3D打印建筑技术与打印材料的发展研究

分析对比了目前常见的3D打印建筑技术,并阐述了3D打印建筑材料需满足的性能和特点。探究了建筑3D打印技术的研究方向,指出3D打印建筑技术正在颠覆传统的建筑建造模式,在未来的建筑领域具有广阔的应用前景。     

3D打印混凝土材料的研究现状与展望

随着3D打印技术的快速发展和3D打印建筑材料的研发,3D打印技术在建筑行业得到了迅速发展,它是一种基于增材制造的建造技术,而混凝土是该技术最常用的打印材料。重点阐述了3D建筑打印技术,3D打印混凝土材料的可建造性、临界失效时间、层间黏结强度、干燥收缩率等性能要求,总结了3D打印混凝土材料国内外研究现状,最后着重阐述了3D打印混凝土施工技术中存在的问题,并对其发展前景进行了展望,希望为以后该方向此类问题的研究提供借鉴。     

3D打印混凝土技术的研究现状与发展趋势

三维(3D)打印混凝土技术因数字化、自动化、智能化程度高等优势成为智慧建造的主要手段。介绍混凝土3D打印技术的基本原理和相关工艺,然后对3D打印混凝土材料性能需求、硬化混凝土力学性能、混凝土钢筋布置技术、结构层次受力性能和建造实例等方面的国内外研究现状进行对比分析和国内外混凝土3D打印设备调研总结。最后,对3D打印混凝土技术的研究进行了展望,包括:含粗骨料的混凝土3D打印、打印混凝土配合比设计、组合布筋技术、混凝土3D打印技术适用性分析、现场组装式打印设备和平台集成等方面。     

“蝶变”*——一场由3D打印演绎的力与美的视觉盛宴#br#

在进入工业4.0的时代背景下，3D打印技术正在逐步渗透和深刻改变建筑产业。“蝶变”，作为2016年广州国际灯光节的大型3D打印作品，上演了力与美交融的视觉盛宴。该作品创作及研究通过力学分析与参数化设计协同的方法，重点研究面向3D打印工艺的建筑数字化设计与建造的重要内容，实现了具有高效结构性能的大尺度蝶形薄壳的3D打印与制作成型。作为3D打印技术与建筑数字化设计的新结合与大胆尝试，在当今建筑3D打印与智能制造领域的研究中具有典型性和启发意义。     

3D打印技术在建筑领域的应用前景分析

通过介绍3D打印技术的概念、原理、所用材料以及应用范围,对比分析了传统建造技术和3D打印技术的优劣之处,总结了目前3D打印技术应用于建筑领域中存在的问题和解决思路,为3D打印建筑的研究、开发和应用提供了有益的思路。     

混凝土3D打印建造的低碳性研究进展

混凝土3D打印技术作为一种新兴的高效自动化建造技术，在实现建筑领域低碳化方面具有重要的应用潜力。针对混凝土3D打印技术目前在低碳性方面的优势和面临的挑战进行系统性介绍。相较于传统建造方式，3D打印技术省人工、免模板的特点带来了建造人员结构以及成型工艺的改变，使得建筑施工阶段碳排放量大幅下降，同时减少了现场建筑垃圾排放；高设计自由度为多种低碳化建筑结构设计提供了新的选择；拓扑优化、节能-增材制造一体化、可拆卸再建造等结构设计策略有助于节约原材料、降低运行能耗以及实现资源循环利用。此外，材料低碳是目前3D打印低碳混凝土所面临的重要挑战之一，3D打印技术与固废利用、轻质、地聚物、纤维增强等低碳化混凝土体系的结合是进一步创新优化低碳性的有效途径。未来，混凝土3D打印技术将依赖于工艺优化、结构设计、材料研发等多方面的协同发展，助力建筑领域实现自动化和绿色低碳化转型。     

3D打印建筑技术应用研究

近年来,3D打印技术的快速发展,带动了其在建筑领域的研究及实践。新的建造技术是对传统技术的挑战和补充,同时促使了建筑设计、材料研发、计算机编程、机械设计等多方面的创新。本文通过一些3D打印建筑应用案例及设计的研究,分析本技术的特点,对3D打印建筑的发展进行展望。     

混凝土3D打印两层办公室的施工关键技术

总结两层办公室项目的原位混凝土3D打印施工关键技术。设计开发了具有模块化、高精度、多功能等技术特点大型建筑3D打印机。开发了适合现场3D打印施工的专用添加剂,现场搅拌制备出性能优良的、适合现场施工的3D打印混凝土。提出了1种打印建筑竖向钢筋笼放置和连接方法,解决了打印混凝土结构构造柱根部节点与基础连接的施工难题。通过材料技术和自动化喷雾养护施工技术有效克服了普通硅酸盐水泥基打印材料的收缩开裂。     

建筑3D打印技术及材料的研究进展

3D打印技术在建筑领域的研究与应用逐渐成为世界范围内的热点研究课题之一,建筑3D打印材料的研究与开发是3D打印技术在建筑领域应用的重点和难点.本文回顾了3D打印技术的发展历程,在总结国内外建筑3D打印技术的基础上,重点介绍了建筑3D打印材料的研究状况和进展,并对目前建筑3D打印材料的应用和问题进行了概括,对建筑3D打印...     

3D打印技术在建筑领域的应用现状与展望

为进一步了解3D打印技术在建筑行业的应用与发展趋势,介绍3D打印建筑技术在国内外的发展现状,对D型工艺、轮廓工艺、全尺寸3D打印及3D打印混凝土技术等3D打印建筑技术的特点进行分析。结合现有技术的不足与当前研究的难题,展望3D打印建筑技术的建筑方式、施工工艺、建筑材料、建筑结构及打印设备等未来研究方向。     

3D打印技术在道路工程的应用综述

3D打印技术是一种以建模软件为基础,通过使用粘合材料来进行三维打印的技术。本文对3D打印技术的分类和应用进行了介绍,总结了3D打印技术在道路工程上的应用现状,包括道路修复、道路材料和道路施工三个方面,并对未来的研究方向进行了展望。     

混凝土3D打印材料的性能与评价方法

3D打印技术的关键在于打印材料的性能,要求其具有良好的流动性、可塑性、挤出性、建造性且凝结时间可调,从而实现可连续打印、无坍塌;同时,还要求其硬化后具有较高的力学性能,以保证打印构建能承受自重及抵抗外力冲击。本文针对混凝土打印材料的性能及评价方法进行总结和分析,为混凝土3D打印技术的后续研究提供参考,并指出混凝土3D打印技术存在的挑战和未来的研究方向。     

人工智能时代的土木工程

人工智能为土木工程学科的发展带来新的机遇,人工智能技术深度融合土木工程基础设施规划、设计、建造和养维护的全生命周期,深刻变革土木工程科学、技术与工程的发展。人工智能的深度学习和机器学习算法、计算机视觉、无人机、3D打印、BIM、虚拟现实和增强现实等应用于土木工程,将形成无人化、全自动、智慧化、实景体验的城市和区域规划、以及土木工程设计、建造、养维护和灾害管控的新技术。该文从基于人工智能的城市智能规划、结构智能设计、智能建造、智能养维护、智能防灾等方面阐述人工智能在土木工程领域的相关研究和应用。     

3D打印技术在土木工程中的应用展望

3D打印技术是一种通过连续的物理层叠加、逐层增加材料来生成三维实体的先进制造技术。介绍3D打印技术的发展概况和主要产品技术特点,对其在土木工程领域的应用前景进行预测,包括制作复杂节点和构件,特殊形状的浇铸模具和施工模板及高延性抗震耗能构件,促进智能化建筑施工技术等方面。结合土木工程中3D打印技术的应用可能性,提出了需要进行的相关研究。     

State-of-the-art and prospect of intelligent science and technology in civil engineering

人工智能为土木工程学科和行业带来了新的发展机遇，土木工程智能科学技术的发展和创新与智能材料、3D打印、大数据、物联网、智能计算、机器人、元宇宙等数学、计算机科学和新兴产业技术进行深度融合，将深刻变革土木工程全寿期，包括城市规划、建筑设计、结构设计、工程建造、服役运维、防灾减灾等阶段。为此，从智能材料、智能设计、智能建造、智能运维、智能防灾等多个维度，总结当前土木工程智能科学与技术的研究现状，提出物理机器学习(基于数据范式与物理定律有机融合)的土木工程智能科学与技术特征；同时，探讨虚拟科学家在创造崭新土木工程智能科学与技术的前景。最后，展望了土木工程智能科学与技术发展目标，即从基于现有知识体系建立纯数据驱动和物理机器学习土木工程智能理论，到发展出具有自学习能力的智能体及其理论体系，最终创造出具有自我进化能力的虚拟科学家，发现新的数学方法与物理定律等。     

土木工程智能科学与技术研究现状及展望

人工智能为土木工程学科和行业带来了新的发展机遇,土木工程智能科学技术的发展和创新与智能材料、3D打印、大数据、物联网、智能计算、机器人、元宇宙等数学、计算机科学和新兴产业技术进行深度融合,将深刻变革土木工程全寿期,包括城市规划、建筑设计、结构设计、工程建造、服役运维、防灾减灾等阶段。为此,从智能材料、智能设计、智能建造、智能运维、智能防灾等多个维度,总结当前土木工程智能科学与技术的研究现状,提出物理机器学习(基于数据范式与物理定律有机融合)的土木工程智能科学与技术特征;同时,探讨虚拟科学家在创造崭新土木工程智能科学与技术的前景。最后,展望了土木工程智能科学与技术发展目标,即从基于现有知识体系建立纯数据驱动和物理机器学习土木工程智能理论,到发展出具有自学习能力的智能体及其理论体系,最终创造出具有自我进化能力的虚拟科学家,发现新的数学方法与物理定律等。     

基于虚拟现实和3D打印技术的“虚实结合”教学模式在岩土工程课程中的应用探索

岩土工程课程是一门理论与实践紧密结合的课程,教学内容涉及边坡工程、地下工程、工程岩体等复杂“立体式”结构,传统“平面式”教学的效果往往不佳,学生难以具体且形象地掌握边坡或地下等复杂工程的结构特征。针对这一难题,探索结合虚拟场景和3D打印技术的“虚实结合”教学模式和平台建设,并在课程教学中结合岩土工程实例进行实践应用。实践表明:学生在虚拟场景学习岩土工程的复杂结构,有效解决了学生现场考察面临的成本高、周期长、潜在风险高等不利问题,也更能激发学生的学习兴趣。通过3D打印技术,将虚拟场景和数字模型实体化,能培养学生的实际动手能力和创新思维,提高岩土工程类课程的教学质量。在新工科建设要求背景下,也为学生课外创新性试验等活动提供了平台,有利于教研相长和师生的良性互动。