结构测评下的土木工程论文范文

2024-04-27

结构测评下的土木工程论文范文第1篇

摘要:通过理论研究与分析,介绍了探讨了网架结构地震作用下的整体空间工作性能,并对网架在水平抗震特性进行研究,进而简单介绍了目前网架结构体系水平抗震设计方法,为网架结构的设计与健检测系统的安全评估提供依据。

关键词:网架结构体系 自振特性 水平抗震

近年来,随着时代的进步和科学技术的不断发展,越来越多外形美观、受力合理并具有创新意识的建筑结构出现在人们的视野中,其中大跨空间结构的发展状况已经成为衡量一个国家建筑科学技术水平的重要标志之一,我国在网架结构方面的理论和实践方面投入了较大的力量,取得了显著的进展。网架结构体系是由很多杆件从2个或多个方向有规律地组成高次超静定结构,属于空间柔性结构体系。对于网架结构的抗震研究,主要集中在竖向地震作用的计算,这是因为仅针对网架结构本身来研究其水平地震作用下的反应,通常得出的结论是水平地震作用下的反应比较小。而网架结构多用于高大空旷房屋,支撑系统要和网架共同承受水平地震作用,网架良好的空间刚度正好提供了这种可能,因此对网架结构体系在水平地震作用下的反应应给与足够的重视。

1、工程案例

新疆乌恰影剧院在1985年遭遇了强烈地震,对其进行震害分析也表明:由于在结构布置时,将舞台屋面大梁与网架同时放在由台口大梁支承的圈梁之上,从而造成舞台屋面与网架上的大部分荷载都集中在同一水平位置之上,但没有抗测力支承构件,在地面运动水平分量作用下,支承结构没有足够的抗侧刚度,只有通过网架上弦来传递强大的惯性力。而门厅一端是刚性较大的框架结构,不能相应地发生振动,致使网架上弦杆普遍产生较大的内力,尤其是靠近舞台口的上弦杆内力急剧增加。而网架端部上弦是静内力较小之处,按静力设计的原杆件截面也是较小的。因此,造成这部分杆件产生失稳破坏,导致杆件屈曲与支座脱落。可见,对网架结构进行水平抗震设计时应对整个网架体系进行【1】。

2、网架的自振特性

⑴网架结构频率相当密集,尤其在低频率阶段更为显著。网架的频率密集程度较其他结构更为明显,特别是水平振型类密集区域,会出现相邻2个频率相等或接近的情况;⑵常用周边支承网架结构的前三个自振周期存在一定的近似比例关系。网架结构的基频或基本周期与结构短向跨度大小有关,即跨度越大则基频越小,基本周期越大;⑶振型分为水平振型与竖向振型两类,振型类型与网架边界的约束条件有很大关系。

3、计算原则与计算模型

计算网架结构体系水平地震内力的方法与计算竖向地震内力的方法是一样的,仍采用振型分解反应谱法或时程分析法。通常将地震时水平地面运动分解为相互垂直的两个水平运动分量,计算水平地震作用和水平地震反应时,一般只需考虑其中较大的一个,而且假定作用在结构侧向刚度较小的方向。根据“抗震规范”的规定,在计算地震反应时一般不对各地面运动分量的反应加以组合,可分别进行其反应的计算,并考虑1.3的系数后与静内力组合。

在研究水平地震作用时,要考虑整个体系,由于网架结构属于高次超静定柔性结构,虽然杆件间的连接多为焊接空心球连接,但杆件更多地表现出二力杆的性质,处于正常工作状态的网架结构杆件的轴向应力在结构承载过程中的复合内力中所占的比重较大,因而网架结构体系的计算简图是一个空间铰接杆系,计算时通常将柱子及下部结构作以下三种简化:

⑴将柱子作为杆件直接参与计算,考虑柱子的抗弯刚度和轴向刚度。柱子下端为嵌固端,上端与网架铰接。

⑵考虑网架支座有水平方向弹性约束,计算下部结构的侧向刚度,作为网架水平方向弹性约束的弹簧刚度。

⑶上述⑴和⑵结合。既考虑柱子的刚度又将其它辅助构件的刚度简化为弹性约束。

4、水平抗震特性

网架结构体系的整体空间工作特征明显,在分析一个网架结构工程的水平地震效应时,由于下部结构抗侧刚度对计算结果影响将很大(如柱子侧移将极大地影响网架杆件的水平地震内力,且在考虑整体空间工作时,当结构整体横向刚度相对于网架竖向刚度较小时,将表现为水平振动特性),必须认真研究和测算它们的刚度取值,并合理确定其计算模型,进行整体计算分析,以期得到尽可能切合实际的结果。

5、水平地震内力的分布

网架结构体系的水平地震内力有其自己的分布规律,它与竖向地震内力分布明显不同:上下弦杆是边缘内力最大,向跨中逐渐减小,腹杆是边缘小,向跨中逐渐增大,且水平地震内力系数并不符合圆锥形的分布规律。实验分析表明水平地震引起的质点动能由柱顶沿网架上弦向跨中传递与扩散,由于网架的变形而逐渐被吸收,到跨中就很小了,这也体现了网架结构体系的水平地震内力的分布特点【2】。

6、结论

⑴“网架规程”规定:7度可不进行水平抗震验算,8度区对周边支承的中小跨度网架一般可不进行水平方向抗震验算。但在8度区,跨度较大的或较重要的网架结构应认真进行水平方向的抗震验算。

⑵网架结构的水平抗震验算应该对整个结构体系进行。特别是要认真研究下部支承结构,具体分析各类构件的抗侧刚度,确定合适的计算模型。实际中,由于建行物的形式各异,网架支承系统的构造很不相同,不宜像竖向抗震验算那样,提出一个地震内力系数,用实用分析方法计算,具体情况应具体分析。

⑶网架结构体系的水平地震反应与下部支承结构的刚度密切相关,所以在进行水平抗震设计时应将网架与下部结构一起予以考虑,选择合适的下部结构刚度,以使网架结构体系受力合理。

参考文献:

[1]张毅刚,薛素铎等.大跨空间结构[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]张毅刚,孔祥和.网架结构体系的水平抗震性能[J].建筑工业,1998,28(7):11-15.

[3]李宁远.网架结构的地震响应分析[J].国外建材科技,2004,25(6):107-108.

结构测评下的土木工程论文范文第2篇

摘要: 为了获得混凝土重力坝在强地震动作用下的损伤情况,基于耐震时程法提出了一种损伤指标分析方法。耐震时程分析(ETA)法表征了耐震时程与峰值加速度的线性增长关系,可以获得坝体在不同峰值加速度下的动力响应。依据耐震时程分析法的基本理论,合成了一组耐震时程加速度曲线;建立KOYNA混凝土重力坝有限元模型,以耐震时程加速度曲线作为坝体基底输入,通过谐响应分析方法得到了KOYNA混凝土重力坝在ETA激励下响应随峰值加速度变化的频谱曲线;采用坝体顶部中点和下游折坡点作为主要特征点,分析主要特征点的不同指标(位移、应变、加速度响应、固有周期)与耗散能、损伤体积的拟合关系,提出了可以宏观刻画坝体损伤扩展情况的损伤指标——响应频谱差面积。研究结果表明,坝体顶部中点位移频谱差面积和一阶频率的固有周期可以很好地表征坝体的损伤情况,且具有良好的精度,为工程设计提供了可靠的依据。

关键词: 混凝土重力坝; 损伤指标; 耐震时程法; 谐响应分析; 固有周期

引 言

近幾十年来,中国水利事业蓬勃发展,为中国的经济发展和人民的生活提供了保障[1],然而这些水工建筑物大多建设在地震多发的西部地区,混凝土重力坝在强地震动作用下的响应是一个复杂的问题,大坝抗震稳定安全关系着国家经济以及下游居民生命财产安全,因此,选取合适的指标在坝体发生破坏前评估失事的概率是十分重要的。大坝的抗震安全评价和损伤指标的选取已经成为水工结构工程中不可缺少的一部分。

目前,混凝土坝在地震作用下的动力响应分析技术已经取得了很大的进步,国内外学者广泛关注坝体在强地震作用下的损伤扩展情况,合理地确定坝体基底的地震动输入是确保抗震安全的主要前提[2];在混凝土重力坝安全评估中,采取适当的损伤评价指标衡量结构在地震动作用下的损伤程度可以提前采取措施,减少不必要的损失,因此本文着重研究耐震时程分析法的加速度时程输入以及KOYNA混凝土重力坝在耐震时程加速度曲线下的损伤指标的选取。Estekanchi等[34]首次提出耐震时程分析(ETA)法,基于耐震时程分析法的基本原理合成了耐震时程加速度曲线(ETAs),采用ETA分析坝体结构、钢框架结构的动力响应,并与增量动力分析(IDA)法作对比,验证该方法的合理性;白绍良等[5]对能量研究方法的现状做了综合分析;王振宇等[6]从材料、构件和结构三个方面对国内外建筑结构在地震作用下损伤评估的研究结果进行了总结;邱战洪等[7]提出了脆性动力损伤模型和黏弹性动力损伤破坏模型,并应用两种损伤模型分析了地震动作用下龙滩混凝土重力坝及其岩基的破坏过程;杜成斌等[8]采用建立的动态本构模型对KOYNA混凝土重力坝进行非线性地震响应分析并采用损伤分布指标衡量坝体的破坏程度;杜荣强等[9]分别分析了KOYNA大坝、三峡大坝在地震动作用下的损伤分布情况,提出损伤、应力可以作为混凝土结构的安全评价标准;沈怀至等[10]提出坝体需求能力比、超应力累积持时、损伤因子大小及分布范围,初步建立了一个重力坝地震破坏评价模型,通过KOYNA破坏事例验证了该模型的合理性。

本文提出了基于ETA的损伤指标预测方法,选取具有代表性的震害实例——KOYNA混凝土重力坝实际案例,采用耐震时程分析法合成满足KOYNA混凝土重力坝所在场地波要求的ETAs,分析坝体在不同地震动强度下的动力响应和损伤分布,得到能量耗散、损伤体积等响应结果并作为基本指标;随后,采用谐响应法分析混凝土重力坝的非线性损伤演化过程以及响应的频谱演化历程,提出新的指标——响应频谱差面积衡量结构的损伤程度,并与基本指标作对比,验证指标选取的合理性,为实际工程提供了可靠的依据。

1 耐震时程法

通常情况下,大坝易损性分析采用增量动态分析(IDA)法进行计算。本文采用一种新的加速度时程合成方法——ETA。ETA旨在合成满足一定特性的耐震时程加速度曲线,其具有以下性质:1)随着时间增加,耐震时程加速度曲线峰值加速度逐渐变化且随时间增大;2)不同耐震时程下的反应谱与目标谱成一定比例;基于以上两点特性,耐震时程加速度曲线可以作为不同峰值加速度下的加速度时程输入,能够了解坝体从弱强度到强地震动强度下的响应变化情况,不需要经过大量调幅计算,对于大型混凝土坝结构有较为明显的优势。

采用的加速度时程为ETA时程,用ETA方法表征了不同峰值加速度,得到了坝体在不同峰值加速度下的动力响应与损伤信息。ETA不是真实的地震动,在本文对KOYNA坝施加的ETA时程中,05 s表征了0.15g峰值加速度;010 s表征了0.3g峰值加速度;015 s表征了0.45g峰值加速度;020 s表征了0.6g的峰值加速度。通过一条ETA时程进行分析,表示了不同峰值加速度下的坝体的响应,在不同时刻(对应不同峰值加速度)对应不同的损伤分布与响应信息。

耐震时程法具有两方面的特性,其一是峰值加速度随时间持续增加,其二是不同时程下的反应谱与标准反应谱成倍数关系,也就是说,耐震时程法的峰值加速度是与ETA的时刻有关的,一条ETA时程包含了许多条反应谱特性。对于传统时程分析法,需要反复调幅生成地震动进行非线性时程分析,计算量大。通过图1可以看出增量动态分析(IDA)法与耐震时程分析(ETA)法的不同,耐震时程法的优点在于不同时刻对应不同峰值加速度,可以得到不同峰值加速度下的动力响应且计算量小,便于分析。

2 基于ETA法的谐响应分析

由于ETA法生成的耐震时程加速度曲线具有随时间增大的特性,且任一时间的反应谱与目标谱成倍数放大关系,本文利用此方法的良好性质,采用KOYNA混凝土重力坝模型进行动力分析和谐响应分析,得到坝体在不同峰值加速度(ETAs)下的动力响应,从而得到不同时程下的损伤扩展情况,以及不同指标的时程曲线,具体步骤如下:

1)建立如图2所示的有限元模型,对坝体施加自重、静水压力、动水压力以及ETA时程,进行动力分析,得到坝体在以上荷载下的动力响应;

2)选取模型输出响应塑性耗散能、损伤耗散能作为能量损伤指标[1114],通过单元中心损伤值和单元面积计算损伤体积(相当于坝体厚度为1),选取单元中心损伤值0.7作为基准损伤值,得到基准损伤体积,通过以上得到了4种损伤指标,即塑性耗散能、损伤耗散能、损伤体积、基准损伤体积4种指标;

3)KOYNA混凝土重力坝基底输入为ETA时程,采用ETA时程进行计算,得到不同时刻下的损伤因子与响应,输出ETA不同时程(对应不同峰值加速度)下的损伤响应结果,将折减后的弹性模量付给对应的单元,得到具有损伤的单元特性;

4)采用ANSYS有限元分析软件进行谐响应分析[14] ,计算坝体顶部中心点和下游折坡处的水平向位移、水平向应变、主拉应变、Von Mises应变、水平向加速度频谱曲线,得到了具有不同峰值加速度损伤分布特性的频谱响应;

5)通过分析得出不同时刻与初始时刻下的频谱响应指标的频谱差面积作为损伤指标,以及不同时程下的1阶固有频率,得出位移、应变、加速度等指标与固有频率随耐震时程的变化曲线;

6)将以上损伤指标(水平位移频谱差面积、X向应变频谱差面积、主拉应变频谱差面积、Von Mises应变频谱差面积、水平加速度频谱差面积、固有周期)归一化,使其处于01之间,并将塑性耗散能、损伤耗散能、损伤体积、基准损伤体积4种指标归一化,比较位移、应变、加速度、固有周期等6种指标与4种响应指标的拟合情况。

通过以上步骤,采用ETA法与谐响应分析法相结合,可以有效地获取坝体在不同峰值加速度下响应的频谱时程曲线以及不同时刻下的频谱差面积演化过程,从而获得坝体结构损伤指标的对应关系。

3 数值分析

KOYNA混凝土重力坝是在地震作用下遭到破坏的典型案例之一,国内外许多学者都在原有地震动基础上进行了深入的研究,对其破坏形态以及坝体损伤裂缝扩展情况都有一定的了解,因此具有一定的代表性[812]。KOYNA混凝土重力坝坝体高度103 m,坝顶宽度14.8 m,坝底宽度70 m,坝体高度66.5 m处下游坡面折坡。为了提高计算精度,更好地观察坝体损伤扩展情况,文章采用坝体下游折坡处和坝踵处网格加密的有限元模型,坝体有限元模型示意图如图2所示。材料参数如下:混凝土弹性模量为31 GPa,泊松比0.2,密度2643 kg/m3,膨胀角36.31°,初始压缩屈服应力13 MPa,抗压强度24.1 MPa,初始抗拉强度2.9 MPa,断裂能为200 N/m,瑞利阻尼系数α=0,β=0.00323,本构关系采用混凝土塑性本构模型。坝体受到的荷载有自重、静水压力、动水压力以及ETA加速度时程,其中静水压力的静水位为91.75 m,动水压力按照Westergaard附加质量形式加载,采用附加质量的形式模拟不可压缩水体对结构的动水压力,通过此种方法模拟流固耦合的作用。在坝体顶部以1000 N为幅值,在05 Hz频域内加载谐波载荷(如图2所示),进行谐响应分析。

3.1 加速度时程输入

KOYNA混凝土重力坝在水平向峰值加速度为0.474g,竖直向地震动峰值加速度为0.312g下发生损伤,下游折坡处出现裂缝并发生漏水现象。本文采用KOYNA水平向和竖直向地震动生成场地谱,采用场地谱合成一组20 s的耐震时程加速度曲线,地震动时间间隔为0.01 s,其水平向、竖直向峰值加速度分别为0.6g,0.4g,图3为合成的一组ETAs时程曲线。

通过公式(3)可以看出,ETA时程的优化过程需要对不同耐震时程、不同周期下的反应谱进行优化,由于ETA持续时间为20 s,时间间隔为0.01 s,则需要优化2000个点,工作量大、计算时间十分长,为了增加工作效率,文章采用05,010,015,020 s共4个时间段下的反应谱拟合,拟合关系如图4所示。

通过图4可以看出,ETAs时程曲线在05,010,015,020 s 4个时间下的反应谱与目标反应谱有着十分好的拟合关系,在上升段以及平稳段,无明显波动,与目标反应谱基本重合;长周期下,在目标反应谱周围有较小波动。此方法生成的ETAs即满足随时间强度增大,又满足不同时刻的ETAs反应谱与目标反应谱有着良好的拟合关系,因此,此ETAs满足要求,且具有良好的精度要求。

3.2 动力损伤分析

混凝土在地震动作用下的破坏过程是内部细小裂缝萌生、扩展、贯通直至失稳的过程,采用损伤力学研究混凝土的动态破坏行为已经逐渐被广大学者所接受[8]。混凝土材料在拉应力小于抗拉强度下,处于线弹性状态;当拉应力大于抗拉强度时,材料出现非线性行为,即出现软化阶段,采用弹性模量的折减表征损伤,即如下式所示

(4)式中 d为損伤因子,E为损伤后的弹性模量(有效弹性模量),E0为混凝土未损伤的弹性模量(初始弹性模量),损伤因子介于0,1之间,处于0时代表坝体未出现损伤,即有效弹性模量与初始弹性模量相等;处于1时代表坝体完全损伤,即有效弹性模量为0。ABAQUS软件里面的混凝土弹塑性损伤本构迭代过程如图5所示。

本文采用KOYNA混凝土重力坝有限元模型,分析结构在自重、静水压力、动水压力、ETA时程下的损伤情况,图6为不同时刻的损伤分布图(和振动台实验结果[13]相似),分别对应不同峰值加速度。通过ETA法计算,不同时刻对应不同峰值加速度,即得到了不同时刻下的损伤因子与分布,计算出坝体损伤后的弹性模量,将损伤后的弹性模量利用ANSYS有限元分析软件付给每个单元,得到具有损伤的单元特性,对KOYNA混凝土重力坝进行谐响应分析,可以得到不同峰值加速度下的坝体损伤条件的频谱信息与响应。

通过圖6可以看出,随着时间增加,混凝土重力坝的损伤逐渐加剧,裂缝逐渐扩展。在6 s时刻,坝体下游折坡处和坝踵处开始出现损伤;814 s时间内,坝体下游折坡处的裂缝逐渐扩展,14 s时,下游折处的裂缝已经贯穿;1620 s,裂缝扩展情况十分剧烈,坝头出现许多条贯穿型裂缝,坝体损伤情况十分严重,此时坝体已经完全失效,损伤分布位置与KOYNA重力坝实际损伤情况相同,验证了模型以及方法的合理性。

选取合适的响应指标是评估坝体损伤的重要依据,文[11]采用局部能耗作为权重进行加权处理得到整体损伤指数评价坝体的损伤程度;文[14]采用包含能量特性的损伤指标评价结构的损伤程度。因此,坝体结构的能量耗散值可以在一定范围内反映坝体的损伤情况,选取塑性耗散能、损伤耗散能、损伤体积作为响应指标,损伤体积选取原损伤体积和基准损伤体积(损伤临界值为0.7)。

能量曲线的物理意义以及求解思想如图7所示。

可通过ABAQUS有限元分析软件自动输出结果。分析坝体在ETAs下全过程的动力响应,选取以上4种动力响应作为评价坝体损伤程度的指标,图8为4种响应指标的时程曲线。

3.3 指标演化分析

由于结构的能量指标、损伤体积指标只能通过有限元模拟得到,不能观测出来,文献[15]提出压电传感技术损伤健康指数,文献[16]采用峰值位移指标,文献[17]建立了地震动加速度参数与损伤指标之间的关系。基于以上指标的选取,本文选取位移、应变以及加速度频谱曲线这些可以通过传感器测量出来的量作为损伤指标进行损伤评价,并与能量、损伤体积指标做比较,提出新的物理指标来衡量坝体结构的损伤情况。在得到结构动力响应的基础上,文章选取两个主要特征点,即坝体顶部中点和下游折坡处,分别分析两个主要特征点的水平向位移、水平向应变、主拉应变、Von Mises应变、水平向加速度频谱随时间的演化过程如图9,10所示。

通过图9,10可以看出,随着时间的推移,频谱响应峰值逐渐向频率较小的一方移动,且峰值逐渐增加,这意味着随着时间的增大,ETA峰值加速度逐渐增加,坝体受到损伤的程度也在加剧,因此响应频谱曲线可以反映结构在ETA加速度时程下的损伤程度。4 新指标——频谱差面积

通过以上分析,文章提出新的指标即频谱差面积用于评价结构的损伤情况,频谱差面积是指不同时程下的响应与初始时程(0 s)在频率空间下响应的差的面积,如图11所示。阴影部分即为频谱差面积指标。

从其含义中可以了解到,在ETA加速度时程作用下,随着时间增加,坝体损伤逐渐增大,响应逐渐向左移动且峰值逐渐增加,则频谱差面积也随之增加。因此频谱差面积指标是评价结构在ETA加速度时程下损伤程度的有效指标。为了验证哪种指标评价结构的损伤程度较好,将响应的频谱差面积与能量、损伤体积指标归一化,使其处于01之间,比较新指标的拟合程度。图12为坝体顶部中点响应指标归一化时程曲线,图13为下游折坡处响应指标归一化时程曲线。

分别比较图12,13中的时程曲线,在坝顶中点处,水平向位移和固有周期与能量、损伤体积拟合关系好,水平向应变、主拉应变、Von Mises应变以及加速度指标有一定的安全裕度;下游折坡处,固有周期与耗散能、损伤体积拟合关系好,水平向位移频谱差面积指标保守地估计了结构的损伤状态。因此,通过以上分析,固有周期和顶部中点水平向位移频谱差面积指标可以表征损伤体积变化、塑性耗散能以及损伤耗散能,其中,固有周期效果最好,顶部中点水平向位移频谱差面积指标偏保守。

5 结 论

本文基于耐震时程分析法的基本原理,由KOYNA地震动反演得到反应谱,合成了一组ETAs时程。采用KOYNA混凝土重力坝典型震害实例进行有限元模拟,分析了KOYNA坝在ETAs(不同峰值加速度)作用下的损伤情况,并选取塑性耗散、损伤耗散能、损伤体积以及基准损伤体积作为基本指标,其中KOYNA大坝的损伤情况与实际震害裂缝位置一致,验证了该方法的合理性;采用ANSYS进行谐响应分析,模拟坝体在荷载下的振动情况,得出顶部中点、下游折坡处的水平向位移、水平向应变、主拉应变、Von Mises应变以及水平向加速度频谱演化三维曲面和固有周期时程曲线,经过分析得到并提出新的损伤指标——响应频谱差面积以及一阶频率的固有周期,并将以上6种指标与基本指标做比较。结果表明,一阶频率的固有周期和顶部中点位移频谱差面积能够表征损伤体积、塑性耗散能、损伤耗散能的变化,其中,固有周期效果最好,顶部中点位移频谱差面积指标偏于保守,与能量、损伤体积指标有一定的等价性。

文章提取了损伤因子,得到了各单元拉损伤后的弹性模量进行谐响应分析,忽略了塑性及压损伤对于结构响应的影响,方法存在一定的局限性,有待进一步研究。

参考文献:

[1] 郭明珠, 任凤华, 滕海文,等. 大坝强震震害特征分析[J]. 土木工程学报, 2003, 36(11):106109.

Guo Mingzhu, Ren Fenghua, Teng Haiwen, et al. The characteristic analysis of dam strong earthquake disaster[J]. China Civil Engineering Journal, 2003, 36(11):106109.

[2] 陈厚群. 当前我国水工抗震中的主要问题和发展动态[J]. 振动工程学报, 1997,10(3):253257.

Chen Houqun. The main problems and developments in seismic studies on hydraulic structures in China[J]. Journal of Vibration Engineering, 1997,10(3):253257.

[3] HaririArdebili M A, Zarringhalam Y, Estekanchi H E, et al. Nonlinear seismic assessment of steel moment frames using timehistory, incremental dynamic, and endurance time analysis methods[J]. Scientia Iranica, 2013, 20(3):431444.

[4] Valamanesh V, Estekanchi H E, Vafai A, et al. Application of the endurance time method in seismic analysis of concrete gravity dams[J]. Scientia Iranica, 2011, 18(3):326337.

[5] 白绍良, 黄宗明, 肖明葵. 结构抗震设计的能量分析方法研究述评[J]. 建筑结构, 1997,(4):5458.

[6] 王振宇, 刘晶波. 建筑结构地震损伤评估的研究进展[J]. 世界地震工程, 2001, 17(3):4348.

Wang Zhenyu, Liu Jingbo. The advances of studies on seismic damage assessment of building structures [J]. World Information on Earthquake Engineering, 2001, 17(3):4348.

[7] 邱战洪, 张我华, 任廷鸿. 地震荷载作用下大坝系统的非线性动力损伤分析[J]. 水利学报, 2005, 36(5):06290636.

Qiu Zhanhong, Zhang Wohua, Ren Tinghong. Nonlinear dynamic damage analysis of dam and rock foundation under the action of earthquake [J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2005, 36(5):06290636.

[8] 杜成斌, 苏擎柱. 混凝土坝地震动力损伤分析[J]. 工程力学, 2003, 20(5):170173.

Du Chengbin, Su Qingzhu. Dynamic damage of concrete gravity dams under earthquake excitation [J]. Engineering Mechanics, 2003, 20(5):170173.

[9] 杜荣强, 林 皋, 胡志强. 混凝土重力坝动力弹塑性损伤安全评价[J]. 水利学报, 2006, 37(9):10561062.

Du Rongqiang, Lin Gao, Hu Zhiqiang. Safety assessment of concrete gravity dams based on dynamic elastoplasticdamage analysis[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2006, 37(9):10561062.

[10] 沈怀至, 张楚汉, 寇立夯. 基于功能的混凝土重力坝地震破坏评价模型[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2007, 47(12):21142118.

Shen Huaizhi, Zhang Chuhan, Kou Lihang. Performancebased seismic damage assessment model for concrete gravity dams [J]. Journal of Tsinghua University(Science and Technology), 2007, 47(12):21142118.

[11] 寇立夯, 金 峰, 張楚汉,等. 重力坝地震整体损伤指数的初步探索[J]. 中国水利, 2008,(11):2830.

Kou Lihang, Jin Feng, Zhang Chuhan, et al. Exploratory development of global seismic damage indices of concrete gravity dam[J]. China Water Resources, 2008,(11):2830.

[12] 邵长江, 钱永久. Koyna混凝土重力坝的塑性地震损伤响应分析[J]. 振动与冲击, 2006, 25(4):129131.

Shao Changjiang, Qian Yongjiu. Seismic plastic damage response analysis of Koyna concrete gravity dam [J]. Journal of Vibration and Shock, 2006, 25(4):129131.

[13] Harris D W, Snorteland N, Dolen T, et al. Shaking table 2D models of a concrete gravity dam[J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2000, 29:769787.

[14] 王 超, 张社荣, 王高辉. 主余震地震序列下重力坝损伤演化及能量特征[J]. 地震工程与工程振动, 2013, 33(5):5056.

Wang Chao, Zhang Sherong, Wang Gaohui. Damage evolution and energy dissipation characters of gravity dam under main shockaftershock earthquake sequences [J]. Journal of Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2013, 33(5):5056.

[15] 冯 伟. 应用于结构健康监测的压电阻抗技术研究[D]. 南京:南京航空航天大学, 2007.

Feng Wei. Research on piezoelectric impedance technology for structural health monitoring[D]. Nanjing: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,2007.

[16] Ansari M I, Agarwal P. Categorization of damage index of concrete gravity dam for the health monitoring after earthquake[J]. Journal of Earthquake Engineering, 2016, 20(8):12221238.

[17] Elenas A, Meskouris K. Correlation study between seismic acceleration parameters and damage indices of structures[J]. Engineering Structures, 2001, 23:698704.

Key words: concrete gravity dam; damage factor; endurance time method; harmonic response analysis; natural period

作者簡介: 徐 强(1982),男,副教授。Email: xuqiang528826@dlut.edu.cn

通讯作者: 徐舒桐(1994),女,硕士研究生。Email: xushutong@mail.dlut.edu.cnZ ··y^

结构测评下的土木工程论文范文第3篇

摘  要:在高校的涉灾领域研究生培养中,防灾减灾工程及防护工程是与应急管理最为直接相关的学科,也是目前众多高校普遍设置的研究生培养学科,近年来发展较为迅速,培养了大批防灾减灾与应急管理类人才。为厘清防灾减灾工程及防护工程的学科概况、学科基础、人才培养以及科学研究等现状,文章针对我国目前开设该学科的高校情况、师资队伍以及人才培养等方面进行了全面细致、深入系统的调查研究,并对该学科的近期发展概况进行了总结。该调查研究可为了解相关领域的人才培养现状提供依据。

关键词:防灾减灾工程及防护工程;学科概况;学科基础;人才培养;科学研究

近年來,地震、海啸及台风等极端灾害在世界范围内频繁发生。2004年8月,台风“云娜”的影响波及浙、闽、沪、苏、赣、皖、鄂、豫等地区,受灾人口1818万,直接经济损失高达205亿元;2008年初,我国南方部分地区遭遇百年不遇的雨雪冰冻灾害,影响人数超过1亿,直接受灾省份达19省之多;同年5月12日,四川汶川发生8.0级特大地震,造成了建筑结构的大规模破坏,受灾人口4624万,直接经济损失高达8452亿元;2011年3月11日在日本东北部海域发生9.0级特大地震并引发海啸,造成数万人伤亡和约2000亿美元的经济损失[1-2]。不同种类灾害的频发给社会经济发展及人民生产生活带来诸多影响,因此,对灾害的提前规划及有效避让,可以最大程度降低灾害造成的经济损失与人员伤亡,是高校开设防灾减灾救灾等涉灾工程专业适应新时代发展的目的所在[3-4]。

目前,我国众多高校在开展涉灾领域研究生的培养中,涉及到的灾种较为全面,具体包括综合防灾减灾、地震灾害、气象灾害、水文灾害、矿山灾害、海洋灾害等自然灾害,以及火灾、爆炸、核辐射等人为灾害,且多集中在土木工程、地理学、环境科学与工程等一级学科下设立防灾减灾工程及防护工程、岩土工程、结构工程、桥梁与隧道工程、环境科学与工程、自然地理学、固体地球物理学、自然灾害学、水文学及水资源、水利工程、第四纪地质学、构造地质学等二级学科。其中,防灾减灾工程及防护工程是与应急管理最为直接相关的学科,也是高校尤为普遍设置的学科。

防灾减灾工程及防护工程通过综合应用工程学科的理论与技术,以提高工程结构、工程系统抵御人为及自然灾害的能力为目的,研究和防治与人类工程活动有关的工程灾害,对我国实施可持续发展战略具有十分重要的意义。为厘清防灾减灾工程及防护工程的学科概况、学科基础、人才培养以及科学研究等现状,本文针对我国目前开设该学科的高校情况、师资队伍以及人才培养等方面进行了全面细致、深入系统的调查研究,并对该学科的近期发展概况进行了总结与剖析。该调查研究可为了解相关领域的人才培养现状提供依据。

一、学科概况

防灾减灾工程及防护工程学科作为土木工程等一级学科下的二级学科,是通过综合应用土木工程和其他学科的科学理论与技术,建立和发展以提高工程结构和工程系统抵御自然灾害和人为灾害能力的科学理论、设计方法和工程技术的学科。该学科的核心内容为地震工程、抗风工程、抗火工程、抗爆工程和防护工程等[5]。通过工程措施最大限度减轻灾害可能造成的破坏,保证人民生命和财产的安全,保障灾后经济恢复和发展的能力,提高国防工程和城市人民防空工程的防护能力,具有可持续发展的战略意义。

目前,我国高校防灾减灾工程与防护工程专业研究生人才培养以学术型为主,兼顾专业型人才培养。同时,各院校及研究所结合本部門的专业领域,针对不同灾害种类和结构形式各有专长,如清华大学、同济大学、西南交通大学、河海大学、大连理工大学、北京工业大学以及中科院武汉岩土所等,在该学科的研究方向上,有的侧重于工程结构防震减灾,有的侧重于工程结构抗火抗爆,有的侧重于地质灾害防治,有的侧重于高层建筑,有的侧重于桥梁及轨道交通设施等。总体上,涉及灾害种类较为全面,涉及土木工程结构形式多样,在不同涉灾领域培养出大批专业型人才。据统计,我国目前具有防灾减灾工程及防护工程博士与硕士学位授权点的高等院校和科研院所94所,其中博士点单位54所,硕士点单位90所,同时具备博士点与硕士点的单位50所,详情如表1所示。

二、学科基础

在师资队伍方面,全国从事土木工程防灾减灾工程教育及研究方向的专任教师约1500余人,其中包括两院院士18人,长江学者11人,国家杰出青年科学基金获得者20人,国家百千万人才工程7人,享受国务院特殊津贴专家12人,国家级教学名师1人,青年千人计划、青年选拔人才、青年长江学者以及国家优秀青年科学基金获得者等四青人才8人,省部级人才称号2人,其他各类人才称号者5人(如图1所示)。其中,拥有博士学位的教师约占80%,具备正高级职称的专任教师约占30%,具备副高级职称的专任教师约占35%,具备中级职称的专任教师约占34%,其他(初级及以下职称)的专任教师约占1%(如图2所示)。此外,有部分专任教师在多个国际学术组织任职,以及在多个国际知名期刊担任编委、副主编等职务。

在研究机构(含智库)、支撑平台方面,防灾减灾工程及防护工程学科目前拥有国家级及省部级的重点实验室约31个(其中国家级5个,省部级26个),工程实验室2个,研究中心9个,创新中心1个,具体如表2所示。

三、人才培养

目前,我国对于防灾减灾工程及防护工程专业人才的培养目标主要以国家和社会需求为导向,即在学习必要的工科基础知识(数学、物理、化学等学科)之上,需掌握防灾减灾工程及防护工程专业方向较为系统深入的专业基础知识和专业技术知识,包括灾害防御与工程减灾方面的基本理论、分析方法、研究现状以及发展趋势等。为实现专业人才的培养目标,各高校十分重视人才的科学素养与工程素养方面的培养。具体地,在科学素养方面,要求学生应具有扎实的基础理论和专业知识,以及复杂问题的综合解决能力和科学思维方式,并具有较强的创新意识和一定的创新能力;在工程素养方面,能够具有良好的工程思维,以及理论联系实际的能力,同时具有对前沿科学技术吸纳与应用的先进意识,注重防灾减灾与环境保护、生态平衡的关系,关注可持续发展[6]。

从招生情况看,2020年,防灾减灾工程及防护工程学科的博士生报录比大约为200%,硕士生报录比大约为250%;博士研究生招生数约270人,在校生数约1000人;硕士研究生招生数约1300人,在校生数约4000人。从就业情况看,防灾减灾工程及防护工程学科的毕业生平均就业率在90%以上,就业去向主要为签订劳动合同、就业协议、升学、自主创业及其他形式就业。毕业生就业单位主要包括:高等教育单位,应急、民政、交通、国土资源、环境保护、气象等政府管理部门,地质类勘察设计院、铁路设计院等科研院所,以及保险、物流、基础设施建设、卫生防疫、房地产开发等企事业单位。如图3所示,硕士生大多选择国有企业单位就业(约40%),博士生则大多选择高等教育单位就业(约65%);硕士生选择党政机关、高等教育单位、科研设计单位的占比分别约为4.5%、5.5%、6.5%,博士生的就业类型则明显有别于硕士生,除高等教育单位外,科研设计单位与国有企业占比也较高,分别约为15%与7%。

四、科学研究

防灾减灾工程及防护工程学科领域承担各类项目超4000余项,总经费超过20亿元,其中纵向科研超过2000余项,纵向科研经费超12亿元。在承担国家、地方和企业的高水平科研项目的同时,积极拓展国际合作领域,国际合作项目超过30余项。同时,获得了一系列的科研成果,具体包括荣获国家自然科学奖、国家技术发明奖以及国家科学技术进步奖等国家级奖项50余项,省部级和行业协会奖项200余项,发表论文10000余篇,其中SCI、EI、ISTP等检索论文5000余篇,专著和教材共计200余部,国家标准50余项,获授权发明专利600余项。

此外,该学科通过不断拓展与美国、加拿大、欧盟、日韩及新加坡等国家和地区的交流与合作,已和国外10多个国家近百所高校和研究机构建立了联系。另外,通过主办和参加国际、国内重要学术会议,有效加强了学术科技交流。据不完全统计,邀请境外专家来华讲座300余次,国内专家在国际或全国性学术年会上做主题报告600余次,承办防灾减灾及防护工程研究领域学术会议100余次。此外,参加国际学术会议1500余人次,参加国内重要学术会议5000余人次。研究生出访和联合培养300余人。

五、结束语

综合上述调查研究可以发现,经过近年来的不断发展,我国防灾减灾类人才培养已经取得一定成效。目前,开设防灾减灾工程及防护工程学科的高校遍布大江南北,且覆盖了众多领域,经过长足的发展,已逐渐积累起较为雄厚的师资力量与丰硕的科研成果。防灾减灾工程及防护工程专业的研究方向不仅涵盖了地震、强风、海啸以及滑坡等各类自然灾害,也包括了火灾、爆炸等人为灾害,涉灾种类较为全面。因此,该学科在人才培养方面能够较好地契合国家发展战略与市场经济需求,这为应急类人才的培养提供了丰厚的积淀。

参考文献:

[1]唐彦东,刘京会,任云生.防灾科技学院应急管理人才培养探索与实践[J].中国地质教育,2020,29(1):5-8.

[2]李宏男,郑晓伟,李超.高性能结构抗多次多种灾害全寿命性能分析与设计理论研究进展[J].建筑结构学报,2019,40(2):56-69.

[3]陈海霞,陈陵康,曾菁,等.浅析防灾减灾与防护工程专业教学改革[J].湖北函授大学学报,2014,27(15):94-96.

[4]张永忠,曾首义.军地兼顾 指技相融 建设《防灾减灾工程及防护工程》特色学科[J].高等教育研究学报,2001(3):5-7.

[5]赵志青.防灾减灾及防护工程核心分支论述[N].科学导报,2017-9-8(C7).

[6]陈飞.防灾减灾工程与防护工程研究生创新人才培养实践[J].西部探矿工程,2016,28(9):196-199.

结构测评下的土木工程论文范文第4篇

摘要:二十一世纪是地下空间的发展世纪,特别是随着城市的快速发展,资源的过渡开发,必然会带来环境污染、能源紧张、交通拥挤和水资源短缺等严重问题,因此人们不得不向地下要生存空间,以缓解土地资源紧张而带来的压力。未来的世界,地下工程施工必定是最火热的工程施工项目。

关键词:城市发展;入地矛盾;工程施工;地下施工

随着我国城市化的快速推进,地表和地上空间的开发利用逐渐饱和,几近极限,成本也快速上升,继续开发的难度变大。与此对应,人口增加、资源紧缺、环境污染、交通拥堵等“城市病”也变得日益突出。开发利用城市地下空间成了缓解上述矛盾与问题的重要突破口。

1.城市地下施工发展概述

目前,城市地下空间开发利用已成为城市建设和发展的重要组成部分。城市地下空间开发从最初的点状开发进入地铁建设带动的线状和点状拓展开来的片状;地下工程呈现出类型多、综合性强、体量大和地上地下一体化的趋势和特征。

合理开发利用城市地下空间具有多方面的积极作 用。一是可以扩大城市空间容量。城市容量是指一个城市在某一时期对人口和人类活动及与人类活动有关的各类设施的容纳能力。拓展城市容量的载体是城市空间。 城市空间可划分为上部空间、地面空间和地下空间三大部分。现今我国特大城市、大城市的中心城区已无地可供;向上发展也受消防等多因素限制,超过一定高度建 造成本不降反升,反而不经济;有些特定城市受文物古迹保护、限高等规定;同时地下空间开发没有容积率、绿化率的要求;另外,城市地下空间与地上空间相比有 许多独到之处,地下空间的恒温性、恒湿性、隔热性、遮光性、气密性、隐蔽性、空间性、安全性等远远高于地上空间。于是,向地下要空间成为必然选择。二是可 以解决特大城市、大城市交通问题。交通问题最突出的表象是交通拥堵、行车速度慢、停车场设施严重不足。修建地铁、地下过街道、增加地下停车场,对缓解地面 交通问题将带来根本性改善。三是可以有效治理城市环境。合理开发利用地下空间,可以腾挪出更多的地面空间来进行街头、街心绿化和公共广场等建设,改善城市 环境,增加活动场所,提高宜居性。四是可以完善城市基础设施提升城市功能。随着城市化的推进,需要建设更多种类、更大容量的地下管线,城市道路下部的地下 空间为地下综合廊道的建设提供了理想场所。五是可以建设地下商业设施,增加不同层次的商业形态,满足不同消费能力人群的需求。

总之,合理开发利用城市地下空间,对缓解城市中心城区密度、疏导交通、完善基础设施功能、增加城市绿地、保护历史文化景观、减少环境污染和改善城市生态具有不可忽视的作用,将使城市更加美好,未来城市地下空间的开发将是一个大潮流,城市地下空间发展的前景将是充满希望与机会的。

2 地下工程施工的特点及实践

地下工程施工的内容非常丰富,包括施工组织设计,施工技术管理,施工工艺、方案及方法,施工监测和环境保护,所以,依我而见,地下工程的施工特点也是多种多样的。

与其他工程相比较,地下建筑产品更具有体积巨大、情况复杂、不易分割、难以变更等特性,所以地下建筑工程施工除了一般工程的特点外,还具有以下的特点:

第一、生产具有流动性。一方面,施工单位的生产地点具有移动性;二是,在整个施工过程中工人的设备因施工方位的不同会发生转移。

第二、产品形式多样性。因地下工程所处的自然环境和预期用途不同,整个工程的构造、外形和材料选择也会有不同,并且施工方式必将变化,很难实现按统一标准作业。

第三、采用技术难度大。地下工程经常需要依据建筑结构的特殊情况采取多种施工方式和施工材料,这种交叉施工对物资和设备的要求较大,因而在施工技术和施工组织方面必须具有高水平。

第四、机械化水平较低。目前我国地下建筑施工总体上机械化水平还很低,手工操作的情况普遍存在,

除以上情况以外,地下工程的施工组织设计、施工技术、施工还礼、施工方法等均有各自的特点:

施工组织设计的特点在于其能够保证重点,统筹安排,信守合同工期,并能科学合理地安排施工程序,经量多的采用新工艺,新材料,新设备和新技术、组织流水施工,合理地使用人力,物力和财力、恰当地安排施工项目,增加有效的施工作业日数,以保证施工的连续和均衡、提高施工技术方案的工业化,机械化水平、采用先进的施工技术和施工管理方法、减少施工临时设施的投入,合理布置施工总平面图,节约施工用地和费用

施工技术管理的特点是正确贯彻国家的各项技术政策、运用科学的技术规律来组织技术管理、建立正常的生产技术秩序、充分利用施工企业的物资,装备和技术条件、发挥优势,有效地保证工程质量、提高劳动生产率,优质,高效,低耗地完成国家建设

施工方法也有各自的特点:矿山法特点是对于各种地质和几何形状的适应性,尤其是交叉点,横通道,渡线和洞室等处;多掌子面可同时操作,设备和工艺简单,便于人工掌握;较低的造价;开挖的隧道洞壁不平整,超挖,欠挖量大;超挖会增加混凝土投入,因而增加投资;施工作业区有较大的危险,工作环境恶劣;施工对围岩的破坏扰动范围及程度极大,一方面增加了工作面的危险性,另一方面相应要加强支护;施工作业速度较慢。

新奥法特点是充分利用了围岩自身的承载能力,降低了后期支护的强度要求;强调初期支护的时机,应根据围岩类别进行适时支护。支护太晚,围岩变形继续增加已经引起了应力增加,可能导致初期支护失效;增加了人工洞室的安全性,特别是施工期的安全性

明挖法特点有:工艺简单,施工面宽敞,作业条件好;可安排较多劳动力同时施工。便于大型,高效率的施工机械使用,以缩短工期;造价低,施工质量易于保证;破坏生态环境;影响交通,带来尘土和噪声污染;劳动强度高,施工环境恶劣

人类修建地下工程的历史在数千年以前就已经开始。公元前2180~2160年,在巴比伦城中幼发拉底河下修筑了人行通道,这是世界上第一座交通隧道。我国古代(公元前8世纪~前3世纪)建造有深达40m以上的铜矿矿井(竖井和斜井)。到19世纪20年代蒸汽机的出现以及铁路和炼钢工业的发展,促进了隧道工程的发展。1826~1830年英国在利物浦硬岩中修建了两座最早的铁路隧道。1843年英国在泰晤士河修建了第一条水底道路隧道。 20世纪50年代,人们才总结出各种类型隧道工程规划、设计和施工的基本原理,在土木工程中逐渐形成了一个独立的工程领域。

现代地下工程的实践已进行了数百年,从工程规模和现代化程度上看,当今世界最有代表性的跨海隧道工程,莫过于英法隧道和日本青函隧道。英法隧道穿越多佛尔海峡,连接英国南部的福克斯与法国的北部城市桑加特,将英国与欧洲大陆联系了起来。整个隧道由两段火车隧道和一段工作隧道组成,整个工程全长53公里,其中位于海底部分的为37公里。该隧道已于1995年建成通车。

参考文献:

[1]胡连兴;佟大威;焦凯;;基于仿真的长距离引水隧洞施工全过程进度实时控制与可视化分析研究[J];中国工程科学;2011年12期

[2] 常万春.国外地下空间开发利用的现状[M].上海社科院信息研究所.2007.56-63

[3] 朱佑国;潘吉仁;;合同总体策划过程中的定量化分析方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年02期

[4]罗璨;吴飞;汤明松;王琼梅;;“某工程C地块二标段基础工程”成本分析及控制[J];四川建筑科学研究;2011年02期

作者简介:徐建飞(1989—),男,汉族,江西抚州人,现为华中科技大学文华学院城建学部09级城市规划专业二班学生。

结构测评下的土木工程论文范文第5篇

【摘要】在当下的建筑工程中,工程造价的环节对整个建筑工程来说具有十分重要的意义,工程造价直接关系着相关的建筑工程能否进行正常的工作,也直接影响着工程的投资者和相关施工单位的经济效益。工程造价管理成为至关重要的问题,做好工程造价管理的工作,可以使工程正常实施和运行,可以提高企业的经济效益,提高该企业的市场竞争力。

关键词:建筑工程;工程造价;管理现状

工程造价管理最后的标准是要对工程造价进行合理有效的控制,使工程造价管理能够为建筑工程服务,使建筑工程更顺利的进行。工程造价管理工作包括建筑工程的投资和价格的管理,要预测和监控事先拟定的方案,监测建筑工程能否顺利的进行,做到工程利益的最大化实现,另外,还值得关注的是要做好工程建设时超出计划事项的有关价格管理的工作。

一、工程造价工作的重要性、意义及问题

1工程造价对建筑工程的重要性

当前情况下,在经济发展不景气的关键时刻,市场上的各种竞争在不断的加重,这就使得建筑行业的相关的材料,在价格上显示出了很大的变动,这也使建筑施工单位在工程中所获得利润也起伏不定。由于出现各种各样的问题,使得相关的建筑企业越来越重视工程造价控制的作用。建筑工程造价管理对建设工程十分重要,这个工作也是企业造价管理中值得关注的问题,关系着企业的经济效益。

2工程造价对建筑工程的意义

建筑工程项目在规划中的预期开支和施工过程中所产生的投资费用总和,就是工程造价所要进行的工作。工程造价管理要按照工程设计方案和施工的计划严格控制工程施工的造价,保证建筑工程的资金支出在预期的范围内。在建筑施工的过程来看,要进行合理的工程造价就要加强对施工工程的技术管理和经济管理。从经济效益来看,施工单位可以在保证工程质量和工期的前提下,提高对工程成本的管理力度,就可以用较小的成本为企业换来较大的经济效益,还可以减少资源的浪费,加强对资源的利用,使建设单位和施工单位的经济利益实现最大化[1]。

3建筑工程造价管理的问题

由于我国市场经济的迅速发展,建筑行业对建筑工程造价十分重视,相关的施工单位更是把它放在重要的位置。但是管理的意识薄弱,不加强管理无法做好工程造价相关的工作。如今,市场经济的竞争要求相关的建筑企业提高自己的管理能力,从而来提高企业的竞争力,提高企业的经济效益。目前的造价管理方式不先进,信息的管理也不完善。如果能把握住工程造价的前进方向,就可以的控制建筑工程的成本,给企业的发展带来足够的空间,是企业在发展的同时能够有效的进行反思,提高自己的建筑工作的管理能力。但目前我国的工程造价还处于初级阶段,制定的工程造价的方案不能实际运用,缺乏有效性和科学性。

二、工程造价管理的现状

1市场的竞争没有规范性

在当前的情况下,随着建筑施工行业与日俱增,建筑市场的上的竞争显得越来越激烈,导致有的企业为了得到施工的机会,就会以低于市场的价格来完成承包的工作。所以在这样的市场竞争情况下,建筑工程无法正常的运行,给建筑工程造价带来巨大的挑战,要解决这些问题就必须要依靠国家的力量来完成。国家对这些问题进行控制,能够取得很大的效果,但是当前国家没有相关的制度来控制,所以就出现了建筑行业的不规范竞争,影响工程造价的顺利进行。

2工程造价和全过程造价存在问题

我国在当前具体实施的是定额编制的制度。但是工程建设使用的是新型材料和新工艺等,在进行的过程中容易出现问题,还会忽略和遗漏经济发展情况给工程建设带来的影响。建筑行业只是对能给自己带来较大收益的项目上进行投资,对施工过程出现变更和意外情况没有进行考虑,就是考虑了也是不到位的,所以在建筑方案设计的相关单位在进行项目估算时缺乏具体的可以依据的数据,就会出现估算错误,比实际的费用要高出很多。

3管理人员综合素质较低

我国工程造价制度存在较大的缺陷,从而导致工程造价的管理人员不能独立的存在,只重视定额编制的制度,导致预算不能进入到实际的工作之中。建筑工程造价的管理者也出现同样的问题,不能快速适应市场的需求,无法参照相关的资料和数据进行分析和管理,也就造成了工程造价不能适应市场的要求,无法根据市场的需要而做出相应的调整。

4随意变更施工

在实际的建筑过程中,施工单位为了获得较大的利润,想方设法的缩短建设施工的周期。这就会使施工对最初的施工图纸缺少重视,对工程造价也毫不在乎,随意变更施工的内容,不能很好的使施工安全有效的进行。在建设的过程中缺少监督,一直出现不利于工程造价的因素,影响工程管理者有效率的做好工作。

三、工程造价管理中出现问题的对策

1形成统一的管理规范

在市场的竞争中要让政府参与进来,扩大政府的监管力度,主导结果审核的工作,政府应该加强对建筑工程的宏观调控。通过一定的手段来给各种建筑企业创造一个公平的,大家都可以参与的竞争环境,还要及时遏制有的企业不合理的竞争,从而保证工程造价的高质量。政府还要为企业提供咨询的机会,为企业提供公开的信息,为企业相关的工程造价的人员提供信息服务。

2建立科学的工程造价管理制度

在工程建设中需要有良好的管理制度,这样就可以使建筑工程造价的管理水平得以提升以此来提高建筑工程的质量,可以为工程建设找出相关的科学合理的措施,并且按照措施来进行工作,使相关的工程造价的工作有效率的进行实施。有科学的管理体系就可以使工程造价的工作顺利进行,更好的建筑工程服务。科学的管理制度可以对资源进行优化,利用先进的计算机技术对数据资源进行整合,以便可以增强管理的能力,提高管理的水平。

3提升管理人员的综合素质

建筑工程造价人员通常要有计算的能力,另外还要有丰富的实践经验。因此,工程造价人员不仅要掌握经济、技术和管理等相关的知识,还要熟练使用相关的设备,掌握相关的技术和相关的知识,能够综合运用各种知识。工程造价人员还要有强烈的责任感,具有良好的职业品德。在这种经济技术迅速发展的情况下,拥有丰厚的专业理论知识和实际行动能力的人才不可缺少,所以要在平常培训相关的能力和知识,提高总体的综合素质能力,打造具有专业知识和能力的工程造价管理队伍。

4加强对施工和工程造价的管理

建筑施工要严格按照施工周期来进行,不可因为经济效益而改变施工的进程。要重视施工图纸的利用,不可以随意变更,这样才可以使建筑工程順利进行。工程造价监督管理十分重要,是建筑工程项目质量和造价的保证,关系着工程的具体操作。因此加强对工程造价的管理不可忽视,而且加强工程造价管理可以保障建筑工程的顺利进行,保证工程造价管理工作健康发展[2]。

总结

工程造价管理对整个建筑工程的意义十分重要,形成统一的规范管理可以加强对工程造价管理的力度,可以促进建筑产业稳定发展,加快建筑行业健康快速的发展。建筑工程造价的管理对工程项目的正常建设至关重要,关系着建筑工程的施工进程。因此,加强工程造价管理的力度对企业的发展具有重要的作用,提升管理人员的综合素质也关系着工程造价管理的正常进行,工程造价的管理人员的素质占据着主要的角色,如果工程造价管理队伍拥有较高综合素质的人才,就会使建设工程能够顺利开展,加快工程的建设。

参考文献

[1]王琦.建筑工程造价管理现状及完善对策分析[J].城市建筑,2013(12)

[2]方国华.建筑工程造价管理现状及完善对策[J].价值工程,2015(6)

结构测评下的土木工程论文范文第6篇

关键词:土木工程;问题;措施

采用全新的施工技术和混凝土材料进行土木工程建筑中的混凝土结构施工具有十分重要的价值,并且在实际的施工技术应用过程中,施工人员应该重视经验积累和施工技术熟练度的提升,改进创新混凝土施工技术和材料选择,以此来提高混凝土结构的施工质量和整体施工效率。

一、混凝土结构施工技术的要求和存在的问题

(一)混凝土掺合料技术

粉煤灰和硫酸盐是混凝土生产过程中的主要掺和原料,为了保证混凝土的质量满足施工要求,必须对掺合料盐水温度控制在十五度以下,并且要对矿物材料配比进行灵活调整和选择,保证所选材料和材料成分比重足够科学合理。

(二)结构施工原材料技术

混凝土原材料中不能忽视的两方面就是水泥和骨料。水泥材料的质量好坏和强度高低直接关系着混凝土结构是否稳定,耐久度是否满足项目标准,所以应该选择质量更好适配性更强的水泥材料。其次对于骨料材料的选择,应该依据施工中所使用的混凝土强度等级来确定,根据施工的具体要求来确定混凝土中骨料种类和所占比重。

(三)施工中存在的问题

困扰混凝土结构施工的首要问题就是裂缝问题,裂缝的出现不仅会影响混凝土结构的稳定安全性,还会导致混凝土施工的效率难以满足要求,剩余工程项目也无法顺利进行。水泥热化问题,混凝土材料的调配过程中如果所选水泥的种类和质量不满足混凝土施工要求就会导致水泥热量大量迅速的释放,造成混凝土结构的内外之间温度差变大,由此产生施工中的结构裂缝。其次混凝土施工中尤其是浇筑过程中,如果施工现场的温度和湿度不满足浇筑条件的话,也很容易导致混凝土出现结构性裂缝。

二、土木工程中中混凝土结构施工技术的应用

(一)混凝土结构框架的科学合理应用

对于混凝土结构的框架设计和细节处理,必须要严格依照土木工程的施工规范来严格完成。首先在混凝土结构设计的工作中,整体结构的预埋深度必须要进行充分计算和核实,防止后期施工混凝土结构过渡沉降或出现严重结构变形,保障施工质量。其次,建筑施工混凝土结构设计中包括对圈梁部位的设计,所以必须对施工中混凝土的强度和结构稳定性做好严格把控,确保稳定性的同时保障施工安全性符合要求[1]。最后,要做好控制结构沉降量和结构稳定性的混凝土结构隔热设计,对于计算数据要进行核对和充分验算,保障混凝土结构施工可以顺利高效的进行。

(二)混凝土裂缝防控技术的应用

从以往的建筑施工经验来看,防止裂缝问题对混凝土施工质量产生不良影响,应该做好如下措施,首先应该在结构建设动工之前对混凝土施工现场进行实地勘验和考察,施工期间要确保混凝土结构的施工顺序足够合理,保证浇筑施工的连续性和稳定性。其次建筑施工人员应该制定好混凝土裂缝产生的应对方案,当突发情况或者客观因素导致混凝土结构施工存在施工缝时,及时有效的按照既定方案进行处理。最后,混凝土浇筑施工的质量和效率关系能否避免产生结构裂缝,因此施工技术人员应该依照快插慢拔的设备操作原则控制混凝土施工中振捣棒的工作情况,并且施工后要进行全面质检确定是否需要再次进行混凝土振捣。

(三)混凝土施工技术关键要点

混凝土施工过程极为关键,所以从运输开始就应该给予格外的重视[2]。首先混凝土材料的运输人员应该预先进行路况考察和线路规划,提前制定好合理的运输线路方案后进行全面运输,尽量降低材料在运输过程中的损耗并且要尽量降低对混凝土质量的不利影响。此外,混凝土材料运输工作的流程要具备充分的流畅性和顺利性,施工人员应该及时进行运输对接,中途转送时要进行检查避免混凝土材料运输过程中发生初凝而影响整体质量。对于运输到混凝土结构施工场地的材料,施工人员应该结合工程目标和实际环境进行科学合理的材料含量调配,确保所制配的混凝土材料满足结构施工技术和施工质量的要求。

(四)混凝土浇筑技术应用

混凝土浇筑施工技术也是提高建筑质量所必须充分利用的。进行混凝土结构施工前施工人员要对浇筑施工现场进行全面清理和技术交底,浇筑施工中要根据土木工程项目的要求和混凝土结构施工设计模板对混凝土尺寸进行严格要求,并且完工后要对混凝土尺寸进行全面复核验收,确保浇筑施工的全过程都符合建筑质量要求[3]。对混凝土浇筑施工中所依照的结构设计图纸也应该进行充分审核和完善,要确保设计图纸不存在严重的漏洞,从设计方案上为提高混凝土结构施工质量奠定基础。施工期间为了保证浇筑时的温度满足项目要求,应该及时架设好冷水管,对于出水量和出水稳定性也应该做好预先检验,避免浇筑温度过高而出现混凝土结构裂缝。

(五)整体结构养护技术应用

混凝土结构施工整体施工过程中,应该重视保养维护最大程度的提高使用寿命和整体质量。养护工作贯穿混凝土结构施工过程的始终,尤其是施工现场的温度和湿度,一定要严格控制在施工标注的范围内。其次就是制定完整的混凝土结构保养方案,浇筑施工完成后对于混凝土的结构模型要及时拆除然后立刻进行全面塑料包裹,之后要指派专人对现场进行定时洒水,稳定混凝土结构的整体湿度[4]。

三、结束语

从以往的建筑工程混凝土结构施工经验来看,只要能够做好各个环节的混凝土施工工作,就可以最大程度的减少结构裂缝的出现,避免结构性裂缝对混凝土整体结构的施工效果和工程项目的施工进度产生不良影响,因此施工人员要严格依照混凝土施工技术的应用特点和要求充分做好各方面工作,以此来保障建筑质量。

参考文献

[1]张杰,张银芳.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析[J].建材与装饰,2020(17):40+44.

[2]吴浩.土木工程建筑结构设计中的问题与解决路径探究[J].绿色环保建材,2020(01):112+114.

[3]曾鹏飞.混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术研究[J].建材与装饰,2019(06):25-26.

[4]王贺迪,孙纪龙.钢筋混凝土结构屋盖局部大跨度斜交龟背式拱形钢网架滑移施工技术研究与应用[J].施工技术,2018,47(S4):1576-1579.

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