土木工程结构方向十篇

发布时间:2024-04-29 11:26:38

土木工程结构方向篇1

1·构造土木工程专业基础知识教学大平台。21世纪的土木工程专业的毕业生,应该具备土木工程领域宽厚的专业基础知识。土木工程专业建筑工程方向与本专业其它方向所需的专业基础知识是基本相同的。在现有的教学计划中,土木工程专业各方向在专业基础课的教学内容、学时分配上主要还是沿用传统各专业的基础课。有一些课程仍是分别讲授,其内容和学时数上存在差异。以结构力学课程为例,按现有教学计划,建筑工程方向和交通土建工程方向采用多学时,岩土工程方向采用少学时;介绍荷载时建筑工程方向不介绍车辆移动荷载制式,而交通土建工程方向一般不介绍房屋建筑荷载制式;且各方向分别采用不同的结构力学教材。其它一些专业基础课如制图、建筑材料、结构设计等都不同程度地存在类似问题。作为专业基础课,应该是土木工程专业的专业基础课,而不是土木工程专业中某个方向的专业基础课。因此,土木工程专业内应该统一采用相同的专业基础课教材,且讲授内容与课时数也应统一。尽管土木工程专业各方向的毕业生在以后的实际工作中应用专业基础知识时会有差异,但作为土木工程专业培养模式来看,还是统一为好。因此土木工程专业的专业基础课,应该采用兼顾专业内各方向的材,并安排相同的教学时间。

2·用发展的视点定位建筑工程培养方向的专业方向课。专业方向课的设置除必需的工业与民用建筑工程理论,如砌体与混合房屋结构、混凝土房屋结构、建筑结构抗震、高层建筑结构设计、建筑工程施工技术与组织管理、建筑结构实验与检测等外,根据实际情况,可侧重增设城市道路与工程方面的课程,如城市道路设计、城市立交桥等课程。同时,紧跟现代科技与工程实践的发展趋势,开设学科前沿课程,如结构数值分析、工程结构隔震与减振、建筑CaD等课程。为了使土木工程专业建筑工程方向的毕业生具有较为宽广的专业知识,还可考虑适当增设土木工程专业其它工程方向如交通土建工程方向、岩土工程方向的核心专业方向课程,如基路面工程、桥梁工程,岩土工程等。这样,土木工程专业建筑工程方向的毕业生具备了扎实宽广的专业学科知识,不仅能适应房屋建筑工程的现状和发展需要,也能适应土木工程专业其它工程方向的基本需要,在知识结构上具有较为完整的体系和发展空间。

3·通过教学实践环节,培养学生综合工程实践能力。现在值得探讨的培养模式是:建筑工程方向的学生是否必要再增加土木工程专业其它方向如交通土建工程方向、岩土工程方向的工程实践能力培养。现代科技与经济的发展,特别是随着市场经济的深入发展,土木工程行业各种工程方向(如建筑工程方向与交通土建工程方向)已出现相互结合、共同参与企业生产行为的趋势。一些建筑工程公司已可承担相当数量的道桥工程,一些路桥建设公司也能承担建筑工程项目。土木工程的设计、施工、监理、检测等资质已向着建筑工程、道桥工程、岩土工程等综合具备的方向发展。就城市建筑而论,近年我国的高层建筑发展迅猛,这种客观形势已经要求从事建筑设计、施工、监理的技术人员掌握一定的岩土工程方面的知识。我们应该顺应土木工程界的这种发展趋势,有侧重地综合培养土木工程专业各方向毕业生的综合工程实践能力,使企业在吸收了这样的学生后,能在市场经济的激烈竞争中具备创新和生存能力。对于建筑工程方向学生,除必须进行的教学实践环节,如房屋结构课程设计、建筑工地生产实习、建筑勘测实习、毕业设计外,还可考虑增设交通土建方向、岩土工程方向的核心专业方向课的课程设计或实践环节,如道桥工地生产实习、道路勘测实习、道桥毕业实习、建筑深基坑支护工程设计等教学实践环节。这样,就能培养学生成为具有以建筑工程为主,兼具道路与桥梁工程、岩土工程基本能力的土木工程专业人才,为他们以后适应土木工程领域的专业工作打下更扎实的能力基础。

4·调动学生的内在学习潜力,开设有利于学生个性发展的选修课。开设选修课是拓宽学生知识面、发挥个人特长的必要手段,是增强学生适应能力的重要渠道。与国外高校相比,我国高校本科生选修课普遍存在门数少、课时少等现象,学生没有多大的选择余地。然而,学科发展和社会需求都在要求学校增设选修课。作为选修课既可以是跨专业方向、跨年级、跨系别的选修实验课,以增强学生的动手能力及对科学的探索精神;也可以是一些比较实用的其它选修课,如各类土木工程造价计算、高级计算机语言编程;或是为不同专业方向的学生提供专业上相互交叉发展的机会等。

土木工程结构方向篇2

关键词:土木工程;结构减震;控制技术;方法探究

中图分类号:S969文献标识码:a

一、土木工程结构减震的意义及价值

(一)土木工程结构减震是工程安全性的需要

土木工程结构减震技术发展三十度年来,已经取得卓越的工程学成就。由于现代土木工程涉及桥梁、道路、房屋、厂房、发射塔等一系列重要的公共建筑,其安全性必须受到严格保证。伴随着现代地质科技的不断发展,人们对地质结构以及不可抗力的风险越发重视,尤其是在遭遇了日本大地震、汶川大地震、智利大地震等一系列巨大的地质灾害后,人愈发重视建筑抗震以及土木工程减震的重要性,所以现代土木工程对结构减震的需要越来越强烈。

(二)土木工程结构减震是确保建筑使用年限的需要

正如前述所说,建筑受到此类突发灾害性影响带来的生命财产损失是巨大的,对建筑自身使用寿命也带来毁灭性的影响。但在一些受强风等气象影响下的土木工程,其长期遭受风力震动的影响,也会大大减少建筑物的设计使用寿命,同时带来极大地安全隐患。因此,土木功臣结构减震控制技术有利于延长和保证现代建筑的设计使用寿命,达到预期的社会和经济效益。

二、土木工程结构减震控制方法研究现状

(一)土木工程结构减震主动控制

主动控制技术在土木工程结构减震中主要使用主动质量阻尼器、主动支撑系统和主动拉索系统三大技术。主动控制是指在结构上利用外部能源,在工程结构遭受强烈振动时,向结构施加相应的辅助动力,继而完成减小振动反应的过程。在由作动器、传感器和控制器三部件组成的主动控制系统中,它能实现即时的改变控制力输出方向,从而保证工程结构的稳定。主动控制技术又根据检测结构响应和外部刺激划分为开环控制系统、闭环控制系统以及开―闭环控制系统。

(二)土木工程结构减震被动控制

被动控制技术在土木工程结构减震中主要包括基础隔震、调谐减震和耗能减震三个技术措施。被动控制技术顾名思义就是不借助外部动力源,反而使用减震、隔震的装置设计来实现消耗和阻止震动能量。它由于易于设计、维护和构造,同时造价相比较低且不借助外界动力源等优势被广泛推广。早在1985年至1999年,日本就建成属于基础隔震技术的房屋700余栋,并且随后将其推广在桥梁建造中,而在被动控制中的调谐减震技术则主要使用在大型跨度桥梁的建造上,从而确保桥梁抗风防震系数的提高。

(三)土木工程结构减震混合控制

混合控制主要在土木工程结构减震中体现为主动质量阻尼与调谐减震的组合、主动控制与基础隔震的组合以及主动控制与耗能减震技术组合。混合控制是建立在主动控制与被动控制技术相结合的基础之上,它继承了前两者抗震反应灵活、易于维护、成本合理的优点,渐渐成为未来土木功臣结构减震领域的新方向。我国混合控制技术在南京电视塔的建造中得到有效发挥,其调谐液体阻尼系统与主动质量阻尼系统的结合有效地控制了该建筑的风振反应,实现了混合控制技术的工程价值。

三、土木工程结构减震控制方法的发展趋势

笔者结合前面关于土木工程结构减震控制技术的详细阐述,结合自身理论和实践经验认为,在未来结构减震控制技术将主要在一下几个方面获得重点研究和突破,因为这些关键点设计结构减震技术自身的发展需要。

(一)结构减震控制技术中模型构造优化

土木工程结构减震是一项系统性的交叉学科,涉及基础物理学科与工程学科的多个领域,其设计应用模型的优化需要有经验、高素质、专业技能强的工程师队伍来共同搭建,加之土木工程结构减震面临诸多复杂地质条件和气象环境,所以结构减震模型的优化绝非一日之功可以完成,需要长期大量的数据积累和理论研究的突破,才能有效实现结构减震控制技术的成熟发展与应用。

(二)结构减震控制技术应用设计系统软件的商业开发

伴随着社会对工程减震的重视程度日益加深,结构减震控制技术在土木工程上的使用将会得到极大地普及和推广。因此研发适合现代土木工程设计的商业化软件将是土木工程设计市场的需要,同时在智慧城市建设日益加深的大背景下,结构减震控制技术作为城市土木工程安全使用的需要必将进入新的发展阶段,儿商业化设计结构减震控制软件将提供一个良好的平台,实现智慧城市与城市土木工程减震安全监控的无缝对接。

(三)结构减震控制系统的综合效益评价体系构建

土木工程结构减震控制技术伴随着现代建筑行业的蓬勃发展,也渐渐从实验室走向实体建筑应用中去,但面对广大建筑企业尚未具体涉及该领域技术的应用,为了更好地推广和促进结构减震控制系统的工程价值实现,应该组织行业协会或者第三方科研机构对其结构减震技术设置相应指标考核体系,搭建安全性、经济性、可控性等多方面的考评模块,从而实现土木工程结构减震控制技术的产业化开发与应用。

四、结语:

通过笔者对土木工程结构减震控制技术的必要性阐述,结合对结构减震控制技术的详细介绍,笔者结合社会发展趋势和土木工程结构减震技术自身发展需要认为土木工程结构减震技术将在商业软件开发、设计模型优化、综合效益评价体系搭建三大方向有所突破,另外笔者还认为伴随着我国制造业创新升级的步伐,在土木工程结构减震装备设计制造上也将会取得优秀表现。

参考文献:

[1]李勇军、王英红.工程结构减震控制技术的发展[J].辽宁工学院学报.2001(01).

土木工程结构方向篇3

关键词:土木工程、地基加固、技术应用

中图分类号:C35文献标识码:a

引言

社会在不断的发展前进,建筑工程施工新材料的发明、新理论的创新以及新施工技术的应用都在推动着建筑土木工程设计的发展,土木工程设计在建筑工程的建设中扮演着极其重要的角色,而加强结构和地基加固技术的研究,是对土木工程设计工程的质量保证。保证土木工程的质量,也是保证建筑工程的质量,有利于民生工程的建设。

1、土木工程的结构设计

1.1土木工程混凝土结构设计

土木工程建筑的混凝土结构设计要达到国家规定的质量标准和行业规格,混凝土结构的设计不仅要考虑到凝土的强度和防渗水能力,还要考虑到建筑结构在复杂的环境长期使用过程中所受到的材料腐蚀和水力的冲击所造成的质量下降,要为混凝土结构的后期质量检修和加强留有充分的余地,能够在建筑材料损毁或老化情况下进行部件的重置和维护,保证混凝土结构在使用中的稳定性,延长工程的使用周期。

1.2土木工程中的剪力墙结构设计

1.2.1剪力墙结构概述

剪力墙指的是建筑中,用于承受风荷载或地震作用所引起的水平荷载的墙体,因此,剪力墙又可以称作为抗风墙或抗震墙。由此可以看出,剪力墙的设置是为了保护建筑结构不遭受到剪切破坏。通常情况下,剪力墙的施工材料会选择钢筋混凝土,以增强房屋及构筑物的坚固性。建筑结构指的是房屋或构筑物中,由一定数量的构件而连接形成的具有承受一定荷载能力的空间体系。根据不同的标准,建筑结构的分类也有所区别。根据不同的施工方法,建筑结构可分为混合结构、框架结构、剪力墙结构等。由于剪力墙具有较强的抗侧力刚度和抗震性能,而且用钢量也比较小,因而在建筑结构设计中得以广泛应用。简单来说,剪力墙结构就是利用钢筋混凝土墙板来承受来自垂直方向和水平方向的力的结构。在设计剪力墙结构时,通常会使用钢筋混凝土墙板取代之前框架结构中的梁柱,从而提高承受荷载的能力。换言之,剪力墙结构主要指的是竖向的钢筋混凝土墙板,而横向仍然沿用钢筋混凝土的大楼板搭载在墙上,而这个结构就成为剪力墙结构。

1.2.2剪力墙平面结构布置

剪力墙的平面布置首先要做到的就是保证均匀,并保证质量中心和刚度中心处在重合的状态下,减少力矩对墙体的作用力。剪力墙在施工中应当沿主轴方向布置,并保证剪力墙的抗侧力刚度保持在合理范围内,如果有必要可适当增加可利用空间,并保证适当的高度。另外,剪力墙还应当保持合理的间距,通常采用经验公式进行设计,公式为t=(0.05-0.06)n,其中n为建筑结构层数。实际剪力墙的数量应当与计算结果接近。剪力墙处理要具备较强的承重能力与刚度,还应当保证良好的延伸性和弹性,从而保证其在因外力作用产生裂缝时,剪力墙还能够不发生倒塌。

1.2.3剪力墙约束边缘构件处理

约束边缘构件能够促使剪力墙的承载能力得以显著提高,并减少层间位移,同时提高抗震能力,而且对于墙板也能提供稳定作用。剪力墙抗震设计应当满足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上。约束边缘构件的确定应当以剪力墙相关轴压比为依据。一般来说,抗震等级较高的剪力墙,应当采取层数较多的约束边缘构件,并有效控制剪力墙的均匀性,以从根本上提高墙肢的承重能力。

1.3土木工程中承重墙结构的设计

现代房屋多属矩形平面,其横向刚度往往要小于纵向刚度,这就要求必须要有足够的横墙,才能有效保证房屋建筑结构的抗震性能。从地震灾害可知,房屋墙体一般都是剪切破坏。因此,在进行房屋建筑设计时,必须要提高建筑的抗剪强度,以提升房屋横墙的抗震能力。以提高建筑的抗剪强度,就要求提高材料的强度等级,并相应增加横墙的轴压力,因此需要将横墙尽量成为承重与隔断相结合的墙体。当房屋建设中的房间比较大时,设有沿进深方向的梁应支撑在纵墙上,以使纵墙承重。同时,建筑楼板应沿纵向搁置,因此形成横墙承重,再加上纵墙因存在轴压力而增加其抗剪能力。

2、结构截面设计中的常见问题分析

土木工程的结构设计对于整个工程建设的质量和施工的效果影响非常大,在土木工程的建设中,其结构截面设计中存在着一些需要注意的问题,只有对这些问题进行科学处理,才能够保证工程结构质量达到相应标准。在结构截面设计中常见的问题主要有下面几点:

2.1框架柱的计算长度

在土木工程框架柱的计算过程中,首先要取框架柱的长度为结构的层高,但是由于梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接接近刚接,不是结构力学当中的铰接及固结,所以要严格按照相关的混凝土结构设计规范来确定各种柱的计算长度。

2.2场地类别

对抗震等级的影响不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关,框架截面设计受抗震等级的影响比较大,在抗震规范中查出抗震等级主要的依据是房屋高度和设防裂度。在土木工程中,对于i类场地要进行具体分析,由于抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样,所以在设计上也要注意。

3、地基加固技术在土木工程设计的应用

在土木工程的建设中,涉及到的内容很广泛,只有对其进行合理有效的控制,才能够保证工程的质量,其中包括环境、地质、施工技术、施工原材料等各方面的内容都要进行合理控制。与此同时,土木工程的地基处理是支撑整个工程建设的重要组成部分,并且与工程建设地质环境都存在着密切了关联,这就要求在土木工程的建设中,应着重加强对地基结构的质量控制,保证土木工程建设的地基施工和管理方面都能符合标准。对土木工程地基结构进行加固是保证其结构质量稳定,进而提高整个土木工程质量和施工效果的重要措施,从土木工程建设的整体规划上看,更加需要对地基加固技术的实施进行科学研究。地基加固技术在目前土木工程技术中使用较多的主要包括换填法、排水(加固)法、挤压法、胶结法、加筋法等方法,因工程施工地段地质不同也会因地制宜采取不同的地基加固法。

3.1地基加固处理新技术探究

3.1.1打孔填充灰土桩的固结方法:该种方法原理是先在地基层面进行均匀深度和距离的打孔作业,然后将事先按照比例配制的土和熟石灰的混合物,即灰土逐层注入孔内,最终形成灰土桩,灰土桩本身就有加固地基的作用,而且在此过程中,由于打孔和注桩都要向四周产生巨大的挤压力,也就使得在打桩的同时进一步夯实了地基土层的密度,是一种地基加固的双保险作业。灰土桩地基加固具有施工操作简便易性,成本低廉,加固效果好的优点,被施工单位广泛采用。

3.1.2压制或排水的固结方法:地基固结法是一种新型缩短地基凝固时间,加速地基凝固速度的新方法。该种方法主要可以分为两种类型,一是对地基层进行事先压制,通过在地基上方添置重物或增加压力的方法来增强地基的密度,使地基沉降到最大限度,达到夯实地基的目的;二是通过改扩建排水系统,加大积水的排放力度,提高地基凝固的速度。这两种方法都可以大幅度提高地基凝固速度,避免地基日后发生严重沉降现象。

3.1.3适量添加粉煤灰的固结方法

在地基施工原料中加入适当数量的粉煤灰并加以均匀搅拌,可以有效提高地基的吸水能力,以排除多余的水分,加快地基的凝固速度。这是因为粉煤灰具有极强的活性和吸水性,并且性质较为稳定,适合于添加在地基混凝土原料中,帮助提高地基的稳固性

3.1.4加筋法的应用

在相对较松散土质的土层上进行工程施工,需要对采用加筋法对土质进行固定,以防其轻易地发生移动,对工程地基和上层结构产生威胁。加筋法主要应用于高层建筑或难度加大的工程建设中,为工程地基的加固产生了非常重要的作用。

3.1.5换填法

换填法是地基加固技术中最常用的一种方法,这种方法通常适用于自然地质不够适用当前工程的施工,最主要的换土垫层法和置换法。换土垫层法就是将比较优质的泥土作为材料换掉原自然土,这种方法比较适合整体置换。置换法又包括石灰置换法、碎石置换法、水泥置换法等。

结束语

目前,我国的土木工程建设已经取得了一定的成就,但是在土木工程的具体施工技术应用中,还需要对此进行认真的分析。土木工程对社会发展的重要作用,施工单位应积极对工程结构和施工措施进行优化设计,并在工程地基建设中采用加固技术,以保证工程建设的质量符合现代社会发展的要求。

参考文献

[1]徐克红.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013,03:107-108.

土木工程结构方向篇4

在建筑行业逐步发展的过程中,土木工程事故也随之增多,这样不仅带来经济损失,也威胁到人们的生命财产,基于此,必须要逐步加强土木工程施工质量,防止各种事故的发生。而质量要想得到保证,土木工程结构设计是关键环节,本文就以此为中心,结合工作实际,对当前土木工程结构设计的具体措施进行分析。

【关键词】土木工程;结构设计;存在问题;措施

对于土木工程来讲,结构设计是其关键环节,不仅能够提升建筑整体施工水平,也能够确保建筑物的安全性和质量性。本文就结合当前我国土木工程结构设计中的问题进行分析,并指出结构设计的具体措施。

一、土木工程结构设计中存在的问题

建筑物结构的稳定性直接关系到其今后的使用寿命和运行状况,这就要求结构设计者一定要根据建筑物的整体情况科学设计,从当前的情况来看,土木工程结构设计中还存在着一定的问题,影响到建筑结构的稳定性,具体表现在以下几个方面。

首先,土木工程结构设计缺乏牢固性。在土木工程结构设计的过程中,结构构件一定要有较强的承载力,且结构物必须要具有整体的牢固性,这样就能够有效的防止结构物局部出现破坏的时候影响到建筑物的整体性。但是从当前的情况来看,土木工程结构设计时,整体的牢固性较差,结构缺乏必要的冗余度和良好的延展性,这样在发生灾难的时候就会带来较大的损失。尤其在地质较为复杂的情况下,土木工程的结构设计也缺乏整体性,导致事故的发生。

其次,土木工程结构设计的安全性较差。对于土木工程来讲,结构的安全性至关重要,其具体表现在对结构安全系数范围的定位、结构工程的耐久性设计、构件承载力的安全性方面。而当前我国土木工程结构设计中,对于安全等级的设计水平较低,这样很容易留下安全隐患。

最后,结构设计中构造柱和承重柱的区分存在问题。对于砖混结构的土木工程项目来讲,构造柱和圈梁的配合设计能够有效的防止墙体出现开裂现象,进而提升房屋的抗震水平。而从当前的实际情况来看,在结构设计的过程中设计者混淆了构造柱和承重柱的概念,将承重柱的设计方法直接应用在构造柱的设计当中,这样就会影响到建筑物的结构稳定性,影响到抗震性能,墙体裂缝以及沉箱等问题也会随之出现。除此之外,在结构设计时,设计人员为了便于分析承重柱的受力情况,将其截面面积设计的较小,这样在外力的作用下,梁体和柱体就会很容易出现开裂现象。

二、土木工程结构设计措施分析

上文中从三个简要方面分析了当前土木工程结构设计中存在的问题,这些问题的存在将会威胁到土木工程建筑物的稳定性,必须要采取有效的措施加以解决。下面本文就对具体的结构设计措施进行分析论述。

首先,在确保土木工程主体安全的基础上提升设计的安全性。通常情况下,土木工程项目的结构是由板、柱、梁、墙以及基础构件和杆、拱等直线杆或曲面形构件构成的,每个组成结构有自身的性能,在设计的过程中为了确保结构的整体稳定性,一定要科学把握各种构件的设置情况。梁是土木工程结构中的受弯构件,其主要是承受板传来的压力以及梁的自重,因此设计时通常水平放置。柱在土木工程结构中承受的力主要是来自梁传来的压力以及其自重。而墙的长宽两方向的尺寸大于其厚度,荷载的作用方向和墙面平行,这样其作用效应为轴压力,有时可能是弯矩。在设计的过程中必须要充分的了解各不同构件的受力情况以及其在整个结构中的作用,注重土木工程结构设计中的细节,才能够更好地提升设计的安全性。

其次,土木工程结构设计要符合实际需求。在土木工程结构设计的过程中,必须要重点注意以下几个问题。

第一、从结构计算的角度进行分析。计算是设计的重要环节,要想确保土木工程项目结构设计的合理性,一定要进行科学严谨的计算,得出精确的数据。本文以条形基础为例,进行分析。设计时,在确定基础底面宽度的时候,主要依据地基承载力的设计值,即b≥n/(f―rh),其中,在对h取值的时候,内墙和外墙是不同的,这一点要引起注意;r是基础底面以上土的平均重度,r=20kn/m,对于数值的把握要准确,这样才能够确保结构设计中数值计算的精准度。

第二、要注意土木工程结构截面的设计。在进行结构截面的设计过程中,必须要注重场地类别对于抗震等级的影响。通常情况下,土木工程项目中的房屋高度和设防烈度可以从抗震设计规范中直接查出,但是当场地类别为i类的时候,除了6度以外,可以根据表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但是不能够降低相应的计算要求。

最后,土木工程结构设计要依靠现代化技术。随着技术的发展,土木工程结构设计逐步朝着信息化的方向发展,即利用计算机、自动控制或通信等技术手段提升结构设计的科学性,有效的促进土木工程结构施工的优化完善,这是其今后设计的趋势。

三、结束语土木工程结构设计的优劣直接关系到项目使用的安全性和运行的可靠性,因此必须要注重关注结构设计问题。本文结合工作实际,以土木工程结构设计工作为中心,对其设计中存在的问题进行简要分析,并指出了几点切实可行的设计措施,希望通过本文的论述,能够对今后土木工程结构设计工作起到一定的帮助作用,更好的提升设计的科学性,促进土木工程项目整体质量的提升。

参考文献:

[1]楼晓雷.关于土木工程结构设计中存在的问题及措施[J].建筑工程技术与设计,2014(09).

[2]刘大江.土木工程结构设计的控制措施[J].城市建设理论研究,2013(02).

[3]陈建伟.浅议土木工程结构设计控制措施[J].建筑知识:学术刊,2012(06).

土木工程结构方向篇5

关键词:土木工程;结构设计;存在的问题;解决措施

建筑的安全性和可靠性与自身的结构设计息息相关,建筑结构设计的合理与否,对土木工程的质量具有直接的影响。随着建筑业的发展,土木工程结构设计存在的问题也逐渐凸显出来,制约着建筑业的稳步发展,因此,本文就重点分析土木工程结构设计中存在的问题,并对解决对策进行重点探究,以供建筑行业参考。

一、土木工程结构设计存在的问题

(一)牢固性较差

土木工程结构设计的否牢固性对工程的安全性具有重要的影响,甚至决定了程质量的好坏。对于土木工程而言,牢固性问题已成为工程结构设计中的薄弱环节,制约建筑结构设计水平。局部结构遭到损坏,不会造成建筑整体结构的破坏,但若遇上自然灾害,将会对结构的延性、冗余度设计带来严峻的考验,无法确保在外力破坏下工程的安全性。现阶段,土木工程在结构设计上还存在一些问题,可能会对土木工程建筑物带来一定的安全风险,造成工程坍塌、损坏等事故。

(二)将构造柱、承重柱混淆

在进行土木工程设计时,有的设计无意中将构造柱和承重柱混淆,削弱了建筑的牢固性,影响工程质量;对于砖混结构建筑设计而言,将构造柱与梁配合设计,可有效避免墙体裂缝的出现,有利于提高建筑抗震能力。但在实际的设计中,设计者将构造柱当成承重柱,没有给构造柱设置基础,因此,一旦发生地震,建筑结构无法抵挡震动强度,造成结构裂缝、沉降问题等,严重的话可造成建筑物倒塌。

(三)忽视环境因素

在土木工程设计中,注重的是安全性、耐久性问题,往往忽视了环境因素。而这些温度、湿度、化学腐蚀等因素,对混凝土、钢筋都具有不良的影响,无法保障建筑结构的稳定性和耐久性。

(四)其他问题

我国针对土木工程制定的安全规范不完善,约束力较低,尤其与国外比较,我国的安全规范设置标准低于国外;在抗震要求不高的地区进行建筑结构设计时,设计人员会将承重柱的截面面积设计过小,一旦产生外力,就会造成梁柱开裂现象,使建筑物的使用寿命受到一定程度的影响。

二、强化土木工程结构设计的有效措施

(一)选择合理的结构设计方案

框架结构的选择、基础布置等是结构设计方案的基本内容,梁、柱等构件组成了框架结构,并通过节点连接,可有效承受竖向、水平荷载力,对于多层建筑的结构设计方案的确定,还要将水平风荷载考虑进去;框架结构为了满足抗震、承载要求,最好采用杆件刚接体系;基础布置时,要综合考虑现场的地质、水文及施工条件,低层建筑可选择独立基础结构模式,多层建筑则要选择综合基础结构模式;结构措施要根据抗震设计规范要求实施,采取可行措施,加强抗震设计,例如:对于梁柱的抗震可采用整体浇筑的方式,选择符合设计要求的配筋构件。

(二)关于内力组合设计

内力组合设计是重点,要合理调整承载力抗震系数,其抗震材料强度设计值要大于非抗震材料强度设计值,并综合调整受弯梁、偏压柱,提高建筑结构的承载力;框架梁承载力设计时,利用梁端剪力设计和抗弯矩设计,合理控制界面,将梁端正弯矩组合;计算跨间弯矩,并根据支座弯矩的相应调幅及平衡条件,将荷载计算出来。

(三)板、配筋结构设计

板结构设计,对板的长边和短边的长度具有一定的要求,当长度差距小于2mm时,采用双向板计算方式进行设计;若两者长度差距介于2mm到3mm间,要沿着短边受力单向板进行计算,并在长边位置上布置足够的构造钢筋;也可以工程结构板具体大小为设计依据,采用弹性方法进行计算;要根据荷载分布的情况,对连续双向板跨中最大弯矩进行计算,分解满布荷载分解,合理布置间隔。

(四)确定构件截面尺寸

土木工程的设计必须将截面尺寸构件进行严格控制,尤其是柱、梁、板尺寸,其中,柱尺寸的控制方法是:估算中柱截面尺寸,并将整个结构的恒荷载、活荷载标准值估算出来,再将柱轴力的设计值等进行估算;梁尺寸:将柱距作为标杆,若柱距相同,就代表边跨梁、中跨梁等的截面尺寸是一致的;板尺寸:要综合考虑限制板裂缝宽度及挠度对铺设在板内管线的影响。

(五)对转换层模板的侧压力进行合理控制

转换层进行混凝土浇筑时,一般采用内部振捣器,确保模板的承载力,有效提高模板的刚度,混凝土浇筑后会产生一定的作用力,并将该作用力作用于模板最大的侧压力,可凭借此公式计算,F=0.22&ct0β1β2V?,F是混凝土作用于模板的最大侧压力,Kn/m?是它的单位;&c是新浇筑混凝土产生重力密度大小,Kn/m?是其单位;t0是新浇筑混凝土初凝时间,单位是h;β1、β2代表的分别是外加剂加入混凝土后的修正系数、混凝土发生坍落后的修正系数;若试验资料不能确定初凝时间,则采用t0=200/(t+15)计算初凝时间。

结语:

随着建筑业的发展,公路、桥梁和建筑为主的土木工程得到了快速的发展,但是,土木工程项目结构设计依然存在一些不足之处,制约着建筑业的发展,设计的是否科学,对土木工程结构的牢固性具有重要影响,影响工程的安全性,本文针对土木工程结构设计不完善的问题进行了分析,并探究了解决的方案,要根据国家技术规范要求,提高工程设计水准,使土木工程结构设计方案切实满足安全性和牢固性的要求,以促进土木工程设计质量的提高。

参考文献:

[1]杨.土木工程结构设计中存在的问题及对策[J].城市建筑,2013(08)

[2]杨娇艳.关于土木工程结构设计中存在的问题与对策[J].中国建筑金属结构,2013(14)

土木工程结构方向篇6

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

土木工程结构方向篇7

【关键词】土木工程;土木工程施工;施工技术;施工技术创新

施工技术在土木工程中占据着重要地位,无论是在前期的设计阶段,还是在施工阶段都起到决定性作用,可以说施工技术是土木工程的生命线。施工技术的不断发展和成熟提高了建筑质量,加快了施工速度,降低了施工成本,整体上提高了工程施工的经济效益与社会效益。近年来,土木工程各项技术发展势头迅猛,但是由于一些保守的思想和周围环境、条件的问题,一些技术并没有得到很好的应用。

一、关于在土木工程中实施的传y性的施工技术

通常情况下传统的土木工程施工技术具备的特点一般是固定与流动性以及多样性。固定性是指施工地点的选择上,通常选定施工地点大部分时候是不会变动的;流动性是指土木工程中的施工队流动性强及同个工程中施工技术人员工作的空间一般为流动性;多样性一般是由于建筑类型与施工施法不同而使各种工程有所不同。

二、现今土木工程的施工技术的表现情况

1.工程验收标准不规范在控制施工领域方面缺少意识形态并且没有足够的运用科研成果作用于工程中。工程在施工控制中标准不是很明确以及涉及可操作性有所问题。因此一定需要注意的是全面控制没有经验借鉴的工程从而避免错误决策的发生。

2.工程理论与实际施工情况不适合施工控制基本上涉及面与领域很广,在非线性和材料的分析中以及最优控制与反馈进行分析等相关领域有一定的重要性。应用性理论及基础理论的研究一般为现今主要研究的方向。而土木工程内部存在着弊端以及没有相应的系统性集成运用与有价值方面的应用。

3.工程施工管理不够规范化管理体制中存在着多方面的管理以及管理责任并未全面落实以及未做好特大型工程的前期研究与忽视施工控制等等的问题。那么解决此类问题就要采取实现设计以及施工总承包的管理思想相关的的措施进行共同统一管理。

4.工程施工技术应用方面广泛土木工程所涉及到的一般都是多种类型的工程建设而不同的的工程,质量要求不同,但是都需要实用与安全有效的施工技术。

5.在桩基工程中桩基施工是地基基础施工的基础技术,必须重视桩型选择,对每个关键环节进行控制,包括单桩和做好桩基定位放线以及钻孔灌注等方面工作。

6.在钢结构工程中要做到螺栓连接无误从而保障焊接牢固,确保钢结构的稳定性。

7.在混凝土结构中必须严格遵循施工顺序精确把握模板的尺寸,保证混凝土结构安全稳定性。

三、关于土木工程施工的技术创新方式方法

1.土木工程施工技术创新中的新型预应力

更好的发展土木工程施工预应力施工技术就需要建立科学合理性的体系关把实现土木工程施工技术由传统预应力向现代预应力方向改变作为发展目标。相应的新型的预应力施工技术主要针对的是土木工程中建设跨度大以及结构复杂性而采取的技术。而体外预应力的创新一般体现在有无粘结体上。

2.在土木工程施工中需要强化信息技术在各方面的运用

现代信息技术融入到土木工程施工技术中是影响土木工程的施工质量以及工程施工的效率的主要方面。就必须选择专业强的网络方面的人才并相应的提升他们的专业方面的综合素质,进而使施工人员在工程施工中发挥其能力。

3.完善管理方面的体制进一步促进施工技术的创新

在科学合理的管理体制下才能更全面的发展土木工程技术的创新,进而土木工程施工技术的有效发展。深基坑技术的创新需要专业知识的引导。利用深基坑支挡技术就可以更好的完成支挡与承重及桩与锚的一体化结构体系的建立了。

4.土木工程施工技术设计创新

施工设计的人员依据不同工程及施工特点进行培训对施工设备及材料等专业知识,这样可以土木工程的施工技术更好的在施工现场发挥作用。

5.新型预应力技术在土木工程施工技术中的创新

在大跨度土木工程以及预应力混凝土道桥施工或是特种结构施工中,相关的体外预应力发挥其自身的作用。体外预应力一般在管道结构外与传统的预应力小的摩擦方面运用。

四、土木工程施工技术的发展前景

1.土木工程施工技术的科学性的发展

土木工程的有效发展一般都是为了实现更高层次的经济效益。的主要动力。只有施工技术有了创新性的发展以可以更全面的提高在土木工程中的施工技术,从而在保障工程质量前提下减少生产成本提高施工人员的工作效率。

2.自动化已经成为土木工程施工技术未来的发展方向

现今建筑行业的发展方向一般为自动化作业。科技的提升会推动建筑行业的自动化发展,因此建筑活动中也逐渐渗透了互换性。推动企业变革式的生产的方式从而提高施工效率。

3.土木工程的施工技术逐渐向生态化发展

土木工程节能全新性的发展主要表现在施工建设阶段注重对环境的保护,促进自然与建筑的融合。

综上所述,为了更好的适应时展的脚步以及有效的发展中国的土木工程,就需要科学合理提升土木工程相关的施工技术,并不断的对其技术进行科学创新,新土木工程的特点是综合性强和涉及工程内容多以及专业技术要求很高,所以本文着重分析了土木工程相关施工技术及技术创新方法等并阐述了相关发展的方向与未来发展的趋势,在保障土木工程质量的同时,科学合理的发展土木工程的施工技术,从而更全面的促进土木行为稳定快速的发展。

参考文献

[1]陈国臻.水泥土桩深基坑支护设计探讨与施工[a].江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C],2009.

[2]杨孟林.建筑施工技术管理浅析[J].新疆农垦经济,2010,(4).

土木工程结构方向篇8

关键词:土木工程发展现状未来前景

中图分类号:tU-0文献标识号:a文章编号:2306-1499(2014)10-

土木工程从远古时期就已经存在,由原始的伐木采石,建造出模仿天然掩蔽物的人类居住场所,到新时期的超高层建筑、水利工程、超高长跨度桥梁,土木工程的发展与变化,代表了人类发展的历程。在历史的发展过程中,土木工程的理论、分析手段、施工技术、地基处理都有了更多的发展与突破。21世纪人们生活水平不断提高,而经济飞速发展为土木工程带来了更多的要求,所以根据土木工程发展现状,分析未来土木工程发展方向,是非常重要的工作。

1.土木工程发展意义

土木工程的根本含义是征服大自然,通过人力实现自然界带来的效果。随着各项土木工程技术的发展,各种高层建筑拔地而起,桥梁、水利工程、公路使人们的生活更加便利。土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业,提高土木工程建设水平,完善土木工程发展体系,实现社会、环境、经济共同发展的根本性目标,是土木工程发展的重点。人类需要良好的生存空间,舒适的生活环境,为了获得更好的居住环境,更加优秀的土木工程技术将不断出现。

2.土木工程发展现状

为了明确土木工程未来发展趋势,必须明确土木工程发展现状,通过现状分析出土木工程的特点。

2.1土木工程理论发展

土木工程发展由两方面组成,分为土木工程理论与设计,理论是土木工程的基础,设计是通过实际证明理论的过程,只有成熟的理论作为基础,才能使土木工程设计真正的得到进步。土木工程理论由力学、计算机、统计学等多种学科组成,必须通过多个学科的综合知识体系,确保土木工程理论的可靠性。近年来计算机技术不断成熟,土木工程也进行了飞越式的提升,根据道路、桥梁、建筑等土木工程,分别开发了多种模拟施工计算软件,这些软件为土木工程设计的突破带来了很大支持。信息化进行不断加速,而土木工程的相关资料与技术可以快速传播与交流,我国土木工程通过网络吸收每个国家优势的理论与技术,并且在网络上交流先进的土木工程理论。

2.2土木工程设计发展

土木工程设计摆脱了传统设计的缺陷,全面分析了土木工程的环境、经济、安全等因素。新型材料、结构、工艺、施工方法不断出现,人类可以将土木工程的规模扩大化,高层建筑也在不断增长,超高层、超跨度复合结构体施工技术也在不断成熟,土木工程设计逐渐向长、高、柔方向发展。土木工程设计建立在基础理论上,随着土建项目要求更加复杂,土木工程设计也需要更加多样化,只有及时吸收新技术,把握住新优势,才能使土木工程设计更加优秀。目前,土木工程设计已经得到了很好的发展,在受力、形式方面比较成熟。

2.3土木工程施工发展

施工发展主要体现在材料、设备、工艺这三个方向,其中材料中发明了复合高强钢材、碳纤维、玻璃纤维、双层玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、节能混凝土等新型建筑材料,新型材料在许多建筑中得到应用,也为大型土木工程建设提供物质基础。工程实施设备更加自动化、科学化、机械化,通过新型施工机械,可以使大规模土木工程得以实现,有效提高土木工程建设发展速度。在城市地下工程中,也出现了各种不同的施工工艺,例如明挖、暗挖、盖挖、盾构、沉管、冻结、注浆等工艺技术,为地下空间开发打下了坚实的基础。

虽然我国土木工程在理论、设计、施工中得到了很好的发展,但是技术水平与发达国家相比还存在一定不足,为了提高我国土木工程发展水平,必须加强新型结构、新型材料、新型技术的研究与应用,将土木工程理论与技术完美结合,帮助土木工程收获更大的成果。

3.土木工程未来发展趋势

社会经济水平不断提高,大型城市与超大型城市数量飞速增长,人们对生活空间的作用提出了许多要求,寸土寸金已经成为城市居民的共识。为了应对日益增长的人口基数,高层、超高层建筑数量不断增加,有限的城市空间得到了极大的应用,已经成为城市发展的主要建筑体系,受到社会各界的重视。城市飞速扩张的同时,不仅仅对生存空间提出了要求,也对电力、能源提出了许多要求。大型水利工程建设、矿产资源开发、石油、天然气的运输,都是城市经济发展的重要影响因素。所以在我国建设大型公共土木工程,是非常重要的国家建设项目。我国能源分布较广,一般在西南地区存在较多的能源储备,所处地区地形特征较为复杂,并且山区、高原、丘陵等环境较多,导致资源开发较为困难。为了提高大型土木工程建设速度,实现水利工程建设、矿产资源开发等工程项目,采取大跨度桥梁与隧道是工程建设的关键因素。

从以上几种发展形式来看,未来的土木工程将逐渐应用于高层建筑施工、水利工程建设、矿产资源开发、能源运输等工程之中,通过大跨度桥梁与超长隧洞,改变自然环境带来的阻碍,实现更加快速的经济发展。通过精密的理论研究、新型工程材料、先进施工工艺,实现大跨、复杂结构、高层的土木工程建设,逐渐将大型土木工程普及到工程建设中,这就是未来土木工程的发展方向。

4.结语:

我国土木工程部分领域已经在世界中名列前茅,但是土木工程理论、设计、施工中还存在一些问题。为了提高我国土木工程建设水平,需要积极学习发达国家土木工程技术,合理运用土木工程技术,实现经济腾飞发展。在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。

参考文献:

[1]任秋荣,叶龙,李向召.土木工程发展现状及趋势[J].制造业自动化,2011(12):150-152.

[2]李青柱.土木工程发展现状及未来趋势浅析[J].民营科技,2012(06):181.

土木工程结构方向篇9

关键词:土工工程;结构设计;施工技术

中图分类号:tU74文献标识码:a

引言

土木工程结构设计中需要考虑到建筑物结构的安全性和经济性,现阶段的土木工程施工有很多是因为设计者的设计不符合要求,或者施工方没有按照规定的图纸来施工而造成的工程事故。桥梁的坍塌,地铁隧道的塌陷,住宅楼的倒塌等建筑问题都给社会带来了巨大的损失。结构设计问题是土木工程中的重中之重。本文主要简单的介绍了土木工程的基本概念,对土木工程结构设计和施工技术相互配合的重要性进行分析,探索促进土木工程结构设计与施工技术二者形成协调关系的有效措施,以提高土木工程建设的质量。

一、结构设计过程

结构设计过程大致上划分为以下三个阶段:结构方案阶段、结构计算阶段、施工图设计阶段。其中,结构设计方案阶段主要是依据工程的关键性、工程所在地区的抗震防裂程度、工程地质勘测报告、工程高度及层数确定工程的结构形式(例如:砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构和混合结构等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。在对工程结构形式加以确定以后,则需要依据工程结构形式特征和相关方面的要求,对结构的承重系统和受力构件开展相关的布置。结构计算阶段同时是,对荷载情况进行计算。其中,包含了外部荷载、内部荷载的计算。这些荷载的计算需要依据荷载相关规定及各方面的规定选择使用,不同的组合值系数和准永久值系数来开展不同工程施工状况的组合计算的。构件的试算需要依据对荷载值进行计算的,构造措施要求,使用要求和计算手册所推荐的试算方法进行构件截面的确定。之后,对于内力的计算则需要依据对构件截面、荷载值加以计算的。其中,包含了弯矩、剪力、扭矩、轴心压力以及拉力等。最后,对于构件的计算,是依据之前得出的结构内力和相关规定对其要求,来检查结构试算构件是不是达到相关方面的准求。假设没有达到相关要求,则需要对构件截面加以科学的调整,直到达到相关要求。

二、土木工程施工简析

土木工程的施工技术是指建造一切可由施工过程得出的施工产物的技术。土木工程有很长的历史发展阶段,以往的土木工程,其工程施工一直延用以往的施工技术,技术老套而且复杂,施工过程浪费了大量的施工材料、施工时间、施工人力,使施工进度缓慢而且效率不高,施工过程也及其复杂而且可信度不高,施工的安全性也有待提高,施工过程的不安全性导致施工造成严重的人力损伤,对社会也有不良的影响。然而随着社会的不断进步,土木工程的施工技术也有很大的提高,其技术的不断进步也促进了土木施工的稳步快速的发展。随着社会的不断进步,土木工程的施工技术也在不断的进步,赋予的意义也在不断的增加变化着。因此现在的土木工程技术和人们的幸福生活息息相关,也和国家的安全稳定,经济繁荣有这密切的联系。而我国的土木工程技术在现阶段也趋于成熟的阶段,但是对于未来的发展前景来说,还是要不断的改进和更新土木工程技术以便应对未来的发展趋势。

三、土木工程结构设计和施工技术相互配合的重要性

土木工程结构设计的合理性和所选用施工技术的有效性,对土木工程的质量具有重要的影响作用,是土木工程建设中的重要内容,不容忽视。在土木工程项目施工过程中,科学的结构设计能够优化土木工程的施工工序,简化施工步骤,从而在保障土木工程质量的基础上尽可能的减少所需要的施工时间。在水木工程的结构设计中,必须结合施工技术的选用,与施工技术进行相互配合,以使土木工程结构设计更符合要求,充分发挥土木工程施工技术的作用,以推动土木工程建设的可持续发展。协调好土木工程结构设计和施工技术的关系,必须提高土木工程管理者的管理水平,要求其全面掌握整个土木工程项目的建设状况,对土木工程施工中的各个阶段进行设计,选择最为合适的施工技术,加强对施工阶段的管理,以保证土木工程的顺利开展。

四、两者之间的有效结合

1、完善规范标准

从我国加入世贸组织以后,土木工程行业也逐渐得到了人们的重视,土木工程建筑产品的安全性也备受人们关注。我国关于土木工程建筑也制定和完善了许条文规范,在设计中都必须强制执行。对于设计人员来说,自身应当提高安全意识,提高自己的责任心,要时刻将人们的生命财产安全放在第一位。在结构设计过程中要坚决避免因为建筑结构而造成的安全问题,保证建筑整体的稳定性和安全性。在施工单位建设过程中一旦发现不按图纸施工的情况,要立刻停止施工,按照图纸进行修正。对于一些多次警告依旧不改正的企业要给予一定的法律制裁。

2、建筑物刚度设计

随着我国经济的不断发展和进步,我国的城市化进程也随之加快,人们对于城市住房的需求量也大大的提升。因为城市的用地和原有用地面积之间的矛盾关系,导致了城市的住房只能向高层住房的方向发展,这样可以有效的解决用地面积稀少的问题。高层建筑对建筑物刚度的要求大大的提高,高层建筑刚度的确定要按照建筑物每层之间的位移大小来确定,对于高层建筑构件的刚度大小以及截面大小都需要按照具体要求来确定刚度大小。

3、地基和基础结构设计

地基是一个建筑物的基石,所有的建筑物都需要在地基上来建造,因此地基影响着整个工程的基本安全。在对建筑物地基进行设计之前,设计人员需要对当地的地质、温度、土层、地下水位以及周边的建筑环境进行考察,综合考虑来确定建筑方案。在进行建筑地基设计的时候还需要综合考虑周边建筑物的地下设施以及施工时对周边建筑物的影响,保证地基施工的安全性。

4、施工技术

土木工程施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都具有非常重要的作用,设计者意图的实现往往取决于施工技术。因此,在一定条件下,施工技术的先进与否直接影响到设计者的意图能否实现。就施工本身而言,任何一个工程项目都是一个系统工程,其施工过程受到地质条件-材料性能-气候条件-荷载条件-现场条件-资源状况等因素的制约。同时还存在着理想状态与实际状态的差异。因此,施工技术控制就是要进行实时识别-调整-预测,最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。土木工程技术是一项随着时间流逝却在不断进步的技术。这种施工技术也在随着时间的流逝被赋予更多的意义和未了满足每一段时间的需求不断的改革进步。尤其是现在社会的土木工程技术所带来的社会的改变,不仅仅需要传统的工艺,还需要结合现在的和高科技以便进行更好的施工建筑。这样也可以按照实际需求来改进土木工程的施工技术。并且能够好好的利用这一技术,是一件造福人类的事情。

结束语

土木工程建设质量既需要科学的结构设计来予以保障,又需要先进的施工技术给以支持,缺一不可。为促使土木工程中的结构设计环节和施工技术使用的相互配合,则必须从施工各方面来探讨二者间的关系,要创新土木工程施工工艺,规范施工工序,以使其更符合施工标。

参考文献

[1]王忠伟.关于土木工程结构设计安全性与经济性的探讨[J].华章.2013(16).

土木工程结构方向篇10

中图分类号:K826.16文献标识码:a文章编号:

abstract:thecivilengineeringcansayisacivilization,alongwiththesocialproductionandproduce,today'scivilengineeringhasgotcertaindevelopment,civilengineeringisindispensableintheformofexistence,andthefutureoflifewillgetmorevigorouslydevelopment,inordertomeettheneedsofpeoplemore.

Keywords:civilengineeringconstructiondevelopmentcharacteristics

随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展,中国将面临一个更大规模的建设高潮。可以说,我们正面临着一个伴随着国民经济飞跃的土木工程大发展的大好时期。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。作为跨世纪的一代,这一大好形势为我们提供了空前的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。同时,我们也深深感到,这是一个“机遇”与“挑战”并存、“合作”与“竞争”交织、“创新”与“循旧”相争的时代,如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势,开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元,是对我们跨世纪一代人的严峻挑战。

1.现代土木工程的特点适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。1.1建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。1.2工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。1.3工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。1.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。2.未来土木工程的发展2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。

2.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。2.2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CaD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的高潮,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。2.2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。