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土木工程智能化范文1
關鍵詞:土木工程施工技術創新發展
作為土木工程項目的重要環節,施工技術應不斷的進行創新和發展,才能使工程項目的質量得以保證,進而保障人們對居住環境的各種需求。而由于工程項目施工環節眾多,工程施工人員、施工設備及施工材料還有其他因素等都不同程度的影響到土木工程施工技術的創新與發展,不利于土木工程建設的順利發展。同時傳統的土木工程施工技術很多環節還有待完善,只有在傳統施工技術基礎上不斷的進行創新,才能保證土木工程項目的質量。因此本文對傳統的土木工程施工技術進行闡述,提出土木工程施工技術的創新,并分析未來土木工程施工技術的發展趨勢,為土木建筑工程的發展提供可靠的科學依據。
1傳統的土木工程施工技術
(1)地基施工技術。
地基施工環節是土木工程施工的基礎環節也稱之為樁基施工,在這一施工環節應嚴格按照國家標準《樁基施工規范》進行施工。通常情況下這一施工環節可分為兩種類型:一,端承型。端承型樁基是通過端莊側阻力來承載豎向荷載[1]。二、摩擦型。摩擦型樁基是通過樁磨阻來承載豎向荷載,而并非通過樁阻力。
(2)鋼結構施工技術。
傳統的鋼結構施工技術環節主要是指在鋼構件吊裝之前,要進行施工場地的清理工作,為鋼構件的吊裝環節做好準備,鋼構件運輸時應注意運輸道路的順暢。運輸到施工位置時要注意起吊的力度,保持起吊過程的平衡度,同時在鋼構件吊到相應的平臺時,應保持鋼構件施工平臺的清潔。
(3)混凝土施工技術。
傳統土木工程施工技術的混凝土施工環節,關鍵體現在混凝土的澆注方法,包括兩方面。一、現場澆注方法,是我國目前使用最多的澆注方法,主要指待混凝土攪拌完好之后將混凝土及時進行現場澆注,體現了混凝土澆注的實時性。二、將混凝土提前攪拌好待用也稱為預制法。是指事先對混凝土的需求進行了解,然后將混凝土先行攪拌好待用。
2土木工程施工技術的創新
(1)預應力技術創新。
預應力技術創新是土木工程施工技術創新的重要體現,具體是指將預應力鋼進行防護之后對混凝土構件進行環繞裹住,利用有關的設備對其采用相應的預應力技術。預應力技術創新時還應考慮極限狀態下的預應力,應按照荷載需求進行預應力結構設計,以保證建筑工程各環節構件變形和開裂的范圍在預測范圍之內[2]。以此來保證土木工程項目的質量。
(2)灌注技術創新。
土木工程灌注技術創新應包括兩個方面,首先鉆孔技術施工環節是灌注施工的基礎。因此要注意鉆孔技術的創新,創新鉆孔技術要求在鉆孔環節進行之前,對鉆孔樁周圍進行清理,同時通過精準的測量工具對鉆孔位置進行精確測量,保證鉆孔的統一,此外在鉆孔之前鉆孔技術人員應及時調試鉆孔機,使鉆孔機在鉆孔作業中能夠保證鉆孔工作質量,同時在鉆孔施工出現孔坍塌現象及孔卡鉆現象時,技術人員應立刻停止鉆孔,對出現的問題及時進行分析并解決問題,保證工程項目質量。其次灌注技術的創新主要體現在向鉆孔灌注泥漿時應充分的完善灌注技術,及時補充孔內泥漿,使泥漿充分填滿鉆孔,以保證樁體的牢固性。
(3)深基坑支護技術創新。
根據我國《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》規定深基坑是指開挖時深度≥5m的基坑。由于深基坑技術在地下開挖深度較大,因此在深基坑技術創新中要體現以下幾點。首先在深基坑開挖前要求技術人員對工程項目周邊環境進行充分的考察,考察范圍包括地下管道、光纜、電纜等埋設物、地下巖土與地下水深等參數、附近建筑物特點等。對周圍環境進行科學的調查排除深基坑施工技術進行時的障礙,為保證深基坑技術環節的工作效率做好前期準備。其次支護技術創新主要指支護結構設計創新,其包括灌注樁擋墻、連續墻等外墻圍護結構,還有錨桿、內部支撐等,在支護結構設計時要求其與深基坑技術方案相吻合,也要對周圍施工環境和地下施工狀況等進行考察,為工期順利完成做好前期準備。
3土木工程施工技術的發展趨勢
(1)技術科技化發展。
由于我國科學技術的發展促進了我國經濟建設的進步,因此我國土木工程的發展必定朝著科技化發展的方向前行。施工技術的科技化發展是實現土木工程承包單位利潤最大化的有效方法,同時也是保證我國土木建筑工程項目質量的重要途徑,為推動我國工程建設行業的持續發展做出貢獻[3]。技術科技發展是指將科學技術應用于土木工程施工技術當中,在土木工程較長的開發周期中具有較多的施工技術環節,因此利用科學技術做好施工前期的準備工作,用科學技術對工程費用進行核算,運用科學的檢測工具對施工環境進行有效檢測,利用科學技術完善施工環節中出現的各種問題,由于高科技具有省時省力的特點,因此向科技化發展的土木工程施工技術在施工環節節省了大量的時間,縮短了工期,同時節省了大量的人工,為工程項目節約了資金投入,此外由于科技技術較為發達能夠有效的對建筑設備及材料做出及時的檢測,避免了由于帶病設備的施工作業導致工程質量的問題。因此科技化發展的土木工程,必將更加有效率,同時達到工程質量最佳。
(2)技術生態化發展。
目前我國各行業的發展使我國能源和資源大量減少,因此為了保證我國經濟建設的可持續發展,節能、環保勢在必行。由此可見我國土木工程施工技術的發展必將朝著技術生態化的方向進行。在工程施工技術中,施工人員將會不斷的提高自身的職業道德素質和專業技能,在施工環節將施工材料最大化的利用,減少施工材料的浪費,達到保護資源的目的。同時土木工程施工中的施工設備、建筑材料、裝潢材料等都將采用綠色環保原料制成,使土木工程實現綠色工程的目標,進而避免環境的污染和資源的浪費,實現技術生態化的發展。
(3)技術智能化發展。
在我國機械加工制造等各個領域已經實現智能化技術的應用,技術智能化的發展通過信息技術與科技技術的結合,將整個工程作業過程更加簡單化,因此土木工程將實現技術智能化發展。智能化在土木工程施工中能有效的控制較高層土木建筑施工中起吊機高空運輸的角度和平衡度,同時能將鋼材、混凝土等材料準確的運輸到高空操作平臺,減少了高空作業由于調整位置等引發的施工安全問題。同時智能化技術在土木工程施工中的應用能夠使工程施工設備同步作業,實現統一化管理,當其中施工設備出現問題時,智能化技術能夠第一時間檢測出問題,并立刻中斷問題設備的作業,保證了施工質量。
4結論
綜上所述我國土木工程的發展離不開施工技術的創新,在建筑工程不斷發展的今天,只有在土木工程施工中對技術不斷的創新發展,才能使工程施工企業在競爭中立于不敗之地,才能為居民提供安全、可靠的生活居住環境。因此我國土木工程施工技術必將通過不斷的創新,達到技術科技化發展、技術生態化發展和技術智能化發展水平。
參考文獻
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[2]李新明,楊子勝,祝彥知.土木工程施工課程教學改革與探索[J].海峽科技與產業,2016(03).
土木工程智能化范文2
【關鍵詞】土木工程涵義 特點 未來發展方向
一、土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設 施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。
二、現代土木工程的特點
(一)建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續進展。
(二)工程地質和地基方面。建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。
(三)工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
三、土木工程的發展趨勢
(一)高性能材料的發展
鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發展。
(二)智能土木結構理論的體系構成
傳統的土木結構是一種被動結構,一經設計、制造完成后,其性能及使用狀態將很大程度上存在著不可預知性和不可控制性,這就給結構的使用和維護帶來不便。為了解決這一問題,發展出了在線監測結構,它賦予傳統土木結構以在線監測機制,從而為探知結構內部性能打開了窗口,使人員可以方便地了解結構內部物理、力學場的演變情況,這就是結構智能化的第一層次。在在線監測結構的基礎上,進一步增加了監測數據的智能處理機制,使得結構具有自感知、自診斷、自推理的能力,從而使結構實現了第二層次的智能化。進一步在結構中引入自適應及自動控制機制,即根據自診斷自推理的成果,由在結構中耦合的作動系統做出必要的反應,從而實現智能控制結構,這就是第三層次的智能化。比如,對結構的開裂、變形行為,結構的銹蝕、老化、損傷行為,以及結構的動力振動行為做出抑制性控制,在更高層次上對結構起到保護和維修作用??梢姡诮Y構智能化演化過程中,按其智能化程度的不同可劃分為如下三個層次:第一層次:自感知土木結構(Self-sensoryCivilStructure),它是智能結構的最低級形式;第二層次:自診斷智能土木結構(IntelligentSelf-diagnosticCivilStructure),具有對前一層次結果的智能化加工處理,包括結構內部力學物理場的自我計算,對結構特定目標參數的自我診斷,以及以做出結構自身行為的應對策略為目標的自我推理等功能。第三層次:智能控制土木結構(IntelligentControlCivilStructure),它是智能土木結構的最高形式。
(三)發展高新技術,應用結構健康監測,實現可持續發展?
土木工程在實際使用過程中,會出現不同程度的損傷或性能退化,這將影響起承載能力和耐久性,甚至引發嚴重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經濟損失,產生嚴重的社會影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監測、修復和加固的準備。
隨著現代傳感技術、計算機與通訊技術、信號分析與處理技術及結構動力分析理論的迅速發展,人們提出了結構健康監測的概念,給土木工程的發展帶來革命性的變化。
結構健康監測系統通過在結構上安裝各種傳感器,自動、實時地測量結構的環境、荷載、響應等,對結構的健康狀況進行評估,科學有效地提供結構養護管理的決策依據,確保結構安全運營,延長結構使用壽命。
近年來,大型土木工程特別是大跨度橋梁結構的健康監測技術成為國內外工程界和學術界關注的熱點,通過科研和工程技術人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國內外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結構健康監測系統,如我國的上海徐浦大橋、江陰長江公路大橋、東海大橋、香港地區的青馬大橋,韓國Seohae橋和Youngjong橋、美國Commodore Barry橋和加拿大Confedration橋等。
像這樣,通過發展結構健康監測與安全預警,在第一時間發現建筑可能出現的問題,及時進行修復與加固,既避免了可能出現的建筑事故,也基本解決了建筑過快老化損壞,不得不拆去重修的尷尬局面,及由此造成的大量經濟、資源、時間上的浪費,實現建筑使用的可持續發展
四、結語
此外,由于我國是一個發展中國家,經濟還不發達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業活動中,都應考慮可持續發展。這些專業活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
參考文獻:
土木工程智能化范文3
關鍵詞:土木工程;發展;現狀;發展趨勢
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A
引言
城市的高樓大廈拔地而起,各種橋梁、水利工程、四通八達的公路貫穿各個省市。土木工程是保證人類居住和交通的支柱產業,完善土木工程的建設和發展,實現經濟、社會、環境統一協調發展,成為目前土木工程的關注熱點。人類為了爭一取生存,為了爭一取舒適的生存環境,預計土木工程必將有重大的發展。
一、土木工程發展的重要意義
土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發展。城市的高樓大廈拔地而起,各種橋梁、水利工程、四通八達的公路貫穿各個省市。土木工程是保證人類居住和交通的支柱產業,完善土木工程的建設和發展,實現經濟、社會、環境統一協調發展,成為目前土木工程的關注熱點。人類為了爭取生存,為了爭取舒適的生存環境,預計土木工程必將有重大的發展。
二、土木工程的發展現狀
1、土木工程建設取得巨大發展成就
我國土木工程建設自改革開放以來取得了巨大的成就,不僅在高層建筑上的數量逐漸增長,并且高度也得到很大的突破,而且公路、鐵路等也得到飛速發展。各種新的材料、結構、工藝以及施工方法在高層建筑中得到廣泛應用,自動化程度不斷提高,大規模的土木工程修建在我國開展的如火如荼。我國上海的浦東金茂大廈和金融中心的高度已經排列世界前茅,我國的高層建筑水平已經處于世界領先領域。
在橋梁工程領域也取得了巨大的成功,隨著各種橋梁類型得到不斷翻新,并且一再突破主跨跨度,橋梁工程出現了另一個輝煌,斜拉橋的復興,如南京長江二橋、南浦大橋都是我國大跨結構邁向一個新的水平的標志,晉身世界先進行列。
2、新型建筑材料的開發與應用
隨著高標號的水泥大量生產,各種高強度、快硬、復合以及節能輕質的混凝土不斷的進行開發研制,鋼化玻璃、涂層玻璃等都在土木工程領域得到長足發展,從上世紀80年代以來碳纖維技術得到廣泛應用,作為土木工程領域的一個重要突破,目前已經在鋼筋混凝土中的加固起到很大的作用,并且取得了非凡的成果,我國在這一領域取得了非常矚目的成就。
3、預應力技術的應用
我國的預應力技術經過三十幾年的發展已經達到了一個新的高度,在跨度大、柱網大以及開間大的多層和高層建筑中,預應力技術得到廣泛的應用。在建筑大跨度公共建筑、會議展覽中心等結構中都需要預應力技術,對于各種新的建筑工程來說,預應力技術有其特有的優勢。對于解決路面混凝土開裂、縮縫減少等方面,都有著非常良好的應用前景。作為海洋工程建造的重要材料,預應力混凝土具有較高的抗裂性以及較好的耐久性,在各項海洋工程中可以發揮其重要的效能。對于舊建筑的加固改造、拆除以及加層中都有著非常廣泛的應用。
4、地下空間的建設與發展
我國目前已經有了20幾個正在規劃與建設地鐵系統的城市,我國的地下空間技術得到飛速的發展,當前地下空間建設的主要施工方法包括明挖法、暗挖法、蓋挖法、沉管法等,這些技術都屬于國際先進技術,在地下空間的發展中都有著舉足輕重的作用。
5、結構設計更加完善
當前土木工程設計中風荷載以及地震荷載正在成為主要的控制因素,更高、更長和更柔韌成為結構設計的發展趨勢,許多大型復雜結構體系的抗風抗震設計理念正在發生很大的轉變,對于特大跨度橋梁的結構體系設計逐漸成為熱點研究話題。
三、土木工程發展趨勢
1、土木工程材料的發展
土木工程的施工材料不僅要求質量高、安全性高、使用壽命長,而且隨著生態型建筑理念的發展,對建筑材料造成污染、資源浪費等問題上要求更高,需要發展新型的、高新技術、生態建筑材料,以適應人和自然環境的協調發展。
2、生態建材的發展
為了實現綠色建筑,在保證工程質量的前提下,選用生態建材是最首要和有效的途徑。比如選用環保材料、凈化材料、可再生材料、循環使用材料等等成為未來發展的趨勢。生態建材的發明和使用,大大提高了人們居住品質,減少對環境的破壞,有效降低建筑垃圾的產生,避免建筑材料的浪費,實現用最少的資源實現最高的品質要求。新型生態材料的使用,在節水節電上進一步優化,節省資源,實現人與自然的可持續發展。
3、抗震強度高的鋼材
隨著高層建筑、大跨度結構建筑的不斷增多,對抗震材料的要求也越來越高。因此,要求建筑結構使用的鋼材逐漸向高強度化、極厚化、低屈服比、低屈服點等方向發展。日本的建筑抗震效果較好,值得借鑒。他們研究的具有高抗震設計的低屈服比和低屈服點的鋼板,它們是采用調整化學成分和改建熱處理工藝等方法制成。生產出來的低屈服點鋼材可輔助結構和減震控震裝置。當地震發生時,首先達到屈服點開始變形,吸收了地震能,從而防止主體結構的破壞。高強度的抗震材料的使用,不僅可以減少鋼材的使用量,還為抗震提供了安全保障,是未來鋼材發展的趨勢。
4、智能化的混凝土
目前使用的高性能的混凝土,具有體積穩定性好、強度高、工作性強、耐久性好等等優點。這些混凝土,具有高抗滲性、抗腐蝕性、抗凍性等優勢,所以它們能夠在惡劣的環境下較長時間的使用。最新設計的混凝土甚至可以使用100 年或者200 年以上。隨著科學的不斷進步和發展,智能化的混凝土將成為未來發展的趨勢。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能夠接受某些環境信息,自覺地進行邏輯判斷,同時做出能夠相適應的混凝土相關材料。這種智能性的混凝土材料,可以根據工程的需要,維持和調整混凝土的性質,比如: 流動性、保水性、粘聚性等,這樣可以防止建筑受到侵害,或者對破壞進行修補,或者當有危險時也可以警報。這種智能化的混凝土是未來建筑材料發展的關鍵技術,但目前還比較昂貴,研究的人也不多。相信隨著信息科學、生命科學的不斷進步,智能化材料也將逐漸進入到土木工程的市場。
5、土木工程信息化的發展
近年來,信息化已經普及,并且逐漸帶動工業的信息化,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、計算機技術、自動化控制技術、網絡技術等等,這些信息化技術不斷滲透到土木工程中,并且涵蓋了土木工程的全過程,不僅限于設計和施工,還有工程的物業管理、物流管理、設備維護和建筑全方位的實時監控等等各個方面。也可以利用計算機模擬管道空間布線,也可以利用信息化技術實現大型設備的整體吊裝、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。
6、向地下、太空、沙漠、海洋空間發展
空間資源越來越緊張,開發地下、太空、沙漠和海洋空間是解決當前空間和土地資源緊張的一個有效途徑。為了綜合利用地下空間資源,地下空間開發逐步向深層發展,在地下空間開發中的應用將加強。
結束語
綜上所對土木工程發展的重要意義,土木工程的發展現狀及米來趨勢所述,土木工程行業是我國的支柱產業,影響我國基木建設的行業,高新技術對土木工程這一傳統專業的改造及影響。因而我們對土木工程的研究和實踐也更加重視。
參考文獻
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土木工程智能化范文4
關鍵詞:翻譯;建筑電氣與智能化;專業名稱
作者簡介:劉建峰(1978-),男,江蘇江陰人,南京工業大學自動化與電氣工程學院,講師,國家注冊電氣工程師;周玉庭(1972-),女,四川高縣人,南京工業大學自動化與電氣工程學院,講師。(江蘇 南京 211816)
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0064-02
一、建筑電氣與智能化專業的內涵
1.建筑電氣與智能化專業的定義[1]
建筑電氣與智能化專業是一個在土木工程學科背景下,研究以建筑物為載體時對電能的產生、傳輸、轉換、控制、利用和對信息的獲取、傳輸、處理和利用的專業。隨著現代建筑技術的發展,土木工程學科的發展不斷吸收了基礎科學、材料科學、管理科學和電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術等學科的最新研究成果與技術發展成就。作為土木類新增專業,建筑電氣與智能化專業填補了土木類專業中缺少“電”(或“電氣”)的空缺,與計算機技術、信息技術、物聯網技術、節能技術等新興技術融合,是典型的多學科的交叉和融匯。
建筑電氣與智能化的內涵隨著時代前進而不斷地發展變化?,F階段,“智能建筑”的出現使其內涵延伸到“電氣+信息”;另外,隨著節能、環保相關技術的發展及應用以及綠色建筑概念的提出與發展,建筑電氣與智能化專業逐步形成了“建筑+電氣+信息+節能”的內涵,與傳統的建筑電氣專業有著本質的不同。
2.建筑電氣與智能化專業的培養目標
建筑電氣與智能化專業的培養目標是培養適應社會主義現代化建設需要,掌握電工、電子、控制、信息、建筑學等較寬領域的基礎理論,掌握對建筑相關設備進行供電、控制、保護、監視等所需的專業知識和技術,綜合素質高、實踐能力強、具備執業注冊工程師基礎知識和基本能力的建筑電氣與智能化專業高級工程技術人才。
建筑電氣與智能化專業畢業生能夠從事工業與民用建筑電氣及智能化技術相關的工程設計、工程建設與管理、系統集成、信息處理等工作,并具有建筑電氣與智能化技術應用研究和開發的初步能力。
從以上內容可以看出,建筑電氣與智能化主要面向建筑物內部的各種設備,包括對各種設備進行供電、控制、保護、監視的設施與系統。
二、建筑電氣與智能化相近專業的英文名稱
建筑電氣與智能化專業是教育部新近批準的專業,目前沒有一個公認的英文名稱,各高校根據自己的理解,有多種不同的翻譯方法。相對而言,國內外土木建筑類有一些專業建立時間較長,其專業名稱一般有固定的英文名稱。
1.建筑學:Architecture
建筑學,從廣義上來說,是研究建筑及其環境的學科,通常是指與建筑設計和建造相關的藝術和技術的綜合。[2]建筑學專業的培養目標是培養具備建筑設計、城市設計、室內設計等方面的知識,能在設計部門從事設計工作,并具有多種職業適應能力的通用型、復合型高級工程技術人才。
2.土木工程:Civil Engineering
土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工維修等技術活動;也指工程建設的對象。[3]該專業的培養目標是培養掌握工程力學、流體力學、巖土力學和市政工程學科的基本理論與基本知識,具備從事土木工程的項目規劃、設計、研究開發、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、橋梁、礦井等的設計、研究、施工、教育、管理、投資、開發部門從事技術或管理工作的高級工程技術人才。
3.給排水科學與工程:Drainage Science and Engineering(原建筑給排水:Building Water Supply and Drainage)
給排水科學與工程是一門應用很廣泛的學科,它是以城市水的輸送、凈化及水資源保護與利用有關的理論與技術為主要研究內容。[4]該專業的培養目標是培養具備城市給水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑給水排水工程、工業給水排水工程、水污染控制規劃和水資源保護等方面的知識,能在規劃部門、環保部門、設計單位等從事規劃、設計、施工、教育和研究開發方面工作的給水排水工程學科的高級工程技術人才。
4.建筑環境與能源應用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering
建筑環境與能源應用工程專業由原建筑節能技術與工程、建筑設施智能技術(部分)與建筑環境與設備工程專業合并而成。[5,6]該專業主要培養能夠從事以下三個方面工作的專業技術人才:一是能從事建筑物采暖、空調、通風除塵、空氣凈化和燃氣應用等系統與設備以及相關的城市供熱、供燃氣系統與設備的設計、安裝調試與運行工作;二是對建筑中環境系統和供能設施的設計、安裝、估價、調試、運行、維護,技術經濟分析和管理;三是能適應低碳經濟建設與社會可持續發展的需要,具備建筑節能設計、建造、運行管理的基本理論與專業技能,知識面寬,具有向土建類相關領域拓展滲透的能力、適應能力和實際工作能力。
5.建筑設備工程技術:Construction Equipment Engineering
建筑設備技術是普通高職高專土建大類專業目錄下設的一門專業,屬于建筑設備類專業。該專業為普通高等學校??茖哟巍=ㄖO備技術專業主要培養掌握建筑設備工程的基本知識和技術,具備建筑水、電、通風與空調、樓宇智能化等設備工程的設計、預決算、安裝施工、運行與維護、質量檢驗及工程管理等能力的高素質技能型人才。
6.智能建筑技術與管理:Intelligent Building Technology and Management
香港科技大學開設的智能建筑技術與管理專業,是為建筑物裝備行業專業技術人員開設的研究生課程。學生通過學習掌握智能建筑相關技術和管理的基本概念與原理,學習內容涵蓋安全與健康、風險管理、能量消耗監控、室內空氣質量、設施管理等內容,屬于典型的最新尖端技術與管理策略的交叉融合專業。
7.建筑裝備工程:Building Services Engineering
香港大學開設了“建筑裝備工程”(Building Services Engineering,簡稱BSE)專業。該專業主要學習各種工程裝備設施與建筑環境的相關規范、設計、安裝與管理。
8.其他相關院校的專業
國內外其他相關院校類似專業還有:美國賓州州立大學大學園開設的建筑技術專業(Building Technology);英國南安普頓大學開設的能源、環境與建筑物專業(Energy,Environment and Buildings);馬來西亞淡馬錫理工學院開設的智能建筑技術專業(Intelligent Building Technology);香港理工大學開設的建筑電氣設備與系統專業(Electrical Installations and Systems in Buildings)。
三、對相關英文翻譯的分析
建筑電氣與智能化的主題詞為“建筑”、“電氣”與“智能化”三個,下文分別予以討論。
1.對“建筑”的翻譯[7,8]
從上述相關專業名稱可知,當研究建筑設計本身時,一般用Architecture居多;當研究建筑內部設施時,一般用Building居多。在與相關專業的留學生討論時,留學生也指出:在國外提到建筑內部的設施時,建筑一詞一般用Building,而不用Architecture。Construction一詞多指建筑物本身或建造、施工的過程與技術,也可以表示建筑物內部的設施與設備的設計、建造過程,其涵蓋范圍比Building更廣。但在習慣上,提到建筑內部的設施,一般用Building的居多。因此,建筑電氣與智能化中的“建筑”一詞,用Building較為合適。
2.對“電氣”與“智能化”的翻譯[7,8]
對“電氣”與“智能化”的翻譯,相對容易確定?!半姎狻币辉~在專業名稱或相關規范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根據建筑電氣與智能化的內涵,此處的“電氣”與“智能化”,應指對建筑物內部的各種設備進行供電、控制、保護、監視的設施與系統,即此處的“電氣”與“智能化”應是名詞,而非形容詞,故用Electricity與Intelligence為好,而不用Electrical與Intelligent。
3.Intelligence與Intelligentization的區別
根據英文翻譯,Intelligence與Intelligentization都有智能化的含義。在具體應用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;當用在建筑物時,可以引申為建筑物經各種設備支持,具有“人工智能”或“能進行高度智能的自我管理”之意,成為具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物時,偏向于建筑物經過各種設備的支持,具有了“可控制、可遙控”的功能。相比較而言,面對未來的智能建筑發展,Intelligence比Intelligentization更能體現智能建筑的本質。
四、南京工業大學建筑電氣與智能化專業的名稱
根據建筑電氣的定義、培養目標、相關專業的英文名稱以及傳統習慣等,認為“建筑電氣與智能化”的英文名稱,用“Building Electricity and Intelligence”為好。在南京工業大學最新的專業與課程英文名稱匯總中,即采用Building Electricity and Intelligence的名稱。當然,由于各高校對建筑電氣與智能化專業理解的側重點不同以及對專業內涵理解的不斷深入、專業本身與科學技術的發展,其英文名稱可能有所不同。希望通過討論,能盡早確定一種比較權威的統一名稱,以利于進一步擴大國際交流。
參考文獻:
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[5]教育部.普通高等學校本科專業目錄(2012年)[Z].2012.
[6]教育部.普通高等學校本科專業設置管理規定[Z].2012.
土木工程智能化范文5
1.1光導纖維在混泥土材料的監控
光導纖維材料,是一種光通信介質,其最大優點是傳輸速度快、信號衰減低和并行處理能力較強,經常被用于高要求的通信傳輸中。光導纖維和光纖傳感器在土木工程中,主要用于對混泥土固化的監控?;炷嗤两Y構最大的缺點是抗拉強度弱、內部鋼筋容易被腐蝕等,在大面積澆筑過程中由于混泥土結構內部和外部溫度差異而導致混泥土塊體出現裂縫。這種情況下,將光纖作為傳感元件埋入混泥土結構中,對結構的強度、溫度、變形、裂縫、振動等可能引起混泥土結構損傷的危險因素進行檢測、診斷、預報。更進一步,如果控制元件能接入信息處理系統,并引入形狀記憶類金屬等智能材料,形成完整的控制系統,將能實現混泥土材料的自適應功能———這正是目前智能材料結構系統在土木工程中應用的前沿課題。
1.2壓電材料
壓電材料一般是指在收到壓力后,材料兩端會出現電壓的晶體材料。壓電材料在土木工程中的應用主要包括對于結構的靜變形控制、噪聲控制和抗震抗風等領域。傳統的壓電材料使用方法是通過壓電傳感元件對結構的震動進行感知,利用傳感器輸出結果,從而實現對于震動的感知和預警。在此基礎上,采取合適的控制算法對壓電體的輸入進行控制和定量,從而實現對于結構震動的控制,這是目前壓電類智能材料的研究前沿。隨著研究的深入和技術的進步,壓電類的智能結構土木工程中的應該越來越廣泛。
1.3壓磁材料
壓磁材料在土木工程中的應用主要包括磁流變材料和磁致伸縮材料?;诖帕髯儾牧系脑?,當磁場的強度高于臨界強度時,磁流變在極短時間內從液態向固態轉化。在介于固液體之間可根據磁流變液特點具有的快速、可控及可逆性質,控制流體特性實施時需要較低的能量,因此在智能結構中通常將磁流變液作為動器件的主要材料?;谶@點,磁流變材料可用于高層建筑的結構中,實現對地震的半主動控制。因為潛在應用前景的廣闊,使得磁致伸縮材料近年來得到很大關注。磁致伸縮材料具有強烈的磁致伸縮效應,這種材料可以在電磁和機械之間進行可逆轉換,這種特性使其可以用于大功率超聲器件、聲納系統、精密定位控制等很多領域。
1.4形狀記憶合金
形狀記憶合金是一種具有形狀記憶效應的智能材料。形狀記憶合金的形狀被改變后,在一定條件下能激發其形狀記憶效應,這一過程中,材料產生高于700兆帕的回復應力及8%左右的回復應變,同時具有較強的能量傳輸儲存能力?;谶@一特性,形狀記憶合金在土木工程中最大的用處是用于各種結構中來實現結構的自我診斷、增加材料的韌性和強度等、增強材料的適應控制。形狀記憶合金還可以被研制成智能驅動器,用于對結構變形、裂縫和振動方面的控制。形狀記憶合金具有較高相變回復力,結合該特性能夠研制開展形狀記憶合金被動耗能控制系統,該系統可實現相變偽彈性性能,可在土木工程結構中用于耗能抗震的被動控制。目前的土木工程實踐中,通常在結構層間或底部等受地震作用較大的位置安置形狀記憶合金被動耗能控制系統,用于實現耗能系統對結構的層間變形的感知,進而起到消耗地震能量的作用。
2智能材料的優點局限性
土木工程中應用的智能材料具有反饋信息、自我診斷、自我修復、自適應能能力,實踐也表明,智能材料在實際土木工程中的應用使得工程結構具有高強度和耐久性等特點,同時能智能化地執行指令,能較好的適應外部環境的變化。但上述的光纖、形狀記憶合金、壓電和壓磁等材料,本質上屬于高智能復合材料,其最大的局限性在于使用成本很高,造價太貴。這一缺點,使得目前對于智能材料的應用智能局限于檔次較高、標準較高的建筑工程,智能材料在普通民居建筑中的應用還遙遙無期。另外,智能材料的應用需要相應的技術和配套材料設備的配合支撐,在施工中對于施工技術和工藝的要求較高。因此,但就目前看,對智能材料的應用還不可能實現全方位的廣泛普及,但是,智能材料可能是未來土木工程材料的研究和發展方向。
3結束語
土木工程智能化范文6
【關鍵詞】 土木工程;施工技術;問題;創新;對策
中圖分類號:TU75文獻標識碼:A文章編號:1006-0278(2012)06-115-01
盡管在國民經濟快速發展的今天,我國土木工程施工技術在諸多領域已經取得了豐碩的研究成果,但是由于研究起步較晚,我國土木工程事業的發展至今仍要面對一些難題。而土木工程關系到國計民生,是保證國民經濟健康發展的支柱產業之一,要想使土木工程相關產業更好地服務于社會建設,就必須迅速明確土木工程發展中的現有問題,采取針對性的創新和發展對策,不斷提高土木工程施工質量與管理水平。
一、土木工程發展中的問題分析
目前,我國土木工程發展中主要存在以下三個問題:
(一)土木工程管理體制不完善
土木工程往往工程量大、施工周期長、所需的勞動力多、投資量大、材料設備耗用量大,因而其工程管理內容十分復雜,加之我國對土木工程管理領域的研究尚顯不足,導致我國一直沒有就土木工程管理形成一套科學的、完整的體制。管理體制的不完善,而目前我國所施行的承包制的工程施工形式,更使土木工程多頭管理的問題凸現出來,工程設計單位、施工單位往往要聽從開發商的指揮,這不但影響了土木工程施工中質量、進度、成本等問題的預防和處理,更制約了土木工程施工技術的進一步發展。
(二)有關科研與實踐不充足
嚴格意義上講,土木工程指的是一切與水、土相關的建筑規劃與工程施工活動,土木工程設計領域廣泛,包括非線性分析、最優控制、系統識別、反饋分析等一系列內容。我國對土木工程的的研究目前停留在個別基礎理論和應用技術上,而對關于土木工程的系統性科學理論與集成管理理論的研究顯然還不足。系統性、科學性指導理論的缺失在很大程度上限制了土木工程施工技術的發展。
(三)土木工程驗收標準與規范不完善
目前我國土木工程施工技術之形成了一些一般性的驗收標準和施工規范,而囿于指導理論不完善,相關科學研究不夠深入,這些驗收標準和施工規范并不十分完善,缺乏系統性和科學性,甚至一些標準和規范已經脫離了施工實際,不能滿足施工技術發展的需要。技術標準、施工規范發揮不出標準和規范的作用,使得土木工程的施工缺乏統一的標準,缺乏了規范性的指導。
二、土木工程施工技術創新情況
土木工程的施工需要運用多種施工技術,近年來發展較為成熟的土木工程施工技術為深基坑施工技術、鉆孔灌注樁基礎施工技術等,在此以這兩種技術為例,闡述我國土木工程施工技術的創新情況。
(一)深基坑施工技術
深基坑施工技術指的是為了保證土木工程地下結構的安全以及保證基坑周圍環境的安全,而采取的對周邊環境的加固、支檔措施。隨著我國高層建筑的逐漸普及,以及城市地下空間開發需求的增加,深基坑施工技術逐漸得到業界重視。目前已經研發出一種適用于深基坑支護設計的軟件,而其費用較高經濟型差尚未得到普及,在此情況下國家和政府應該增加投入解決深基坑設計的經濟性問題,并鼓勵深基坑設計與施工技術的研發。
(二)鉆孔灌注樁基礎施工技術
目前我國高層建筑數量逐漸增多,鉆孔灌注樁基礎技術隨之發展起來,雖然該技術在設計圖紙中會體現出來,但鉆孔灌注樁基礎的施工設備、施工材料、施工工藝還需由施工單位自行選擇和應用。這樣一來,不但施工材料質量和施工操作規范性得不到保證,樁基礎施工質量問題也難以避免。在此情況下,應提高對鉆孔灌注樁基礎施工的重視,尤其是對該技術的施工材料、設備及施工操作做出明確的、標準化的規范,從而促進鉆孔灌注樁基礎技術的不斷完善和成熟。
三、土木工程施工技術的發展前景及創新對策
近年來,我國基礎設施建設速度加快,尤其是城市基礎設施建設工程數量增多,高層建筑需求越來越大,土木工程施工技術發展前景廣闊,因而我們應加快對土木工程施工技術的研究,使其工藝水平和管理水平都得到進一步提升。
目前我國土木工程施工技術的創新應從以下幾個方面入手:(一)施工控制自動化和智能化。充分運用計算機信息技術實現對施工工藝的智能化、自動化控制,全面提升施工質量;(二)設計多樣化。目前我國很多建筑工程與其使用需求嚴重脫離,在此情況下應強調多樣化設計,提升土木工程設計靈活性,提升其服務性能。
四、總結
總而言之,土木工程施工技術理論的不斷完善是其技術水平不斷提高的基礎,要解決土木工程發展中的問題,就要首先認識問題的成因,客觀分析目前發展情況與發展趨勢,并采取針對性的創新對策。我國在今后的土木工程理論研究和實踐中,應從完善工藝、提升設計水平和強化控制管理等方面入手,為土木工程施工質量和管理水平的提高提供可靠的基礎。
參考文獻:
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