建筑工程師答辯論文：淺談在建筑工程中對(duì)土建技術(shù)的探析

1、. ：.；建筑工程師爭(zhēng)爭(zhēng)辯文：淺談在建筑工程中對(duì)土建技術(shù)的探析【摘要】現(xiàn)代構(gòu)造是傳統(tǒng)構(gòu)造的功能的升華?，F(xiàn)代構(gòu)造在土木構(gòu)造中的運(yùn)用便稱之為現(xiàn)代土木構(gòu)造。本文就在建筑工程中對(duì)土建技術(shù)進(jìn)展深化的探析，具有一定的參考價(jià)值?！娟P(guān)鍵詞】建筑工程；土建技術(shù)；探析1.現(xiàn)代土木構(gòu)造的概念現(xiàn)代資料技術(shù)的開(kāi)展提高促使了人類社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代，信息資料的消費(fèi)業(yè)已實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化。各種具有信息采集及傳輸功能的資料及元器件正逐漸地進(jìn)入土木工程師的視野。人們開(kāi)場(chǎng)嘗試將傳感器、驅(qū)動(dòng)資料嚴(yán)密地交融于構(gòu)造中，同時(shí)將各種控制電路、邏輯電路、信號(hào)放大器、功率放大器以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)集成于構(gòu)造大系統(tǒng)中。經(jīng)過(guò)力、熱、光、化學(xué)、電磁等鼓勵(lì)和

2、控制，使構(gòu)造不僅有接受建筑荷載的才干，還具有自感知、自分析計(jì)算、自推理及自我控制的才干。詳細(xì)說(shuō)來(lái)，構(gòu)造將能進(jìn)展參數(shù)如應(yīng)變、損傷、溫度、壓力、聲音、化學(xué)反響的檢測(cè)及檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，具有一定的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算處置才干，包括人工智能診斷推理，以及初步改動(dòng)構(gòu)造應(yīng)力分布、強(qiáng)度、剛度、外形位置等才干，簡(jiǎn)言之，即使構(gòu)造具有自診斷、自學(xué)習(xí)、自順應(yīng)、自修復(fù)的才干。這就是現(xiàn)代土木構(gòu)造概念的構(gòu)成過(guò)程。2.建筑工程土建技術(shù)常見(jiàn)的問(wèn)題土建工程施工工程的質(zhì)量問(wèn)題主要表如今引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題的要素復(fù)雜,從而添加了對(duì)質(zhì)量問(wèn)題的性質(zhì)、危害的分析、判別和處置的復(fù)雜性。比如盲目套用圖紙,構(gòu)造方案不正確,計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)踐受力不符;荷載取值過(guò)小,

3、內(nèi)力分析有誤,構(gòu)造的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性差;施工偷工減料、不按圖施工、施工質(zhì)量低劣;或是建筑資料及制品不合格,擅自代用資料等緣由所呵斥。由此可見(jiàn),即使同一性質(zhì)的質(zhì)量問(wèn)題,緣由有時(shí)截然不同。所以,在處置質(zhì)量問(wèn)題時(shí),必需深化地進(jìn)展調(diào)查研討,針對(duì)其質(zhì)量問(wèn)題的特征作詳細(xì)分析。例如建構(gòu)筑物的不正常沉降,地基的允許承載力與持力層不符;也能夠是未處置好不均勻地基,產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降等;土建工程施工工程質(zhì)量問(wèn)題,輕者影響施工順利進(jìn)展,拖延工期,添加工程費(fèi)用;重者,給工程留下隱患。同時(shí)同類型的質(zhì)量問(wèn)題,還有能夠一再反復(fù)發(fā)生。3.現(xiàn)代土木構(gòu)造技術(shù)分析3.1構(gòu)造智能化傳統(tǒng)的土木構(gòu)造是一種被動(dòng)構(gòu)造，一經(jīng)設(shè)計(jì)、制造完成

4、后，其性能及運(yùn)用形狀將很大程度上存在著不可預(yù)知性和不可控制性，這就給構(gòu)造的運(yùn)用和維護(hù)帶來(lái)不便。為理處理這一問(wèn)題，開(kāi)展出了在線監(jiān)測(cè)構(gòu)造，它賦予傳統(tǒng)土木構(gòu)造以在線監(jiān)測(cè)機(jī)制，從而為探知構(gòu)造內(nèi)部性能翻開(kāi)了窗口，使人員可以方便地了解構(gòu)造內(nèi)部物理、力學(xué)場(chǎng)的演化情況，這就是構(gòu)造智能化的第一層次。在在線監(jiān)測(cè)構(gòu)造的根底上，進(jìn)一步添加了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的智能處置機(jī)制，使得構(gòu)造具有自感知、自診斷、自推理的才干，從而使構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了第二層次的智能化。3.2現(xiàn)代土木構(gòu)造分類現(xiàn)代土木構(gòu)造按其資料可分為兩種類型，分述如下。3.2.1嵌入式現(xiàn)代土木構(gòu)造在基體資料如鋼構(gòu)造、鋼筋混凝土構(gòu)造中嵌入具有傳感、動(dòng)作和控制處置功能的資料或儀器，并集

5、成進(jìn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)硬件軟件技術(shù)，由傳感元件采集和檢測(cè)構(gòu)造內(nèi)部信息，由計(jì)算機(jī)對(duì)這些信息進(jìn)展加工處置，并將處置結(jié)果通知控制處置器，由控制處置器指揮、鼓勵(lì)驅(qū)動(dòng)元件執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。屬于這種類型的智能構(gòu)造只需對(duì)傳統(tǒng)土木構(gòu)造加以改良即可，無(wú)須額外研討構(gòu)造的傳統(tǒng)力學(xué)性能，易于做到傳統(tǒng)構(gòu)造與智能構(gòu)造的平穩(wěn)過(guò)渡，故而成為研討的焦點(diǎn)。3.2.2基體、智能資料耦合構(gòu)造某些構(gòu)造資料本身就具有智能功能，它們可以隨著本身力學(xué)、物理形狀的改動(dòng)而改動(dòng)本身的一些其它性能。如碳纖維混凝土資料能隨本身受力情況而改動(dòng)其導(dǎo)電性能，只需探測(cè)到這一改動(dòng)，便可以間接獲得構(gòu)造的內(nèi)部力學(xué)信息。按照構(gòu)造智能化目的的不同，又可將其分為如下幾類：具有裂痕自

6、診斷和自愈合功能的智能混凝土構(gòu)造；具有應(yīng)力應(yīng)變形狀自診斷功能的智能混凝土構(gòu)造；具有變形、損傷自診斷功能的智能混凝土構(gòu)造；具有疲勞壽命預(yù)告才干的現(xiàn)代土木構(gòu)造；具有監(jiān)測(cè)鋼筋或鋼構(gòu)件銹蝕形狀才干的現(xiàn)代土木構(gòu)造；具有感知和自我調(diào)理功能的智能減振橋梁構(gòu)造。3.3現(xiàn)代土木構(gòu)造的研討內(nèi)容3.3.1智能化設(shè)計(jì)現(xiàn)代土木構(gòu)造的首要研討內(nèi)容就是對(duì)傳統(tǒng)構(gòu)造智能化的概念設(shè)計(jì)戰(zhàn)略性研討。需求針對(duì)構(gòu)造類型及其重要性的不同，以及現(xiàn)有工藝技術(shù)程度和經(jīng)濟(jì)資金情況等多個(gè)方面要素，合理地確定智能化目的，在兼顧技術(shù)先進(jìn)性、適用性和經(jīng)濟(jì)節(jié)省的前提下采用合理功能層次的現(xiàn)代土木構(gòu)造。確定了智能化目的以后，就需求著手做一些預(yù)備任務(wù)，它們是：對(duì)

7、構(gòu)造在運(yùn)用中能夠發(fā)生的各種行為進(jìn)展預(yù)測(cè)，對(duì)構(gòu)造在力學(xué)物理環(huán)境下出現(xiàn)的各種反響進(jìn)展預(yù)估，以確定構(gòu)造中需求實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控的部位，確定整體監(jiān)控方案。3.3.2由傳感元件實(shí)現(xiàn)智能控制另外一項(xiàng)重要研討內(nèi)容就是傳感元件。覺(jué)得是現(xiàn)代土木構(gòu)造的根底性功能，它利用在傳統(tǒng)建筑資料中埋入傳感元件或利用傳感、構(gòu)造耦合資料來(lái)采集各種信息，經(jīng)過(guò)處置分析，才可實(shí)現(xiàn)自診斷、自驅(qū)動(dòng)等智能控制功能。有鑒于此，應(yīng)對(duì)傳感元件提出一些特殊要求如下：尺寸細(xì)微，不影響構(gòu)造外形；與基體構(gòu)造耦合良好，對(duì)原構(gòu)造資料強(qiáng)度影響很小；性能穩(wěn)定可靠，耐久性好，與基體構(gòu)造有著一樣的運(yùn)用壽命；傳感的覆蓋面要寬；信號(hào)頻率呼應(yīng)范圍要寬；能與構(gòu)造上其它電氣設(shè)備兼

8、容；抗外界干擾才干強(qiáng)；能在構(gòu)造的運(yùn)用溫度及濕度范圍內(nèi)正常任務(wù)。可列入研討范圍的元件有：光導(dǎo)纖維，壓電陶瓷，電阻應(yīng)變絲，疲勞壽命絲，銹蝕傳感器，碳纖維等。3.3.3作動(dòng)資料分析現(xiàn)代土木構(gòu)造的最終目的是實(shí)現(xiàn)構(gòu)造的智能控制，而控制是由作動(dòng)資料實(shí)現(xiàn)的。利用某些存在物理耦合景象的資料，尤其是機(jī)械量與電、熱、磁、光等非機(jī)械量的耦合資料，作為構(gòu)造的作動(dòng)件?？梢越?jīng)過(guò)控制非機(jī)械量的變化來(lái)獲取構(gòu)造特性外形、剛度、位置、應(yīng)力應(yīng)變形狀、頻率、阻尼、摩阻等的改動(dòng)，從而到達(dá)作動(dòng)目的。對(duì)它的要求主要有：與基體構(gòu)造耦合良好，結(jié)合強(qiáng)度高；作動(dòng)元件本身的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度高；驅(qū)動(dòng)方法簡(jiǎn)單平安，對(duì)基體構(gòu)造無(wú)影響，鼓勵(lì)能量??；鼓勵(lì)后能

9、產(chǎn)生高效穩(wěn)定的控制，反復(fù)鼓勵(lì)下性能穩(wěn)定；頻率呼應(yīng)范圍寬，呼應(yīng)速度快，并可控制；常用的作動(dòng)資料有記憶型合金、壓電資料、記憶聚合物以及聚合膠體等。目前有關(guān)作動(dòng)元件的研討正在一些領(lǐng)域展開(kāi)，如董聰、Crawlay等人評(píng)述了幾種常用作動(dòng)/傳感資料的性能。4.結(jié)論正如建筑業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門原動(dòng)力一樣，現(xiàn)代土木構(gòu)造及智能建筑不僅對(duì)于未來(lái)土木界的開(kāi)展意義艱苦，而且對(duì)于目前主要的高科技領(lǐng)域而言也具有重要的意義，它的研發(fā)及實(shí)現(xiàn)必將進(jìn)一步帶動(dòng)其它高科技領(lǐng)域的進(jìn)一步提高，是土木工程界的知識(shí)經(jīng)濟(jì)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1費(fèi)躍忠.上海光源主體建筑土建工程關(guān)鍵施工技術(shù)J.建筑施工，2021,(03).2楊圣擴(kuò).大體積混凝土早期裂痕的施工控制J.施工技術(shù),202