流动现象,并能显著提升计算效率：孔隙率方法降低了建筑物周围网格加密的要求,能使计算效率提升一个数量级;局部时间步长技术让每个网格采用尽可能大的时间步长,减少了循环次数,可进一步提升计算效率约2.0~3.0倍.     

容积率设计研究

从城市规划编制角度对其中倍受瞩目的容积率的影响因素、主要问题、设计过程等方面进行了探索，对如何确定容积率提出了一些见解，容积率设计可采用分区容积率、控制容积率和项目容积率三级控制体系，操作方法上可采用高度分布规划图、红线图，地价分析图等叠加方式绘制，同时还应重视指标论证、城市人口与中心分级研究等问题，从而使容积率更加全面、科学。     

Pedestrian environment prediction with different types of on-shore building distribution

The aim of this work is to evaluate how the building distribution influences the cooling effect of water bodies. Different turbulence models, including the S-A, SKE, RNG, Realizable, Low-KE and RSM model, were evaluated, and the CFD results were compared with wind tunnel experiment. The effects of the water body were detected by analyzing the water vapor distribution around it. It is found that the RNG model is the most effective model in terms of accuracy and computational economy. Next, the RNG model was used to simulate four waterfront planning cases to predict the wind, thermal and moisture environment in urban areas around urban water bodies. The results indicate that the building distribution, especially the height of the frontal building, has a larger effect on the water vapor dispersion, and indicate that the column-type distribution has a better performance than the enclosed-type distribution.     

超浅层三维地震勘探技术应用

为了检验超浅层三维地震勘探技术对城市复杂环境下工程勘察目标的探测能力,在上海市某公路上对地下隧道进行超浅层三维地震探测试验.设计具有较高施工效率的密集炮点排列的超浅层三维地震数据采集观测系统,利用omega地震数据处理软件对超浅层三维地震数据进行带通滤波、FX线性干扰压制、振幅补偿、反褶积、速度分析和叠加等处理,最后对超浅层三维地震叠加数据体进行三维可视化解释.结果表明,在地震叠加剖面上可以清晰看到超浅层地层界面的反射,由超浅层地震三维数据体能够推断出地下隧道的分布范围.     

风环境视野下基于AI的高层住宅总图生成方法

针对高层居住区布局的自动生成方法和风速预测技术进行研究,设计主要用于住宅布局自动生成、风环境性能模拟与对比寻优的方法. 根据中国长三角地区居住区数据提取和建筑法规,提出遗传算法的适应度函数和优化目标,建立建筑布局自动生成算法;利用全卷积神经网络 (FCN) 的图像学习特点,构建基于全卷积神经网络的计算流体动力学 (CFD) 代理模型,得到优化布局的风速分布特征. 实验结果表明,所提出方法的误差在有效范围内. 此外,相比传统风环境模拟软件Phoenics,所提出方法能显著降低风环境模拟耗时,并有效避免建筑师个人经验的局限性问题. 该方法可以自动学习方案排布,快速得出特定容积率与地块条件下高层住宅布局的最优解法,为当今快节奏的建筑设计提供人居环境性能方面的指导.     

新型墙体材料发展现状

新型墙体材料泛指传统使用实心粘土砖以外的各类墙体材料,是一种新型节能墙体材料,通过先进的加工方法,制成具有轻质、高强、多功能等适合现代化建筑要求的建筑材料.近年来,随着国家对建筑节能的重视及建筑行业自身可持续发展的要求,新型墙体材料得到快速发展.介绍了新型墙体材料的发展现状,并分析了发展前景.     

边界数据浸入法在弱可压缩流动中的应用

受限于计算机的计算能力与计算的成本,实际的计算过程中,往往要对流体做出一些物理假设,如无粘流体、不可压缩流体等,但是这将给计算带来不同程度的误差. 为解决此问题,提出了一种对弱可压缩粘性流动问题进行求解的数值方法. 该方法不仅可以对计算域内包含静止固体的流场进行计算,也适用于包含运动固体的弱可压缩粘性流场的求解. 该方法从水的状态方程开始,对弱可压缩粘性流体运动的速度与压力方程进行了严格推导. 考虑到流场中固体的影响,使用边界数据浸入法(Boundary Data Immersion Method, BDIM)将流体子域与固体子域之间耦合,而所使用的BDIM可将流体及水下声学计算中的运动物体准确地表示出来. 因此,本文首次将弱可压缩粘性流动计算与BDIM结合起来,并解决了考虑流体的弱可压缩性与粘性的流场求解问题. 为验证所提方法的有效性及准确性,计算了3个二维经典算例,并将计算结果与采用其他方法所得数据结果进行比较. 对比结果表明,在考虑流体的弱可压缩性与粘性的前提下,本文所提出的新算法可对运动流体中存在静止或运动固体的流场进行准确有效的计算.     

浅湖区水上瞬变电磁法探测地下构造效果研究

本文应用水上瞬变电磁方法探测承德坝上地区月亮湖水文地质结构.为了解浅湖区深部地层、断裂及导水构造特征,在总结前人开展的水(海)上瞬变电磁勘探经验的基础上,采用晚期道信噪比较高的中心回线(大定源)瞬变电磁装置,对水下岩层垂向结构及隐伏断裂进行了探测.通过采集试验确定了有效的工作参数,在严格数据采集过程、选用合理的数据处理...     

结构声耦合对膨胀腔水消声器声学性能的影响

水消声器可以有效降低管路系统水噪声,为更加准确的预测水消声器传递损失,利用结构声耦合数值模型分析消声器内部声场,研究不同部位结构声耦合效应对充水膨胀腔消声器声学性能的影响规律.计算厚径比为1的充水膨胀腔消声器传递损失,并与刚性条件下的数值结果及理论结果进行比较,以验证方法的正确性;对比二维轴对称模型与整体计算模型的计算结果,验证基于二维轴对称模型分析的可行性.数值研究表明:本方法可以有效的预测水消声器传递损失;随着水消声器腔壁厚度的减小,弹性结构与流体的耦合程度增加,结构声耦合效应对水消声器的声学性能影响增加;周向腔壁的结构声耦合效应会造成膨胀腔消声器的传递损失曲线向低频方向移动;端部腔壁的结构声耦合效应会使消声器传递损失曲线出现反共振峰、共振峰,这与膨胀腔端板结构的固有模态相关;膨胀腔壁的结构声耦合作用使腔内声压在较低频段内出现三维高次波,增加消声量;管路结构声耦合效应对水消声器声学性能的影响不大.     

城市排水与河道排涝标准的衔接计算方法探讨

目前在城市排水规划设计中常采用的有城市管网排水与河道排涝两种不同的标准和计算方法,本文提出了在考虑河道调蓄功能时应采取的计算步骤,初步探讨了两种标准计算时衔接上的处理方法。