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土木工程基本属性汇编(三篇)

发布时间:2023-10-12 15:42:10

绪论:一篇引人入胜的土木工程基本属性,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

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关键词:

土木工程建筑;混凝土;施工技术

1土木工程和混凝土概述

土木工程是指通过专业技术对材料、设备进行运用,从而实现有效的勘测、施工、保养、维护等工作的活动。其通常具备三个基本属性。第一,综合运用性。由于土木工程涉及的学科知识较多,内容复杂,集中了建筑施工、设计、勘探等不同种类的内容。第二,社会实用性。主要是指在不同的历史时期,土木工程也呈现出不同的特点,带有不同的文化内涵,因此具有社会实用性。第三,实践操作性。主要是由于土木工程是基于人类发展得历史经验上产生的,对人们的生活产生重要的影响,因此具有一定的实践操作性。混凝土作为建筑施工的重要材料,又称为砼,其主要材料为砂石,通过胶凝材料将砂石等材料胶结在一起,搅拌、混合,从而形成的复合型建筑材料。混凝土具有价格低、制作简便、强度较高等特点,因而受到建筑施工的广泛青睐。

2土木工程建筑中影响混凝土结构施工技术的因素分析

在土木工程建筑中,人员庞杂,工序繁琐,因此施工过程中也会产生众多的问题。而混凝土对于建筑工程的质量和安全至关重要,必须从根本上解决混凝土结构施工技术问题,从而保证后续施工的顺利进行。下面对土木工程建筑中影响混凝土结构施工技术的因素进行分析:配制方法不合格。在建筑施工过程中,由于各种纷繁复杂的原因,使得材料的进场检查并不严格遵照规则进行,原材料的不合格为后期混凝土的制作埋下安全隐患,导致混凝土强度不够,影响后期建筑质量。支撑系统的搭建不牢靠。施工人员存在经验主义,在搭建支撑系统时过多的依赖经验进行评判,而忽略了专项施工方案。这种不敬业,甚至违规的行为,使得支撑系统的搭建出现问题,为后期施工安全带来很大的安全问题。混凝土的建筑和养护工作落实不到位。在混凝土结构浇筑过程中,由于施工管理不到位,使得部分施工人员片面追求高速度,对混凝土的振捣不充分,或是不注重浇筑完成后的养护浇水,使得混凝土结构在终凝后的强度不过关,严重影响了建筑施工的进程。

3关于土木工程建筑中混凝土结构的施工技术

3.1混凝土的配制与搅拌(1)混凝土的配制。对于土木工程建筑来说,混凝土的配制需要严格按照比例进行,将水泥、砂石及掺和料等混合一定比例的水进行搅拌。不同的建筑施工对混凝土的配制要求也存在不同,故而也会产生不同的配合比,而配合比必须基于多次试验来进行,从而保证用量的科学准确。同时,如果在配制过程中,砂石的含水量与实际要求的配合比之间存在一定的出入,依然需要测定相应的搅拌用量,保证在混凝土搅拌之前就达到最佳配合比。(2)混凝土的搅拌。在搅拌过程中,投料量、投料时间、顺序等的不同都会对混凝土的质量产生影响,必须秉承适量原则,保证混凝土在最短时间内搅拌成功。首先,要确定科学的搅拌制度,对用量、搅拌时间、投放顺序等都进行严格的规定。其次,规定搅拌最短时间。在搅拌过程中,砂浆的流失情况对于混凝土的质量会产生重要影响,应该严格控制砂浆的流失,并在投放过程中充分考虑配合比。最后,注意搅拌过程中的混凝土清洁,及时将搅拌好的混凝土卸载干净,之后才进行继续的搅拌,从而保证混凝土质地的均匀与强度。

3.2控制温度应力对于混凝土结构施工中常出现的裂缝问题来说,温度应力是关键。因此,在施工过程中应该时刻保持对温度应力的控制,保证浇注温度和内部温度的适当性。首先,重视对混凝土浇筑温度的控制,采取及时有效的措施对混凝土进行降温。在浇筑过程中,应该尽可能的选择低温天气,以更好的进行浇筑,应该尽可能的回避高温作业。其次,如果在高温天气角度,就必须采取冷却手段对混凝土进行及时冷却。同时,也应该对原材料进行相应的降温处理。最后,构造之前混凝土的强制性降温。在一定条件下,应该在混凝土内部设置一定的水管,从而通过水管中的冷水对混凝土内部降温,从根本上保证混凝土温度的适宜性。通过有效控制温度应力,保证混凝土的浇筑温度和内部温度都能够处于科学的范围内,减少混凝土出现裂缝的几率。

3.3提高混凝土结构的抗裂性能首先,要提高混凝土结构的抗裂性,其根本就在于改变原材料的属性,促进原材料之间的高度融合。第一,在原有材料的基础上有针对性的增加增强材料,如金属材料等,提升混凝土的抗压性和抗裂性。第二,科学制定混凝土材料的比例。在进行正式的配制之前,应该进行多次试验,从而保证混凝土的配比能够满足建筑所需。第三,在搅拌过程中,应该严格管理,按照标准化程序进行,保证搅拌工作的科学合理性。其次,掺杂降低混凝土收缩程度的添加剂。在使用添加剂的过程中,应该在专业人员的指导下进行,并在对多次膨胀率试验的结果进行科学分析之后进行添加。同时,对于添加剂的选择应该始终以增加混凝土抗裂性为主要标准。最后,使用配筋。在选择配筋时应该注意选择直径或间距较小的。这主要是由于在土木工程建筑中,混凝土结构本身并不存在配筋,因而整体来看其间也存在一些薄弱部分,这些部分对于建筑的质量来说至关重要。因此,在这些部分使用一些温度筋,从而巩固这一部分的质量,从而增强混凝土的抗裂性能,提升建筑施工的整体质量。

4结论

随着经济的发展,我国建筑业的发展也显而易见。然而,随着时代的发展,建筑业也迎来其发展得瓶颈期,寻求技术突破成为其获得持续发展的唯一出路。混凝土作为土木工程建筑中的重要材料,其施工技术的创新与建筑的质量息息相关,必须制定严格的工艺标准和施工规则,加强施工管理,同时还应该做到与时俱进,时刻保持技术创新,促进建筑施工质量的有效提升。

参考文献:

[1]张斯文.论土木工程建筑中混凝土结构的施工技术[J].中华民居(下旬刊),2014(03).

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Pick to: this paper analyzes the sources and composition of institutions of higher learning civil engineering professional teachers, analyzes the causes of deficiency of teachers' practical teaching ability; Analysis of the civil engineering according to the requirement of teaching to the teachers' teaching ability, put forward the measures of training professional teachers teaching ability.

Key words: civil engineering professional teachers; Source and composition; Teaching ability; Teaching ability training

中图分类号:G424.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1、前言

土木工程是建造各类设施的科学、技术和工程的总称。它既指工程设施也指工程技术活动。土木工程属于基础学科。建国初期在许多学校就已开设了土木工程专业,1998年国家教委把建筑工程、桥梁与隧道工程,地下工程等合并成为一个大的专业,合称为土木工程。

土木工程专业培养教学体系包括理论教学与实践教学两大块,两者既相互独立又相互支撑。理论教学以“数学——力学——结构——施工”为课程主线。具体设置为:(1)数学课程系列:高等数学、线性代数、概率与数理统计、计算方法。(2)力学课程系列:理论力学、材料力学、结构力学、土力学、弹性力学、有限元。(3)结构课程系列:工程制图、建筑材料、房屋建筑学、混凝土结构、砌体结构、钢结构、基础工程、高层建筑结构、单层工业厂房结构设计、钢结构设计、特种结构、桥梁工程、道路工程。(4)施工课程系列:施工技术、建筑施工管理、工程概预算与招投标、建设监理。

实践教学体系,是由实践教学活动的各个要素组成的有机整体,实践性教学以“技能训练一结构设计一工程设计”为课程主线。具体设置为:(1)技能训练系列:工程制图、计算机辅助设计、认识实习、房屋建筑学设计(民用建筑、工业建筑) 、生产实习、毕业实习。(2)结构设计系列:整体式肋梁楼盖结构设计、单层工业厂房结构设计、钢屋架和钢平台设计、基础工程设计。(3)工程设计系列:施工组织设计、工程概预算设计、毕业设计。

2、我国土木工程高校教师来源及教师实践教学能力不足的现状

高等教育扩招以来,有越来越多的高学历人才走进专业教师队伍,随着国家提出建设一批国内外知名学府战略规划,教师队伍正形成金字塔式从塔尖到塔底的流向,具有国外留学经历的人员流向国内专业领先的高校,国内专业排名前列毕业的人员流向专业排名中等的高校,从专业排名中等的高校毕业的人员流向专业排名较后的高校。

国家对重点院校的和一般普通院校的投入比例悬殊巨大,高端教师人才向重点院校聚集度加强。重点院校依托强有力的师资队伍建立项目申报平台,设立经济实体为教师打造从事科学研究、工程实践、技术创新的实践平台,同时借助优良管理模式为教师营造鼓励创新机制的团队合作的环境。相比较之下,普通院校的资源欠缺、人才缺乏、办学经费少,依靠自身力量发展就显得举步维艰。

我国土木专业高校教师构成来源大多是从高校到高校,少数是从企业到高校。传统教育模式下教师队伍由重知识轻能力,重理论轻经验、重应试轻创新、重学历轻资格(注册资格)的硕士、博士组成。教师教学能力培养管理机制落后,重职前教育轻职后教育,重临时短期培训轻系统长期培养。这种状况下,教师的教学难以有较高的水平发挥。在教学过程中表现为教师队伍的实践教学能力较弱、实践教学建设能力不足、实践教学结构不够合理、课堂讲授的理论知识与在工作场所的实践知识脱节、科研与教学脱节等等现象。

3、土木工程专业教学对教师教学能力的要求

土木工程专业具有社会性、综合性、实践性、技术经济和艺术统一性四个基本属性,土木工程专业人才培养课程体系从人文社科基础课、自然科学基础课、语言类基础课、经济与管理基础课、计算机基础课、体育艺术基础课、专业学科基础课到专业课及工程实践训练环节等方面涵盖住四个属性领域的范围。人才培养课程体系每一方面任务的顺利实现都对教师教学能力提出了严格的能力要求。

开展专业的教学,教师应从把握其性质规律的角度出发,掌握必要的专业与非专业知识,在长期的教学实践中,逐步提高自身教授能力、科研能力、管理能力和创造能力。

教师要提高自身教授能力,应在对土木工程专业本身认识的基础上,对整个专业培养设置的课程体系做到深入了解,充分理解整个课程体系及单独一门课程的培养目标。并结合本校的课程特色,切实地讲好课程体系中的课程,结合学校实际与自身的发展,应侧重地讲解好有关联的1~2门或多门课程。

而要讲解好一门课程,首先应能让教师教学工作积极性的意识得到加强,能热爱教师职业,热衷教学工作,一个教师是一个学校的形象,一门课程是一个学校的品牌。同时教师应做到为人师表,“德高为范,技高为师”。长期坚持良好的“教风”,严格执行课表,严格执行教学计划,严格考核。课程之间是相互关联的,一个课程体系是一个系统,最好能够讲授1~2遍最相关的课程,听遍所有相关课程。教学好比从一桶水中倒出一杯水,这样站在讲台上才能有底气、自如。

教师课堂教学是土木专业综合性的生动体现,教师通过教学实践将个人智力所需知识技能内化为个体心理特征而形成一种职业素质。教师学习土木专业社会性、艺术性、技术性知识提升自己的教学效能感和元认知能力,并在教学准备、教学实践和教学评价三环节体现出胜任感与驾驭感。这种感觉由以下七个方面核心能力支持:1)把握课程标准和参考教材的能力,即把握教学进度计划、教学大纲、重难点的时间分配;2)选择教材和教学参考书的能力,即选择国家规划教材,专业委员会推荐教材或知名专家、著名出版社组织编写的教材,选择对教材起辅助作用的书籍,如提供“四新”介绍或拓展深入研究专业知识;3)教案设计能力,即教案设计满足教学使用的要求,还要融入多媒体等手段,以高超的艺术形式表现,重点突出,形象生动;4)讲授能力,包括语言讲授和非语言讲授,讲课要有正确性、完整性、层次性、技术性、艺术性、节奏感,语言表达要清晰、生动、讲逻辑。非语言讲授如板书要讲究工整、如用计算机要讲究形象,突出重点,一目了然;5)实际操作能力,即要掌握课堂教学规律、熟练应用教学手段,管理和组织课堂教学,灵活应对各种教学情况;6)检查教学效果能力,运用科学的评价方法统计、整理和分析教学效果,的反馈;7)开展第二课堂的能力,即开展选修课,开展科研工程实践的能力。

另外,应加强科研能力的培养,科研对于搞好教学是不可缺少的。将科研成果补充到教材,可激发、调动教学积极性,并有助于巩固、加深、教学内容。没有前沿水平的研究,不可能有前沿水平的教学。教科书上的理论上的东西往往与实践有距离,只有通过科研实践才能体会并把它讲出来。还要注重知识发展的方法论,知识有的已经过时,有的即将过时,但是产生和发展知识的方法论是永存的,课程教学最重要的目的是培养学生学习新知识、创造新知识的能力。

此外,应注意研究和改进教学方法,不同类型的课程应采用不同的教学方法。土木工程专业课程,具有实践性、综合性、动态性、应用性等特点,因此,需将知识概念和能力整合在一起。在教学中注重研究性学习、探究性学习、协作学习等现代教育理念,并在教学中的实践应用。

在教学中应树立以学生自主学习为中心的观念,完善理论教学与实践教学相融合、课内外相结合的课程体系,实现理论教学、实践教学和自主研学的有机衔接,强化实践训练,改革考核方式,探索强化能力和素质培养的实践教学新模式。

大学,培养学生始终是第一位的任务。应进一步强化教学工作的中心地位,发挥优秀教师示范引领作用,搭建青年教师教学研讨和经验交流平台,提升青年教师教学水平,促进青年教师专业发展,切实提高课堂教学质量,培育未来教学名师。

4、对教师教学能力培养的几点思考

为改善土木工程专业教师教学能力不足的现状,必须对教学内容,教学课程,教师培养,教育资源,教学管理进行大胆探索,按照高起点,少走弯路,解决实际的思路从以下几个方面着手:

(1)优化设置课程结构,加强工程实践模块的课程。课程设置的结构对教师教学能力的贡献不成比例,我国现行木工程课程设置对教师教学能力的贡献率为88.89%,其中在知识广度方面,人文社会科学与自然科学课程设置占总课程的40%而贡献率为8.56%,因此可针对性的适当减少人文社科与自然科学课程的比例,增加实践课程,同时增加文社科与自然科学选修课,强调理论教学与实践教学高度融合,突显培养应用型人才的“实基础、宽知识、强能力、快适应”的特色。

(2)青年教师的教学能力培养措施

1)教学能力培养:采取导、练、帮、带的措施培养青年教师的教学能力。导:每个青年教师配一位副高以上有经验的教师作为导师,制定个性化培养方案。练:跟班听课,批改作业,课堂设计、说课、试讲,练写教案。帮:发现问题重点帮助,发现好苗子重点帮教。带:老教师带动青年教师,教案批阅、试课讲评。

2)教学建设能力培养:在导师指导下,参加教学大纲、指导书、授课计划等编写,参加教材和讲义、习题集的编写,参加课件制作。

3)科研能力培养:采取团队培养和送出去相结合的办法,一方面在学科带头人指导下,中青年教师参加或独立申报科研课题,制定相关政策鼓励支持中青年教师申报和参与科研教研课题。另一方面,统筹安排中青年教师到重点院校访学、进修、深造。

4)提高学历:有计划提高青年教师的学历,充分创造条件让他们顺利完成学业。

5)提高专业水平和实践能力:有计划安排青年教师参加校内企业相关岗位从事有关技术工作,并通过产学研合作项目有效提高专业技术水平。

6)提高教育理论修养:主要进行上岗前教育理论、师德修养培训和职业道德教育。组织青年教师参加教育厅举办的教育理论培训班学习。

7)建立青年教师培训制度,积极支持和鼓励青年教师参加国内外学术交流活动,为青年教师创造国内进修机会,同时有计划地选派一些素质好的优秀青年教师出国留学深造,注重青年教师的学历提高工作。

(3)建立土木工程教师专业化制度,全面落实教师聘任制度和教师资格制度。教师资格是教师从业的基本保证,教师聘任是教师是否达到教学水平的衡量。教师专业化能保证教师队伍的活力,保证教学质量稳步提高,有利于凝聚优秀教师从事科研,促进科研教学双向互动的良性循环。

(4)注重注册工程师教育培训。实行执业资格注册考试和持证上岗是我国人事制度改革的重要成果,是社会经济发展的必然要求。为增强教师的专业教育水平,宜结合注册师考试制度对教师进行培养,让教师了解行业的法律规范,使教师能给学生进行基本理论和基本技能的讲授,满足社会与企业、学生就业与发展的需要。

(5)拓展工程实践途径,为教师寻找多种渠道到参与实际科研设计。通过学校与设计院、施工单位合作,互派人员;聘请专家带动项目申报、科学研究;派教师到高校跟进项目;成立产学研中心。按照力学结构和施工两方向加强教师实践。为提高教师教学能力搭建实践平台;培养和发展教师教学兴趣和爱好;建立基于科学、技术、工程实践为核心的教学管理方案;增加教师教学实践的机会,促进教师综合知识的增长和教学能力提高。

(6)建立教师五年培养计划和教师培养指导细则。一名教师从入职担任专业课到熟练讲授需要4—5年的时间,教师要过思想教育关,业务技术关,讲授评比关,才能成为合格的教师。明确规定教师五年内参加的教学能力学习活动和完成的成果。

(7)落实青年教师导师制度,建立动态监督管理评价体系,借鉴法国巴黎高等师范大学个人化的培养模式,导师依据五年培养计划和培养细则,结合青年教师的个人情况,从教师的思想、业务知识技能、教学能力给出培养方案,着重言传身教和体验式培养,随时监督完成情况。

参考文献

[1]罗福午,土木工程专业概论[M],武汉:武汉理工大学出版社,2005

[2]卢正艺,洪松舟,我国教师能力研究三十年历程之述评[J],教育发展研究,

[3]沈义良,论教师的职业能力及其培养[J],教育与职业

[4]李锐,蒋礼,向会文,试论教师的教学效能感与教师素质[J],现代教育科学

[5]高等学校土木工程专业指导委员会,高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M],北京,中国建筑工业出版社,2002

篇3

中图分类号:S969.1文献标识码: A 文章编号:

前言

声发射(Acousti。Emission,AE)也称应力波发射,是指当材料受到力的约束作用时,由于其内部微观组织不均匀或者内部缺陷的存在,导致局部产生应力集中,局部的应变能快速释放产生瞬时弹性波的现象。借助传感器探测,通过声发射检测系统采集、记录、分析声发射信号并对声发射源的性质进行评定的技术称为声发射技术。声发射技术是近几年迅速发展起来的新技术、新方法。声发射技术的独特优点是能够进行动态、连续、在线无损监测,且具有很高的灵敏度,因此对土木工程中的混凝土、岩土、岩石、木材等的损伤、破坏机制及强度性能等有很好的探测性能。

一、发射技术的应用发展

声发射作为一门科学的技术是以五十年代凯撤(Kaiser)提出材料形变声发射的不可逆效应及凯撒效应(Kaiser效应)为标志。现代声发射术于七十年代初引入我国,,当初只是简单借助特征参数和波形分析监测裂纹的开裂点以及对压力容器进行在线监侧。经过近四十多年的发展,声发射技术在我国的研究和应用成快速发展的趋势,现己经被成功应用于压力容器和压力管道检测、航空航天主要构件结构完整性评估、工具使用过程中磨损和断裂监测等领域。随着声发射信号处理技术的不断发展和完善,高灵敏度的声发射技术也逐步成功应用于零部件接触疲劳失效过程监测和疲劳失效机理的研究中。近几年,在建筑工程、水利和岩土工程、桥梁工程等方面逐步开始应用声发射技术。

声发射技术的发展中能解决以下几个问题:

对构件或材料本身的缺陷或在外部环境下可能会出现的损伤;进行静态结构检测。

b)对形态复杂或特大构件或岩体检测其缺陷或损伤的类型、性质;及缺陷或损伤发生的部位。

d)确定缺陷或损伤发展的程度。并在此基础上,进行数值模拟, 模拟其会产生什么样的结果。

二、声发射技术在土木工程中的应用

1、声发射技术普通混凝土材料的研究应用

1.1混凝土材料声发射基本属性的研究。混凝土材料的基本属性包括:配合比、水灰比、骨料特性、龄期、加载方式等对声发射行为的影响。研究证实了混凝土材料的声发射过程不仅具有明显的分形特征,而且在临界状态下,各发射分形特征参数都表现出一定的异常“模式”,这种识别模式可以作为材料出现临界断裂的识别特征。

1.2混凝土材料的损伤机理、断裂机理及断裂预报。

研究人员利用声发射时间的位置的嫡函数的方法对混凝土试块在三点弯曲过程中,相应的声发射过程的空间自组织程度进行描述,其随着应力状态的变化而变化,声发射空间位置的急剧下降,预示宏观断裂的来临。朱宏平等在损伤力学和声发射速率过程理论的基础上建立了在单轴受压状态下混凝土材料的声发射特征参数与损伤演化间关系的方程,从而实现了运用测量得到的声发射特征参数最终量化评估混凝土的损伤大小的方法。

1.3裂纹缺陷定位技术的研究。

声发射的定位检测技术是通过对声发射信号的传播时间、传播速度特征的分析来确定声发射源位置的方法。精确的AE源定位技术是采用基于记录材料表面运动推演断裂类型、尺寸和方向的定量声发射研究的基础。由于AE源与材料内部的变形以及断裂、损伤等力学行为的“变化”相对应,因此,声发射定位观测技术变成为检测材料断裂和损伤,尤其是裂纹、损伤的演化的有效手段。在实验室中,利用声发射定位检测技术可以有效地“跟踪”材料内部裂纹的开裂及发展情况,进而对裂纹的形式进行动态的描述。在工程中,利用声发射定位监测技术可以确定出结构中“弱面”的位置及其在荷载作用下的“表现”,进而判断结构在给定荷载下的可靠性。由于声发射的定位仅仅通过声发射信号的“有”或者“无”就能做到,故此,定位观测技术是非常可靠的。

1.4凯塞效应的机理及其在混凝土材料中的应用的研究。

声发射Kaiser效应,实质是对材料承受荷载产生损伤的一种表征。当荷载加在已承受过一定荷载作用的混凝土上时,由于部分微元已经损伤破裂,应力已经释放,并且这种损伤破裂是不可逆的,因此在这个应力水平内被激活的缺陷引发的损伤破裂不会再产生,不会有新的缺陷被激活而引起新的损伤破裂,也就没有声发射。只有当前施加的应力水平超过历史上最大的应力水平时,新的缺陷才会又被激活,引起新的损伤破坏,激发声发射的再度发生。Kaiser效应反映的就是混凝土损伤状况的变化,即混凝土Kaiser效应记忆混凝土的先前损伤程度。

在水利和岩土工程中的应用

声发射技术除了对水利工程中的主体结构进行安全监测之外,更多的将声发射技术应用于水利工程中的边坡与护坡等岩土工程中,如基于声发射智能耦合监测,对矿区支护的主运巷塌陷区结构失稳过程进行监测分析,分析塌陷区结构失稳过程中微破裂和声发射之间的内在联系,同时利用固体断裂非平衡统计理论进行分析与预报。声发射技术应用于水利和岩土工程中,主要集中在施工期和运行期混凝土坝体和船闸等结构的安全监测,护坡、边坡岩体等的稳定性监测与预报,以及借助声发射技术了解岩石内部力学性质等问题。

在桥梁工程中的应用

声发射技术除了桥梁结构寿命和损伤评估,对桥梁主体结构进行声发射监测之外,研究者们对桥梁关键构件的损伤监测,如:钢筋混凝土桥梁内部钢筋、桥梁的悬索等关键构件损伤的监测也进行了尝试和探索。如:Yuyama等采用声发射技术进行后张预应力梁的损伤监测试验,通过对声发射信号的分析,识别并精确定位了钢筋的腐蚀断裂等损伤。

声发射技术在建筑工程中的应用

声发射技术应用于建筑工程的案例,主要集中于对年代久远的建筑物进行监测评估等方面。我国通过对居民住宅楼进行声发射监测,利用声发射计数评估裂缝开展速度并预测裂缝的发展状况,发现在各阶段声发射计数与裂缝开展成比例关系,当裂缝发展速度最快时,声发射计数率也达到了最大值,声发射分布函数的局部极值与裂缝发展的最剧烈阶段相对应。

三、存在的问题与展望

由于声发射技术可以检测大范围任何部位、任何形状的结构被测物体;可以不破坏被测试体进行实时监测;由于地震波与声发射信号具有相似的随机性、非平稳过程,还可以进行地震预测预报,所以声发射技术具有良好的应用前景。现存的主要问题及可能的解决思路如下。

首先是声发射特征参数众多,造成人们在表征信号特征时缺少统一的标准。其次,由于研究体系比较多,并且实验方法与实验设置不尽相同,造成相互之间的结果缺少可比性。因此,建立统一标准的声发射特征参数,对于接触疲劳问题的声发射技术研究十分必要。

定量的分析裂纹扩展速率和声发射特征参数之间的对应关系仍然是难以跨越的难题,一方面受声发射检测设备的响应速度、灵敏度、宽动态范围、强阻塞恢复能力和频率检测窗口可调等性能的制约,致使得到的声发射特征值非原始裂纹的真实信息,甚至信号已经变异。另一方面应用声发射技术判断裂纹的扩展信息并非原位观测,因此得到的判据可能并不准确。因此开发出性能优异的声发射检测设备至关重要。同时,借助工业cT、高分辨电镜与声发射技术联合检测分析也是个有效的途径。

当前对的声发射源的认识仍然不足,由于声发射源本身的复杂性。声发射信号本身非常的微弱,再加上噪音干扰以及弹性波在传播中的衰减,使得至今仍难以得到声发射源的原始信号。目前对波的传播等基础理论开展研究,研发更高精度的声发射检测设备是解决问题的基本措施,。

结 语

声发射技术已经应用于桥梁工程、水利和岩土工程、建筑工程以及其他特种工程等诸多领域,其中以桥梁工程、水利工程等大型工程中的应用最多,从中可以看到声发射技术应用于土木工程的前景和潜力,但同时也存在难题和挑战。

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