土木工程的特性范文

时间:2023-07-06 17:43:11

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土木工程的特性

篇1

在实际施工过程中,土木工程受诸多因素影响其抗震能力有较大的波动性,掌握土木工程抗震技术的前提是明确土木工程影响抗震能力的因素,笔者对影响因素做了以下总结:第一,地基影响因素。地基是建筑物整体质量的基础保障,是后期各项施工顺利开展的依据,如果土木工程地基选址不合理,在实际施工过程中建设工程的抗震能力将受到严重削弱;第二,土木工程的结构及原材料对土木工程抗震能力有直接影响,施工过程中如果土木工程结构设置不合理或者使用的原材料质量存在问题,土木工程的整体质量将受到严重影响,其抗震强度必将受到严重削弱;第三,建筑项目的高度对土木工程抗震能力有直接影响。伴随着经济的发展,城市高层建筑数量越来越多,国家对高层建筑的安全指标、材料特性以及力学模型等提出了更高要求,以上因素如果不符合施工要求遇到地震危害后将产生严重的后果;第四,抗震预防影响因素。在实际施工过程中各建设项目必须针对建筑物抗震性能编制合适的预防措施,为提高土木工程使用寿命提供技术保障。

2土木工程结构中的抗震技术发展

2.1合理选择地基场地

合理选择地基场地是促进我国土木工程抗震技术发展的基础保障。在实际施工过程中,设计人员应该结合实际施工状况选择合理的施工场地,施工人员必须深入施工现场,了解土木工程所在地的地质状况,明确该地段的地震活跃状况,结合当地实际地震发生情况对可能出现地震区域进行分析,研究人员还应该准确地评定该区域一旦发生地震后地震的等级以及毁坏程度等。选址过程中,应该尽量少选择不利于施工的场地,如果建设项目中必然存在施工困难的区域,施工人员应该对该区域的地质加工加固,经过筛选后的地基应该处在密度较高或者岩石较多的基土位置,从根本上提高建筑物的抗震能力。

2.2关注建筑结构的规则特性

实际施工中,为提高土木工程的抗震能力,施工人员还应该更高度关注建筑结构的规则特性。土木工程结构设计人员应该尽量选择最简单的抗侧力结构,与此同时确保结构的规律特性,在实际施工过程中,在合理分布建筑物承载能力的同时,还能提高建筑物的稳定性和牢固性。如果土木工程的结构不规则,施工时钢心和建筑物结构会出现严重的交错现象,一旦发生地震建筑物架构将出现严重偏离,整体强度降低后土木工程的稳定性也随之降低。因此,设计人员应该关注建筑结构的规则特性,减少因建筑结构不规则引发的地震灾害。

2.3合理选择建筑结构原材料

合理选择建筑结构原材料是提高建筑物整体质量的基础保障。钢筋材料在土木工程施工中使用范围非常广,钢筋材料的质量直接决定建筑物的整体抗震能力。因此,施工人员应该结合建筑施工的实际状况,选择合适的材料,在考虑钢筋韧性的同时还应该充分考虑钢筋的受力方向与竖直方向。在选取土木工程施工中使用其他材料时,施工人员在考虑材料抗震性能的同时还应该注重成本控制,从根本上为土木工程的发展提供动力。

2.4合理设计隔震及消能减震项目

地震常发带对土木工程的抗震能力要求非常高,土木工程不仅要具备基本的抗震能力还应该具有隔震和消能减震的作用。因此,土木工程研究人员应该在选址期间确保地基的密实性和稳定性,从根本上降低地震对建筑物整体质量的影响。另外,研究人员还应该结合建筑物自身存在差异,明确各建筑物的隔震系数,选择合适的隔震支座,提高建筑物的抗震性能。最后,研究人员还应该设计合适的隔震和抗震构建,明确建筑用材的延性,减小地震对建筑物的破坏。

2.5加固设计

第一,如果土木工程的结构设计存在问题,设计人员应该及时增加构建的数量,以增强土木工程整体强度为依据,提高建筑物的整体抗震性能。第二,设计人员应该通过增强建筑物承载性的方法提高土木工程的抗震能力,在扩大建筑物原截面的同时,增加构建提高建筑物的稳固性。第三,如果建筑物的整体结构不符合土木工程抗震标准,设计人员应该及时调整建筑物整体结构,在分散地震力的过程中减少地震对建筑带来的损坏。

3结束语

篇2

关键字:纤维增强塑料筋;土木工程;新型材料;工程应用

中图分类号:TU198文献标识码: A

引言:

目前土木工程中普遍存在着一个问题,即是传统的钢筋混泥土结构中,由于钢筋锈蚀而引起结构破坏。这一现象并不少见,根据统计由于钢筋锈蚀而引起的钢筋混泥土结构破坏,在钢筋混泥土结构破坏的原因中占到百分之五十五的高比例。每年用于修复这一损坏,需要耗费大量的人力和物力,且容易产生安全隐患。因此,纤维增强塑料这一新型复合材料的出现引发了业内人士的广泛关注。

一、纤维增强塑料的简介

纤维增强塑料又简称为EPR,由聚乙烯树脂或者其他具有类似作用的树脂作为基地材料,将多股连续的纤维胶合起来,再经由特殊的模具进过一系列操作使之成型。这种新型复合材料在土木工程中代替钢筋而使用,与钢筋相比其最大的优势就是不会锈蚀。除了良好的抗腐蚀性之外,纤维增强塑料还具有强度高、模量高、耐久性高、密度低以及良好的抗疲劳性等特点。

目前在土木工程中主要使用的是碳素纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料及芳纶纤维增强塑料。但是纤维增强塑料最早并不是应用于土木工程行业中的,直到八十年代的时候纤维增强塑料才从航天领域发展到土木工程领域,并得到广泛的应用。纤维增强塑料筋只是纤维增强塑料棒材中的一项,其他的还有片材、棒材、型材等。

二、纤维增强塑料的优势

1、减轻结构自重

纤维增强塑料筋由于其制作材料和制作工艺的原因,密度很小,仅为钢筋的七分之一至五分之一左右。且纤维增强塑料筋的强度也高于钢筋,约为钢筋的十至十五倍。因此在强度与刚度要求同样的情况下,使用纤维增强塑料筋的结构比之钢筋结构质量要轻的多。因此,使用纤维增强塑料筋的土木工程项目施工时不仅可以大幅度的减轻结构自身的重量,还可以减轻施工的荷载,节约施工成本。这一优势在使用纤维增强塑料筋建造悬索桥以及大跨度的斜拉桥时十分突出,不仅可以加强桥的稳固性,对于地震灾害给桥梁带来的影响也可以减轻。

2、耐腐性好

传统的钢筋混泥土结构建筑有一个致命的缺点,那就是钢筋的锈蚀给建筑所带来的安全隐患。检查与修补有钢筋被锈蚀的建筑需要耗费大量的人力与物力,还会给人民的生命财产安全带来隐患。而纤维增强塑料筋的耐腐蚀性能比之钢筋要好很多,其对于大气、水、一般浓度的酸、碱、盐及油类和溶剂都有着很好的抵抗力。正是由于纤维增强塑料筋的这一特性,在土木工程中纤维增强塑料正在逐步取代这钢材、木材等不耐腐蚀的材料。这样不仅可以增强结构的稳定性,还能延长建筑的使用寿命,减少对于建筑的检测和维修费用。

3、可设计性强

纤维增强塑料根据原材料的不同,其物理特性也有着一定的差异。因此在土木工程使用纤维增强塑料时,可以根据工程的实际需要来设计纤维增强塑料。采用不同的原材料可以满足实际土木工程施工中不同需求所要求的特性,可以通过改变材料的配比来突出纤维增强塑料的强度、耐腐性、耐高温性等。这种灵活的特性可以满足土木工程对于材料的不同需求,方便又快捷。

三、纤维增强塑料的应用

1、应用与海洋结构

由于海洋中的环境比较复杂,不仅有海水以及海水中所含电解质对于材料的腐蚀,还有海水的压力对于材料的考验。传统的钢筋材料往往在海洋结构中损耗较大,稳定性也较差。而纤维增强材料的耐腐蚀性以及高强度很好的弥补了钢筋的这一不足,因此在海洋结构以及对与电磁波有着特殊要求的结构中纤维增强筋有着优秀的表现。

2、应用与桥梁建造

纤维增强塑料筋具有很强的灵活性,可以根据土木工程的不同需求改变材料的配比来突出其中一项特性。因此,可以通过对纤维增强塑料筋施加预应力的方式来提高纤维增强塑料筋的强度。这种拥有高强度的纤维增强塑料筋可以应用与桥梁的建造中,制成桥梁的拉索或者是悬索。这样不但能够增强桥梁的跨越能力,还能提高桥梁的稳定性。

3、其他应用

纤维增强塑料的可塑性很强,除了可以制成纤维塑料筋之外,还可以制成纤维增强塑料布、板以及网格等。虽然形式不同,但是应用原理都是纤维增强塑料的耐腐蚀性、高强度以及密度小等优势。其中以纤维增强塑料筋混泥土应用的最为广泛。在土木工程中运用纤维增强塑料不仅可以增强工程的稳定性,还能节约建造所需的人力物力等。所以纤维增强塑料的应用随着其技术的成熟将越来越广泛。

总结:纤维增强塑料因其各种优势,现已成为土木工程中新兴的结构材料,其优良的性能使的纤维增强塑料的应用前景十分广阔。但是由于纤维增强塑料是一种新兴的材料,在实际运用中缺乏足够的实践经验。土木工程相关工作者还需要进一步探索这种材料,并将理论和实践相结合。尽量降低材料的造价,使其能够得到更广泛的应用。

参考文献:

[1] 陈德伍.FRP筋的性能及其在土木工程中的应用[J]. 山西建筑. 2009(06)

篇3

【关键词】智能材料;土木工程;力学特性

1、智能材料类型及特点

智能材料概念在20世纪80年代初被系统地提出,并于80年代末得到前所未有发展空间。随着光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料的发展,使其在土木工程领域得到较为广泛地应用。智能材料以其具有的不同功能特点通常可分为两大类,一类为可感知外界或内部刺激强度作用的材料,称为感知材料。另一类为可响应或驱动因外界环境条件或内部状态发生变化的材料,也称为智能驱动材料。智能材料结构具有控制、传感与驱动三个要素,可利用自身感知处理信息,发出指令并执行动作,进而实现结构自我监控、诊断、检测、修复、校正与适应等各种功能。一般情况下,单一功能材料难以具有上述多种功能,这需要组元复合或组装多种材料而构成新的智能材料才能实现。

2、土木工程中智能材料的应用

2.1形状记忆合金的应用

形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料,作为新型功能性材料,最主要的优点就是在激发材料的形状记忆效应过程中,材料可以产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变,同时具有较强的能量传输储存能力。该特性的应用能够将材料置于各种结构中,实现结构的自我诊断、增韧、增强与适应控制的应用研究,而且还可以将材料研制为智能型驱动器,在结构变形、损伤、裂缝及振动等方面开展应用研究工作。相变伪弹性与相变滞后性能是形状记忆合金的另一个优点,在加卸载过程中其应力-应变曲线构成环状,表明材料在此过程中能够吸收耗散较多的能量。形状记忆合金具有高达400兆帕的相变回复力,结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统,该系统可实现相变伪弹性性能,可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。通常在结构层间或底部安置形状记忆合金被动耗能控制系统,用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知,进而起到消耗地震能量的作用。有关研究结果显示,耗能器安装形状记忆合金结构后,耗能器可吸收约为三分之二的地震能量,并显著抑制结构的位移。

2.2压电材料的应用

传统结构中集成压电体,采用压电传感元件对结构的振动模态进行感知,利用其输出结果,采取适宜控制算法对压电体的输入进行确定,以主动控制结构振动的实现,是开展压电类智能结构应用研究的一个较为前沿的领域。很多研究人员在任意复杂激励下,采用压电陶瓷作为加速度传感器与驱动体开展基于压电层合结构的主被动阻尼及主动振动控制等相关问题的研究工作,随着近年来不断发展的压电材料与堆技术,使研究应用压电类智能结构的领域更为广泛。主要应用在土木工程结构的噪声主动控制、静变形控制能、安全评定、健康监测等众多领域都获得良好的控制效果。

2.3光导纤维的应用

光导纤维由外包层与内芯构成,是一种纤维状光通信介质材料,该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统,由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子,因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率,潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用,将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能,而且将形状记忆合金等驱动元件埋入,有机结合信息处理系统与控制元件,使混凝土结构具有智能功能,进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中,光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料,我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。

2.4压磁材料的应用

在外加磁场作用下,磁流变液悬浮体系的各项流变性能会产生明显的可逆变化。同时在外加场强高于临界值后,磁流变液将迅速从液态转变为固态,在显微镜下能够观察到磁流变液的分散相颗粒在磁场作用下结成沿磁场方向的链状结构。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质,控制流体特性实施时需要较低的能量,因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。在土木工程领域,电视塔、高层建筑、大跨度桥梁等结构中都采用该材料用于实现对地震的半主动控制。此外,磁致伸缩智能材料也在相关研究中日益的得到重要关注。磁致伸缩智能材料具有强烈的磁致伸缩效应,电磁/机械能能够进行逆转换。在智能材料领域中应用前景较为广阔,该材料可用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等多个领域。

3、智能材料的发展趋势

在土木工程领域,智能材料的发展趋势集中体现在以下三方面。一是实时监控检测结构状态,在土木结构中集成传感与驱动元件,利用其网络实时监控结构状态,以保证土木工程结构与基础设施的安全,有效降低维修成本。二是形状自适应材料与结构,该结构不仅可承载传递运动,还能检测并改变结构特性,具有较为广阔的应用前景。三是自适应控制减振抗震抗风降噪的结构,在土木工程设计中结构动力响应一直是比较重要的一个问题,尤其是针对桥梁与高层建筑等土木工程结构的抗震抗风问题,研发应用智能材料能够为其提供重要的途径,实现结构的自适应控制。尽管当前的智能材料还存在不同程度的不足之处,但随着有关研究的不断深入,智能材料的性能将得到明显改善。在众多领域中,智能材料都将发挥其潜力,体现出广阔的应用前景,开展的研究包括力学、计算机控制、材料、微电子、人工智能等多个学科技术。

4、结语

综上所述,随着智能材料的广泛应用,同时元件逐渐向小型化、多功能化及高功率化方向发展,在建筑结构中复合控制、传感、驱动系统及耦合/连接元件,建筑结构将发展成为主动式智能建筑结构,对于有效利用太阳能、抵御地震、风振等严重自然灾害影响具有重要作用, 为人们工作生活提供更为舒适安全的环境,对于提高土木工程结构建设质量具有十分重要的意义。

参考文献

[1]王社良,马怀忠,沈亚鹏等.形状记忆合金在结构抗震控制中的应用[J].西安建筑科技大学学报,2008.30

[2]王社良,苏三庆,沈亚鹏等.形状记忆合金拉索被动控制结构地震响应分析[J].西安建筑科技大学学报,2010.33

[3]胡明哲,李强,李银祥等.磁致伸缩材料的特性及应用研究[J].稀有金属材料与工程,2009.29

[4]李俊宝,张景绘,任勇生等.振动工程中智能结构的研究进展[J].力学进展,2009.29

篇4

【关键词】土木工程结构;性能检测;识别技术

0.引言

随着我国土木工程技术的不断创新与发展,土木工程结构的性能检测系统也在不断的完善与提升,更逐渐产生了人工智能、信息处理及传感器处理等新型技术应用模式。土木工程的结构检测评估分析工作是提升工程施工质量的有效手段,通过有效的结构检测分析,工程人员可以更加准确的了解工程结构的安全性与实际质量,为土木工程的施工建设提供确切的安全保障。

1.土木工程结构的性能检测情况

1.1土木工程结构检测工作的内容

(1)强度检测是提高土木工程结构强度及施工质量的有效手段之一,通过对土木工程的材料强度、钢筋配置情况以及构建的承受能力等情况进行检测,有效判定土木工程的施工安全性与有效性,进一步提升建筑物的使用性能。强度检测如果出现纰漏或者疏忽情况,往往就会造成严重的质量事故,因此,需要认真对待[1]。

(2)土木工程的结构检测评估分析工作还包括对工程结构内部的缺陷问题进行检测,例如,在实践工作中对混凝土内部的裂缝与孔洞进行检测,对钢材结构上存在的裂缝及腐蚀情况进行检验与分析等,通过对工程结构内部存在的缺陷问题进行检测,充分发挥了土木工程结构检测的积极效用,有效提高了工程结构的质量。部分结构检测需要对已经破损的工程结构进行分析与调查,因此,在事故现场一般不允许破坏原构件。

(3)土木工程的结构检测工作在实践工作中首先应对工程材料成分进行化学分析与检测,例如,对混凝土、钢材等进行集料分析与成分分析。通过必要的检测手段,准确判定土木工程使用材料的安全性与适用性。

(4)常规的外观检测是土木工程结构检测工作的核心内容,在实施过程中主要对建筑物施工的平整度、尺寸偏差、倾斜度等因素进行检测,通过对土木工程的外观施工情况进行检测,有效提高建筑物的外观特性。常规外观检测大多都自爱现场进行,受施工现场综合环境的影响较大[2]。

1.2土木工程结构检测方法

(1)遗传算法是土木工程结构检测工作中的一项创新计算方法,具体指的是从一组随机初始解当中进行搜索,以检验与搜索的方式准确计算出整体损失的一种应用方法。

(2)神经网络法是利用人体自然神经系统及人脑来进行抽象运算的一种检验方式,主要是通过人体感受器官模拟计算的方式,按照一定的连接方式获取所需信息[3]。

(3)模型修正法是一种利用模型进行运算的检验方法,具体指的是在土木工程结构性能的检测过程中,利用动力试验数据进行条件化的约束与计算,在计算过程中不断修正模型的刚度情况,进一步得到结构刚度发生变化后的信息,以此准确判断出现实结构与预期结构之间的损伤差异。

(4)动力指纹法具体指的是从动力测试当中来获取包含结构特征的信息数据,主要是通过分析结构动力特性相关的指纹变化,以此来判断土木工程结构性能的真实状况。

2.土木工程结构损伤识别工作中存在的问题情况及解决措施

2.1采用人工神经网络评估法来解决常见的土木工程结构评估问题

人工神经网络评估方法具体指的是将工程结构的影响因素作为评判指标,通过对指标信息进行深度优化与选择,将这些信息作为人工神经网络的输入向量,促使不同工程结构当中的输入向量能够组成各不相同的输出量值,以此实现完善化、综合化的土木工程结构分析,充分实现了土木工程结构的系统化评估与分析,为土木工程的施工建设奠定了良好的基础条件。土木工程结构监测评估人员可以采用多层前向BP神经网络技术来对土木工程结构当中的输入向量进行测算与统计,通过将这种先进的评估与测算模式实践应用于施工现场,应用BP神经网络对土木工程结构进行系统化、准确化的评估与测算,在比对函数值与指标信息的过程中进一步确定土木工程结构的实际性能特点。

2.2制定评估等级来准确界定工程结构的检验分析数值

通常意义上来说,土木工程结构的检测方法可以分为两种类型,即动态检测法与静态检测法。动态检测法主要对土木工程结构的实际尺寸、强度因素以及材料弹性模量等数据进行系统性的检测,通过力学性能分析及可靠性分析,准确判定土木工程结构检测的结构,进一步提升土木工程结构的整体质量,降低土木工程出现问题情况的几率。

针对我国现阶段存在的土木工程结构分析问题,相关政府部门及工程管理人员应积极关注这些问题情况,并予以相应的防治和完善措施,通过采用人工神经网络评估法来进行工程结构分析,使人工神经网络评估技术在实践环节发挥出更加显著的应用优势。

工程结构评估分析人员在实践工作中,应制定评估等级来确定工程结构的分析的准确性。为切实保证结构检测评估分析的有效性与安全性,检测人员应将土木工程结构的检测状态具体分为以下五个等级:

一级:土木工程结构的最高安全等级,工程结构能够完全满足住户的使用要求,工程内部结构能够切实有效地发挥自身的效用,次要构件功能性与外观性优良,在检测过程中仅仅允许存在较小的轻度缺损与误差,在日常维护过程中只需要正常的小幅度维护即可。

二级:安全等级、工程结构性能、外观性能等因素基本满足住户的要求,在检测过程中存在局部的缺损情况。

三级:土木工程结构的安全等级、工程结构性能以及外观性能无法满足住户的要求,在检测过程中发现部分功能性的缺损,功能降低、次要部位缺损严重的情况较多,影响住户的正常生活。

四级:土木工程结构的安全等级、工程结构性能以及外观性能无法满足住户的要求,并又继续恶化、拓展的趋势,在检测过程中发现工程结构关键部分存在功能性缺损,次要部位缺损非常严重,土木工程结构应立即停止施工设计,避免酿成严重的安全事故

2.3提升土木工程的结构检测方法与检测手段

土木工程结构监测具体指的是利用结构系统特征的检验技术和现场无损传感技术对土木工程结构进行长期运行情况的监测,具体是从设计、施工、竣工以及投入使用等时期进行精确监测,通过在整个施工阶段进行全方位的系统化监测,有效提高土木工程结构的长期使用质量。近年来,我国部分区域逐步出现了严重的土木工程结构施工问题,这些问题情况多于建筑结构的运行因素有关,严重影响我国土木行业今后的发展与壮大,致使工程建设在具体操作过程中存在严重的健康安全问题。

工程检测人员应积极加强检测方法与检测手段的学习,在安全检测系统的过程中积极完善建筑结构的内部传感器安装方法,避免传感器遭受人为因素及其他因素的干扰与损坏,确保实施无损检测。检测人员通过原位检测某个物理量的过程中,更应积极采用先进的数字化手段,利用先进仪器对振动频率、红外线辐射、回弹值、超声波速等物理量进行检测,提高检测精度,避免人为因素误差的出现。

3.结语

综上所述,现阶段,我国的土木工程结构性能检测和识别技术仍需进一步的完善与提升,相关部门与工程管理人员应注重高精尖监测系统的研究与应用,通过对土木工程结构检测系统进行不断地升级与改进,促进我国土木工程行业在市场领域获得更加长足的发展与进步。

参考文献:

[1]彭细荣,李涛,路新瀛.通用土木工程结构健康监测系统平台[J].工程抗震与加固改造,2010,12(09):23-24.

篇5

关键词:形状记忆合金,土木工程,振动控制,健康监测

 

0 引言

近年来,如何提高土木工程结构的安全性、耐久性问题逐渐受到人们的重视。经过各国学者的共同努力,相继提出了一些较为前沿的方法用于提高结构的安全性及耐久性。其中,由智能材料组成的智能材料结构系统在土木工程领域的应用研究不仅具有吸引力,而且具有潜在的革命性。目前,在土木工程领域中应用较为广泛的智能材料有形状记忆合金、压电材料、光栅光纤及磁流变体等。

在众多的智能材料中,形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)是一类对形状有记忆功能的材料,这种材料本身具有自感知、自诊断和自适应的功能。1932年,美国学者Olander在研究Au-Cd合金时发现了形状记忆效应(Shape Memory Effect,简称SME)。论文格式。此后对SMA的研究和应用才真正开始。SMA作为智能材料之一,最早广泛应用于航空航天、机器人、医疗等精密尖端领域。近年来,随着材料加工技术和工业化生产能力的提高,SMA在土木工程中的研究与应用也有了较快的发展。SMA由于具有可恢复变形大、在受限回复时能产生很大的驱动力、电阻对应变敏感、高阻尼性能、抗疲劳性能好,并且可以实现多种变形形式,易于同混凝土、钢等材料相结合等特点而日益受到重视,国内外众多学者对SMA在土木工程中的应用进行了理论和实验研究。

1 SMA的重要特性

1.1 形状记忆效应(SME)

形状记忆效应是指某些具有热弹性或应力诱发马氏体相变的材料处于马氏体状态,并进行一定限度的变形后,经加热并超过马氏体相消失温度时,材料能完全恢复到变形前的形状和体积的功能,如图1所示。根据材料记忆功能的不同,可分为单程、双程和全方位SME。单程SME是指材料只能一次动作,即加热后回复到高温时的形状,并保持该形状;双程SME是指材料反复加热和冷却,能够反复回复到高、低温时的形状;全方位SME是指材料在具有双程记忆特性的同时,如果冷却到更低温度,可以出现与高温时完全相反的形状。

1.2 超弹性(PE)

超弹性是指当SMA温度超过奥氏体相变完成温度Af,加载应力超过弹性极限,即产生非弹性应变后,继续加载将产生应力诱发的马氏体相变,但这种马氏体随着应力的消失而消失,即使不加热也会产生马氏体逆相变而恢复到原来的母相(奥氏体相)状态,应力作用下产生的宏观变形也将随着逆相变的进行而完全消失,如图2所示。

图1 形状记忆效应图2 超弹性

2 形状记忆合金在土木工程领域中的应用

2.1用于结构振动控制

SMA用于结构的振动控制,可以有效地减小结构在地震荷载作用下的位移响应,因此结构振动控制是SMA在土木工程领域中的主要研究方向。目前,SMA用于结构主动控制时,主要研究SMA作动器的设计和如何提高作动器的使用频率;而对于被动控制则主要研究用SMA材料设计阻尼元件和振动隔离器。只有设计出理想的作动元件和智能阻尼元件,才能更有效地控制结构振动。如何利用SMA的特点控制结构振动,特别是控制建筑结构在地震作用下的振动,以及对SMA的材料性能进行改进,开发新型的大应变、大驱动力、高响应频率、性能稳定的SMA材料,目前在国外都是十分活跃的研究课题。

2.3用于结构裂纹及损伤监测及控制

裂纹及损伤的主动探测和控制是当前工程结构中十分突出和迫切需要解决的问题。在一些大型结构的一些关键受力部件对裂纹和损伤十分敏感,一旦出现就会造成重大事故,而用传统技术和方法不能及时发现构件中的裂纹和应力集中较大的部位。可以利用SMA对应变敏感、电阻率大及加热后可以产生大回复力的特点,再配上微处理器,使之集传感驱动于一体,便构成自动探测裂纹或损伤和主动控制裂纹扩展的完整控制系统。

将SMA制成丝或薄膜粘在构件易产生裂纹或应力集中较大的地方,当构件产生裂纹或损伤以后,位于裂纹处的SMA将随裂纹表面张开位移增加而产生局部变形,从而使其材料电阻值发生变化,随着裂纹不断扩展及外加载荷不断增加,其张开位移也不断增大,位于构件裂纹处SMA的变形也不断变大,相应电阻值也不断提高,其电阻值的变化量和变化规律,由微处理器可判断监测出裂纹的大小和位置。

当构件的裂纹或损伤到达需要控制的范围时,SMA的变化信号经微机控制系统分析判断后,自动地发出控制信号,将SMA通电加热,当加热温度超过SMA相转变点时,它的内部就产生回复效应,SMA发生动作,试图收缩。由于裂纹表面在外载作用下张开阻止其回复,于是SMA产生很大回复力。此回复力大小随裂尖张开位移的增大而增大。论文格式。此回复力改变了裂尖的受力状况,驱动裂纹闭合,使裂纹张开位移减小,实现裂纹的主动控制。在实际应用中,为简化结构,也可利用SMA自身特性及伪弹性性质来实现裂纹的被动控制。

3 当前存在的问题

虽然形状记忆合金具有许多独特的性能,在结构减震控制的初步研究与应用中已显示出了它的优越性能及其应用前景,但是,总的来说对与结构减震相关的形状记忆合金特性的研究还不够深入,发展形状记忆合金驱动器中还存在一些问题。

(1) SMA作为驱动器,激励合金时需要消耗能量,且对SMA加热或冷却以产生驱动力时都需要一定的时间,这使其在控制频率上受到一定的限制。若直接以通电方式激励,利用材料本身的电阻加热,由于合金的电阻不大,激励它需要大电流、粗导线,在某些智能材料结构中不适用。对应用于减震的SMA,其减震合金的衰减率小,而且衰减率过分依赖于温度和振幅,加之加工性能欠佳,价格偏高等都限制了SMA在减震中的应用。因此对SMA性能进行进一步的研究,提高SMA驱动器的响应速度,特别是对与结构减震相关的性能进行深入研究具有现实的意义。

(2) SMA这一功能材料的发现,改变了长期以来形成的金属是热胀冷缩弹性变形是线性的等传统观念,虎克定律在这一材料中已不适用。因此,要想利用其制成主、被动控制器,对SMA的宏观力学性能进行深一层的研究,建立适于工程应用的简化本构模型是必须解决的问题。

(3) 利用SMA的超弹性效应和高阻尼特性制成阻尼器,来减少结构的地震反应是切实可行的,而且试验也已验证了SMA阻尼的减震、抗震效果,因此应进一步研制和开发新型的形状记忆合金主被动控制器,并且使SMA控制器的制作标准化。

另外,对装有SMA控制器结构的减震控制效果的研究,SMA控制器在结构工程中应用的可行性研究及实际工程设计方法的研究,SMA控制器的可靠性、耐久性研究都还有待进一步加强。

4 结语

本文简要介绍了SMA的主要特性,以及其土木工程领域中的应用方向。论文格式。虽然形状记忆合金的理论还有待进一步的完善,它在土木工程中的应用仍处于尝试阶段,但是随着人们对SMA性能研究工作的深人开展,其在土木工程领域中的应用前景是十分广阔的。

篇6

前言

土木工程的重要结构一旦发生事故,对建筑工程以及人民群众的生命财产安全将造成不可估量的损失,所以越来越多的人将目光投向了土木工程建设的安全性研究。对土木工程结构健康进行有效的监测,可以提高土木工程建设的质量和安全性,避免和减少由于土木工程安全事故给人民群众的生命财产造成的巨大损失。

土木工程结构健康监测的必要性

重大的土木工程结构,如桥梁、房屋等,与人民群众的生命财产安全息息相关,一旦发生安全事故,将会带来巨大的人员伤亡和经济财产的损失。但是近些年来,我国土木工程的事故发生频率不断升高,对人民群众的生命财产安全造成极大的威胁。对土木工程结构造成损害的原因有很多,比如洪水、地震等自然灾害,或者爆炸等人为性的破坏,都会对土木工程的结构造成不同程度的损害,这些损害所带来的危害使人们对土木工程的结构安全问题越来越重视,怎样对土木工程结构的健康状况进行有效的监测,成为目前迫在眉睫的工作之一。

土木工程结构健康监测系统综述

1.概念综述

土木工程结构健康监测(SHM)是指通过现场无损传感技术,对工程的结构响应等相关的结构系统的特性进行有效的分析,从而检测出土木工程结构上的损伤或者退化程度。

土木工程结构健康监测需要对工程结构进行损伤识别和安全性能的评估,土木工程的结构损伤通常分为两种,一种是突然性的损伤,另外一种是积累性的损伤。突然性的损伤是指地震、台风、洪水等突发的自然灾害,或者爆炸等突发性人为因素对土木工程造成的结构损伤,而经过长时间的使用过程中积累下来的对结构的损伤,则是土木工程的积累性损伤。通过对损伤的识别,可以清楚土木工程结构是否有损伤发生的情况,确定损伤的类型、部位以及损伤的程度,并对工程结构的剩余使用寿命做出评估。安全性评估则是在健康监测与损伤识别的基础上,通过不同的技术手段对土木工程结构当前的安全性能和等级做出相应的判断。

2.健康监测系统的组成

土木工程结构健康监测采用的是实时的监测技术,对工程结构进行在线监测,结构健康监测系统的组成部分可以分为传感器子系统、数据采集和处理以及传输的子系统、损伤识别和安全评估子系统、数据管理子系统。传感器系统的主要作用是将工程结构需要测量的物理量转换成电信号进行输出,数据采集和处理以及传输的子系统由软件和硬件组成,通常安装在待测的工程结构之中,对传感器转化的数据进行采集和处理,并且输送到结构监测的中心。由损伤识别系统对采集回来的数据进行分析和整理,对土木工程的安全性能进行评估,对存在安全问题的工程结构进行安全预警,然后将分析得来的数据存储在数据管理的子系统中,对整个土木工程结构健康监测所得到的数据进行管理。

健康监测系统的研究状况

1.传感器系统

传感器系统有用于局部监测的传感器系统,也有用于整体监测的传感器系统,局部监测的传感器系统是对土木工程的重要部位和结构进行感知,而整体监测的传感器则是通过相应技术对土木工程的宏观进行感应。用于局部监测的传感器主要有光纤光栅传感器、压电材料传感器及以形状记忆合金为材料的传感器,用于整体监测的传感器主要有GPS接收机、全站仪、激光准直仪,也采用机器人测量的技术。

2.数据采集与处理系统

数据信息的采集和处理对土木工程结构健康监测系统具有重要作用,能够对传感器转化的信息进行有效的采集和整理,数据采集系统有硬件和软件两个部分,可以通过一些信息技术将数字信号进行采集和整理,通常用到的计算机技术有C语言、Delphi等,可以通过编程对采集到的文字、图片等数据信息进行多样化的处理。

3.损伤识别和安全评估系统

土木工程机构的损伤识别是实时在线的识别和监测,通常使用动力指纹分析方法、模型修正和系统识别方法、神经网络方法、遗传算法等技术方法对工程结构进行监测。对土木工程结构安全的评估一般采取可靠度理论、层次分析法、模糊理论和专家系统等方法对其进行评估,可以对土木工程结构进行全面、系统、科学的评估判断。

结构健康监测系统的应用

土木工程结构健康监测系统在国内和国际上都有较广泛的应用,特别是大跨桥梁和高层复杂建筑的结构健康监测之中,国外应用较成功的范例是日本的明石海峡大桥以及德国的莱特火车站的大楼,都应用了土木工程的结构健康监测系统,对其结构进行损伤识别和安全评估。国内对土木工程健康监测的应用由于成本较高和技术复杂,主要应用在大型桥梁的监测中,如虎口大桥等。

在今后土木工程结构健康监测系统的发展过程中要特别注意对结构损伤程度的量化问题,采用有效的方法和损伤量化指标,加强对非线性数据的处理效果,采用无线监测系统,提高信息采集的效果。

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关键词:土木工程;施工管理;问题;解决措施

1土木工程施工特点

1.1流动性较强

在土木工程项目施工时,因为其施工地点通常都是不固定的,所以其具有很强的流动性,而且参与项目施工的人员大多是农民工,在施工技术方面存在很大的不足,而且人员的动性也比较大,施工的内容没有精确性,主动性以及积极性都比较欠缺,所以在很大程度上会影响土木工程施工的效率以及施工的质量。

1.2复杂性

土木工程具有很强的综合性,而且类型不同的工程项目其具体的使用功能也会不同,所以这就对土木工程施工提出了更好的要求,同时加上我国各个区域地理环境相差很大,而这也给土木工程施工带来了很大的难度,同时对施工技术也提出了更好的要求。

2当前我国土木工程施工管理中存在的问题

2.1管理体制不完善

就目前形势来讲,一种兼顾科学化和合理化的管理方式对于土木工程施工管理工作是非常必要的,这两种特性能够从侧面来支撑管理工作的有效性。不科学的施工管理,无论从工程或是人员的管理上,都很容易导致管理脱节。从管理层面来讲,我国对大型土木工程建设的市场化管理制度还亟待完善。一般的施工管理,都是临时委派监督人员对面临的安全、材料、资金等问题进行管制,这样就无法保证管理人员的水平一致。有的时候对相关问题的处理缺乏经验,导致管理工作难以落实,管理效率低下。

2.2安全意识薄弱

土木工程施工过程中有诸多不确定因素,安全因素对于施工人员和施工管理而言都是相当重要的环节。农民工是施工队伍的主力军,也是施工安全的关键所在。由于绝大多数农民工没有接受过正规的教育和培训,缺乏应有的专业知识,并且安全意识较为薄弱,容易导致事故的发生。加之管理人员没有一套完善的安全管理规程并严格执行,更增加了安全事故发生的概率。由此可知,安全管理是土木工程施工中最为重要的环节,能够保证施工安全顺利地进行,杜绝安全事故的发生。但目前普遍存在的问题是对于安全管理工作的忽视,基本没有摆脱传统的安全管理模式。我国制定的建设工程安全方面的法律条款,有一些并没有在土木工程管理中得到有效落实。

2.3管理人员素质有待提高

由于施工管理中存在着部分人员不符合岗位要求的问题,加之基层管理中存在的一些任用不明等状况,导致管理人员在工作中缺乏热情,管理效率低下,工作量不饱和等现象。对于构成复杂的知识体系,临时任命的管理人员由于缺乏经验,其处理方式往往不符合工程管理制度的要求。在众多影响施工管理的因素中,人员素质无疑是最重要的。从人员招聘制度的不完善,到评价制度的不严格,容易造成管理工作无人问津的状况。不完善的考核制度易于让人得过且过,导致在工程管理人员中,相当一部分没有过硬的相关知识储备,无法妥善处理土木工程建设中的施工管理工作。无论在哪一个行业,高素质的知识型人才都是必不可少的,只有提高整体素质,整个施工管理过程才可能井然有序。

3关于土木工程安全管理控制措施

3.1建立一整套的监督系统

管理工作不是单纯地针对某一些部分的,而是需要系统地对工程的全过程进行仔细的管理工作。建立一套完整,高质量和实践性高的监督工程成果的监督系统是保证土木工程在实施的道路上,贯彻和落实解决土木工程存在问题的必要条件。在对管理系统进行优化的时候,一定要根据周围的环境问题,来选择控制成果的方法、每一个步骤成果的负责预见书,这些都需要按照保障施工成果的机制制定的。总之,对于工程的管理工作一定要保证有组织有纪律,并且要有贯穿始终的精神。

3.2控制工作人员的综合素质

因为施工管理工作是对整个施工现场进行协调与控制,所以管理人员在制定施工管理方法和制度时,要具有前瞻性。在施工前期管理阶段要将工程施工过程中可能会发生的问题和处理方法制定出来。在施工阶段严格遵守国家的相关制度和前期制定的管理办法,保障施工现场的规范性和各工种之间的协作性,从而提高工程施工的整体效率。除此之外,施工管理人员还有具有很强的责任感,而且在土木工程施工过程中,对于其中存在的问题要采取及时的措施进行科学的处理,由此来降低对施工的不良影响。施工企业要加强施工团队的建设,建立起高效的有责任心的施工团队,从而对土木工程的设计和施工进行有效监督和控制,保障工程施工的正常运行。

3.3控制施工材料的质量

前文说到建筑材料指建筑工程过程中,最直接的影响因素,一定要对材料做好管理工作。在对材料质量进行控制的时候,要对材料的来源、材料的保存和材料的利用三个环节进行监督。首先,要严格规范材料的引进工作,一定要采用正规厂家的合格产品,在敲定厂家的过程中要认真执行相关的制度,并且要给予一定的监督措施,保证这个过程公平公正合理。在这个过程中,最主要的问题便是一定要避免负责人员在中间不顾真是质量,吃回扣的现象。其次,我们需要注意的是材料的保管,要按照材料的不同特性,安置不同的保管场所,注意材料的怕光及怕潮湿的特性,保证材料安全不受污染。最后是材料的应用问题,一定要专材专用,千万不要东挪西用,避免材料使用混乱现象。材料的乱堆乱放对于企业的施工现场的安全也会带来严重的威胁,对此一定要加强规范与管理工作。

3.4控制设备的规范程度

当今社会任何工程都不是纯人工进行的,都要依赖各种大型的施工设备,建筑设施的普遍应用,代表着先进的施工技术,是很多人工不能完成的步骤所必须的。随着建筑设备的不断投入与发展,大大提高的工程的方便性和使用效率。在一个工程项目中,如果设备不足会降低效率,设备过多会产生不必要的费用,设备质量不好,会起到反作用。

3.5加强对施工工作的质量管理

土木工程施工过程中,其施工质量的好坏直接影响着整个建筑工程的质量,所以为了确保建筑工程施工的质量就必须要不断加强土木工程施工技术的水平,对施工中遇到的问题要及时的予以解决,并且不断加强对土木工程施工的质量管理工作。但是因为土木工程施工过程中会涉及多个工种以及很多施工人员,所以其面临的问题也非常的多,因此在土木工程施工时必须要提高对施工人员以及管理人员的综合素质,并且是其充分认识到质量管理的重要性。这就需要在施工施工之前施工单位要对文明施工以及安全施工进行科学的宣传,并且要求施工人员对其进行认真的学习。而且对于施工管理人员来说,其不仅要具备良好的管理知识,还具有一定的管理经验,并且要对施工管理人员进行科学的选择,此外对管理人员还有进行岗前培训,对专业技术知识进行科学的普及。此外,因为施工材料对建筑工程的质量有着至关重要的影响,所以在建筑材料进行选择时必须要进行专业的指导,由此来选择科学合理的建筑工程施工材料。总之,在土木建筑施工过程中,我们需要认真检查每一个细节,从最基础做起。当出现一个问题,应及时找出解决措施,而且还需要认真的检查问题的根源,防止再次发生类似的问题。因此,我们必须要严施工质量关,促使土木建筑行业稳定的发展。所以我们需要深刻意识到在施工过程中出现的问题,并通过相对应的解决措施来杜绝可能再次发生的问题。

作者:李顺楠

参考文献:

[1]陈磊,李安琪.论土木工程施工管理存在的问题及解决措施[J].住宅与房地产,2016,09∶140.

[2]黄旭山.土木工程施工管理问题与应对措施的研究[J].中华民居(下旬刊),2014,10∶407.

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关键词:钻孔桩技术;土木工程;应用

前言:土木工程中钻孔桩技术普遍应用于建筑行业中,是建筑工程中最重要的基础施工环节,直接影响着我国建筑工程的质量。钻孔桩技术是土木工程中最基础的施工方法与施工技术,对建筑工程中土木工程的质量起着决定性作用。因此,通过对钻孔桩技术的应用进行研究,可以有效提高土木工程质量,进而提高我国建筑工程质量。

一、土木工程中钻孔桩技术的含义与重要性

1.1土木工程中钻孔桩技术的含义

土木工程中钻孔桩技术是指在建筑工程施工过程中,对于还没有进行基础建设的地段,通过采用人力挖掘或者是机械钻孔的方式,运用土木工程中钻孔桩技术中的地基桩孔技术,并在桩孔内浇筑混凝土,放置钢筋笼,为后期构建承重台做好坚实基础。

1.2土木工程中钻孔桩技术的重要性

我国土木工程中钻孔技术是由国外引进的,主要运用在商业建筑、公路建设等大规模建筑当中。在建筑工程土木施工过程中,钻孔桩技术主要应用在建筑工程整体的地基浇筑。桩基作为土木工程施工的重要环节,承载着整个建筑的重量,其长度与深度决定着混凝土架构的放置,与工程的稳固性、抗震性以及耐用性紧密相连,影响着建筑工程的质量与使用寿命,钻孔桩技术对建筑工程的质量起着至关重要的作用。

二、土木工程中钻孔桩技术的应用现状

自20世纪60年代我国从国外引进钻孔桩技术,土木工程中钻孔桩技术得到普遍的应用,并且在建筑中具有一定的基础承载力,主要应用在商业住房、桥梁、公路等建筑工程当中。在土木工程施工中应用最多的是钻孔灌注桩技术。它主要由工序环节多的钻孔与工艺流程复杂的成桩灌注而形成,要求混凝土浇灌注过程时间短,因此应加大质量监督与时间的控制。钻孔桩技术在我国建筑中的应用与发展,最终以冲击钻孔、反循环回转钻孔以及正循环回转钻孔三种钻孔技术,提高了我国建筑的稳固性与抗震性。

三、土木工程中钻孔桩技术在应用中存在问题

3.1钻孔机工作过程中出现钻孔收缩问题

出现钻孔收缩现象,可能是钻孔壁土膨胀或者是钻孔本身小两个原因导致的。钻孔壁土膨胀是由于钻孔地质中的大量软土与软土颗粒在遇到泥浆后,吸收泥浆中的水分,致使软土与软土颗粒形成饱和的软土,导致钻孔壁周围的软土向内膨胀,出现钻孔变小收缩现象。钻孔本身小是由于钻孔机的钻头在不断的应用过程中,与地质中的岩石不断发生磨擦,而由于岩石本身坚硬,对钻头有一定的伤害力,容易造成钻头磨损严重现象。钻头磨损后切面直径变小,导致钻头在旋转的过程中,钻孔越来越小。

3.2钻孔塌陷问题

在建筑工程施工过程中,当土木工程钻孔桩施工中钻孔发生塌陷现象时,容易影响建筑工程的后续工作,进而影响工期。出现钻孔塌陷问题主要有以下三个因素:①可能在地埋设护筒时,由于工作人员过于急躁,没有按照标准施工操作进行,造成护筒浅、筒底出现漏水现象,而水对钻孔壁进行冲刷,导致上部孔壁狭小、下部孔壁扩张,在重力的影响下,出现上部钻孔下陷问题;②是桩基地质因素所致,当钻孔处地质呈砂性,软土多,粘土少,在钻孔的过程中,细砂就会自动下落,造成钻孔塌陷问题;③是由于泥浆比例不当,在进行钻孔过程中,需要进行钻渣提升与泥浆,泥浆比例过低,就会对孔壁造成较大的影响,容易造成钻孔塌陷问题。

3.3钻孔出现断桩问题

钻孔出现断桩问题是由于导管底端与孔底距离太远,混凝土在冲洗的过程中被稀释,导致混凝土的比例小于水灰的比例,出现混凝土无法凝固现象,造成桩体与基岩之间被无法凝固的混凝土填充等问题。所以在进行混凝土浇筑的过程中,导管过多的提升容易露出导管表面,遇到待料或者停电等原因容易造成桩身中出现岩渣沉积成层;或者由于灌注桩的上下孔分离,造成混凝土浇筑时无法从导管中灌入,进而采用孔门直接灌注的方法,出现离析现象,造成混凝土凝固后个别孔出现疏松与空洞问题。

3.4钻孔内出现过多沉积,钻孔机进度下降

钻孔机在进行深度钻孔时,容易出现钻孔底部淤泥沉积过多,钻孔进度降低现象。钻孔底部淤泥沉积过多可能是由于泥浆比例不合理,导致泥浆中钻渣比例降低,造成泥浆与钻渣不能及时排出,泥浆压力泵出现压力不足问题等。泥浆比例不合理,容易出现泥浆过稀现象。由于泥浆没有足够的悬浮力,致使颗粒较大的钻渣无法提升,造成钻渣沉积在钻孔底部无法排出。泥浆压力泵主要是用于排除泥浆与钻渣的作用,当泥浆压力泵压力不足时,泥浆与钻渣就会缓慢上升,,在这个过程中泥浆会发生沉淀现象。

四、土木工程中钻孔桩技术在应用问题的解决策略

4.1钻孔塌陷问题的解决策略

可以通过改变钻孔地质特性,防止钻孔塌陷现象的发生,选择黏土比例重或者在孔洞中注入水泥,以此加固钻孔孔壁,减小泥浆对钻孔孔壁的冲刷作用。或者按照严格的护筒埋设标准进行埋设,并实行埋设质量控制与监督。

4.2钻孔内部淤泥沉积过多的解决策略

为了有效避免土木工程中钻孔内部出现淤泥沉积过多的问题,在现实施工中应根据钻孔的实际地质条件进行不同泥浆的合理配制。另外还要根据钻孔的实际进度情况选择泥浆泵,增大泥浆泵的压力,从而有效地将泥浆与钻渣在未沉积时排出钻孔。此外,在进行水下混凝土灌注过程中,容易发生导管漏水,易引发断桩现象,因此,在进行导管使用前,应通过对导管做水密性实验与抗拔实验来避免导管漏水现象发生。

4.3钻孔机出现钻孔收缩问题的解决策略

当出现钻孔收缩问题时,应及时停止钻孔,检查钻头磨损程度。如果钻头磨损严重,应进行钻头更换或者修补,更换时应选择优质量、耐磨性能强的钻头,避免由于更换钻头耽误施工进度。如果不是钻头磨损的原因,当钻孔出现收缩现象时,应及时用钻锤进行钻孔的扩大,以确保钻孔达到,标准尺寸。

结语:土木工程中钻孔桩技术是建筑工程中最常用的一种桩基修筑技术,关系着整个建筑工程的承载力、质量、稳定性、抗震性与使用寿命,关系着人民生命财产安全。因此,加强土木工程中钻孔桩技术的研究,对建筑工程的质量安全有着至关重要的作用。

参考文献:

[1]封文静,李昊鹏,刘玉欣.土木工程中钻孔桩技术的应用研究[J].技术与市场,2012,19(10):104-106

[2]张桅,张大勇,余启俊.关于水利施工中的钻孔灌注桩技术的应用探讨[J].科技术与企业,2012,35(15):10-13

[3]翟少辉.浅谈钻孔灌注桩技术在水利工程中的应用以及对策分析[J].北京农业,2012,36(35)24-26

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【关键词】:土木工程建筑;混凝土结构;施工技术

1、土木工程建筑中混凝土结构施工中常见的一些问题

1.1裂缝

在土木工程建筑中混凝土结构施工的过程中,最主要的施工材料就是钢筋,并且利用混凝土浇筑技术,提升其结构的应压力。但是,在施工的过程中,由于是施工材料的质量因素,浇筑相对不够全面,导致钢筋应压力相对较差,造成土木工程建筑中混凝土结构,产生一些裂缝。另外,在施工的过程中,施工人员对混凝土浇筑结构内部的温度没有进行良好的调节声温度变化相对过快,这样也会导致土木工程建筑中混凝土结构产生一定程度上的裂缝。

1.2腐独

在土木工程建筑中混凝土结构施工的过程中,会用到大量的混凝土钢筋材料。但是,在土木工程建筑中混凝土结构施工的过程中,由于施工人员对其保护程度相对不够,没有涂抹相应的保护层,这样就会导致钢筋材料与氧气产生一定的氧化反应,从而导致钢筋发生腐蚀的显现,严重的影响了土木工程建筑中混凝土结构的质量,也在建筑工程埋下了相应的安全隐患。

2、土木工程建筑中混凝土结构施工技术分析

2.1施工材料配制与搅拌施工技术

在土木工程建筑中混凝土结构施工的过程中,施工材料的配制和搅拌施工技术,是整个施工环节的基础。因此,在配制和搅拌的过程中,应当对其材料中的成分,进行全面的了解和分析。在施工的过程中,可选择利用含金量在0.6%左右的水泥,并且在其中添加一些低碱活性集料以及低碱外加剂等材料,这样可以在一定程度上增强施工材料的强度。另外,在施工的过程中,应当在基础施工材料的基础之上,进行混凝土的调试,根据其材料的各个方面,对各个方面进行全面的计算,并且进行全面的检查,只有其检查质量各个以后,才能正式的开始施工使用。除此之外,在土木工程建筑中混凝土结构施工的过程中,一旦出现分层、离析等现象,那么施工人员就应当对其施工材料,进行二次搅拌工作,这样才能有效提升土木工程建筑中混凝土结构施工的质量。

2.2混凝土浇筑施工技术

混凝土施工技术是土木工程建筑中混凝土结构施工中,非常重要的一项施工技术,对其施工质量的提升,起到一定程度上的帮助。因此,在土木工程建筑中混凝土结构的过程中,要想避免其内部结构发生裂缝的现象,就应当对其温度,给予高度的重视。在施工的过程中,应当避免在高温的情况下,展开该项施工工作,尤其是大面积浇筑工作。但是,在施工的过程中,若是施工情况相对较为特殊,必须要在高温情况进行施工,施工人员就应当采用一些相应的解决措施,可以利用洒水等施工技术,对其内部的温度进行全面的调节,将其温度变化应当控制在一定的范围内,避免发生裂缝等现象。另外,在施工的过程中,也要对其钢筋涂刷相应的保护层,这样可以避免与空气接触,产生相应的氧化反应,不会影响了混凝土浇筑施工的质量,有效的提升了该项技术的运用形式。

2.3混凝土养护技术

要想提升土木工程建筑中混凝土结构施工的质量,养护施工技术是提升其施工质量的关键。因此,在土木工程建筑中混凝土结构施工的过程中,应当对其浇筑面、施工层面等方面,进行全面保护,可以利用相应的塑料薄膜、草帘等保护设备,对其相应的表面,进行全面的保护,只有其表面坚硬程度质量检测合格以后,才能展开下一项施工环节。一般情况下,其养护的时间应当在3天一5天左右即可,这样在一定程度上可以避免裂缝、断裂等现象的发生。另外,在养护的过程中,若是外界的温度相对过高,这样就会影响了其内部原本的结构。所以,在土木工程建筑中混凝土结构施工的过程中,可以利用集料洒水的形式,在其便面撒一些冷水,这样可以避免其内部结构产生一定程度上的变化,导致裂缝等现象的发生,提升了土木工程建筑中混凝土结构施工的质量。

结束语:

其实,在土木工程建筑中混凝土结构施工的过程中,只有对其施工技术进行全面的掌握和应用,这样才能在最大穆度上保证了土木工程建筑中混凝土结构施工的质量。因此,本文针对其施工中常见的一些问题,对土木工程建筑中混凝土结构的施工技术,展开了简要的分析和阐述,通过有效的施工技术,例如:施工养护技术、施工浇筑技术、施工材料配制和搅拌技术等方面,从而有效的提升了土木工程建筑中馄凝土结构施工质量,也为我国建筑行业的发展,提供了重要的技术支持。

【参考文献】:

[1]吴函恒,周天华,吕晶,等.钢框架装配式混凝土抗侧力墙板结构受力性能[J].东南大学学报(自然科学版),2016(1):118-125.

[2]李小珍,张迅,刘全民,等.铁路32m混凝土简支箱梁结构噪声试验研究[J].中国铁道科学,2013(3):20-26.

[3]朱平华,王新杰,伍君勇,等.结构混凝土用循环再生混凝土粗骨料性能研究[J].南京理工大学学报(自然科学版),2013(6):960-964.

[4]牛雯霞,黄洁,柯发伟,等.混凝土房屋结构靶的超高速撞击特性研究[J].实验流体力学,2014(2):79-84.

[5]张爱军,程选生,刘博,等.不同类型混凝土贮液结构液-固耦合弹塑性地震响应[J].建筑结构学报,2016(Z1):227-232.

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[关键词]土木工程 施工管理 问题及措施

中图分类号:F824 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0090-01

随着近年来我国经济的不断发展,各行各业都已经表现出不俗的发展潜力,尤其是建筑行业,不仅与国民经济息息相关,其质量的好坏也与人民的生命安全有着不可或缺的联系。要想得到优质的土木工程质量,施工管理的好坏是重要因素。而土木工程的施工与其他项目不同,具有施工周期长,投入资金大等特点,综合性、复杂性都很强,所以,相关从业人员要想获得良好的土木工程质量,就需要不断的汲取新的知识,不断的结合实际的工作经验,才能做到与时俱进,才能给社会带来更高的社会价值和经济效益。但是,从目前我国的土木建筑行业的发展看来,我国在对土木工程的施工问题上还存在很多的不足,在竞争越来越激烈的建筑市场上,要想处于不败之地,就必须采用科学合理的土木建筑施工方式,才能将损失降到最低,取得良好的口碑。

1 关于土木工程的特点

1.1 土木工程施工的复杂性

土木工程一般来说,与其他工程项目有很大的差别,并且,我们所熟悉的土木工程一般可以理解为建筑工程。所谓的建筑,就是为了实现各种各样的功能所建造的土木工程项目。比如有些建筑是为了人民的居住,有些建筑是为了开展一些活动,有些建筑是为了存放食物等。正是由于土木工程所具有的多样化的功能,所以其工程类型也是多变的。除此之外,即使土木工程类型是相同的,其实现的功能也是相同的,但是两处不同的土木工程项目不会是在相同的地点建造,所以环境因素也决定着土木工程的施工质量等。综上所述,正是由于土木工程的多样性,环境的差异性等因素,造成了土木工程项目具有复杂性这一显著特点。

1.2 土木工程施工的流动性

土木工程的建造是为了满足各种各样的功能而建造,所以,根据这一特性,土木工程所建造的地点就会因实现各种各样的功能而有所差异[1]。由于这一特点,就导致了土木项目的施工地点不固定,生活场所流动性很大,如果建造的土木工程项目处于偏远地区,或者交通等不方便的地方,就很容易造成施工人员的生活不方便,生活过于单调,从而使施工人员的工作积极性被打击,从而所建造的土木工程项目的质量也会因此而大打折扣。

1.3 土木工程施工的环境及周期

在上述两点中,我们已经说到土木工程一般都是比较大的施工项目,所以其具有其他工程项目所不具备的复杂性和流动性。正是由于这两点因素,直接导致了土木工程的施工周期较其他项目相比过长这一特点。正是由于这一特点,就导致,在土木工程施工项目的进行中,现场的施工人员及管理人员都是需要保持一定的稳定性的,如果不能保证这一点,那么工程肯定就不会被很好的完成。除此之外,由于市场的施工人员及管理人员组成具有稳定性,所以现场的施工风格也会被保持,这样,如果相关人员从中想改善某一问题,相对来说也是比较方便的[2]。除此之外,土木工程的施工很少有在室内进行作业的,一般都是选择在露天环境之中,这样,天气因素也很容易对工程的施工进度,施工质量做出影响,由此可见,在施工前做好施工计划是一件十分重要的事情。

2 关于工程施工中存在的问题

2.1 流程问题

由上面提到的土木工程施工的特点可以知道,土木工程的施工是一项综合性很强,并且具有一定复杂性的项目。因此,要想使土木工程的质量有所保证,采用科学合理的管理方法是其重要的前提和基础。如果土木工程在施工之前,施工期间都没有科学合理的进行管理并对其各个流程进行缜密的安排,那么必然会使工程项目在施工使浪费时间,浪费资源,并使施工效率明显降低。而这种现象在我国目前的很多土木施工单位都是十分普遍的。

2.2 现场问题

对于一个土木工程的施工项目来说,现场的施工人员所工作的地方就是施工项目最后所建成的地方,并且,在施工现场,设备、人员等都是必不可少的,施工单位也不可能将施工限产和施工设备分开,这样会使工作效率下降,因此,施工现场的状况与土木工程项目最后的质量有着密不可分的联系。但是从我国目前的土木工程施工项目的现场情况来说,大多数施工单位并不是对这一点十分注意,所以,施工现场经常是十分混乱的,比如现场垃圾堆积、现场施工设备的随意摆放、施工现场的环境十分不整洁、建筑所用的材料被随意堆放、使用后的机器被随意停放甚至不按规定停放等,这些是从现场环境来说;从现场施工人员来说,也存在着施工人员的积极性差,精神面貌出现萎靡不振等情况,而这类情况所导致的最直接的后果就是大大的影响了工作效率。

2.3 管理问题

除了上述的两点问题之外,最重要的问题还是施工现场的管理。施工现场管理的程度高低不仅关系着土木工程项目的质量,还关系着整个土建工程的质量。同时,由于土木工程的施工管理也具有一定的复杂性和综合性,涉及的领域也是很多的[3],这就导致了管理人员的自身水平不够,从而使现场管理出现力不从心的现象。从我国目前的土木工程的施工管理水平看来,整体缺乏科学性,并保留着传统思想,这样对土木工程的质量都产生了严重的影响。

3. 关于工程施工问题的预防措施

3.1 在土木工程施工中建立完善的制度

要想提高土木工程施工的质量,就必须要有针对性的将问题解决。而目前根据我国土木工程的施工所存在的问题,相关工作者应该建立科学合理的施工管理制度,这样不仅可以有效的预防土木工程施工期间所出现的各种问题,还可以规范施工现场的各种违规行为,从而使土木工程的质量大大得到提升。除此之外,从事土木工程施工的单位也应该摒弃传统的思想,在进行土木工程施工前就制定科学合理的施工方案,并针对施工过程中所出现的问题采用科学合理的手段进行解决,从而保证了土木工程项目的质量。最后,施工现场的管理人员应该积极配合相关部门的技术人员和审查人员,一起做好施工项目的审查和管理工作。

3.2 在土木工程施工中增强管理的意识

在土木工程的施工中,相关管理人员除了注重工程质量的管理之外,也应该注重施工人员对项目施工质量的意识。只有共同加强意识,才能使工程质量的到保证。而土木工程施工具有周期长,施工人员多,天气因素影响大等特点,这样对施工现场的管理难度也相对较大,所以,相关人员都应该加强现场安全管理意识,才能保证施工的顺利开展,施工质量的合格。

4.结语

有上述可知,土木施工是一项具有复杂性的系统性施工项目,并且从我国目前的土木工程的施工角度来说,还存在着很多的不足和问题,而这些问题都是影响土木工程施工质量的重要因素,因此,相关单位要想提高土木工程的施工质量,就必须正视施工中所出现的问题,并采用科学合理的办法,讲问题解决。这样不仅可以有效的提高施工效率,可以刻提高施工质量,从而为社会带来更大的社会效益和经济效益。

参考文献:

[1] 朱云龙.浅析土木工程施工中存在的问题及解决对策[J].价值工程,2012(07).