时间：2022-08-02 02:56:39
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篇结构工程师论文，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。
随着计算机硬件技术、软件技术的高速发展。各种计算机应用程序的开发形成了这一批结构工程师从走出校门，就在计算机上进行结构工程计算、设计。他们不再经历老一代结构工程师们通过手工计算的过程。甚至迷信计算机，以为计算机是解决工程问题的源泉，简单地信赖计算机。随着大量的计算机软件的开发，但又缺乏对计算机软件的质量的保证，包括对软件开发者和其技术支持的技术资质证明；软件开发商的质量保证、质量控制过程的严格评价，软件中所用技术的理论依据的严格评价；简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较；等等很多威胁到工程结构安全的问题，被计算机软件应用的发展所掩盖了。
在当今世界，计算机的滥用开始日益威胁着公众的安全，计算机被抬高到了是知识、经验、思维的替代品。人们越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断，而很少有人在想，特别是年轻的结构工程们更很少去想，如果没有计算机，结构设计工程中需要哪些必要的知识和经验。大家都相信，解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。甚至把使用计算机的能力当成能胜任工作的能力。大量的结构工程师们相信，他们仅仅依靠计算机就可以“解决”工程问题。没有人认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识、丰富的工程实践经验、以及艰辛的脑力劳动、高质量的设计思想相结合的产物。
在工程结构设计计算中利用计算机自动化技术已有了很严重的负面影响，它使年轻的一代结构设计工程师们相信计算机的安全性、知识性和能力。他们变得如此依赖计算机，以至于丧失了不依赖计算机进行计算工作的能力。他们不懂得，计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。在现实工程实践经验中，工程结构，特别是水利水电工程结构的模型是千差万别的，计算机不可能识别上千万种工程设计思想，除了具有快捷的计算速度以外，计算机程序只是一些离散的知识。而真正的工程知识是经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和“认知”的巨大综合体，它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。
现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想，依靠计算机是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将结构工程设计程序完全自动化。希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件，让程序自动生成必要的数学模型，完成复杂而重复的分析和设计过程。最后由制图工具完成设计图纸。这样，结构工程唯一的责任就是明确所要解决的问题，然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值，在进行分析时是否用了足够的模型、状态，或计算机建立数学模型的理论是否正确，是否符合工程实际的特征，分析结果对工程结构敏感部位是否敏感，计算结果是否在条件允许范围之内，是否能根据实际的工程结构模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中，都变得模糊不清。
很多软件开发商，在对计算机知识的精通之外，毕竟不是结构工程师，专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具，不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累，计算机能处理大量的信息，但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的，程序对工程建立的数学模型也不会很完善，在计算中，即使是错误的信息，计算机也不可能识别，同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师们自己能通过专业技术知识的掌握，来控制设计计算中的偏差。
在软件的实际应用方面，那些只有极少经验、极少学识、年轻的结构工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少。无法判断程序算法所蕴含的假设和步骤，也无法判断计算机运算结果的质量。宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的，无法怀疑计算机作出的所有结果，以及用独立的例题校验结果。
2在工程结构设计计算中正确合理的应用计算机技术
首先，在年轻一代的结构工程师中，应让他们对工程设计的危险性、对公众安全的威胁、对工程建筑设计的责任感有一定的认识，结构工程师应该知道，工程结构特性是由结构工程设计的质量决定的。真正的结构工程师，应该不用计算机就能工作，计算机应用技术本身并不是坏事，问题的核心是在结构工程计算中计算机的使用方法，不能滥用计算机。要强调工程实践中知识、专业技术以及经验的重要性，了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师应在参加工作的最初一段时间内，对结构工程设计计算进行手工求解，了解手工求解的原理、基本原则和提炼模型、识别计算结果中的错误，解决问题的其他方法，判断计算结果的有效性。对计算机的计算结果应持批评态度，尊重工程实践经验，通过工程实践学习工程设计，强调从那些资深的或有经验的结构工程师那里学习结构工程设计。不依赖计算机解决工程问题，经常怀疑计算机，在没有深入的谁以前不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前，假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前，必须先知道答案。不崇拜计算机，而崇尚知识和经验，提倡全面了解工程理论和实践中的所有经验。
计算机在为人们提供很多方便、快捷的图像、文字、数值计算等信息处理技术的同时，要认识到计算机不可能成为人类知识、经验、远见、灵感、创造力、想象力、独立思维的替代品。虽然在结构工程实践中计算机是非常有价值的工具，但是结构工程师们必须认识到对工程学的原理、方法、标准等等的全面了解，比对计算机操作方法的了解要重要得多。计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。可以这样认为，除了具有快捷的计算速度以外，计算机程序只是一些离散的知识。
一个称职的结构工程师，应具备不依赖计算机解决工程问题的能力，应具备经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和对工程的设计思想的能力。能独立地靠学识、创新和丰富的经验，而不是依赖计算机找出结构工程问题的正确解答。计算机只能回归到工具的位置，只是一种方便快捷的计算、图像、文字处理等信息技术工具的位置。
论文关键词：钢筋混凝土；地基与基础设计；概念设计；问题；
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度不断增加，建筑类型与功能也愈来愈复杂，结构体系更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的重点和难点, 如何做好高层结构设计,笔者认为应从以下几个方面考虑:
一、概念设计
结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等每个设计步骤中都贯穿了结构概念设计内容。强调结构概念设计的重要性，是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷入只凭计算的误区。以下一些问题值得探讨：
1．在结构体系上，应重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径，结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
2．一般工程都仅进行小震下的弹性设计，而用概念设计和构造措施保证“中震可修，大震不倒”，但没有验算和证实，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，无人知晓。对抗震设防烈度较高地区的特别重要建筑和超限建筑，审查专家往往会提出更具体的设计指标：（1）中震或大震不屈服设计；（2）中震或大震弹性设计；要求设计单位确保实现“三水准”的设计目标。
3．建筑物是应当有个性的，不应当千面一物。基于性能的抗震设计理念的特点是，使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，允许按照业主的要求选择不同层次的抗震性能目标作为设计者的设计依据。例如业主可以提出更高的抗震设防要求，按中（大）震不屈服设计或中（大）震弹性设计，保证重要的建筑物在大地震作用下不影响正常使用功能，而不仅仅是不坏不倒。
4．水平地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用，应使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力；结构刚度选择时，虽可考虑场地特征，选择结构刚度以减少地震作用效应，但是也要注意控制结构变形的增大，过大的变形将会因P-Δ效应过大而导致结构破坏；结构除需要满足水平方向刚度和抗震能力外，还应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转震动的能力。
5．在一个独立的结构单元内，应避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼、电梯间；减少地震作用下的扭转效应。竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多、过急，结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元应采取加强连接的方法。
二、结构选型问题
对于高层结构而言，在工程设计的结构选型阶段，结构工程师应该注意以下几点：
1、结构的规则性问题
新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
2、结构的超高问题
在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A 级高度的建筑外，增加了 B 级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
3、嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
4、短肢剪力墙的设置问题
在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
三、地基与基础设计问题
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
四、结构计算与分析问题
在结构计算与分析阶段，如何准确，高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，因此，结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
1、结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA 或 ETABS、SAP 等，但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以，在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中，判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则，如果选择了不合适的计算软件，不但会浪费大量的时间和精力，而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
2、是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。振型数目是否足够。在新规范中增加一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中，并未提出振型参与系数的概念，或即使有该概念，该参数的限值也未必一定符合新规范的要求，因此，在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。
3、非结构构件的计算与设计。在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容，尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大，因此，必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。
摘要：高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量日渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求，本文就结构设计中应注意的几方面问题进行探讨。 关键词：高层建筑 结构设计
Abstract: At present, the high-rise building occupies larger and larger proportion in our city’s construction, and due to the variety of the building structure design, there are many new structure design scheme presented in our city construction of the fast speed. With the more and more complicated building types and functions, and the increasing number of high-rise building, the structure systems of the high-rise building is also more and more diverse. Thus, the high-rise building structure design has become the diffecult and key point. Facing with the situation, we should put the high-rise building structural design on the first place, and do some study. And there puts forward higher request for engineering design personnel. This paper discusses a few matters needing attention of the structure design.
Keywords: high-rise building; structure design
中图分类号：TU761.6 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1 高层建筑结构设计方面的原则 1.1 选用适当的计算简图：结构计算式在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生，所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。 1.2 选择合适的基础方案：基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型与载荷分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下，同一结构单元不宜采用两种不同的基础类型。 1.3 合理选择结构方案：一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力、传力明确。同一结构单元不宜采用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电气、给排水、暖通等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。 1.4 正确分析计算结果：在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。在计算机辅助设计时，由于结构实际情况与程序不相符合，或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析，慎重校核，做出合理判断。 1.5 采取相应的构造措施：结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉” 原则，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的直段锚固长度；考虑温度应力的影响力等等。 2 高层建筑结构设计的特点 2.1 轴向变形不容忽视：高层建筑中，竖向载荷很大，能在柱中引起较大的轴向变形，对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；此外还会对预测构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。 2.2 结构延性是重要设计指标：相对于底层建筑而言，高层建筑的结构更柔和一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。 2.3 水平荷载成为决定因素：一方面，因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。
3 高层建筑结构的相关问题分析3.1 结构的超高问题：在抗震规范和高层规程中，对结构的总高度有着严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度以外，增加了B级高度，处理措施与设计方法都有较大改变。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。 转贴于 中国论文下载中心 h3.2 短肢剪力墙的设置问题：在新规范中，对墙肢截面高厚比为4～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。 3.3 嵌固端的设置问题：
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。 3.4 结构的规则性问题：新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“高层建筑不应采用严重不规则的结构体系。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
4地基与基础设计方面 地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素。因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。 在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准、 地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟经验描述和规定地更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入认真地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。 4 结语 近些年来，我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看，并不理想。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析，通过掌握的知识和经验处理实际建筑设计中遇到的各种问题。 参考文献： [1]梅洪元，付本臣．中国高层建筑创作理论发展研究[R]．
高层建筑与智能建筑国际学术研讨会，2002. 赵西安．现代高层建筑结构设计[M]．北京：科学出版社，2004. 于险峰．高层建筑结构设计特点及其体系[J]．建筑技术，2009（24）. 转
【摘要】为了确保高层建筑结构设计的安全和合理，必须提高高层建筑结构设计的水平。本文建筑设计论文主要分析了高层建筑结构设计的基本要求，说明了提高高层建筑结构设计水平的关注要点。关键词：高层建筑；结构设计；要点
Abstract: In order to ensure the security and reasonable of the high-rise buildings structural design, we must improve the level of the high-rise buildings structural design. This article analyze the basic requirements of high-level building structures design, and illustrates the increased level of attention points of high-level design of building structures.Key words: high-rise buildings; structural design; points
中图分类号：TU972 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-0
前言高层建筑结构设计是针对高层建筑特性的建筑结构设计（Design of building stractures):在满足安全、适用、耐久、经济和施工可行的要求下，按有关设计标准的规定，对建筑结构进行总体布置、技术经济分析、计算、构造和制图工作，并寻求优化的过程。当前，我国高层建筑特别是超高层建筑的发展非常迅速，其规模、形式日益丰富。高层建筑形式的这一变化使得结构形式也发生了很大的变化，为了确保高层建筑结构设计的安全和合理，必须提高高层建筑结构设计的水平。一、建筑结构设计包括的内容建筑结构设计包括上部结构设计和基础设计。 上部结构设计主要内容及步骤：1.根据建筑设计来确定结构体系、确定结构主要材料；2.结构平面布置；3.初步选用材料类型、强度等级等，根据经验初步确定构件的截面尺寸；4.结构荷载计算及各种荷载作用下结构的内力分析；5.荷载效应组合；6.构件的截面设计。此外还包括某必要些构造措施。需要依据结构专业相关规范、图集等。 基础设计：1，根据工程地质勘察报告、上部结构类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工技术水平及材料供应情况确定基础的形式，材料强度等级，一般有浅基础（如：独立基础、条形基础等）和深基础（如：桩基）；2，基础底面积的确定及地基承载力验算；3，基础内力计算及配筋计算。4，考虑必要的构造措施 结构设计的成果体现在绘制的结构施工图上，该图纸是结构工程师的语言，是直接面对施工现场及相关工程技术人员的，应该按照一定的规范绘制。二、高层建筑结构设计的基本要求1、基础设计在设计时宜最大限度地发挥地基的潜力, 必要时还应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告。一般情况下, 同一结构单元不宜采用两种不同的类型。2、必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析, 并与建筑、水、暖、电等专业充分协商, 在此基础上进行结构选型, 确定结构方案, 必要时还应进行多方案比较,择优选用。3、选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的刚结或铰结点, 但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。 4、坚持“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉” 原则；注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度, 尤其是钢筋的直线段锚固长度；考虑温度应力的影响。 5、按均匀、对称、规整原则考虑平面和立面的布置；综合考虑抗震的多道防线；尽量避免薄弱层的出现以及正常使用极限状态的验算等等都需要概念设计作指导。三、提高高层建筑结构设计水平的关注要点 1、计算机在结构设计中只是辅助工具,只有真正理解结构概念的内涵后,才能确定合理的参数取值和正确的判断分析结果。设计人员不能过分依赖程序,将计算结果照抄照搬,要认真分析结构。工程设计中常用的软件有TBSA、PKPM 等, 合理地根据结构特点选用分析模块对提高设计质量和效率十分重要。T A T 是PKPM 系列中重要的功能模块,其特点是可计算多塔、连体、错层及底部不等高嵌固结构；可计算常用的各种形状截面的钢梁、钢柱和支撑的钢结构,钢结构截面和支撑信息由P M C A D 建模生成。2、高层建筑的平面宜采用简单、规则、对称的形状, 避免过于复杂的平面形式,大量震害的资料表明,高层建筑物平面布置不对称、过多的外凸、内凹等复杂形式都容易造成震害。在高层结构的抗震设计中,结构体系的选择、布置、构造措施比软件的计算结果是否精确，更能影响结构的安全,除了考虑结构安全因素外,还要综合考虑建筑美观、结构合理及便于施工和工程造价等多方面因素。在不对称结构中,结构在凹凸拐角等处容易造成应力集中而遭到破坏,所以应尽量避免。而在完全对称的结构中, 也应注意凸出部分的尺寸比例。如凸出部分较长,要在结构设计中采取相应的补救措施。结构的竖向布置要尽力做到刚度均匀且连续,避免结构的刚度突变和出现软弱层。刚度突变及软弱层的出现往往是由于切断剪力墙所致,如果在结构设计中必须要切断少数剪力墙时,其他剪力墙在该切断层处应给以加强。 3、对于桩基础,桩的中心线宜与剪力墙中心线相重合,宜在剪力墙两端及剪力墙与剪力墙相交处设桩,不宜在开洞的剪力墙处布桩。剪力墙下桩基承台宜做成联合承台,不宜采用单独承台,联合承台可加强桩基承台的整体性、减少基础的不均匀沉降以及提高桩抗水平力的能力,联合承台可以按照反梁法计算内力,按照梁的构造配筋。对于电梯井或框架筒体、筒中筒结构的筒体部分,可采用厚板或环形承台,采用厚板承台时可按筏板配筋。 4、高层建筑顶点位移限值的决定不仅是其数值大小而且还与其振动频率的大小有关,一般来说,人对建筑振动频率的大小感觉很强烈,而对振动幅度(绝对位移)的大小则不是很关心,所以只要结构摆动的频率不太高时就可满足人们的舒适度;对于防止结构由于变形过大而可能遭受损坏的层间相对位移,其限值在现行规范中偏于严格,可以放松其指标。而且由于各计算程序算法的差别,同一结构用不同的计算程序计算,其层间位移数值差异可能会很大,其中一个原因可能就是各个软件对“层间位移”的定义不同所致,有的是指楼层形心位移,有的则认为是考虑楼层转动后的最大角点位移,后者通常比前者要大,对于规则建筑来说,形心位移很有意义,而角点位移却更能反映出结构楼层的真实位移,是结构工程师需要注意的。四、结束语综上论文所述,高层建筑结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程, 任何在这个过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。在设计过程中要掌握以上要点, 才能提高高层建筑结构设计水平。
摘要：文章简要总结了近代自然结构的研究历史，并且分析总结了自然结构的理论发展与研究过程，以及其运用于设计的诸多可能性，因其理论着重强调对能量结构系统进行优化处理，故以其增加对设计在功能组织、形态设计问题解决的可能性。
关键词：自然结构 建筑设计
自然结构是指针对在自然界中生长的物体，其整体形成的组成部-分，用以保持物体的形态及使用功能，以抵抗外力的破坏，是物体构造的主要部分。设计中自然结构的应用，是人类主观能动性作用于自然的结果，人们通过观察与分析自然结构组织，学习并应用于日常的生产生活中，改善、提高生活品质。所以说自然结构与人们生产生活中的人造物有着非凡的关系。
在自然结构设计中，不仅是模仿大自然外部的组织结构，而且要学习与借鉴他们自身内部的组织方式与运行模式。大自然中存在世间的每一种自然形态都有自身巧妙的独特的结构，许多的动物、植物在漫长的进化与演变的过程中，会形成一种更为实用而合理的、完整的形态结构与功能，以逐渐形成了适应自然界变化的本领，这些结构的形成都与其生存的环境、生活的习惯密切相联。然而，如果你稍加留意，便会发现我们周围许多的建筑的结构形式，大多数来源于对植物、动物结构的模仿。“许多以前认为不合实际的、稀奇的、与生物关联的哪些自由形式将使建筑艺术更加丰富多彩”。
在自然结构设计中，先进的工程师们再近十几年来已取得非凡的成就，如在1947—1949年，意大利结构工程师奈尔维和建筑师巴托利（Nervi and Bartoli）设计的意大利都灵展览馆的巨型拱顶的创作灵感就是来源于叶脉肌理的组成方式而建造起来的，并且在1957年，奈尔维和维特罗西（A.Vitelozzi）建造的罗马奥运会小体育宫内部采用的钢筋混凝土网络的结构系统，就是受葵花排列结构的启友，不仅用材经济，受力合理，而且同时达到了内部装饰新颖的效果，小体育宫的外部则从人类腿骨的受力分析中得到启示，创造了一圈Y形支撑体系，使得空间结构与建筑艺术形式的虚实结合达到了完美的统一。美国结构工程师巴克明斯特，富勒是也是一位从自然中获得灵感的工程师，他从自然中的结晶体与蜂窝的菱形结构中获得启示，创造了一系列惊人的大空间结构作品，如1958年，在美国巴图鲁日（Baton Rouge，LA）建造的联合油罐车公司的巨大穹顶；1967年与塞道（Sadao）一起建造的加拿大蒙特利尔国际博览会的美国馆（图1），他可能是受到了一中深海鱼类的网状骨骼和放射虫的组织结构（图2）的影响。纽约环球航空公司航站楼不仅是外形设计源于自然，而且它的建筑设计师埃罗，萨里宁还和威廉·加德纳（William Gardner）在结构的建造上采用四瓣组合式薄壳，四瓣鲍克则是由下不得Y形柱支撑，这与人的头盖骨的拼合极为形似。
其实，在建筑师中也并不缺少在自然结构设计上应用的例子，如1931年勒·柯布西耶建造的萨伏伊别墅（Villa Savoye）中，他大量的使用的鸡腿柱和框架悬挑结构系统无疑是从动物腿骨支撑所受到的启示，就是对这种结构系统的体现，至今仍被人们所称颂。为人们所熟知的建筑大师赖特，在1950年设计建造的威斯康星州约翰逊制蜡公司实验楼（Helio Laboratory and Researeh Tower，Racine，Wisc，）就是仿树状结构特点，把主要承重结构放在建筑中心，四周楼板悬挑形成幕墙，进而产生了新颖奇妙的建筑艺术效果。
除此之外，年轻的西班牙建筑史圣地亚哥，卡拉特拉瓦（Santiago Calatrava）也在自然结构设计中占有不可忽视的地位，他以自然结构为灵感来源进行设计并创造出许许多多让人感叹的建筑作品和家具产品，一直被人们所喜爱。他曾在西班牙的巴伦西亚的建筑学专业学习，后入瑞士苏黎世大学土木系学习结构工程，并且在1981年获得该校建筑系技术科学博士学位。他的博士论文题目是《论空间结构的可折叠性》，他通过这个研究来回答怎样才能设计出复杂的结构，确切的说是框架结构，这种结构能够移动，从而能够变形，也就是从一种形状变成另一种形状而不是改变各部分连接在一起的方式。他以“空间结构的可折叠性”为设计的理论基础，并结合自然生物的奇妙结构展开了折叠结构于仿生结构的实践，他观察狗的骨架和腿的活动支撑，在1983年建造了瑞士卢塞恩市邮局前的大雨棚。在1986—1987年，他在巴塞尔市改建一座中世纪古建筑的改建中，将咖啡厅上的天花钢梁架做成仿动物骨架的自由曲线，即有着强烈的视觉冲击力的同时，同时又是一种大胆的尝试。从此以后，他在1987年为加拿大多伦多建造的BCE商业街（图3、图4），创造性地模仿了树干分叉的生长机理，设计了两遍支柱与顶的弧形肋架，取得了超凡的艺术效果。他在1992年西班牙塞利维亚国际博览会设计的科威特展览馆，其屋顶是可自由开始、关闭的结构，模拟着动物关节的自由运动。在夜间，屋顶肋架会敞开，在下面平台上便可举行各种露天活动，它在结构与功能有机结合的同时，还带给人们无限的遐想。1989—1993年他为法国里昂塞托拉斯机场（Satolas Airport）附近的铁路车站设计建造中，完全应用了动物骨架结构原理，造型新颖的同时，叉能节省材料的使用，令人刮目相看。此外，他在2001年设计的密尔沃基美术馆，在仿生静态动物的同时，融入了“动”的元素，它具有洁白色的外观和别致的造型，犹如一只洁白的鸟，自由的飞翔在密执安湖畔。
同时人类探索自然结构的过程中，也产生了许多新的理论概念，而这一切的起因，是因查理·罗伯特·达尔文（Charles Robert Datwin）开启了这一路线：这位英国的生物学家在《物种起源》中提出自然进化的理论，认为偶然性是生物构造的关键——同一物种的个体形态可能会偶然产生一些差异，通过长时间的发展，那些能适应环境的个体被自然选择留下来，而其他的则无法获得繁殖后代的机会而被淘汰。1917年，达西·汤普森（D’Arcy wentworth）在其著作《生长与形态》中，对大量自然生物进行了对比，还对物理现象与工程师地作品进行了对比，他用几何学的眼光观察世界，在他看来，自然结构的形成就是受到物理力学的作用限制的结果。
因此，我们可以得出这样的结论——自然生物结构形态的秘密可能就隐藏在它们生长过程之中。它们的优异结构形态特征也许只是为了适应大自环境，从而进行不断的调整自身机制的结果。结构不是通过分裂形成的，而是通过建构和优化形成的。任何自然系统的整体结构都不是被预先设计好的，而是通过结构内部由小到大的环节之间逐步发生大量的局部相互作用而逐渐形成的。所以在自然结构设计中，不仅要学习与模仿大自然外部的结构，更要深入研究他们自身内部的组织方式与变化机制。人类的智慧来源于自然，并且一直将自然界当作示范，努力塑造环境以适合自身的需要。如埃罗·沙里宁，它们极具自身的建筑创作能力和空间想象力构思结构形态设计，并将结构形态的特征与建筑整体的特征贯穿和统一。它们知识结构的共同特点就是对结构概念的深入理解和灵活运用，作为建筑师，他们主导着设计与创新的全过程，决定了结构的形态。纽约肯尼迪机场候机楼就是这类建筑师的创作杰作之一，如同大鸟一般充满想象力的结构形态，给人以强烈的雕塑感和有机感，其两翼壳体结构的悬挑使形态的整体更富张力。同时还有一类人，他们通过对结构体系的严密思考，针对结构形态进行创新研究、实验和计算，同时他们乐于主动在结构体系上、结构的形态上和结构概念的理解上寻找突破点，敢于深入结构领域的前沿，探寻结构形态创新的途径。如巴克明斯特·富勒的富勒球体模型与张力结构、盖勒的穹顶体系、奥托的树形结构与悬挂结构、奈尔维的V行支座结构以及贝尔蒙德的Informal结构思想等等。
自然结构不仅仅把自然界的信息传递给人类，更启蒙了人类的智慧，引导人类迈出创造性的第一步。设计融合自然结构是通过对生物体的特殊结构的分析与研究，如纤维、植物的茎秆、动物的骨骼组织，进而运用到设计中，是结构创新的重要途径。从_滴水珠看到了其抛物线性的曲面的张力；通过蛋壳发现了薄壁高强的性能；从一片树叶的叶脉发现了其交叉网状的支撑组织肌理以及将蜘蛛网的结构体系运用到索膜结构中，将蜂巢开发成蜂窝结构运用到飞机制造上等等，这些对建筑结构的创新设计都是十分有益的启示。尤其是动物的巢穴更是建筑仿生学主要的研究对象之一。对于动物来说，它们的巢穴也就是动物界地建筑物，担负着避风挡雨、储存食物、繁衍后代的功能，这些巢穴都有着有两的物理性能，对建筑材料的利用也是十分到位和节省，所以它们利用天然的材料造出的“房子”是真正意义上的可持续发展建筑。蜘蛛网就是利用纤维体的受拉特征而建造“房屋”，蜘蛛把网用辐分成若干等分扇形，每对相邻的辐所交成的角度都是相等的，蜘蛛通过它独特的织网方式将纤维结构的受拉特征充分发挥，使整个网呈现巨大的张力。人们将蜘蛛网的建造原理运用到建筑结构设计中，产生了索膜结构，值得一提的是德国建筑师奥托是该领域的佼佼者，但与富勒、奈尔维所不同的是，奥托开展他的研究注重从自然中，而不是从纯技术中寻求灵感。在他眼中，技术只是—种工具，建筑艺术的目的不是为了炫耀技术，而是更好的表现自然。
自然结构设计同时也是多方面、综合性的，同时也暗示着人们必须遵循和注意大自然的规律，它告诉我们设计更加要注意环境生态、经济效益与形式新颖的有机结合，这就要求人们在学习和发挥新科技的同时，更要注意观察、理解自然，从自然中汲取一切有用的因素作为创作灵感来源，把自然因素与现代科技相融合为现代建筑创新服务。在设计建造过程中，要充分学习发挥自然生物体节约、美观的优秀品质和内部存在的动力机制，使得建筑在拥有形式上创新的同时更能节约材料应用，并与自然环境相协调、统一。
关键词：三通三融三证书；人才培养模式；建工特色；专业人才培养模式；课程体系
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）12-0162-02
针对社会需求培养适应建筑行业生产一线的技术技能型人才，是对高职建筑工程技术专业提出的客观要求。山东省是建筑业大省，建筑企业数量达到8000多家，从业人员290多万，居全国第三位。作为山东省特色专业，我院建筑工程技术专业在多年的建设发展中，不断深化“三通三融三证书”的工学结合人才培养模式，坚持以人才培养方案改革和课程改革为突破口，不断提高教师的执教能力，同时，在校企合作、实训基地建设等方面探索符合企业人才需求的有效途径，打造专业优势和特色。
根据专业岗位需求和职业资格标准，确定培养目标和课程体系
要进行人才培养模式和课程体系改革，必须转变人才培养观念，变“学科为本位”为“能力为本位”，使毕业生具有从事专业所对应的职业岗位能力，以满足用人单位对人才的需求。
（一）职业岗位及能力分析
多年以来，建工专业成立了由专业带头人、企业专家和骨干教师组成的专业建设委员会，在委员会的共同努力下，通过企业调研、毕业生回访等方式，确定建筑工程技术专业的职业岗位。其中，核心岗位为施工员、质检员，其他岗位为预算员、安全员、资料员、试验员等。根据职业岗位的需求，确定学生的培养目标、能力结构、知识结构和素质结构。学生应具备的专项核心技能主要涵盖对建筑材料与构造的认识能力、识图与制图能力、工程测量能力、工程试验能力、施工管理能力、施工质量的检验能力、编制和计算建筑工程造价的能力以及安全施工的管理能力等。
（二）课程体系设置
在职业岗位能力分析的基础上，制定了“公共基础平台、专业技术平台+专业方向模块、个性化模块”的人才培养方案。在专业技术平台和专业方向模块中，参照上述职业岗位（群）的任职要求和相关的职业资格标准和行业技术标准，总结归纳典型工作任务，把职业岗位所要求的理论和技能融入到教学过程中，构建职业资格证书和毕业证书相融通的课程体系。整合传统的教学内容，淡化课程的学科性，如将建筑施工技术、土力学与地基基础、钢结构、建筑工程质量控制等课程整合为六门施工课程，将房屋建筑学课程调整为建筑构造与识图，增加工程招投标与合同管理等课程，开设建筑施工图识读、结构施工图识读等整周教学，并在最后一学期开设综合实训，以完成某一工程的识图、预算、施工组织设计等，突出教学过程的应用性和实践性，强化对学生职业能力的培养。
考虑可持续发展和个性化培养的需要，搭建公共基础平台，构筑个性化模块。个性化模块包括主题学习、选修课程、社会实践、创新教育、职业生涯规划与就业指导。项目式、个性化的主题学习，包括建筑结构形式调研、建筑工程质量问题调研与分析、论文写作等课题，调动了学生的积极性，增加了自主学习的空间，实现课内教育与课外教育相结合、指导学习与自主学习相结合。选修课程从介绍行业企业先进技术、延伸专业知识、提升学生创新能力等方面设置，满足学生个性化学习需要。在假期，分别以“思想政治教育”和“技术服务”为主题开展社会实践，提高学生职业能力、社会能力和方法能力。创新教育结合学生学习兴趣，设立特长生课题，教师课下引导学生参与，或参加各类技能大赛，培养学生创新精神。针对学生的个性开展个案式职业生涯规划与就业指导。
整个课程体系实现培养目标与社会需求相通，教学内容与职业标准相融，为专业建设与建筑企业人才需求对接创造了条件。
以工作过程为导向，以能力为本位进行课程改革
课程改革是专业建设的核心，建工专业探索以职业活动和工作过程为导向来开发课程，变传授传统知识为提升职业能力。在课程改革中，推行以能力为本位的教学做一体化教学模式，以“职业能力和职业素质培养”为主线，按照企业的工作流程、工作任务，以项目为载体设计课程。根据各门课程在整个课程体系中的地位和作用，以及学科特点，确定其课程标准，主要内容有课程设置、培养目标、关联课程、学习内容和学时、教学设计、教学方法和手段、学习资源、教师任课资质、教学场地和设施要求、考核标准、学习情境设计以及对应的职业资格证书。
依托施工技术实训场、土木工程检测中心、工程测量实训场等校内实训基地以及校外实训基地，以核心专业课程改革为突破点，如钢筋混凝土结构、混凝土施工、钢结构施工、建筑工程概预算等，融入行业标准和施工和验收规范等，保持学习过程与工作过程的一致性，进行整体教学设计和单元教学设计，涵盖课程目标设计、课程内容设计、能力训练项目设计、课程进程表、考核方案、教学材料等。
以钢筋混凝土结构课程为例，教学目标不仅要使学生掌握基本构件的受力分析，更要强化识图能力培养，因此，在教学中融入《砼结构设计规范》、《G101混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》等，设置混凝土结构的施工图识读项目，以学生为主体，教师为主导，分组学习，采用多媒体教学、现场教学等多种教学手段，模拟图纸会审等环节，在识图的基础上，完成梁板配筋图的绘制、钢筋下料计算及模型的配置，同时，撰写学习论文，考核方式包括笔试、汇报答辩等方面。通过改革，学生的学习积极性明显提高，自学能力、团队协作能力加强，对专业知识能够举一反三，综合素质有较大提升。课外根据后续专业课的需要，每学期发放典型建筑的施工图，让学生带任务看图，不断强化学生的识图能力。在课程改革中，体现了教学过程与工作过程相同、教学内容与职业标准相融的目标。
顶岗实习促进学生职业综合能力的提升
顶岗实习是培养高职学生与工程实际结合的重要教学环节，可以增强学生的学习动力，强化学生的学习欲望，培养学生的创新和就业能力，促进职业综合能力的提升。
顶岗实习的企业有学校统一安排和学生自主联系学校认可两种方式，参考学生的就业意向，学生顶岗实习岗位与就业岗位相通。为保证顶岗实习的质量，学生在实习前要安排校内指导教师，实习中有企业现场指导教师，根据实习岗位制定实习计划，加强实习期间的过程控制和考核。考核内容主要包括以下几个方面：（1）要求学生每天填写实习日志，从进入工地的第一天开始记录，记录每天在企业进行的实际工作和心得体会。（2）学生将每周的实习情况通过电子邮件、QQ、飞信等方式向指导教师汇报。（3）实习中期教师到主要顶岗实习单位走访检查。（4）实习期末要求学生返校接受全面检查并汇报答辩，检查内容有：顶岗实习情况鉴定、实习日志、实结。实习结束校企双方对学生综合评价，发放工作经历证书，实习企业优先录用顶岗学生。整个顶岗实习过程体现了专业教师与技术专家相融，学校考核与企业评价相融的原则。
在此基础上，在校学习期间，学生还可根据职业发展的方向，考取施工员、预算员、测量员等职业资格证书。因此，学生毕业可取得“毕业证+职业资格证书+工作经历证书”，提高了就业竞争力。
教师执教能力是人才培养的关键
“三通三融三证书”的人才培养模式为培养企业所需的人才提供了可能性，对教师的执教能力也提出了更高要求。教师是连接学生与企业的中间人，教师的课程整合能力、企业工作实践能力显现出特殊的重要性，是高职教师必须具备的能力。
高职课程改革要求教师必须具有开放、综合的课程观念，具备开发和利用一切课程资源、不断提高实施新课程的能力。因此，教师要从单纯的知识传授者、教学组织领导者转化为课程研究者、设计者、实施者，在具体的教学实践过程中，关注学生职业综合能力的培养，采用正确的教学方法，如项目教学、案例教学、启发式教学等，鼓励学生进行自主、合作、探究的学习，引导学生积极参与实践，提高他们的职业能力。
企业工作能力需要通过企业工作实践获得。从学校方面讲，要建立专业教师经常化、定期化、制度化的挂职锻炼制度，聘请来自一线工作岗位的企业技术人员参与学校的实践教学工作，带动并促进高职教师执教能力的提升；从个人角度讲，在教学研究和专业技术上要具备不断进取、不断反思、终身学习的能力等。经过多年的发展，我院建工专业形成了行业影响力较强的“双师型”师资队伍。在专任教师中，有国家注册一级结构工程师2人、注册建造师3人、注册造价师5人、注册安全工程师2人、注册咨询工程师1人，一半以上的教师来自企业，具有高级工程师和工程师职称，工程实践经验丰富，为特色专业的发展奠定了良好的基础。
人才培养模式的改革也离不开深度的校企合作和良好的校内外实验实训条件，我院建工专业已在省内具有一定知名度和影响力，但特色专业建设是个系统工程，今后还要紧跟时代和企业的需要，不断探索和创新，为社会培养更多的技术应用型人才。
参考文献：
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关键词：复合隔震技术；横墙很少；砌体结构
Application research of composite seismic isolation technology in Cross wall rarely masonry structure
Huang Tuojun
（Shihezi planning and design research Institute (Limited company)，Xinjiang Shihezi832000，China)
Abstract: The composite isolation technologies concentrated on ordinary rubber and sliding isolation method, and overcome the shortcomings, with hybrid advantage, improve the isolation effect, and it has good economic benefits. Through the time history analysis, it is studied to the composite isolation technique for cross wall rarely masonry structure, and it is compared with the non-isolated structure’s economy character. It is give to adopt the cross wall little building using isolation building conditions for engineering design.
Key words: composite isolation technique; Cross wall rarely;; masonry structure
基础隔震体系是一种合理、有效、安全的被动控制减震方式。它与传统中采用“强化” 结构的抗震方法不同，而是采用“软化”结构，即在建筑底部设置水平柔性的隔震装置，使结构软化，降低水平刚度，延长结构的基本自振周期，从而大大减少结构的地震反应。几十年来，基础隔震建筑在国内外取得了较大的发展和应用，但在新疆关于基础隔震方面的研究和应用很少。新疆是地震高发区，它的大部分地区还都处于高烈度地震区，新疆的建筑大多是低、中层建筑,非常适合于基础隔震技术。
现行研究和使用较多的隔震方式有普通橡胶隔震和滑板式基础隔震。普通橡胶隔震主要是应用柔性底层的减震效果，即在房屋底部与基础顶面之前增设一个侧向刚度很低的柔性层，这样在地震过程中整个体系的基本自振周期变长（一般为1～3秒）变形集中在底层，上部结构基本上是刚体平动，柔性底层对上部结构来讲起着低通滤波作用，所有破坏作用较大的中高频成分几乎全部可以滤掉。这种柔性底层虽然可以有效地隔离或反射中短期地地震波，但却不能避免共振现象，当地区运动的周期接近整个体系的自振周期时共振现象就会发生[1,2]。滑板式基础隔震结构是在上部结构与基础之间设置一层由滑板式支座组成的隔震层，利用滑板式隔震层的滑移来延长结构基本自振周期，并利用滑板式支座的阻尼消减地面的地震能量向上部结构的传递，使上部结构的加速度反应大大减弱。结构的变形能量主要由隔震层系统承担，而上部结构的层向变形很小，几乎保持刚体平动。但是这种滑板式基础隔震结构的缺点就是隔震层的滑移量很大，这么大的变形虽然对上部结构没有影响，但是有可能导致穿越隔震层的非结构构件破坏[3,4]。
如果使用普通橡胶支座与滑板橡胶支座组合的复合隔震支座，就可利用橡胶垫在滑板橡胶支座滑动后提供的水平刚度限制隔震层的最大位移，因此，复合隔震集中了普通橡胶和滑板式隔震方法的优点，而克服了各自的缺点，具有杂交的优势，提高了隔震效果，隔震效果优良，也比较经济[5]。
本文用Fortran语言编制了时程分析程序，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（以下简称抗震规范）对砌体结构隔震建筑的相关规定，针对在新疆地区8度设防要求的横墙很少建筑物，采用隔震和非隔震情况进行研究，并针对工程实例进行造价分析，给出了横墙很少砌体结构采用复合隔震技术的条件，为工程设计提供一定参考。
1、 复合隔震技术结构理论分析
一般结构的各楼层平面刚度很大，基础隔震结构通过隔震支座的合理布置，结构形心与刚度中心基本重合，结构的扭转反应很小，采用多质点层间剪切模型可以较准确地分析基础隔震结构地震反应。把基础隔震层作为第一层，质量为隔震层质量和底层地下半层质量，层间剪切刚度为基础隔震支座的等效水平刚度；上部结构的每层作为一个质点，质点的质量为此层楼板的质量、楼面使用荷载及上、下各半层墙体质量之和，各层的层间剪切刚度为各个竖向构件水平刚度之和。
复合隔震体系的运动微分方程为：
基础隔震结构上部结构可以近似当作均质材料组成，因此阻尼矩阵可以采用瑞雷阻尼假定 ,其中 为
，上式中 阻尼参数，分别为结构的第一、第二振型的圆频率和阻尼比 。
基础隔震结构在地震作用下处于弹性状态时，各个构件的刚度不变，刚度矩阵 为常数。结构在罕遇地震作用下进入弹塑性阶段时，刚度矩阵 已不再维持弹塑状态时的常数，需要按照各层恢复力模型上的所在位置取值，在地震反应过程中，刚度矩阵的数值不断地发生变化，每一步都需要重新计算。因此在求解微分方程时，可以将其转化为全增量方程，然后采用线性加速度法对其进行求解。
隔震层以滑板橡胶支座为主，普通橡胶支座为辅。隔震层的恢复力模型采用双线型，弹性刚度为滑板橡胶支座地水平刚度与普通橡胶支座地线性叠加，隔震层滑动后的刚度只由普通橡胶支座的水平刚度组成，卸载时隔震层的刚度不退化，等于弹性刚度。普通橡胶支座在滑板橡胶支座滑动后提供的水平刚度可以限制隔震层的最大位移。隔震层的恢复力模型见图6。上部结构的恢复力模型也采用双线性，墙体开裂前的刚度为初始水平刚度，设开裂后的刚度为初始水平刚度的1/10。
根据以上原理和原则编制了用于计算复合隔震体系的时程分析法程序。
2、 复合隔震支座结构抗震分析
利用编制的时程分析程序进行动力反应计算。场地类别为II 类，设防烈度为8度。输入地震波为EL-CENTRO 波，最大地面加速度为341.7cm/s2，在分析时通过幅值调整将其折算到相当于8度多遇地震的峰值加速度（70 cm/s2）和罕遇地震的峰值加速度（400 cm/s2）。隔震层布置在地下室顶。建筑平面布置图见图1，每层的面积为715平方米，隔震垫及托梁布置见图2。
所有上部结构重量均由橡胶滑板支座承受，而普通橡胶支座只提供水平刚度。上部结构开裂后水平刚度均取其初始刚度的1/10，上部结构的阻尼比为0.05，基础隔震层的临界阻尼比为0.15，滑板橡胶支座的动摩擦系数为0.08。该建筑共布置橡胶滑板支座114个，普通橡胶支座43个。
按抗震规范要求，对于8度区横墙很少的砌体结构，最多能做到4层，但对于水平减震系数小于0.4采用隔震措施的砌体结构，可降低一度采用抗震措施，即采用隔震措施的砌体结构可做到5层。一般在设计中，对于大空间建筑，层高一般为3.3-3.6米，按此计算总高度，8度区横墙很少的砌体结构，最多能做到3层，采用隔震措施的砌体结构可做到4层。本论文目的为考虑结构最大程度最不利情况（层数越多，地震作用越大）和建筑经济性（增加层数，经济效益较好），因此按层高3米，总层数4层进行分析。计算各层抗剪刚度和重力荷载代表值见表1。
图1 建筑平面图
图2 隔震支座及隔震层梁格布置
注：图中圆形图案为普通橡胶隔震支座，方形图案为橡胶滑板支座
表1 各层的抗剪刚度及重力荷载代表值
按上述参数，通过时程分析得出，隔震结构的第一周期为0.99s，第二周期为0.93s，第三周期为0.78s.。按抗震规范L.1.1-1公式计算水平向减震系数为0.356。隔震前后地震剪力及层间相对位移见表2、表3.
表2 隔震前后地震剪力比较（单位/KN）
表3 隔震前后层间相对位移比较（单位/mm）
根据计算结果可知，隔震结构房屋的反应比非隔震结构房屋的反应大大降低。采用基础隔震结构的最大层间剪力要比一般抗震结构小得多，在罕遇地震下，每层的最大层间剪力与非隔震结构在多遇地震情况下最大层间剪力基本相等。隔震结构的变形主要集中在隔震层，上部结构的相对层间位移很小，基本上为一个刚体，这就使上部结构在地震作用下不发生损坏而且能够保证建筑物内设备和人员的安全。从以上分析可得出层间剪力的最大比值为0.3左右。所有水平向减震系数均小于0.38，按照L.2.1及L.2.3条的规定，多层砌体结构房屋的层数及总高度可按降低一度的有关规定采用。因此本项目采用复合隔震技术所涉及的工程均可按7度采用。
3.经济效益分析
与隔震结构相比，非隔震结构减少的造价包括普通橡胶支座，滑板橡胶支座，部分连接件，隔震层上托梁，隔震垫下地梁及一些其它附加费用。与非隔震结构相比，隔震结构减少的造价包括按降低一度设计减少的抗震措施和增加一层的经济效益。
3.1 四层隔震建筑与普通结构造价比较
隔震结构按4 层设计比普通结构多出的造价：
普通橡胶支座及连接件每个2000元，共0.2×43=8.6万元
滑板橡胶支座及连接件每个1500元，共0.15×114=17.1万元
混凝土按每立方米400元计算，钢筋按现行价格4500元每吨则：
托梁共： 7.54万元
隔震垫下地梁费用共1.5万元
所有费用合计：34.74万元
普通结构按4层设计比隔震结构多设置构造措施所产生价格合计为：3.22万元
隔震结构与非隔震结构相比较，共增加31.52万元，平均每平米增加造价105元。若按同样的层数进行比较，虽然不采用隔震结构增加了一些抗震构造措施的造价，但远远不能抵消由于采用隔震结构所增加的费用。
3.2四层隔震建筑与五层隔震建筑造价比较
隔震结构按5 层设计比按4 层设计多出的费用：
普通橡胶支座和滑板橡胶支座数量与4层一样，多出的仅为托梁价格，合计为0.8万元。
从以上计算可看出，按5层设计的隔震结构与按4层设计的隔震结构相比较，造价仅相差8000多元钱，相差不大。
若按5层隔震结构与4层非隔震结构相比，隔震结构层共增加35.54万元，但其增加了一层，若按每平米效益（出去多出一层的成本价）500元，则与4层非隔震结构价格持平，当然，按现行房产效益，肯定要比500元/平米收益要高。
因此，通过上造价比较可得出，隔震结构只有按降低一度，使层数增加一层而获得的经济效益才能使隔震结构在建设过程中有经济优势。
4 结论
1）隔震结构房屋的反应非隔震结构房屋的反应大大降低。采用基础隔震结构的最大层间剪力要比一般抗震结构小得多，在罕遇地震下，每层的最大层间剪力与非隔震结构在多遇地震情况下最大层间剪力基本相等。隔震结构的变形主要集中在隔震层，上部结构的相对层间位移很小，基本上为一个刚体，这就使上部结构在地震作用下不发生损坏而且能够保证建筑物内设备和人员的安全。
2）若在层数相同情况下，隔震结构费用要远远大于非隔震结构，但若考水平向减震系数均小于0.38，多层砌体结构房屋的层数及总高度可按降低一度的有关规定采用，则可增加一层面积，层数增加一层而获得的经济效益才能使隔震结构在建设过程中有经济优势。
参考文献
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论文关键词：卓越计划；工程师；校企共建
一、“卓越工程师教育培养计划”概述
2010年6月，国家“卓越工程师教育培养计划”制订大会在天津市召开，国家教育部联合相关部门和行业协（学）会共同完成了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）。
“卓越计划”是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，目标是教育培养出大量创新能力强、能够适应社会经济发展需要的较高质量的工程技术方面的人才，最终能够服务于建设创新型国家、走新型工业化道路和人才强国之路，对加强高等教育面向社会和行业需求培养相关人才，全面提高高校各工程专业的人才培养质量具有十分重要的示范和指导作用。
1.培养工程师的特点
（1）学校与企业共同进行培养。
（2）工程师的培养必须按照相应的社会标准和行业标准。
（3）加强学生创新能力和工程实践能力的全面培养。
2.培养工程师的主要目标
“卓越计划”培养工程师的主要目标是：培养出创新能力较强的各类型工程师；高质量的各类型工程师要能够适应社会经济发展的需要，增强国家的核心竞争力和综合国力。通过实施“卓越计划”，达到提高我国工程教育人才的培养质量，能够促进工程教育领域的改革和发展，努力制订出具有较高水平、符合我国社会发展进程的现代高等工程教育体制，保证我国从高等教育大国走向高等工程教育强国。
3.培养工程师的基本原则
遵循“行业引导、校企共建、分类实行”等原则，联合有关部门和单位制订相关的配套支持政策，提出行业领域人才培养需求，指导高校和企业在本行业领域实施卓越计划，支持不同类型的高校参与卓越计划，高校在工程型人才培养类型上各有侧重。参与卓越计划的高校和企业通过校企合作途径联合培养人才，要充分考虑行业的多样性和对工程型人才需求的多样性，采取多种方式培养工程师后备人才。
二、工程管理专业培养工程师的现状
2000年以来，随着我国各高等学校的招生规模不断扩大、教育投入的不断增加、教学设施的逐步改善、专业建设的大量投入和校企之间合作的频繁增加，使得我国的高等教育取得了较快的发展，培养了成千上万的各专业毕业生，满足了我国经济高速增长的需求，为我国的经济高速发展作出了重要贡献。经过多年的发展，高等学校的工程教育已经具备了较好的条件，基本上能够满足社会各层次、各类型企业和项目的大量需求。但从总体上看，对于建设行业的工程师的培养还不能满足我国经济高速发展的需要，由于招生扩大而相应配套措施、师资力量和实习基地等工作未能及时跟上，使得高校教育教学质量不尽如人意，高校毕业生走入社会以后不具备工程师的基本素质，不能开展相应的技术工作，导致建设行业就业人员的素质和能力整体偏低。[2]其中主要原因有三个方面。
1.重视程度不够
我国高等教育历来重视科学，对工程技术则不够重视。世界上所有国家的工科院校都培养工程师，只有我们不重视培养工程师。因为在我国，人们普遍存在重科学、轻技术的观念，认为科学家很伟大，工程师是低一级的。很多科学家甚至认为，懂得科学就什么都能做，只要懂了科学，工程问题、技术问题就会迎刃而解。慢慢地，在中国就形成了一种风气——重科学、轻技术。
2.培养模式上的缺陷
我国高等学校培养工程类人才实行的是课堂教学与实践教学相结合的培养模式。课堂教学的目的是通过教师的讲授使学生掌握相应专业的基础知识和专业知识，重在理论知识；实践教学是巩固理论知识和加深对理论知识认识的有效途径，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。我国现行的工程师培养模式迄今仍偏重于学科知识传授，在实践能力、创新能力的教育和训练方面还存在许多缺陷，例如实践基地建设问题、实践教学的组织管理问题、对实践教学的重要性认识不够和实验教学安排存在随意性等问题。总之，传统的以教师和课堂为中心的教学模式适应于培养传承型人才，不利于培养应用型和创新型人才。转贴于 3.高素质师资队伍的缺失
高等教育中教师自身的综合素质直接决定着教学质量的好坏，师资队伍业务水平的高低是能否培养出合格工程师的关键因素。工程管理专业是一个比较新的专业，发展至今，师资队伍始终是限制专业高速发展的主要原因，尤其是高水平专业教师的缺失。目前，高校工程管理专业教师的专业背景大相径庭，一部分是土木工程、水利水电工程、工业工程等工程类专业背景，另一部分则是工程经济、企业管理、信息管理等经济管理专业背景，在知识结构上没有统一的标准。因此，必须加强对工程管理专业教师的培养，尤其是青年教师的再教育；另外，应该加大人才引进的力度，改变人才引进的标准，多引进高素质、高层次的人才，最好是有着丰富工作实践经验的学科带头人以及相关行业的企业负责人。
三、“卓越计划”下工程管理专业的教学改革
1.以土木工程技术类课程为核心
《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》（1998年7月国家教育部颁布）对高校工程管理专业的人才培养目标和培养要求进行了相应的规定，工程管理相关专业人才的培养目标为：“培养具备经济学、管理学、土木工程施工技术的能力，掌握现代科学管理的理论、方法和手段，能在国内外工程建设领域从事工程项目的投资与决策和并能够进行全过程管理的复合型高级管理人才。”在这一人才培养目标的框架下，工程管理专业的日常教学分为了四大系列的平台课程：工程技术类课程、工程经济类课程、工程管理类课程和工程法律类课程四大课程体系。[3]根据“卓越计划”培养工程师的目标和要求以及目前工程管理专业学生的就业状况，在这四大课程体系中核心课程必须是技术类课程，在高校工程管理专业教学计划的制订中必须向技术类课程倾斜，比如对技术类课程的数量、课时等相关内容的设置进行完善。
2.加强“校企共建”模式
“卓越计划”下工程管理专业人才的培养应该紧密结合工程实际，并随时与建筑行业的用人需求相挂钩，突显应用型的特点，使理论知识和实践能力结合成为一个整体。高校制订的培养方案中应主要通过校企合作平台来完成实践教学环节，充分利用学校和企业两种不同的教育环境和各自的资源优势提高学生的实践能力。“校企共建”模式要更多地让企业参与到专业教学大纲和人才培养计划的制订过程中去；在各个实践性教学环节中，要把学校教学与企业生产实践和岗位技能需求紧密结合，保证学生能够进入企业进行认识实习、生产实习和毕业实习，甚至毕业设计也可以在企业完成，最后也可以直接到相关企业就业。另外，还要逐步建立和利用各种平台（包括中外合作平台、实践平台、科研平台等），使这些平台能够为实践性教学环节创造一个操作性强和实际应用价值大的学习场所，让学生能够在各种不同的环境中进行比较深入和具体的实践工作内容，在实际工程施工过程中进行管理，让学生、教师与工程技术人员共同参与到工程技术难题的研究与创新中去，使学生最终获得系统的、专业的和实用的工程知识与能力。
“卓越计划”下除了工程师的培养要求高校必须与企业合作，另外，对于工程管理专业的教师也可以通过与企业的合作使自身的能力得到进一步的锻炼和提高。例如，高校与建设企业可以共同建立教师定期挂职锻炼的机制，为高校教师在企业挂职创造条件和政策。当然，为了鼓励高校教师积极参加工程实践，高校也可以在日常岗位考核和职称评定过程中强调教师到企业挂职锻炼的重要性和必要性，比如在晋升职称的规定中要求教师必需有在企业工程实践的经历，或者有工程实践经验的优先考虑等鼓励政策，或者给以其他方面奖励。
3.加强复合型人才的培养
21世纪的人才培养目标应该是德、智、体全面发展，既有扎实的理论基础又有较强的分析问题和解决问题的能力，并具有创新素质的复合型人才。实际操作中，高等学校应培养具备管理学、经济学和土木工程相关专业的基本知识，掌握土木工程施工技术、科学的管理理论、方法和手段，在国内外各类工程建设项目中从事项目的决策、项目咨询和项目全过程管理的、具备注册结构工程师、注册建造师、注册造价师和项目监理师基本素质的、有创新能力和实践能力的高级复合型人才。
关键词：土木工程毕业设计；选题；过程管理
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0198-02
土木工程专业实践性很强，对于学生综合素质、动手能力和创新精神的培养均有较高的要求，学生需要较好地处理设计、施工和管理等各方面的关系，而不是简单地将设计规范中的指标套用到设计制图中。[1]毕业设计作为本科教学最后也是最重要的环节，不仅是对所学专业课程综合训练的关键步骤，也是参加工作前的一次实战演习。[2]2001年教育部下发的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中指出，要“高度重视毕业实习，提高毕业设计、毕业论文的质量。”毕业设计质量的优劣直接影响到学生能否顺利地适应工作岗位，其中毕业设计选题、设计要求、管理模式以及成绩考核评定等都会对毕业设计质量产生重要影响。
一、毕业设计现状及问题
1.选题方面
（1）题目类型单一，缺乏广度。目前大多设计题目以房屋建筑类特别是民用建筑为主，其中教学楼、办公楼、宿舍楼占到近90%，且大多为设计类，没有科研论文。设计形式基本都是框架结构，高层、大跨结构设计较少，缺乏广度。多采用独立基础等简单形式，对箱式基础、片筏基础等很少采用。有些单位对毕业设计的要求太低，比如对基础设计不做要求，或者不要求进行施工管理方面的设计，这些不合理的做法使学生无法全面、综合运用其所学知识。
（2）选题难以与工程实际相结合。很多高校都提出毕业设计要以实际工程为依托，提倡真题真做，但目前部分院校缺乏足够的校外实践教学基地支持，有些教师长期从事教学工作，很少去施工现场，工程实践经验不足，所出题目也多来源于自己经历或往届设计，或参考书中的例题，甚至凭空设想一个方案，缺乏实际工程背景，几乎没有任何论证和设计理念，难以保证题目的难度和工作量，[3]难以培养学生的创新精神和解决实际工程问题的能力，这与目前提倡的“大土木”培养方式很不相称。
2.管理环境
（1）管理模式滞后。目前毕业设计主要采用教师坐班制和指导教师负责制两种方式。教师坐班制因指导学生数量多，且不少学生在设计期间外出找工作，难以对学生集中辅导，学生的出勤和答疑效果不够理想。采用指导教师负责制时，由于人均指导学生人数较多，对教师缺乏有效的监控考核，以及指导教师的素质、责任心不同而致使毕业设计质量参差不齐。
（2）整个毕业设计过程安排不够合理。大部分学生在建筑设计部分花费时间过多，对结构设计投入不足，而结构设计应是土木工程专业学生的强项。一方面虽然学生做过单门课程的设计，具备相关知识的运用能力，但仍缺乏结构设计的总体整合能力，论文进度前松后紧，主次不分，过多纠缠细节。另一方面指导教师督促不力，安排的时间不够合理，特别是毕业设计后半段，没有给学生确定必要的时间节点，学生仓促撰写完成难免存在结构不合理、语句不通顺、格式不规范等问题。
（3）考核和答辩环节不够重视。目前大都建立了毕业设计检查制度，并制定了评分标准，但在执行中不够严格和规范。答辩过于形式化：指导教师数量相对较少，为了节省时间，答辩时主要是教师问，学生答，而不是由学生先自己陈述毕业设计的全过程再做答辩。考核成绩是对整个设计期间学生学习态度、设计成果、答辩情况的考核，进而评出优、良、中、差，但考核缺乏针对性，体现不出学生的学习态度和设计能力。
3.学生角度
（1）学生就业压力大，精力分散。毕业设计期间正是学生择业的关键时期，目前就业形势严峻，巨大的就业压力很大程度上分散了学生的精力，加上用人单位要求学生提前适应，导致学生难以全身心投入到毕业设计中去。为完成就业任务，出现只要在规定时间能完成毕业设计任务即可等过程管理不严的现象；有的学生将毕业设计带到实习单位，脱离了学校和指导教师管理，出现问题也无法解决；有的学生对毕业设计重视不够，投入时间较少，敷衍了事，甚至抄袭他人设计。[4]
（2）学生基本概念不通、素质不高。毕业设计将“结构力学”、“混凝土结构”、“高层”、“抗震”等课程及现行规范密切结合，是对大学期间所学知识的综合检阅。有的学生专业课成绩较低，对轴压比、剪跨比、荷载组合效应等基本知识不清楚，毕业设计时只能机械效仿设计例题，做一步问一步，自然做不出优秀的成果。基本概念理解透彻是正确使用计算软件和判断计算结果的基础。有的学生轻视手工计算，过分相信软件，仅利用PKPM等软件一算了之，对计算结果合理与否全然不知，致使学生对结构概念和计算过程理解不深，动手计算能力较差。
二、对策及建议
针对目前毕业设计过程中存在的诸多问题，要对管理模式进行有效改革，创新管理方法，建议从以下几个方面进行改善。
1.选题环节
（1）选题应不拘一格、灵活科学。要把好命题关，题目是毕业设计的关键。目前建筑结构中钢结构应用日益增多，在混凝土结构方面剪力墙结构或者框剪结构的应用越来越多，而纯框架和砌体结构则相对减少。这些变化要求在选题时注意考虑全面，不同结构类型的题目均应有所涉及。在基础设计方面，可以考虑独立进行深基坑的支护设计。另外，要鼓励学生自拟课题，但指导教师要认真审核，从问题分析、解决和验证等方面给学生以充分的自由度，激发学生的主动性和创造性。
（2）课题应产学研结合，注重创新和实用。目前高层、大跨度、长悬臂结构等复杂建筑越来越多，要求结构师具备很强的创新性。为使学生适应社会的要求，选题时要体现出时代性和创新性。选题一般可以分为结构设计型和科学研究型两种：对于结构设计型题目，可以直接来源于设计院的工程，或者指导教师将正在进行或已完成的工程项目适当简化布置给学生，这样可以避免选题与实际脱节。通过真题真做，将毕业设计与生产服务联系起来，培养学生的工程意识和社会责任感。对于科学研究型题目，指导教师可以安排学生参与自己的科研课题，引导学生有目的的查阅文献，了解学科前沿，协助教师解决部分问题。通过课题研究培养学生的科研能力，激发学生的科研兴趣，为读研或进入科研单位的同学奠定了坚实的基础。
（3）结合学生兴趣和能力，同时兼顾就业形式。选题还应考虑学生自身水平和专业基础，分量和难度要适宜。教师可以针对学生的不同意向选题，特别是能激发学生研究兴趣以及与将来从事工作相关的题目。近些年学生的毕业去向较之前有了很大变化，按学生数量从多到少，目前毕业生主要从事建筑施工管理（含施工预算）、建筑施工监理、公务员、结构设计及其他行业，另外还有相当数量的学生选择读研。为此应在毕业设计要求方面对建筑施工方面予以加强。
2.加强毕业设计过程控制与管理
（1）毕业设计分组时师生互选。毕业设计是一个动态的思维过程，每个学生都应有自己独立的设计理念。要做到与指导教师良好地沟通和交流，选择适合自己的指导教师十分重要。改变以往指定指导教师的固定方式，赋予学生自进行师生互选。教师要将自己的研究专长与往届所带毕业设计的范围公示，学生据此初选自己感兴趣的教师，并与之交流自己的选题理念，从而选定自己中意的教师，教师再根据实际情况调整学生人数。这样既增强了学生和教师之间的沟通与良性互动，也能促使指导教师加强责任心，认真对待学生，做好毕业设计指导工作。
（2）精心安排，避免设计过程前松后紧。在毕业设计的管理过程中，应精心安排毕业设计（论文）时间、要求学生填写毕业设计任务书、设置中期检查环节和公开答辩环节等内容，避免毕业前才发现尚未完成的现象。在设计初期成立前期指导小组，由建筑和施工方向的教师共同组成，专门针对学生前期共同的问题集中指导，既能保障方案的质量和后期设计的顺利实施，还可以避免毕业设计指导教师专业方向偏差的问题。另外，在设计初期还要制定出详细的任务进度计划，学生在每一阶段任务完成前必须经由指导教师检查并通过才能进行下一阶段的工作，无特殊原因不能拖延进度，无故拖延进度者将受到警告、成绩降级等惩处。
（3）规范考核评价和答辩过程。毕业设计成绩由考勤、评阅和答辩三部分组成，其中考勤占10%，评阅占60%，答辩占30%，若任一部分不合格，则整个毕业设计成绩不合格。考勤考核由出勤次数与整个毕业设计时间的比值决定，以保证学生投入足够的毕业设计时间。评阅成绩由指导教师根据学生文献检索、综述能力、设计方案、理论知识运用及论文书写规范、论文结构层次等，对毕业设计完成情况和论文质量给出成绩。答辩成绩由答辩评审委员会根据答辩情况，对每位学生就其毕业设计水平及工作量、课题内容、答辩准备、毕业设计陈述以及问题回答五方面综合评价给出答辩成绩。
毕业答辩由公开大组答辩和小组答辩组成，冲击优秀毕业设计的学生要申请参加公开答辩，同时评审较差的学生由评审委员会指定必须参加公开答辩，其他则随机分配到各小组参加小组答辩，并且采取指导教师回避制度。对于没有准备好的学生可以申请缓期答辩。缓期答辩期间与指导教师联系修改和完善毕业设计。
（4）设计指导中强化结构概念。建筑结构概念设计是结构设计的灵魂。一个优秀的结构工程师只有结构概念清晰明确，才能提出合理的结构方案，在结构计算与设计时思路清晰，对计算结果进行正确判断，并合理地进行构造设计。同时，良好的结构概念也有利于指导施工。毕业设计作为高校教学计划中的最后一个重要的教学环节，在培养学生综合运用知识能力和工程实践能力的同时，指导教师应将培养和强化学生的结构概念这一目标贯穿于整个毕业设计中，在答辩过程中对学生的设计思路及结构概念进行提问，如各种构造措施要求所基于的结构基本概念等。
（5）搭建毕业设计交流平台。建立专门的毕业设计网站，便于学生查阅相关的理论和参数。上传设计成果模板、专业课相关知识点、规范图集等以供参考。要求一人一题，将学生所用的设计题目全部上传，便于检查自己的设计题目是否重合，避免雷同。建立校内局域网的师生交流平台，方便学生提问，教师解答，或同学之间互相帮助。
3.提高学生的综合素质
（1）学生动手能力和计算机能力并重培养。对毕业设计中的手绘图纸做出最低要求，比如手工绘制建筑施工图不少于3张（平面图、立面图和剖面图各1张），结构施工图不少于3张（分别为梁柱配筋平法图、楼板配筋图和基础大样各1张）。要认真检查手绘图纸，不合格的需重做。手工计算其中一榀框架或者一片剪力墙，并用计算软件进行核算分析，手算和电算互相验证。熟练掌握EXCEL和WORD，培养计算书文本编辑和排版能力。
（2）毕业设计资料规整能力。答辩结束后学生需将答辩中提出的问题认真整理，及时整改完成设计中出现的错误和问题，并将毕业设计所有材料整理打包上交指导教师，对不整改以及到最后期限毕业设计质量仍达不到要求的学生，指导教师可上报答辩委员会，建议给予成绩降级或不予验收毕业设计，学生必须重修。这些措施旨在引起学生对毕业设计的重视，培养规整材料的能力。
三、结束语
计划周密、组织良好的毕业设计，可以提高学生综合运用知识解决工程实际问题的能力，锻炼组织能力、社交能力以及独立工作能力，培养严谨的科学态度和脚踏实地的作风，是学生进入社会前最好的锻炼机会。不断提高学校本科教育质量、提升毕业设计水平，架好学校理论知识学习和就业单位中学以致用之间的桥梁，使学生尽快适应工作，是教育工作者不懈努力的目标和方向。
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关键词：仿生建筑建筑
建筑仿生是一个老课题，也是一种最新的科研趋向，它愈来愈引起人们的注意。因为人类文化从蒙昧时代进入文明时代就是在模仿自然和适应自然界规律的基础上不断发展起来的，直到近时期，特别是飞机和潜水艇的发明也都是仿生的科研成果，人们从飞鸟和鱼类的特性中获得启发，取得了史无前例的新成就。建筑同样如此，古代从巢居穴居到各类建筑的出现，无不留下了模仿自然的痕迹。但是，随着化的高速发展，使人类的文明发生了异化，反过来破坏了自己的生存环境，也使自己的创作囿困于僵化的机器制品，束缚了创造性，这就是为什么在近几十年来人类重新对仿生学开始重视的原因。
仿生原理在现代科学技术上的应用是非常广泛的，于是就促使了仿生学（Bionics）这门新兴交叉科学的出现。1960年在美国俄亥俄州召开了第一届仿生学讨论会，在会上共同制定了仿生学的概念，与会人员认为仿生学就是模仿生物系统的原理来建造技术系统，或者使人造系统具有或类似于生物系统特征的一门科学。它的目的是应用模拟的来改善现代技术设备并创造新的工艺技术。
在建筑领域方面，仿生的倾向在近几十年来也在不断发展，它的研究意义既是为了建筑应用类比的方法从自然界中吸取灵感进行创新，同时也是为了与自然生态环境相协调，保持生态平衡。自然界是人类最好的老师，人们无时无刻不在从自然界中获得启发而进行有益的创造。仿生并不是单纯地模仿照抄，它是吸收动物、植物的生长肌理以及一切自然生态的规律，结合建筑的自身特点而适应新环境的一种创作方法，它无疑是最具有生命力的，也是可持续发展的保证。1983年德国人勒伯多（J.S.Lebedew）出版了一本著作，名为《建筑与仿生学》（ArchitectureandBionic），系统阐明了建筑仿生学的意义，建筑学应用仿生的方法，建筑仿生学与生态学的关系，建筑仿生学与美学的关系等等，正式为建筑仿生学奠定了理论基础。加上在此前后，许多有创见的建筑师进行了有关建筑仿生的实践，使建筑仿生学已逐渐形成为一种时代潮流。
其实，人类在建筑技术上所遇到的许多难题，自然界中早已有了类似的解答，因为生物在千万年进化的过程中，为了适应自然界的规律需要不断完善自身的性能与组织，它需要获得高效低耗、自觉应变、新陈代谢、肌体完整的保障系统，从而生物才能得以生存与繁衍。只有这样，自然界才能成为一个整体，才能保持生物链的平衡与延续。当然，人也是大自然中的一员，人类为了生存与发展不仅需要建筑，而建筑也需要适应自然界的规律，否则不仅会破坏自然环境，而且也会毁灭人类自身。
从人与自然界的关系来说，建筑可谓是人的第3层皮肤（第1层是人的自身皮肤，第2层是衣服），它是人与自然界之间的中介，如何使建筑能适应环境的自然规律，又能适合人类不断发展的需要，这的确是现代文明所提出的新课题。正因为如此，有效寻找和利用自然界生物的成长规律来适应人类社会发展对建筑的需要，这就是建筑仿生学的主要任务。
建筑仿生学的表现与应用方法，归纳起来大致有4个方面：城市环境仿生，使用功能仿生，建筑形式仿生，组织结构仿生。当然，往往也会出现综合性的仿生应用，形成为一种城市与建筑的仿生整体。
在城市环境仿生方面，比较有代表性的例子可以在巴黎的改建规划中明显地看到。早在1853年时，巴黎塞纳区行政长官欧思曼（G.E.Haussmann）为了执行法国皇帝拿破仑第三的巴黎建设计划，曾对巴黎市区进行了大规模的改建，它不仅要表示对帝国首都的赞美，而且要在城市结构功能上进行改善，使城市、环境绿化、居住水平都达到一个新的境界。为了实现这一理想，他的巴黎改建规划在某种程度上就是模拟了人的生态系统而进行规划设计的。例如当时在巴黎东、西郊规划建设的两座森林公园，东郊维星斯公园和西郊布伦公园的巨大绿化面积，就象征着人的两肺，环形绿化带与赛纳河就象是人的呼吸管道，这样就使新鲜空气可以输入城市的各个区域。市区内环形和放射的各种主干与次要道路网就象是人的血管系统，使血流能够循环畅通。这种城市环境仿生思想，不仅在当时已起到了积极的作用，解决了困扰巴黎的城市交通与环境美化，使巴黎在世界上成为城市改建的成功范例，而且城市环境仿生理论今后仍然值得借鉴和完善。
1954年欧洲“十次小组”（Team10）在荷兰召开预备会时，英国建筑师史密森曾提出一种新的城市形态，称之为“簇群城市”，这也是仿生的成果，它是根据植物生长变化的规律而提出的一种新城市布局思想。他们设想把这种城市主干道设计成三叉形的道路系统，象征着植物“干茎”，使交通流量得以均匀分布。同时把城市“干茎”设计成自由弯曲的分叉系统，并且带有多触角地蔓延扩展的子系统，就象树枝分叉一样，也兼有蛛网状的连接。这样既可避免车流泛滥，也可有利于各区之间的区分与连接。他们预言，这种城市布局一方面能保持现代城市功能的需要，又能重新获得昔日传统城市的自然气息。同时，这种城市是不断生长变化的，也可使城市与建筑物的分布获得有机的组合。许多小区的规划设计与“簇群城市”规划思想颇有异曲同工之处。
在建筑使用功能方面的仿生，应用也很普遍，不过表现的形式是多种多样的，只要善于应用类推的方法，就可以从自然界中吸取无穷的灵感，使建筑的空间布局更具有新意。例如芬兰著名建筑师阿尔托设计的德国不莱梅的高层公寓（1958—1962）的平面就是仿自蝴蝶的原型，他把建筑的服务部分与卧室部分比作蝶身与翅膀，不仅造成内部空间布局新颖，而且也使建筑的造型变得更为丰富。又如勒。柯布西耶在1950—1955年间设计建造的法国朗香教堂的平面就是模拟人的耳朵，象征着上帝可以倾听信徒的祈祷。正是因其平面具有超现实的功能，以致在造型上也相应获得了奇异神秘的效果。类似的情况还有许多，比较著名的如1960—1963年夏朗（HansScharoun）在柏林设计建造的爱乐厅内部空间则是仿自乐器内部空间共鸣的效果而建造了这一复杂奇特的形体。1966年由丹下健三在日本山梨县建成的文化会馆是一座新陈代谢派的著名作品，它的平面组合就是仿照植物新陈代谢的功能，设计了一个个垂直的圆形交通塔，内为电梯、楼梯与各种服务设施，所有办公空间则建立其间，这样可以根据需要不断扩建或减少。
建筑的功能往往是错综复杂的，如何有机组织各种功能成为一种综合的整体在自然界中生物也为我们提供了交织组合的范例，它不仅仅是单一功能元素的相加，而是多功能发展过程的综合，因此产生了一个较高发展阶段的新特性。例如人的嘴，不仅能吃饭，又能说话唱歌，还能品尝甜酸苦辣。这种原理应该使建筑师在建筑功能组织中有所启发。当代集中式的建筑倾向已使巨型高层建筑与多功能建筑随处可见，这就要求我们在有限的空间内要高效低耗地组织好各部分的关系，使得这些空间可以适应多种功能。建筑师没有理由在复杂的功能组合中浪费空间和材料，也没有理由不向大自然这位老师。
建筑形式的仿生则最为常见，它不仅可以取得新颖的造型，而且往往也能为发挥新结构体系的作用创造出非凡的效果。最早应用仿生形式的近代建筑师是西班牙人高迪（AntonioGaudi），他在巴塞罗纳设计了许多带有明显动物骨骼形式的公寓建筑，隐喻着这座海滨城市战胜蛟龙的古老传说。例如1904-1906年建的巴特洛公寓和1910年建的米拉公寓均是如此。埃罗。萨里宁（EeroSaarinen）于1958年所作的美国耶鲁大学冰球馆形如海龟，1961年所作的纽约环球航空公司航站楼形如飞鸟，也都是举世瞩目的例子。在1964年丹下健三在东京建造的奥运会游泳馆与球类比赛馆，利用悬索结构仿贝壳体形，使功能、结构与造型达到有机结合，令人耳目一新，成为建筑艺术作品的优秀范例。赖特是一位善于结合自然环境的建筑师，他在1944年设计建造的威斯康星州雅可布斯别墅，就是把住宅仿照地面菌菇类植物进行设计的，给人以自然的形态，达到和环境融为一体的境界。此外，又如萨巴（FariburzSahba）在1975—1987年建成的印度德里的母亲庙（MotherTemple）则是仿自一朵荷花的造型，它表达了圣洁与优美的形象，成为周围环境的主要标志。
建筑形式的仿生是创新的一种有效，它是通过生物千姿百态的后而探讨在建筑上的可能性，这不仅要使功能、结构与新形式有机融合，而且还应是超越模仿而升华为创造的一种过程。上述建筑师的作品无疑值得在建筑创作中借鉴的，只要我们善于观察和吸收界中千变万化现象的内在规律，我们就能有取之不尽的源泉。遗憾的是也经常会出现一些简单模仿某一形象的作品，如1974年建的京都人脸住宅，还有美国的许多“热狗”快餐店的具象广告式建筑，这些都已背离了建筑仿生的意义，只是一种单纯追求新奇噱头的效果，它既无创新的价值，也不能与周围生态环境取得协调，是一种建筑文化的糟粕，这是需要引以为戒的。
在结构仿生方面，先进的工程师们在近几十年来已取得了非凡的成就，他们比建筑师更善于观察自然界的一切生态规律，已应用技术创造了一系列崭新的仿生结构体系。从一滴水珠和一个蛋壳看到了其自由抛物线型曲面的张力与薄壁高强的性能；从一片树叶的叶脉发现了其交叉网状的支撑组织肌理，这些对建筑结构的创新设计都是十分有益的启示。
1947—1949年意大利结构工程师奈尔维和建筑师巴托利（NerviandBartoli）设计的意大利都灵展览馆的巨形拱顶就是仿叶脉肌理而建造起来的，混凝土骨架和玻璃格组成的拱顶宽93.6m，长75m.奈尔维和维特罗西（A.Vitelozzi）于1957年建造的罗马奥运会小宫，半圆形弯顶直径60m，内部采用了钢筋混凝土网格的结构系统，就是受葵花的启发，不仅用材，受力合理，而且创造了内部装饰新颖的效果。小体育宫的外部则从人类腿骨的受力中得到启示，创造了一圈丫形支撑体系，使空间结构与建筑形式的虚实结合达到了完美的统一。1960年奈尔维又建成了罗马奥运会的大体育宫，半圆形弯顶直径达到98.4m，可容纳16000观众，内部采用放射形拱肋的构造形式支撑着上部的混凝土弯顶，顶厚只有6cm.同部看去既象一朵花，也象是密密麻麻的叶脉网，成功地使现代技术与使用功能、装饰艺术达到有机的结合。对比公元120—124年建成的罗马万神庙，半圆形弯顶直径为43.2m，混凝土厚度则为1.2m，这充分说明了建筑技术运用仿生原理所取得的巨大进步。奈尔维既是一位闻名遐迩的结构工程师，也是一位卓越的建筑师，他的创造性在很大程度上就是得益于向自然界。
美国结构工程师富勒（BuckminsterFuller）是另一位有创造性的人物。他从自然界中的结晶体与蜂窝的棱形结构中获得启示，创造了一系列惊人的大空间结构作品。1958年他在美国巴吞鲁日（BatonRouge，LA）建造的联合油罐车公司的巨大弯顶，直径达115.2m，就是应用晶体结构的原理建造的。1967年富勒和塞道（FullerandSadao）一起建造的加拿大蒙特利尔国际博览会的美国馆，是一座球体建筑，在当时展览会上极为引人注目。他很可能是模拟一种深海鱼类的网状骨骼和放射虫的组织结构，创造了立体网架的短线弯窿，高度达60m，直径为76.2m，弯窿外部用塑料敷贴，并可启闭，夜间灯光照亮，通体透明，犹如星球落地。
纽约环球航空公司航站楼不仅是外形仿生的著名作品，而且埃罗。萨里宁还和威廉。加德纳（WilliamGardner）在结构上建造四瓣组合式薄壳，中间有缝隙采光，四瓣薄壳则由下部的丫形柱支撑，这与人的头盖骨的拼合极为相似。航站楼应用这种结构肌理不仅解决了自由曲线造型的难点，而且在结构与形式上又能达到有机的融合，这是值得建筑师们注意的。并不需为了建筑的某种造型就一定要牺牲结构的合理性，相反，有机的结构与新颖的形式可以相互共生。
德国结构工程师奥托（FreiOtto）于1967年在加拿大蒙特利尔国际博览会上建造的德国馆，象一群帐篷式的建筑物，这是用网索结构仿蜘蛛网形的支撑体系，上面用塑料面层覆盖，造型非常特殊，它可以有利于作为临时性建筑的装卸。1972年的慕尼黑奥运会的体育场馆也运用了这一结构形式。由于他善于使用这种结构类型，因此也有人称他为“蜘蛛人”。这种蛛网形的网索结构后来还为帆布张力结构系统，与帐篷形式更为接近。
其实，建筑师中也不乏在结构上应用仿生的例子，勒。柯布西耶早年大量使用的鸡腿柱和框架悬挑的结构系统无疑是从动物腿骨支撑所得到的启示，1931年他在巴黎附近波依西（Poissy）建造的萨伏伊别墅（VillaSavoye）就是这种结构系统的体现，至今仍被人们所称颂。
赖特是众所周知的建筑大师，他早年曾攻读过结构专业，因此能在建筑造型与结构体系的融合方面运用自如。1950年他设计建造的威斯康星州约翰逊制蜡公司试验楼（HelioLaboratoryandResearehTower，Racine，Wisc.）就是仿树状结构特点，把主要支承结构放在建筑中央，四周楼板悬挑，外表形成幕墙，取得了新颖效果。应用同样原理，赖特在1956年还大胆设想了1英里高的摩天楼方案。
目前，政府部门和非政府组织都高度重视工程能力和创新能力的培养工作。《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020）》指出，人才建设的主要任务之一是“突出培养造就创新型科技人才”，通过建立学校教育和实践锻炼相结合、国内培养和国际交流合作相衔接的开放式培养体系，探索并推行创新型教育方式方法，突出培养学生的科学精神、创造性思维和创新能力①。国务院在《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》中提出，2015年起全面深化高校创新创业教育改革……到2020年建立健全?n堂教学、自主学习、结合实践、指导帮扶、文化引领融为一体的高校创新创业教育体系，人才培养质量显著提升，学生的创新精神、创业意识和创新创业能力明显增强，投身创业实践的学生显著增加②。
土木工程是一门综合性和实践性很强的应用型学科[1]，实践教学是整个教学体系的重要组成部分，是培养该专业学生工程能力和创新能力的关键环节，主要包括认识实习、测量实习、工程地质实习、课程设计、施工实践训练、生产实习和毕业设计等，教学时间大约为40周。如何构建具有地方特色的土木工程实践教学体系，培养具有工程能力和创新能力的土木工程师，已成为大多数地方高校土木类专业教学改革的重要课题。文章以桂林理工大学为例，进一步探讨土木工程专业实践教学改革优化的途径和方法。
一、以社会对人才需求为目标，理清专业发展总体思路
满足社会需求是专业发展的终极目标[2]，随着社会经济的发展，土木工程市场对人才需求发生了巨大变化。图1是桂林理工大学土木工程专业毕业生2001年―2015年就业领域变化情况，从2005年开始，就业格局发生明显变化，职业类型由“勘察设计型”为主，转变为“施工建造型”为主，就业种类由“集中”到“宽泛”，由单一“专业技术型”转变为“技术-管理复合型”等。图2是桂林理工大学土木工程专业毕业生2000年―2015年广西区内就业变化情况，图中可看出广西区内就业比例逐年增高。地方用人单位对土木工程专业人才需求和人才知识、能力结构要求呈现以下特点：
（1）人才需求呈多样化趋势。应用技术的科技含量日益增加，用人单位对人才的需求更加务实，更有针对性，也更加迫切，既需要研究型人才，也需要应用型人才。
（2）人才的专业知识面要宽。应用型人才服务的对象主要是基层企事业单位，这些单位的工作专业划分不太细，且比较综合，需要的是工程一线技术把关的技术人才，要懂设计、施工，还要会管理，这就要求技术人员知识面宽。
（3）应用知识于工程的能力强，上手快。土木工程专业培养的人才除了要有本专业各领域的技术知识外，还要有相应的管理和经济知识、人文社会科学理论知识和素养，以及较强的计算机应用能力等。
这一系列的变化和人才需求特点，其核心是强调本专业的毕业生需具有较强的工程实践创新能力，对传统培养方案尤其是实践教学体系提出了严峻挑战。如何适应新形势下的变化，成为土木工程专业人才培养面临的新课题。
在土木工程专业评估标准中，明确要求参评学校办学思想明确，办学特色鲜明。结合自身特点，学校土木工程专业确立以地方经济建设需求为导向，以培养高级应用型人才为目标，突出区域特色的培养方案。为此，从2005年开始，调整专业发展模式，试办土木工程“应用型”本科专业，以区别于传统的普通本科专业。2009年，普通本科停止招生，土木工程专业全部调整为应用型本科。
二、土木工程专业实践教学中亟待解决的问题
尽管高校土木工程专业从思想上已非常重视实践课程的教学，在办学思路以及新的培养方案上均有体现，但对地方本科院校而言，由于教学条件、师资力量、学术水平等各方面的制约，其实践教学环节仍然不能完全适应地方人才需求的变化，有待进一步改进和完善，主要存在以下几个亟待解决的问题。
（1）片面强调宽口径与通识能力的培养[3]。在“大土木”教学思想的指导下，部分学校过多强调宽口径教学，试图培养土木工程各方向如道路桥梁、房建、岩土、工程管理等无所不能的全才，结果重点不突出，目标不明确。学生虽然学了很多课程但没有时间和精力真正掌握专业知识技能。
（2）实践教学条件不足。学校的教学设施建设跟不上扩招速度，实验仪器设备数量上和质量上无法满足学生掌握新技术新技能的需求，同时，认识实习、地质实习及生产实习等需安排在校外的实践课程，受实习地点、施工现场的空间和时间限制以及实习经费投入不足等影响，实践教学缺乏深入性、工程性和创新性。
（3）“双师型”教师缺少[4]。面对学生的急剧增长，师资的缺乏，一些学校加大了引进教师的力度，但引进教师研究生毕业直接走上教师岗位，工程素质和实践锻炼不足，对工程设计、施工与管理整个过程认识不够，对新规范、新的施工技术缺少了解。而学校的年度考核、职称评定也是以科研为主，缺少对教师实践能力的评定，客观上造成教师不重视工程实践能力培养，从而指导学生的效果也不佳。
（4）实践教学保障体系不够健全[5]。与理论教学保障体系相比，实践教学保障体系的建设存在较大的差距，在实践教学实施过程中，尚缺少严密、科学、系统的管理、考核机制，使一些实践环节流于形式，达不到预期的效果。
（5）实践教学形式单一，内容陈旧[6]。与课程配套的实验为演示性，并编制了内容详实的指导书，学生缺少动手操作的机会，毕业设计的题目结构型式单一，在实践教学过程中学生大部分只需按部就班即可完成相关实践内容，其设计计算能力未得到有效锻炼，未能发挥其主观能动性，甚至在实践教学过程中存在大量相互抄袭的现象，工程能力和创新能力无法得到发展和提升。
三、土木工程专业实践教学体系的优化和改革
根据学校土木工程专业发展总体思路，参照土木工程专业评估标准要求[7]，对原有的培养方案进行了优化调整，建立了公共基础课模块、专业平台课模块及专业课模块三个构成体，在具体教学内容上，扩大施工类、工程经济、造价及项目管理等教学内容，显著增加了实践性教学环节比重。生产实习环节的时间由4周调整为10周，并新增土木工程综合实践训练4周。土木工程专业是培养结构工程师、岩土工程师、、监理工程师、建造师、造价师的摇篮，不同类型的工程师所要求具备的基本工程素质有所不同，为注重专业教育的共性与个性问题，合理优化配置教学资源，土木工程专业的学生大一至大二为 “大土木”，不分方向，到大三时进行建筑工程、道路桥梁、岩土工程三个专业方向的选择，专业方向不同，培养方案也不相同，既要做到“厚基础、宽口径”又要做到“强应用、高素质”，使教学不仅服务于工程师基本素质的共性培养，更能用满足专业工程师的个性培养需要，构建符合国家规范要求的“厚基础、宽口径、强应用、高素质”的应用型人才培养体系。学校针对该专业实践教学中存在的一些问题，通过“搭建校企合作平台、加大实践教学经费投入、深化第二课堂教育与加强校园文化建设以及加强规章制度建设”等一系列举措，对土木工程专业实践教学体系进行了改革和优化，以进一步培养土木工程专业学生的工程能力和创新能力，提高人才培养质量。
（一）搭建校企合作平台，构建产学研结合模式
产学研结合是指生产、教学与科研相互合作的模式，通过校企合作平台，学校、企业实现“优势互补、资源共享、互惠互利、共同发展”。学校通过校企合作平台，可以提高办学水平与人才培养质量，并为学生的就业开拓渠道；企业通过该平台可以选择优秀的毕业生作为人才储备，同时与教师的科研项目合作，促进企业转型升级；教师尤其是青年教师通过与企业的合作，更进一步了解行业动态，使自己的科研内容与行业需求有机结合；学生通过该平台，在专业教师和企业专家联合指导下，在真实工程环境下开展各类实习实践活动，不仅可以接?|到企业先进的生产技术，锻炼自己的工程实践能力，还可以提前感受企业的工作氛围，学习企业文化，提前适应和融入企业的工作和生活环境，了解企业运行机制，培养自己的职业修养，提高职业道德，缩短从学校到工作的过渡期。2012年以来，学校在加强现有校内实践教学体系建设的基础上，依据行业对专业人才培养的要求，充分利用学校的地方行业优势和资源，同各类工程设计院、施工单位等优秀企业建立校企联合培养体系。目前已与柳州欧维姆机械股份有限公司、广西建工集团有限责任公司、广西路桥工程集团有限公司、广西盛丰建设集团有限公司、广西华蓝岩土工程有限公司、中国化学工业桂林工程有限公司、广西华蓝工程咨询管理有限公司、广西建筑综合设计院勘察研究分院、广西建筑科学研究院以及桂林市金辉建设发展有限公司等多家企业、设计院建立了联合教学实习基地，涵盖建筑工程、道路桥梁及岩土工程方向的设计、施工和管理，为学生实践能力和创新能力培养提供了重要保证。
（二）以专业评估为契机，加大实践教学经费的投入
2012年，桂林理工大学迎来了住房和城乡建设部高等教育土木工程专业教育评估工作，2016年即将迎来复评工作，按照“以评促建、以评促改、以评促管、评建结合、重在建设”的工作方针，学校以积极的态度加强了土木工程专业建设，不断改善办学条件，加大实践教学经费的投入。自2012年以来，通过中央地方共建项目，每年实验室投入资金超过300万元。目前土木工程专业拥有总面积达10 000 m2的专用实验大楼，土木工程学科拥有结构实验室、建筑节能检测实验室、岩土实验室、道桥实验室、计算机辅助设计实验室等。其中，广西岩土力学与工程实验室、建筑新能源与节能实验室为广西自治区重点实验室。可用于本科教学仪器设备共2 100余台，总额2 000多万元，本科实验开出率100%。试验逐步由演示性、验证性向设计型、综合性试验转变，设计型、综合性试验要求学生独立完成试件设计、材料预算及购置、试件制作与养护、加载方案以及实验结果分析等全过程，并对学有余力的学生提供开放实验平台。在改善实验教学条件的同时，学校加大了对校外实习基地经费的投入，今年由实习基地负责人申请获批了每个基地30万元费用，用于基地建设，切实把校外实习基地的建设落到实处，不再流于形式。为弥补土木工程项目施工周期长，对专业技能要求高，安全管理措施严等对工程创新能力培养不利的缺陷，学校充分利用计算机和网络技术，加大虚拟实践模式的投入，如购买BIM（建筑信息模型）综合软件，建立专业实践虚拟环境。实践教学通过虚（虚拟实践）与实（实验、实践）两个层次，相互结合、相互补充，既利用现代教育技术先进成果，又发挥传统实践教学具体形象的优势，为提高学生工程实践创新能力提供有力条件。
（三）深化第二课堂教育
古语曾说读万卷书不如行万里路，这话虽有失偏颇但也有一定道理，理想的做法应该是在行万里路的旅途中读万卷书。学校充分利用校内外资源，以学生为主体，开展各种专业竞赛，开展专业实践和社会实践活动。自2012年土木工程专业通过评估以来，学校构建了国家级、省级、校级、院级等专业竞赛，学生参与的积极性不断提升，参与人数逐年增加。通过竞赛，发展了学生综合运用知识和解决实际问题的能力，培养了学生团队合作精神、创新能力以及综合素质。学校建立“桂工讲坛”，将行业内专家、学者以及本校实践经验丰富的教师引入讲坛，对学生进行讲座培训，进一步强化学生的工程意识和工程素质，效果良好。
（四）加强规章制度建设
学校出台了实践教学相关制度，建立了实践教学质量监控体系与实践教学质量信息反馈网络。修订并完善了《桂林理工大学毕业实习与毕业设计（论文）管理规定》《桂林理工大学本科毕业实习和毕业设计（论文）工作基本要求》《桂林理工大学实践教学基地建设与管理办法》《桂林理工大学网络教学综合平台建设规范》等一系列规章制度，对实践教学计划、教学大纲、教学指??书的制定、实践教学活动的组织实施（包括指导教师、实习经费、实习场所等）以及相关的实践效果考核等作了相应规定。为确保每个实践环节落到实处，学校与学院成立实践教学质量监控体系与实践教学质量信息反馈网络，每学期之初教学督导组对实践教学大纲、实习计划、实习指导书等主要教学资料进行检查。实践教学进程中教学督导员通过不定期抽查，直接获取实践教学质量信息，院领导通过随机性抽样检查，获得第一手质量信息。每学期开展学生评教活动和教学工作座谈会，对教师的授课态度、准备、方法及效果进行评价，收集学生对教师教学的意见和建议，及时反馈给授课教师，以便改进教学方法。完备的实践教学质量监控体系和畅通的实践教学质量信息网络，成为保障实践教学质量的重要手段。
【关键词】结构转换层 高层建筑 结构设计 高层建筑设计 转换层设计
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
一．引言
随着我国现代高层建筑高度的不断增加，建筑的功能也日趋复杂，在高层建筑竖向立面上的造型也呈现多样化。在某些建筑结构中，通常会要求上部的框架柱或是剪力墙不落地，在建筑结构中需要设置较大的横梁和桁架来作为支撑，甚至有时要改变竖向的承重体系，此时就要求设置转换构件，将上部和下部两种不同的竖向结构进行过度和转换，通常这种转换构件占据约为一至二层，这种转换构件即为转换层。结构转换层在很大程度上改变了建筑的结构体系，在进行设计时要慎重考虑。
二.转换层结构施工特点
由于高层建筑结构下部楼层受力很大,上部楼层受力较小,正常的结构布置应是下部刚度大、墙体多、柱网密,而到上部则逐渐减少墙体及柱的布置,以扩大柱网。这样,结构的正常布置与建筑功能对空间的要求正好相反。因此,为了适应建筑功能的变化,就必须在结构转换的楼层设置水平转换构件,部分竖向构件在转换层处被打断,使竖向力的传递被迫发生转折,而转换层就是实现转折功能的大型水平构件。转换层的结构形式一般有以下几种构成：箱式转换、梁式转换、空腹桁架式转换、桁架式转换、板式转换和斜撑式转换等。 带转换层的高层建筑是一受力复杂、不利抗震的结构体系,该结构及其支撑系统有自身的特点。众多高层建筑采用梁式转换层进行结构转换,这主要是由于:
1.转换层设计带转换层的多高层建筑,转换层的下部楼层由于设置大空间的要求,其刚度会产生突变,一般比转换层上部楼层的刚度小,设计时应采取措施减少转换层上、下楼层结构抗侧刚度及承载力的变化,以保证满足抗风、抗震设计的要求。转换构件为重要传力部位,应保证转换构件的安全性。2.8度抗震设计时除考虑竖向荷载、风荷载或水平地震作用外。还应考虑竖向地震作用的影响,转换构件的竖向地震作用,可采用反应谱方法或动力时程分析方法计算;作为近似考虑,也可将转换构件在重力荷载标准值作用下的内力乘以增大系数1.1。
2.经济指标
从抗剪和抗冲切的角度考虑,转换板的厚度往往很大。一般可2.0m~2.8m 。这样的厚板一方面重量很大,增大了对下部垂直构件的承载力设计要求,另一方面本层的混凝土用量也很大。
转换梁常用截面高度为1.6~4.0m,只有在跨度较小以及承托的层数较少时才转换梁常用截面高度0.9~1.4m,而跨度较大且承托较大且承托的层数较多时,或构件条件特殊时才采用较大的截面高度4.0~8.2m 。
3.抗震性能
由于厚板集中了很大的刚度和质量,在地震作用下,地震反应强烈。不仅板本身受力很大,而且由于沿竖向刚度突然变化,相邻上、下层受到很大的作用力,容易发生震害。以往的模型振动台试验研究表明,厚板的上、下相邻层结构出现明显裂缝和混凝土剥落。另外,试验还表明,在竖向荷载和地震力共同作用下,板不仅发生冲切破坏,而且可能产生剪切破坏,板内必须三向配筋。
4.转换层结构的基本功能
从结构角度看，转换层结构的功能主要有：
(1)上、下层结构形式的转换
这种转换层广泛用于剪力墙结构和框架--剪力墙结构，将上部的剪力墙转换为下部的框架。
(2)上、下层结构轴网的转换
转换层上下结构形式没有改变，但通过转换层使下层柱的柱距扩大，形成大柱网，这种形式常用于外框筒的下层以形成较大的入口。
(3)下、下层结构形式和结构轴网同时转换
上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为下部框架结构的同时，下部柱网轴线与上部剪力墙的轴线错开，形成下、下结构不对齐的布置。
5.转换层结构设计方法存在的问题
目前在多、高层建筑中，绝大多数的开发商都会要求建筑物具有完备的建筑功能，建筑师在建筑设计中也往往首先想到采用结构转换层来完成上、下层建筑物功能的转换。但一些结构设计人员在实际进行转换层设计时显得无从下手，没有可操作、可遵循的设计思路、设计原则来进行结构设计。造成这种现象的主要原因是当前转换层设计没有相关的可遵循的设计准则，使设计人员难以进行结构选型、截面确定、计算模型确定、计算方法确定，计算结果应用以及配筋方法的实施等一系列结构设计步骤。这种现状与我国当前高层建筑的迅猛发展足不适应的。转换结构层具有与一般结构层相比结构重量大、结构层刚度大、几何尺寸超大、受力复杂等特点。这样的尺寸和重量意味着转换结构组成了建筑物的主要构件。它们设计的是否合理、安全、经济对整个结构的安全性、结构造价、施工费用等有着重要影响。现有的转换层设计方法，主要是针对形式简单、受力相对简单的转换梁，对于受力复杂的转换梁还没有深入研究。即便是对于形式简单的转换梁，其受力性能也没有完全清楚，而往往是互相混淆，设计概念小明确，设计原则不准确。
三. 带结构转换层的高层建筑结构设计
1. 带转换层的高层建筑结构设计原则
高层建筑中转换层的设置造成建筑物竖向刚度的突变，地震作用时在转换层上下容易形成薄弱环节，对结构抗震不利，故转换层结构在设计时应遵循以下原则：
（1）为防止沿竖向刚度变化过于悬殊形成薄弱层，设计中应考虑使上、下层刚度比γ≤2，尽量接近1。这样才能保证结构竖向刚度的变化不至于太大，使上柱有良好的抗侧力性能，减少竖向刚度变化，有利于结构整体受力。
（2）尽可能减少需结构转换的竖向构件，直接落地的竖向构件越多，转换结构越少，转换层造成的刚度突变就越小，对结构抗震更有利。
（3）设计中应保证转换层有足够的刚度，一般应使梁高度不小于跨度的1/6，才能保证内力在转换层及其下部构件中分配合理，转换梁、剪力墙柱有良好的受力性能，能较好的起到结构转换作用。
（4）必须控制框支剪力墙与落地剪力墙的比例，当剪力墙较多且考虑抗震时，横向落地剪力墙数目与横向墙总数之比不宜少于50%，非抗震时不宜少于30%。
（5）转换层以上的剪力墙和柱子应尽量对称布置，梁上立柱应尽量设在转换梁跨中，以免转换梁变形时，在梁上立柱的柱脚处产生较大转角，带动立柱柱脚产生较大变形，引起柱的弯曲及剪切，使立柱产生很大的内力而超筋。
（6）转换层结构在高层建筑竖向的位置宜低不宜高。转换层位置较高时，易使框支剪力墙结构在转换层附近的刚度、内力和传力途径发生突变，并易形成薄弱层，对抗震设计不利，其抗震设计概念与底层框支剪力墙结构有较大差异。当必须采用高位转换时，应控制转换层下部框支结构的等效刚度，即考虑弯曲、剪切和轴向变形的综合刚度，这对于减少转换层附近的层间位移角及内力突变是十分必要的，效果也很显著。另外，对落地剪力墙间距的限制应比底层框支剪力墙结构更严一些。对平面为长矩形的建筑，落地剪力墙的数目应多于全部横向剪力墙数目的一半。
2.转换层的应用
（1）梁式转换层
作为目前高层建筑结构转换层中应用最广的结构形式，它具有传力直接明确及传力途径清晰，同时受力性能好、工作可靠、构造简单、计算简便、造价较低及施工方便等优点。转换梁不宜开洞，若必须开洞则洞口宜位于梁中和轴附近。转换梁有托柱与托墙两种形式，其截面设计有4种方法，即普通梁截面设计法、偏心受拉构件截面设计法、深梁截面设计法和应力截面设计法。转换梁的截面尺寸一般由剪压比（mv=Vmax/febh0）计算确定，应具有合适的配箍率，以防发生脆性破坏，其截面高度在抗震和非抗震设计时应分别小于计算跨度的16和18。（2）厚板转换层 当转换层上、下柱网轴线错开较多而难以用梁直接承托时，可采用厚板转换层，但厚板的巨大荷载会集中作用于建筑物中部，振动性能复杂，且该层刚度很大、下层刚度相对较小，容易产生底部变形集中，其传力途径十分复杂，是一种对抗震十分不利的复杂结构体系，应进行整体内力分析、动力时程分析及板的内力分析等。厚板的厚度可由抗弯、抗剪、抗冲切计算确定；可局部做成薄板，厚薄交界处可加腋或局部做成夹心板，一般厚度可取2.0～2.8m，约为柱距的1/3～1/5。厚板应沿其主应力方向设置暗梁，一般可在下部柱墙连线处设置。转换层厚板上、下一层的楼板应适当加强，楼板厚度不宜小于150mm。
(3）箱式转换层
当需要从上层向更大跨度的下层进行转换时，若采用梁式或板式转换层已不能解决问题，这种情况下，可以采用箱式转换层。
它很像箱形基础，也可看成是由上、下层较厚的楼板与单向托梁、双向托梁共同组成，具有很大的整体空间刚度，能够胜任较大跨度、较大空间、较大荷载的转换。
(4)桁架式转换层
这种形式的转换层受力合理明确，构造简单，自重较轻，材料节省，能适应较大跨度的转换，虽比箱式转换层的整体空间刚度相对较小，但比箱式转换层少占空间。
(5)空腹桁架式转换层
这种形式的转换层与桁架式转换层的优点相似，但空腹桁架式转换层的杆系都是水平、垂直的，而桁架式转换层则具有斜撑竿。空腹桁架式转换层在室内空间上比桁架式转换层好，比箱式转换层更好。
四．结束语
高层建筑的迅速发展，从以往的简单体型和功能单一的时代开始走向体型复杂，建筑的功能呈现多样化发展。在高层结构设计中，带转换层结构设计不能简单设置成“承上启下”，而要在实际结构上实现上部结构和下部结构的过度和转换。
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