时间：2023-03-13 11:05:02
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1．1构建质量控制首先应严格确保构件强度，确保构件的砂浆饱和度符合工程所需要求，同时对混凝土构建内部质量严格把控。其次，保证梁柱节点的承载力度均匀，最大程度上的避免节点区域界面减小现象的产生。第三，保证钢筋间距适中，以免由于钢筋间距过小或过大产生的构建承受能力降低的情况。最后，规范构件轴线布置，进行监督及验收。
1．2混凝土工程控制对于混凝土的质量控制应首先从原材料上把关，从根源上杜绝因原材料质量问题造成的后续一系列建筑结构施工工作不达标。确保所有原材料在进入施工场地前的验收工作，在混凝土的配置过程中，保证正确的配置比列，使混凝土整体具有较好的使用效果。混凝土浇筑过程中应注意浇筑的连续性，浇筑完成之后做好养护工作，并在混凝土振捣过程中严格控制振捣深度及间距，确保振捣的密实性。
1．3模板工程控制对混凝土浇筑过程中的模板进行严格的清理检查工作，避免因小失大，确保模板解封密实，杜绝漏浆现象的发生，尤其要注意的是模板上预留孔及预埋件的清理及不可遗漏。在模板支设过程中，落实支撑工作，对配板进行规范设计，保证各个水管电管按规定布位，安装过程中也应采取相应的保护措施，避免模板变形。
2结构施工质量水平对建筑安全性能的影响
作为建筑工程基础的建筑材料，漆质量的好坏对建筑的整体质量至关重要，这里所说的建筑材料质量不仅仅是指材料完整性及抗压性，更重要的是这些建筑材料在加工过程中的尺寸大小是否合乎具体的建筑要求。特别是对现代建筑来说，一旦建筑材料尺寸不合乎要求，比如模具尺寸问题及质量问题，严重影响着后续各项目部分的顺利开展，极容易是整个建筑结构工程出现质量问题。钢筋的使用渗透在现代各项建筑工程之中，建筑工程质量的好坏与钢筋的使用有着莫大关系，由于钢筋使用偷工减料造成的工程质量问题已有先例:汶川地震中人们发现很多倒塌建筑的钢筋只有筷子般粗细，根本达不到建筑所须的安全要求。其次是钢筋构件的受力问题，主筋的主要作用就是保证受力平衡，也是整个结构支撑面传导的基础。对钢筋在承载力方面发挥的作用绝对不能忽视，严把钢筋质量使用标准关，保证箍筋对混凝土的约束作用，从而确保工程质量。建筑结构的外在环境及内在质量对结构的安全性及耐久性也有着重要的影响，在不同的外部环境下，比如高寒地区，混凝土的冷凝时间会随之延长，强度当然也随之受到一定程度上的影响。除了混凝土工程，潮湿地区的钢筋构件也会受到不同程度的锈蚀影响，最终对建筑结构产生相应的负面影响。
3建筑结构施工质量控制策略
3．1规范图纸设计作为建筑结构施工的依据，施工图纸在设计过程中应严格按照相关规定及设计要求进行合理设计。首先应建立在对建筑结构工程的深入研究与分析之上，其次注意设计方案初步设计后的严格专业审核，确保设计方案符合建筑结构工程实际需要。第三，严格筛选图纸设计人员，保证设计队伍的高水平素质及强烈责任意识，做好建筑结构施工中的人员保障工作。
3．2使用先进施工技术施工技术的高低直接作用于建筑工程施工质量，在施工队伍的建设方面，聘请专业技术素质较高的施工人才对其他施工人员进行技术指导，摒弃陈旧的不符合现在科学的施工方法，确保各项施工细节准确到位，保证施工技术含量。
3．3施工现场控制施工现场及施工过程中应配备专业技术监督人员，确保各项施工工艺的准确性。现场的控制还应包括现在施工原材料的质量管理及控制工作，保证施工材料达到施工规定要求，做好施工项目的临时抽检工作，最大程度上确保施工现场施工质量。
3．4施工验收工作建筑结构施工完毕后，严格按照标准程序进行验收工作，对于出现质量问题的工程，无条件责令立即整改，并对返工后的工程进行二次验收，确保工程质量达到标准要求。同时应做好建筑工程的追踪审查工作，避免已检测合格的建筑工程在实际使用中暴露出前期验收没有检测出的问题。
4结语
（1）高层建筑施工工期长，对于施工人员要求数量大，所耗物质巨大，而目季节性跨度大对各个季节变换要求要有更高的应对施工能力，对工作人员提出了更高的要求，加大了施工质量的控制难度。
（2）建筑物层数多、工作量巨大、施工技术难度大、高空作业危险性增大。对于在施工过程中高空安全问题、通讯交流、交通运输、工地废弃垃圾的处理等问题都是高层建筑施工中要克服的问题。
（3）建筑物的施工用地比较紧张。为了保证现场施工过程中交通的流畅，需要合理安排现场的临时施工建筑，并且合理分配材料的用量减少材料的堆积。充分利用半成品材料，例如:预制构件、现场加工的钢筋等商品。
（4）建筑物为了达到结构所要满足的稳定性，需要基础埋深地面5m以下。进行一层或两层的建筑施工的时候，要考虑地基的可靠性，同时这些楼层可以作为设备层及车库、辅助用房等。
2高层建筑施工质量控制对于高层建筑的施工从三方面来加以控制。
2.1测量要精准高层建筑的层数多，每一层带来的微小的偏差对这个建筑来说是不容忽视的。这就要求在每一层放线的过程中要仔细认真，在测量的过程中对于建筑物的轴网的控制、标高、垂直度的控制都要严格把关。测量数据的准确性将直接影响整栋建筑物的质量，因此在高层建筑施工中对于测量的要求应该经过多次严格的测量。
2.2对裂缝的控制高层建筑施工过程对混凝土的要求高，在现场浇筑时对于混凝土在水化硬化后产生的裂缝的控制很难控制。因此，在施工时控制裂缝的产生需要提前预防。例如:新浇灌混凝土内部温度差一定要控制在20℃以内，避免因内外温差过大使混凝土开裂。对混凝土的强度有更高要求。
2.3对于难以确定的问题要邀请专家组进行论证在高层建筑施工中时常会碰到一些意想不到的事情，对于这些比较特殊的问题不能仅凭自己的施工经验妄下结论导致工程事故的发生。如果施工方案不恰当，在基坑的施工挖掘过程中会导致基坑的坍塌。对于基坑的施工要求是一旦基坑的深度超过5m以上必须请具有丰富经验的施工人员和专家进行深基坑方案论证。对于浇灌完混凝土后对混凝土的养护也至关重要，混凝土在硬化的过程中需要大量的水分，保证水分的充足使混凝土在适宜的环境下完成硬化，另一方面避免水分蒸发过快，使混凝土内部产生收缩应力，使内部约束力过大，从而导致开裂。按照专家给出的支护方案才能进行组织施工。
3高层建筑施工技术
3.1深基础施工技术深基础施工技术是建筑结构施工中最重要的一项技术之一，也是施工技术较复杂、比较容易引发事故的施工重点部位。在施工时一定要保障施工的安全进行，要小心谨慎。
3.1.1地下水的处理对于解决地下水的问题，应该采取合理的方法。对于地下水的处理通常是根据地下水的深度、地下水所处的地质情况、地下水的状态等的不同情况从而制定不同的方法。在施工时常用的处理地下水的方法有单级、多级和喷射井点法、集水明排法。通过这些方法可以有效地控制地下水，从而使其基础施工、以及对基坑的保护起到一定的、有效的作用。如果基坑的水量通过上述方法排出时还不能正常施工，通常就要采用相应的截水措施。
3.1.2基坑的支护对于基坑的支护来说，应根据地质情况、地下水情况、土体周围的环境和设备处理条件制定相应的支护方案。通常采用的方法有:
（1）板桩支护。钢木混合板桩式支护结构、钢板桩支护结构。
（2）灌注桩支护。排桩结构、组合排桩结构、排桩或组合排桩加内支撑结构、排桩或组合排桩加土层锚杆结构。
（3）深层搅拌桩支护。
（4）土层锚杆。在具体运用时应结合地基的相关情况，尽量降低投资的成本。对于周围的土体来说，要想进一步对基坑的土体进行加固，就应该采取深层搅拌、灌浆、挤密的方法，这样可以防止由于边坡不稳定而引起的土体倒塌事故。
3.1.3开展信息化的施工信息化的施工给深基础施工带来了福音。在深基础施工过程中要进行详细的检测和分析，并目要提出相应的解决措施，这就需要利用信息化的施工技术。在很多施工案例中也可以证明，对于施工的质量和安全有着非常有效和必要的保障方法和手段就是对于深基础施工的全过程进行分析和监测。
3.2转换层施工技术在高层建筑中为了满足建筑物整体的刚度、稳定性等，在施工时要做出和平常相反的布置。为了陇调整体刚度，一般在建筑上层需要刚度较大的剪力墙，在下层需要换成刚度较小的框架柱。实现这样的结构形式，必须在建筑结构楼层中设置转换层。
3.2.1模板支撑体系的施工
(1）高层建筑转换层的作用是对高层建筑上下部荷载进行转换和保持平衡，其施工难度大而且相当复杂。
(2）为了使高层建筑结构施工顺利进行，需要选择一个合适的模板支撑体系。在模板支撑体系中有一次性制模支撑体系、载荷传递法支撑体系、结合浇铸法支撑体系等。具体的支撑体系的选用要根据现场的施工状况以及施工环境和施工特征来权衡。
(3)模板配置及支撑体系选用时，一般实施的步骤：画出排列图一讲解施工流程一讲解支撑、拆装、排列方法等。在清点现场支模材料的时候一定要确保材料的质量。
3.2.2转换层中钢筋的施工转换层中要确保钢筋在施工中准确地进行翻样和下料，这就要标施工人员必须仔细了解设计理念、文件资料以及相关的技术规定。另外还要准确地布置好钢筋的就位次序。转换层中钢筋的施工要注意的问题如下:
(1)预留钢筋定位控制中要确保预留钢筋截面小于转换层截面，确保楼面放线时剪力墙定位线、控制线以及梁的控制线都有放出，确保各种预留插筋布置施工时都严格按照技术标准执行。
(2)转换层的布筋难度大。主要是因为要布置大量的直径大的钢筋，而这些钢筋在梁柱节点处钢筋的绑扎和就位难度大。为了克服这一问题，在钢筋下料时必须严格按照钢筋的排列顺序进行，这样就减少了钢筋绑扎和就位的难度，进一步提高了施工的质量。
(3)转换层钢筋接头一般情况下都是采用螺纹连接或冷压套管及闪光对焊。然而为了解决弯头钢筋的旋转问题，一般采用螺纹接头的方法。
4高层建筑施工的安全管理
在高层建筑施工时为了确保工程在工期内按时完成，必须制定相应的规程以及管理模式。施工现场的安全问题也是要保障的问题，一定要把安全问题放在首位。高层建筑施工的安全管理从以下几点做起:
4.1实行责任管理制度建立完善的责任管理制度对于施工现场的安全起到至关重要的作用。以项日经理为首的安全管理组织是责任管理制度的一种常见形式。在项日经理的领导下开展安全管理活动，同时建立各级人员安全责任制度，明确每个人要承担的安全责任，同时定期检查安全责任落实情况，发现情况及时报告。
4.2安全教育与训练进行安全教育与训练是对施工人员的一次再教育，能让施工人员懂得如何防护、保护自己的生命安全。同时安全教育与训练是对施工人员行为控制的重要手段与方法。在进行安全教育与训练时要满足以下几点要求：
(1)安全教育与训练内容要合理，采取多种训练方式。
(2）安全教育与训练要作为现场施工人员的一种习惯，并且要作为一种制度进行实施。
(3)组织安全教育与训练要做到严格、严密、严谨，讲求效率。增强施工人员的安全意识，不断提高施工人员的自我安全防范能力。
1.1设计因素
设计因素是导致房屋建筑结构施工质量问题出现的重要因素。众所周知合理的房屋建筑结构设计往往是房屋建筑工程质量得到控制的重要因素，反之则是房屋工程质量通病的重要关口。在我国许多房屋建筑结构的施工过程中，由于设计人员的工作责任心不强或者是工作疏忽等原因,往往会使房屋建筑工程的设计工作留下了较大的质量通病隐患。除此之外，设计因素带来的问题主要还包括了许多设计人员在进行设计构造时并没有合理的进行设计,即其设计工作并没有根据实际的情况来精心的选用建筑构配件,这往往也是产生房屋建筑工程质量问题出现的重要原因。另外，设计因素通常还体现在许多房屋建筑工程的实际设计过程中,设计人员往往并没有针对建筑外墙上易于形成热桥的某些薄弱部位进行热工计算,并且根据相应的计算结果来采取相应的构造措施,从而在此基础上导致了墙体往往容易出现局部的泛霜、结露、发霉、长毛等质量问题的出现。这些设计因素的存在都是导致其工程质量无法达标的重要因素。
1.2施工因素
通常来说施工水平的高低往往会直接的影响到房屋建筑的质量,并且需要注意的是，房屋建筑工程的施工因素的涉及面往往非常广,这意味着其施工过程是一个极其复杂的过程。除此之外，施工因素的影响还提醒在其影响工程质量的因素往往也很多,例如材料因素、设备因素、地形因素、水文因素、气象因素、施工工艺、操作方法、技术措施等均会直接影响到房屋建筑工程具体的施工质量。因此在这一前提下工作人员应当注重针对材料的微小差异和操作的微小变化以及环境的微小波动来对施工因素进行影响。另外，施工因素通常还体现在在施工中的使用的很多机械设备的正常磨损往往都会对于建筑工程的质量带来较大的影响。例如当房屋建筑工程的混凝土搅拌时间不够或者是未拌合均匀或采用含泥量多的粉砂配制等问题的存在都可能导致房屋建筑工程出现较为严重的渗漏问题。最终使得房屋建筑工程的防水性能和工程耐性都有所下降。
1.3管理因素
管理因素对于房屋建筑工程施工质量带来的影响通常都是宏观性的。例如由于房屋建筑结构工程质量在管理方面仍然存在较多的问题，从而使得其施工质量难以得到有效的保证。例如在许多房屋建筑结构施工过程中同时进行操作的专业工程多样并且其使用的建筑材料和建筑构配件的规格、品种都较为复杂，这对于工作人员的专业水平和综合素质都有着非常高的要求。因此对于优秀人才进行合理的管理就显得极为必要。除此之外，管理因素通常还体现在工程质量管理制度的规定是否健全，并且各方是否以及认真执行各种技术规范和规程并且是否按建筑工程施工质量验收规范规定的责任、程序、方法进行严格的验收。另外，管理因素通常还提醒在各种工种之间的协调配合不好,施工各自为政,相互干扰破坏,最终很大程度上的影响到了工程质量的提升。
2房屋建筑结构施工质量问题对策
2.1提升设计水平
提升设计水平是房屋建筑结构施工质量问题对策的基础和前提。众所周知在提升设计水平的过程中，工作人员应当注重通过合理工程设计来有效预防房屋建筑结构中质量通病的出现。例如设计单位在提升设计水平的过程中应当注重建立健全各项质量管理的规章制度和质量保证体系,并且严格的按照审图程序来对施工图纸进行相应的审核。除此之外，在提升设计水平的过程中设计单位应当注重考虑各专业间的协调配合问题，从而能够有效达到设计深度要求并且进一步的避免由于具体问题表达不清而造成的施工质量问题。从而能够在此基础上促进房屋建筑结构施工质量问题对策应用水平的有效提升。
2.2完善施工流程
完善施工流程对于房屋建筑结构施工质量问题对策的重要性是不言而喻的。通常来说完善施工流程是有效避免施工质量问题出现的关键环节之一。在完善施工流程的过程中，工作人员应当首先注重遵守房屋建筑工程施工质量技术操作规定，例如工作人员应当注重提升墙面防渗性能,并且对于其自身的饱满程度进行合理的检查。除此之外，在完善施工流程的过程中施工人员应当确保外墙所有施工孔洞都已经应用砂浆嵌补密实。例如在外墙面施工过程中，施工人员应当设皮数杆控制平水，并且在每层楼面都应用水平仪来测一次平水。另外，在完善施工流程的过程中施工人员应当对于可能存在的施工质量问题进行反复的核查，当检查到了施工质量问题时应当及时的进行上报然后再处理，从而能够在此基础上促进房屋建筑结构施工质量问题对策应用效率的不断进步。
2.3优化管理制度
优化管理制度是房屋建筑结构施工质量问题对策的核心内容之一。通常来说在优化管理制度的过程中，施工单位应当首先注重建立健全各项施工质量管理的规章制度并且在这一过程中完善相应的质保体系。除此之外，在优化管理制度的过沉重施工单位应当严格按照我国相关的施工质量验收标准所规定的质量验收责任、程序和验收方法来进行相应的验收工作。即施工单位在进行施工过程中应当对于三检制进行严格的执行。另外，在优化管理制度的过程中施工单位应当注重对于工程施工人员,进行合理的专业知识培训,并且注重提高施工管理人员和操作者的专业技术水平同时有效的增强其责任心,即让施工人员能够严格按批准的施工组织设计、施工方案和技术措施来进行房屋建筑结构的施工，最终能够在此基础上促进房屋建筑结构施工质量问题对策应用可靠性和精确性的持续提升。
3结语
【关键词】混凝土；框架；问题；控制
1 节点处梁瑞部钢筋过密
因结构计算的要求，框架结构节点处梁端部的钢筋过密，绑扎钢筋和振捣混凝土困难，容易出现以下质量问题：
1.1 钢筋间距太小，不符合构造要求，甚至多根钢筋并排放置，影响钢筋与混凝土之间的粘结力，不能充分发挥钢筋的抗拉强度；
1.2 节点核芯处钢筋纵横交错，混凝土振捣困难，易在核芯区形成蜂窝和孔洞
1.3 梁上部负弯矩钢筋较密，易在梁上部形成通常裂缝。
可采取下列预防措施：
1.4 对梁断面进行合理设计，保证梁的上部纵向钢筋的净距不小于30 mm和1．5d（为钢筋的最大直径），下部纵向钢筋最小净距不小于 25mm和 d。当钢筋为两排设计时，上下两排钢筋应避免交错；
1.5 根据规范规定框架结构的剪力主要依靠箍箭和混凝土承担，一般不设负弯起钢筋，这样也可减少节点和梁瑞部位的钢筋数量；
1.6 在钢筋绑扎过程中，受力钢筋尽量均匀布置，保证钢筋间距满足构造要求，尤其是在多肢箍的梁中，一定要先确定主筋的位置，在根据主筋的正确位置来确定箍筋的几何尺寸。
2 受力钢筋接头处理不当
由于轴心受拉和偏心受拉构件中的钢筋接头及有抗震要求的受力钢筋接头处理不当，容易出现下列问题：
轴心受拉和偏心受拉构件受力后将会导致接头处拉开，使构件产生裂缝，严重的会使结构失稳。
可采取下列预防措施：
2.1 钢筋接头形式必须严格遵照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（gb50204一2002）中的有关规定执行；
2.2 轴心受拉和偏。已受拉构件中的钢筋接头均应焊接；
2.3 普通混凝土中直径大于 22mm的1级钢筋，以及直径大于25 mm的ⅱ、皿级钢筋的接头，均宜采用焊接；
对轴心受压和偏心受压柱中的受压钢筋的接头，当直径大于 32mm时，应采用焊接；
2.4 对有抗震要求的受力钢筋的接头，宜优先采用焊接或机械连接，当采用焊接时应符合下列规定：
2.4.1 纵向钢筋的接头，对一级抗震等级应采用焊接接头，对二级抗震等级，宜采用焊接接头；
2.4.2 框架底层往、剪力墙加强部位纵向钢筋的接头，对一、二级抗震等级应采用焊接接头，对三级抗震等级宜采用焊接接头。
2.5 按要求控制钢筋接头的位置，应符合下列规定：
2.5.1 无论是焊接或绑扎接头末端距钢筋弯折处，不应小于钢筋直径的10倍，且不应位于构件的最大弯距处；
2.5.2 钢筋接头不宜设在梁瑞、柱端的箍筋加密区范围内；
2.5.3 受力钢筋的接头位置在同一构件中要相互错开。
2.6 按规定控制钢筋接头的长度；
2.7 按规定控制箍筋的间距，
在绑扎骨架中非焊接接头长度范围内：
2.7.1 当搭接钢筋受拉时，其箍筋间距不大于5 d，且不大于 100mm。
2.7.2 当搭接钢筋受压时，其箍筋间距不大于10d，且不大于 200mm。
3 楼板实际厚度大于设计厚度
设计人员在设计过程中未考虑各种钢筋和预埋件、管道之间的交叉关系，造成楼板实际厚度大于设计厚度，产生下列病害：
3.1 不必要的加厚楼板，造成材料浪费；
3.2 楼板超厚，结构的实际荷载超过设计荷载，对结构的地基等方面造成隐患；
3.3 提高楼面标高，造成上部构件的尺寸或位置偏差，工业建筑造成设备安装困难。
可采取下列预防措施：
3.3.1 设计图纸中应重视构件的断面设计，根据构件的设计断面和各类钢筋的交叉关系确定钢筋的正确位置，并在图纸中予以注明；
3.3.2 设计单位各专业应注意配合处理好预埋管道与钢筋的关系；
3.3.3 浇筑混凝土前应认真核查模板标高与平整度，设置楼板上手标志，使混凝土浇筑有正确的依据。
4 梁、柱和板的混凝土强度等级不一致的现浇框架结构中，容易出现的质量问题
现浇框架结构中，因结构设计的要求，梁柱和板的混凝土常采取不同的强度等级。从构件的结构重要性和受力特征来看，这样处理是比较合理的。但从实际情况看，往往是弊多利少，容易出现下列问题：
4.1 一个浇筑平面内出现三种强度等级的混凝土，增加了施工难度，延长了施工工期，而且很可能由于管理不善，常会出现低强度低等级的板浇筑了高强度的混凝土，而高强度等级的梁或节点处浇筑了低强度的混凝土，造成质量隐患；
4.2 经常会造成一块楼板上四周设置施工缝、梁端部设置施工缝等不正确的施工工艺，处理不当，不但增加施工难度，而且造成质量隐患。
可采取下列预控措施：
4.3 结构设计时最好采用统一的强度等级，以简化施工工艺，并保证施工质量，但要多用一些施工材料；
4.4 柱采用一种混凝土强度等级，梁和板采用另一种混凝土强度等级，在节点处采取特殊措施，比如用钢筋网分割等办法，以保证节点处混凝土强度等级与柱的混凝土强度等级一致。在施工过程中，应由专人负责节点处混凝土的搅拌、浇筑和振捣。
5 钢筋混凝土保护层厚度取值误区
钢筋混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀，并保证钢筋的粘结锚固性能，所以应引起足够的重视。但由于规定的不明确或设计、施工人员的不重视，常会出现以下问题：
5.1 梁或柱中，只注意到主筋的保护层厚度，而忽略了箍筋的保护层厚度，造成箍筋外露或保护层厚度不足。
5.2 主次梁交叉处，主梁、次梁和板的钢筋关系处理的不明确，造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失，直接影响到构件的安全性。
5.3 地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同，根据规范要求，应采取不同的保护层厚度。设计人员常忽略这一差别，不进行专门处理，施工时会出现两种情况：一是都按正常环境条件处理，造成地下部分混凝土保护层厚度不足；二是地下部分按基础的环境条件处理，地上部分按正常环境处理，由于地下部分的保护层比地上部分的保护层厚度大，结果造成钢筋出地面后外撑，地下部分柱子的有效截面高度减小，形成安全隐患。
可采取下列预防措施：
5.3.1 正确处理构件内各类钢筋的相互关系，接钢筋的正确位置确定构件内钢筋的保护层及构件有效截面高度，并进行构件的截面设计。首先根据规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度，即确定箍筋的正确位置，主筋的保护层厚度可采用a＋d1（a为箍筋保护层最小厚度，d1为箍筋钢筋直径），并大于规范规定的最小厚度，以此确定主筋的正确位置；交叉部位钢筋的正确位置，可按上述办法确定；根据各种钢筋的正确位置，确定相关构件的有效截面高度并进行配筋计算，在施工图中标出相关构件中钢筋的正确位置。
5.3.2 正确区分同一构件所处的环境条件，区分对待不同环境下的混凝土保护层厚度。地下部分的柱子可将其断面加大，满足其保护层厚度的要求，同时保证柱子钢筋上下位置的一致性，满足钢筋受力要求。
6 露主筋和缝隙央法
关键词：砌体结构；弹性模量；温度裂缝
中图分类号：TU111.2+2文献标识码:A
砖砌体结构在我国目前普遍使用，在地处粤西山区的信宜，在普通的房屋建筑中，都是在使用砖砌体的围护结构，而裂缝是砌体结构质量中最主要也是最难处理的问题之一，我在平时的施工管理过程中，就曾经遇到过这样的情况，当温度变化幅度较大时，砌体便会产生裂缝。通过不断学习和实践积累，我明白到这是由于温度应力造形超过砌体的正常使用极限时，砌体便会产生裂缝。虽然由于砖砌体结构采用材料的抗拉强度和抵抗变形的能力一般情况下不会直接引起建筑物的破坏，但会影响建筑物的正常使用，例如：墙体风化腐蚀、渗漏、抹灰层脱落和耐久性能的降低等，从而导致建筑物承载能力的降低、整体刚度的减小、抗震性能的降低等，所以在施工过程中一定要注意控制这个问题。这里就这个问题我提出在日常施工管理过程中认识和积累的一些经验和看法。
一、要在施工过程中控制砌体结构的裂缝，首先要清楚出现这个问题的原因和裂缝种类，温度裂缝的种类、成因及特征有下面七点：
（1）、内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝。
这种裂缝多出现在每片墙体的端部，而且集中出现在门窗洞口的角部，呈“八”字形。当温度升高时，屋面板伸长比相应砖墙伸长大，使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是：房屋平面中间为零，两端最大，因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝，屋面保温隔热层的质量越差，屋面板和墙体的相对位移越大，裂缝越明显。
（2）、窗台出现水平裂缝、斜裂缝。
当房屋的长高比较大，而且室内空间比较宽敞高大的房屋，顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝，窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力，使窗台部位的墙体内侧向外扩展，外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。
（3）、屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝。
这种裂缝出现在屋面板底部，顶层QL底部墙体，门过梁上部墙体，裂缝有时贯通墙厚。当升温时，屋面板对顶层QL及墙体产生推力，降温时，屋面板对墙体产生拉力，墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。
（4）、女儿墙裂缝。
不少房屋女儿墙建成后发生侧向弯曲，女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾，造成女儿墙开裂，房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是：钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层，在气温升高后的伸长比砖墙大，砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长，因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂。温差越大房屋越长，面层砂浆越密越厚，这种推力越大，墙体开裂越严重。
（5）、温度裂缝大多分布在顶层，一般楼层分布不多，出现的方式有：墙体水平缝、墙体斜缝和窗角缝。
（6）、温度裂缝的发展特征。
大多数工程在主体竣工时即已出现温度裂缝，但由于未作粉刷与装修，一般不易被发现，大多数在工程竣工2～6个月内被发现，特别是经过夏、冬较大温差之后，但一个冬夏后又逐渐稳定。
（7）、温度裂缝对结构的安全耐久性的影响。
一般不影响安全，但裂缝引起的建筑物渗漏，可能导致钢筋锈蚀，结构承载能力下降，缩短结构的合理使用年限，使其耐久性降低。
二、根据砌体材料的特征和砌体结构的特点，墙体裂缝是不可避免的，但是可以在材料、设计、施工等方面采取综合措施，有效地加以控制。
我在施工实践中，总结出了“防、抗、防”的经验和看法以防止结构裂缝，有的体现在现行的各种规范之中。如《砌体结构设计规范）GB50003―2001的抗裂措施主要有二条：一是第6.3.1条，即防止房屋在正常使用条件下，由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝；二是第6.3.2条，即为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可采取设置保温层或隔热层；采用有檩屋盖或瓦材屋盖；增加构造措施等方法。《砌体规范》的其他抗裂措施，如在相关墙体及部位增加钢筋，采用粘结性好的砂浆，不仅针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的，而且对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的混凝土砌块和硅酸盐砌体房屋，也是适用的。
但不同地区的气候温度、湿度的巨大差异，所以应有不同的措施。对于温度裂缝的防治措施，一是在较长的墙上设置控制缝（变形缝），这种控制缝是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形，又能通风隔声和防风雨，当需要承受平面外水平力时，可通过设置附加钢筋达到。
结合信宜的实际情况，在设计、施工、材料等方面采取综合措施控制墙体温度裂缝，并提出如下看法：
（1）、建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》GB50003―2001第6.3.1条的规定外，宜在建筑物顶层墙体的适当部位设置控制缝，控制缝的间距宜控制在l0～15m.
（2）、屋盖上设置保温层或隔热层；以减少钢筋混凝土屋盖的温度，达到减少屋盖温度变形总量，减轻板（梁）、墙交接面变形裂缝灾害的目的。目前较多的做法是将屋面由平顶改成坡顶，并从建筑功能考虑，充分利用坡顶层，提高使用率，减少建设单位或开发商成本。
（3）、改进施工工艺与施工技术，组砌按规范接槎，错缝搭接满足施工工艺要求，工程的各种材料必须合格，施工人员的技术应经过培训，砌筑砂浆必须饱满，加强墙体的整体性。顶层砌体及女儿墙砌筑砂浆强度等级不低于M5.
（4）、顶层砌体门、窗洞口加小构造柱、小圈梁，与建筑物构造柱、圈梁连接为整体，以改善应力集中现象，以强度、变形性能优于砌体的钢筋混凝土构件抵抗温度应力，减轻顶层端部门窗洞口开裂现象。
三、温度裂缝治理措施
（1）、对温度裂缝，不要忙于及早治理，等观察一个热胀冷缩周期，裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。鉴定裂缝是否稳定方法：可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸。形态完整无损，说明裂缝已基于稳定，不再有较大发展可能性。
（2）、当细小裂缝不影响使用时可不修补，当裂缝造成墙面渗水，可采用嵌补密封胶或水泥浆处理。
【摘要】本文结合工程实例，详细阐述了高层建筑地下室基坑支护结构设计处理与施工监测措施，探讨了在场地条件限制下，采用钻孔桩和钢板桩,钢筋混凝土水平支撑和工字钢水平支撑两种不同的支护结构体系结构设计要点和科学验算，对其施工技术进行了扼要介绍，对支护结构施工效果进行了监测和评析。
【关键词】基坑支护；结构设计；支撑；监测
1.工程概况湖南住宅建筑工程东面为小区道路，距路边约20m；南面为单层临建某酒店，间距约5.5m，该临建基础采用600喷粉桩，桩长约15m，但现场观察有部分墙体有不同程度的开裂，是基础不均匀沉降引起的，如果地下室深基坑支护结构有较大变化，就会对该酒店造成较大不利影响；西面为围墙，距离约10m，北面是八层宿舍楼，间距约13m。该建筑物占地成矩形，长55.52m，宽18.5m。总建筑面积约15500m2，楼高15层，设一层地下室，地下室层高分别为4.4m和3.4m，但外露0.9m在地面上。场地自然标高约为-0.90m，地下室基础承台垫层底标高分别为-6.4m和-7.35m，即地下室挖土深度分别为5.5m及6.45m，具体布置详见图1。图1地下室围堰平面图
2.地质条件
按地质钻探资料提示，地质情况按孔深分层如下：0～3.7m为杂填土，松散；3.7～16.7m为淤泥质粘土，饱和流塑；16.7～24.1m为中细砂角砾层，饱和，中细砂松散，角砾稍密；24.1～26.6m为粉质粘土，饱和硬塑；26.6～29.3m为粉质土层，湿坚硬；29.3～55.5m为强风化花岗片麻岩。地下水位较高，地表下约0.84m。
3.基坑支护结构设计方案的选择
根据该建筑物地形及钻探资料，综合分析该地下基坑有如下几个特点：
(1)基坑开挖深度大。
(2)基坑开挖深度范围内是杂填土、淤泥，土性差；地下水位较高。
(3)地下室南面距某酒店只有5.5m，且酒店有约3.0宽洗车槽场地及海鲜水池设在此5.5m范围内。钻孔桩，喷粉桩等机械无法靠近施工。并且一定要保证酒店正常营业，地下室施工时要保证该酒店建筑物的安全。
通过对多种方案综合分析，最后确定地下室基坑南面采用拉森Ⅲ型钢板桩围护，其余三面采用钻孔桩800间距1100围护，钻孔桩外侧采用500、400喷粉桩联成止水帷幕。钻孔桩除基坑底为-7.35m部分采用两层水平支撑外，其余钻孔桩均采用一层水平支撑设计，钢板桩采用两层水平支撑设计。第一层支撑体系采用钢筋混凝土梁（其中钢板桩仍使用HK300C工字钢作腰梁，节点利用焊接钢筋锚入支撑混凝土中），中间设φ800钻孔支承桩。第二层支撑体系采用HK300C工字钢。由于部分基础承台阻挡节在二层支撑的支撑桩上，考虑到不能拖延加设支撑的时间，因而先加设支撑，然后支撑与承台混凝土一起浇筑
此设计方案本着“安全、经济、施工方便”的原则，一方面采用钻孔桩及钢筋混凝土支撑，经济合理，节省工程开支，又能保证基坑支护结构有足够的刚度和整体性；另一方面，钢板桩可接驳加长，使桩锤能悬空施打板桩，以解决场地限制问题；另外，钢板桩的抗渗性能较好，钢支撑安拆方便，施工速度快，且钢板及钢支撑可重复使用。
4.支护结构设计的验算取值
4.1钻孔桩的计算（按等值梁法计算）
4.1.1r、Ck、ψk按20m范围内的加权平均值计算，求得：r＝15.9KN/m，ψK=120；主动土压力系数Ka=tg2(45-12/2)=0.66；被动土压力系数Kp=tg2(45+12/2)=1.52；查表得K=1.28；eAh=rhKa=15.9×5.5×0.66=57.7KN/m2；eAq=qKa=2.64KN/m2；
4.1.2基坑面以下支护结构的反弯点取在土压力零的d点，视为一个等值梁的一个铰支点，计算桩上土压力强度等于零的点离基坑底面下的距离为：y=Pb/r(K·Kp-Ka)=2.94m。
4.1.3按简支梁计算等值梁的两支点反力，求得：Po=127.3KN/m，Ra=134.6KN/m。
4.1.4计算钻孔桩最小入土深度to=X+Y，X=10m，求得：to=12.94m；t=1.13×to=14.62m；Lh+t=5.5+14.62=20.12m。综合考虑桩长取L＝20m。
4.1.5按剪力为零处弯矩最大，求得最大弯距：Mmax=246.8KN/m。
4.1.6采用800径钻孔桩，每隔1100mm布置，最大弯矩设计值：Mmax＝246.8×1.1×1.2＝325.8KN/m桩混凝土等级为C25，通过常规方法计算，钻孔桩选配1620（对称配筋，承受最大弯矩每侧配密）。
4.2水平支撑GL1的截面设计。水平支撑GL1的截面尺寸定为500×900mm，作用于GL1的竖向荷载包括GL1的结构自重g=1.25KN/m和支撑顶面的施工荷载q=9.7KN/m2，作用在支撑结构上的水平力包括由土压力和坑外地面荷载引起的围护墙对腰梁QL1的侧向力。可按围护墙沿腰梁长度方向分布的水平乘以支撑中心距确定，即支撑的轴向力为NO＝7.5Ra=7.5×134.6=1009.5KN。
水平支撑GL1按偏心受压构件计算。取内力标准值综合系数为1.2，则GL1上的弯矩M＝1.2×（g+q）lo2/8=219.1KN/m；轴力为N＝1.2No=1211.4Kn，为了构造简便，GL1采用对称截面配筋，经按常规方法计算，GL1上下各选配625，（四肢）。
4.3腰梁QL1的截面设计。
QL1梁的截面尺寸定为500×800mm，围护墙沿QL1梁长度方向分布的水力为q=Ra=134.6KN/m，考虑八字撑的影响，QL1梁的计算跨度按规范取lo=(l+l1)/2=5.0m，QL1梁按连续梁考虑。查表知Mmax=0.107qlo2×1.2=504.75KN/m，最大剪力Qmax=0.607，qlo=408.5KN。通过正截面承载力计算及斜截面抗能力计算，选配625（每侧），(四肢)。
4.4工字钢I30的强度验算。查表Wx=472.3×103mm2；（f）=215MPa，得f=Mmax/Wx=106.9MPa＜（f）），所以，采用I30工字钢偏于安全。
4.5钢板桩的计算。基坑深6.5m，经验算是一层内支撑不满足要求，为此要用第二层内支支撑。采用现在拉森Ⅲ型钢板桩，其截面特性：Wx=1600×103；f=200N/mm2；最大弯矩设计值：Mmax=1.2189.2=227.04KNm/m；f=Mmax/Wx=142﹤200N/mm2；考虑到现有钢板桩规格等因素，经验算桩长设计为20m，保证深基坑支护结构安全。
4.6第二道腰梁QL2的截面设计。设计采用H钢HK300C，其截面特征值：A=225.1×102mm2；Ix=40948×104mm4；Iy=13734×104mm4；Wx=2559×103mm3；Wy=900×103mm3；ix=135mm；iy=78mm；沿QL2梁上分布水平力q=1.2×243.2=291.8KN/m；M=0.107qLo2=780.7KNm；f=M/Wx=305＜315N/mm2。4.7第二层水平支撑QL2截面设计。GL2梁采用HK300C钢梁，其自重q=1.77KN/m；自重产生弯矩M=22.2KN/m；轴向力No=7.5RB=2188.8KN；ε=M·A/N；W=0.089＜30；λ=lo/iy=117；ψb=0.374；f=260N/mm2﹤315N/mm2。以上结构设计理论值经验算，符合设计规范要求。
5.基坑支护结构的施工处理措施要点
5.1钢板桩的施工。
为避免施工打工程桩时震动及土壤挤压对酒店的基础影响，所以靠近酒店（平行于A轴）的钢板在工程桩施工前先打，打完钢板桩后在板桩背后做排水沟。
5.2钻孔桩及喷粉桩施工。全部钻孔桩均在工程桩完成后才进行钻孔施工，钻孔桩采用“跳打”的方式施工。喷粉桩按钻孔桩的施工进度分段插入施工。
5.3挖土施工及支撑的设置和拆除
5.3.1钻孔桩完成后，降土约1.3m深(即支撑梁面标高-2.2m)，制作第一层支撑，该层支撑完成后大面积回填300mm厚土，支撑面为不少于300mm厚的准石粉石渣，这样一方面保护支撑不被机械压坏，另一方面有利于运泥车在场上行走。
5.3.2地下室大面积降土时，根据加设第一层支撑后，未加设第二层支撑之前，保证钢板桩安全的验算挖土深度来开挖土方，并且通过研究核算决定，除坑底设计标高为-7.35m的部分和靠A轴至钢板桩的范围内挖土至-5.9m深,并按I-I剖面图所示在靠近钢板桩留设土台外,其余部位均大面积降土至标高-6.4m。这样，通过预留土台，增加被动土压力的土坑力，保证钢板桩的安全，充分利用机械挖土，加快施工速度。实践证明该方法是可行的，但不同的土质其留设的土台的宽度不同。
5.3.3第二层支撑应在挖土后两天内加设完成，不能拖延时间，保证整个支护结构安全。
5.3.4全部桩承台施工完毕后，用石粉、石渣将基坑回填至于-5.9m处，这样，使整个基坑底回复于一层支撑的深度，然后拆除第二层支撑，继续填土至能施工地下室底板为止。
5.3.5第一层支撑（-2.2m）待±0.00楼面施工完毕，围堰桩与地下室外壁回填土方至-3.00标高外才拆除。
5.4降排水处理措施。基坑上部采用集水井和排水沟联合排水，虽然钢板桩及粉喷桩止水帷幕抗渗性能较好，但为防止基坑开挖时的雨水、少量渗水及土层含水量的影响，基坑底四周共设8个集水井，井壁用砖砌筑，但砖缝必须疏水，井内径为1.0m，井底标高比施工面低0.8m，井内设潜水泵，集水井用排水沟纵横联接。这样，由排水沟、集水井和抽水设备组成一个简易的降排水系统将地下水位降低至6.0m以下。
5.5钢板桩的回收。完成±0.00楼面，全部支撑拆除后，采用吊车在A～B轴的楼面行车回收钢板桩。
6.施工监测为及时掌握基坑支护工程的变化动态，对该项工程采取专门监测，对所定的监测内容定时进行观测，印制标准表格，进行数据整理，绘制位移（沉降）-时间坐标图，以观察各参数随时间的变化趋势，及时反馈信息，指导土方开挖和后续工程施工。
观察项目包括：
(1)观察南面酒店及北面八层宿舍楼的轴线标高变化，在靠近基坑支护工程的墙转角及中间各设四个三角标志；
(2)观察东面小区道路及西面围墙的标高位移变化，各设两个标志；
(3)钢板桩墙及钻孔桩墙每隔15m设一点，观察水平位移和垂直度。
监测结果表明：从挖土到地下室工程完工，共进行18次监测，在整个监测过程中，围堰的位移、倾斜、支撑变化均正常，周围建筑物、道路、管线安全。主要监测结果如下：
(1)南面酒店的轴线无变化，最大沉降量为3mm。
(2)东面小区道路及西面围墙无明显变化。
(3)钢板桩最大倾斜13mm，最大移位为18mm；钻孔桩的最大位移为4mm，无明显倾斜面。监测结果也说明此基坑支护结构设计方案是十分成功的，并且说明采用钢板桩和钻孔桩，钢支撑和钢筋砼支撑所组成的基坑支护结构，刚度及整体性良好。
7.基坑支护结构技术经济分析
该基坑支护结构的总造价约为252万元，总设计基坑支护长度为156.95m，平均每延长米的费用为1.6万。基坑支护结构施工工期为52d。这对于主要土层内磨擦角仅为9°且挖土深度超过6m的地下室基坑支护工程来说是比较经济和省时的。
8.设计体会与监理结论
8.1地下室基坑支护结构的设计必须满足强度和变形两个方面的要求，特别是变形问题。
8.2针对不同的情况，采用因地制宜的围护措施，不仅能达到围护目的，而且安全经济省时。本工程基坑围护针对不同现场情况，不同开挖深度，综合采用了钻孔桩、钢板桩、卸土、挖土预留土台、钢筋混凝土内支撑和钢内支撑等方法，即达到设计的目的，而且围护费也合理。
8.3内支撑的设置不仅满足整个支护结构计算内力的合理性，同时还要为方便施工创造条件。本工程设上、下两层支撑均采用对撑及角撑，不仅满足设计内力要求，而且有利于机械挖土，且第二层支撑采用工字钢，用电焊联接，施工灵活方便，缩短工期；工字钢可回收重复使用，降低基坑支护费用。
【关键词】门式钢架；制造安装；质量问题
1. 前言
（1）对于中、小跨度的单层房屋结构，上个世纪九十年代中期我国开始大量采用门式钢架轻型房屋钢结构，并且逐步取代了当时普遍使用的网架结构，在这一领域的市场。门式钢架单层房屋钢结构并不是一种新的结构形式，它属于平面结构中的二铰拱、无铰拱单跨多跨结构。它的迅速发展是由于当时的形势和它本身的特点所决定的，首先当时我国的普钢年产量已经超过亿吨，有充足的原材料供应资源，工期短、价格较传统的钢筋混凝土结构也低，是典型的买方市场，符合当时在我国普遍兴起的民营企业的需要。从当时的情况来看，生产该种结构的企业也有一定的利润。同时，出台了相应的《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002，编制出设计绘图软件如PKPM等，《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001也增加了针对该结构形式工程施工质量的控制条文，随后许多生产焊接H型钢生产线设备的厂家和生产高强度螺栓的厂家在全国各地大量出现，许多配套的规范规程如《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002、《碳钢和合金钢制造的紧固件机械性能》GB/T3098、《钢焊缝超声波探伤方法和探伤成果分级》GB11345等相继问世。
（2）这样，就为门式钢架单层房屋钢结构在我国推广提供了物质条件，市场条件，技术条件、用门式钢架单层房屋钢结构建造的单层工业厂房、仓库便于上个世纪九十年代到本世纪头一个十年风行于全国了。使用单位多了，生产厂家也多了，竞相压价，无序竞争。压价的结果，一些生产厂家便向质量要起“效益”来了。2005年之后，虽然技术条件完善了，但是质量问题也逐渐增多起来。就其中常见的质量问题本文略逑如下。
图1正态分布曲线2. 制造过程中常见的质量问题
2.1关于原材料。
2.1.1钢板厚度。
（1）门式钢架柱、梁、吊车梁多为焊接H型钢，焊接H型钢是由三块钢板焊接而成的。目前国内各厂家所用的厚钢板（25.4mm以上）为1.5～2m宽的单轧板切割出来的，而对于中薄板多用连轧板及钢带切割出来。甚至要求钢厂按宽度规格生产定尺板，尤其是采用“负偏差板”是钢结构生产厂家最乐于接受的。
（2）钢板轧制过程，厚度是个随机数，在同一工艺条件下轧制多批钢板，这些批钢板的平均值应为要求的公称厚度，出现这个平均值厚度的概率最高，而出现其他厚度的概率就很小，这个概率分布应呈态分布，正态分布函数及图形表示为（见图1）。
（3）一般我们取μ-3σ厚度作为废品限值，意思是厚度小于μ-3σ的钢板，对于要求公称厚度为μ的钢板是废品。
（4）但是，现实情况却不如此，现实情况是：普通存在对于任何设计厚度（公称厚度）的钢板现场测量结果都是负偏差，而且与公称厚度相差较多。例如洛阳市某工程柱、梁、吊车梁所采用的12mm厚钢板经检测取了153个样本，平均值是11.333，样本标准偏差为0.06274，其中最大值为11.58，最小值为11.19。
（5）笔者也注意到有一本关于钢板厚度允许偏差的规范GB/T709-2006，但是其一：不知道厚度允许负偏差是按照多大的保证率测算出来的，既是如此，也没有只负不正的规定。其二：这么大的负偏差是否能够含概在设计规范中的材料分项系数之内。《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205第4.23条规定钢板厚度允许偏差应符合其产品标准的要求，这个标准就是GB/T709-2006吗？
2.1.2钢材的化学成分。GB50205第4.2.1条规定，对材质的检验方法是：“检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等”，钢结构生产厂家都能够完整的提供这些文件，如生产厂家批号、炉号化学成份分析、力学性能实验报告等，而且在交工资料中注明“原件保存在XXX公司”。但是，由于每个钢结构生产厂家工程较多。用量也有大有小难以保证工程所用钢材就是材质单中提供的生产钢厂、炉号、批号，在出现质量问题时对材质的追朔就无从查起了。
2.1.3高强度螺栓。门式钢架轻型房屋钢结构所用的大六角头高强度螺栓属摩擦型高强度螺栓，利用高强度螺栓收紧所产生的正压力在梁段端板之间及梁与柱相结合的端板之间产生摩擦力，用于抵抗该截面处的剪力和弯矩，它是一个非常重要的部件，质量的优劣直接影响结构的安全度。关于该种螺栓的质量检测项目和方法《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205附录B及《钢结构工程设计规范》GB50017第7.2.2条有许多详细的规定。但是，对于淬火工艺上如何保证淬透却使我们存在着疑虑。
2.2焊接。
（1）门式钢架轻型房屋钢结构的主要部件是焊接H型钢，焊接H型钢主要的焊缝是角焊缝和钢板平接焊缝，焊接工艺应遵守《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定，其角焊缝多为Ⅱ级焊缝，应进行全部外观检验，并按GB5025规定的百分比按照《钢焊缝超声波探伤方法和探伤成果分级》GB11345进行超声波无损探伤检验。钢板平接焊缝为Ⅰ级焊缝，除进行外观检测外尚应根据GB50205的规定进行对焊缝内部缺陷100%的探伤。
（2）焊缝缺陷一般位于焊缝或者附近热影响区钢材的表面及内部，通常表现为裂纹、未熔合、夹碴、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑、气孔、电弧擦伤、未焊满，根部收缩等。其外观缺陷通常有裂纹、焊瘤、气孔、咬边等。特别是手工焊缝有些焊瘤、气孔、咬边还相当严重。
（3）焊缝的裂纹并不多见，其原因除焊接材料、焊接工艺造成裂纹之外，有时焊缝过薄，在翼板校正过程中也会发生裂纹。
（4）施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法，焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。上岗的焊工必须持有焊工考试合格证。
2.3附件焊接。
（1）大多数钢结构加工厂附件（牛腿板，端头板、柱脚板、柃托等）。采用手工焊接，其中最常发生的质量问题是由于梁端头板的焊接与梁轴线不一致，往往使得由几段组成的横梁它们的轴线不在同一条直线上，而是由多条直线组成的折线或平行线。
（2）这个问题不但直接影响了结构的受力，而且使得柃条的高度不一，在装配好柃条的厂房上面看去，这些柃条此起彼伏。
2.4工厂涂装。
（1）涂装包括表面处理及涂漆，由于涂装的质量直接影响到结构的耐久度，从设计而言对于钢构件表面处理、油漆材料品种、漆膜厚度的要求越来越高了，而施工质量与设计要求也越来越远了。
（2）大部分钢结构表面处理要求抛丸除锈等级为Sa2.5级，大多数钢结构制造厂家，也都有用于应付监理及甲方考查的抛丸机，但是由于抛丸机动能消耗大，铁丸消耗多，很多厂家并不使用，而仍然用其他办法除锈，除锈的结果有的除不干净，有些则达不到漆膜附着力对钢材表面的要求，有的虽然使用了抛丸除锈也达不到色卡要求的标准。
（3）对油漆品种的要求，目前大多数设计为环氧富锌底漆二道，环氧云铁漆中间层一道，面漆两道的五层做法，总厚度要求室内125μm，室外150μm，由于该种漆造价很高有些厂家并不真正使用，而是仍然使用传统的红丹和铅油（调和漆）。至于厚度当然要保证设计要求，但也不是越厚越好，不少厂家对油漆工的技术水平并不重视，手执喷壶可喷，拿着刷子可刷就是油漆工，结果漆膜过厚而起皮。涂装一般在室外进行，受天气因素影响很大。
3. 安装过程中常见的质量问题
3.1地脚螺栓的安装。
（1）地脚螺栓的安装主要是要保证一个钢柱内4～6个地脚螺栓彼此相对位置的准确度及每组地脚螺栓相对厂房轴线的准确度，还有每个地脚螺栓的高度都能保证钢柱安装标高的需要，每个地脚螺栓螺纹的长度也要足够，否则安装过程中要接长螺栓或加长螺纹，那么就特别复杂了。
（2）一般工程的分工，地脚螺栓由钢结构加工厂供应，土建施工单位负责安装，分工衔接本身就为安装的准确度带来一定不便。我们考查了不少土建施工单位没有一套成熟的工艺能够保证上述几点要求，为了保证每组地脚螺栓相对尺寸的准确度，必须有各种柱脚的模板，模板的制造必须保证在砼浇注过程中不易变形，模板上刻划出建筑物的轴线，怎么固定好模板使上面的刻线与建筑物轴线相重合而不易位移等各施工单位所采用办法各不相同，但大多数难以保证如上要求。
（3）此外还有建筑物的轴线，对边柱而言钢筋砼结构多采用闭合轴线，即建筑物轴线是柱外皮，但目前钢结构厂房也有不少为柱中，如不弄清边柱轴线的位置预制好的横梁就可能安不上去，天车跨度也不对，不满足工艺要求，这类问题也曾经发生过。
3.2主体钢架的安装。
（1）主体钢架安装包括柱、横梁的安装。规范要求应进行预拼装，开始安装时应先将一个具有横梁水平支撑及柱间支撑的单元组装完毕，各部份尺寸达到要求，再以这个单元为基础向外延伸，以保证安装尺寸的准确。目前各钢结构厂顾用的安装队水平不一，不少安装队水平较差，他们都不是这样安装的，而是像安装钢筋砼结构房屋一样先将钢柱全部吊装完毕，再一根根横梁吊装。这样难以保证钢架各主要尺寸的准确度，大梁的侧向弯曲高度及跨中垂直度一般很难满足GB50205表10.3.3的规定，特别是梁跨较长时。目前该种钢结构的设计属弱梁强柱，中等跨度（18～24mm）梁的翼板厚为8mm左右，宽不过200～250mm，而腹板仅5～6mm，为保证截面的强度将截面高度加的很高（700～900mm），这样梁的侧向刚度很差，虽然能满足梁整体平面外刚度符合软件的要求，在现场组装和吊装的过程中可能造成相当大的侧向弯曲、截面扭曲。
（2）在钢梁吊装的过程中由于受吊车起重高度的限制，不加扁担，吊点又较近更加剧了梁的侧向弯曲的扭曲，甚至于发生梁两半跨叠合。
3.3高强度螺栓连接副。根据我们检查的情况按GB50205附录B要求施工的很少，很多安装单位根本未作高强度螺栓连接副扭矩系数的复检，未进行施工扭矩的测定，因此普遍存在着欠扭现象，再加上高强度螺栓连接副防松措施不力，是一项较大的安全隐患。
3.4柃条及支撑系统安装。
（1）首先由于钢架安装时横梁侧向弯曲、跨中垂直度超标、开间距离不准给后继工序带来许多问题，使柃条、系杆、水平支撑的螺孔无法对准，许多螺栓上不去，不少只上一头，另一头采用电焊，还有用铁丝绑札的。由于柃条壁薄，施焊烧穿，施焊后未补漆等原因，降低了结构的耐久度。
（2）当建筑物开间较大（大于7.5米）时为减少柃条用钢量，常采用Z型柃条，为了搭接，一根柃条上单是与横梁连接的螺栓孔就有8个，即使采用长园孔，这个8个孔同时对准的概率也不大，这样势必有些螺栓穿不上去，从设计的角度这些问题是否也值得探讨。
3.5面板安装。面板的构造采用安装于角驰支架上的喑扣板，板是现场压制的，如果不是特别大的跨度一般没有纵向搭接，而横向搭接是相邻两板板边相扣，没有固定面板的钉孔，减少了漏雨的可能，面板安装中常见问题是在已安好的面板上拖拉正在安装的板，将涂层甚至于镀层摩掉，使板在短期间（1年左右）即局部锈穿漏雨。
3.6采光板安装。采光板是工厂预制的它的长度一般在12～14米，不可避免的出现纵向搭接，而横向搭接由于采光板较厚（一般为2～3mm）无法与彩板咬合，目前设计多采用搭接加盖的办法，效果不好，造成漏雨，还有屋面开洞处等，目前还没有成熟的做法。
3.7细部构造，细部构造往往不被重视，但是细部构造设计不合理，安装质量差是造成漏雨的关健因素，如天沟内反水，窗台泛水设计施工有问题，内外墙板与屋面板连接不严，到处是缝，造成屋面墙面大面积进水等。现在设计人员为减少设计工作量常常在图纸上画上套用标准图01J925-1某页的节点，这本图出炉十年了，应根据现实施工情况进行修订。
3.8次构件的涂装。次构件的涂装是不被施工单位重视的项目之一，次构件涂装质量往往很差，这是一个普遍存在的问题，它降低了次构件的耐久度。
4. 结束语
4.1现实处于买方市场的门式钢架轻型房屋钢结构，市场竞争激烈，制造厂家多而水平不一，在这种情况下，尤其应当重视该种结构形式的质量控制，以杜绝大的工程质量事故发生。
4.2门式钢架轻型房屋钢结构制造、安装过程中主要质量问题是：
4.2.1实际用于工程上的钢材炉号、批号不清，工程质量问题的可追朔性差，对工程中所用材料的质量情况要清楚，是否用的是甲方指定的哪个钢厂的钢材并不十分重要。
4.2.2控制好焊接工艺及焊缝质量。
4.2.3钢板厚度的负偏差过大，对于负偏差的概念尚有待探讨。
4.2.4钢架安装中横梁侧向挠曲、跨中倾斜超标是安装过程中普遍存在的问题。
4.2.5钢架安装尺寸不准，致使柃条、系杆、水平支撑螺孔穿不上螺钉。并且屋面表面高低起伏。
4.2.6细部节点从设计到施工都存在问题，是房屋漏雨的主要原因。
4.2.7要重视涂装质量，特别是次构件的涂装质量。
参考文献
[1]《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001.
[2]《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CESC102：2002.
[3]《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002.
[4]《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T709-2006.
[5]《碳钢和合金钢制造的紧固件机械性能》GB/T-3098.
面对高技术时代对高性能钛合金材料日益紧迫的要求，非连续增强钛基复合材料因其具有的高比强、高比刚度、耐高温和耐蚀性能已成为研究的热点。人们对其制备工艺、微结构、力学性能等进行了一系列的研究，而这些研究的主要目标为外加法制备的钛基复合材料。而本研究则采用原位合成工艺制备非连续增强的钛基复合材料。与外加法比较，原位合成法因其工艺简单、材料性能优异，在技术和经济上更为可行。增强体的原位合成，避免了增强体的污染问题，也避免了熔铸过程中存在的润湿性问题，有利于制备性能更好的复合材料。然而，为了低成本高效制备高性能的钛基复合材料尚有许多问题需要解决。因此，从理论和实验上研究这些问题，对低成本高效制备高性能的钛基复合材料具有非常重要的理论和实际意义。
针对金属基复合材料发展应用中的关键问题??成本和性能，本文开发设计了新型的钛基复合材料的制备工艺，可以低成本高效制备性能优异的钛基复合材料。即可利用钛与碳化硼、硼及石墨之间的自蔓燃高温合成反应，采用普通的钛合金冶炼工艺制备出单纯TiB晶须、单纯TiC颗粒增强或TiB晶须和TiC粒子混杂增强的钛基复合材料。为了拓展钛基复合材料的应用领域，为制备高性能的钛基复合材料打下坚实的基础，本文的研究主要包括以下几个方面工作：
1、研究了利用钛与石墨、硼及碳化硼之间的反应制备TiB和TiC增强钛基复合材料的原位合成机理。利用热力学理论计算了钛与石墨、硼、碳化硼反应的Gi自由能DG和反应生成焓DH，结果表明：各个反应的Gi自由能DG值都为负值，说明在热力学上上述反应是可行的。虽然在热力学上可以利用钛与碳化硼之间的化学反应合成TiB2和TiC增强体，但从化学平衡考虑，TiB2不能稳定存在于过量钛中，因此能够稳定存在于普通钛合金中的增强体为TiB和TiC。上述反应都为高放热的反应，从理论上讲绝热温度都大于自蔓燃高温合成的判据，表明反应能自发维持。
2、利用非自耗电弧炉和自耗电弧炉经普通的钛合金铸造工艺制备出单纯TiB晶须、单纯TiC颗粒增强或TiB晶须和TiC粒子混杂增强的钛基复合材料。X射线衍射分析结果表明：原位合成的增强体为TiB、TiC。这些增强体分布非常均匀，主要呈现为短纤维状、树枝晶状和等轴或近似等轴状。电子探针和带能谱的扫描电镜分析结果表明：短纤维状增强体为TiB，而树枝晶状和等轴或近似等轴状增强体为TiC。实验结果与理论分析一致，这为原位自生钛基复合材料的工业化生产提供了依据。
3、研究了原位合成钛基复合材料增强体的生长机制，结果表明：增强体的生长机制与凝固过程及增强体的晶体结构密切相关。原位合成的增强体以形核与长大的方式从熔体中析出而长大。对于原位合成TiB和TiC混杂增强的钛基复合材料，经历了析出初晶、二元共晶和三元共晶三个阶段。由于不同的晶体结构，增强体TiB与TiC形成不同的生长形态。TiB具有B27晶体结构，易于沿[010]方向生长长成短纤维状，而且TiB横截面的形状呈多边形，其晶面主要由(100)、(10)和(101)组成。同时，在TiB的(100)面上容易形成层错。而TiC具有NaCl型对称结构，容易长成树枝晶状、等轴状和近似等轴状。发现原位合成的增强体TiB容易在（100）面上形成高密度的层错，层错的形成与增强体的晶体结构、生长机制有关，同时也有利于降低增强体与基体合金界面的晶格畸变。而原位合成增强体TiC的晶格比较完整，偶尔在(111)面上形成孪晶，该孪晶结构在增强体形核与长大的过程中形成。
4、研究了合金元素铝的加入对原位合成钛基复合材料微结构及力学性能的影响。合金元素铝的加入，并不改变复合材料的物相组成，也不改变复合材料的凝固过程，但由于合金元素的存在，阻碍了增强体的形核与长大过程，导致形成的TiB和TiC初晶更为细小，尤其是使TiC增强体易于形成等轴状。合金元素铝不仅固溶强化了基体合金，而且细化增强体也有利于提高复合材料的力学性能。
5、利用透射电镜、高分辨透射电镜对原位合成(TiB TiC)/Ti复合材料界面微结构进行研究和分析，发现两种增强体与基体的界面均为清洁界面，为直接的原子结合、界面结合状况良好。TiC增强体与基体合金没有确定的位相关系，而TiB增强体与基体合金存在以下位相关系：、、(0002)Ti//(001)TiB和以及、(0002)Ti//(200)TiB和。该位相关系在凝固过程中形成，与增强体的晶体结构及基体合金的晶体结构密切相关，形成该位相关系有利于降低增强体与基体合金界面的晶格畸变能。
6、研究了铸态钛基复合材料和热锻后高温钛基复合材料的力学性能。由于原位合成增强体的加入，钛基复合材料的力学性能与相应基体合金比较有了明显的提高，在增强体含量为8％时，其弹性模量E、屈服强度s0.2和抗拉强度分别达到131.2GPa，1243.7MPa和1329.8MPa，与基体合金Ti6242比较分别提高了19.3，47.4和45.5。其强化机理主要来源于增强体承载、晶粒细化及高密度位错的形成。石墨的加入，形成更多等轴状、近似等轴状TiC粒子有利于提高复合材料的室温性能，这与短纤维状TiB的存在导致复合材料低应力断裂有关。
7、研究了原位合成钛基复合材料的高温瞬时拉伸性能。在600oC、650oC和700oC的抗拉强度分别超过800MPa，750MPa和650MPa，与高温性能较好的IMI834合金比较，在600oC的抗拉强度提高幅度超过25。随着温度的提高，其屈服强度、抗拉强度降低，塑性提高，但与基体合金比较高温强度有了明显的提高。断口分析表明：低温时，裂纹由增强体断裂引起，而在高温时裂纹最先在短纤维晶须TiB的端面上形核，然后裂纹扩展到基体合金中，最后导致材料失效。说明低温时，增强体承载对提高复合材料的力学性能非常有利，而在高温时，其强化作用主要由增强体与位错的交互作用引起。位错容易在短纤维状晶须TiB的端面处塞积，形成裂纹源导致材料失效。因此与等轴状及近似等轴状增强体TiC比较，短纤维状增强体TiB对复合材料高温力学性能的强化效果要低一些。这也是石墨的加入形成等摩尔的TiB和TiC增强体有利于提高复合材料高温性能的主要原因。
8、研究了原位合成钛基复合材料的高温蠕变性能和持久断裂性能。原位合成钛基复合材料的高温蠕变经历了典型的蠕变变形的三个阶段。蠕变持久强度与基体合金比较有了明显的提高。持久强度与温度及载荷密切相关，温度和载荷的提高都降低复合材料的高温蠕变和高温持久性能。石墨的加入形成更多的TiC粒子，同样有利于提高钛基材料的持久强度。在高温、持久载荷作用下，材料的失效仍然主要由短纤维端面处形成裂纹而导致材料失效引起。
本研究首先从理论上分析了原位合成TiB、TiC及TiB和TiC混杂增强钛基复合材料的原位合成机制，并以此为基础开发出了一种新型钛基复合材料加工工艺。利用该工艺钛合金生产厂家可以在不改变设备和工艺的条件下，低成本高效制备高性能的钛基复合材料。而采用该原位合成工艺制备复合材料的性能是可设计和可控制的，针对不同的应用条件，可以设计不同成分的基体合金及不同含量、不同配比增强体的复合材料以满足不同的需求。从合金相图、增强体晶体结构及凝固理论相结合分析了原位合成增强体的生长机制、生长形态、分布状态以及界面微区特征。研究了钛基复合材料的微观组织对钛基复合材料力学性能的影响规律。这些研究为以后制备高性能的钛基复合材料和拓展 钛基复合材料的应用领域打下了坚实的理论基础和为批量生成提供了实用途径。近两年来，研究成果引起了国家航空航天部门的关注，国家“十五”军工重点课题和航天支撑基金、航天创新基金课题获得了批准。并将用于我国的先进战略导弹XX－2改，战术导弹XX－19及新一代洲际导弹和潜地导弹的构件。鉴于该技术在国防军工方面具有的战略意义以及在民用领域的潜在应用前景，与国内大型钛合金加工企业—宝钢集团五钢有限公司开展产业化研究，完成了该材料的中试过程，实现了新型钛基复合材料的工业化生产。研制开发的材料近期将在国家战略、战术武器、宇宙飞船等方面得到验证和应用。并将逐渐推广应用于民用领域，为国民经济的发展作出贡献。
关键词非连续增强钛基复合材料，原位合成，生长机制，凝固，晶体结构，微观结构，力学性能，位向关系，界面结构
Fabrication,MicrostructureandMechanicalPropertiesofinsituSynthesizedTitaniumMatrixComposites
ATRACT
Duetoincreasingrequirementfortitaniumalloywithhighpropertiesinhightechnologyera,discontinuouslyreinforcedtitaniummatrixcompositesownthefollowingadvantages:highecificstrength,highecificmodulus,highelevatedtemperatureproperty,wearresistanceandlowfabricatingcost,sotheyhavebecometheresearchhotot.Theproceingtechnique,microstructureandmechanicalpropertieshavebeenexteivelystudied.However,themainaimisdiscontinuouslyreinforcedtitaniummatrixcompositepreparedbytraditionaltechniquesuchaspowdertechnologyandliquidmetallurgy,wheretheceramicparticlesaredirectlyincorporatedintosolidorliquidmatricesreectively.Inthispaper,paredwithtraditionaltechnique,insitutechniqueownthefollowingadvantages:thetechniqueisverysimpleandthepropertiesareexcellent,soitiseasiertofabricatetitaniummatrixcompositesintechnologyandeconomic.Theinsitusynthesisofceramicparticleavoidsthepollutionofreinforcementsandwettabilityexistingincastingtechnique,soitisvaluabletofabricatetitaniummatrixcompositeswithbetterproperties.However,therearestillquitealotofproblemstoberesolvedinordertofabricatetitaniummatrixcompositeswithhighpropertiessimplyandatlowfabricationcost.Therefore,theresearchontheseproblemsintheoryandexperimentisveryimportant.
Itiswellknownthatthekeyproblemindevelopmentandalicationofmetalmatrixcompositesiscostandproperty.Anewtechniquehasbeendesignedtoproducetitaniummatrixcomposites,inwhichitispoibletofabricatetitaniummatrixcompositeswithhighpropertiessimplyandatlowfabricationcost.TitaniummatrixcompositesreinforcedwithTiBwhisker,TiCparticleorTiBwhiskerandTiCparticle,wereproducedbycommontitaniumalloycastingtechniqueutilizingtheself-propagationhigh-temperaturesynthesisreactiobetweentitaniumandboron,graphite,B4C.Inordertodeveloptheutilizationareaoftitaniummatrixcompositesandmakebasisforproducingtitaniummatrixcompositeswithhighproperties,thefollowingworkshavebeendeveloped.
1.InsitusynthesismechanismoftitaniummatrixcompositesreinforcedwithTiB,TiCorTiBandTiCutilizingthereactiobetweentitaniumandboron,graphite,B4Chavebeeninvestigated.GifreeenergyDGandformationenthalpyDHofreactiobetweentitaniumandboron,graphite,B4Cwerecalculatedbythermodynamictheory.TheGifreeenergyDGofabovereactioisnegative,whichindicatesthattheabovereactioallcantakeplace.ItispoibletosynthesizeTiB2andTiCutilizingthereactionbetweentitaniumandB4C.However,coideringfromchemicalbalance,TiB2cannotexistintitaniummatrixalloystably.Theabovereactioreleasequitealotofheat.Moreover,theadiabatictemperatureisgreaterthanthetheoreticalcriterion,whichindicatesthatthereactioncanbesustainedbyitself,namelyself-propagationhigh-temperaturesynthesisreactioncanoccur.
2.TitaniummatrixcompositesreinforcedwithTiBwhisker,TiCparticleorTiBwhiskerandTiCpart iclehavebeenproducedbynon-coumablevacuumarcremeltingfurnaceandcoumablevacuumarcremeltingfurnace.TheresultsofX-raydiffractionshowthattheinsitusynthesizedreinforcementsareTiBandTiC.Thereinforcementsweredistributeduniformlyinmatrixalloy.Theshapesofreinforcementsareshort-fibreshape,dendriticshapeandequiaxedshapeornear-equiaxedshape.Thereinforcementwithshort-fibreshapeisTiB,thereinforcementwithdendriticshapeandequiaxedshapeornear-equiaxedshapeisTiC.Theexperimentalresultisingoodagreementwiththeoreticalresult,whichprovidesgistforcommercialproductionofinsitusynthesizedtitaniummatrixcomposites.
3.Thegrowthmechanismsofreinforcementsininsitusynthesizedtitaniummatrixcompositeshavebeeninvestigated.Thegrowthmechanismsarecloselyrelatedtosolidificationpathsandcrystalstructures.Thereinforcementsdiersefrommeltandgrowinthewayofnucleationandgrowth.FortheinsitusynthesizedTiBwhiskerandTiCparticlereinforcedtitaniummatrixcomposites,thereinforcementsundertakethefollowingthreestages:primarycrystal,binaryeutecticandternaryeutectic.Duetothedifferentcrystalstructures,TiBandTiCgrowindifferentshapes.TiBisliabletogrowalong[010]directionandformshort-fibreshapeduetoit’sB27crystalstructure.TheshapeofTiBatcrosectionispolygon,thecrystalfacesarecomposedwith(100),(101)and(10).Moreover,thereisstackingfaultinTiBandthestackingfaultislikelytoformat(100)crystalface.TiCwithNaClcrystalstructuregrowsindendritic,equiaxedornear-equiaxedshape.
4.Theeffectsofaluminumadditiononmicrostructureandmechanicalpropertiesofinsitusynthesizedtitaniummatrixcompositeshavebeeninvestigated.Theadditionofalloyingelementaluminumdoe’tchangephasesandadjustthesolidificationpath.However,thealloyingelementhindersthenucleationandgrowthofreinforcementsthatresultinmorefineTiBandTiCreinforcementsandmakeTiCreinforcementsgrowwithequiaxedparticleseasily.Aluminumnotonlystrengthethematrixalloybysolidsolutionstrengthening,butalsoimprovesthemechanicalpropertiesbyrefiningthereinforcements.
5.TheinterfacialmicrostructuresofinsitusynthesizedTiBwhiskerandTiCparticlesreinforcedtitaniummatrixcompositeshavebeenoervedbymeaoftramiionelectronicmicroscopyandhigh-resolutiontramiionelectronicmicroscopy.Theresultsshowthattheinterfacesareveryclean.Theyarebondedwell.ThereisnocoistentcrystallographicrelatiohipbetweenTiCandtitanium.However,therearefollowingcoistentcrystallographicrelatiohibetweenTiBandtitanium:,,(0002)Ti//(001)TiB,and,,(0002)Ti//(200)TiB.Moreover,itiscloselyrelatedtothecrystalstructuresofreinforcementandmatrixalloy.Theformationofabovecrystallographicrelatiohiisvaluabletodecreasetheenergyoflatticestrainbetweenreinforcementandmatrixalloy.
6.Themechanicalpropertiesofcast-titaniummatrixcompositesandhigh-temperaturetitaniummatrixcompositesafterhot-forginghavebeeninvestigated.Duetotheincorporationofinsitusynthesizedreinforcements,themechanicalpropertiesimproveobviouslycomparedwithmatrixalloy.Whenthevolumeofreinforcementsis8,theYoung’smodulusE,yieldstrengths0.2andteilestrengthare131.2GPa,1243.7MPaand1329.8MPa,reectively.Theyimprove19.3,47.4and45.5,reectively.Thestrengtheningmechanismsincludethefollowingfactors:undertakingloadofreinforcements,refinementofgrainsizeandformationofhigh-deitydislocatio.TheadditionofgraphiteformsmoreTiCparticleswithequiaxedornear-equiaxedshapethatisvaluabletoimprovethemechanicalpropertiesoftitaniummatrixcompositesatroomtemperature.ThisisrelatedtoexistingofTiBthatresultfractureofcompositesatlowlevelofaliedstrain.
7.Theultimateteilemechanicalpropertiesoftitaniummatrixcompositesatelevatedtemperaturehavebeeninvestigated.Theultimateteilestrengthsofinsitusynthesizedtitaniummatrixc ompositesat600oC,650oCand700oCare786.1MPa,657.4MPaand564.3MPa,paredwithIMI834alloy,theultimateteilestrengthat600oCimproves23.8.Astemperatureincreases,theyieldstrengthandultimatestrengthdecrease,paredwithmatrixalloy,themechanicalpropertiesathightemperatureofinsitusynthesizedtitaniummatrixcompositesimproveobviously.Theanalysisoffracturesurfacesshowthatcrackareformedduetothefractureofreinforcementsatlowtemperature,whilethecracksarelikelytonucleateattheendsofshort-fibreTiBandpropagatetomatrixalloyathightemperaturesothatcompositesfailure.Theyindicatethatundertakingloadofreinforcementsisvaluabletoimprovethemechanicalpropertiesatlowtemperature.Athightemperature,thestrengtheningeffectresultsfromtheinteractionbetweenreinforcementsanddislocatio.DislocatioareliabletoaccumulateandentangleattheendsofTiBwhiskers,paredwithequiaxedornear-equiaxedTiCparticle,thestrengtheningeffectofTiBwhiskerontitaniummatrixcompositesislowerthanthatofTiC.ThisisalsothemainreasonthattheadditionofgraphitetoformmoreTiCisvaluabletoimprovethemechanicalpropertiesathightemperature.
论文关键词：知识 知识管理 组织学习
1引言
知识是人类对客观世界感知的一个层面。知识的核心价值是发现、共享和传授.以机电产品的设计开发为例，其过程是一个极富知识含量，高强度的脑力劳动过程，对从事产品设计人员的脑力水平.知识结构水平以及专业实践经验有较高的要求.通常，从事此类工作的企业.对掌握核心技术，工程经验丰富的工程师有着极大的依翰.一旦这样的工程技术人员离岗，对企业来说将是极大的损失。面对这一问题，人们开始思考如何最大限度地实现组织知识的共享、传授和继承.也就是如何有效地实现知识管理和组织学习。
2主动知识辅助方法
经验证明，单纯凭借机器智能有效地实现知识管理井降低人的脑力劳动强度难度过大、效果不佳，因此必须走人一机智能协作的道路.如何具体地实现人机协作，高效地实现知识共享和继承.本论文提出了机器向人的主动知识辅助方法的研究。该方法主要研究内容包括以下几个方面:
第一，建立微观领域的一般知识结构模型(比如以一个机电产品的典型设计为微观领域)，研究其可能涉及到的知识分布的广度和深度，搜集其各种形式的知识，包括专家问询、教科书，设计参考书，墓础理化知识等等;第二.研究人类在机器辅助下快速利用知识的规律，以便合理地组织所搜集知识的结构。使人能够快速利用机器提供的知识完成决策(快速利用是指在机器提供了足够的知识后，人去推理和利用.不同于传统意义上的彻底学习).第三，荃于以上两点，使用计算机理论和方法，建立机器知识存储/.提取模型，确立机器知识存储、检索、输出的合理机制。第四，逮立主动知识辅助的人机接目模型:包括探询(Perceiving)人的知识结构和提供知识辅助两部分.首先基于人类快速利用知识的规律，建立合理的知识探询(检侧)机制，进而针对用户知识探询(检侧)的结果有针对性地给子主动的知识辅助.
3主动知识辅助系统
主动知识辅助系统是以主动知识辅助方法为思想，利用计算机和网络技术等信息处理手段建立起来的软件系统.针对某一实际任务或决策过程(不失一般性)，系统为用户提供完成该任务或决策所需的知识，引导那些知识存在欠缺或知识结构不合理的用户(如工程经验不足的工程师)最大限度地降低预学习的负担，减少重复劳动，实现专家头脑中知识的继承和共卓。该系统的设计主要包括知识获取、知识表示和知识利用三大部分。
3 .1知识获取，知识表示
知识获取就是从人类专家获取领域知识并将知识转化为计算机可利用的形式送人广义知识库。本系统采用的知识的获取方式主要有以下两种:(1)从设计标准、手册、规范和专家经验中获得，(2)询问专家。
知识表示主要研究用什么样的方法将解决问题所需的知识存储在计算机中，并便于计算机处理。本系统的后台知识库总体结构采用多文件形式的层级树形等级结构。在理论上讲，多文件结构是多个等级结构的奥合(如图1所示)。
等级结构的最底层是知识单元.这些知识单元是最小的在知识利用时可操作的符号集合。知识单元包括名称，知识本体和所属知识结构层三部分。
由于人类学习的过程是一个从单一到繁多，从简单到复杂的循序渐进的认知推理过程.为此，我们依照上述方法，把搜集到的知识按其静态知识结构加以细化处理，细化为不可再分的原子级别的知识单元闲，井将这些知识单元以及其组织结构存储在数据库中。
3.2知识利用
知识的利用就是从已有的知识中推导出所需要的结论和知识.本系统的知识利用可以通过“推’和“拉.两种方式混合进行.“拉”式知识利用是以用户为主体，系统使用者通过图形用户界面(GUi)，向系统输人要查询的关链词，进而系统反馈出知识库中所有与关键字内容相关的知识单元。“推，式知识利用则是系统为主体，通过设计知识测题，系统对使用者进行开放式提问。用户答题完毕提交结果后，系统推理检侧出用户的知识结构水平，进而有针对性地给出知识辅助。系统推理是通过数据库中不同数据表之间的层次链接关系实现。知识单元，知识测题以及测题答案三者之间的E一R图(如图2所示)
4系统实现及运行环境
本系统是以人和信息为墓础.通过计算机手段，利用信息技术建立起来的网络系统。整个系统以Windows XP服务器操作系绕和Apache HTTP Server服务器为平台，将MySQL数据库管理系统作为后台知识库的存储工具。系统人机GU1交互界面利用Java语言在通用工具平台Eclipse环境下开发，并使用Web设计语言(HTML. PHP以及JavaScript)实现系统的在线服务。
5系统运行实例
我们选取机械领域中的汽车球头销组件的接触有限元分析作为微观研究领域，以完成球头销组件的接触有限元分析作为任务。图3所示为该辅助系统在实际运行中的截图.
6结语
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