土木工程前沿結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新(編輯修改稿)
2025-03-02 19:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 預(yù)應(yīng)力混凝土橋中的預(yù)應(yīng)力筋，甚至可以用于整個(gè)橋梁體系；另外在橋梁補(bǔ)強(qiáng)加固方面也有應(yīng)用。 ? 海洋結(jié)構(gòu)和近海結(jié)構(gòu)應(yīng)用 海洋結(jié)構(gòu)和近海結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題一直比較突出，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)更是如此，因而采用抗腐蝕性能良好的 FRP可以很好地解決該問(wèn)題，具有很好的發(fā)展前景。在建的海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用最厚的混凝土保護(hù)層（一般為 150mm左右，相當(dāng)于陸地混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層的 5倍以上）及防腐措施，其對(duì)內(nèi)部鋼筋防氯鹽腐蝕也僅有 15年左右，這與永久或半永久性的海洋結(jié)構(gòu)耐久要求相距甚遠(yuǎn)。采用 FRP混凝土 或 FRP混凝土組合結(jié)構(gòu) 就可以從根本上解決海洋工程中的鋼筋（鋼材）腐蝕問(wèn)題，其重大意義不言而喻。 板材類 注重環(huán)保 砌塊類 增加抗震 磚類產(chǎn)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 新型材料的研究應(yīng)用 —— 建筑材料 一、外墻外保溫，擠塑板效果最好 外保溫技術(shù)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(shù)。（通過(guò)空調(diào)孔可直接觀察其使用材料 ） 擠塑聚苯板 聚苯板 鋼絲網(wǎng)架聚苯板 二、屋面保溫，兼具綠化功能 中空玻璃 種植屋面 三、門窗節(jié)能，隔音效果好 碧桂園集團(tuán)新總部大樓位于廣東佛山市順德區(qū)碧桂園大道 1號(hào)。 四、磚類產(chǎn)品 一般常見(jiàn)的磚類主要有空心磚、加氣磚、多孔磚等。形狀為方型，以孔洞數(shù)量和材料決定節(jié)能高低。 節(jié)能磚主要以粘土、頁(yè)巖、煤礦石、粉煤灰等材料為主要原料，經(jīng)熔燒或壓制成型。由于成本問(wèn)題，多數(shù)建筑在施工過(guò)程中，使用多孔磚較多。 節(jié)能磚保溫隔熱性能好，導(dǎo)熱系數(shù)一般為紅磚的四分之一至五分之一。 多孔磚 加氣磚 空心磚 五、砌塊類產(chǎn)品，增加抗震能力 多用于住宅和公共建筑的非承重墻體，砌塊外部密封，內(nèi)部多為空心材料，形狀為多排孔、矩形條孔等。體積比磚體積大，磚體壁厚 30cm用于承重墻， 30cm用于非承重墻。 保溫砌塊 石膏砌塊 六、板材類產(chǎn)品，注重環(huán)保 用在室內(nèi)隔墻或分戶隔墻，屬于節(jié)能板材類產(chǎn)品，厚度一般在 90mm以上，因此一般墻體都會(huì)顯得很 “ 單薄 ” ，敲起來(lái)回音比較大。 輕質(zhì)隔墻使用較多的有纖維水泥板，輕集料混凝土條板，紙面石膏板，石膏空心板（衛(wèi)生間禁用）等。這種材料對(duì)隔音、保溫、強(qiáng)度的要求較高，墻體內(nèi)部填充介質(zhì)要求較嚴(yán)。 纖維水泥板 紙面石膏板 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展 結(jié)構(gòu)工程學(xué)科研究前沿 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)： 對(duì)工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件采用加載或其他方式進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)量結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力、變形、轉(zhuǎn)角、支座位移、頻率、振幅等，用以核對(duì)其設(shè)計(jì)要求或檢驗(yàn)其是否安全可靠，并為探索結(jié)構(gòu)新領(lǐng)域和發(fā)展工程結(jié)構(gòu)理論的手段和基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)工程學(xué)科發(fā)展進(jìn)程中，結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)及其技術(shù)的發(fā)展具有基礎(chǔ)性的地位。 18世紀(jì) 法國(guó)科學(xué)家用簡(jiǎn)支木梁沿中性軸上橫斷面開(kāi)槽，塞入硬木塊，作受彎承載能力試驗(yàn)，證明了跨中截面上翼緣受壓、下翼緣受拉、中間有一中性層，使材料力學(xué)中受彎構(gòu)件截面應(yīng)力分布計(jì)算式在 1940年代得以確立。 19世紀(jì)初 ，工程結(jié)構(gòu)得以用試加荷載的方法探求其工作狀態(tài)和可靠性。由于生產(chǎn)和運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，儀器設(shè)備的研究和改進(jìn)，大跨結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，促使工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)開(kāi)始建立定量試驗(yàn)方法，并推動(dòng)工程結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的發(fā)展，使工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)成為一門獨(dú)立學(xué)科。 20世紀(jì)后期 ，結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)最重要的進(jìn)展體現(xiàn)在擬動(dòng)力實(shí)驗(yàn)技術(shù)、多軸和快速加載技術(shù)、多種災(zāi)害與作用的綜合模擬技術(shù)（如水下振動(dòng)臺(tái)、振動(dòng)臺(tái)和快速擬動(dòng)力結(jié)合的混合實(shí)驗(yàn)技術(shù)）等。 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的： ? 研究性試驗(yàn) ? 鑒定性試驗(yàn) ? 檢測(cè)類試驗(yàn) 試驗(yàn)?zāi)康? ? 驗(yàn)證基本假定和計(jì)算理論 ? 創(chuàng)立新的結(jié)構(gòu)理論 ? 制定過(guò)程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ? 檢驗(yàn)產(chǎn)品、設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量 ? 確定已建結(jié)構(gòu)的承載能力 ? 驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度 ① 材料強(qiáng)度值 ② 內(nèi)部缺陷 （裂縫、空洞等） ③ 幾何尺寸 （鋼筋位置，保護(hù)層厚度，板厚等） ④ 勻質(zhì)性檢測(cè)與控制 ⑤ 建筑物理特性 （熱工、隔聲、防水等） 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類： 試驗(yàn)對(duì)象 ? 原型試驗(yàn) ? 模型試驗(yàn) ? 小構(gòu)件試驗(yàn) 足尺、現(xiàn)場(chǎng) （投資大、加載復(fù)雜、周期長(zhǎng)） 通?？s尺 （符合相似理論：幾何、力學(xué)、材料） 構(gòu)件試驗(yàn)與計(jì)算對(duì)比 （可以不符合相似理論） 荷載持時(shí) 混凝土的徐變、預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛、結(jié)構(gòu)受溫度變化的影響（幾個(gè)月或幾年時(shí)間） 中國(guó)建筑科學(xué)研究院 ? 短期荷載試驗(yàn) ? 長(zhǎng)期荷載試驗(yàn) 只有幾十分鐘、幾小時(shí)或者幾天 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展 ? 靜力試驗(yàn) ? 動(dòng)力試驗(yàn) 荷載性質(zhì) ? 單調(diào)靜力荷載試驗(yàn) ? 低周反復(fù)荷載試驗(yàn) （偽靜力） ? 擬動(dòng)力試驗(yàn) ? 疲勞試驗(yàn) ? 動(dòng)力特性試驗(yàn) ? 地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn) ? 風(fēng)洞試驗(yàn) 靜力試驗(yàn)的特點(diǎn)：
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