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關鍵詞:土木工程;施工;質量;安全;管理
前言:在我國建筑工程施工中,工程質量的好壞將會直接關系到國家經濟的建設,一旦出現工程質量問題,便會導致許多的安全隱患和質量事故,其損失是無法估計的。因而,施工單位必須要建立一套完整的質量管理體系,把質量、安全管理看作是企業的頭等大事。只有加強企業的施工質量控制和安全管理能力,才能夠使整個建筑工程施工項目的產品和成果得到保證,進而全面提高房屋建筑施工的綜合效益。質量與安全管理是房屋建筑施工過程之中的關鍵內容,它不僅會關系到單位、施工企業的利益,也會關系到國家、人民的利益,影響到國家、社會的和諧發展。也正是因為這樣,我國房屋建筑施工企業必須及時的認識到質量、安全管理工作的重要性,并且結合自身的具體實際條件,尋求有效的解決措施,只有這樣才能實現預期的建設目的,滿足人們的需求。
1.加強土木工程施工質量與安全管理的重要性
針對近年來我國的工程建設過程中出現的一系列的質量事故以及問題進行研究表明,土木工程施工中的質量控制與安全管理體系的不健全是導致工程質量問題頻發的主要原因之一,現代土木工程施工企業的質量管理體系應該根據自身的施工管理架構與工程流程構建基礎,并且根據工程實際情況進行質量控制的完善,以建立起完善的質量和安全保證體系來保障質量管理體制的完善。每一項工程施工過程都要保障跟質量管理體系相適應,以滿足工程的實際需求,避免傳統施工質量控制體系不能滿足工程實際情況造成的質量控制的不適應性。通過科學的質量和安全管理體系的完善促進土木工程專業的發展,保障工程施工質量奠定良好的基礎。
2.土木工程施工中質量管理方面存在的問題
2.1重視程度不夠,存在僥幸心理
部份施工企業在施工中對質量管理存在著僥幸心理,不根據工程的實際情況來分析,往往依據以往的習慣和經驗來對質量進行控制,對工程質量管理一直放不到主要的位置,領導在意識上就不夠重視,因此往往導致質量管理工作做不到位,在施工過程中監督力不夠,從而為工程的質量埋下了隱患。
2.2片面要求工程進度,輕視工程質量
部分建筑企業在利益的驅使下,為了獲得利益的最大化,在施工過程中,為了片面的追求工程進度,趕工期問題嚴重,這樣往往忽視了對施工過程中質量的控制。施工人員在施工現場,只為求快速完工,而忽視了質量的要求,為圖方便快捷違規操作的情況時有發生,施工人員多勞多得,因此為了趕進度,粗制濫造,把規范標準置于腦后,同時因領導對質量的不重視,施工現場的質量管理工作監督不力,管理措施落實不到位等情況,導致施工過程中質量缺乏控制,建筑產品無法達到質量的要求。
2.3細節處著力不夠,管理不到位
在施工現場的質量管理過程中,無法把具體的管理措施落實到每個施工環節上,質量管理往往只做表面文章,沒有在細節上做到位,這樣對工程的質量勢必會產生影響。
3加強土木工程施工質量控制的具體措施
3.1對設計圖紙進行有效控制
在正式施工前必須要對設計圖紙的意圖和主要內容有全面的了解和掌握,不僅要檢查設計圖紙是否正確反映設計方案、計算是否正確、尺寸標注是否有誤、選用材料以及施工要求是否合理"整體設計中各個部門的設計是否協調等!而且要審查其是否有細節錯漏,還要考慮到應用于施工中是否合適,是否具有可操作性。
3.2要加強工程施工企業人才管理與培訓,促進土木工程施工質量控制措施的實行。
3.3要通過嚴格的現場管理
為保障工程施工質量奠定基礎,為工程技術參數"施工工藝管理奠定基礎,保障工程施工質量處于受控狀態,滿足工程施工要求,施工監理是保證施工質量的關鍵,質量管理部門要及時聽取監理部門對主要關鍵部分的施工質量的監察報告,落實監理責任。同時,還要及時取樣抽檢,確定施工工藝是否符合設計要求,對于施工監理部門,要檢查其監理工作是否有完善的監理工作程序,檢查監理報告是否標準,對于不符合要求的施工操作是否及時糾正。
3.4對原材料以及半成品的質量控制。
在原材料的監控中,要注意對進場的實物進行仔細的檢查,包括相關的質保書"規格和性能等是否符合相關的規定,對一些特殊的原材料還要進行復試,需要小心保存的易潮"易碎的物品,特別是在運輸和安裝等搬動較大的工序中,都要加倍注意操作。另外管理人員要多聽取設計人員對設計理念的陳述,多征詢使用單位人員在宏觀以及微觀上的建議,使設計方案不斷完善!相關人員要對施工效果進行抽檢,發現問題,及時與監理人員聯系,進行整改,避免工程糾紛和因工程質量造成的浪費、對原材料的采購以及施工程序的檢驗都要有詳細的記錄。
4.土木工程施工中安全管存在的問題
4.1建筑法律法規體系方面的問題
當前的頒布的法律法規中,有一部分是在計劃經濟體制下建立的,可以說有些法律法規已經不能適應當前新形勢發展基本需要,導致傷害事故行為缺少法律規范。因為法律人才與資源的短缺,導致立法工作不能和新問題同步的情況,在法律法規體系中出現的疏漏之處較多。
4.2建筑安全業績評估方面的問題
當前對建筑企業開展的建筑工程安全評估,一般是政府安全檢查執法部門用打分的形式來開展。一般來講,國家開展安全大檢查的一段時間內,建筑工程安全管理形勢較好,但是在安全大檢查之后,就會出現安全事故的再次反彈。
4.3安全生產管理機構體系中的問題
建筑工程安全生產管理機構體系方面存在的實際問題,很長一段時間以來并未徹底解決,管理體制還不十分完善以及多次反復性改革,為建筑安全生產管理產生了一定影響。管理職能相對來講比較分散,效果大打折扣。安全生產管理職能與工傷保險分開,導致了雙方在發揮工傷預防以及使用工傷保險提升安全生產水平方面,管理效果不佳。
5加強土木工程施工安全管理的具體措施
5.1對建設人員進行安全教育
施工企業應當制定并完善安全生產教育制度,增強安全意識,增強對安全事故的應急能力。同時,還應增加應急設備和救援物資的投人,防范于未然。定期進行安全演習,盡可能降低安全事故發生的可能性。
5.2加強現場管理,做好防盜工作
可以建立專門負責安全生產的小組,健全安全生產責任制;加強對施工人員的輪班、換崗等工作,認真做好人場教育;嚴格按照安全生產規定,對著裝進行要求;必須認真聽從指揮,不做違章的事等等
5.3做好機械安全管理措施
在良好的環境中使用機械,禁止違章操作,聽從機械管理部門的指揮,定期進行檢查、維護,對機械的隱患要及時處理,制定詳細的預防措施。
5.4完善安全保障體系
對工程建設的后期保障以及監督是十分重要的,這就需要一些監督部門和單位對工程進行質量檢查,杜絕豆腐渣工程,杜絕偷工減料。完善安全保障體系,才能使企業加強責任心,對施工項目質量有一定的保障。
6.結語:
建筑工程施工是一項較為復雜的工作,施工管理涉及很多方面的內容,因此必須針對施工過程中存在的問題及時采取有效的措施,保證安全生產,確保工程的施工質量,才能真正的提升企業的管理水平,促進建筑行業的發展。
參考文獻:
[1]劉建國.淺談土木工程管理[J].新疆石油教育學院學報,2012,(05).
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[3]李冬瑾.建筑工程施工項目質量過程控制[M].西安建筑科技大學,2003
關鍵詞:土木工程;施工技術;改進
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A
引言
隨著我國經濟實力的增長,為了更好的改善國民生活環境,提升我國的現代化水平,早日實現中華民族偉大復興,我國在工程建設領域的投入不斷增大。為了保證工程建設中的資源利用、環境保護以及工程的使用壽命,尤其是關系城市廣大居民幸福感的市政工程建設項目,更是在建造時要十分注重上述幾個問題。土木工程作為建造各類工程設施的科學技術的總稱,土木工程施工技術的水平直接決定著工程項目建設過程中對資源的利用、對環境的保護以及工程的使用壽命。
一、土木工程施工技術的特點
隨著科學技術水平和我國經濟實力的增長,建筑工程中新材料和新結構不斷應用,加大了建筑施工過程中對施工技術的要求。由于土木工程的特點,許多工程都需要依據工程的性質和特點進行單獨的施工。這使得土木工程施工技術具有如下特點:①復雜性。因為房屋建筑工程的功能不一樣,使得許多房屋建筑工程需要采用特殊的方法進行施工,因此,使得施工技術十分復雜;②流動性。建筑工程在施工過程中,采用相同的施工技術時,需要施工人員在作業面上不停移動,具有流動性。
二、傳統的土木工程施工技術
傳統的土木工程施工技術主要有三種:地基基礎施工技術、混凝土結構施工技術和鋼結構施工技術。
1、地基基礎施工技術
地基基礎施工技術的施工質量控制要點在于:首先,要綜合考慮群樁和單樁的問題,避免出現不均衡下沉問題。其次,要確保預制樁的施工質量。在吊運過程中要避免撞擊和振動。再次,是要確保樁基的灌注質量。其中包括定位放線、鉆孔清土、安放鋼筋籠、校正鉆機垂直度等。最后是成樁驗收,要按照相關標準進行嚴格的質量檢驗。
2、混凝土結構施工技術
混凝土結構施工技術是土木工程中應用最為廣泛的施工技術。預制、現澆是最為常見的兩種方法。預制法因為具有高效能、低成本的特性應用更為廣泛。預制法通常是批量生產,因此模具的尺寸把握非常關鍵。混凝土施工技術質量控制需要特別注重以下幾點。
一是必須要將水泥水熱化的要求降低。可選擇一些水熱化較低的礦渣酸鹽水來配置混凝土并且使用減水劑和粉煤灰的融合技術也減少水泥的用量并保證骨料的質量。二是降低混凝土入模溫度的要求、加強施工中的溫度控制的要求。無論是在澆灌還是運輸過程中都需要做好保溫工作。在夏季既不能暴曬更要注意保濕,在冬季需要對混凝土進行保溫覆蓋以免出現溫度急劇變化造成的斷裂等情況出現。同時還需要改善約束條件,削減溫度應力的要求。在合適的時間進行拆模以充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。三是提高混凝土的抗拉強度。在混凝土的攪拌中要注重砂、石的比例,盡量把石含泥量控制在1%以內,將砂含泥量控制在2%以內。同時采用二次振搗法、投料法來清除表面的水以及最底層的含粉煤灰的砂漿,以增強混凝土的抗拉強度。此外,還可利用刷瀝青以及建立表層與內部相互配合的混合配筋來增強抗拉能力。四是要加強對混凝土的養護。養護時間一般不少于28天。塑性混凝土在澆灌完后的6-18小時之后要進行再次澆水養護,并且要連續進行不能中斷要保持養護建筑一直處于表面濕潤的狀態。
3、鋼筋結構施工技術
鋼筋結構施工技術的在施工過程中則主要需要注意這樣四點:施工前嚴格清理場地、運送過程中需按照施工順序先后運送、運送過程中需有足夠支撐面的枕木墊底并保持鋼結構表面清潔、鋼結構施工連接中要注意連接方式和連接位置。
三、土木工程的施工技術改進措施
現如今土木工程的創新型施工技術主要有這樣幾種:深基坑施工技術、鉆孔灌注樁基礎施工技術、體外預應力技術三種。
1、深基坑施工技術
隨著社會技術的進步以及經濟水平的發展,城市中的建筑水平也在不斷的提高,尤其是高層方面的建筑技術得到全面發展,由于高層建筑物對于抗震效果、空間發面的利用要求嚴格,進而導致對深基坑的支撐技術要求越來越高,正是在這種形勢下,不斷的推動施工技術的發展創新。在建筑過程中對于樁錯支擋體系在實際中的應用方式進行創新,首先結合建筑施工處的地質條件進行分析,對于土質疏松、坑壁土質的密度較低的土質,采用預應力錯桿和灌注樁技術;而針對建筑地下水位上下變化明顯的地質則是采用套管水沖法成錨工藝,對于更為復雜的地質條件可以采取復和土木工程施工工藝,對于地震區域的高層建筑施工技術,可以采用臨時文檔的加固樁技術、永久性的支擋樁技術以及地下支撐墻技術結合在一起施工,這樣不僅能夠滿足支擋和承重的需要,還起到了良好的抗震效果,這樣的復合土木工程技術具有很大的創新性,同時提高了施工效率,對于提高經濟效益而言,這是一種高效率的施工技術,但是在深基坑施工過程中需要注意控制灌注樁以及成孔的質量。
2、鉆孔灌注樁基礎施工技術
鉆孔灌注樁基礎施工技術的施工關鍵要點有四點:一是注重鉆孔機的安裝與定位。鉆機位置的偏差不能大于2cm,可使用千斤頂等機架使鉆頭、固定鉆桿、護筒中心、重滑輪在同一直線;二是壓入套管。壓入套管的垂直度主要取決于挖掘開始階段5-6m深時的垂直度;三是鉆孔。首先是保證開孔質量,在壓好護筒的基礎上做好垂直度與中線,避免出現偏斜現場。其次是在采用沖擊式或沖抓式鉆機施工時,要注意因為震動所產生的影響因素。最后是鋼筋籠和灌注混凝土。除了按照預定的順序一個個進行時,還要避免相互之間的干擾,一般可以采取從中央向兩邊施工,以避免鉆樁震動所引起的樁身上抬。四是灌注混凝土。要保證灌注質量除了嚴格清理孔、端正擺放鋼筋籠并加固外,還需要注意在灌注混凝土時不能中斷,否則很容易出現斷樁的現象。
3、體外預應力技術
新型的預應力技術主要是指體外預應力技術。體外預應力技術目前主要應用于混凝土橋梁、大跨度建筑工程、特種結構中。目前分為兩個體系一是有粘結體外預應力。其優點在于摩擦損失小。其質量控制要點在于要嚴格檢查控制管道的鋪設質量及水密性。二是無粘結體外預應力。其優點在于單根張拉工藝易操作。其質量控制要點在于注重無粘結技術的應用,并在單根無粘結摩擦力極小的情況下發揮體外預應力最大的效用。
四、土木工程施工技術發展趨勢
1、土木工程施工技術發展結合科學技術的發展
為實現經濟效益最大化,土木工程施工技術發展必須要通過結合先進科學技術來降低工程造價方,工程造價作為工程技術的重要評價參數,在工程施工過程中通過先進科學技術來實現,先進科學技術可以降低工程過程中的人工費用以及機械設備費用,提高工作效率,促使工
程實現機械化、智能化、自動化施工發展,而且土木施工技術在先進科學技術的推動下,實現多方面發展,對原有施工技術中所存在的不足進行改善,進而達到提高施工效率的目的。
2、土木工程施工技術的自動化發展
自動化施工時未來工程施工發展的一重大趨勢,也是當前建筑業的發展方向,為實現自動化施工技術,必須對傳統的施工技術以及施工方式進行改革,例如采用標準化的技術對施工技術進行改革,施工方式可以采用流水線性或者互換型,進而可以實現高效的施工生產,這為自動化施工打下了基礎,之后通過引進先進的機械設備,以實現自動換施工。
3、土木工程施工技術發展與環境保護相結合
土木施工工程技術的發展應該與環境保護協調發展,土木施工工程是人為改造自然的重要途徑,這一過程中對環境的破壞嚴重,當前我國自然環境破壞嚴重,為實現人類社會的可持續發展,在未來土木工程施工技術必須與環境保護有關,同時在施工過程中,通過使用環保建材,合理開發等方式,實現與環境的協調發展。
結束語
綜合上述,對于土木施工技術的創新與發展進行了全面的論述,從中以實現企業經濟效益為建筑,大力發展施工技術,在未來其發展趨勢將會與環境保護緊密的結合在一起,土木工程相關行業的發展前景也是十分廣闊的,例如材料工程,開發新型的綠色建材室未來的一個重要的發展全是,對我們說水土木工程施工技術創新發展對人類社會的進步意義重大,所以不斷創新土木工程施工技術,加強其實際推廣語應用,為推動人類社會進步做貢獻。
參考文獻
[1]吳磊,沈建強,李俊等.土木工程施工技術及創新[J].科技資訊,2012,(8):251.
關鍵詞:土木工程施工技術;應用型本科;實踐;改革
中圖分類號:TU7-4 文獻標志碼:A 文章編號:
1005-2909(2012)03-0094-04
土木工程施工技術課程是土木工程專業本科生必修的一門專業課程,具有很強的實踐性。該課程中關于施工工藝、施工過程、施工機械的性能及操作過程等內容很難單純用語言來講述[1]。如土方的機械化施工、扣件式鋼管腳手架以及爬升模板工藝和塔式起重機的頂升過程等工藝,若僅靠教師在課堂上講解,學生難以理解,達不到相應的教學效果,但若通過視頻教學或到現場考察等方法,學生則容易理解。筆者結合近年的授課實踐和工程實踐探索,在皖西學院大力發展應用型本科教育的基本方針指導下,針對學院目前的教學現狀,建設性地提出了土木工程施工技術改革措施,并在實際教學應用中取得了良好的教學效果。
一、土木工程施工技術課程的特點
第一,多學科交叉。土木工程施工技術課程不僅局限于簡單的技能知識講解,更多地需要工程力學、測量、建筑材料、工程結構、地基基礎、項目管理等專業知識為強力支撐,并且該課程各章節跨度大、相對獨立[2]。
第二,強調技能型,需要大量實踐探索。土木工程施工技術課程研究土木工程相關專業施工工藝、操作過程及施工設備機械的性能和操作等規律。這些知識若只從理論上講解,學生很難理解,因此
需要教師有工程經歷才能抓住重點,做到有的放矢。
第三,應用性強。學院建筑與土木工程專業80%以上本科畢業生就業于建筑施工企業、監理企業等一線崗位。理論知識絕大多數要在實踐中才能體現,特別是常規工程,如土方工程、高層建筑基礎工程、鋼筋砼工程施工、預應力砼工程、結構吊裝安裝工程、流水施工和施工網絡計劃等知識應用頻率很高。
二、土木工程施工技術課程教學現狀
(一)教材內容滯后
近20年來,伴隨著中國城市化進程和土木行業的發展,土木施工技術和現代化機械施工突飛猛進,許多新工藝、新技術、新材料不斷涌現。然而眾多教材內容與現實施工工藝差距很大,主要由于很多專業教師為了寫書而寫書,或沒有任何工程實踐經歷,在編制教材過程中很多大型工程中的新技術、新工藝無法引入教材,導致施工教材極其死板。許多教材中普通鋼筋砼的冷拉工藝、屋面瀝青卷材等已被規范明令淘汰的內容仍存其中;一些新的施工材料和施工工藝卻沒有寫進教材,特別是建設部近年來推廣的建筑防水工程新技術、高強度高效鋼筋、清水混凝土、新型節能保溫工程等在教材中都沒有體現。
(二)教學手段單一
現在很多教師依賴計算機來完成教學任務,多媒體課件成了課堂教學的主要手段[3]。與傳統教學相比,多媒體教學雖然改善了教學效果,但仍表述不清楚施工技術的眾多內容。特別是施工工藝流程、施工機械的基本性能和操作要點等,根本無法在課堂上講解清楚,如塔吊的自動頂升過程的操作要領等,學生很難在課堂上深刻理解。
(三)教學課時少、教學內容多、實踐教學安排不合理
教育部和土木工程專業指導委員會提出了“大土木、寬口徑”的要求,許多高校都減少專業課的授課學時。一般高校的專業課程約48學時,而應用型本科教育模式的院校要求學生分析每章的施工特點、編寫施工工藝流程和施工方案、檢測檢查施工質量等。這使實際教學安排很難滿足教學要求,教師常感到教學壓力過大,沒有時間對教學內容發散講解。
在土木工程教學計劃趨同的同時,絕大多數高校安排了4周的施工實習時間。一個工程項目4周的實習時間太短,可能僅停留在施工分項上,特別是對需要掌握的多層和高層主體結構施工,有時只可能看到二、三層的鋼筋混凝土結構施工,無法了解施工工藝的全過程。
安徽省幾所應用型本科高校聯盟統計的土木工程施工技術課程教學計劃如表1所示。可以看出,安徽省各高校土木工程施工技術教學計劃基本趨同,這也正如土木工程專業指導委員會副主任何若全所說,“當前各高校土木工程專業教學計劃趨同,教學內容沒有體現本校特色”[4]。根據學院實際情況把土木工程施工技術課程安排在第7學期,因為學生有
暑假的實習經驗,上課過程中極大提高了學生的學習興趣,增進對施工理論知識的理解。
三、土木工程施工技術課程教學改革措施
(一)制定符合學校實際的教學大綱
課程教學大綱是課程的靈魂和統領性文件,教學內容設置是否合理取決于教學計劃是否科學合理。針對土木工程施工技術課程的特點,結合學校師資力量和教師的相關經驗,力爭在以下幾方面做到優化。
1.依托教學團隊和施工企業技術人員一起精心編制教學大綱
教學大綱規定了課程的相關教學任務,是把握課程重點的必要參考。因此,在制定大綱時既要培養學生的理論基礎,又要兼顧企業對人才的要求,才能培養出應用型強的土木工程專業人才。如講解現行鋼筋混凝土結構施工技術要參照現在的施工機械修訂課程大綱,要緊跟現行的工程建設步伐,體現學院的應用型特色。
【關鍵詞】土木工程;發展現狀;未來趨勢
土木工程是一個國家建設和發展中的重要內容,它涉及了很多方面,比如說橋梁、公路等。可以說一個國家發展的速度和程度跟這個國家的土木工程發展休戚相關。我國的土木工程業發展速度還是比較迅速的,但是不管什么行業的發展都不可能是一帆風順的,在中國幾十年的探索和改革中,土木工程方面的發展也取得了一定的成就,科技的發展是土木工程發展的重要保障和根本動力。為了進一步加快我國土木工程的發展,還要加大對土木工程的研究力度。
1、土木工程概述
土木工程對于一個國家的發展是至關重要的,然而,土木工程具體指的是什么、涉及到了哪些方面的內容并不是所有人都了解的。其實,土木工程就是指公路、橋梁這些工程的總稱,并且土木工程本身涉及了很多方面的內容,主要包含了工程建筑材料分析、建筑設備的應用以及建筑施工前的地質勘探。土木工程不是單單的過程設計,它的內容是非常豐富的,而且是層次多樣的、結構和門類比較復雜的學科。
土木工程對于我們每個人都不陌生,它跟人們的生活是休戚相關的,而且關系著國家的建設和發展。可以這樣說,如果沒有土木工程就沒有我們今天這樣便利的、高質量的生活。土木工程展現人們生活的很多方面,比如說四通八達的交通、居住和辦公的高樓大廈以及跨黃河長江的大橋。同時,土木工程給人們的生活提供了很多保障,主要體現在農民可以利用灌溉設施解決農田干旱的問題;城市中的排污管道給城市人民提供了環境保障。
2、土木工程發展的現狀
2.1土木工程的理論發展分析
土木工程工程的發展也涉及到了很多方面,其中土木工程理論就是其中非常關鍵的一個內容。土木工程理論發展是土木工程設計和項目實施的基礎環節,占據著關鍵的地位,土木工程理論是土木工程設計的重要的理論支撐,只有擁有堅實的土木工程理論基礎,才能保證土木工程設計得到最大程度地發展。而土木工程理論也涉及了很多方面的內容,它涵蓋了工程力學、統計學、計算機科學等重要內容。特別是計算機科學的發展與應用,使土木工程業得到了極大的發展。并且隨著信息化進程和信息交流地不斷加快,也都推動了土木工程業的發展。
2.2土木工程的設計發展分析
土木工程設計是土木工程發展中非常重要的一個環節,隨著土木工程的不斷發展,對土木工程設計也提出了更高的要求,土木工程設計已不再是僅憑經驗而進行的時代了,更趨向于要全面地考慮土木工程的環境、經濟以及安全等因素來進行土木工程設計。隨著建筑環境(包含建筑材料、結構、施工方法等)不斷改變,人類會面臨越來越大規模的土木工程建設,并且對土木工程設計會提出更嚴格的要求,其中在結構設計方面呈現出更長、更高、更柔的發展趨勢。土木工程設計是依靠一定的土木工程理論而進行的,隨著土木工程的發展趨向于復雜化,土木工程設計也會發生很大地改變。要運用新技術、新優勢來做好土木工程的設計。
2.3土木工程的施工發展分析
土木工程理論和設計最終都要通過土木工程施工來體現,土木工程施工是一個不容忽視的環節。而土木工程施工的發展主要體現在施工材料、設備以及施工工藝方面,在土木工程中,施工材料在不斷地更新,越來越多的新型材料被廣泛地應用到土木工程中,比如說玻璃纖維增強塑料、雙層中空玻璃、各種節能混凝土等材料,這些材料給我國大型土木工程的實施提供重要的保障;而土木工程實施的設備也在不斷地向自動化方向發展,設備的自動化不僅提高了施工的效率,同時也為一些操作難度大的過程實施提供了可能。
總之,我國的土木工程業在理論研究、工程設計以及工程施工等方面已經取得了一定的成績,但是與那些發達的國家相比還存在一定的距離。因此,我國要逐漸地加大土木工程的研究力度,推動我國土木工程業可以迅速發展。
3、土木工程的未來發展趨勢
3.1信息化趨勢發展
加快信息化建設是我國新時展的目標,信息化建設是利用計算機技術、網絡通信技術、智能信息處理技術、自動化控制技術等進行改造。信息化建設可以使一些傳統下難實現的工程得以順利實施,信息化技術將全面革新設計技術和施工技術,信息化建設大大地推動了土木工程業的發展。信息化的社會背景為建筑的興起提供了更為廣闊的空間,對信息資源和對使用者的信息服務進行了優化組合。
3.2高性能材料的廣泛應用
隨著科技地不斷發展和新能源的不斷開發,使得越來越多的高性能材料得以廣泛地應用到土木工程中,比如說高標號水泥、玻璃纖維混凝土、聚合物浸漬混凝土以及復合型節能混凝土,還有新型的墻體材料的開發,這些高性能材料的應用使得土木工程在結構、設計理論以及施工技術方面得到了新的發展。并且土木工程中鋼材也將朝著高強度、良好塑性以及可焊性等方向發展。總之,高性能材料的應用是未來土木工程的一個重要發展趨勢。
3.3土木工程向地下、海洋、沙漠擴展
隨著建筑業的迅速發展,建筑空間資源已經成為限制建筑業發展的一個重要因素。開發空間資源是解決建筑空間資源緊張的非常有效的途徑,在我國可開發的空間資源有地下空間、沙漠、海洋以及宇宙空間。其實,我國在土木工程發展過程中已經在逐漸地開發這些空間資源了,比如說現行的地鐵、地下停車場都是利用地下空間的體現,而且我國也正在開發海洋和沙漠資源,同時我國在探索太空方面也取得了一定成績,所以說我國土木工程的未來發展趨勢是向地下、海洋以及沙漠等空間發展。
3.4建筑多樣化及城市建筑立體化
我國土木工程正在朝著多樣化和城市建筑立體化的方向發展,由于材料學和工程力學的發展,推動了土木工程向著多樣化的方向發展,為了解決能源緊缺、環境保護、交通溶度等問題,越來越多的建筑結構形式產生。
隨著城市人口的密度逐漸地增加,交通擁擠和用地緊張等問題也逐漸顯現出來,為了解決城市用地問題就需要發展立體建筑,也就說城市高層建筑會越來越多,但是高層建筑的建設對施工技術和設計的要求更高,所以要加快土木工程各項技術的發展。
結語
總而言之,在信息化和科技化時代的大背景下,土木工程的發展不僅局限于建筑物本身的安全性和經濟性,更需要考慮到建筑物給人們的生活帶來的舒適感受,將建筑變得更加人性化和智能化。這就要求我國要加大對土木工程的研究力度,要不斷地推進土木工程的理論、設計以及施工的發展,而且要把握土木工程的未來發展趨勢,盡可能地從發展趨勢入手,保證我國土木工程可以順利地、快速地發展。
參考文獻
[1]薛中武.土木工程現狀與發展趨勢分析[J].現代商貿工業,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.
關鍵詞: 土木工程結構;地震易損性分析;研究進展
Key words: civil engineering structures;seismic vulnerability analysis;research progress
中圖分類號:TU311.3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)26-0061-02
0 引言
地震易損性分析是地震安全評定中的重要內容之一。地震易損性是指在不同的地震強度下土木工程結構被破壞的概率,它能從概率的層面反映工程結構的抗震性能,較為客觀地反映了地震與工程結構二者之間的關系,在土木工程中能為人們更好的防范地震帶來的危害。因此,土木工程項目的地震易損性成為了人們關注的焦點問題,對于地震易損性的研究進展也須引起相關專家和學者的重視。
1 土木工程結構地震易損性概述
所謂地震易損性,是說在強度不同的地震作用下,土木工程結構可能發生的破壞狀態,以及這種情況發生的概率。它是從概率的層面對地震發生機率、強度和土木工程破壞程度之間的關系進行宏觀的預測,成為土木工程施工單位和地震工程研究界研究的重點問題。最早提出地震工程和抗震設計的是美國,美國的太平洋地震工程研究中心提出了供統一分析的地震參數和破壞參數等地震破壞指標,使地震易損性分析的研究進入到一個新階段。用這種地震易損性分析方法只需要將工程需求參數輸入進地震易損性的計算函數中去,就可以推斷地震對土木工程破壞的參數和概率,使對地震易損性的分析更加的規范化與科學化。
土木工程的地震易損性分析是土木工程建設在設計、規劃時的重要研究內容,在工程結構風險分析和地震損失概率分析方面能夠發揮重要的推測作用,從而為土木工程項目的設計和施工提供數據支持。這是對工程項目負責也是對人民的生命財產安全負責,需要進行深入的理論與應用研究。通過這些系統性的研究工作來確保工程項目的安全,保障工程項目的順利開展。
2 地震易損性的國外研究概況
國外較早地開始了對土木工程結構的地震易損性進行研究。他們意識到地震會對土木工程項目以及人民的生命財產安全帶來巨大的安全隱患。因此,國外的工業發達國家很早就開始了對地震易損性的研究,如美國的Ghiocel對美國東部的核電站進行結構分析,對工程的地震反應和易損性進行了分析與評定。Ozaki對日本的核反應堆所在的建筑也進行了結構分析,根據其核反應堆建筑的地震易損性指數,考慮了工程項目的非線性特征和結構變異特征。一位美籍華人黃洪謀也對地震易損性如何更好地運用到電力系統工程建設中去進行了分析與研究,并將其研究成果推廣、應用到電力變電站等設備中去,對電力系統中的設備和建筑進行安全評定,以確保電力工程的安全性與可靠性。
此外,在軟件的開發上,美國也率先推出了HAZUS軟件,通過這種地震易損性分析軟件,美國可以在對土木工程項目的研究成果的基礎上,對地震給工程項目帶來的破壞進行估計和預測,采用性能設計的方法根據軟件所得出的數據進行能力譜繪制,計算地震所帶來的連鎖反應,以地震易損性曲線的方式來反映建筑物的抗震性。
Tanaka在評估公路建設工程的地震易損性時,提出了一種地震易損性的正態分布函數。通過對工程項目的地震易損性進行兩參數的分析,以正態分布的函數的形式向人們提供建筑工程的地震未知參數。通過這種地震易損性函數他總計將橋梁的結構形式劃分為五種,這五種結構形式又把橋梁損傷劃分為五種不同的形式,并按照不同的損傷形式和損傷程度把土木工程的損傷水準分為五個等級,為人們系統的研究公路的地震易損性提供了參考。
人們在對地震易損性進行分析時,常常用兩種易損性曲線來表示,即經驗易損性曲線和理論易損性曲線,不同的研究者根據不同的研究方向和具體工程項目的建設情況來選擇不同的易損性曲線。經驗性曲線在這兩種曲線當中是一種可信度較高的地震易損性曲線,因為它使用的數據來源于以往地震所造成的危害情況和具體的動參數,對這些實際的數據進行統計分析,以此來得出較為真實可信的數據指標。但經驗性曲線也有其自身的局限,因為地震所造成的危害會因為客觀環境的不同而有所不同,如在不同的地震環境、場地和工程結構中,地震所打來的危害都是不一樣的,因此,這種地震經驗易損性曲線沒有其廣泛的推廣意義,再加上其需要具體的數據分析,人們在獲得這些數據時會有很大的難度。這些都限制了經驗易損性曲線的推廣使用,需要做進一步的改善。
除了經驗易損性曲線之外,理論易損性曲線也是地震易損性分析中的一種重要參照曲線。采用理論易損性曲線研究地震的易損性通常要從地震的相應分析數據入手,采用反應譜、靜力、時程分析等分析方法,對地震易損性進行系統的分析與評估。同樣,理論易損性分析也可以采用不同的分析與研究方法,如Monte Carfo模擬法,但這種方法需要較長的運算時間,為此Fukushima提出了一種更為方便、快捷的分析方法,即評估結構響應的分析方法,這種方法通過振動理論來對土木工程的易損性進行分析,在一個頻域內,它所得出的結果是準確可靠的。
此外,Singhal、shinozuka和Basoz等也對地震的易損性進行了廣泛的研究,這些研究人員都在地震易損性的研究領域取得了重要的研究成果,促進了國外地震易損性分析的研究進程,使土木工程項目在更安全的工程環境下運行,加大了工程項目的安全系數。
3 地震易損性的國內研究概況
與國外的土木工程結構地震易損性的研究相比,我國在地震易損性研究方面起步較晚,主要是對土木工程結構的地震易損性進行經驗性曲線分析。經驗性分析的對象是一些群體性的房屋建筑,對這些群體性的房屋建筑進行震害預測。我國最早對土木工程項目的地震易損性進行研究的學者是尹之潛教授,尹教授在地震風險分析和震害預測方面都開展了大量的研究工作,取得了很大的研究成果。其研究結論是建立在大量真實的震害數據的基礎上得出來的,并根據其實驗數據分析了地震強度與土木工程結構破壞度之間的關系,對多種土木工程結構進行了系統的分析與研究,如磚砌體建筑、工廠的排架結構、混凝土結構,并分別根據這些結構的不同特點進行了有針對性的地震易損性分析,在地震危險性分析、地震易損性分析和震災評估等方面都取得了重大的成就,得出了較為系統和完整了土木工程地質易損性研究結論與成果,起到了很好的震災預測的實際效果。此外,尹教授還通過與國外專家者之間的相互學習、相互交流,并系統學習了美國斯坦福大學的地震易損性分析相關方面的課程,開發了對地震震災進行系統預測的PDSM SM B-1地震易損性預測系統,大大加快了我國在地震易損性分析方面的研究進展。
此外,高小旺、張令心、鐘益樹等人也在地震易損性的研究領域內作出了重要的貢獻,針對不同的土木工程結構進行有針對性的震災預測,加快了我國在地震易損性方面的研究進展,在此不一一細述。
4 目前地震易損性研究方面的問題與發展趨勢
4.1 地震易損性研究存在的問題 針對目前國內外對地震易損性分析的研究現狀,在地震易損性分析領域還存在著很多問題,如輸入參數、破壞準則、分析類型、分析方法等方面都存在著很多問題。具體說來,在輸入參數上分析地震易損性方面我國還沒有取得相關的理論研究成果,并在易損性的分析上面過于依賴地震動輸入,僅僅用一個物理量來描述地震易損性顯然不可行,只能用多物理量來解決。在破壞準則方面,不同的破壞準則會帶來不同的數據分析結果,通過不同的破壞準則計算出來的數據會有很大的差別,對于這種差別很大的情況人們顯得無所適從。另外,在分析類型和分析方法方面我國的地震易損性分析也存在著很大的問題,目前的計算類型與計算方法在運用的過程中計算量過大,對計算機的要求很高,通過分析得出的結果在可信度方面也不能令人滿意,這些都是我國在發展結構地震易損性分析方面的主要問題。
4.2 地震易損性研究的發展趨勢
4.2.1 兩種地震易損性分析法的發展方向 目前國內外對于結構地震易損性的分析是基于經驗分析法和理論分析法這兩種方法的研究成果之上發展起來的。對于經驗易損性分析方法,在分析的準確性與可靠性方面有其無可替代的重要作用,是目前土木工程結構地震易損性分析的重要方法。理論易損性分析方法可以通過比較相關的數值,對地震與土木工程破壞之間的關系進行分析和統計,進而對工程的抗震性進行評價。但這兩種方法又都有其局限性,因此,優化目前的易損性分析方法是土木工程結構地震易損性研究的未來發展方向。
4.2.2 經驗與理論相結合的易損性分析方法 經驗與理論結合的分析方法能夠充分利用兩種分析方法的優點,盡可能地將所有的地震破壞因素都考慮在內,并且采用理論分析與經驗分析相結合的方式來分析工程的地震易損性,具有精確性和可靠性高的優點,并能夠對收集到的資料進行排序,詳細地為人們提供地震易損性的分析結果,對建筑物的易損性進行系統、完整的分析,滿足人們對地震易損性的詳細程度和精確度方面的要求,是未來地震易損性研究分析的主要發展方向。
5 結語
土木工程結構的地震易損性分析是土木工程項目在結構損失分析中最重要的一部分,在結構損失分析中處于核心地位,是工程項目設計、優化的關鍵環節。因此,要結合土木工程結構地震易損性分析的研究進展與發展趨勢采取既包含經驗分析又包含理性分析的易損性分析方法,把兩種分析方法結合起來,對結構的地震易損性進行全面的分析。
參考文獻:
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