土建結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征及加固技術(shù)的應(yīng)用分析

王 兵

(河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000)

當(dāng)下，土建工程項目開發(fā)涉及的主客觀因素變得更加復(fù)雜，這一態(tài)勢也促使各種新型復(fù)合建筑材料的靈活運用，而復(fù)合建筑材料本身就具有明顯的靈活性特點，所以施工人員也需要對土建結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征進(jìn)行分析和研究，只有這樣才能真正發(fā)揮出加固技術(shù)的作用，讓加固技術(shù)能夠滿足復(fù)合材料投放使用的基本需求，延長民用建筑或者是工程建筑的使用壽命，降低企業(yè)的投資成本，優(yōu)化建筑的耐腐蝕性能，并完善建筑的外觀。

1 分析土建結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征

在施工技術(shù)和建筑項目不斷結(jié)合的大背景下，國內(nèi)建筑材料的發(fā)展態(tài)勢也愈發(fā)迅猛，各種各樣的復(fù)合材料也獲得了更加高度的關(guān)注和重視。復(fù)合材料本身就具有質(zhì)量輕，耐腐蝕性強(qiáng)，外觀美觀的鮮明特點，所以也受到眾多施工單位的青睞，在土建結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也愈發(fā)突出。同時，值得注意的是，復(fù)合材料的使用可以有效減輕土建結(jié)構(gòu)的重量，并在這一基礎(chǔ)上優(yōu)化土建結(jié)構(gòu)的承載力和抗負(fù)荷性能，讓土建結(jié)構(gòu)的運行變得更加穩(wěn)定且持久。在復(fù)合材料的引導(dǎo)下，土建結(jié)構(gòu)，自身的強(qiáng)度和硬度，也會得到不同程度的優(yōu)化，墻面的施工會向著更加智能化的方向發(fā)展。以土建結(jié)構(gòu)的規(guī)劃和設(shè)計為例，如果設(shè)計人員重視對復(fù)合材料的篩選和采購，那么就可以讓自身的方案變得更加堅固耐用。之所以會出現(xiàn)這一結(jié)果，主要原因在于復(fù)合材料能夠改變土建結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征，而且能夠發(fā)揮出巨大的潛力和價值，土建結(jié)構(gòu)自身也會變得更加堅固且輕便。而且，一旦建筑在使用的過程中出現(xiàn)了故障或者存在問題，那么施工人員也可以及時對復(fù)合材料進(jìn)行更換和修理，這樣就降低了維修和保養(yǎng)的成本，避免造成大量的資源浪費，提高建筑的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

在具體選擇的過程中，設(shè)計主體應(yīng)當(dāng)盡可能把可回收或者是可再生的復(fù)合材料當(dāng)做優(yōu)先選擇，保證材料的無毒、無污染、無公害。例如，施工人員可以把粉煤灰和礦渣進(jìn)行粉碎與重鑄，從而形成更加輕便的砌體結(jié)構(gòu)。除此之外，施工人員還可以選擇高性能的鋼結(jié)構(gòu)，這些都可以凸顯出土建工程的質(zhì)量和水平，并提高現(xiàn)有建材產(chǎn)品的附加價值，發(fā)揮出復(fù)合材料的作用和效果。從眾多統(tǒng)計結(jié)果中也可以看出，建筑行業(yè)所消耗的能源約占能源總耗的45%，這也就意味著，節(jié)能減排必須成為建筑行業(yè)思考的重要問題。在這種情況下，利用新型的復(fù)合材料，實現(xiàn)傳統(tǒng)能源和資源的置換，不僅可以優(yōu)化土建工程設(shè)計的結(jié)構(gòu)，提高施工的質(zhì)量和效率，同時也可以降低對環(huán)境的不良影響，為居民提供更加優(yōu)良的生活場所，優(yōu)化城市發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。

由于鋼結(jié)構(gòu)本身的耐久性更加優(yōu)越，而且在塑型上也愈發(fā)堅固，所以也可以優(yōu)化土建工程的抗震性，避免土建結(jié)構(gòu)自身發(fā)生較大程度的變形，增強(qiáng)節(jié)能減排的效果。另外，鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用和安裝的過程中，能夠省略許多不必要的步驟和程序，施工人員的拆卸會變得更加簡單輕便，也能夠在后續(xù)操作過程中將其加工成各種不同的形狀，并根據(jù)施工的基本要求進(jìn)行適當(dāng)拆除和補(bǔ)充，這樣既實現(xiàn)了能源的重復(fù)利用，又節(jié)約了建筑的投資成本。以上這些也足以說明，鋼結(jié)構(gòu)的建材能夠滿足土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求，而且其自身的優(yōu)勢也與土建的力學(xué)特征相契合，值得在新時期得到更加廣泛的關(guān)注和認(rèn)可[1]。

2 分析土建結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)

盡管土建結(jié)構(gòu)可以利用新型的復(fù)合材料，來優(yōu)化自身的力學(xué)特征，實現(xiàn)硬度和強(qiáng)度的提高，但在具體運行的過程中，也難免會受到各種外來因素的干擾，最終導(dǎo)致自身承載能力的大幅下降，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形和散架問題，這就會嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的使用價值和使用效果。再加上建筑工程在項目上的區(qū)別也決定了土建結(jié)構(gòu)自身的差異，這也就意味著，土建結(jié)構(gòu)項目的作用也存在明顯的不同，如果在這個時候改變噸位，那么土建結(jié)構(gòu)的核載力也會有所上升。對此，施工人員就需要利用更加先進(jìn)的技術(shù)對土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，并完成一系列的加固工作，以此來提高建筑實體的穩(wěn)定性。

在具體實踐的過程中，施工人員可以利用抗震加固技術(shù)，來提高建筑項目的抗震級別，并輔之以相應(yīng)的抗震處理工作。這一操作的根源在于我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展態(tài)勢十分良好，而且城市化和工業(yè)化的建設(shè)也取得了偉大的成就，如果面臨地震這一類型的地質(zhì)災(zāi)害，那么遭受的經(jīng)濟(jì)損失將會是不可估量的，還會引發(fā)電廠脫硫、建筑物脫硝等鮮明問題，給環(huán)境帶來嚴(yán)重的破壞，并擾亂城市的生態(tài)系統(tǒng)[2]。正因如此，施工人員才更應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)對抗震加固技術(shù)措施的研究和開發(fā)。目前，抗震加固技術(shù)的使用情況是多種多樣的，并且應(yīng)用的主要目的就在于確保建筑結(jié)構(gòu)運行的穩(wěn)定，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。在實踐過程中，施工人員可以選擇大截面加固法、置換混凝土法、粘結(jié)外包型鋼加固法、粘貼鋼板加固法等措施。這里所說的加大截面加固法，在施工工藝上并沒有做出過多的限制，所以實用性也十分明顯，在工程中的應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷了相當(dāng)長的一段時間，所以也形成了較為完善的方案和模式，施工經(jīng)驗的積累十分成熟，特別是就梁、板、柱、墻這些重要的施工部位來講。但不可否認(rèn)的是，加大截面加固法在試用的過程中需要花費較長的時間，所以也會在一定程度上影響施工的進(jìn)度，甚至?xí)茐墓S的正常運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致企業(yè)自身的市場業(yè)務(wù)被耽擱。就置換混凝土法來講，其自身的操作步驟與加大截面法具有很高的相似性，而且在加固工作告一段落之后，建筑物的凈空也不會受到任何干擾和影響，所以當(dāng)施工人員面臨受壓混凝土強(qiáng)度偏低，或者是房梁、柱子等承重構(gòu)件出現(xiàn)問題的時候，就可以利用置換混凝土法來進(jìn)行重新加固，這一系列的操作同樣會耗費大量的精力，濕作業(yè)的時間相對較長，需要施工主體具有足夠的硬度。就粘結(jié)外包型鋼加固法來講，其自身也是濕式外包鋼加固法的別稱，這一方法的操作步驟較為簡單，而且也不需要花費過多的時間，因此，當(dāng)施工人員面臨不允許增大原構(gòu)件截面尺寸的情況時，就可以針對混凝土的施工選擇這一方法。但值得注意的是，粘結(jié)外包型鋼加固法的用鋼量比較大，而且也難以在高溫的情況下保持性質(zhì)的穩(wěn)定。

以上這些也足以說明，新型復(fù)合材料的應(yīng)用能夠為土建結(jié)構(gòu)的加固注入更多的生機(jī)和活力，其自身的質(zhì)量較輕，而且厚度較薄，也不需要施工人員對材料進(jìn)行預(yù)先加工，這就能夠讓企業(yè)降低自身的投資成本。再加上，復(fù)合材料的強(qiáng)度也十分優(yōu)越，無論是耐腐蝕性還是抗壓能力都可圈可點，還可以滿足定制的需求，并不需要受到特定施工環(huán)境的束縛和限制。在這其中，土建結(jié)構(gòu)加固的新型技術(shù)，就是復(fù)合材料應(yīng)用的鮮明體現(xiàn)。但不可否認(rèn)的是，我國復(fù)合材料的發(fā)展起步較晚，所以相關(guān)的研究仍舊停留在實驗階段，并不能立刻實現(xiàn)大規(guī)模的普及和推廣，必須要經(jīng)過反復(fù)的實驗積累，總結(jié)更多的經(jīng)驗之后，才能投放市場，應(yīng)用于建筑工程中。對此，施工單位也需要及時總結(jié)先進(jìn)的經(jīng)驗和教訓(xùn)，除了要積極引進(jìn)新型工藝和技術(shù)之外，也應(yīng)當(dāng)借鑒國內(nèi)外的優(yōu)秀案例，對自身復(fù)合材料的應(yīng)用模式進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，在探究的過程中，也需要對土建結(jié)構(gòu)的力學(xué)進(jìn)行調(diào)整，盡可能延長建筑工程的生命周期。與此同時，施工單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)土建結(jié)構(gòu)自身的特點和實際情況，選擇合適的加固技術(shù)，對不同的加固方案和加固技術(shù)進(jìn)行比較和分析，選擇最為合適的操作計劃，這樣可以凸顯出自身的優(yōu)勢。

3 結(jié) 語

總的來說，土建結(jié)構(gòu)本質(zhì)上就是以新型復(fù)合材料為基礎(chǔ)，以普通建筑材料為對象所進(jìn)行的一系列加固操作，這一過程也實現(xiàn)了對原有建筑結(jié)構(gòu)的升級，不僅減輕了質(zhì)量，而且還具有負(fù)荷小的特點。當(dāng)下，復(fù)合材料的應(yīng)用仍舊需要進(jìn)一步拓展市場，我國各大建筑工程項目也需要持續(xù)對這一領(lǐng)域進(jìn)行關(guān)注，對土建結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征和加固技術(shù)進(jìn)行反復(fù)的研究，展開系列化的實驗，為復(fù)合材料的升級奠定更加堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，并推動其市場占有率的不斷提高。