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土木工程健康服役

/civil engineering healthy service/
条目作者李宏男伊廷华杨东辉
条目作者李宏男

李宏男

伊廷华

伊廷华

杨东辉

杨东辉

最后更新 2023-02-02
浏览 174
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确保土木工程各类建筑物、构筑物及其附属设施在服役过程中以健康可靠状态完成其预期使用功能的各种技术手段及管控措施。

英文名称
civil engineering healthy service
所属学科
土木工程

土木工程既有使用年限,又有承载限度。土木工程设计使用年限普遍长达50年甚至上百年,在其服役过程中须承受各种各样的荷载作用(如风、震、雨、雪等)和人为因素(如撞击、爆炸、破坏等)的影响,会面临因材料老化、结构劣化或损伤而引起的性能退化甚至功能失效的风险。此外,土木工程在达到设计使用年限后,有时也需要延长服役年限,但此时其功能和性能可能已难以满足当前的需求。根据相关标准规定,土木工程结构在其全生命周期内必须满足安全性、适用性和耐久性的功能要求,因此需要在其设计、施工、运营等各个阶段采取必要的服役保障措施,保持或提升土木工程健康水平。

不同类型的土木工程服役保障措施涉及土木工程全寿命周期的不同阶段。具体包括:①设计阶段措施,指在土木工程设计过程中采用特殊的材料、构造等设计手段,对可能发生的结构性能退化进行预防性管控,以达到长期保持土木工程健康水平、提高灾害防御能力、减轻灾后损失等目的。例如,保障钢筋混凝土结构的耐久性能可通过使用耐腐蚀钢筋、提高保护层厚度等耐久性设计措施,提高混凝土构件自身抗腐蚀性,降低侵蚀介质渗透混凝土的速率,从而预防和延缓钢筋的锈蚀。②施工阶段措施,指在土木工程施工过程中采用特殊的施工组织方案、精细化施工工艺等,实现长期保持土木工程健康水平、提高灾害防御能力、减轻灾后损失、延长使用寿命和降低资源及能源消耗的目的。例如,在土木工程施工过程中应避免建造材料的浪费、降低不可再生资源循环使用的比重,达到降低资源及能源消耗的目的。③运营阶段措施,指在土木工程使用一段时间后采取加固或改造的方式,改善、提升和优化其使用功能,或通过检测、监测等方式实现土木工程灾前预警、灾时响应和灾后恢复。例如,采取提高安全设置水准、开展结构检测监测、定期进行保养维护、完善操作管理制度等措施来保障土木工程在正常使用过程中不会发生危及使用者及结构自身安全的危险,并可以高效地实现其功能、有效地应对系统运行中出现的风险。此外,通过对既有土木工程采取加固改造等措施,使其通行能力、空间应用、用途变化等使用功能得到改善,性能得到优化,超越设计之初的预期目标,以满足不断提升的生产和生活所需。④拆除阶段措施,指在土木工程使用寿命完结后的拆除阶段,采用节约能源使用、实现资源回收利用等手段实现土木工程绿色低碳化的目的。例如,通过引入固废物回收再利用等相关技术,将建筑垃圾制备成再生骨料,实现保护环境、节约资源的目的。

  • 吴智深,戴建国,万春风.混凝土结构维护管理工程学.北京:科学出版社,2016.

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