土木工程前沿結構與創(chuàng)新(ppt64頁)-免費閱讀
【正文】 結構工程學科體系 總結 在總體上考察，近 20年來我國在結構工程領域仍處于跟蹤國際發(fā)展的狀態(tài)，主要是學習和引進國外所創(chuàng)造的新材料、新技術和新工藝，根據我國國情進行實踐，形成的一些改進和創(chuàng)新。 20世紀 70年代中期 ，在極限狀態(tài)設計思想基礎上，逐步加入了對于結構荷載、材料性質不確定性的考慮，發(fā)展了 基于概率的極限狀態(tài)設計理論。現有的混凝土結構耐久性的研究狀況表明：目前的研究成果主要還局限在構件層次， 結構層次上的耐久性研究，則剛剛起步 。 2023年，意大利在將要舉行 2023年冬季奧運會的 Susa河谷，對其生命線工程系統初步布設了監(jiān)測系統。根據結構工作環(huán)境情況、破損機理、形態(tài)以及傳統經驗，可將混凝土結構的工作環(huán)境分成 6大類： ①大氣環(huán)境；②土壤環(huán)境；③海洋環(huán)境；④受環(huán)境水影響的環(huán)境；⑤化學物質侵蝕環(huán)境；⑥特殊工作環(huán)境 。 與此同時，大型多功能實驗機、多點多自由度地震模擬振動臺、模擬復雜環(huán)境的結構實驗室、現場試驗技術等，近年以來也正在成為實驗技術發(fā)展的新的亮點。 動力試驗的特點： 由于荷載特性不同，動力試驗的加載設備和測試手段與靜力試驗有很大的差別，而且要比靜力試驗復雜得多。這種材料對隔音、保溫、強度的要求較高，墻體內部填充介質要求較嚴。形狀為方型，以孔洞數量和材料決定節(jié)能高低。 ? 橋梁工程中應用 FRP復合材料應用于橋梁工程起始于 70年代末和 80年代初期。 ?CFRP碳纖維增強復合材料 (Carbon Fiber Reinforced Plastic )的縮寫，特點是輕質高強，比如 F1賽車、波音 787客機 …… ?GFRP（ Glassfiber Reinforced Plastic，玻璃纖維增強塑料，或玻璃鋼）。應用聚合物、纖維材料、柔性粉末材料作為摻合料的混凝土改性復合材料,可使混凝土的韌性、抗沖擊性能、抗拉強度、耐久性得到明顯提高。高強混凝土早期強度增長快 ,110 MPa的高強混凝土在 12h后即可達到 40 MPa強度 ,這就可以縮短構件的拆模周期 ,及早施加預應力 ,同時簡化混凝土施工工藝。 ② 高強混凝土 :60~150 MPa。 ?1886年美國首先采用了鋼筋混凝土樓板。 英國倫敦 2023年 美國紐約 新世貿中心 自由塔 541m 目前世界第一高樓，耗資近 20億美元，擁有最高的游泳池和清真寺。 當時世界最高雙子塔； 911事件中，在恐怖襲擊中相繼崩塌。 ? 重視橋梁美學及環(huán)境保護： 橋梁結構必將更加重視建筑藝術造型，重視橋梁美學和景觀設計，重視環(huán)境保護，達到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結合。從使用土、木、石料到使用鋼材、混凝土材料，結構工程實現了一次飛躍。即使是傳統建筑材料，為滿足某種建筑功能需要而再復合或組合所制成的材料，也屬于新型建筑材料。通過摻加粉煤灰、硅灰、磨細高爐礦渣等工業(yè)廢料作為輔助膠凝材料，使這種混凝土不僅高強，而且具有很好的抗?jié)B性和體積穩(wěn)定性。各種減水劑的應用使混凝土具有良好的和易性 ,可改善混凝土的泵送性能 ,減少混凝土的離析和泌水。選擇合適的摻加材料 ,可改善材料與混凝土的界面性能 ,促使材料在混凝土基體中高度分散 ,使高強混凝土既有高強度 ,又有良好的韌性和耐久性。 FRP材料已用于新建結構的框架以 提高其結構性能 ，還被大量應用于舊有民用建筑的 維修加固 。 新型材料的研究應用 —— 建筑材料 板材類 注重環(huán)保 砌塊類 增加抗震 磚類產品 門窗節(jié)能 節(jié)能 屋面保溫 綠化 外墻外保溫 擠塑板 六類新材料 一、外墻外保溫，擠塑板效果最好 外保溫技術就像給建筑穿上了一層棉襖，節(jié)能效果明顯大于保溫技術。體積比磚體積大，磚體壁厚 30cm用于承重墻， 30cm用于非承重墻。由于生產和運輸業(yè)的發(fā)展，儀器設備的研究和改進，大跨結構的出現，促使工程結構試驗開始建立定量試驗方法，并推動工程結構計算理論的發(fā)展，使工程結構試驗成為一門獨立學科。該項目總投資達到八千多萬美元，設備站點建設項目涉及美國 20所高校與科研機構。因此，需要根據結構在其生命周期各個階段所面臨的風險以及功能要求的不同，建立綜合考慮工程建造、結構使用和老化結構三個階段的“ 全壽命周期綜合設計 ”新理念。因此，如何有效地進行重大工程結構的 健康監(jiān)測 、損傷識別、運行可靠性評估與結構安全預警，開始成為當代結構工程研究的重要課題，并已開始出現了成功應用的范例。 近年來，混凝土結構的耐久性設計方法成為研究的重點方向。 ?結構穩(wěn)定性分析： 靜力穩(wěn)定分析 動力穩(wěn)定性問題 ?結構可靠性分析： 將結構荷載效應與結構抗力統一起來，并定量加以描述、形成結構設計基礎。 伴隨著近二十年來先進材料、信息技術、傳感技術與控制技術等高新技術向土木工程的滲透與發(fā)展，近年來，在國際范圍內提出了智能結構、基于性態(tài)的結構設計原則、可持續(xù)結構工程 等一系列的新理念。 ? BIM 結構工程學科體系 總結
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