時間:2023-04-06 18:33:09
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關(guān)鍵詞:土木工程;混凝土;施工技術(shù)
中圖分類號:S969文獻標識碼: A
引言
近幾年以來,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,從而帶動了現(xiàn)代建筑工程的快速發(fā)展?,F(xiàn)代建筑工程的快速發(fā)展,而直接導致了對現(xiàn)代建筑工程的施工技術(shù)要求不斷規(guī)范化、不斷嚴格化。影響混凝土施工技術(shù)的因素非常多,對于當前的混凝土施工情況來講,只有解決對混凝土施工技術(shù)產(chǎn)生的影響因素,并且對建筑工程施工過程進行控制,將混凝土施工技術(shù)進行嚴格規(guī)范化,才能使混凝土施工技術(shù)不斷提高,使土木工程中的混凝土施工技術(shù)得到一個長期足夠的發(fā)展。從而適合時代的發(fā)展,適合現(xiàn)代化對于混凝土施工技術(shù)提出的嚴格要求。
一、對于混凝土的闡述
所謂混凝土,主要指的是由石頭、砂子、水泥與水資源按照固定的比例研究調(diào)制而成的,用于土木工程與建筑施工過程中大面積使用的一種材料。對于混凝土的特點而言,商品混凝土具有可連續(xù)作業(yè)、容易成型、較大的輸送能力的特點,對比其它的建筑材料具有無法比擬的多種優(yōu)勢?;炷恋倪\輸速度很快,可使現(xiàn)代混凝土在土木工程中的施工作業(yè)較之傳統(tǒng)的土木工程施工建設(shè)節(jié)省了不少時間,快速有效地提高了工程的竣工期。
在現(xiàn)代社會中,混凝土主要在各種高層、超高層或者中小層建筑中廣泛應(yīng)用。商品混凝土的推廣,為當今混凝土施工技術(shù)在土木工程建筑過程中提供了極大便利。所以,在土木工程施工建設(shè)的過程當中所進行的質(zhì)量控制必須予以高度重視,并且嚴格按照國家所規(guī)定的要求來進行施工作業(yè)。為了防止因為混凝土質(zhì)量問題所產(chǎn)生的各種安全隱患的發(fā)生,對于那些無法在質(zhì)量上滿足國家規(guī)定的要求以及工程施工質(zhì)量要求的混凝土,堅決不能投入土木工程建筑中使用。
二、影響混凝土施工技術(shù)的因素及控制措施
在土木工程施工過程中,往往在各個方面存在著許許多多的問題。那么,對于如何解決這些存在的問題,并且積極高效地避免因為這些問題對在混凝土施工技術(shù)的過程當中所產(chǎn)生的工程質(zhì)量問題,是當前土木工程中混凝土施工技術(shù)研究的主要方向。
1、配制混凝土的比例
在混凝土的配制過程當中,常常會因為混凝土生產(chǎn)者的生產(chǎn)技術(shù)存在局限性、或者混凝土生產(chǎn)者責任意識的不完善,而使生產(chǎn)出來的混凝土存在著質(zhì)量上的問題,難以滿足現(xiàn)代土木工程混凝土施工的需要。所以,對于生產(chǎn)的混凝土的配制比例,我們要在國家安全規(guī)定的范圍內(nèi)進行嚴格的要求。通常情況下來講,混凝土的強度對于進行土木工程建筑竣工后的質(zhì)量產(chǎn)生了重要的影響。而混凝土強度的大小取決于混凝土生產(chǎn)者進行混凝土施工過程的配合比,因而對于混凝土施工過程中的配合比應(yīng)該在國家安全規(guī)定的范圍內(nèi),盡可能地保證其科學性、合理性、以及準確性。同時,在進行多次混凝土的比例調(diào)配實驗之中,必須要從經(jīng)濟最大化的前提出發(fā),追求科學性以及合理性,以滿足土木工程工作進行的需要以及竣工后工程的耐久性。所以,施工方對于提交的混凝土實際材料,要進行嚴格的抽檢以及對比程序,保證土木工程工作的合理性。
2、拌制混凝土
在土木工程的實際施工過程當中,往往會出現(xiàn)混凝土施工人員沒有對拌制混凝土的材料進行控制以及重復核算的情況。從簡單意義上來講,進行一項建筑工程的施工作業(yè),必須要保證混凝土的質(zhì)量。因而,在混凝土進行拌制的過程中,常常會因為混凝土拌制人員本身技術(shù)上的局限性以及對混凝土拌制科學性的理解不當,致使加入的水過多。過量地加入水拌制后的混凝土,本身殘留的多余水分會在混凝土硬化以后形成水泡。蒸發(fā)的水泡將使混凝土產(chǎn)生許多氣孔,繼而大幅度降低混凝土的強度。所以,對于拌制混凝土,需要在合理并且足夠科學的范疇內(nèi)控制好混凝土拌制的時間及所加入混凝土拌制水分的多少。這樣才能拌制出性能優(yōu)越,并適合土木工程建筑施工的混凝土。
3、混凝土的養(yǎng)護和澆筑
對于土木工程中混凝土施工技術(shù)而言,對混凝土進行的養(yǎng)護和澆筑在很大一部分程度上將會影響到施工混凝土的質(zhì)量。因而,在進行建筑工程施工的過程中,要注重對混凝土的養(yǎng)護澆水。同時,澆水量的多少直接控制著混凝土的強度。所以,必須在科學的范疇內(nèi)進行混凝土的養(yǎng)護澆水工作。另一方面,模板的質(zhì)量也直接制約著混凝土的質(zhì)量。所以對于當前社會中進行土木工程施工工作的模板,要選用干凈平整、且拼縫密實的模板。拆模的時候,需要首先確定澆筑的混凝土材質(zhì)是否達標,并且具有足夠的支撐力與鋼筋結(jié)合;其次需要注重的一點就是,對混凝土要進行合理的振搗。合理的振搗對混凝土的強度也起到了很大的作用,能使工程結(jié)構(gòu)安全有效。
4、混凝土施工材料的控制
對于混凝土的施工材料,一般是由施工人員進行控制的。合格的混凝土主要是由足夠的水泥質(zhì)量、存放的時間以及存放的環(huán)境三者共同構(gòu)成的。所以,進行建筑工程的施工人員,必須合理有效地對混凝土的施工材料進行管理和分配,從而使混凝土的質(zhì)量達到國家安全規(guī)定的標準。進而從混凝土的施工材料的控制上,使混凝土的質(zhì)量達到標準。
5、混凝土所產(chǎn)生的裂縫問題
在建筑工程的施工過程當中,往往會出現(xiàn)因為氣候、環(huán)境、以及人為因素的影響,造成施工工程各部分出現(xiàn)不同程度的裂縫,進而影響土木工程施工作業(yè)的進度。所以,對于可能出現(xiàn)的氣候惡化、環(huán)境變壞等各種因素,必須在土木工程施工進程中予以主要考慮,從而達到控制混凝土的結(jié)構(gòu)和裂縫寬度的效果。
三、混凝土施工技術(shù)強化
1、創(chuàng)新
創(chuàng)新,就是指在混凝土施工技術(shù)中對施工的工藝和方法進行創(chuàng)新之外還要對混凝土材料和添加劑進行創(chuàng)新研究工作?;炷潦┕すに嚨膭?chuàng)新在近年來比較流行,例如在我國很多大型結(jié)構(gòu)物中應(yīng)用的薄壁澆筑法、伸縮縫澆鑄法等等。這些新技術(shù)新方法一方面能夠有效的減少常規(guī)施工技術(shù)給現(xiàn)代混凝土構(gòu)件帶來的施工隱患;另一方面又能大幅提高工程施工進度節(jié)約原材料。
我們一方面搞施工技術(shù)創(chuàng)新,另一方面我們要開發(fā)研制新型混凝土材料以適合不同條件環(huán)境下對混凝土材料的要求。近年來我國已經(jīng)研發(fā)出很多防水混凝土、高強度混凝土、高伸縮性混凝土、水下混凝土等,這些混凝土的研制成功標志著我國對各類復雜工程結(jié)構(gòu)都有了一定的施工能力。
2、交流
所謂交流,不單單指混凝土施工中各個施工環(huán)節(jié)的交流工作,同時也是國內(nèi)外同行業(yè)之間的交流工作,通過各種交流的手段來整體提升混凝土施工的質(zhì)量。在施工過程中,混凝土施工技術(shù)人員要與操作人員進行及時的交流,做好技術(shù)交底工作。同時技術(shù)人員和總工程師等也要進行交流,做好圖紙和澆筑工藝的交流工作。我國現(xiàn)在與外國先進混凝土施工企業(yè)聯(lián)系并不多,這樣也會制約我國的水泥混凝土施工技術(shù)的發(fā)展。
結(jié)束語
總之,混凝土施工技術(shù)對整個工程影響至關(guān)重要,不僅直接影響著混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能,還關(guān)系著整個工程的安全質(zhì)量,在施工前清楚了解有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)的知識和各種問題的成因,對癥下藥,及時采取相應(yīng)措施加以解決,從而有效保證施工的質(zhì)量,以其實現(xiàn)提高混凝土的結(jié)構(gòu)安全使用年限的目的。
參考文獻
[1]周先林.建筑工程中混凝土施工技術(shù)分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2011,(16).
[2]謝文利.土木工程混凝土施工技術(shù)探討[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2012,(11).
[3]章興文.建筑工程混凝土施工技術(shù)問題探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,
針對土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計在人才培養(yǎng)和教學中存在的問題,構(gòu)建了結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計的目標體系和內(nèi)容體系,基于整體性提出了結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計改革和實踐方案。實踐表明,提高了學生的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計能力和素質(zhì),縮短了學生畢業(yè)后工作的適應(yīng)期。
關(guān)鍵詞:
課程設(shè)計;結(jié)構(gòu)設(shè)計素質(zhì);土木工程;適應(yīng)期
基金項目:
黑龍江省教育科學―十二五規(guī)劃課題(重點課題GBB1212055;規(guī)劃課題GBC1213115);黑龍江科技大學教學改革項目(JY14-88)。
目前,一般院校土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)都趨向于培養(yǎng)高級應(yīng)用型技術(shù)人才。土木工程專業(yè)的實踐性很強,而土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程專業(yè)學生必備的業(yè)務(wù)能力之一,是土木工程專業(yè)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的一個極其重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。土木工程結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計是本科生學完混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和土力學地基基礎(chǔ)等專業(yè)主干課程后,針對所學的各種不同結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件的設(shè)計理論、設(shè)計方法和設(shè)計計算步驟等內(nèi)容進行的階段性總結(jié)及設(shè)計訓練。同時,進行結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計既是學生順利完成畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ),又是學生畢業(yè)后從事土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計、技術(shù)咨詢等工作的前奏。結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計教學質(zhì)量將直接影響到學生畢業(yè)后從事土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力和素質(zhì),也將直接影響到學生就業(yè)質(zhì)量,但是,大多數(shù)高等院校的結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計的實踐教學內(nèi)容、教學模式等不能適應(yīng)新新形勢下土木工程人才培養(yǎng)的要求。分析表明,主要存在以下幾方面問題:(1)各門結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計的設(shè)計題目和設(shè)計內(nèi)容相互獨立,缺乏系統(tǒng)性和整體性,并沒有充分考慮各門課程設(shè)計之間相關(guān)性;(2)各門課程設(shè)計的題目來源和設(shè)計內(nèi)容的工程背景不詳,缺乏與實際工程的緊密銜接,缺乏應(yīng)用性;(3)各門課程設(shè)計的任務(wù)書中所給基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和參數(shù)過于具體,不利于學生獨立分析問題解決問題能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng);(4)課程設(shè)計的過程管理,質(zhì)量監(jiān)控和成績評定缺乏有效機制;(5)條件保障有待于加強,必要的課程設(shè)計指導書等資料匱乏。基于上述存在的問題,進行結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計的改革研究與實踐勢在必行。因此,以系統(tǒng)論為先導,基于土木工程結(jié)構(gòu)的整體性概念,加強結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計的多維度的研究與探索,對提高學生工程結(jié)構(gòu)設(shè)計素質(zhì),實現(xiàn)學生畢業(yè)后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計的零適應(yīng)期培養(yǎng)具有重要的顯示意義。
1基于整體性構(gòu)建結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計的目標體系和內(nèi)容體系
目標是改革和建設(shè)的導向,課程設(shè)計的改革亦應(yīng)如此,明確培養(yǎng)目標是首要的工作。依據(jù)社會對土木工程設(shè)計人才的需求,明確結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計改革主要目標是:基于土木工程結(jié)構(gòu)的整體性,培養(yǎng)學生從事工程結(jié)構(gòu)設(shè)計和技術(shù)咨詢等工作的能力和素質(zhì),實現(xiàn)畢業(yè)后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計零適應(yīng)期。具體說,學生在學完混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和土力學地基基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)類課程后,通過進行系統(tǒng)的課程設(shè)計進一步深化對結(jié)構(gòu)體系和各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本概念、基本理論和基本設(shè)計方法和公式的理解和應(yīng)用,并且從土木工程結(jié)構(gòu)整體上把握不同結(jié)構(gòu)體系及其基本構(gòu)件的具體設(shè)計方法和步驟;加強學生對計算機技術(shù)(結(jié)構(gòu)電算分析、繪圖等)和信息技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),加強學生設(shè)計資料和參考文獻查詢與檢索能力的培養(yǎng),以及對不同結(jié)構(gòu)體系及其構(gòu)件的結(jié)構(gòu)施工圖表達能力的培養(yǎng);同時,從多維度培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)(工程意識、工程設(shè)計能力等)、創(chuàng)新意識和能力,以及團隊協(xié)作精神和品質(zhì)等。土木工程結(jié)構(gòu)是由各種不同受力狀態(tài)的構(gòu)件組成的一個空間結(jié)構(gòu)承重體系。對于建筑工程來說,任意一個建筑結(jié)構(gòu)都是由豎向結(jié)構(gòu)承重體系、水平結(jié)構(gòu)承重體系和下部結(jié)構(gòu)承重體系組成的空間承重骨架,這三部分承重體系之間并不是孤立存在,而是相互連接,組成一個一個系統(tǒng)。這樣無論以哪一部分體系為內(nèi)容進行課程設(shè)計,都應(yīng)該基于整體(系統(tǒng))性去分析相互之間的關(guān)聯(lián)性[1-3]。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計內(nèi)容體系包括單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計、單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼屋架結(jié)構(gòu)設(shè)計和基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計。由于混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)在目前實際工程中應(yīng)用較少,且在排架柱設(shè)計時,內(nèi)力組合理論與框架結(jié)構(gòu)中框架柱的內(nèi)力組合理論相同,因此在新的課程設(shè)計內(nèi)容體系中將其取消。根據(jù)土木工程的專業(yè)主干課課程體系構(gòu)建土木工程專業(yè)(建筑工程方向)結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計內(nèi)容體系。結(jié)合一幢多層混凝土框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房(附帶有多層砌體結(jié)構(gòu)辦公樓)。從房屋建筑工程結(jié)構(gòu)整體性的角度編寫結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計任務(wù)書,內(nèi)容包括總則(包含設(shè)計目的、工程背景資料、建筑圖紙等)和各分項課程設(shè)計內(nèi)容的設(shè)計要求及相關(guān)資料和參考文獻,在課程設(shè)計任務(wù)書中體現(xiàn)出:鋼屋蓋結(jié)構(gòu)課程設(shè)計主要是設(shè)計框架廠房的屋蓋,混凝土梁板結(jié)構(gòu)課程設(shè)計主要是設(shè)計框架結(jié)構(gòu)廠房及砌體結(jié)構(gòu)辦公樓的樓蓋和樓梯;通過完成屋蓋和樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計,即可確定出由屋蓋和樓蓋傳遞給框架和墻體的荷載,這樣就可以進行框架結(jié)構(gòu)和砌體的課程設(shè)計。砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計主要設(shè)計砌體結(jié)構(gòu)部分的墻體、墻梁、過梁、圈梁和雨篷等。上述四項課程設(shè)計內(nèi)容的完成,即完成了整個建筑結(jié)構(gòu)體系的上部結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計,也確定出了上部結(jié)構(gòu)傳遞給基礎(chǔ)的荷載;再根據(jù)地質(zhì)條件等其他因素,進行基礎(chǔ)工程的選型和設(shè)計計算,完成基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計[1]。
2基于整體性培養(yǎng)學生結(jié)構(gòu)設(shè)計能力及創(chuàng)新意識和能力
結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項富于創(chuàng)新的工作。在課程設(shè)計任務(wù)書中,根據(jù)建筑的使用功能要求和建筑模數(shù)的要求給定相關(guān)的尺寸(柱網(wǎng)尺寸、標高、層高等),通過這些尺寸的合理交叉使班級每個學生具有一組基礎(chǔ)數(shù)據(jù);對于樓面的做法、樓(屋)面可變荷載等都不直接給出,由學生自己設(shè)計或查閱資料確定,這相當于每個學生的設(shè)計方案計算都不盡相同。對于結(jié)構(gòu)體系的具體結(jié)構(gòu)形式也不做明確的規(guī)定(如混凝土梁板結(jié)構(gòu)課程設(shè)計中不明確要求必須采用何種結(jié)構(gòu)形式的樓蓋和樓梯等),讓學生根據(jù)結(jié)構(gòu)實際情況進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,這樣通過課程設(shè)計的訓練,既培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,又培養(yǎng)了學生獨立分析問題和解決問題的能力。學生集中在第六學期8周的時間內(nèi)系統(tǒng)地完成規(guī)定五項設(shè)計內(nèi)容,每項設(shè)計內(nèi)容完成后,要求學生要保存每項課程設(shè)計數(shù)據(jù)和成果,以便進行下一項課程設(shè)計時應(yīng)用到上一項課程設(shè)計的數(shù)據(jù),保持其設(shè)計數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。同時,建立每個學生課程設(shè)計檔案,最終完成五項課程設(shè)計后,使每個學生的各項課程設(shè)計的設(shè)計成果歸檔到一起,統(tǒng)一保管,有利于學生在第8學期進行畢業(yè)設(shè)計時提供參考?;谡w性學生系統(tǒng)地完成了任務(wù)書中規(guī)定的五項課程設(shè)計內(nèi)容,實現(xiàn)了一幢建筑的整個結(jié)構(gòu)設(shè)計,既完成了結(jié)構(gòu)的上部承重體系(水平承重體系和豎向承重體系)和下部承重體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這樣組織開展課程設(shè)計,系統(tǒng)地鞏固了學生所學的混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和土力學地基基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)類課程的設(shè)計理論和設(shè)計方法,提高了學生結(jié)構(gòu)設(shè)計方面專業(yè)知識的運用能力;設(shè)計既緊密結(jié)合工程實際,又提高了學生對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性認識。計算機輔助設(shè)計在土木工程中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,用于結(jié)構(gòu)分析和繪圖的軟件(如PKPM、天正、CAD等)也較多,結(jié)合建筑工程計算機輔助設(shè)計課程的開設(shè),在課程設(shè)計中,對于每一分項課程設(shè)計,要求學生手工繪圖和計算機繪圖相結(jié)合。要求至少一張手工繪圖,目的在于強化手工繪圖的基本技能;同時,要求學生至少一張計算機繪圖。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計計算,要求采用電算和手算相結(jié)合,應(yīng)用電算對手算進行復核[4-5]。結(jié)構(gòu)類課程大作業(yè)也是對學生所學專業(yè)設(shè)計知識在實際工程設(shè)計中的綜合性訓練,有針對性地安排設(shè)計型大作業(yè),可以實現(xiàn)對學生所學專業(yè)知識的系統(tǒng)設(shè)計訓練,及時檢測學生生多所學知識的掌握程度;同時,實現(xiàn)對課程設(shè)計起到良好的銜接和促進作用。例如,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程教學中,當講完受彎構(gòu)件縱向鋼筋的彎起、截斷和錨固等內(nèi)容后,就可以及時地給學生布置一道均布荷載作用下外伸簡支梁設(shè)計的大作業(yè),主要是強化學生對受彎構(gòu)件縱向鋼筋彎起、截斷和錨固等構(gòu)造要求的理解和掌握。學生完成此大作業(yè)后,有助于加深理解肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)和樓梯結(jié)構(gòu)中各類梁的縱向鋼筋構(gòu)造要求。此外,結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計內(nèi)容體系中取消了單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)課程設(shè)計,但單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算及組合的方法對后續(xù)課程的學習是非常必要的。為了加強學生對這部分知識的理解和應(yīng)用,可以安排排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算和組合的大作業(yè)。
3基于整體性加強過程管理、質(zhì)量控制和評價機制
結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計的時間比較緊,設(shè)計計算和繪圖的工作量較大;并且一般高的院校第六學期的結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計和高一年級本科生的畢業(yè)設(shè)計同時進行,教師指導課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的工作量較大。為此,在第五學期相關(guān)結(jié)構(gòu)類課程的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容講完后,就把課程設(shè)計任務(wù)書發(fā)到學生手中,使學生能結(jié)合所學內(nèi)容,有針對性地提前思考和準備課程設(shè)計。將課程設(shè)計緊密融入相關(guān)課程教學中;同時,任課教師在結(jié)構(gòu)類課程教學中既要給學生講清本門課程的課程設(shè)計內(nèi)容和課程設(shè)計的必要性,又要講清課程設(shè)計直接相關(guān)的內(nèi)容,特別是指出學生設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。在具體設(shè)計時,指導教師要通過正確的引導,使學生進一步重視課程設(shè)計,激發(fā)學生的積極性和主動性。指導學生制定較為詳盡的課程設(shè)計進度計劃,按計劃每天加強指導和考核,培養(yǎng)學生自我管理、自我約束的意識和嚴謹、務(wù)實的工程師品質(zhì),保證課程設(shè)計按時高質(zhì)量完成。五個分項課程設(shè)計內(nèi)容構(gòu)成一個系統(tǒng),各分項課程設(shè)計按照“3+1”人才培養(yǎng)的要求,集中于第五學期完成,綜合性較強,因此對指導教師的指導能力和水平以及時間的保障也提出了較高要求。為保證指導質(zhì)量。依據(jù)教師專業(yè)能力優(yōu)勢,對指導教師實行分組,每組集中對一個或幾個班級進行指導,要求每組指導教師對五項課程設(shè)計內(nèi)容的指導,分工協(xié)作;對于不同分項課程設(shè)計內(nèi)容的指導實行主指導教師負責制,且對于不同分項課程設(shè)計內(nèi)容的指導實現(xiàn)指導教師的優(yōu)勢互補。避免一位指導教師集中指導一個或幾個班級課程設(shè)計時,在時間上和指導能力與水平上的不足。改革課程設(shè)計的評價辦法,基于整體性原則,在考核結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)選型的合理性、設(shè)計計算的準確性和圖紙繪制規(guī)范性的基礎(chǔ)上,還要結(jié)合平時的表現(xiàn)考核獨立分析問題和解決問題的能力、計算機應(yīng)用能力等。并且有必要通過答辯的方式進一步考核學生課程設(shè)計是否存在抄襲、對設(shè)計基本理論的理解和應(yīng)用情況[6]。同時,指導教師通過對課程設(shè)計的指導、審閱和答辯,及時進行總結(jié)和研討課程設(shè)計中存在問題和不足;并且也有必要針對學生設(shè)計中存在的問題對學生組織召開課程設(shè)計專項總結(jié)會。這樣循序漸進,逐步提高學生設(shè)計的水平。
4基于整體性加強條件保障機制建設(shè)
良好的教學條件保障是完成高質(zhì)量課程設(shè)計的基石。對于結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計的整體性改革,結(jié)合學生的特點,編制高質(zhì)量的課程設(shè)計指導書是重要的條件保障之一。結(jié)合結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計任務(wù)書編寫其課程設(shè)計指導書。針對學生初次進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點,指導書中應(yīng)詳細說明各結(jié)構(gòu)體系設(shè)計的基本理論、基本方法和設(shè)計步驟;并且編寫具有代表性的工程實例及設(shè)計計算和繪圖中應(yīng)特別注意的問題。同時,指導書中的工程實例集中反映現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范條文的應(yīng)用、最新科研成果及工程經(jīng)驗,這樣通過工程實例引導學生加深理解所需理論知識,進一步促進理論與實踐相結(jié)合,有利于提高課程設(shè)計質(zhì)量。
5結(jié)束語
上述結(jié)構(gòu)類課程設(shè)計改革的研究成果已經(jīng)過兩屆畢業(yè)生的實踐性教學中的實踐,取得了較好的效果,學生的工程結(jié)構(gòu)素質(zhì)得到了提高,促進了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的提升。從學生就業(yè)來看,近兩屆畢業(yè)生到設(shè)計單位就職的明顯增多;信息反饋表明,這些畢業(yè)生在實際工作中明顯體現(xiàn)出適應(yīng)期短、上手快的特點,得到了工作單位的認可。
作者:薛志成 裴強 李長鳳 杜文學 楊磊 單位:黑龍江科技大學建筑工程學院 大連大學土木工程技術(shù)研究與開發(fā)中心
參考文獻:
[1]薛志成,徐曉紅.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計類課程體系優(yōu)化設(shè)置及建設(shè)的研究[J].高等建筑教育,2009,18(5):97-101.
[2]江樹勇,任正義,趙立紅.基于系統(tǒng)論的工程實踐教學體系設(shè)計研究[J].高教論壇,2009(3):81-83.
[3]郇筱林,戴素娟.土木工程專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計質(zhì)量監(jiān)控體系的構(gòu)建[J].高等建筑教育,2015,24(5):103-105.
[4]肖鵬,李琮琦,康愛紅.基于系列化模式的土木工程專業(yè)課程設(shè)計教學改革[J].高等建筑教育,2010,19(5):128-131.
關(guān)鍵詞:土木工程管理;工程造價;工程成本控制
土木工程管理與工程造價管理當前存在的問題包括整個工作的開展落實不到位、整個工程的管理項目制訂不到位和相關(guān)管理權(quán)限分配不全面等。只有使所有工程都處于安全穩(wěn)定的狀況,才能夠讓整個體系獲得更好的發(fā)展。在今后工作中,土木工程管理與工程造價管理人員要從這一角度出發(fā),完成所有工程項目的全面有效管理。
1土木工程管理與工程造價的管理現(xiàn)狀
1.1管理技術(shù)問題。當前已經(jīng)開發(fā)出了多種適用于土木工程施工過程管理的設(shè)備和軟件,這些設(shè)備和軟件能夠發(fā)揮更為高效的造價管理。如最為常用的BIM技術(shù)能夠貫穿工程造價的全過程管理。但是在具體的工程管理中,BIM技術(shù)并不能發(fā)揮優(yōu)勢,原因是一方面專業(yè)技術(shù)人員的素質(zhì)較低,無法駕馭BIM技術(shù),另一方面對技術(shù)的重視程度不足,只依照傳統(tǒng)的工作方法完成數(shù)據(jù)分析工作。這些問題會導致管理質(zhì)量和需求存在無法逾越的鴻溝。1.2管理方法問題。管理方法要通過對新型技術(shù)的應(yīng)用和對原有管理體系的優(yōu)化,通過建立規(guī)章制度等方式,將新的管理方法融入到管理體系中[1]。當前管理中存在的問題為新型管理方法的開發(fā)速度較慢,導致各類工作人員難以找到當前和今后的工作重點;在管理體系中,并未體現(xiàn)新型的管理方法。在這兩個方面的共同作用下,新型管理方法無法發(fā)揮應(yīng)有作用,傳統(tǒng)管理方法逐漸無法滿足工程造價的管理要求。1.3管理流程問題。當前常用的管理流程是建筑施工前的準備、計算、工作施工過程中的數(shù)據(jù)收集、施工之后的相關(guān)票據(jù)審核。雖然在整體的管理流程中并不存在嚴重的問題,但是其在各類數(shù)據(jù)的獲取和分析等方面存在先天不足。如施工中的數(shù)據(jù)獲取,需要現(xiàn)場監(jiān)管人員和監(jiān)理人員共同參與,但這兩者之間處于數(shù)據(jù)的上下級權(quán)限狀態(tài),導致整個管理流程過于復雜,大幅度降低了整個系統(tǒng)的運行效率。
2土木工程管理和工程造價的有效控制方法
2.1決策階段控制。土木工程管理和工程造價需要在決策階段開始推行,管理的項目包括施工單位和企業(yè)的資金總量、資本的整體結(jié)構(gòu)等。決策階段的土木工程管理和工程造價要求財務(wù)管理部門對工程項目需要投入成本的全面監(jiān)測和處理,以確定是否可以參與某一工程項目的招投標。決策階段的控制項目要由財務(wù)管理部門、施工部門及設(shè)計部門建成高效的合作工作體系,可以實現(xiàn)對于所有項目的綜合性處理。如對建筑材料的采購量和運轉(zhuǎn)周期,要求設(shè)計部門完成整體工程項目的設(shè)計和研究,讓整個系統(tǒng)能夠處于高效穩(wěn)定運行狀態(tài),然后要求施工部門完成具體的施工,設(shè)計部門和財務(wù)部門要共同制訂資金的調(diào)配制度,防止不合理的資金投入產(chǎn)生過多的無用成本。2.2施工過程管理。施工過程管理是整個工程管理工作的重中之重,要求現(xiàn)場監(jiān)管人員和監(jiān)理人員嚴格按照工作職責了解當前工作系統(tǒng)中是否存在問題,并由信息化處理系統(tǒng)和管理層提出解決問題的方法。①要由現(xiàn)場監(jiān)管人員完成對于所有數(shù)據(jù)的采集,數(shù)據(jù)內(nèi)容包括當前系統(tǒng)中的工期誤差、施工成本投入總量等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)要按照單位工作日輸入到系統(tǒng)中,由系統(tǒng)自動確定是否與設(shè)定的標準數(shù)據(jù)存在過大誤差,以此為基礎(chǔ)調(diào)整后續(xù)的管理方案。②要了解當前整個工程項目中存在的工程造價管理問題,管理的內(nèi)容包括建筑材料的消耗總量、施工過程中的人工成本、設(shè)備成本、相關(guān)輔助設(shè)施的成本等,并要求將這些成本輸入到綜合性的計算模型中,通過計算模型了解當前整個工程存在的問題,以探索是否需要通過對調(diào)整方案的優(yōu)化和改善,讓整個工程系統(tǒng)處于高效穩(wěn)定的運行狀態(tài)[2]。③要通過對信息系統(tǒng)的完善和優(yōu)化,研究當前系統(tǒng)中是否可以踐行相關(guān)的改革措施,改革的舉措包括材料運行周期的調(diào)整和優(yōu)化、材料使用方法的全面貫徹等,使所有項目都處于高效的運行狀態(tài)。2.3竣工過程管理??⒐み^程管理要清楚各類票據(jù)的實際記錄數(shù)量,票據(jù)包括現(xiàn)場監(jiān)管人員提交的電子票據(jù)和紙質(zhì)票據(jù)兩個方面,監(jiān)理人員提交的各項票據(jù)。通過對票據(jù)進行橫向?qū)Ρ鹊姆绞搅私庠摴こ添椖渴欠癯霈F(xiàn)投入成本高于工程造價的問題,并且需要找到問題形成的原因,為今后的工程管理過程的優(yōu)化和制度優(yōu)化工作奠定基礎(chǔ)。要通過對于整個土木工程的建設(shè)質(zhì)量檢查了解當前整個工作系統(tǒng)中是否存在嚴重的問題。檢查過程首先要明確是否存在工程的建設(shè)質(zhì)量問題,其次要了解實際的施工質(zhì)量和對應(yīng)的管理水平,最后要出具相應(yīng)的質(zhì)量檢測報告。在所有工作項目完成后再出具竣工驗收報告。
3結(jié)語
當前,土木工程管理與工程造價存在新型技術(shù)的應(yīng)用問題、管理方法問題及管理流程問題,這些問題都會導致整個工程的工期、質(zhì)量及工程造價管理方面出現(xiàn)嚴重疏漏。解決這些問題的方法包括新型技術(shù)的采用、施工過程各項成本的控制及施工竣工驗收過程中的所有項目工作踐行等,且所有管理都要處于最為健全的管理制度體系下。
參考文獻:
中交三公局第二工程有限公司北京100124
摘要:土木工程是古老而又新興的產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有重要的作用。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,土木工程信息化的建設(shè)成為必然趨勢。為節(jié)約成本,提高土木工程的管理效率,可利用計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及自動化控制技術(shù)構(gòu)建信息系統(tǒng)。其中,重點建立的三大系統(tǒng)為土木工程標準及相關(guān)的管理信息系統(tǒng)、施工技術(shù)和控制信息系統(tǒng)以及施工方案及其他相關(guān)商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞 :土木工程;信息系統(tǒng);計算機技術(shù);自動化
1 概述
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用范圍不斷擴大。土木工程作為一門傳統(tǒng)的學科,借助信息技術(shù)的助力,也迎來了新的發(fā)展契機。土木工程信息化是將信息技術(shù)與土木工程相融合的過程,通過先進的計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及自動化控制技術(shù),對土木工程的建設(shè)實施科學的管理及監(jiān)控,從而提高管理效率,節(jié)約成本。
2 土木工程的信息化建設(shè)
土木工程的信息化是土木工程市場發(fā)展的新階段,在這一階段必定要融入現(xiàn)代的物流業(yè)、電子商務(wù)業(yè)以及信息產(chǎn)業(yè),新興產(chǎn)業(yè)的融入將大幅度提高土木工程的經(jīng)濟效益及生產(chǎn)效率。現(xiàn)代的計算機技術(shù)、通信技術(shù)及自動控制技術(shù)相結(jié)合后的高新技術(shù),對土木工程的施工及管理具有極大的促進作用,土木工程的信息化也將帶來管理方式的變革,促使企業(yè)不斷改變管理理念及管理方式。土木工程信息化建設(shè)主要從以下三方面入手。
2.1 建設(shè)土木工程標準及相關(guān)的管理信息系統(tǒng)
信息技術(shù)是一種應(yīng)用性較強的高新技術(shù),該技術(shù)可在多個領(lǐng)域進行大范圍應(yīng)用,在應(yīng)用過程中應(yīng)結(jié)合行業(yè)技術(shù)特點,將行業(yè)的專業(yè)性與信息技術(shù)的先進性進行有機結(jié)合,以充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用。為推進土木工程的信息化建設(shè),應(yīng)制定高效的土木工程技術(shù)應(yīng)用標準及管理信息系統(tǒng),并根據(jù)行業(yè)的發(fā)展不斷對技術(shù)及標準進行修訂,以確保土木工程標準化進程的有效性。
土木工程行業(yè)是一個涉及多個領(lǐng)域、包含多個企業(yè)的、復雜且龐大的信息集合體,該行業(yè)涉及的信息量巨大,給行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的不便,利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)可提高行業(yè)的管理效率。建立高效、準確、完善的行業(yè)管理、工程項目管理等多項管理方面的信息管理系統(tǒng)后,可以利用信息技術(shù)對行業(yè)的發(fā)展情況進行快速的統(tǒng)計分析,從而根據(jù)分析結(jié)果及市場動態(tài),確立行業(yè)未來發(fā)展的目標,制定合理的發(fā)展技術(shù),推行有效的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,以促進土木工程行業(yè)的健康發(fā)展。
土木工程項目的管理升級需要依靠先進的管理理念,這種管理理念能通過完善的管理軟件體現(xiàn)出來。就當前發(fā)展現(xiàn)狀來看,美國的Primavera Systems, INS 的P3 以及軟件大王Microsoft 開發(fā)的小型項目管理軟件是應(yīng)用較為普遍,且實用性能較為良好的管理軟件。這些管理軟件的優(yōu)越性主要通過以下幾項基本功能體現(xiàn)出來。
第一,項目計劃的編制功能。土木工程項目在招標階段及中標階段后,工程項目中標方應(yīng)根據(jù)標書內(nèi)容編制工程項目的實施進度及相關(guān)細則。企業(yè)可利用軟件對工程項目的所有任務(wù)進行分類編制,編制內(nèi)容主要包括任務(wù)時間、任務(wù)完成所需要的原材料、勞動力、投入成本等。通過編制細化的施工進度計劃,項目負責人可將各項要素進行綜合對比和分析,在多項任務(wù)中進行合理的人力分配、物力分配、機器設(shè)備分配、施工時間分配等,以最大限度的提高資源利用率。第二,工程項目的追蹤功能。軟件能對工程進度實施全程的動態(tài)化管理及監(jiān)控。這一功能的實現(xiàn),主要通過項目管理人員在工程施工過程中,對工程的施工情況及影響工程進度的要素進行必要的記錄,并將以上數(shù)據(jù)及時、連續(xù)、系統(tǒng)的整理到計算機中,這就能通過軟件展示真實、實時的工程進度。此外,項目管理者還可通過軟件的分析功能,對工程進度的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析,以客觀、準確的反映工程項目的變化情況。第三,項目的分析、控制與優(yōu)化功能。管理軟件一般具備廣義的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),工程項目管理者可根據(jù)所得信息,與原有計劃進行對比,通過分析找出偏差,研究解決對策,保障新工程項目的順利實施。管理軟件不僅要考慮時間因素,還應(yīng)對資源、費用要素進行逐一對比,從而尋找一個工期短、耗資少、節(jié)能環(huán)保的計劃方案。軟件可利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對設(shè)計方案進行不斷優(yōu)化,從而獲得最佳工期、最低費用以及最高資源利用率的施工方案。另外,管理軟件對工程數(shù)據(jù)及作業(yè)活動具有強大的過濾功能,管理者可將工程項目的執(zhí)行情況與工程設(shè)計方案進行對比,然后將滯后于計劃方案的所有活動過濾出來,從而進行專項的追趕或工程追蹤,以保證工程能按時完工。
2.2 施工技術(shù)和控制信息系統(tǒng)的建立。信息技術(shù)將計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)和信息處理技術(shù)等多種技術(shù)進行集成。工程項目設(shè)計者可利用先進的系統(tǒng)及設(shè)備,直觀、充分、形象的展現(xiàn)設(shè)計者的理念及建筑美學,并將獨特的創(chuàng)意和神奇的構(gòu)思通過計算機軟件展現(xiàn)出來,這是傳統(tǒng)創(chuàng)作方式所無法達到的新境界?,F(xiàn)代工程設(shè)計模型已經(jīng)采用三維立體技術(shù),通過模塊化的設(shè)計,使設(shè)計成果由平面轉(zhuǎn)向立體。模塊設(shè)計主要利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將多種工作模式進行集成,從而實現(xiàn)成果共享的目的,圖形由計算機自動產(chǎn)生,設(shè)計人員的精力只需投入到方案的優(yōu)化設(shè)計上即可。
2.3 土木工程施工方案及其他相關(guān)商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)的建立。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑行業(yè)和信息服務(wù)行業(yè)的功能越來越強大,不僅能為企業(yè)提供工程項目的設(shè)計方案、施工方案、技術(shù)方案,還能通過數(shù)據(jù)分析進行方案對比,從而實現(xiàn)工程建設(shè)的最優(yōu)化方案,提高項目決策者的決策能力。此外,互聯(lián)網(wǎng)強大的溝通能力可為施工企業(yè)、材料供應(yīng)商、工程組織方等提供共享的信息平臺,從而增加工程項目招投標的透明性、公開性、公平性,推動土木工程市場的規(guī)范化進程。云計算技術(shù)的發(fā)展,將信息共享平臺進一步優(yōu)化,這不僅能提高土木工程相關(guān)企業(yè)的工作效率及管理效率,還能為企業(yè)節(jié)約成本,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
3 小結(jié)
土木工程是我國的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),土木工程在信息技術(shù)發(fā)展的推動下,迎來了新的發(fā)展機會。土木工程信息化建設(shè)是必然的發(fā)展趨勢,在信息化建設(shè)的過程中,要重點建立土木工程標準及相關(guān)的管理信息系統(tǒng)、施工技術(shù)和控制信息系統(tǒng)以及施工方案及其他相關(guān)商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)。
參考文獻:
[1]孫璐,葛敏莉,李易峰,金姣萍,王登忠,郭銳.土木工程信息化發(fā)展綜述[J].東南大學學報(自然科學版),2013(02):436-444.
[2]劉任峰.淺議土木工程信息化發(fā)展[J].價值工程,2015(09):122-123.
土木建筑普遍存在與人們的居住環(huán)境中,與人們的生活之間存在十分密切的關(guān)聯(lián),對其機構(gòu)以及地基進行加固處理,有利于土木建筑長期發(fā)展,為我國社會發(fā)展鋪筑良好的工程基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:
土木工程;結(jié)構(gòu)加固;地基加固;技術(shù)研究
隨著我國社會以及科學技術(shù)的快速發(fā)展,土木工程建設(shè)的發(fā)展逐漸向多樣化、復雜化以及大型化靠攏,我國社會城市化建設(shè)進程的深入發(fā)展,促使我國城市人口數(shù)量大幅度上漲,城市居民對建筑項目的要求越來越迫切,就此方面可見,土木工程項目與人們的生活息息相關(guān),而其實際建設(shè)質(zhì)量在很大程度上體現(xiàn)于結(jié)構(gòu)層面,如果項目的建設(shè)結(jié)構(gòu)缺失穩(wěn)定性,將會給人們的生命健康以及財產(chǎn)安全造成巨大的威脅,因此,采取有效的加固技術(shù),強化土木工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量非常必要且重要。
一、土木工程結(jié)構(gòu)加固的原因
(一)舊物改造
隨著我國社會整體功能的快速發(fā)展,舊有的建筑物難以滿足人們的需求,如果對其進行拆除處理,需要耗費大量資金成本,因此,很多施工單位會通過加固處理,對其進行重新改造與修葺,這樣不僅可以提高建筑的施工效率,縮短施工周期,還能節(jié)約大量施工成本。例如,上海世博會展示館,原身為上海市的工廠聚集地,例如,江南造船廠、發(fā)電廠等,這些工廠搬遷后,該區(qū)域遺留大范圍規(guī)模、規(guī)格以及功能不同的建筑項目,經(jīng)過改造后,成為世博會中的城市未來館,經(jīng)濟效益以及社會效益非常顯著。
(二)結(jié)構(gòu)老化
施工單位在設(shè)計建筑項目過程中,都會明確其使用年限范圍,一般而言,建筑項目的使用年限為50年,因此,一旦建筑項目使用年限較為長久后,其結(jié)構(gòu)便會逐漸老化,難以支持各項使用功能,甚至演變?yōu)槲牵粌H影響人們的正常生活,還會威脅人們的生命健康與財產(chǎn)安全,此時,便需要施工人員對其進行有效的加固處理。
(三)質(zhì)量問題
土木工程施工過程中,基于多種因素的綜合作用,建筑項目普遍會存在一些質(zhì)量問題,這些質(zhì)量問題如果沒有得到及時且有效的處理,極易誘發(fā)安全事故,如果施工單位及時針對這些問題進行加固處理,經(jīng)過適當改造后,這些質(zhì)量問題便不會對項目整體造成不良影響,可以繼續(xù)投入使用。
(四)自然災(zāi)害
我國自然災(zāi)害的發(fā)生頻率相對較多,例如,地震、火災(zāi)以及水災(zāi)等,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國受風災(zāi)影響而損壞的建筑項目年量近30萬座,而受火災(zāi)影響而損壞的土地年面積約為1億萬畝。例如,上世紀末,我國遭受了巨大洪災(zāi),全國近30個省受到不良影響,土木建筑項目的損壞數(shù)量高達近690萬座,經(jīng)濟損失逾2億元。自然災(zāi)害是不可抗因素,具有非常強的破壞性,只有對建筑項目進行加固處理,才能強化其抗災(zāi)能力,減少我國社會的經(jīng)濟損失。
二、土木工程結(jié)構(gòu)加固措施
土木工程建設(shè)過程中,施工人員要想對建筑項目的結(jié)構(gòu)進行有效的加固處理,首要,要對其結(jié)構(gòu)進行準確鑒定,然后再擇取針對性的加固措施進行處理,這樣可以保證加固效果良好,符合實際需求。施工人員要充分考慮項目結(jié)構(gòu)的實際情況,選擇加固方案,促使建筑修改幅度實現(xiàn)最小化。一般情況,項目結(jié)構(gòu)主要有兩種加固方案:其一,直接加固,該方法又可以細分為四種加固方法,分別為外部粘貼加固法、預應(yīng)力加固法、外包鋼加固法以及增大橫截面法。其二,間接加固,該方法可以細分為五種加固方法,分別為卸荷加固法、改變結(jié)構(gòu)剛度比加固法、增加結(jié)構(gòu)整體性加固法、增設(shè)支點加固法以及增設(shè)構(gòu)建加固法。土木工程最常見的結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因此,在加固過程中,施工人員首先要設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固方案。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要有兩種材料,即混凝土、鋼筋,混凝土骨料取材便捷,且構(gòu)建成形便易,但是其抗拉強度較差,因此,使用性能并不顯著,鋼筋具有非常強的抗拉強度,而混凝土具有較好的承壓能力,有機結(jié)合鋼筋與混凝土,可以強化建筑項目的結(jié)構(gòu)荷載能力。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料不同,性能不同,導致其受力構(gòu)造也存在一定的差異性,正因此,形成了一種結(jié)構(gòu)系統(tǒng),該系統(tǒng)主要有七個組分:鋼筋構(gòu)件延性與抗震設(shè)計、纖維增強混凝土與高性能混凝土性能結(jié)構(gòu)設(shè)計、裂縫控制與耐久性設(shè)計、扭曲截面承載力計算、預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、正截面承載力計算、斜截面承載力計算。由于工程性能存在差異,因此,結(jié)構(gòu)也各不相同,在實際施工過程中,施工人員嚴格按照建筑項目的實際用途,有機結(jié)合鋼筋與混凝土。
三、土木工程地基加固措施
對于很多土木工程師而言,地基加固均屬于施工難點,例如,我國的青藏鐵路,該工程雖然取得了令世界矚目的技術(shù)成就,但在實際施工過程中,施工人員所面臨的最大難點便是地基加固問題,由此可見,當代土木工程施工技術(shù)要想實現(xiàn)全面革新與發(fā)展,必須不斷加大對地基加固問題的科研力度,攻破地基加固難點。現(xiàn)階段,我國土木工程施工過程中,廣泛應(yīng)用的地基加固技術(shù)有加筋法、膠結(jié)法、擠壓法、排水法以及換填法等,由于不同土木工程施工現(xiàn)場所處的地段、地質(zhì)環(huán)境各不相同,施工人員在對工程項目進行地基加固時,要結(jié)合工程實際,采取因地制宜的加固方法。本文簡要分析三種應(yīng)用最為廣泛的地基加固方法:其一,換填法,該方法屬于最為常見的地基加固技術(shù),如果施工現(xiàn)場的自然地質(zhì)與當前工程建設(shè)項目的施工需求不符,施工人員多采取此方法進行地基加固處理,其中,以置換技術(shù)、換土墊層技術(shù)最為主要。換土墊層技術(shù)即以性能、質(zhì)量較好的泥土替換施工現(xiàn)場原有的自然土,這種施工技術(shù)適用于整體置換;而置換技術(shù)中含有多種操作技術(shù),例如,水泥置換技術(shù)、碎石置換技術(shù)以及石灰置換技術(shù)等,其具體應(yīng)用顧名思義。其二,排水加固法,該方法被廣泛應(yīng)用于濕地地帶以及沼澤地,由于施工現(xiàn)場的土質(zhì)含水量較為豐富,實際建設(shè)過程中,極易導致工程項目嚴重缺失穩(wěn)定性,降低工程項目的安全性,因此,施工人員需要通過排水加固法排除土質(zhì)內(nèi)的多余水分,提高土層的堅硬度。排水加固法有兩種施工技術(shù),分別是真空預壓法、提案載預壓法,施工人員需要結(jié)合實際工程量,擇取適宜施工技術(shù)。其三,加筋法,該方法可以提高土質(zhì)的穩(wěn)定性,避免施工過程中出現(xiàn)移動情況。被廣泛應(yīng)用于難度性較大的工程項目以及高層工程項目中。
結(jié)語:
土木工程建設(shè)不僅在很大程度上加快了我國社會城市化建設(shè)進程,還帶動了我國國民經(jīng)濟的整體發(fā)展,具有非常顯著的貢獻價值。而且土木工程建設(shè)項目緊密聯(lián)系著人們的日常生活,時刻影響著人們的生活質(zhì)量,因此,工程設(shè)計人員必須對工程結(jié)構(gòu)給予高度重視,在設(shè)計過程中合理融入加固技術(shù),提高其整體質(zhì)量,只有這樣,才能促使土木工程建筑項目的整體能效得以進一步提升,為人們提供更加優(yōu)良的社會服務(wù)。
作者:周鵬 汪樂鋒 單位:鄂州職業(yè)大學 上海協(xié)恒工程管理有限公司
參考文獻
[1]王麗媛.土木工程施工中地基加固結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].山西建筑,2014(33).
[2]王礫偉.探析土木工程建設(shè)中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的運用[J].赤峰學院學報(自然科學版),2014(23).
[3]徐煜君.結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計中的應(yīng)用[J].江西建材,2015(22).
【關(guān)鍵詞】實踐教學改革;土木工程;實踐教學體系
中圖分類號:TU17
文獻標識碼:A
文章編號:1006-0278(2015)03-139-01
一、土木工程學科特點及培養(yǎng)目標
目前,我國大學的工程教育,出現(xiàn)了比較大的問題――工科畢業(yè)生缺乏工程實踐背景、動手能力弱,被認為是大學工程教育的首要“弊病”。因此,在同濟大學最近舉辦的中歐工程教育研討會討論后,教育部擬創(chuàng)立高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)工程人才的新機制,今后可能要求全日制工科生把一部分學習任務(wù)從大學挪到企業(yè)完成,學時為1年。這對提高學生工程實踐能力極為重要。土木工程學科最大的兩個特點就在于它的“本土性”和“復雜性”。土木工程在整個實施過程中,包括規(guī)劃、勘察設(shè)計、施工都必須結(jié)合中國的特色,并且由中國人來完成,因此具有明顯的“本土性”。土木工程學科的另一個特點是“復雜性”,土木工程是一個復雜的有機整體,各個專業(yè)交織穿插在整個土木工程全過程中,因此必須進行良好的組織、運轉(zhuǎn)、協(xié)調(diào)。土木工程的這兩個特點就注定了我們的教育必須密切結(jié)合工程實際,著重培養(yǎng)學生的工程實踐能力。對土木工程學科培養(yǎng)目標來說,應(yīng)該從以下幾個方而考慮:具備較為完整的工程基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu):具備扎實的工程分析、工程設(shè)計、工程施工及管理的專業(yè)技能;以及良好的交流和組織能力。
二、實踐教學存在的問題
傳統(tǒng)的實踐教學內(nèi)容相互之間缺乏聯(lián)系,難以形成有機統(tǒng)一體,教學評價標準陳舊,難以適應(yīng)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需求。
(一)實驗過于簡單
目前,土木工程專業(yè)實驗教學僅是理論課的補充,實驗指導書詳盡敘述了實驗方法、操作步驟,學生只需簡單操作即可完成實驗操作任務(wù),數(shù)據(jù)處理也較簡單,學生幾乎沒有問題可以提出,也不必分析實驗結(jié)果;依據(jù)實驗報告給出實驗成績。這無法調(diào)動學生的學習主動性和積極性,也無法培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)新意識。
(二)實習難度大
高校招生規(guī)模的擴大導致實習人數(shù)激增,聯(lián)系實習單位和教師指導的難度越來越高,認知實習和畢業(yè)實習空泛化,學生無法全而了解施工過程,無法熟悉施工工序,無法掌握實際的施工工藝。實習考核是根據(jù)考勤、實習日記、實習報告、鑒定材料等評定的,由于各類實習的性質(zhì)、目的、內(nèi)容及實習要求不同,這種考核己流于形式。
(三)設(shè)計能力差
傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計是按教師規(guī)定的形式和要求完成結(jié)構(gòu)選型、計算,建筑設(shè)計、圖紙繪制等任務(wù)的。它難以培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力,即使精心安排設(shè)計內(nèi)容,得到的也僅是一張設(shè)計圖,學生無法切身感受理論與實際的結(jié)合。本科畢業(yè)生難以進入設(shè)計院工作,使很多學生忽視設(shè)計能力的培養(yǎng)。
三、實踐教學改革的途徑及措施
(一)改革課程體系,增加實踐環(huán)節(jié)的課時量
改革課程體系,課程要盡早而向?qū)嵺`,使理論教學和實踐教學滲透融合;合理安排理論教學和實踐教學的比例,包括要合理安排基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的比例;控制課程總門數(shù)和總學時數(shù)。要根據(jù)專業(yè)課程的教學特點,制定新的課程教學量計劃。在課程體系修訂時,白然科學專業(yè)基礎(chǔ)課程增加實驗教學課時,原則上每門專業(yè)基礎(chǔ)課程最少增加1個學分的實驗學時,每門專業(yè)課程增加1-2個學分的實習課,以保證實踐教學的開展。
(二)優(yōu)化實踐環(huán)節(jié),建立面向?qū)嵺`教學的管理制度
實驗中心技術(shù)人員和各任課教師相互合作,共同研究實施實驗教學的課程目錄、實驗內(nèi)容、實驗器材和試劑要求,在摸清實驗需求的基礎(chǔ)上,編制實驗室建設(shè)實施規(guī)劃,制定實驗室建設(shè)項目和設(shè)備清單,為滿足實驗教學創(chuàng)造更好的條件。重視實驗室制度建設(shè),尤其是財產(chǎn)管理和實驗流程管理制度,提高實驗設(shè)備的利用效率,解決實驗室運行過程中存在的一些管理問題,制定相應(yīng)的考核制度,以建立高效和諧的實驗室運行環(huán)境。
教師提出具體的實驗項目和實驗內(nèi)容,實驗員就應(yīng)當能夠按照要求,協(xié)助實驗指導教師完成實驗教學任務(wù)。一方而,教師必須熟悉實驗內(nèi)容、實驗技術(shù)和基本操作規(guī)程,這就需要教師不斷鉆研業(yè)務(wù),這樣才能有效指導學生實驗:另一方而,作為實驗室專門技術(shù)人員,要完成預定的實驗任務(wù),首先要弄明白現(xiàn)有的實驗設(shè)備能夠承擔哪些實驗任務(wù),制定出清單,讓教師知道目前的實驗條件和能力。
(三)拓寬實習基地,提高實踐教學水平
在對外合作方面,加強與專業(yè)機構(gòu)、企業(yè)單位合作,完善實踐基地網(wǎng)絡(luò)。學生除在這些企業(yè)、公司進行真刀真槍演練之外,還可以進行“頂崗”實踐,真正達到增強專業(yè)知識、提高實踐能力的目的。聘請部分有實踐經(jīng)驗的專業(yè)工程師任學校兼職講師,與一些企業(yè)建立固定的產(chǎn)學合作機制,學校利用白己的優(yōu)勢給社會以一定的服務(wù),而利用社會力量來解決實踐教學環(huán)節(jié)的部分事務(wù)性工作,使教師有更多的精力投入到教學過程的組織上及實踐環(huán)節(jié)的考核上。
四、結(jié)束語
為了培養(yǎng)能適應(yīng)社會發(fā)展的土木工程專業(yè)人才,必須從實踐教學體系改革入手,創(chuàng)新實踐教學體系和實踐教學形式,使學生通過學習,既能牢固地掌握理論知識,又能廣泛接觸工程實際,培養(yǎng)工程實踐能力,實現(xiàn)土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標。
參考文獻:
[1]潘林,袁大偉,何大志.土木工程專業(yè)實踐教學改革[J].自然科學版,2011(08)
關(guān)鍵詞:新工科;土木工程;實踐改革;工學并舉
一、新工科的實踐改革意義
新工科的建設(shè)需要“研行一致”,要求對相關(guān)問題的整個探索過程中都伴隨著研究和實踐,即要通過組織和實施新工科的實踐項目,從不同的方位和角度來深入扎實地推進新工科實踐改革建設(shè)。與歐美等發(fā)達國家的工科教師對于學生的工程實踐教育高度重視相比,我國高校教師則存在著對工程實踐教育不夠重視的現(xiàn)狀。我國的高校工科教師通常將主要精力放在項目研究和上,而對于學生的實踐教育則本著應(yīng)付和得過且過的心態(tài)。因此,強調(diào)研究與實踐的結(jié)合和統(tǒng)一,將在一定程度上促進我國工科教師對工程實踐教育教學的研究,從而有利于提高我國工程教育教學的質(zhì)量。
二、土木工程專業(yè)在實踐教學中存在的問題
(一)培養(yǎng)方案太過寬泛化,導致職業(yè)導向不清
新工科背景下,要求高校培養(yǎng)出更多的專業(yè)性人才,能有一定的能力來解決在所學專業(yè)領(lǐng)域的實際問題。在全國絕大多數(shù)開設(shè)土木工程專業(yè)的學校中,都本著“大土木”的思想,對學生進行寬泛化教學,教學目的與教學目標都不明確,只是機械地給學生灌輸理論知識,從而導致學生雖然學了很多課程,但是到頭來都不知道自己到底掌握了什么,也導致了學生對于應(yīng)用所學知識進行實踐的能力非常不足。
(二)實驗教學缺乏主動性
新工科強調(diào)更加主動去塑造世界,在此背景下要求學生要有主動發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。對于土木工程專業(yè)大部分的在校實驗來說,僅僅是對于課本上知識的一種補充,對于課本上概念的論證。實驗過程中完全按照老師設(shè)計好的步驟進行實驗,機械地處理得出的實驗數(shù)據(jù)。導致學生對于實驗的重視度不夠,對于實驗中出現(xiàn)的問題不會深加探究。無法調(diào)動起學生的積極性,也無法培養(yǎng)學生的實踐能力。
(三)實習太過于形式化
新工科要求工程人才培養(yǎng)質(zhì)量要面向未來,對于土木工程專業(yè)來說,課本上知識更新?lián)Q代的速度遠遠趕不上新技術(shù)、新材料、新設(shè)備的更新速度,很多課本上的施工技術(shù)早就已經(jīng)被淘汰,學生要想了解最新的技術(shù),必須到實踐當中去,多去有特色的工地進行實習。
(四)課程設(shè)計與實際脫軌
目前大多數(shù)高校土木工程專業(yè)的課程設(shè)計都是由指導老師進行選題,規(guī)定固定的模式來進行設(shè)計和計算。而且每一屆的課程設(shè)計內(nèi)容都相似甚至完全相同,學生對于設(shè)計中出現(xiàn)的問題根本不會去探究,也無法將課本上的理論知識與實踐知識結(jié)合到一起,缺乏獨立解決問題的能力,導致本科生進入設(shè)計院后工作起來非常吃力。
(五)教師缺乏實踐能力
新工科背景下,對于高校教師也提出了更高的要求,而且不只限于科研能力和理論知識,對于高校教師的實踐和創(chuàng)新能力尤其注重。由于近年來土木工程專業(yè)的大量擴招,對于高校教師的需求量也隨之增加,高校招聘的大多都是剛畢業(yè)的年輕教師,但這些年輕教師普遍缺乏工程實踐經(jīng)驗,在今后的教學過程中也無法對學生的實踐進行有效的指導。
三、實踐教學改革措施
(一)學校領(lǐng)導和教師積極轉(zhuǎn)變觀念
學校領(lǐng)導和教師都應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念,放棄原有“輕實踐,重理論;輕創(chuàng)新,重模式”的傳統(tǒng)觀念,充分認識到在當代土木工程專業(yè)教育中實踐的重要性,在新工科教育的背景下,對于學生的教育不僅僅是理論上的灌輸,更是實踐能力的培養(yǎng)。應(yīng)該將理論與實踐充分結(jié)合為一體,并且貫穿于整個教學過程之中,讓學生可以在實踐中驗證理論知識,通過理論知識來指導實踐,解決實踐中遇到的問題。
(二)加大實驗室對于本科生的開放力度
一般來說,實驗室主要有兩大功能,第一個功能是讓本科學生了解本專業(yè)實驗的基本內(nèi)容和技能,第二個功能是高校教師指導進行科學前沿的探究,完成各種課題和項目。相比較來說,目前第二個功能占據(jù)了實驗室大部分的資源,新工科教育不僅僅要求高校進行更加前沿的實踐研究,也要求培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰σ约皠邮帜芰?,因此需要加大實驗室對于本科生的開放力度,協(xié)調(diào)好兩大功能之間的關(guān)系。
(三)通過加強校企合作使學生進行更加深入全面地實習
通過校企合作來對學生進行聯(lián)合培養(yǎng),企業(yè)參與制定培養(yǎng)計劃,企業(yè)高管與校內(nèi)教師共同進行學生的實踐教學工作,形成以京津冀建筑企業(yè)為依托的實踐創(chuàng)新基地。實習不僅僅局限于參觀實習、畢業(yè)實習,通過與企業(yè)的合作,讓學生可以深入工地現(xiàn)場,與項目中的一線技術(shù)員多進行交流,親身體驗施工現(xiàn)場每一個階段的具體操作,使學生在校內(nèi)積累一定的實際工程經(jīng)驗,為以后進入工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。
(四)課程設(shè)計要嚴格貼近實際工程
課程設(shè)計(包括畢業(yè)設(shè)計)的選題要建立嚴格的選題審查制度,盡量選擇源于高水平的實際項目或者科研項目的課題,并且要建立豐富的選題庫,盡量做到每生一題,鄰屆不重題。課程設(shè)計的質(zhì)量要采用過程控制,定期檢查學生的進度,定期進行匯報和答辯,每一期的匯報和答辯都計入最后的成績。將學生的設(shè)計跟實習內(nèi)容相結(jié)合,在實際項目中來印證學生的設(shè)計,發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計中存在的不足,提高學生的科學研究和工程設(shè)計的能力。
(五)提升教師的實踐能力
要想提高學生的實踐能力,高校教師必須具備一定水平的實踐能力,特別是對于一些年輕教師來說,他們都是來自其他高等院校的畢業(yè)生,科研能力強且理論基礎(chǔ)扎實,但大部分都沒有工作經(jīng)驗,工程實踐經(jīng)驗和能力都非常缺乏,對于學生的實踐能力無法起到很好的指導作用。要想改善這種現(xiàn)狀,必須大力提升青年教師的實踐能力,比如邀請在一線工作多年、實踐經(jīng)驗豐富的專家來學校做講座,要求青年教師深入一線施工或者設(shè)計單位進行一段時間的鍛煉等,不斷地累積實踐經(jīng)驗,彌補他們工程實踐經(jīng)驗不足的缺陷,為今后更好地指導學生進行實踐打下堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:土木工程;安全鑒定;診斷;結(jié)構(gòu)損傷;振動損傷
在土木工程中,結(jié)構(gòu)損傷依據(jù)檢測技術(shù)能分成局部與整體檢測兩部分,根據(jù)結(jié)構(gòu)模型能分成無模型與有模型診斷兩類。土木工程在使用當中,具有一定使用年限,由于酸雨、地下水、北方冬季結(jié)冰等耐久性因素,或遭遇洪水、地震與臺風等災(zāi)害等偶然荷載作用,甚至諸如貫穿裂縫、混凝土澆搗及養(yǎng)護、建筑材料質(zhì)量參差等諸多不確定因素,建筑物經(jīng)過多年磨損而存在安全隱患,出現(xiàn)質(zhì)量問題,給土木工程帶來不可估量損壞。建國六十年來,許多建筑物已經(jīng)達到其使用的耐久極限,改革開放三十年也有大量的新型建筑達到了其生命的“半衰期”,為確保人們生命財產(chǎn)安全,采用有效診斷措施給予防控是必要的。
1. 結(jié)構(gòu)損傷、振動損傷與安全診斷
在土木工程當中,結(jié)構(gòu)損傷所指的是結(jié)構(gòu)材料及其幾何特性出現(xiàn)改變,會給當前結(jié)構(gòu)性能與整體系統(tǒng)力學帶來影響。由土木結(jié)構(gòu)強度、剛性與穩(wěn)定性上看,土木結(jié)構(gòu)損傷主要包含內(nèi)部缺陷、材料缺陷與設(shè)計結(jié)構(gòu)隱患、結(jié)構(gòu)裂紋、性能下降等。振動損傷所指的是結(jié)構(gòu)因振動引發(fā)的損傷,經(jīng)過各振動信號采集與處理,對結(jié)構(gòu)損傷給予判斷,因振動源存在不確定性,振動測試環(huán)境比較復雜,具有不可控性,此類損傷診斷較難實施。安全診斷所指的是通過土木結(jié)構(gòu)損傷狀況的識別,分析結(jié)構(gòu)各性能指標,并判斷結(jié)構(gòu)損傷狀況,一旦存在損傷,就應(yīng)對其位置與損傷程度進行確定,對土木結(jié)構(gòu)剩余壽命進行估計以判斷其繼續(xù)應(yīng)用性,并研究制定相應(yīng)的修復補強方案。
2. 結(jié)構(gòu)損傷的診斷方法
1.1. 整體檢測方法
整體檢測方法主要通過建筑物原有力學模型,通過施加各種假設(shè)荷載或振動作用,分析建筑物的荷載極限,主要適用于有詳細的工程力學計算書建筑物,對于近二十年建成的超高層框架結(jié)構(gòu)或連續(xù)多跨單層層建筑物,最好有靜力學、動力學、運動學力學分析的計算機模型。現(xiàn)代大型計算機工程力學分析軟件,例如Ansys、Nastran軟件能為建筑物的損傷分析提供良好的輔助。
但因為檢測方法對力學模型的依賴,未必適用于改革開放前甚至各種古代建筑等缺失力學計算書的建筑結(jié)構(gòu)損傷分析,部分受到地震、海嘯、或者例如九江大橋撞擊甚至911恐怖襲擊的建筑物則不適用,因為其設(shè)計模型和實際模型條件已不一致。
1.1.1. 系統(tǒng)識別與模型修正法
系統(tǒng)識別與模型修正法主要是應(yīng)用基本的運動方程、動力測試資料與有限元模型進行優(yōu)化約束,并修正結(jié)構(gòu)模型剛度、質(zhì)量及阻尼分布等,與結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)相接近,經(jīng)過基線模型及修正模型矩陣的比較,能對土木結(jié)構(gòu)損傷給予診斷。Nastran軟件對系統(tǒng)識別與模型修正法的支持度很高,能提供靜力學、動力學、運動學力學以至熱力學的模型分析功能。應(yīng)用這種方法在子結(jié)構(gòu)的劃分及處理上優(yōu)勢較多,因測量噪聲、模型誤差與土木結(jié)構(gòu)等在局部剛度變化上不是很敏感,實際應(yīng)用頗受限制,致使特征方程的求解出現(xiàn)亞定問題,要有效解決模型于數(shù)據(jù)不定性,可應(yīng)用統(tǒng)計推斷法,像貝葉斯法,根據(jù)邊界條件中的子結(jié)構(gòu)修正,能減少未知數(shù),同時,運用良態(tài)建模與子結(jié)構(gòu)合理劃分等,獲取最優(yōu)信息量。當然,貝葉斯法屬于統(tǒng)計的理論范疇,實際操作時可以在結(jié)合超聲回彈綜合法等構(gòu)件強度分析方法,可以將重要構(gòu)件實際強度數(shù)據(jù)輸入到力學設(shè)計模型中,從而論證建筑物現(xiàn)狀剛度和設(shè)計剛度之差,可以讓結(jié)構(gòu)工程師分析建筑物的損壞情況。
系統(tǒng)識別與模型修正法較為適合正常情況使用下的建筑物安全鑒定使用,即實際使用狀況與設(shè)計使用功能相同的建筑物。
1.1.2. 動力指紋識別方法
在土木結(jié)構(gòu)診斷中,動力指紋識別是在結(jié)構(gòu)特性變化下,如結(jié)構(gòu)參數(shù)中的質(zhì)量、剛度及阻尼等出現(xiàn)變化,相應(yīng)動力指紋就會出現(xiàn)變化。動力指紋便能看成結(jié)構(gòu)損傷標志,重用動力指紋主要包含振型曲率、頻率、MAC與應(yīng)變模態(tài)等,經(jīng)實際結(jié)構(gòu)試驗,土木結(jié)構(gòu)損傷中的固有頻率變化比較小,振型的局部剛度變化較為敏感,不過其精準測量比較困難。如Elkordy等人采取振型方法進行五層框架結(jié)構(gòu)的損傷診斷,在不同損傷狀況中,第1-第4層當中的第1振型,是依據(jù)第5層當中的第1階振型進行歸化處理,并對損傷前后的振型變化比,當作參數(shù)輸進BP網(wǎng)絡(luò)中,還應(yīng)對損傷位置給予檢測,對其損傷程度進行測定。
在檢測當中,僅應(yīng)用振型方法診斷會受到檢測時建筑物振動影響檢測結(jié)果,具有一定缺陷性,建議采用多次檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果進行加權(quán)提高數(shù)據(jù)準確性。
1.1.3. ANN方法
ANN方法為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法,是上世紀80年代,廣受關(guān)注的人體神經(jīng)原理的模擬方法,有自我學習與并行計算之功能,其容錯性也很強,運用網(wǎng)絡(luò)算法當中的墨水識別,能有效解決傳統(tǒng)模式當中的模式損失與高噪音等缺點,已成損傷結(jié)構(gòu)診斷中應(yīng)用最廣泛工具,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷原理是依據(jù)不同狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)反映。經(jīng)特征提取,選擇損傷敏感參數(shù)當做網(wǎng)絡(luò)輸入的向量,而結(jié)構(gòu)損傷為輸出,構(gòu)建損傷狀態(tài)及輸入?yún)?shù)間的映射關(guān)系,網(wǎng)絡(luò)含模式分類作用,通過目前結(jié)構(gòu)可直接反映結(jié)構(gòu)損傷狀況。MSC.Marc軟件對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的支持度很高,對比起Nastran,MSC.Marc可以分析的處理各種線性和非線性結(jié)構(gòu)分析包括:線性/非線性靜力分析、模態(tài)分析、簡諧響應(yīng)分析、頻譜分析、隨機振動分析、動力響應(yīng)分析、自動的靜/動力接觸、屈曲/失穩(wěn)、失效和破壞分析等。它提供了豐富的結(jié)構(gòu)單元、連續(xù)單元和特殊單元的單元庫,幾乎每種單元都具有處理大變形幾何非線性,材料非線性和包括接觸在內(nèi)的邊界條件非線性以及組合的高度非線性的超強能力。運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損傷診斷法,并不需要土木結(jié)構(gòu)的動力特點先驗知識,含有損傷的診斷非參數(shù)性,非線性的應(yīng)設(shè)立較強,比較適合非線性的模式分類與識別,與模型修正方法相比,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的適用范圍更為廣泛,不單可以分析整個建筑物,亦可以單獨核算各種構(gòu)件。
1.2. 局部檢測方法
這種檢測方法被大量用于建筑物中局部受損構(gòu)件的檢測,主要包含染色法、目測法、渦流法、以及前文提及的超聲回彈綜合法與發(fā)射光譜法等,這些檢測方法中的大部分應(yīng)用在某部件焊接缺陷、裂縫位置、受偶然荷載損壞的構(gòu)件、與腐蝕磨損等方面的檢查,在實際檢測當中,多種技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能對結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行評價。
如射線檢測法是用直線加速器與X射線,對土木結(jié)構(gòu)缺陷給予檢測,例如地下連續(xù)墻裂縫檢測,對其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷位置與形狀給予檢測,以判斷結(jié)構(gòu)可用與維修參考。聲發(fā)射法所指的是對活動缺陷給予動態(tài)監(jiān)測,并采取聲發(fā)射探頭對發(fā)射源中發(fā)射彈性波向電信號進行轉(zhuǎn)換,再通過放大處理,獲取特征參數(shù),以推測材料內(nèi)部的缺陷位置。超聲回彈綜合法根據(jù)實測聲速值和回彈值綜合推定混凝土強度的方法。本方法采用帶波形顯示器的低頻超聲波檢測儀,并配置頻率為50~100KHZ的換能器,測量混凝土中的超聲波聲速值,以及采用彈擊錘沖擊能量為2.207J的混凝土回彈儀,測量回彈值,直接得出混凝土實際強度。
通過局部檢測,找出結(jié)構(gòu)損傷點,通過注漿、二次抹面、壁可法或者構(gòu)件破壞重新澆搗,及時補強,提高構(gòu)件耐久性。但因為局部檢測的對象是構(gòu)件,僅能處理諸如貫穿裂縫、混凝土澆搗及養(yǎng)護、建筑材料質(zhì)量缺陷或偶然荷載破壞的構(gòu)件,當處理整體受損,或者改變使用用途、調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的建筑物,還需要結(jié)合各種整體檢測方法檢測。
1.3. 無模型的診斷方法
在土木結(jié)構(gòu)的損傷診斷中,無模型診斷方法并不需要有關(guān)結(jié)構(gòu)模型的特征量,從土木結(jié)構(gòu)振動的響應(yīng)頻譜、時程與時頻等進行特征量提取,實施結(jié)構(gòu)損傷的診斷。這種診斷方法起初僅應(yīng)用在機械損傷診斷當中,進入21世紀之后,才逐步應(yīng)用在土木結(jié)構(gòu)當中,其診斷方法主要有頻域法、時域法與時頻分析法等三類,其中,頻域法是運用頻響函數(shù)對損傷診斷的指標進行構(gòu)造,如波形識別指標在橋梁結(jié)構(gòu)中的損傷診斷,又如功率譜密度均方根的指標在線性結(jié)構(gòu)中的早期損傷定位。時域方法包含卡爾曼濾波法與ARMA模型等,如運用加速度的時域信息對殘差量進行構(gòu)造,并采取奇異值的分解法,對方程組進行求解,以驗證方法有效性。而時域分析法是運用新信號的分解法,對原有傅里葉變換分解法進行替代,現(xiàn)在大多為小波變換,如廖錦翔等人,就運用小波變換,對橋梁裂縫的位置進行了識別,并實施數(shù)值模擬,以檢測結(jié)果的準確可靠性。
1.4. 重建力學模型法
與無模型的診斷方法的使用環(huán)境相同,目前我國存在大量建國以前留下的古建筑,而因為建筑物設(shè)計及竣工資料檔案制度建立以前的五十至八十年代建筑物也不在少數(shù),這些建筑物大多處于年久失修的狀況,而且因為設(shè)計資料缺失,無法通過整體檢測方法測定其安全狀況。我所工作的海印集團曾多次接收這種資料缺失的舊物業(yè),例如海印廣場項目、海印電器總匯、海印江南糧油城項目。在這些項目中,我司與設(shè)計院一道,通過超聲回彈綜合法,測出混凝土結(jié)構(gòu)強度,同時利用X射線探測主要構(gòu)件的構(gòu)造鋼筋,重建改造部位的力學模型,降次使用輕度受損的范圍,對中度受損的構(gòu)件及時回頂、拆除、植筋并重新澆搗,收效顯著。重建力學模型,對重新活化古建筑、近代建筑有重要意義,有待專題研究并形成相關(guān)的行業(yè)規(guī)范。
3. 土木結(jié)構(gòu)中的損傷診斷相關(guān)問題探究
在土木工程當中,其結(jié)構(gòu)的損傷診斷是很重要的,直接關(guān)系著土木結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全性,損傷診斷法在航天、航空與機械等領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛,在土木工程,特別是橋梁結(jié)構(gòu)中,其應(yīng)用有效性還需不斷加強,因土木結(jié)構(gòu)的影響因素并不確定,結(jié)構(gòu)也較復雜,在實際應(yīng)用當中,診斷方法還存在較多困難,需要不斷深入研究及實踐,損傷診斷當中,對實際結(jié)構(gòu)損傷的數(shù)據(jù)需求量大,不過實際數(shù)據(jù)比較有限與不足,運用大量試驗對標準樣例與損傷數(shù)據(jù)進行獲取,所付出代價較為昂貴,并且費時費工,損傷結(jié)構(gòu)研究當中,構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型,并運用數(shù)值仿真實施相關(guān)研究,其現(xiàn)實意義更強。
在損傷診斷當中,大多診斷指標是在航空與機械等方面發(fā)展來的,土木工程當中的結(jié)構(gòu)診斷指標,還需要不斷完善,尤其是結(jié)構(gòu)的實用性,還應(yīng)加強研究,運用更可靠損傷指標,讓其適合某結(jié)構(gòu)。對于大型的土木結(jié)構(gòu),激勵環(huán)境下,難以激發(fā)高階模態(tài),加強低階模態(tài)的結(jié)構(gòu)損傷診斷,更具有其理論意義與實踐價值。土木結(jié)構(gòu)中的自身動力與非線性等變異,會對結(jié)構(gòu)損傷診斷造成較多困難,需要進一步研究。隨著新材料及新思想的發(fā)展,在土木工程中,應(yīng)加強結(jié)構(gòu)設(shè)計改進,加強新參數(shù)與性能指標的測試,并運用新數(shù)學模型,強化土木結(jié)構(gòu)邊界條件注意,有效擴大應(yīng)用范圍,增強擬合程度。
我國的結(jié)構(gòu)損傷的診斷發(fā)展遲于歐美、日本等西方發(fā)達國家,即使對比香港,我國大陸還是處于萌芽的階段,其主要原因首先是我國目前新建項目之多,導致政府相關(guān)主管部門暫時未能顧及土木結(jié)構(gòu)使用的安全,未能退出相應(yīng)政策支持,這需要政府立定決心,成立分管土木結(jié)構(gòu)使用的安全的部門,仿效香港制定相關(guān)的建筑物周期性診斷的法律法規(guī);其次,國內(nèi)支持土木工程力學模型的軟件、各種檢測工具和標準匱乏,即使有更好的檢測方法也會因市場缺乏競爭而導致價格高昂,使用者望而卻步,也是制約結(jié)構(gòu)損傷的診斷的重要因素,許多設(shè)計院目前還是依賴工程師手稿計算,而對建筑物的安全鑒定還是使用目測法、染色法等低效率方法,所謂工欲善其事必先利其器,須由國家主管部門牽頭,研究屬于中國的力學模型軟件,制定安全鑒定的行業(yè)標準以致國家規(guī)范。只有完善上述兩點,我國結(jié)構(gòu)損傷診斷行業(yè)才能迎頭趕上世界列強。
結(jié)束語:
在建筑工程中,土木工程結(jié)構(gòu)作為其重要構(gòu)成,結(jié)構(gòu)損傷程度直接關(guān)系建筑質(zhì)量及其安全性,加強土木結(jié)構(gòu)的損傷診斷是非常必要的,我國土木結(jié)構(gòu)的損傷診斷已比較系統(tǒng)與深入,不過依然存在一些問題,需要運用合理診斷方法,對其損傷進行診斷,為土木結(jié)構(gòu)的安全可靠性提供相關(guān)參考依據(jù),確保建筑工程質(zhì)量的安全性,保證人們的生命財產(chǎn)安全。
參考文獻:
[1]張海芳.關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)損傷診斷的研究[J].中國房地產(chǎn)業(yè):理論版,2012(9)
[2]姜浩,喬麗.土木工程結(jié)構(gòu)損傷診斷方法的研究進展綜述[J].吉林建筑工程學院學報,2011(5)
關(guān)鍵詞 卓越工程師 土木工程 地方本科院校
一、引言
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》提出要引導高校合理定位,擴大高能力型、應(yīng)用型、復合型人才培養(yǎng)規(guī)模,建成一批國際知名、有特色高水平的包括本科和高職在內(nèi)的高等學校。教育部于2010年6月啟動的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,是“綱要”中“高等教育質(zhì)量提升”的重要內(nèi)容。
“卓越計劃”己經(jīng)明確了卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的指導思想、主要目標、主要特點、具體措施、培養(yǎng)模式和教學方式,這給試點專業(yè)在遵守國家標準、行業(yè)標準前提下制定各校該專業(yè)培養(yǎng)標準留下了創(chuàng)新空間—包括校企合作、課堂教學等實現(xiàn)培養(yǎng)目標的規(guī)定方式之外的創(chuàng)新。
西南科技大學土木工程專業(yè)于2010年啟動“土木工程卓越工程師班”計劃,并于2012年獲得四川省卓越工程師教育培養(yǎng)計劃立項。本專業(yè)經(jīng)過三年的摸索與建設(shè),逐步建立了系統(tǒng)的土木“卓越工程師”培養(yǎng)方案,并培養(yǎng)了一批經(jīng)過堅實的工程實踐訓練,并且能夠勝任本專業(yè)項目策劃、工程設(shè)計、施工技術(shù)、項目管理與研發(fā)等工作的具備優(yōu)秀基本技能的后備工程師。
二、準確定位土木工程卓越工程師班培養(yǎng)目標
卓越工程師培養(yǎng)分為應(yīng)用型工程師、設(shè)計型工程師、研究型工程師三類[1]。應(yīng)用型工程師主要是在工程項目的施工、運行、維護的工程師,主要在本科階段培養(yǎng);設(shè)計型工程師,主要指從事工程項目的設(shè)計與開發(fā)的工程師,主要在碩士階段培養(yǎng);研究型工程師,主要指從事復雜或大型工程項目的研究開發(fā)以及工程科學研究的工程技術(shù)人才,主要在博士階段培養(yǎng)。
西南科技大學為教學研究型大學,具有“共建與區(qū)域產(chǎn)學研”聯(lián)合辦學的鮮明辦學特色,“土木工程”專業(yè)是四川省特色建設(shè)專業(yè),也是四川省“土木工程專業(yè)”本科人才培養(yǎng)基地,在校本科生3000余名。近年來,土木工程專業(yè)學生就業(yè)領(lǐng)域70%以上是施工企業(yè),崗位以技術(shù)員、技術(shù)負責人或主任工程師、項目經(jīng)理為主。
本校土木工程“卓越工程師班”培養(yǎng)目標定位于應(yīng)用型工程師,培養(yǎng)基于基礎(chǔ)理論教育,具有堅實的自然科學基礎(chǔ)、人文社會科學基礎(chǔ),掌握土木工程學科的基本理論和基本知識,具有扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)、寬厚的專業(yè)知識與良好的綜合素質(zhì),擁有較強的土木工程意識、工程素質(zhì)與工程實踐能力、自我獲取知識的能力、創(chuàng)新意識與拼搏精神,良好的社會交往能力與組織管理能力、繼續(xù)學習能力,以及具有國際視野的土木工程專業(yè)高素質(zhì)人才。
三、探索合理的培養(yǎng)模式
教育部新近推出了“卓越工程師培養(yǎng)計劃”,明確了人才培養(yǎng)的目標定位,提出了采取“3+1”模式實施應(yīng)用型人才的培養(yǎng),所謂“3+1”人才培養(yǎng)模式就是指學生在校內(nèi)按照教學進程三年內(nèi)完成以理論教學為主、專業(yè)實踐教學為輔的課程學習后,第四學年在企業(yè)進行為期一年的以工程技術(shù)與實踐能力為主、專業(yè)理論為輔的實踐訓練的一種新的應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)模式。
西南科技大學結(jié)合土木工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位群對人才的知識、能力與素質(zhì)的要求,對本專業(yè)學生必須具備的基本技能與能力結(jié)構(gòu)進行了細化和量化,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了本專業(yè)基于“3+1”模式的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案。
本專業(yè)在“3+1”模式基礎(chǔ)上,按照“2+1+1”方式進行培養(yǎng)。大一、大二,卓越工程班學生與一般本科生一起進行公共基礎(chǔ)課程的學習,使其具有廣泛的人文社會科學知識,具備基本的自然科學基礎(chǔ)知識,掌握基本工具性知識,并與其他同學共同學習進步成長。大三,卓越工程班學生進行專門專業(yè)課程的學習,使其具有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識,具有扎實的、較為廣博的專業(yè)知識。大四,進行 校企聯(lián)合培養(yǎng),根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對應(yīng)用型技術(shù)人才的需求,采取“訂單式”培養(yǎng)模式,掌握企業(yè)專項工程技術(shù)知識,達到培養(yǎng)工程實際工作能力及綜合設(shè)計、研究能力的要求。
校內(nèi)培養(yǎng)階段。校內(nèi)學習階段的培養(yǎng)要求和培養(yǎng)模式,由土木工程專業(yè)指導組根據(jù)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的通用標準和行業(yè)標準制定本專業(yè)的培養(yǎng)標準、培養(yǎng)要求、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)計劃、教學方式,并由專家組審定。校內(nèi)專業(yè)知識培養(yǎng)采用引導式教學方式,實行個性化培養(yǎng),因材施教,著力培養(yǎng)學生的學習能力和創(chuàng)新意識。
企業(yè)學習階段。安排累計1年以上時間在企業(yè)學習、實習和做畢業(yè)設(shè)計(論文)。由專業(yè)指導組與卓越工程師的企業(yè)導師,共同制定學生在企業(yè)學習期間的培養(yǎng)目標、培養(yǎng)標準和相應(yīng)的培養(yǎng)體系,學習企業(yè)的先進技術(shù)、先進管理和先進企業(yè)文化。企業(yè)學習階段要著力培養(yǎng)學生的工程實踐能力、組織協(xié)調(diào)與管理能力。
四、幾個創(chuàng)新點
(1)卓越工程師師資隊伍。土木工程專業(yè)從學歷、職稱、企業(yè)掛職、科研能力等方面遴選專任教師,要求專任教師必須同時具有較高學歷和在企業(yè)、設(shè)計院、研究所工作經(jīng)歷以及中級職稱。專業(yè)課程專任教師應(yīng)具有到相關(guān)生產(chǎn)單位實習鍛煉的經(jīng)歷。企業(yè)實習指導教師要求以生產(chǎn)一線的高級工程師為主。
(2)導師制培養(yǎng)模式。卓越工程師班實行全程導師制,每位導師指導的1名學生。在導師的指導下選擇課程和研究方向,逐步進入導師的科研工作,強化科研能力與科技創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
(3)校內(nèi)培養(yǎng)按照通識、大類、專業(yè)課程三位一體的指導思想設(shè)立課程體系,體現(xiàn)厚基礎(chǔ)、寬口徑、交叉復合的特點,實施厚基礎(chǔ)、寬口徑的大類基礎(chǔ)教育與自主性、個性化專業(yè)培養(yǎng)相結(jié)合的培養(yǎng)模式。學生在適應(yīng)大學生活、了解更多專業(yè)背景的基礎(chǔ)上,根據(jù)自己的條件,進行專業(yè)培養(yǎng)。
(4)遴選優(yōu)秀企業(yè)作為校外實訓基地,確保實習實訓效果。按照本專業(yè)人才培養(yǎng)目標、規(guī)格要求以及畢業(yè)生就業(yè)方向,擇優(yōu)遴選適合本專業(yè)實訓的合作企業(yè)作為校外實訓基地,以保證學生能得到系統(tǒng)的、良好的工程實訓,學生在實習期間就能頂崗工作,畢業(yè)后,企業(yè)優(yōu)先選擇優(yōu)秀人才留用。
五、結(jié)束語
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部人事司副巡視員趙琦表示,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正在研究制定住房和城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員職業(yè)標準,為“卓越計劃”培養(yǎng)提供依據(jù)。教育部高教司副司長劉桔指出,省屬院校的積極參與將會有力地推動“卓越計劃”的實施,在人才培養(yǎng)模式改革方面取得突破性的進展。
西南科技大學按照卓越工程師培養(yǎng)計劃的要求探索定位土木工程卓越工程師特色目標,建構(gòu)卓越工程師知識素質(zhì)和能力的復合標準,推廣實踐鍛煉,探索新的應(yīng)用型土木工程人才培養(yǎng)模式,并在實踐中加以檢驗,逐步完善,成為卓越工程師培養(yǎng)研究與實踐的一個小分支。
參考文獻:
[1]陳金陵,梁橋,彭利英.教學型高校土木工程專業(yè)應(yīng)用型卓越工程師培養(yǎng)模式研究初探[J].高等學校土木工程專業(yè)建設(shè)的研究與實踐.174-180.
[2]張厚先.地方本科院校卓越土建工程師培養(yǎng)標準的若干問題[J].高等建筑教育,2011,20(6):15-18.