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土木工程知识结构范文

时间:2023-09-17 14:52:51

序论:在您撰写土木工程知识结构时,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。

土木工程知识结构

第1篇

关键词:土木工程;钢结构;施工技术

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济的不断发展,建筑行业也逐渐的迈向了成熟化。与发达国家相比,超高层建筑中钢结构的应用在我国的起步比较晚,但随着超高层建筑的不断发展,钢结构技术在建筑建设中的应用也越来越广泛。钢结构是指以钢材为材料做成受力构件的结构,因其具有承载力强、自重轻、强度高、施工快以及抗震强等优点。在国外,钢结构在建筑设计中的应用已经有很久远的历史了,而我国在建筑中应用钢结构起步较晚。随着社会经济的不断发展,建筑行业也逐渐迈向成熟化,超高层建筑也越来越多,高层建筑对钢结构的需求也在不断的增加,而目前,建筑钢结构在超高层建筑中的应用也就越来越广泛。土木工程在结构的方面,通常会在两种材料中进行选择,一种是钢筋混凝土结构,另外一种是钢结构。两种土木工程的结构是适用于不同的工程中的,主要是从结构的使用效果方面进行考虑的,而且还要考虑施工的成本以及使用后的实际效果。因此,钢结构在土木工程中的使用中是非常的重要的,钢结构的施工有很多的因素,施工企业是要十分的重视的。钢结构在土木工程的施工中是存在优点和缺点的,施工的企业一定克服钢结构的缺点,使得钢结构的优点可以在土木工程中得以最大的发挥。

1 土木工程中钢结构的特点

在土工工程中,钢结构的使用是非常的多的,这主要是因为钢结构的特点决定的。

1.1 钢结构的强度

在施工的工程中,选择哪种施工的结构构件,是由构件的强度决定的。材料的强度主要是由材料的承受能力和材料的使用效果决定的。土木工程中使用钢结构是由于钢结构的构件的性能决定的。钢结构的性能是由国家的标准决定的,土木工程中使用的钢结构一定是符合国家的相关标准决定的。土木工程选择钢结构而不是钢筋混凝土,主要是因为使用钢结构可以减少物料方面的消耗,使得施工的企业可以在一定程度上获得更高的经济利益。

1.2 钢结构的刚度

结构在使用后会不会出现振动和变形的情况主要是由于构件的刚度决定的,构件的刚度又是同构件与连接件的分布决定的。在土木工程中,钢结构的刚度是比钢筋混凝土的结构有很明显的差别的,钢筋混凝土的刚度比钢结构的刚度小很多,所以土木工程选用钢结构更加能保证工程的施工质量。

1.3 钢结构的延性

材料的延性是指材料在拉伸的过程中会不会出现变形的情况,在一般的结构中,延性的设计主要在抗震的设计中比较常见,因此,延性也是地震设计中一项重要的参考依据。在地震中,幸存的建筑物的设计结构的延性都是非常的好的。钢结构目前是使用非常广泛的,而且是延性很好的施工材料。在土木工程的施工中,一般都会出现很多钢结构的建筑,这也是钢结构可以大量使用的前提。

1.4 钢结构的韧性

建筑材料的韧性通常表现为材料在制造、安装和使用的过程中可以承受的多大的变形力的作用,钢结构在安装的过程中可以承受非常大的力的作用,这也是钢结构可以大量使用的一个前提条件。钢结构在安装的时候通常会进行必要的弯曲、打孔和剪切,在钢结构受到这些力的作用的时候,通常是很少会发生变形的韧性也会受到温度的影响,所以,生产企业一定要选择好材料进行钢结构的生产。

2 土木工程中钢结构的缺点

虽然钢结构具有很多的有点,但是事物都不是完美的,有优点就一定会有缺点存在,钢结构在应用和施工的时候会出现一下几方面的缺点。

2.1 钢结构材料方面的缺点

虽然在一定程度上,钢结构的刚度是大于钢筋混凝土的,但是在某一个特定的条件下,钢结构的刚度是要小于钢筋混凝土的刚度的,之所以会出现这种情况,是由于钢结构的构件的尺寸影响的,所以,钢结构的生产企业一定要重视构件尺寸的问题。

2.2 钢结构设计方面的缺点

在进行钢结构的设计的时候,一定要根据实际要进行的工程进行参考,要使的钢结构的功能要求符合正在进行工程的建筑的结构的要求,设计的人员在设计的时候一定要从实际的情况出发,不能根据自己的想象去进行不和实际的结构的设计,这样设计出来的钢结构在使用以后,也不会到达预想的使用效果,可能有些钢结构根本就无法进行施工。所以,设计的人员在设计钢结构的时候,一定要进行综合的考虑,设计出来最好的产品。

2.3 钢结构的使用年限方面的缺陷

混凝土结构号称永不损坏,但是钢结构一般的使用寿命只有五十年,如果钢结构用在住宅建筑中,那么人们想到自己花费终身积蓄而购买的房子只能住五十年,会让很多人丧失购买的欲望。不过随着保险业的发展,住宅寿命问题应该相对容易解决。

3 土木工程中钢结构施工的要点

整体来说,钢结构的施工流程是比较复杂的,并且建筑的要求不同,在细节上也有很大的差异性。

3.1 钢结构的选材与连接

钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等,碳钢的塑性比较低,但是硬度强度比较高。在钢结构中,柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形,另外还有“十”字形截面等等;梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁,如果要求特殊也可以符合截面,在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验,定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接,可以采取焊接连接或者高强螺栓连接,要注意高强螺栓的连接孔位的精度。

3.2 钢构件的堆放以及选择安装机械地点

通常情况下安装结构的用地面积应该比结构占地面积要大。依照安装流水的顺序,从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。如果因为运输的原因造成了构件的变形,则在施工现场就要加以矫正。一般钢结构的安装采用的是塔式起重机,臂杆长度要有够的覆盖面,并且起重能力要相应足够,从而满足各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求;起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。在多机作业的情况下,臂杆的高差要足够,以避免不安全的碰撞,保证安全运转。

3.3 钢结构油漆工艺的流程

首先把金属的表面清理干净,然后再做除锈。手工处理先用钢丝反复刷打,再用精砂布打磨,使得表面光亮、平滑,然后再用棉纱或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理干净。在涂漆前要保证金属表面的干燥,如果有水则要立即擦干。在涂漆的时候,要刷细、刷满、涂刷到位,并且要注意铆孔内不能有涂料涂入。待到防锈漆干燥后,采用和油漆配套的腻子把构件的表面缺陷刮平。可以在腻子中加入适量的红丹粉或者厚漆,从而增加其干硬性。在腻子干燥后要打磨平整,并清理干净。刷涂面漆时要多理多刷,油要不流不坠、饱满均匀、色泽光亮一致,涂刷后要及时检查避免漏刷。

4 结束语

土木工程在结构的方面,通常会在两种材料中进行选择,一种是钢筋混凝土结构,另外一种是钢结构。两种土木工程的结构是适用于不同的工程中的,主要是从结构的使用效果方面进行考虑的,而且还要考虑施工的成本以及使用后的实际效果。因此,钢结构在土木工程中的使用中是非常重要的,钢结构的施工有很多的因素,施工企业要十分重视。

参考文献:

[1] 李国强.钢结构在现代住宅中的应用[J].工程建设与设计,2010,(9).

第2篇

关键词:土木工程;大体积混凝土;结构施工;质量;裂缝

中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

随着建筑行业的迅速发展,在土木工程大体积混凝土结构施工中,原材料的控制、浇筑质量的控制、混凝土养护的控制、降低水泥水化热等方面成为施工质量控制的重要方面。由于大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能,因此,研究土木工程大体积混凝提结构施工的质量控制是重要的课题。本文在重点论述大体积混凝土质量控制方法,以为相关行业的建设提供参考。

2 大体积混凝土施工质量控制方法

2.1 原材料的控制

大体积混凝土一般采用商品混凝土和泵送混凝土工艺浇筑,泵送商品混凝土对原材料的技术指标要求很高。因此,混凝土生产设备的稳定运行和计量的精确度首先应得到有效保障,组成混凝土的所有材料应符合规范标准要求,以确保混凝土的质量。

(1)水泥品种的选择。应根据大体积混凝土的特点,既要注意水泥的水化热,又要注意水泥的收缩作用,选用低水化热、低收缩的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等,而不宜采用早强型水泥。由于采用泵送施工工艺,因此混凝土的流动性较大,水灰比较大,水泥用量一般均较大。为减少水泥的水化热,在尽量少用水泥的基础上,掺入一定量的粉煤灰,以保证胶凝材料的总量。

(2)粗细骨料的选择。配制大体积混凝土,应选用合理粗细骨料的比例,砂率过高意味着细骨料多,粗骨料少,增加了收缩,对抗裂不利。碎石应采用连续级配、良好粒级的弹性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率应尽可能小一些,以利于降低收缩。

(3)外加剂的选择。外加剂有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等多种类型。在混凝土添加了膨胀剂之后,混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力,提高混凝土抗裂强度。

(4)优化混凝土配合比。在混凝土中掺加缓凝剂、减水剂等外加剂和粉煤灰、矿渣粉等掺合料,可以改善混凝土的性能,减少用水量和水泥用量,延长缓凝时间,提高混凝土的抗渗能力。另外,可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式。试验证明,在混凝土中掺入一定量的粉煤灰,使其替代部分水泥,不仅可以降低水化热,而且能起到改善混凝土和易性的效能,且掺加粉煤灰后,混凝土的后期强度与基准混凝土相等或略高。但是这样会降低早期极限抗拉值,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量最好控制在10%以内。

2.2 浇筑的质量控制

根据混凝土配合比要求,跟踪检查进入现场的混凝土质量,监理工程师应目测混凝土和易性、离析状况、混凝土用料规格,并按施工组织设计要求定时、定量抽查混凝土塌落度。一旦发现异常情况,应提出暂缓该车或该批混凝土浇捣, 并报总监理工程师处理。

拌制与输送

大体积混凝土由于体积大,一般可达数千立方米甚至上万立方米,因此在拌制时应尽可能集中拌制,有条件的可采用商品混凝土,用混凝土运输车运到现场,采用两台混凝土输送泵泵送。或当施工条件允许时,在临近施工地点设置搅拌站。

(2)浇筑与捣固

根据具体情况和温度应力计算确定是整浇或分段浇筑。浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。根据混凝土泵送时形成的坡度,在上层与下层布置两道振捣点。第一道布置在混凝土卸点,主要解决上部振实;第二道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土的密实。浇筑时先在一个部位进行,直至达到设计标高,混凝土形成扇形向前流动,然后在其坡面上连续浇筑,循序推进。混凝土分段浇筑完毕后,应在混凝土初凝之后终凝之前进行二次振捣或进行表面抹压,排除上表面的泌水,用木拍反复抹压密实,消除最先出现的表面裂缝,提高混凝土防水性能和表面观感。混凝土浇筑应在夜间进行,以缩小新旧混凝土间的温差,减少因限制条件下冷缩变形而产生的裂缝。

(3)泌水、浮浆处理

由于混凝土坍落度大,浇筑面广,在浇筑和振捣后,必然有大量的泌水和浮浆顺着混凝土坡面流淌,在低洼的地方沉积,若不及时清除,混凝土拌合物中的杜拉纤维会出现漂浮现象,影响抗渗效果。为此,在混凝土的浇筑过程中,先在未浇筑的一边设置集水坑。同时准备1台~2台吸水泵排干小承台内的积水。

2.3 养护的控制

根据方案布置图,混凝土浇筑前检查测温点布设情况及防止浇筑时损坏该设施,并建立测温点初始值。混凝土初凝前,落实二次泌水处理,克服由于早期脱水引起的裂缝,适量浇水后覆盖薄膜,并落实保温措施。根据施组要求,严格检查混凝土保温措施落实情况。混凝土浇捣过程中以及养护期内,应严密监测混凝土内温度变化情况。

大体积混凝土养护一般不少于 7 d,并根据板中心混凝土温度变化及同条件养护的混凝土试块强度确定养护周期。

混凝土的养护应采用保温、保湿及缓慢降温的技术措施,一般在浇筑时,要求考虑在大体积混凝土内部设置冷却水循环降温措施,设冷却水管,并通过温度检测控制混凝土中心与表面的温度或混凝土内部与冷却水的温度控制在25℃以内。

2.4 降低水泥水化热和变形

(1)在厚大无筋的或少筋的大体积混凝土中,掺加总量不超过20%的大石块,减少混凝土的用量,以达到降低水化热和节省水泥的目的。

(2)改善配筋。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋,可建议设计人员将分布筋做适当调整。温度筋宜分布细密,一般用φ8钢筋,双向配筋,间距15cm。这样可以增强抵抗温度应力的能力。

3 进行严格的温度控制

根据现场混凝土配合比和施工中的气温气候情况及各种养护方案,采用计算机仿真技术对大体积混凝土施工期温度场和温差进行动态模拟及预测,提供结构沿厚度方向的温度分布及随混凝土龄期变化的规律,制定混凝土在施工期内不产生温度裂缝的温控标准,进行保温养护优化选择。在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下,大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值=浇筑温度+水化热温升值-环境温度。

为掌握基础内部混凝土实际温度变化情况,了解冷却水管进出水温度,对基础内外部以及进出水管进行测温记录,密切监视温差波动,来指导混凝土的养护工作,并同时控制冷却水流量以及流向。测温设备可采用“大体积混凝土温度微机自动测试仪”,温度传感器预先埋设在测点位置上,基础承台测点位置分承台内部、薄膜下温度、室内室外温度、冷却水管进、出水温度设置。测点温度、温差以及环境温度的数据与曲线用电脑打印绘制。当混凝土内外温差超过控制要求时,系统马上报警。测温点的布置应考虑由于大体积混凝土浇筑顺序时间不一致,应由各区域均匀布置,核心区、中心区为重点。

4 结语

随着大体积混凝土越来越多地应用在众多实际工程中,对大体积混凝土温度裂缝的研究也在不断深入。实践证明,要保证大体积混凝土的施工质量,除要满足强度、刚度、整体性、抗渗等要求外,还应根据混凝土结构的不同特点、受力状况、约束条件等因素进行综合考虑,从工程设计、原材料选用、改善施工工艺、做好温控和养护工作等方面入手进行全面的质量控制,从而减少温度裂缝的产生,保证大体积混凝土的质量。

参考文献:

[1]任玲华,杜向明.上海信息城综合楼基础底板大体积混凝土施工技术[J]. 科技资讯. 2008(17)

[2]仇文辉,刘国贤,王贵堂.大体积预拌混凝土的温度控制与防裂技术[J]. 甘肃科技. 2010(22)

第3篇

中图分类号:TU375 文献标识码:A

引言

混凝土作为土木工程中比较常见的施工材料,发挥着重要的作用,其中大体积混凝土结构的施工质量直接影响到整体建筑的质量。在土木工程中,对混凝土的施工技术进行监督,保证混凝土的浇筑质量,不仅可以降低施工成本,同时还对整体建筑质量有所保障。

1 大体积混凝土在施工时出现的裂缝问题

因为混凝土是由多种不同材质的原料组成的施工材料,所以对于大体积的混凝土结构来讲,会因为各种原因导致裂缝的产生。在大体积混凝土结构施工完成后,由于外界环境因素和外载荷的因素,会对混凝土产生一定的影响,从而形成裂缝。如果按照深度可将裂缝分为表面裂缝、贯穿裂缝和深度裂缝,表面裂缝对结构的影响不是很大,如果发展成贯穿裂缝的话将会对工程结构产生严重的危害。当贯穿裂缝发展为深度裂缝时,就会切断结构的断面,对结构整体的稳定性产生危害。

产生裂缝的原因有很多,其中主要有以下几种:

(1)温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩的性质,在整体结构完成后,当受到外部环境的温度变化时,会导致混凝土发生变形,在混凝土的内部会产生应力,在这种应力向外扩散时受到束缚,超过了所能承受的极限时,就会发生裂缝。

(2)地基变形引起的裂缝。在整体结构施工后,会发生竖向的不均匀沉降或者是横向的位移等,由此在混凝土的内部产生应力,当这种应力超出抗拉强度时就会发生裂缝。

(3)钢筋锈蚀引起的裂缝。施工时对钢筋所做的保护层不规范,导致后期钢筋发生锈蚀,由此导致附近的混凝土再次涨裂。

(4)施工工艺的优劣引起的裂缝。混凝土的施工工艺是比较严谨的,如果在施工的过程中,因为施工工艺的不规范会在后期使用中发生裂缝。

2 对出现的裂缝问题采取控制措施

使用混凝土作为施工材料产生裂缝是在所难免的,因为有些裂缝是由于混凝土的物理性能决定的,再有就是在施工的过程中,因为温度的变化和混凝土的强度导致的,对于因为这些因素而导致的裂缝都是可以解决的。比如说在混凝土的原材料中填入膨胀剂来提高混凝土的抗裂性,同时还可以弥补混凝土产生的收缩。在温度变化时,会在混凝土的内部产生应力,当这种应力超出了抗拉性能时,就会发生裂缝,针对这方面可以提高混凝土的强度。由这些因素导致的裂缝都是可以通过一定的方法和措施进行控制,尽量的减少由此带来的有害程度。这种方法因具有较好的实用性,因此在处理混凝土裂缝中经常使用,在施工时表面处理和填充法也会在不同的情况下被使用,如在细而浅的裂缝中,由于浆材难以灌入,因此可以进行表面涂抹和表面贴补法来进行处理。同时对于较宽的裂缝,可以选用填充法来进行,这种方法成本低,施工简单实用。另外,还有控制温度的变应力使用水化热低,凝结时间长的水泥,如选用中热硅酸盐水泥,低热矿渣硅酸盐水泥等。在保证混凝土强度的前提下,适当的减少水泥用量,降低当量差和浇注的温度等降低混凝土的绝热升温。同时合理的分块,缩小约束的范围,使收缩自由,以减少内部,进而来减小裂缝的有害程度。

3土木工程大体积混凝土施工中存在的主要问题

3.1 结构材料不达标

根据相关建筑工程行业规定和标准分析,在目前多数建筑工程项目中,大体积混凝土原材料还不能够达到相关的质量要求。为了提高工程建筑的质量,在工程项目施工中,混凝土材料必须能够达到设计标准,同时在施工的过程中要确保砂石骨料的选择具有一定的含水量,并且要定期进行含水量的监测,从而保证混凝土强度能够满足目前的施工要求。

3.2 技术规范不标准

大体积混凝土在实验室进行配比的过程中虽然技术规范都达到了规定标准程度,但是由于在施工的过程中与实验室存在着一定的差异,因而按照实验室规定进行配合与分析,使得其在施工的过程中能够达到混凝土施工强度要求模式。

4 大体积混凝土施工之前的准备工作

由于大体积混凝土的施工技术要求比较高,所以它的原材料必须需注意以下几点:对于粗骨料采用尽可能大粒径,但不宜大于40mm,所含泥土不得呈块状或包裹石子表面并含泥量不得不超过1%。细骨料:当采用不含有机质的中砂,细度模数控制在 2.5,含泥量不大于 2.5%。粗砂时含泥量不得超过 3%。外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺和料宜采用粉煤灰、矿渣粉等;由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为 25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利尽可能按设计和规范掺用外加剂,减少单位体积水泥用量,外加剂应有质保书和复验单,配制计量要正确。搅拌用水采用自来水,局部较大体积的混凝土用水,用冰块先降温然后再用来搅拌混凝土,有效地降低混凝土的入模温度。大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量。水泥采用低水化热的水泥品种配制混凝土,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等。

5 大体积混凝土施工过程中的质量控制

在大体积混凝土施工过程中,由于施工复杂,繁琐,因此,对它的要求也很高。混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置 1~2 台振捣器,因为混凝土的坍落度比较大,在 1.5 米厚的底板内可斜向流淌1 米远左右,2 台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实,另外2~4 台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。混凝土采用商品混凝土,用混凝土运输车运到现场,配备专职测温人员,按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责,按时按孔测温,不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁,换班时要进行交底。测温时发现混凝土内部最高温度与外部温度之差达到 25 度或温度异常,应及时通知技术部门和项目技术负责人,以便及时采取措施。新浇筑的混凝土水化速度比较快,盖上塑料薄膜后可进行保温保养,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝,同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后,可将保温及塑料薄膜逐层掀掉,使混凝土散热。混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之的差值均应小于 20℃;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于 25℃-30℃。大体积混凝土浇筑面大,混凝土浇筑量大要求连续浇筑,不得留施工缝,故施工前应根据实际情况,制定具体浇筑方法。混凝土拆模时,混凝土的温差不超过 20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。

6 结束语

在土木工程施工中,大体积混凝土施工比较常见,而大体积混凝土施工是一项比较严谨的施工项目,要想保证大体积混凝土的施工质量就要全过程的进行质量控制。在施工之前要做好组织管理工作,制定完善的规章制度,并且将职责落实到位。对于施工中所用的混凝土要详细的了解相关的性能,在施工中的注意事项,了解混凝土裂缝产生的原因,制定完整的防治措施。在施工的过程中,要加强质量监督工作,施工工艺要严格按照规范执行,协调好各方面的工作,保证工程优质高效的完成。

参考文献:

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社.1997.

[2]皮育晖,陈仕周.浇注式沥青混凝土在桥面铺装中的应用[J].中外公路,2006,12(1).

[3]朱伯芳.大面积混凝土温度应力与温度控制.北京:中国.

[4]《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2002

[5]《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009

[6]念红芬,杨华舒,华静.水工大体积混凝土温度裂缝成因及对策研究[J].云南水力发电,2005.

第4篇

【关键词】土木工程建筑;混凝土结构;施工技术

引言在城市现代化建设的发展当中,土木工程具有十分重要的位置,我国社会对土木工程建筑的品质具有较高的标准。可是,在土木工程的建筑行业当中,混凝土材料被大量运用,混凝土材料品质对土木工程的总体水平具有直接影响。因此,混凝土结构的施工技术对土木工程建筑越发关键,这也令混凝土结构的施工技术更加严谨。可是,当前土木工程的施工建设依旧具有一些无法忽略的问题,相关部门及企业必须积极配合,将混凝土结构的施工技术进行改良,从而提升土木工程产品的质量以及总体施工能力。

一、土木工程中混凝土裂缝的原因

(一)外界温度差异导致

土木工程的施工当中,混凝土温度会被外界所影响。在实践当中,外界温度减少时,混凝土表层与内部温差则变大,从而产生相应的温度应力。

在实践当中,温度应力会由于混凝土中以及表面温度而产生变化,随着温差的增加,温度应力则会越来越大,温度应力成为了混凝土出现裂缝的一个根本因素。对于实施土木工程而言,通常需要进行大面积混凝土的浇筑,可是当前土木工程施工中,大面积混凝土浇筑通常较为厚重,如此则会令地基束缚混凝土。这种束缚会令混凝土出现裂缝,这也是混凝土结构产生问题的主要原因。

(二)混凝土水化热引发的裂缝

混凝土在搅拌时会出现热量,在混凝土施工当中,施工面积较大,混凝土结构断面厚度也会增加,这在较大层面令混凝土表面系数比过低,为水泥本身热量的散发形成较大的影响,最终令大量热量汇聚于混凝土当中,从而令混凝土结构内部的热量较难散出,随着内部温度的上升,加大混凝土表面与内部温度,最终令混凝土中出现的各类裂缝,为土木工程的施工具有较大影响[1]。

(三)混凝土自缩而出现裂缝

对于混凝土的生产而言,通常会在混凝土内添加一些硅灰,虽然对提高建筑品质十分有利,可是硅灰的添加则在某种程度中加大了混凝土的自缩值,成为了裂缝出现的主要原因。

除却生产环节而言,水泥硬化当中大多数水分会随之蒸发,这些蒸发的水分会具有自缩值,在所蒸发的水分超出混凝土自身的自缩值时,则会令混凝土产生裂缝。

二、土木工程建筑中混凝土结构的施工技术要点

(一)设计原理

对于土木工程建筑而言,施工单位在设计混凝土结构施工中,需考量混凝土自缩性与温度应力的控制方面,谨防产生混凝土裂缝。对于设计而言,施工单位还需考量混凝土选择材料的问题,需要选择优秀的混凝土材料,以便令施工品质获得保障。

(二)施工技术分析

1.控制水泥量

在水化当中,水泥中会排放出热量,由于被混凝土表层参数所影响,水泥热量的排放较难实现,从而令混凝土产生各种温度应力。想要令混凝土温度应力降低,则需令水泥用量适量降低。在产生混凝土时,可通过相关材料取代一些水泥,获得更佳的搅拌效果,加快混凝土内汇集的热量可以完全排放。在科学技术发展与进步的状态下,低热水泥已经在市场当中出现,此类水泥可以令水泥现象降低,其热量远远低于普通水泥,对混凝土温度变化的掌控更加有力,对于混凝土结构的施工而言,施工单位可选择低热水泥,令水泥现象降低。

2.强行降温

想要提升混凝土结构的施工品质,在施工当中,施工单位应当进行质量控制,可透过强制降温,令混凝土降温。比如施工人员可预先在混凝土结构中设定水管,且在水管中添加冷水,通过冷水的作用控制混凝土内的温度。

3.科学、有效掌控混凝土浇筑温度

外界环境温度会较大程度对混凝土浇筑温度具有影响,令混凝土具有温度应力。为谨防以上状况的产生,在混凝土建筑当中,施工单位需尽可能避开高温条件,杜绝大面积浇筑。假如需要在较高温度状况下进行施工,则需综合降温,通过冷却方式,控制混凝土浇筑温度。

(三)减少地基约束力

混凝土中温度应力扩大后,其约束力也会加大,想要控制内部约束力,则需通过具体方法,减少内部温度,以此掌控混凝土结构的约束力。对于降低温度应力而言,施工单位应当综合考量保温方法,有效掌控混凝土外部、内部的温度差,获得良好的温度应力。对于混凝土浇筑而言,假如混凝土浇筑面积过厚,则会令地基产生约束力。所以,想要令混凝土厚度减少,则需通过滑动层,设定滑动层,以便降低外部约束力。

(四)加快提高混凝土结构的抗裂性能

首先,调配材料比例。混凝土材料的调配和混凝土性能、质量具有直接联系,通常施工单位需透过科学技术方式、计算公式获取混凝土材料的调配比,在生产混凝土以前,技术人员需要挑选可信性较高的配比,确保混凝土结构强度符合标准。

其次,添加增强材料与添加剂。对于混凝土的生产,可以适量添加增强材料,令混凝土的抗裂性能提高。并且,还可以添加相应的添加剂,加快调整混凝土的自缩值。

三、结束语

综上所述,只有真正把握土木工程建筑施工中混凝土相应的施工技术,有效运用于施工当中,才可以降低混凝土施工中的问题,确保混凝土结构的施工品质。

参考文献:

[1]阎旭,张翔.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].建材发展导向(下).2013.(2):246

[2]杨辉.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].城市建设理论研究(电子版).2014.(22):200201

[3]曾秋.钢筋混凝土剪力墙结构施工技术[J].中国建材科技.2013.(4):124126

第5篇

[关键字] 建筑结构 大体积混凝土 施工质量

[中图分类号] TU3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-1-233-2

1 土木工程中的大体积混凝土概述

1.1 大体积混凝土的定义

混凝土是建筑工程中不可或缺的材料之一,它主要是由砂石、骨料、水泥和水等物质按照一定的比例混合搅拌而成,而大体积混凝土若是从字面上理解,就是体积较大的混凝土构件,但这种解释显然是不准确和片面的。

对于大体积混凝土的定义,各国均有不同的界定,如日本的JASS5中对大体积混凝土的定义为:结构断面最小厚度为0.8m以上,水化热引起混凝土内部最高温度与外界气温之间的差超过25摄氏度的混凝土,即大体积混凝土;美国ACI则认为:任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大必须要求解决水化热引起的体积变形问题,以此来减少混凝土裂缝;根据我国现行的GB50496-2009中的有关规定,可将大体积混凝土定义为:混凝土结构物实体的最小尺寸大于等于1m的体量较大的混凝土,或是有可能因为混凝土中原材料水化热引起温度变化和收缩造成有害裂缝产生的混凝土。该规范中对大体积混凝土的定义可简单理解为以下两个方面:一方面是结构物实体断面尺寸大于等于1m;另一方面是混凝土内、外部温差大于25摄氏度。

1.2 土木工程中大体积混凝土存在的部位

在土木工程中,大体积混凝土一般都存在于结构的基础部位,如筏板基础中的底板、高层建筑的基础承台、桥梁结构的柱墩、特种结构的基础等。正是因为大体积混凝土都出现在结构的基础部位,所以它的质量优劣,直接关系到整个结构的质量,为此,必须在大体积混凝土中施工过程中,采取合理、可行的施工技术,并做好施工质量控制,以确保混凝土的整体质量。

1.3 大体积混凝土的特点分析

大体积混凝土最为典型的特点是水泥使用量较大、断面多、结构表面容易产生裂缝等。由于水泥水化后会释放出大量的水化热,从而会使混凝土产生出较大的收缩应力和温度应力,当这部分应力超出混凝土承受极限时,便会造成混凝土表面开裂,随着裂缝的出现,混凝土结构的整体性、耐久性和防水抗渗性必然会受到严重影响。所以,在大体积混凝土施工时,必须采取有效地措施防止裂缝的产生。

2 建筑结构中大体积混凝土施工质量控制措施

2.1 施工准备阶段的质量控制要点

(1)原材料选用。

①水泥。为了有效地避免大体积混凝土开裂的情况发生,必须合理选用水泥,一些低水化热的水泥应作为首选,如矿渣水泥、火山灰水泥等。同时在确保混凝土强度符合设计要求的条件下,应尽可能减少水泥用量。在实际施工中,应建立一套较为严格的水泥选用标准,由于水泥用量较大,很难按照施工要求的数量一次性进场,这就需要加强对水泥质量的检验,质量不合格或是不符合设计要求的水泥不得进入施工现场,这有助于确保混凝土的整体质量。

②骨料。粗骨料可选用碎石或是卵石,其最大粒径不得超过钢筋最小间距的3/4,若是采用泵送时,应根据管道直径确定最大粒径,同时粗骨料中不得含有有机杂质,含泥量应小于等于1%。而细骨料则宜选用中砂或是粗砂,含泥量应小于等于3%,采用泵送时,砂的细度模数应控制在2.6-2.8这一范围内。

③粉煤灰。其属于一种掺和料,不仅能够提高混凝土的可泵性及和易性,而且还能减少水泥用量,有利于降低水泥水化热。粉煤灰的选择应注意细度和粒度,磨细加工应达到一级标准。需要注意的是,在建筑地下室大体积混凝土施工时,粉煤灰的掺入量不得影响到混凝土的抗渗性能,应通过计算来确定,绝对不可随意加大或是减少。

④外加剂。在大体积混凝土施工中,常用的外加剂主要有以下几种:防水剂、减水剂、膨胀剂以及缓凝剂等。合理选用外加剂能够减少水的用量,这样也可以起到降低水化热的作用。外加剂的实际用量应通过试验确定。

(2)混凝土配合比设计。

在对混凝土配合比进行设计时,应尽可能利用其60d或是90d的强度作为依据,这样可以减少水泥用量,但采用这种设计方法时,必须经过设计单位同意,而且还应满足施工荷载的要求。混凝土配合比应当按照所用材料并通过试配进行确定,通常情况下,水泥用量应控制在260-300kg/,水灰比则应小于等于0.6,泵送时砂率应控制在0.4-0.45为宜,并按照配合比设计要求严格控制坍落度,不得通过加水的方式随意增大坍落度。

2.2 大体积混凝土施工阶段的质量控制

(1)混凝土浇筑。

在进行大体积混凝土浇筑时,应当按照整体连续不间断的要求,并充分结合结构尺寸、钢筋疏密程度以及混凝土供应情况等条件进行;基础底板厚度超过1.3m时,应采用分层法进行浇筑,分层厚度应控制在0.6-1.0m为宜,而大块底板应在平面上将其分为若干个小块进行施工,这样有利于减少温度和收缩应力,从而降低裂缝的产生几率;为了进一步减少混凝土底板的内外约束,可在浇筑前在基层上设置滑移层;进行分层浇筑时,上层钢筋的绑扎应当在下层混凝土达到一定强度后进行,同时为了提高分层浇筑各层之间的结合度,应在下层混凝土表面上设置键槽;分层浇筑的间隔时间应为3-5d,并尽可能大于5d;若是夏季天气较为炎热时进行施工,应采取有效措施降低混凝土内部温度,如在拌合水中掺入冰块或是掺入适量的粉煤灰等等;为避免混凝土离析,当自由倾落高度大于2m时,应设置串筒,其与漏斗之间的间距不得大于3m;应采用振动棒对混凝土进行振捣,操作时应快插慢拔,每个点位的振捣时间不应低于30s,分层建筑时,振捣棒应插入下层5cm左右,这样能够消除层间接缝。

(2)混凝土养护。

大体积混凝土在浇筑完成后,应于12h内进行浇水覆盖,并按照选用的水泥确定养护时间,如普通硅酸盐水泥应不少于14d,矿渣、火山灰等水泥不得少于21d。夏季施工时,可以采用洒水、喷水、草袋覆盖等方法对混凝土进行养护;冬季施工时,因环境温度较低,应采用保温材料提高混凝土表面及其四周的温度,以此来减少混凝土的内外温差,这样能够有效防止裂缝的产生。

3 结论

总而言之,大体积混凝土施工是一项较为复杂且系统的工作,由于影响施工质量的因素相对较多,为此,在实际工程中,必须采取科学合理、行之有效的措施控制好施工质量。这就要求施工人员必须熟练掌握大体积混凝土的施工技术,并在施工过程中严格按照规范和设计要求进行操作,只有这样,才能确保工程项目的整体质量。

参考文献

[1]朱伟.复杂地质条件下长大群桩及承台大体积混凝土施工[D].西南交通大学.2009(6).

[2]朱晓君.港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制探讨[A].国际航运协会2008年会暨国际航运技术研讨会论文集[C].2008(5).

[3]樊胜军.史泽运.刘振江.某振动台动力基础大体积混凝土施工温度控制技术[J].混凝土施工技术.2011(7).

第6篇

关键词:土木工程;结构设计;控制

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

1.土木工程结构设计存在的问题

l.1结构设计是结构防止破坏倒塌的能力保障安全,是结构工程最重要的质

量指标结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关。工程的安全性主要决定于设计者者的结构的设计,当然此外也有施工者的水准问题,也与结构的合理使用与维护、检测紧密相连。目前,建筑部门关于土建结构工程设计的安全管理水准较低,而国际上同类规范较高,出现事故较少,即使出现重大天灾人祸,损失也较轻微。我国土建结构工程设计规范的欠缺就表现在牢固性方面差,结构构件没有足够的承载能力。结构的整体牢固性是建筑安全的保障,是土木建筑工程结构的安全设计的第一要考虑的问题,安全设计,即便建筑局部出现损坏也不会引起其它部分损坏甚至大范围连续破坏倒塌造成极大的损失和悲剧,这是安全设计应具备的最基本的能力。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,如此,即便出现爆炸、地震等灾难,关系着工程的质量和使用寿命,然而由于土木工程结构设计在我国起步晚,发展比较落后,在实际操作中出现了很多问题。

1.2主要体现在以下几方面:

1.2.1工程设计规范的安全设置水准偏低。对土建结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、安全系数范围的定位、结构工程的整体牢固性与结构工程的耐久性等几个方面。我国土建结构工程的设计规范的安全设计及设置水准,总体上要比国外同类规范低。这使得在工程施工中难以按照实际的区施工,是导致施工质量低的根源。

1.2.2I程设计规范的整体牢固性差。土建结构工程除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的而应该具备的最基本的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。而我国这方面的问题并不少见,很多工程的整体性差,因火灾、地震、人为破坏而造成的整体倒塌另人瞩目,尤其是在地质情况复杂、土质承载能力差的地区,在土建结构工程设计时不重视设计与设置前的论证及安全等级,造成的问题十分普遍,所造成的后果也是触目惊心。

1.2.3土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。我国土建结构的设计与施工规范中,把土建结构工程耐久性的重点放在各种荷载作用下的结构强度要求上,而对环境因素的作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及:翻鼙周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少或基本不考虑,并且在很多方面没有细致的规范。而混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故或降低土建结构的使用寿命的问题十分普遍,不仅仅是设计单位忽视了其严重性,就其使用者也没有足够的认识,其普遍性和严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。

2.加强木工工程安全性和耐久性控制措施

2.1改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,是符合社会发展和社会稳定的基本要求。总的来说土木工程结构设计的问题需要引起国家有关部门的重视:建议国家及相关研究单位或机构,强化对混凝土工程耐久性及对特殊环境状态下耐久性的基础理论研究,并制定技术规范和有关法规标准及监督措施;科学的编制相应的技术标准,对于土建结构工程的检测与评估要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制与常设机构;完善土建结构工程使用阶段的正常检测与维护机制,强化结构耐久性和使用寿命的概念和意识;用科学的管理手段把握和约束从业人员的注册和从业机构的资质的认证,规范土建结构工程安全性及耐久性的管理体制,学习发达国家先进经验和技术,以人为本,注重人性化管理与科学管理相结合,逐步淡化技术规范条文的强制性质,并鼓励科技创新和技术进步;合理制定和设置土建结构设计的安全及耐久性水准,主管部门、研究机构实事求是组织论证,在建筑结构的安全设置水准上,建议集思广益,收集不同意见,使规范具有实实在在的科学性先进性和可操作性。

2.2从具体而言可以从两方面进行考虑:

2.2.1设计的安全性。①从管理上保证设计的安全性。选择资质等级高、实力强、管理先进的设计单位,掌握最先进的设计理论及设计方法,拥有最先进

的设计设备,其设计人员素质较高,设计经验比较丰富,其设计成果质量往往也很高。②加强理论学习,熟练掌握设计计算理论及方法,提高设计素质设计人员对设计理论设计方法的掌握程度直接影响设计质量。③ 设计计算不漏项一般来说,设计者考虑到的设计计算项目都能满足安全要求。对几起设计事故的分析表明,设计事故多数是由设计者疏忽而漏掉某个项目 l起的。所以在设计时要认真对待,对于每一部分的数据都要认真核对。④设计图纸要详细。由于施工人员素质差异很大,设计者应该本着吃苦耐劳、严谨细致的态度对某些细节详加说明以便于不同的施工者都能理解图纸的意思,能够严格按照图纸进行施工,从而避免因图纸的问题造成的工程质量事故。⑤加强过程监管发现问题及时修改设计。设计文件审核实施后,设计单位与施工单位要保持联系,及时纠正施工人员的理解错误,对发现的问题要及时核对设计,发现错误及时改正。对施工人员提出的建议,要给以足够的重视。

2.2.2设计的经济性。

①从管理方面促进设计的经济性。通过招投标,并对设计方案进行评比、论证。在确保安全的基础上,重点考察经济性,兼顾美观等,优中选优。这样会促使设计单位尽可能拿出最经济的设计方案,为国家节约开支。

②不要一味采用标准图。采用标准图能大大降低设计工作量,加快设计进度,减少设计错误。但由于没经过计算,为保证安全,只好采用高标准系,列容易造成成本超支。设计人员应有吃苦耐劳的精神,对可能压缩费用的地方进行仔细核算,在保证安全的基础上,争取拿出最经济的设计方案。

③ 注意减少多参数设计时的安全累积。钢筋混凝土结构构件设计是个多因素问题,涉及材料选择、截面形状、尺寸、钢筋用量、合理布置等,所以,对于同一荷载,设计结果并不惟一,但必须满足构造和强度要求。在此基础上,应该使构件美观经济。

④ 协调相关部门关系,克服本位主义,以大局为重一个工程往往与其他单位发生关系,比如提供数据、拆迁等。如果这些单位能以大局为重,积极配合,将大大减少工程费用。

3.结语

土木建筑工程结构的安全设计事关重大,关系着工程的质量和使用寿命,因此要加强设计的重视,保证工程的施工质量。要想获得施工质量的保证,要想得到工程设计的安全,土木建筑工程结构方面的设计是重中之重,它是整个建筑过程中最重要的环节,不仅关系着建筑水平的高低,还关系着人们生命财产的安全和国家基础事业的发展。

参考文献

[1]程芸.试论土建结构工程的耐久性与安全性[J].山西建筑.2008

第7篇

关键词: 结构减震, 隔震, 消震, 土木工程

前言:传统的结构抗震是弹塑性设计方法, 采用增强结构本身的抗震性能( 强度、刚度、延性) 来抵御地震作用, 这是被动消极的抗震对策。由于人们对未来地震灾害作用的强度和特性尚不能准确地估计, 按传统抗震方法设计的结构不具备自我调节的能力。因此, 结构很可能不满足安全性的要求, 而产生严重破坏或倒塌, 鉴于结构减震控制技术涵盖范围太大, 下面讨论其中的隔震控制技术及耗能减震技术。

一、结构减震控制的概念及分类

应用结构控制系统是解决结构工程安全性问题的一个可替代的方法,从而为结构控制理论在土木工程中的应用指出了光明的前景。结构控制的概念可以简单表述为: 通过对结构施加控制机构, 由控制机构与结构共同承受振动作用, 以调谐和减轻结构的振动反应, 使其在外界干扰作用下的各项反应值被控制在允许范围内。结构减震控制根据是否需要外部能源输入可分为被动控制、主动控制和混合控制。被动控制是指不需要能源输入提供控制力, 控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息的控制方法。文中所讨论的基础隔震、耗能减震等均为被动控制。

一、隔震控制技术

1 隔震控制技术的基本原理

由地震反应谱知, 随周期的增大, 加速度反应谱逐渐减小, 通常低层建筑物的刚度很大, 因而周期短, 地震时输入其中的加速度较大, 所以如果采取措施加大延长结构基本自振周期, 使其远离场地的卓越周期, 使结构的基频处于地震能量高的频段之外, 将会有效地降低建筑物的输入加速度。同时由地震反应谱还可看出, 当周期增大时, 位移反应谱逐渐增大, 这就是说地震时由于建筑物周期的增大, 反应位移将增加, 若同时再加上阻尼, 反应位移将不会过大, 而且反应加速度下降的效果将更好。

2 常用的隔震装置及其应用

2. 1 橡胶支座的应用

现代用于隔震的橡胶支座由橡胶片和薄片增强钢板粘合硫化加工而成, 容易采用现代橡胶化工技术制造, 如图1 所示。它的水平向刚度较低, 而垂直向刚度则很高。这种形式的橡胶支座首先在桥梁上使用。建筑与桥梁所用的橡胶支座结构基本相同,有类似的结构动力学要求, 也同样具有耐久性、可靠性和包括防火在内的环境耐受性问题, 在地震荷载作用下, 橡胶支座可以隔离水平向的运动分量但在垂直向保持不动。因而既可以隔离由于地铁或公共交通产生的高频振动, 也可以保护结构免受地震或其他振动的伤害。

2. 2 铅芯橡胶支座的应用

铅芯橡胶支座是在叠层橡胶支座中部圆形孔中压入铅而成的, 是对橡胶支座的一大改进。由于铅具有较低的屈服点和较高的塑性变形能力。铅芯具有提高支座的吸能能力, 确保支座有适度的阻尼, 同时又具有增加支座的初始刚度, 控制风反应和抵抗微震的作用。铅芯橡胶支座既具有隔震作用, 又具有阻尼作用, 因此可单独使用, 无需另设阻尼器, 使隔震系统的组成变得比较简单, 可以节省空间, 在施工上也较为有利。

三、耗能减震技术

1 耗能减震技术的基本原理

结构耗能减震技术是在结构物某些部位设置耗能装置, 通过耗能装置产生摩擦, 弯曲弹塑性滞形耗能来耗能或吸收地震输入结构中的能量, 以减小主体结构地震反应, 从而避免结构产生破坏或倒塌, 达到减震控震的目的。而装有耗能( 阻尼) 装置的结构称为耗能减震结构。耗能减震结构具有减震机理明确、减震效果明显、安全可靠、经济合理、技术先进、适用范围广等特点。

2 常用的耗能减震装置及应用

2. 1 摩擦耗能装置

摩擦耗能器是根据摩擦做功而耗散能量的原理而设计的, 目前已有多种不同构造的摩擦耗能器, 如Pall 型摩擦耗能器, 摩擦筒制震器, 限位摩擦耗能器, 摩擦滑动螺栓节点及摩擦剪切铰耗能器等。摩擦阻尼器种类很多, 但都具有很好的滞回特性, 滞回环呈矩形, 耗能能力强, 工作性质稳定等, 图2 即为回复力特性曲线。

2.2 钢弹塑性耗能器

软钢具有较好的屈服后性能, 利用其进入弹塑性范围后的良好滞回特性, 目前已研究开发了多种耗能装置, 如加劲阻尼装置、锥形钢耗能器、圆形( 或方框) 钢耗能器、双环耗能器、加劲圆环耗能器、低屈服点钢耗能器等。这类耗能器具有滞回性能稳定、耗能能力大, 长期可靠并不受环境与温度影响的特点。图3 即为典型的回复力特性曲线。

2.3 粘弹性阻尼器

典型的粘弹性阻尼器是由两个T 型约束钢板夹一块矩形钢板而组成, T 型约束钢板与中间钢板之间夹了一层粘弹性材料, 在反复轴向力作用下, 约束T 型钢板与中间钢板产生相对运动, 使粘弹性材料产生往复剪切滞形来增加结构的阻尼, 耗散输入的振动能量, 从而减小结构的振动反应。

四、结构减震控制的最新研究及未来发展趋势

由地震反应谱知,随周期的增大,加速度反应谱逐渐减小,通常低层建筑物的刚度很大,因而周期短,地震时输入其中的加速度较大,所以如果采取措施加大延长结构基本自振周期,使其远离场地的卓越周期,使结构的基频处于地震能量高的频段之外,将会有效地降低建筑物的输入加速度,从而达到减震的作用。基础隔震是在建筑结构底部与基础顶面之间设置隔震控制体系,使上部结构与基础分离。通过隔震体系隔离地震波向上部结构的输入,延长结构基本周期,减小输入上部结构的地震能量,降低建筑物地震反应,使结构加速度反应减小,实现地震时建筑物只发生较轻微的运动和变形,从而保障建筑物的安全。目前隔震研究的重点和今后的发展在以下两个问题上:

1 近场强地震条件下, 沿断层破裂方向有一个很强的加速度与位移脉冲。当位移脉冲超出隔震系统的最大允许位移时, 结构会与限位装置发生碰撞, 对结构产生冲击。这种冲击对结构的安全是有害的。

2 结构阻尼的分布影响结构动力特征已经为人们所认识, 通过在结构的特定部位设置阻尼器控制结构的动力特性, 减弱结构在地震中的动力反应使结构更安全是目前隔震研究中的热点, 目前主要集中在新型阻尼器的研究上, 如何使阻尼器在小位移下就可以有效地产生所需的阻尼。

五、 结语

目前, 世界上许多国家开展了结构减震技术与理论的研究,并致力于该技术的推广应用。结构减震控制技术是一门科学性和技术性很强的应用科学,在结构设计中应用减震控制技术, 能很好地减小地震反应从而降低抗震等级, 同时建筑物的总造价增大不多。另外, 随着结构减震技术的发展, 减震系统造价不断减低, 减震房屋的经济效益会越来越突现。结构减震技术代表着未来抗震技术的发展方向, 值得大力推广应用。

参考文献:

[1] 周福霖. 工程结构减震控制[M] . 北京: 地震出版社, 1977.