時間：2023-07-06 16:19:29
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在實際施工過程中，土木工程受諸多因素影響其抗震能力有較大的波動性，掌握土木工程抗震技術的前提是明確土木工程影響抗震能力的因素，筆者對影響因素做了以下總結：第一，地基影響因素。地基是建筑物整體質量的基礎保障，是后期各項施工順利開展的依據，如果土木工程地基選址不合理，在實際施工過程中建設工程的抗震能力將受到嚴重削弱；第二，土木工程的結構及原材料對土木工程抗震能力有直接影響，施工過程中如果土木工程結構設置不合理或者使用的原材料質量存在問題，土木工程的整體質量將受到嚴重影響，其抗震強度必將受到嚴重削弱；第三，建筑項目的高度對土木工程抗震能力有直接影響。伴隨著經濟的發展，城市高層建筑數量越來越多，國家對高層建筑的安全指標、材料特性以及力學模型等提出了更高要求，以上因素如果不符合施工要求遇到地震危害后將產生嚴重的后果；第四，抗震預防影響因素。在實際施工過程中各建設項目必須針對建筑物抗震性能編制合適的預防措施，為提高土木工程使用壽命提供技術保障。
2土木工程結構中的抗震技術發展
2.1合理選擇地基場地
合理選擇地基場地是促進我國土木工程抗震技術發展的基礎保障。在實際施工過程中，設計人員應該結合實際施工狀況選擇合理的施工場地，施工人員必須深入施工現場，了解土木工程所在地的地質狀況，明確該地段的地震活躍狀況，結合當地實際地震發生情況對可能出現地震區域進行分析，研究人員還應該準確地評定該區域一旦發生地震后地震的等級以及毀壞程度等。選址過程中，應該盡量少選擇不利于施工的場地，如果建設項目中必然存在施工困難的區域，施工人員應該對該區域的地質加工加固，經過篩選后的地基應該處在密度較高或者巖石較多的基土位置，從根本上提高建筑物的抗震能力。
2.2關注建筑結構的規則特性
實際施工中，為提高土木工程的抗震能力，施工人員還應該更高度關注建筑結構的規則特性。土木工程結構設計人員應該盡量選擇最簡單的抗側力結構，與此同時確保結構的規律特性，在實際施工過程中，在合理分布建筑物承載能力的同時，還能提高建筑物的穩定性和牢固性。如果土木工程的結構不規則，施工時鋼心和建筑物結構會出現嚴重的交錯現象，一旦發生地震建筑物架構將出現嚴重偏離，整體強度降低后土木工程的穩定性也隨之降低。因此，設計人員應該關注建筑結構的規則特性，減少因建筑結構不規則引發的地震災害。
2.3合理選擇建筑結構原材料
合理選擇建筑結構原材料是提高建筑物整體質量的基礎保障。鋼筋材料在土木工程施工中使用范圍非常廣，鋼筋材料的質量直接決定建筑物的整體抗震能力。因此，施工人員應該結合建筑施工的實際狀況，選擇合適的材料，在考慮鋼筋韌性的同時還應該充分考慮鋼筋的受力方向與豎直方向。在選取土木工程施工中使用其他材料時，施工人員在考慮材料抗震性能的同時還應該注重成本控制，從根本上為土木工程的發展提供動力。
2.4合理設計隔震及消能減震項目
地震常發帶對土木工程的抗震能力要求非常高，土木工程不僅要具備基本的抗震能力還應該具有隔震和消能減震的作用。因此，土木工程研究人員應該在選址期間確保地基的密實性和穩定性，從根本上降低地震對建筑物整體質量的影響。另外，研究人員還應該結合建筑物自身存在差異，明確各建筑物的隔震系數，選擇合適的隔震支座，提高建筑物的抗震性能。最后，研究人員還應該設計合適的隔震和抗震構建，明確建筑用材的延性，減小地震對建筑物的破壞。
2.5加固設計
第一，如果土木工程的結構設計存在問題，設計人員應該及時增加構建的數量，以增強土木工程整體強度為依據，提高建筑物的整體抗震性能。第二，設計人員應該通過增強建筑物承載性的方法提高土木工程的抗震能力，在擴大建筑物原截面的同時，增加構建提高建筑物的穩固性。第三，如果建筑物的整體結構不符合土木工程抗震標準，設計人員應該及時調整建筑物整體結構，在分散地震力的過程中減少地震對建筑帶來的損壞。
3結束語
關鍵詞：土木工程結構;損傷識別；損傷診斷
由于近些年來，相關的國內外學者借助于模型試驗、理論分析以及數值模擬等方法，進而針對土木工程結構的相關性能進行了細致的分析與探討，也取得了有價值的科研成果以及一定程度的研究進展。除此之外，針對土木工程自身的結構特性，進而準確的評價受到損傷結構的可靠性以及損傷特性，由此一來，能夠很好的對土木工程結構的損傷情況與修繕情況做出正確的判斷，與此同時，這些問題也是現階段土木工程結構即將面臨的重要課題。當前，針對土木工程結構損傷診斷方面的諸多亟待解決的難題，本文提出了幾種有效的解決辦法，與此同時，這幾種解決方法的應用越來越廣泛。總之，針對受損土木工程結構做出正確的診斷以及識別，是解決此類問題的重點。與此同時，針對可能出現的損傷特性進行深入研究以及分析，并將其受損結構進行安全度評估，已經逐漸成為土木工程結構探討的一個全新的領域。
1國內外損傷識別與診斷方法現狀
現階段，土木工程結構損傷識別在機械領域的應用極為廣泛。人們很早就開始針對齒輪以及連桿等一系列零件組成的大型機械進行結構的故障診斷。直到上世紀中葉，結構無損檢測技術得到不斷的發展。上世紀末開始，人工智能、信息技術以及計算機技術等學科的知識，逐漸被應用在結構損傷檢測與診斷領域。隨著一系列的技術不斷的創新與應用，使得土木工程結構損傷診斷分析變的簡便與準確。目前，針對土木工程結構來說，在建筑物建成初期的出現損傷頻率相對不高，且其危害程度遠不如機械工程，與此同時，能夠在一定程度上允許帶損傷工作，因此，相比之下，土木工程的結構損傷檢測技術不夠成熟，很大一部分技術處于結構可靠性評估階段。眾所周知，上世紀初期是土木工程結構損傷檢測探索階段，其工作重點是針對結構缺陷的修理方法以及分析的探討。到了上世紀中期就是結構損傷檢測診斷的發展階段，其工作重點是針對相應的結構檢測方法的探討，與此同時，出現了物理檢測、無損檢測以及有損檢測等檢測方法。上世紀后期以來，土木工程結構的損傷檢測診斷技術趨于成熟，并相應的制定了標準與規范，與此同時，強調了綜合評價，以至于土木工程結構的損傷識別與診斷工作，逐漸朝著智能化的方向發展。眾所周知，現階段我國的土木工程結構損傷識別與診斷仍處于起步階段，發展時間較短，只是隨著抗風研究以及結構抗震的不斷發展，才不斷基于安全鑒定以及可靠性評估進行土木工程結構損傷檢測診斷領域的分析。現階段，經過國內外許多相關學者逐漸借助于可行的方法，繼而針對土木工程結構損傷進行診斷以及識別。眾所周知，最近幾十年以來，國內外已經逐漸在結構損傷識別與診斷技術領域開展了嚴密的分析。像Kunihiko等借助于有限元計算模型產生的樣本訓練BP神經網絡模型，從而明確的識別已知相應的條件下結構的損傷程度以及狀態;Mannan等深入研究了用實測結構頻響函數來診斷損傷。Yu等借助于動力反應研究的相關方法，并進一步借助于攝動理論的特征值來檢測結構的損傷。Chen等借助于人工免疫模式識別結構損傷，并針對損傷的厲害程度進行相應的分類。Xie將SVM用于復合結構的損傷識別中，分析結果顯示支持向量機方法具有較高的識別精度。Leonardo等借助于變分方法評估大型空間結構的損傷。Curadelli等借助于對結構進行損傷識別，對結構阻尼的測試。
2結構損傷識別與診斷方法
通常情況下，結構損傷識別與診斷工作大致分為以下幾個階段:預測結構的剩余使用壽命;確定結構損傷的程度;確定結構損傷的位置;確定結構是否存在損傷。一般的，借助于結構損傷識別與診斷方法運用數據處理技術以及測試技術進行整體檢測。其在很大程度上是基于結構的損傷以及整體失穩的發生都會導致結構動力性能的變化，并借助于固有頻率降低以及診斷結構剛度減小等，從而進一步準確的判斷結構損傷的實際狀況。
2.1局部檢測技術
通常情況下，局部檢測技術主要包括射線法、聲發射法、目測法、回彈法、脈沖回波法以及發射光譜法等。一般的，上述的這些技術能夠用來準確的檢查相應部件的裂縫位置。與此同時，在整個結構檢測的過程中，通常借助于以下幾種技術，并結合使用來共同識別結構的損傷狀態。總之，其檢測方法通常情況下有以下幾種:射線檢測技術，即利用射線對結構損傷情況進行相應的檢測，從而識別結構缺陷的位置以及形狀，進而可以準確的判斷出結構損傷的實際情況；超聲波檢測技術，借助于脈沖波自身通過不同種類的介質能夠產生反射的特性，與此同時，參照波在不同的介質材料中，相應的衰減程度不盡相同，由此能夠針對材料中的不同種類的缺陷進行識別;聲發射法，即用發射器將發射的彈性波信號轉換為電信號，并把電信號經過處理之后得到相應的特征參數，由此一來，能夠在一定程度上推測結構材料缺陷的位置。
2.2整體檢測技術
2.2.1動力特性識別法
眾所周知，大綱結構發生損傷之后，其剛度以及質量等參數會在一定程度上發生改變，進而極大的影響其自身的動力特性發生相應的變化。與此同時，動力自身特性的改變能夠在一定程度上當作結構損傷發生的標志，并以此標志識別結構的損傷，并準確的診斷結構的損傷程度。
2.2.2模型修正與系統識別技術
現階段，系統識別法以及模型修正法是借助于模型構造優化約束條件以及動力測試方法，并且在一定程度上修正結構的阻尼、剛度以及質量等特性，以至于其測試獲得的結構響應基本等于最大響應，并逐漸將修正后的基線模型矩陣以及模型矩陣進行比較，以此完成針對結構損傷的識別與診斷。與此同時，該方法在處理子結構模型以及劃分結構單元上具有諸多優點，但因為測試參數不敏感、測量噪聲強與模型誤差大等因素，也使的該方法在結構損傷診斷過程中受到了一定的約束。除此之外，現階段模態試驗測得的模態信息還不夠成熟和完備，因此，在很大程度上引起了特征方程求解中的不是很穩定。
2.2.3神經網絡技術
目前，人工神經網絡技術主要是借助于模擬人體神經機理，進而進行分析與研究客觀事物的方法。人工神經網絡技術兼具自我學習功能以及計算機并行計算能力，與此同時，該技術還具有強大的容錯性，并且善于擴散、綜合以及聯想，借助于神經網絡算法的墨水識別能夠很好的解決模式損失以及高噪聲等問題，使其已經成為了一項土木工程結構損傷識別與診斷的有效工具。人工神經網絡技術的原理是借助于研究結構在各種不同狀態下的相應反應，從而相應的提取出結構的特征值，進而以神經網絡輸入向量當作結構損傷敏感的參數，再相應的輸出結構的不同損傷狀態，并逐漸有序的建立起輸出損傷狀態以及輸入參數之間的特征關系，與此同時，訓練后的神經網絡有著模式分類能力，能夠在一定程度上反映出結構損傷的模式。除此之外，人工神經網絡技術的自身特性決定其具備強非線性的映射能力，從而極大的適合于非線性模式分類以及識別，人工神經網絡技術和模型修正法相比，前者的適用范圍更加廣泛。
2.2.4遺傳算法技術
上世紀中期，提出了遺傳算法技術，該方法在一定程度上是參照達爾文進化論中優勝劣汰，適者生存的原則，從而找尋其中的最優者，與此同時，能夠用此方法進一步得到滿足要求的最優解。通常情況下，遺傳算法不需要借助于連續性的信息，一般的，只需要計算各目標解，并借助于共同搜索多個線索的方式，從而對目標解進行優化，總之，遺傳方法適用性強，且操作簡單。因此，能夠在信息量相對較少的情況下，從而借助于遺傳算法來判定結構損傷程度以及位置，就算是結構的模態信息偶爾丟失了，借助于遺傳算法也會發揮其損傷診斷以及識別能力，進而不會對結果產生影響。
結束語
關鍵詞：自然災害 嚴重性 重要性 土木工程 防災減災
多年以來，人類面對頻繁發生的自然災害始終無能為力，受到地震、洪水、干旱、泥石流等自然災害的影響，人類社會的生產和生活活動都受到了不同程度的影響；與此同時，交通事故、火災、爆炸等人為災害也同樣威脅著人們的生命和財產安全，對于國民經濟的發展也產生了一定的影響。災害的破壞力是我們無法控制的，但是很多災害的發生卻是可以通過一定的技術手段來預測，如果能夠對災害的發生有一定的預見，做好相應的防災減災工作，便能夠極大的降低災害帶來的損失，這就需要我們不斷的探索和實踐。目前，防災減災已經被列為土工程學科中的二級學科，這也說明了土木工程在防災減災工作中的重要性。
一、災害的涵義
1.災害的定義
災害指的是為人類社會的生存和生產帶來破壞性影響的行為或者是事物，而根據國際衛生組織的相關規定，將災害定義為：“任何能引起設施破壞、經濟嚴重受損、人員傷亡、健康狀況惡化的事件，如其規模已超出事件發生社區的承受能力而不得不向社區外部尋求專門扶助時，應可稱其為災害。”從某種意義上說，災害不僅包括自然災害，同時也包括人為產生的破壞性影響，災害最顯著的兩個特征就是破壞造成的損失是巨大的，而且其已經超過的社區的承受能力。
2.災害的分類
災害按形成原因可以分為自然災害、人為災害兩類。其中，自然災害有地貌災害（滑坡、水土流失、泥石流、山崩、沙漠化）、地質災害（海嘯、地震、地下毒氣、火山爆發）、氣象災害（洪澇、暴雨、冰雹、龍卷風、熱帶氣旋、雷電、凍害、高溫、干旱）、天文災害（太陽活動異常、宇宙射線異常、天體撞擊）、生物災害（病蟲害、有害動物）等。人為因素引起的災害有工程災害（有害物質失控、爆炸、工程塌方）、生態災害（環境污染、人口過剩、資源衰竭）、社會生活災害（戰爭、火災、暴力、社會動亂、恐怖活動、交通意外）等。
3.災害的發展
在人類社會多年的發展歷程中，災害無時無刻不在威脅和影響著人們的生命和財產安全，往往一次巨大的災害就會導致成千上萬的人受到影響。同時，災害自身所具有的突發性使得人們在沒有任何準確的情況下遭受巨大的損失，如汶川地震的發生，帶來巨大經濟損失的同時，也造成了大量的人員傷亡，這對于國家和經濟的發展都產生了嚴重的影響。而從全國范圍來說，我國是世界上自然災害較多的國家之一，每年由于自然災害造成的損失約占國民生產總值的30%左右。可見，災害對于人類社會帶來的影響無疑是直接的和巨大的。與此同時，由于人為引起的災害也在不斷的增加，火災、交通事故、工程塔防的頻繁發生，也為國民經濟的發展產生了巨大的阻礙作用。
二、土木工程在防災減災中的重要性
1.土木工程的特性
土木工程本身具有較多的特性，這也決定了其在人類社會的發展過程中所發揮的重要作用，可以從以下幾個方面來分析：
第一，防護性。土木工程對人類的防護作用自遠古時代開始已經延續至今。最早的土木工程建筑的出發點是為了抵御自然災害，簡單的遮風擋雨、躲避野獸。而隨著人類生活環境的日漸復雜，土木工程逐漸用于各個領域中，如軍事防護等等，被賦予了越來越多的復雜功能。現代土木工程技術的發展使得土木工程的防護性日漸增強，在很多高科技領域中都發揮了重要的作用，如核反應需要重混凝土為主體的反應堆來保證其安全性。
第二，超前性。防護作用的體現在于其在災害發生之前的保護作用，人們必須要事先做好相應的防護措施才能抵御風雨和野獸的侵襲，必須要事先挖好人防工程才能抵御敵方的炮火，所以說，土木工程所具有的超前性也是發揮其特性的重要體現。從古代的萬里長城，到如今的人防工事，無疑不是在對災害的預計基礎上所采取的防護措施。因此，土木工程在各行各業中所發揮的作用也日漸重要，正是由于其本身所具有的超前性，使得其防護作用能夠獲得充分發揮。
第三，基礎性。土木工程建設的部分通常情況下都是基礎工程，無論是道路、橋梁，還是房屋建筑，其所涉及到的無一不是基礎性的工程，同時土木工程的基礎性也表現在其建設周期長、資金投入大等特點，正是這些特點也決定了其具有很長的服役周期，很多公元前的土木建筑在現代社會中仍然發揮著重要的作用，如隋朝的大運河，至今仍然在通航。
第四，普遍性。土木工程的普遍性體現在其不是單一的在某個行業中發揮作用，而是在各行各業中都發揮著巨大的作用，每個行業離開土木工程都無法順利的運轉。而從土木工程自身的發展來說，其需要不斷的提高和進步，才能適應不同行業的應用需求，促進其作用更好的發揮。
第五，持久性。人類社會的發展經歷一個漫長而持久的過程，而土木工程在人類社會的發展過程中也是恒久的，對于自然災害我們無法完全消滅，但是可以通過修葺防護措施來預防和降低災害的破壞，所以在這個過程中，土木工程所承擔的任務也仍然持續，也可以說，土木工程的持久性與人類社會的發展是相互依存的。
2.土木工程在防災減災中的作用
土木工程自身所擁有的多個特性決定了其在防災減災工作中的重要性，無論在任何一種災害面前，土木工程都承擔著其重要的作用。我們可以通過防震結構的設計來降低地震災害的破壞力，通過防洪工程來阻擋龍澇災害，利用渠道水庫的作用來緩解自然干旱等，正因為土木工程所具有的特性，才能使其在各個行業中都能發揮重要的作用。近些年來，隨著科學技術的不斷發展，我國土木工程的建設方面也不斷取得新的進展，在工程建筑結構的設計與優化方面更加適應其防護作用的發揮，同時在防震減震、提高建筑穩定性等方面都有了技術性的突破。在橋梁等交通工程中，也充分利用防震支架燈，通過分離作用來降低災害的作用，保證各項生產活動的有序進行。總的來說，土木工程的特性決定了其在防災減災工作中的重要地位，我們應當不斷提高土木工程的建設技術，從而促進其作用更好的發揮。
結束語：
自然界的災害是人類無法控制的，但是我們可以通過必要的防護措施來降低災害帶來的損失。土木工程結構是現代建筑領域中一種常見的結構，其在防災減災工作中發揮著重要的作用，而隨著建筑工程事業的不斷發展，更加需要對土木工程進行科學和合理的運用，未雨綢繆，做好災害的預防工作，將災害發生的損失降到最低，以此保障人民群眾的生命和財產阿全，促進國民經濟健康發展。
參考文獻：
[1]劉輝.土木工程結構抗震性能原理分析與結構減震技術[J].建筑與文化，2012（02）
[2]崔京浩.災害的嚴重性及土木工程在防災減災中的重要性[J].工程力學，2006（02）
[3]劉恒俊，王昆.土木工程防災減災數字信息系統探討[J].中華建設，2009（08）
關鍵字：纖維增強塑料筋；土木工程；新型材料；工程應用
中圖分類號：TU198文獻標識碼： A
引言：
目前土木工程中普遍存在著一個問題，即是傳統的鋼筋混泥土結構中，由于鋼筋銹蝕而引起結構破壞。這一現象并不少見，根據統計由于鋼筋銹蝕而引起的鋼筋混泥土結構破壞，在鋼筋混泥土結構破壞的原因中占到百分之五十五的高比例。每年用于修復這一損壞，需要耗費大量的人力和物力，且容易產生安全隱患。因此，纖維增強塑料這一新型復合材料的出現引發了業內人士的廣泛關注。
一、纖維增強塑料的簡介
纖維增強塑料又簡稱為EPR，由聚乙烯樹脂或者其他具有類似作用的樹脂作為基地材料，將多股連續的纖維膠合起來，再經由特殊的模具進過一系列操作使之成型。這種新型復合材料在土木工程中代替鋼筋而使用，與鋼筋相比其最大的優勢就是不會銹蝕。除了良好的抗腐蝕性之外，纖維增強塑料還具有強度高、模量高、耐久性高、密度低以及良好的抗疲勞性等特點。
目前在土木工程中主要使用的是碳素纖維增強塑料、玻璃纖維增強塑料及芳綸纖維增強塑料。但是纖維增強塑料最早并不是應用于土木工程行業中的，直到八十年代的時候纖維增強塑料才從航天領域發展到土木工程領域，并得到廣泛的應用。纖維增強塑料筋只是纖維增強塑料棒材中的一項，其他的還有片材、棒材、型材等。
二、纖維增強塑料的優勢
1、減輕結構自重
纖維增強塑料筋由于其制作材料和制作工藝的原因，密度很小，僅為鋼筋的七分之一至五分之一左右。且纖維增強塑料筋的強度也高于鋼筋，約為鋼筋的十至十五倍。因此在強度與剛度要求同樣的情況下，使用纖維增強塑料筋的結構比之鋼筋結構質量要輕的多。因此，使用纖維增強塑料筋的土木工程項目施工時不僅可以大幅度的減輕結構自身的重量，還可以減輕施工的荷載，節約施工成本。這一優勢在使用纖維增強塑料筋建造懸索橋以及大跨度的斜拉橋時十分突出，不僅可以加強橋的穩固性，對于地震災害給橋梁帶來的影響也可以減輕。
2、耐腐性好
傳統的鋼筋混泥土結構建筑有一個致命的缺點，那就是鋼筋的銹蝕給建筑所帶來的安全隱患。檢查與修補有鋼筋被銹蝕的建筑需要耗費大量的人力與物力，還會給人民的生命財產安全帶來隱患。而纖維增強塑料筋的耐腐蝕性能比之鋼筋要好很多，其對于大氣、水、一般濃度的酸、堿、鹽及油類和溶劑都有著很好的抵抗力。正是由于纖維增強塑料筋的這一特性，在土木工程中纖維增強塑料正在逐步取代這鋼材、木材等不耐腐蝕的材料。這樣不僅可以增強結構的穩定性，還能延長建筑的使用壽命，減少對于建筑的檢測和維修費用。
3、可設計性強
纖維增強塑料根據原材料的不同，其物理特性也有著一定的差異。因此在土木工程使用纖維增強塑料時，可以根據工程的實際需要來設計纖維增強塑料。采用不同的原材料可以滿足實際土木工程施工中不同需求所要求的特性，可以通過改變材料的配比來突出纖維增強塑料的強度、耐腐性、耐高溫性等。這種靈活的特性可以滿足土木工程對于材料的不同需求，方便又快捷。
三、纖維增強塑料的應用
1、應用與海洋結構
由于海洋中的環境比較復雜，不僅有海水以及海水中所含電解質對于材料的腐蝕，還有海水的壓力對于材料的考驗。傳統的鋼筋材料往往在海洋結構中損耗較大，穩定性也較差。而纖維增強材料的耐腐蝕性以及高強度很好的彌補了鋼筋的這一不足，因此在海洋結構以及對與電磁波有著特殊要求的結構中纖維增強筋有著優秀的表現。
2、應用與橋梁建造
纖維增強塑料筋具有很強的靈活性，可以根據土木工程的不同需求改變材料的配比來突出其中一項特性。因此，可以通過對纖維增強塑料筋施加預應力的方式來提高纖維增強塑料筋的強度。這種擁有高強度的纖維增強塑料筋可以應用與橋梁的建造中，制成橋梁的拉索或者是懸索。這樣不但能夠增強橋梁的跨越能力，還能提高橋梁的穩定性。
3、其他應用
纖維增強塑料的可塑性很強，除了可以制成纖維塑料筋之外，還可以制成纖維增強塑料布、板以及網格等。雖然形式不同，但是應用原理都是纖維增強塑料的耐腐蝕性、高強度以及密度小等優勢。其中以纖維增強塑料筋混泥土應用的最為廣泛。在土木工程中運用纖維增強塑料不僅可以增強工程的穩定性，還能節約建造所需的人力物力等。所以纖維增強塑料的應用隨著其技術的成熟將越來越廣泛。
總結：纖維增強塑料因其各種優勢，現已成為土木工程中新興的結構材料，其優良的性能使的纖維增強塑料的應用前景十分廣闊。但是由于纖維增強塑料是一種新興的材料，在實際運用中缺乏足夠的實踐經驗。土木工程相關工作者還需要進一步探索這種材料，并將理論和實踐相結合。盡量降低材料的造價，使其能夠得到更廣泛的應用。
參考文獻：
[1] 陳德伍.FRP筋的性能及其在土木工程中的應用[J]. 山西建筑. 2009(06)
關鍵詞：土木工程；結構；地基；加固
我國經濟的快速發展，為我國房地產行業的大規模發展奠定了物質基礎，與此相伴的建筑行業也得以快速發展，建筑行業中的土木工程建設項目是建筑行業的一個重要組成部門，其結構的牢固以及建筑地基的加固是土木工程建設質量的重要保證.土木工程的建設和廣大人民群眾的日常生活和工作有著密切的關系，它不但關系著人們的生命安全、財物安全，還和人們物質生活、精神生活的質量有著巨大的關系，在社會正常發展過程中的意義重大、深遠.所以筆者在本文對土木工程建設中的結構和地基加固技術的應用進行簡略的分析，為我國建筑行業的穩定發展提供理論上的保障.
1土木建設工程中地基的硬度狀況
在土木工程建設中，施工地段的地基硬度的強弱程度決定了土木工程建設的質量好壞.土質不好的軟性地基無法滿足建筑的需要，特別是在城市超多層樓面的建設中，如果地基過于軟弱，則其對房屋的支撐力非常弱小，容易出現下陷或塌方等一些意料之處的事故.當土層中的土質條件不好時，對地基的構成和加固會形成很多不穩定的因素，從而造成更多的安全隱患.軟土最大的特性就是粘性非常大，那么壓實軟土時的可能性非常小，如果加以超強的壓力，地面極有可能下陷，對地面上的建筑就會形成很多不必要的傷害，包括人員的傷亡.帶有砂性土質的軟土，其粘性相對來說較弱些，通過物理作用或者借助化學作用改良土質的特性，可以促進地基的加固性.但是在采取振動壓實的方法對土質進行改造時，不能采用“大動作”，否則就會降低土質的強度.軟土地的厚度決定了其層次性.對于淺層次性的軟土只需要進行表層的處理，把地基中表層的軟土全部取出來，填入另一種性質的土質，有利于地基的加固.如果地基中的軟土較厚，采用此簡單的“換血”方法根本起不著絲毫作用，則要采取其它的方法才能加固地基，在后文會加以詳細的闡述.總而言之，對于軟土地基進行處理時，要把握好軟土地基的層次性，分別對待，設定不同的方案，采取不同的方法加以處理，從而增強軟土地基的穩定性，提高軟土地基的使用效果.在土木工程建設過程中，有時也會遇到土質較硬的土壤，也就是巖體.巖體通常分為易溶性巖體、膨脹性巖體、崩解性巖體以及鹽漬性巖體.對巖體的處理不當，也會形成造成土木工程建設中土體不穩定的問題，所以土木工程施工階段時，要對巖體的密度、毛體積密度、孔隙率、吸水的狀況、抗凍性以及固體性進行分析，了解其性能之后，才能有序地安排土木工程的建設進度，以免延誤土木工程的進程.
2地基加固技術在土木工程建設中的作用
因為地基具有不同的強度和硬度，所以對其采取一些人工措施具有必要性，以此來改變地基的物理特性，適應土木工程建設需要，從而保證土木工程建設的質量.在改變地基物理性質的所有人工措施中，地基加固措施是最常用、最有效的措施.只有改變了地基的物理性質，使之越來越牢固，才能確保土木工程建設的基礎，土木工程在建設時才可以“高枕無憂”，不會導致一些不可設想的后患；才能確保進展如期進行的同時還能保證土木工程的建設質量.
3土木工程建設時地基加固技術的特點
在使用地基加固技術時，通常存在著下列特點：復雜性、關聯性以及困難性.
3.1地基加固的復雜性
我國地域廣大，南北地質存在著巨大的差異性.地質以及土壤的差異性給地基的加固增加了復雜性.我國東北地區的土壤以黑土為主、華北地區以黃土為主、華南地區多鹽漬地和水洼地、西南地區以凍土為主，這些土質除了有自身的特性之后，還會受到多種外界因素———地震、洪水、泥石流的影響.這些不可預測的外界因素給地基的加固增加了很多難度，所以，在土木工程建設的整個過程中必須嚴格把好每一道工序的質量關，才能避免天氣等復雜外界因素所造成的損失.
3.2地基加固的關聯性
千里之堤，毀于蟻穴.土木工程建設的過程中，必須要注意每一個細小的操作步驟，否則就會影響到其它環節的操作過程，最終導致土木工程不能按時、按量以及高質量地完成.土木工程的建設就像多米骨諾牌一樣，具有很大的關聯性，只要在其中任何一個環節中出了些許小差錯，則就會在整個土木工程建設中引起一系列的連鎖反應，牽一發而動全身.這就要求土木工程每個環節的施工人員都必須把自己的事情務必做得完美，不能留下絲毫瑕疵，并且要考慮好如何為下一操作程序的施工人員作好各種鋪墊，使每個關聯點能夠有序地結合和聯系起來，形成一個有序的地基加固體系，從而高質量地完成整個地基加固任務.
3.3地基加固的基礎性
萬層大樓平地起，如果沒有牢固的基石，則萬層大樓就像“隨風飄浮”的云層一樣，隨時會“云崩瓦解”.這個形象的比喻道出了地基加固的基礎性，地基加固是所有土木工程建設中的重要基礎，它不像土木工程建設其它環節一樣，出了點小錯誤，可以隨時加以改正.可是地基加固工程一旦完工之后，不可能把上面已初具規模的建筑體重來.由此可見，地基加固的基礎性決定了地基加固的基本功必須要做扎實，才能減少無用功，才能減少地基加固的復雜性，才能降低地基加固時的難度，從而保證地基的質量和整個土木工程建設的質量.
4土木工程建設時地基加固的原因
在土木工程建設中，牢固的地基可以使土木建筑物的質量更加上乘，經久耐用.在質量差的地基上建筑土木工程，經過一段時間之后，建筑體的墻面因為無法承受上面所施加的壓力可能會出現開裂，甚至會出現墻體傾斜或者是建筑物倒塌的情況.土木工程建設時需要加固地基的原因主要有：
4.1地下地表構造的未可知性
在土木工程建設中，難于掌握和控制的不是地面上的建筑體，而是地底下的根基工程.因為在地下地表構造中存在著很多不可預見的突況，在施工過程中存在的問題也難于及時發現，工程完成之后，驗收的過程中也不容易檢查出來，在使用一段時間之后，其安全隱患性才逐漸暴露在住戶的面前，并將產生一系列的事故，造成災難性的后果.
4.2建筑物材料的老化性
現代化的土木工程建設不像傳統的建筑物，采用純木建筑而成，而是和鋼筋混凝土等材料混合使用，多種材料的混合使用，會加劇建筑材料的老化，必然會降低建筑物的使用壽命.所以，在土木工程建設之初，未雨綢繆，把地基進行加固處理，除了提高土木工程建設的質量之外，從另一角度來說，還可以增長這些建筑物的壽命.
4.3建筑物的本身存在著質量的問題
土木工程建設的不同施工單位在建筑時，由于技術力量、建筑材料等各種因素的影響，工程完工之后極有可能會出現或大或小的質量問題.所以為了避免土木工程的建設造成不必要的后果，就有必要在地基加固上下功夫，確保土木工程建設的質量.
5土木工程建設中地基加固技術的使用
土木工程建設中，地基加固工作的內容牽涉面非常廣泛，地質地貌的選擇、施工環境的創造、地基加固技術的使用以及地基加固材料的使用等都必須根據地基加固的質量要求作出合理的控制.從而有效地控制地基加固的整個進程，保證地基加固建設工程能夠符合地基的要求.目前所使用的地基加固技術主要有：換填法、排水固結法、擠壓法、化學固法以及加筋法等.
5.1換填法
這種方法在地基加固中使用的頻率最多.當建筑地段的自然地質無法滿足當前土木工程建設需要時，例如前文所說的粘性太強的地基，無法給它施加壓力，使之更加堅實，適用于土木工程建設的需要，為此只有對此采取換填法.換填法包括換土墊層法、振沖置換法、強夯置換法、碎石樁法、石灰樁法以及EPS輕填法.例如使用換土墊層方法時，把所要置換的軟土層全部挖出來，向內填充一些質地較硬的土石，與下臥層的土質形成雙層地基，確保土木工程建設的質量.
5.2排水固結法
排水固結法通常由加載預壓法和超載預壓法組成.加載預壓法適用于軟土、粉土等土質中.超載預壓法適用于粘性土和粉土中.這兩種方法的原理基本上相同，給地基施加一定的壓力，地基承受相應的壓力下，密度越來越大，地基固結起來，其強度逐漸提高，為了加快地基固結的速度，滿足地基上部建筑的要求，可以設置排水裝置.加載預壓法和超載預壓法的區別在于：加載預壓法和上部建筑的壓力相當，而超載預壓法遠遠超過上部建筑物的承載量.相比而言，超載預壓法的效果更佳，能夠有效地降低地基的次固結沉降.
5.3擠壓法
該種方法通常也叫做振密擠密法，包括強夯法、振沖密實法、擠密碎石樁法以及土、灰樁法.適用于松散碎石土、砂土，低飽和度的粉土和粘性土以及地下水位以及的濕陷性黃土、雜填土、素填土等地基.強夯法是傳統土木工程建設中最常用的方法，對一個重量超大的夯錘施加外力，在重力和外力的雙重作用下，從很高的地方落下來，對地基產生強大的沖擊力和振動力，增強地基的固結性，其密實度增加了，可以承受上部建筑物更大的壓力，有效地降低地基的次固結沉降.振沖密實法是指通過振沖器的強力振動，使灌入地基的飽和材料發生變化，材料中的各個成分重新排列結合，緊密度越來越高，物質成分之間的孔隙率得以降低，地基對上部建筑物的承受能力越來越強，從而達到防止上部建筑物沉降的目的.
5.4化學固法
此種方法包括深層攪拌法和灌漿法.深層攪拌法適用于有機物較高的泥炭土或淤泥土，灌漿法適用于類軟弱土或巖體土地基.深層攪拌法是一種常用的方法，把水泥、石灰等建筑材料進行攪拌之后，灌入到原地基結構當中去，與其組合成牢固的復合地基，增加地基對上部建筑物的承受力，可以有效地防止上部建筑的墻體開裂、傾斜、斷裂等現象的產生.因為有些巖石地基的內部是空洞的，所以必須采用灌漿法填充，灌漿的方法有滲入灌漿法、高壓灌漿法等，所用的材料不僅僅是水泥和石灰，通常還會使用其它配料.
5.5加筋法
加筋法由加筋土法、錨固法以及豎向加固體復合地基法組成.加筋土法適用于淺層軟弱地基，豎向加固體復合地基法適用于深層的軟弱地基，而錨固法主要是對上部建筑的邊波進行加固.使用加筋土法時，必須在土體中加入能夠起抗位作用的鋼筋等材料，減少、抵抗或緩沖上部建筑物所施加的壓力.使用錨固法時，必須使用土釘等減壓材料，緩沖或減少水平方向的作用力.使用豎向加固體復合地基法時，一定要使用樁柱，在樁柱內添加各種混凝土材料，形成復合地基，提高地基的抗壓力，有效地降低地基的次固結沉降.
參考文獻：
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關鍵詞：土木工程 土木工程材料 課程標準
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（b）-0082-02
課程標準是規定某一學科的課程性質、課程目標、內容目標、實施建議的教學指導性文件[1-3]。課程標準與教學大綱相比，在課程的基本理念、課程目標、課程實施建議等幾部分闡述的詳細、明確，特別是提出了面向全體學生的學習基本要求。土木工程材料課程是土木工程專業的一門專業基礎課程，其教學目的是使學生掌握有關土木工程材料的性質，應用的基本知識以及必要的基礎理論，了解工程材料性質和材料結構的關系，以及改善性能的途徑，并獲得主要土木工程材料的試驗方法的基本技能訓練。通過該課程的學習，為將來從事專業技術工作時，能夠針對不同工程，合理地選擇和使用材料打下理論基礎，并能與后續課程密切配合，了解材料與設計參數及施工措施的相互關系。《土木工程材料》課程標準的制訂顯得尤為重要。
1 土木工程材料課程設計的理念及思路
該課程主要是為了使未來的建設工程師了解和掌握工程中常用材料的基本性能與應用方法，因此，在教學中應始終貫徹工程應用和創新兩種理念，加強土木工程材料在工程實際中的應用及重視感性認識， 通過實驗和情景式教學提高學生實踐能力，鼓勵科學探索，培養創新意識。因此，土木工程材料力學課程的教學，應從工程事例出發，回歸于工程應用，以項目的形式組織教學，加強演示實驗，采用啟發式教學，加強學生創新意識的培養。
2 土木工程材料課程目標
《土木工程材料》課程的知識目標是讓學生充分了解材料的組成以及結構對材料性質的影響，了解外界因素對材料性質的影響，了解各主要性質間的相互關系，初步學會主要建筑材料的試驗方法并掌握材料的組成、性質及技術要求等。通過學習使學生會利用理論知識知道改善材料性質的措施，熟悉有關國家標準或行業標準，根據工程要求能夠合理地選用材料。
3 土木工程材料課程內容及要求
土木工程材料課程可以以不同項目為教學組織主線[4]，以不同任務作為教學模塊，分為11個教學單元。
（1）土木工程材料的基本性質。主要內容包括材料的基本物理性質、材料的力學性質、材料與水有關的性質、材料的熱性質、材料的耐久性。主要讓學生熟悉材料的物理性質，掌握從材料物理性質分析材料的性質方法，會根據材料的結構構造對材料的性能進行分析，熟練掌握材料的力學性質及耐久性和環境協調性，材料的結構構造對其性能的影響以及了解材料的熱性質。
（2）氣硬性膠凝材料。主要內容包括石膏、石灰、水玻璃。主要讓學生掌握膠凝材料的分類及特征，以及原材料和生產過程；了解石膏、石灰的種類及生產；了解其制備技術及制品的技術性質。掌握水玻璃的生產及特征，應用；掌握水泥的生產和水泥的組成材料，會根據膠凝材料的特征在實際生產中加以應用。
（3）水泥。主要內容包括通用硅酸鹽水泥，其他品種水泥。主要讓學生掌握水泥的生產和水泥的組成材料；掌握水泥水化硬化，水泥石的腐蝕與防止，水泥的技術性質；掌握水泥石防止腐蝕的措施；掌握通用硅酸鹽水泥的運輸、儲存，通用硅酸鹽水泥的特性及應用，簡單了解其他品種水泥。
（4）混凝土。主要內容包括混凝土的定義與分類，普通混凝土的組成材料，混凝土拌合物和易性，混凝土的強度，混凝土的變形性能，混凝土的耐久性，混凝土質量波動與混凝土配制強度，普通混凝土配合比設計，粉煤灰混凝土，輕骨料混凝土，其他品種混凝土。主要讓學生掌握混凝土組成材料的技術要求，掌握外加劑和摻合料的應用。混凝土的分類、組成材料及對組成材料的要求，混凝土常加的外加劑和摻合料的特性。通過學習混凝土拌合物的和易性及影響因素，會在實際中對混凝土的和易性進行調整；熟練掌握混凝土拌合物的和易性，了解影響和易性的主要因素；熟練掌握混凝土的強度及影響強度的主要因素；熟練掌握混凝土的配合比設計方法（初步配合比，基準配合比，實驗室配合比）；熟悉混凝土配制強度波動規律；了解輕骨料混凝土的性能，配合比設計及應用，熟練掌握粉煤灰混凝土及輕骨料混凝土的配合比設計及應用。
（5）建筑砂漿。主要內容包括：靜矩和形心、慣性矩與慣性積、平行移軸公式主軸和主慣性矩、組合截面慣性矩的計算。主要讓學生掌握建筑砂漿的組成材料及性質，砌筑砂漿的配合比設計，抹面砂漿的配制和應用。
（6）砌筑材料。主要內容包括砌筑砂漿、抹面砂漿，其它建筑砂漿。主要是讓學生了解磚、砌塊、砌筑石材；掌握各種墻體材料的技術性質與特性。
（7）瀝青及瀝青混合料。主要內容包括瀝青的分類及石油瀝青的基本結構組成，瀝青的基本性質，瀝青的技術要求與性質，瀝青的摻配、改性及主要制品，瀝青混合料。主要是讓學生了解瀝青的組成結構及石油瀝青；熟練掌握石油瀝青的組成、結構；熟悉石油瀝青的技術性能及其標準和選用；了解改性的瀝青材料及其制品。
（8）金屬材料。主要內容包括建筑鋼材，鋁合金及制品。主要讓學生理解鋼材的性能及應用。熟悉鋼材的分類，掌握鋼材的主要技術性能，熟練掌握鋼材的拉伸性能，熟悉鋼材的化學成分對鋼材性能的影響，掌握鋼材冷加工及r效。基本了解鋁合金及其制品性能。
（9）木材及制品。主要內容包括木材的分類與構造，木材的物理力學性質，木材的防腐與防火，木材的綜合應用。主要讓學生理解木材的性質及土木工程中常用的木材。掌握木材的主要性質，了解木材的分類與構造，了解土木工程中常用木材，了解木質材料制品和木材的防腐與防火。
（10）建筑功能材料。主要內容包括絕熱材料、吸聲材料。主要讓學生了解絕熱材料，吸聲材料的概念；掌握絕熱材料的特性，了解常用的絕熱材料，掌握吸聲材料的性質；掌握吸聲材料的吸聲系數，了解常用的吸聲材料。
參考文獻
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【關鍵詞】智能材料；土木工程；力學特性
1、智能材料類型及特點
智能材料概念在20世紀80年代初被系統地提出，并于80年代末得到前所未有發展空間。隨著光纖、壓磁、形狀記憶合金等智能材料的發展，使其在土木工程領域得到較為廣泛地應用。智能材料以其具有的不同功能特點通常可分為兩大類，一類為可感知外界或內部刺激強度作用的材料，稱為感知材料。另一類為可響應或驅動因外界環境條件或內部狀態發生變化的材料，也稱為智能驅動材料。智能材料結構具有控制、傳感與驅動三個要素，可利用自身感知處理信息，發出指令并執行動作，進而實現結構自我監控、診斷、檢測、修復、校正與適應等各種功能。一般情況下，單一功能材料難以具有上述多種功能，這需要組元復合或組裝多種材料而構成新的智能材料才能實現。
2、土木工程中智能材料的應用
2.1形狀記憶合金的應用
形狀記憶合金是具有形狀記憶效應的一種智能合金材料，作為新型功能性材料，最主要的優點就是在激發材料的形狀記憶效應過程中，材料可以產生高于700兆帕的回復應力及8%左右的回復應變，同時具有較強的能量傳輸儲存能力。該特性的應用能夠將材料置于各種結構中，實現結構的自我診斷、增韌、增強與適應控制的應用研究，而且還可以將材料研制為智能型驅動器，在結構變形、損傷、裂縫及振動等方面開展應用研究工作。相變偽彈性與相變滯后性能是形狀記憶合金的另一個優點，在加卸載過程中其應力-應變曲線構成環狀，表明材料在此過程中能夠吸收耗散較多的能量。形狀記憶合金具有高達400兆帕的相變回復力，結合該特性能夠研制開展形狀記憶合金被動耗能控制系統，該系統可實現相變偽彈性性能，可在土木工程結構中用于耗能抗震的被動控制。通常在結構層間或底部安置形狀記憶合金被動耗能控制系統，用于實現耗能系統對結構的層間變形的感知，進而起到消耗地震能量的作用。有關研究結果顯示，耗能器安裝形狀記憶合金結構后，耗能器可吸收約為三分之二的地震能量，并顯著抑制結構的位移。
2.2壓電材料的應用
傳統結構中集成壓電體，采用壓電傳感元件對結構的振動模態進行感知，利用其輸出結果，采取適宜控制算法對壓電體的輸入進行確定，以主動控制結構振動的實現，是開展壓電類智能結構應用研究的一個較為前沿的領域。很多研究人員在任意復雜激勵下，采用壓電陶瓷作為加速度傳感器與驅動體開展基于壓電層合結構的主被動阻尼及主動振動控制等相關問題的研究工作，隨著近年來不斷發展的壓電材料與堆技術，使研究應用壓電類智能結構的領域更為廣泛。主要應用在土木工程結構的噪聲主動控制、靜變形控制能、安全評定、健康監測等眾多領域都獲得良好的控制效果。
2.3光導纖維的應用
光導纖維由外包層與內芯構成，是一種纖維狀光通信介質材料，該材料采用先進的信息傳輸技術起初用于通信傳輸系統，由于作為信息載體的光子在速度與容量上高于電子，因此得到較為迅速的發展。光子所具有的高并行處理能力與高信息率，潛力在信息容量與處理速度得到充分發揮。光纖材料在監測、傳感及信息遠距離傳輸等方面得到應用，將光纖作為傳感元件埋入傳統混凝土結構中針對結構方面各項指標實現自動監測、診斷、控制、預報及評價等功能，而且將形狀記憶合金等驅動元件埋入，有機結合信息處理系統與控制元件，使混凝土結構具有智能功能，進而實現混凝土結構自我診斷與修復。在土木工程結構診斷及主動控制地震響應中，光纖材料一直作為設計傳感器的一種比較理想的材料，我國目前也已將其用于檢測評定三峽大壩。
2.4壓磁材料的應用
在外加磁場作用下，磁流變液懸浮體系的各項流變性能會產生明顯的可逆變化。同時在外加場強高于臨界值后，磁流變液將迅速從液態轉變為固態，在顯微鏡下能夠觀察到磁流變液的分散相顆粒在磁場作用下結成沿磁場方向的鏈狀結構。在介于固液體之間可根據磁流變液特點具有的快速、可控及可逆性質，控制流體特性實施時需要較低的能量，因此在智能結構中通常將磁流變液作為動器件的主要材料。在土木工程領域，電視塔、高層建筑、大跨度橋梁等結構中都采用該材料用于實現對地震的半主動控制。此外，磁致伸縮智能材料也在相關研究中日益的得到重要關注。磁致伸縮智能材料具有強烈的磁致伸縮效應，電磁/機械能能夠進行逆轉換。在智能材料領域中應用前景較為廣闊，該材料可用于大功率超聲器件、聲納系統、精密定位控制等多個領域。
3、智能材料的發展趨勢
在土木工程領域，智能材料的發展趨勢集中體現在以下三方面。一是實時監控檢測結構狀態，在土木結構中集成傳感與驅動元件，利用其網絡實時監控結構狀態，以保證土木工程結構與基礎設施的安全，有效降低維修成本。二是形狀自適應材料與結構，該結構不僅可承載傳遞運動，還能檢測并改變結構特性，具有較為廣闊的應用前景。三是自適應控制減振抗震抗風降噪的結構，在土木工程設計中結構動力響應一直是比較重要的一個問題，尤其是針對橋梁與高層建筑等土木工程結構的抗震抗風問題，研發應用智能材料能夠為其提供重要的途徑，實現結構的自適應控制。盡管當前的智能材料還存在不同程度的不足之處，但隨著有關研究的不斷深入，智能材料的性能將得到明顯改善。在眾多領域中，智能材料都將發揮其潛力，體現出廣闊的應用前景，開展的研究包括力學、計算機控制、材料、微電子、人工智能等多個學科技術。
4、結語
綜上所述，隨著智能材料的廣泛應用，同時元件逐漸向小型化、多功能化及高功率化方向發展，在建筑結構中復合控制、傳感、驅動系統及耦合/連接元件，建筑結構將發展成為主動式智能建筑結構，對于有效利用太陽能、抵御地震、風振等嚴重自然災害影響具有重要作用， 為人們工作生活提供更為舒適安全的環境，對于提高土木工程結構建設質量具有十分重要的意義。
參考文獻
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關鍵詞：智能材料；土木工程；光導纖維；壓電材料
引言
世界范圍內，第一次智能材料的研發成功始于上世紀七十年代的美國，到八十年代，復合智能材料的應用風靡全球，美國首先提出了智能材料結構的概念。智能材料的智能主要體現在，其具備感知內外部環境變化的能力，并通過分析判斷來調正自身以適度符合環境。目前，隨著光釬、壓磁、壓電和形狀記憶合金等材料的發展，智能材料已經被廣泛應用于土木工程的各個領域。最基本的智能材料一般被稱為感知材料，其可以感知內外部刺激的材料。通過感知內外部條件變化，并做出適應環境調整的材料被稱作驅動材料[1]。現在的智能材料，一般需要多種材料復合組裝來實現環境變化情況下材料結構的診斷、修復、調整[2]。
1 智能材料在土木工程中的應用
1.1 光導纖維在混泥土材料的監控
光導纖維材料，是一種光通信介質，其最大優點是傳輸速度快、信號衰減低和并行處理能力較強，經常被用于高要求的通信傳輸中。光導纖維和光纖傳感器在土木工程中，主要用于對混泥土固化的監控。混泥土結構最大的缺點是抗拉強度弱、內部鋼筋容易被腐蝕等，在大面積澆筑過程中由于混泥土結構內部和外部溫度差異而導致混泥土塊體出現裂縫。這種情況下，將光纖作為傳感元件埋入混泥土結構中，對結構的強度、溫度、變形、裂縫、振動等可能引起混泥土結構損傷的危險因素進行檢測、診斷、預報。更進一步，如果控制元件能接入信息處理系統，并引入形狀記憶類金屬等智能材料，形成完整的控制系統，將能實現混泥土材料的自適應功能――這正是目前智能材料結構系統在土木工程中應用的前沿課題。
1.2 壓電材料
壓電材料一般是指在收到壓力后，材料兩端會出現電壓的晶體材料。壓電材料在土木工程中的應用主要包括對于結構的靜變形控制、噪聲控制和抗震抗風等領域。傳統的壓電材料使用方法是通過壓電傳感元件對結構的震動進行感知，利用傳感器輸出結果，從而實現對于震動的感知和預警。在此基礎上，采取合適的控制算法對壓電體的輸入進行控制和定量，從而實現對于結構震動的控制，這是目前壓電類智能材料的研究前沿。隨著研究的深入和技術的進步，壓電類的智能結構土木工程中的應該越來越廣泛。
1.3 壓磁材料
壓磁材料在土木工程中的應用主要包括磁流變材料和磁致伸縮材料。基于磁流變材料的原理，當磁場的強度高于臨界強度時，磁流變在極短時間內從液態向固態轉化。在介于固液體之間可根據磁流變液特點具有的快速、可控及可逆性質，控制流體特性實施時需要較低的能量，因此在智能結構中通常將磁流變液作為動器件的主要材料。基于這點，磁流變材料可用于高層建筑的結構中，實現對地震的半主動控制。因為潛在應用前景的廣闊，使得磁致伸縮材料近年來得到很大關注。磁致伸縮材料具有強烈的磁致伸縮效應，這種材料可以在電磁和機械之間進行可逆轉換，這種特性使其可以用于大功率超聲器件、聲納系統、精密定位控制等很多領域。
1.4 形狀記憶合金
形狀記憶合金是一種具有形狀記憶效應的智能材料。形狀記憶合金的形狀被改變后，在一定條件下能激發其形狀記憶效應，這一過程中，材料產生高于700兆帕的回復應力及8%左右的回復應變，同時具有較強的能量傳輸儲存能力。基于這一特性，形狀記憶合金在土木工程中最大的用處是用于各種結構中來實現結構的自我診斷、增加材料的韌性和強度等、增強材料的適應控制。形狀記憶合金還可以被研制成智能驅動器，用于對結構變形、裂縫和振動方面的控制。形狀記憶合金具有較高相變回復力，結合該特性能夠研制開展形狀記憶合金被動耗能控制系統，該系統可實現相變偽彈性性能，可在土木工程結構中用于耗能抗震的被動控制。目前的土木工程實踐中，通常在結構層間或底部等受地震作用較大的位置安置形狀記憶合金被動耗能控制系統，用于實現耗能系統對結構的層間變形的感知，進而起到消耗地震能量的作用。
2 智能材料的優點局限性
土木工程中應用的智能材料具有反饋信息、自我診斷、自我修復、自適應能能力，實踐也表明，智能材料在實際土木工程中的應用使得工程結構具有高強度和耐久性等特點，同時能智能化地執行指令，能較好的適應外部環境的變化。但上述的光纖、形狀記憶合金、壓電和壓磁等材料，本質上屬于高智能復合材料，其最大的局限性在于使用成本很高，造價太貴。這一缺點，使得目前對于智能材料的應用智能局限于檔次較高、標準較高的建筑工程，智能材料在普通民居建筑中的應用還遙遙無期。另外，智能材料的應用需要相應的技術和配套材料設備的配合支撐，在施工中對于施工技術和工藝的要求較高。因此，但就目前看，對智能材料的應用還不可能實現全方位的廣泛普及，但是，智能材料可能是未來土木工程材料的研究和發展方向。
3 結束語
綜上所述，智能材料在土木工程中的應用彌補了傳統建筑結構適應環境能力弱的缺點，將建筑結構需要人為檢測轉向建筑結構帶自我檢測、調整和適應功能。目前智能材料的應用還局限在少部分高要求和高標準的建筑項目，科學界對于智能材料以及相關技術和配套設備的研究，是未來智能材料能廣泛應用與土木工程結構的前提和基礎。
參考文獻
[1]周劍霞，劉冬梅.智能材料在土木工程中的應用淺析[J].科技與企業，2014（7）：216.
關鍵詞：實際檢測；土木工程結構風場；新技術的開發；進展研究
前言：隨著全球建筑的不斷發展，人們對建筑的要求也逐漸在提高，一個國家的土木工程建筑也可以反映出國家的經濟發展水平，是一個國家綜合實力的具體體現，所以，我國在大力發展經濟效益的同時，對土木工程的建設也是需要重視的，應該給予最大的支持來不斷發展我國土木工程建設。土木工程結構風場的實際檢測是完善我國土木工程建筑的重要方式，也是新技術開發的技術保障，促進著我國建筑事業的發展。
一、土木工程結構風場的實際檢測過程
1.1高層建筑結構風場的實際檢測
高層建筑由于高度的優勢，使其在風向負荷和風向機理方面的分析就更加容易，也確定了結構風場實際檢測的理論基礎，使土木工程結構風場的實際檢測工作更便于進行。我國高層建筑在高度和柔性方面都具有著很多的優點，對于檢測的效果也比較明顯，可以根據檢測得出的數據直接分析土木工程建筑抗風能力差的原因。在檢測的過程中，當橫向振動發生的頻率增加時，氣體交換的壓力就要變大，土木工程建筑會產生嚴重的共振現象，由于對這種現象的解釋還沒有合理的公式理論基礎，所以，橫向脈動作用的土木工程結構風場檢測主要是依據與檢測的過程和結果來綜合分析的。在土木工程結構風場檢測的過程中，對于高層的建筑來說，檢測人員的經驗對總結檢測的結果是非常重要的，因為沒有明確的理論對檢測的過程以及結果做出定義，就需要檢測人員依據自己的檢測經驗來探索土木工程建筑的技術革新，以及提高土木工程建筑穩定性的措施。高層建筑風壓及風向的共振是為了獲得土木工程建筑在強大風力影響下的結構變化，通過對土木工程結構前后變化的分析，分析土木工程建筑抗風的能力，為提高土木工程建筑的堅固性提供了有效的數據。
1.2低層建筑結構風場的實際檢測
在低層建筑結構風場的實際檢測過程中，通過長期的檢測經驗，使得檢測人員已經掌握了低層建筑結構風場檢測的技術和要求，以及低層建筑結構的檢測機理，了解到低層建筑結構對于防震功能的缺失，通過對風洞和風壓模型的實際測量，在特定的風壓下進行檢測，根據檢測的結果綜合分析土木工程建筑的抗風能力，風洞和風壓模型實際測量的檢測結果是不同的，比較檢測的結果實驗值，找到抗風壓力不同的原因，從而確定具有更高抗風效果的土木工程建筑技術。在對低層建筑結構的全尺和縮尺風洞進行實際的檢測時，要對壓力以及系統的抗風效率進行具體的檢測，比較分析兩個檢測的結果，從而確定平均壓力系數，分析壓力系數對土木工程建筑的影響。通過我國科學家的不斷實踐，已經驗證了低矮建筑在抗風方面的抵抗力，也逐漸對檢測的手法進行著改善，所以，在低層建筑結構風場的實際檢測中，完善檢測系統響應，提高感應抗風系數是非常重要的改善方式，通過技術的革新來加強結構風場的實際檢測效率，不斷提高檢測技術的基礎。
1.3跨度大的橋梁建筑的結構風場實際檢測
在歷史的橋梁建筑中，總是會有橋梁抗風能力差，橋梁受損的現象發生，最大的原因就是對工程建筑的風場檢測不具體造成的，隨著科學技術的不斷進步，橋梁抗風檢測也逐漸在革新，已經建立了有效的理論基礎。橋梁建筑的不斷發展，更多跨度大的橋梁建筑被興建的越來越多，傳統的抗風檢測已經不能滿足大跨度橋梁的檢測，技術逐漸發展為風洞技術的檢測，結合風力的強度，對橋梁工程抗風能力進行檢測。明確確定影響結構振動的因素，以及可能對大跨度橋梁建筑的影響，由于大跨度橋梁檢測的難度非常大，要求在進行健康監控時就檢測抗風的能力，實現全面的維護工作。在進行全尺測量時，要通過風速的檢測來分析大跨度橋梁建設的抗風能力，從而分析出風向風速對橋梁建筑的影響。
1.4跨度大的空間結構建筑的結構風場實際檢測
跨度大的空間結構在建筑上都具有立體的建筑形式，建筑的外形結構也比較復雜，但其投入的建筑資金很少，在結構風場實際檢測的過程中，應結合其建筑的特點，根據空間結構的多邊形以及實體輕等優點來合理的采取檢測的措施。隨著空間結構在建筑類型上的不斷轉變，使其逐漸向著跨度大的建筑類型上靠近，檢測的目標也要隨時做出改動，結合空間結構建筑的建筑特點，實現三維立體的檢測。多變的空間結構建筑的風場分布與跨度大的橋梁建筑是不同的，結構共振的效果也不同，在檢測的過程中，應該結合風壓基本系數進行分析，根據實踐總結的經驗以及低矮建筑抗風能力差等因素，采取有效的檢測方法。空間結構建筑在風壓的影響下，容易產生自激振動，可以利用多通路檢測風壓的方法，來進行實際檢測，根據氣流的反映探索檢測的結果。
二、新技術的開發進展研究
2.1土木工程結構風場實際檢測傳感器的工作狀況
土木工程結構風場的實際檢測主要是依靠傳感器來進行的，通過傳感器的接收和回復，來對土木工程建筑的抗風能力進行分析，從而實現風場實際檢測的過程。隨著我國現代化科學技術的不斷發展，風場實際檢測的傳感器也在不斷的更新，逐漸研制出熱風、電子、三維等傳感儀器，促進了風場實際檢測工作的進展，也使檢測的結果更加的精準。在風場實際檢測的過程中，由于風壓是屬于輕微壓力，很多的自然因素都會對其產生很大的影響，這就使得壓力傳感器得到了廣泛的使用，壓力傳感器可以很敏感的檢測出風向以及風速的變化，能及時的抓住風力對土木工程建筑的影響，加大檢測結果的準確性。根據壓力傳感器的制作原理，還可以應用到很多領域的抗風檢測中，在風壓較大的情況下就需要使用壓電式壓力傳感器來進行抗風的檢測，壓電式壓力傳感器具有不受外界因素影響的優點，壓電系數也比較高，適用于多種建筑類型的土木工程。
2.2不斷改進檢測的方式方法
土木工程建筑的多樣性，也為風場的實際檢測帶來了很多的困難，檢測需要根據實際的建筑要求和特點，進行檢測，需要用到的傳感器也不同，所以，使我國風場的實際檢測工作進展的非常緩慢。風場的實際檢測是掌握檢測經驗以及發現土木工程建筑缺點的具體工作，只有不斷改進檢測的方式方法，才能更好的滿足建筑的要求。通過完善檢測的系統以及提高檢測的技術要求來逐步提高風場的實際檢測工作，完善檢測系統可以及時的發現風場結構的改變以及結構共振的程度，以便于檢測人員掌握有效的數據進行后期的分析，提高檢測技術可以使用先進的數據處理系統以及統計系統，對檢測的數據進行高效的總結和分析，只有通過不斷的探索，風場的實際檢測工作才能持續的提高，檢測的步驟才能更加符合要求。對于抗風能力的檢測基本分為兩種方法，有齊墻埋管式檢測方法和多通路壓力檢測方法，檢測人員可以根據具體的需要采取合適的方法進行檢測，從而不斷探索改進的方案。
2.3新技術開發的具體進展
隨著傳感器的進一步革新，我國風場的實際檢測技術也得到了具體改善，通過傳感器提供的高科技技術，實現了由傳感器監控的檢測環境，嵌入式系統的開發，也使檢測的數據實現智能化的處理，并可以實現通過無線網絡的傳輸把數據輸送到電腦的終端，從而實現數據的長期有效使用，方便檢測工作總結工作的經驗以及對建筑的具體分析。現代化計算機網絡的發展也為風場的實際檢測工作帶來了很多的便利，實現了數據處理零誤差的要求，也加快了處理的時間，為檢測人員的分析工作提供了良好的保障，同時計算機無線網絡的介入，也促進了風場實際檢測工作的進展，使得數據傳輸的過程更加的快捷，實現了高效率的檢測目標。
三、實際檢測土木工程結構風場的重要作用
3.1有利于加強土木工程建筑的堅固性
在土木工程的建筑過程中，一定會存在施工要求不符合標準的現象，這樣會使土木工程建筑的質量下降，通過對土木工程建筑進行結構風場的實際檢測，可以及時的發現土木工程建筑存在的問題，從而制定出有效的方案來避免建筑的損壞。對數據的分析可以發現土木工程建筑的抗風能力，如果抗風能力達不到標準就說明土木工程建筑不能有效的抵抗狂風的打擊，也就是土木工程建筑的牢固性沒有達到標準，根據實際檢測的結果，獲得建筑抗風能力的數據，從而可以制定出有效的方案來加強土木工程建筑的抗風系數。我國土木工程的建筑都是施工工期長，施工環節復雜的建筑，在施工的過程中，施工人員為了提前完成施工任務，往往會疏忽對于土木工程建筑抗風質量的要求，所以，土木工程建筑施工單位一定要做好監督管理的工作，使施工人員可以了解到更加先進的加強建筑穩定性的技術，結合具體的土木工程建筑要求，使建筑達到具有抗風的能力。
3.2有利于土木工程建筑實現防震減災的功能
近年來，我國大量興建土木工程建筑，其最大的原因就是因為災難的多發性，地震等災害的來襲，使我國人民承受著巨大的打擊和損失，也對我國的建筑水平提出了質疑。日本是一個島國，發生地震災害的可能性以及頻率都要比我國大，但是日本建筑的防震效果特別好，極大的減少了災害對人民的影響，這也促進了我國建筑不斷革新的步伐。通過對土木工程建筑進行結構風場的實際檢測來檢測建筑的堅固程度以及是否能實現防震減災的功能，一旦沒有達到這種功能，也能采取有效的措施來彌補，是完善我國土木工程建筑水平的重要措施。建筑施工人員要以提高我國土木工程建筑水平為目標，不斷學習先進的建筑知識和技術，總結建筑經驗，了解我國多結構的土木工程建筑要求，從實際出發，加強保護人民利益以及生命安全的意識，明確知道土木工程建筑在災難發生時所起的重要作用。土木工程建筑的防震功能也為我國減少了很多的經濟損失，有效的減少了災難發生時的人員傷亡。所以，土木工程建筑結構風場的實際檢測工作，一定要落實到實處，檢測人員要認真完成檢測工作，找出土木工程建筑抗風能力差的原因，對數據進行細致的分析，協助施工團隊制定修補的方案，與施工團隊一起為我國土木工程建筑做出貢獻，大力發展我國土木工程建筑。
3.3有利于完善我國土木工程建筑要求
土木工程建筑結構風場實際檢測工作的大力開展，使我國更加注重了土木工程建筑的檢測工作，嚴抓土木工程建筑的質量關。根據檢測的結果可以分析出建筑的水平，有利于施工人員意識到建筑存在的問題，從而完善我國土木工程建筑要求，也有利于提高我國土木工程建筑的施工技術。我國土木工程建筑的水平以及質量是我國綜合建筑的重要體現，施工團隊不符合要求建筑的工程既影響著我國土木工程建筑的口碑，又使土木工程建筑的功能不能很好的實現，不能保障我國人民群眾的利益，所以，要想從根本上提高我國土木工程建筑的水平，相關管理部門既要加大對施工隊伍的管理和要求，施工人員之間也要起到監督的作用，施工領導嚴格規范施工工人的行為，對其施工的細節做出明確的指導，加強施工人員提高土木工程建筑水平的意識，只有相關施工人員一起努力，我國土木工程的建筑水平才能逐步提高，更好的與世界先進施工技術接軌。
結語
在土木工程興建的今天，施工隊伍在施工的過程中，要不斷提高自身的施工水平，按照建筑的要求，抓好每個環節的質量，使土木工程建筑達到可以防震減災的效果。在對土木工程建筑進行結構風場的實際檢測時，檢測人員要根據檢測的實際建筑對象，利用傳感器技術來對建筑的抗風能力進行細致全面的檢測，嚴格按照檢測的過程進行檢測，得出檢測數據，對數據進行合理的分析，從而找出我國土木工程建筑還存在的問題和不足。檢測人員也要加大對技術的創新能力，實現更高難度的建筑檢測工作。
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