结构创新与土木工程的可持续发展王克

结构创新与土木工程的可持续发展王克

吉林大学吉林长春130012

摘要:土木工程项目结构是比较核心的一个方面,其直接关系到土木工程项目的运行可靠性,也对于土木工程项目的耐久性存在着较为密切的联系,围绕着这种土木工程项目结构进行创新优化也就显得极为必要,具备着较强价值,并且在创新过程中还需要考虑到可持续发展的需求。本文就重点针对土木工程结构的创新优化,以及可持续发展需求进行了简要的分析以及论述,希望能够有助于提升土木工程发展水平。

关键词:土木工程;结构创新;可持续发展

引言

具体到土木工程项目的设计构建中,结构是最为需要引起高度关注的一个方面,切实保障土木工程结构的合理性和可靠性也就需要做好创新优化工作,尤其是需要围绕着现阶段存在的各类问题进行有效改进。从土木工程项目的发展中来看,重点关注于可持续发展理念是比较重要的一个方面,其同样也需要在土木工程项目中引起高度重视。

1、土木工程结构创新要点

1.1创新结构设计技术

高性能结构是我国建筑实现可持续发展的保证。结构创新是实现高性能结构的根本,未来的高性能结构需要把握安全、适用、经济、耐久、美观的原则。在我国桥梁建设越来越复杂,跨径越来越大,传统的技术已经不能保障所需。利用新技术,可以弥补缺陷。如某桥梁原设计为正交异性钢桥面,用钢量达到548kg/m2,采用钢一混凝土组合桥形式后,用钢量是309kg/m2,用钢量不仅减少了,使施工过程变得不是那么繁琐。更重要的是安全系数得到提高,更符合桥梁高性能结构的条件。通过比较就可以得到,虽然跨度相似,由于设计方案不同,用钢量却存在着很大的差异。通过方案的优化,更加靠近了高性能结构的标准。在结构技术创新时,结构工程师要基于专业知识,要综合考虑,建立合理的结构体系,以助于激发设计上的灵感,设计出合理的建筑方案。有时候,设计工程师往往追求视觉上的良好,往往舍去了比较好的设计方案,选择不科学的结构体系,导致设计上的不合理。不是结构工程师没有能力,而是我们应该从社会责任感方面考虑—不应该这么做。合理的建筑设计,一定是受力合理、构造简单、施工方便、材料利用率高。

1.2土木工程结构材料创新

土木工程的结构优化,对材料进行创新是一项行之有效的措施。从高性能结构看,古人给我们做了很好的示范—赵州桥,就是高性能结构的典范,它用的材料非常好,都用到应该使用的地方去了。从土木工程的材料创新上考虑,目前基本性能已经得到满足,未来的发展是要顺着绿色以及环保理念去创新。使人们对于室内环境基本要求得到满足,土木工程项目进展就会很顺利。对材料积极地创新是值得考虑的一个问题。

1.3充分利用材料性能

在未来桥梁工程发展中,高性能结构以及组合结构上的选择是主要的发展趋势。对此如何实现高性能结构?对材料性能上的把握以及使用是可以实现高性能结构的。对于每一项的工程,每种结构都有它的适用范围,要根据工程的自身特点进行结构形式上的选择。根据我国的工程结构发展,目前常见的结构形式主要有钢结构、混凝土结构、砖体结构、木结构以及组合结构。利用组合结构,它是一种新型的结构体系,不仅使结构更具有更高的功能,而且进一步解决了结构工程一些难题。钢一混凝土组合桥梁的方式就是一个例子,可以考虑一下,它大大提升了桥速度,桥梁可以为高性能桥梁发展做出重要贡献。例如,相比于混凝土桥梁的施工速度相对较慢,钢一混凝土组合桥梁的施工速度可以得到大幅提高。在深圳的彩虹桥就是属于钢管混凝土的系杆拱桥,性能不错。全长1.2公里,宽23.5米。自从2000年建立使用至今已有17年的时间了,它跨越了深圳的火车站29股道。已经发挥出了组合梁性能的良好效果。在彩虹桥上,运用的组合结构主要是在桥面、主拱以及桥墩上。而且在桥梁上预应力的运用,桥面采用的是钢一混凝土空心板组合方式,从经济上考虑,非常值得推荐,它使桥梁的自身重量明显减少。

2、土木工程可持续发展

2.1土木工程项目可持续发展面临的问题分析

2.1.1环境污染问题是需要重点把握的内容所在

当前土木工程项目在构建过程中面临的环境污染问题还是比较突出的,以往土木工程项目实施建设以及后续应用过程中都会表现出较为明显的“三废”污染效果,进而也就必然会导致相应土木工程项目的应用环境压力增加,长此以往,也就必然会导致土木工程项目自身的应用效果降低,不利于土木工程项目的可持续发展,对于土木工程施工人员也会带来较大威胁。

2.1.2能源消耗较为突出

在以往土木工程项目构建应用中,其对于能源的消耗和浪费同样也是比较突出的一个方面,这种能源方面的消耗主要就是指其能耗损失较大,建筑行业内能耗占到了社会发展能耗的25%,进而也就无形中加剧了社会发展中的能源短缺问题,给后续社会发展带来的较大限制。这种能源过度消耗问题对于土木工程项目可持续发展带来的影响和威胁同样也是比较突出的,很容易导致土木工程项目难以维系长期运行。

2.1.3土地资源利用率不高

在以往土木工程项目的构建过程中,其对于土地资源的使用依然表现出了较为明显的粗放型效果,很多土地资源的使用效率并不是特别理想,随意圈地,并且进行随意土木工程项目的设计处理,最终也就很可能会导致其土地资源的大量浪费,进而也会对于后续土木工程项目的建设发展带来较为明显的威胁和影响。

2.2土木工程可持续发展措施

为了更好促使土木工程项目能够得到较为理想的可持续发展效果,还需要重点围绕着可持续发展的基本要求进行深入探索和分析,保障其各项措施均能够较为合理高效,其中比较有效的一些措施手段有以下几项:(1)必须要恰当选择较为合理的施工材料,施工材料可以说是构成土木工程项目的重要单元要素,这种土木工程材料的选择和应用也就需要引起高度关注,当前土木工程材料的选择应该尽可能促使其表现出理想的绿色化效果,能够针对土木工程项目施工材料的未来应用效果进行评估,对于可能存在不利威胁和安全影响的施工材料,必须要予以弃用,避免其影响到土木工程应用人群的安全性,并且也需要避免其影响土木工程项目周围环境的可持续发展。此外,在施工材料的选择中,尽可能选择一些再生利用废弃材料也是比较重要的一个手段,同样具备着理想的作用价值效果。(2)还需要针对土木工程项目的空间利用率进行优化处理,这种空间利用率的提升其实也就能够较好节约土地资源,降低以往随意圈占滥用土地资源的行为,保障土木工程项目的土地资源同样也能够具备可持续发展效果,维系其长远效益。比如地下空间的运用以及高层建筑物的布置,都是当前比较常用的一些基本手段。(3)对于能源进行节约化设计也是比较重要的一个可持续发展战略手段,其需要针对现阶段存在的各类能源消耗和浪费行为进行有效规避控制,降低其能源浪费数量,并且在此基础上较好提升其对于可再生能源的利用效率,如此也就能够保障相应能源方面得到可持续发展优化,有助于整个土木工程项目的良性发展。

结束语

总之,土木工程项目的可持续发展,不仅需要从土木工程项目结构创新方面入手进行优化,提升其结构的可靠性,还需要着眼于土木工程项目的土地资源运用、能源消耗以及材料运用等各个方面进行有效研究,促使其能够具备理想的可持续发展效果。

参考文献

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[2]易子恒.土木工程施工技术的创新及发展探讨[J].江西建材,2016,(10):108+114.

[3]许大军.浅析土木工程结构设计中存在的问题及措施[J].建材与装饰,2016,(19):95-96.

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