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土木工程研究

时间:2022-03-14 16:31:51

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篇土木工程研究,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。

土木工程研究

第1篇

1.1钢筋混凝土

其主要的组成部分就是钢筋和混凝土,其中混凝土主要由骨料、胶凝物、水以及按照一定比重添加一定的添加物调配而成,以搅拌的方式,在一定时间后固定成型的人工石料。在施工之中使用的钢筋类型主要分为柔性和劲性2种。当前,我国在施工的时候主要使用的就是柔性刚劲。钢筋和钢丝都包括在柔性钢筋之中。光面钢筋其外表呈现光滑圆形。对于变形钢筋而言,应用范围较为广泛的有螺纹和“人”字型。

1.2钢筋混凝土结构的设计机理和方式

由于钢筋和混凝土两种材料在受力性能方面存在差异,在道路桥梁或者水利工程之中,各种类型的受力结构具备相应的特点,对此展开计算,能够让各种结构顺利发挥必要的功能。比如斜截面、正截面以及扭曲截面的载力计算等。实际施工当中,每个工程的施工特点都存在不同,因此在钢筋混凝土结构本身在设计的过程中外部形状会随之出现不同的变动,内部的结构自然也就会存在差异。而且钢筋本身的外形和数量都会随着工程的变化而变化。

1.3钢筋混凝土结构优势劣势分析

其在耐久性和耐火性方面具有良好的表现,在养护过程之中所花费的资金也相对较少。在抗震方面有良好表现,整体性能较为协调。有一定的可塑性,能够根据施工的实际情况进行不同的调整。但是由于其本身的质量较大,因而在使用的时候运输较为困难。而且施工中耗时较长,制作模板的时候会造成不小的材料浪费,养护的时候也会花费不少时间。

1.4钢结构施工中遇到的重点和难点

在实际施工时,钢结构安装较为繁复,应该对可能出现的问题进行重点考虑。在选择钢材的时候,应该了解其主要分为金属类、板材、管材以及型材等4种。土木工程之中,具备优质碳素结构的钢材以其优越的性能得到广泛的应用,其在强度与硬度方面均有较为良好的表现。也需要截面形状进行考虑,通常柱子的截面呈现“工”、“十”等形状,“H”形状的通常都出现在房梁的建造之中。安置截面的之前,需要开展焊接试验,确保焊接过程中不出现各种问题,在试验之中记录各种参数,也要注意将高强螺栓钻孔的位置控制在较为精确的范围内。

1.5相关构件保存以及安置机械地点选择

通常情况下,需要考虑结构安置过程中占地大小。实际安置时,一般应用塔式起重机,在装卸设备的辅助下将钢构件放置在安装机械的部件之中。与此同时,还应该考虑不同部件的起吊标准,还要确定钢丝绳本身的承受能力。也要对臂杆的高度差和每个起重机彼此间的距离进行控制,防止意外发生。

2地基加固技术研究

在土木工程之中,地基加固是困扰施工人员的难题,此方面主要有排水加固、胶结法、加筋、挤压等方法。施工区域频繁发生变化,实际施工当中需要考虑的实际情况也就不同。地基加固常见的方式中,换填法有换土垫层以及置换2种。当工程建筑的地基下部的持力层相对较为软化的时候,无法承受上部的压力符合,一般使用换土回填的方式予以解决。实际施工当中,施工人员先将地基下较为松软的土层挖走,然后将很多砂土、石灰等物质填充进去,经过处理之后就会较为结实。排水加固的方式一般常常用在土地较为湿润的地方或者沼泽等,主要使用提案载预压和真空预压两种方式。加筋是想要达到让土质稳定的目的,一般在高层建筑施工之中应用较为广泛。

3结构截面设计问题分析

3.1场地类型与抗震性能

各种建筑都有自身的特点,在其施工的时候都需要对抗震等级进行确认,在实际选择当中,其与施工现场的具体情况存在重要关联。实际上,抗震等级的要求会对框架截面的设计有着较为重要的影响。相关的设计人员想要查询抗争等级,通常都是根据建筑的高度以及防裂度。现实施工之中,一定要对施工现场的信息进行全面分析整理,然后根据当地的实际情况选择合适抗震等级。而且也要注意计算值和实际要求之间的差距,设计的过程中进行重点关注。

3.2框架柱的计算长度

在框架柱的计算当中,先确定其长度,以此作为结构层高。但是此过程需要注意,两注之间在安置的时候形成彼此交叉的形态,此种方式已经类似于刚接,而并不属于力学机构之中的铰接或者固结。因此,在进行计算的时候,影响详细了解相关规范,各种操作活动也要严格按照规范执行,如此才能有效判定其计算长度。

4测量和施工管理分析

工程测量活动也就是施工中全部的测绘活动,涵盖了勘测、设计、施工以及管理的各个环节。为工程建设的各个环节提供计算和测量辅助。实际上,工程测量在整个工程施工当中都具备一定的基础作用,测量工作可以为工程提供各种数据信息以及图纸,对工程各个环节的指挥和进行起到辅助作用,如此才能确保工程顺利完成。在实际测量之中,应该检查认真的态度,严格按照规定的各项标准完成测量活动,而且在记录数据的过程中,记录人员态度要严谨,确保记录中的数据不出现差错,以免对工程的正常进展产生不良影响。

5总结

第2篇

【关键词】土木工程;施工新技术;技术研究

Research on New Construction Technology of Civil Engineering

Fei Jun

(Kunshan Lejian Housing Development Co., Ltd Kunshan Jiangsu 215300)

【Abstract】Civil engineering construction technology directly affects the quality of the project and construction safety, as the construction of the most reflect the quality of the part of the construction of civil engineering construction technology and innovation is particularly prominent. Improve the architectural design management, its important impact is to carry out scientific and rational new technology and materials application management. In addition to this work is to improve the construction of the primary basis, the development of architectural design also has a guiding significance.

【Key words】Civil engineering;Construction of new technologies;Technical research

1. 新技术在建筑施工工程中的重要性

建筑施工过程是影响我们建筑工程质量最大的因素,我们必须做好建筑工程施工的过程。同时,我们加大对施工新技术的应用,是为了适应时展的变化,也是为了满足人们对建筑的质量要求。就现阶段而言,各个国家在对建筑工程质量分析的时候,都提出了严格的要求。新的技术能够提高建筑工程的质量,也能够使我国建筑行业朝着健康的方向发展。自从我国建立市场经济体制以来,我们在进行建筑施工的时候,遵循了市场的变化,让建设单位通过招投标的方式,选择施工单位,这样选出来的施工单位,能够做到满足建设单位的要求,更能够保证我们建筑市场的稳定。施工单位在进行技术创新的同时,需要对相关的施工人员进行培训,缓解我国的就业压力。总的来说,加大对新技术的应用是我国建筑行业良好发展的基础。那么在激烈的市场竞争中,施工单位需要不断地提升自身的实力,保证自己能够在市场中正常的发展。

2. 土木工程施工技术的创新

2.1 在灌注技术方面的创新。

在土木工程施工技术创新中,灌注技术的创新也是其重要组成部分。灌注技术创新包括两个方面,第一是钻孔技术创新。钻孔技术是灌注施工环节中的基础性工作,因此对其需要有足够的重视程度。钻孔技术创新指的是在钻孔技术施工环节进行之前,对钻孔桩周边环境进行清理,而后运用严密精确的测量工具对钻孔位置做进一步测量确认,从而保证钻孔统一。其次,在钻工程序前,技术人员应该事先调试钻孔机,从而保证作业流畅。当钻孔过程中发生坍塌或者卡钻现象的时候,需要立刻停止钻工程序,首先对发生坍塌或卡钻的现象进行分析,并且解决对应的深层问题,这也是保证土木工程施工质量的表现。第二,灌注技术的创新还体现在钻孔灌注泥浆时需要进一步完善灌注技术,补充孔内泥浆,从而达到充分填充的效果,保证桩体稳固。

2.2 生态技术的应用。

(1)在建筑设计工作中,建筑设计时需要在进行正式设计之前,对建筑工程周边环境条件进行考察工作,进行建筑设计必须结合建筑周边环境的实际情r。有效实现建筑工程与生态环境的统一,保证两者共同发展、和谐共处。可以在进行建筑设计时,加入低碳环保的理念,增加建筑物周边的绿化面积,提高绿化植物在环境中的整体比例。

(2)进行转变能源的利用方式。在提倡使用可再生的清洁能源的前提下,结合低碳概念控制建筑物内的机电设备运行维护状态,避开或错开使用高峰方式进行环保工作。其次对系统进行更为严格的要求,采用先进的主流技术,必须使系统要经得起时代的考验,要求在操作上简单方便,在性能上成熟可靠,促使监控技术的管理的统一性,使其发挥更高的功效。对低碳概念进行充分利用。比如在应用过程中采取增强建筑外墙保温降低空调能耗以及采取照明控制,通过采用提供同等照度降低耗能,变频调速的技术的产生可有效减少不必要的能源消耗,减少不必要的成本支出。同时加强对其维修保养的力度,保证定期维修,以此来保障其正常运行,降低故障的产生几率。

2.3 推广使用先进的信息化应用技术。

信息化技术包括:虚拟仿真施工技术和建设工程资源计划答理技术、项目多方协同答理信息化技术等。其中虚拟仿真施工技术是虚拟现实、结构仿真等高端信息化技术,可展现并提高建筑企业的市场经营竞争能力、提高施工生产效率、提升工程施工技术水平等重要作用。而项目多方协同管理信息化技术,对推进建设工程总承包的实施、实现设计施工一体化具有重要的支撑作用。而建设工程资源计划管理技术,既改变了传统的建筑企业与工程项目管理模式,又提高企业工程管理的经济与社会效益、企业管理水平、企业综合竞争能力,并对推进科技进步水平具有重大作用。所以通过信息化技术领域的先进技术,对建筑业的信息化技术发展和推广应用方面具有深远的导向作用。

2.4 在深基坑支护技术方面的创新。

目前,现代土木工程施工项目中,高层建筑数量不断增加,从而对土木工程施工技术要求也越来越高。在高层建筑施工中,抗震设计以及地下空间拓展等都是新的工程要求,而为了保证质量,就需要不断创新深基坑支护技术。深基坑支护技术指的是在土建施工中,技术人员需要充分了解地质环境,若本身地质环境比较差,就需要采用灌注桩和预应力锚杆来增强施工效果。首先,技术人员要考察包括周围地下管道、光缆等埋设分布,考察岩土与地下水分布参数,考察深基坑施工技术可能会存在的障碍等,从而做好施工准备。其次,在支护结构设计时,需要与深基坑技术方案契合,包括连续墙等内护支撑,从而做好深基坑支护工程。

2.5 广应用绿色施工技术。

绿色施工技术的目标是“四节一环保”,绿色施工技术具有一定的超前性和引导性,具有国内领先乃至国际先进水平。在应用时,应先因地制宜的选择适用的绿色施工技术,在示范工程中实现后,再结合情况在全国范围内推广。下面简单列举几项推广应用的绿色施工技术:应用基坑施工封闭降水技术,即保证了基坑周边安全又避免了对周围环境的影响;通过基坑施工降水和回收利用技术,对雨水、现场生产废水的回收和再利用,有效的节约了施工用水;应用建筑外墙的保温隔热技术,通过对建筑物进行有效的保温、隔热、遮阳等,节约了建筑物在使用时的能源,提高了使用的舒适度。

3. 结束语

综上可知,随着我国经济的发展,建筑行业水涨船高,也得到了快速发展,当前,土木工程施工技术在建筑工程施工中有着极其重要的作用,是控制建筑施工质量的直接手段。目前,传统的土木工程施工技术已经能够完全满足人们对居住环境的要求,这就需要土木工程行业不断革新技术,适应市场和社会的需要。

参考文献

第3篇

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:

[1] 庄实磊. 浅谈土木工程的特点与发展趋势[J]. 黑龙江科技信息,2012,15( 11) : 272.

[2] 武月刚. 浅谈土木工程建设发展前景的几点思考[J]. 科技致富向导,2012( 3) : 156.

[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.

第4篇

关键词:土木工程;结构;检测;评估

中图分类号:S969文献标识码: A

引言

随着我国经济的飞速发展,大型建筑设施的出现对土木工程技术提出了更高的要求。在土木工程的施工过程中,对其施工过程中出现的结构性损伤及时进行有效检测,并针对出现的结构性损伤进行及时的维修,不仅可以提高土木工程的质量,延长建筑成果的寿命,同时还可以避免许多重大质量安全事故的发生。

一、土木工程结构的检测内容和特点

1、土木工程结构检测内容

(1)外观检测

对建(构)筑物的外貌、外部尺寸进行检测,检查建筑物的表面的平整性,检测建筑物的倾斜度,以及建筑物的尺寸大小是否符合相关规定。外观检测是保证建筑物质量的最简单的方式。

(2)强度检测

对建(构)筑物的材料、结构进行检测,检测建筑物的材料强度、构件承载力、钢筋配置情况等。通过检测建筑物的原材料,保证建筑材料的品质;通过检测建筑物的构件承载力和钢筋配置,保证建筑物的主体结构符合建筑要求,保证建筑施工安全进行,保证建筑物符合工程质量。

(3)结构内部缺陷的检测

检测混凝土内部可能存在的孔洞、裂缝、钢结构的焊接等问题。通过对建筑物的工程内部缺陷的检测,可以及时发现施工问题,解决施工的缺陷,保证工程质量。

2、土木工程结构检测特点

(1)结构检测工作大多在露天的现场进行,来源于外界环境中的干扰因素多,使得土木工程检测的结果的准确度不高,影响对土木工程质量的评估。

(2)工程结构检测数据需要慎之又慎。当土木工程的结构性问题出现时,往往是在工程完工很久以后,由于时间很长,对结构检测数据档案保护不当,导致技术材料不全,甚至还会出现材料虚假的现象。

(3)结构检测工作需要采取采取非破坏的方式。结构检测往往是在被检测的工程建设完工或主体形式完工后,一般不允许破坏原构件,或者是从原构件上取样时只能允许有微破损,破损后稍经加固后就不会影响建筑物结构强度。这样就保证了工程完整性,保证了工程质量。

二、工程结构检测方法

土木工程结构检测根据检测方式的不同可以分为静态检测方式、动态检测方式两种。土木工程结构的静态检测是通过观察和测量建筑结构的实际大小尺寸、工程材料的弹性模量和强度系数等数据,将这些数据综合到一起,运用物理学中的力学知识去分析评价土木工程结构,评价土木工程结构的稳定性与可靠性。

但是,由于土木工程结构形体巨大,构件繁多且具有一定的隐蔽性,对于某些过大或过于隐蔽的工程构件难以检测,静态检测的方法在实际的应用中受环境等因素的影响较大,工作效率较低。而土木工程结构的动态检测,是通过建立动态的数字化的结构动力检测机制,监督土木工程的结构建设工作。结构动态检测利用结构的模态参数或物理系数,评价土木工程的结构性能。但是,土木工程的动态检测却受到动态监控信号质量和数量的限制,影响动态监控数据的准确性。

三、土木工程中结构检测技术的应用

土木工程建设过程中,仅仅运用传统的结构结构检测技术已经远远不能满足现代化土木工程建设的需求,需要土木工程结构检测技术不断的发展,以推动我国建筑行业的发展。随着科学技术的发展进步,出现了许多检测方式,尤其是物理学知识在土木过程中的发展应用,使我们能够及时发现土木工程建设过程中的许多结构性问题,对我国土木工程的发展产生了重要影响。在现代的检测技术中有以下几种方式:

1、超声波法

超声波是在检测土木工程结构问题时常用的一种检测方式,该技术的产生是根据物理学的基本知识,依据超声波在媒介中传播的规律和超声波本身的特点而产生的一种结构检测技术。超声波在不同的介质中的传播规律不同,通过对检测到超声波的波形进行分析,可以对工程结构内部缺陷的大小以及缺陷所在的方位进行判断。利用超声波检测土木工程的结构问题时,既没有破坏土木工程设施,有检测了土木工程的结构,实现了检测目的。

2、红外线检测法

红外线检测法是根据物理学中的热辐射定律、微分方程,对原子震动产生的红外辐射进行检测的一种结构检测方式。任何物体其温度只要高于绝对零度,就会辐射出来红外线。物体的辐射强度与物体本身的温度有关,当土木工程内部结构发生物质变化时,红外线的辐射强度也随之改变。我们可以基于红外线辐射的变化判断其内部是否损伤。

3、建立动态的工程结构检测机制

动态工程结构检测机制的建立,需要将各种数据和信息整合到一起,形成一个有机的系统。动态结构检测需要将相关的管理信息知识存入到系统信息库内,当系统检测到的数据发生变化时,能够根据数据库内信息来判断土木工程的结构是否出现了问题。动态工程结构检测是根据结构物理特性的变化来判定土木工程结构问题存在的可能性以及结构性问题存在的地方。

3、但是,由于动态工程结构检测机制的成立比较困难,在实践操作中,干扰因素较多,又容易受到土木结构的影响,使得动态监测的数据不精确。工程检测的数据也存在一定的失误或偏差。影响工程的进度。就当前动态工程结构检测在实践中的应用来看,动态检测机制在识别损失方面比较迟钝,往往是在损失发生后才能检测出来,不能起到早期发现和预防的作用。

四、评估方法

现阶段,对土木工程结构进行评估时,主要应用以下评估方法:一、可靠度评估方法,这是一种以概率统计为基础的评估方法;二、模糊数学评估方法,该方法尤为擅长对复杂事件的处理;三、灰色理论评估方法,该方法有效规避了对样本过分依赖的问题,简化了计算过程,而且保证了量化结果、定性结果的一致性;四、神经网络评估方法,该方法在处理多因素事件以及模糊事件方面表现出了极大的优越性,评估结果较为理想。下文将针对这一方法中的概率神经网络(PNN)方法展开重点介绍。

PNN能够实现对损伤位置及类型的准确判断。PNN利用已知数集的概率密度函数以完成贝叶斯决策,将之合理的融入人工神经网络系统中,如此一来,便可完成对未知数据的归类,对于那些多类问题(涉及θ1、θ2⋯θn)而言,基于P维试验向量X的贝叶斯决策d(X)为;

d(X)∈θq(hqlqfq(X)>hklkfk(X),k≠q)

设fj(X)为概率密度函数,那么多变量高斯分布函数如下:

n=q

fq(X)=1/[nq(2π)P/2σp]Σ[-(X-Xqi)T(X-Xqi)/2σ2]

i=1

对该贝叶斯决策进行相应处理,可得到一个概率神经网络,且包括如下层次:一、输入层;二、模式层;三、求和层;四、决策层。见图1。

该损伤检测方法能够有效克服测量误差导致最终结果不准的问题,所以,具有良好的应用前景。

结束语

随着社会经济的不断发展,我国土木工程数量正在与日俱增,其结构安全与否将会对使用者的生命安全造成直接的影响,所以,展开相应的检测及评估工作便显得尤为重要了,这已经成为业内共识。在检测及评估的过程中,应基于检测内容选择相对合适的检测方法(如无损检测方法等)及评估方法(如神经网络评估方法等),从而保证检测结果及评估结果的客观性、准确性,为接下来的维修、加固工作提供详实的数据资料。

参考文献

第5篇

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

1 现代土木工程的特点

适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。

1.1建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。

1.2工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。

1.3工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。

1.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。

1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。

2 未来土木工程的发展

2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械, 城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。

2.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。

信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。

2.2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。

信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。

2.2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

第6篇

随着信息技术的不断发展,其应用范围不断扩大。土木工程作为一门传统的学科,借助信息技术的助力,也迎来了新的发展契机。土木工程信息化是将信息技术与土木工程相融合的过程,通过先进的计算机技术、通信技术以及自动化控制技术,对土木工程的建设实施科学的管理及监控,从而提高管理效率,节约成本。

2土木工程的信息化建设

土木工程的信息化是土木工程市场发展的新阶段,在这一阶段必定要融入现代的物流业、电子商务业以及信息产业,新兴产业的融入将大幅度提高土木工程的经济效益及生产效率。现代的计算机技术、通信技术及自动控制技术相结合后的高新技术,对土木工程的施工及管理具有极大的促进作用,土木工程的信息化也将带来管理方式的变革,促使企业不断改变管理理念及管理方式。土木工程信息化建设主要从以下三方面入手。

2.1建设土木工程标准及相关的管理信息系统

信息技术是一种应用性较强的高新技术,该技术可在多个领域进行大范围应用,在应用过程中应结合行业技术特点,将行业的专业性与信息技术的先进性进行有机结合,以充分发挥信息技术的作用。为推进土木工程的信息化建设,应制定高效的土木工程技术应用标准及管理信息系统,并根据行业的发展不断对技术及标准进行修订,以确保土木工程标准化进程的有效性。土木工程行业是一个涉及多个领域、包含多个企业的、复杂且庞大的信息集合体,该行业涉及的信息量巨大,给行业的发展带来了极大的不便,利用现代化的信息技术可提高行业的管理效率。建立高效、准确、完善的行业管理、工程项目管理等多项管理方面的信息管理系统后,可以利用信息技术对行业的发展情况进行快速的统计分析,从而根据分析结果及市场动态,确立行业未来发展的目标,制定合理的发展技术,推行有效的产业发展政策,以促进土木工程行业的健康发展。土木工程项目的管理升级需要依靠先进的管理理念,这种管理理念能通过完善的管理软件体现出来。就当前发展现状来看,美国的PrimaveraSystems,INS的P3以及软件大王Microsoft开发的小型项目管理软件是应用较为普遍,且实用性能较为良好的管理软件。这些管理软件的优越性主要通过以下几项基本功能体现出来。第一,项目计划的编制功能。土木工程项目在招标阶段及中标阶段后,工程项目中标方应根据标书内容编制工程项目的实施进度及相关细则。企业可利用软件对工程项目的所有任务进行分类编制,编制内容主要包括任务时间、任务完成所需要的原材料、劳动力、投入成本等。通过编制细化的施工进度计划,项目负责人可将各项要素进行综合对比和分析,在多项任务中进行合理的人力分配、物力分配、机器设备分配、施工时间分配等,以最大限度的提高资源利用率。第二,工程项目的追踪功能。软件能对工程进度实施全程的动态化管理及监控。这一功能的实现,主要通过项目管理人员在工程施工过程中,对工程的施工情况及影响工程进度的要素进行必要的记录,并将以上数据及时、连续、系统的整理到计算机中,这就能通过软件展示真实、实时的工程进度。此外,项目管理者还可通过软件的分析功能,对工程进度的相关数据进行分析,以客观、准确的反映工程项目的变化情况。第三,项目的分析、控制与优化功能。管理软件一般具备广义的网络技术,工程项目管理者可根据所得信息,与原有计划进行对比,通过分析找出偏差,研究解决对策,保障新工程项目的顺利实施。管理软件不仅要考虑时间因素,还应对资源、费用要素进行逐一对比,从而寻找一个工期短、耗资少、节能环保的计划方案。软件可利用网络技术,对设计方案进行不断优化,从而获得最佳工期、最低费用以及最高资源利用率的施工方案。另外,管理软件对工程数据及作业活动具有强大的过滤功能,管理者可将工程项目的执行情况与工程设计方案进行对比,然后将滞后于计划方案的所有活动过滤出来,从而进行专项的追赶或工程追踪,以保证工程能按时完工。

2.2施工技术和控制信息系统的建立

信息技术将计算机技术、通信技术、自动控制技术和信息处理技术等多种技术进行集成。工程项目设计者可利用先进的系统及设备,直观、充分、形象的展现设计者的理念及建筑美学,并将独特的创意和神奇的构思通过计算机软件展现出来,这是传统创作方式所无法达到的新境界。现代工程设计模型已经采用三维立体技术,通过模块化的设计,使设计成果由平面转向立体。模块设计主要利用数据库技术和网络技术将多种工作模式进行集成,从而实现成果共享的目的,图形由计算机自动产生,设计人员的精力只需投入到方案的优化设计上即可。

2.3土木工程施工方案及其他相关商务贸易信息系统的建立

互联网技术在建筑行业和信息服务行业的功能越来越强大,不仅能为企业提供工程项目的设计方案、施工方案、技术方案,还能通过数据分析进行方案对比,从而实现工程建设的最优化方案,提高项目决策者的决策能力。此外,互联网强大的沟通能力可为施工企业、材料供应商、工程组织方等提供共享的信息平台,从而增加工程项目招投标的透明性、公开性、公平性,推动土木工程市场的规范化进程。云计算技术的发展,将信息共享平台进一步优化,这不仅能提高土木工程相关企业的工作效率及管理效率,还能为企业节约成本,实现经济的可持续发展。

3小结

第7篇

关键词:土木工程;工程施工;钻孔桩;技术应用

中图分类号:TU74文献标识码: A

引言:随着我国经济不断的快速发展,建筑业也在不断的加快步伐。而土木工程作为建筑工程中的最基本环节,对于建筑工程的舒适性与整体质量有着直接的影响。然而在土木工程中比较关键和重要的施工措施和技术就是钻孔柱技术,它在土木工程施工过程中发挥着举足轻重的作用。所以,应用钻孔柱技术的质量联系整个建筑工程的质量。在进行探讨钻孔柱技术在土木工程中的具体应用时,将土木工程的质量加以提高,从而促使整个建筑工程的质量相对提高,在这过程中,钻孔柱技术起着十分重要的作用。所谓钻孔桩技术,其含义是指进行工程施工的具体过程中,把还没有实施基础建设所属的地段,利用人力挖掘、机械钻孔等方法,并采取地基桩孔的技术在桩孔内置入钢筋笼浇筑混凝土,目的是为未来的创建提供良好的坚实基础。

一、土木工程中钻孔桩技术的概念及重要性

(一)土木工程中钻孔桩技术的含义。土木工程中钻孔桩技术就是指在土木工程的施工过程中,对于还没有进行基础建设的某些地段,通过力挖掘或者是机械钻孔等方式使用地基桩孔的技术,在桩孔内先放置钢筋笼,然后再浇筑混凝土,这样就可以在构建承重台时有坚实基础,保证施工的质量和安全。

(二)钻孔桩技术应用的重要性。在进行土木工程施工时,首先就要把建筑整体的地基进行浇筑,那么这个时候就要用到钻孔桩技术。因为地基是土木工程的重要关键环节之一,直接的承载整个建筑主体的重量,稳固性与抗震、耐用等特性紧密相连,直接的对建筑工程的使用寿命及质量造成重要的影响。所以,钻孔桩技术在应用时的施工方法和施工质量控制是非常重要的。那么就要求钻孔桩技术应用必须具有科学性、合理性因为这是提高整体建筑质量的前提和基础。如果应用的钻孔桩技术比较恰当的话,就可以有效的提高土木工程的质量,能真正的满足建筑工程的民生要求,为业主的使用提供安全可靠性,能够有效延长建筑的寿命和抗灾害能力。

二、建筑钻孔灌注桩的特点

在建筑施工技术中,钻孔灌注桩技术与其它桩基技术相比,其施工噪音和震动范围都要小很多,对施工周围的环境影响较小;这项技术能够建造比预制桩直径大很多的桩,在各种类型的地基上都能够得到有效的应用;钻孔灌注桩技术也在施工过程中也有一定的缺陷,其施工质量的好坏对桩基的承载力影响很大,如果施工质量得不到保障,如果桩基承载力没有达到建筑本身所要求的承载力,就会对整个地基建筑的质量带来影响;还有,混凝土是在泥水中灌注的,要控制好混凝土的质量有一定的难度。

三、土木工程中钻孔桩技术应用存在的问题

(一)钻孔机工作过程中出现钻孔收缩问题。

分析钻孔收缩,要么是钻孔本来就小,要么是钻孔壁土膨胀所致。前一种原因是由于钻孔机的钻头不断推进,与土中的岩石不断密切磨擦,由于岩石较坚硬,对钻头的伤害很大,造成钻头磨损十分严重,旋转起来,切面直径变小,结果钻孔变得越来越小。后一种原因是由于钻孔地质中含有大量的软土,软土颗粒遇到泥浆后,迅速吸收其中的水分,形成饱合的软土,造成四周钻孔壁的软土向内膨胀,导致钻孔变小收缩。

(二)钻孔深度达不到施工要求

钻孔的塌孔、缩径、出灌和埋管的过程中,钻孔的深度不能达到实际的建筑施工要求,在进行灌注的过程中容易出现导管堵塞和钢筋上浮等问题。在复杂的地层进行建筑施工的时候,利用钻孔灌注桩技术钻孔,如果不同的孔之间相互产生影响,钻进的速度过快,护壁泥浆的性能又比较差的时候,经过很长的一段时间还没有灌注的话,就会发生塌孔的安全事件。在实际的建筑施工过程中,如果在第一次灌注的时候,忽视对埋管深度的检查,埋管的深度不符合实际的施工要求,就会导致灌注导管被堵塞和钢筋上浮。

四、加强钻孔桩技术的措施

(一)做好前期的准备工作

前期准备首先确定桩位的平面地点,通常采取坐标控制的方法给予确定,同时为了能够快速明确打桩孔的范围,利用水平仪进行测量各桩孔并做好高正负零等标志,必须熟悉把握图纸要求和规范性技术,严格根据图纸和技术进行规律性把布局文件整治妥善。为了给予坚实桩基提供良好的前期技术确保,在进行正式打桩之前,核查关于灌注桩全部的施工参数,同时要求实地测量。在技术交底的时候,一定让相关施工人员了解并掌握有关的规范性操作和技术。

在开始进行施工的时候,保证有充足的技术和打桩人员,机械购置和检修的有关工作需要做好,按照需要的不同购置对应的钻机,通常采用冲钻机。在相关的技术人员的指引下,做好钻机前期调试(钻机准备就位时)和钻机以垂直方式对准桩位等有关工作,保证在进行施工中没有安全事件的产生,比如未移位、倾斜等。施工现场清理干净,保证有畅通的水电,临时道路的修建,对于施工现场进行合理布置。

(二)做好施工期间的时工作

当钻孔进度到一定程度时,如果出现钻孔收缩问题,首先要停止钻孔,将钻头提出,判断是否是钻头严重磨损所致,如果是,立即进行钻头的修补或者更换,更换时要选择质量好,耐磨性能强的钻头进行更换,以免反复进行钻头更换操作,影响施工进度。如果不是钻头磨损的原因,就要注意什么时候开始出现钻孔收缩现象,并立即用钻锤进行钻孔的扩充,以达到钻孔的标准尺寸,如果反复出现,就要反复扩充,直至钻孔工作已经全部完成。

(三)进行安装及定位钻孔机、

若钻孔机的安装基础松散,在施工中容易有桩倾斜、桩偏心、钻孔机倾斜等现象出现。所以在进行钻孔机安装时,地基必须要牢固。对于软地层及坡度地基,采用推土机进行推平,然后再铺上钢板或者木头加以稳固。确定准确的中心点并正确把钻孔机进行安装,避免桩位不准,针对含有钻塔的钻孔机,首先运用钻机产生的动力和周围的地笼相联系,加以配合,把钻杆移置大体定位处,然后利用千斤顶把机架顶起,正确定位,促使钻头、起重滑轮放在同一条直线上,或将钻杆卡孔和护筒的中心点稳固在同一垂直线,确保钻机保持有垂直度。钻机位置误差不能高于 2cm。桩位准确对好以后,利用枕木把钻机横梁进行垫平,同时在塔顶相称于钻机轴线把缆风绳进行拉上。

结束语:

建筑工程的质量严重影响着人们的财产安全及人身安全,因此,在施工时必须要严格的监控管理。其中,钻孔桩技术更是整个基础承重台质量安全的关键因素。那么,对与钻孔桩的施工技术要特别的注意,必须要严格的要求,不能有任何的偏差,保证各个施工程序都能严格的按照要求完成,这样才能保障施工的质量还就是对于项目后期审核工作也要做到认真处理,其中各项的检测结果都要达到相关的标准。所以,加强技术操作,实施严格控制在现代化建设中起到重大作用,是整个工程质量安全的重要技术保证。

参考文献:

[1]封文静,李昊鹏,刘玉欣. 土木工程中钻孔桩技术的应用研究[J]. 技术与市场,2012,10:105.

第8篇

加强实践基地建设对培养土木工程专业学生的实践能力有着重要的作用。文章分析了当前土木工程专业实践教学环节和实践基地建设存在的问题,并从实践教学课程、校企合作、师资队伍、软硬件建设等方面提出了研究与思考。

[关键词]

土木工程;实践教学;实践基地

生产实践作为理论联系实际的重要渠道,一直是土木工程专业高等教育培养中的关键性教学环节。实践基地作为土木工程专业学生实习的主要场所,其建设程度的优质与否直接关系着本科实践教学质量。因此,笔者通过对土木工程专业的实践教学环节和实践基地建设展开一些探讨,以期为进一步提高本科实践教学质量提供参考建议。

1实践教学环节及实践基地建设存在的问题

1.1实践教学质量有待进一步提升

目前,土木工程专业实践教学环节主要集中在生产实习(为期1个月)和毕业设计(为期3个月),实践教学较理论教学的时间很有限。同时,工程建设和设计实际通常存在时间长、时间紧的特点,因此,企业往往忽略了对学生实践教学内容的总体规划,现有什么内容就指导什么,哪里缺乏人手就往哪里安排,不能完全满足实践教学的需要。另外,学生实践的时间短,加上需要熟悉适应的过程,尤其是在施工工地上实习存在大量不安定的因素,企业综合考虑后通常让学生待在办公室进行理论学习,进一步压缩了生产实践的时间。

1.2校企合作有待进一步实现双赢

长期以来,由于各种原因,学校往往要求专业学院需要有一定数量和质量的校外实践基地,导致校方在选择合作对象建立实践基地时过于追求形式,而对后续建设规划则处于次要的地位,在此情况下,企业通常也将合作建设实践基地作为一项短线投资,并未把人才培养作为最终的目标。因此,通常会造成学校单方面推动校外实践基地的建设,而企业处于半推半就的局面,学校没有利用好智力和技术资源优势为合作企业解决生产中的实际问题,企业则在没有收到持续的收益下缺乏继续推动教学实践基地建设的动力。

1.3实践基地有待进一步稳定

从目前土木工程教学实践基地的实际运作来看,真正有效运行的不多,主要在于校企双方的目标不一致、权责不明确、管理不到位、沟通不及时等。一旦双方合作中出现一系列的困难,在不及时或难以解决的情况下,导致双方的合作热情逐渐降低,最终导致合作名存实亡。另外,现有生产实习环节原则上要求学生自主寻找实习单位,学生根据自身的发展需要并不一定会选择签署协议的实践基地实习,进一步影响了教学实践基地的稳定性。

2实践教学和实践基地建设的途径探讨

2.1完善课程体系,融入企业需求

(1)实践课时设置。目前,土木工程专业培养方案中虽已形成大学四年完整的实践课程体系,但在课时安排上较理论课尚有一定的差距。可在充分调研学生意愿和具体可操作性的基础上,制定合理的管理措施,利用寒暑假等适当延长相应实践课程的实习时间。提前规划和启动毕业设计,让学生在最后一个学期开始前有充裕的时间进行前期资料准备,确保学生有足够的时间在实践基地实习。(2)企业参与教学。在土木工程专业培养方案制定、教材编写和选用等方面多考虑企业的需求和建议,甚至在理论课堂教学中也可适当地加大企业的参与度。另外,开设由企业专家讲授的课程,邀请企业专家定期或不定期地开展土木工程实践方面的讲座,让企业真正全过程地参与本科教学工作,并在此基础上加大实践基地建设力度,更好地反哺实践教学。

2.2深化校企合作,共创双赢局面

(1)建立实践基地建设的新机制。实践教学的质量关键在于教学效果。学校要勇于打破实践基地建设片面追求数量和质量的机制,将人才培养摆在更加根本的位置,突出实践教学效果,发挥学校智力和技术优势,并根据专业特点选择有较高社会责任感、有意愿也有能力培养人才的企业共同建设实践基地。(2)增强企业建设实践基地的双赢意识。企业要合理、清晰地规划未来发展目标,破除过度聚焦于在实践基地建设人、财、物等方面的付出。扩大视野,科学配置,将接受学生实习作为缓解用人紧张的重要措施,将实践基地建设作为宣传企业文化、树立企业形象的重要途径,将学校的智力和技术资源优势作为解决企业生产中实际问题的重要手段。(3)加大校企双方师资交流力度。土木工程专业教师,尤其一些青年教师通常是毕业后直接走向教师岗位,科研经验丰富,但缺乏一定的实际工程经验,而企业技术人员常年在工程一线,科研工作则相对滞后。校企双方可制定相应的政策措施,借助实践基地安排青年教师入企业进行挂职锻炼,积累工程经验,学校则通过设置相应的课程、科研项目等对企业技术人员进行技术再培训。通过校企双方的人才交流,为实践基地建设建立坚实的师资保障。

2.3强化校企交流,稳定实践基地

(1)加强校企双方交流,完善实践基地管理。学校要设立专门分管实践基地建设的人员,定期联系实践基地,加强校企双方关于实习计划、要求、岗位等信息的互动沟通,企业也要进行积极、合理地反馈。健全规范高效的运行管理体制,尤其是发挥互联网等信息化手段在实践基地建设、管理中的作用,及时解决合作中出现的问题。严格保证实践基地建设资金,定期表彰实践基地建设和管理的先进集体和个人。(2)创新实践内容和文化,稳定实践基地建设。企业要充分考虑土木工程专业学生的学习特点,注重培养和锻炼学生的实践动手能力,鼓励学生进行新概念、新想法的尝试,激发学生的积极性和主动性。同时,积极推动形成浓厚的创新实践文化氛围,举办各种形式多样、内容丰富的创新实践活动,宣传创新实践成果,扩大实践基地的影响力,用实践项目和企业文化吸引更多学生进入实践基地实习,从而稳步推进实践基地建设。

3总结与展望

土木工程作为传统的工学类专业之一,学生的实践能力培养一直是专业教育的核心,尤其是随着“卓越工程师教育培养计划”的实施,更是将创新实践能力的培养上升到更加重要的位置。因此,实践基地作为培养学生实践能力的主要场所,要从实践教学课程、校企合作交流、师资队伍等方面全方位保证实践教学质量。同时,随着土木工程行业内部竞争越来越全球化的趋势,如何大力实施“走出去”战略,积极开拓国际化的实践基地,进一步开阔学生的国际视野,将是今后培养高素质创新性土木工程人才的关键和方向。

作者:缪海锋 姜秀英 单位:浙江大学建筑工程学院

主要参考文献

[1]侯霞,郝保水,刘建宾,等.浅析校外实践基地建设的若干关键问题[J].中国电力教育,2014(2):189-190.

[2]马鹏.教学实践基地建设中的问题研究[J].中州大学学报,2013,30(3):95-100.

第9篇

岩土工程课程群作为土木工程专业课程模块的一个重要组成部分,与工程实践有着紧密的联系.在工程教育认证标准和职业资格制度逐渐推广的背景下,土建类行业需要综合能力强、实践能力过硬的应用型高素质人才.本文从教学大纲及内容、教学方法及形式、实验及实践教学、课程考核和教学特色五个方面阐述了我校土木工程专业在岩土工程课程群教学改革方面的具体举措,对于应用型工科院校岩土工程课程群教改具有一定的指导意义.

关键字:

岩土工程课程群;教学大纲;教学方法;实践教学;课程考核;教学特色

1绪论

土木工程专业岩土工程课程群主要包含工程地质学、土力学、基础工程、岩土工程等课程.岩土工程课程群课程特点为理论性与实践性均较强,对于我校应用型的办学定位而言,需要将应用性、工程实践能力及素养灌输到专业课程中去,因此要对该课程群进行教改.国内外部分开设土木工程专业的学校和专家在总结教学经验和勇敢创新的基础上也在探索土木工程专业课程群的教改.周德泉等[1]介绍了长沙理工大学岩土工程课程群建设经验,该校通过引进培养青年人才、优化教学大纲内容、独立编写教材、丰富教学电子资源等途径对岩土工程课程群进行教改并取得较好的效果.王迎超等[2]结合教学经验剖析了岩石力学课程特点,针对在教学过程中发现的问题,提出采用工程案例进行岩石力学课程教改,提升了学习岩石力学的乐趣.程建军等[3]依据学生反馈的教学信息,结合工程实践,对岩土工程课程群之间的课程衔接优化进行了阐述.周德泉等[4]等从精品课程建设、开设双语教学、强化教学团队等方面对地基基础及地质勘察课程群进行教改探索.宿州学院作为安徽省首批示范应用型本科院校,所开设的土木工程专业主要培养具有良好工程实践能力和科学素养的本科生,针对岩土工程课程群在教学中碰到的问题,本文立足于专业课程群模块化的特色,分别从教学大纲及内容、教学形式与方法、实验与实践教学、课程考核、教学特色等方面阐述应用型本科院校土木工程专业岩土工程课程群的教学改革.

2教改内容

2.1教学大纲与教学内容

教学大纲是实施教学进度安排及确定教学内容的指导性文件,在当下课程多、学时少的状况下,如何精简课程教学内容,合理安排教学计划是进行教改首先要解决的问题.其中《工程地质学》是土木工程专业的一门专业基础课,旨在培养学生了解建筑工程地质勘察的目的及方法,学习运用地质勘察报告等资料评价场地的地质条件,为设计和施工提供可靠的地质勘察资料.《工程地质学》[5]教学主要内容有:矿物与岩石、特殊土及工程地质特征、不良地质条件下的工程地质问题、工程地质勘察等.《土力学》[6]是在学习理论力学和材料力学的基础之上,利用力学原理研究土体的物理力学性质以及受荷后土体的强度变化规律,为后续《基础工程》、《路基工程》等专业课程储备理论知识.《土力学》[6]教学内容主要包括:土体的物理性质及工程分类、土中应力计算、土的压缩性与地基沉降计算、地基承载力、土坡稳定分析、地基勘察及勘察报告的运用等.《基础工程》是土木工程专业的一门专业核心课程,其主要阐明建筑物或者构筑物下部地基和基础的有关问题.《基础工程》[7]授课主要内容:地基勘察、浅基础的设计、地基处理、基坑开挖、特殊土地基等内容.《岩土工程》[8]以地基与基础、边坡与地下工程问题为研究对象,主要包含各类岩土体的勘察、设计、施工等内容.《岩土工程勘察技术》[8]主要教学内容:岩土工程勘察方法、土体原位测试、特殊土、不良工程地质场地勘察、新兴建筑岩土工程勘察等.不难发现上述四门课程教学内容很相当部分是重复的,比如:土体的分类在《工程地质学》、《土力学》及《岩土工程》中均有提及;特殊土在《工程地质学》、《基础工程》及《岩土工程》均以单独的小节出现;《土力学》、《岩土工程》课程均讲授土坡稳定性计算机分析内容等.内容的重复不仅会造成学时的浪费,同时也会让学生因知识重复而丧失学习的兴趣.我校土木工程专业在近两年岩土工程课程群教师采用“集体备课、集体研讨”的方法制定相关课程的教学大纲和教学进度表.依据课程安排的先后顺序和后继课程学习的需要,将重复的内容只安排在一门课程内,课上可由授课教师强调此知识点的重要性及其在其他课程中的应用.除此之外,为了凸显我校地方性、应用型的办学特色,对于和本专业联系不太紧密的一些知识点从教学大纲均予以删除,重点讲授和实际工程案例相关的知识点,并邀请当地土建类行业专家进校参与课程教学大纲的修改及完善工作.做到教学大纲和教学内容紧扣专业发展趋势同时兼顾工程能力与创新意识的培养问题.

2.2教学形式与方法

专业课程传统的教学形式如板书和多媒体结合,授课过程以“教师”为主体,学生为客体,学生只是被动的接受教师所讲的知识.由于工程地质学、土力学、基础工程及岩土工程这几门课程理论性性较强,尤其是工程地质学和岩土工程,虽然多媒体课件采用了图片、音视频等素材,但授课发现学生在学习基本定义、原理、公式计算等内容时参与度不高.为了调动学生学习的积极性,采用多种教学形式讲解知识点.比如:在讲解岩石及土体的分类时,通过带学生到标本实验室参观学习,让学生自己总结所见所感,然后再查询书上的表述,加深学生的理解和记忆能力;《土力学》讲解土中应力和地基沉降计算时,不再采用传统的手算,通过留课外作业,让学生通过使用Matlab计算软件进行编程计算,不仅克服了学生怕记公式、怕计算的问题,也锻炼了学生使用常规数值计算软件的能力;《岩土工程》讲解新兴建筑岩土工程技术时,提前两周给学生分组,让学生以小组为单位,自行利用中国知网、网络等资源制作PPT,以组为单位进行汇报岩土工程新技术、新进展,从而提高了学生的参与度.

2.3实验与实践教学

实验与实践教学是体现“应用型”办学定位最为重要的一个教学环节,我校土木工程专业在制定人才培养方案时,实验及实践教学学分占总学分的40%以上,经计算岩土工程课程群所包含的实验及实践学分占总实践学分的大于20%.主要包含了工程地质学实习、土的三相比例指标实验、土的压缩与固结实验、土的直剪与三轴实验、原位测试、基础工程课程设计等内容.对于以下小型的室内实验,依托我校省级煤矿勘探工程技术中心实验室完成.传统的实验教学大部分采用教师讲解原理和操作方法,学生按部就班的操作,记录实验数据编写实验报告.我校土木工程专业对于这部分实验的开设鼓励增加开放性、创新性实验,尽量减少演示性实验,让学生提前准备,在科学的思维前提下自己思考并设计实验,然后通过实验验证方案的科学性.对于较大型的实验,比如《基础工程》中竖向承压桩单桩承载力的测试、抗拔承载力的测试,在保证学生安全的前提下,联系校企合作单位,让学生进现场,直接观察实验操作;岩石力学实验教学采用室内实验和数值模拟相结合的手段,让学生先进行室内实验记录实验数据,然后采用有限元模拟软件FLAC进行模拟对比,不仅让学生参与了实验操作,也提升了学生的科研素养.

2.4课程考核

传统的课程考核模式基本为闭卷考试,平时成绩占30%,期末考试成绩占70%.部分学生在学习的时候存在侥幸心理,为了应付期末考试而突击学习的现象比较严重.为了改变这种现状,我校土木工程专业一直探索着考试改革.以《土力学》课程为例,考试成绩构成为:平时成绩(20%)+实验操作成绩(20%)+末考(60%).其中实验操作考试为学生在考前通过抽签决定要操作的实验,教师依据学生操作的过程及实验结果的记录为其打分.这种方式可以有效地解决部分学生依赖他人而自身不想参与实验的问题.末考采用机试成绩和笔试成绩各占50%的模式,机试利用专业教师所制作的《土力学》题库,多以选择和判断题型为主,主要考核课程内一些零碎、记忆性的理论知识点,解决了学生为了应付考试死记硬背概念,考后就抛之脑后的问题;而笔试主要考核案例分析,不再单纯考核学生套公式计算,让学生在案例中找问题、找线索,然后再利用所学的知识进行解答,题目更灵活,更能有效考核学生的学习和思维能力.这与我校培养工程实践能力强、综合素质高的人才培养目标是一致的.

2.5教学特色

岩土工程课程群是土木工程专业各个方向都要学习的课程模块,我校作为省级示范性应用型本科院校,一直在探寻岩土工程课程群课程的教学特色.伴随着土建类行业已全面实行执业资格制度,我校土木工程专业在教学时,专业课内容紧扣行业最新规范,积极与职业资格考试(如一、二级注册建造师考试、注册岩土工程师考试等)挂钩,把资格考试中碰到的案例推进到正常的教学活动中去,让学生在学校学习知识的同时为毕业后职业资格考试打下良好的基础.以《基础工程》为例,在讲解地基处理的时候,不再拘泥于书本上针对某一个知识点的例题,而是把建造师考试中的经典案例引进来,让学生利用所学知识解决实际问题,从而摆脱学生只知道原理而不会应用的窘境.

3结语

岩土工程课程群各课程之间互有交叉,对于各课程重复出现的内容,在制定课程教学大纲时应合理有序的安排这部分知识点,避免学时的浪费.采用多样且有效地教学方法可以帮助引导学生学习的积极性,并注意培养学生的科研素养.课程考核作为检验学生学习能力的重要环节,要勇于创新,改革考核方法,让学生能够真的参与到学习中去,并且真的能学到有用的专业知识.我校土木工程专业一直积极探索职业资格制度下岩土工程课程群的建设,为了能够培养出工程实践能力更为突出的高素质人才,还需要进一步深化教学改革.

作者:丁点点 单位:宿州学院

参考文献:

〔1〕周德泉,付宏渊,王桂尧,等.突出工程能力与创新意识培养的岩土工程课程群建设实践[J].中国地质教育,2013(4):70-74.

〔2〕王迎超,耿凡,张成林.岩石力学课程的现状与案例教改思路探讨[J].高等建筑教育,2013,22(6):51-55.

〔3〕程建军,杨云峰.土木类专业中岩土工程方向课程群之间的衔接优化[J].中国西部科技,2013,12(4):105-106.

〔4〕周德泉,黄生文,陈永贵,等.地质勘察与地基基础课程群综合教学改革的研究与实践[J].中国地质教育,2009(4):140-144.

〔5〕郭抗美.工程地质学[M].北京:中国建材工业出版社,2006.

〔6〕杨平.土力学[M].北京:机械工业出版社,2005.

第10篇

关键词:土木工程、桩基、设计

桩基是高层建筑物的基础,它对于建筑来说据有很重要的意义。土木工程中,对桩基进行设计时,需要根据地质情况、施工条件以及工程的要求,进行桩型的选择、桩的各部位尺寸的计算、桩的数量以及承载能力和强度的计算、平面的布置等等。

一、桩型、桩长的设计

桩型、桩长的选择是否合理将直接影响到整个桩基础设计,选择合理的桩型和桩长将带来很好的收效。

我们以一处建筑的实际设计为例,设计原先根据施工方的建议选择D400的预应力管桩,根据当地的地质情况,选择桩长L=16m,单桩承载力的极限标准是850kN,为基础部分进行造价预算,得出每平方米165元,这在整个建筑的造价中的比例占了很大一部分。考虑到经济效益,设计的时候保持桩长不变,将桩型做了调整,选择250×250的预制钢筋混凝土小方桩,单桩承载力极限标准值约为600kN,而这种桩型经过预算得出的造价仅为每平方米85元,明显的降低了成本。具体情况见下表1所示。

从表中可以看出,桩长有25米和34米两种选择,25米桩的单桩承载力特征值Ra小于34米桩,且所需工程桩数34米桩明显少于25米桩,这边可以看出,采用34米桩比较好。我们再根据两种长度桩的筏板设计方式,计算出筏板的厚度,25米桩所需筏板厚度为1200mm,34米桩所需筏板厚度为900mm,所以,从经济角度考虑,应该选择34米桩为宜。

总的来说,在进行桩基设计的时候,一定要选用多种方法,考虑经济效益、可行性等多方面的因素,选出适合的桩型和桩长,给施工带来更多的效益。

二、静载荷试验

如今很多桩基础的设计,设计过程往往受到时间的限制,设计者通常根据地质情况的一些参数来设计单桩承载力的数值,并将这个估算出来的数值直接用于桩基础设计和施工之中,通常都会在工程桩施工结束以后,才进行桩的静载荷试验。这样的操作很不合理,也不具备科学性,因为一旦静载荷试验结果不符合估算的要求,就要进行大规模的补桩工程,而且由于工程桩施工已完毕,补桩工作难度相当大。主要原因为地质报告提供的桩周围土壤摩擦力的标准值以及桩端土壤的承载力标准都是根据规范JGJ94-94计算出来的单桩承载力标准值,这个值是经验数值,不应该直接使用。而且,根据一些对各类桩基础的实际检验发现,很大部分桩的实际承载力水平都高于其计算出来的标准值,所以应该先对桩进行静载荷试验得出实际承载力的值进行撞基础的设计,这会给施工部门带来方便并带来了经济利益。

我们以一个小区住宅的设计为例,根据地质情况参数,选用D500的预应力管桩,桩长L选择20m,按照相关公式对单桩承载力值进行估算,得出单桩承载力值约为1400kN。对几根桩进行静载荷试验发现单桩承载力值为1900kN,比估算提高了35.7%,具体见下表3。我们在实际设计中采用实验值,节省了很多的投资。

总的来说,静载荷试验是桩基础设计过程中相当重要的一个环节。通过科学的试验,取得准确的数据,提出更加合理可行的设计方案,缩短工期的同时还获得了很好的经济效益。

三、总结

桩基作为这些高层建筑物的基础,在建筑中占有很重要的地位。土木工程中,设计出合理的桩基尤为重要,它对于成本的节约和安全的保障方面有起着很重要的作用。桩基工程是一项很复杂的工程,设计人员在进行桩基设计时,一定要考虑多方面的因素,做到统筹兼顾,使设计的各个方面的合理有效,桩基是整个工程的基础,没有一个好的基础土木工程的后续工作没有办法顺利进行,有的即使完工但是也会存在严重的质量问题,所以针对这个想象,对于桩基的设计、排列、施工等又要有严格的技术控制,在保证安全的同时,使其经济效益更明显。

参考文献:

[1] 王涛;带裙房高层建筑桩基优化设计与桩土相互作用影响系数的试验研究[D];中国建筑科学研究院;2007年

[2] 蒋晓静;多高层建筑上部结构和桩筏基础优化方法研究[D];上海交通大学;2007年

第11篇

关键词:土木工程结构、可靠性、设计规范

前 言:

工程结构是指由钢、木、砖石、混凝土及钢筋混凝土等建造的各种建筑物和构筑物,在我国将结构可靠性的概念及计算理论引入建筑结构设计的规范体系,并在评价结构性能时将它作为基本指标而制定了相应的国家标准以来,在结构工程中的各个领域内,结构可靠性的研究工作在国内先后得到广泛的开展。

1、影响土木工程结构可靠性的一些不确定因素和设计规范研究

1.1 影响工程结构可靠性的一些不确定因素

结构可靠性是指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的能力,它包括结构的安全性、适用性、耐久性等方面。其在设计、施工、使用过程中具有种种影响这些方面的不确定性因素:

(一)工程全过程中事故发生的随机性:工程在设计,施工,使用过程中可能会出现由于事件发生的条件不充分,使得在条件与结果之间不能出现必然的因果关系,从而事件的出现与否表现出不确定性,这种不确定性是难以预料的,其在数学方法上表现为随机性.研究事物随机性问题的数学方法主要有概率论、随机过程和数理统计。

(二)工程结构具有模糊性:人们对客观事物认识的不确定性,除了由于无法控制的因果关系形成的随机性外,确实还存在着很多模棱两可的模糊因素。自美国zadeh创立模糊集合论以来,用数学语言描述事件的模糊性就有了可能,以往将这类不定性归为主观不定性,对这类不定性习惯上也武断地按随机性对待。引入由隶属函数刻划的模糊性后,以概率度量的结构可靠性将改为模糊概率来度量。

(三) 工程结构理论的不完善性:工程结构理论是由若干相互联系、相互作用的要素所构成的具有特定功能的有机整体.人们常用颜色来简单地描述掌握事物知识的完善程度,并把事物(或称系统)分为三类:白色系统、黑色系统、灰色系统.对知识的不完善性处理还没有成熟的数学方法,在工程实践中只能由有经验的专家对这种不确定性进行评估,引入经验参数。

1.2 工程结构的设计标准和规范体系研究

自20世纪20年代起,国际上开展了结构可靠性基本理论的研究,并逐步扩展到结构分析和设计的各个方面,包括我国在内,研究成果已应用于结构设计规范,促进了结构设计基本理论的发展。同时我国在工程结构可靠性研究的发展过程中,进行了大量的理论研究、资料收集和数据实测工作,总结了我国工程实践经验,采用以随机可靠性理论为基础、以分项系数表达的概率极限状态设计方法,作为我国土木、建筑、水利等专业结构设计规范改革、修订的准则.全国土木、建筑、水利各专业直接为工程技术人员使用的结构设计规范在“统一标准”的统一指导下,进行了大规模的修订或编制,工程界形象地称之为规范的“转轨”,就是指从原规范的以经验为主的安全系数法转为以概率分析为基础的极限状态设计法.这项工作的规模和深度已超过了世界上一些先进国家,大大提高了我国结构设计规范的科学水平,使我国工程结构设计规范跻身于世界先进行列。

2、工程结构可靠性研究的进展研究

2.1 工程结构的概念分析

钢、木、砖石、混凝土及钢筋混凝土等建造的工业与民用建筑的承重结构,公路和铁路的桥梁、港口工程的码头,水利工程的堤坝、水闸,给水排水构筑物的水池、水管等,统称为工程结构。这些结构需要安全可靠地承受设备、人群、车辆等使用荷载,经受风、雪、冰、雨、日照或波浪、水流、土压力、地震等环境的作用.它们安全可靠与否,不但影响工农业生产,而且还常常关系到人身安危.特别是一些重要的纪念性建筑物,作为一个时代的文化特征,将留传后世,对安全可靠、适用、美观、耐久等方面,有更高的要求.

2.2 工程结构可靠性进展的一般理论研究

2.2.1 结构体系可靠性研究

随着结构可靠度理论在建筑、铁路、公路、港工和水利水电五大工程部门中的应用日益广泛逐步深入,人们深知一个结构体系的可靠度不能仅由其局部元件对某种失效形态可靠度加以度量。因此,现在设计规范中规定的结构目标指标,实际上是指失效问题而言的。对由诸元件组成的结构体系,其可靠度应由诸元件以及体系的各种失效模式所确定的极限状态方程得出。为了不断提高设计规范的质量水平,全国工程结构基础标准技术委员会1986年第二次全体委员会制定的科研项目中,对体系可靠度的研究十分重视,将连续梁、简单刚架、高桩码头、重力坝等结构体系的可靠度分析列为研究课题,这种形势在客观上促进了结构体系可靠度理论的发展。

2.2.2 结构抗震可靠性研究

在工程结构的设计中,要考虑的动态作用主要有地震、强风、波浪力等,这些作用不仅在事件发生的时间和空间上是随机的,而且每次事件作用的强度随时间的变化规律,也是随机的。因此,结构抗震可靠性的研究在我国日益受到重视,抗震可靠性的分析一般采用首次超越和低周疲劳破坏的分析方法,其中首次超越的界限,在弹性分析中一般沿用了结构构件承载能力的允许值,在弹塑性分析中采用了延性系数的允许值。这些界限值假定具有某种概率、分布,近来也有学者提出应考虑界限模糊性的观点。这些方法都是可取的,值得沿承的。

2.2.3 岩石工程的可靠性研究

国内在岩土工程中应用概率统计方法的问题,在80年代初期开始得到了重视。并进行了深入的研究,通过多年的研究与发展,大致确定了以下几个方面:(一)在概念方面的探讨,这部分虽然数量不多,但内容却十分重要。(二)岩土参数估计的研究,这是岩土工程可靠度分析中的关键和难点,以此为主的论文约占四分之一。(三)将可靠性方法引入到各类岩土工程的问题,包括计算分析方法的研究,除了一次二阶矩验算点方法外,随机有限元、高阶矩、Monte一Carlo等方法也开始引入到岩土工程的可靠性分析中来。目前在岩土工程可靠性研究方面,与上部结构相比,其成果尚未成熟到可供实用的阶段,但与上部结构采用不同设计原则的状况也不容许持续太久,加速实用化研究是势在必行。

2.2.4 结构疲劳可靠性研究

近年来随着铁路和公路桥梁、吊车梁、铁路混凝土轨枕、海洋建筑物等承受疲劳荷载的

结构物的发展以及结构可靠性理论在土木工程中的广泛应用,结构疲劳可靠性问题日益受到

重视: 例如:开展了以可靠性理论为基础的轨枕疲劳设计方法和不稳定重复荷载下的混凝土受弯构件的疲劳可靠性设计问题,同时在原国家建委支持下,中国建筑科学研究院、太原工学院、冶金部建筑研究总院等单位进行了大量的混凝土受弯构件正截面和斜截面在等幅荷载下的试验研究工作,为进一步开展疲劳可靠性的研究积累了可供利用的资料。

结束语:

一直以来,土木工程结构的安全性与耐久性一直是设计者与使用者非常关注的问题,它关系到安全与经济的协调、基础设施的投资等,并与国家现行政策、法规以及未来的经济发展息息相关,由此可见,其是一个复杂的系统工程问题.,国家对其高度重视,加强研究力度。

参考文献:

[1] 赵国藩 我国土木工程结构可靠性研究的一些进展[J] 大连理工大学学报,2000.40(3)

第12篇

关键词:土木工程学科;研究生培养;课程体系优化;职业能力培养

研究生课程是研究生培养的起点和重要组成部分[1]。土木工程学科的研究生开设的课程除了英语、数学、政治等基础课之外,还包括有限元分析、结构动力学、弹塑性力学在内的专业基础课,以及与专业相关的大量专业选修课,总学时在250~320之间。研究生课程教学的目的,一方面是提高研究生的基础理论水平,培养研究生的基础科研能力,另一方面是加强本专业的专业知识,为后续的论文研究和职业实践做准备[2-3]。但是,随着土木工程学科的迅猛发展,目前开设的课程体系和课程内容都出现了与当前的研究进展脱节,所学知识不能满足论文研究和职业发展需要的趋势[4],亟待改革和优化。为解决这一问题,广州大学对当前土木工程专业的研究生课程设置进行了广泛而深入的调研,并提出了优化改革的初步方案。

一、土木工程学科研究生课程体系调研报告

为了解我国各高校土木工程学科研究生课程设置情况,本文采取多种方式进行了调研,主要包括:参加2015年5月在先建筑科技大学举办的第八届全国建筑与土木工程领域工程硕士培养工作研讨会,听取东南大学、同济大学、清华大学、西安建筑科技大学等兄弟院校的专题报道,了解其课程设置情况;通过主办广东省结构力学系列课程教学经验交流会的机会,与省内十五所院校土木工程学科的教师座谈;在广州大学土木工程学院研究生答辩期间,邀请大量兄弟院校和企业专家参加答辩,征求其对于研究生课程体系优化的意见;充分利用各高校网站上有关土木工程学科点的研究生教育、教学资料信息,并对其进行调研、收集和整理。调研结论和收获如下:

1.学术型研究生和专业型研究生应当突出特点,分类培养。根据教育部2009年《教育部关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》,设立专业型研究生的目的是“积极主动适应经济社会发展对高层次应用型专门人才的需要”,与学术型研究生培养高层次科研人才有所不同[5]。因此,学术型研究生和专业型研究生的培养应该突出重点,坚持分类培养。就土木工程学科而言,学术型研究生应当注重数学、力学等系列专业基础课程的教学,拓宽知识面,加强其基础科研能力培养;专业型研究生应当强调职业能力培养,注重课程体系设置对工程实践能力的提升,可以邀请拥有大量实际工程经验的企业专家开设实践课程或相关讲座。

2.研究生课程设置应当与当前科学研究和工程实践的新方法、新技术充分结合,增强课程设置的针对性和实用性。理论性较强的课程,如有限元方法、结构动力学等,应当强调编程和数值模拟能力的培养,充分结合通用的工程应用软件(如Matlab,Abaqus等)进行教授;实践性较强的课程,应强调其在工程实践中的应用,结合工程实例进行分析和讨论,鼓励学生在实习和实践中学习;个别内容可以根据需要,在施工现场实习教学。

3.研究生课程应当因应学科的发展和研究生的培养情况分类设置,动态调整。近年来,我国土木工程行业迅猛发展,相关理论和技术日新月异。土木工程学科点研究生课程的设置应当与学科的发展相适应,动态调整专业课程的设置,既保证基础课和专业基础课程的教学,又使研究生的课程能够最大程度地满足论文研究和工程实践能力培养的需要[6]。

二、研究生课程体系优化方案

根据以上调研结果和结论,广州大学土木工程学科点对学术型和专业型研究生的课程体系进行了调整和优化。优化调整的基本思想包括:以提高研究生培养质量为最终目标,课程体系优化为培养研究生基础科研能力和工程实践能力服务;与科技发展和工程实践的需要充分结合,对研究生课程体系分类建设,动态调整。为保证和促进研究生课程体系的调整和优化,广州大学确定了加强研究生课程体系建设的多项措施,主要包括加强研究生授课管理,奖惩结合,鼓励相关教师开展研究生课程教学研究等,其目的就是积极促进理论课程教学与工程实践能力培养的充分结合,对研究生课程体系进行有针对性的调整,提高研究生的培养质量。其具体措施包括:

1.土木工程学科点研究生课程系统设计和整体优化。对于学位课程和专业基础课程,要保证授课学时,优化教学内容,培养土木工程学科研究生扎实的理论基础,为后续的学位论文研究做好准备。对专业课和专业选修课,要针对不同学科的要求进行系统设计,开展分学科的专业课群建设[7]。目前广州大学土木工程学科点在建的硕士研究生专业课群包括结构工程课群、防灾减灾工程课群、工程管理课群、工程力学课群等。

2.学术型研究生课程体系应强化基础理论课程与学科研究前沿的联系。学术型研究生的基础理论课程要面向当前学科的研究前沿,与实践应用相接轨。土木工程学科的基础理论已经发展到了用大型计算软件代替传统的手工计算的阶段,这些软件都已经成为土木工程行业进行结构分析和设计必备的工具。因此,基础理论课程的教学就兼顾理论知识的教授和相关计算模型和分析软件的学习,既要让研究生对基础理论有深入的理解和认识,又要引导其熟悉和使用先进的计算软件求解结构分析和设计中的实际问题。

3.专业型研究生课程体系应因职业能力培养的要求增加实践类课程的比例。专业型研究生的培养目标是高层次的一线技术人员,土木工程界的设计、施工单位都希望学校输出的研究生毕业后能够经过尽量短的适应期就正式开展工作[8]。因此,专业型研究生的课程体系应当根据论文研究和职业规划的要求,适度增加实践类课程的数量和比例,充分利用实习和实践的机会,提高其职业能力和专业素养。除了积极派遣研究生去工程设计和施工单位实习之外,广州大学土木工程学院还积极邀请企事业单位专家来学校开设讲座,甚至直接参与研究生课程的教学。特别是一些实用性强的课程,如钢结构、混凝土结构等,采取由校内主课教师确定教学内容和基本框架,由校外专家授课的方式进行教学,收到了学生的欢迎,取得了较为明显的教学效果。

三、研究生课程体系管理

为保证上述研究生课程体系优化方案的执行,广州大学土木工程学院采取了一系列的支持措施,具体包括:

1.完善了研究生课程教学评价和监督体系。邀请校内外专家组成研究生课程教学督导组,对研究生理论课程和实践课程进行定量不定期现场听课、监督,给出对课程建设、教学内容和教学方法的评价和建议。特别是校外企事业单位的专家给出的建议,对于研究生课程与工程实践能力的衔接具有重要意义。在此基础上,完善了研究生课程学生评价体系,根据研究生及其导师对课程的反馈对研究生课程体系和课程内容有效管理,动态调整。

2.支持和鼓励相关教师进行教学创新,提高教学能力,改善教学效果。建立了常态化的研究生教学研究支持体系,鼓励相关教师开展教学研究,设立了一系列研究生教学科研项目;鼓励与工程实践关系紧密的课程扩大与相关企事业单位的对接,提高实践教学学时的比例;鼓励和支持教授同一课程的教师不定期举行教学研讨会,对教学内容和教学方法进行深入探讨。

四、结语

在土木工程行业迅速发展,研究生数量逐年增加,专业型研究生比例逐渐增大的背景下,研究生的培养与当前科技研究的前沿相结合,强调工程实践能力的培养,是一个必然的趋势。针对这一变化,土木工程学科点硕士研究生的课程也必须做出积极响应和调整优化。本文在深入调研国内各高校土木工程学科硕士研究生课程设置的基础上,提出了硕士研究生课程体系优化的方案,并给出了教学管理方面的支持和激励方案。

参考文献:

[1]李炎锋,侯昱晟,李俊梅,等.土木工程学科开设建筑火灾安全技术研究生课程的探索[J].高等建筑教育,2014,23(5).

[2]虞翔,段秋枫.建筑与土木工程领域工程硕士培养及学位标准探讨[J].文教资料,2010,(12).

[3]秦力,鞠彦忠,杨世东.土木工程学科硕士研究生培养模式改革研究[J].2013InternationalConferenceonPsychology,ManagementandSocialScience.

[4]张华.全日制专业学位硕士培养模式改革探索———以建筑与土木工程专业为例[J].教育观察,2015,4(13).

[5]朱丽华,史庆轩,任瑞,等.建筑与土木工程领域全日制专业学位研究生课程教学改革[J].高等建筑教育,2014,23(4).

[6]赵茜,朱记伟.土木工程领域硕士研究生培养目标实现的关键因素分析[J].人才培养改革,2014,(12).

[7]韩艳.土木专业工程硕士研究生力学基础课程群建设构想[J].教育教学论坛,2014,(14).