土木工程的特性汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇土木工程的特性范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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1 影响土木工程抗震能力的因素

第一，地基影响因素。地基是建筑物整体质量的基础保障，是后期各项施工顺利开展的依据，如果土木工程地基选址不合理，在实际施工过程中建设工程的抗震能力将受到严重削弱；第二，土木工程的结构及原材料对土木工程抗震能力有直接影响，施工过程中如果土木工程结构设置不合理或者使用的原材料质量存在问题，土木工程的整体质量将受到严重影响，其抗震强度必将受到严重削弱；第三，建筑项目的高度对土木工程抗震能力有直接影响。伴随着经济的发展，城市高层建筑数量越来越多，国家对高层建筑的安全指标、材料特性以及力学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将产生严重的后果；第四，抗震预防影响因素。在实际施工过程中各建设项目必须针对建筑物抗震性能编制合适的预防措施，为提高土木工程使用寿命提供技术保障。

2 土木工程结构中的抗震技术发展

2.1 合理选择地基场地

合理选择地基场地是促进我国土木工程抗震技术发展的基础保障。在实际施工过程中，设计人员应该结合实际施工状况选择合理的施工场地，施工人员必须深入施工现场，了解土木工程所在地的地质状况，明确该地段的地震活跃状况，结合当地实际地震发生情况对可能出现地震区域进行分析，研究人员还应该准确地评定该区域一旦发生地震后地震的等级以及毁坏程度等。选址过程中，应该尽量少选择不利于施工的场地，如果建设项目中必然存在施工困难的区域，施工人员应该对该区域的地质加工加固，经过筛选后的地基应该处在密度较高或者岩石较多的基土位置，从根本上提高建筑物的抗震能力。

2.2 P注建筑结构的规则特性

实际施工中，为提高土木工程的抗震能力，施工人员还应该更高度关注建筑结构的规则特性。土木工程结构设计人员应该尽量选择最简单的抗侧力结构，与此同时确保结构的规律特性，在实际施工过程中，在合理分布建筑物承载能力的同时，还能提高建筑物的稳定性和牢固性。如果土木工程的结构不规则，施工时钢心和建筑物结构会出现严重的交错现象，一旦发生地震建筑物架构将出现严重偏离，整体强度降低后土木工程的稳定性也随之降低。因此，设计人员应该关注建筑结构的规则特性，减少因建筑结构不规则引发的地震灾害。

2.3 合理选择建筑结构原材料

合理选择建筑结构原材料是提高建筑物整体质量的基础保障。钢筋材料在土木工程施工中使用范围非常广，钢筋材料的质量直接决定建筑物的整体抗震能力。因此，施工人员应该结合建筑施工的实际状况，选择合适的材料，在考虑钢筋韧性的同时还应该充分考虑钢筋的受力方向与竖直方向。在选取土木工程施工中使用其他材料时，施工人员在考虑材料抗震性能的同时还应该注重成本控制，从根本上为土木工程的发展提供动力。

2.4 合理设计隔震及消能减震项目

地震常发带对土木工程的抗震能力要求非常高，土木工程不仅要具备基本的抗震能力还应该具有隔震和消能减震的作用。因此，土木工程研究人员应该在选址期间确保地基的密实性和稳定性，从根本上降低地震对建筑物整体质量的影响。另外，研究人员还应该结合建筑物自身存在差异，明确各建筑物的隔震系数，选择合适的隔震支座，提高建筑物的抗震性能。最后，研究人员还应该设计合适的隔震和抗震构建，明确建筑用材的延性，减小地震对建筑物的破坏。

2.5 加固设计

第一，如果土木工程的结构设计存在问题，设计人员应该及时增加构建的数量，以增强土木工程整体强度为依据，提高建筑物的整体抗震性能。第二，设计人员应该通过增强建筑物承载性的方法提高土木工程的抗震能力，在扩大建筑物原截面的同时，增加构建提高建筑物的稳固性。第三，如果建筑物的整体结构不符合土木工程抗震标准，设计人员应该及时调整建筑物整体结构，在分散地震力的过程中减少地震对建筑带来的损坏。

3 结语

总之，土木工程结构中抗震技术对提高建筑物整体质量、增加建筑物使用寿命有直接作用。土木工程建设者应该在明确影响土木工程抗震能力的因素的前提下，从合理选择地基场地、关注建筑结构的规则特性以及合理设计隔震及消能减震项目等方面着手，全面提高建筑物的抗震能力。

参考文献

[1] 谢朝阳.土木工程结构中的抗震技术发展[J].中国新技术新产品，2014（08）.

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由于近些年来，相关的国内外学者借助于模型试验、理论分析以及数值模拟等方法，进而针对土木工程结构的相关性能进行了细致的分析与探讨，也取得了有价值的科研成果以及一定程度的研究进展。除此之外，针对土木工程自身的结构特性，进而准确的评价受到损伤结构的可靠性以及损伤特性，由此一来，能够很好的对土木工程结构的损伤情况与修缮情况做出正确的判断，与此同时，这些问题也是现阶段土木工程结构即将面临的重要课题。当前，针对土木工程结构损伤诊断方面的诸多亟待解决的难题，本文提出了几种有效的解决办法，与此同时，这几种解决方法的应用越来越广泛。总之，针对受损土木工程结构做出正确的诊断以及识别，是解决此类问题的重点。与此同时，针对可能出现的损伤特性进行深入研究以及分析，并将其受损结构进行安全度评估，已经逐渐成为土木工程结构探讨的一个全新的领域。

1国内外损伤识别与诊断方法现状

现阶段，土木工程结构损伤识别在机械领域的应用极为广泛。人们很早就开始针对齿轮以及连杆等一系列零件组成的大型机械进行结构的故障诊断。直到上世纪中叶，结构无损检测技术得到不断的发展。上世纪末开始，人工智能、信息技术以及计算机技术等学科的知识，逐渐被应用在结构损伤检测与诊断领域。随着一系列的技术不断的创新与应用，使得土木工程结构损伤诊断分析变的简便与准确。目前，针对土木工程结构来说，在建筑物建成初期的出现损伤频率相对不高，且其危害程度远不如机械工程，与此同时，能够在一定程度上允许带损伤工作，因此，相比之下，土木工程的结构损伤检测技术不够成熟，很大一部分技术处于结构可靠性评估阶段。众所周知，上世纪初期是土木工程结构损伤检测探索阶段，其工作重点是针对结构缺陷的修理方法以及分析的探讨。到了上世纪中期就是结构损伤检测诊断的发展阶段，其工作重点是针对相应的结构检测方法的探讨，与此同时，出现了物理检测、无损检测以及有损检测等检测方法。上世纪后期以来，土木工程结构的损伤检测诊断技术趋于成熟，并相应的制定了标准与规范，与此同时，强调了综合评价，以至于土木工程结构的损伤识别与诊断工作，逐渐朝着智能化的方向发展。众所周知，现阶段我国的土木工程结构损伤识别与诊断仍处于起步阶段，发展时间较短，只是随着抗风研究以及结构抗震的不断发展，才不断基于安全鉴定以及可靠性评估进行土木工程结构损伤检测诊断领域的分析。现阶段，经过国内外许多相关学者逐渐借助于可行的方法，继而针对土木工程结构损伤进行诊断以及识别。众所周知，最近几十年以来，国内外已经逐渐在结构损伤识别与诊断技术领域开展了严密的分析。像Kunihiko等借助于有限元计算模型产生的样本训练BP神经网络模型，从而明确的识别已知相应的条件下结构的损伤程度以及状态;Mannan等深入研究了用实测结构频响函数来诊断损伤。Yu等借助于动力反应研究的相关方法，并进一步借助于摄动理论的特征值来检测结构的损伤。Chen等借助于人工免疫模式识别结构损伤，并针对损伤的厉害程度进行相应的分类。Xie将SVM用于复合结构的损伤识别中，分析结果显示支持向量机方法具有较高的识别精度。Leonardo等借助于变分方法评估大型空间结构的损伤。Curadelli等借助于对结构进行损伤识别，对结构阻尼的测试。

2结构损伤识别与诊断方法

通常情况下，结构损伤识别与诊断工作大致分为以下几个阶段:预测结构的剩余使用寿命;确定结构损伤的程度;确定结构损伤的位置;确定结构是否存在损伤。一般的，借助于结构损伤识别与诊断方法运用数据处理技术以及测试技术进行整体检测。其在很大程度上是基于结构的损伤以及整体失稳的发生都会导致结构动力性能的变化，并借助于固有频率降低以及诊断结构刚度减小等，从而进一步准确的判断结构损伤的实际状况。

2.1局部检测技术

通常情况下，局部检测技术主要包括射线法、声发射法、目测法、回弹法、脉冲回波法以及发射光谱法等。一般的，上述的这些技术能够用来准确的检查相应部件的裂缝位置。与此同时，在整个结构检测的过程中，通常借助于以下几种技术，并结合使用来共同识别结构的损伤状态。总之，其检测方法通常情况下有以下几种:射线检测技术，即利用射线对结构损伤情况进行相应的检测，从而识别结构缺陷的位置以及形状，进而可以准确的判断出结构损伤的实际情况；超声波检测技术，借助于脉冲波自身通过不同种类的介质能够产生反射的特性，与此同时，参照波在不同的介质材料中，相应的衰减程度不尽相同，由此能够针对材料中的不同种类的缺陷进行识别;声发射法，即用发射器将发射的弹性波信号转换为电信号，并把电信号经过处理之后得到相应的特征参数，由此一来，能够在一定程度上推测结构材料缺陷的位置。

2.2整体检测技术

2.2.1动力特性识别法

众所周知，大纲结构发生损伤之后，其刚度以及质量等参数会在一定程度上发生改变，进而极大的影响其自身的动力特性发生相应的变化。与此同时，动力自身特性的改变能够在一定程度上当作结构损伤发生的标志，并以此标志识别结构的损伤，并准确的诊断结构的损伤程度。

2.2.2模型修正与系统识别技术

现阶段，系统识别法以及模型修正法是借助于模型构造优化约束条件以及动力测试方法，并且在一定程度上修正结构的阻尼、刚度以及质量等特性，以至于其测试获得的结构响应基本等于最大响应，并逐渐将修正后的基线模型矩阵以及模型矩阵进行比较，以此完成针对结构损伤的识别与诊断。与此同时，该方法在处理子结构模型以及划分结构单元上具有诸多优点，但因为测试参数不敏感、测量噪声强与模型误差大等因素，也使的该方法在结构损伤诊断过程中受到了一定的约束。除此之外，现阶段模态试验测得的模态信息还不够成熟和完备，因此，在很大程度上引起了特征方程求解中的不是很稳定。

2.2.3神经网络技术

目前，人工神经网络技术主要是借助于模拟人体神经机理，进而进行分析与研究客观事物的方法。人工神经网络技术兼具自我学习功能以及计算机并行计算能力，与此同时，该技术还具有强大的容错性，并且善于扩散、综合以及联想，借助于神经网络算法的墨水识别能够很好的解决模式损失以及高噪声等问题，使其已经成为了一项土木工程结构损伤识别与诊断的有效工具。人工神经网络技术的原理是借助于研究结构在各种不同状态下的相应反应，从而相应的提取出结构的特征值，进而以神经网络输入向量当作结构损伤敏感的参数，再相应的输出结构的不同损伤状态，并逐渐有序的建立起输出损伤状态以及输入参数之间的特征关系，与此同时，训练后的神经网络有着模式分类能力，能够在一定程度上反映出结构损伤的模式。除此之外，人工神经网络技术的自身特性决定其具备强非线性的映射能力，从而极大的适合于非线性模式分类以及识别，人工神经网络技术和模型修正法相比，前者的适用范围更加广泛。

2.2.4遗传算法技术

上世纪中期，提出了遗传算法技术，该方法在一定程度上是参照达尔文进化论中优胜劣汰，适者生存的原则，从而找寻其中的最优者，与此同时，能够用此方法进一步得到满足要求的最优解。通常情况下，遗传算法不需要借助于连续性的信息，一般的，只需要计算各目标解，并借助于共同搜索多个线索的方式，从而对目标解进行优化，总之，遗传方法适用性强，且操作简单。因此，能够在信息量相对较少的情况下，从而借助于遗传算法来判定结构损伤程度以及位置，就算是结构的模态信息偶尔丢失了，借助于遗传算法也会发挥其损伤诊断以及识别能力，进而不会对结果产生影响。

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中图分类号： E271 文献标识码： A

引言

近几年，全球各地各种自然灾害的发生率明显提高，其中地震对居民生活以及城市经济发展具有极大的破坏作用，因此，在进行土木工程施工时，施工人员应该充分考虑地震对施工的影响，针对建筑施工的实际状况，设计合理的抗震结构。

一、土木工程抗震设计的概述

建筑的抗震设计对于国家财产的保护，人民生命安全都有着极其重要的意义，当地震来临时，建筑抗震设计不仅仅能够保护人们的生命安全，还保护了国家财产，为国家经济建设做出了贡献。所以建筑抗震设计是建筑设计中极其重要的内容。但是，由于地震等灾害的发生具有不确定性，随时性，破坏性等的特点。土建工程的抗震结构设计对于整体的工程质量以及使用者的人身安全都有及其重要的作用。土木建筑结构的抗震设计是属于结构设计中的概念设计，能够在概念设计中清晰的表达。为了更好的做好土木建筑结构的抗震设计，在设计之前需要精确的掌控灾害能量的最大输入，结构体系，土木建筑结构的类型，刚度分布等相关问题。这样就可以从根本上消除土木工程建筑结构抗震结构中的薄弱环节。

二、土木工程结构中影响抗震设计的因素分析

在实际施工过程中，土木工程受诸多因素影响其抗震能力有较大的波动掌握土木工程抗震技术的前提是明确土木工程影响抗震能力的因素，笔者对影响因素做了以下总结：

1、地基影响因素。地基是建筑物整体质量的基础保障，是后期各项施工顺利开展的依据，如果土木工程地基选址不合理，在实际施工过程中建设工程的抗震能力将受到严重削弱；

2、土木工程的结构及原材料对土木工程抗震能力有直接影响，施工过程中如果土木工程结构设置不合理或者使用的原材料质量存在问题，土木工程的整体质量将受到严重影响，其抗震强度必将受到严重削弱；

3、建筑项目的高度对土木工程抗震能力有直接影响。伴随着经济的发展，城市高层建筑数量越来越多，国家对高层建筑的安全指标、材料特性以及力学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将产生严重的后果；

4、抗震预防影响因素。在实际施工过程中各建设项目必须针对建筑物抗震性能编制合适的预防措施，为提高土木工程使用寿命提供技术保障。

三、深化土木工程抗震设计的对策

1、合理选择地基场地

合理选择地基场地是促进我国土木工程抗震技术发展的基础保障。在实际施工过程中，设计人员应该结合实际施工状况选择合理的施工场地，施工人员必须深入施工现场，了解土木工程所在地的地质状况，明确该地段的地震活跃状况，结合当地实际地震发生情况对可能出现地震区域进行分析，研究人员还应该准确地评定该区域一旦发生地震后地震的等级以及毁坏程度等。选址过程中，应该尽量少选择不利于施工的场地，如果建设项目中必然存在施工困难的区域，施工人员应该对该区域的地质加工加固，经过筛选后的地基应该处在密度较高或者岩石较多的基土位置，从根本上提高建筑物的抗震能力。

2、关注建筑结构的规则特性

实际施工中，为提高土木工程的抗震能力，施工人员还应该更高度关注建筑结构的规则特性。土木工程结构设计人员应该尽量选择最简单的抗侧力结构，与此同时确保结构的规律特性，在实际施工过程中，在合理分布建筑物承载能力的同时，还能提高建筑物的稳定性和牢固性。如果土木工程的结构不规则，施工时钢心和建筑物结构会出现严重的交错现象，一旦发生地震建筑物架构将出现严重偏离，整体强度降低后土木工程的稳定性也随之降低。因此，设计人员应该关注建筑结构的规则特性，减少因建筑结构不规则引发的地震灾害。

3、合理选择建筑结构原材料

合理选择建筑结构原材料是提高建筑物整体质量的基础保障。钢筋材料在土木工程施工中使用范围非常广，钢筋材料的质量直接决定建筑物的整体抗震能力。因此，施工人员应该结合建筑施工的实际状况，选择合适的材料，在考虑钢筋韧性的同时还应该充分考虑钢筋的受力方向与竖直方向。在选取土木工程施工中使用其他材料时，施工人员在考虑材料抗震性能的同时还应该注重成本控制，从根本上为土木工程的发展提供动力。

4、合理设计隔震及消能减震项目

地震常发带对土木工程的抗震能力要求非常高，土木工程不仅要具备基本的抗震能力还应该具有隔震和消能减震的作用。因此，土木工程研究人员应该在选址期间确保地基的密实性和稳定性，从根本上降低地震对建筑物整体质量的影响。另外，研究人员还应该结合建筑物自身存在差异，明确各建筑物的隔震系数，选择合适的隔震支座，提高建筑物的抗震性能。最后，研究人员还应该设计合适的隔震和抗震构建，明确建筑用材的延性，减小地震对建筑物的破坏。

5、加固设计

5.1如果土木工程的结构设计存在问题，设计人员应该及时增加构建的数量，以增强土木工程整体强度为依据，提高建筑物的整体抗震性能。

5.2设计人员应该通过增强建筑物承载性的方法提高土木工程的抗震能力，在扩大建筑物原截面的同时，增加构建提高建筑物的稳固性。

5.3如果建筑物的整体结构不符合土木工程抗震标准，设计人员应该及时调整建筑物整体结构，在分散地震力的过程中减少地震对建筑带来的损坏。

四、土木工程结构抗震设计的未来发展

1、积极引进先进的技术

科学技术是第一生产力这句至理名言适用于任何地方，抗震的结构设计也不例外。只有拥有先进的技术才能保证抗震设计的质量和效果。应该积极借鉴国外的先进抗震技术，再结合我国的实际情况，建造出适合于我国的抗震建筑，才是我国建筑行业长久、持续、健康发展的不懈原动力。

2、不断培养抗震结构设计的专业人才

我国长久以来的应试教育体制在一定程度上扼杀了人才的创新能力。现阶段我国正大力提倡素质教育，但我国人口多决定了这并不是一蹴而就的事，需要有一个时间上的过渡阶段，需要人们的不懈努力才能完成。为实现素质教育，培养抗震结构设计专业型人才，应该在各个大专院校的课程中设置抗震结构设计的专业，教师在传授理论知识的同时，不能忽视学生的实践能力，组织建筑领域抗震设计比赛，最大限度地调动学生们的学习积极性和主观能动性，使其充分发挥聪明才智，不断鼓励他们，使他们不断研究探索，最终成为既有理论基础又具备实践能力的真正意义上的专业型的人才，为我国建筑的抗震结构贡献更多的力量。

3、完善相应的法律法规

法律法规是监督和约束建筑人员工作规范的行为准则。只有建立了一定的法律法规，才能使建筑设计和施工人员时刻摆正自己的位置，工作上做到认真负责，保质保量的完成工作。法律法规一方面是专业问题有效蓝本和依据，很多专业问题可以从中找到明确的答案，使施工人员有章可循。另一方面的作用是有法可依。特别是有些施工人员没有按照既定的操作流程进行工作，或有的施工人员违背职业道德，相应的法律法规对此都有明确的惩罚措施，这不仅可以对犯错人进行了有力的惩罚，更为深广的作用是警示他人，警钟长鸣，规范人的行为。

结束语

总之，土木工程结构中抗震技术对提高建筑物整体质量、增加建筑物使用寿命有直接作用。土木工程建设者应该在明确影响土木工程抗震能力的因素的前提下，从合理选择地基场地、关注土木结构的规则特性以及合理设计隔震及消能减震项目等方面着手，全面提高建筑物的抗震能力。

参考文献

[1]周朝霞.土木工程结构中的抗震技术发展[J].中国新技术新产品.2013（08）：168.

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1、智能材料的类型及其特性

压电、压磁、光纤、形状记忆合金等智能材料，在当代土木工程领域内已经得到了广泛应用。智能材料根据其功能特点可划分为两大类：一类是对外界或内部的刺激强度，如应力、应变及物理、化学、光、热电、磁、辐射等作用具有感知功能的材料，通称为感知材料。这类材料主要有光导纤维、压电陶瓷、压电高分子材料、形状记忆合金及其它各种类型的传感材料，也称之为为智能感知材料，其中尤以光导纤维最为重要。

另一类是能对外界环境条件或内部状态发生变化时做出响应或驱动的材料，也称之为智能驱动材料如形状记忆合金、压电材料、电致伸缩材料、磁致伸缩材料、电流变体、磁流变体和功能凝胶等。这些材料可根据温度、电场或磁场的变化而自动改变其形状、尺寸、刚度、振动频率、阻尼、内耗及其它一些机械特性，因而可根据不同需要选择其中的某些材料制作各种执行或驱动元件。

智能材料结构系统具备传感、控制和驱动三个基本要素，能通过自身的感知进行信息处理，发出指令并执行和完成动作，从而实现结构的自检测、自诊断、自监控、自校正、自修复和自适应等多种功能。通常，一种单一的功能材料要具备上述多种功能特性是很困难的，这就需要由多种材料组元复合或组装而构成一种新的智能材料。

2、智能材料在土木工程中应用

2.1形状记忆合金在土木工程中的应用

形状记忆合金（SMA）是一类具有形状记忆效应的智能合金材料。具有形状记忆效应的合金包括Ni- Ti，Cu- Zn- A l，Cu- Al-Ni以及聚氨基甲醇乙醇等。

作为一种新型的功能性材料，形状记忆合金其最显著的优点之一，就是在激发材料的形状记忆效应时，材料能产生很高的回复应力（700 MPa 以上） 和回复应变（8%左右），并且还具有很强的能量储存和能量传输能力。

利用这一特性就可把材料埋植在各种结构中，进行结构的自增强、自增韧、自诊断和自适应控制的研究与应用，同时也可将材料制成智能型驱动器，进行结构的裂缝、损伤、变形及振动的主动隔振等方面的研究与应用。

形状记忆合金的另一个显著的优点是相变伪弹性性能和相变滞后性能，其应力-应变曲线在加卸载过程中形成环状，这说明材料在此过程中可吸收和耗散大量的能量。

试验结果表明，形状记忆合金的相变回复力也很高，其值可达近400 MPa。因此，根据这一特性，就可研制具有相变伪弹性性能的形状记忆合金被动耗能器或被动耗能控制系统，以便进行土木工程结构的被动耗能抗震控制。

2. 2 压电材料在土木工程中的应用

将压电体集成于传统的结构中，利用压电传感元件感知结构的振动模态，并根据其输出，再通过相应的控制算法确定压电作动体的输入，以实现结构振动的主动控制，是目前压电类智能结构应用研究的前沿和热点。

为此，许多研究人员先后利用压电陶瓷（ZPT） 作为加速度传感器和驱动体，研究了任意复杂激励下，压电层合结构的主动阻尼和被动阻尼以及主动振动控制等问题，还有的学者根据经典复合板理论，采用加速度反馈控制方法，讨论了利用压电传感元件实现复合材料层合梁的主动阻尼控制并进行了试验研究。目前压电材料和压电堆技术广泛应用于土木工程结构的静变形控制能、噪声主动控制、健康监测、安全评定和自适应修复以及抗震抗风等多个领域，其中把压电堆技术用于建筑结构的主动抗震控制，并取得了很好的控制效果，造价也较低廉。

2. 3 光导纤维在土木工程中的应用

光导纤维是一种由外包层和内芯构成的纤维状光通信介质材料，这种先进的信息传输材料最先被用于通信传输系统，而且其研究发展速度很快。原因是作为信息载体的光子要比电子的速度容量与空间容量优越得多。

光子响应速度比电子高出三个数量级。光子的高并行处理能力和高信息率等特性，使其具有远高于电子信息容量与处理速度的潜力。

光纤材料主要用于传感、监测和远距离信息传输。目前，在传统的混凝土结构中埋入光纤作为传感元件进行结构强度、裂缝、损伤、变形、振动、钢筋锈蚀和施工质量等方面的自动诊断、监测、预报、控制和评价，同时再埋入驱动元件（如形状记忆合金等），并将控制元件和信息处理系统与之结合，形成具有智能功能的混凝土结构，从而实现混凝土结构的自检测、自诊断、自适应和自修复等，也是智能材料结构系统在土木工程中的研究与开发应用的热点和前沿。光纤材料是土木工程结构健康诊断及其地震响应主动控制中传感器设计的理想材料。

2. 4 压磁材料在土木工程结构中的应用

磁流变液（MRF） 悬浮体系，在外加磁场的作用下，它们的粘性、塑性、弹性等流变性能会发生显著的可逆变化。且当外加场强超过临界值后，磁流变液会在几毫秒内从液态变为固态。在显微镜下可以观察到，在磁场的作用下，磁流变液的分散相颗粒结成了沿磁场方向的链状结构。

由于磁流变液的特性可以在介于液体和固体的属性之间进行可控（由外加磁场直接控制流体的流变特性）、快速（响应时间只有几毫秒）和可逆的转变的独特性质，而且对流体的特性实施控制时所需的能量又较低，变化动态范围大，易于大面积铺放、成本低，磁流变液成为智能结构中作动器件的主要材料。目前，人们主要将磁流变液应用到减振器、离合器、柔性机械卡具、机器人手臂、液压阀门、直升机旋翼、油缸运动的控制桥路以及电源的高速开关等各个领域。

另外，磁致伸缩智能材料也在土木工程的研究中得到了广泛的重视。

磁致伸缩智能材料是一类磁致伸缩效应强烈，具有高磁致伸缩系数并具有电磁能/机械能可逆转换功能的材料。磁致伸缩材料在智能材料与结构领域中具有较好的应用前景，目前这类材料已广泛用于声纳系统、大功率超声器件、精密定位控制、各种阀门和驱动器件等。

3、智能材料的前景

目前在土木工程领域内，智能材料的研究主要在以下三方面的应用研究最受重视：

（1）结构健康的实时检测与监控。这主要是指将先进的传感元件和驱动元件集成在传统的土木结构中，利用它们构成的网络对结构的裂缝、损伤、疲劳、冲击、缺陷、腐蚀等状态进行实时监测和控制，以确保重大土木工程结构和基础设施的安全可靠，降低其维修费用。

（2）形状自适应材料与结构。智能材料的研究与出现不仅可使土木工程设计人员所期盼的自适应结构的诞生成为可能，而且更重要的是它代表着先进的新型材料与传统的土木工程设计人员所期盼的自适应结构的诞生成为可能，而且更重要的是它代表着先进的新型材料与传统的土木工程结构相结合这一重大的学科研究发展方向。

自适应结构既具有承受荷载和传递运动的能力，同时还兼有检测（应力、应变、裂缝、损伤、温度等）、动作（改变结构内部应力应变分布和结构外形及位置等）和改变结构特性（结构阻尼、固有频率、光学特性、周围电磁场分布）诸多智能功能，因此其应用前景非常广阔。

（3）结构减振抗震抗风降噪的自适应控制。结构的动力响应一直是土木工程设计中的一个非常重要的问题，特别是对于高层建筑和桥梁等大型土木工程结构的抗震抗风问题更是如此，而智能材料的开发与应用就可为之提供一个更为有效的新途径，从而使结构的自适应控制成为可能。

目前，虽然智能材料还有这样或那样的不足，但是，随着研究的深入，智能材料的性能将得到进一步的改善。智能材料在许多领域都具有巨大的潜在应用前景，其研究涉及材料科学、化学、力学、生物、微电子技术、分子电子学、计算机控制、人工智能等学科与技术。

4、结束语

智能材料在土木工程中的重要应用，是自动化控制技术发展、计算机科学、材料科学的重要阶段的产物，因此，土木工程的未来深受高科技材料发展的影响，对此我们国家需要长久的对其研究下去，采取新方法，引进国外先进技术，从而提高我们国家对于智能材料在土木工程中的应用，增加我国建筑的各种性能。

参考文献：

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我国经济的快速发展，为我国房地产行业的大规模发展奠定了物质基础，与此相伴的建筑行业也得以快速发展，建筑行业中的土木工程建设项目是建筑行业的一个重要组成部门，其结构的牢固以及建筑地基的加固是土木工程建设质量的重要保证.土木工程的建设和广大人民群众的日常生活和工作有着密切的关系，它不但关系着人们的生命安全、财物安全，还和人们物质生活、精神生活的质量有着巨大的关系，在社会正常发展过程中的意义重大、深远.所以笔者在本文对土木工程建设中的结构和地基加固技术的应用进行简略的分析，为我国建筑行业的稳定发展提供理论上的保障.

1土木建设工程中地基的硬度状况

在土木工程建设中，施工地段的地基硬度的强弱程度决定了土木工程建设的质量好坏.土质不好的软性地基无法满足建筑的需要，特别是在城市超多层楼面的建设中，如果地基过于软弱，则其对房屋的支撑力非常弱小，容易出现下陷或塌方等一些意料之处的事故.当土层中的土质条件不好时，对地基的构成和加固会形成很多不稳定的因素，从而造成更多的安全隐患.软土最大的特性就是粘性非常大，那么压实软土时的可能性非常小，如果加以超强的压力，地面极有可能下陷，对地面上的建筑就会形成很多不必要的伤害，包括人员的伤亡.带有砂性土质的软土，其粘性相对来说较弱些，通过物理作用或者借助化学作用改良土质的特性，可以促进地基的加固性.但是在采取振动压实的方法对土质进行改造时，不能采用“大动作”，否则就会降低土质的强度.软土地的厚度决定了其层次性.对于浅层次性的软土只需要进行表层的处理，把地基中表层的软土全部取出来，填入另一种性质的土质，有利于地基的加固.如果地基中的软土较厚，采用此简单的“换血”方法根本起不着丝毫作用，则要采取其它的方法才能加固地基，在后文会加以详细的阐述.总而言之，对于软土地基进行处理时，要把握好软土地基的层次性，分别对待，设定不同的方案，采取不同的方法加以处理，从而增强软土地基的稳定性，提高软土地基的使用效果.在土木工程建设过程中，有时也会遇到土质较硬的土壤，也就是岩体.岩体通常分为易溶性岩体、膨胀性岩体、崩解性岩体以及盐渍性岩体.对岩体的处理不当，也会形成造成土木工程建设中土体不稳定的问题，所以土木工程施工阶段时，要对岩体的密度、毛体积密度、孔隙率、吸水的状况、抗冻性以及固体性进行分析，了解其性能之后，才能有序地安排土木工程的建设进度，以免延误土木工程的进程.

2地基加固技术在土木工程建设中的作用

因为地基具有不同的强度和硬度，所以对其采取一些人工措施具有必要性，以此来改变地基的物理特性，适应土木工程建设需要，从而保证土木工程建设的质量.在改变地基物理性质的所有人工措施中，地基加固措施是最常用、最有效的措施.只有改变了地基的物理性质，使之越来越牢固，才能确保土木工程建设的基础，土木工程在建设时才可以“高枕无忧”，不会导致一些不可设想的后患；才能确保进展如期进行的同时还能保证土木工程的建设质量.

3土木工程建设时地基加固技术的特点

在使用地基加固技术时，通常存在着下列特点：复杂性、关联性以及困难性.

3.1地基加固的复杂性

我国地域广大，南北地质存在着巨大的差异性.地质以及土壤的差异性给地基的加固增加了复杂性.我国东北地区的土壤以黑土为主、华北地区以黄土为主、华南地区多盐渍地和水洼地、西南地区以冻土为主，这些土质除了有自身的特性之后，还会受到多种外界因素———地震、洪水、泥石流的影响.这些不可预测的外界因素给地基的加固增加了很多难度，所以，在土木工程建设的整个过程中必须严格把好每一道工序的质量关，才能避免天气等复杂外界因素所造成的损失.

3.2地基加固的关联性

千里之堤，毁于蚁穴.土木工程建设的过程中，必须要注意每一个细小的操作步骤，否则就会影响到其它环节的操作过程，最终导致土木工程不能按时、按量以及高质量地完成.土木工程的建设就像多米骨诺牌一样，具有很大的关联性，只要在其中任何一个环节中出了些许小差错，则就会在整个土木工程建设中引起一系列的连锁反应，牵一发而动全身.这就要求土木工程每个环节的施工人员都必须把自己的事情务必做得完美，不能留下丝毫瑕疵，并且要考虑好如何为下一操作程序的施工人员作好各种铺垫，使每个关联点能够有序地结合和联系起来，形成一个有序的地基加固体系，从而高质量地完成整个地基加固任务.

3.3地基加固的基础性

万层大楼平地起，如果没有牢固的基石，则万层大楼就像“随风飘浮”的云层一样，随时会“云崩瓦解”.这个形象的比喻道出了地基加固的基础性，地基加固是所有土木工程建设中的重要基础，它不像土木工程建设其它环节一样，出了点小错误，可以随时加以改正.可是地基加固工程一旦完工之后，不可能把上面已初具规模的建筑体重来.由此可见，地基加固的基础性决定了地基加固的基本功必须要做扎实，才能减少无用功，才能减少地基加固的复杂性，才能降低地基加固时的难度，从而保证地基的质量和整个土木工程建设的质量.

4土木工程建设时地基加固的原因

在土木工程建设中，牢固的地基可以使土木建筑物的质量更加上乘，经久耐用.在质量差的地基上建筑土木工程，经过一段时间之后，建筑体的墙面因为无法承受上面所施加的压力可能会出现开裂，甚至会出现墙体倾斜或者是建筑物倒塌的情况.土木工程建设时需要加固地基的原因主要有：

4.1地下地表构造的未可知性

在土木工程建设中，难于掌握和控制的不是地面上的建筑体，而是地底下的根基工程.因为在地下地表构造中存在着很多不可预见的突况，在施工过程中存在的问题也难于及时发现，工程完成之后，验收的过程中也不容易检查出来，在使用一段时间之后，其安全隐患性才逐渐暴露在住户的面前，并将产生一系列的事故，造成灾难性的后果.

4.2建筑物材料的老化性

现代化的土木工程建设不像传统的建筑物，采用纯木建筑而成，而是和钢筋混凝土等材料混合使用，多种材料的混合使用，会加剧建筑材料的老化，必然会降低建筑物的使用寿命.所以，在土木工程建设之初，未雨绸缪，把地基进行加固处理，除了提高土木工程建设的质量之外，从另一角度来说，还可以增长这些建筑物的寿命.

4.3建筑物的本身存在着质量的问题

土木工程建设的不同施工单位在建筑时，由于技术力量、建筑材料等各种因素的影响，工程完工之后极有可能会出现或大或小的质量问题.所以为了避免土木工程的建设造成不必要的后果，就有必要在地基加固上下功夫，确保土木工程建设的质量.

5土木工程建设中地基加固技术的使用

土木工程建设中，地基加固工作的内容牵涉面非常广泛，地质地貌的选择、施工环境的创造、地基加固技术的使用以及地基加固材料的使用等都必须根据地基加固的质量要求作出合理的控制.从而有效地控制地基加固的整个进程，保证地基加固建设工程能够符合地基的要求.目前所使用的地基加固技术主要有：换填法、排水固结法、挤压法、化学固法以及加筋法等.

5.1换填法

这种方法在地基加固中使用的频率最多.当建筑地段的自然地质无法满足当前土木工程建设需要时，例如前文所说的粘性太强的地基，无法给它施加压力，使之更加坚实，适用于土木工程建设的需要，为此只有对此采取换填法.换填法包括换土垫层法、振冲置换法、强夯置换法、碎石桩法、石灰桩法以及EPS轻填法.例如使用换土垫层方法时，把所要置换的软土层全部挖出来，向内填充一些质地较硬的土石，与下卧层的土质形成双层地基，确保土木工程建设的质量.

5.2排水固结法

排水固结法通常由加载预压法和超载预压法组成.加载预压法适用于软土、粉土等土质中.超载预压法适用于粘性土和粉土中.这两种方法的原理基本上相同，给地基施加一定的压力，地基承受相应的压力下，密度越来越大，地基固结起来，其强度逐渐提高，为了加快地基固结的速度，满足地基上部建筑的要求，可以设置排水装置.加载预压法和超载预压法的区别在于：加载预压法和上部建筑的压力相当，而超载预压法远远超过上部建筑物的承载量.相比而言，超载预压法的效果更佳，能够有效地降低地基的次固结沉降.

5.3挤压法

该种方法通常也叫做振密挤密法，包括强夯法、振冲密实法、挤密碎石桩法以及土、灰桩法.适用于松散碎石土、砂土，低饱和度的粉土和粘性土以及地下水位以及的湿陷性黄土、杂填土、素填土等地基.强夯法是传统土木工程建设中最常用的方法，对一个重量超大的夯锤施加外力，在重力和外力的双重作用下，从很高的地方落下来，对地基产生强大的冲击力和振动力，增强地基的固结性，其密实度增加了，可以承受上部建筑物更大的压力，有效地降低地基的次固结沉降.振冲密实法是指通过振冲器的强力振动，使灌入地基的饱和材料发生变化，材料中的各个成分重新排列结合，紧密度越来越高，物质成分之间的孔隙率得以降低，地基对上部建筑物的承受能力越来越强，从而达到防止上部建筑物沉降的目的.

5.4化学固法

此种方法包括深层搅拌法和灌浆法.深层搅拌法适用于有机物较高的泥炭土或淤泥土，灌浆法适用于类软弱土或岩体土地基.深层搅拌法是一种常用的方法，把水泥、石灰等建筑材料进行搅拌之后，灌入到原地基结构当中去，与其组合成牢固的复合地基，增加地基对上部建筑物的承受力，可以有效地防止上部建筑的墙体开裂、倾斜、断裂等现象的产生.因为有些岩石地基的内部是空洞的，所以必须采用灌浆法填充，灌浆的方法有渗入灌浆法、高压灌浆法等，所用的材料不仅仅是水泥和石灰，通常还会使用其它配料.

5.5加筋法

加筋法由加筋土法、锚固法以及竖向加固体复合地基法组成.加筋土法适用于浅层软弱地基，竖向加固体复合地基法适用于深层的软弱地基，而锚固法主要是对上部建筑的边波进行加固.使用加筋土法时，必须在土体中加入能够起抗位作用的钢筋等材料，减少、抵抗或缓冲上部建筑物所施加的压力.使用锚固法时，必须使用土钉等减压材料，缓冲或减少水平方向的作用力.使用竖向加固体复合地基法时，一定要使用桩柱，在桩柱内添加各种混凝土材料，形成复合地基，提高地基的抗压力，有效地降低地基的次固结沉降.

参考文献：

〔1〕张丽.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究[J].江西建材，2016（04）：56-57.

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园林绿化工程是风景园林绿地建设工程中的一项重要内容，在我国工程建设标准化制度的发展过程中，强制性标准与推荐性标准相结合的标准体制的建立，对土木工程建设技术的发展起到了一定的促进作用，但是从园林工作的现状来看，对强制性标准体制和推荐性标准体制的混淆，给园林土木工程的规范化发展带来了不利的影响。在城市化进程不断发展的过程中，随着绿化工程在城市建设中重要性的提升，工程监理质量控制依据标准在园林土木工程领域的完善，是国家需要解决的一个重要问题。

1园林建设工程质量标准的重要性

园林建设建立质量控制是在园林土木工程质量要求的影响下，监理工程师借助一些作业技术和作业活动对工程的质量问题进行控制的措施。从园林土木工程的特点来看，由于监理工作主要是在项目建设和项目的竣工验收阶段发挥自身的作用，因此，土木工程质量施工标准就成为了园林土木工程质量控制标准中的一个重要的组成部分。在对园林土木工程的施工项目承包方的工艺标准和操作规程提出了严格的要求，园林建设工程质量标准就成为了园林土木工程建设过程中所要遵守的一项重要依据[1]。由于其明确规定园林绿化土木工程中的质量规程等因素，所以我们可以把它看作是这一工程的施工质量的一大重要保障。

2质量控制依据标准的构建

2.1从园林建设工程的特点入手，构建质量控制依据标准

从园林绿化工程的特殊性来看，在园林土木工程施工过程中，综合性、艺术性和独特性这3种因素可以被看作是其自身特点的主要表现。在这一工程中，综合性表明这一工程涉及到了工程学、植物学和城市规划等多个问题，艺术性表明园林土木工程在项目施工阶段需要借助借景法和框景法等艺术手法的应用，发挥其在视觉领域的美感，独特性表明这一工程同其它土木工程项目相比，有着结构简单的施工特点。由于这一工程与美学艺术和文学艺术之间也存在着一定的联系，有关机构在构建相关的质量控制依据的过程中，也需要从上述特点入手，完善质量控制的依据标准。从园林土木工程的艺术美这一因素来看，在工程的进行过程中，景观小品的构建和园林广场铺装工作成为了工程的艺术性特征的主要表现形式。在景观小品工程的构建过程中，针对假山设计、微地形处理等园林土木工程施工项目，面对着同样的一张设计图纸，不同的施工人员可能会让同样的景物展示出不同的艺术效果，因此，针对园林绿化土木工程所表现出来的综合性特点，有关机构需要在简化强制性标准的基础上提升质量标准体系的完整性，针对这一工程的艺术性特征，量化质量指标的构建，是对其艺术特色进行发挥的有效方式。在对其自身的独特性特征进行强化的过程中，有关机构需要对工程的强制性标准进行强化。从与之有关的质量标准框架问题来看，对《园林建设工程施工质量验收标准》的优化，可以使仿古建筑等园林土木建筑的施工规范得到一定程度的完善。

2.2有效区分强制性标准和推荐性标准

在处理建设市场的技术控制问题的过程中，技术法规与技术标准的结合，是很多国家和地区都在执行的一项措施。从技术法规在土木工程建筑领域所发挥的作用来看，法律层面的强制性，是这一体制在土木工程领域发挥自身规范化作用的重要保障。从二者之间的差异性来看，推荐性标准是园林土木工程项目的各个合同方通过协商机制所采用的管理体制。强制性标准所表现出来的准确性特征在这一工程领域中的应用，也可以让其有效满足建设市场的发展需要。为了提升园林土木工程的施工安全性，推荐性标准中设计工程施工安全和施工人员自身健康问题的项目应该被列入到强制性依据标准之中，对于一些与园林土木工程自身的美学效果有着影响的要素，有关机构应该将其设置为推荐性条文。这样，可以有效区分强制性标准和推荐性标准。

2.3完善园林工程的质量验收机制

从园林土木工程的现状来看，在完善质量验收机制的过程中，质量验收划分工作是不可缺少的一个重要环节。在体系标准的建构过程中，从工程的建设监理规程入手，完善验收划分工作，可以明确总监理工程师、监理工程师等工作人员的自身职责。

3结论

质量控制是园林建设工程监理工作中的一项重要内容，从这一工程的艺术性入手，优化质量控制依据标准，可以有效提升工程的具体质量指标的合理性。

参考文献

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中图分类号： S969 文献标识码： A

1 引言

土木工程是一门将土木力学、工程地质学以及土力学基础工程三者结合在一起，用于土木工程实践的新学科。展望土木工程的发展，需要综合考虑土木工程各个学科的特点，结合工程建设中对土木工程新的要求，以及其相关学科的发展对土木工程产生的影响。土木工程所研究的对象为土体和土木。土木在其形成的漫长历史过程中，经历了各种各样的地质作用，所以有着相当复杂的结构和力学性质。土体和岩体都存在着地域性的差异，所以不同地区的工程性质也存在着差异。土和土石的渗透特性、变形特性以及强度特性均需要通过试验来测定。而由于在取样和试验过程中，都不可避免地改变了试样的边界条件、初始应力等，所以测试得到的结果难免存在误差，因此不估计。土木与土的材料以及试验特征，决定了土木工程这门学科的特殊性。土木工程学科是一门应用学科，在这门学科的运用中，想要得出满意的结果，需要应用综合的理论知识、室内外试验的检测结果以及工程师的工程经验。土木工程学的发展是紧紧围绕着土木工程中出现的岩土问题而发展的，国家建设的迅猛发展带动了土木工程的大肆发展，进而推动了土木工程的的发展；同时由于计算机电子产业的兴起，提高了土木工程的分析、计算、测试能力；新型材料和新型技术的出现，推动了土木工程的技术革命。

2测试土木技术

在现代土木工程中，钻探取样是勘测岩土性状的核心办法，钻探技术以及检测技术随着科技的进步已经取得了长足的进步。在工程实践中，运用高新科技实现钻机以及试验的智能化，尽可能节省时间、人力和物力，依然是土木工程施工的主要方向。

2.1 静力触探（CP T）

CPT 为一种电子的测试技术。试验过程中先向土体内压入锥形探头，分析土体对探头反作用所引起的电阻率变化，进而求出侧壁的摩阻以及锥尖的阻力，然后绘制出随深度变化的相关曲线，根据此曲线精确地划分出各地层，并计算各个地层的承载力和抗剪强度。这类试验在计算桩的桩端反力和侧阻力中精度很高。目前，静力触探向多功能发展，它不仅可以分层鉴别各土层，还可以测试土体的固结系数，判断砂土液化和震陷，估测土的抗剪强度、应力史、地基变形模量、单桩承载力。在新的 CPT 技术中，声波遥感技术将会取代电阻应变，进而实现无电缆操作试验。试验的贯入深度将不会受到设备和地层的限制，并将目前的 4 大功能（贯入阻力、孔隙压力、侧壁摩阻和测斜）探头变为不同功能的探头或者多功能探头。

2.2 自钻旁压仪（P MT）

在原位试验当中，边界条件最为明确的一类试验就是自钻旁压仪（PMT），但是其试验成果却很难应用于实践。近年来，由于电脑自动化控制与微处理器的发展，以及临界状态土力学的渐渐成熟，使 PMT试验的成果分析有了新的发展；自钻旁压仪和智能化钻机组合，在试验中克服了深度的限制；遥感技术的发展使得后期数据处理能够自动完成。

2.3 标准贯入试验（S P T）

目前，在国际上最常用、应用最广的勘探及原位试验仍是标准贯入试验。到目前为止，SPT仍是在世界上地震和震陷液化发生地区积累最多经验的原位试验，所以，评定液化和震陷最为权威的试验是标准贯入试验。标准贯入试验中，采用智能化钻机在标贯取样和控制自由落锤的冲击能方面得到更好的发展，使得试验数据更加准确。

2.4侧胀仪（DMT）侧胀仪也称为应力铲或者扁铲。侧胀仪可以更加快捷、经济、准确地测定土力学的各个重要参数，此方法已被列入欧洲、美国的规范。侧胀仪可用在确定不排水剪切强度 CU（黏土）、约束模量 M（黏土和砂土）、确定土的分层、计算沉降量、控制压实密度等试验中，也可以测定黏土的侧压力系数和超固结比、模拟侧向荷载下桩的荷载-位移曲线、判断砂土液化程度，还可以得到黏土的渗透系数和固结系数，确定黏土斜坡中滑移面的位置。

3 土木工程的研究方法

土木工程作为土木工程的分支，已经广泛涉及到了各行各业，研究土木工程学的方法也是多种多样的。

3.1 分析土木工程的可靠度

设计地基基础时，一般设计方向是采用以概率理论为基础的极限状态的设计方法。而由于土木工程学本身的特殊性，此类设计在土木工程应用技术上还存在着许多未能解决的问题。目前，结合土木工程的自身特点，进行土木工程问题的可靠度分析的理论研究，实现了地基基础设计方法与上部结构设计方向的统一。

3.2 沉降的设计理论

建（构）筑物的地基一般需要同时满足其极限承载力和小于变形沉降量的要求。有时满足承载力的要求后，可不验算其沉降量和变形量，这基本有以下两类情况：一类是对变形量没有严格的要求；另一类是在满足承载力之后，沉降量很小，可不验算。建筑物若建造在深厚的软黏土地基基础上，控制沉降量与差异沉降量是设计的关键。软土地基上的大部分工程事故都是由建筑物沉降所引起的，加固沉降需要加大投资，所以，合理的设计方案不仅可以控制建筑物的沉降，而且可以有效节约工程成本。

3.3 基坑工程中围护体系的变形与稳定

建筑技术不断进步，使得对地下工程的要求逐步增高，深基坑工程量也随之增加，在工程中，基坑稳定性和变形非常重要。计算变形与稳定性需要着重注意以下方面：围护结构的优化设计、土压力的计算、围护结构的变形、围护体系的形式和基坑开挖时对周围造成的影响等。基坑工程是一个非常系统的工程，要同时考虑到土的变形、渗流和稳定这3方面的问题，结合土体和结构的协同合作，作为一个综合性问题来进行考虑。

3.4复合地基

复合地基是指在处理天然地基的过程中，置换或增强部分土体，又或在天然地基中加入一些材料，因此，加固区是增强体和天然地基两部分共同组成的地基。科学技术的迅速发展，使得复合地基也得到了很多的技术支持，出现了各类型组合形式。根据增强体的方向，复合地基可分为竖向和水平两大类，同时由于荷载的传递机理，竖向复合地基又可分为刚性桩复合地基、柔性桩复合地基和散体材料桩复合地基。

3.5 土木工程的发展

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引言

世界范围内，第一次智能材料的研发成功始于上世纪七十年代的美国，到八十年代，复合智能材料的应用风靡全球，美国首先提出了智能材料结构的概念。智能材料的智能主要体现在，其具备感知内外部环境变化的能力，并通过分析判断来调正自身以适度符合环境。目前，随着光钎、压磁、压电和形状记忆合金等材料的发展，智能材料已经被广泛应用于土木工程的各个领域。最基本的智能材料一般被称为感知材料，其可以感知内外部刺激的材料。通过感知内外部条件变化，并做出适应环境调整的材料被称作驱动材料[1]。现在的智能材料，一般需要多种材料复合组装来实现环境变化情况下材料结构的诊断、修复、调整[2]。

1 智能材料在土木工程中的应用

1.1 光导纤维在混泥土材料的监控

光导纤维材料，是一种光通信介质，其最大优点是传输速度快、信号衰减低和并行处理能力较强，经常被用于高要求的通信传输中。光导纤维和光纤传感器在土木工程中，主要用于对混泥土固化的监控。混泥土结构最大的缺点是抗拉强度弱、内部钢筋容易被腐蚀等，在大面积浇筑过程中由于混泥土结构内部和外部温度差异而导致混泥土块体出现裂缝。这种情况下，将光纤作为传感元件埋入混泥土结构中，对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等可能引起混泥土结构损伤的危险因素进行检测、诊断、预报。更进一步，如果控制元件能接入信息处理系统，并引入形状记忆类金属等智能材料，形成完整的控制系统，将能实现混泥土材料的自适应功能――这正是目前智能材料结构系统在土木工程中应用的前沿课题。

1.2 压电材料

压电材料一般是指在收到压力后，材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知，利用传感器输出结果，从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上，采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量，从而实现对于结构震动的控制，这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步，压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。

1.3 压磁材料

压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理，当磁场的强度高于临界强度时，磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点，磁流变材料可用于高层建筑的结构中，实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔，使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应，这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换，这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。

1.4 形状记忆合金

形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的智能材料。形状记忆合金的形状被改变后，在一定条件下能激发其形状记忆效应，这一过程中，材料产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。基于这一特性，形状记忆合金在土木工程中最大的用处是用于各种结构中来实现结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等、增强材料的适应控制。形状记忆合金还可以被研制成智能驱动器，用于对结构变形、裂缝和振动方面的控制。形状记忆合金具有较高相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。目前的土木工程实践中，通常在结构层间或底部等受地震作用较大的位置安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。

2 智能材料的优点局限性

土木工程中应用的智能材料具有反馈信息、自我诊断、自我修复、自适应能能力，实践也表明，智能材料在实际土木工程中的应用使得工程结构具有高强度和耐久性等特点，同时能智能化地执行指令，能较好的适应外部环境的变化。但上述的光纤、形状记忆合金、压电和压磁等材料，本质上属于高智能复合材料，其最大的局限性在于使用成本很高，造价太贵。这一缺点，使得目前对于智能材料的应用智能局限于档次较高、标准较高的建筑工程，智能材料在普通民居建筑中的应用还遥遥无期。另外，智能材料的应用需要相应的技术和配套材料设备的配合支撑，在施工中对于施工技术和工艺的要求较高。因此，但就目前看，对智能材料的应用还不可能实现全方位的广泛普及，但是，智能材料可能是未来土木工程材料的研究和发展方向。

3 结束语

综上所述，智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点，将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。目前智能材料的应用还局限在少部分高要求和高标准的建筑项目，科学界对于智能材料以及相关技术和配套设备的研究，是未来智能材料能广泛应用与土木工程结构的前提和基础。

参考文献

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在科学技术飞速发展的带动下，各种新的工艺技术和建筑材料不断涌现，并且得到了日益广泛的应用和推广，土木工程灌浆材料的种类也在不断增加，比较常见灌浆材料包括:

1．1粘土浆材

一般情况下，粘土浆材多选择粘土或者亚粘土，具有良好的吸水特性，遇水直接崩解，粘结力和稳定性强。在土木工程建设中，不同的建筑需要灌浆的部位也有着很大的差别，因此在对灌浆材料进行选择时，应该区别对待，对粘土浆材进行合理配置，经浸泡、搅拌及筛滤处理后，进行拌合。而从大量的实践经验分析，为了对灌浆效果进行有效控制，应该尽可能减少纯粘土浆材的使用，可以在其中加入适量的水泥，以提高粘土浆材的实际应用效果。

1．2水泥基浆材

水泥基浆材是土木工程中一种非常重要的灌浆材料，主要是选择硅酸盐水泥熟料以及二水石膏等原料，经研磨粉碎后，添加相应的减水剂、膨胀剂、速凝剂等辅助材料，所形成的一种混合浆液水泥。这种浆材水泥粒径小，能够有效满足土木工程中对于灌浆材料质量和性能等方面的要求，能够有效减少和避免水泥灌浆中出现的开裂现象，提升浆液的质量和强度。

1．3化学浆材

与上述两种浆材相比，化学浆材具有自身独有的特性，通常不分层，不存在沉淀物，而且粘度较低，能够人为控制浆液的固化时间。在进行裂缝灌浆施工时，可以进行原位修复止水，适用于一些地下隐蔽工程。不过，化学浆材存在一定的缺陷，不仅成本相对较高，而且存在一定的毒性，一般用于工程缺陷的修补。

2土木工程灌浆施工技术

在土木工程灌浆施工中，其技术要点主要体现在以下几个方面:

2．1灌浆压力

灌浆压力实际上可以看做是浆液地层中扩散的动力，对于灌浆施工的加固和防渗效果有着巨大的影响，应该得到足够的重视。在对灌浆压力进行确定时，应该结合现场勘查数据，掌握施工现场的地质地形状况，对灌浆材料、灌浆方法等进行明确，同时立足土木工程的实际情况和设计施工要求，确保灌浆压力能够满足灌浆施工的质量要求。从灌浆材料方面考虑，化学浆材所需的灌浆压力小于水泥基浆材;从地层深度考虑，浅部地层所需的灌浆压力小于深部地层;从渗透系数考虑，渗透系数越大，则所需的灌浆压力越小。

2．2扩散半径和有效扩散距离

在土木工程灌浆施工中，浆液的扩散半径和有效扩散距离对于灌浆质量和灌浆效率有着直接的影响，同时其在其他因素的影响下，也会产生相应的变化。假如地层渗透系数、注入时间以及灌浆压力增大，则扩散半径也会随之增大，而假如浆液浓度降低，扩散半径与有效扩散距离同样会相应增加。在对扩散半径和有效扩散距离进行计算时，可以结合相应的理论公式，然后在工程实践中进行检测，充分考虑多方面的影响因素。

2．3凝固时间

作为浆液自身的特性参数，浆液的凝固时间通常是固定的，不过根据工程的需要，可以通过添加膨胀剂、速凝剂、分散剂等，对浆液的性能进行改善，改变其凝固时间。通常情况下，标准浆液的凝固时间在数秒到数小时之间，而且其凝固属于瞬时行为，在凝固前，浆液的粘度性能不会出现很大的变化。考虑到不同土木工程对于灌浆材料的不同要求，以及浆材本身的优点和缺陷，在实际应用中，通常都会对浆体性能进行改善，以适应不同工程的要求。通常理想的浆液必须保持较低的初始粘度，能够有效控制其注入性和流动性，方便进行灌注施工，同时，应该能够对浆液的凝固时间进行调整和控制，确保其能够在合理的时间范围内完成凝结。另外，在对浆液进行灌注施工时，应该注浆管道、注浆设备等的选择，在保证无污染、无腐蚀性的同时，也要方便进行清洗。

3土木工程灌浆施工方法

在土木工程灌浆施工中，根据灌浆目的，可以将灌浆方法分为加固灌浆和堵水防渗灌浆两种，而充分考虑各方面的影响因素后，灌浆施工方法可以细分为以下几种:

3．1填充灌浆法

主要是通过填充的方式，利用专业注浆设备，将配置好的浆液注入到介质的空隙或者裂隙中，对介质进行改善和加固。在土木工程中，填充灌浆法适用于地下工程结构体壁灌浆，以及存在洞穴或者大裂隙的岩土体工程灌浆施工。

3．2渗透灌浆法

在部分特殊的土木工程中，由于地层条件相对固定，为了不改变土体的总体特性，需要直接将浆液填充到岩土地层的裂隙中。对此，通常会采用渗透灌浆法，向地层深处进行渗透灌浆。该方法适用于砂砾层土体的灌浆施工。

3．3压密灌浆法

压密灌浆法需要借助强大的压力进行灌浆施工，其浆液浓度相对较大，在施工中容易在注浆管的两端形成浆泡，必须通过外部施压的方式，才能确保浆液进入地层，多适用于粘性土层。

3．4劈裂灌浆法

指在低渗透系数、高压力的作用下，浆液直接通过地层，在地层内产生水利劈裂作用，对地层中原有的空隙进行拓展，使得浆液能够进入地层中，实现灌浆施工的目的。

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1土木工程信息化的涵义

1.1从技术形式的分析

土木工程信息化的涵义，从技术形式层面进行分析，是指全国甚至全球的范围内，通过网络技术和通信技术等高科技的方法，实现的土木工程信息技术资源的开发和利用。这面向当今信息化方向的发展，使得土木工程能在线共享资源，随时随地的提供土木信息的支持，还能及时的互动和提供有效的问题解决方案。

1.2从行业影响的分析

从行业的影响进行分析，土木工程信息化是运用信息技术提升土木工程建设与管理的过程。其涉及的方面比较广泛，通常有勘测、设计、施工、监理、质量监督、企业管理、政府监管等方面的工作。土木工程信息化建设，能有效解决工程建设量大和信息知识资源存在分布不均衡的问题，这是提升了行业的整体技术层面。

1.3从实现过程的分析

从土木工程信息化的实现工程可以发现，土木工程信息化的动态过程有六个要素，即信息人才、信息网络、信息技术、信息资源、信息法规环境、信息产业。土木工程信息化的动态过程还有三个层面，第一个层面是土木信息产品制造业的持续发展，指要发展一批科研机构和企业单位进行土木工程信息的开发和研究，这给信息化建设提供有力的支持。第二个层面是对土木信息技术的开发和利用，即借助互联网等信息技术，制定土木工程信息的网络传输标准。这个网络传输标准包括软件和硬件方面。而信息建设的基础是大力研发土木工程信息的传输终端。第三个层面是土木工程信息资源的开发和利用过程，信息化建设的核心和关键，是建设好国家土木工程信息公众网，并完善企业局域网的建设工作。

2土木工程信息化的特点

土木工程信息化的特点主要有智能化、网络化；实时性、远程性、互动性；具有知识经济性；还有核心动力是人力资本等特点。土木工程信息化的这一系列特点，体现了向信息技术方向的提升。

①具有知识经济特点。土木工程信息化是通过互联网这一工具，实现核心生产要素。即土木工程的技术知识、信息，均通过互联网的功能来实现。而土木工程信息化主要表现在土木信息资源的生产、传输以及应用方面。

②实时性、远程性、互动性。土木工程信息化的三大特性是实时性、远程性以及互动性，这也是信息化必须要具备的特点。这三大特点突破了地域和时间等方面的限制，即是在任何地方、任何时间都能互动的为土木工程行业提供所需要的信息服务。

③智能化、网络化。土木工程信息化的另一个重要特点是智能化、网络化，这个特点能对土木工程管理人员的思维形式产生深刻的有意义的影响。土木工程信息化中的智能化与网络化特点，能够使工程从业人员及时的在线交流，并提升了信息管理工作的科学性。

④核心动力是人力资本。土木工程信息化的核心动力主要是人力资本，这也是当今时代土木工程从业人员所要具备的重要能力。基于信息时代中，这就对土木工程的从业人员提出了要保持终生学习技能的态度，要认真把握专业知识、信息识别技术、理技能力和IT技能等。

3发展土木工程信息化的途径

3.1土木工程设计信息化

随着近代科学技术的快速发展，土木工程的信息化建设也有了进一步的发展。尤其是建筑材料钢筋与混凝土的突破性发展，大大改善了耐久性、可靠性，而且强度成倍的提高，材料性能方面也更加优质、轻质、高强的实现了过去实现不了的工程结构。人们已经能有效的利用土木工程设计的信息化特点，解决复杂超静定结构的内力和位移计算。土木工程设计信息化，是对繁杂的手工绘图的突破，而建筑施工机械的使用，提高了施工自动化的程度。

3.2土木工程施工信息化

自动化控制技术在施工过程中的广泛运用，提升了工程的施工效率的同时也解决了很多高难度的施工项目。比如应用到大体积的混凝土的施工质量的控制方面；对沉降进行观测和相应数据的采集工作等。信息化技术的推广应用，势必会对设计技术和施工技术进行全面的革新发展。土木工程信息化的运用的领域逐渐加大，将会提升建筑工业水平的发展。

3.3土木工程管理的信息系统

信息化技术作为一种高新技术之一，适用于众多行业的发展。进一步制定土木工程信息化的运用标准，并完善相关的信息管理系统，这样能有效的推进信息技术在土木工程施工中的规范和高效作业。信息技术促进了工程的数字化，使工程的管理进入到一个全新的阶段。

参考文献：

[1] 曹燕.浅析土木工程的信息化建设[J].网络财富，2009（17）.