时间：2023-07-06 17:15:50
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇土木工程抗震设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：土木工程结构设计；抗震设计；必要性；设计要求；提高水平
1土木工程结构设计中的抗震设计
1.1土木工程结构设计。结构设计是土木工程设计中的重要组成部分，且结构设计的主要内容包括抗震设计、人防设计、地基及其承载力设计、防潮抗渗设计等。这些设计都是服务于土木工程，使其质量符合规定的要求，并增强土木工程的使用性能。
1.2抗震设计。所谓的抗震设计就是为了降低地震灾害带给我们的经济损失与人身危害，在土木工程结构设计过程中，着加强工程结构的抗震能力，对土木工程的抗震性能进行计算与设计，以土木工程的结构整体为出发点，设计与计算土木工程结构在刚度、强度、延度和轴压比等方面是否符合相关要求，土木工程整体是否符合抗震要求。
1.3土木工程抗震设计必要性分析。据相关资料显示，近些年来我国的地震情况屡屡发生，小则房屋破损，大则家园毁灭。而土木工程作为人类生产生活必不可少的一项需要，受到地震的影响较大，一旦土木工程本身抗震设计不符合要求，那么在地震来袭时就会引发土木工程全面崩溃的现象，不仅影响着土木工程的正常使用，造成重大损失，更重要的是有可能威胁着人类的安全问题。所以在设计的过程中，无论设计的土木工程处于何种形态，用何种材料施工而成以及何种结构形式，都需要重视土木工程的抗震设计，并将抗震设计理念贯穿于整个设计过程。
2土木工程抗震设计要求
前文已述，土木工程的抗震设计至关重要，在实际的设计过程中需要遵守许多的要求，这些要求可以更好的把握抗震设计理念融入工程建设中，使土木工程更加符合相关抗震要求。以下是对土木工程抗震设计要求的具体分析。
2.1针对不同的工程建设地点，确定不同的抗震等级。我国的地震带分布较为分散，一些地区频繁发生地震，而有些地区几乎不发生地震的情况，这就要求在实际的工程抗震设计过程中，要根据不同的工程建设地点，确定不同的抗震等级。对那些地震带要加强抗震等级，对抗震性能的要求就更为的严格。
2.2分析工程建筑规则性对抗震性能的影响。在设计土木工程结构时，要考虑工程建筑是否规则，如果不规则对抗震性能有什么影响。一些工程建筑标新立异，平面、立面、竖向剖面等都处于不规则状态，在一定程度上，影响着工程建筑的抗震性能。所以在设计土木工程结构时，要倾向于工程建筑形体的规则化，在平面设置建筑抗侧力的主要构件时，应当保证周围结构与中心的刚度与强度平均分布，保证同一主轴方向的所有抗侧力构件刚度与强度位于平均形态。抗侧力主体结构沿着构成变化和竖向断面也要保持均匀，避免刚度与承载力突变。
2.3确定工程建筑结构体系。工程建筑体系要综合建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、工程建筑的高度、结构材料等因素来确定。实际的土木工程结构体系应具有明确的计算简图与合理地震作用传递途径；避免因部分结构或者构件破坏而导致整个工程建筑丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；对可能出现的薄弱部位，在地震发生时，即便一些工程建筑部位出现问题，其他部位也可以很好的承载纵向负载，提升总体抗震稳固性，使得建筑结构切实做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”。除了以上设计要求外，还要符合其他的设计要求，这些要求不仅可以为土木工程抗震设计提供有效的参考依据，还可以约束抗震设计。提高抗震设计水平，使得土木工程建筑符合相关的抗震设计要求，切实提高抗震设计质量。
3提高土木工程抗震设计水平的相关措施
前文已述，抗震设计对于土木工程来说至关重要，所以在实际的土木工程建设时，在抗震设计方面，要更加侧重于抗震设计水平的提高。以下是提高土木工程抗震设计水平的相关措施的具体分析。
3.1优化抗震设计理念。设计理念是抗震设计的核心部分，直接影响着工程抗震性能。换句话说，良好的土木工程抗震设计理念，才能设计出科学合理的方案，才能在结构的计算与分析中思路清晰，对计算结果的正确与否能进行判断，并合理地进行相关构件的构造设计。不仅如此，良好的设计理念也会给工程的施工带来便利，故而，优化抗震设计理念是提高抗震设计水平的重要措施，这就要求设计人员在抗震设计中要提升综合专业知识的运用能力与工程的实践能力，全面培养创新抗震设计理念，切实提高抗震设计水平。
3.2完善抗震设计方案。若要提高抗震设计水平，首要的工作就是完善好设计方案，设计方案既是设计的产物，也是工程施工的依据与参考。完善设计方案就要切实的从设计内容抓起，尤其是注意细节的完善问题，例如土木工程建筑结构较为薄弱的部分，要加强抗震处理；根据抗震设防类别、湿陷性黄土等级、地基液化来采取措施，提高地基的刚度和整体稳定性。当工程建设地点的地基的受力层范围处在严重不均匀土层、软弱粘性土层、新近填土时，要合理估计计算地基在地震时形成的不均匀沉降，从而采取加强上部结构和基础的处理措施或者加固地基、桩基的措施来加强地基的承载力。只有完善抗震设计方案，才能在工程建设中进一步发挥抗震作用。
3.3做好抗震计算工作。所谓的抗震计算是指土木工程抗震设计过程中，构建计算模型，并在模型的基础上，考虑上下结构的受力性质体系，并做好荷载计算、抗力计算等工作。除此之外，要充分考虑工程结构间的差异。在实际的抗震计算过程中，一般均以工程建筑两个主轴方向对水平地震作用进行计算，而水平抗震作用通常是由各个方面的抗侧力构件共同承担的，倘若工程建筑采用的是斜交抗侧力构件的结构或不对称、不清晰的不规则结构，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
3.4提高设计人员的专业素质水平。为了进一步推动抗震设计的发展，要着重提高相关设计人员的专业素质水平。设计人员要定期接受专业知识培训，使得相关工作人员时刻保持本领恐慌意识，不断丰富自身，提高工作能力与工作效率。不仅如此，设计人员还要不断的融入创新思想，创新设计理念，致力于抗震设计高水平发展。除此之外，还要培养设计人员的责任意识，对工程负责，对企业负责，用最少的成本达到最好的抗震效果。
综上浅述，土木工程结构设计中的抗震设计对整个工程来说至关重要，不仅因其是结构设计中的重要组成部分，更是由于其确保着工程抗震性能，在一定程度上保证着使用安全问题。因此，对抗震设计的要求就格外的严格，需要按照一定的规定要求进行设计，力求设计完善化、科学化、合理化。为了提高工程抗震性能，就要切实的从提高抗震设计水平着手，优化设计理念、完善设计方案、做好抗震计算工作、提高设计人员自身专业素质水平等都可以提高抗震设计水平，使得土木工程切实符合抗震要求，也推动着土木工程的发展。
参考文献
[1]方小丹，魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报，2011（12）：180.
[2]胡洁.浅析建筑结构抗震设计[J].科技创新与应用，2012（6）：54.
2016年5月3日，著名桥梁与结构工程专家、中国工程院院士、同济大学教授范立础先生病逝，享年83岁。
范立础，1933年6月出生于上海。1951年9月考入上海交通大学土木工程系，1952年9月全国院系调整，转入同济大学路桥系攻读桥梁与隧道工程专业。1955年7月毕业后留校任教，历任同济大学教务处副处长，结构工程学院副院长、院长，土木工程防灾国家重点实验室学术委员会常务副主任。
2001年范立础当选为中国工程院院士。曾兼任中国土木工程学会桥梁及结构工程分会理事长，中国土木工程学会副理事长，国际桥协常务理事及中国团组主席，中国振动工程学会结构振动控制分会副理事长，《土木工程学报》编委会副主任委员等职。2009年获国家科技进步一等奖，2013年荣获“上海市教育功臣”称号。
1976年唐山发生特大地震，促使国内工程学界意识到，亟须启动包括桥梁在内的工程抗震研究。其时，范立础在他的导师、著名桥梁工程与力学专家李国豪院士的要求下，开始攻关桥梁抗震理论研究。
范立础不仅在国内率先开展了大跨度桥梁抗震设计理论研究，且经过多年努力，奠定了中国桥梁抗震研究的基础。他建立了大跨度桥梁抗震理论，在国际上首次提出了基于寿命期与性能期的大跨度桥梁抗震设计方法。他还开发了第一代、第二代减震耗能技术，并在汶川地震和芦山地震中得到了验证。
范立础主编了中国首部《城市桥梁抗震设计规范》，主持完成了多项国家重大科研项目和50余座国家重大桥梁工程的抗震研究。
30多年过去，范立础院士一直带领研究团队，执着坚持桥梁抗震理论和应用技术的创新研究，首创性地提出了基于桥梁寿命周期和性能的抗震设计方法。如今，这一抗震设计新方法已经被国家行业标准采用，并应用于多座国家重点工程的抗震设计中。
范立础还具有令人称道的学术预见。进入本世纪后，他一方面继续从事桥梁抗震研究，另一方面他洞察到国际工程界的最新发展趋势，并历经从调研、论证、审批到开工建设总计8年时间，最终实现了“建设一台15年不落后的多功能振动台实验室”的夙愿。目前，这一当前世界规模最大、由四座振动台组合而成的“同济大学多功能振动实验中心”已投入使用，成为中国土木工程领域防灾的一个开放试验平台。
范立础于1999年获“茅以升桥梁大奖”；2009年，由他主持的“大跨、高墩桥梁抗震关键技术”获国家科技进步奖一等奖；2010年，范立础获何梁何利奖。
范立础培养的众多学生，如今已成为活跃在中国桥梁建设和设计前沿阵地的领军人物和技术中坚，如世界最大跨度斜拉桥苏通长江大桥设计负责人、上海长江大桥设计负责人等。他主编的《桥梁工程》（上册）迄今已重印14次，是公认的高校土木工程专业道路、桥梁方向和道路桥梁与渡河工程专业的经典教材。
关键词：土木工程；结构设计；问题；对策
中图分类号：TU318文献标识码： A
一、土木工程结构设计中存在的问题
对于建筑结构来说，其安全性和稳定性是首先必须要进行考虑的，对这些性能会产生影响的主要包括三个方面的内容:施工的质量，建筑工程结构设计以及建筑质量指标，在使用过程当中的情况也会影响到结构的安全和稳定。在我国目前的情况中，结构设计方面存在很多的问题，相关的部门管理不够严格，这将会直接影响到结构的安全性能，进而造成工程事故的产生，使得建筑企业遭受巨大的损失。我国相关的法规也还不是很健全，需要进一步的完善，结构设计的承载能力不足。同时结构的稳定性和变形能力也不足，因此结构在地震或者是爆炸中就很容易受到极大的损伤而倒塌，造成巨大的损失。但是如果在结构设计时进行充分的考虑，使得结构的稳定性和变形能力都比较强，那么结构的损伤会小很多，不至于倒塌造成巨大的人员伤亡。土木工程结构设计在我国的起步比较晚，和国外的发达国家相比，还存在一定的差距，主要的问题包括以下几个方面：
1、土木工程建筑结构基础设计中存在的问题
1.1承重柱截面高度设计过小
在很多的建筑物中对于抗震烈度的要求在六度的时候，很多的建筑结构设计人员认为六度没有必要进行防护措施，这样更加利于受力分析。但是没有防护的结果会导致承重柱的截面较小，在外界强加外力的作用下，会使柱与梁之间产生断裂的现象，这样就会对建筑施工造成严重的安全隐患，降低了建筑的耐久度，一旦有强烈的地面运动就可能会发生倒塌的事故，轻则建筑歪斜，重则人员的伤亡。
1.2砖混结构中建筑工程构造柱与承重柱混淆不清
土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计，可以对防止墙体裂缝产生的良好效果，是提高房屋建筑抗震水平的重要举措。实际上，设计人员混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，没有为构造柱设置基础。如构造柱与承重柱混淆使用会降低墙体的约束作用，一旦有地震发生，构造柱的强度不及承重柱就会使其中的薄弱环节遭到破坏，最终导致建筑的坍塌。在建筑的过程中构造柱一般不另设基础，这就会造成承重能力比较薄弱，当构造柱当做承重柱使用的时候，较大的负荷就会使支撑的部分发生裂缝，所以在设计的过程中设计人员一定要正确区分构造柱与承重柱，根据自身的特点在适当的地方使用，避免错误使用带来的安全隐患。
2、结构设计牢固性差
安全是结构工程最重要的质量指标，结构的设计与施工水准在一定程度上决定了工程的安全性，所以结构设计是防止破坏倒塌的重要保障，其中牢固性问题已成为工程结构常见的质量隐患，主要体现在以下几个方面:
2.1工程设计规范的安全设置水准偏低，对结构构件承载能力的安全性、安全系数范围的定位不明确；
2.2工程设计规范的整体牢固性差，在结构工程设计时，设计人员或相关单位不重视设计，也缺少设置安全等级前的论证，因此造成的火灾、地震等人为破坏而造成的整体倒塌现象比较常见；
2.3土建结构工程的耐久安全性差，而且缺少对结构的正确使用与维护意识，对于钢筋锈蚀或混凝土腐蚀不重视，从而导致结构安全事故的出现，并造成了土建结构的使用寿命严重缩短。
3、土木工程结构设计安全设置水准偏低
我国土木工程质量和安全性能不高的另一个原因是结构设计安全设置标准偏低，由此导致了工程安全规范方面的漏洞，致使安全设置规范难以发挥对工程设计的约束作用，工程质量相对较低，较易造成安全事故的发生，损害了工程的建设效益，缩短了工程的使用年限。这些问题的出现都要归因于我国土木工程结构设计安全规范低于国外水平，由此导致施工的质量难以达到国外土木工程施工质量水平。由此要针对工程设计结构安全设置标准加以改善，从而以更高的要求来进行土木工程的施工规范。
二、土木工程设计优化策略
1、完善土木工程结构设计标准
针对土木工程结构设计中的问题，要不断完善各种技术标准，积极吸引国外先进工程施工技术，并根据我国实际情况加以创新。要针对土木工程设计安全设置不足的情况加以规范，提高各种技术标准，使土木工程的设计施工能够提高一个层次，以更高的水平保证土木工程的质量，防止安全事故的发生，保证工程的耐用性和效益水平的发挥。要结合工程设计规范和工程具体实际进行分析，针对不科学的设计规范及时向主管部门反映，及时进行修正，保证安全设置规范的科学性和合理性，保证拥有更高层次的土木结构设计的出现。
2、确定构件截面尺寸
土木工程需要严格控制截面尺寸的构件，其主要有柱尺寸、梁尺寸、板尺寸三种，具体确定方法如下:
2.1柱尺寸。土木工程的结构主体柱截面一般都相同，因此可以估算中柱的截面尺寸，然后估算出整个结构恒荷载的标准值、活荷载标准值，混凝土轴心抗压强度的设计值和柱轴力的设计值等；
2.2梁尺寸。以柱距为标杆。如果柱距相同，则表示边跨梁、中跨梁、边柱联系梁、中柱联系梁等的截面尺寸一致；
2.3板尺寸。需要考虑限制板的挠度、裂缝宽度等因素对铺设在板内管线的影响。
3、内力组合的设计
内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上，组合框架梁的内力。
3.1承载力抗震系数的调整
工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力。
3.2框架梁的内力组合
梁承载力的设计控制截面，通常采用梁端和跨中的方式。当地震作用组合的时候，除了要利用梁端的抗负弯矩和剪力设计进行界面的控制，还需要组合梁端的正弯矩。譬如土木工程结构在使用期间，很有可能同时遇到两种类型以上的可变荷载。为了减少结构的不利效应，可以控制可变荷载效应组合和永久荷载效应组合，分别取值1.2和1.35；而如果效用有利于结构设计，则效应取值为1.0，倾覆、漂移、滑移等取值为0.9。
3.3跨间弯矩计算
结构在恒载和活载作用下，可将近似取值跨间弯矩。并根据支座弯矩的调幅和平衡条件，计算得出相应荷载。其中，需要涉及到的计算因素有梁端左右的弯矩、竖向荷载、地震力组合等。
4、安全性设计
在进行安全设计时首先应该注意的就是加强对设计人员的专业素质的要求，让其可以充分的掌握相关设计规范，结构计算要熟练和准确，理论知识要充分，同时培养良好的设计素养。这些都有待于设计人员不断提高自身的专业素质，在工作中对自己严格要求。其次就是相关的设计单位需要进行科学以及有效的管理，施工单位在选择设计单位时需要选择设计经验丰富，相关资质等级较高的单位，这些单位的管理一般都比较的先进。再者就是在进行设计计算时需要细心，除了一般的要求的设计项目需要满足设计要求之外，还需要认真的检查设计的每一个步骤是否有问题，因为一旦计算出现问题，整个设计都会受到影响，因此对于每一个数据都要认真的进行核实和校对。最后就是在进行施工时需要对施工单位进行现场监督，保证施工是按照图纸进行的，在施工验收阶段，通过和施工单位配合，保证施工人员正确的理解施工图纸，避免因为图纸问题引起工程质量问题，同时还应该严格按照工程施工图来进行工程的验收，以保证工程的质量。
5、科学管理，定期检测
土木工程的维护检测对整个土木建筑的使用寿命和质量息息相关。任何质量事故，都是由量变到质变的过程，因此我们需要定期对土木工程施工进行全方位的安全检测。第一，在检测过程中还需相应的监督部门对检测全程监督，以此来督促工程单位以严谨的态度对待检测工作。第二，土木工程的牢固性在正常使用中，很难察悉问题，只有遇到严重灾害时问题才出现，是因为小的隐患逐步扩散导致。所以，需要对土木工程做定期的维护检测。
三、结束语
工程结构越来越大型化、复杂化，超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现，满足人们的生活需求，同时也演变为社会实力的象征。土木工程需要解决的根本问题是工程的安全，使结构能够抵抗各种自然或人为的作用力。因此，要采取切实有效的措施，提高土木工程结构设计的有效性，确保建筑工程的安全。
参考文献
关键词：土木工程；结构设计；解决措施；
中图分类号：TU318文献标识码： A
一、土木工程结构设计尚存问题
（1）构造柱和承重柱的区分问题
构造柱若是设计合理，能够有效防止墙体裂缝的发生，是提高土木工程抗震能力的有效途径和手段。但是在实际的设计工作中，部分设计人员没有完全意识到构造柱设计的重要性，甚至不能为砌体结构构造柱设置基础。所以，在抗震能力方面不是很强，造成了结构的裂缝和沉降，甚至导致土木工程的倒塌。此外，没有对承重柱的受力加以客观全面的分析，将其截面面积设计的太小。如此一来，一旦发生外力破坏，柱体和梁体变化产生裂缝。
（2）不合理的地下室外墙
土木结构设计过程中，较为重要的部分便是地下室的外墙设计，与此同时，这个部分也是问题出现最多的部分。在土木结构设计的过程中，对地下室外墙的设计要求是十分严格的。其中，对于墙的厚度、混凝土的强度以及防水性能都有比较明确的标准，然而一些土木施工单位的人员并没有意识到它的重要性，在施工的过程中忽略了土木施工场地的具体情况，只是简单的进行垒墙，并没有考虑到地下水位的高低情况、地下总层数以及地上负载等问题。
（3）设计图纸过于简略
土木结构设计图纸作为土木工程施工的基础，要求土木图纸能够非常详细的说明土木结构设计的每一个环节与细节。例如，结构类型、抗震防震、墙体材料等方面。在当前土木工程结构的设计过程中，一些工程设计单位对土木结构设计不够规范。例如，在梁、柱、墙的配筋图中，对地上、地下的结构标高和结构层高没有进行清晰的标注，导致施工现场一片混乱，甚至导致土木施工方面安全事故的发生。
（4）忽略环境影响因素
工程结构设计在考虑结构稳定性和安全性基础上，还需要全面考虑外部环境因素，包括空气湿度、温度和土质结构等，但就现状来讲，环境因素往往会被忽略，而这些因素对结构构件会产生重大的负面影响。不仅无法强化工程结构的稳定性和安全性，而且也会对工程结构带来巨大隐患。
（5）盲目的追求低含钢率
当今社会，土木方的工程数量日渐增多，而少数的土木方则为了追求更高的经济效益，盲目的追求土木材料的低含钢量，在土木结构设计中忽视了设计情况，导致土木施工的安全性降低，对土木工人的生命安全有很大的消极影响，更降低了今后土木中居民们的安全系数。
二、土木工程结构设计中存在问题的解决措施
（1）设计详细的图纸
土木结构主要是体现在土木图纸中，同时也是施工时的重要依据。一旦图纸出现问题，就会影响到整个土木的施工。所以，设计土木图纸的土木结构设计师一定要认真负责的按照规范完成，不能盲目的为了追求速度而将标注省略。与此同时，在设计图纸的过程中，对于所出现的复杂之处、细微之处要进行详细的标注，以免在日后的土木工程施工过程中出现一些较为麻烦的情况。图纸设计师在设计图纸结束后，应该进行认真的检查，认真的审核出图纸中是否存在一些错误。如若有，则应该及时的进行改正，避免一些不必要的损失。
（2）设计内力组合
内力组合是工程结构设计中抗震设计的关键点，要在调整结构抗震系数的基础上加以科学设计。在进行抗震设计时，构件材料的强度要大于未考虑抗震要求时的材料强度。若是以普通抗震设计材料强度对抗震系数加以计算，那么在实际工程结构抗震设计过程中要对系数加以调整。经过全面的抗震系数调整，提高土木工程结构的抗震能力。
（3）严格的遵循设计规范
在当前土木业迅速发展的今天，如若想保证土木行业能够健康发展，则要求土木商必须严格遵守土木行业方面的法律法规，按照相关的规定进行活动。这就对土木结构设计师提出了很高的要求，即作为一名土木结构设计师，不但要认真的学习设计的规章制度，也要按照相关的规定进行合理的结构设计。以此来促进建设结构设计向着规范化的方向发展，避免在土木过程中发生一些安全问题。
（4）地下室嵌固端的选择问题
嵌固的概念，这里所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固；力学嵌固――完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动，实现了完全的约束。在有地下室的结构设计时，地下室的顶板是否作为上部结构的嵌固是很重要的。而强度嵌固――柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁上，即强梁弱柱。实现的方法：
1、增大梁的抗弯能力；
2、增大地下室柱顶的抗弯能力；
3、满足规范的各项要求。
嵌固端所在层楼板要求连续，这样才能保证水平地震力的传递。实际工程中常遇到地下室顶板开洞，甚至是大面积的开洞，此时必须要与结构设计配合，避免将洞口设在主楼周边，开洞面积不宜大于嵌固端层楼板面积的30%，同时将洞口周边楼板加厚，以满足刚性楼板的要求。工程中还会碰到当地下室顶板的标高不一致的情况，以下沉式广场为代表，如果地下室顶板与地上一层高差小于层高的1/3，则只要地上一层的侧向刚度能满足规范要求，则地下室顶板可作为嵌固端，即使高差稍稍超过1/3层高，也可将主楼周边一跨的楼板适当抬高以满足高差，不过需进行加强处理：有错层部位加大梁的刚度，在错层处楼板加腋，以保证水平剪力的传递路径。
（5）加强与其他土木专业设计人员的交流
在了解设计要求后。设计工作者的第一要务并非根据自己的设计思路开始设计。因为所有的设计都是以实际施工过程为准的。任何不考虑实际效果的设计最终只能存在于图纸之上。因此，在了解实际的设计要求之后，设计工作者应该先对土木物所处的环境进行具体的分析，分析的内容包括土木物的地理环境、占地面积、主要用途等。综合上述因素。设计工作者首先要对设计内容有一个大体的掌握。在前期准备的基础上。与土木工作人员进行沟通。了解各种建造设计可能出现的情况，分析各种材料。进行估价预算等。要注意的是确定各个专业之间相互文叉配合的部分，以便实际开工时各自注意。
（6）设计师加强自身素质建设
设计师应加强自身的专业素质和对国家土木条例的学习。随着我国土木业的发展，各种主题风格的土木物层出不穷。设计师作为土木物建造的奠基性人物，有必要在不断丰富自身理论知识的同时，充分了解国内外的著名土木，并将其所富有的内涵与中国的社会环境、地理环境相互结合，强化自身的设计经验。对于和自身工作密切相关的国家土木条例也要及时学习。避免在设计过程中出现不必要的差错。
（7）正确的设计地下室外墙
地下室的外墙是整个土木物的根基，起着支撑土木物质量的重要作用。因此，如若地下室的外墙设计没有进行正确的设计，就会导致整个土木物失去稳定性。在设计地下室的外墙时，需要作为首要考虑的部分就是整体土木物的质量，其次是结合当地的地质以及下水位等因素进行综合性的考虑。例如，高层土木物的地下室外墙的厚度应该大于或者等于2.5厘米，而且地下室外墙混凝土的强度应符合相关标准，因为如果超出正常高度的混凝土强度会导致裂缝的产生。
三、结语
总之，结构设计是一项既全面又系统的工作，在对土木外观的要求进行合理协调的同时，还需要满足相关的安全系数。因此，在对土木工程结构进行设计时，需要设计师对于结构设计中出现的问题，要积极采取相应的措施进行解决，保证土木结构设计的合理性和科学性，从而促进土木行业的健康、协调发展。
参考文献：
[1]郝敏.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].黑龙江科技信息，2013（27）
关键词：土木工程，现状，发展趋势。
中图分类号：S969.1 文献标识码：A 文章编号：
随着人们对建筑要求的不断提高，需要建构高层、大规模，甚至是大跨度的建筑，并且要求既要满足工程进度以及质量的要求，同时也需要保证成本的控制。
一、 土木工程发展现状
1.土木工程理论的发展
随着科学技术的不断发展和进步，与建筑相关的学科，包括:力学、结构动力学、统计学等等学科的不断发展和进步，为土木工程的发展提供了重要的理论基础和技术支持。信息化的不断普及和深入发展，大型计算机在土木工程上的充分应用，包括结构抗力计算到极限状态理论、材料特性结构分析等，使得土木工程在强大的理论基础之上快速、全面地提升和进步。
2. 建筑设计的发展
随着土木工程的不断发展和进步，使用概率统计来设计和分析各种数据，如: 荷载值、材料强度值。通过对风力、阳光、地震等不同自然情况的综合分析，结合工程的选址、结构体系等实际情况，进一步研究出可靠度极限状态的设计，得到工程的应力情况和力学性能等，以确保其满足现代土木工程的需要。随着土木工程理论的不断深入和技术的逐步发展，土木工程的设计和规划已经改变了以往凭借经验设计工程方案的惯例，特别是大规模的土木工程，运用了系统工程的理论和方法，趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。
3.土木工程施工的发展
1) 建筑材料的发展。
复合材料高强钢材等全新建筑材料在土木工程中得到了不断发展和应用。如: 碳纤维、铝合金、镁合金、镀膜玻璃、双层中空玻璃、玻璃纤维增强塑料( 玻璃钢) 、各种节能混凝土等新型工程材料已在工业和民用建筑中得到广泛使用，它们在强度和耐久性上表现出优越性，为高层、大跨和结构复杂的大型土木工程建设提供了重要物质基础。但是，这些材料也有其缺陷，如: 有些弹性模量偏低，有些成本太高，应用范围比较窄，所以还需要进一步研究。
2) 土木工程实施工艺的发展。
工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展，如: 同步液压千斤顶、直升机安装技术、滑模等先进技术的出现，使得大规模的、高层的、复杂的土木工程不断发展并得以实现。预应力技术是施工工艺中最为突出的技术之一，可以应用在大跨度、大开间等多层和高层建筑，还可应用于核电站、预应力储仓、桥梁结构、公路工程等等。
二、 土木工程发展趋势
1.精密化的理论研究
未来土木工程的理论发展趋势集中在力学，利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用，重点为解决数学分析与处理。现阶段，有些领域还不够完善，比如: 对于结构复杂的、流体介质等受力分析，需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题，还需要专门化的数学来解决。土木工程的信息化，可以模拟更复杂的施工情况。
2.土木工程材料的发展
土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长，而且随着生态型建筑理念的发展，对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高，需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料，以适应人和自然环境的协调发展。
1) 生态建材的发展。
为了实现绿色建筑，在保证工程质量的前提下，选用生态建材是最首要和有效的途径。比如选用环保材料、净化材料、可再生材料、循环使用材料等等成为未来发展的趋势。生态建材的发明和使用，大大提高了人们居住品质，减少对环境的破坏，有效降低建筑垃圾的产生，避免建筑材料的浪费，实现用最少的资源实现最高的品质要求。新型生态材料的使用，在节水节电上进一步优化，节省资源，实现人与自然的可持续发展。
2) 抗震强度高的钢材。
随着高层建筑、大跨度结构建筑的不断增多，对抗震材料的要求也越来越高。因此，要求建筑结构使用的钢材逐渐向高强度化、极厚化、低屈服比、低屈服点等方向发展。日本的建筑抗震效果较好，值得借鉴。他们研究的具有高抗震设计的低屈服比和低屈服点的钢板，它们是采用调整化学成分和改建热处理工艺等方法制成。生产出来的低屈服点钢材可辅助结构和减震控震装置。当地震发生时，首先达到屈服点开始变形，吸收了地震能，从而防止主体结构的破坏。高强度的抗震材料的使用，不仅可以减少钢材的使用量，还为抗震提供了安全保障，是未来钢材发展的趋势。
3) 智能化的混凝土。
目前使用的高性能的混凝土，具有体积稳定性好、强度高、工作性强、耐久性好等等优点。这些混凝土，具有高抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性等优势，所以它们能够在恶劣的环境下较长时间的使用。最新设计的混凝土甚至可以使用100 年或者200 年以上。随着科学的不断进步和发展，智能化的混凝土将成为未来发展的趋势。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能够接受某些环境信息，自觉地进行逻辑判断，同时做出能够相适应的混凝土相关材料。这种智能性的混凝土材料，可以根据工程的需要，维持和调整混凝土的性质，比如: 流动性、保水性、粘聚性等，这样可以防止建筑受到侵害，或者对破坏进行修补，或者当有危险时也可以警报。这种智能化的混凝土是未来建筑材料发展的关键技术，但目前还比较昂贵，研究的人也不多。相信随着信息科学、生命科学的不断进步，智能化材料也将逐渐进入到土木工程的市场。
3.土木工程信息化的发展
近年来，信息化已经普及，并且逐渐带动工业的信息化，必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等等，这些信息化技术不断渗透到土木工程中，并且涵盖了土木工程的全过程，不仅限于设计和施工，还有工程的物业管理、物流管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线，也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。
4.防震与减灾
随着当前超大跨桥梁、高层建筑和大跨结构建筑物的兴起，结构设计呈现更高、更长的发展趋势。在很多的情况下，地震荷载已经成为结构设计的控制因素。所以大型复杂的结构系的抗震设计及其相对应的问题也得到了进一步的关注。相关的研究包括地震动的作用机理，建筑结构的抗震机理等。
三、 结语
我国正处于土木工程大力兴建时期，而随后的30 年后，将进入建筑物的维护时期，这就需要我们将土木工程信息化做大做强，才能为今后的建筑物的维护、监控等耗费较大的工作做足准备，土木工程的全程信息化具有重要意义。相信土木工程在科学进步和人类智慧的共同发展下将会不断地前进，并将实现一个又一个飞跃，未来的土木工程将更好地为人类服务，再创高峰。
参考文献:
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［3］ 任秋荣，叶龙，李向召． 土木工程发展现状及趋势［J］． 制造业自动化，2011，33( 5) : 151-152．
关键词：建筑抗震设计；教学；实践环节；建筑抗震概念设计
Exploration and practice on teaching in seismic design of buildings
Zhou Qing， Bao Hua， Yu Changrong， Liu Yunping
Nantong University， Nantong， 226019， China
Abstract： Seismic design of buildings has characteristics which the theory is difficult and the range of practice content is wide. According to the characteristics of the course， combined with the practical teaching experience， the teaching contents， teaching methods and practice links have been explored and practiced. Teaching methods and measures have also been discussed to improve students' ability of seismic concept design of buildings.
Key words： seismic design of buildings； teaching； practice links； seismic concept design of buildings
地震是地球上最为严重，也是人类无法控制和阻止的一种自然灾害，地震同时是引起建筑物变形或倒塌的最重要原因。我国是一个多地震国家，唐山地震、汶川地震均造成了巨大的人员伤亡和财产损失。建筑结构抗震设计已成为土木工程设计的核心内容，建筑抗震性能已经成为建筑物最重要的技术指标之一。
建筑抗震设计课程的教学内容广泛、知识体系庞大，具有明确的专业技术规范背景，其理论性、实践性、专业性均很强。该课程对培养学生的实践能力、创新能力和解决实际问题能力以及提高学生的工程素质具有重要的作用，在土木工程专业课程中具有举足轻重的地位。
1 建筑抗震设计课程教学现状
我校土木工程专业开设建筑抗震设计课程已有十余年的历史，其教学时数基本保持在32学时，教学目的为：通过课程的学习，使学生对地震的基本概念有所了解，掌握抗震计算的基本理论和方法，根据抗震设计的原理及结构类别进行结构布置和选型，掌握常用工业与民用建筑的抗震设计方法。
相比其他专业课，建筑抗震设计课程具有理论内容难学而且实践内容广泛的特点，其现状如下：（1）学时少，教学内容多。课程理论知识和专业知识涵盖面广，涉及的课程有结构力学、混凝土结构设计原理、混凝土结构设计、砌体结构、土力学与基础工程、钢结构等，如何利用有限的学时完成抗震课程的教学是需要首先解决的问题。（2）课程实践性强与学生缺乏实际工作经验之间存在矛盾。学生不能深刻理解课程的核心内容，导致工程实践举步维艰。将枯燥的理论与生动的工程实例结合起来，培养学生的工程素质也是本课程教学努力的方向。
2 建筑抗震设计课程教学的探索与实践
2.1 精选教学内容，采用适应性强的科学教学模式
2.1.1 提炼教学核心内容，增强学习效果
建筑抗震设计课程知识体系庞大，在教学时需分清教学内容的主次，把握难点和重点，加强与其他课程的联系，以弥补课时的不足。课程教学划分为理论篇和应用篇两个部分[1]。理论篇主要为结构地震反应分析与抗震验算；应用篇主要为常用工业与民用房屋的抗震设计。理论篇讲述中引导学生复习先修课程的相关知识点，重点讲解基本概念和关键理论，其余点到为止，给学生留下积极思考、主动发挥的空间，强化学生的自主学习。应用篇按照概念设计、结构计算和构造措施这条主线组织教学，密切结合国家现行结构设计相关规范，更新和补充教学内容，使学生能适应新的发展需要；注重实际结构震害的案例分析，以提高学生发现、分析和解决实际问题的能力。
2.1.2 采用多种教学手段促进教学，提高教学质量
建筑抗震设计课程内容多、课时少，无论是完全依赖传统的黑板加粉笔的教学方式，还是完全采用多媒体课件教学都不能满足教学要求，需要寻求新的教学方式。教学时，笔者根据教学内容的不同特点，有针对性地采用不同的教学手段完成教学。课程教学以多媒体技术为主导，在完成大纲要求的基础上，补充国内外各结构类型的建筑震害实例图片、典型大地震震害录像以及地震动画演示等，增强学生的感性认识；对于重要的基础性理论分析和水平地震作用的计算则主要采用传统的板书方式教学，加深学生的理解；对于抗震构造措施的讲解，引导学生利用课余时间深入施工现场，通过对实际工程的调研，加深学生对书本知识的感性认识，同时使学生体会到如何将书本知识运用于工程实践。通过多种教学手段的融合，增加了教师的讲课信息量，给学生提供了一个多维立体的学习空间，使原本枯燥、平面的教学变得生动、立体起来，激发了学生的学习热情和兴趣。
2.2 加强建筑抗震设计在实践性环节中的运用，培养学生的工程素质
我校土木工程专业建筑抗震设计没有安排独立的实践环节，其综合训练放在毕业设计中。在毕业设计题目的选取上，根据学生的就业意向，分为建筑设计类、施工类及科研论文类，学生可从中自由选择。以建筑设计类课题（结构类型为框架结构）为例说明抗震设计在毕业设计中的地位。该课题要求学生完成常用民用建筑全套建筑和结构图纸，同时要求手算整体结构中的一榀框架，计算机建模进行结构分析[2]。
抗震设计贯穿整个毕业设计环节，指导教师根据设计的不同阶段给学生做专题指导。在建筑方案设计阶段，根据建筑抗震设计规范（以下简称抗震规范）[3]概念设计的相关内容，要求建筑物的平、立面布置规则、对称，质量和刚度变化均匀，从而保证建筑物达到较好的抗震性能。楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则。建筑方案避免设计为单跨框架结构形式。在结构方案设计阶段，要求结构体系应具有整体性和抗震设防多道防线，并具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。对于体型复杂、平立面不规则的建筑，尚应考虑防震缝的设置。在一榀框架的手算阶段，对需要做水平地震作用计算的学生，在框架内力计算阶段，要重视突出屋面的电梯间、楼梯间等产生的鞭端效应。在框架内力组合和在梁、柱配筋计算阶段，需对强柱弱梁、强剪弱弯做相应的计算。在框架梁、框架柱选配钢筋阶段，除了需满足计算要求外，还需要满足抗震规范要求的框架结构基本抗震构造措施。选筋阶段，学生很容易忽视抗震构造措施，指导设计时需重点强调。在计算机建模进行结构分析阶段，补充讲解平法施工图需表达的内容，指导学生读懂读透平法施工图，引导学生利用已学的抗震知识，解读抗震构造措施在毕业设计中的运用。
2.3 案例教学法强化建筑抗震概念设计原则，培养学生综合分析能力
地震是一种随机振动，呈现出难以把握的复杂性和不确定性，目前很难准确预测建筑物所遭受地震的特性和参数。在结构分析方面，由于对地震作用及结构性能的了解还远远不够，其分析结果也存在不确定性。因此，工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决[4]。
建筑抗震概念设计（简称“概念设计”）是以工程概念为依据，根据实际的经验或试验研究所得到的非常重要的定性设计原则或工程判断进行设计，从有利于提高结构抗震性能的概念上，对所设计的对象作宏观控制。在实际工程设计中，概念设计对提高结构抗震能力发挥了重要作用。
从多年的教学实践中发现，学生对抗震计算掌握得比较好，但是对抗震定性分析、概念设计能力严重不足，主要是由于概念设计要求有深厚的理论基础和丰富的实践经验。在课程教学中，通过典型案例的讲解与讨论，强化结构概念设计的基本原则。如在多道抗震防线教学中重点讲述由林同炎设计的马拉瓜美洲银行的经典案例[5]。马拉瓜美洲银行的概念设计思想是由4个等边的L形柔性筒，通过每层的连梁组成一个正方形核心筒作为主要的抗震结构。在连梁的中部开了较大的孔洞，有意识地形成该结构总体系（第一道防线）中的预定薄弱环节；在遭遇强烈地震时，预计在连梁开洞处开裂，从而变成具有延性和耗能能力的结构体系（第二道防线），即各分体系作为独立的抗震单元。由于马拉瓜美洲银行的上述设计特点，在经历了1972年罕遇的强烈地震作用下未倒坍，甚至未严重破坏，震后的调查正如林同炎所预料的那样，该建筑核心筒的连梁剪切破坏。通过讲述马拉瓜美洲银行的成功案例，引导学生体会刚柔结合、多道防线的概念设计思想。
在讲述建筑形体及其构件布置的平面、竖向不规则性时，以央视新大楼为例，组织学生讨论该建筑的特点，主要归纳总结出以下几点：建筑物整体偏心，对抗震不利；曲角悬空挑战地基基础的抗倾覆性能；建筑为严重不规则结构，用钢量巨大，造价惊世骇俗；建筑极端强调建筑造型和视觉效果，忽视结构体系的合理性和经济性，导致需要加倍地投入人力、物力和财力去保证抗震、抗风等结构安全问题，极大地浪费了公共资源。根据抗震规范[3]强制性条文，严重不规则的建筑不应采用。
为了激发学生的学习兴趣，培养学生的分析能力，我们鼓励学生做调研工作，引导学生在畅言网上参与“中国十大丑陋建筑”评选，增加课堂讨论环节。通过多种形式的教学手段，启发学生用概念设计的指导思想从建筑形体和布置方面分析建筑的抗震性能。
3 结束语
建筑抗震设计课程具有明确的专业技术规范背景，理论性、实践性、专业性均很强，教学安排又具有承前启后的特点，其教学效果将直接影响学生就业后的工作能力和自我专业素养的发展。教师在该课程的教学中需不断改革教学方法和手段，更新知识，培养学生求真务实、辩证地认识事物的态度；引导他们从孤立地认识事物到全面地、正反面去认识和解释事物，能综合多种因素寻求最佳方案，培养学生判断分析能力和解决实际问题的能力。
参考文献
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[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
[摘 要] 针对新疆少数民族大学生土建类专业的砌体结构课程学习过程中存在的一些问题，围绕提高教学质量，探索适合新疆少数民族大学生特点的学习方法，提出一些可行性的建议，以便培养出高素质的土木工程少数民族专业人才。
[关键词] 少数民族；土木工程专业；砌体结构；教学方法
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 123
[中图分类号] G642.0；TU364 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）05- 0226- 02
0 引 言
砌体结构亦称砖混结构，在新疆地区应用量大、面广的传统最基本的结构形式之一。新疆高等院校土木工程专业的少数民族学生毕业后基本都在新疆疆内就业。他们走上工作岗位，往往最先接触的是砖、土坯等砌体结构房屋设计、施工、管理。笔者以提高少数民族砌体结构课程教学质量、培养学生工程理论与实践能力为主线， 在教学方法和教学内容上进行了一系列的探索、为培养少数民族土木工程人才培养提供借鉴和参考。
1 砌体结构课程的特点
在掌握砌体结构设计计算的基本理论和构造要求的基础上，才能顺利地从事砖、砌体等建筑房屋的设计、施工等工作。砌体结构课程涉及实验研究、砌体结构理论知识、砌体结构房屋抗震设计和砌体结构设计规范等多方面知识。
1.1 课程内容多，涉及的专业基础课程多
该课程综合了力学知识 、建筑结构荷载、建筑材料 、建筑结构抗震设计、结构可靠度等多门课程知识。不仅内容多， 而且涉及面广， 基本整合了土木工程的专业基础课。
1.2 计算公式的实际应用性强
这些公式逻辑推理到实际应用，不仅涉及力学理论知识和数学工具 ，而且需要学生对实际砌体结构工程有一定的认识。
1.3 砌体结构中的部分构件形式比较抽象，不容易理解
如网状配筋砖砌体构件的形式、配筋砌块砌体剪力墙构造要求、墙梁的形式与构造要求等内容都是较抽象的，对此，学生在脑海中没有形象，就很难掌握相关的设计与计算方法。
1.4 砌体结构的构造要求多，容易混淆
例如： 构造柱设置要求； 承重窗间墙的最小宽度、底部框架-抗震墙的最小配筋率等等。这些构造要求都是工程中不仅要满足的计算要求，而且要满足抗震构造要求，若平时学习中不重视，很容易被忽略。
2 课程学习中存在的问题
b于砌体结构课程特点和学生生源地的特殊性，少数民族学生在学习本课程的过程中存在一些问题。历年的该课程考试成绩和课程设计、毕业设计等教学效果来看，究其原因做以下分析。
2.1 存在语言上的差异
新疆高等院校少数民族班级的学生以维吾尔族、哈萨克族、柯尔克孜族、塔吉克族、乌孜别克族等多民族学生组成，汉语对于他们而言是第二种语言。而且，大学授课语言和所用课程教材均为汉语，使得少数民族学生对本课程的理解与运用能力上受到直接的影响。
2.2 学生对砌体种类与构件缺乏形象认识
一般砌体分为砖砌体、石砌体、配筋砌体和砌块砌体。其中学生比较能想象到的是砖砌体和砌块砌体，而配筋砌体和石砌体见得比较少，因此上课的过程中比较难想象。在砌体结构中还有圈梁、墙梁和构造柱等一些构件。学生对这些构件缺乏形象认识的情况下，这种授课方式使学生很难理解课堂内容。例如，在构造柱部分，无论如何讲解构造柱的概念、作用、布置数量和平面位置等知识，大部分学生就是无法掌握。在圈梁、墙梁等部分，无论如何给学生讲解墙梁、圈梁的基本概念、纵向受力钢筋位置、作用等知识，大部分学生就是很难理解与掌握。
2.3 缺乏工程实践学习与锻炼
砌体结构课程是实践性很强的应用型课程。实践教学是砌体结构课程非常重要的教学环节，是培养少数学生工程意识、实践能力和创新能力的关键环节，它的作用和功能是理论教学所不能替代的。如何构建适应当地教学、具有地方特色的实践教学体系，让学生更好的掌握砌体结构课程，已经成为砌体结构课程教学改革的重要课题。
3 关于课程教学的几点思考
3.1 结合当地建筑物的特色，加强学生对基本概念的理解
根据砌体结构课程特点，让学生更好的理解砌体结构教学内容，结合新疆当地建筑的特点，给学生拓展生土、土坯等砌体。土坯砌体房屋在新疆历史悠久，因地制宜、具有经济传统民居特色的建筑物。
通过对比传统土坯房屋与现在应用广泛的砌体结构在材料性能、承载能力、墙体稳定性能、构造要求等方面，加强学生对砌体结构基本概念和受力情况有更好的理解和掌握。
3.2 提高学生对专业词汇的理解与掌握
汉语对于少数民族学生而言是第二种语言，使得部分少数民族学生对本课程的理解与掌握受到直接的影响。因此在授课过程充分发挥作为少数民族老师的优点，对基本的概念、基本专业词汇用双语解释它们的含义和意义，帮助同学们在听课过程中，能更好地理解和掌握砌体结构知识。
3.3 加强课后练习，培养学生理论联系实际的能力
对于学生的课后作业，除了布置必要的、紧跟着教学计划的基础性的联系，还应该增加一些理论与实践紧密结合的联系题，考查学生对相关设计规范的掌握和应用情况，通过此类联系可逐步培养学生理论联系实际能力。另外，通过开展网上答疑为教师与学生之间随时随地的教与学的提供互动平台。还有就是要重视学生的作业完成情况，针对学生作业中反映出的问题，加强课后的辅导，以达到布置作业的目的。
3.4 加强学生实践活动
砌体结构在全新疆应用非常广泛的结构形式之一。大量的平房、低多层建筑以及地下工程、水利工程的构筑物都可采用砖混结构。我们通过土木工程专业的认识实习，组织学生去当地有代表性的砌体建筑物和施工现场参观。这样可以让学生在上砌体结构课程之前就有感性的认识。有条件允许的情况下，充分利用当地的特色建筑物和大学生寒暑假的时间，引导学生去参加实践活动，这样能让学生了解更多的实际工程情况。
4 结 语
在新疆少数民族土木工程专业砌体结构的课程教学中，砌体结构教学的特点与少数民族学生的特点相结合，充分发挥当地建筑物的特色，重视学生理解基本概念和基本原理，重视培养学生的理论联系实践能力培养，提高学生的专业知识，同时提高学生专业交流能力，培养成为今后的工作过程中快速适应工程需要的土木工程专业人才。
主要参考文献
[1]齐岳，赵文军，李方慧.砌体结构课程教学改革探讨[J].高等建筑教育，2014，23（1）：58-60.
【关键词】土木工程;结构设计软件;课程改革;教学模式
目前，绝大部分的土木结构设计工作需借助计算机软件来完成，行业内对土木工程专业学生软件应用能力的要求也越来越高。如何开展土木工程计算机软件应用教学成为了培养应用型土木工程专业人才的关键。近年来，针对土木工程计算机软件课程教学的研究也取得到不少成果［1－4］。本文对土木工程专业软件课程的教学内容、教学方式和发展趋势等问题进行讨论，探索适用于培养高水平应用人才的教学模式。
1课程设置及存在问题
我校《土木工程计算机软件应用》课程是土木工程专业重要的专业课之一。该课程是根据教育部对土木工程专业教学指导委员会对本科专业教学内容进行优化配置的要求，将原来的《结构分析的计算机方法》和《结构软件应用》经过调整和优化配置后开设的创新性课程。该课程以混凝土结构、工程结构抗震设计、工程荷载与可靠度设计原理等课程为基础，着重培养土木工程专业学生应用结构设计软件解决工程设计问题的能力，是一门系统且快速发展的课程。以下对《土木工程计算机软件应用》课程的教学内容和教学方式进行简单介绍。《土木工程计算机软件应用》课程为24理论学时，配套的《土木工程计算机软件应用综合实践》是为期2周的实践课。该课程面向土木工程专业本科学生，在第七学期开设。目前该课程以讲授广厦结构CAD软件为主，主要内容包括结构方案设计、建筑结构建模方法、GSSAP计算模块的使用、计算结果的检查和校对、结构方案调整、施工图绘制等。对应的《土木工程计算机软件应用综合实践》主要是在教师的指导下由学生自主完成建筑单体的结构设计工作，最终提交综合实践报告，其中包括结构方案、结构设计计算书和结构施工图。在课程考核方面，该课程主要通过期末考试(笔试和机试)和学生平时成绩确定，综合实践部分主要以提交的报告为评分依据。本课程以培养学生的结构设计能力为主，其中包括结构方案设计的能力、结构性能评估的能力、结构设计软件应用能力以及学生的沟通能力。虽然学生已经在各门专业基础课中学习过如荷载取值方法、混凝土构件承载力的计算方法、抗震设计方法等知识，然而，对建筑的整体结构的布置方法、结构性能和提高结构抗震能力等关键问题仍缺乏认识。通过本课程学习，学生能掌握广厦结构CAD软件的实用方法，并可逐渐理解结构的主要特性，例如结构的侧向刚度、扭转刚度等，能直观地体会荷载作用与结构形式、结构内力分布之间的关系，并掌握评判结构方案优劣的方法，全面提高结构设计的能力。本课程正处于探索和发展阶段，通过一段时间的教学实践，发现在教学效果方面仍存在不足，主要反映在:(1)学生对结构方案评价和调整的能力不强;(2)团队合作意识较弱，学生之间交流和沟通不足;(3)学生的创新思维和适应能力较弱。总体上说，学生未能将专业知识与具体实践相结合，掌握的结构设计技能和团队意识不足，遇到新问题往往未能提出针对性的应对方法。借鉴现有的一些教学改革方法［5－8］，本文探索一些新的教学模式，以期进一步提高本课程的教学效果。
2教学模式探讨
目前，《土木工程计算机软件应用》课程主要以课堂讲授为主，约2/3学时(约16学时)以教师演示教学，其中包括广厦结构CAD软件的基本操作、GSSAP结构参数设置、计算结果查看和整体合理性指标的分析、施工图输出等。另外1/3学时(约8学时)是学生课堂练习时间。教师布置任务，例如简单建筑的结构建模、计算参数设置等，让学生在课堂上完成。24学时的课程结束后，将开展《土木工程计算机软件应用综合实践》。综合实践的任务是对一栋给定建筑图的建筑进行结构设计，每个学生独立完成。这种教学方法存在一些问题，总结如下。首先，软件学习是一门实践性很强的课程，教师讲述内容过多、讲述时间过长，反而会降低了学生学习的主动性，限制了学生的积极性。另外，仅仅8学时的课堂练习时间是远远不够的。实际上，一栋建筑的结构建模通常需要较长时间，学生作为初学者很难在课堂上完成所有任务。第三，对成果的评价和讲解的部分并不完善，大部分学生只以完成任务为目标，并没对成果进行进一步分析和改进。最后，综合实践任务单一性不利于学生学习。目前，各学生的综合实践任务是相同的，同学在完成相关任务的过程中存在相互依赖的情况，一些没有完全掌握的知识点则通过相互“交流”来解决，最终影响了教学效果。
2．1新教学模式
针对上述问题，本文提出一种“团队自主学习———答辩”的教学模式。该模式将本课程划分为四个阶段:基础教学阶段，分组自主学习阶段，展示与答辩阶段和总结阶段。下面对各阶段的具体安排进行介绍。(1)基础教学阶段。此阶段主要以讲授为主，内容包括软件操作方法、结构参数设置和合理性指标等，学时安排为8学时。值得注意的是，这部分只讲授最基本的操作以及最重要的结构计算和评价方法，教学内容要进一步凝练，以最简洁的方式交代最核心的内容。(2)分组自主学习阶段。这一阶段主要包括团队建立、题目和任务分配、学生自主学习、师生交流等工作。首先是团队建立，建议以4～5名学生建立一个团队，设一名队长协调各成员之间的工作分工。每个团队分配一项工程项目，例如某高校闲置地块开发(这个开发项目中可以包括2～3栋建筑，如办公楼一栋、教学楼一栋、实验楼一栋等)、某花园小区建设(这个项目中可以包括高层住宅楼一栋、多层住宅楼一栋、综合楼一栋等)。针对分配的任务，每个团队对相关工作进行分工，通过查找资料、建设方案讨论、结构建模计算、结构方案确定等。这一阶段计划为12学时，与现有的教学模式不同，教师在课堂上的工作主要负责解答学生的疑问，帮助学生合理地安排和完成各项工作，激发学生的学习兴趣。实际上，除了课堂时间之外，学生在课后需要花更多的时间完成相关的任务，例如查找资料、相互讨论建设方案和进行软件使用方面的技术交流等。(3)展示与答辩阶段。这阶段主要是通过答辩的方式实现各团队设计成果展示。各团队展示中包括PPT设计成果汇报和问题环节等。各团队派一名代表组成评审委员会，对展示团队的成果进行评价，并提出各种疑问，现场由展示团队进行解答。教师作为主持人，可适当对所提的疑问进行说明及对问题的回答进行引导，有利于展示和答辩过程的顺利开展。通过这样的环节，实现各团队之间的交流，相互之间更清楚各自的优点与不足，有利于进一步提升学生的能力。这一阶段预计安排6学时。(4)总结阶段。这一个阶段主要工作包括教师对作品进行点评、各团队对各自成果的优缺点进行总结、后期修改和最终成果提交。这部分预计安排2～4学时。
2．2新教育模式效果
采用上述教学模式有望带来更好的教学效果，具体分析如下。(1)提高学生团队合作意识和能力。本课程通过团队合作的形式完成结构设计任务，设计过程中团队成员之间合作分工、相互交流和讨论，能够很好地培养学生的团队意识，为日后在工作岗位上更好地进行交流合作打下基础。(2)提高学生自主学习能力。与现有教学模式最大的区别，在于学生最大程度地发挥自主学习能力，通过自主地查找资料、实践建模和进行结构方案评估，学生能够更深刻地理解结构的概念并掌握结构优化设计的技能。(3)教与学双重得益。不单只学生自主学习能力得到提高，教师也更好地起到引导的作用。教师在教学过程中也进一步提高教学技能和教学水平，一定程度上也扩展了自己的知识面，可以得到很大的收获。(4)活跃课堂气氛。课堂上主要进行问答和讨论，课堂气氛活跃，同时也激发学生学习的兴趣和积极性。(5)实践性更强。课程分配给学生的设计任务不是统一的一个题目。一般来说，分配给各个团队的设计题目的不同的，一方面避免大量的雷同情况，另一方面更加接近实际。每个团队都需要解决各自特定的问题，团队之间可以相互借鉴相互学习，进一步扩充了知识面。
【关键词】 土木工程；结构振动；控制；研究现状；展望
由于我国地理面积广阔，其中包含着许多复杂的地形，一些地区处于地震带，在发生地震时为人们带来了极其严重的生命财产损失。而在地震发生时，一些人员无法逃出建筑而受到生命威胁的现象屡见不鲜，因此建筑的抗震性能也成为了土木工程中重点研究的项目，其中结构振动控制的理念受到广泛的关注，基于此理念的研究也在不断的开展。
一、土木工程结构振动控制的研究现状
地震主要是由于地壳板块运动产生的剧烈动力现象，在地震区域的建筑会受到强力的作用产生晃动，这部分力产生的载荷在超过建筑可承受的临界值后会使建筑出现断裂、倒塌的现象。而受建筑结构、材料及使用的要求，其实际的抗震能力并不能达到理想的是状态。而现今在土木工程中融入了结构振动原理为建筑抗震设计提供了一个突破口，其在实际应用中的范围也越来越广。
而在现今的研究中通过结构振动控制来降低地震能量对建筑所带来的影响，降低其结构所承受的载荷力，从而在地震产生的能量中可以对建筑内部的人员、物品起到一个防护的作用，并在外力的作用下通过消能保证结构的完整性。总体来说就是利用消能材料、结构、装置来控制及分散振动所产生的瞬时爆发力，同时控制装置还可以地震的频率来施加适当的控制力，以达到降低结构振动作用下的各种反应。
二、土木工程结构振动控制
（一）被动控制分析
被动控制是在工程结构上添加一个子系统或者改造结构上的构件使其动力特性发生变化的技术，在使用中其可以利用隔振装置来降低地震瞬时力产生时对建筑造成的位移其情况，并通过耗能装置将振动中输出的能量进行消耗，从而降低剧烈振动过程中产生破坏力，而吸能则是应用子结构来对余震所产生的能量进行吸收，并对此部分能量进行分散释放，从而降低能量波对局部所造成的高损害情况。
（二）主动控制分析
主动控制与被动控制相比，其结构较为复杂，需要外部能量的支持，成本较高，维护复杂。但是主动控制对于高层建筑的控制效果相对较好。其原理是传感器监测结构的动力响应，并将监测的信息送入计算机，计算机根据指定公式算法计算出施加力，并由部能源驱动作动器产生施加在结构上的控制力。
（三）混合控制分析
这种控制方法主要是将以上两种控制系统的优点进行融合，从而弥补了主动控制耗费高及被动控制能量消耗量较低的缺陷，两种控制系统的联用可以突破原有的控制系统存在的局限性，扩大了其使用的范围。
（四）智能控制分析
智能控制是指利用智能化的材料和控制理论在结构受激励振动时通过对结构内部参数进行调整来改变结构的动力学特性，实现减少振动反应的目的。其中智能化控制理论有模糊控制、神经网络控制和遗传算法等。
三、土木工程结构振动控制的发展前景
此研究具有多学科交汇的特点，在使用中需要对其所涉及的领域都有丰富的了解及充足的知识储备量，而结构振动控制的发展需要由多角度进行创新研究，其发展前景以下有几点浅见。
（一）能量回收
在地震的过程中会泄露出大量的能量，这部分施加于建筑上的能量需要由建筑结构振动控制系统进行抵消，但是这部分施加的能量却过多，例如在主动控制系统中，其需要外部有足够的能源来提供其进行控制工作的所需，一旦外部能源量少且无法提供持续供给将会造成控制系统的失效。因此如何进行能量回收、怎样回收、回收技术及回收理论等都是其发展中的重点，也是发展中需要重点关注的项目之一。
（二）被动控制技术规范化、实用化
在现今的建设工程中结构振动被动控制系统使用的范围最广，其在发展的过程中各项技术也在不断的被完善，在使用中所提供的服务也相对成熟且成本较低，具有极好的实用价值。但是在现今对被动控制系统的研究中可以看出其系统的使用仍然较为散乱，其系统内容及使用技术在操作的过程中较为复杂，因此在发展中应注重系统的规范处理，并制定完善的管理规范，简化操作流程，提高其实用性，从而为其推广及扩展提供发展契机。
（三）加强主动、混合、智能控制的研究实验
这三种形式所提供的结构振动控制效果更好，且在现代信息技术及计算机技术的发展下这三种控制方式更适合现今的建筑防震。在主动及混合控制中需要从其技术原理及技术内容入手，在原有的基础上将其控制技术的使用简化，并通过总结原有的技术缺陷来进行补足完善，通过研究新材料、新技术来降低其使用的成本。而在智能控制中需要ζ涑绦蛑懈骼嗖问进行准确的设置，并结合地理特点及地震产生的参数来制定智能系统控制防护开启的参数。
（四）加强国家政策的扶持
目前土木工程结构振动控制被归为抗震中的一项重要技术，其在实际的使用中虽然仍存有一定的不足之处但也取得了一定的进步，而其作为一种可以在建设工程中大范围使用的具有一定优势的技术，其研究及发展需要由国家及相关部门的支持，这样才能在适当的范围内为研究工作的开展提供最大的便利，使结构振动控制可以得到最新的技术及资料的支持，从而增强其时效性及可操作性。
四、结语
目前根据结构振动控制的应用可以发现其所创造的价值不只体现在其经济效益上，更重要的是在对人民生命财产安全保护上的效果。在土木工程结构振动的研究上需要由多学科、技术进行交叉探索，这也需要研究人员的不断努力。同时相关部门也需要给予相应的鼓励及支持，从而促进此研究的持续发展。根据被动控制系统在实际应用中所取得的成果来看，在同类技术的研究上有良好的发展前景，其价值及意义对建筑行业来说非常重要。
参考文献：
[1] 杨宇航.试析土木工程结构振动控制的研究现状与展望[J].建筑工程技术与设计，2015（8）
关键词：土木工程；建筑节能；可持续发展
Abstract:This paper from the viewpoint of sustainable development, discussion and analysis of the sustainable development in civil engineering, to ensure that in the modern society in the course of the construction of social, human and nature harmonious development.
Key words: civil engineering; building energy conservation; sustainable development
中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：
土木工程活动是人类作用于自然生态环境最重要的生产活动之一。其中，工程材料的生产与使用、工程设计、工程施工、工程建成后的使用及报废后的拆除等过程均有消耗大量的能源，并不断产生废弃物，这些问题都将对生态环境产生极大影响。因此，土木工程作为国民经济的支柱产业，我们既要大力发展，以满足经济社会发展的需要，又要注重环境保护、资源节约，推行可持续发展战略。
现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。在我国的现代化建设中，土木工程业已成为国民经济发展的基础产业和支柱产业之一。在土木工程的各项专业活动中，如建筑物、公路、铁路、桥梁、水利工程、机场等工程的设计、建设和使用，可持续发展思想的纳入将对促进人与自然地和谐，实现经济与人口、资源、环境相协调发展起着至关重要的作用。
1 土木工程设计的可持续发展
土木工程设计是后期施工的准备阶段，其设计的方案会直接影响到工程实体在施工、运行与最终拆除的各个阶段对环境的影响。因此，土木工程设计是一个复杂的系统工程，工程设计人员须结合当地的生态、地理、人文环境特征，收集有关气候、水资源、土地使用、交通、基础设施、能源系统、人文环境等资料，力求做到工程与周围的生态、人文环境的有机结合，提高能源和材料的使用率。使得土木工程与生态环境达到完美的融合，促进人与自然地和谐、可持续的发展。针对大型的土木建设项目，还需编制出拟建工程所需的各有关工种的相关文件，协调各个环节、各工种之间的关系，使各工种之间能够密切配合。在施工过程中若有突发事件发生，可根据所拟的相关文件处理，使工程得以顺利进行，缩短时间，减少不必要的环境污染。
在前期准备做好后，在设计图纸时根据所搜集的资料确定尺寸、材料、结构、设备等。此阶段的可持续发展值得深入研究，如针对建筑的规模、高矮选择何种建筑材料等。也有设计人员把建筑节能的观点体现在设计中，建筑节能主要通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径，采用新型保温材料，把居住建筑在长期使用中的能耗降下来。它涉及到整个房屋的构造、采暖、采光以及新材料的使用等，达到与周围环境的融合，体现可持续发展的思想。
2 土木工程材料可持续发展
强度抗震用钢材是一种比较典型的生态建材。地震作用对土木工程构筑物的破坏极大。为了满足建筑高层化、结构大跨度化以及结构抗震等要求，建筑结构用钢材正向高强度化、极厚化、低屈服比、低屈服点和专用化方向发展。抗震设计中要求考虑钢材的弹塑性，在地震时能够吸收地震能量，所以开发了SN系列建筑专用钢材，该钢材与55、SM不同之处是对屈服比和收缩率等提出了要求。建筑业要求钢材高强板厚，如采用过去添加元素的方法碳当量也随之增高，必然降低焊接性，后来在生产造船钢材技术的基础上，开发了称作TMCP(热加工控制)钢的建筑结构用钢。
这种钢材在碳当量相同的情况下，可生产强度更高的钢材，对极厚板仍有良好的焊接性和强度稳定性，并可满足焊接箱形断面柱的大热输入焊接的要求。现在大于40mm的钢板，几乎全部使用这种钢材。高性能混凝土是另外一种目前比较重要的生态建材。这是20世纪90年代才提出来的一种全新概念的混凝土。传统混凝土设计思路以强度为主导。随着混凝土强度的提高，其它各项性能，如抗渗、抗冻融、耐久性得到相应改善。但建筑技术发展到今天，对混凝土提出了更高的要求，特别是一些施工难度大、使用环境恶劣、维修工作困难，而混凝土质量要求又高的工程，仅仅靠提高强度是不够的，必须同等改善混凝土工作性能、体积稳定性、抗冻融耐久性、在恶劣环境中的使用寿命长等性能。为满足这些要求，混凝土必须向高性能化方向发展。
3 土木工程施工与管理阶段的可持续发展
土木工程施工从施工准备、施工实施至竣工验收的整个过程除遵循相应的规范、法规合理施工外，同时涉及可持续发展的方方面面，如对生态、人居、环境、资源和能源等的保护。因此，在施工过程中要做到以下几方面。
首先，高效利用建筑场地资源，保护环境，减少污染。对古建筑、植被和场地周边的重要设施设备等要制订明确的保护方案。在保证质量的前提下降低对人工和设备的投入，减少建造过程中对环境的损害，避免破坏环境、资源浪费以及建筑材料的浪费。制订有关保护室内外空气、噪音污染的施工管理办法和执行方案。
其次，要节约资源(能源)和材料。可持续发展的最有效的手段是减少能源的消耗和建筑垃圾和废料的产生。能源的40％消耗在建筑物中，30％用在交通上。因此，在设计建筑物及使用过程中，应尽量寻求节约能源的方案，多利用风能、太阳能和可再生能源；在建设工作中重视“变废为宝”，减少材料的损耗。可将废混凝土、废砖石经回收加工，当作要求不高的地面材料或填充材料，也可用于筑路或重新制砖等。
再次，形成科学的管理与监督机制。除制订施工项目管理目标，规划实施项目目标的组织、程序和落实责任外，在项目管理过程中贯彻执行：施工过程中尽可能减少场地干扰；提高资源和材料的利用效率，增加材料的回收和再利用；人员和设备的合理统筹等。但采用这些措施的前提是要确保工程质量。好的工程项目质量，可以延长项目寿命，降低项目日常运行费用，有利于使用者的健康和安全，促进和带动社会经济发展，本身就是可持续发展的体现。
4 土木工程拆除与再循环利用环节的可持续发展
土木工程结构在达到了设计正常使用年限之后将面临淘汰和拆除，在拆除过程中势必会造成环境污染，产生大量建筑垃圾和废弃物。建筑垃圾占用土地，降低土壤质量，影响空气质量，造成水域的污染，等等。文献【3】中介绍了拆卸设计(design of disassembly或design fordisassembly,DFD)，并将考虑DFD的生命循环设计和通常设计进行比较，如图l所示。从图中可以看出，两种设计的前5个生命阶段是相同的，仅第6、第7阶段不同。在第6阶段，DFD考虑了拆卸，这符合建筑废料和建筑构件的再生产、建筑构件的再利用和整个建筑的移位(含拆迁)。因此，对建筑物的拆除应进行严格控制和论证，对能维护使用的、新规划能避免拆除的，尽量不拆除，也可通过建筑移位或改变建筑使用用途来延长建筑的寿命。
图1 两种设计生命比较
建筑物寿命终结时，将会变成废弃物。这些建筑垃圾和废弃物完全可转化为再生资源和再生产品。例如，将含杂质的废弃混凝土块，经手工法除去大块钢筋等杂质后，进行初次筛分，将粒径小于10mm的颗粒作为杂质除去，再进行初次破碎，利用电磁分离去除镁质杂质；二次筛分后，利用重力分离除去木块、塑料等杂质，冲洗、分级后，即可组成所需品质再生骨料。
以“5・12汶川地震”的重建为例，重建过程中混凝土的建筑用量是最大的，混凝土的几种原材料中骨料用量居首位。因此，将废弃混凝土作为再生骨料生产再生骨料混凝土是处理建筑废弃物过程中一个十分重要的环节。利用废弃建筑混凝土和废弃砖块生产粗细骨料，可用于生产相应强度等级的混凝土、砂浆或制备诸如砌块、墙板、地砖等建材制品。粗细骨料添加固化类材料后，也可用于公路路面基层。废旧的砖瓦可制成免烧砌筑水泥、再生免烧砖瓦等。
五、结语
可持续发展观念是一个永远不变的话题，在各个领域进行可持续发展的研究探索是一个长期的过程。由于各个行业的差异，研究可持续发展不光是针对自然环境还有对社会、人文方面。在实施可持续发展战略首先要提高人们的思想意识、观念，把可持续发展融入到人们的心中。
土木工程是我国重要的支柱产业，我们需要大力发展的同时也要注重环境的保护。土木工程建设与自然环境是一个矛盾体，我们需要找到它们之间的平衡点，又有利于社会经济的发展又不损坏自然环境，达到它们之间的和谐发展。在土木工程建设中从设计阶段开始，对选材、施工以及最终拆除阶段需要在总体上把握，统筹规划，在各个阶段体现可持续发展的思想。对于土木工程行业执行可持续的战略是有很重大的意义。
参考文献：
[1]东南大学．土木工程结构创新与可持续发展国际会议.会议报告
[2]吕志涛．新世纪的土木工程与可持续发展[J]．．交通运输工程学报．
总体上讲，当前土木工程专业课程设计实践教学效果不佳:学生的积极性、主动性不够，课程实践性不强，提交成果存在思路不清、重点缺乏以及脱离实际的问题，创新思维没有得到体现。具体包括以下方面的问题:
(1)选题方面:课程设计题目虽然来源于实际工程，但多是对工程问题的模拟、简化，与实际情况相差甚远;部分原始设计数据陈旧并沿用多年，不仅与本专业前沿理论缺少联系，没有体现学科最新的理论和技术，更不能满足学生设计成果多样化的要求。
(2)教学方面:沿用传统的课堂模式，即由老师讲解设计步骤、重难点，学生参考相关设计规范和标准，完成设计任务。这种教学模式，教师仍然是教学过程的主体，学生处于被动接受状态，自主性没有体现;同时课堂教学难免出现重理论、轻实践的倾向，有闭门造车之嫌。
(3)教学指导方面:指导资料有限，一般只提供相关参考书目，包含基本设计要求的指导书;师生之间缺少交流渠道，仅仅是通过固定时间的答疑，学生的问题得不到及时答复。所以导致教师对学生的指导不足，学生难以找到切入点，造成学习上的盲目性，在时间有限的情况下，势必会影响到设计结果。
(4)成绩评定方面:缺少平时的考核环节，教师不了解学生完成课程设计的过程，最终只是通过设计成果评定学生成绩，导致考核分数不客观、不科学;同时，学生设计成果中存在的问题，不能及时回馈给学生。上述存在的问题，不仅影响到课程设计的教学效果，很难激发学生学习的主动性、积极性，更无益于学生分析问题、解决问题能力的培养。
二、土木工程专业课程设计的改革思路
土木工程课程设计环节的问题在教学过程中普遍存在，并且已经引起了高校教师的极大关注，包括众多一线教师在内的相关专家学者对此展开研究，并采取了不同的实践教学方法，促进课程设计教学效果的提高。文献针对混凝土结构课程设计存在的问题，提出设计内容多样化，设计要求实际化以及加强教师对学生的指导、改革考核方式等方法来促进课程设计的教学效果;文献针对土木工程课程设计中存在的问题，提出改革指导模式，成立指导与答辩小组，实行课程设计答辩的模式。文献提出将“混凝土结构原理”“混凝土结构设计”“房屋建筑学”“建筑结构抗震设计”的四个课程设计整合为完整的建筑和结构设计过程，形成连续的整体;文献提出将土木工程专业课程设计实践进行整合，将各个相对独立的子课程设计按专业培养目标系统化，整合为一个有总体规划的总课程设计，按总目标，分阶段执行;文献提出将“房屋建筑学”、“钢筋混凝土”、“钢结构”、“建筑施工”、“工程概预算”等课程设计以工程设计为主线进行系统化整合，依据建筑－结构－施工组织－施工图预算工程设计顺序，把不同科目的课程设计连贯起来，分阶段实行。由上述可知，目前关于土木工程课程设计的改革体现在两个方面:其一是加强土木工程课程设计的选题、指导及成果要求，包括课程设计题目工程化、任务多样化、指导实际化、成果验收严格化，实现“真枪实弹”做课程设计;其二是通过课程设计整合，将分散的课程设计按照时间上、内容上先后组织起来，形成课程设计系统体系，在总体目标的基础上，分阶段、分目标完成。
三、课程设计网站的提出及主体思想
针对多年指导学生课程设计中发现的问题以及相关经验积累，并结合当前先进的教育理念和信息化网络化发展的趋势，提出构建课程设计网站的思想。课程设计网站的出发点基于以下三个方面:
(1)土木工程课程设计存在诸多问题，影响力学生的积极性、削弱了教学效果;
(2)随着网络化、信息化迅速发展，教师和学生可以不受时间、空间的限制方便的访问网站;
(3)构建课程设计网站，实现指导学生课程设计的一系列流程。
相对于传统的课程设计教学实践过程，该网站组织结构具有以下特点:
(1)按照学生认知过程进行结构设计，实现了学生自主学习的主体地位，更体现了以人为本的思想;同时，该网站具有完成课程设计的一系列流程的功能，包括:知识预习、检测，设计任务分配，课程设计指导，师生交流，成果提交，教师批阅，简化一系列相关流程;
(2)利用网络化、信息化的优点，充分利用网络资源;采用多媒体技术，探索适合土木工程专业直观、生动、形象、高效的新型教学模式，营造出数字化教学环境，进一步拓展教学阵地，使教学活动突破时间和空间上的限制。
四、结论
本文在初步探讨土木工程专业课程设计实践环节存在问题的基础上，结合相关专家学者的研究实践，提出构建适合土木工程专业的课程设计网站，对土木工程人才实践培养环节进行探索改进，得出以下结论:
(1)当前土木工程专业课程设计环节存在思路不清、重点缺乏以及脱离实际的问题，并且这一问题在实践教学中普遍存在，严重削弱了其实践教学效果;
(2)土木工程课程设计更多的是强调为课程服务的功能，其定位不明确，缺乏系统的理论指导，没有形成独立的、反映工程实践教学自身规律的教学体系;所以，有必要加强课程设计系统性实践理论的研究，真正实现其实践教学目的;
应用型人才培养是高等学校根据社会实际需要而提出的，现在已经被我国大多数本科院校和社会所接受。由于应用型土木工程人才是面向工程实际、面向基本建设第一线，掌握一定的基础理论知识，并具有一定的科研成果创造转化能力的人才，所以高等工程教育界都在积极地探讨应用型人才培养目标和人才培养模式。例如提出“CDIO”模式、“卓越工程师”培养计划等等。虽然名称不尽相同，培养目标表述上各有千秋，但都具有一些共性的特征：在培养目标上以市场为导向，以通识教育为基础，提高学生的工程素质和综合工程能力；在教学计划上，突出应用与工程实践能力的培养；在教学计划的安排中，加大实践教学的比例，突出学生动手做工程能力、解决实际问题能力、二次创新能力的培养；在培养方案上，应用型人才培养模式可采用“两段式”培养模式，即学科基础培养阶段和专业方向培养阶段；在教学模式上，倡导“理论与实践相结合”、“素质教育与专业教育相结合”、“课内与课外相结合”、“学校内教育与校外企业实习基地教育相结合”等等。不论哪种模式，其目的都是为了培养出面向工程一线的具有较强实践和创新能力的高素质专业人才。
美国的工程教育一直引领着国际工程教育的潮流，美国工程与技术鉴定委员会对美国高等工程教育提出了8项标准：①应用数学、科学、工程知识；②设计并实施实验，能分析解释并能获得数据；③能够按照要求进行系统设计或工艺设计；④能在工作中参与集体合作，并能和他人有效地沟通；⑤能够发现工程问题、解决工程问题；⑥了解工程对于全球和社会的影响；⑦对终身学习必要性的认识及自学的能力；⑧是从事工程必须的基本技术、基本技能和使用现代工具的能力。虽然美国的工程教育理念、欧洲工程教育模式与中国的工程教育思想在一些表述上有差异，但是也有很多共性。基于上述对高等工程教育的要求，结合土木工程专业特点，应用型本科院校土木工程专业本科生的能力要求可以概括为：①对土木工程专业知识的应用能力，解决“会不会做”的问题；②工程设计、建造与施工管理的能力；③土木工程专业技术必需的操作技能，如测绘仪器使用、计算机软件的应用、工程预决算、检测仪器使用等等；④工程实验、检测、鉴定的能力；⑤能够及时发现工程问题、分析工程问题、解决工程问题的能力；⑥自我学习、不断更新知识的能力；⑦能够与各方合作协调共事的能力；⑧能够在行业内进行技术交流的能力。上述对学生的诸多要求，都需要从事高等工程教育的一线教师去完成，需要高校教师具备更高的相应素质与工程能力要求。
二、应用型土木工程专业教师的素质要求
大学自产生之日起就以培养人才为己任。我国高等教育法也明确了大学的三大功能，即：人才培养、科学研究、社会服务。人才培养是高等教育的根本任务，而高等学校的教师是人才培养的主力军。高校教师特别是专业教师，教书育人，培养学生的工程素质和工程能力是教师的本分和责任。教师无论是课堂教学，还是实践性教学环节，每天面对的是学生，接触最多的也是学生。专业教师对土木工程专业的理解，教师在授课时的启发引导、逻辑推理、案例分析，都潜移默化地影响着学生。教师在指导课程设计、工程实习、毕业设计辅导等实践性教学环节中，其自身的工程素质和工程能力，直接决定着学生的能力培养。我们认为，在提出土木工程专业应用型人才素质要求的同时，也应关注对土木工程专业教师的工程素质和工程能力的要求。
1教育观念的更新
首先要改变一些高等教育的传统办学观念，主要有：一是认为应用型本科比学术型或教研型本科低一档次，有点接近职业教育，降低了学科、专业的层次，也削弱了教师培养创新应用型人才的积极性。事实上，应用型与学术型或教研型专业的差异主要体现在适应社会需求的外延上，体现在学生应用能力的培养上，而不存在层次差别。二是过分强调学术化观念，追求基础知识、专业知识的系统性和完整性，导致课堂理论教学学时不断膨胀，而忽视了综合应用知识能力的培养。理论研究与跟踪调查表明，职业成长的潜力更多地取决于学习能力尤其是自我学习反思能力，而不是基础知识的宽厚。建构主义教育理论认为，知识和能力不是传授的，而是建构的，这一点非常值得深思。当代工程知识更新很快，如不能授学生以“渔”，传授的这些知识很快会过时，对学生应用能力的培养毫无帮助。三是将专业教育与学术训练混为一谈，重视传统理论、传统方法、传统工具的学习与应用训练，对新兴方法、新兴工具在土木工程中的应用认识不到位，对工程建设的新进展关注不够，对社会化、专业化分工的趋势认识不深刻。导致学生所学知识、方法落后于当前工程实践，导致学生的应用能力、应用水平与社会需求脱节。例如：工程界的结构图早已采用平法表示，但许多学校的毕业设计仍采用单榀剖面详图表示，脱离于社会工程实际。
教育观念的转变影响到教学过程的方方面面。首先要变革现有的课堂理论教学学时不断膨胀，课程体系头重脚轻的现状。要进一步明确大学教育将工程理论和工程实践结合的重要性，注重持续学习的能力、团队协作与沟通能力、创造性的思维能力是2l世纪土木工程师的立业之本。其次变革课程内容的学科取向，改变目前以学科科目相对应的方式来安排课程内容，缺少必要的横向联系，容易产生条块分割，学生不能融会贯通的掌握工程知识；建筑工程的学生走上工作岗位不能对所学工程知识应用自如，与学校课程内容设置有很大关系，学校课程安排是让学生通过学习基本构件及其有关的设计施工要点来学会知识，这些知识只是工程应用中的局部专门知识，最大的问题是学生没有学到在各种总体问题中如何应用他们的专门知识，也就是说，学生学习知识是从局部到整体，而工程师的工作思维是从整体到局部，使得学生将来工作所需要的实际工程设计模式与学习技术知识的模式之间是不连续的，甚至于流程是相反的。再次，要变革课程教学方式方法，课程教学过于注重基础知识、专业知识的灌输以及专业技能的训练，而忽视了工程思维的培养、工程方法的启迪、创新精神的培育，在教育性与训练性之间失去了必要的张力和平衡，导致学生的视野狭隘、工具功能突出，发展潜力明显不足。教学要紧扣应用和创新，比如建筑工程行业中通用的电算程序、平法表示等都要在教学中加强，使学生一走上工作岗位就能得心应手。
2对教师创新能力的要求
大学教师的创新能力与其在高校要承担的双重角色相对应，即：教学创新和科研创新，这二者是相互促进、相辅相成的。土木工程专业是一个不断发展的学科，教师要有科学研究的兴趣，要有一定的科研能力和创新能力。通过科研活动，才能把握学科的发展动态，了解学科的前沿；通过科研或社会服务，教师才能运用理论知识分析问题、提出问题、解决问题；通过科研创新活动，才能对相关规范、规程有深入的理解。反之，教师的科研创新能力水平对教学水平和教学效果有很大促进。教师把科学研究和创新的成果渗透在教学活动中，从而影响、带动学生去思考问题、观察工程问题，培养学生的创新意识。教学创新是在具备较高的教学能力和较扎实的专业能力基础上的创新，教学能力包括教学内容的把握程度、教学方法的运用、教学语言、教学管理、考试考核方法等等。关于课堂教学可以用八个字来简述：激情、明白、方法、效果。具体而言，作为土木工程专业课教师，要对土木工程专业热爱，要把激情带入课堂，感染学生的学习主动性；要对自己所教授的课程有充分的掌握，要建立该课程的逻辑思维方法；要因材施教，运用多种形式的教学法，如启发式、引导式、案例教学、类比教学法、互动教学等等；以楼盖结构课程设计为例，结构形式可以是单向板肋梁楼盖，也可以是双向板肋梁楼盖；可以设计成密肋楼盖，也可以是无梁楼盖。因为建筑物的使用功能要求不同，哪一种类型是最佳方案，可以启发学生去思考、去比较。又如考虑塑性内力重分布设计方法，就利用了混凝土结构中塑性铰的概念，而在后续课程《结构抗震设计》中，钢筋混凝土框架结构抗震设计也利用塑性铰的转动能力，提高结构的延性耗散地震能量，减少地震灾害。适时引导学生发散思维，从而激发学生的创新欲望。教学是学生获取知识的主要渠道，教学的首要目标是有效的传输知识，要关注教学效果，听取学生的意见，不断地反思和创新教学方法，使学生获取扎实的专业知识。
3教师对人和自然道德关系的认知要求
土木工程的建造要利用自然资源，以满足人类对各种设施的需要。土木工程人能够使天堑变成通途，能把戈壁变成工厂，能够把荒滩变成美丽的新城，能够建造满足人类生产、生活、学习、娱乐的各种需求的高楼大厦。但是，必须认识到土木工程不论是建造过程还是既有建筑，既是各种资源消耗的大户，同时也是自然环境的破坏者。土木工程专业教师必须充分认识到环境保护的重要性，有节能环保可持续发展的意识，才能培养学生逐步养成“应不应该做”的理念。例如在毕业设计中，要有意识地引导学生关心结构材料的用量及造价问题实现优化设计，节省的结构材料就是减少了对社会资源的占有，就是节能减排。因地制宜地做好结构设计工作，同时注重经济效益，提倡就地取材，形成具有经济效益和社会效益的结构设计模式。土木工程耗资巨大，工期较长，市场运作复杂，牵涉到的部门较多。教师要有经济管理意识，从前期的投资论证，到中期的规划设计，再到建造过程中，以及交付使用后的运营、维护、经营管理，都涉及到经济问题。教师要有经济管理的知识，要对市场经济运行规律、对合同管理知识有一定的掌握和了解，才能在各个教学环节中引导学生不断地优化设计，学会算经济账，学会回答“值不值得做”的问题。教师要引导学生意识到：浪费就是没有处理好人和自然的关系，是不道德的。
三、结束语
