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摘要
3D打印混凝土可实现数字设计、一体化快速打印建造成型，具有整体性好、气水密闭、保温隔热、灵活定制、经济耐用以及安全可靠等技术优越性。基于负压医疗标准和技术参数，提出一种可拼接组装、快速就位、安全耐久的3D打印混凝土负压医疗舱空间胶囊结构。基于打印工艺和材料参数开展数值模拟，分析了负压医疗舱结构在承载能力极限状态、正常使用极限状态和建造安装阶段的结构性能，并通过模态分析研究了不同激励工况下的结构振动舒适度。结果表明：3D打印胶囊型混凝土负压医疗舱最大拉压应力小于其抗拉与抗压强度，具有良好的安全性；正常使用极限状态下结构变形满足使用限定条件，适用性良好；负压医疗舱吊装过程中结构具有很好的安全储备，施工安全可行。与传统装配式负压病房相比，3D打印混凝土负压医疗舱的一阶竖向自振频率提高了99.95%,更不易在日常使用工况下产生激励共振。在行走激励下，3D打印负压医疗舱均满足振动舒适度要求；在奔跑激励下，3D打印负压医疗舱的加速度响应处于振动有感阶段；而传统负压舱病房在行走激励下难以满足振动舒适度要求，在奔跑激励工况下的加速度响应超出人体对于振动响应的忍受范围。
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单位建筑工程学院; 浙江大学
