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土木工程是一项综合性很高的课程,其中,土木工程材料的教学有着很强的实践性。下文是我为大家搜集整理的关于土木工程材料论文的内容，欢迎大家阅读参考!

浅论土木工程中关于智能材料的应用

【摘要】随着人们对土木工程质量和使用功能的要求不断提高，包括光纤、压磁、压电、记忆合金等各种智能材料在土木工程领域得到了广泛的应用。文章介绍了智能材料的概念、特点及其在土木工程中的应用情况，并展望了其在未来的应用趋势。

【关键词】智能材料;土木工程;特点;发展趋势

引言

目前，随着光钎、压磁、压电和形状记忆合金等材料的发展，智能材料已经被广泛应用于土木工程的各个领域。最基本的智能材料一般被称为感知材料，其可以感知内外部刺激的材料。通过感知内外部条件变化，并做出适应环境调整的材料被称作驱动材料。现在的智能材料，一般需要多种材料复合组装来实现环境变化情况下材料结构的诊断、修复、调整。

一、智能材料类型及特点

智能材料概念在20世纪80年代初被系统地提出，并于80年代末得到前所未有发展空间。随着光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料的发展，使其在土木工程领域得到较为广泛地应用。智能材料以其具有的不同功能特点通常可分为两大类，一类为可感知外界或内部刺激强度作用的材料，称为感知材料。另一类为可响应或驱动因外界环境条件或内部状态发生变化的材料，也称为智能驱动材料。智能材料结构具有控制、传感与驱动三个要素，可利用自身感知处理信息，发出指令并执行动作，进而实现结构自我监控、诊断、检测、修复、校正与适应等各种功能。一般情况下，单一功能材料难以具有上述多种功能，这需要组元复合或组装多种材料而构成新的智能材料才能实现。

二、土木工程中智能材料的应用

1.形状记忆合金的应用

形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，作为新型功能性材料，最主要的优点就是在激发材料的形状记忆效应过程中，材料可以产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。该特性的应用能够将材料置于各种结构中，实现结构的自我诊断、增韧、增强与适应控制的应用研究，而且还可以将材料研制为智能型驱动器，在结构变形、损伤、裂缝及振动等方面开展应用研究工作。相变伪弹性与相变滞后性能是形状记忆合金的另一个优点，在加卸载过程中其应力-应变曲线构成环状，表明材料在此过程中能够吸收耗散较多的能量。形状记忆合金具有高达400兆帕的相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。通常在结构层间或底部安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。有关研究结果显示，耗能器安装形状记忆合金结构后，耗能器可吸收约为三分之二的地震能量，并显著抑制结构的位移。

2.压电材料的应用

压电材料一般是指在收到压力后，材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知，利用传感器输出结果，从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上，采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量，从而实现对于结构震动的控制，这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步，压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。

3.光导纤维的应用

光导纤维由外包层与内芯构成，是一种纤维状光通信介质材料，该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统，由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子，因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率，潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用，将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能，而且将形状记忆合金等驱动元件埋入，有机结合信息处理系统与控制元件，使混凝土结构具有智能功能，进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中，光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料，我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。

4.压磁材料的应用

压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理，当磁场的强度高于临界强度时，磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点，磁流变材料可用于高层建筑的结构中，实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔，使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应，这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换，这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。

三、智能材料的发展趋势

在土木工程领域，智能材料的发展趋势集中体现在以下三方面。一是实时监控检测结构状态，在土木结构中集成传感与驱动元件，利用其网络实时监控结构状态，以保证土木工程结构与基础设施的安全，有效降低维修成本。二是形状自适应材料与结构，该结构不仅可承载传递运动，还能检测并改变结构特性，具有较为广阔的应用前景。三是自适应控制减振抗震抗风降噪的结构，在土木工程设计中结构动力响应一直是比较重要的一个问题，尤其是针对桥梁与高层建筑等土木工程结构的抗震抗风问题，研发应用智能材料能够为其提供重要的途径，实现结构的自适应控制。尽管当前的智能材料还存在不同程度的不足之处，但随着有关研究的不断深入，智能材料的性能将得到明显改善。在众多领域中，智能材料都将发挥其潜力，体现出广阔的应用前景，开展的研究包括力学、计算机控制、材料、微电子、人工智能等多个学科技术。

四、结语

综上所述，随着智能材料的广泛应用，同时元件逐渐向小型化、多功能化及高功率化方向发展，在建筑结构中复合控制、传感、驱动系统及耦合/连接元件，建筑结构将发展成为主动式智能建筑结构，对于有效利用太阳能、抵御地震、风振等严重自然灾害影响具有重要作用， 为人们工作生活提供更为舒适安全的环境，对于提高土木工程结构建设质量具有十分重要的意义。

参考文献：

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土木工程大学本科毕业论文篇2 浅析土木工程施工质量管理 摘要：土木工程项目实施过程中重点加强对于施工质量的管控是必不可少的，尤其是随着当前土木工程项目实施构建中复杂性越来越突出的发展趋势，这种质量方面的影响因素同样也越来越多，进而也就更加需要从质量管理方面入手进行严格把关和控制。本文就重点针对土木工程项目施工质量管理工作的落实，从现阶段存在的各类问题以及相应的解决优化措施入手进行了简要的分析和论述。 关键词：土木工程施工项目;质量管理;影响因素;对策 1引言 在当前我国现阶段社会发展过程中，相应的土木工程项目越来越多，这些土木工程项目的具体施工建设确实也在较大程度上有效促进了我国社会的快速发展，并且在很多方面都发挥出了较为理想的积极作用价值，需要引起高度重视。当然，相应土木工程项目作用效果的呈现还需要以其具备较高的质量为基本前提，这也就需要在土木工程项目施工过程中，切实做好对于质量方面的管控，促使其能够形成较为理想的施工质量效果，有效规避以往施工操作过程中可能最为常见的一些缺陷影响。 2土木工程施工项目质量影响因素分析 结合现阶段土木工程项目施工建设工作的实施操作过程来看，为了较好提升其质量管理效果，尽可能确保相应土木工程项目施工建设能够具备理想的质量水平，必须要促使相应质量管理工作具备理想的方向性，这种方向性方面的明确也就需要针对相应的各个影响因素进行分析，当前比较突出的土木工程施工质量影响因素有以下几点： (1)设计方面的影响。 对于土木工程项目实施操作工作的具体落实而言，其施工操作的执行主要就是参考设计方案进行处理，由此可见，如果设计方案中存在着较为明显的缺陷问题的话，势必会影响到最终土木工程项目的施工效果，产生一些质量问题，这一方面的影响是比较常见的。围绕着设计方面存在的问题和影响因素来看，其一方面和设计单位存在着密切的联系，如果设计单位的能力不理想，导致其设计方案中存在着较多的缺陷问题，错漏百出，最终也就必然会带来施工质量方面的不利干扰;另外一方面，施工人员对于设计方案的了解不准确同样也是比较重要的一个影响问题表现，尤其是不注意设计图纸中的相应标注内容，仅仅依据自身的经验进行施工处理，进而也就容易产生理解偏差。 (2)施工材料方面的影响。 从土木工程项目施工质量的影响因素方面进行分析，其施工材料方面的干扰和影响同样也是必不可少的一个突出问题，尤其是随着当前土木工程项目对于施工质量要求的不断提升，相应的施工材料方面需求也正在不断加强，如果随意选择和应用施工材料的话，很可能会导致其施工质量受损。另外，从当前我国施工材料市场的发展中来看，随着相应施工材料种类的不断增加，以及施工材料售卖方的增加，其中必然也会导致其充斥着较多的劣质产品，这些劣质产品的存在也就很可能会导致其在施工过程中表现出一定的质量问题，施工效果不佳。 (3)施工现场方面的影响。 对于土木工程项目施工质量问题的产生来看，其在施工现场方面同样也存在着较多的影响因素和问题，并且该方面的表现同样也是比较复杂的，土木工程项目自身规模的提升，更是会导致其相应的施工现场环境方面出现较多的隐患问题，对于最终施工质量产生较大影响。结合这种施工现场存在的影响因素来看，其主要表现在施工现场内以及外界环境两个方面，施工现场内部的影响主要就是指其在施工材料的堆放以及施工技术的操作落实中存在着一些不合理之处，进而带来较为直接的施工质量问题;而对于施工现场外界环境因素的干扰和影响来看，其则主要就是指一些天气变化或者是不可抗力的产生而对于土木工程项目施工质量产生较大干扰。 (4)施工管理方面的影响。 对于土木工程项目施工过程中质量问题的产生和遗漏来看，其必然也会和管理不全面和不严格存在较为直接的联系，这种施工管理方面的影响在当前同样也存在着较为突出的表现。从现阶段土木工程项目施工管理的执行中来看，其虽然可供选择和应用的管理手段越来越先进，但是其落实效果却并不是特别理想，依然存在着较多的不恰当之处。这种施工管理方面的问题主要表现在施工质量管理制度不完善以及施工质量管理人员能力不佳，施工质量管理制度的不完善也就很可能导致一些施工对象得不到有效监管，最终形成质量缺陷问题，而施工质量管理人员自身的能力和素质不佳，则会导致其相应的管理任务落实不理想，最终同样也会形成一定的干扰和影响。 3土木工程施工项目质量管理对策 围绕着上述土木工程项目在施工建设过程中能够影响其质量效果的各个因素来看，为了较好提升其施工质量水平，必须要从管理方面予以控制，其中比较有效地管理对策可以从以下几个方面入手： (1)加强设计方案的审查分析。 为了确保后续土木工程项目在实施过程中具备较为理想的操作效果，降低因为施工操作偏差而带来的一些质量问题，必须要首先明确如何进行施工处理，尤其是对于施工操作过程中如何落实相应的施工技术手段进行分析，这也就需要从设计方案入手进行审查，促使施工人员能够按照设计图纸的具体指导和约束进行落实。这种设计方案方面的审查工作需要协同设计人员进行共同处理，如此才能够保障相应设计方案能够在实际的施工操作中得到有效应用。 (2)加强对于施工材料的严格管理。 为了较好规避施工材料方面带来的不良威胁和影响，还需要在整个土木工程项目施工过程中加强对于施工材料的严格管理和控制。这种施工材料的管理需要首先把好源头关，尤其是要重点针对施工材料的采购进行严格审查，对于所采购施工材料的质量进行抽查和试验检测，进而也就能够规避可能出现的一些劣质材料以次充好问题;此外，还需要在各类施工材料的实际应用过程中进行全方位管控，确保其在类型以及数量方面均能够具备理想的作用效果，避免使用出现偏差的问题。 (3)加强对于施工现场的全面管控。 土木工程项目施工现场的严格把关和控制同样也是较好提升其施工质量效果的重要前提条件，这种施工现场的管控同样也需要从施工操作基本环境以及外界环境两个方面进行分析控制。首先从施工现场入手进行规范，促使其材料的摆放、施工现场电力线路的铺设、机械设备的运行以及施工人员的操作平台，都能够得到较好的设置，如此也就能够保障施工现场各项操作有序开展的前提下，确保施工质量效果;而对于外界环境方面存在的威胁和影响而言，则需要重点加强全面监控，相应的监控操作也就可以为具体的预防提供较强参考价值，降低其不利威胁和影响。 (4)提升自身管理水平。 从土木工程项目施工质量管理水平提升方面进行优化也是比较重要的一个方面，这种自身管理水平的提升优化需要首先把握好对于施工质量管理制度的完善和健全，尤其是对于土木工程项目施工操作过程中涉及到的各个管理任务，必须要进行细化，将细化后的施工质量管理任务进行有效分配，构建较为合理的施工质量管理责任制度，进而也就能够依托这一责任制度进行有序管控，提升质量管理的实效性;另外，为了较好提升其施工质量管理水平，还需要重点从施工质量管理人员入手进行培训和教育，促使其能够具备较为理想的施工质量管理意识，并且能够学会如何运用各类先进的管理技术手段进行现场操作管控，将各个方面的质量干扰和影响降到最低。 4结束语 综上所述，对于土木工程施工项目的施工质量管理工作而言，其必要性是比较突出的，并且随着当前土木工程项目的发展，其复杂性也正在不断提升，需要具体施工质量管理人员不断提升自身管理能力和综合素质，在此基础上，针对整个土木工程项目全过程进行有效管控和约束，尽可能降低质量问题出现几率。 参考文献： [1]许长江.谈土木工程施工项目质量管理的加强[J].四川水泥,2016(7):218+57. [2]徐明晶.提升土木工程施工项目质量管理的对策[J].住宅与房地产,2016(6):142. [3]廖翔.如何加强土木工程的施工项目质量管理[J].科技经济导刊,2016(5):198. [4]张晓玲.加强土木工程施工项目质量管理的措施[J].企业科技与发展,2015(17):97～98. [5]胡春锦.论加强土木工程施工项目质量管理的对策[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015(4):24～26. [6]王明,邓冬冬.探讨提升土木工程施工项目质量管理的对策[J].门窗,2013(1):227+229. 猜你喜欢： 1. 土木工程本科毕业论文 2. 土木工程毕业论文范文 3. 土木工程毕业论文范本 4. 浅谈土木工程毕业论文 5. 关于土木工程毕业论文范文