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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
关键词:纤维增强符合材料;结构加固;组合结构
1应用与现状研究
1.1工程结构需要加固补强
我们可以把FRP经过各种方式附着在构建表面受力,这样可以快增强构件受力特性。在20世纪80年代,我国工程实践中经常会尝试混凝土结构外贴GFRP内夹高强钢丝加固方法,这种方法一般会用于防腐,钢丝和混凝土可以一起工作,但是方法没有得到更多的推广。FRP加固机构修复技术主要在欧洲、美国、日本加拿大等地发展的速度相对比较快一些,工程技术也得到了很强的应用。尤其是在日本地震之后,FRP加固技术已经有了更强的优越性,这种优越性工程结构被地震破坏的情况下得到了加固。我国大陆早在1998年已经完成了CFRP相关加固工程,然后又开展了一系列相关研究,这种技术是值得我们推广的,在很多大型工程中会得到应用,比如:人民大会堂;民族文化宫等建设上都得到了加固改造。
1.2FRP筋锁和预应力FRP筋混凝土结构
一般FRP筋中纤维含量会在60%到65%左右,另外FRP筋轻质量相对比较高,一般重量是普通钢筋的五分之一,强度是普通钢筋的5到6倍,具有较强的抗腐蚀性、抗疲劳等优点。另外FRP能够代替钢筋使用,这是因为FRP材料具有相对比较良好的腐蚀性,为了能够避免钢筋锈蚀带来的损害,必须要减少维护的费用。为了能够加强和混凝土的粘合度,需要根据不同的加工方法进行设定,比如FRP筋一般可以分成以下几类:表面进行砂化的处理GFRP筋;表面进行滚花处理的FRP筋;采用FRP材料柔韧性,将纤维相互交错在一起编制的FRP筋。
1.3FRP组合结构FRP组合结构是把不同种类的FRP制品和混凝土组合在一起的应用,这样可以实现相互互补的现象,一般能形成呢个一个新的结构体系。FRP是目前高性能的新型结构草料,具有很强的设计特性,让结构的形成相对比较丰富一些,如果出现了不同种类的FRP组合,一般主要有FRP管混凝土、FRP—钢管—混凝土组合构件、FRP—混凝土组合梁、CFRP—铝合金组合构件、FRP—木组合构件。
1.4全FRP结构
在力学当中FRP是具有相对比较高的比强度、比模量,另外大部分传统结构材料都不具有特殊功能特性,比如绝缘性、耐腐性、导电性,另外还有相对比较好的隔热特性,另外传统结构材料是不具有加工特性和可设计性的,所以,当工程结构在实现承载要求的情况下,我们需要实现一些功能特性,全FRP结构是具有不可替代的特性。
2标准规范
经过很多科研人员的研究发现,我国目前拥有相对比较完善的FRP标准规范体系,可以帮助工程应用提供更多的指导内容。一般体系主要包括以下三个方面:符合材料通畅采用试验方法,土木工程一般会采用符合材料产品标准和土木工程中的复合材料工程呢个应用技术规范,具体如表1所示:这些标准规范是按照材料、测试、设计施工验收等环境对FRP土木工程应用进行指导。
3结语
经过上述的分析,我们发现土木工程和FRP应用领域不太一样,应用对象的尺度相对比较大一些,面临的应用条件也比较复杂。目前混凝土和刚才在土木工程中的规模应用不超过140年的历史,在土木工程中FRP的应用依然比较年轻,应用的机会会越来越多,前景相对比较广阔。
参考文献:
[1]叶列平,冯鹏.FRP在工程结构中的应用与发展[J].土木工程学报,2006(03).
1.1土木工程施工的施工质量不高
在经济高度发展得冲击下,土木工程施工的过程中一些问题的出现成为了其普遍性的存在。砖砌体纵横墙与砌筑不同步,钢筋成形绑扎不正确,钢筋长度不足以及纰漏,砌筑砂浆配合设计不合理等等几个主要的问题。然而这些最主要的问题确是影响土木工程施工质量的最大难点。其施工的质量是土木工程建设的生存的意义,土木工程施工的质量问题可直接影响到建筑物是否可以让居民放心安心安全的使用,如果土木工程施工质量的问题造成了广大居民生命与财产的损失,那么其建筑工程企业便会引起全社会的关注。
1.2土木工程施工阶段质量控制监理机制不健全
工程施工监理是确保工程施工质量的关键所在。在我国一些工程建设行业中由于其承包商没有全面的认识到监理机制相对于土木工程施工质量控制的重要性质,所以并没有监理其完善的相关监理部门,既是有其部门,也没有全套的设施及其整套化的体系。还有便是一些监理人员本身就缺乏实际的经验,然后其综合素质又偏低,法律意识相对薄弱以及合同意识模糊都是淡化监理部门的一汪清水。致使监理部门不能发挥其特性。
2现代土木工程施工质量控制分析
随着社会经济的高度发展,我国工程建设迅猛崛起。然而伴随着工程建设的崛起与发展,一系列的建设问题与质量事故浮出水面。针对这一问题的研究,主要是规责于土木工程施工质量控制的欠缺与其管理体系制度的不完善才导致了如今这一现状的出现。一套完整的土木工程质量控制体系是其健康发展得主要原因。可是,由于其对于质量控制体系的不完善,不能准确的对工程施工及其情况各方面的进度质量控制点的设置,所以导致工程施工过程中存在着许多的不可控的状态,最终致使整个建筑工程出现建设问题与质量事故。所以针对于这种问题,各个工程施工企业在进行土木工程施工阶段质量控制与管理的时候,应该从实际出发,根据自身的工作管理特点及工程施工的实际情况来进行准确无误的研究与分析,以此来保障整个建筑工程的圆满成功以及土木工程施工控制体系在其施工的各个过程中有着契合的适应性,借此提高土木工程施工阶段质量控制与实施管理体系的效果,也由此保障了土木工程施工的质量。
3土木工程施工阶段质量控制工作的科学发展
3.1建立完善的质量管理体系基础
土木工程施工阶段质量控制管理体系应该从实际出发,切合自身的工作流程以及施工管理架构来完善其管理体系,结合实际性施工情况及施工过程中出现的各种各样的问题进行汇总与分析研究,得出完整的管理体系的风向标。以此来保障整个建筑工程的圆满成功以及土木工程施工控制体系在其施工的各个过程中有着契合的适应性,严谨避免以往的老式土木工程施工所导致的对于实际性情况问题造成的施工上质量控制的不适应性。所以,要建立科学的土木工程施工阶段质量控制管理体系,以确保工程建筑的可靠性与安全性,为工程施工质量打下了一个完善的基础。
3.2提高土木工程施工人员的综合素质
相对于上面论述的建立完善的质量管理体系基础而言,施工人员综合素质的提高也至关重要。土木工程施工企业应度不同的施工人员进行不同的具有针对性质的培训。让每一位工程施工人员都具有自己相应的工程施工技术,而且要不断地进行对其工程施工人员进行工程施工问题方面的知识的考核,建立完整的培训机制,从而提高工程施工人员的整体水平。同时还可以采用一些适当的激励性质的制度来激发和促使工程施工人员对待岗位的积极性和热情。只有将众多数的工程施工人员的施工技术水平提高上来,才能在一定程度上保障了土木工程施工的质量与发展。
4结束语
关键词:施工技术;技术创新;问题探究;土木工程
现阶段我国的土木工程建筑行业存在着许多问题,这也使得国内的土木工程建设产生了进度滞后的状况。我国的土木工程建筑行业要想真正的在技术创新上取得突破,那就要将过往的建筑经验进行有效整合,力求从中寻找出有利于建筑技术创新的有效经验,并积极落实到今后的工程建筑中。我国的土木工程建筑行业应该充分重视自身建筑实力的提升,这样才能对我国建筑行业的发展起到健康良好的保障作用。
1新技术在施工工程中的重要性
土木工程在建筑时具有较为复杂的特性,这主要体现在建筑时环节的多样性和繁琐性中。土木工程要在建筑时保障质量,就要紧密连接土木工程的施工环节与最终工程环节,才能更加有效地对土木工程的建筑质量起到一个更加有效的保障作用[1]。另外,要想真正有效地促进我国土木工程建筑质量的提升,必须及时引进先进的工程技术。图1是我国某大学生的一项毕业设计,是一个可以承载一定水量的水利枢纽工程。该同学在图纸设计时,首先找到了一个较为合适的山体进行研究,在对山谷进行了一段时间的观察后,开始对山体的基本构造进行描绘。之后在图纸上描绘山体的等高线模型,同时,也对周边的居民居住情况进行了考察。在收集了充分的数据后,该学生便开始设计图纸。我国的土木工程建设如果都能够在工程开展前把数据准备工作做好,就能使我国的土木工程建筑质量得到有效的保障,使我国的建筑行业处于一个良性的可持续发展状态。
2土木工程建筑施工技术特点
2.1整体性
土木工程是一个极具整体性的有机完整建筑,要想真正地有效保障建筑质量,就要从建筑环节入手,在建筑过程中将土木建设的每一道环节与工序做到完美连接,将人员做到有效配合,才能使我国的土木工程建筑质量得到有效保障。所以说,土木工程建筑技术的整体性对土木工程建设非常重要,这就要求今后在进行相关工程时首先考虑土木工程的相关整体性。
2.2复杂性和易受干扰性
土木工程建筑的2个最为基本的属性就是建筑的复杂性和易受干扰性,这些因素的产生主要是因为土木工程体量巨大。土木工程是工程建筑时极其耗时与耗材的一项工程,要完整开展一项土木建设工程就要消耗巨大的资金来推进工程进行,这也就意味着其代表着多方面的利益。利益方的数量多就会产生许多的需求,这就需要同时考虑多方面的利益,因此土木工程的开展变得极为复杂,相关项目的推进也变得极为缓慢。
2.3渐变性
我国社会进步的速度越来越快,这就需要我国的建筑企业在进行土木工程时,要有效考虑土木工程建筑的渐变性。在现今的建筑工程中,首先对建筑材料的渐变性做到合理有效的考虑,才能让土木工程建筑有着更加明显的渐变性体现,才能建设出适应时代变化的建筑。
3存在的问题
3.1对于基础性与实用性理论的研究有许多局限性
现在大学中学到的有关土木工程的建设工作一般都是一些基础性的理论知识,只凭借这些知识是很难推进相关工程建设的。在推进工程建设时会出现这种情况,主要是因为土木工程建设还存在一系列推进建设的实用性理论,这些实用性理论一般很难能从书本中学到,一般只有参与了足够数量的工程建设后才能将其熟练掌握,这就使得进行土木工程时存在一定程度的局限性。
3.2缺少高素质的技术创新管理团队
目前在土木工程中往往会出现一些建筑责任推脱的现象,建筑工程人员不能有效地对建筑中的各个施工项目做到一定的责任承担,这就使得土木工程项目开展时进展效率低下。这种现象的出现会对工程的开展产生恶性循环。如果不能及时规范的话,那将会对土木工程的建筑质量起到极其严重的影响。
4土木工程建筑施工技术的创新途径
4.1生态化施工技术
在进行土木工程建筑时,建筑商不能只考虑建筑的利益,也应该对土木工程的生态性进行合理有效的考虑。所以,今后我国的建筑商在进行土木建设时应该积极应用一些生态化施工技术,才能保障建设的可持续发展。
4.2与计算机技术结合的施工技术
目前,我国的现代化技术飞速发展,我国土木工程建筑业应该及时推进建筑技术的现代化,将计算机技术有效地融入到建筑环节中,对土木工程建筑技术进行不断创新,才能有效提升我国土木工程的建筑质量。
4.3深基坑技术
深基坑应用技术是项目方进行土木工程建设最基础的保障工作,深基坑的建设会在建筑的稳定性方面得到有效体现。如果一个工程项目中的深基坑项目质量得不到有效保障,那么工程项目的质量根本不能保障其使用上的安全性。因此,我国应该更加注重深基坑方面的技术改进,使我国土木工程建设得到更加有效的质量保障[2]。现阶段,提高深基坑支挡技术稳定性的创新方向主要是向桩锚结合、旋挖、支挡与承重结构结合等方面进行创新。如果在土木工程开展过程中能够将以上方面考虑进去,那将会使我国的土木工程各项水准得到有效提升。
4.4自动化技术
在土木工程中,如果有效运用自动化技术的话,可以有效减少土木工程的工作量,同时可以有效提高我国土木工程的推进效率,加速产业中人力资源的替代和有效利用,使我国土木工程的效率得到充分提升。
5结语
在我国经济高速发展的情况下,将施工技术创新放在土木工程建筑的重心位置,加强重视施工技术创新,才能使我国的土木工程有着更加长足的进步。
参考文献:
[1]张洪伟,程敬义,朱传奇,等.深部高温矿井大断面岩巷TBM智能掘进技术:以“新矿1号”为例[J].煤炭学报,2021,46(7):2174-2185.
关键词:FRP复合材料特性优势土木工程应用分析
中图分类号:TB33 文献标识码:A 文章编号:
不难发现:土木工程学科的全面发展在很大程度上来说是受到了新型技术、材料、以及设备的影响。其中,FRP复合材料对其影响是极为深入与彻底的。特别是在土木工程加固过程当中,FRP复合材料所表现出的综合优势极为突出,基本成为加固材料中的不二选择。更加关键的一点在于:同常规意义上的扩大截面加固方法、以及粘结钢板加固方法相比,应用FRP复合材料进行结构加固更加的灵活、简便、有效。而这完全取决于FRP复合材料所表现出的特性及其优势。本文试针对以上相关问题做详细分析与说明。
1 FRP复合材料特性及其优势分析
在当前技术条件支持下,包括玻璃纤维、阿基米德纤维、以及碳纤维在内的多种纤维材质均属于多股连续性纤维。而FRP复合材料则正是由此类多股连续性纤维材质,配合诸如环氧树脂、或者聚乙烯树脂一类材料进行胶合反应之后,并在特殊的模具挤压作用之下,拉拔并最终成型的负荷材料。从FRP复合材料的制备角度上来说,因前期所选用的多股纤维材质类型在力学性质方面存在比较明显的差异,因此导致所制备而成的FRP复合材料在力学性能表现方面也不完全相同。其中,以玻璃纤维所制备而成的FRP复合材料弹性模量基本为6.6×104,抗拉强度基本为2890MPa,极限应变基本为2.4%;以阿基米德纤维所制备而成的FRP复合材料弹性模量基本为2.0×105,抗拉强度基本为3600MPa,极限应变基本为1.6%;而以碳纤维所制备而成的FRP复合材料弹性模量基本为1.2×105,抗拉强度基本为3500MPa,极限应变基本为2.8%。除力学性质存在差异之外,FRP复合材料还表现出了以下几个方面的突出优势:
1.1 抗拉性能突出
正如上位中所例举的数据,三类不同多股纤维材料所制备而成的FRP复合材料抗拉强度所取值不同,但最低值为2890MPa。该数值已明显高于传统意义上普通钢筋(约400MPa)或者是高强度钢丝(约1800MPa)的抗拉强度取值。更加关键的是:在FRP复合材料达到抗拉强度之前,基本未出现塑性变形问题。
1.2 施工优势突出
因FRP复合材料的密度相对较低(基本在1300kg/m³~2000kg/m³范围之内),这一数值仅仅为常规钢材密度取值的1/4左右。从这一角度上来说,在土木工程应用FRP复合材料作为施工原材的情况下,整个施工难度将大大降低,同时也可避免劳动力费用过多消耗。同时,因FRP复合材料具有自重较轻的这一特性,因而可将其应用于对既有结构的维修与加工工程当中。
1.3 温度应力较低
FRP复合材料所表现出的热膨胀系数与混凝土结构的热膨胀系数是基本一致,或者是相近的。这也就是说,在环境温度产生变动的情况下,FRP复合材料能够与混凝土结构实现协同性的工作状态,避免产生过高的温度应力。
1.4 使用寿命较长
实验研究结果证实:同常规意义上的钢材相比,FRP复合材料具有突出的抗腐蚀性能以及耐久性性能。这两项性能优势对于提高FRP复合材料在多种环境下的使用寿命而言是特别重要的。且可将其广泛应用于腐蚀性较大的环境当中。
2 FRP复合材料在土木工程中的应用分析
土木工程,特别是土木工程结构加固中对于FRP复合材料的应用是最为突出的。大量的实践研究结果表明:FRP复合材料结构加固的优势极为突出,主要可归纳为以下几个方面:(1)抗疲劳性能突出,有效使用寿命长;(2)材料可任意角度进行交叉,对于曲面及任意形状的加固结构有着突出的适应性;(3)结构加固过程中能够很好的与混凝土结构实现密实性结合。具体而言,现阶段主要讲FRP复合材料应用于以下几个领域当中:
2.1 民用建筑、工业厂房以及桥梁工程中FRP复合材料的应用
在民用建筑、工业厂房以及桥梁工程当中,FRP复合材料可适用的结构加固方式主要包括板加固、梁加固、以及柱加固这三种类型。首先,对于梁加固而言,加固的作用主要涉及到抗剪加固以及抗弯加固这两个方面。其中,从抗剪加固的角度上来说,需要确保FRP复合材料的纤维方向能够与所加固梁体结构的轴向方向保持垂直关系,而从抗弯加固的角度上来说,需要确保FRP复合材料的纤维方向能够与所加固梁体结构的轴向方向保持一致关系,以达到提高梁体结构承载能力的目的;其次,对于板加固而言,考虑到结构加固过程当中对于净空、以及加固后外观有着比较严格的要求,因而在FRP复合材料的选取方面应当注意选取柔软性能较高,且厚度较低的材料;最后,对于柱加固而言,现阶段玻璃纤维所制备FRP复合材料是最理想的加固材料。此类材料在实际应用中仅需要完成约10mm单位的棱角打磨处理,且延性性能突出,能够节约工时消耗。
2.2 地铁工程、隧道工程中FRP复合材料的应用
地铁工程、以及隧道工程的工作环境完全处于地下,因此这部分土木工程受表现出的受力情况与上文中所提到的民用建筑、工业厂房以及桥梁工程等是不尽相同的。一般来说,在洞顶、以及洞侧位置,这一区域内不单单涉及到土压力作用,同时对于净空也有着严格要求。因此,在这部分这一区域进行结构加固的过程当中,应当特别重视选取抗剪性能突出、且绝缘性能较高的FRP复合材料(主要推荐选取由芳纶布所制备而成的FRP复合材料),使其对抗地铁工程、隧道工程结构加固过程中不规则,且多向性的裂缝问题。
3 结束语
在现代科学技术不断发展,城市现代化建设规模持续扩大的背景作用之下,各方对于土木工程建设质量的要求也在不断的提升。传统意义上的钢材材料无法完全满足这种发展需求。在这一背景下将FRP复合材料引入土木工程领域是极为必要与重要的。特别是在土木工程的结构加固过程当中,FRP复合材料所表现出的抗疲劳、耐久性、使用寿命、高强度等优势是不容小觑的。总而言之,本文针对有关FRP复合材料及其在土木工程应用中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。
参考文献:
[1] 陶忠,于清,韩林海等.FRP约束钢筋混凝土圆柱力学性能的试验研究[J].建筑结构学报,2004,25(6):75-82,87.
[2] 李伟,王宇,吴超群等.基于声发射检测技术的FRP复合材料损伤试验研究[J].化工机械,2011,38(6):692-696.
[3] 李伟,张颖,龙飞飞等.FRP复合材料容器爆破声发射实验研究[C].//第十三届全国声发射研讨会论文集.2012:54-60.