前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇土木工程概述范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:土木工程;施工;质量;安全;管理
前言:在我国建筑工程施工中,工程质量的好坏将会直接关系到国家经济的建设,一旦出现工程质量问题,便会导致许多的安全隐患和质量事故,其损失是无法估计的。因而,施工单位必须要建立一套完整的质量管理体系,把质量、安全管理看作是企业的头等大事。只有加强企业的施工质量控制和安全管理能力,才能够使整个建筑工程施工项目的产品和成果得到保证,进而全面提高房屋建筑施工的综合效益。质量与安全管理是房屋建筑施工过程之中的关键内容,它不仅会关系到单位、施工企业的利益,也会关系到国家、人民的利益,影响到国家、社会的和谐发展。也正是因为这样,我国房屋建筑施工企业必须及时的认识到质量、安全管理工作的重要性,并且结合自身的具体实际条件,寻求有效的解决措施,只有这样才能实现预期的建设目的,满足人们的需求。
1.加强土木工程施工质量与安全管理的重要性
针对近年来我国的工程建设过程中出现的一系列的质量事故以及问题进行研究表明,土木工程施工中的质量控制与安全管理体系的不健全是导致工程质量问题频发的主要原因之一,现代土木工程施工企业的质量管理体系应该根据自身的施工管理架构与工程流程构建基础,并且根据工程实际情况进行质量控制的完善,以建立起完善的质量和安全保证体系来保障质量管理体制的完善。每一项工程施工过程都要保障跟质量管理体系相适应,以满足工程的实际需求,避免传统施工质量控制体系不能满足工程实际情况造成的质量控制的不适应性。通过科学的质量和安全管理体系的完善促进土木工程专业的发展,保障工程施工质量奠定良好的基础。
2.土木工程施工中质量管理方面存在的问题
2.1重视程度不够,存在侥幸心理
部份施工企业在施工中对质量管理存在着侥幸心理,不根据工程的实际情况来分析,往往依据以往的习惯和经验来对质量进行控制,对工程质量管理一直放不到主要的位置,领导在意识上就不够重视,因此往往导致质量管理工作做不到位,在施工过程中监督力不够,从而为工程的质量埋下了隐患。
2.2片面要求工程进度,轻视工程质量
部分建筑企业在利益的驱使下,为了获得利益的最大化,在施工过程中,为了片面的追求工程进度,赶工期问题严重,这样往往忽视了对施工过程中质量的控制。施工人员在施工现场,只为求快速完工,而忽视了质量的要求,为图方便快捷违规操作的情况时有发生,施工人员多劳多得,因此为了赶进度,粗制滥造,把规范标准置于脑后,同时因领导对质量的不重视,施工现场的质量管理工作监督不力,管理措施落实不到位等情况,导致施工过程中质量缺乏控制,建筑产品无法达到质量的要求。
2.3细节处着力不够,管理不到位
在施工现场的质量管理过程中,无法把具体的管理措施落实到每个施工环节上,质量管理往往只做表面文章,没有在细节上做到位,这样对工程的质量势必会产生影响。
3加强土木工程施工质量控制的具体措施
3.1对设计图纸进行有效控制
在正式施工前必须要对设计图纸的意图和主要内容有全面的了解和掌握,不仅要检查设计图纸是否正确反映设计方案、计算是否正确、尺寸标注是否有误、选用材料以及施工要求是否合理"整体设计中各个部门的设计是否协调等!而且要审查其是否有细节错漏,还要考虑到应用于施工中是否合适,是否具有可操作性。
3.2要加强工程施工企业人才管理与培训,促进土木工程施工质量控制措施的实行。
3.3要通过严格的现场管理
为保障工程施工质量奠定基础,为工程技术参数"施工工艺管理奠定基础,保障工程施工质量处于受控状态,满足工程施工要求,施工监理是保证施工质量的关键,质量管理部门要及时听取监理部门对主要关键部分的施工质量的监察报告,落实监理责任。同时,还要及时取样抽检,确定施工工艺是否符合设计要求,对于施工监理部门,要检查其监理工作是否有完善的监理工作程序,检查监理报告是否标准,对于不符合要求的施工操作是否及时纠正。
3.4对原材料以及半成品的质量控制。
在原材料的监控中,要注意对进场的实物进行仔细的检查,包括相关的质保书"规格和性能等是否符合相关的规定,对一些特殊的原材料还要进行复试,需要小心保存的易潮"易碎的物品,特别是在运输和安装等搬动较大的工序中,都要加倍注意操作。另外管理人员要多听取设计人员对设计理念的陈述,多征询使用单位人员在宏观以及微观上的建议,使设计方案不断完善!相关人员要对施工效果进行抽检,发现问题,及时与监理人员联系,进行整改,避免工程纠纷和因工程质量造成的浪费、对原材料的采购以及施工程序的检验都要有详细的记录。
4.土木工程施工中安全管存在的问题
4.1建筑法律法规体系方面的问题
当前的颁布的法律法规中,有一部分是在计划经济体制下建立的,可以说有些法律法规已经不能适应当前新形势发展基本需要,导致伤害事故行为缺少法律规范。因为法律人才与资源的短缺,导致立法工作不能和新问题同步的情况,在法律法规体系中出现的疏漏之处较多。
4.2建筑安全业绩评估方面的问题
当前对建筑企业开展的建筑工程安全评估,一般是政府安全检查执法部门用打分的形式来开展。一般来讲,国家开展安全大检查的一段时间内,建筑工程安全管理形势较好,但是在安全大检查之后,就会出现安全事故的再次反弹。
4.3安全生产管理机构体系中的问题
建筑工程安全生产管理机构体系方面存在的实际问题,很长一段时间以来并未彻底解决,管理体制还不十分完善以及多次反复性改革,为建筑安全生产管理产生了一定影响。管理职能相对来讲比较分散,效果大打折扣。安全生产管理职能与工伤保险分开,导致了双方在发挥工伤预防以及使用工伤保险提升安全生产水平方面,管理效果不佳。
5加强土木工程施工安全管理的具体措施
5.1对建设人员进行安全教育
施工企业应当制定并完善安全生产教育制度,增强安全意识,增强对安全事故的应急能力。同时,还应增加应急设备和救援物资的投人,防范于未然。定期进行安全演习,尽可能降低安全事故发生的可能性。
5.2加强现场管理,做好防盗工作
可以建立专门负责安全生产的小组,健全安全生产责任制;加强对施工人员的轮班、换岗等工作,认真做好人场教育;严格按照安全生产规定,对着装进行要求;必须认真听从指挥,不做违章的事等等
5.3做好机械安全管理措施
在良好的环境中使用机械,禁止违章操作,听从机械管理部门的指挥,定期进行检查、维护,对机械的隐患要及时处理,制定详细的预防措施。
5.4完善安全保障体系
对工程建设的后期保障以及监督是十分重要的,这就需要一些监督部门和单位对工程进行质量检查,杜绝豆腐渣工程,杜绝偷工减料。完善安全保障体系,才能使企业加强责任心,对施工项目质量有一定的保障。
6.结语:
建筑工程施工是一项较为复杂的工作,施工管理涉及很多方面的内容,因此必须针对施工过程中存在的问题及时采取有效的措施,保证安全生产,确保工程的施工质量,才能真正的提升企业的管理水平,促进建筑行业的发展。
参考文献:
[1]刘建国.浅谈土木工程管理[J].新疆石油教育学院学报,2012,(05).
[2]田月华.混凝土施工质量控制[M].西安建筑科技大学,2005
[3]李冬瑾.建筑工程施工项目质量过程控制[M].西安建筑科技大学,2003
关键词:土木工程;施工技术;改进
中图分类号: TU74 文献标识码: A
引言
随着我国经济实力的增长,为了更好的改善国民生活环境,提升我国的现代化水平,早日实现中华民族伟大复兴,我国在工程建设领域的投入不断增大。为了保证工程建设中的资源利用、环境保护以及工程的使用寿命,尤其是关系城市广大居民幸福感的市政工程建设项目,更是在建造时要十分注重上述几个问题。土木工程作为建造各类工程设施的科学技术的总称,土木工程施工技术的水平直接决定着工程项目建设过程中对资源的利用、对环境的保护以及工程的使用寿命。
一、土木工程施工技术的特点
随着科学技术水平和我国经济实力的增长,建筑工程中新材料和新结构不断应用,加大了建筑施工过程中对施工技术的要求。由于土木工程的特点,许多工程都需要依据工程的性质和特点进行单独的施工。这使得土木工程施工技术具有如下特点:①复杂性。因为房屋建筑工程的功能不一样,使得许多房屋建筑工程需要采用特殊的方法进行施工,因此,使得施工技术十分复杂;②流动性。建筑工程在施工过程中,采用相同的施工技术时,需要施工人员在作业面上不停移动,具有流动性。
二、传统的土木工程施工技术
传统的土木工程施工技术主要有三种:地基基础施工技术、混凝土结构施工技术和钢结构施工技术。
1、地基基础施工技术
地基基础施工技术的施工质量控制要点在于:首先,要综合考虑群桩和单桩的问题,避免出现不均衡下沉问题。其次,要确保预制桩的施工质量。在吊运过程中要避免撞击和振动。再次,是要确保桩基的灌注质量。其中包括定位放线、钻孔清土、安放钢筋笼、校正钻机垂直度等。最后是成桩验收,要按照相关标准进行严格的质量检验。
2、混凝土结构施工技术
混凝土结构施工技术是土木工程中应用最为广泛的施工技术。预制、现浇是最为常见的两种方法。预制法因为具有高效能、低成本的特性应用更为广泛。预制法通常是批量生产,因此模具的尺寸把握非常关键。混凝土施工技术质量控制需要特别注重以下几点。
一是必须要将水泥水热化的要求降低。可选择一些水热化较低的矿渣酸盐水来配置混凝土并且使用减水剂和粉煤灰的融合技术也减少水泥的用量并保证骨料的质量。二是降低混凝土入模温度的要求、加强施工中的温度控制的要求。无论是在浇灌还是运输过程中都需要做好保温工作。在夏季既不能暴晒更要注意保湿,在冬季需要对混凝土进行保温覆盖以免出现温度急剧变化造成的断裂等情况出现。同时还需要改善约束条件,削减温度应力的要求。在合适的时间进行拆模以充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。三是提高混凝土的抗拉强度。在混凝土的搅拌中要注重砂、石的比例,尽量把石含泥量控制在1%以内,将砂含泥量控制在2%以内。同时采用二次振捣法、投料法来清除表面的水以及最底层的含粉煤灰的砂浆,以增强混凝土的抗拉强度。此外,还可利用刷沥青以及建立表层与内部相互配合的混合配筋来增强抗拉能力。四是要加强对混凝土的养护。养护时间一般不少于28天。塑性混凝土在浇灌完后的6-18小时之后要进行再次浇水养护,并且要连续进行不能中断要保持养护建筑一直处于表面湿润的状态。
3、钢筋结构施工技术
钢筋结构施工技术的在施工过程中则主要需要注意这样四点:施工前严格清理场地、运送过程中需按照施工顺序先后运送、运送过程中需有足够支撑面的枕木垫底并保持钢结构表面清洁、钢结构施工连接中要注意连接方式和连接位置。
三、土木工程的施工技术改进措施
现如今土木工程的创新型施工技术主要有这样几种:深基坑施工技术、钻孔灌注桩基础施工技术、体外预应力技术三种。
1、深基坑施工技术
随着社会技术的进步以及经济水平的发展,城市中的建筑水平也在不断的提高,尤其是高层方面的建筑技术得到全面发展,由于高层建筑物对于抗震效果、空间发面的利用要求严格,进而导致对深基坑的支撑技术要求越来越高,正是在这种形势下,不断的推动施工技术的发展创新。在建筑过程中对于桩错支挡体系在实际中的应用方式进行创新,首先结合建筑施工处的地质条件进行分析,对于土质疏松、坑壁土质的密度较低的土质,采用预应力错杆和灌注桩技术;而针对建筑地下水位上下变化明显的地质则是采用套管水冲法成锚工艺,对于更为复杂的地质条件可以采取复和土木工程施工工艺,对于地震区域的高层建筑施工技术,可以采用临时文档的加固桩技术、永久性的支挡桩技术以及地下支撑墙技术结合在一起施工,这样不仅能够满足支挡和承重的需要,还起到了良好的抗震效果,这样的复合土木工程技术具有很大的创新性,同时提高了施工效率,对于提高经济效益而言,这是一种高效率的施工技术,但是在深基坑施工过程中需要注意控制灌注桩以及成孔的质量。
2、钻孔灌注桩基础施工技术
钻孔灌注桩基础施工技术的施工关键要点有四点:一是注重钻孔机的安装与定位。钻机位置的偏差不能大于2cm,可使用千斤顶等机架使钻头、固定钻杆、护筒中心、重滑轮在同一直线;二是压入套管。压入套管的垂直度主要取决于挖掘开始阶段5-6m深时的垂直度;三是钻孔。首先是保证开孔质量,在压好护筒的基础上做好垂直度与中线,避免出现偏斜现场。其次是在采用冲击式或冲抓式钻机施工时,要注意因为震动所产生的影响因素。最后是钢筋笼和灌注混凝土。除了按照预定的顺序一个个进行时,还要避免相互之间的干扰,一般可以采取从中央向两边施工,以避免钻桩震动所引起的桩身上抬。四是灌注混凝土。要保证灌注质量除了严格清理孔、端正摆放钢筋笼并加固外,还需要注意在灌注混凝土时不能中断,否则很容易出现断桩的现象。
3、体外预应力技术
新型的预应力技术主要是指体外预应力技术。体外预应力技术目前主要应用于混凝土桥梁、大跨度建筑工程、特种结构中。目前分为两个体系一是有粘结体外预应力。其优点在于摩擦损失小。其质量控制要点在于要严格检查控制管道的铺设质量及水密性。二是无粘结体外预应力。其优点在于单根张拉工艺易操作。其质量控制要点在于注重无粘结技术的应用,并在单根无粘结摩擦力极小的情况下发挥体外预应力最大的效用。
四、土木工程施工技术发展趋势
1、土木工程施工技术发展结合科学技术的发展
为实现经济效益最大化,土木工程施工技术发展必须要通过结合先进科学技术来降低工程造价方,工程造价作为工程技术的重要评价参数,在工程施工过程中通过先进科学技术来实现,先进科学技术可以降低工程过程中的人工费用以及机械设备费用,提高工作效率,促使工
程实现机械化、智能化、自动化施工发展,而且土木施工技术在先进科学技术的推动下,实现多方面发展,对原有施工技术中所存在的不足进行改善,进而达到提高施工效率的目的。
2、土木工程施工技术的自动化发展
自动化施工时未来工程施工发展的一重大趋势,也是当前建筑业的发展方向,为实现自动化施工技术,必须对传统的施工技术以及施工方式进行改革,例如采用标准化的技术对施工技术进行改革,施工方式可以采用流水线性或者互换型,进而可以实现高效的施工生产,这为自动化施工打下了基础,之后通过引进先进的机械设备,以实现自动换施工。
3、土木工程施工技术发展与环境保护相结合
土木施工工程技术的发展应该与环境保护协调发展,土木施工工程是人为改造自然的重要途径,这一过程中对环境的破坏严重,当前我国自然环境破坏严重,为实现人类社会的可持续发展,在未来土木工程施工技术必须与环境保护有关,同时在施工过程中,通过使用环保建材,合理开发等方式,实现与环境的协调发展。
结束语
综合上述,对于土木施工技术的创新与发展进行了全面的论述,从中以实现企业经济效益为建筑,大力发展施工技术,在未来其发展趋势将会与环境保护紧密的结合在一起,土木工程相关行业的发展前景也是十分广阔的,例如材料工程,开发新型的绿色建材室未来的一个重要的发展全是,对我们说水土木工程施工技术创新发展对人类社会的进步意义重大,所以不断创新土木工程施工技术,加强其实际推广语应用,为推动人类社会进步做贡献。
参考文献
[1]吴磊,沈建强,李俊等.土木工程施工技术及创新[J].科技资讯,2012,(8):251.
关键词:土木工程施工技术;应用型本科;实践;改革
中图分类号:TU7-4 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)03-0094-04
土木工程施工技术课程是土木工程专业本科生必修的一门专业课程,具有很强的实践性。该课程中关于施工工艺、施工过程、施工机械的性能及操作过程等内容很难单纯用语言来讲述[1]。如土方的机械化施工、扣件式钢管脚手架以及爬升模板工艺和塔式起重机的顶升过程等工艺,若仅靠教师在课堂上讲解,学生难以理解,达不到相应的教学效果,但若通过视频教学或到现场考察等方法,学生则容易理解。笔者结合近年的授课实践和工程实践探索,在皖西学院大力发展应用型本科教育的基本方针指导下,针对学院目前的教学现状,建设性地提出了土木工程施工技术改革措施,并在实际教学应用中取得了良好的教学效果。
一、土木工程施工技术课程的特点
第一,多学科交叉。土木工程施工技术课程不仅局限于简单的技能知识讲解,更多地需要工程力学、测量、建筑材料、工程结构、地基基础、项目管理等专业知识为强力支撑,并且该课程各章节跨度大、相对独立[2]。
第二,强调技能型,需要大量实践探索。土木工程施工技术课程研究土木工程相关专业施工工艺、操作过程及施工设备机械的性能和操作等规律。这些知识若只从理论上讲解,学生很难理解,因此
需要教师有工程经历才能抓住重点,做到有的放矢。
第三,应用性强。学院建筑与土木工程专业80%以上本科毕业生就业于建筑施工企业、监理企业等一线岗位。理论知识绝大多数要在实践中才能体现,特别是常规工程,如土方工程、高层建筑基础工程、钢筋砼工程施工、预应力砼工程、结构吊装安装工程、流水施工和施工网络计划等知识应用频率很高。
二、土木工程施工技术课程教学现状
(一)教材内容滞后
近20年来,伴随着中国城市化进程和土木行业的发展,土木施工技术和现代化机械施工突飞猛进,许多新工艺、新技术、新材料不断涌现。然而众多教材内容与现实施工工艺差距很大,主要由于很多专业教师为了写书而写书,或没有任何工程实践经历,在编制教材过程中很多大型工程中的新技术、新工艺无法引入教材,导致施工教材极其死板。许多教材中普通钢筋砼的冷拉工艺、屋面沥青卷材等已被规范明令淘汰的内容仍存其中;一些新的施工材料和施工工艺却没有写进教材,特别是建设部近年来推广的建筑防水工程新技术、高强度高效钢筋、清水混凝土、新型节能保温工程等在教材中都没有体现。
(二)教学手段单一
现在很多教师依赖计算机来完成教学任务,多媒体课件成了课堂教学的主要手段[3]。与传统教学相比,多媒体教学虽然改善了教学效果,但仍表述不清楚施工技术的众多内容。特别是施工工艺流程、施工机械的基本性能和操作要点等,根本无法在课堂上讲解清楚,如塔吊的自动顶升过程的操作要领等,学生很难在课堂上深刻理解。
(三)教学课时少、教学内容多、实践教学安排不合理
教育部和土木工程专业指导委员会提出了“大土木、宽口径”的要求,许多高校都减少专业课的授课学时。一般高校的专业课程约48学时,而应用型本科教育模式的院校要求学生分析每章的施工特点、编写施工工艺流程和施工方案、检测检查施工质量等。这使实际教学安排很难满足教学要求,教师常感到教学压力过大,没有时间对教学内容发散讲解。
在土木工程教学计划趋同的同时,绝大多数高校安排了4周的施工实习时间。一个工程项目4周的实习时间太短,可能仅停留在施工分项上,特别是对需要掌握的多层和高层主体结构施工,有时只可能看到二、三层的钢筋混凝土结构施工,无法了解施工工艺的全过程。
安徽省几所应用型本科高校联盟统计的土木工程施工技术课程教学计划如表1所示。可以看出,安徽省各高校土木工程施工技术教学计划基本趋同,这也正如土木工程专业指导委员会副主任何若全所说,“当前各高校土木工程专业教学计划趋同,教学内容没有体现本校特色”[4]。根据学院实际情况把土木工程施工技术课程安排在第7学期,因为学生有
暑假的实习经验,上课过程中极大提高了学生的学习兴趣,增进对施工理论知识的理解。
三、土木工程施工技术课程教学改革措施
(一)制定符合学校实际的教学大纲
课程教学大纲是课程的灵魂和统领性文件,教学内容设置是否合理取决于教学计划是否科学合理。针对土木工程施工技术课程的特点,结合学校师资力量和教师的相关经验,力争在以下几方面做到优化。
1.依托教学团队和施工企业技术人员一起精心编制教学大纲
教学大纲规定了课程的相关教学任务,是把握课程重点的必要参考。因此,在制定大纲时既要培养学生的理论基础,又要兼顾企业对人才的要求,才能培养出应用型强的土木工程专业人才。如讲解现行钢筋混凝土结构施工技术要参照现在的施工机械修订课程大纲,要紧跟现行的工程建设步伐,体现学院的应用型特色。
【关键词】土木工程;发展现状;未来趋势
土木工程是一个国家建设和发展中的重要内容,它涉及了很多方面,比如说桥梁、公路等。可以说一个国家发展的速度和程度跟这个国家的土木工程发展休戚相关。我国的土木工程业发展速度还是比较迅速的,但是不管什么行业的发展都不可能是一帆风顺的,在中国几十年的探索和改革中,土木工程方面的发展也取得了一定的成就,科技的发展是土木工程发展的重要保障和根本动力。为了进一步加快我国土木工程的发展,还要加大对土木工程的研究力度。
1、土木工程概述
土木工程对于一个国家的发展是至关重要的,然而,土木工程具体指的是什么、涉及到了哪些方面的内容并不是所有人都了解的。其实,土木工程就是指公路、桥梁这些工程的总称,并且土木工程本身涉及了很多方面的内容,主要包含了工程建筑材料分析、建筑设备的应用以及建筑施工前的地质勘探。土木工程不是单单的过程设计,它的内容是非常丰富的,而且是层次多样的、结构和门类比较复杂的学科。
土木工程对于我们每个人都不陌生,它跟人们的生活是休戚相关的,而且关系着国家的建设和发展。可以这样说,如果没有土木工程就没有我们今天这样便利的、高质量的生活。土木工程展现人们生活的很多方面,比如说四通八达的交通、居住和办公的高楼大厦以及跨黄河长江的大桥。同时,土木工程给人们的生活提供了很多保障,主要体现在农民可以利用灌溉设施解决农田干旱的问题;城市中的排污管道给城市人民提供了环境保障。
2、土木工程发展的现状
2.1土木工程的理论发展分析
土木工程工程的发展也涉及到了很多方面,其中土木工程理论就是其中非常关键的一个内容。土木工程理论发展是土木工程设计和项目实施的基础环节,占据着关键的地位,土木工程理论是土木工程设计的重要的理论支撑,只有拥有坚实的土木工程理论基础,才能保证土木工程设计得到最大程度地发展。而土木工程理论也涉及了很多方面的内容,它涵盖了工程力学、统计学、计算机科学等重要内容。特别是计算机科学的发展与应用,使土木工程业得到了极大的发展。并且随着信息化进程和信息交流地不断加快,也都推动了土木工程业的发展。
2.2土木工程的设计发展分析
土木工程设计是土木工程发展中非常重要的一个环节,随着土木工程的不断发展,对土木工程设计也提出了更高的要求,土木工程设计已不再是仅凭经验而进行的时代了,更趋向于要全面地考虑土木工程的环境、经济以及安全等因素来进行土木工程设计。随着建筑环境(包含建筑材料、结构、施工方法等)不断改变,人类会面临越来越大规模的土木工程建设,并且对土木工程设计会提出更严格的要求,其中在结构设计方面呈现出更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是依靠一定的土木工程理论而进行的,随着土木工程的发展趋向于复杂化,土木工程设计也会发生很大地改变。要运用新技术、新优势来做好土木工程的设计。
2.3土木工程的施工发展分析
土木工程理论和设计最终都要通过土木工程施工来体现,土木工程施工是一个不容忽视的环节。而土木工程施工的发展主要体现在施工材料、设备以及施工工艺方面,在土木工程中,施工材料在不断地更新,越来越多的新型材料被广泛地应用到土木工程中,比如说玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、各种节能混凝土等材料,这些材料给我国大型土木工程的实施提供重要的保障;而土木工程实施的设备也在不断地向自动化方向发展,设备的自动化不仅提高了施工的效率,同时也为一些操作难度大的过程实施提供了可能。
总之,我国的土木工程业在理论研究、工程设计以及工程施工等方面已经取得了一定的成绩,但是与那些发达的国家相比还存在一定的距离。因此,我国要逐渐地加大土木工程的研究力度,推动我国土木工程业可以迅速发展。
3、土木工程的未来发展趋势
3.1信息化趋势发展
加快信息化建设是我国新时展的目标,信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。信息化建设可以使一些传统下难实现的工程得以顺利实施,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,信息化建设大大地推动了土木工程业的发展。信息化的社会背景为建筑的兴起提供了更为广阔的空间,对信息资源和对使用者的信息服务进行了优化组合。
3.2高性能材料的广泛应用
随着科技地不断发展和新能源的不断开发,使得越来越多的高性能材料得以广泛地应用到土木工程中,比如说高标号水泥、玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土以及复合型节能混凝土,还有新型的墙体材料的开发,这些高性能材料的应用使得土木工程在结构、设计理论以及施工技术方面得到了新的发展。并且土木工程中钢材也将朝着高强度、良好塑性以及可焊性等方向发展。总之,高性能材料的应用是未来土木工程的一个重要发展趋势。
3.3土木工程向地下、海洋、沙漠扩展
随着建筑业的迅速发展,建筑空间资源已经成为限制建筑业发展的一个重要因素。开发空间资源是解决建筑空间资源紧张的非常有效的途径,在我国可开发的空间资源有地下空间、沙漠、海洋以及宇宙空间。其实,我国在土木工程发展过程中已经在逐渐地开发这些空间资源了,比如说现行的地铁、地下停车场都是利用地下空间的体现,而且我国也正在开发海洋和沙漠资源,同时我国在探索太空方面也取得了一定成绩,所以说我国土木工程的未来发展趋势是向地下、海洋以及沙漠等空间发展。
3.4建筑多样化及城市建筑立体化
我国土木工程正在朝着多样化和城市建筑立体化的方向发展,由于材料学和工程力学的发展,推动了土木工程向着多样化的方向发展,为了解决能源紧缺、环境保护、交通溶度等问题,越来越多的建筑结构形式产生。
随着城市人口的密度逐渐地增加,交通拥挤和用地紧张等问题也逐渐显现出来,为了解决城市用地问题就需要发展立体建筑,也就说城市高层建筑会越来越多,但是高层建筑的建设对施工技术和设计的要求更高,所以要加快土木工程各项技术的发展。
结语
总而言之,在信息化和科技化时代的大背景下,土木工程的发展不仅局限于建筑物本身的安全性和经济性,更需要考虑到建筑物给人们的生活带来的舒适感受,将建筑变得更加人性化和智能化。这就要求我国要加大对土木工程的研究力度,要不断地推进土木工程的理论、设计以及施工的发展,而且要把握土木工程的未来发展趋势,尽可能地从发展趋势入手,保证我国土木工程可以顺利地、快速地发展。
参考文献
[1]薛中武.土木工程现状与发展趋势分析[J].现代商贸工业,2009(24)
Abstract: Seismic vulnerability analysis has important application value in the construction of civil engineering, attracted a large number of scholars at home and abroad. This paper introduces the research progress in civil engineering structure seismic vulnerability analysis from the following several aspects: first, the summary of civil engineering structure seismic vulnerability; second, general situation of the abroad study seismic vulnerability; third, general situation of the domestic research on seismic vulnerability; fourth, the present problems and development trend of the studies on the seismic vulnerability.
关键词: 土木工程结构;地震易损性分析;研究进展
Key words: civil engineering structures;seismic vulnerability analysis;research progress
中图分类号:TU311.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)26-0061-02
0 引言
地震易损性分析是地震安全评定中的重要内容之一。地震易损性是指在不同的地震强度下土木工程结构被破坏的概率,它能从概率的层面反映工程结构的抗震性能,较为客观地反映了地震与工程结构二者之间的关系,在土木工程中能为人们更好的防范地震带来的危害。因此,土木工程项目的地震易损性成为了人们关注的焦点问题,对于地震易损性的研究进展也须引起相关专家和学者的重视。
1 土木工程结构地震易损性概述
所谓地震易损性,是说在强度不同的地震作用下,土木工程结构可能发生的破坏状态,以及这种情况发生的概率。它是从概率的层面对地震发生机率、强度和土木工程破坏程度之间的关系进行宏观的预测,成为土木工程施工单位和地震工程研究界研究的重点问题。最早提出地震工程和抗震设计的是美国,美国的太平洋地震工程研究中心提出了供统一分析的地震参数和破坏参数等地震破坏指标,使地震易损性分析的研究进入到一个新阶段。用这种地震易损性分析方法只需要将工程需求参数输入进地震易损性的计算函数中去,就可以推断地震对土木工程破坏的参数和概率,使对地震易损性的分析更加的规范化与科学化。
土木工程的地震易损性分析是土木工程建设在设计、规划时的重要研究内容,在工程结构风险分析和地震损失概率分析方面能够发挥重要的推测作用,从而为土木工程项目的设计和施工提供数据支持。这是对工程项目负责也是对人民的生命财产安全负责,需要进行深入的理论与应用研究。通过这些系统性的研究工作来确保工程项目的安全,保障工程项目的顺利开展。
2 地震易损性的国外研究概况
国外较早地开始了对土木工程结构的地震易损性进行研究。他们意识到地震会对土木工程项目以及人民的生命财产安全带来巨大的安全隐患。因此,国外的工业发达国家很早就开始了对地震易损性的研究,如美国的Ghiocel对美国东部的核电站进行结构分析,对工程的地震反应和易损性进行了分析与评定。Ozaki对日本的核反应堆所在的建筑也进行了结构分析,根据其核反应堆建筑的地震易损性指数,考虑了工程项目的非线性特征和结构变异特征。一位美籍华人黄洪谋也对地震易损性如何更好地运用到电力系统工程建设中去进行了分析与研究,并将其研究成果推广、应用到电力变电站等设备中去,对电力系统中的设备和建筑进行安全评定,以确保电力工程的安全性与可靠性。
此外,在软件的开发上,美国也率先推出了HAZUS软件,通过这种地震易损性分析软件,美国可以在对土木工程项目的研究成果的基础上,对地震给工程项目带来的破坏进行估计和预测,采用性能设计的方法根据软件所得出的数据进行能力谱绘制,计算地震所带来的连锁反应,以地震易损性曲线的方式来反映建筑物的抗震性。
Tanaka在评估公路建设工程的地震易损性时,提出了一种地震易损性的正态分布函数。通过对工程项目的地震易损性进行两参数的分析,以正态分布的函数的形式向人们提供建筑工程的地震未知参数。通过这种地震易损性函数他总计将桥梁的结构形式划分为五种,这五种结构形式又把桥梁损伤划分为五种不同的形式,并按照不同的损伤形式和损伤程度把土木工程的损伤水准分为五个等级,为人们系统的研究公路的地震易损性提供了参考。
人们在对地震易损性进行分析时,常常用两种易损性曲线来表示,即经验易损性曲线和理论易损性曲线,不同的研究者根据不同的研究方向和具体工程项目的建设情况来选择不同的易损性曲线。经验性曲线在这两种曲线当中是一种可信度较高的地震易损性曲线,因为它使用的数据来源于以往地震所造成的危害情况和具体的动参数,对这些实际的数据进行统计分析,以此来得出较为真实可信的数据指标。但经验性曲线也有其自身的局限,因为地震所造成的危害会因为客观环境的不同而有所不同,如在不同的地震环境、场地和工程结构中,地震所打来的危害都是不一样的,因此,这种地震经验易损性曲线没有其广泛的推广意义,再加上其需要具体的数据分析,人们在获得这些数据时会有很大的难度。这些都限制了经验易损性曲线的推广使用,需要做进一步的改善。
除了经验易损性曲线之外,理论易损性曲线也是地震易损性分析中的一种重要参照曲线。采用理论易损性曲线研究地震的易损性通常要从地震的相应分析数据入手,采用反应谱、静力、时程分析等分析方法,对地震易损性进行系统的分析与评估。同样,理论易损性分析也可以采用不同的分析与研究方法,如Monte Carfo模拟法,但这种方法需要较长的运算时间,为此Fukushima提出了一种更为方便、快捷的分析方法,即评估结构响应的分析方法,这种方法通过振动理论来对土木工程的易损性进行分析,在一个频域内,它所得出的结果是准确可靠的。
此外,Singhal、shinozuka和Basoz等也对地震的易损性进行了广泛的研究,这些研究人员都在地震易损性的研究领域取得了重要的研究成果,促进了国外地震易损性分析的研究进程,使土木工程项目在更安全的工程环境下运行,加大了工程项目的安全系数。
3 地震易损性的国内研究概况
与国外的土木工程结构地震易损性的研究相比,我国在地震易损性研究方面起步较晚,主要是对土木工程结构的地震易损性进行经验性曲线分析。经验性分析的对象是一些群体性的房屋建筑,对这些群体性的房屋建筑进行震害预测。我国最早对土木工程项目的地震易损性进行研究的学者是尹之潜教授,尹教授在地震风险分析和震害预测方面都开展了大量的研究工作,取得了很大的研究成果。其研究结论是建立在大量真实的震害数据的基础上得出来的,并根据其实验数据分析了地震强度与土木工程结构破坏度之间的关系,对多种土木工程结构进行了系统的分析与研究,如砖砌体建筑、工厂的排架结构、混凝土结构,并分别根据这些结构的不同特点进行了有针对性的地震易损性分析,在地震危险性分析、地震易损性分析和震灾评估等方面都取得了重大的成就,得出了较为系统和完整了土木工程地质易损性研究结论与成果,起到了很好的震灾预测的实际效果。此外,尹教授还通过与国外专家者之间的相互学习、相互交流,并系统学习了美国斯坦福大学的地震易损性分析相关方面的课程,开发了对地震震灾进行系统预测的PDSM SM B-1地震易损性预测系统,大大加快了我国在地震易损性分析方面的研究进展。
此外,高小旺、张令心、钟益树等人也在地震易损性的研究领域内作出了重要的贡献,针对不同的土木工程结构进行有针对性的震灾预测,加快了我国在地震易损性方面的研究进展,在此不一一细述。
4 目前地震易损性研究方面的问题与发展趋势
4.1 地震易损性研究存在的问题 针对目前国内外对地震易损性分析的研究现状,在地震易损性分析领域还存在着很多问题,如输入参数、破坏准则、分析类型、分析方法等方面都存在着很多问题。具体说来,在输入参数上分析地震易损性方面我国还没有取得相关的理论研究成果,并在易损性的分析上面过于依赖地震动输入,仅仅用一个物理量来描述地震易损性显然不可行,只能用多物理量来解决。在破坏准则方面,不同的破坏准则会带来不同的数据分析结果,通过不同的破坏准则计算出来的数据会有很大的差别,对于这种差别很大的情况人们显得无所适从。另外,在分析类型和分析方法方面我国的地震易损性分析也存在着很大的问题,目前的计算类型与计算方法在运用的过程中计算量过大,对计算机的要求很高,通过分析得出的结果在可信度方面也不能令人满意,这些都是我国在发展结构地震易损性分析方面的主要问题。
4.2 地震易损性研究的发展趋势
4.2.1 两种地震易损性分析法的发展方向 目前国内外对于结构地震易损性的分析是基于经验分析法和理论分析法这两种方法的研究成果之上发展起来的。对于经验易损性分析方法,在分析的准确性与可靠性方面有其无可替代的重要作用,是目前土木工程结构地震易损性分析的重要方法。理论易损性分析方法可以通过比较相关的数值,对地震与土木工程破坏之间的关系进行分析和统计,进而对工程的抗震性进行评价。但这两种方法又都有其局限性,因此,优化目前的易损性分析方法是土木工程结构地震易损性研究的未来发展方向。
4.2.2 经验与理论相结合的易损性分析方法 经验与理论结合的分析方法能够充分利用两种分析方法的优点,尽可能地将所有的地震破坏因素都考虑在内,并且采用理论分析与经验分析相结合的方式来分析工程的地震易损性,具有精确性和可靠性高的优点,并能够对收集到的资料进行排序,详细地为人们提供地震易损性的分析结果,对建筑物的易损性进行系统、完整的分析,满足人们对地震易损性的详细程度和精确度方面的要求,是未来地震易损性研究分析的主要发展方向。
5 结语
土木工程结构的地震易损性分析是土木工程项目在结构损失分析中最重要的一部分,在结构损失分析中处于核心地位,是工程项目设计、优化的关键环节。因此,要结合土木工程结构地震易损性分析的研究进展与发展趋势采取既包含经验分析又包含理性分析的易损性分析方法,把两种分析方法结合起来,对结构的地震易损性进行全面的分析。
参考文献:
[1]周艳龙,张鹏.结构地震易损性分析的研究现状及进展[J].四川建筑,2010(06).
[2]吕大刚,李晓鹏,王光远.基于可靠度和性能的结构整体地震易损性分析[J].自然灾害学报,2011(04).