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木结构

木结构

木结构范文第1篇

关键词:古建筑;木结构;技术研究

中国拥有着几千年的灿烂的文化,孕育了鲁班、梁思成等著名的建筑大师,留下了众多的建筑中的璀璨古建筑作品,例如山西应县木塔、五台山佛光寺大殿、南禅寺大殿等,众多建筑群体均是典型的木结构。甚至日本等国家的建筑都是从我国的古建筑木结构中引申而来。人类的智慧通过物质文明和精神文明的升华不断得到了具有历史价值和科学价值的结晶。对这些古文化进行保护和研究,是当代建筑工作者义不容辞的责任。我国关于古建筑木结构性能的研究室从上世纪70年代开始的,之后拥有了众多的研究成果,例如,关于古建筑木结构的营造的特点和构造技术等,进行了大量的定性研究和理论计算,并且对于古建筑的木结构性能也加以深入的研究。

1古建筑木结构的营造特点

古建筑木结构的营造技术众多,如高台基、柱脚的平摆、梁柱以及节点的半刚性连接、侧脚以及柱端、梁架的雀替,大屋盖的铺作层等。古建筑的木结构中,没有钢筋混凝土以及砌体的结构,也不具备现代建筑物的抗震性能,但是其屋面的举折、屋檐、屋顶的设计,都具有非凡的建筑技术特点,使得沉重的木结构展现出难得的舒展和轻盈[1]。

2古建筑木材性能研究

对于古建筑的木材的特点的研究,从构造、物理化学性质上有了众多研究成果。例如对于木材的构造和材料性能的实验,包括了木材的抗拉强度、抗压强度、横向弯曲、抗剪强度等的研究,对于木材的各向异性材料的特点,采用ABAQUS有限元软件的分析,对于木材额各类抗压和抗压强度、抗剪性能,以及在受到压力作用下进行塑性变形等木结构模型的木材的功能发挥等进行了分析,得到了木制才来哦的失重率等参数和数据,构建了木材的木构模型。对于新旧材料的物理性能进行了对比和实验,将木材的力学指标以及材料的强度等数值加以对比,在可靠性理论和累计损伤理论的基础上,研究了木材的持续何在效应的影响成都,同时也研究了木材发生腐朽、虫蛀的时变规律,突发事件对于古建筑木结构的抗力衰减的影响程度[2]。

3古建筑木结构结构性能的研究

以殿堂式建筑木结构分层为例,对古建筑木结构的台基层和铺作层以及屋盖层的力学研究展开分析,包括古建筑木结构的整体结构、抗震性能等综述。3.1古建筑木结构的台基层,主要包含了磉墩、础石以及人工夯土台等。对于古建筑木结构的台基的基本特点以及发展概况等,针对柱脚和础石之间的平摆浮搁等进行连接的方法,是古建筑木结构中基础部分具有的独特的风格。为了保持殿堂式古建筑木结构的外观气势宏大,大多数建筑中多采用人工夯土台基作为结构的基座,起到很好的安全抗震的作用。例如西安的鼓楼和钟楼,利用有限元数值模型的分析方法,对高台基的结构进行了高阶频率的动力特性的分析,发现高台基的上部结构的位移和加速度再放大效应上发生了动力特性的相应。通过昼夜连续的监测,木结构在地面交通动力交通荷载的作用下,依然保持着顶层柱顶的水平相应速度,维持在规范容许之内。从振源和隔振等方面对建筑实行保护。这种保护,在多数古建筑木结构中都发挥着作用,利用柱脚础石,采用平摆浮搁的连接方式,当地震来袭,摩擦滑移,都减小了地震带来的作用。这一现象通过对柱脚的摩擦滑移机理的体系模型的简历,得到了结论:地震的级别增大,摩擦滑移的幅度会加大,耗散了摩擦带来的一部分能量,使得结构的自振频率发生了变化,减少了地震作用下的结构动力,同时,柱脚的滑移也加速了上部结构的相对位移,对于地震的隔断作用十分明显[3]。3.2柱架层的部分,经过对古建筑木结构的研究,一般是采用不用你铁钉的方法,将梁柱的节点与柱架采用侧脚进行生起,使用的技术包括雀替等特殊手法,这是我国的古建筑木结构柱架中的特殊工艺。侧脚生起的做法和发展,通过有限元分析模型的方法进行了定量的分析后,不仅柱头的加速度的峰值产生了相应,而且檐柱的轴压力的峰值的相应也不同程度地减小,木结构的倾覆弯矩在位移的状态下,各个构件的受力和抗震性能都得到了提升,起到了对木结构的稳定性进行提升的作用。以雀替为例,该技术类似于现代建筑的加腋梁的施工技术,能够丰富里面的同时,增强梁端的抗弯和抗剪性能,使得节点的刚度和强度得到提高,减少及梁柱的计算跨度和应力。3.3铺作层的梁架部分过渡到柱架层,采用弹性的横木交叠的方式,从上到下,层层拼装,得到了倒三角的构件,该构件包含了四部分,由大屋顶、梁拱、挑檐、垫梁等。具有对上不支撑、对构造连接和过渡的作用,避免柱身遭到侵袭、,将荷载进行传递、减少地震带来的危害,节省耗能。

4古建筑木结构的修缮和加固

对于古建筑木结构的修缮和加固,应对古建筑在地震作用下的破坏程度加以分析,根据不同的破坏情况给出加固的方法,通过有限元模拟加以总结,得到不同的结构受力性能以及加固后的提高结果。例如采用碳纤维布和铁件加固技术的特带你,对于加固效果的提升具有很好的作用。采用古建筑木结构构件的梁和柱使用碳纤维布进行加固的实验,得到了构件的破坏性能以及刚度的极限荷载。经过试验表明,使用碳纤维布加固梁和柱具有很好的抗震效果。使得柱架的耗能能力下降,提升了强度和刚度,减少了节点的损坏程度,具有较好的加固效果[4]。但是需要注意的是,采用拟静力试验研究柱架抗震性能时,木材蠕变、强度退化、裂缝出现、材料腐朽以及节点的松动等残损情况,会限制试验过程中作动器臂长的施工,极大地影响了现存古建筑可靠性的鉴定和评估。需要对榫卯节点的半刚性所用的材料进行筛选,使得柱架发生很大水平位移后节点仍保持一定的刚度和强度,降低结构发生真正的破坏的概率。

5结语:

对古建筑木结构进行修缮和加固,要对自然环境下结构的耐久性以及地震条件下结构的加固结构进行多方面的考虑,在设计阶段,旧要考虑对于加固技术进行优化,采用加固建筑物耐久性的方法和计算设计理论,最好的是建立古建筑残损量化标准,进行残损指标计算模型的构建后,在进行修缮和加固。

参考文献

[1]谢启芳,杜彬,李双等.残损古建筑木结构燕尾榫节点抗震性能试验研究[J].振动与冲击,2015,(4):165-170,210

[2]薛建阳,吴占景,张风亮等.碳纤维布加固古建筑木结构基于结构潜能和能量耗散地震破坏评估[J].土木建筑与环境工程,2013,35(6):103-111.

木结构范文第2篇

【关键字】木结构混合结构 抗震节能防潮

中图分类号:TU318文献标识码:A

我国使用木结构建筑的传统可以追溯到上千年,尤其是一些宫殿、寺庙、教堂等;而欧美国家更有非常悠久的使用木结构建筑的历史。人们对生活质量的要求也随之提高,追求健康、环保的生活居所,木结构建筑成为了整个房地产建筑的新趋势。

首先,木结构房屋结构灵活,形式多样

由于木结构的多样性,可以从传统到现代等多重风格。不论独栋还是多户住宅,或者商用、公用建筑如学校、医院、托儿所等建筑,轻型木结构房屋都有价格优势。通过使用屋盖桁架和工程木产品,还可用于跨度较大的建筑物。更进一步,可以建成四层建筑,满足住宅的需求。也可以通过与混凝土结构相结合形成混合结构,从而提高建筑物的性能、节约成本、提高居住满意度。但实际上,木结构建筑并不是只适合单户住宅,多户住宅也能够应用木结构建筑。目前在上海、山东青岛、辽宁营口等地,混合结构建筑技术已被应用于“平改坡”工程,它可以在一定程度上解决地基承载力不够、空间狭小等问题。同时,由于木结构重量较轻,可通过设计适用任何建筑的要求,因此将木结构应用在实际建造中完全可行,也可以节省大量能源。

木材易于加工,施工周期短

木结构房屋用到的材料一般都是直接购买的尺寸规格的软木或工程木,原材料运到现场后,只需要在施工现场按设计图切割下料,在施工过程中,木材易于加工,使用基本的手动或电动工具,可以轻松切割、钻孔或紧固。木材的重量轻,一个工人就可以搬运,不需要大的机械设备。木构件如屋顶桁架、平行弦桁架、墙等可以预制,也可以在现搭建。如果是规格的建筑,整个木结构房间可以工厂预制,再用吊车现场安装。正是木结构房屋的特殊性,施工周期是传统房屋的一半左右,一般要3到4个月便可以完成。为开发商大大缩短了资金回笼时间,降低成本。相对于其它建筑,平台式木结构建筑无论是在施工时,或是建成后,都十分易于改造,保障了施工质量。

环保节能

任何住宅在建筑和使用中会对环境有很多负面影响。这包括自然资源的消耗,对自然环境的破坏,水源及空气污染及排放废物。中国在这方减轻这些环境影响方面压力越来越大。与其它建筑相比,木结构更具有环境优势。首先,木材是唯一可以在生的资源,全世界很多国家都采取了优化的森林管理体系和认证项目,这样的措施保证了木材资源的长期供给。认证体系是由第三方认证森林被有效管理,符合严格的环境、经济及社会准则。认证项目需要在木森林砍伐的同时栽种新苗。其次,使用木材减少空气以及水资源污染。木材是唯一的“负碳”型建筑材料。树木每生长1立方米能吸收1吨二氧化碳并释放3/4吨氧气,二氧化碳以碳的形式储存在树木中。砍伐后的树木制成木材产品后,能在其生命周期内始终固化最初由树木吸收的碳。对木结构、钢结构以及混凝土房屋对环境影响的比较结构表明:木结构的全球变暖潜能比钢结构房屋少23%,比混凝土房屋少50%。木结构的空气毒性指数比钢结构房屋少74%,比混凝土房屋少115%;所产生的固体废料,混凝土房屋比木结构房屋高58%;生态环境破坏的角度考虑,混凝土结构是最严重的(120.46元/m2),钢结构(91.64 元/m2),而木结构则是最少的(56.43元/ m2)。同时,现代木结构节省能耗,木材是一种天然的隔热材料,木材具有很多微观气孔,是一种天然的保温材料,在同样厚度的条件下,木材的隔热值比标准的混凝土高16倍,比钢材高400倍,比铝材高1600倍。即使采取通常的隔热方法,木结构房屋的隔热效果也比空心砖墙房高3倍。这意味着钢材、混凝土或砖石结构建筑如果要达到木结构相同水平的节能性能,必须使用更多的保温材料或加厚墙体。采用木结构墙体比普通混凝土墙体在相同厚度的情况下保温能力高7倍左右。

抗震性

木结构由于木材的强度与柔度,具有天然的抗震性能。木材轻质高强,因而地面加速度在木建筑物上所产生的能量没有其它建筑物大。柔韧优于其它材料,可以吸收并消散能量。在这种建筑中,木构件细小、尺寸规范、间隔紧密。大多数的框架由三个部分组成:构成墙壁骨架的垂直墙骨;构成楼板的水平搁栅;以及支撑屋顶的椽木或衍架。当墙由斜撑木板或轻质木基板材而形成墙覆面板时,它具有了侧向抵抗力,并进而形成了一个剪力墙系统——轻质、高强、且建造效率高。所有部件共同支撑建筑物,使之可以抵抗重力、风及地震。世界各地的专家都深度研究过地震造成的损害。2008年的汶川地震毁坏了大部分的混凝土、砖石建筑,但木结构建筑基本没有损伤。实践表明,木结构韧性大,对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力。

木结构建筑耐久且适合多种气候

木结构建筑在任何气候条件下甚至高温度或大风区域,都可以保持耐久性能。木材是一种天然、健康的且极具亲和性的材料,木材经过了现代技术生产加工成不同的墙体型材,再经过阻燃、防腐处理等工序,更加坚固耐用。对抗下沉应力、抗干燥、抗老化,具有显著的稳定性。如果使用得当,木材则是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。中国北京的天坛始建于1420年,已历经好几个世纪的严寒与酷暑。

防潮性

人们通常误以为水是木材的敌人,情况并不是这样,关键在于在设计和建造当中采用以木材为基础的建筑产品时应懂得如何控制水分。因此所有建筑用材进行烘干处理,通过烘干处理的木材可以避免绝大多数的体积变化,这些木材已预先干燥至含水率19%以下。如果木材的含水率等于或小于19%,那么木材被认为是干燥的。木材的含水率在28%左右时达到纤维饱和,纤维饱和是干缩和腐烂的基准点。除非木材的含水率达到或超过纤维饱和点,否则腐蚀菌一般不会生长。同时,我们对木材采用防腐剂进行浸渍的防腐处理,采用天然植物油做表面涂层,来防止水侵蚀。事实上,与其他常用建筑材料相比木材更不容易因为偶尔浸湿而受到永久损坏。

木结构具有造价优势

在北美、日本和英国,平台式木结构建筑是最为经济的中低密度建筑形式。中国目前有研究显示,在很多情况下,平台式木结构建筑与混凝土建筑的造价正在趋于接近。随着产业的发展与规模化,平台式木结构建筑在中国的造价会越来越低。

木结构范文第3篇

1.1 保留木与采伐木的确定

1.1.2 可进行采伐利用的林木

(1)除稀有种、濒危种及古树外的所有病腐木、断梢木及特别弯曲的林木。为防止病菌滋生和蔓延,改善林分的卫生状况,应立即伐除病腐木;断梢木和特别弯曲的个体已失去了生长优势和培育前途,在经营时也可采伐,不仅可以促进林下更新,还可以产生一定的经济效益,当然这也许会增加一些抚育成本,但从长远来看,培育大径级木材所获得的效益还是远大于投入的成本。

(2)影响顶极树种、稀有种、濒危种生长发育的其他树种的林木,尽量使保留的中大径木的竞争大小比数不大于0.25,即能够使保留木处于优势地位或不受到遮盖、挤压威胁,使培育目标树尽可能地获得生长空间。

(3)达到自然成熟(达到目标直径)的树种单木。结构化森林经营不以木材生产为目的,也不排斥木材生产,而是一种保护而不保守的经营,在有效保护森林的同时对其进行合理利用。林木在进入自然成熟后,林木生长势下降,高生长停滞,生长量减少,梢头干枯,甚至出现心腐现象,因此结构化森林经营可根据林分的综合状况,在林木个体达到自然成熟时对其进行适当采伐。对于不同的树种或不同的地区,达到自然成熟的年龄和直径都是不同的。

1.2 林木分布格局的调整方法

林木分布格局是调整林分空间结构不可或缺的方面,在空间结构参数角尺度的基础上,确定采伐木的一种切实可行的操作技术。

以落叶松桦木混交林为例[3],调整前角尺度平均值为0.52,主要树种白桦和黑桦分别为0.54和0.53,属于团状分布,是需要调整的对象;落叶松为0.506属于随机分布,无需调整。调整前角尺度分布中取值0.5的左右两侧频率相差不大;为了将林分从团状分布演变成随机分布,应对该林分的空间分布格局进行调整,从而使得角尺度左右基本对称,降低W值,角尺度取值为0.75和1的单木为潜在的调整对象。具体做法是将角尺度取值为1或0.75的目标树与其最近4株相邻木组成的结构单元作为调整对象,综合考虑目标树与相邻木的混交、竞争关系以及相邻木的个体健康状况等因素,确定调整的相邻木,并将其作为采伐木伐除。上例中,经调整后,使得角尺度分布中取值0.5的左侧频率上升右侧频率下降,角尺度取值为0.5的单木比例有所升高,处于0.25、0.75和1的比例均有所下降,林分的平均角尺度降至0.475~0.517,林分分布格局转变为随机分布。

1.3 树种组成的调整方法

1.3.1 林分混交度调整

在需要经营的林分内,如果中、大径级林木中不缺乏顶极树种或主要伴生种,而有足够的母树或更新幼苗时,树种组成调整的任务就是对混交度进行调节。一般认为,随着演替进展,林分内各树种间的隔离程度增加,这是稳定森林结构中相同树种减少对各种资源竞争的一种策略,也就是说,树种隔离程度越高,林分结构越稳定。因此,当林分组成以顶极树种或乡土树种占优势,林下更新良好时,林分调整方向应该是提高林分混交度,优化资源配置。在进行经营时,将林分中主要树种的混交度取值为0、0.25的单木作为潜在的调整对象然后综合考虑林木的分布格局、竞争关系、目标树培养、树种多样性等因素进行调整。

落叶松与桦木混交林中混交度为0和0.25的主要树种有落叶松、黑桦和白桦,在调整混交度时要明确调整目的,围绕落叶松进行调整,因为从格局调整来看白桦和黑桦混交度低主要是由于其分布成团状造成的,在降低角尺度的同时就自动增加其混交度。在对混交度进行调整的时候必须综合考虑各种因素不可简单地通过伐除同类相邻树种为主要调整方式。

1.3.2 调整顶极树种或乡土树种比例

在天然或人为有目的造成的林隙或林窗中,以单株或植生组形式栽植顶极树种或主要伴生种的单木。补植的株数根据采伐株数确定,补植的强度应与采伐强度持平或略高以保证相同的经营密度,补植时也应充分考虑物种多样性原则。

1.4 竞争关系的调整方法

林木竞争关系调节必须依托于可靠的并且简洁直观的量化指标。大小比数将参照数与相邻木的性对关系数量化,可直接应用于竞争关系的判定和调整。因为大小比数体现了结构单元中参照树与相邻木在胸径、树高或冠幅等方面大小关系,在竞争调节中更富有成效,特别是在目标树单木培育体系中更容易表达目标树与其周围相邻木的竞争关系,在实际中容易操作。当然,不可能在森林中针对每株林木个体进行调节,一个富有成效而可行的经营策略显然就是要围绕经营目标,采取针对顶极树种或主要伴生树种的中、大径木来进行竞争关系的调整。

调整顶极树种小径木(包括更新幼苗幼树)的竞争树大小比数,为其生长提供有利的空间环境。调整顶极树种或主要伴生树种的中、大径级林木时应使经营对象的竞争大小比数不大于0.25。

1.5 径级结构的调整方法

于政中等人[4]曾指出大部分天然林的直径分布为倒J形,因此经营后的林分直径分布也应该呈这种分布状态。在对同龄林或人工林的径级结构调整时,要在保持林分郁闭度为0.6以上的前提下,逐步降低胸高直径在平均直径所在径阶范围附近的林木株数比例,同时,保留干形通直完满,生长健康胸径较大的林木,并促进林下天然更新,增加小径木的比例,引入高价值和优良的乡土树种,提高森林生态系统的树种多样性,改善林分结构。

1.6 林分更新

保持持续的林下更新能力是结构化森林经营的一个重要的目标。结构化森林经营方法的抚育采伐方式主要是单株择伐作业或群团状择伐,因此,森林更新的方式比较灵活多样,具体方式依据经营林分类型和经营目标确定。对人工林而言,主要以人工更新的措施为主,在林间空地、林缘引入乡土树种和顶极树种进行补植补造,辅以天然更新;对于次生林以天然更新为主,人工促进天然更新和人工更新为辅[5]。

木结构范文第4篇

 

姓    名:*                     性    别:男

籍    贯:*                  民    族:汉族

出生年月:*                  政治面貌:中共党员

学    历:硕士在读                    专    业:土木工程(结构)

毕业学校:*             联系电话:*

电子邮箱:*             

专业介绍

家庭地址:* 

主修课程

土木工程专业是适应社会发展和市场经济需要的跨世纪主干专业。该专业的培养目标是:培养既有深厚的基础理论和专业知识,又有良好的管理素质和经济意识,能够从事土木工程方面的设计、施工、管理及科研和教学工作的高等工程技术人才。

自我介绍

理论力学、材料力学、结构力学、土力学、弹性力学、岩石力学与工程、土力学与地基工程、工程地质、钢筋混凝土结构、钢结构、城市规划与市政工程、房屋建筑学、画法几何与土木工程制图,隧道与地下工程、道路工程、工程概预算、建筑材料、工程测量、高层建筑结构、桥梁工程、岩土工程数值方法、结构动力学、高等土力学、结构工程有限元等。

本人性格热情开朗,待人友好,为人诚实谦虚。工作勤奋,认真负责,能吃苦耐劳,尽职尽责,有耐心。具有亲和力,平易近人,善于与人沟通。

学习刻苦认真,成绩优秀,名列前茅,品学兼优。

能力与特长

曾担任土木0504班班长。05-06学年和06-07学年连续两年获得**科技大学“三好学生”荣誉称号;

05-06学年暑假社会实践参加“京杭大****-**段调查”,获金奖团队称号;

06-07学年,获“社会实践优秀调研报告”;

07-08学年获得**科技大学“优秀三好学生”荣誉称号;

曾获得人民二等奖学金、建龙奖学金等。积极参加文体活动,曾在院运动会上获得男子跳远第一名,男子400米第一名;

曾获校“体育之星”的称号。08年5月,光荣的成为了一名预备党员。大三下学期有幸加入共青团**科技大学研究生团委,现为研究生团委办公室副部长。因大学三年成绩优异免试攻读本校结构工程专业硕士研究生。

专业能力:  掌握结构工程的基本知识,理论基础知识扎实

熟练掌握Autocad等画图软件和PKPM等结构计算软件

计算机能力:熟悉Office、excel等应用办公软件

具有一定的编程能力(C语言)

语言能力:  有良好的沟通技能,交际能力较强

英语四、六级 ,听说读写能力较强

综合能力:  责任心强,独立工作能力强,吃苦耐劳,有团队精神。

具有良好的策划、组织、协调、管理能力。

做事细心和有条理,尤其胜任财务、秘书、资料整理等方面工作。

数学运算能力较好,思考、逻辑能力较强。

教育经历

1999.9-2002.7   **市**区瓶窑镇一中    初中

2002.9-2005.7   **市**高级中学        高中

2005.9-2019.7   **科技大学              本科       土木工程专业    

荣誉证书

2019.9-2019.12  **科技大学              硕士       结构工程专业

2005-2019学年,新生三等奖学金

2005-2019学年,获人民二等奖学金

2005-2019学年,获“校三好学生”称号

2005-2019学年,暑假社会实践参加“京杭大****-**段调查”,获金奖团队称号

2005-2019学年,院运动会获男子跳远第一名和400米第一名

2019-2019学年,获人民二等奖学金

2019-2019学年,获“校三好学生”称号

2019-2019学年,获“社会实践优秀调研报告”

2019-2019学年,获“建龙奖学金”

2019-2019学年,获“校优秀三好学生”称号

2019-2019学年,获“校三好毕业生”称号

社会活动

 

 

2005-2019 担任院年级报编辑

2005-2019 暑假社会实践,作为主要策划人,参加“京杭大****-**段调查”,获金奖

2019-2019 担任校团委实践部干事

2019-2019 暑假参加“把奥运带回自己的城市”社会实践,获金奖

2019-2019 担任研究生团委办公室干事,后升为副部长

2019-2019 担任土木054班班长,一直到毕业

2019.7 在******市大昌市政有限公司实习,桥梁工程

2019.8 在****建设有限公司实习,高层建筑

2019.3-2019.4  用电法对唐承高速公路采空区进行检测

2019.2-2019.3  负责编制张涿高速公路隧道第三方监测的投标书,并中标

木结构范文第5篇

【关键词】现代建筑结构;智能土木结构;应用;类型

当前,人们对建筑功能的要求越来越多,对居住舒适度的要求也越来越高。由于传统建筑结构多为物理力学性能结构,人们对结构控制的难度比较大,结构一旦失效,可能出现多种多样的问题。而智能土木结构的出现,很大程度上改变了这一现状,在结构中应用信息采集、传输功能材料与元器件等,提升了建筑结构的整体性能。

一、智能土木结构的内涵及其分类

(一)智能土木结构的内涵

在基本材料中融入具备仿生命功能的材料,使结构具备人们所期望的智能结构,就是智能材料结构。在土木工程结构中,应用智能结构,称之为智能土木结构。从整体来看,智能土木结构是一种仿生结构体系,综合应用了传感器、控制器、主结构与驱动器,实现了结构自控、损伤自修复,并具有较强的环境适应能力,同时可在发生危险时,有效进行自我保护。

智能土木结构出现后,结构耐久性、安全性与强度评估更加完整和准确,不仅提高了土木结构预测能力,而且在很大程度上减少了维护费用。在现代建筑结构中,智能土木结构以其优越性,具备宽广的应用潜江,在桥梁、大坝与高层建筑等现代建筑结构中均有着良好的应用。

(二)智能土木结构分类

(1)嵌入式结构。在基体材料中嵌入集动作、传染与控制功能的仪器与材料,并利用计算机技术实现对内部结构信息的采集与检测、加工处理,并将处理结果传输给控制处理器,这种结构称为嵌入式智能土木结构。

(2)基体与智能材料耦合结构。一些材料本身具备智能功能,可随自身力学与物理状态的改变而改变自身某些性能,比如碳纤维混凝土材料,导电性能可随自身受力情况的变化而改变,因此为获取结构内部信息提供了便利性。

二、智能土木结构在现代建筑结构中的实际应用

(一)智能传感元件的应用

在现代建筑结构中,迈入或粘贴一些智能传感软件,实现对建筑物的健康监测,是智能传感元件在现代建筑结构中应用的一个典范。将智能土木结构中的智能传感元件应用到建筑健康监测中,可检测与综合评价建筑的安全性、稳固性,同时也能保证检测结果的准确性,获取准确的数据,进而判断建筑的健康状况,预测建筑的寿命,为建筑维修或直接报废提供数据资料。

对于部分大规模建筑结构而言,建筑结构修建周期长,且应用设备比较陈旧,传统传感器无法适应内部环境,这时采用高性能传感器检测建筑结构健康,具有重要的作用,而光纤、智能材料等在土木结构中的应用,开创了土木工程发展的新时代,具有划时代的意义,使得建筑结构的发展出现了新契机。

(二)工程健康检测的实施

在建筑结构损伤与检测检测中,智能土木结构发挥着不可替代的作用,智能土木结构的出现具有重要的意义。在建筑结构健康检测中,一般会使用目测方法,同时还能够利用超声波、X射线与声发射等无损检测方法,从而提高建筑物健康检测的准确性,了解建筑内部结构的破损情况,可为建筑结构的维修提供准确依据,提高检测效率与准确性。比如建筑结构内部发生损伤后,外部就会出现裂缝或裂纹,而在外部力量的作用下,裂缝或裂纹会加剧内部结构的损伤,并以声速扩散,而这些均可以被特殊材料制作而成的传感元件所感知,通过分析相关检测数据,管理人员便可掌握内部结构的损害情况,进而及时规划建筑结构,避免发生安全事故。

(三)现代建筑节能支持

在现代建筑结构中,智能土木结构非但具备安全检测功能,同时还可为智能建筑提供节能技术。在目前建筑结构中,节能技术已经得到了广泛应用,而在建筑耗能规模较大的当今今天,建筑师们提出了节能建筑概念。因此,在智能建筑设计与建设过程中,尽可能应用节能器具与材料,利用智能土木结构的监测控制能力,在外部环境出现变化时,及时与合理调整建筑耗能,对于降低建筑能耗具有重要的意义。绿色建筑实现的前提,即在现代建筑中利用节能技术,促进建筑节能与绿色环保。

三、智能土木结构在现代建筑中提升的策略

(一)提升智能传感技术

为了更好在现代建筑结构中应用智能土木结构,应提高智能传感技术,以实现传感元件的性能优化。这是势在必行的事情。从仿生学角度看,对于现代建筑物来说,传感器如同其本身的感受器官,提升建筑感受能力,则应注重智能传感技术的提高,从技术的系统性入手,增强智能传感器的感知、识别与处理能力,并在此基础上,增强智能传感器系统的可靠性与灵敏度。

在现代建筑工程中,应用智能传感元件,应保证不对建筑外形结构产生影响,同时也要保证建筑结构的相容性,将对建筑物的影响降到最低,增强建筑抗干扰能力。

(二)智能控制集成系统的发展

如果将建筑比作人体,则智能控制系统相当于人体的大脑神经中枢,属于最高级的部分,智能控制系统不仅决定着感觉系统与运动系统程序,而且还担负着整个脑神经的高级运转协调功能。在现代建筑智能土木结构中安装智能集成系统,可使得建筑对一些比如强降雨、风暴等迅速作出反应,减少损失与人员伤亡。所以,相关研究部门应重视智能控制集成系统的开发、研究与应用,以更好实现对整个环境的控制,保证建筑结构的安全性。

(三)加大对结构应用的研究

智能土木结构属于一种新的结构类型,在现代建筑结构中,智能土木结构虽然有着良好的应用效果,但是整体来看,该结构的应用仍处于初级阶段,结构应用中还存在着不少的问题和不足,比如结构选择不当、技术应用水平低等问题,阻碍了智能土木结构在现代建筑结构中应用的发展。为了提高智能土木结构的应用水平,应加大对结构应用的研究,准确把握智能土木结构内涵、类型及其适用条件,根据建筑功能、性质与规模的不同,合理选择智能土木结构的类型,提升结构应用的水平。

另外,由于智能土木结构可为建筑提供节能技术,实现建筑的生态环保。所以为了降低建筑能耗,还应加大对节能技术应用的研究,提高太阳能、地热能与风能的利用率,降低化石燃料的使用率,降低建筑对周围环境的影响。

结 语

总之,随着智能技术与建筑的发展,在现代建筑结构中,各种智能技术得到了良好应用。而其中,智能土木结构综合应用了多种技术与材料,其在建筑结构中的应用,提高了建筑健康检测能力与安全性,满足了人们对建筑智能化的要求。在本文中,笔者首先分析了智能土木结构的内涵、分类,然后介绍了现代建筑结构中智能土木结构的应用,最后笔者结合自身工作经验,提出了智能土木结构应用水平提升的策略,包括提高智能传感技术水平、发展控制集成系统等。

参考文献:

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