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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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土木工程施工论文范例篇2 浅析土木工程施工管理问题 【摘要】如今建筑行业已经成为我国国民经济的重要支柱产业，随着施工技术的不断创新，各种类型的施工项目不断涌现，各种土木工程项目也随处可见，对土木工程项目的管理问题也越来越凸显出来，因此我们需要对土木工程施工管理提出新的要求。本文针对目前土木工程施工管理中存在的问题，分析其原因，提出了改进土木工程施工管理的建议，以促进土木工程施工管理的健康可持续性发展。 【关键字】土木工程;施工管理;管理问题 1、引言 土木工程项目施工管理工作就是在土木工程施工阶段，对各种施工生产活动管理工作进行有效的组织，使施工过程变得规范化、合理化，避免因施工不当而产生的经济损失，并保证土木工程的质量。土木工程施工过程的好坏，不仅直接影响了整个企业的经济效益，更对企业的施工信誉有着重大影响。近几年来，土木工程施工管理体制不断进行改革，广泛实施了招投标制度，对土木工程施工的标准也越来越严格。在土木工程实际施工中，存在着监理人员、施工作业人员素质偏低，工程招标的不规范，管理体制不健全，安全管理重视程度低，环境保护意识差等问题，直接影响了土木工程的施工管理工作。因此，加强土木工程施工管理就显得十分有必要，下面针对土木工程施工管理中存在的问题进行分析。 2、土木工程施工管理中存在的问题 监理人员、施工作业人员素质偏低 首先，目前土木工程的监理人员存在着素质偏低的情况，不重视施工管理，多数人认为监理工作的范围就是对施工阶段的管理，缺乏工程勘察、设计、研究等方面的经验，而且对这些方面也不够重视，多数监理人员在工作中存在敷衍的心态。实际上一些土木工程出现质量问题很大程度上是监理不严所致。 其次，从施工作业人员来看，由于现阶段市场上人力成本增长较快，大部分施工企业出于成本方面考虑，内部雇佣的固定施工作业人员很少，有工程项目时临时聘用市场上一些非专业人员，他们大多数来自于农村的农民工，没有接受过专业的施工技术培训，对工程施工的工序及操作规范等方面知之甚少，加之技术培训跟不上，专业水平普遍较低，主要表现在施工过程中，操作不规范，技艺不娴熟，很难达到施工质量标准要求，使得工程施工质量难以得到有效的保证。 土木工程招标管理不规范 在土木工程项目中，存在招标管理不规范的现象。国内对于一些工程项目普遍存在招标“走后门”的现象，导致在招标时弄虚作假，招标工作没有按照规定的顺序进行，造成了项目承包价格不合理，甚至一些土木工程项目承包时的价格已经低于成本价，这样承包商就会在土木工程实际施工时偷工减料，对工程的质量造成了严重的影响。 管理体制问题 管理体制与土木工程施工项目管理的特点不相适应。土木工程施工项目的主要特征是它的单件性和永久性，这就决定了土木工程施工要进度快、质量优、成本低、安全好，要进行综合性管理，加强约束的控制性管理。 此外，施工企业是以管理体制为依据对土木工程进行管理的，管理体制不完善将会影响到整个土木工程的施工建设。国内的土木工程项目为了节省人力开支，采取了大量削减工程的管理机构、管理部门以及管理人员的方式，直接导致施工单位管理人员的缺乏，这样既可能降低了管理部门员工工作的热情度与积极性，又可能制约了管理工作的实际落实，管理工作没有真正落实，难以发挥管理土木工程的作用。 对安全管理重视不够 任何工程施工都是以安全为基本前提，安全管理也是进行土木工程管理的关键，安全既影响到施工单位的声誉，同时也直接影响了施工单位的经济效益。但是就安全意识来看，多数施工人员存在缺乏安全意识的情况。首先是在土木工程的管理工作中，没有完善的组织机构，缺乏施工安全意识;没有专门的人员对施工人员进行安全培训，造成施工现场的安全管理意识不够，同时没有相对应的安全管理措施。 环境保护意识问题 主要表现在：施工噪音严重扰民，影响民众工作、生活和休息;建筑垃圾带来安全隐患，清运、存放和再利用不科学;缺乏对生态环境的保护，对耕地的非法占用，对绿地的破坏及对未破坏的环境也不能有效保护。 3、土木工程施工管理的改进建议 提高监理人员管理素质 作为施工单位进行工程管理的直接人员，对土木工程的勘察、设计、研究以及工程的整体施工都应该起到监督管理的作用，首先施工单位在选择监理人员的时候，应该选用具有综合素质的监理人员，对其技术、管理水平、管理经验都应该有更高的要求，同时在其实施管理的过程中不断培训监理人员的管理知识，从而提高其管理水平。监理人员应该常驻于施工现场，这样才能保证及时观测、掌握施工项目，如果发现问题应该及时与发生问题环节的工作人员以及工程的领导进行及时汇报，从而及时采取控制措施进行解决，争取最大限度的降低问题可能带来的损失。 规范土木工程的招标 对于土木工程招标中存在的徇私舞弊行为，应该在招标时对招标的标准进行严格控制，避免弄虚作假，将土木工程交由信誉好、工程质量高的施工单位。施工企业针对自身质量管理模式，制定出关于工程质量目标与方针的质量管理手册，为土木工程能够顺利进行提供完善的质量保证体系，确保工程质量。 推行项目管理责任制 由于建筑工程项目的规模大、分项工程和单项工程比较多，因此，在施工管理和合同管理方面难度较大。在精干主体的基础上，必须进一步减化生产关系，减少管理层次变金字塔式的管理为扁平式管理。项目经理要保证工程项目的协调有序实施，同时企业内部要用完善的管理机制和监督机制保证项目经理责任制的落实。建设承包公司下达生产计划和各项经济技术考核指标，以保证实现预期的项目管理目标。此外，还要建立起一套完善的项目管理责任体系，以便明确项目管理责任人及建设承包公司与各施工生产单位的管理责任。 解决施工过程中的环境问题 想要有效地降低土建施工带来的环境问题，可以采取以下的一些措施： (1)采用先进的施工技术。主要是在施工过程中大量的应用各种环保技术，减少施工造成的大气中有害气体、粉尘、以及废弃物和噪声等施工公害。首先要在施工过程中采用先进的技术来控制施工产生的噪音，同时采用先进的施工技术还能缩短施工周期、节省原材料，可以极大的降低对周围环境造成的施工影响。 (2)施工中使用优质的工程材料。施工中材料的选择，直接决定了对环境的影响程度。优质的工程材料可以把对周围环境的影响控制到最低。在施工过程中采用优质材料还能极大的避免在施工过程中的安全隐患的出现。 (3)引进先进的施工机械设备，这样可以极大的提高施工的效率。 4、结语 综上所述，土木工程施工管理仍面临着很多的问题，有很多新东西要去研究。监理人员、施工作业人员素质偏低，工程招标的不规范，管理体制不健全，安全管理重视程度低，环境保护意识差等问题都制约了土木工程管理水平的提高。我们在工作中只有善于发现问题，积极寻找解决的办法，才能不断的纠正土木工程施工管理中存在的漏洞。项目工程开始实施后的主要环节就是施工管理，因此必须对这一问题提起足够的重视，确保高质量的完成土木工程施工。 参考文献 [1]穆静波.土木工程施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2009. [2]陈兴武.浅谈如何加强工民建工程施工管理[J].价值工程，2010(18). [3]王烨.土木工程施工管理中存在的问题分析及相关建议[J].城市建设理论研究，2012. 猜你喜欢： 1. 土木工程施工技术论文范文 2. 土木工程施工论文范文 3. 关于土木工程施工毕业论文 4. 土木工程论文范本 5. 土木工程论文免费范例