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土木工程的特性范文

时间:2023-07-11 16:21:10

序论:在您撰写土木工程的特性时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

土木工程的特性

第1篇

关键词:土木工程材料;课程建设;应用型人才;特色名校建设

项目来源:青岛农业大学应用型人才培养特色名校建设工程校级精品课程建设项目

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《山东省中长期教育改革和发展规划纲要(2011-2020年)》,以及《山东省高等教育内涵提升计划(2011-2015年)》(鲁教高字[2011] 1号)的要求,为加强对高等学校的分类指导,强化内涵和特色发展,提高人才培养质量,发挥名校带动作用,增强高等教育服务本区域经济社会发展的能力,“十二五”期间山东省在地方高校中遴选一批应用基础型、应用型和高素质技能型人才培养特色名校,进行重点建设。2012年,青岛农业大学成为了山东省应用型人才培养特色名校首批立项建设单位,而建筑工程学院的土木工程专业是我校重点建设的十五个专业之一。

《土木工程材料》课程是土木工程专业的专业基础课程之一,为学生学习房屋建筑学、混凝土结构原理、土木工程施工、建筑工程经济管理等后续专业课奠定了工程材料基础知识,在土木工程人才培养中发挥构建学生专业基础知识的作用。因此,如何通过对该课程不断的改革和优化,以期达到应用型人才培养目标是课程教学工作者必需长期坚持的工作。[1]-[3]

一、《土木工程材料》课程教学中存在的问题

1.教学内容繁杂、逻辑衔接较差

土木工程材料课程内容繁杂,涉及工程中众多工程材料,包括水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料、混凝土、建筑砂浆、建筑钢材、木材等10多类材料。对于每一种材料在建筑过程中均有所体现,同r每一种材料又是相对独立的,各类材料之间缺乏横向联系,叙述性内容偏多,知识点之间衔接不紧密,逻辑性较差。因此要求学生能够全面掌握各种建筑材料,灵活使用。对于长期以来适应逻辑推理的学习与思维方法,且对于建造过程又缺乏实际体验的学生来说,会感觉课堂教学枯燥无味,难以调动学生的学习兴趣。导致学习积极性不高,这种状况在某种程度上也影响了教学效果。

2.教材内容相对滞后、且版本多难以统一

近年来,土木工程领域新材料、新技术不断涌现,各类技术标准不断推陈出新。同时, 由于教材的编制和出版周期较长,教材的内容往往滞后于技术标准的推出,落后于工程实际。 另外,目前《土木工程材料》教材版本多,有些教材内容叙述性强,概念偏多,有些理论推导及公式类内容较多,而有些则偏重工程实际,对材料的结构组成、理论分析方面叙述偏少。因此,在教材的选择上存在一定的困难。

3.教学方法单一、已不适应教学目标的要求

《土木工程材料》课程按照主要的工程材料划分章节、组织教学进程,缺乏灵活性和适应性。使得学生学习起来单调乏味,学习兴趣和积极性差,易使学生对课程理解不深、应用不灵活,最终导致材料的选择和使用方面知识和能力的欠缺,甚至认为“材料课的学习就是背诵记忆”。尤为重要的是学生很难掌握课程的重点,总感觉所有的内容似乎都是重点、都需要掌握,学生认为这门课程既难以记忆又难以理解,从而产生厌学心理。另外,由于《土木工程材料》课程内容涉及材料的性能检测及工程应用,实践性强,应用强,传统的教学方法和手段不能充分展示材料的外观特征、技术性质指标及工程应用,也会影响教学效果。

4.考核内容及形式过于单一

闭卷的书面考试仍然是目前最主要、有时甚至是唯一对学生考核的形式。由此造成了学生“考前背,考后忘”的现象。

5.综合性、设计性实验周期长,开设繁琐

传统的材料试验都是随着课程进度而进行的课 中实验,这种模式的优势是实验与理论课同步进行,有助于学生对知识的及时消化和理解,但是由于受时间所限,只适合开设一些耗时短的验证性实验,而综合性、设计性实验往往由于过程繁琐、费时费力、周期长而受到限制。

因此,传统的《土木工程材料》课程体系和教学模式远不能适应应用型人才培养的需要,必须进行全方位改革。

二、《土木工程材料》课程教学改革与实践

1.优化教学内容

《土木工程材料》课程教学内容应紧跟行业发展动态,保持教学内容的先进性。可以适时讲授土木工程领域新材料、新技术、新标准。如在第二章“建筑金属材料”里,介绍日本已开发出LY225钢、LY100钢,美国生产出屈服点高达690N/mm2的可焊接合金钢板;在第四章“水泥混凝土及砂浆”里,讲解国内外混凝土技术新进展。通过向学生传授新知识、新信息,可以开阔学生视野,培养学生的创新意识。

2.积极参与教材编写,实时更新教材

由于材料科学的自身特点(如发展快、新技术、新材料层出不穷),使得教材必需适时更新,需要选择版本较新且内容具有前瞻性的教材。因此,本教研组作为副主编单位积极与其他高校合作, 强调应用型人才的培养目标,结合土木工程专业方向学生的定位,编写了内容新颖、知识面广、不断融入新型材料内容、相对系统、注重基础知识并且与工程实际联系紧密的教材。该教材是普通高等教育“十二五”规划教材,由科学出版社出版。

3.改革教学方法和教学手段

《土木工程材料》课程内容涉及材料种类繁多,不同材料有不同的外观特征、性能特点和适用范围,单纯的板书教学效果不佳,只有通过采用立体化的教学方法和手段才能收到良好的效果。

(1)采用案例教学法

应用型本科院校培养的目标是应用技能型人才。在教学内容中不断融入工程实例,结合课程内容特点及学校对学生的的培养目标,在知识传授过程中注意基本理论知识与工程具体实践的相结合。引导学生用分析和发展的思路来看待现有的材料,掌握各种材料的性能,并正确使用各种土木工程材料,做到举一反三,从而激发学生的创新精神。例如,讲解混凝土掺和料这一节时,先列举各种掺和料在大型工程中的应用,如粉煤灰在三峡大坝中的应用。然后让同学们观看粉煤灰、矿渣及硅灰的微观照片,并比较三者问的相貌特征差异。采用表格的形式给出三者的化学组成和矿物组成,引导学生进一步思考,当这三种掺和料用于水泥混凝土时,对混凝土流动性、强度的影响等。

(2)合理有效利用先进教学手段

《土木工程材料》课程涉及材料种类繁多,知识面广,作为一门专业基础课,开课时间较早,学生又是初次接触专业知识,感性认知较少,教师授课也很难调动学生的兴趣;另外有些材料的性状特点等需要很多时间解释,如果辅以现代多媒体和网络教学的手段,通过计算机动态模拟并配合适当的声、光、图和文字等,使学生在课堂上获得最直观、最形象、最生动的知识, 可以调动学生学习的兴趣和积极性,并且能够提高学习效率。但多媒体等的使用容易使部分学生思想不集中,应将多媒体和传统的板书相结合授课是最理想的教学方法。还有,教师个人可建立自己的教学网站,通过教学网络,在课余时间与学生进行网上互动和答疑。

4.革新考评方式

在考核方式上,改变传统的、单一的闭卷考试模式,实施过程性考核与终结性考核相结合模式。虽然学生成绩构成仍为:考勤10%/平r20%/考试70%,但体现了“以能力考核为核心,知识、能力相结合”的原则,其中平时成绩包括课堂讨论、课堂答辩、小测验等内容,闭卷考试注重能力考核,增加与实践相结合的综合案例题型。例如“某工程实际施工中,石灰砂浆粉刷过的墙壁出现了鼓包开裂现象,试分析原因并提出如何防止这样的现象再次出现”、“某大体积的混凝土工程,浇注两周后拆模,发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝,试分析其原因。”等与实际工程相关联的内容。

5. 加强实验教学环节,注重学生能力培养

《土木工程材料》是一门实践性很强的课程,实践性教学环节是该课程中又一重要组成部分,起着理论课不能替代的作用。为了提高教学效果,在实验教学环节上也要不断改革和探索。首先,优化实验教学内容,削减验证性实验,整合综合性实验,增加设计性实验,开辟应用研究型实验,逐步形成“基本型实验一综合型实验一应用研究型实验”多层次递进式的实验教学体系。例如开设混凝土强度试验时,让学生选择所配混凝土的品种以及强度标号并计算混凝土的配合比,按照实验规范成型混凝土试件,测定其强度。这样可以让学生利用所学配合比的知识设计混凝土,做到学以致用,同时还提高了学生的动手能力。其次,授课教师可以拟定一些试验研究题目供学生参考和选择,或让学生参与到科研或科技开发活动中,提高学生的自主性和科研水平。例如,学生以目前研究比较热门的高性能混凝土为试验对象,自己配制混凝土并检测其强度和耐久性。

三、结语

“应用型人才培养”是我国未来大多数高等学校发展的趋势,其本质是工程能力、实践能力的培养,《土木工程材料》是土木工程专业重要的一门专业基础课,是本专业工程能力、实践能力培养的窗口及平台。只有根据“应用型人才培养”的目标与要求,对《土木工程材料》课程教学内容进行调整,采用以培养学生自主研究性学习能力、综合分析能力、实践能力、创新能力与团队协作能力为目标的教学方法和复合式考核方法,并在教学过程中强化学生工程能力的培养和综合素质的养成,才能培养出复合型、高素质、满足未来需要的优秀工程应用型人才。相信通过广大教师的不懈努力,《土木工程材料》课程的教学水平会有更大的提高。

参考文献:

[1]安明矗余自若.土木工程材料教学中学生实践能力的培养[J]. 高等建筑教育,2010,19(1):102-105.

[2]刘焕阳,韩延伦.地方本科高校应用型人才培养定位及其体系建设[J].教育研究,2012(12):67-70.

第2篇

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

第3篇

关键词:土木工程;结构;抗震技术;发展

1 影响土木工程抗震能力的因素

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 P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 结语

总之,土木工程结构中抗震技术对提高建筑物整体质量、增加建筑物使用寿命有直接作用。土木工程建设者应该在明确影响土木工程抗震能力的因素的前提下,从合理选择地基场地、关注建筑结构的规则特性以及合理设计隔震及消能减震项目等方面着手,全面提高建筑物的抗震能力。

参考文献

[1] 谢朝阳.土木工程结构中的抗震技术发展[J].中国新技术新产品,2014(08).

[2] 李惠,关新春,郭安薪,等.可持续土木工程结构的若干科学问题与实现技术途径[J].防灾减灾工程学报,2010(S1).

第4篇

关键词:土木工程;软地基;施工;研究

中图分类号: TU471.8 文献标识码: A 文章编号:

1、软土及其物理特性分析

软土是一种在静水中以细颗粒状存在的沉积物,天然含水量非常的大、渗透性非常的小;作为一种饱和黏性土,其主要是由生化作用而形成的,含有一定的有机质,当其天然孔隙比超过1.5时,即为淤泥;在1至1.5之间时,即为淤泥质土。从土木工程建设的角度而言淤泥和淤泥质土,通常被称为软土。国内软土分布非常的广泛,尤其是滨海平原、湖泊、河口三角洲以及山间谷地等处,均能找到软土的踪迹。基于以上对软土的形成和分布情况分析,软土表现出自身的特殊性,其物理特性主要表现在以下几个方面:第一,天然含水量非常的高,而且有较大的孔隙比。对于软土而言,其主要组成部分是黏粒、粉粒,多呈现出黑灰色。软土天然含水量非常的高,而且孔隙比大,导致其强度降低。由于软土黏粒含量特别的高,因此土体缺乏渗透能力,而且水平与垂直方向上的渗透系数也不尽相同。当软土中存在较多有机质时,可能会出现一定数量的气泡,将渗流通路堵塞,进而降低了软土层的渗透性。第二,压縮性强,抗剪力强度小。实践中可以看到,因软土孔隙比非常的大,加之软土中通常会存在着较多的气体,所以软土本质的压缩性非常的高。在相同条件下,软土液限与压缩性成正比。同时,软土自身的抗剪强度也非常的低,由于其与排水固结程度之间存在着非常密切的关系,因此在不排水剪切过程中,具有教小的软土内摩擦角,降低了黏聚力。第三,触变性与流变性。在外力作用下,黏性土结构强度急剧下降,或者发生流动现象,一旦外力停止,其在一定时间以后,会逐渐恢复原来的状态和强度。对于软土而言,其流变性主要表现为蠕变特性、应力松弛以及长期强度。其中,蠕变特性即当荷载不变时,土层变形会随着时间的不断推移而发展变化的一种特性;而应力松弛特性则主要是指条件恒定时,应力会随着时间的推移而逐渐减小;对于长期强度特性而言,即土体因长期受到荷载的作用,其强度通常会随着时间的变化而变化。对于土木工程建设而言,无论哪种类型的软土地基都是需要处理的。

2、土木工程软地基施工策略

基于以上分析可以看出,软地基处理在很大程度上决定着土木工程的施工质量,笔者认为要想确保土木工程软地基施工质量,必须做好以下几个方面的工作:

第一,当软地基地表有一层硬壳时,建筑结构可将其作为天然的地基持力层,并且尽可能地减少地层上部结构的重量。同时,还可以利用轻型结构、设置地下室以及轻质墙体,有效降低软土地基基底压力,进而减少或阻止软土出现沉降现象。软土地层处理过程中,还可采取铺砂垫层方法,减少软土层上的附加压力,从而减少土木工程沉降变形量,加速软土层排水、固结,进一步提高软土层自身的抗剪强度。

第二,采取地基处理法,提高软土地基结构的承载能力。比如,实践中可以采用砂井和堆载预压法以及电渗法,促进软地基土层排水、固结,从而提高地基的承载能力;软土地基施工过程中,也采用砂桩、石灰桩、碎石桩以及水泥土旋喷桩和灰土桩施工技术对其进行处理。 采取施工措施,防止在软土地基上加载过大过快,发生地基土塑性挤出的现象。实践中,对于荷载较大,而且沉降要求非常严格的土木工程项目而言,建议采用桩基施工技术,以降低其沉降量;对于土木工程周围存在着大面积堆载的情况,或者土木工程与其他建筑结构之间的距离比较小时,也应当采用桩基施工技术。

第三,当出现局部软土、暗沟、暗塘以及暗洞情况时,一定要先查明周围的具体状况和施工条件,据此对土木工程基础局部进行深埋,或者换土垫层。当某个土木工程项目中有其他类型的建筑结构时,一定要考虑沉降以及相互之间的影响,考虑地下是否有管道设施。若土木工程项目存在着不同的结构形式,则一定要妥善处理之,并且将不同的结构上部有效的断开。同一工程各部分实际荷重应当保持基本一致,而且还要有独立刚度要求。对于平面较为复杂的土木工程而言,建议利用沉降缝将其分成若干个单元。在土木工程内部或附近开挖深基坑过程中,应当充分地考虑边坡稳定性、基坑降水等问题,以免影响软地基施工质量。

结语:总而言之,在软土地基上进行土木工程施工时,一定要注意地基变形及其强度问题,沉降过大与不均匀沉降现象,都可能导致土木工程施工质量问题,因此应做好地质勘察、地基处理工作,以确保土木工程施工质量及其应用安全可靠性。

参考文献:

[1]周明琪,楼晓明.真空与堆载预压法地基处理的对比分析[J].低温建筑技术,2010,(02) .

第5篇

现代化土木工程的涉及面很广,该行业的从业者占据了我国务工人员总数的很大部分,它是我国重要的经济支柱产业,也是促进国家经济建设的重要影响因素,但是因为各方面的共同影响,使得该行业的发展极为缓慢,这也极大影响着工程的质量和工作人员的工作效率。而在当前信息化时代背景下,信息技术和土木工程的有机结合成为土木工程发展的一大机遇,同时也是土木工程适应时展,促进自身发展的必要途径。土木工程信息化就是促进土木工程信息的资源共享,处理好地域性和流动性等因素所带来的不利影响,进而使得土木工程各方面都得到较大发展,进一步促进我国经济和社会的进步和发展。

二、土木工程信息化的实现目标

通过对信息技术的利用实现对传统土木工程的变革,而且在信息技术的互通和互联特性下,可以不断优化和改善产业结构,也能更加科学合理的进行资源配置,加快土木工程信息化建设,使土木工程发展迈向新的台阶。在信息技术的支持下,可以实现网上办公、远程业务办理以及信息公开化的目的,促进政府检查系统廉政、透明形象的树立。这不仅可以提升相关行政部门的各方面决策和服务水平,还能够有利于一个全新公正的建设市场的催生。此外,土木工程信息化的建设和实施,能够在促进该行业发展的同时拉动相关产业的发展,以此提出一个新的经济提高点,进一步促进我国经济建设和发展。

三、土木工程信息化战略

关于土木工程信息化战略可以从三个方面入手,首先是完成一个信息化实施的网络平台,也就是对土木工程信息网络的建设以及对相关移动高端产品的研究和研发;其次,实现土木工程信息化的根本途径就是研究土木工程和信息之前的集合和互换;再次,实施土木工程信息化版式,促进整体化工程信息的实施。针对其信息化战略也能够对应的明确其实施构架,在土木工程信息化中,其基础信息技术包括电子网络、网络通讯和信息接收等,然后再结合并充分考虑和土木工程特性和土木工程信息化的目标之后,实现一个信息化建设技术平台。其主要包括土木信息网、信息接收终端以及网络信息传输标准。土木信息网就是由土木公众网和局域网所以其构成的,其公众网就是为了实现全国范围内相关土木资源信息的共享,而局域网则是由企业和项目工程自行建立的,包括企业管理体系和信息处理系统等,它存在的意义所在就是为了促进企业生产和管理效率、质量的提升,为土木工程发展和信息化建设奠定好的基础。土木信息网不仅担负着土木信息的远程提供任务,同时也承担着一定信息传播的任务,它可以说是整个土木工程信息化战略至关重要的环节,也是实施的主要支撑。然后再是土木信息接收终端,主要分为两种终端方式,一种是台式接收终端,另一种是当前土木工程信息化重要发展部分,即手提式接收终端,这主要是为了让工作人员能够通过移动终端等对土木信息网中的相关信息进行浏览,同时也不会受到时间和地点的限制,这样可以让其工作效率变得更高,也能为工程决策的制定等提供实效信息等,并为其提供相应的技术支持。最后是土木信息网络传输标准,这也是土木信息化研究和基本工作,因为这要保证土木信息网中的信息可以实现网络和接收终端之间的顺利交换,保证土木信息与我国通讯网络是相互兼容的,这样才能确保工作人员能够通过网络和接收终端获取准确、直观的土木信息,而且在此基础上,还要实现电子产品生产通用标准的确定,使得接收终端的软硬件的功能和性能符合相关标准和要求,进而获得更为先进的移动式终端。

四、结语

第6篇

关键词:土木工程结构;损伤识别;损伤诊断

由于近些年来,相关的国内外学者借助于模型试验、理论分析以及数值模拟等方法,进而针对土木工程结构的相关性能进行了细致的分析与探讨,也取得了有价值的科研成果以及一定程度的研究进展。除此之外,针对土木工程自身的结构特性,进而准确的评价受到损伤结构的可靠性以及损伤特性,由此一来,能够很好的对土木工程结构的损伤情况与修缮情况做出正确的判断,与此同时,这些问题也是现阶段土木工程结构即将面临的重要课题。当前,针对土木工程结构损伤诊断方面的诸多亟待解决的难题,本文提出了几种有效的解决办法,与此同时,这几种解决方法的应用越来越广泛。总之,针对受损土木工程结构做出正确的诊断以及识别,是解决此类问题的重点。与此同时,针对可能出现的损伤特性进行深入研究以及分析,并将其受损结构进行安全度评估,已经逐渐成为土木工程结构探讨的一个全新的领域。

1国内外损伤识别与诊断方法现状

现阶段,土木工程结构损伤识别在机械领域的应用极为广泛。人们很早就开始针对齿轮以及连杆等一系列零件组成的大型机械进行结构的故障诊断。直到上世纪中叶,结构无损检测技术得到不断的发展。上世纪末开始,人工智能、信息技术以及计算机技术等学科的知识,逐渐被应用在结构损伤检测与诊断领域。随着一系列的技术不断的创新与应用,使得土木工程结构损伤诊断分析变的简便与准确。目前,针对土木工程结构来说,在建筑物建成初期的出现损伤频率相对不高,且其危害程度远不如机械工程,与此同时,能够在一定程度上允许带损伤工作,因此,相比之下,土木工程的结构损伤检测技术不够成熟,很大一部分技术处于结构可靠性评估阶段。众所周知,上世纪初期是土木工程结构损伤检测探索阶段,其工作重点是针对结构缺陷的修理方法以及分析的探讨。到了上世纪中期就是结构损伤检测诊断的发展阶段,其工作重点是针对相应的结构检测方法的探讨,与此同时,出现了物理检测、无损检测以及有损检测等检测方法。上世纪后期以来,土木工程结构的损伤检测诊断技术趋于成熟,并相应的制定了标准与规范,与此同时,强调了综合评价,以至于土木工程结构的损伤识别与诊断工作,逐渐朝着智能化的方向发展。众所周知,现阶段我国的土木工程结构损伤识别与诊断仍处于起步阶段,发展时间较短,只是随着抗风研究以及结构抗震的不断发展,才不断基于安全鉴定以及可靠性评估进行土木工程结构损伤检测诊断领域的分析。现阶段,经过国内外许多相关学者逐渐借助于可行的方法,继而针对土木工程结构损伤进行诊断以及识别。众所周知,最近几十年以来,国内外已经逐渐在结构损伤识别与诊断技术领域开展了严密的分析。像Kunihiko等借助于有限元计算模型产生的样本训练BP神经网络模型,从而明确的识别已知相应的条件下结构的损伤程度以及状态;Mannan等深入研究了用实测结构频响函数来诊断损伤。Yu等借助于动力反应研究的相关方法,并进一步借助于摄动理论的特征值来检测结构的损伤。Chen等借助于人工免疫模式识别结构损伤,并针对损伤的厉害程度进行相应的分类。Xie将SVM用于复合结构的损伤识别中,分析结果显示支持向量机方法具有较高的识别精度。Leonardo等借助于变分方法评估大型空间结构的损伤。Curadelli等借助于对结构进行损伤识别,对结构阻尼的测试。

2结构损伤识别与诊断方法

通常情况下,结构损伤识别与诊断工作大致分为以下几个阶段:预测结构的剩余使用寿命;确定结构损伤的程度;确定结构损伤的位置;确定结构是否存在损伤。一般的,借助于结构损伤识别与诊断方法运用数据处理技术以及测试技术进行整体检测。其在很大程度上是基于结构的损伤以及整体失稳的发生都会导致结构动力性能的变化,并借助于固有频率降低以及诊断结构刚度减小等,从而进一步准确的判断结构损伤的实际状况。

2.1局部检测技术

通常情况下,局部检测技术主要包括射线法、声发射法、目测法、回弹法、脉冲回波法以及发射光谱法等。一般的,上述的这些技术能够用来准确的检查相应部件的裂缝位置。与此同时,在整个结构检测的过程中,通常借助于以下几种技术,并结合使用来共同识别结构的损伤状态。总之,其检测方法通常情况下有以下几种:射线检测技术,即利用射线对结构损伤情况进行相应的检测,从而识别结构缺陷的位置以及形状,进而可以准确的判断出结构损伤的实际情况;超声波检测技术,借助于脉冲波自身通过不同种类的介质能够产生反射的特性,与此同时,参照波在不同的介质材料中,相应的衰减程度不尽相同,由此能够针对材料中的不同种类的缺陷进行识别;声发射法,即用发射器将发射的弹性波信号转换为电信号,并把电信号经过处理之后得到相应的特征参数,由此一来,能够在一定程度上推测结构材料缺陷的位置。

2.2整体检测技术

2.2.1动力特性识别法

众所周知,大纲结构发生损伤之后,其刚度以及质量等参数会在一定程度上发生改变,进而极大的影响其自身的动力特性发生相应的变化。与此同时,动力自身特性的改变能够在一定程度上当作结构损伤发生的标志,并以此标志识别结构的损伤,并准确的诊断结构的损伤程度。

2.2.2模型修正与系统识别技术

现阶段,系统识别法以及模型修正法是借助于模型构造优化约束条件以及动力测试方法,并且在一定程度上修正结构的阻尼、刚度以及质量等特性,以至于其测试获得的结构响应基本等于最大响应,并逐渐将修正后的基线模型矩阵以及模型矩阵进行比较,以此完成针对结构损伤的识别与诊断。与此同时,该方法在处理子结构模型以及划分结构单元上具有诸多优点,但因为测试参数不敏感、测量噪声强与模型误差大等因素,也使的该方法在结构损伤诊断过程中受到了一定的约束。除此之外,现阶段模态试验测得的模态信息还不够成熟和完备,因此,在很大程度上引起了特征方程求解中的不是很稳定。

2.2.3神经网络技术

目前,人工神经网络技术主要是借助于模拟人体神经机理,进而进行分析与研究客观事物的方法。人工神经网络技术兼具自我学习功能以及计算机并行计算能力,与此同时,该技术还具有强大的容错性,并且善于扩散、综合以及联想,借助于神经网络算法的墨水识别能够很好的解决模式损失以及高噪声等问题,使其已经成为了一项土木工程结构损伤识别与诊断的有效工具。人工神经网络技术的原理是借助于研究结构在各种不同状态下的相应反应,从而相应的提取出结构的特征值,进而以神经网络输入向量当作结构损伤敏感的参数,再相应的输出结构的不同损伤状态,并逐渐有序的建立起输出损伤状态以及输入参数之间的特征关系,与此同时,训练后的神经网络有着模式分类能力,能够在一定程度上反映出结构损伤的模式。除此之外,人工神经网络技术的自身特性决定其具备强非线性的映射能力,从而极大的适合于非线性模式分类以及识别,人工神经网络技术和模型修正法相比,前者的适用范围更加广泛。

2.2.4遗传算法技术

上世纪中期,提出了遗传算法技术,该方法在一定程度上是参照达尔文进化论中优胜劣汰,适者生存的原则,从而找寻其中的最优者,与此同时,能够用此方法进一步得到满足要求的最优解。通常情况下,遗传算法不需要借助于连续性的信息,一般的,只需要计算各目标解,并借助于共同搜索多个线索的方式,从而对目标解进行优化,总之,遗传方法适用性强,且操作简单。因此,能够在信息量相对较少的情况下,从而借助于遗传算法来判定结构损伤程度以及位置,就算是结构的模态信息偶尔丢失了,借助于遗传算法也会发挥其损伤诊断以及识别能力,进而不会对结果产生影响。

结束语

第7篇

关键词:土木工程建筑;加固技术;选材方法

确保土木工程质量的主要指标包括合理的工程结构设计、较高的施工技术、优质的施工材料等,并且土木工程的结构设计,还会影响到建筑的稳定性和安全性。在土木工程的施工过程中,施工企业优质的设计和施工技术,能简化施工步骤,从而缩短工期,为企业创造更广阔的价值空间。同时对土木工程的选材方法进行分析,能了解混凝土结构的选材技术、钢材选用技术和新结构材料的应用等情况,起到节约或者合理利用土木工程材料的作用。

1 土木工程结构设计和施工技术

1.1 钢筋混凝土结构的设计方法

钢筋混凝土结构属于水利施工、房屋建设和道桥桥梁等建筑工程中的受力构造系统,由钢筋混凝土制造的桥墩、盖板、柱等部件,会因其施工的工程结构不同,构造出的钢筋混凝土结构也不同。钢筋混凝土结构的外观结构,会受到建筑设计的差异性影响,钢筋规格大小和数量,也会对土木工程的质量产生巨大影响。高层和大跨度的钢筋混凝土结构,成为目前土木工程的主要发展趋势,并给钢筋混凝土结构发展带来诸多挑战。因此,需重视钢筋混凝土结构的设计。

1.2 土木工程中的地基加固技术

土木工程中的地基加固技术有挤压法、排水法、加筋法、换填法和胶结法等,施工企业需依据施工现场的地质,采取最佳的地基加固技术。其中换填法是土木工程地基加固技术中最常用的技术方法,当自然地质不适用于目前的工程时,可采用此种方法,换填法包括换土垫层和置换两种方法,换土垫层是利用优质泥土为地基材料,替代原有的自然土,而置换法则是采用碎石、石灰或者水泥,将自然土换掉的方法;排水法则适用于湿地或者沼泽地带,将施工地土质内的多余水分排出,以增强地基的稳定性与安全性;加筋法属于一种稳定地基土质的加固法,一般用于建筑难度较大且建筑层数较高的土木工程,可增强地基的稳固性,确保建筑地基不会移动。

1.3 工程测量及施工管理技术

工程测量的内容就是土木工程的施工测量员,按照设计图纸实施测量工作,标志或者记录下工程所需的施工处。工程测量时,需坚持“先整体后局部”的工作理念,以此避免出现测量错误或者漏测问题。工程测量员要具备较高的职业素质、测量技术和丰富的实践经验,测量中需对测量数据实施两种测量法,即初测与复测。测量工作的具体内容有:一是导线测量:主要是测量闭合导线、符合导线和支导线正常使用情况;二是导线测量外业工作:就是测量员需踏勘选点,并建立标志,同时进行测角、量边及连测等工作;三是全站仪三角高程测量:主要是对整个工程的测量进行控制,能预测整个工程结构;四是误差分析:测量中需对测量结构进行分析,以此发现工程中出现的问题,并给出相应的挽救措施,误差分析的主要内容有测角误差、测距误差、量高误差及大气折光误差等。

2 土木工程的选材方法

2.1 建筑金属材料的选材

钢材是土木工程中常用的金属材料,部分特殊建筑也选用其他的金属材料,而钢材则是土木建筑主要选择。钢材依据化学成分可将其归为两类,即合金钢和碳素钢;而依据钢材的品质,又可将其分为高级优质钢、优质钢、特级优质钢和普通钢等种类。钢材的选择需依据土木工程的实际进行,一般选用具备耐疲劳、抗冲击和抗拉等特性的低碳钢,提升土木工程的质量。

2.2 混凝土原材料的选材

混凝土原材料的选择,不但关系到整个土木工程的质量,而且也会影响工程的耐久性及安全性。混凝土原材料包括水、石子、黄砂等,其选材的方法有:水:混凝土的水,多选用自来水或者地下水,对于地下水不足的地区,也可以河水、湖水等代替;自来水由于含有多种矿物质,因此,在选用自来水的过程中,需检测其所含有害离子的数量,尽量将其控制在合理的范围内;石子:对于石材的选择,在遵循就近原则的基础上,需选择大小合适的石子,避免选择颗粒较大石子,从而在混凝土搅拌中不会出现困难,同时也不会影响混凝土的和易性;黄砂:在黄砂的选择中,以中砂最佳,中砂更能在混凝土中粘合。

2.3 新结构材料的应用

在土木工程建筑中选择新结构材料,如混凝土和木材的结合,能突出人工合成材料的优势,还能增强建筑的灵动性,并且混凝土与木材合用,可起到特性互补的效果,进而突显建筑的性能,也能利用木材增加建筑的古朴和美感,或者利用混凝土增加建筑的抗火特性。由此可知,将传统的木材和混凝土材料合用,能节约土木工程建筑的成本,起到节能减耗的作用,木材建筑还能与周围环境进行完美融合,还能将生态环保理念充分展现在土木工程建筑中,达到美化建筑和促进人与自然的和谐发展的目的。

3 结语

随着我国建筑业的不断发展,土木工程也获得更多人的重视,土木工程可持续发展及新型改革,已经成为社会经济发展的堡垒,并且土木工程技术也会随着社会发展不断提高。钢筋混凝土结构是土木工程的重要结构形式,其设计也关系到土木工程建筑的质量和使用寿命。同时地基加固技术也是土木工程急需重视的技术类别,提高地基加固技术,或者在土木工程中选择最佳的地基加固形式和技术,能增强建筑的稳固性和安全性。然而在今后的土木工程建筑的发展中,需迎接更多的挑战,如大跨度和高层建筑中钢筋混凝土结构的设计与施工、抗地震或者火灾等能力的增强、土地资源或者建筑资源的扩展等。

参考文献

[1] 乔亚妮.试论土木工程建筑的技术和方法[J].房地产导刊,2014(25).