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土木工程結(jié)構(gòu)的設計與施工策略在土木工程技術(shù)上的應用
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土木工程結(jié)構(gòu)的設計與施工策略在土木工程技術(shù)上的應用【1】
【摘要】本文介紹了土木工程結(jié)構(gòu)的設計與施工策略方法，并闡述了土木工程中地基加固技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】土木工程;地基加固;結(jié)構(gòu)
引言
土木工程作為一個龐大的學科，作為建筑的主要組成部分，它的發(fā)展不是依靠科學的試驗和一些空泛的理論，而是依靠實際的工程的實踐來不斷進步的，這主要是因為，土木工程很多工程的情況都很復雜，展開現(xiàn)場的實驗或者測試方面的分析都是很難的。
例如，地基基礎、隧道及地下工程的受力和變形的狀態(tài)及其隨時間的變化，至今還需要參考工程經(jīng)驗進行分析判斷。
只有進行新的工程實踐，才能揭示新的問題。
例如，建造了高層建筑、高聳塔桅和大跨橋梁等，工程的抗風和抗震問題突出了，才能發(fā)展出這方面的新理論和技術(shù)。
1 土木工程結(jié)構(gòu)的設計與施工策略方法
1.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設計原理和方法。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是房屋建設、水利施工、道橋橋梁等土木工程中各種受力構(gòu)造組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，主要包括正截面承載力計算、斜截面承載力計算、扭曲截面承載力計算、裂縫控制及耐久性設計，預應力混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土構(gòu)件的延性與抗震，高性能混凝土和纖維增強混凝土性能等結(jié)構(gòu)設計。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在外觀結(jié)構(gòu)上會因建筑設計不同而存在差異，其內(nèi)部的構(gòu)造也是不一樣的，而鋼筋的具體的數(shù)量和形狀的大小都會最終影響工程的。
長時間的土木工程建設中對于鋼筋和混凝土具體的結(jié)構(gòu)設計的方式是有一定的方式的，具體的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和使用的搭配數(shù)量都是有一定的數(shù)量的。
高層、大跨度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當今土木工程發(fā)展的首要考慮因素，這些就是對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一種新的挑戰(zhàn)，而整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、動力特點、可信度、設計最終承載的符合等這些都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在日后的發(fā)展中需要面臨的一些問題。
1.2鋼結(jié)構(gòu)施工過程的重點。
具體的來說鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程的步驟比較的繁復，何況不一樣的建筑有著不同的要求，具體的實行細節(jié)上自然不同。
1.2.1選材與連接。
鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。
土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼以及普通碳素鋼等，碳鋼的塑性比較低，但是硬度強度比較高。
在鋼結(jié)構(gòu)中，柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形，另外還有“十”字形截面等等;梁多數(shù)是焊接或者軋制的“H”型鋼梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安裝前要對主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗，定出焊接的格料和各項參數(shù)。
梁與梁之間、梁與柱之間的連接，可以采取焊接連接或者高強螺栓連接，要注意高強螺栓的連接孔位的精度。
制孔主要有兩種，一種是精度較高的數(shù)控鉆孔，另外一種則是精度相對較低的模板制孔。
在技術(shù)條件允許時比較適合采用多軸數(shù)控鉆孔。
在運到工地以后要對螺栓參數(shù)進行檢驗，安裝時不能用扳手強行擰入或者用榔頭強行打入，擰入的步驟要經(jīng)過初擰、復擰以及終擰。
1.2.2鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機械地點。
通常情況下安裝結(jié)構(gòu)的用地面積應為結(jié)構(gòu)占地面積的1.5倍。
依照安裝流水的順序，從中轉(zhuǎn)堆場配套運送至現(xiàn)場的鋼構(gòu)件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。
如果因為運輸?shù)脑蛟斐闪藰?gòu)件的變形，則在施工現(xiàn)場就要加以矯正。
一般鋼結(jié)構(gòu)的安裝采用的是塔式起重機，臂桿長度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應足夠，從而滿足各種不同部位構(gòu)件的起吊要求。
鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求;起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。
在多機作業(yè)的情況下，臂桿的高差要足夠，以避免不安全的碰撞，保證安全運轉(zhuǎn)。
各個塔式起重機之間要有相應的安全距離，以保證臂桿與塔身不相碰撞。
2 土木工程中地基加固技術(shù)
土木工程中地基加固技術(shù)土木工程的建設本來就比較復雜，而作為重要的部分地基的加固就是一個難題，即便青藏鐵路的開通證明了鐵路技術(shù)的發(fā)展，但是在鐵路建設施工中依舊有很多嚴重的問題，這就是地基的加固問題，所以可以看到地基加固問題是土木工程技術(shù)中最需要研究。
地基加固技術(shù)在目前土木工程技術(shù)中使用較多的主要包括換填法、排水(加固)法、擠壓法、膠結(jié)法、加筋法等方法，因工程施工地段地質(zhì)不同也會因地制宜采取不同的地基加固法。
換填法是地基加固技術(shù)中最常用的一種方法，這種方法通常適用于自然地質(zhì)不夠適用當前工程的施工，最主要的換土墊層法和置換法。
換土墊層法就是將比較優(yōu)質(zhì)的泥土作為材料換掉原自然土，這種方法比較適合整體置換。
置換法又包括石灰置換法、碎石置換法、水泥置換法等。
一些比較濕潤的地帶，例如沼澤地就�∈褂門潘�加固法，這樣的地方本身土質(zhì)含有水分多，對于建筑的穩(wěn)定有影響，所以要排除多余的水分，把土質(zhì)變得堅硬，以便保證建筑的穩(wěn)定和安全，具體排水加固的方式是使用提案載預壓法還是真空預壓法是要根據(jù)具體的工程需求選用的。
保證土質(zhì)的穩(wěn)定就要使用加筋法，使用這樣的方法保證土質(zhì)不會輕易的移動，這是土木工程技術(shù)中常用的地基加固法，尤其是高層和建筑難度大的工程就常用這樣的加固法。
3 結(jié)構(gòu)截面設計中的常見問題分析
3.1 場地類別對抗震等級的影響。
抗震等級對于框架截面設計的影響很大。
一般情況下根據(jù)房屋高度和設防裂度從抗震規(guī)范中直接查出抗震等級，當采用Ⅰ類場地時，抗震計算的抗震等級與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級不一樣，具體的情況需要具體的分析，根據(jù)實際的狀況進行設計才是最重要的。
3.2 框架柱的計算長度。
確定框架結(jié)構(gòu)計算簡圖時取框架柱的長度為結(jié)構(gòu)的層高，但實際上梁柱縱筋相互交叉形成的節(jié)點連接是介于剛接與鉸接之間的，更接近于剛接。
所以《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》7.3.11條規(guī)定了各種柱的計算長度，對于現(xiàn)澆框架的底層柱取l0=1.0H0，其余各層柱取l0=1.25H0。
4 工程測量和施工管理技術(shù)與方法
施工的測量人員按照具體的土木工程的設計規(guī)劃進行的測量就是施工測量，以便為工程具體的施工做好記錄和標記。
整個施工的過程都離不開工程測量，這樣才可以保證設計的方案切實的實現(xiàn)，在工程測量的過程中需要做到把握全局，逐步測量，避免出現(xiàn)錯誤的測量，最終影響工程的質(zhì)量。
5 結(jié)語
技術(shù)、理論、新型材料的發(fā)展，這些都在推動建筑的發(fā)展，而建筑的各個組成部分一起構(gòu)成了完整的建筑，所以每個部分的工作同樣重要，所以保證建筑的質(zhì)量就需要了解這些部分，做好這些部分的具體工作，土木工程就是其中一個重要的部分，隨著技術(shù)的發(fā)展，土木工程技術(shù)也會不斷的進步，建筑的質(zhì)量和安全也會越來越好。
參考文獻：
[1]孫生玉.鋼結(jié)構(gòu)焊接中的常見問題探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，200(92).
有關(guān)土木工程的特點與未來土木工程的發(fā)展【2】
摘 要：土木工程作為與一種與人的“衣、食、住、行”密切相關(guān)的工程，隨著科技的發(fā)展，對社會生活產(chǎn)生著重大的影響。
土工工程是一個系統(tǒng)工程，是由“建筑結(jié)構(gòu)”“建筑材料”“建筑工程施工”“建筑裝修”構(gòu)成的綜合性學科，本文將從這4個方面對土木工程進行概括。
關(guān)鍵詞：土木工程;發(fā)展;展望
引 言：土木工程是建造各類工程設施的科學技術(shù)的統(tǒng)稱。
它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動;也指工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務的各種工程設施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。
1 未來土木工程的發(fā)展
1.1指導理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預見的將來，土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學，新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。
在對復雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上，現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。
更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展，用以處理土木工程技術(shù)中復雜的數(shù)值問題。
更先進的電子計算機的應用，使得對復雜的情況的模擬更有把握，更接近于現(xiàn)實。
力學也會突破宏觀框架，向微觀發(fā)展，控制論，虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學中加深影響。
1.2 工程實現(xiàn)的變化
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構(gòu)造物，從設計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。
這也是土木工程一個重要的組成部分。
甚至可以說是土木工程最重要的方面，有了好的理論和設計，沒有好的工程實踐，一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。
信息時代正在迎面走來，其他學科和其他方面的新觀點新技術(shù)，必然的也會影響到土木工程。
并且為這一傳統(tǒng)學科注入新的活力。
包括控制理論，施工技術(shù)，新材料，環(huán)境工程，經(jīng)濟理論等等。
1.3 主動控制技術(shù)
迄今，絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態(tài)的，被動的物體。
對周圍環(huán)境的影響，如風動，溫度變化，突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進行被動的抵御。
顯得缺少靈活性和應變能力。
今后土木建筑設施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應用。
運用計算機技術(shù)和模糊控制技術(shù)，以及一些預設的控制結(jié)構(gòu)。
使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當?shù)姆磻?/p>
2 未來土木工程的發(fā)展
2.1 指導理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預見的將來，土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學，新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。
力學也會突破宏觀框架，向微觀發(fā)展，控制論，虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學中加深影響。
城市規(guī)劃，建筑等相關(guān)學科進一步的交叉，融合，互相支持，互相服務。
土木工程內(nèi)部的次級學科也同時會在現(xiàn)實需要的推動下產(chǎn)生出新的學科，如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。
不同次級學科的理論也會相互滲透，比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。
2.2 工程實現(xiàn)的變化
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構(gòu)造物，從設計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。
這也是土木工程一個重要的組成部分。
信息時代正在迎面走來，其他學科和其他方面的新觀點新技術(shù)，必然的也會影響到土木工程。
并且為這一傳統(tǒng)學科注入新的活力。
包括控制理論，施工技術(shù)，新材料，環(huán)境工程，經(jīng)濟理論等等。
(1)全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中，重點不僅僅限于CAD方面，也包含對工程進度的管理、運行中數(shù)據(jù)資料的收集，分析，整理;對建筑物結(jié)構(gòu)，強度，可靠性的分析和相應對策的決策等。
全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護有很大的意義。
比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控，及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。
我國現(xiàn)在正是基本建設的高潮，20～30年后，現(xiàn)在這些建筑物逐漸進入維護期。
如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準備工作，對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎。
程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式，而且取決于它所擁有的知識。
要使一個程序具有智能，必須向它提供大量有關(guān)問題領域的高質(zhì)量的信息輸入。
(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個要求是與社會經(jīng)濟的發(fā)展相適應的，社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源，社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的，在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候，土木工程也必然的要面對這個問題。
施工過程中也相當注重對周圍環(huán)境的影響。
(3)主動控制技術(shù)
迄今，絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態(tài)的，被動的物體。
對周圍環(huán)境的影響，如風動，溫度變化，突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進行被動的抵御。
顯得缺少靈活性和應變能力。
今后土木建筑設施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應用。
運用計算機技術(shù)和模糊控制技術(shù)，以及一些預設的控制結(jié)構(gòu)。
使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當?shù)姆磻?/p>
3 未來展望
3.1 指導理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預見的將來，土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學，新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。
在對復雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上，現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。
更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展，用以處理土木工程技術(shù)中復雜的數(shù)值問題。
更先進的電子計算機的應用，使得對復雜的情況的模擬更有把握，更接近于現(xiàn)實。
力學也會突破宏觀框架，向微觀發(fā)展，控制論，虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學中加深影響。
3.2 工程實現(xiàn)的變化
這也是土木工程一個重要的組成部分。
(1)全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中。
(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個要求是與社會經(jīng)濟的發(fā)展相適應的，社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源，社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的，在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候，土木工程也必然的要面對這個問題。
對資源和能源的節(jié)約，包括在建設中的和使用過程中的，成為土木工程以后的一個方向，這要求有良好的設計和有效的運作管理機制，土木工程構(gòu)筑物在它的整個壽命周期，從規(guī)劃，設計，建造到建成后的使用，維護，拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小，同時盡可能大發(fā)揮它的社會經(jīng)濟效應。
4 結(jié)束語：
在未來的土木工程研究中，需要加強結(jié)構(gòu)形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究，也需要加強土木工程理論與技術(shù)的融合，實現(xiàn)更大的突破。
參考文獻：
[1]李向召.土木工程發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].制造業(yè)自動化，2011(12).
[2]羅祥麟.土木工程可持續(xù)發(fā)展原則初探及土木工程師的行動[J].科技進步與學科發(fā)展，2008(08).
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