时间:2023-03-22 17:42:46
序论:在您撰写土木工程桥梁论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
通过对用人单位对某大学毕业生的使用情况的反馈和对2008届、2009届和2010届毕业生的跟踪调查来看,我校桥梁工程专业学生在就业过程中存在的主要问题是:一是专业基本知识掌握太少,与实际要求还有较大差距;二是实践与应用能力不强;三是工作适应能力较差,不能吃苦,随意擅自离职。其中的第一和第二点,反映了就业单位对毕业生掌握桥梁工程课程程度的要求较高,桥梁工程课程程学习的好坏直接影响到毕业生的工作能力。
二、目前桥梁工程课程学习的现状
1.桥梁工程课程枯燥无味,学生对该课程学习兴致不高。
土木类专业课程的学习特点就是培养学生动手、动脑及分析、应变能力,这些专业课程应着手培养学生的逻辑思维能力,抛开形象思维定式的约束,充分发挥学生的想象力,抓住问题的关键,从而帮助学生更好地认识科学发展的客观规律。在课程的学习中,很多学生反映土木类专业课程之一的桥梁工程课程有着公式繁多、难以理解、逻辑性强、抽象性强等问题,觉得该课程枯燥无味,因此对该课程的学习失去了兴趣。
2.没有掌握好桥梁工程课程的学习方法,课程重修率高。
因为桥梁工程课程的这些特点,而有些同学又没有掌握较好的学习桥梁工程课程的方法,导致了学生对该课程学习的厌怠,相当的学生在课堂上显得积极性不高。2010年学年,笔者从某大学《桥梁工程》课程的到课率调查情况来看,在《桥梁工程》课程的前阶段(本阶段主要讲述桥梁工程的概论,介绍桥梁的发展和建设成就,桥梁的组成等),学生到课率为90%以上;而在课程的中后阶段(本阶段主要讲述桥梁工程各种体系桥梁的构造和计算),学生到课率为75%~85%,明显低于课程前阶段的到课情况。总结原因主要是:学生对于桥梁专业有关于桥梁发展的内容听得懂也感兴趣,而对于桥梁构造及计算的内容感到枯燥无味。因为该部分内容理论相对较深,需要应用到前面的基础知识,如在学习“荷载横向分布系数”计算内容的时候,需要同学们运用到《结构力学》中求影响线的知识,如果影响线绘不出“荷载横向分布系数”是计算不出来的。有的同学听得一知半解,又不及时对上课内容进行课后消化,不懂的知识越积越多,索性就对《桥梁工程》课程失去了信心,便萌发了“与其坐在课堂上听‘天书’,不如出去干其他事”的想法,使得到课率产生了下滑。这种情况也导致了相当一部分同学对桥梁工程课程学习不足,课程重修率较高。从2009—2011年桥梁工程专业学生的《桥梁工程》考试(考试内容为包含大部分教学重点的中等难度的闭卷考试试题)成绩分析可知,三年里面年均重修率>15%,考试成绩>80分以上的比率<15%,这些数据也证实了这一点。
三、实践与探讨
1.加强基础理论学习,夯实专业基础。
专业课涵盖内容广泛,需有一定的基础课作为基础,而桥梁工程以《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《结构设计原理》等基础课程为基础,因此学好这些基础课程是学好《桥梁工程》的前提。学习要脚踏实地、一步一个脚印,不能操之过急。一些刚进大学的新生,还没开专业课,就急于去学习《桥梁工程》课程,结果看不懂也是正常的。如在学习梁桥构造的时候,主梁的构造及配筋为什么是这样一个原则或这样的规律,这是与《材料力学》和《结构设计原理》的知识相关的,如果没有这些基础知识做铺垫就不能真正掌握梁桥主梁构造及配筋的原理。
2.着力提升《桥梁工程》课堂教学质量。
桥梁工程课程的课堂教学是“启发式”教育,讲授桥梁工程有关的理论知识。因此,老师的讲课方法固然重要,学生还应在课堂上记住老师讲课的思路、重点、难点、方法和主要结论,对要点、难点和因果关系要作课堂笔记。教师的言传身教对培养学生的学习积极性起着相当重要的作用,有经验的老师在课堂上会引入一些自己参与的工程实例,通过PPT的形式把工程照片放映出来,增强学生们的感性认识,然后引发学生们去思考和讨论,加深他们对概念的理解和认识。由于专业的特点,目前相当多的桥梁工程教材对于桥梁知识的描述不是很生动,激发不了同学们的学习兴趣,笔者曾经思考能否将桥梁工程课堂教学与桥梁实习结合起来,穿行讲解,有助于提高讲课的效率和学生们的学习兴趣。但由于学校附近符合实习要求的场地不多(太远了又涉及到时间和交通等问题),而且现在学生人数较多,实习难度加大。因此,采用此方法来进行教学有一定的难度,如何解决这些困难从而找到一条合适的教学途径值得我们进一步探讨。
3.充分利用桥梁实习,加强理论联系实际的能力。
工地实习是理论联系实际的宝贵时机,观察施工现场、学习施工组织、了解施工程序、观摩施工过程,向工人和工程技术人员请教可以学到课堂上学不到的知识和技能。高校的教学大纲里要求桥梁工程专业的学生要进行为期一个月(4周)的生产实习和两周的毕业实习,目的也是让同学们通过现场工程技术人员讲解、现场参观并参加生产工艺活动,掌握桥梁工程课程所学知识;增强理论联系实际的观念和培养解决实际问题的能力;了解桥梁的设计和施工,即各种桥梁的设计特点、构造形式、施工方法、施工组织、监理过程等方面的实用知识。有不少的同学通过在实习中对桥梁的感性认识,与课本知识很好地结合起来,大大加深了对专业知识的理解。记得实习中有一位2009届的学生在预制梁厂里仔细观看了主梁的配筋和浇注过程后,真正理解了《桥梁工程》课本上枯燥的文字叙述,说明了理论联系实践后产生的微妙作用。一位做了某桥梁公司技术总工的校友在一次讲座上曾经感慨的说道“:桥梁实习解答了我在桥梁工程专业知识上的很多疑惑,使我真正把课本的知识与实际工程第一次联系起来,加深了我对桥梁专业知识的认识,感觉好极了。”可见,充分利用桥梁实习课程的时间来掌握专业知识是多么的宝贵,能否成为桥梁工程方面的优秀人才,工地实践尤为重要。
4.做好课程设计与毕业设计,训练学生的专业综合能力。
桥梁工程专业教学中安排有大量的课程设计,如“悬链线拱桥的设计”、“钢筋混凝土T梁设计”等,还有长达12周的毕业设计,目的都是训练学生综合运用所学知识解决问题的能力。特别是桥梁工程的毕业设计,要求学生们按照指导书的要求,根据实际情况独立地进行桥梁设计,这就要求学生要在设计中能综合运用所学课程,要有一定的分析问题和解决问题的独立工作能力,要掌握计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能,掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法、步骤和正确的设计成果表达方式,熟悉国家制图规范和标准设计图集的运用等。如果一个学生能按照指导书的要求完成桥梁工程毕业设计的任务,这对于提高他的桥梁工程专业知识将大有帮助。笔者在毕业设计中曾经指导过一个学生,该生由于桥梁专业知识掌握不好《桥梁工程》考试没有及格,最头疼的是该生准备要进行毕业设计,然而专业知识的匮乏成为了他巨大的拦路石。其实该生的基础知识并不差,《桥梁工程》课程没有学好是因为没有掌握正确的学习方法,在笔者的指导和鼓励下,该生在毕业设计中一步一个脚印,扎扎实实地学习桥梁工程专业知识并运用到设计中,一边设计一边学习,专业知识的掌握得到了大大的提高,并以高分顺利通过了《桥梁工程》补考,同时也较好地完成了毕业设计。可见,做好毕业设计对于学好桥梁工程知识起到了良好的补充和促进作用。
5.重视实验课程的教学。
实验教学的目的是验证、弄懂技术原理,掌握用实验方法解决实际问题的手段。桥梁工程的教学课本上,有一章书的内容是“混凝土简支梁桥的计算”,里面有一个内容是计算“荷载横向分布系数”,这也是简支梁桥计算的一个重点和难点,要顺利地进行计算必须先要理解荷载横向分布的原理,相当一部分学生在学习中对于原理的理解一知半解。针对于这种情况,我们在教学内容中增加了“验证荷载横向分布系数计算方法”的实验,在实验中学生可以通过加载测试的方法测出结构的实际受力情况,然后与理论计算进行比较从而验证计算方法的正确性。通过这个实验,学生对于荷载横向分布的原理更加理解,真正掌握了“荷载横向分布系数”的计算方法。因此,实验课对于桥梁工程课程知识的学习起到了很好的辅助作用。
6.积极参与课外学习与设计竞赛。
课堂学习侧重的是专业和基本的理论和方法,在校期间不能满足于教材的学习,要多渠道获取知识和信息、拓宽知识面和专业视野。课外学习是对桥梁工程课程的一个有益补充,一是可以通过到图书馆借阅老师推荐的相关参考书,了解本专业国内外的科技发展水平和最新科技动态;二是可以通过经常登录土木类网站、论坛,了解本专业的行业动态和政策法规。三是学习国家标准、规范、规程,这是土木工程的行业准则和工作依据,这样既能巩固在校的学习效果又可以提高工作后的实战能力。同时,要积极参加与桥梁工程专业相关的一些竞赛,提高自身的动手动脑能力。很多高校的土木工程专业都组织了“桥梁模型设计大赛”这一项活动,这个活动要求学生们通过自己学习到的桥梁专业知识,按照要求的材料(如纸、木材等)制作出一定比例的桥梁模型,谁制作的模型在相同质量下承载力最大就获胜。这个活动激发了学生对于桥梁结构的研究:到底怎么制作的模型承载力最大?怎么制作的模型质量小一点?怎么制作模型更加优美?并通过自己对专业知识的理解,制造出符合要求的各种桥梁模型。同时,在比赛中通过加载试验学生们可以直观地了解到模型的实际受力能力,并与理论计算的比较,加深了他们对桥梁结构的理解。笔者曾经参加过几次长沙理工大学土木与建筑学院举行的“桥梁模型设计大赛”,在比赛中学生们充分发挥了自身的创造性,参加比赛的各种桥梁模型千姿百态,汇集了学生们的巨大心血,从他们在一次一次加载过程中的欢呼声中笔者感受到了学生们对活动的积极性和热爱性。这说明活动的开展无疑是成功的。在活动中,学生们的动手能力和创造能力得以发挥,更加激发了他们对专业的热爱,极大地促进了他们对桥梁工程知识的掌握。
四、结语
一、测量控制点的布局
以下图为例,测量控制点的布局主要注意以下三个方面:
1、本工程总占地面积约3.36万平方米,工程基坑南北宽126m,东西长238m,基坑深度11.650m,承台和集水坑、电梯井位置开挖深度在12.35~16.10m。整个工程共5座塔楼及裙楼。
2、本工程甲方给定的水准点位于南海路与宏达街交叉口,高程4.162米。在发达街上给定两个基准点,详见附图1。
3、根据实际情况,本工程引测水准点6个,基准点16个。
二、测量控制点的保护
1、甲方给定的基准点附近,禁止堆放材料,并派专人看管,定期对基准点进行复核。
2、引测的控制桩必须用混凝土保护,需要时用钢管进行围护,并用红油漆作好测量标记。
3、严禁在甲方给定的基准点附近加工、倒运钢筋及进行其他施工活动,防止磕碰、刮、擦破坏基准点。
关键词:土木工程;竞赛;实践教学;创新
基金项目:黑龙江省教育科学规划课题项目 课题名称 普通高校土木工程专业创新型人才培养模式研究。编号:GBC1211059
作者简介:宋高嵩,男,1964年出生于山东省平度市,工学硕士,教授,从事工程:土木工程教学,研究方向:道路工程规划设计。林莉,哈尔滨理工大学 ,副教授。王晓东,哈尔滨理工大学 ,讲师。
1、土木工程专业实践教学体系的内容及存在的问题
按照土木工程(建筑、道桥)专业人才培养方案,制定了包括必修课、限选课、任选课三个层次的教学计划。该计划的特点是:文理渗透的公共基础,系统宽厚的技术理论,灵活多样的专业方向,多维立体的实践体系。在教学内容上[1] ,精选课程内容,做到厚基础,宽口径,减少必修课门数,增加选修课门数,提高新技术、新工艺、新材料等现代科学技术和现代管理技术的含量。方案设计[2]如下:
公共基础课(人文社会+数理化+外语+计算机文化+体育等)一公共理科平台
专业基础课(力学+地质水文+测量+材料十结设十土木概论等)一大土木基础平台
(两大平台)+(道路+桥梁课程模块)一道路与桥梁工程方向
(两大平台)+(结构工程课程模块)一建筑工程方向
从以上人才培养方案来看,似乎没有什么问题,但具体到每个细节和环节来看,如何提高学生素质,如何培养创新型人才方面,操作性不强,目标不明确,难道就是增加或者减少几门课程就做到创新了吗,人才的培养素质就提高了吗?从事土木工程建设设计、施工和管理的人员必须具备吃苦耐劳的创业精神和精益求精的工程质量意识。以培养学生创新、创造和创业能力为重点,以造就适应现代知识经济时代需要的高素质的应用型人才为目标,构建素质教育目标体系和工作体系。经过四年的学校生活,在浓郁的育人氛围中,养成人才必备的优良素质。目前的三段式人才培养方案是没有什么问题的,但在如何提高学生的工程实践能力,培养创新型人才方面存在许多不足,尤其实践环节,缺乏考核标准,尤其对学生的整体评价不合理。本文从土木工程专业的实践教学环节从发,探索研究创新型人才培养的新思路。土木工程实践教学环节包括实验、实习、课程设计、毕业设计等。
1. 培养创新型本科人才,提高实验教学效果的新思路
1.1计算机课程的上机训练与考核的创新改革
传统的上机训练是学生上完理论课后,组织学生到计算机室练习,由于时代的发展,以及智能手机的广泛运用,学生对计算机基本操作和练习非常不感兴趣,尤其很多学生几乎每人一台笔记本,结果造成上机效果非常不好,打游戏,玩手机现象非常普遍。基于以上情况,结合学生的特点,把学生上机训练的内容,设置成游戏通关的模式,学生每过一关,相当完成一个上机训练项目,由易到难,由浅入深,循序渐进,根据学生的过关情况进行成绩评定。这种既提高学生的学习兴趣,又激发学生的创新能力,两者结合,达到较好的教学效果。
1.2 土力学、建筑材料试验课的创新改革
土力学、建筑材料试验课与工程实践结合紧密,但由于学生课前准备不充分,再加上目前学生普遍动手能力较差,另外,土力学、建材试验课接触的试验原材料如沙土、水泥、石料等较脏,环境差,造成学生参与意识差,试验无从下手,试验数据不准确,效果不理想等状况。这类试验课改革的思路是教师上课前先把试验项目告诉大家,让学生分组上网收集资料编写试验项目所需的原材料、试验仪器和操作步骤,当然,上试验课程前教师可以先领着学生参观试验仪器,并检查试验准备情况。上实验课时,教师主要负责检查,纠正学生试验过程中的错误,让学生独立完成试验项目,并且鼓励学生在实验时提出自己对实验方法、试验仪器的改进、改良,这种方法可以提高学生的独立思考和操作能力,由被动变为主动,由上实验课时不知所措,到上实验课时自己尽快完成,既节省了时间,又提高了学生的动手能力。一举多得。当然,比较理想的的土力学、建筑材料试验课程的上课方式是采用集中训练的方法,土力学一周,建筑材料3~4周,让每个学生在实验室独立系统地完成每一个试验项目,采用抽签比赛的方式进行考核,效果会更佳。另外,鼓励学生积极参加全国试验员资格考试,获得试验员资格证书的成绩评定为优秀。
2. 培养创新型本科人才,提高课程设计教学效果的新思路
土木工程专业的课程设计包括混凝土楼盖设计、预应力混凝土简支梁设计、单层厂房设计、房屋建筑学、梁桥工程设计、结构工程基础设计、桥梁基础设计、钢结构设计、路基路面工程设计、施工组织、道路勘测设计。这些课程设计概括起来,主要包括两项内容:一是设计计算分析,另一种是计算分析和结构外形设计。
对属于纯粹计算分析的课程设计,例如,施工组织中的概预算计算分析,路面设计中的厚度计算、预应力混凝土简支梁设计、桥梁基础设计等、建议鼓励学生使用计算分析软件来代替繁琐的手工计算,把学生从枯燥的计算中解放出来,学生尽可能地掌握软件使用技巧,有可能的话,让学生参与计算程序的修改和调试,提高学生的分析问题,解决问题的能力。鼓励学生参加造价员从业资格等考试,对获得造价员资格证书的学生,施工组织课程设计成绩直接评定优秀。
对于属于结构外形设计为主,计算分析为辅的课程设计,如房屋建筑学、桥梁工程设计、路基挡土墙设计、单层厂房设计、道路勘测线形设计等,建议教师在上理论课时就把课程设计题目提前布置下去,鼓励学生采用纸质模型、绘图渲染等手段表现设计效果,最后课程设计期间,鼓励学生全身心投入设计中,采用竞赛的方式进行成绩评定,例如房屋模型大赛、桥梁模型结构大赛等形式,激发学生的创新激情,调动学生参与的积极性,充分发挥学生的主观能动性,为培养创新人才奠定基础。
3. 培养创新型本科人才,提高实习教学效果的新思路
土木工程专业的实习包括认识实习、测量实习、地质实习和生产实习
对于认识实习,传统的做法是参观城市的著名建筑、著名桥梁和预制厂等内容,写实习报告的形式完成实习内容,为了增加认识实习的知识性、趣味性,在参观的基础上,聘请有关工程师、项目经理实地讲解和讲座的形式,实习成绩考核采用知识竞赛的形式进行评定。
对于测量实习,可采用与工程实践相结合的方式,积极与学校附近的公园、小区联系,为他们测绘地形图,通过实践提高学生的测绘水平,另外,开展测量竞赛考核活动,例如,水准高程测量大赛、导线闭合测量大赛,既提高学生的测量技术水平,激发学生的学习兴趣,培养学生的参与意识、创新意识,又可以公平合理地评定学生成绩。同样,鼓励学生积极参加测量员资格考试,获得资格证书的给予奖励。
对于地质实习采取实地踏查与鉴别分析相结合,采用矿石鉴别大赛等手段,提高学生岩石鉴别能力,发挥学生的创新能力和鉴赏水平。
对于生产实习,多年来一直采取与生产相结合的办法,学生直接参加工程建设第一线,顶岗挂职锻炼,实习结束后写一份实习报告和交一份实习鉴定进行评定成绩,总体看来没什么大问题,但在成绩考核方面,应根据学生工地实际情况,在实习期间拟定论文题目,结合工程实际撰写科研论文,实习结束进行论文答辩,对优秀论文推荐杂志发表,实习产学研一体化同步发展。使学生的创新水平得到真正实质性提高。
4. 培养创新型本科人才,提高毕业设计教学效果的新思路
学生的毕业设计是学生能力的综合培养的重要阶段,应该从选题开始,进行有针对性的引导和培养,根据学生大学近三年多来的学习体会、就业情况、考研情况以及将来的自身发展情况综合考虑。
对于已经考上研究生的学生,着重从科研能力方面培养,在毕业设计阶段跟着导师从事科研工作,撰写切实可行的科研论文,对于能发表EI、SCI检索的论文,毕业设计按优秀成绩评定。
对于已经签订就业单位的学生,应根据就业单位的实际情况和将来的就业要求,实行双导师制,由用人单位和学校各指派一名指导教师,共同研究和探讨毕业设计题目,学生可以在用人单位提前实习就业,在此期间完成毕业设计或者论文,但必须和工程生产实践相结合,解决工程中出现的疑难问题,或者有所创新,例如改良、改进试验检测方法、施工方法、施工设备等,只要有创新点,就可以完成毕业设计,有发明专利的成绩直接评定优秀。
对于未签订就业单位的学生,重点从工程基本训练方面选择毕业设计题目,例如,道路线形设计、玻璃幕墙设计、超市设计等内容,在设计过程中,让学生提出自己的创新思想,另外,鼓励学生从基础做好设计,把基本知识掌握牢固,一步一个脚印的做好每个设计。在设计中让学生体会脚踏实地,不要好高骛远,端正就业态度。最后取得设计、就业双丰收。
5、结论
培养创新型土木工程本科人才,不是简单的喊口号,应该从人才培养方案入手,贯穿教学的每个环节,处处体现培养创新型人才思想和方法、手段。我们从土木工程专业教学实践的各个教学阶段分析研究了培养创新型人才的创新模式和创新思想,在应用中取得了良好效果。开展实践性教学是创新人才培养模式的重要方面,在教学计划制定过程中,加大实践性教学的比重,尽可能地将实践性教学贯穿于高等本科教育的全过程,使教学方式从“以教为主”,逐步向“以学为主”转变。学生只有通过实际演练才能提高学习的自主性和创造性,才有可能形成创新能力和实践能力。在这方面,与企业的合作能够起到有效的促进作用。本科教育要重视培养学生的创新能力、实践能力和创业精神。当今社会对大学生的基本要求,不仅需要有全面的知识,而且需要有更好的适应性、开拓性,有更加灵活的创新意识和更加健全的创业心理。加强实践教学为学生这些创新素质的培养和提高创造了基本条件。从这个意义上讲, 创新型人才培养模式必须从细节入手,贯穿实践教学的每个环节是实施素质教育、促进学生全面发展的重要载体。
参考文献:
[1] 宋高嵩,曲贵民,林莉.构建土木工程(建筑、道桥)专业课程体系的研究探讨[J].硅谷,2009,(7):157.
关键词:实际检测;土木工程结构风场;新技术的开发;进展研究
前言:随着全球建筑的不断发展,人们对建筑的要求也逐渐在提高,一个国家的土木工程建筑也可以反映出国家的经济发展水平,是一个国家综合实力的具体体现,所以,我国在大力发展经济效益的同时,对土木工程的建设也是需要重视的,应该给予最大的支持来不断发展我国土木工程建设。土木工程结构风场的实际检测是完善我国土木工程建筑的重要方式,也是新技术开发的技术保障,促进着我国建筑事业的发展。
一、土木工程结构风场的实际检测过程
1.1高层建筑结构风场的实际检测
高层建筑由于高度的优势,使其在风向负荷和风向机理方面的分析就更加容易,也确定了结构风场实际检测的理论基础,使土木工程结构风场的实际检测工作更便于进行。我国高层建筑在高度和柔性方面都具有着很多的优点,对于检测的效果也比较明显,可以根据检测得出的数据直接分析土木工程建筑抗风能力差的原因。在检测的过程中,当横向振动发生的频率增加时,气体交换的压力就要变大,土木工程建筑会产生严重的共振现象,由于对这种现象的解释还没有合理的公式理论基础,所以,横向脉动作用的土木工程结构风场检测主要是依据与检测的过程和结果来综合分析的。在土木工程结构风场检测的过程中,对于高层的建筑来说,检测人员的经验对总结检测的结果是非常重要的,因为没有明确的理论对检测的过程以及结果做出定义,就需要检测人员依据自己的检测经验来探索土木工程建筑的技术革新,以及提高土木工程建筑稳定性的措施。高层建筑风压及风向的共振是为了获得土木工程建筑在强大风力影响下的结构变化,通过对土木工程结构前后变化的分析,分析土木工程建筑抗风的能力,为提高土木工程建筑的坚固性提供了有效的数据。
1.2低层建筑结构风场的实际检测
在低层建筑结构风场的实际检测过程中,通过长期的检测经验,使得检测人员已经掌握了低层建筑结构风场检测的技术和要求,以及低层建筑结构的检测机理,了解到低层建筑结构对于防震功能的缺失,通过对风洞和风压模型的实际测量,在特定的风压下进行检测,根据检测的结果综合分析土木工程建筑的抗风能力,风洞和风压模型实际测量的检测结果是不同的,比较检测的结果实验值,找到抗风压力不同的原因,从而确定具有更高抗风效果的土木工程建筑技术。在对低层建筑结构的全尺和缩尺风洞进行实际的检测时,要对压力以及系统的抗风效率进行具体的检测,比较分析两个检测的结果,从而确定平均压力系数,分析压力系数对土木工程建筑的影响。通过我国科学家的不断实践,已经验证了低矮建筑在抗风方面的抵抗力,也逐渐对检测的手法进行着改善,所以,在低层建筑结构风场的实际检测中,完善检测系统响应,提高感应抗风系数是非常重要的改善方式,通过技术的革新来加强结构风场的实际检测效率,不断提高检测技术的基础。
1.3跨度大的桥梁建筑的结构风场实际检测
在历史的桥梁建筑中,总是会有桥梁抗风能力差,桥梁受损的现象发生,最大的原因就是对工程建筑的风场检测不具体造成的,随着科学技术的不断进步,桥梁抗风检测也逐渐在革新,已经建立了有效的理论基础。桥梁建筑的不断发展,更多跨度大的桥梁建筑被兴建的越来越多,传统的抗风检测已经不能满足大跨度桥梁的检测,技术逐渐发展为风洞技术的检测,结合风力的强度,对桥梁工程抗风能力进行检测。明确确定影响结构振动的因素,以及可能对大跨度桥梁建筑的影响,由于大跨度桥梁检测的难度非常大,要求在进行健康监控时就检测抗风的能力,实现全面的维护工作。在进行全尺测量时,要通过风速的检测来分析大跨度桥梁建设的抗风能力,从而分析出风向风速对桥梁建筑的影响。
1.4跨度大的空间结构建筑的结构风场实际检测
跨度大的空间结构在建筑上都具有立体的建筑形式,建筑的外形结构也比较复杂,但其投入的建筑资金很少,在结构风场实际检测的过程中,应结合其建筑的特点,根据空间结构的多边形以及实体轻等优点来合理的采取检测的措施。随着空间结构在建筑类型上的不断转变,使其逐渐向着跨度大的建筑类型上靠近,检测的目标也要随时做出改动,结合空间结构建筑的建筑特点,实现三维立体的检测。多变的空间结构建筑的风场分布与跨度大的桥梁建筑是不同的,结构共振的效果也不同,在检测的过程中,应该结合风压基本系数进行分析,根据实践总结的经验以及低矮建筑抗风能力差等因素,采取有效的检测方法。空间结构建筑在风压的影响下,容易产生自激振动,可以利用多通路检测风压的方法,来进行实际检测,根据气流的反映探索检测的结果。
二、新技术的开发进展研究
2.1土木工程结构风场实际检测传感器的工作状况
土木工程结构风场的实际检测主要是依靠传感器来进行的,通过传感器的接收和回复,来对土木工程建筑的抗风能力进行分析,从而实现风场实际检测的过程。随着我国现代化科学技术的不断发展,风场实际检测的传感器也在不断的更新,逐渐研制出热风、电子、三维等传感仪器,促进了风场实际检测工作的进展,也使检测的结果更加的精准。在风场实际检测的过程中,由于风压是属于轻微压力,很多的自然因素都会对其产生很大的影响,这就使得压力传感器得到了广泛的使用,压力传感器可以很敏感的检测出风向以及风速的变化,能及时的抓住风力对土木工程建筑的影响,加大检测结果的准确性。根据压力传感器的制作原理,还可以应用到很多领域的抗风检测中,在风压较大的情况下就需要使用压电式压力传感器来进行抗风的检测,压电式压力传感器具有不受外界因素影响的优点,压电系数也比较高,适用于多种建筑类型的土木工程。
2.2不断改进检测的方式方法
土木工程建筑的多样性,也为风场的实际检测带来了很多的困难,检测需要根据实际的建筑要求和特点,进行检测,需要用到的传感器也不同,所以,使我国风场的实际检测工作进展的非常缓慢。风场的实际检测是掌握检测经验以及发现土木工程建筑缺点的具体工作,只有不断改进检测的方式方法,才能更好的满足建筑的要求。通过完善检测的系统以及提高检测的技术要求来逐步提高风场的实际检测工作,完善检测系统可以及时的发现风场结构的改变以及结构共振的程度,以便于检测人员掌握有效的数据进行后期的分析,提高检测技术可以使用先进的数据处理系统以及统计系统,对检测的数据进行高效的总结和分析,只有通过不断的探索,风场的实际检测工作才能持续的提高,检测的步骤才能更加符合要求。对于抗风能力的检测基本分为两种方法,有齐墙埋管式检测方法和多通路压力检测方法,检测人员可以根据具体的需要采取合适的方法进行检测,从而不断探索改进的方案。
2.3新技术开发的具体进展
随着传感器的进一步革新,我国风场的实际检测技术也得到了具体改善,通过传感器提供的高科技技术,实现了由传感器监控的检测环境,嵌入式系统的开发,也使检测的数据实现智能化的处理,并可以实现通过无线网络的传输把数据输送到电脑的终端,从而实现数据的长期有效使用,方便检测工作总结工作的经验以及对建筑的具体分析。现代化计算机网络的发展也为风场的实际检测工作带来了很多的便利,实现了数据处理零误差的要求,也加快了处理的时间,为检测人员的分析工作提供了良好的保障,同时计算机无线网络的介入,也促进了风场实际检测工作的进展,使得数据传输的过程更加的快捷,实现了高效率的检测目标。
三、实际检测土木工程结构风场的重要作用
3.1有利于加强土木工程建筑的坚固性
在土木工程的建筑过程中,一定会存在施工要求不符合标准的现象,这样会使土木工程建筑的质量下降,通过对土木工程建筑进行结构风场的实际检测,可以及时的发现土木工程建筑存在的问题,从而制定出有效的方案来避免建筑的损坏。对数据的分析可以发现土木工程建筑的抗风能力,如果抗风能力达不到标准就说明土木工程建筑不能有效的抵抗狂风的打击,也就是土木工程建筑的牢固性没有达到标准,根据实际检测的结果,获得建筑抗风能力的数据,从而可以制定出有效的方案来加强土木工程建筑的抗风系数。我国土木工程的建筑都是施工工期长,施工环节复杂的建筑,在施工的过程中,施工人员为了提前完成施工任务,往往会疏忽对于土木工程建筑抗风质量的要求,所以,土木工程建筑施工单位一定要做好监督管理的工作,使施工人员可以了解到更加先进的加强建筑稳定性的技术,结合具体的土木工程建筑要求,使建筑达到具有抗风的能力。
3.2有利于土木工程建筑实现防震减灾的功能
近年来,我国大量兴建土木工程建筑,其最大的原因就是因为灾难的多发性,地震等灾害的来袭,使我国人民承受着巨大的打击和损失,也对我国的建筑水平提出了质疑。日本是一个岛国,发生地震灾害的可能性以及频率都要比我国大,但是日本建筑的防震效果特别好,极大的减少了灾害对人民的影响,这也促进了我国建筑不断革新的步伐。通过对土木工程建筑进行结构风场的实际检测来检测建筑的坚固程度以及是否能实现防震减灾的功能,一旦没有达到这种功能,也能采取有效的措施来弥补,是完善我国土木工程建筑水平的重要措施。建筑施工人员要以提高我国土木工程建筑水平为目标,不断学习先进的建筑知识和技术,总结建筑经验,了解我国多结构的土木工程建筑要求,从实际出发,加强保护人民利益以及生命安全的意识,明确知道土木工程建筑在灾难发生时所起的重要作用。土木工程建筑的防震功能也为我国减少了很多的经济损失,有效的减少了灾难发生时的人员伤亡。所以,土木工程建筑结构风场的实际检测工作,一定要落实到实处,检测人员要认真完成检测工作,找出土木工程建筑抗风能力差的原因,对数据进行细致的分析,协助施工团队制定修补的方案,与施工团队一起为我国土木工程建筑做出贡献,大力发展我国土木工程建筑。
3.3有利于完善我国土木工程建筑要求
土木工程建筑结构风场实际检测工作的大力开展,使我国更加注重了土木工程建筑的检测工作,严抓土木工程建筑的质量关。根据检测的结果可以分析出建筑的水平,有利于施工人员意识到建筑存在的问题,从而完善我国土木工程建筑要求,也有利于提高我国土木工程建筑的施工技术。我国土木工程建筑的水平以及质量是我国综合建筑的重要体现,施工团队不符合要求建筑的工程既影响着我国土木工程建筑的口碑,又使土木工程建筑的功能不能很好的实现,不能保障我国人民群众的利益,所以,要想从根本上提高我国土木工程建筑的水平,相关管理部门既要加大对施工队伍的管理和要求,施工人员之间也要起到监督的作用,施工领导严格规范施工工人的行为,对其施工的细节做出明确的指导,加强施工人员提高土木工程建筑水平的意识,只有相关施工人员一起努力,我国土木工程的建筑水平才能逐步提高,更好的与世界先进施工技术接轨。
结语
在土木工程兴建的今天,施工队伍在施工的过程中,要不断提高自身的施工水平,按照建筑的要求,抓好每个环节的质量,使土木工程建筑达到可以防震减灾的效果。在对土木工程建筑进行结构风场的实际检测时,检测人员要根据检测的实际建筑对象,利用传感器技术来对建筑的抗风能力进行细致全面的检测,严格按照检测的过程进行检测,得出检测数据,对数据进行合理的分析,从而找出我国土木工程建筑还存在的问题和不足。检测人员也要加大对技术的创新能力,实现更高难度的建筑检测工作。
参考文献:
[1]李秋胜,戴益民,李正农.可移动式低矮房屋风压的实测研究[C].第十三届全国结构风工程学术会议论文集.2012.
[2]项海帆,陈艾荣.特大跨度桥梁抗风研究的新进展[J].土木工程学报,2013,36(14):108-110.
[3]顾明,周印,张锋,等.用高频动态天平方法研究金茂大厦的动力风荷载和风致响应[J].建筑结构学报,2010,21(14):55-61.
[4]孙天风,周良茂.无肋双曲线型冷却塔风压分布的全尺寸测量和风洞研究[J].空气动力学学报.2011,12(14):152-155.
[5]周良茂,李培华.两个邻近全尺寸双曲冷却塔风压分布的测量气动实验与测量制[J].2012,16(13):137-144.
[6]李秋胜,等.广州中信广场台风特性与结构响应同步监测研究[C].第十二届全国结构风工程学术会议论文集.2012.
[7]李宏伟.结构健康监测的无线传感器网络系统研究及应用[D]:[学位论文].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2012.
[8]欧进萍,周智,等.黑龙江呼兰大桥的光纤光栅智能检测技术[J].土木工程学报,2010,37(10):145-149.
[9]瞿伟廉,陈朝晖,徐幼麟.压电材料智能磨擦阻尼器对高耸钢塔结构风振反应的半主动控制[J].地震工程与工程振动,2011,45(22):494-499.
[10]徐有恒.带有局部圆弧面建筑模型风洞实验的雷诺数模拟问题[D].同济大学土木工程防灾国家重点实验室开放课题基金项目报告,2010.
[11]庞加斌,宋丽莉,林志兴,等.风的紊流特性两种分析方法的比较及其应用[J]. 同济大学学报(自然科学版),2010,34(12):127-132.
[12]李永乐,卢伟,李明水,等.风洞短试验段中基于被动技术的大气边界层模拟[J].实验流体力学,2010,21(30):282-285.
[13]楼文娟,李进晓,沈国辉,等.超高层建筑脉动风压的非高斯特性[J].浙江大学学报(工学版).2011,45(40):671-677.
1.内容多,授课时数少。
在大多数高校工程类专业的培养中,土木工程概论课程的课时一般为32学时。然而,课程内容涉及土木工程材料、地基与基础、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、隧道与地下工程、水利水电工程、给排水工程和土木工程防灾减灾等多个章节,显然课时严重不够。因此在上课的时候,教师一般只能注重内容的广度,无法兼顾内容的深度,比如在介绍建筑工程这一章的时候只能提纲式地介绍其结构类型。
2.课程的教学方式主要是理论教学。
目前,在该门课程的教学中,教师主要采用的是多媒体教学加板书教学,主要讲授各工程的理论知识。多媒体教学可以展示平面或立体效果,可以图文并茂,可在多媒体课件中穿插大量的工程实例、施工现场的照片,甚至可以加入动画效果,极大地丰富了课堂内容。但是从上课效果来看,如果只按照教材内容进行理论讲解,即使有大量的工程实例,学生也很容易产生视觉疲劳,上课效果并不是很理想。比如,在讲构件中的梁和拱的时候,这两者的受力有何不同只能纸上谈兵,学生没办法通过实践来验证。这使得学生只能通过死记硬背来记住相应的知识,大大降低了学生学习的主动性,进而产生了厌倦的心理。
3.缺乏正确的认识。
大多数工程管理的学生对自己的专业缺乏正确的认识,他们理所当然地认为工程管理专业和土木工程专业区别不是很大,认为工程管理专业的学生要学习土木工程专业的所有专业课程,只是要比他们多学一些管理学、经济学等课程。在这样的错误认识下,简单地认为土木工程概论就是土木工程,导致对专业课的期望很大。由于受课时的限制,对相应章节的讲解深度不够,只能提纲挈领的做介绍,这和大多数学生的预期产生偏差,使他们对课程的兴趣降低。他们把土木工程概论课程的概率两个字直接忽略了,认为土木工程概论就应该像土木工程一样,不只是简答介绍理论知识,应该深入介绍相关工程的施工技术。
4.教师经验不足。
一方面,高校教师队伍逐渐年轻化,很多教师都是一毕业就进入高校任教,教学经验不足,对教材驾驭能力较弱。另一方面,土木工程概论涉及内容多,知识面广,对教师的要求更高。但是大多数教师只对某一专业领域比较熟悉,比如只对建筑工程较熟悉,但对桥梁工程就没那么了解,这样在授课上就显得力不从心。再者,大多数教师一直处在学习教学环境中,缺乏相应的实际工程经验,因此想要更好地带动学生的学习积极性比较难。
二、《土木工程概论》教学效率提高的措施
1.教材选择。
目前关于土木工程概论的教材颇多,每本教材在结构体系上大致相同,但是在具体内容上各有侧重点。教材的选择应结合本校学生实际,充分考虑学生的层次,选择适合的教材。我校工程管理专业的学生在大一下学期开设了土木工程概论课程,这也是学生接触到的第一门专业课程,此时学生没有任何专业基础。因此,选择的教材既要具有一定的知识宽度和深度,也要容易理解。教材应具有应有的理论深度外,还应理论联系实际,密切结合实际工程,全面展示土工工程的技术内涵,拓展学生的视野,激发学生的学习积极性。比如在建筑工程章节,针对超高层建筑应有当前世界经典的建筑介绍。在众多的教材版本中,大多数结构安排合理、内容详略得当,并且图文并茂,学生理解起来比较容易。除此之外,选择的教材内容应该新。我曾先后选择过多种教材,如叶志明主编的《土木工程概论》,重庆大学出版社出版的段树金等主编的《土木工程概论》,这些教材都是比较适合本校学生的。从授课情况及学生反映来看,这几本教材都是适合的。
2.丰富教学手段。
土木工程概论课程很多内容都和实际联系紧密,比如地基处理方法,学生以后在工程处理的时候就能实际应用所学的方法。在讲课的时候,教师可以找些具体工程处理地基的视频,让学生直击现场。在讲授桥梁工程、隧道工程施工方法的时候,教师可以用动画形象地展示施工工艺流程。通过动画、视频的运用,教学内容更加丰富,课堂更有活力,学生学习积极性也更高。除此之外,课堂中可以引入模型教学。在讲钢材的时候,“H型钢”是一种经济型断面,教师可以在课堂中用三片字块模拟,将其组合成不同的形状受力,最终得出H型是最佳的一种断面。在桥梁工程章节,让学生自行组队,完成一座纸桥建设。
3.多样的考核方式。
魏 洋 南京林业大学土木工程学院 江苏南京 210037
【文章摘要】
《大跨径桥梁设计与施工》课程是土木工程专业方向的一门专业拓展课,其为扩展桥梁方向学生的专业知识而开设,有助于开阔学生的视野, 培养学生的创新意识和实践能力。本文以该课程建设现状为背景,论述了该课程建设的思路:革新教学理念, 合理定位教学目标,展示桥梁科研前端,突出工程实践,探索人才创新体系,锻炼学生动手能力,建立学生科研与工程实践的培养体系。同时,介绍了课程建设成果的实践效果。
【关键词】
土木工程专业;课程建设;教学改革; 大跨径桥梁;创新能力
中图分类号:G642.0 文献表示码: A 文章编号:
《大跨径桥梁设计与施工》为土木工程(交通土建工程)专业的特色方向课,是拓展桥梁专业知识,深入学习研究大跨径桥梁的专业课程,该课程主要教学内容为大跨径桥梁的结构体系、构造原理、设计计算理论、施工技术及典型大跨径桥梁工程案例,包括大跨径梁桥、拱桥、斜拉桥及悬索桥等设计与施工案例。通过各教学环节的学习,使学生了解大跨径桥梁的发展历史,掌握常用大跨径桥梁的结构体系的分类、构造选型、构造处理和大跨径桥梁的设计计算方法及施工方法的要点,并了解我国现代桥梁的最新建设发展与建设成就,增强学生的民族自豪感与自身责任感。
1 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设现状及存在的问题
在改革开放前,由于我国桥梁工程以中小跨径桥梁为主,未设置《大跨径桥梁设计与施工》这门课。从上一世纪90 年代开始,随着我国桥梁事业不断发展、技术水平不断提高,为学生扩展现代大跨径桥梁知识、提高创新能力设置这门课程显得十分必要与重要,包括南京林业大学、东南大学、北京交通大学、福州大学等在内的国内一些高校在土木工程专业都逐步设置了大跨径桥梁课程,《大跨径桥梁设计与施工》已成为土木工程专业课程体系的重要组成部分,但由于课程设置历史短、课程内容覆盖面广、难度大,至今国内还未有一本适用的本科生教材,而教材或讲义及课件是教学过程所必须的最重要资源。针对《大跨径桥梁设计与施工》无可用的成熟教材、无系统的教学课件现状, 以及课程实践环节强、技术更新快、创新性强等特点,以提高学生兴趣与参与意识,锻炼学生动手能力,培养学生创新能力为目标,展示桥梁科研前端,探索人才创新体系,研究建设《大跨径桥梁设计与施工》课程体系显得十分必要。
2 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设思路及内容
2.1 革新教学理念,合理定位教学目标
《大跨径桥梁设计与施工》教学实施的目的就是为了让学生了解世界桥梁发展的现状及我国桥梁建设的新成就,增强学生对不同类型桥梁建造方法的认识、理解,掌握最新先进的桥梁设计与建造技术,提高学生的创新能力,开拓学生的视野。为此,在2012 年,进行了培养方案和教学大纲的修订,在突出理论基础教育的同时,重视对大跨径桥梁的结构形式、构造、设计构思和理念的教育,突出桥梁结构设计与施工技术的创新教育。
2.2 展示桥梁科研前端,突出工程实践,探索人才创新体系
由于《大跨径桥梁设计与施工》课程具有设置历史短、内容广、难度大、实践性强等特点,编著一本本科生适用的教材或讲义是保障教学效果的前提。针对这一状况,广泛收集了相关的专著、期刊论文、学位论文及新闻报道,吸取最新桥梁工程建设及研究成果,编制了实时更新的课程讲义,并制作了对应课件,大跨径桥梁的建设是一个国家科学技术、综合国力的最新体现,代表着材料、工程科技的最高水平, 大跨径桥梁的建设常常需要破解一系列技术难题,需要坚持不懈的研发与创新, 在桥梁建设日新月异的今天,讲义与课件力求反映最新的、典型的新建的与在建的大跨径桥梁的技术创新成果,传递最新信息,例如:2006 年建成的重庆石板坡长江大桥复线桥的创新的组合结构形式、2008 年建成的苏通大桥创造的多项世界之最背后的技术挑战和科技难题、2008 年建成的世界首座墩顶转体斜拉桥——北京西六环跨丰沙铁路斜拉桥在施工方法的创新、2012 年建成的国内跨径最大的三跨悬索桥——南京四桥在防装装置、锚碇等方面的创新、正在建设中的采用世界最长沉管隧道施工的跨海大桥——港珠澳大桥等,让学生深入了解最新的大跨径桥梁建造技术,突出工程实践,不断地跟踪大跨径桥梁的前沿发展动态,通过全面展示桥梁科研创新前端,着实培养学生的创新能力。
由于该课程内容具有较强的直观性, 尤其是构造、方法和施工过程的讲解,传统的教学方法难以解析透彻,易导致理论与实践的脱节,致使学生的学习兴趣低。针对现状,经过反复实践研究,全新制作的课件实时反映国内外重大工程项目,理论联系实际,化抽象为具体,数千幅图片将枯燥、抽象的结构构造与施工过程呈现为有趣的、直观的内容,运用立体的、动态的、连续的、全面的表现手法来展示难以用语言描述的桥梁构造和施工方法,且信息量大,能增加学生的理解力、想象力和思维力,激发学生的学习兴趣和主观能动性。在课程实践中,课件预先拷贝给学生, 有助于课前预先预习及课后的复习观摩, 促进了优质资源共享。通过以上《大跨径桥梁设计与施工》课程的资源建设为实践教学体系的构建奠定了基础,所制作的课件实时反映国内外重大桥梁工程项目与研究成果,突出工程实践与创新。195
科普教育
论文摘要:现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分。本文论述了土木工程的涵义、现状及未来的发展趋势。
引言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.