浅谈数值方法在土木工程中的应用

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土木工程布局常用到两种材料，即钢筋混凝土以及布局钢，对于土木工程来说，不仅要从布局特性的角度考虑，还要考虑施工的本金有效性以及施工有效性。本文就分析了钢布局在土木工程中的特点，并简朴阐述钢布局的施工要点。

钢布局；工程；应用

1土木工程中钢布局的特点

1.1强度一般来说，布局构件承受或者容纳作用效应的才能是由材料的强度来抉择的。可以利用有关的国家标准来确定布局钢的构件性能，这些标准中列出了钢布局可使用的材料。假设是一个特定的建筑钢布局设计，那么对钢种类型和强度级别的选择就分外重要。从整体来说，采用钢布局可以裁减物料消耗、减轻布局自重、降低支撑部件与地基的尺寸，最终降低整个建筑的布局本金。

1.2刚度振动、变形等适用性参数由构件的刚度来抉择，进而由布局体系的刚度来抉择。布局体系的实际刚度又由其构件和连接件的分布来抉择。不过简朴说来，构件的刚度由材料的几何截面特性以及材料的弹性模量来抉择，布局钢的弹性模量通常为200GPa.而普遍密度抗压强度在20-40Gpa范围内的混凝土其弹性模量通常在20-28GPa范围内；即使对于高强度混凝土来说，其弹性模量也不过在40-45GPa之间，由此可见，钢布局的钢性是混凝土的十倍及五倍左右，所以钢布局的刚性有着显著的优势。

1.3延性延性指的是某种材料拉伸的过程中无断裂的塑性变形才能。一般处境下延性是布局设计中，更加是抗震设计中对比重要的特性参数，地震中幸存的建筑物直接凭借于主要布局框架体验大的非弹性变形时的滞后耗能性。钢布局可以说是目前使用最广泛的、韧性最好的工程材料之一。

1.4韧性衡量材料断裂前吸收能量以及塑性变形的才能的指标就是韧性。它可以抗争缺口部位的不稳定裂纹的扩展。韧性通常表示钢布局在制造、安装以及使用过程中可以承受对比大的工业变形，是钢布局一个很重要的特点。正是由于钢构件的韧性才使其在弯曲、剪切、冲孔、锻造、钻孔等制作过程中降低了产生裂纹的可能性。

1.5整体由上可知，无论是从刚度、强度还是在延性方面，钢布局都要优于钢筋混凝土，并且钢布局可以对比轻易建构出有异国风情的建筑形式，通常钢布局系统可以供给最正确的设计生动性以及最大的空间利用率。

2钢布局的缺点

当然，每种材料都不是完备的，所以钢布局的应用和施工也存在着确定的缺点，其主要表现为以下几个方而：

2.1材料缺点尽管钢布局的刚度要远远大于混凝土，但是对于一个给定的负载，钢布局的构件截面刚度那么要小于与其比较的混凝土布局，这主要是由于钢的强度优势导致其构件的尺寸相对较小。因此要提高这些构件的稳定性，就要增加型钢的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施，以提高截面的刚度。并且钢材的耐火性和耐腐蚀性都相对有欠缺。钢材长期受到100度的辐射热时强度的变化不大，表现出确定的耐热性能，但当温度达成150度时，就要采用隔热层举行养护，并且重要部位的钢布局确定要涂刷防火涂料。

2.2市场环境

2.2.1设计气力较薄弱在设计建筑布局时要留神布局的功能要求是不是属于钢布局合理的应用范围。通常在设计较高承载力需要使用钢布局时，要考虑用不适合持续承载的巨大变形为布局设计的极限状态为准那么。钢布局有好多节点，要对每个螺丝、垫板以及焊缝举行精确的计算，而且每个专业要一次性到位，所以钢布局的设计要比混凝土布局的设计更繁杂，并且图纸也远远多于混凝土布局。

2.2.2钢布局生产未形成体系只有在大规模生产的处境下才可以表达出钢布局的优越性。并且目前钢布局的生产标准、价格标准以及质量标准都没有统一，国家标准以及监管机制方面也都有确定的欠缺，因此好多设计师以及开发商都相比较较茫然。

2.2.3价格问题由于钢布局的生产未形成体系，因此钢布局的价格对比高。虽然钢产量近年有大幅度的提高，但是人均产量依旧相对较低，钢材仍是我国国民经济中对比宝贵的材料，而混凝土的价格优势就表达出来了。

2.2.4钢布局的使用年限混凝土布局号称永不损坏，但是钢布局一般的使用寿命只有五十年，假设钢布局用在住宅建筑中，那么人们想到自己花费终身积蓄而添置的房子只能住五十年，会让好多人流失添置的欲望。不过随着保险业的进展，住宅寿命问题理应相对轻易解决。

3钢布局施工安装要点

整体来说钢布局的施工流程对比繁杂，并且建筑的要求不同，在细节上也有很大的差异性。此处列举三点举行简朴说明。

3.1选材与连接钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普遍的低合金钢、优质碳素布局钢以及普遍碳素钢等，碳钢的塑性对比低，但是硬度强度对比高。在钢布局中，柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形，另外还有“十”字形截面等等；梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁，假设要求特殊也可以符合截面，在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验，定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接，可以采取焊接连接或者高强螺栓连接，要留神高强螺栓的连接孔位的精度。

3.2钢构件的堆放以及选择安装机械地点通常处境下安装布局的用地面积应为布局占地面积的1.5倍。依照安装流水的依次，从中转堆场配套输送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。假设由于运输的理由造成了构件的变形，那么在施工现场就要加以矫正。一般钢布局的安装采用的是塔式起重机，臂杆长度要有够的笼罩面，并且起重才能要相应足够，从而得志各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能得志起吊的高度要求；起吊速度有足够的档次可以得志安装要求。

3.3油漆工艺流程

3.3.1基层处理首先把金属的外观清理明净，然后再做除锈。手工处理先用钢丝刷反复刷打，再用精砂布打磨，使得外观光亮、平滑，然后再用棉纱或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理明净。假设外观腐蚀严重，那么用钢丝刷和铲刀处理，大面积的锈蚀那么可以用砂轮机来合作清理。

3.3.2涂防锈漆、刮腻子在涂漆前要保证金属外观的枯燥，假设有水份那么要立刻擦干。施涂时要刷细、刷满、涂刷到位，并且要留神铆孔内不能有涂料涂入。待到防锈漆枯燥后，采用和油漆配套的腻子把构件的外观缺陷刮平。可以在腻子中参与适量的红丹粉或者厚漆，从而增加其干硬性。在腻子枯燥后要打磨平整，并清理明净。假设堆放的时间太长，那么要再做一次涂刷。

3.3.3涂磷化底漆磷化底漆包括底漆和磷化液两片面。在涂刷磷化底漆两个小时以后就可以涂刷其它面漆或底漆。通常处境下，二十四