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土木建筑论文

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土木建筑论文

土木建筑论文范文第1篇

1.土木建筑结构的牢固性。建筑的牢固性是建筑安全性的基本要求之一,建筑牢固性不达标,直接影响建筑的整体质量,为人民的生命财产安全留下隐患。随着地震、泥石流等自然灾害的发生,建筑结构的牢固性受到了严峻的考验。灾害给人们带来的是生命财产的巨大损失,具有严重的破坏性,除了灾害本身所具有的大的破坏力因素之外,我们也要看到,在恶劣的条件下,建筑的牢固性是非常重要的,直接影响建筑的安全性。建筑的牢固性与建筑机构购建的承载力有直接的关系,各组件间的整体连接上也具有非常重要的关系,也就是说,建筑的牢固性是就建筑整体而言,是一个架构体系的牢固性。建筑的设计和施工是建筑结构牢固性的关键点,建筑结构的整体牢固会使建筑的承载能力大大提升,不会因为某一局部受到破坏而导致大范围的破坏甚至出现全部连续发生破坏和倒塌的局面。对土木建筑的牢固性进行检验,主要检验建筑结构的延性和冗余度是否达到标准要求。

2.土木建筑结构的耐久性。土木建筑结构的安全性与其耐久性关系非常密切,人们主观上认为,混凝土材料往往具有很好的耐久性,而从大量的土木建筑结构相关的资料来看,混凝土建筑的使用寿命大多在三十年之内。一般来说,土木建筑结构的耐久性多指建筑竣工后投入使用的寿命,是建筑在基本使用年限内能够正常发挥其所具有的使用功能。我国现行的关于土木建筑结构设计与施工的规范中,在建筑物的耐久性方面没有明确的条款,对饮冻容、干湿、侵蚀等造成的土木建筑寿命缩短明确具体的规定,只是泛泛的对建筑结构在载荷作用下的强度做了一些要求。实际上,土木建筑在外在因素的影响下,如混凝土保护层厚度不够导致的钢筋锈蚀等带来的损害要远超过安全水准设置偏低带来的安全危害。土木建筑结构是否具有良好的耐久性,直接影响建筑的使用寿命。因此要对土木建筑结构在设计和施工方面进行规范的细化是非常必要的。另外,在投资规划上,除了对建筑在建设过程的整体投资进行规划,还要对投入使用后的维护、维修费用加以充分的考虑。

二、我国土木建筑结构安全性存在的问题

1.安全性规范设置水准偏低。虽然我国在建筑结构安全性方面建立了一系列的规范条例,但是我国在安全性规范标准方面与国外发达国家相比还有很大一段距离。我国对于建筑结构构件在承载能力方面的安全水准设置方面,以安全息术或者分项系数作为主要的指标来进行衡量,系数越大表明土木建筑结构在安全性方面的水平越高。对于土木建筑结构的整体牢固性我国对爆炸类和地震类灾害的建筑的牢固性规范还没有进行细致明确的设置。我国建筑结构安全性的要求重点放在结构强度上,在环境影响下的建筑耐久性方面缺乏重视度。

2.建筑施工单位和管理人员缺乏对结构安全性的认识。建筑工程领域安全事故的层出不穷为建筑行业的发展敲响了警钟,使我国建筑工程设计单位和管理人员对建筑结构安全有了新的认识,并加强了关注。但是仍然有相当一部分建筑工程设计和管理人员对土木建筑结构安全性问题还缺乏系统的认识,缺乏防范意识,这样就容易出现人为错误造成的建筑结构安全性问题的发生。

3.工程设计单位与施工单位之间缺乏有效的交流和沟通。土木建筑在施工过程中,对于建筑结构的安全性问题需要设计单位与施工单位之间良好的交流与沟通,这样才能保证施工与图纸的一致性。但是在我国目前建筑行业内,设计单位与施工单位往往各自为政,关系脱节,这就是建筑结构安全缺乏一定的保障。设计单位在对建筑设计图的制作过程中,对某些施工标准或者施工细节不够熟悉,而施工安慰在具体的施工操作中队设计中的计算书不能够深入的掌握,当有技术难题出现时,一般有本单位有经验的技术人员直接进行处理,缺乏与设计单位的有效沟通。但是这种经验式的处理方缺乏准确的数据分析,更没有科学的理论支持,很难保证建筑结构的安全性。

4.建筑设计规范不够完善。建筑工程结构的安全性很大程度上决定于建筑设计的合理性。但是我国土木建筑工程在设计规范方面还不够完善,很多条款比较笼统,不够细化,同时在某些方面要求水准不高甚至空缺。目前的建筑设计规范在建筑工程结构的寿命方面涉及非常少,规范的重点片面的放在工程结构的承载力上。

三、提高土木建筑结构安全性的措施

1.加强新技术的推广和应用。要有效的提高土木建筑结构的安全性,首先要土木建筑结构安全性有破坏性的影视进行预防和改善。土建结构建筑物的病患主要有三种,即裂缝、渗漏、剥蚀,其中以裂缝的影响最为严重。在安全检测中,确定裂缝病害的关键是撩测,传统的探测方法有超声波法、声波跨孔法等,土建结构强度检测的主要方法有回弹法、超声回弹综合法和射线法等,这些方法主要反映了土建结构的表层强度。

2.应用合理的技术规范。在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范.在工程的安全性和耐久性标准上。可有不同的设置水准。全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多:特别像岩土工程那样的规范更是如此。

土木建筑论文范文第2篇

在传统学习中,学生参与的程度与其自觉性成正比。简单枯燥的听、记、默、背、考试,通常会使学生失去学习的动力,学习就会成为一种负担。但在项目教学中,学生的参与程度大大提高,他们自主地确定项目任务,制定项目计划和开展项目活动,他们的角色已转换成积极的参与者,学习已成为一种兴趣。

二、激励手段和评价方式方面

传统教学中,分数是检验学生学习好坏的唯一标准,也是激励学生的重要手段。但这样往往就培养出许多高分低能的学生,而在项目教学法中,分数只是众多激励手段中的一种,学生在学习过程中体会到了从不会到会的合作学习过程和心理感受,以及他们在完成某个项目后所获得的成就感都是激励学生不断学习不断挑战难题的因素。项目教学法的评价也不只注重于分数而是偏重于项目实施的过程,因此在整个学习过程中,学生都在不断地接触新鲜事物,不断地被激励着,而这个过程学生的表现也会影响到学生的最终评价。

三、项目教学法在“建筑制图与识图”课程中的应用

“建筑制图与识图”是建筑类专业必修的一门专业基础课程,主要是培养学生的识图和制图能力,笔者对施工管理与工程造价两个专业中开设的“建筑制图与识图”进行了课程改革,打破了传统教学模式,而以贴近工程实际的项目带动教学,获得了良好的效果。具体的做法如下:

(一)项目教学法的实施流程

1.确定项目任务在项目教学法中,项目任务的确定应与社会现实紧密联系,并且项目应有适宜的难度,要做到既不会使学生产生畏难情绪,又可以促使学生学习运用新的知识与技能去解决以往未解决过的实际问题[4]。在教学过程中,笔者会根据不同章节设计几个不同的项目,比如在学习楼梯详图时,由于这一章节可以说是建筑施工图纸中最难识读的一个部分,经过不断地尝试与改进,笔者在这一部分就设计了一个项目。首先在给学生介绍了楼梯构造中的尺度设计要求和构造要求后,带领学生参观了校园中几种具有代表性的楼梯形式后,为学生提供一套缺少楼梯部分的图纸,请学生们加以补充。再比如,在整个课程结束后,会设计一个情境,假设学生家里分到一块地,可以建自家的小庭院,让学生们进行设计、绘图。这样一个项目就能够把制图、构造、识图的内容都综合应用起来。更主要的是学生参与的热情高涨,形成了良好的学习氛围。2.制定项目计划“凡事预则立,不预则废”,项目任务的实施能否成功很大程度上取决于项目计划是否科学、可行[2]186。由于初次接触,学生对所要进行的项目任务了解程度不是很深,因此在制订计划时,教师协助和支持是不可或缺的。整个制订过程如图1所示。3.实施计划学生在计划确定后,就要按照需求收集相关的资料、寻找相关的资源,然后开始进行设计,虽然笔者要求每个学生最终都要上交设计图,但是在这个过程中,笔者要求学生建立学习小组,加强交流、开展讨论,一些关键点笔者也会系统地给予引导。以自建小庭院为例,笔者的主要引导见表1。总之,在指导过程中,教师一定要把握一个尺度,做到“遵守本位不越位,给予指导不代替,给予弹性指导不要给予硬性指令”[2]192。把思考、判断、实践的机会留给学生。从多次实践中可以看到学生大部分都能在任务中激发自已的潜能。4.成果准备项目成果的形成是项目教学法区别于一般教学法的重要特征之一,在项目任务完成后学生需根据前面阶段搜集的资料进行整理并形成自己的作品[2]195。需要注意的是,这里的项目成果应是广义的概念,它应既包括在项目实施完成后的终结性成果,还应该包括项目实施过程中的阶段性成果,以及在项目实施过程中的过程记录资料[2]195。因为项目教学法的核心就是通过项目任务中的不同的工作与活动来提高和锻炼学生的态度、技能、智力等,因此如果仅以项目的终结性成果作为评价的话,会造成教师对学生的多元化智力因素考察的缺失,从而造成评价的偏颇与学生学习积极性的降低[5]。以前面所提到的项目为例,学生的最终成果应是一套包含平面图、立面图、剖面图及细部详图的设计图纸。而阶段性成果包含设计计划书、计算书等前期工作以及项目小组对设计任务进展情况的一些记录。还有就是教师对学生的设计任务完成情况、学生参与的程度、设计过程中遇到的问题所做的记录等。5.项目评价项目成果的评价与传统考试的评价的不同之处是项目评价注重的不是“优”“良”“及格”“不及格”的评判上,而应偏重于将学生的不同能力进行细分,并制订一定的标准来使评价更加具体客观[6]。通过评价,学生也能知道自己的优点与弱点分别是什么,并找到自己需要提高的方面,对学生有一定的激励作用。以前面提到的设计为例,笔者设计的项目成果评价基本标准如表2所示:此评价笔者通常会由各个小组选派代表来一起进行,最后将各个评价结果综合成表格反馈给相应的学生,并对各种评价结果进行归档。

(二)项目式教学法的效果

在对项目教学法进行多次尝试后,笔者发现学生通过完成项目任务的这一过程能系统地掌握制图基础、建筑构造、建筑识图等课程的相关知识,而且为了完成设计,学生还会主动地通过查找资料等方式自学部分建筑结构与建筑材料方面的知识,他们已经完全能胜任本专业制图与识图的工作任务,并为后面其它专业课程的学习打下了扎实的基础。同时通过任务中小组合作的要求,培养了学生诚实、守信、团结、互助的品质以及良好的沟通能力,为学生将来走向工作岗位奠定了一定的社会基础。项目教学法让学生经历了在“做中学”“学中做”的完整工作过程。学生不再觉得“建筑制图与识图”是一门枯燥的课程,学生学习的自觉性与主动性大大提高了,学习效果显著。

四、项目教学法在实施时需注意的问题

土木建筑论文范文第3篇

关键词 高层建筑 施工 土木工程 措施

中图分类号:TU974 文献标识码:A

1引言

随着时代的快速发展,资源过度消耗,国土的紧张性致使土地综合利用效率进一步加大,高层建筑的建设已经成为城市发展的主体。然而,建筑物的数量和高度在不嘣黾邮保其施工难度加大,技术要求更严格,涉及到的专业领域更广。若要高质量高效率的完成施工项目,需要全面分析目前土木工程的近况。

2高层建筑的施工特点

当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时,它的功能适用性、技术合理性和经济可行性都将发生质的变化。与多层建筑相比,在设计上、技术上都有许多新的问题需要加以考虑和解决。

高层建筑的工程量、劳动量大增,工序增多,各专业工种交叉作业,施工管理和协调控制复杂;由于高层建筑的体积、面积很大,施工准备阶段需大量采购各材料、配件及机具设备,工作量很大;庞大的建设规模,需要的工期一般为2-3年及其以上;建设周期长,则可能面临新工艺、新材料、新技术带来的风险;由于层数多、高度大,高处作业多、垂直运输量大,易在城市施工现场造成安全事故。因此在高层建筑中,需要一体化的施工管理组织协调机构,需要严格控制施工质量。

3关于高层建筑土木施工的质量控制

3.1建筑裂缝的产生及预防

裂缝是高层建筑工程中普遍存在的问题,对施工质量有严重的影响。裂缝由多种原因形成,其种类也比较多,有稳定的,有闭合的,还有动态和静态的。无疑,考虑到整个施工过程,需要最大可能的来解决裂缝的产生。

建筑工程裂缝的治理,应根据建筑的特点确定措施,先判明开裂原因,对造成影响开裂的因素进行处置后,在进行裂缝处理。在设计时,可采取的预防措施有:降低荷载作用和间接作用;释放作用效应;提出建筑材料和构配件的体积稳定性和变形能力的要求;提高建筑构配件及其连接或材料抗裂性能。

具体方法包括“降”、“放”、“限”、“抗”等方面的技术措施。同时,对混凝土后期的养护也能减少裂缝的产生,后期混凝土表面易干燥收缩产生裂缝,若给予适宜温度和湿度保持其结构的湿润,就能有效解决这一问题。具体施工的时候,应结合这两种方法,以提高施工质量。

3.2建筑混凝土浇筑的强度控制分析

混凝土浇筑是建筑过程中至关重要的环节。其一,要采用先进的浇筑方法和技术,当浇筑的面积过大时,需要进行建筑层的预冷却处理,使混凝土和水温之间的温度差控制在25摄氏度左右,浇筑结束之后,还要定期关注温度的变化情况,记录数据,二次浇筑时把握好时间,在第一层混凝土将要凝结还未凝结之前进行,同时,控制好振捣器的使用力度和范围,使得裂缝或空洞刚好没有产生;其二,不合理的浇筑顺序将会引起严重的后果,所以必须根据建筑的施工特点明确合理的浇筑顺序。在整个浇筑过程之中,结点处于很关键的部位,所以其质量的可靠性、牢固性需要现场监理人员的严格检查。

由于施工时间的限制、裂缝的不可避免,必须重视混凝土后期的养护工作。完全依赖于混凝土自身的质量并不能保证其后期面临问题不会发生,所以,混凝土的浇筑离不开专业人员的养护工作,定时检测记录数据,并及时实施养护措施,保证混凝土后期的安全可靠性。

4高层建筑施工质量的影响因素及控制措施

4.1高层建筑施工质量的影响因素

市场经济下的激烈竞争,必然对新时期建设项目的组织、施工提出更高的要求。然而,以往组织施工中,组织者受限于传统思维,缺乏创新,致使工程质量的缺陷,经济效益不明显。

4.1.1重建不重管

其一,在高层建筑当中,需要使用到各种各样的机械设备,由于设备的性能和技术参数决定着施工的进展,在使用设备之前需做好检查,使用之后需保管和养护。一旦忽视检查工作或偷懒觉得影响不大,将导致隐患的发生,后果不堪设想,例如,一台三脚架的质量出现问题,而前期后期的检查出现漏洞,施工过程中则会出现坍塌现象,甚至严重到人员伤亡。因此,机械设备需要相关人的严格管理,避免因机械问题而出现的事故。其二,在一个工程项目中,管理人员到操作人员若不能严格遵守规章制度,不重视技术规范或操作规程,走走形式,将给实际操作带来安全隐患。一旦操作失误,不但影响工程质量和进度,还可能造成人员伤亡。其三,安全措施管理的缺失,负责安全的相关人员责任缺失,在实际操作中,很少组织或不组织安全知识教育,再则,防护措施不到位,消防措施虚设,诸多原因留下了安全隐患。

4.1.2工程质量监督漏洞

由于不重视某些周围环境因素,致使工程质量监督中通常会出现建筑周边环境的监控不到位,比如施工过程中,在进行基坑施工的时候忽略了地下室这一影响因素,将会导致塌方现象的出现,给施工作业带来非常严重的影响。此外,由于对周边环境的考虑不周到,实际操作中可能会出现地下水结构的破坏的情况,使得土质变的酥松,最终引起土质承载能力的下降。所以,施工前要全面了解周围的环境,综合考虑各种影响因素或潜在的影响因素,做好预防措施和应对策略,并及时记录工作,防止问题再次发生。

4.2提高高层建筑施工质量的控制措施

4.2.1加大建设过程中的监管力度

对涉及到管理缺陷的问题上,具体分析,逐个进行解决。第一,机械设备的检查和维护要配备专门人员负责,施工之前进行严格安全检查,确保其正常工作,施工过程中也要定时检查以防损坏,施工后期及时检查和养护工作,保证设备在使用时完好无损。第二,强化建筑行业的自我规范监管体制,严格遵循相关的规章制度,建立多部门的联合协调运作机制,相互协作和监督。第三,加强安全意识教育,出台创新性的安全监管手段,将安全生产的主体责任落实到位。总之,管理措施的改进确保整个建筑工程有条不紊的进行。

4.2.2引进先进技术和高端人才

先进的技术和高端的人才,刺激建筑行业向专业化、现代化方向迈进。在高层建筑的施工管理过程中,管路人员的专业素养决定质量管理的有效性、先进性。对当前建筑过程中文化程度相对较低的操作人员而言,理论基础的缺乏和现代化专业培训的制约,都将影响工程的建设,人才储备显得尤为重要。此外,要关注技术革新,引进先进的施工技术和设备,在当前现代化进程不断推动发展背景下,落后就会淘汰,及时引进来确保工程质量和效率的进一步提高。

5结论

高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。目前,中国规定接近20层的为中高层,30层左右接近100米称为高层建筑。其在城市发展中优势逐渐突出,能够节约城市土地,缩短公用设施和市政管网的开发周期,从而减少市政投资,加快城市建设。但是,高度的增加必然引起施工难度的增加,高层建筑的建造往往涉及到广阔的专业内容,其结构的复杂化,考验着施工技术。

参考文献

[1] 顾培军.高层建筑监理质量控制的几个注意点[J].科技信息(学术研究),2007(18).

土木建筑论文范文第4篇

关键词:土木工程;结构设计;安全性

1土木工程结构设计概述

土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段,即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中,主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安,包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗,就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中,主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用,根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数,构造施工措施要求。对于内力的测算,来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。最后,根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求,保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段,就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段,进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来,施工图是施工的依据,施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件,应满足设备材料采购,非标准设备制作和施工的需要。

2土木工程结构设计中存在的问题

土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题,下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中,箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。对于箱、筏基础底板挑板的设计,首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整,出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说,如果取消挑板,能够方便柔性防水的处理,在建设多层建筑时,结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中,梁、板的跨度计算计算跨度,又叫计算长度,应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑,摩擦角区域的处理,内摩擦角,是土的抗剪强度指标,是工程设计的重要参数。基层开挖时,会应用到摩擦角区域处理的问题,如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小,不会反弹。但中心部位,基土反弹情况较为明显,回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中,主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中,通常是在大房间中垫聚苯,小房间设定基础板的厚度。从安全角度来说,目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低,与国际同类作业相比,由于没有设定规范的视屏问题,会造成工程施工的进行难度的加大,最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(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。

3加强土木工程建设的建议和对策

从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上,应从管理首要保证设计的安全性,尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念,设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富,设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习,使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中,涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中,要严谨、认真,对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细,以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图,从而进行施工,这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象,避免了事故的产生。在施工过程中,要注意过程监管,设计单位与施工单位要保持联系,对于设计图纸中不明确的问题,要进行及时的沟通和设计核对,以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议,要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说,要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础,对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法,提高设计的水平。设计过程中,不一味的追求标准图,虽然采用标准图能够减轻工作量,加快设计进度,但为了保证设计的安全性,设计人员应该认真的对设计方案进行审核,对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算,在保证基础、满足行业标准的前提下,保证设计的合理性、高效性、创新性。

4总结

本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述,根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题,从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上,根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。

作者:董旭 单位:徐州工业职业技术学院

参考文献:

[1]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报,2005.

[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术,2006.

[3]侯力更主编.砌体结构设计[M].北京:中国计划出版社,2006.

土木建筑论文范文第5篇

【关键词】土木材料;工程建筑;推广应用

1 土木材料的概述

土木材料是建筑工程的基础所在,其质量与性能的差异在很大程度上决定了该土木建筑性质的优劣,在土木建筑中通常以土木材料的特点来选择,分析,和评定材料。土木材料的特点具体表现如下:

1.1 具有弹性和塑性的特点

所谓弹性是指材料在外力作用下产生了变形而当外力消失后又能恢复到原来形状的物理现象。塑性是指材料在外力消失后仍能恢复原状,并且在尺寸和形状不变的情形下不产生裂缝的性质。在土木建筑中任何一种土木材料都应具备优良的弹性性能,能承受一定的变形,此种性能以钢结构为最常见。土木材料的变形范围以虎克定律为准,其变形的范围与受力的范围成正比。这就涉及到弹性模量的概念,即纵向应力与纵向应变的比例的常数,常数越高时,当受热或产生形变时材料越不容易发生形变,会在基体内形成相应的应力,当应力超出变形的范围后便发生脆断。常数越低时,就容易变形,基体内的做功便把应力消耗。

1.2 具有脆性和韧性的特点

所谓脆性就是土木材料在受到一定的外力的时候突然发生断裂或裂痕的性质。而韧性是指材料在受到外力或者冲击时能吸收大面积的力而不发生破坏的性能。在土木材料中大部分属于脆性材质,如石材,砖结构,陶瓷玻璃以及混凝土等,然而在高强混凝土普遍应用的今天仍然会发生混凝土结构破坏现象,因此混凝土的脆性日益受到人们的关注,针对混凝土这一缺陷便出现了有高韧性复合材料的水泥进行改良,经过改良后的混凝土具有高韧性和耐久性的特点。

1.3 具有硬度和耐磨性的特点

材料的硬度是抵抗其他硬物对其表面进行破坏的能力,是材料表面的坚硬程度的表现。而耐磨性是材料抵抗外来磨损的能力。

2 土木材料遇水的特性

2.1 憎水性和亲水性

所谓憎水性和亲水性是根据材料在与空气的接触中能否被水湿润的现象分类的。大部分土木材料属于亲水材料,而且可以通过材料的毛细血管渗透到材料的内部,如石料,混凝土,集料以及木材等,而沥青石蜡等材料等表面不能被水浸湿,属于憎水性的材料,该种材质可用作防水材料使用。在特殊要求的情况下,亲水材料经过防水处理也能达到防渗透的功效,以降低其吸水性。

2.2 吸湿性和吸水性

材料的吸湿性是指随着空气湿度的变化材料既能吸收水分又能扩散水分的特性,如混凝土和木质材料。在吸收与扩散中最终达到水分的平衡。而吸水性是材料在浸水状态下吸收水分的能力,由于这种现象的影响使得材料的强度降低,体积增大,影响材料的正常性能。

2.3 耐水性和抗渗性

耐水性是材料在长期水的作用下其性能不改变,强度不降低的性质。这种性质的材料适用于长期处于水中或潮湿的环境中的建筑结构。而抗渗性是材料抵抗压力水渗透的性质,这种性质的材料一般用于地下建筑和水工构建筑这些经常受到压力水的作用的结构。

2.4 抗冻性

即材料在水的作用下经过多次的冷冻和溶解而性能不改变的材料,一般来说,材料经过多次冻融后期强度和性能会受到严重的损坏,因此,为确保建筑物质量和性能,有时对建筑材料的抗冻性也会有特殊的要求。

3 材料遇热的特性

3.1 导热性能

当材料受潮或吸水后会大大降低对热的传导,因此绝热材料应被保证时长处在一个干燥的环境中比便发挥其应有的绝热效果。

3.2 热变形性

一些材料当遇热时会发生变形,这类材料对温度是相当敏感的,当热引起的不匀会产生附加热应力,这种应力在通往超过薄弱区的剪应力强度时可能会发生断裂。因此,热变形的性质对材料的稳定性有重要的意义。

4 土木材料在土木建筑中的引用

4.1 混凝土的应用

普通混凝土是由胶结材料,细骨料,粗骨料和水组成,混凝土在土木建筑中是应用最普遍最重要的材料,随着现代技术的发展出现了新型的混凝土,下面做简要介绍;

高性能混凝土,是通过先进的技术加以改良而来的具有如下优势的一种土木材料,首先,由于高性能混凝土具有高强和超高强的特点,从而减小了混凝土结构的尺寸,减轻了本身的质量以及对地面的荷载,节约了施工成本等,其次,高效能混凝土能增加对外部环境的抵抗力,保证建筑的使用寿命,减少维修费用等由于此种混凝土优良的性能使得近几年在建筑领域得到了广泛的应用。

4.2 纤维材料在土木建筑中的应用

4.2.1 纤维材料在混凝土中的应用

混凝土在建筑业中是一种不可缺少的材料,上面已经阐述过其重要性,一般用钢筋来增强其强度和硬度,但钢筋易受酸碱作用的腐蚀从而造成混凝土的破坏。纤维混凝土是对原有混凝土的一种创新和改良,通过在混凝土中加入纤维来增强混凝土,如今常见的有碳纤维,芳纶,丙纶混凝土,纤维的强度,空间结构以及量的多少都决定着混凝土的性能,与传统的混凝土相比它的拉伸和抗弯强度好,不易发生断裂等优点。

4.2.2 纤维复合材料的应用

纤维复合材料作为土木材料使用时,既可以保持原材料的特点,又可以满足单一材料无法满足的性能。首先在使用的过程中,复合材料有高的比强度和比刚度,如碳纤维T300环氧树脂的比强度是铅材料的6倍,比刚度是4倍,其次复合材料的抗疲劳性好,普通的金属的抗疲劳度为40%左右,而复合材料的疲劳强度可达80%以上,抗疲劳性能优异,再次,复合材料对化学腐蚀有良好的抵抗功能,尤其在一些近海工程中建筑易于周围的海水空气以及污染物发生化学反应从而引起土木材料破坏,而复合材料就不需要担心这个问题。最后,复合材料的抗震性能强,也不易出现由于共振而引发的脆断现象,同时其存在大面积的界面,一旦激起振动衰减速度也快。由于复合材料的这些优异性能使得其在土木建筑中被广泛应用。

4.3 钢结构在土木建筑中的应用

钢结构材料是土木建筑中极为重要的一种材料,越来越受到广泛的关注,钢结构在传统的土木建筑中优势明显,首先它由于质量较轻,在承受静力荷载时吸收变形的能力强,不易发生脆裂,抗震性能好。其次是承载能较强,其构件重量大大轻于同质量的钢筋混凝土构件,而且还可以根据建筑工程的要求进行灵活的分割,提高使用的面积。另外钢结构在施工和安装过程中简单而迅速,即节省了完工时间又节约了施工成本。最后,从环保的方面来看,建筑的建造和(下转第125页)(上接第135页)拆除对环境的影响小,且环保节能,一方面大大的减少了土地的使用面积又降低了在土木建筑中能耗。

总之,本文通过对土木材料的基本特点和性能的分析以便使土木建筑领域的同行们能更好的更有效的利用土木材料,推广和应用新型的土木材料,为土木建筑行业做出应有的贡献。

【参考文献】

[1]王彩桦,吴建芬,张丽娜.钢结构的腐蚀和防护[J].建材技术与应用,2009.