導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇土木工程新進展，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

前言：隨著全球建筑的不斷發(fā)展，人們對建筑的要求也逐漸在提高，一個國家的土木工程建筑也可以反映出國家的經(jīng)濟發(fā)展水平，是一個國家綜合實力的具體體現(xiàn)，所以，我國在大力發(fā)展經(jīng)濟效益的同時，對土木工程的建設也是需要重視的，應該給予最大的支持來不斷發(fā)展我國土木工程建設。土木工程結構風場的實際檢測是完善我國土木工程建筑的重要方式，也是新技術開發(fā)的技術保障，促進著我國建筑事業(yè)的發(fā)展。

一、土木工程結構風場的實際檢測過程

1.1高層建筑結構風場的實際檢測

高層建筑由于高度的優(yōu)勢，使其在風向負荷和風向機理方面的分析就更加容易，也確定了結構風場實際檢測的理論基礎，使土木工程結構風場的實際檢測工作更便于進行。我國高層建筑在高度和柔性方面都具有著很多的優(yōu)點，對于檢測的效果也比較明顯，可以根據(jù)檢測得出的數(shù)據(jù)直接分析土木工程建筑抗風能力差的原因。在檢測的過程中，當橫向振動發(fā)生的頻率增加時，氣體交換的壓力就要變大，土木工程建筑會產(chǎn)生嚴重的共振現(xiàn)象，由于對這種現(xiàn)象的解釋還沒有合理的公式理論基礎，所以，橫向脈動作用的土木工程結構風場檢測主要是依據(jù)與檢測的過程和結果來綜合分析的。在土木工程結構風場檢測的過程中，對于高層的建筑來說，檢測人員的經(jīng)驗對總結檢測的結果是非常重要的，因為沒有明確的理論對檢測的過程以及結果做出定義，就需要檢測人員依據(jù)自己的檢測經(jīng)驗來探索土木工程建筑的技術革新，以及提高土木工程建筑穩(wěn)定性的措施。高層建筑風壓及風向的共振是為了獲得土木工程建筑在強大風力影響下的結構變化，通過對土木工程結構前后變化的分析，分析土木工程建筑抗風的能力，為提高土木工程建筑的堅固性提供了有效的數(shù)據(jù)。

1.2低層建筑結構風場的實際檢測

在低層建筑結構風場的實際檢測過程中，通過長期的檢測經(jīng)驗，使得檢測人員已經(jīng)掌握了低層建筑結構風場檢測的技術和要求，以及低層建筑結構的檢測機理，了解到低層建筑結構對于防震功能的缺失，通過對風洞和風壓模型的實際測量，在特定的風壓下進行檢測，根據(jù)檢測的結果綜合分析土木工程建筑的抗風能力，風洞和風壓模型實際測量的檢測結果是不同的，比較檢測的結果實驗值，找到抗風壓力不同的原因，從而確定具有更高抗風效果的土木工程建筑技術。在對低層建筑結構的全尺和縮尺風洞進行實際的檢測時，要對壓力以及系統(tǒng)的抗風效率進行具體的檢測，比較分析兩個檢測的結果，從而確定平均壓力系數(shù)，分析壓力系數(shù)對土木工程建筑的影響。通過我國科學家的不斷實踐，已經(jīng)驗證了低矮建筑在抗風方面的抵抗力，也逐漸對檢測的手法進行著改善，所以，在低層建筑結構風場的實際檢測中，完善檢測系統(tǒng)響應，提高感應抗風系數(shù)是非常重要的改善方式，通過技術的革新來加強結構風場的實際檢測效率，不斷提高檢測技術的基礎。

1.3跨度大的橋梁建筑的結構風場實際檢測

在歷史的橋梁建筑中，總是會有橋梁抗風能力差，橋梁受損的現(xiàn)象發(fā)生，最大的原因就是對工程建筑的風場檢測不具體造成的，隨著科學技術的不斷進步，橋梁抗風檢測也逐漸在革新，已經(jīng)建立了有效的理論基礎。橋梁建筑的不斷發(fā)展，更多跨度大的橋梁建筑被興建的越來越多，傳統(tǒng)的抗風檢測已經(jīng)不能滿足大跨度橋梁的檢測，技術逐漸發(fā)展為風洞技術的檢測，結合風力的強度，對橋梁工程抗風能力進行檢測。明確確定影響結構振動的因素，以及可能對大跨度橋梁建筑的影響，由于大跨度橋梁檢測的難度非常大，要求在進行健康監(jiān)控時就檢測抗風的能力，實現(xiàn)全面的維護工作。在進行全尺測量時，要通過風速的檢測來分析大跨度橋梁建設的抗風能力，從而分析出風向風速對橋梁建筑的影響。

1.4跨度大的空間結構建筑的結構風場實際檢測

跨度大的空間結構在建筑上都具有立體的建筑形式，建筑的外形結構也比較復雜，但其投入的建筑資金很少，在結構風場實際檢測的過程中，應結合其建筑的特點，根據(jù)空間結構的多邊形以及實體輕等優(yōu)點來合理的采取檢測的措施。隨著空間結構在建筑類型上的不斷轉變，使其逐漸向著跨度大的建筑類型上靠近，檢測的目標也要隨時做出改動，結合空間結構建筑的建筑特點，實現(xiàn)三維立體的檢測。多變的空間結構建筑的風場分布與跨度大的橋梁建筑是不同的，結構共振的效果也不同，在檢測的過程中，應該結合風壓基本系數(shù)進行分析，根據(jù)實踐總結的經(jīng)驗以及低矮建筑抗風能力差等因素，采取有效的檢測方法?？臻g結構建筑在風壓的影響下，容易產(chǎn)生自激振動，可以利用多通路檢測風壓的方法，來進行實際檢測，根據(jù)氣流的反映探索檢測的結果。

二、新技術的開發(fā)進展研究

2.1土木工程結構風場實際檢測傳感器的工作狀況

土木工程結構風場的實際檢測主要是依靠傳感器來進行的，通過傳感器的接收和回復，來對土木工程建筑的抗風能力進行分析，從而實現(xiàn)風場實際檢測的過程。隨著我國現(xiàn)代化科學技術的不斷發(fā)展，風場實際檢測的傳感器也在不斷的更新，逐漸研制出熱風、電子、三維等傳感儀器，促進了風場實際檢測工作的進展，也使檢測的結果更加的精準。在風場實際檢測的過程中，由于風壓是屬于輕微壓力，很多的自然因素都會對其產(chǎn)生很大的影響，這就使得壓力傳感器得到了廣泛的使用，壓力傳感器可以很敏感的檢測出風向以及風速的變化，能及時的抓住風力對土木工程建筑的影響，加大檢測結果的準確性。根據(jù)壓力傳感器的制作原理，還可以應用到很多領域的抗風檢測中，在風壓較大的情況下就需要使用壓電式壓力傳感器來進行抗風的檢測，壓電式壓力傳感器具有不受外界因素影響的優(yōu)點，壓電系數(shù)也比較高，適用于多種建筑類型的土木工程。

2.2不斷改進檢測的方式方法

土木工程建筑的多樣性，也為風場的實際檢測帶來了很多的困難，檢測需要根據(jù)實際的建筑要求和特點，進行檢測，需要用到的傳感器也不同，所以，使我國風場的實際檢測工作進展的非常緩慢。風場的實際檢測是掌握檢測經(jīng)驗以及發(fā)現(xiàn)土木工程建筑缺點的具體工作，只有不斷改進檢測的方式方法，才能更好的滿足建筑的要求。通過完善檢測的系統(tǒng)以及提高檢測的技術要求來逐步提高風場的實際檢測工作，完善檢測系統(tǒng)可以及時的發(fā)現(xiàn)風場結構的改變以及結構共振的程度，以便于檢測人員掌握有效的數(shù)據(jù)進行后期的分析，提高檢測技術可以使用先進的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及統(tǒng)計系統(tǒng)，對檢測的數(shù)據(jù)進行高效的總結和分析，只有通過不斷的探索，風場的實際檢測工作才能持續(xù)的提高，檢測的步驟才能更加符合要求。對于抗風能力的檢測基本分為兩種方法，有齊墻埋管式檢測方法和多通路壓力檢測方法，檢測人員可以根據(jù)具體的需要采取合適的方法進行檢測，從而不斷探索改進的方案。

2.3新技術開發(fā)的具體進展

隨著傳感器的進一步革新，我國風場的實際檢測技術也得到了具體改善，通過傳感器提供的高科技技術，實現(xiàn)了由傳感器監(jiān)控的檢測環(huán)境，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，也使檢測的數(shù)據(jù)實現(xiàn)智能化的處理，并可以實現(xiàn)通過無線網(wǎng)絡的傳輸把數(shù)據(jù)輸送到電腦的終端，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的長期有效使用，方便檢測工作總結工作的經(jīng)驗以及對建筑的具體分析?，F(xiàn)代化計算機網(wǎng)絡的發(fā)展也為風場的實際檢測工作帶來了很多的便利，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理零誤差的要求，也加快了處理的時間，為檢測人員的分析工作提供了良好的保障，同時計算機無線網(wǎng)絡的介入，也促進了風場實際檢測工作的進展，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程更加的快捷，實現(xiàn)了高效率的檢測目標。

三、實際檢測土木工程結構風場的重要作用

3.1有利于加強土木工程建筑的堅固性

在土木工程的建筑過程中，一定會存在施工要求不符合標準的現(xiàn)象，這樣會使土木工程建筑的質量下降，通過對土木工程建筑進行結構風場的實際檢測，可以及時的發(fā)現(xiàn)土木工程建筑存在的問題，從而制定出有效的方案來避免建筑的損壞。對數(shù)據(jù)的分析可以發(fā)現(xiàn)土木工程建筑的抗風能力，如果抗風能力達不到標準就說明土木工程建筑不能有效的抵抗狂風的打擊，也就是土木工程建筑的牢固性沒有達到標準，根據(jù)實際檢測的結果，獲得建筑抗風能力的數(shù)據(jù)，從而可以制定出有效的方案來加強土木工程建筑的抗風系數(shù)。我國土木工程的建筑都是施工工期長，施工環(huán)節(jié)復雜的建筑，在施工的過程中，施工人員為了提前完成施工任務，往往會疏忽對于土木工程建筑抗風質量的要求，所以，土木工程建筑施工單位一定要做好監(jiān)督管理的工作，使施工人員可以了解到更加先進的加強建筑穩(wěn)定性的技術，結合具體的土木工程建筑要求，使建筑達到具有抗風的能力。

3.2有利于土木工程建筑實現(xiàn)防震減災的功能

近年來，我國大量興建土木工程建筑，其最大的原因就是因為災難的多發(fā)性，地震等災害的來襲，使我國人民承受著巨大的打擊和損失，也對我國的建筑水平提出了質疑。日本是一個島國，發(fā)生地震災害的可能性以及頻率都要比我國大，但是日本建筑的防震效果特別好，極大的減少了災害對人民的影響，這也促進了我國建筑不斷革新的步伐。通過對土木工程建筑進行結構風場的實際檢測來檢測建筑的堅固程度以及是否能實現(xiàn)防震減災的功能，一旦沒有達到這種功能，也能采取有效的措施來彌補，是完善我國土木工程建筑水平的重要措施。建筑施工人員要以提高我國土木工程建筑水平為目標，不斷學習先進的建筑知識和技術，總結建筑經(jīng)驗，了解我國多結構的土木工程建筑要求，從實際出發(fā)，加強保護人民利益以及生命安全的意識，明確知道土木工程建筑在災難發(fā)生時所起的重要作用。土木工程建筑的防震功能也為我國減少了很多的經(jīng)濟損失，有效的減少了災難發(fā)生時的人員傷亡。所以，土木工程建筑結構風場的實際檢測工作，一定要落實到實處，檢測人員要認真完成檢測工作，找出土木工程建筑抗風能力差的原因，對數(shù)據(jù)進行細致的分析，協(xié)助施工團隊制定修補的方案，與施工團隊一起為我國土木工程建筑做出貢獻，大力發(fā)展我國土木工程建筑。

3.3有利于完善我國土木工程建筑要求

土木工程建筑結構風場實際檢測工作的大力開展，使我國更加注重了土木工程建筑的檢測工作，嚴抓土木工程建筑的質量關。根據(jù)檢測的結果可以分析出建筑的水平，有利于施工人員意識到建筑存在的問題，從而完善我國土木工程建筑要求，也有利于提高我國土木工程建筑的施工技術。我國土木工程建筑的水平以及質量是我國綜合建筑的重要體現(xiàn)，施工團隊不符合要求建筑的工程既影響著我國土木工程建筑的口碑，又使土木工程建筑的功能不能很好的實現(xiàn)，不能保障我國人民群眾的利益，所以，要想從根本上提高我國土木工程建筑的水平，相關管理部門既要加大對施工隊伍的管理和要求，施工人員之間也要起到監(jiān)督的作用，施工領導嚴格規(guī)范施工工人的行為，對其施工的細節(jié)做出明確的指導，加強施工人員提高土木工程建筑水平的意識，只有相關施工人員一起努力，我國土木工程的建筑水平才能逐步提高，更好的與世界先進施工技術接軌。

結語

在土木工程興建的今天，施工隊伍在施工的過程中，要不斷提高自身的施工水平，按照建筑的要求，抓好每個環(huán)節(jié)的質量，使土木工程建筑達到可以防震減災的效果。在對土木工程建筑進行結構風場的實際檢測時，檢測人員要根據(jù)檢測的實際建筑對象，利用傳感器技術來對建筑的抗風能力進行細致全面的檢測，嚴格按照檢測的過程進行檢測，得出檢測數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行合理的分析，從而找出我國土木工程建筑還存在的問題和不足。檢測人員也要加大對技術的創(chuàng)新能力，實現(xiàn)更高難度的建筑檢測工作。

參考文獻：

[1]李秋勝，戴益民，李正農(nóng).可移動式低矮房屋風壓的實測研究[C].第十三屆全國結構風工程學術會議論文集.2012.

[2]項海帆，陳艾榮.特大跨度橋梁抗風研究的新進展[J].土木工程學報，2013，36（14）：108-110.

[3]顧明，周印，張鋒，等.用高頻動態(tài)天平方法研究金茂大廈的動力風荷載和風致響應[J].建筑結構學報，2010，21（14）：55-61.

[4]孫天風，周良茂.無肋雙曲線型冷卻塔風壓分布的全尺寸測量和風洞研究[J].空氣動力學學報.2011，12（14）：152-155.

[5]周良茂，李培華.兩個鄰近全尺寸雙曲冷卻塔風壓分布的測量氣動實驗與測量制[J].2012，16（13）：137-144.

[6]李秋勝，等.廣州中信廣場臺風特性與結構響應同步監(jiān)測研究[C].第十二屆全國結構風工程學術會議論文集.2012.

[7]李宏偉.結構健康監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)研究及應用[D]：[學位論文].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學，2012.

[8]歐進萍，周智，等.黑龍江呼蘭大橋的光纖光柵智能檢測技術[J].土木工程學報，2010，37（10）：145-149.

[9]瞿偉廉，陳朝暉，徐幼麟.壓電材料智能磨擦阻尼器對高聳鋼塔結構風振反應的半主動控制[J].地震工程與工程振動，2011，45（22）：494-499.

[10]徐有恒.帶有局部圓弧面建筑模型風洞實驗的雷諾數(shù)模擬問題[D].同濟大學土木工程防災國家重點實驗室開放課題基金項目報告，2010.

[11]龐加斌，宋麗莉，林志興，等.風的紊流特性兩種分析方法的比較及其應用[J]. 同濟大學學報（自然科學版），2010，34（12）：127-132.

[12]李永樂，盧偉，李明水，等.風洞短試驗段中基于被動技術的大氣邊界層模擬[J].實驗流體力學，2010，21（30）：282-285.

篇2

測量是所有工程中必不可少的環(huán)節(jié)，有預測和度量的兩層含義。工程測量實際上就是一種數(shù)據(jù)的采集、處理、放樣、校對以及最終達到監(jiān)測目的的綜合操作過程，應用于建設工程中的所有測繪日程中，在土木工程中的應用也極其廣泛，其實效性尤為突出。

一　工程測量的含義

工程測量有兩層含義：1）用儀器確定空間、時間、溫度、速度、功能等的有關數(shù)值。2）有關地形、地物等的測定工作。它是兼顧施工組織設計各環(huán)節(jié)的協(xié)調、發(fā)展和可持續(xù)的有力保障，擁有測量理論與度量數(shù)據(jù)、科學的方式方法和準確的組織推斷憑證三要素。

二　工程測量的重要性

工程測量是土木工程作業(yè)的一部分，因為土木工程龐大，具有工種繁多，交叉作業(yè)明顯，干擾大，更改難度大等特點，所以必須做好準備工作和有效實施。測量的質量將直接影響工程建設的質量，鑒于土木工程的特性，故工程測量應建立健全的檢查制度，確保測量工具的精度，測量方法得當，測量數(shù)據(jù)全面，測量人員的安全意識。工程測量包括距離測量、角度測量和高程測量三部分。由于誤差具有累加性和傳遞性，如不對工程測量誤差做限值規(guī)范，那么工程測量將對整個工程造成非常大的影響，輕者造成停工誤工、返工上的浪費，嚴重則造成工程功能性喪失的毀滅性傷害。

三　工程測量在土木工程中的應用

工程測量應用于土木工程的所有工序服務中，可以認為沒有工程測量就無法進行工程建設，任何工序都是空談。下面舉例說明其中土木工程的相關應用實例。

（1）施工前勘測

施工測量應建立健全測量組織、操作規(guī)程和檢查制度，在施工測量前應實地踏勘施工現(xiàn)場，對工程項目的地質、地形、地貌和周邊環(huán)境進行全面勘測，根據(jù)實際情況編制測設詳圖，計算測設數(shù)據(jù)。測量前應檢驗和校正施工測量所用的儀器和工具，同時保證測量人員具有測量資質。施工前的工程測量是土木工程開展施工的前提，為施工組織設計書提供數(shù)據(jù)理論基礎。

（2）施工階段的測量

在施工階段進行的測量工作是將圖紙上設計建筑物的平面位置和高程，按設計與施工要求，以一定的精度標定到實地，作為施工的依據(jù)。在施工過程中仍需進行一系列的測量工作，主要內(nèi)容有：建立施工控制網(wǎng)；依據(jù)設計圖紙要求進行工程放樣；每道施工工序完成后，通過測量檢查各部位的平面位置和高程是否符合設計要求；隨著施工的進展，對一些大型、高層或特殊建筑物進行變形觀測等。

（3）設備安裝過程中的測量

使用測量儀器根據(jù)設計圖紙和基準，測定設備安裝的標高基準點和中心線，并在安裝過程中檢測和復驗安裝設備的偏差和精度，保證將設備安裝在正確位置上的工作。內(nèi)容包括：參與基準控制網(wǎng)、基本水準點的定位定點的測量；檢查、復測與驗收設備基礎的中心線、標高及沉降觀測數(shù)據(jù)，復測基礎輪廓及與設備相關的孔、洞、槽的尺寸和定位距離，地腳螺栓的精度保持一致；在連續(xù)性生產(chǎn)線上，各設備中位線、標高等，確認基礎已具備安裝條件；測定設備基礎的主要基準點應與原始水準點組成水準環(huán)線，按二等分安裝的基準點、沉降觀測點、基準線和輔助線等；設水準測量精度和方法觀測，全部基準點的高程測量應具備安裝中的找平、找正和找標高的測定等測量工作，連續(xù)進行，以避免基礎沉降而影響設備的安裝精度；自設備安裝到設備投產(chǎn)的全過程的定期基礎沉降測量，實施設備安裝測量的全過程包括施工前觀測，并跟蹤由于沉降而引起的設備標高的更改度量、施工測量和沉降觀測三個階段，中心線的位移和水平度的變化；安裝結束時土木工程中設備安裝位置、安裝方式、整裝協(xié)調性都需要工程測量。

（4）竣工監(jiān)測

土木工程中竣工驗收監(jiān)測工作程序中的現(xiàn)場勘察、現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理的方式中都離不開工程測量，以此作為報告編制和報告審核階段的數(shù)據(jù)憑證。同時項目驗收時的關鍵點，如批復中專門提及的要求（監(jiān)測工況和必要的原材料）、人環(huán)問題和總量問題等都需要嚴格測量，提供達標數(shù)據(jù)。

（5）后續(xù)維護測量

質量是企業(yè)的生命，更是土木工程的生命。在土木工程處于保修階段時，工程監(jiān)理檢查工程質量狀況、鑒定質量責任問題都需要一定的數(shù)據(jù)依據(jù)，此依據(jù)的出具仍需要精準的工程測量。

四　工程測量新技術

隨著土木工程行業(yè)的不斷發(fā)展與進步，企業(yè)對質量關注度的提升，工程測量的技術革新勢在必行。數(shù)字化技術、全球定位技術GPS、地理信息技術GIS、遙感技術RS等高新技術已逐步應用于工程測量中，給測量帶來了便捷和高的可靠性，縮短了工時，提升了測量效率，從而大大增加了工程測量的營運效率和工程安全系數(shù)。如工程測量中的遙感RS技術，由于大面積的同步觀測、時效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟性等優(yōu)勢得到快速的普及多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地表觀測獲取基礎地理信息的重要手段。

五　結語

工程測量在土木工程中有舉足輕重的作用，應用也是極其廣泛的。隨著人們對質量關注度的不斷溫升，土木工程中的工程測量工序也備受關注，新技術的引進著實給工程測量帶來了便捷，同時也使得土木工程的運營效率逐步提升，質量得以保障，工程測量在土木工程中的應用價值更加顯著。

參考文獻

[1] 岳建平，陳偉清。土木工程測量（第二版） 武漢理工大學出版社

[2] 王勁松，魯有柱。土木工程測量 中國計劃出版社 2008.5

篇3

1土木工程施工管理中存在的問題

1.1施工進度控制不合理。土木工程的施工建設周期較長，因此，合理地掌控施工進度是至關重要的。想要有效地掌控大型工程的施工進度，需要管理者從全局的角度開展工作。然而，目前的施工方嚴重缺乏有效掌控土木工程施工進度的能力，因而使得土木工程施工常常延誤工期，不能夠在規(guī)定時間內(nèi)完成施工，對整個項目工程的建設造成了嚴重的影響。在大型項目工程的建設過程中，通常會將小項目外包，而外包公司的施工速度與質量良莠不齊，因而這也成為造成土木工程項目施工進度不一致的原因[1]。1.2施工管理體制存在缺陷。管理理念在開展土木工程施工管理中發(fā)揮著引領的作用，有助于促進土木工程施工管理水平與效果的提升。目前，我國土木工程施工管理理念處于嚴重的落后狀態(tài)，管理理念更新進展緩慢，管理者嚴重缺乏對管理重要性的認識，管理方法過于傳統(tǒng)，無法滿足時代的要求與土木工程項目不斷發(fā)展的要求。在管理體制方面，施工企業(yè)不具備健全的管理機制。除此之外，在運用管理機制開展管理的過程中，管理者應以自身管理的工作為依據(jù)，合理地運用管理機制，不應一味地模仿其他企業(yè)的管理模式。1.3施工管理人員素質不達標。在現(xiàn)階段的土木工程施工過程中，管理工作難以開展的主要原因是管理者自身所具備的管理能力較低。由于土木工程施工管理人員嚴重缺乏管理的理論知識，實踐次數(shù)少，缺乏實踐能力，對于土木工程施工管理的重視程度不夠，因此，在土木工程項目施工中，管理質量低、效果差，沒有充分發(fā)揮管理的作用。1.4施工材料管理存在缺陷。施工材料是開展建筑施工的基礎。由于建筑工程項目多而復雜，施工材料的數(shù)量龐大，種類繁多，所以有效管理施工材料對于土木工程施工的開展十分重要。土木工程施工材料一旦出現(xiàn)問題，就會對建筑物的整體施工質量和施工水平造成重大的影響。因此，土木工程施工管理人員應嚴格管理施工材料，要對其進行分部門、分工段的管理，為土木工程施工保駕護航。

2提高土木工程施工管理質量的措施

2.1合理計劃施工進度。要科學、合理地制訂土木工程施工計劃，嚴格把控土木工程施工進度，需要管理人員從土木工程項目的整體角度出發(fā)、著眼于全局，因此在開展土木工程項目施工計劃設計前，應仔細分析土木工程施工圖紙，并以施工地區(qū)狀況的實際考察結果為依據(jù)，合理地對土木工程施工進行安排[2]。與此同時，也應該對土木工程施工中的質量控制重點、可能出現(xiàn)的施工問題進行提前預測，做好防范工作，以避免意外因素的出現(xiàn)對土木工程的工期造成影響。2.2建立科學嚴謹?shù)耐聊竟こ淌┕す芾碇贫?。嚴謹而科學的土木工程施工管理制度是促進土木工程施工管理水平與管理效果不斷提升的前提與保障[3]。隨著時代的不斷發(fā)展、科技水平的不斷提升，傳統(tǒng)的土木工程施工管理制度存在的弊端逐漸顯露出來，改善與創(chuàng)新土木工程施工管理模式成為當下迫在眉睫的工作。具備科學性與合理性的土木工程施工管理制度對于建筑施工的有效管理有著很大的幫助。在現(xiàn)階段土木工程施工管理中的主要問題是不具備健全的責任人制度，缺乏責任人能力考核制度。相關部門想要科學合理地完善與建立土木工程施工管理制度，就必須針對現(xiàn)階段土木建筑施工管理中存在的主要問題，在管理制度中添加責任人制度，確保土木工程施工項目的每一個環(huán)節(jié)都有項目負責人，避免出現(xiàn)問題時找不到責任人的情況。2.3提高管理人員的專業(yè)能力。在開展土木工程施工管理時，必須不斷提升管理人員的專業(yè)管理能力[4]。監(jiān)督管理的開展需要人來實現(xiàn)，對施工技術和施工方法應用的管理也需要有人來完成。企業(yè)不斷提升管理人員的管理能力對于土木工程施工管理十分必要。企業(yè)應轉變管理人員的思想觀念，定期對管理人員進行培訓，使土木工程施工管理人員不斷豐富自身的專業(yè)知識，更新管理理念與管理方法，提升自己的管理能力。同時，企業(yè)應定期對土木工程施工管理人員進行考核，以檢測管理人員的能力水平，激勵管理人員不斷自我提升。2.4制訂施工材料的管理方法。管理施工材料也是土木工程施工管理的重點，因此，應嚴格管理施工材料的購買、檢驗等環(huán)節(jié)。在購買施工材料購時，應充分考慮施工成本，按需購買，并且采用抽樣檢測的方法，確保材料的質量符合要求。

3結語

建筑行業(yè)的快速發(fā)展對于我國城市化水平的提升有著很大的促進作用，但建筑行業(yè)在發(fā)展過程中也出現(xiàn)了許多的問題，特別是土木工程施工管理方面，相關部門應不斷地更新管理理念，完善管理制度，提升管理人員的管理能力，從而確保工程的施工質量。

參考文獻:

[1]陳遠星.項目管理在土木工程建筑施工中的應用分析[J].河南建材,2019(4):129-130.

篇4

    一、建立導師制,規(guī)范畢業(yè)設計過程針對畢業(yè)設計中普遍存在的問題,近四年,東南大學土木工程專業(yè)實行本科生四年級導師制與畢業(yè)設計相結合的教學改革。畢業(yè)設計始終堅持以加強學生創(chuàng)新精神、綜合素質和工程能力的培養(yǎng)為目標,實行本科生四年級導師制,充分發(fā)揮指導教師的主導作用。

    指導教師針對每位學生的實際情況制定學生整個四年級一年的學習計劃,將畢業(yè)設計改在一年內(nèi)機動安排,讓學生提前參與各科研課題組,聽專家講座和學術報告,提前進行畢業(yè)設計資料文獻搜集和閱讀,及相關知識的儲備。指導老師不僅全面負責指導學生畢業(yè)設計,還要關心學生的全面成長,有針對性地引導學生參與到工程實踐和科研活動中,指導學生開展科技競賽和創(chuàng)新活動,撰寫小論文,組織參觀實際工程。另外,指導教師通過多年來“產(chǎn)學研”結合的渠道,精心培育,建立了相對穩(wěn)定、機制靈活且代表當前國內(nèi)最新技術水平的畢業(yè)設計實踐教學基地。

    通過本科生四年級導師制與畢業(yè)設計相結合,本科生有機會與指導教師的研究生一起參與課題,向學長們請教,開展小組討論,同時,也受到指導教師嚴謹治學的態(tài)度和人格魅力的熏陶和感染。學生在基地進行畢業(yè)設計,實行校內(nèi)外相結合的“雙導師”制,可進一步增強學生對實際工程的感性認識,擴大知識面,了解國內(nèi)外工程實踐中的最新進展,有助于培養(yǎng)學生正確的工程意識和社會責任心,提高工程實踐能力,有效地提高和保證畢業(yè)設計的質量。

    建立導師制,體現(xiàn)了“以學生為本”的教育教學理念,加強了師生間交流,更好地實施因材施教,促進學生的個性發(fā)展。通過畢業(yè)設計教學基地建設,探索出以現(xiàn)代大工程為背景,主動面向生產(chǎn)和科研,優(yōu)勢互補的新方法,有利于克服課題、師資、經(jīng)費等方面的困難,有利于學生工程實踐能力、綜合素質和創(chuàng)新能力的提高。

    實行四年級本科生導師制和畢業(yè)設計教學改革以來,已顯著地提高了畢業(yè)設計教學質量。該教學改革成果在全國土木工程專業(yè)評估中得到專家視察組的高度評價和肯定,建議推廣。為了進一步完善該項教學改革工作,體現(xiàn)“與時俱進”的教學改革精神,結合筆者參與的江蘇省教改課題,對我校2003級土木工程專業(yè)四年級學生進行無記名問卷調查,全面反映作為該項工作的參與主體和主要受益者———四年級本科生的要求、呼聲和感受,為教學改革提供第一手資料。

篇5

近年來，隨著水利土木工程規(guī)模的越來越宏大，對環(huán)境的沖擊力越來越大，為了預測工程對自然環(huán)境、人類健康和生活質量的影響，就要在工程開工前對其沖擊力做出評價。最初主要應用可視化沖擊評價（VIA）對環(huán)境作評價，是一種更加感官化的和描述性的方法，它主要關心人類的欣賞觀以及人類同環(huán)境的交互關系。它通過在圖紙和文字資料中查閱或通過繪圖和尺度化的模型等方法來顯示，這些方法不直觀或不能很好地反映客觀情況。后來虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)（VRS）開始盛行，在英法海底隧道工程、香港機場填海工程、三峽截流工程等大型工程中得到了廣泛應用。雖然VRS可以讓用戶對計算機合成的虛擬環(huán)境進行體驗和交互作用，但VRS通常需要繁重的建模和昂貴的三維圖形加速器來快速繪制復雜的場景，并且繪制的畫面不夠自然逼真。而擴充現(xiàn)實技術（AR）將擁有豐富視覺信息的真實世界與VRS相結合，實現(xiàn)了虛擬世界與真實世界的結合?；趯嵕皥D形構造出的虛擬圖像比VRS的逼真度要高，易于實現(xiàn)實時交互，免除了建模工作的繁瑣程度且不需要昂貴的三維圖形加速器，大大提高了工作效率，給水利土木工程領域帶來了巨大的經(jīng)濟效益。

1. 擴充現(xiàn)實技術

VRS技術是一種通過計算機圖形學、人機交互、傳感、人工智能等技術用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人通過適當裝置，作為參與者自然地對虛擬世界進行體驗和交互作用的技術。由于VRS給人的感覺不真實，人們便將擁有大量有效信息的真實世界與VRS相結合，擴充現(xiàn)實技術（AR）就誕生了。AR使觀察者不僅能夠看到真實世界，還可以看到擴充了的真實世界的、來自于計算機模型的信息，從而具有更豐富的空間信息。AR技術是將科學技術轉化為生產(chǎn)力的一個結合點，它可以廣泛應用于大型土木工程建設的仿真、城鎮(zhèn)與環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境評價等，還可以用于醫(yī)療、娛樂和軍用飛機等。將AR技術較好地應用于大型水利土木工程可以實現(xiàn)更加客觀地對方案進行設計，對工程施工過程進行指導和對工程信息平臺進行建設，為專家和領導提供準確、及時的支持決策。

2. 方法

擴充現(xiàn)實最本質問題就是將計算機所產(chǎn)生的虛擬物體準確地添加到圖像序列當中。實現(xiàn)擴充現(xiàn)實技術的方法以及輔助工具較多，在這篇文章里，討論了更加實用的擴充現(xiàn)實技術，這種方法不需要使用己知的三維標定物對像機參數(shù)事先標定，即基于視覺的免標定擴充現(xiàn)實。當將三維虛擬物體放進用戶環(huán)境的過程中，首先要確定虛擬物體在三維場景中的準確位置，通常用仿射或透視進行定位，然后當像機位置改變時，虛擬物體應相對像機做正確的投影。由于虛擬物體添加到場景中的過程中，有可能和場景中的實物之間產(chǎn)生遮擋，故在實際的算法中，須考慮這一點。

2.1 基于四點的仿射結構

根據(jù)運動的仿射結構，可以推出點的仿射重建特性。假設O，P1，P2，P3是場景中的四個非共面點，由這四個點構成空間仿射系的基。假設P為空間中的任意一點，則P的投影可以表示為：

公式（1）

m表示第m幀圖像， 是點P的投影，P1，P2，P3是基點，u、v為P的投影坐標， 是原點的投影， 是P點仿射坐標的齊次表示，公式（1）表示仿射框架下的投影方程。由此可知只要在每幀圖像中獲得場景的任意四點坐標就可以得到投影矩陣。

2.2 虛擬物體的定位

在仿射坐標下，基點位置決定虛擬物體的位置，諸如Z緩沖、剪切等圖形操作可以進行，這樣可以對空間物體在深度方向上進行排序，進行消隱。光軸η可以表示為

公式（2）

空間點P的變換可表示為

公式（3）

w是P的z值。

2.3 虛擬物體的放置

采用交互式方法確定虛擬物體上一點在兩幀圖像中的位置。兩幀圖像中點P的位置是有關聯(lián)的，只要確定點P在一幀圖像中的位置，就可以根據(jù)對極幾何確定點P在另一幀圖像中的位置。點P的位置確定后就可以求出仿射坐標，實現(xiàn)重投影。

2.4 擴充現(xiàn)實中的遮擋問題

以上方法可以使虛擬物體疊加到真實場景中，但是虛擬物體與真實場景會出現(xiàn)相互遮擋的問題?？赏ㄟ^立體圖像的密度圖導出其深度圖來解決這個問題，然而這種方法的精確度不高。為此我們提出了一種采用基于輪廓關鍵點的方法，這種方法通過三維重建把阻擋輪廓恢復。通過兩幀圖像中阻擋輪廓關鍵點的坐標來得到每一幀圖像阻擋輪廓的重投影。

3. 結果

本研究用數(shù)字照相機、帶VC++軟件的計算機來驗證上述方法的有效性。首先用大方盒來模擬真實場景，取大方盒上的任意四個頂點為追蹤點，構成仿射原點和基點。用小盒子模擬虛擬物體，交互獲取小盒子的頂點坐標，解得小盒子各頂點的仿射坐標，重投影并消隱。結果表明利用此方法可以快速、準確地將虛擬物體投影到不同視點下的三維場景中，從而顯示了此方法的有效性。

4. 結論

現(xiàn)實擴充技術通過虛擬物體與現(xiàn)實圖像的融合為水利土木工程項目的可視化評價提供了一種手段，僅需一臺數(shù)字攝像機和計算機，就可以對水利土木工程對環(huán)境的沖擊做出評價，改善水利土木工程的仿真效果，對避免環(huán)境質量退化及實際工作有著特殊的意義，為水利土木工程的可視化沖擊評價提供了廣闊的應用前景，并且可以大大提高工作效率，給社會帶來巨大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1] 吳煒煜，任愛珠. 多媒體計算機輔助技術在土木工程領域的新進展[J]. 土木工程學報，2000，33（1）： 1-4.

[2] 陳澤志，吳成柯，劉勇. 對極幾何估計的魯棒性新算法[J]. 計算機學報. 2000，

篇6

[中圖分類號] TU7-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）14-0079-03

我國土木工程建設有著飛快的進步，房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)和住宅的大發(fā)展、高速公路和高速鐵路網(wǎng)的迅猛興起，增強了我國的綜合實力。城市建設中的基坑開挖不僅越來越深，而且開挖對周圍環(huán)境的影響越發(fā)敏感；全國30多座城市已建或在建地鐵，大冶露天鐵礦開采的邊坡高度達到800多米，海底隧道、煤礦開采的深度最深達到1000多米。同時，近些年我國工程建設中事故頻發(fā)，如杭州風情大道地鐵基坑倒塌事故、上海蓮花河畔景苑7#樓傾倒事故、青島輸油管道爆炸事件。因此，我國對工程建設場地選址及場地內(nèi)地質條件要求越來越高，水文與工程地質工作是土木工程建設重要的、不可缺少的基礎工作。

1998年教育部頒布《普通高等學校本科專業(yè)目錄》，將原來的結構、橋梁、道路、巖土、礦井建設、城鎮(zhèn)建設等8個專業(yè)合并為土木工程專業(yè)，成為一個寬口徑的大專業(yè)土木工程，具有內(nèi)涵廣泛、支系眾多、科目復雜的特點，涵蓋領域極為廣泛，對學科全貌充分認識與把握，以期培養(yǎng)出的學生“理論基礎扎實，專業(yè)知識面廣，實踐能力強，綜合素質高，并有較強的科技運用、推廣、轉換能力”。[1] [2]土木工程概論課程涵蓋工業(yè)與民用建筑、交通土建、地下工程、巖土工程、市政工程、水利水電工程及國防工程等廣泛領域。[3] [4] [5]通過對土木工程概論課程的學習，對剛進入大學的水文與工程地質專業(yè)學生以后從事土木工程相關的勘察、設計、施工、監(jiān)理、管理等領域從事技術或管理工作有個較為全面的認識。

一、水文與地質專業(yè)對土木工程的重要性

資源開發(fā)和基礎建設在國民經(jīng)濟中有著十分重要的意義。道路橋梁建設、煤礦資源調查等項目開展初期和建設過程中都必須對工程地質自然災害、水文與工程地質條件、不良地質現(xiàn)象及工程對周圍環(huán)境的影響進行評價和調查。資源開發(fā)利用、基礎設施建設造成的水文與工程地質條件的惡化，對人類的生產(chǎn)和生活造成極大的影響，如采礦導致的地面沉降、人工開挖對邊坡穩(wěn)定性的影響、尾礦庫對地下水的污染、水庫蓄水誘發(fā)區(qū)域性地震，特別是近年來由于經(jīng)濟發(fā)展導致的全國大范圍的霧霾天氣。故此在各類地質環(huán)境評價、資源開發(fā)利用以及地基基礎工程建設等過程中，不僅需要從業(yè)人員懂得水文與工程地質專業(yè)知識，而且會科學管理各種工程。但從現(xiàn)實情況來看，高級應用型技術人才普遍不足。

水文與工程地質的畢業(yè)生，既有厚實的專業(yè)理論基礎、寬廣的專業(yè)知識，又有較強的實踐技能，可在大型工礦企業(yè)、城市、城鎮(zhèn)從事給排水、地下水及區(qū)域環(huán)境評價等方面從事水文地質調查工作，也可在有關部門從事飛機場、港口、海岸帶海洋環(huán)境、鐵路、公路、隧道、水庫等土木工程方面的工程地質勘查工作。

二、土木工程概論課程的特點

（一）涵蓋內(nèi)容全面

本課程包括材料力學和結構概念、建筑工程類型及施工工藝、飛機場工程的選址及建設、地下工程類型及施工工藝、橋梁工程的類型及施工工藝、道路工程的選線及種類、鐵路工程、海口工程、給排水工程、海洋工程、土木工程中的災害等內(nèi)容，其中不僅涉及材料力學、結構力學、土力學、鋼筋混凝土結構等力學內(nèi)容，還涉及規(guī)劃、施工及監(jiān)理方面的內(nèi)容，因此學好這門課程，對于剛跨進高等學校大門的水文與工程地質專業(yè)的學生而言，理解本專業(yè)的培養(yǎng)目標意義重大。

（二）發(fā)展變化快

土木工程雖然是一門古老的學科，但其領域隨相關學科的發(fā)展、經(jīng)濟建設和社會進步的需要而不斷深化、不斷拓展。

（三）應用性廣

隨著城市化的發(fā)展，我國對能源需求越來越大，高層及超高層建筑越來越多，建筑基礎形式多以樁基礎等深基礎為主，這不僅要求水文與工程地質專業(yè)畢業(yè)生掌握扎實的專業(yè)基礎知識，同時又為畢業(yè)生就業(yè)提供了更多的機會。

三、土木工程概論課程存在的不足

（一）教材內(nèi)容的滯后

土木工程建設種類、規(guī)模發(fā)展日新月異，由于時效性，教材不可能及時反映土木工程的變化，已淘汰的施工工藝技術甚至還有可能在現(xiàn)有的教材中出現(xiàn)。

（二）課堂教學方式不豐富

土木工程概論課程涉及的工程種類多、工程性很強?，F(xiàn)代多媒體的運用相較于傳統(tǒng)的黑板教學而言，能夠大大提高教學效率，在很短的時間內(nèi)擴大了學生的知識面。涉及高層建筑、橋梁、隧道等工程的施工工藝的流程、各種施工機械的操作過程，學生如不到工地現(xiàn)場則不能很好地掌握關鍵施工技術，這就導致教學效果不理想，學生對知識的掌握不牢靠。

（三）教學素材收集難

由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面，其覆蓋面相當廣泛，要收集各種工程的典型性素材有相當?shù)碾y度。

四、土木工程概論課程教學改革

（一）精選教學內(nèi)容

土木工程概論課程的教學目標是開拓學生土木工程的視野、培養(yǎng)學生土木工程的意識、激發(fā)學生持久的學習動力。因此在講課時可選擇生動宏偉的建設場景和案例，如上海中心基坑施工、廣州東塔基坑施工、三峽大壩工程、港珠澳大橋建設及世界各地的海底隧道工程等，以此來讓學生建立土木工程的整體和發(fā)展思維，從而提高他們學習后續(xù)課程的興趣和質量。同時，在教學中將學生帶到實際工程現(xiàn)場，進行現(xiàn)場教學，讓學生提前接觸生產(chǎn)實際，掌握一些現(xiàn)場施工的知識，為他們走向工作崗位奠定堅實基礎。

（二）采用形式多樣的教學方法

為激發(fā)學生學習興趣、提高課堂效率，各種如橋梁類型、隧道類型、飛機場形式等可以用靜態(tài)多媒體直觀、形象地展現(xiàn)出來，以此提高學生對工程的直觀認識，加深學生的理論知識，以較少的教學時間收到很好的教學效果。土木工程概論內(nèi)容豐富多彩，為避免課程內(nèi)容變得枯燥無味，教師在課堂教學中不應僅僅以靜態(tài)圖片的形式向學生講解土木工程的有關概念、理論，這樣易讓學生產(chǎn)生厭學情緒。課間播放一些隧道施工、深基坑維護施工的教學短片，如人工挖孔樁、港珠澳大橋施工錄像、廣州東塔的施工動畫、管樁打入施工過程、雙排樁施工過程、錨桿支護施工過程、越江隧道施工動畫、邊坡加固施工過程。通過教學錄像的播放，讓學生掌握各種土木工程的施工方法。

（三）穿插專題講座

為了讓學生了解土木工程的最新發(fā)展狀況，針對新近的一些深大基坑工程、橋梁工程及土木工程方面的試驗平臺做專題講座，如上海蓮花河畔景苑7#樓傾倒事故分析、上海中心深基坑支護工程、港珠澳大橋施工、國內(nèi)外離心機試驗、動態(tài)空心圓柱剪切試驗等。隨著城鎮(zhèn)化的進展，近年來淮南新建了一批深基坑工程、橋梁工程、隧道工程。在教學過程中，邀請現(xiàn)場技術人員到課堂上來給學生做講座，如進行過“攪拌樁維護施工”、“地下連續(xù)墻施工”、“拉森板樁維護施工”、“地下空間施工”、“打入樁施工”等專題講座。專題講座不僅充實了教學內(nèi)容、開拓了學生的知識面，而且能引導學生從事土木工程的就業(yè)方向。

（四）知名人物及實驗平臺介紹

為增加水文與工程地質專業(yè)學生對國內(nèi)外高校土木工程專業(yè)的認識及針對部分學生今后考研的情況，教師在講解到各種土木工程時，可穿插些相關的歷史人物、當代知名學者及國內(nèi)的一些重點實驗室的介紹。如講到橋梁工程時，可講一講茅以升事跡、盧溝橋事件、國內(nèi)外知名高校橋梁工程專業(yè)的知名學者及同濟大學的橋梁結構抗風技術交通行業(yè)重點實驗室；講到地下工程時，可介紹同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室的離心機試驗機、動態(tài)空心圓柱剪切儀；講到鐵路工程時，可介紹一下中國首位鐵路工程師詹天佑、同濟大學的道路與交通工程教育部重點實驗室；講建筑工程時，可說一說建筑大師貝聿銘的杰出成就等；講到土木工程災害時，可介紹同濟大學的土木工程防災國家重點實驗室。

（五）新近知名土木工程建筑介紹

國內(nèi)外的知名建筑發(fā)展日新月異，現(xiàn)有的教材很難跟上其發(fā)展變化。因此，在講授土木工程概論時，應介紹國內(nèi)外最新的土木工程建設進展，以增加本課程的時效性，從而激發(fā)學生的學習熱情。講土木工程材料時，可穿插裝修材料的最新發(fā)展狀況；講高層建筑時，可介紹國內(nèi)正在建設的摩天大廈，如上海中心大廈；講橋梁工程時，可穿插東海大橋、杭州灣大橋的建設情況；講高鐵建設工程時，可結合京福高鐵來講；講水利工程時，可以介紹一下我國西南地區(qū)正在建設的水電站，如向家壩水電站、白鶴灘水電站以及金沙江、雅礱江、大渡河等“三江”水電基地。通過講解一些知名重大工程建設的情況，可以拉近水文與工程地質專業(yè)學生與土木工程之間的距離，以此激發(fā)學生學習本門課程的興趣。

（六）授課教師的優(yōu)選與培養(yǎng)

土木工程概論涉及現(xiàn)有的各種工程，要求授課教師不僅要具有寬廣的知識面，而且要有豐富的實踐經(jīng)驗，為此要選具有豐富科研經(jīng)歷的教師授課本門課程。近年來，由于高等學校招生規(guī)模的擴大和高校教師數(shù)量的不足，尤其是有一批青年教師缺乏實踐經(jīng)驗，致使土木工程概論的教學存在一些問題。因此，不僅要求有經(jīng)驗的教師對年輕教師進行傳、幫、帶，鼓勵年輕教師參與相關研究課題中，而且為了掌握土木工程的最新進展，年輕教師要經(jīng)常參加國內(nèi)外的相關學術會議，在寒暑假期間，盡量去工地實習、鍛煉，掌握現(xiàn)場施工的細節(jié)，不斷更新土木工程概論的教學內(nèi)容。

五、結論

土木工程概論課程教學改革可起到幾點作用：1.提高學生學習土木工程概論課程的興趣、效率，激發(fā)了水文與工程地質專業(yè)學生將來從事土木工程建設的熱情。2.使學生更深刻地認識到土木工程概論課程的重要性，加深理解水文工程地質對各類工程的影響，以及各類工程與水文工程地質間的相互作用與關系。3.提高了學生在土木工程建設中，保護水文與工程地質環(huán)境的自覺性，能夠讓學生認識并分析不良水文與工程地質條件，并能針對具體問題提出處理措施。

[ 注 釋 ]

[1] 傅光耀.關于土木工程專業(yè)建筑工程方向教學改革的探討[J].高等建筑教育，2001（1）：25-26.

[2] 王清標，初明祥，胡永強.大土木背景下《土木工程概論》教學模式創(chuàng)新研究[J].當代教育理論與實踐，2012（4）：75-77.

篇7

一、泡沫混凝土

泡沫混凝土是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有不燃性的新型建筑節(jié)能材料。泡沫混凝土是通過化學或物理的方式根據(jù)應用需要將空氣或氮氣、二氧化碳氣、氧氣等氣體引入混凝土漿體中，經(jīng)過合理養(yǎng)護成型，而形成的含有大量細小的封閉氣孔，并具有相當強度的混凝土制品。泡沫混凝土的制作通常是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護而成的一種多孔材料。

泡沫混凝土是一種新型的節(jié)能環(huán)保型建筑材料，是混凝土大家族中的一員，近年來，國內(nèi)外都非常重視泡沫混凝土的研究與開發(fā)，使其在建筑領域的應用越來越廣。

二、地震災害對工程結構的影響

地震是主要的自然災害之一，同時也造成了重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。地震對工程結構的影響主要表現(xiàn)在一下三個方面：

（一）地基失效引起的破壞。在地震作用下，由于地基承載力下降或地基土液化而造成的建筑物傾斜、倒塌。

（二）承重結構承載力不足或變形過大造成的破壞。在地震作用下，結構的內(nèi)里和變形增大，導致承重結構的抗剪、抗彎、抗壓等承載力不足或者變形過大而破壞。如墻體裂縫，鋼筋混凝土構件開裂等。

（三）結構喪失整體性而造成破壞。在地震作用下，結構進入彈塑性變形階段，由于延性不足、節(jié)點連接破壞、主要承重構件失穩(wěn)等原因而喪失穩(wěn)定性，從而造成局部或整體失穩(wěn)。

三、金屬網(wǎng)泡沫混凝土的性能及特點對工程抗震的影響

首先，泡沫混凝土有輕質的特點。泡沫混凝土的密度較小，它的密度等級一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200 kg/m3，，密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應用。由于泡沫混凝土的密度小，一般可將建筑物的自重降低為原來的75%左右。對于工程建筑，例如：對于高度不超過40m,以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構結構構件而言，采用底部剪力法計算結構的水平地震

作用，在水平地震作用下，結構總水平地震作用標準值可簡化為

——相應于結構基本自振周期的水平影響系數(shù)值；

——結構等效總重力荷載，；

——結構總重力荷載等效系數(shù)，對于單質點=1，對于多質點。

在豎向地震作用下，《抗震規(guī)范規(guī)定》，設防烈度為8度區(qū)和9度區(qū)的大跨度結構、長懸臂結構、煙囪及類似高聳結構及設防烈度為9度時的高層建筑，應計算豎向荷載作用。采用類似于底部剪力法的方法計算高層建筑與高聳建筑的豎向地震作用，則結構總豎向地震作用標準值

——豎向地震影響系數(shù)的最大值，可取水平地震影響系數(shù)最大值的65%；

——結構等效總重力荷載，可取其重力荷載代表值的75%

由此可知，通過理論分析，對于混凝土構件，泡沫混凝土與同體積下的普通混凝土相比，結構總水平地震作用標準值降低與結構整體自重成正比，而泡沫混凝土能夠有效降低結構自重，減小結構水平和豎向地震作用，對結構抗震有著不可小覷的作用。 其次，泡沫混凝土可采用現(xiàn)場澆筑施工，整體性好，與主體工程結合緊密。泡沫混凝土還具有施工過程中可泵性好，抗壓強度高（0.5-22.2Mpa），沖擊能量吸收性能好，同時，泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。

參考文獻

[1]關博文，劉開平等.泡沫混凝土研究及應用新進展[J]廣東建材.2008(2):19-21.

[2]張磊，楊鼎宜.輕質泡沫混凝土的研究及應用現(xiàn)狀[J]混凝土.2005(8): 44-48.

[3]閏振甲，何艷君.泡沫混凝土實用生產(chǎn)技術[M].北京:化學1業(yè)出版社.2006.

[4]劉子全，王波等。泡沫混凝土的研究開發(fā)進展[J].混凝土.2008(12).24-26.

[5]王建強 《建筑結構抗震設計》 中國電力出版社2011.

篇8

彈性力學是高等學校土木水利等專業(yè)的一門理論性與應用性都很強的基礎課程，目前各高校很多學科根據(jù)本專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標，實現(xiàn)寬口徑、厚基礎的教學基本要求，減少課時和精簡內(nèi)容。另外，土木類專業(yè)所面臨的現(xiàn)代工程結構設計問題大多為非桿系的復雜結構體系，所以許多高等院校要求開設彈性力學和有限元課程，其目的是加強土木類本科生對復雜結構數(shù)值分析能力的培養(yǎng)，以提高他們從事科學研究和現(xiàn)代結構設計的能力。然而學生普遍認為彈性力學解決實際工程的能力遠不如材料力學和結構力學，而且彈性力學理論抽象，數(shù)學推導麻煩，課程枯燥乏味，提不起學習興趣。因此在現(xiàn)有的學時下如何保證教學的基本要求和基本內(nèi)容，用什么方法和手段達到既增大信息量，減少教學時數(shù)，又能強化學生能力的培養(yǎng)，成為彈性力學教學中需要關注的問題。

一、高校彈性力學教學現(xiàn)狀

為了提高結構力學和彈性力學的相關教學水平和研究成果，教育部高等學校力學教學指導委員會力學基礎課程教學指導分委員會結構力學及彈性力學課程教學指導小組定期召開工作會議，2006年工作會議在武漢理工大學召開，2009年工作會議在成都西南交通大學舉行，2014年10月工作會議在北京工業(yè)大學舉行，各高校在每次會議中都對彈性力學的教學進行了教學改革成果和經(jīng)驗交流，對教學實踐、課程建設和資源積累等問題進行了研討。北京工業(yè)大學在彈性力學的教學中也進行了很多研究和改革，北京工業(yè)大學彈性力學課程的設置和教學與國內(nèi)其他高校具有類似特點與問題。2006年之前彈性力學作為土木工程本科專業(yè)的必修或必選課，學時一般為40學時左右，使用教材以徐芝綸《彈性力學簡明教程》為主要教學參考書。在2007版本科教學改革之后，彈性力學在土木工程專業(yè)本科中仍然設置為學科基礎必修課，但學時改為16學時，考試時采用閉卷考試，對學生學習要求較高，較多學生仍然認為太偏重于理論，理論抽象，數(shù)學推導煩瑣難以理解，并且其解決實際工程的能力遠不如結構力學。在2012版教學計劃后，課程性質以及學時都沒變，但考試時采用開卷考試，對學生的公式推導要求降低。改為16學時時，教師和學生的感覺都是時間太緊張，學習壓力大，所以在剛完成的2015版土木工程本科教學計劃中，彈性力學進行了很多變化，首先課程性質發(fā)生了改變，由學科基礎必修課改為學科基礎選修課，讓學生有選擇的空間，其次學時增加為24學時，讓選修彈性力學的同學能真正學習到彈性力學的主要內(nèi)容。所以目前在現(xiàn)有的學時下，如何保證教學的基本要求和基本內(nèi)容，用什么方法和手段達到既增大信息量，減少教學時數(shù)，又能強化學生能力的培養(yǎng)，成為教學中關注的問題，由此也產(chǎn)生了彈性力學教學內(nèi)容多和學時少的矛盾。許多高校和研究者在彈性力學課程教學和研究上進行了教學改革，取得了較多有益成果，盡管如此，土木工程專業(yè)彈性力學課程在以下幾方面尚有待研究與改革：

（1）教學對象上，彈性力學通常主要在工程力學專業(yè)開設，需要充分考慮結合土木工程專業(yè)的特點。

（2）教學思路上，仍然偏向工程力學方法，在內(nèi)容選擇上較偏向數(shù)學，主要是理論上的教學，對理論分析和數(shù)值分析結合對比方面缺少。

（3）講課內(nèi)容中未能充分引入彈性力學領域的最新進展，尤其是與土木工程結構相關進展，因此在彈性力學課程的教學方式、教學內(nèi)容、考試形式等方面需要進行一些思考和探討，對彈性力學教學中的普遍與特殊問題進行研究與實踐，將促進學校土木工程學科力學教學的發(fā)展。

二、盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平

根據(jù)高等院校土木類專業(yè)本科指導性專業(yè)規(guī)范以及2015版培養(yǎng)方案規(guī)定的學時，需要考慮在既有學時下，使學生的理論水平能達到當今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。

1.重點突出彈性力學分析思路和概念。在教學中，在分析思路上，一般重點講授彈性力學平面問題的相關問題，并且對彈性力學平面問題基本理論采取精講的形式，對空間問題基本理論采取和平面問題基本理論相對比方法進行講解。如果根據(jù)實際，直接從實際工程的三維問題，再到講授二維問題可能更符合思維過程以及實際工程問題，使得思路更加自然，并且能節(jié)省教學課時。另外，在講授方法思路中應突出思路、概念與結論。如彈性力學中的概念問題：彈性力學中應力的方向以及正負號的定義，平面應力問題和平面應變問題的區(qū)分，應力邊界條件和位移邊界條件的確定方法，處理局部邊界條件的圣維南原理，等等，這些都是講述平面問題基本理論中要熟練掌握的概念。

2.結合具體土木工程實例教學，附加一些分析程序和工具的介紹，拓寬學生分析方面的應用能力。在介紹分析思路時，需要結合有實際工程背景的工程算例來分析，這樣可以明確學習目的，激發(fā)學生的學習動力。在理論分析完成后，還可以介紹相應的數(shù)值分析方法，介紹Matlab計算程序或有限元分析工具，對理論分析過程數(shù)值化，讓學生自己操作計算，分析結果。最后由于土木工程專業(yè)學生在實際工作中需要學會運用，可以結合一些設計規(guī)范進行學習，如：公路隧道設計規(guī)范（JTGD70-2004）建議采用彈性力學數(shù)值方法—有限元法計算圍巖的隧道支護結構內(nèi)力和變形等，通過在理論分析結果和數(shù)值分析對比的同時，還可以通過規(guī)范要求進行驗算。

三、根據(jù)當今土木類本科生的培養(yǎng)要求，編寫適合土木工程專業(yè)學生使用的教材

就目前而言，對于土木類本科生的彈性力學課程，各高等院校所安排的教學內(nèi)容、教學時數(shù)及選用的教材均存有不同。換言之，對教學內(nèi)容、教學時數(shù)及教材均沒有統(tǒng)一的指定，仍處在各高校教師根據(jù)自己的教學經(jīng)驗進行不斷地探索與總結。目前已出版的彈性力學教材有很多種，所使用的教材一般為《彈性力學簡明教程》，徐芝侖編，高等教育出版社出版。這本教材所涵蓋的內(nèi)容較多、較全面，也比較深刻，對概念思路的解釋較為簡潔，但仍然有需要改進之處：

（1）基本上從平面問題到空間問題最后到板殼一些特殊問題，分析講解思路可以變化，讓學生更快更容易的理解。

（2）理論講解較多，實際土木工程案例的分析較少。

（3）理論推導比較多，數(shù)值分析對比較少，數(shù)值分析工具的應用較少等，另外學生學習的課余指導用書比較少。為此，編寫更加適合土木工程專業(yè)的教材以及教材指導用書是有必要的。

四、改革單一的板書教學模式，研制《彈性力學》的CAI電子教案

作為一門強調理論與應用的課程，僅以單一的板書教學模式明顯不足。例如，本課程中復雜的理論推導數(shù)學演示，這些均可通過CAI電子教案的教學來表述。此項教改工作的目的是在教學時數(shù)不足的情況下，就如何實現(xiàn)課堂教學氣氛活躍、高效率地完成教學內(nèi)容、突出理論聯(lián)系實際等方面而為之。根據(jù)本課程教學大綱中教學內(nèi)容的要求及依據(jù)更加豐富的教材，可以編制本門課程的CAI電子教案。在實際教學中，采用多媒體與板書相結合的教學模式，預期可以達到較好的教學效果，授課學生能給出較好的評價。另外，課內(nèi)教學是本課程的主要任務。但由于本門課程在土木專業(yè)上的應用性較強，學生的課程設計、畢業(yè)設計均會遇到實際結構問題的數(shù)值分析，對此需要課外指導，因此建立教師學生互動平臺和窗口也是有必要的。

五、結語

為了提高土木工程專業(yè)彈性力學課程教學質量和效果，本文分析了土木工程專業(yè)彈性力學課程的教學相關問題，并探索了土木工程專業(yè)彈性力學課程的教學改進方法。

1.盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平，使學生的理論分析水平達到當今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。

2.根據(jù)當今土木類本科生的培養(yǎng)要求，編寫適合土木工程專業(yè)學生使用的教材。

3.改革單一的板書教學模式，研制《彈性力學》的CAI電子教案，并建立教師互動平臺和窗口。

參考文獻：

[1]徐芝綸.彈性力學[M].第3版.北京：高等教育出版社，1990：181.

[2]馬崇武，秦懷泉.力學與土木工程專業(yè)的力學課程教學[J].高等理科教育，2007，（6）：135-137.

[3]張宇星，呂建國.工程力學考試方法的探索與實踐[J].高等理科教育，2005，（4）：128-129.

[4]鐵木辛柯，古地爾.彈性理論[M].第3版.北京：清華大學出版社，2004：168.

[5]楊桂通.彈性力學[M].北京：高等教育出版社，1998.

[6]劉京紅，等.土木工程專業(yè)彈性力學課程教學改革的探索[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2007，（24）.

[7]王雁然.彈性力學及有限元教學的實踐與研究[J].建筑教育改革理論與實踐，2005，（6）

[8]原方，吳潔.研究生彈性力學教學方法及問題探討[J].力學與實踐，2005，（2）.

[9]周全太.土木工程專業(yè)彈性力學課程教學的若干思考[J].無錫教育學院學報，2005，25（2）：73-76.

篇9

彈性力學是高等學校土木水利等專業(yè)的一門理論性與應用性都很強的基礎課程，目前各高校很多學科根據(jù)本專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標，實現(xiàn)寬口徑、厚基礎的教學基本要求，減少課時和精簡內(nèi)容。另外，土木類專業(yè)所面臨的現(xiàn)代工程結構設計問題大多為非桿系的復雜結構體系，所以許多高等院校要求開設彈性力學和有限元課程，其目的是加強土木類本科生對復雜結構數(shù)值分析能力的培養(yǎng)，以提高他們從事科學研究和現(xiàn)代結構設計的能力。然而學生普遍認為彈性力學解決實際工程的能力遠不如材料力學和結構力學，而且彈性力學理論抽象，數(shù)學推導麻煩，課程枯燥乏味，提不起學習興趣。因此在現(xiàn)有的學時下如何保證教學的基本要求和基本內(nèi)容，用什么方法和手段達到既增大信息量，減少教學時數(shù)，又能強化學生能力的培養(yǎng)，成為彈性力學教學中需要關注的問題。

一、高校彈性力學教學現(xiàn)狀

為了提高結構力學和彈性力學的相關教學水平和研究成果，教育部高等學校力學教學指導委員會力學基礎課程教學指導分委員會結構力學及彈性力學課程教學指導小組定期召開工作會議，2006年工作會議在武漢理工大學召開，2009年工作會議在成都西南交通大學舉行，2014年10月工作會議在北京工業(yè)大學舉行，各高校在每次會議中都對彈性力學的教學進行了教學改革成果和經(jīng)驗交流，對教學實踐、課程建設和資源積累等問題進行了研討。北京工業(yè)大學在彈性力學的教學中也進行了很多研究和改革，北京工業(yè)大學彈性力學課程的設置和教學與國內(nèi)其他高校具有類似特點與問題。2006年之前彈性力學作為土木工程本科專業(yè)的必修或必選課，學時一般為40學時左右，使用教材以徐芝綸《彈性力學簡明教程》為主要教學參考書。在2007版本科教學改革之后，彈性力學在土木工程專業(yè)本科中仍然設置為學科基礎必修課，但學時改為16學時，考試時采用閉卷考試，對學生學習要求較高，較多學生仍然認為太偏重于理論，理論抽象，數(shù)學推導煩瑣難以理解，并且其解決實際工程的能力遠不如結構力學。在2012版教學計劃后，課程性質以及學時都沒變，但考試時采用開卷考試，對學生的公式推導要求降低。改為16學時時，教師和學生的感覺都是時間太緊張，學習壓力大，所以在剛完成的2015版土木工程本科教學計劃中，彈性力學進行了很多變化，首先課程性質發(fā)生了改變，由學科基礎必修課改為學科基礎選修課，讓學生有選擇的空間，其次學時增加為24學時，讓選修彈性力學的同學能真正學習到彈性力學的主要內(nèi)容。所以目前在現(xiàn)有的學時下，如何保證教學的基本要求和基本內(nèi)容，用什么方法和手段達到既增大信息量，減少教學時數(shù)，又能強化學生能力的培養(yǎng)，成為教學中關注的問題，由此也產(chǎn)生了彈性力學教學內(nèi)容多和學時少的矛盾。許多高校和研究者在彈性力學課程教學和研究上進行了教學改革，取得了較多有益成果，盡管如此，土木工程專業(yè)彈性力學課程在以下幾方面尚有待研究與改革：（1）教學對象上，彈性力學通常主要在工程力學專業(yè)開設，需要充分考慮結合土木工程專業(yè)的特點。（2）教學思路上，仍然偏向工程力學方法，在內(nèi)容選擇上較偏向數(shù)學，主要是理論上的教學，對理論分析和數(shù)值分析結合對比方面缺少。（3）講課內(nèi)容中未能充分引入彈性力學領域的最新進展，尤其是與土木工程結構相關進展，因此在彈性力學課程的教學方式、教學內(nèi)容、考試形式等方面需要進行一些思考和探討，對彈性力學教學中的普遍與特殊問題進行研究與實踐，將促進學校土木工程學科力學教學的發(fā)展。

二、盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平

根據(jù)高等院校土木類專業(yè)本科指導性專業(yè)規(guī)范以及2015版培養(yǎng)方案規(guī)定的學時，需要考慮在既有學時下，使學生的理論水平能達到當今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。

1.重點突出彈性力學分析思路和概念。在教學中，在分析思路上，一般重點講授彈性力學平面問題的相關問題，并且對彈性力學平面問題基本理論采取精講的形式，對空間問題基本理論采取和平面問題基本理論相對比方法進行講解。如果根據(jù)實際，直接從實際工程的三維問題，再到講授二維問題可能更符合思維過程以及實際工程問題，使得思路更加自然，并且能節(jié)省教學課時。另外，在講授方法思路中應突出思路、概念與結論。如彈性力學中的概念問題：彈性力學中應力的方向以及正負號的定義，平面應力問題和平面應變問題的區(qū)分，應力邊界條件和位移邊界條件的確定方法，處理局部邊界條件的圣維南原理，等等，這些都是講述平面問題基本理論中要熟練掌握的概念。

2.結合具體土木工程實例教學，附加一些分析程序和工具的介紹，拓寬學生分析方面的應用能力。在介紹分析思路時，需要結合有實際工程背景的工程算例來分析，這樣可以明確學習目的，激發(fā)學生的學習動力。在理論分析完成后，還可以介紹相應的數(shù)值分析方法，介紹Matlab計算程序或有限元分析工具，對理論分析過程數(shù)值化，讓學生自己操作計算，分析結果。最后由于土木工程專業(yè)學生在實際工作中需要學會運用，可以結合一些設計規(guī)范進行學習，如：公路隧道設計規(guī)范（JTGD70-2004）建議采用彈性力學數(shù)值方法—有限元法計算圍巖的隧道支護結構內(nèi)力和變形等，通過在理論分析結果和數(shù)值分析對比的同時，還可以通過規(guī)范要求進行驗算。

三、根據(jù)當今土木類本科生的培養(yǎng)要求，編寫適合土木工程專業(yè)學生使用的教材

就目前而言，對于土木類本科生的彈性力學課程，各高等院校所安排的教學內(nèi)容、教學時數(shù)及選用的教材均存有不同。換言之，對教學內(nèi)容、教學時數(shù)及教材均沒有統(tǒng)一的指定，仍處在各高校教師根據(jù)自己的教學經(jīng)驗進行不斷地探索與總結。目前已出版的彈性力學教材有很多種，所使用的教材一般為《彈性力學簡明教程》，徐芝侖編，高等教育出版社出版。這本教材所涵蓋的內(nèi)容較多、較全面，也比較深刻，對概念思路的解釋較為簡潔，但仍然有需要改進之處：（1）基本上從平面問題到空間問題最后到板殼一些特殊問題，分析講解思路可以變化，讓學生更快更容易的理解。（2）理論講解較多，實際土木工程案例的分析較少。（3）理論推導比較多，數(shù)值分析對比較少，數(shù)值分析工具的應用較少等，另外學生學習的課余指導用書比較少。為此，編寫更加適合土木工程專業(yè)的教材以及教材指導用書是有必要的。

四、改革單一的板書教學模式，研制《彈性力學》的CAI電子教案

作為一門強調理論與應用的課程，僅以單一的板書教學模式明顯不足。例如，本課程中復雜的理論推導數(shù)學演示，這些均可通過CAI電子教案的教學來表述。此項教改工作的目的是在教學時數(shù)不足的情況下，就如何實現(xiàn)課堂教學氣氛活躍、高效率地完成教學內(nèi)容、突出理論聯(lián)系實際等方面而為之。根據(jù)本課程教學大綱中教學內(nèi)容的要求及依據(jù)更加豐富的教材，可以編制本門課程的CAI電子教案。在實際教學中，采用多媒體與板書相結合的教學模式，預期可以達到較好的教學效果，授課學生能給出較好的評價。另外，課內(nèi)教學是本課程的主要任務。但由于本門課程在土木專業(yè)上的應用性較強，學生的課程設計、畢業(yè)設計均會遇到實際結構問題的數(shù)值分析，對此需要課外指導，因此建立教師學生互動平臺和窗口也是有必要的。

五、結語

為了提高土木工程專業(yè)彈性力學課程教學質量和效果，本文分析了土木工程專業(yè)彈性力學課程的教學相關問題，并探索了土木工程專業(yè)彈性力學課程的教學改進方法。

1.盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平，使學生的理論分析水平達到當今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。

2.根據(jù)當今土木類本科生的培養(yǎng)要求，編寫適合土木工程專業(yè)學生使用的教材。

3.改革單一的板書教學模式，研制《彈性力學》的CAI電子教案，并建立教師互動平臺和窗口。

參考文獻：

[1]徐芝綸.彈性力學[M].第3版.北京：高等教育出版社，1990：181.

[2]馬崇武，秦懷泉.力學與土木工程專業(yè)的力學課程教學[J].高等理科教育，2007，（6）：135-137.

[3]張宇星，呂建國.工程力學考試方法的探索與實踐[J].高等理科教育，2005，（4）：128-129.

[4]鐵木辛柯，古地爾.彈性理論[M].第3版.北京：清華大學出版社，2004：168.

[5]楊桂通.彈性力學[M].北京：高等教育出版社，1998.

[6]劉京紅，等.土木工程專業(yè)彈性力學課程教學改革的探索[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2007，（24）.

[7]王雁然.彈性力學及有限元教學的實踐與研究[J].建筑教育改革理論與實踐，2005，（6）

[8]原方，吳潔.研究生彈性力學教學方法及問題探討[J].力學與實踐，2005，（2）.

[9]周全太.土木工程專業(yè)彈性力學課程教學的若干思考[J].無錫教育學院學報，2005，25（2）：73-76.

篇10

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

鋼筋混凝土結構是目前在土木工程中應用最廣的結構類型。其結構有自身的優(yōu)點，然而隨著應用的不斷深入，這種結構類型顯示出了其致命的弱點：鋼筋銹蝕。鋼筋銹蝕引起的鋼筋混凝土結構的破壞是目前土木工程中普遍存在的最主要問題之一。這就要求應盡快發(fā)展經(jīng)濟有效的結構增強方法和新型的高性能結構材料，以延長結構使用壽命，提高結構性能。

FRP筋是加強和改善混凝土結構的一種新的優(yōu)良材料，以其高強、輕質、耐腐蝕等優(yōu)點，開始在土木工程結構中得到應用，并受到廣泛的關注。

1.FRP筋的基本特性

1.1 FRP筋的基本力學性能

FRP筋由高性能纖維和基體材料組成，纖維為增強材料，起加勁作用，基材起粘結、傳遞剪力的作用。纖維的種類主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和混雜纖維，基材主要有聚酯、環(huán)氧樹脂、乙烯基酯、聚酯樹脂等。根據(jù)連續(xù)纖維種類的不同，現(xiàn)在常用的FRP筋主要有玻璃纖維增強筋（GFRP筋）、碳纖維增強筋（CFRP筋）、芳綸纖維增強筋（AFRP筋）和混雜纖維增強筋（HFRP筋）。不同類型的FRP筋性能有所不同，但是作為新型復合材料用于土木工程中，它們之間存在較多的共性。

其優(yōu)點主要有：

（1)密度小，質量輕。FRP筋的密度一般僅為鋼筋的1/6～1/4，有利于減輕結構自重，方便施工。

（2)順纖維方向抗拉強度高。

（3)耐銹蝕。

（4)電磁絕緣性好。

（5)減振性能好。

（6)AFRP筋和GFRP筋具有低傳熱性和低導電性，可用于對傳熱和導電有特殊要求的場所。

（7)作為一種復合材料，F(xiàn)RP筋具有可設計性，可以根據(jù)不同的需求加工成性能差異很大的產(chǎn)品。

FRP筋也存在一些不足之處，主要有：

（1)無塑性。

（2)FRP筋的彈性模量比鋼筋低。常用的CFRP筋、AFRP筋和GFRP筋的彈性模量大致分別為鋼筋彈性模量的75％、35％和20％。

（3)抗剪和抗壓強度較低。FRP筋是各向異性材料，軸向抗壓、橫向抗壓和抗剪性能較差，橫向抗剪強度僅為縱向抗拉強度的1/10左右。

（4)熱穩(wěn)定性較差。

（5)成本較高。

1.2 FRP筋與鋼筋耐腐蝕性能對比

鋼筋銹蝕主要是由于酸性、鹽溶液（特別是氯離子）滲入結構物，破壞了鋼筋表層的鈍化膜使鋼筋不斷地進行電解反應被氧化而造成的。纖維是FRP筋中的主要受力材料，碳纖維和玻璃纖維的耐腐蝕性能、比強度（拉伸強度/密度）和比模量均優(yōu)于鋼、鋁等傳統(tǒng)材料，輕質高強的性能十分突出。從基材性能上看，常用FRP筋基材均具有優(yōu)良的耐腐蝕性，且黏聚力好、抗徐變性能力強，穩(wěn)定性和適應性良好。因此，與鋼筋相比，F(xiàn)RP筋是良好的耐腐材料，它對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力，完全適用于實際工程尤其是沿海工程中。

2.FRP筋耐久性研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外研究者針對環(huán)境對纖維筋耐久性能影響的研究，提出了纖維筋材料性能、纖維筋與混凝土之間粘結性能的退化規(guī)律。研究主要考慮的環(huán)境因素有溫度、濕度變化、化學物質的侵蝕、紫外線照射以及凍融循環(huán)等。

2.1 水和潮濕環(huán)境

研究發(fā)現(xiàn)GFRP筋浸泡在室溫下的水和潮濕混凝土中試件強度沒有發(fā)生明顯的變化。在40℃和80℃環(huán)境下，試件的抗折強度則分別降低了14%和45%。說明FRP筋在水和潮濕環(huán)境下的耐久性受溫度影響很大。另一方面，當樹脂基體所吸收的水分達到其飽和狀態(tài)后，GFRP筋的力學性能將不會再下降。

2.2 酸、堿、鹽侵蝕環(huán)境

國內(nèi)外學者對酸、堿、鹽侵蝕環(huán)境下FRP筋耐久性能進行了大量研究，結果表明，在強酸環(huán)境中，40℃以下，F(xiàn)RP筋沒有發(fā)生退化現(xiàn)象，說明了GFRP筋和CFRP筋抗酸性很強。在堿溶液環(huán)境作用下，采用模擬加速試驗對GFRP筋和CFRP筋觀測其劣化程度，堿溶液pH =12.6～13，試驗溫度為60℃，試驗12個月，試驗發(fā)現(xiàn)堿性環(huán)境下AR-GFRP筋的力學性能變化不大，而CFRP筋基本不受影響，說明了FRP筋在堿環(huán)境下具有相當好的耐久性。試驗表明，在鹽溶液環(huán)境中經(jīng)歷一年后，發(fā)現(xiàn)GFRP筋拉伸強度基本上沒有發(fā)生變化，而CFRP筋的拉伸強度分別降低了5%和7%。

2.3 凍融循環(huán)環(huán)境

研究人員將FRP筋試件在750h內(nèi)經(jīng)歷250次凍融循環(huán)，溫度漲落-29～20℃，結果發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)對FRP筋，尤其是GFRP筋有著明顯的不利影響，影響程度取決于凍融循環(huán)的次數(shù)及溫度的變化幅度。歐進萍教授的凍融試驗中，在經(jīng)歷50～300次凍融循環(huán)-17.8～7℃后，GFRP筋拉伸強度有不同程度的下降，而彈性模量隨凍融循環(huán)次數(shù)呈上升趨勢；CFRP筋的拉伸強度和彈性模量均有不同程度的提高，且彈性模量隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而提高。

2.4 紫外線輻射環(huán)境

一項研究對CFRP筋、AFRP筋和GFRP筋進行了3年的陽光暴露試驗，結果發(fā)現(xiàn)CFRP筋的拉伸強度降低了23%，AFRP筋降低了31%，GFRP筋降低了10%。通過上述試驗可以發(fā)現(xiàn)芳綸纖維對紫外線比較敏感，而玻璃纖維和碳纖維的免疫能力比較好。作為FRP筋的重要組分，樹脂基材受紫外線照射吸收能量后會加速氧化反應，從而導致樹脂提前老化，喪失黏結能力。

3.存在的問題

（1）FRP材料本身也具有一定的缺陷，盡管抗拉強度高，通常可達3000MPa左右，但其彈性模量與強度的比值較低，因而纖維必須在相當大的變形下才能充分發(fā)揮其高強特性。大量試驗結果表明，F(xiàn)RP僅在構件受拉鋼筋屈服后才發(fā)揮出較大的作用，纖維的實際強度利用率很低。因此預應力FRP筋也逐漸得到廣泛的應用。但是相應的錨具、施工方法等還尚未成熟，有待于進一步研究。

（2）FRP筋壓縮強度與其拉伸強度相比而言較低。

（3）耐火性不如鋼材，在設計某些類型的建筑物時需要考慮。

（4）FRP筋與混凝土的粘結錨固性能。表面光滑的FRP筋與混凝土之間的粘結強度僅是鋼筋與混凝土粘結強度的10%～20%，并不適合作為結構構件的受力筋。由于FRP筋與混凝土界面處的內(nèi)部滑移難以測定，目前多利用平均粘結應力與試件加載端或自由端的滑移繪制的關系曲線，并得到FRP筋與混凝土的粘結本構關系。顯然，這個關系并不能反映粘結滑移沿FRP筋錨固長度變化的規(guī)律，也不能描述粘結滑移剛度退化的現(xiàn)象。因此，應研究隨不同位置變化的FRP筋與混凝土的粘結滑移性能和規(guī)律。

FRP筋具有的高強、輕質、耐腐蝕、密度小、低彈性模量等特征，能夠滿足人類對土木工程越來越高的性能要求。但應注意FRP筋與普通鋼筋的差異，在使用時應采取必要措施保證結構的安全性能和使用功能。隨著FRP筋研究和應用越來越廣，使得以往土木工程中難以解決的一些問題迎刃而解，給土木工程帶來新的發(fā)展機遇。

參考文獻

[1]薛偉辰.纖維塑料筋混凝土研究新進展[J].中國科學基金，2004，(1):10-12.

[2]朱虹，錢洋.工程結構用FRP筋的力學性能[J].建筑科學與工程學報，2006，23（3）:26-31.