土木工程材料论文

~

　　土木工程是一项综合性很高的课程,其中,土木工程材料的教学有着很强的实践性。下文是我为大家搜集整理的关于土木工程材料论文的内容，欢迎大家阅读参考!

　　土木工程材料论文篇1

　　浅论土木工程中关于智能材料的应用

　　【摘要】随着人们对土木工程质量和使用功能的要求不断提高，包括光纤、压磁、压电、记忆合金等各种智能材料在土木工程领域得到了广泛的应用。文章介绍了智能材料的概念、特点及其在土木工程中的应用情况，并展望了其在未来的应用趋势。

　　【关键词】智能材料;土木工程;特点;发展趋势

　　引言

　　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。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。

　　一、智能材料类型及特点

　　智能材料概念在20世纪80年代初被系统地提出，并于80年代末得到前所未有发展空间。随着光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料的发展，使其在土木工程领域得到较为广泛地应用。智能材料以其具有的不同功能特点通常可分为两大类，一类为可感知外界或内部刺激强度作用的材料，称为感知材料。另一类为可响应或驱动因外界环境条件或内部状态发生变化的材料，也称为智能驱动材料。智能材料结构具有控制、传感与驱动三个要素，可利用自身感知处理信息，发出指令并执行动作，进而实现结构自我监控、诊断、检测、修复、校正与适应等各种功能。一般情况下，单一功能材料难以具有上述多种功能，这需要组元复合或组装多种材料而构成新的智能材料才能实现。

　　二、土木工程中智能材料的应用

　　1.形状记忆合金的应用

　　形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，作为新型功能性材料，最主要的优点就是在激发材料的形状记忆效应过程中，材料可以产生高于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。该特性的应用能够将材料置于各种结构中，实现结构的自我诊断、增韧、增强与适应控制的应用研究，而且还可以将材料研制为智能型驱动器，在结构变形、损伤、裂缝及振动等方面开展应用研究工作。相变伪弹性与相变滞后性能是形状记忆合金的另一个优点，在加卸载过程中其应力-应变曲线构成环状，表明材料在此过程中能够吸收耗散较多的能量。形状记忆合金具有高达400兆帕的相变回复力，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。通常在结构层间或底部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。有关研究结果显示，耗能器安装形状记忆合金结构后，耗能器可吸收约为三分之二的地震能量，并显著抑制结构的位移。

　　2.压电材料的应用

　　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。

　　3.光导纤维的应用

　　光导纤维由外包层与内芯构成，是一种纤维状光通信介质材料，该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统，由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子，因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率，潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用，将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能，而且将形状记忆合金等驱动元件埋入，有机结合信息处理系统与控制元件，使混凝土结构具有智能功能，进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中，光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料，我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。

　　4.压磁材料的应用

　　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。

　　三、智能材料的发展趋势

　　在土木工程领域，智能材料的发展趋势集中体现在以下三方面。一是实时监控检测结构状态，在土木结构中集成传感与驱动元件，利用其网络实时监控结构状态，以保证土木工程结构与基础设施的安全，有效降低维修成本。二是形状自适应材料与结构，该结构不仅可承载传递运动，还能检测并改变结构特性，具有较为广阔的应用前景。三是自适应控制减振抗震抗风降噪的结构，在土木工程设计中结构动力响应一直是比较重要的一个问题，尤其是针对桥梁与高层建筑等土木工程结构的抗震抗风问题，研发应用智能材料能够为其提供重要的途径，实现结构的自适应控制。尽管当前的智能材料还存在不同程度的不足之处，但随着有关研究的不断深入，智能材料的性能将得到明显改善。在众多领域中，智能材料都将发挥其潜力，体现出广阔的应用前景，开展的研究包括力学、计算机控制、材料、微电子、人工智能等多个学科技术。

　　四、结语

　　综上所述，随着智能材料的广泛应用，同时元件逐渐向小型化、多功能化及高功率化方向发展，在建筑结构中复合控制、传感、驱动系统及耦合/连接元件，建筑结构将发展成为主动式智能建筑结构，对于有效利用太阳能、抵御地震、风振等严重自然灾害影响具有重要作用， 为人们工作生活提供更为舒适安全的环境，对于提高土木工程结构建设质量具有十分重要的意义。

　　参考文献：

　　[1]张亚东.智能材料在土木工程中的应用研究[J].科技资讯，2011(30)：49.

　　[2]黄浦时.关于智能材料在土木工程建设中的研究[J].数字化用户，2013(11)：27.

　　[3]汪洋.智能建筑材料在绿色生态节能建筑中的应用[J].国外建材科技，2008，29(2)：123-126.

　　[4]郑智能，张永兴，董强.智能材料及其在土木工程中的应用[J].重庆交通学院学报，2005，24(6)：91-94.

　　>>>下页带来更多的土木工程材料论文

---

朔城区17629766972： 跪求土木工程材料论文 - ？
邸璧苯唑： 摘要:在土建工程中,混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一.近百年来,混凝土强度不断的提高成为它主要的发展趋势.发达国家越来越多的使用50MPa以上的高强混凝土.有些远见卓识的专家考虑到某些工程的需要,在提出高强度的...

朔城区17629766972： ＂土木工程材料的发展趋势'以这个题目写个2000字的结业小论文,杂个写啊?给个模版或建议挖 - ？
邸璧苯唑： 土木工程概论|李毅|华中科技大学出版社 - 金书网 全书共14章,内容包括导论、土木工程材料、工程结构的设计方法、基础工程、建筑结构、道路与铁道工程、桥梁与隧道工程、...土木工程材料 2.1 土木工程材料的发展历史及发展趋势 2.2 土木工程材料的作用及其特性 2.3 新型土木工程材料简介 ... www.golden-book.com/booksinfo/91/912507.html

朔城区17629766972： 本科土木工程毕业论文怎么写 ？
邸璧苯唑： 本人是普通二本,土木本科二年级,发论文一方面是为了申请国家奖学金,还有就是希望为以后考研究生可以增加一些筹码,但是本校水平不高,没有老师做课题,也没有硕士点,简单来说就是教学性质的学校,大部分老师只是带带大四学生的毕业论文,所以学校无法提供实验条件,对于土木工程这个需要实验数据说话的来说.没有实验数据可以做的就是用有限元分析.

朔城区17629766972： 求建筑材料的论文!!! - ？
邸璧苯唑： 随着科学技术的发展,构成建筑的基本物质要素——建筑材料也在发展变化.新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料.现代新型建筑材料首先要具有时代性才能符合现代建筑的要求;其次要节能环保,符合生态化特点才能...

朔城区17629766972： 浅谈土木工程材料发展趋势 - ？
邸璧苯唑： 去百度文库,查看完整内容>内容来自用户:半天使恶魔翼[摘要]简介了土木工程材料现状,综合比较了当前建材使用缺陷,阐述了生态材料、智能材料的应用前景和优劣性,强调了建材节能的重要性[关键词]土木工程材料生态建材节能效应智...

朔城区17629766972： 谁能为我提供一篇3000字关于新型建筑材料的论文 跪求 - ？
邸璧苯唑： 土木工程概论论文 对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术.每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就 会有飞跃式的发展. 人们在早期只能依靠泥土、木料及...

朔城区17629766972： 如何写好土木工程专业毕业论文 - ？
邸璧苯唑： 我在别的地方看到的,好像是上学吧 论文查重,看看有用没. 土木工程既指建设的对象,即建造在地上,地下,水中的工程设施,也指应用的材料设备和进行的勘测,设计施工,保养,维修等专业技术,下面是小编搜集整理的土木工程毕业论...

朔城区17629766972： 找关于工程材料应用方面的论文? - ？
邸璧苯唑： 一、纳米材料的特殊性质纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径,导致了高扩散率,它对蠕变,超塑性有显著影响,并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强.因此纳米材料所表现...

朔城区17629766972： 土木工程的毕业论文怎么写 - ？
邸璧苯唑： 1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖. 2、目录:目录是论文中主要段落的简表.(短篇论文不必列目录) 3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整.字数少可几十字,多不超过三百字为宜. 4、关键词或主题词:关键词是...

朔城区17629766972： 土木工程论文怎么写 - ？
邸璧苯唑： 建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识 ,以及电子计...