發(fā)布時間:2024-01-25 15:54:13
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的土木工程結(jié)構(gòu)方向樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】土木工程;現(xiàn)狀;發(fā)展方向
中圖分類號:S969 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、前言
近年來,土木工程不斷發(fā)展,使得土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向問題引起了人們的普遍關(guān)注。我國在土木工程的發(fā)展方向上雖然取得了一定的成績,但水平依然有待提高。因此,新時期下,我們要加強(qiáng)對土木工程發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向探析。
二、土木工程的定義
土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既包含建造工程中所涉及到的材料、設(shè)備以及勘察、設(shè)計、施工、保養(yǎng)維護(hù)等活動;同時也包括工程建造的對象。可以說土木工程是一門內(nèi)涵廣泛、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、門類眾多的學(xué)科。
土木工程與人類的生活密切相關(guān),也就是說人們的衣、食、住、行處處都與土木工程相關(guān)聯(lián)。其中“住”直接依賴于各種類型的建筑物,而對于“衣、食、行”的影響表現(xiàn)為:可以通過興修水利、建造農(nóng)田灌溉設(shè)施以及城市供水系統(tǒng)來解決人們的衣食的問題,另外還可以通過建造道路橋梁來解決人們的出行問題。總之,土木工程與人類社會的發(fā)展是相輔相成的,我們可以從土木工程所建造的建筑物中直接察覺出各個歷史時期的經(jīng)濟(jì)、文化、科技現(xiàn)狀。
土木工程在漫長的發(fā)展過程中,已經(jīng)取得了許多具有歷史意義的成就,這些成就不僅僅是體現(xiàn)在工程建造的安全性和經(jīng)濟(jì)性方面,更重要的是在結(jié)構(gòu)力學(xué)的理論分析或者結(jié)構(gòu)設(shè)計的手段和技術(shù)等方面有了許多突破性的進(jìn)展。
三、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
1、土木工程理論的發(fā)展
土木工程的發(fā)展包括兩個部分,即土木工程理論和土木工程設(shè)計,理論是基礎(chǔ)、設(shè)計是理論的體現(xiàn),只有建立堅實的理論基礎(chǔ),才能讓土木工程設(shè)計得到最大的進(jìn)步。土木工程理論包括力學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、計算機(jī)等學(xué)科,需要對每個學(xué)科綜合加固,切實保證理論基礎(chǔ)的可靠性。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也給土木工程帶來了極大的飛躍,針對建筑、道路、鐵路、橋梁、隧道等專業(yè)開發(fā)了相應(yīng)的計算軟件,這給土木工程的設(shè)計帶來了很大的突破。隨著信息化進(jìn)程的加快,土木工程發(fā)展的信息交流得到了很好的進(jìn)步,對于國家各個建設(shè)項目、甚至國際項目的優(yōu)勢理論都可以與同行進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。
2、土木工程設(shè)計的發(fā)展
土木工程設(shè)計和規(guī)劃改變了憑借經(jīng)驗設(shè)計的慣例,趨利避害地全面考慮土木工程的安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等所有因素。隨著新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新施工方法的出現(xiàn),人類更有可能從事更大規(guī)模的土木工程修建,高層建筑不僅在數(shù)量上越來越多,超高層、超大跨橋梁和大跨結(jié)構(gòu)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的興建,結(jié)構(gòu)設(shè)計呈現(xiàn)更長、更高、更柔的發(fā)展趨勢。土木工程設(shè)計是建立在堅實的理論基礎(chǔ)上的,隨著對土建項目要求的增長,土木工程設(shè)計也更加向更復(fù)雜的方向發(fā)展,只有把握好新技術(shù)、新優(yōu)勢才能把土木工程設(shè)計想更加完善的方向發(fā)展。目前,土木工程設(shè)計發(fā)展取得了一定的成績,在形式、受力等方面取得了進(jìn)步。
3、土木工程施工的發(fā)展
土木工程施工的發(fā)展體現(xiàn)在施工材料、施工設(shè)備和施工工藝三個方面。施工材料出現(xiàn)了復(fù)合材料高強(qiáng)鋼材等全新建筑材料,如碳纖維、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、雙層中空玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、鋁合金、各種節(jié)能混凝土等,新型材料在工業(yè)和民用建筑中得到廣泛使用,為復(fù)雜大型土木工程提供了重要物質(zhì)基礎(chǔ)。工程實施的設(shè)備、工具不斷地向自動化、機(jī)械化、科學(xué)化發(fā)展,使得大規(guī)模復(fù)雜的土木工程不斷發(fā)展并得以實現(xiàn),推進(jìn)了土木工程的科學(xué)快速發(fā)展。城市地下工程建設(shè)主要施工方法有明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、沉管法、凍結(jié)法及注漿法等,也為地下空間開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗。
總之,我國土木工程的設(shè)計、施工和理論研究方面取得了很大的進(jìn)步,但是與發(fā)達(dá)國家還是有一定的差距。未來土木工程不僅要加強(qiáng)新型結(jié)構(gòu)型式、新型建筑材料、新的技術(shù)手段的理論探索和應(yīng)用研究,更要加強(qiáng)土木工程理論和技術(shù)的融合與滲透,實現(xiàn)土木工程的更大突破。
四、土木工程發(fā)展趨勢
1、精密化的理論研究
未來土木工程的理論發(fā)展趨勢集中在力學(xué),利用物理、化學(xué)、計算機(jī)技術(shù)對土木工程的不斷應(yīng)用,重點為解決數(shù)學(xué)分析與處理。現(xiàn)階段,有些領(lǐng)域還不夠完善,比如:對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、流體介質(zhì)等受力分析,需要進(jìn)一步精密研究。對于土木工程中復(fù)雜的數(shù)值問題,還需要專門化的數(shù)學(xué)來解決。土木工程的信息化,可以模擬更復(fù)雜的施工情況。
2、土木工程的空間發(fā)展
(1)向高空發(fā)展。
隨著人均建筑面積不斷縮小,人類努力開發(fā)所有可開發(fā)的土地資源,因此土木工程發(fā)展趨勢是不斷向高空和地下發(fā)展。向高空發(fā)展,近年來已經(jīng)取得初步進(jìn)展,我國已有了500m以上的高層建筑,波蘭227Hz長波臺的鋼塔成為世界上最高的建筑。不斷地在大中小城市出現(xiàn)的摩天大樓,更能說明向高空發(fā)展成為土木工程建筑物的必然發(fā)展趨勢。
(2)向地下發(fā)展。
對于可開發(fā)的建筑資源,不僅有地上的高空資源,還有地下空間可以利用。在北京、上海等各大城市相繼開通了地鐵,對于土木工程在地下空間的應(yīng)用,是一個良好的開端。不僅充分利用了地下土地資源,而且還緩解了地上交通擁堵的問題。隨后,地下停車場、地下隧道、安裝管道用的微型隧道等等的地下空間實現(xiàn)了綜合應(yīng)用。日本東京八重洲的地下街,是目前世界上最大的地下街。莫斯科切爾坦沃小區(qū)地下商業(yè)街,是目前深度最深的地下街,深度可達(dá)100m。并且,GPS(衛(wèi)星全球定位)、RS(遙感)、G飛(地理信息系統(tǒng))不斷地在地下空間開發(fā)中得以應(yīng)用。但是,隨著這些高空和地下空間的斷發(fā)展,也帶來了一些新的問題,如:地震荷載、地下水流向的改變、原有地層應(yīng)力的改變、生態(tài)環(huán)境的破壞等等。因此,如何實現(xiàn)高空和地下空間的可持續(xù)開發(fā)和利用是一個重要研究課題。
(3)向沙漠、海洋、太空發(fā)展。
未來建筑空間的延伸,也不只局限于陸地上,也可以向沙漠、海洋、太空發(fā)展。對于沙漠化越來越嚴(yán)重的地球來說,開發(fā)沙漠資源是必然的趨勢。可以通過輸水管道、人工河等工程,實現(xiàn)沙漠的改造工程,將是未來的沙漠中土木工程的一大趨勢。拓展海洋空間,也是未來土木工程的一大發(fā)展空間。
3、土木工程材料的發(fā)展
土木工程的施工材料不僅要求質(zhì)量高、安全性高、使用壽命長,而且隨著生態(tài)型建筑理念的發(fā)展,對建筑材料造成污染、資源浪費(fèi)等問題上要求更高,需要發(fā)展新型的、高新技術(shù)、生態(tài)建筑材料,以適應(yīng)人和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
4、土木工程信息化的發(fā)展
近年來,信息化已經(jīng)普及,并且逐漸帶動工業(yè)的信息化,必然也會對土木工程造成較大影響。土木工程的信息化包括智能信息處理技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等,這些信息化技術(shù)不斷滲透到土木工程中,并且涵蓋了土木工程的全過程,不僅限于設(shè)計和施工,還有工程的物業(yè)管理、物流管理、設(shè)備維護(hù)和建筑全方位的實時監(jiān)控等等各個方面。也可以利用計算機(jī)模擬管道空間布線,也可以利用信息化技術(shù)實現(xiàn)大型設(shè)備的整體吊裝、大型橋梁懸索受力的控制、高溫高壓的焊接控制、建筑物的爆破等等。
五、建議
土木工程的發(fā)展和材料及材料力學(xué)的發(fā)展是息息相關(guān)的,可以說每一次材料的發(fā)展都會對土木工程的發(fā)展帶來飛躍式的發(fā)展,今后很長一個時期,土木工程的發(fā)展依然也是材料發(fā)展的趨勢。我國土木工程雖然取得了一些成就,但總體水平與發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距,展望未來,不僅要加強(qiáng)新型結(jié)構(gòu)型式、新型建筑材料、新的技術(shù)手段的理論探索和應(yīng)用研究,更要加強(qiáng)土木工程二級學(xué)科理論和技術(shù)的融合與滲透,實現(xiàn)土木工程的更大突破,爭取邁上―個嶄新的臺階。
六、結(jié)束語
由上文可知,土木工程是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心部分。因此,我們要根據(jù)實際情況制定出合理的土木工程施工方案,確保建筑工程的質(zhì)量安全。
參考文獻(xiàn)
土木工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.土木工程正處于迅猛發(fā)展階段
土木工程是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,在社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的當(dāng)今時代,土木工程也處于迅猛發(fā)展階段。從我國土木工程發(fā)展的實際情況來看,主要體現(xiàn)在高層建筑、交通設(shè)施和水利工程。隨著我國城市化進(jìn)程的加快,為了解決城市人口快速增長和建筑用地緊張的矛盾,高層建筑獲得了巨大的發(fā)展機(jī)遇。目前,我國100米以上的高層建筑已經(jīng)達(dá)到1000多棟,高層建筑的數(shù)量的也超過了2萬,這些都離不開土木工程的推動。從這個意義上來說,社會的發(fā)展開不開土木工程的推動。除了高層建筑之外,土木工程在交通設(shè)施的建設(shè)中也發(fā)揮著巨大作用。道路交通是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),在土木工程的推動之下,公路、橋梁、鐵路等設(shè)施的數(shù)量不斷增多,形成了四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)。與此同時,我國交通設(shè)施的建設(shè)質(zhì)量也在提高,為安全出行提供了保障,降低了交通事故的發(fā)生率。
2.積極引進(jìn)了多種新型的建筑材料
新型建筑材料在土木工程中的廣泛應(yīng)用有助于提高工程建筑的質(zhì)量。同時,新型材料的應(yīng)用也有助于節(jié)約投資成本,提高施工質(zhì)量。因此,在土木工程的施工中開始積極引進(jìn)各種新型建材,逐漸替代傳統(tǒng)的建筑材料。例如,過去經(jīng)常使用的水泥材料已經(jīng)被混凝土材料取代,而且具有較高的強(qiáng)度。另外,鋼化玻璃、碳素纖維和涂層玻璃等新型建材也開始在土木工程建設(shè)中廣泛使用。
3.開始使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)
結(jié)構(gòu)加固是土木工程建設(shè)中的一項重要施工技術(shù),其主要目的就是為了保證工程建設(shè)施工的質(zhì)量,常見于多層建筑的施工中。這是因為預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效改善建筑的結(jié)構(gòu)服役現(xiàn)象。同時,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)過預(yù)應(yīng)力施加壓力之后,會增強(qiáng)其內(nèi)應(yīng)力,所以可以為保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
4.土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計日臻完善
結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程建設(shè)質(zhì)量最重要的影響因素,因此,要想從根本上保障工程建設(shè)施工的整體質(zhì)量,完善結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有非常重要的作用。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,地震荷載和風(fēng)力載荷等開始廣泛應(yīng)用于土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計中。從目前的實際情況來看,我國土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計正朝著增加高度和柔韌性的方向發(fā)展。
土木工程技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
1.信息化發(fā)展趨勢
隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,我國已進(jìn)行信息時代,社會各行各業(yè)為了能搶占市場競爭的先機(jī),紛紛開始現(xiàn)代化和信息化建設(shè),土木工程也不例外,開始朝著信息化的方向發(fā)展。在土木工程工程技術(shù)的信息化發(fā)展中,離不開計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、智能化的信息處理技術(shù)以及自動控制技術(shù)的科技支持。土木工程的信息化建設(shè)可以改進(jìn)施工技術(shù),并能為施工的全過程提供科學(xué)的監(jiān)控和管理方法,促進(jìn)施工成本的降低和施工質(zhì)量的提升。隨著社會的進(jìn)一步發(fā)展,木土工程的每一個環(huán)節(jié),包括地形勘測、土木工程設(shè)計、圖紙、施工、竣工和驗收等,都可以實現(xiàn)信息化建設(shè)。在信息技術(shù)的支持下,可以實現(xiàn)高難度的土木施工,例如在高層建筑中比較常見的垂直控制和對大面積混凝土結(jié)構(gòu)的控制等,都可以借助信息技術(shù)完成。同時,如果將GPS和GIS技術(shù)和地理信息結(jié)合起來,甚至可以對土木施工的全過程進(jìn)行監(jiān)督和調(diào)控。
2.自動化發(fā)展趨勢
在土木工程技術(shù)信息化建設(shè)的推動之下,其必然會出現(xiàn)自動化發(fā)展趨勢。如果土木工程能夠?qū)崿F(xiàn)實時的動態(tài)現(xiàn)場監(jiān)控,就有可能實現(xiàn)土木工程的自動化管理和施工。在未來的發(fā)展中,土木工程還有可能引入流水線的作業(yè)理念和成套的施工技術(shù),促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的實現(xiàn),提高土木工程的施工效率。
3.綠色生態(tài)化發(fā)展趨勢
從根本上來說,對自然生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改造和利用就是土木工程的本質(zhì)特征。在社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中,環(huán)境問題日益突出,人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性,環(huán)保理念必將對土木工程的發(fā)展產(chǎn)生重要影響,使其在對自然環(huán)境的開發(fā)和利用中進(jìn)行合理控制,在進(jìn)行工程建設(shè)時也做好生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作。目前,新型環(huán)保建筑材料的普及證明,綠色化和生態(tài)化是土木工程未來發(fā)展的一個重要趨勢,通過綠色施工工藝和節(jié)能環(huán)保材料的普遍使用,土木工程施工造成的環(huán)境污染和環(huán)境破壞會大大減少。
4.科技化發(fā)展趨勢
科學(xué)技術(shù)是推動土木工程技術(shù)發(fā)展的巨大助力,其信息化、自動化和綠色生態(tài)化的實現(xiàn)都離不開科技力量的支持。新的施工材料和施工技術(shù)可以進(jìn)一步拓寬土木工程的前景市場,為其長遠(yuǎn)發(fā)展提供強(qiáng)有力的后續(xù)力量。目前,大面積混凝土的結(jié)構(gòu)施工和高熱混凝土技術(shù)的應(yīng)用已證明了這一點。
結(jié)束語
關(guān)鍵詞:土木工程、地基加固、技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號:C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
社會在不斷的發(fā)展前進(jìn),建筑工程施工新材料的發(fā)明、新理論的創(chuàng)新以及新施工技術(shù)的應(yīng)用都在推動著建筑土木工程設(shè)計的發(fā)展,土木工程設(shè)計在建筑工程的建設(shè)中扮演著極其重要的角色,而加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和地基加固技術(shù)的研究,是對土木工程設(shè)計工程的質(zhì)量保證。保證土木工程的質(zhì)量,也是保證建筑工程的質(zhì)量,有利于民生工程的建設(shè)。
1、土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.1土木工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計
土木工程建筑的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要達(dá)到國家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)格,混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅要考慮到凝土的強(qiáng)度和防滲水能力,還要考慮到建筑結(jié)構(gòu)在復(fù)雜的環(huán)境長期使用過程中所受到的材料腐蝕和水力的沖擊所造成的質(zhì)量下降,要為混凝土結(jié)構(gòu)的后期質(zhì)量檢修和加強(qiáng)留有充分的余地,能夠在建筑材料損毀或老化情況下進(jìn)行部件的重置和維護(hù),保證混凝土結(jié)構(gòu)在使用中的穩(wěn)定性,延長工程的使用周期。
1.2土木工程中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.2.1剪力墻結(jié)構(gòu)概述
剪力墻指的是建筑中,用于承受風(fēng)荷載或地震作用所引起的水平荷載的墻體,因此,剪力墻又可以稱作為抗風(fēng)墻或抗震墻。由此可以看出,剪力墻的設(shè)置是為了保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)不遭受到剪切破壞。通常情況下,剪力墻的施工材料會選擇鋼筋混凝土,以增強(qiáng)房屋及構(gòu)筑物的堅固性。建筑結(jié)構(gòu)指的是房屋或構(gòu)筑物中,由一定數(shù)量的構(gòu)件而連接形成的具有承受一定荷載能力的空間體系。根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn),建筑結(jié)構(gòu)的分類也有所區(qū)別。根據(jù)不同的施工方法,建筑結(jié)構(gòu)可分為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。由于剪力墻具有較強(qiáng)的抗側(cè)力剛度和抗震性能,而且用鋼量也比較小,因而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得以廣泛應(yīng)用。簡單來說,剪力墻結(jié)構(gòu)就是利用鋼筋混凝土墻板來承受來自垂直方向和水平方向的力的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時,通常會使用鋼筋混凝土墻板取代之前框架結(jié)構(gòu)中的梁柱,從而提高承受荷載的能力。換言之,剪力墻結(jié)構(gòu)主要指的是豎向的鋼筋混凝土墻板,而橫向仍然沿用鋼筋混凝土的大樓板搭載在墻上,而這個結(jié)構(gòu)就成為剪力墻結(jié)構(gòu)。
1.2.2剪力墻平面結(jié)構(gòu)布置
剪力墻的平面布置首先要做到的就是保證均勻,并保證質(zhì)量中心和剛度中心處在重合的狀態(tài)下,減少力矩對墻體的作用力。剪力墻在施工中應(yīng)當(dāng)沿主軸方向布置,并保證剪力墻的抗側(cè)力剛度保持在合理范圍內(nèi),如果有必要可適當(dāng)增加可利用空間,并保證適當(dāng)?shù)母叨取A硗猓袅€應(yīng)當(dāng)保持合理的間距,通常采用經(jīng)驗公式進(jìn)行設(shè)計,公式為 T=(0.05-0.06)n,其中 n 為建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)。實際剪力墻的數(shù)量應(yīng)當(dāng)與計算結(jié)果接近。剪力墻處理要具備較強(qiáng)的承重能力與剛度,還應(yīng)當(dāng)保證良好的延伸性和彈性,從而保證其在因外力作用產(chǎn)生裂縫時,剪力墻還能夠不發(fā)生倒塌。
1.2.3剪力墻約束邊緣構(gòu)件處理
約束邊緣構(gòu)件能夠促使剪力墻的承載能力得以顯著提高,并減少層間位移,同時提高抗震能力,而且對于墻板也能提供穩(wěn)定作用。剪力墻抗震設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上。約束邊緣構(gòu)件的確定應(yīng)當(dāng)以剪力墻相關(guān)軸壓比為依據(jù)。一般來說,抗震等級較高的剪力墻,應(yīng)當(dāng)采取層數(shù)較多的約束邊緣構(gòu)件,并有效控制剪力墻的均勻性,以從根本上提高墻肢的承重能力。
1.3土木工程中承重墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計
現(xiàn)代房屋多屬矩形平面,其橫向剛度往往要小于縱向剛度,這就要求必須要有足夠的橫墻,才能有效保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。從地震災(zāi)害可知,房屋墻體一般都是剪切破壞。因此,在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計時,必須要提高建筑的抗剪強(qiáng)度,以提升房屋橫墻的抗震能力。以提高建筑的抗剪強(qiáng)度,就要求提高材料的強(qiáng)度等級,并相應(yīng)增加橫墻的軸壓力,因此需要將橫墻盡量成為承重與隔斷相結(jié)合的墻體。當(dāng)房屋建設(shè)中的房間比較大時,設(shè)有沿進(jìn)深方向的梁應(yīng)支撐在縱墻上,以使縱墻承重。同時,建筑樓板應(yīng)沿縱向擱置,因此形成橫墻承重,再加上縱墻因存在軸壓力而增加其抗剪能力。
2、結(jié)構(gòu)截面設(shè)計中的常見問題分析
土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計對于整個工程建設(shè)的質(zhì)量和施工的效果影響非常大,在土木工程的建設(shè)中,其結(jié)構(gòu)截面設(shè)計中存在著一些需要注意的問題,只有對這些問題進(jìn)行科學(xué)處理,才能夠保證工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。在結(jié)構(gòu)截面設(shè)計中常見的問題主要有下面幾點:
2.1框架柱的計算長度
在土木工程框架柱的計算過程中,首先要取框架柱的長度為結(jié)構(gòu)的層高,但是由于梁柱縱筋相互交叉形成的節(jié)點連接接近剛接,不是結(jié)構(gòu)力學(xué)當(dāng)中的鉸接及固結(jié),所以要嚴(yán)格按照相關(guān)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范來確定各種柱的計算長度。
2.2場地類別
對抗震等級的影響不同的建筑物類別在考慮抗震等級時取用的抗震烈度與建筑場地類別有關(guān),框架截面設(shè)計受抗震等級的影響比較大,在抗震規(guī)范中查出抗震等級主要的依據(jù)是房屋高度和設(shè)防裂度。在土木工程中,對于I類場地要進(jìn)行具體分析,由于抗震計算的抗震等級與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級不一樣,所以在設(shè)計上也要注意。
3、地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計的應(yīng)用
在土木工程的建設(shè)中,涉及到的內(nèi)容很廣泛,只有對其進(jìn)行合理有效的控制,才能夠保證工程的質(zhì)量,其中包括環(huán)境、地質(zhì)、施工技術(shù)、施工原材料等各方面的內(nèi)容都要進(jìn)行合理控制。與此同時,土木工程的地基處理是支撐整個工程建設(shè)的重要組成部分,并且與工程建設(shè)地質(zhì)環(huán)境都存在著密切了關(guān)聯(lián),這就要求在土木工程的建設(shè)中,應(yīng)著重加強(qiáng)對地基結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制,保證土木工程建設(shè)的地基施工和管理方面都能符合標(biāo)準(zhǔn)。對土木工程地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固是保證其結(jié)構(gòu)質(zhì)量穩(wěn)定,進(jìn)而提高整個土木工程質(zhì)量和施工效果的重要措施,從土木工程建設(shè)的整體規(guī)劃上看,更加需要對地基加固技術(shù)的實施進(jìn)行科學(xué)研究。地基加固技術(shù)在目前土木工程技術(shù)中使用較多的主要包括換填法、排水(加固)法、擠壓法、膠結(jié)法、加筋法等方法,因工程施工地段地質(zhì)不同也會因地制宜采取不同的地基加固法。
3.1地基加固處理新技術(shù)探究
3.1.1打孔填充灰土樁的固結(jié)方法:該種方法原理是先在地基層面進(jìn)行均勻深度和距離的打孔作業(yè),然后將事先按照比例配制的土和熟石灰的混合物,即灰土逐層注入孔內(nèi),最終形成灰土樁,灰土樁本身就有加固地基的作用,而且在此過程中,由于打孔和注樁都要向四周產(chǎn)生巨大的擠壓力,也就使得在打樁的同時進(jìn)一步夯實了地基土層的密度,是一種地基加固的雙保險作業(yè)。灰土樁地基加固具有施工操作簡便易性,成本低廉,加固效果好的優(yōu)點,被施工單位廣泛采用。
3.1.2壓制或排水的固結(jié)方法:地基固結(jié)法是一種新型縮短地基凝固時間,加速地基凝固速度的新方法。該種方法主要可以分為兩種類型,一是對地基層進(jìn)行事先壓制,通過在地基上方添置重物或增加壓力的方法來增強(qiáng)地基的密度,使地基沉降到最大限度,達(dá)到夯實地基的目的;二是通過改擴(kuò)建排水系統(tǒng),加大積水的排放力度,提高地基凝固的速度。這兩種方法都可以大幅度提高地基凝固速度,避免地基日后發(fā)生嚴(yán)重沉降現(xiàn)象。
3.1.3 適量添加粉煤灰的固結(jié)方法
在地基施工原料中加入適當(dāng)數(shù)量的粉煤灰并加以均勻攪拌,可以有效提高地基的吸水能力,以排除多余的水分,加快地基的凝固速度。這是因為粉煤灰具有極強(qiáng)的活性和吸水性,并且性質(zhì)較為穩(wěn)定,適合于添加在地基混凝土原料中,幫助提高地基的穩(wěn)固性
3.1.4加筋法的應(yīng)用
在相對較松散土質(zhì)的土層上進(jìn)行工程施工,需要對采用加筋法對土質(zhì)進(jìn)行固定,以防其輕易地發(fā)生移動,對工程地基和上層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生威脅。加筋法主要應(yīng)用于高層建筑或難度加大的工程建設(shè)中,為工程地基的加固產(chǎn)生了非常重要的作用。
3.1.5換填法
換填法是地基加固技術(shù)中最常用的一種方法,這種方法通常適用于自然地質(zhì)不夠適用當(dāng)前工程的施工,最主要的換土墊層法和置換法。換土墊層法就是將比較優(yōu)質(zhì)的泥土作為材料換掉原自然土,這種方法比較適合整體置換。置換法又包括石灰置換法、碎石置換法、水泥置換法等。
結(jié)束語
目前,我國的土木工程建設(shè)已經(jīng)取得了一定的成就,但是在土木工程的具體施工技術(shù)應(yīng)用中,還需要對此進(jìn)行認(rèn)真的分析。土木工程對社會發(fā)展的重要作用,施工單位應(yīng)積極對工程結(jié)構(gòu)和施工措施進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,并在工程地基建設(shè)中采用加固技術(shù),以保證工程建設(shè)的質(zhì)量符合現(xiàn)代社會發(fā)展的要求。
參考文獻(xiàn)
[1]徐克紅. 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]. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2013,03:107-108.
關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展;展望
引 言:土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測、設(shè)計、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動;也指工程建設(shè)的對象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場、海洋平臺、給水和排水以及防護(hù)工程等。
1 未來土木工程的發(fā)展
1.1指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計算機(jī)的應(yīng)用,使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
1.2 工程實現(xiàn)的變化
土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設(shè)計,沒有好的工程實踐,一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。 信息時代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點新技術(shù),必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
1.3 主動控制技術(shù)
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
2 未來土木工程的發(fā)展
2.1 指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
城市規(guī)劃,建筑等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉,融合,互相支持,互相服務(wù)。土木工程內(nèi)部的次級學(xué)科也同時會在現(xiàn)實需要的推動下產(chǎn)生出新的學(xué)科,如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學(xué)科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。不同次級學(xué)科的理論也會相互滲透,比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。
2.2 工程實現(xiàn)的變化
土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。
信息時代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點新技術(shù),必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
(1)全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。
全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機(jī)實現(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控,及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對今后維護(hù)也大有幫助。
信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。施工過程中也相當(dāng)注重對周圍環(huán)境的影響。
(3)主動控制技術(shù)
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
3 未來展望
3.1 指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計算機(jī)的應(yīng)用,使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
3.2 工程實現(xiàn)的變化
這也是土木工程一個重要的組成部分。。
(1)全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中。
(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設(shè)計和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計,建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小,同時盡可能大發(fā)揮它的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
4 結(jié)束語:
在未來的土木工程研究中,需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強(qiáng)土木工程理論與技術(shù)的融合,實現(xiàn)更大的突破。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;存在問題;設(shè)計措施
一、引言
在土木工程項目管理過程中,其中一項重要的組成部分就是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計措施的控制與管理。而對于土木工程項目管理來說,各種內(nèi)外部因素均容易影響工程項目中工程結(jié)構(gòu)設(shè)計措施的管理應(yīng)用工作,因此,工程設(shè)計人員在項目設(shè)計階段必須將各種影響因素充分考慮在內(nèi),并制定相應(yīng)的對策,盡可能在整個土木設(shè)計的階段中運(yùn)用最新的控制管理技術(shù)。只有這樣,土木工程項目設(shè)計階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計措施控制與管理才能得以強(qiáng)化,從而為土木工程項目設(shè)計階段管理乃至整個項目管理打下扎實基礎(chǔ)。
二、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計理念存在的問題及設(shè)計原則
(一)從設(shè)計理念上加深對土木工程結(jié)構(gòu)使用壽命的理解
我國在土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念上,逐漸改變了原本的簡單的設(shè)計符合荷載強(qiáng)度的設(shè)計原則,保證不但符合荷載強(qiáng)度需求,而且要符合使用壽命需求的設(shè)計思路,因而國際上要求的土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)的使用壽命相一致。深刻理解土木工程結(jié)構(gòu)的使用壽命,并對結(jié)構(gòu)的重要性的確定手段展開研究。然而,在確定使用壽命上較為簡單,而可靠性不夠,必須由大量模擬實驗進(jìn)行驗證。使用壽命得以確定后,必須全面考慮土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運(yùn)行(包括養(yǎng)護(hù)、維修、管理),保證修建的土木工程結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)預(yù)期壽命。
(二)進(jìn)一步關(guān)注土木工程結(jié)構(gòu)的耐久性問題
在建造和使用土木工程結(jié)構(gòu)中,必然會受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的影響,同時還會遭受巨大的交通荷載、地震荷載、風(fēng)荷載、疲勞荷載甚至是超載,這會產(chǎn)生人禍等安全意外,并且土木工程結(jié)構(gòu)使用的材料會隨著時間不斷老化損耗,結(jié)構(gòu)中各個部門或多或少會被損壞。從大部分的病害實例可知,不僅包括施工和材料兩個因素,而且構(gòu)造上也就是設(shè)計上的不足對結(jié)構(gòu)耐久性也有影響,并具有決定性作用。
(三)不能忽視環(huán)境對于土木工程結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的影響
在設(shè)計土木工程結(jié)構(gòu)耐久性時,特別要對環(huán)境因素對鋼筋和混凝土產(chǎn)生的腐蝕反應(yīng)給予高度重視。針對海邊的土木工程結(jié)構(gòu)來說,必須要對環(huán)境的氯離子侵蝕狀況進(jìn)行充分了解,該類型的環(huán)境因素會嚴(yán)重腐蝕土木工程結(jié)構(gòu)耐久性,這會產(chǎn)生極大影響。
(四)更深入地研究土木工程結(jié)構(gòu)在疲勞荷載作用下的反應(yīng)及對策
因為在土木工程結(jié)構(gòu)中承擔(dān)著動荷載作用,包括活荷載作用和風(fēng)荷載作用,該類的作用力會對土木工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成循環(huán)往復(fù)并產(chǎn)生變化的應(yīng)力,不僅會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,使其震動,甚至?xí)o結(jié)構(gòu)帶來疲勞損傷,這一問題逐漸積累,對內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的傷害。因為土木工程結(jié)構(gòu)使用的材料一般難以實現(xiàn)真正的均勻和連續(xù),同時會導(dǎo)致出現(xiàn)較小的問題和不足,在上述循環(huán)往復(fù)并不斷變化的應(yīng)力的作用和影響下,這些細(xì)小的問題都會逐漸擴(kuò)大,進(jìn)而形成一定損傷,這些必須受到重視,否則會逐漸惡化,對整個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利,影響其安全性。而在研究疲勞荷載作用上,不單單是研究土木工程結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu),通過實踐可知,一些土木工程結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位上的構(gòu)件由于未能有效抵抗疲勞荷載作用,進(jìn)而導(dǎo)致局部失效,最終則造成了土木工程結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)失效。
三、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題及設(shè)計措施
(一)基礎(chǔ)連系梁設(shè)計的常見問題及設(shè)計措施
對于樁基礎(chǔ)而言,需要在單樁承臺彼此呈90°角的方向安裝連系梁;且設(shè)計安裝過程中需要首先考慮短向問題。對于單一擴(kuò)展型基礎(chǔ)而言,實際施工階段,需要提供對單一基礎(chǔ)及其連系梁間的縫隙進(jìn)行處理,選擇混凝土填充,確保和基礎(chǔ)頂面完成對齊,接著便可以開始基礎(chǔ)連系梁澆筑工程。經(jīng)過上述處理,能夠讓連系梁計算跨度合理減小,更加符合設(shè)計要求。如果是通過基礎(chǔ)連系梁完善柱底彎矩,那么需要按照框架梁狀態(tài),對其配筋與截面尺寸實施合理的設(shè)計。在這種情況下,需要對所有梁正彎矩鋼筋進(jìn)行處理,且位置選擇1/2跨處,對于基礎(chǔ)連系梁而言,框架柱部分的縱筋需要采用箍筋的方式進(jìn)行加密、錨固,確保和上層框架梁之間完美一致。
(二)框架結(jié)構(gòu)柱設(shè)計的常見問題及設(shè)計措施
在考慮抗震性能問題時,需要按照抗震設(shè)計要求開展加密工程。除此之外,加密柱的高度不可以超過柱高區(qū)范圍這一要求作為前提條件,采用加密方法,使樓梯和角柱間梯柱、框架柱得到有效保護(hù)。一般來講,框架結(jié)構(gòu)柱截面部分應(yīng)當(dāng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn):如果土木工程結(jié)構(gòu)需要達(dá)到1、2、3級抗震標(biāo)準(zhǔn),那么截面邊長需要超過400mm;如果土木工程結(jié)構(gòu)需要達(dá)到4級抗震標(biāo)準(zhǔn),那么邊長需要超過300mm;如果并未考慮抗震問題,那么邊長需要超過250mm。實際施工過程應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循以上標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理,防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題,引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。
四、結(jié)束語
綜上所述,對于現(xiàn)代土木工程項目建設(shè)而言,在整個體系中,一個至關(guān)重要的部分就是工程建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計措施管理,各種內(nèi)外部因素都容易對其產(chǎn)生影響,因此,必須以工程結(jié)構(gòu)設(shè)計措施的控制與管理作為其依據(jù),有助于各設(shè)計單位有效提升土木工程項目的品質(zhì),保障廣大社會人民群眾的基本權(quán)益。工程設(shè)計人員對土木工程項目建設(shè)中設(shè)計階段的控制與管理,必須全面了解此項工作的技術(shù)重難點,從而構(gòu)建完善的工程設(shè)計管理體系。總而言之,唯有保證土木工程項目良好的設(shè)計措施應(yīng)用質(zhì)量,積極做好技術(shù)優(yōu)化與創(chuàng)新的控制和管理,才能確保土木工程項目建設(shè)的質(zhì)量和品質(zhì)。而設(shè)計階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計措施管理,對于土木工程的發(fā)展也將越來越重要。
參考文獻(xiàn)
[1]石善民.韓素容.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及規(guī)范應(yīng)用中若干問題的探討[J].工程質(zhì)量,2010(03).
關(guān)鍵詞:土木工程;施工;技術(shù)要點;技術(shù)創(chuàng)新
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
引言:
現(xiàn)今,雖然國民經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展帶動了土木工程的進(jìn)步,也取得了許多可喜的成果,但是由于起步較晚,所以土木工程施工方面還存在著一些問題。土木工程是人類改造自然的重要技術(shù)之一,土木工程施工技術(shù)為人類的生產(chǎn)生活提供了基本的生存保障和生產(chǎn)需要。在現(xiàn)代社會中,土木工程已經(jīng)發(fā)展成為具有多分支的綜合性大型學(xué)科,包括道路、橋梁、工民建筑、水利、鐵路、港口等工程在內(nèi)的多種學(xué)科,要想使土木工程更好的服務(wù)于社會,就要對土木工程施工技術(shù)進(jìn)行認(rèn)識,以提高土木工程的工程質(zhì)量。
一、土木工程施工技術(shù)的特點
在科技和經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下,土木工程全新的、規(guī)模較大的施工工程不斷增多,整體的施工技術(shù)也得到了不斷發(fā)展,當(dāng)前我國土木工程施工規(guī)模較大、數(shù)量較多,土木工程整體施工特點包括:
1、具有較強(qiáng)的流動性和相對固定性
即相同土木工程中施工人員在工作區(qū)域內(nèi)的流動以及整個施工隊伍的合理流動;
2、具有綜合性
土木工程的完成需要施工、監(jiān)理、設(shè)計和材料供應(yīng)方等多方進(jìn)行協(xié)調(diào)配合;
3、具有受干擾性和復(fù)雜性
原因在于土木工程技術(shù)應(yīng)用較為復(fù)雜,施工時會收到施工環(huán)境、施工氣候條件等外界因素的干擾,導(dǎo)致工程施工周期的變化。
二、土木工程施工技術(shù)要點
1、深基坑施工技術(shù)
現(xiàn)代土木工程施工中,城市高層建筑如雨后春筍般拔起,高層建筑對抗震。地下空間的發(fā)掘利用,因此施工過程中對深基坑支擋的技術(shù)要求越來越高。深基坑支擋技術(shù)在土木工程施工的需求下,在施工技術(shù)上有較大的發(fā)展和創(chuàng)新。深基坑支擋技術(shù)的創(chuàng)新之一是樁錨支擋體系的應(yīng)用。對于深掘深度較深的土建施工,如果土建施工中的地質(zhì)條件較差,土質(zhì)酥松、坑壁土質(zhì)密度不高,通常采用預(yù)應(yīng)力錨桿和灌注樁體系。針對地下水位上下的不同類型的圖層宜采用引進(jìn)的套管水沖法成錨工藝。土木工程施工中,許多臨時支擋的加固樁或地下支撐墻或永久性的支擋樁或支擋柱可以實施支擋與承重一體化的支擋技術(shù)方案,一體化的承重與支擋系統(tǒng)既能夠滿足支擋的需要和承重要求,又能夠提高施工速度,節(jié)約資源、能源,提高建筑施工工程的社會經(jīng)濟(jì)效益。在土木工程施工的支擋技術(shù)中,旋挖施工工藝在管控灌注樁施工中也是較為科學(xué)合理的技術(shù)創(chuàng)新方案,但在利用旋挖灌柱樁施工中必須保證成孔質(zhì)量,較少施工質(zhì)量中的不利影響因素。
2、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)
目前我國高層建筑數(shù)量逐漸增多,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)技術(shù)隨之發(fā)展起來,雖然該技術(shù)在設(shè)計圖紙中會體現(xiàn)出來,但鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工設(shè)備、施工材料、施工工藝還需由施工單位自行選擇和應(yīng)用。這樣一來,不但施工材料質(zhì)量和施工操作規(guī)范性得不到保證,樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量問題也難以避免。在此情況下,應(yīng)提高對鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工的重視,尤其是對該技術(shù)的施工材料、設(shè)備及施工操作做出明確的、標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范,從而促進(jìn)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)技術(shù)的不斷完善和成熟。
3、沉井基礎(chǔ)施工
沉井是由刃腳、井筒、內(nèi)隔墻等組成的呈圓形或矩形的筒狀鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),多用于重型設(shè)備基礎(chǔ)、橋墩、水泵站、取水結(jié)構(gòu)、超高層建筑物的基礎(chǔ)等,施工過程:施工時首先制作井筒,然后在井筒內(nèi)挖土,使井筒靠其自重沉入土中。井筒的最下端為刃腳,形狀如刀刃,在沉井下沉過程中使沉井切入土中。沉井的外壁為井筒,在下沉過程中起擋土作用,同時靠其自重可以克服筒壁與土之間的摩阻力和刃腳底部的土阻力,使沉井能在自重作用下逐步下沉。
4、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)
在土木工程施工技術(shù)中,預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)中的創(chuàng)新之一是體外預(yù)應(yīng)力的發(fā)展與應(yīng)用。體外應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力筋布置在混凝土截面外的預(yù)應(yīng)力,與傳統(tǒng)的布置于構(gòu)件截面內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋,所提供的有粘結(jié)或者無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力相對應(yīng)。體外預(yù)應(yīng)力在大跨度土木工程和預(yù)應(yīng)力混凝土道橋施工和特種結(jié)構(gòu)施工中有一定程度的應(yīng)用。其中粘接體外預(yù)應(yīng)力是體外預(yù)應(yīng)力應(yīng)用中的典范之一,這種預(yù)應(yīng)力在管道結(jié)構(gòu)外,產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力摩擦損失較小,便于后期維護(hù)檢查,同時在管道的鋪設(shè)過程中便于控制。無粘接力體外預(yù)應(yīng)力體系也是應(yīng)用較多的體外預(yù)應(yīng)力施工方式,無粘接力體外預(yù)應(yīng)力施工操作簡單,單根無粘接摩擦損失相當(dāng)小,體外預(yù)應(yīng)力比傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力施工更加科學(xué)合理,經(jīng)濟(jì)效益也更高。
三、施工技術(shù)的創(chuàng)新
1、新型預(yù)應(yīng)力技術(shù)
體外預(yù)應(yīng)力作為后張預(yù)應(yīng)力體系的重要分支之一,是預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,是近年來的熱點。顧名思義,體外預(yù)應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力筋布置在混凝土截面外的預(yù)應(yīng)力,與傳統(tǒng)的布置于構(gòu)件截面內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋,所提供的有粘結(jié)或者無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力相對應(yīng)。體外預(yù)應(yīng)力現(xiàn)階段主要應(yīng)用在特種結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁和大跨度建筑工程結(jié)構(gòu)中,形成了兩種主要體系。體系一是有粘結(jié)體外預(yù)應(yīng)力體系,優(yōu)點是預(yù)應(yīng)力摩擦損失小,因為孔道管在結(jié)構(gòu)體外,容易檢查和控制管道的鋪設(shè)質(zhì)量及其水密性;體系二是無粘結(jié)體外預(yù)應(yīng)力體系,優(yōu)點是可采用單根張拉工藝,易于操作,且單根無粘結(jié)筋的摩擦損失極小。體外預(yù)應(yīng)力相對于傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力體系有很多優(yōu)點,對工程經(jīng)濟(jì)效益有積極影響。
2、深基坑支擋技術(shù)發(fā)展
由于高層建筑的發(fā)展、抗震與人防的需要和地下空間利用的需求,再加上大型深埋設(shè)備基礎(chǔ)的施工,深基坑支擋問題越來越多。在這些需求和障礙的促進(jìn)下,深基坑支擋技術(shù)在下面兩個方面得到了較大的發(fā)展,實現(xiàn)是施工技術(shù)的創(chuàng)新。第一,樁、樁―錨支擋體系。對于開挖深度大、坑壁土質(zhì)差的情況,通常采用灌注樁―預(yù)應(yīng)力錨桿體系。引進(jìn)的套管水沖法成錨工藝適用于地下水位上下的各種類型的土層,但效率不盡人意。第二,支擋與承重結(jié)構(gòu)一體化。用于臨時支擋的樁或者地下連續(xù)墻和永久性的柱、地下室墻一體化后,施工速度得到提高,投資效果得到加強(qiáng),資源得到節(jié)約,得到良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。另外,鉆孔灌注樁施工中更加先進(jìn)的施工工藝―旋挖已經(jīng)投入使用,使成孔質(zhì)量得到保證,減小認(rèn)為不確定因素對施工質(zhì)量的影響。
四、土木工程施土技術(shù)的發(fā)展方向
1、科技化趨勢
科學(xué)技術(shù)是社會第一生產(chǎn)力。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是現(xiàn)代社會的顯著標(biāo)志,無論是電子計算機(jī)技術(shù)還是系統(tǒng)工程建造技術(shù)的發(fā)展都為土木工程的施工技術(shù)發(fā)展提供了科技保障。因此土木工程施工技術(shù)科技化趨勢是必然要求也是土木工程建設(shè)發(fā)展的必由之路。經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展要求民用建筑在質(zhì)量保證的同時經(jīng)濟(jì)效益也要有所保障,因此建筑工程造價管理是土木工程施工技術(shù)發(fā)展的追求目標(biāo)。這就需要采用高級科學(xué)技術(shù)手段滿足工程施工生產(chǎn)需要,充分利用科技推動建筑施工過程的的科技化、機(jī)械化、智能化、自動化的不斷發(fā)展,降低額外支出的人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)來達(dá)到工程造價管理的問題,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)。
2、自動化趨勢
自動化施工技術(shù)理念是現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展方向。利用智能型機(jī)械設(shè)備、電子信息技術(shù)管理終端和全自動化控制系統(tǒng)對土木工程的施工轉(zhuǎn)換到智能化、自動化的發(fā)展方向是土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的趨勢。運(yùn)用自動化發(fā)展統(tǒng)一、高效、流水線式的施工一體化流程,以標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化的成套技術(shù)改造建筑業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,提高建筑施工效率和水平,同使減少人為勞力的施工危險,例如運(yùn)用自動化建筑構(gòu)件到外部腳手架進(jìn)行建筑工程作業(yè),保證施工的同時降低安全風(fēng)險。提高生產(chǎn)效率的同時保證工程的安全順利進(jìn)行,因此自動化、智能化的發(fā)展土木工程施工技術(shù)發(fā)展的趨勢。
3、生態(tài)化趨勢
隨著社會對自然環(huán)境的關(guān)注程度日益提高和社會生態(tài)化的需要,建筑工程施工與環(huán)境的可持續(xù)化協(xié)調(diào)發(fā)展成為重要課題。工過程中生態(tài)化已經(jīng)成為各行各業(yè)的共同趨勢,土木工程施工技術(shù)也不例外,生態(tài)化的土木工程施工技術(shù)也成為建筑行業(yè)發(fā)展的要求。
在建筑施工中要體現(xiàn)出綠色施工技術(shù),首先要具備綠色施工發(fā)展思想,要綜合應(yīng)用土木工程綠色施工技術(shù),達(dá)到節(jié)能環(huán)保、生態(tài)平衡、節(jié)約建筑生產(chǎn)要素、降低建筑安全生產(chǎn)風(fēng)險。例如運(yùn)用新型的節(jié)能環(huán)保建筑施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工辦公,減少污染和能源損耗;注意充分利用節(jié)能環(huán)保的建筑材料進(jìn)行施工,降低工程施工過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染,充分利用太陽能、風(fēng)能等新能源,為土木工程項目提供新的科技能源,減少能耗,這也是未來建筑的發(fā)展方向;對于光污染和聲污染源頭進(jìn)行盡量的降低,達(dá)到環(huán)保的目的。使得在建筑行業(yè)發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益的同時為居民提供良好的、高品質(zhì)的、綠色的民用建筑,達(dá)到建筑建造與環(huán)境保護(hù)的生態(tài)化和諧統(tǒng)一,達(dá)到可持續(xù)化發(fā)展的目標(biāo)。這也是所有工程建造所追求的是環(huán)境與人類社會發(fā)展的共同目標(biāo)。
五、結(jié)束語
在當(dāng)前已修建的土木工程建設(shè)中,很多工程在使用的過程中會因為各種因素的影響而使工程整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷或性能降低的情況,這對于保證土木工程的使用安全性是非常不利的,為了提高土木工程的使用性能,延長其使用壽命,就需要不斷的研發(fā)新的土木工程施工技術(shù),使土木工程的質(zhì)量得到更大的提高。
參考文獻(xiàn):
[1]刁立明.淺析當(dāng)前我國土木工程施工技術(shù)存在的問題與發(fā)展[J].華章,2011.
[2]尚亞偉,應(yīng)巍.土木工程施工技術(shù)發(fā)展與展望[J].土木建筑學(xué)術(shù)文庫,2011.
[3]李潮清.建筑施工技術(shù)管理及質(zhì)量問題的處理[J].科技信息(科學(xué)教研),2007,(14).
關(guān)鍵詞:土木工程;現(xiàn)狀;發(fā)展
1土木工程發(fā)展的意義
土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義從兩個方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施,如建筑工程、公路與城市道路工程和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下開發(fā)空間利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計、施工等工程活動。經(jīng)過多年的發(fā)展,目前土木工程的實踐和研究已經(jīng)取得顯著成就,無論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析,還是結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段,都有了巨大的突破,展望未來,土木工程仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步探討。
2土木工程的現(xiàn)狀
2.1土木工程建設(shè)成就巨大
自改革開放以來,我國高層建筑的發(fā)展進(jìn)人了一個嶄新的階段,高層建筑不僅在數(shù)量上越來越多,而且在高度上也越來越高。我國將有公路160萬km,其中高速公路2.5萬km,2010年,全國高速公路將達(dá)3萬km。
2.2新型建筑材料的開發(fā)與應(yīng)用
近年來,隨著高標(biāo)號水泥的大量生產(chǎn),鋼纖維和玻璃纖維混凝土、聚合物浸漬混凝土等快硬、高強(qiáng)、輕質(zhì)、復(fù)合和節(jié)能混凝土的研制,復(fù)合、新型墻體材料的開發(fā),鋼化玻璃、多功能涂層玻璃、雙層中空玻璃等建筑用平板玻璃等的發(fā)展,都帶來了土木工程的結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計理論和施工技術(shù)等方面的新發(fā)展。而從20世紀(jì)80年代興起的碳纖維的應(yīng)用研究,更是土木工程在這一領(lǐng)域的又一重大突破。國內(nèi)由呂志濤院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組及其他研究機(jī)構(gòu)業(yè)已開展利用碳纖維布對鋼筋混凝土梁、板、柱進(jìn)行加固的研究,已取得許多成果,標(biāo)志著我國在這一領(lǐng)域已處于較為領(lǐng)先的地位。目前,利用碳纖維材料加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)已在工程中獲得應(yīng)用,其前景非常廣闊。
2.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
20世紀(jì)80年代,我國預(yù)應(yīng)力技術(shù)已從單個構(gòu)件發(fā)展到預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的新階段。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用已擴(kuò)大到大跨度、大柱網(wǎng)、大開間的多層與高層建筑,連續(xù)橋、斜拉橋等橋梁結(jié)構(gòu),核電站預(yù)應(yīng)力安全殼、大型預(yù)應(yīng)力儲倉與儲液池,預(yù)應(yīng)力地錨與預(yù)應(yīng)力管樁等特種預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。
預(yù)應(yīng)力技術(shù)也是建造大跨度公共建筑、大型會議展覽中心及大開間住宅的重要技術(shù),也是高層、超高層建筑和承受特重荷載的結(jié)構(gòu)中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在解決大、高、重、新建筑工程的設(shè)計和建造難題中發(fā)揮著其獨(dú)特的優(yōu)勢。
此外,預(yù)應(yīng)力技術(shù)還將推動建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新,如預(yù)應(yīng)力拉桿替代柱的懸掛建筑結(jié)構(gòu)將獲得一定的發(fā)展。在公路工程中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)對解決路面混凝土開裂和減少伸縮縫,提高使用壽命具有良好的應(yīng)用前景。
2.4土木工程的可靠度理論的研究應(yīng)用
長期以來,人們一直習(xí)慣于以安全系數(shù)作為土木工程的評價指標(biāo)。然而,安全系數(shù)只是一個由確定的信息得到的一個定值,它未能考慮設(shè)計變量中任何客觀存在的變異性,某一特定的安全系數(shù)值,對于不同的工程未必具有同樣的意義。
考慮實際工程中的不確定因素,對工程進(jìn)行隨機(jī)力學(xué)分析和可靠度評估具有十分重要的意義。
3土木工程未來的發(fā)展趨勢
3.1向地下發(fā)展
我國城市地下空間的開發(fā)尚處于初級階段,目前已有北京、上海、廣州等六個城市建有地鐵,已開通的總長度達(dá)215公里;設(shè)有140個地鐵站,北京地鐵長度已達(dá)41.6公里。現(xiàn)在正在開發(fā)地鐵的城市,如哈爾濱市、沈陽市等。
3.2防震抗風(fēng)與減災(zāi)
隨著超高層、超大跨橋梁和大跨結(jié)構(gòu)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的興建,結(jié)構(gòu)設(shè)計呈現(xiàn)更長、更高、更柔的發(fā)展趨勢。許多情況下風(fēng)荷載和地震荷載已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素。因此大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系抗風(fēng)抗震的設(shè)計理論及其相關(guān)問題將被進(jìn)一步關(guān)注。相關(guān)的研究課題將包括設(shè)計地震動及災(zāi)害性風(fēng)荷載的作用機(jī)理;超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的抗風(fēng)與抗震,特大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)體系及抗風(fēng)抗震。
3.3向高空延伸
現(xiàn)在人工建筑物最高的為646m的波蘭Gal〕in227kHz長波臺鋼塔,由巧根鋼纖繩錨拉。日本擬在東京建造soo.7m高的千年塔,它在距海約1.25英里的大海中,將工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等融于一體的抗震豎向城市中,居民可達(dá)5萬人。中國擬在上海附近的1.6公里寬,Zoom深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈,居民可達(dá)10萬。印度也提出將投資50億建造超級摩天大樓,其地上共202層,高達(dá)710m。
3.4大力發(fā)展高性能混凝土
美國混凝土學(xué)會將高性能混凝土定義為具有易灌實、易密實,不離析,能長期保持優(yōu)越的力學(xué)性質(zhì),早期強(qiáng)度高、韌性好,體積穩(wěn)定、在惡劣環(huán)境下使用壽命長等所要求性能的勻質(zhì)混凝土。
1992年里約熱內(nèi)盧召開的地球峰會將”可持續(xù)發(fā)展’‘定義為‘,與地球生態(tài)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的經(jīng)濟(jì)活動”。指出對環(huán)境無害的混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)賴以建立的3個主要支柱是對混凝土原材料的節(jié)約、混凝土耐久性的提高以及混凝土技術(shù)從簡約法到整體法的轉(zhuǎn)變。因此發(fā)展高性能混凝土必須采用可持續(xù)發(fā)展的、對環(huán)境無害的混凝土技術(shù),在研制各種外加劑和凝膠材料的同時,更應(yīng)大力研究骨料替代、水泥替代和礦物摻料的使用等利用廢棄材料來改善混凝土的性能,提高其耐久性的方法。
3.5基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的應(yīng)用研
究將成為土木工程中的一個熱門結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論是20世紀(jì)60年代建立起來的,目前已在飛機(jī)、船舶、機(jī)械等制造行業(yè)和重要的大型土木工程中得到應(yīng)用,取得顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。但這種優(yōu)化方法尚未在土木工程中得到普遍應(yīng)用,優(yōu)化的要求也未能在規(guī)范中得到體現(xiàn)。
4結(jié)束語
土木工程未來的發(fā)展方向,結(jié)構(gòu)性能的發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展等一系列內(nèi)容。未來的土木工程可能不僅可以抗震、抗風(fēng),甚至可以抗暴、抗海嘯、防火、防撞、防輻射等。科技的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的繁榮將帶給土木工程發(fā)展的春天。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]土木工程 從業(yè)能力 培養(yǎng)措施
[作者簡介]董艷英(1970- ),女,河北盧龍人,河北科技師范學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院,副教授,碩士,主要從事土木工程專業(yè)教學(xué)與研究;張立山(1972- ),男,河北灤南人,河北科技師范學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院,副教授,碩士,主要從事工程管理專業(yè)教學(xué)與研究;朱天志(1966- ),男,河北盧龍人,河北科技師范學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院,教授,碩士,主要從事土木工程教學(xué)與研究。(河北 秦皇島 066004)
[基金項目]本文系2010年度河北省高等學(xué)校科學(xué)研究基金項目“‘土木工程+工程管理’整合式雙專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實踐”(項目編號:jygh2010002)和2008年河北科技師范學(xué)院教學(xué)研究項目“土木工程專業(yè)學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐”(項目編號:0812)的研究成果。
[中圖分類號]g647 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]a [文章編號]1004-3985(2013)12-0092-02
據(jù)不完全統(tǒng)計,全國有400余所大學(xué)設(shè)置土木工程專業(yè),在校生30余萬人。在我國目前的高等教育體制下,國家重點發(fā)展一批重點大學(xué),主要培養(yǎng)高精尖的研究型人才。地方政府重點扶植高職高專院校,主要培養(yǎng)直接面向生產(chǎn)一線的技能型人才。中間的教學(xué)型普通高校應(yīng)該進(jìn)行應(yīng)用型本科教育,主要培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的應(yīng)用型技術(shù)管理人才。對于普通高等院校的土木工程專業(yè),也應(yīng)該進(jìn)行應(yīng)用型教育模式,培養(yǎng)符合市場需求具備一定從業(yè)能力的應(yīng)用型人才。
一、土木工程專業(yè)畢業(yè)生的從業(yè)能力要求
按照高等學(xué)校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會編制的《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》的說明,土木工程專業(yè)主要培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德智體美全面發(fā)展,掌握土木工程學(xué)科的基本原理和基本知識,獲得工程師基本訓(xùn)練,能勝任建筑、橋梁、隧道等各類土木工程設(shè)施的設(shè)計、施工與管理,具有扎實基礎(chǔ)理論、較寬厚專業(yè)知識和良好實踐能力與一定創(chuàng)新能力的高級專門人才。畢業(yè)生能夠在有關(guān)土木工程的設(shè)計、管理、教育、金融與保險等部門從事技術(shù)或管理工作。
二、土木工程人才培養(yǎng)中存在的問題
1.培養(yǎng)方向偏離就業(yè)需求。高等學(xué)校為了適應(yīng)人才市場,有利于畢業(yè)生就業(yè),拓寬了土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃口徑。造成的直接后果是:畢業(yè)生專業(yè)知識不足,專業(yè)性不強(qiáng),工作起來上手慢,畢業(yè)后至少需要在企業(yè)相關(guān)崗位工作3~4年才能熟悉具體工作。通過對普通院校土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生的就業(yè)情況進(jìn)行調(diào)查,學(xué)生畢業(yè)后主要從事施工管理類工作,其余部分同學(xué)從事勘察設(shè)計、房地產(chǎn)管理等工作。而高等院校土木工程專業(yè)在制訂培養(yǎng)方案時,往往將學(xué)生畢業(yè)后的工作方向預(yù)定為工程勘察設(shè)計方向,開設(shè)大量結(jié)構(gòu)設(shè)計類課程,忽視了施工管理類課程的合理設(shè)置,導(dǎo)致專業(yè)課程體系與學(xué)生畢業(yè)后的實際工作需求不一致。
2.工程管理類知識較薄弱。通過對用人單位進(jìn)行回訪,發(fā)現(xiàn)土木工程專業(yè)畢業(yè)生掌握的工程技術(shù)類知識比較扎實,相對而言工程管理類知識比較薄弱,不能滿足建設(shè)企業(yè)對土木工程復(fù)合型人才的具體需求。按照目前普通高校土木工程專業(yè)傳統(tǒng)的教育模式,在制訂培養(yǎng)方案時往往過多強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論教育和專業(yè)技術(shù)教育,而忽視經(jīng)濟(jì)、管理、法規(guī)類管理知識的教育。
土木工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)前景與國家宏觀政策及經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向息息相關(guān)。近幾年隨著國家在基本建設(shè)領(lǐng)域的投入不斷加大,城市建設(shè)和路橋建設(shè)不斷升溫,土木工程專業(yè)的就業(yè)形勢持續(xù)高升。能否順利就業(yè)已經(jīng)不再是土木工程專業(yè)畢業(yè)生需要考慮的問題。但是,建設(shè)行業(yè)的薪酬水平近年來不斷呈現(xiàn)出管理崗位高于技術(shù)崗位的傾向,土木工程專業(yè)畢業(yè)生在自己的職業(yè)生涯中不可避免地要從技術(shù)轉(zhuǎn)向管理,管理知識的欠缺成為其事業(yè)上升的瓶頸。
3.工程實踐操作能力較低。土木工程專業(yè)課程中的專業(yè)理論知識來源于工程實踐,學(xué)生學(xué)完后又需要將其應(yīng)用于工程實踐。作為土木工程專業(yè)的畢業(yè)生既要具備一定的專
理論基礎(chǔ)知識,同時還應(yīng)該具備一定的實際工程實踐操作能力。事實上,在目前的教學(xué)過程中,土木工程教學(xué)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容未能及時更新,能夠?qū)⒉煌祁惖闹R綜合在一起的課程比較少,還存在理論教學(xué)與實踐操作脫離的現(xiàn)象。教學(xué)方法仍然以教師主觀講授為主,還不具備學(xué)生自我體驗、自主學(xué)習(xí)、自由創(chuàng)新的環(huán)境。近年來全國幾乎所有的高校都在不斷擴(kuò)招,學(xué)生數(shù)量成倍增長,而各高校的實驗教學(xué)設(shè)備與師資力量卻未同步增長,土木工程專業(yè)的實踐教學(xué)效果被不同程度地削弱。教學(xué)實驗往往局限于驗證性實驗,多年來一直被教育專家所提倡的自主性、設(shè)計性實驗難以得到落實。學(xué)生在生產(chǎn)實習(xí)過程中停留在現(xiàn)場參觀階段,很少能實際參與到工程實施的具體工作中。課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容大多脫離工程實際,基本都是指導(dǎo)教師按照參考書虛擬的設(shè)計任務(wù)。目前各高校的生師比普遍比較高,土木工程專業(yè)表現(xiàn)尤為突出,學(xué)生數(shù)量的大幅增長直接導(dǎo)致教師對學(xué)生實踐教學(xué)的指導(dǎo)效果大打折扣。這樣的教學(xué),培養(yǎng)出來的學(xué)生工程實踐操作能力比較低,不能滿足實際工作的需求。
三、土木工程專業(yè)從業(yè)能力培養(yǎng)的措施
1.準(zhǔn)確定位專業(yè)方向和培養(yǎng)目標(biāo)。普通高校土木工程專業(yè)要根據(jù)本專業(yè)的發(fā)展歷程、辦學(xué)條件和學(xué)校的地理位置,合理把握自己的辦學(xué)層次,準(zhǔn)確定位自己的專業(yè)方向和培養(yǎng)目標(biāo)。普通高校的土木工程專業(yè)要立足地方,為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展服務(wù)。在原有辦學(xué)基礎(chǔ)上,發(fā)揮本校學(xué)科優(yōu)勢,以用人單位實際需求為導(dǎo)向,著重培養(yǎng)懂技術(shù)、懂管理、懂經(jīng)濟(jì)、了解相關(guān)建設(shè)法規(guī)并具備較強(qiáng)工程能力的復(fù)合型施工人才。建設(shè)領(lǐng)域相關(guān)注冊工程師考試的內(nèi)容反映了建設(shè)企業(yè)對土木工程專業(yè)工程師知識結(jié)構(gòu)的要求,也為高等院校設(shè)置專業(yè)方向、確定人才培養(yǎng)規(guī)格提供了重要參考。目前,與土木工程專業(yè)相關(guān)的注冊工程師主要有:結(jié)構(gòu)工程師、建造師、監(jiān)理工程師、土木工程師(巖土)、造價工程師等。在制訂培養(yǎng)方案時,可以按照上述注冊工程師的考試內(nèi)容設(shè)置滿足考試需求的專業(yè)基礎(chǔ)課程,然后按照不同類別注冊工程師的具體專業(yè)知識需求設(shè)置不同的專業(yè)方向。 2.開設(shè)管理類課程或輔修專業(yè)。隨著國民經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展,建設(shè)企業(yè)對土木工程專業(yè)畢業(yè)生在知識結(jié)構(gòu)方面的要求發(fā)生了明顯改變,懂得經(jīng)濟(jì)和管理、了解建設(shè)法規(guī)知識已經(jīng)成為工程技術(shù)人員不可或缺的基本素質(zhì)。高校土木工程專業(yè)的教育工作者,要充分認(rèn)識到工程管理類課程的重要性,將工程管理類課程設(shè)置為土木工程專業(yè)課程體系中的一個重要模塊。在工程管理類課程的設(shè)置上要學(xué)以致用,盡量結(jié)合國家目前實行的建設(shè)領(lǐng)域的注冊工程師(建造師、造價師、監(jiān)理工程師等)的考試內(nèi)容。可以開設(shè)建設(shè)法規(guī)、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)原理、工程項目管理、建筑企業(yè)管理、工程建設(shè)監(jiān)理、施工組織與管理、工程造價管理等課程。考慮到土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案對課程總學(xué)時的限制,工程管理類課程不可能設(shè)置太多。如何在有限的教學(xué)過程中讓學(xué)生掌握比較實用、系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)管理知識,就顯得非常重要。建議設(shè)有工程管理本科專業(yè)的高校,可以面向土木工程專業(yè)在校生開設(shè)工程管理輔修專業(yè),這樣就可以在培養(yǎng)方案的學(xué)時限制之外比較寬松地開設(shè)工程管理類相關(guān)課程。
3.改革并有效實施實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在制訂土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案時,要以實際工作需求為目標(biāo),突出實踐教學(xué)的地位與作用,理論教學(xué)要為實踐教學(xué)服務(wù),強(qiáng)化實踐能力的培養(yǎng)。將實驗、技能訓(xùn)練、各種實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮與安排,以解決實際工程任務(wù)為最終目標(biāo),構(gòu)建相對獨(dú)立的實踐教學(xué)體系。通過四年培養(yǎng),要讓畢業(yè)生具備一定的工程實踐操作能力,能夠在短時間內(nèi)勝任土木工程設(shè)計、施工、管理等實際工作任務(wù)。大力發(fā)展實踐教學(xué)基地建設(shè),與建設(shè)企業(yè)建立良性互動的長效機(jī)制,建立長期穩(wěn)定的伙伴關(guān)系,搭建土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)平臺。穩(wěn)定的實踐教學(xué)基地解決了學(xué)生各種實習(xí)的場地問題,基地企業(yè)的工程技術(shù)人員可以填補(bǔ)學(xué)校指導(dǎo)教師在實際工程經(jīng)驗上的空白。逐步建立學(xué)校與建設(shè)企業(yè)之間的產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制,學(xué)校土木工程實驗中心可以與社會工程質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)實現(xiàn)資源共享,學(xué)生可以在周末和假期到工程質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行實習(xí),可以開展綜合性、設(shè)計性實驗,可以和企業(yè)一起通過科研實驗解決實際工程問題。
課
程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計要以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),重在培養(yǎng)學(xué)生綜合利用所學(xué)專業(yè)理論知識解決實際問題的能力。要重視選題環(huán)節(jié),由指導(dǎo)教師以實際擬建工程或已建工程為背景,結(jié)合設(shè)計考核目標(biāo)擬定設(shè)計題目、設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計范圍,選擇常規(guī)結(jié)構(gòu)形式,真題真做,嚴(yán)格按照工程規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,讓學(xué)生學(xué)會使用工程設(shè)計軟件,畢業(yè)后直接可以勝任簡單工程的設(shè)計任務(wù)。實踐教學(xué)是理論知識與工程實踐有機(jī)結(jié)合的有效途徑,抓好實踐教學(xué)環(huán)節(jié)才能使學(xué)生學(xué)會從工程的角度來發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題,從而達(dá)到理論和實際的有效融合,培養(yǎng)出滿足土木工程專業(yè)從業(yè)要求的應(yīng)用型人才。
4.加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。土木工程專業(yè)畢業(yè)生的綜合能力和知識面是用人單位面試考核的重點,建設(shè)企業(yè)最需要的是復(fù)合型人才。可以說能力比知識更重要,如果能力單一,即使暫時就業(yè),后期的事業(yè)發(fā)展也會受到限制。在校期間需要重點培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、創(chuàng)造能力、決策能力等。土木工程專業(yè)學(xué)生在掌握本專業(yè)知識和技能的同時,還需要多參加社會實踐活動,通過社會實踐活動不斷提升自己的綜合能力。生產(chǎn)實習(xí)可以由學(xué)生自己去聯(lián)系實習(xí)工地,爭取通過自己努力實現(xiàn)帶薪頂崗實習(xí),這樣既鍛煉了學(xué)生的社會交往能力,又在實際工作過程中培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作能力、組織能力以及解決實際工程問題的綜合分析能力。
5.積極培養(yǎng)“雙師型”師資力量。土木工程專業(yè)任課教師尤其是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)指導(dǎo)教師要實行“雙師制”,既要有高等教育教師資格證書,又要有相關(guān)工程崗位工程師證書。在保證完成常規(guī)教學(xué)任務(wù)的前提下,鼓勵教師參與工程實踐,參加與土木工程專業(yè)相關(guān)的執(zhí)業(yè)資格考試,對獲得注冊工程師執(zhí)業(yè)資格的教師,在評獎選優(yōu)和職稱評定時給予適當(dāng)優(yōu)先政策。根據(jù)任課教師的專業(yè)發(fā)展方向和學(xué)科建設(shè)的需要,定期輪流組織選派教師尤其是青年教師到勘察設(shè)計企業(yè)、施工企業(yè)、監(jiān)理企業(yè)等頂崗工作,掌握工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),熟練應(yīng)用工程設(shè)計或管理軟件,提高教師自身實踐操作能力。這樣,教師才能在教學(xué)過程中不只是講授枯燥無味的理論知識,而是能夠?qū)⒆约旱墓こ虒嵺`經(jīng)驗融合到課堂教學(xué)和實踐教學(xué),最終培養(yǎng)出滿足社會需求的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。
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