摘要:[摘要]隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)飛升,土木工程也得到了長足的發(fā)展,相關技術得到了顯著提升。尤其在土木工程中使用先進的復合材料,可以提升土木工程質(zhì)量,滿足相關建設要求。為此
[摘要]隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)飛升,土木工程也得到了長足的發(fā)展,相關技術得到了顯著提升。尤其在土木工程中使用先進的復合材料,可以提升土木工程質(zhì)量,滿足相關建設要求。為此本文將從土木工程中應用復合材料分析與復合材料在土木工程應用優(yōu)化策略兩個方面進行詳細的探究,旨在促進復合材料在土木工程中的發(fā)展。
[關鍵詞]復合材料;土木工程;應用研究

材料的特性對于土木工程的質(zhì)量有著不同影響,尤其是復合材料的應用,可以優(yōu)化材料的性能,提升工程質(zhì)量。復合材料一般是兩種及兩種以上的材料復合而成,通物理或者化學方法進行結(jié)合,通過性能上的優(yōu)勢互補,以滿足土木工程建設中不同的需求[1]。
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1土木工程中應用復合材料分析
1.1復合材料在混凝土組合結(jié)構(gòu)中的應用
混凝土組合結(jié)構(gòu)中通常采用鋼材作為結(jié)構(gòu)框架,隨著復合材料研究的推進,人們出于經(jīng)濟考慮,考慮使用替代的復合材料取代傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)。目前,相關領域的研究有成果已經(jīng)十分豐富,研究出多種復合材料直接外包于混凝土結(jié)構(gòu)上,加強混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,使其具備更多的功能[2]。例如:使用GFRP復合材料外殼,并在其內(nèi)部填充混凝土材質(zhì),能夠替換橋梁工程中的主梁,并在橋面板的施工中利用新型的復合材料,增強起穩(wěn)定性。將復合材料與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合,可以最大化的發(fā)揮原有結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,增強其穩(wěn)定性與剛度,在一定程度上可以降低工程的施工成本。
1.2純復合材料大型結(jié)構(gòu)的應用
由于復合材料本身性能的優(yōu)異性,被廣泛地應用于土木工程建設當中,出于工程建設的需要,部分的土木工程會應用純復合材料大型結(jié)構(gòu),滿足工程對于部分功能的需求。例如在感光電路金屬板房間可以使用純復合材料大型結(jié)構(gòu);蘋果公司的電磁干涉實驗室建設過程中也使用了相關材料,滿足特殊的建設需求。
1.3負載環(huán)境下復合材料的有效應用
部分土木工程要承載一定的負荷,經(jīng)過長時間的使用部分工程的整體結(jié)構(gòu)會被損壞,并發(fā)生下沉現(xiàn)象,利用復合材料進行土木工程施工,可以增強原有結(jié)構(gòu)的荷載能力[3]。例如:在橋梁工程、碼頭基建工程等,由于長時間的負載,結(jié)構(gòu)受力不均勻,導致主體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化橋梁與碼頭發(fā)生了位移與下沉現(xiàn)象。為此在工程建設的過程中,可以將復合材料與混凝土、鋼結(jié)構(gòu)進行混合,提升結(jié)構(gòu)的抗負載能力,提高工程的使用壽命。
1.4復合材料在橋面板工程中的應用
復合材料通過物理與化學作用,使其具備了多種性能,例如在橋面板工程中的應用,將復合材料添加于橋面板中,可以延緩相關工程項目的使用壽命。尤其在部分橋梁由于長時間的使用,橋面板經(jīng)過長時間的使用已經(jīng)失去了作用,結(jié)構(gòu)性能也逐漸的劣化。工作人員使用復合材料將其替換,由于其抗腐蝕性較強,可以起到穩(wěn)固橋梁結(jié)構(gòu)的作用。此外復合材料橋面板由于規(guī)格的統(tǒng)一性,可以實現(xiàn)批量化的生產(chǎn),對于橋梁工程的建設具有非常重要的意義。
2復合材料在土木工程應用優(yōu)化策略
2.1規(guī)范設計標準
復合材料的使用,極大的促進了土木工程建設,但由于設計標準的不規(guī)范化,也在一定程度上影響了復合材料在土木工程建設中的推廣[4]。因此土木工程應用復合材料的過程中,應該規(guī)范相應的設計標準,統(tǒng)一復合材料生產(chǎn)與應用的相關數(shù)據(jù)參數(shù)。此外復合材料在歸屬上屬于化工材料,生產(chǎn)過程中如果不統(tǒng)一規(guī)范相關設計標準,將會導致復合材料與土木工程建設需求不適應,浪費生產(chǎn)材料,在一定程度上導致環(huán)境污染與能源的浪費。尤其對于大型土木工程,建設過程中需要使用大量的施工材料,并以機械化建設為主。因此規(guī)范復合材料的設計標準,不僅可以滿足工程建設的質(zhì)量需求,可以實現(xiàn)相關符合材料的批量化生產(chǎn),提升其應用價值。規(guī)格統(tǒng)一的復合材料,工作人員在施工過程中可以通過機械進行規(guī)模化施工,提高工程效率,推進復合材料在土木工程中的應用。
2.2創(chuàng)新復合材料
目前在土木工程中應用的復合材料主要應用了其抗腐蝕性強與增強建筑材料剛度的性能,在土木工程中應用復合材料功能的性能還沒有得到完全性的開發(fā),如增強建筑材料的抗震能力,替代工程中的昂貴材料等[5]。為此在土木工程應用復合材料的過程中,應該加強相關技術的創(chuàng)新,提升現(xiàn)有復合材料的性能,開發(fā)新型復合材料,以滿足土木工程的建設需求。
2.3落實節(jié)能減排
復合材料在土木工程中的應用,應該落實的節(jié)能減排發(fā)展策略。尤其復合材料在生產(chǎn)過程中,往往會對環(huán)境產(chǎn)生非常重要的影響。因此在應用復合材料的過程中,應該注重其生態(tài)效益,在化工產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)定下生產(chǎn)。與此同時,由于復合材料目前主要使用于大型土木工程,為此可以結(jié)合工程需求預定復合材料,減少符合材料在土木工程中的浪費。此外應該加強對復合材料生產(chǎn)工藝的研究,降低復合材料生產(chǎn)過程中對于環(huán)境的影響,從源頭上實現(xiàn)節(jié)能減排的目的,這也是我國土木工程應用復合材料必然的發(fā)展趨勢。
3結(jié)束語
土木工程對于的經(jīng)濟發(fā)展具有非常重要的作用,將復合材料應用于其中,可以有效的優(yōu)化部分土木工程的性能,增加其使用壽命。土木工程中應用復合材料發(fā)展時間上短,主要體現(xiàn)在抗腐蝕性與提升材料剛度上,因此相關技術人員應該加強相關方面的技術研究,優(yōu)化復合材料性能,改進生產(chǎn)工藝,規(guī)范生產(chǎn)規(guī)格,使其被批量化的應用于土木工程建設當中,推動土木工程的發(fā)展。
參考文獻
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[2]趙馨怡,黃盛楠,馮鵬,etal.復合材料膠栓混合連接機理的試驗研究[J].工程力學,2015,32(S1):0-0.
[3]琚宏昌,張鳳,張貝宜,etal.FRP復合材料在土木工程中應用的研究進展[J].混凝土,2012(2):11-17.
[4]王旭,晏雄.纖維增強復合材料的特點及其在土木工程中的應用[J].玻璃鋼/復合材料,2005(6).
[5]仝國蕓,王云龍,董中奇.形狀記憶合金在土木工程中的阻尼特性研究[J].鑄造技術,2016(12):2553-2556,共4頁.
京約,郝書研,袁智德,徐成林,韓序康,李振魯