土木工程新進展范例6篇

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土木工程新進展范文1

比如,一些代表性的國家和行業標準逐步更新,主要包括《工程測量規范》(GB50026-)《建筑變形測量規范》(JGJ8-)《城市軌道交通工程測量規范》(GB50308-)《建筑基坑工程監測技術規范》(GB50308-)等,教學內容應該與相關規范銜接一致,保持同步。同時為適用測量設備和技術的進步,適當增加對于全站儀(測量機器人)、高精度數字電子水準儀、電子經緯儀等的介紹,通過本門課程的學習,使得學生參加工作后能更加順暢、快速的進入角色。針對土木工程類專業特點,壓縮“測定”教學內容,強化“測設”教學內容;同時,根據土木工程各專業方向,設置相關專業的施工測量教學內容,例如,建筑工程施工測量、公路工程測量、橋涵工程測量、市政工程測量等,教學過程中針對專業方向有針對性的施教。

2針對性與時效性強的教材

教材在教學中占非常重要的位置,其質量直接影響到教學效果。鑒于此,我們專門編寫了普通高等教育土木類專業“十二五”規劃教材,由鄭州大學出版社出版,并與2012年入選國家級“十二五”規劃教材,該教材結合土木工程各專業的生產實踐,突出以下五個特色:(1)以往傳統測量教材通常重“測定”、輕“測設”,而土木工程各專業的實際需要與這種偏向于測繪的教材編排結構相反,因此,教材中壓縮“測定”,強化“測設”;(2)將土木工程施工驗收規范中的測量控制標準引入測量教材;(3)關鍵詞采取中英文對照形式;(4)突出工程安全監測的重要意義,將工程變形測量單獨成章,并引入詳細的工程實例;(5)根據土木工程各專業方向,設置相關章節針對性介紹施工測量(測設)。

3教學方法和手段的改革

在教學過程中著眼于突出學生工程測量的實踐能力,在課堂教學上采用靈活多樣的教學方式,并且注重課堂教學與實踐教學相結合。

3.1課堂教學在課堂教學中,我們通過信息量大的多媒體課件,采用啟發式、講解式、討論式講解工程測量的基礎知識和方法,并在教學過程中插入大量的儀器操作動畫和圖片,從而加深學生的感性認識。通過有效的課堂教學,夯實學生的工程測量的基礎知識,并為其它教學方法的開展打下堅實基礎。

3.2實踐教學增強實踐教學環節,實踐教學包含兩部分:(1)教學過程中的實驗環節,通過指導教師手把手的教和學生的現場操作,掌握水準儀的使用及水準測量方法、經緯儀的使用及角度測量方法、全站儀的使用等基本的儀器使用方法;(2)課堂教學之外的《工程測量》的課程設計,通過一周時間的《工程測量》課程設計,實踐課堂教學內容,學生分組完成一項具體的工程測量任務,鍛煉學生動手能力和解決實際問題的能力。

土木工程新進展范文2

【關鍵詞】土木工程;《基礎工程》;教學改革;實踐教學

《基礎工程》是土力學課程的后續課程,是土木工程專業必修的一門專業課程,其主要內容為地基基礎設計理論和施工方法,具有很強的理論性、專業性、實踐性和應用性。隨著我國土木工程發展和國家對土木工程應用人才的需要,很有必要對該課程傳統教學進行改革。如何在有限的學時里,達到理想的教學效果,對教師和學生都有一定難度,給教學工作提出了挑戰。我校土木工程專業源于學校1945年建校時創辦的礦井建設專業,1955年開始招收本科生。經過70余年的建設和發展,土木工程專業現設有巖土與地下工程、礦山建設工程、道路與橋梁工程、建筑工程等4個專業方向,成為安徽省本科教改示范專業和“教育部第一類特色專業”建設點,擁有土木工程博士后科研流動站,土木工程一級學科博士、碩士授予權。結合我校結合土木工程專業設置特點,在前期教學改革成果的基礎上,遵循學科發展規律,以優化授課內容,改善教學方法,豐富教學手段,加強實踐環節等為切入點,嘗試對《基礎工程》課程進行教學改革,取得了很好的教學效果。

1.精選課程教材,優化授課內容

科學地組織教學內容是提高教學質量的關鍵環節。選擇一本合適的教材,對于教師和學生來說都至關重要,往往可以使教學達到事半功倍的效果。目前,關于《基礎工程》課程的教材非常多,但主要內容基本上都大同小異。莫海鴻等編著的《基礎工程》(第3版)》(“十二五”普通高等教育本科規劃教材,中國建筑工業出版社),趙明華主編的《基礎工程》(第2版)》(普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,高等教育出版社),周景星等編著《基礎工程》(第3版)》(普通高等教育土建學科專業“十一五”規劃教材,清華大學出版社)等,都是非常優秀的教材。根據教學大綱和課時安排,結合土木工程專業下設專業方向的不同,對上述《基礎工程》相關教材內容進行科學編排、刪減、調整、補充,并在教學過程中不斷更新教學內容,既重視基礎理論和知識的闡述,又注意反映我國目前工程實踐的新成就,給學生介紹基礎工程方面的新進展、新技術和新工藝,并與最新的勘察、設計和施工等規范或規程等保持一致,力求將知識的傳授與能力的培養相結合。即便是同一授課內容,在給不同專業方向講授的側重點也有差別,不能一概而論。例如,我們在給巖土與地下工程專業方向講授《基礎工程》時,將淺基礎、連續基礎和樁基礎的設計理論與施工過程等列為授課重點內容,并結合《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)、《建筑地基基礎工程施工規范》(GB51004-2015)和《建筑樁基技術規范》(JGJ94-2008)等相關內容進行詳細講述,把相關規范融入到與教學內容之中。而對地基處理、基坑工程等內容則可以進行簡要的講述,由于該專業方向后續將會開設相應的專門課程。通過優化授課內容,保持教學內容的基礎性與先進性有機結合,不僅可激發學生的學習興趣,同時還可以引導學生正確認識自己所學專業方向的特色,在教學實踐中取得了很好的教學效果。

2.改善教學方法,增強授課效果

采用合理的教學方法是提高教學質量的重要手段。土木工程專業需要學生具有較強動手能力和獨立思考能力,灌輸式或填鴨式教學方法既不利于工程能力的培養,又不利于創新意識培養,更容易扼殺了學生的個性發展?!痘A工程》課程傳統的教學模式通常是以教師講授為主,學生則是被動接受知識。啟發式教學是以啟發學生的思維為核心,采用多種教學方法充分調動學生的學習積極性,促使學生主動學習的一種教學思想。啟發式教學是近年來我國本科教育一直提倡的教學方法,實際上這種教學方法在很多教育發達國家已經十分普及,逐漸替代灌注式教學而成為一種比較成功的教學方法。講授《基礎工程》課程時,教師可以根據授課內容提出相關的啟發性問題,有的問題可以讓學生在課堂上簡單思考后及時回答,有的問題則可以留給學生在課后查閱相關的資料文獻,自行尋求答案。這樣不僅可以提高學生對《基礎工程》課程學習的興趣和積極性,而且培養了學生獨立思考和創造性思維的能力,提高了解決問題的能力,這對學生今后進行生產實踐無疑是幫助較大的。例如,講解淺基礎時,因選擇基礎埋置深度受很多因素的制約,可列舉具體的工程案例,讓學生了解不同情況下如何確定基礎埋置深度。又如,講解樁基礎時,針對樁基設計中如何選擇樁基的類型,可以作為思考問題提出,讓學生課后分組討論,根據各組討論得到結果和設計理由,最后由教師進行點評。這種啟發式與討論式相結合的教學方法,培養了學生思維能力和團隊協作能力,能夠充分調動學生的積極性,讓學生在討論中不斷加深對《基礎工程》課程的認識。另外,建立具體工程應用案例庫,把教學內容的講解融于具體工程背景之中,這樣不僅可以加深學生對基本原理、基本概念和計算方法的掌握,而且把所學到的基礎工程知識與前面所學土力學等課程知識緊密結合起來,達到了傳授知識、激發興趣、啟迪創新的綜合教學效果。

3.豐富教學手段,提高授課效率

選擇先進的教學手段是提高授課效果的重要途徑。為培養“寬口徑”的“大土木”應用型人才,很多高校在對土木工程專業教學計劃調整時通常會增設一些課程,并提高實踐教學環節的學時數所占份額,這樣勢必造成原有專業課程學時的減少。目前,我校土木工程專業的《基礎工程》理論教學僅為32學時,如何在較少的學時內完成所需講授的內容,并保證學生得以消化吸收,對教師和學生都有一定難度,對教學工作提出了挑戰。為解決課時量不足而授課內容多的矛盾,教學中要不斷探索板書與多媒體相結合的教學方式。采用多媒體教學無疑是一種提高授課效率和教學效果的有效方法。因多媒體教學圖文并茂,具有直觀、生動、形象等優點,可以將原本枯燥乏味的理論教學變得生動和豐富多彩,給學生以深刻的感官認識,激發學生的學習熱情。教學過程中防止一味追求采用多媒體教學,摒棄板書演繹。若完全依賴多媒體進行教學,就很容易把授課內容變成走馬觀花式的放映,會使學生的注意力分散,造成視覺疲勞。因此,多媒體教學要結構明晰、重點突出、簡明扼要。對一些重要理論和公式的推導,要應以板書為主進行講解,便于學生緊跟教學思路,能記下關鍵內容,方便理解。對于一些利于多媒體展示的內容,可以通過多媒體圖片甚至視頻等展示給學生以形象直觀的概念。例如,講授淺基礎的類型時,可將獨立基礎、條形基礎、筏形基礎等不同淺基礎類型通過多媒體將圖片呈現出來;講述樁基礎施工內容時,可放映一些關于樁基施工的動畫或現場視頻,這樣可以激發學生的興趣,加深印象,使學生能很好地將理論與實際聯系起來,達到良好的教學效果。

4.加強實踐環節,延伸課堂教學

實踐教學是對課堂理論教學的一種有效延伸方式。土木工程專業本科生要求具有獨立完成一般基礎設計的能力。通常是采取開設基礎工程課程設計作為其實踐教學環節。短短1周的基礎工程課程設計作為實踐訓練顯然難以滿足要求,對提高學生的實踐設計能力幫助有限。由于學生實踐不足,理論容易脫離實際,難以將知識靈活運用到工程中,設計結果不能滿足工程需要。例如:進行樁基設計時,很多學生不懂把地質資料與設計相結合,設計結果不會考慮現場施工方案的可行性和合理性,繪制的施工圖不符合規范要求?;A工程課程設計中,要以實際具體工程為背景優選設計題目,提供給學生的設計資料要盡量完備,使設計內容及步驟應與實際工程設計相符,讓學生熟悉設計理論和過程,要求學生采用手工計算和軟件計算驗證相結合,并使用CAD繪制施工圖,提高學生計算機操作能力,方便以后能夠很快地適應生產工作。對課程設計中出現的錯誤和共性問題,教師及時進行糾正和指導。因此,為提高學生的實踐設計能力,僅僅靠傳授理論知識是遠遠不夠的,課程設置時應盡量多安排一些有助于提高學生實踐能力的教學環節,盡可能多地接觸工程實際,把學生帶到工地進行現場實地教學,加深學生對基礎的認識和理解。需要建立校外實習基地和建設校內實習基地相結合,給教師和學生提供良好的工程實踐場所。為此,我校專門建設土木工程專業實訓中心,建有淺基礎、樁基礎、樁基靜載試驗、基坑支護、礦井巷道、橋梁隧道、房屋建筑等工程模型,在《基礎工程》課程中可讓學生進行參觀,增強工程認識,提高教學質量。同時,鼓勵和指導學生參與大學生創新基金項目,或參加教師的一些科研項目或工程現場,將所學的《基礎工程》知識點融入到項目,更好地理論聯系實際,激發學生的學習興趣和實際動力能力。通過課程教學改革實踐,進一步激發了學生的學習興趣,教學效果得到了明顯提高,達到了課程的教學目標要求。不僅促進了學生由基礎理論知識向工程實踐能力的轉化,而且促進了教學團隊素質和教學管理水平的提高。無論在課堂教學還是實踐教學中,教師的自身素質和學術水平在很大程度上決定了課程的教學效果,教師的理論儲備和實踐能力直接影響培養學生的質量。教師具備了較高的理論水平和科研實力以及豐富的工程經驗,不僅能講授基礎理論方面的知識,而且能夠結合科研實際和工程實踐中存在的問題。隨著土木工程的發展和科技的進步,基礎工程將會出現新的理論、技術和問題,教師應不斷學習,與時俱進。以學生為本,貼近教學的實際,努力培養出適應經濟和社會發展需求的工程科技人創新型人才。

參考文獻:

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土木工程新進展范文3

關鍵詞:彈性力學;土木工程;教學;探索

彈性力學是高等學校土木水利等專業的一門理論性與應用性都很強的基礎課程,目前各高校很多學科根據本專業本科教育培養目標,實現寬口徑、厚基礎的教學基本要求,減少課時和精簡內容。另外,土木類專業所面臨的現代工程結構設計問題大多為非桿系的復雜結構體系,所以許多高等院校要求開設彈性力學和有限元課程,其目的是加強土木類本科生對復雜結構數值分析能力的培養,以提高他們從事科學研究和現代結構設計的能力。然而學生普遍認為彈性力學解決實際工程的能力遠不如材料力學和結構力學,而且彈性力學理論抽象,數學推導麻煩,課程枯燥乏味,提不起學習興趣。因此在現有的學時下如何保證教學的基本要求和基本內容,用什么方法和手段達到既增大信息量,減少教學時數,又能強化學生能力的培養,成為彈性力學教學中需要關注的問題。

一、高校彈性力學教學現狀

為了提高結構力學和彈性力學的相關教學水平和研究成果,教育部高等學校力學教學指導委員會力學基礎課程教學指導分委員會結構力學及彈性力學課程教學指導小組定期召開工作會議,2006年工作會議在武漢理工大學召開,2009年工作會議在成都西南交通大學舉行,2014年10月工作會議在北京工業大學舉行,各高校在每次會議中都對彈性力學的教學進行了教學改革成果和經驗交流,對教學實踐、課程建設和資源積累等問題進行了研討。北京工業大學在彈性力學的教學中也進行了很多研究和改革,北京工業大學彈性力學課程的設置和教學與國內其他高校具有類似特點與問題。2006年之前彈性力學作為土木工程本科專業的必修或必選課,學時一般為40學時左右,使用教材以徐芝綸《彈性力學簡明教程》為主要教學參考書。在2007版本科教學改革之后,彈性力學在土木工程專業本科中仍然設置為學科基礎必修課,但學時改為16學時,考試時采用閉卷考試,對學生學習要求較高,較多學生仍然認為太偏重于理論,理論抽象,數學推導煩瑣難以理解,并且其解決實際工程的能力遠不如結構力學。在2012版教學計劃后,課程性質以及學時都沒變,但考試時采用開卷考試,對學生的公式推導要求降低。改為16學時時,教師和學生的感覺都是時間太緊張,學習壓力大,所以在剛完成的2015版土木工程本科教學計劃中,彈性力學進行了很多變化,首先課程性質發生了改變,由學科基礎必修課改為學科基礎選修課,讓學生有選擇的空間,其次學時增加為24學時,讓選修彈性力學的同學能真正學習到彈性力學的主要內容。所以目前在現有的學時下,如何保證教學的基本要求和基本內容,用什么方法和手段達到既增大信息量,減少教學時數,又能強化學生能力的培養,成為教學中關注的問題,由此也產生了彈性力學教學內容多和學時少的矛盾。許多高校和研究者在彈性力學課程教學和研究上進行了教學改革,取得了較多有益成果,盡管如此,土木工程專業彈性力學課程在以下幾方面尚有待研究與改革:(1)教學對象上,彈性力學通常主要在工程力學專業開設,需要充分考慮結合土木工程專業的特點。(2)教學思路上,仍然偏向工程力學方法,在內容選擇上較偏向數學,主要是理論上的教學,對理論分析和數值分析結合對比方面缺少。(3)講課內容中未能充分引入彈性力學領域的最新進展,尤其是與土木工程結構相關進展,因此在彈性力學課程的教學方式、教學內容、考試形式等方面需要進行一些思考和探討,對彈性力學教學中的普遍與特殊問題進行研究與實踐,將促進學校土木工程學科力學教學的發展。

二、盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平

根據高等院校土木類專業本科指導性專業規范以及2015版培養方案規定的學時,需要考慮在既有學時下,使學生的理論水平能達到當今土木類專業的培養要求。

1.重點突出彈性力學分析思路和概念。

在教學中,在分析思路上,一般重點講授彈性力學平面問題的相關問題,并且對彈性力學平面問題基本理論采取精講的形式,對空間問題基本理論采取和平面問題基本理論相對比方法進行講解。如果根據實際,直接從實際工程的三維問題,再到講授二維問題可能更符合思維過程以及實際工程問題,使得思路更加自然,并且能節省教學課時。另外,在講授方法思路中應突出思路、概念與結論。如彈性力學中的概念問題:彈性力學中應力的方向以及正負號的定義,平面應力問題和平面應變問題的區分,應力邊界條件和位移邊界條件的確定方法,處理局部邊界條件的圣維南原理,等等,這些都是講述平面問題基本理論中要熟練掌握的概念。

2.結合具體土木工程實例教學,附加一些分析程序和工具的介紹,拓寬學生分析方面的應用能力。

在介紹分析思路時,需要結合有實際工程背景的工程算例來分析,這樣可以明確學習目的,激發學生的學習動力。在理論分析完成后,還可以介紹相應的數值分析方法,介紹Matlab計算程序或有限元分析工具,對理論分析過程數值化,讓學生自己操作計算,分析結果。最后由于土木工程專業學生在實際工作中需要學會運用,可以結合一些設計規范進行學習,如:公路隧道設計規范(JTGD70-2004)建議采用彈性力學數值方法—有限元法計算圍巖的隧道支護結構內力和變形等,通過在理論分析結果和數值分析對比的同時,還可以通過規范要求進行驗算。

三、根據當今土木類本科生的培養要求,編寫適合土木工程專業學生使用的教材

就目前而言,對于土木類本科生的彈性力學課程,各高等院校所安排的教學內容、教學時數及選用的教材均存有不同。換言之,對教學內容、教學時數及教材均沒有統一的指定,仍處在各高校教師根據自己的教學經驗進行不斷地探索與總結。目前已出版的彈性力學教材有很多種,所使用的教材一般為《彈性力學簡明教程》,徐芝侖編,高等教育出版社出版。這本教材所涵蓋的內容較多、較全面,也比較深刻,對概念思路的解釋較為簡潔,但仍然有需要改進之處:(1)基本上從平面問題到空間問題最后到板殼一些特殊問題,分析講解思路可以變化,讓學生更快更容易的理解。(2)理論講解較多,實際土木工程案例的分析較少。(3)理論推導比較多,數值分析對比較少,數值分析工具的應用較少等,另外學生學習的課余指導用書比較少。為此,編寫更加適合土木工程專業的教材以及教材指導用書是有必要的。

四、改革單一的板書教學模式,研制《彈性力學》的CAI電子教案

作為一門強調理論與應用的課程,僅以單一的板書教學模式明顯不足。例如,本課程中復雜的理論推導數學演示,這些均可通過CAI電子教案的教學來表述。此項教改工作的目的是在教學時數不足的情況下,就如何實現課堂教學氣氛活躍、高效率地完成教學內容、突出理論聯系實際等方面而為之。根據本課程教學大綱中教學內容的要求及依據更加豐富的教材,可以編制本門課程的CAI電子教案。在實際教學中,采用多媒體與板書相結合的教學模式,預期可以達到較好的教學效果,授課學生能給出較好的評價。另外,課內教學是本課程的主要任務。但由于本門課程在土木專業上的應用性較強,學生的課程設計、畢業設計均會遇到實際結構問題的數值分析,對此需要課外指導,因此建立教師學生互動平臺和窗口也是有必要的。

五、結語

為了提高土木工程專業彈性力學課程教學質量和效果,本文分析了土木工程專業彈性力學課程的教學相關問題,并探索了土木工程專業彈性力學課程的教學改進方法。1.盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平,使學生的理論分析水平達到當今土木類專業的培養要求。2.根據當今土木類本科生的培養要求,編寫適合土木工程專業學生使用的教材。3.改革單一的板書教學模式,研制《彈性力學》的CAI電子教案,并建立教師互動平臺和窗口。

參考文獻:

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土木工程新進展范文4

【關鍵詞】:土木工程;結構;檢測;評估

中圖分類號:E271文獻標識碼: A

引言

隨著我國經濟的飛速發展,大型建筑設施的出現對土木工程技術提出了更高的要求。在土木工程的施工過程中,對其施工過程中出現的結構性損傷及時進行有效檢測,并針對出現的結構性損傷進行及時的維修,不僅可以提高土木工程的質量,延長建筑成果的壽命,同時還可以避免許多重大質量安全事故的發生。

一、土木工程結構的檢測內容和特點

1、土木工程結構檢測內容

(1)外觀檢測

對建(構)筑物的外貌、外部尺寸進行檢測,檢查建筑物的表面的平整性,檢測建筑物的傾斜度,以及建筑物的尺寸大小是否符合相關規定。外觀檢測是保證建筑物質量的最簡單的方式。

(2)強度檢測

對建(構)筑物的材料、結構進行檢測,檢測建筑物的材料強度、構件承載力、鋼筋配置情況等。通過檢測建筑物的原材料,保證建筑材料的品質;通過檢測建筑物的構件承載力和鋼筋配置,保證建筑物的主體結構符合建筑要求,保證建筑施工安全進行,保證建筑物符合工程質量。

(3)結構內部缺陷的檢測

檢測混凝土內部可能存在的孔洞、裂縫、鋼結構的焊接等問題。通過對建筑物的工程內部缺陷的檢測,可以及時發現施工問題,解決施工的缺陷,保證工程質量。

2、土木工程結構檢測特點

(1)結構檢測工作大多在露天的現場進行,來源于外界環境中的干擾因素多,使得土木工程檢測的結果的準確度不高,影響對土木工程質量的評估。

(2)工程結構檢測數據需要慎之又慎。當土木工程的結構性問題出現時,往往是在工程完工很久以后,由于時間很長,對結構檢測數據檔案保護不當,導致技術材料不全,甚至還會出現材料虛假的現象。

(3)結構檢測工作需要采取采取非破壞的方式。結構檢測往往是在被檢測的工程建設完工或主體形式完工后,一般不允許破壞原構件,或者是從原構件上取樣時只能允許有微破損,破損后稍經加固后就不會影響建筑物結構強度。這樣就保證了工程完整性,保證了工程質量。

二、工程結構檢測方法

土木工程結構檢測根據檢測方式的不同可以分為靜態檢測方式、動態檢測方式兩種。土木工程結構的靜態檢測是通過觀察和測量建筑結構的實際大小尺寸、工程材料的彈性模量和強度系數等數據,將這些數據綜合到一起,運用物理學中的力學知識去分析評價土木工程結構,評價土木工程結構的穩定性與可靠性。

但是,由于土木工程結構形體巨大,構件繁多且具有一定的隱蔽性,對于某些過大或過于隱蔽的工程構件難以檢測,靜態檢測的方法在實際的應用中受環境等因素的影響較大,工作效率較低。而土木工程結構的動態檢測,是通過建立動態的數字化的結構動力檢測機制,監督土木工程的結構建設工作。結構動態檢測利用結構的模態參數或物理系數,評價土木工程的結構性能。但是,土木工程的動態檢測卻受到動態監控信號質量和數量的限制,影響動態監控數據的準確性。

三、土木工程中結構檢測技術的應用

土木工程建設過程中,僅僅運用傳統的結構結構檢測技術已經遠遠不能滿足現代化土木工程建設的需求,需要土木工程結構檢測技術不斷的發展,以推動我國建筑行業的發展。隨著科學技術的發展進步,出現了許多檢測方式,尤其是物理學知識在土木過程中的發展應用,使我們能夠及時發現土木工程建設過程中的許多結構性問題,對我國土木工程的發展產生了重要影響。在現代的檢測技術中有以下幾種方式:

1、超聲波法

超聲波是在檢測土木工程結構問題時常用的一種檢測方式,該技術的產生是根據物理學的基本知識,依據超聲波在媒介中傳播的規律和超聲波本身的特點而產生的一種結構檢測技術。超聲波在不同的介質中的傳播規律不同,通過對檢測到超聲波的波形進行分析,可以對工程結構內部缺陷的大小以及缺陷所在的方位進行判斷。利用超聲波檢測土木工程的結構問題時,既沒有破壞土木工程設施,有檢測了土木工程的結構,實現了檢測目的。

2、紅外線檢測法

紅外線檢測法是根據物理學中的熱輻射定律、微分方程,對原子震動產生的紅外輻射進行檢測的一種結構檢測方式。任何物體其溫度只要高于絕對零度,就會輻射出來紅外線。物體的輻射強度與物體本身的溫度有關,當土木工程內部結構發生物質變化時,紅外線的輻射強度也隨之改變。我們可以基于紅外線輻射的變化判斷其內部是否損傷。

3、建立動態的工程結構檢測機制

動態工程結構檢測機制的建立,需要將各種數據和信息整合到一起,形成一個有機的系統。動態結構檢測需要將相關的管理信息知識存入到系統信息庫內,當系統檢測到的數據發生變化時,能夠根據數據庫內信息來判斷土木工程的結構是否出現了問題。動態工程結構檢測是根據結構物理特性的變化來判定土木工程結構問題存在的可能性以及結構性問題存在的地方。

3、但是,由于動態工程結構檢測機制的成立比較困難,在實踐操作中,干擾因素較多,又容易受到土木結構的影響,使得動態監測的數據不精確。工程檢測的數據也存在一定的失誤或偏差。影響工程的進度。就當前動態工程結構檢測在實踐中的應用來看,動態檢測機制在識別損失方面比較遲鈍,往往是在損失發生后才能檢測出來,不能起到早期發現和預防的作用。

四、評估方法

現階段,對土木工程結構進行評估時,主要應用以下評估方法:

1、可靠度評估方法,這是一種以概率統計為基礎的評估方法;

2、模糊數學評估方法,該方法尤為擅長對復雜事件的處理;

3、灰色理論評估方法,該方法有效規避了對樣本過分依賴的問題,簡化了計算過程,而且保證了量化結果、定性結果的一致性;

4、神經網絡評估方法,該方法在處理多因素事件以及模糊事件方面表現出了極大的優越性,評估結果較為理想。下文將針對這一方法中的概率神經網絡(PNN)方法展開重點介紹。

PNN能夠實現對損傷位置及類型的準確判斷。PNN利用已知數集的概率密度函數以完成貝葉斯決策,將之合理的融入人工神經網絡系統中,如此一來,便可完成對未知數據的歸類,對于那些多類問題(涉及θ1、θ2⋯θn)而言,基于P維試驗向量X的貝葉斯決策d(X)為;

d(X)∈θq(hqlqfq(X)>hklkfk(X),k≠q)

設fj(X)為概率密度函數,那么多變量高斯分布函數如下:

n=q

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

i=1

對該貝葉斯決策進行相應處理,可得到一個概率神經網絡,且包括如下層次:1、輸入層;2、模式層;3、求和層;4、決策層。該損傷檢測方法能夠有效克服測量誤差導致最終結果不準的問題,所以,具有良好的應用前景。

總結:

土木工程結構是各類建筑的堅實骨架,如果其稍有差池,將會直接威脅到使用者的人身財產安全,而針對土木工程結構的檢測技術也因此在工程中具有了很重要的社會經濟效益。因結構檢測將涉及到土木工程的多個方面,所以其運用的相關技術也將綜合涵蓋多個領域的相關原理與要求。

參考文獻:

[1]周艷霞.計算機圖像處理在射線探傷中的應用研究[D].河北工業大學,2013年

土木工程新進展范文5

[關鍵詞]土木工程 無損檢測 現狀 方法 應用

中圖分類號:TG115.28 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)14-0097-01

無損檢測技術也被稱為非破壞性檢測,也就是說在不破壞待測物質的原有狀態的情況下,對其品質相關指標進行檢測分析。這種技術在土木工程中得到了較為廣泛地應用,并且取得了很大的成績。無損檢測技術的優勢在于它可以定量掌握工程強度和工程缺陷,同時它可以科學地評價構件的額定負荷和壽命。在土木工程中使用無損檢測技術有利于施工單位及時地改善施工狀況,從而有效地降低了不必要的經濟損失以及人員傷亡。

1 無損檢測技術應用特點及其現狀分析

顧名思義,無損檢測技術是一種在不損傷成品或材料的前提下進行內部缺陷評價的技術。無損檢測技術的應用原理是當材料或者建筑成品內部結構存在缺陷時,對聲、光、電以及磁的反應是具有一定特點的,通過對這種特異的反應可以科學的評價材料或成品內部結構的危害程度。無損檢測技術的最大特點就是能在不損害材料的情況下,對材料或者成品的結構、材質進行檢測,并且無損檢測技術的準確率是非常高的。但是無損檢測技術的應用存在一定的局限性,不是所有的材料或成品都能進行無損檢測,有些材料的檢測只能進行破壞性試驗,也就是說無損檢測技術還不能完全地代替破壞性試驗。目前,在進行材料和建筑成品評價時,通常將無損檢測和破壞性試驗結合在一起使用。

近些年,我國土木工程無損檢測技術得到了快速發展,很多單項技術都達到了國際水平。通過不斷地技術攻關,已經開發出來很多無損檢測方法,包括拔出法、超聲回彈綜合法、取芯法以及回彈法等,同時制定了相應的無損檢測規程,這大大地促進了無損檢測技術在土木工程中的應用;無損檢測技術體系逐漸完善,有效的無損檢測技術越來越多,像紅外成像技術、波動分析技術、激光技術、以及雷達技術都得到了廣泛的應用,比如在檢測外墻面磚粘貼質量時,采用紅外成像技術;開發的配套檢測設備已經達到了數字智能化水平,它們具有綜合的測試結果分析和計算功能,而且測試數據處理也已經進入信息處理時代[1]。

2 無損檢測的常規方法及新技術

2.1 無損檢測的常規方法

土木工程的無損檢測技術應用的非常廣泛,每種材料或者建筑成品的檢測都有專門的檢測技術。具體內容如下:第一,混凝土強度的無損檢測。在混凝土強度檢測時,主要采用回彈法和超聲回彈綜合法?;貜椃ㄊ怯没貜梼x彈擊混凝土表面,并以表面硬度來推算混凝土的抗壓強度,我國土木工程中使用的回彈儀種類比較多;超聲回彈綜合法是指用超聲傳播速度、回彈值來綜合評價混凝土強度,國內超聲儀器種類也非常多,能夠很好地滿足土建工程無損檢測需求;第二,混凝土內部缺陷檢測技術。由于工程施工和施工管理問題、環境問題,混凝土內部可能存在各種缺陷,包括混凝土裂縫、空洞等。土木工程中通常采用超聲波測量混凝土的波幅、波形頻率以及聲速等參數來判斷混凝土是否存在缺陷,這種檢測方法的準確性是比較高的;第三,樁基質量的無損檢測技術。工程樁施工是一個很復雜的過程,并且工程樁施工質量的影響因素很多,因此工程樁的完整性很難保證,經常會出現蜂窩、夾泥、斷樁、裂縫以及離析等問題。在樁基質量檢測時通常采用聲波反射法和超聲透射法;第四,建筑鋼結構和混凝土中鋼筋檢測技術。鋼結構在土木工程施工中的應用越來越廣泛,為了保證鋼結構的質量就需要對其質量進行檢測,通常采用超聲波探傷檢測技術;混凝土中的鋼筋起著非常關鍵的作用,所以工程施工對混凝土鋼筋有著很嚴格的要求,其數量、位置、排列方式都有具體的設計要求。通常采用電磁感應法和電化學法檢測混凝土中的鋼筋是否存在問題[2]。

2.2 無損檢測的新技術

隨著我國土木工程業的不斷發展,無損檢測技術也得到了進一步的發展,在無損檢測中又誕生了一些新的檢測技術,這些新的檢測技術主要包含了沖擊回波法、彈性波層析成像技術、聲發射檢測技術、紅外成像技術、工程雷達檢測技術、瑞利表面波檢測技術以及混凝土無損檢測中信號處理技術等。具體技術介紹如下:第一,沖擊回波技術。該技術主要是通過對混凝土表面施加微小沖擊而產生應力波,進而對應力波在傳播中產生的位移響應進行頻譜分析,頻譜分析可以獲得混凝土結構厚度和缺陷深度;第二,彈性波層析成像技術。該技術主要是利用某種射線源,再根據外部檢測設備獲得的投影數據,最終通過計算機生成二維或者三維圖像來實現結構檢測。這種技術在工程檢測中應用非常廣泛,如工程地質勘探、混凝土構件質量檢測、地基處理和加固評價、路基病害探測等;第三,紅外成像技術。該技術是利用紅外熱像儀探測物體輻射紅外線能量,可以通過溫度分布形成的熱像圖直觀地看出物體結構存在的缺陷。該技術在工程中也得到了廣泛的應用,如建筑外墻剝離層檢測、玻璃幕墻保溫隔熱性檢測、門窗防滲漏檢測等;第四,工程雷達檢測技術。工程雷達檢測技術使用的雷達頻率屬于寬頻脈沖電磁波,并且雷達天線由接受和發射兩部分組成。該技術主要是根據反射波的運行時間、波形以及幅度來推斷工程介質的分布,該技術通常會用在路面、機場跑道的分成厚度、地下水滲漏等的檢測方面;第五,瑞利表面波檢測技術。該技術在巖土工程中發揮著巨大的作用,而且它將發揮更廣泛的作用;第六,混凝土無損檢測中信號處理技術?;炷脸暀z測過程中,缺陷信息會被噪聲干擾,導致缺陷信息沒有得到很好的接收,所以必須要采用信號處理技術來降低噪聲對缺陷信息的干擾。目前,信號處理新方法有混沌優化神經網絡法、分離譜技術以及信號融合識別技術等[2]。

3 我國土木工程無損檢測技術的具體應用

無損檢測技術在土木工程中得到了非常廣泛的應用,無損檢測技術在工程中的具體應用主要表現在以下方面:第一,無損檢測技術在砌體結構住宅裂縫與材料強度檢測中的應用。無損檢測技術通常使用在工程裂縫檢測、鋼筋混凝土結構檢測、混凝土表面裂縫中,在檢測中無損檢測技術得到了很好的應用;第二,無損檢測技術在混凝土強度非破損檢測中的應用。在混凝土強度檢測中通常采用回彈法和超聲脈沖法兩種無損檢測技術;第三,無損檢測技術在鋼筋位置檢測中的應用。鋼筋位置檢測一般都在構件上進行,而鋼筋位置探測儀是常用的設備;第四,無損檢測技術在土木工程質量監督和控制中的應用。無損檢測技術是工程質量檢測和處理的常用方法,并且它是工程質量預控和監督的有效手段[3]。

由于無損檢測技術具有非破損、便捷、速度快的優點,因此它不僅在土木工程中得到了廣泛的應用,它也在工業與民用建筑工程、道路工程、隧道工程以及水利水電工程中發揮重大作用。

4 結語

總之,無損檢測技術在土木工程材料和成品檢測中發揮了巨大的作用,它的非破損優勢使得這種技術使用的范圍越來越廣,并且越來越多的新無損檢測技術不斷的產生,這些技術的使用大大地提高了土木工程的質量。因此,我國土木工程相關單位應該進一步加強無損檢測技術的研究和應用。

參考文獻

[1] 沈建中,李宗津,張之勇.土木工程中的無損檢測技術及其應用[J].無損檢測. 2011(11):9-10.

土木工程新進展范文6

1征文范圍

1.1CAE當前研究熱點與未來發展趨勢

(1)計算流體力學、結構力學、材料力學、仿生力學、爆破力學等新進展;(2)新材料與新工藝、生物材料、微納米、復合材料的CAE應用技術;(3)高性能計算與CAE;(4)智能化CAD/CAE集成;(5)多學科、多尺度CAE仿真技術;(6)可靠性分析與CAE工程穩健設計;(7)非線性有限元進展及應用;(8)有限元網格自動生成技術.

1.2CAE專項技術應用探討

(1)產品結構強度分析、疲勞壽命分析、振動及噪聲仿真分析、碰撞仿真;(2)機構動力學、多體動力學與控制仿真技術;(3)跌落以及沖擊、多物理場耦合分析;(4)結構輕量化設計與拓撲優化技術;(5)先進材料/結構一體化設計技術.

1.3CAE的平臺技術與應用

(1)虛擬產品開發平臺;(2)分布式仿真平臺技術與協同仿真;(3)產品研發仿真流程和數據管理平臺建設;(4)企業級仿真和多學科聯合仿真.

1.4CAE技術的行業應用與解決方案

(1)CAE在航空、航天、兵器、船舶工業中的應用;(2)CAE在海洋工程、核工業及特種行業的應用;(3)CAE在汽車制造、鐵道機車行業中的應用;(4)CAE在裝備制造及通用機械工業中的應用;(5)CAE在電子、材料、土木工程、生物科技中的應用;(6)CAE技術在國家重大工程與裝備中的應用.

1.5CAE技術的人才培養

(1)社會對仿真分析工程師的需求及要求;(2)高校CAE課程的設置及人才培養模式;(3)社會科技中介及培訓機構的CAE人才培訓項目開發.

2征文要求

(1)圍繞主題內容、充實、數據準確、文字通順,字數在5000字以內,未在正式刊物發表;(2) 會議收錄論文,不收取任何費用,僅供業內人士交流參考;(3)文章的格式編寫要求請訪問.cn或;(4)論文結束頁后另附論文全部作者詳細信息,包括作者職稱、學歷、職務及主要專業方向,聯系方式,并標明按上述5個專題論文應屬的類別;(5)論文請務必在7月10日之前發送到()郵箱里.

3論文評審

組委會將組織專家組對征集的論文進行嚴格評審,根據評審結果向論文作者發出錄取通知和參會通知,并選出優秀論文頒發獲獎證書和獎品,優秀論文將推薦給專業刊物正式發表.

4聯系方式

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