轻型钢结构建筑结构构件节点分析与综合评价体系框架初探

摘要

在我国推进建筑工业化发展，实现建筑业节能减排的进程中，轻型钢结构建筑凭借其建造速度快、可扩展、自重轻、施工周期短、环境影响小、抗震性能好等特点在居住建筑、工业建筑和灾后重建建筑中获得广泛应用。结构构件节点作为轻型钢结构建筑产品设计中的重点难点，关于它的分析已成为目前研究的热点领域，建筑师、结构工程师、和项目管理工程师等各学科研究人员分别从节点的艺术形态、力学性能、施工评价与成本分析等角度开展本学科内的研究，但现有研究对轻型钢结构节点系统的重要性和复杂性认识不足，各学科协同工作方法和节点综合评价方法的缺失导致目前的轻型钢结构建筑结构构件节点设计无法在技术合理性、形式美观性等多项准则下达到最优，阻碍轻型钢结构建筑产品设计水平的提升。有鉴于此，本文对轻型钢结构建筑结构构件节点综合评价体系进行研究，主要研究内容如下： （1）梳理轻型钢结构建筑结构构件节点类型和特征，解析影响节点结构、造型、经济、建造等功能要求的各类要素，为全面系统地分析轻钢结构节点形式打下基础。轻钢结构节点形式既有材料性能、加工技术、装配方法的客观要求，也有文化、形式的美学要求，各种因素间相互依存，需从解析各类要求入手，归纳出简洁完整的影响指标。 （2）根据轻型钢结构建筑结构构件节点多义性、复杂性的特点，基于有限元分析法、层次分析法、模糊综合评价法，建立完备、简洁、科学、操作性强的轻钢结构建筑结构构件节点综合评价体系。利用模糊数学将各类复杂因素量化，依据权重系数汇总统一各级指标，最终得到科学的节点评价结果。 （3）以东南大学建筑学院研发的两栋采用不同节点系统的轻钢结构建筑产品为算例，运用本文建立的轻型钢结构建筑结构构件节点综合评价体系计算评价结果，通过分析评价结果为节点系统改进提出建议，为协同模式下轻型钢结构建筑节点设计提供方法。 基于以上研究内容，本论文旨在为轻型钢结构建筑的设计、生产、建造与应用，提供科学依据和应用基础。

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