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土木工程特點范文1
中圖分類號:S969文獻標識碼: A
Abstract: the modern civil engineering management has the characteristics and development of new, it is the crystallization of human wisdom. To adapt to the rapid development of all types of construction requirements, people need to build large-scale, large span, tall, light, the large, sophisticated equipment, modern buildings, require both high quality and rapid construction, high economic efficiency requirements. This new to the subject of civil engineering, civil engineering and to promote the subject forward. With the advent of the information age, but also will bring new opportunity for the development of civil engineering, inject new vitality into the. The development of the characteristics of modern civil engineering and civil engineering in the future are discussed.
Keywords: Modern; civil engineering; characteristics; future development
引言
土木工程可以說是一種文明,隨著社會的產生而產生,當今的土木工程已經得到了一定的發展,土木工程是不可缺少的存在形式,未來的生活中更會得到大力的發展,以滿足人們更多的需求。
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、橋梁工程、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,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去探索。
二、現代土木工程的特點
現代土木工程的發展特點分析較之以往,現代土木工程的一個最明顯的發展特點便是科學技術的明顯提高,計算機軟件的應用為土木工程的發展創建了更為廣闊的發展平臺。因此土木工程的在發展中展現出現代化、多元化及科技化的特點。就當期形式而論,土木工程的信息技術的迅速發展,專業化的程度加強,對建設工程師的要求明顯的加強,不僅要具備較強的施工管理能力,同時要跟上時代的需求,及時的吸收當前的建筑領域的信息,利用科學技術建設具有現代特點的土木工程項目。所以,對于土木工程專業人才的培養具有更加嚴格的要求。適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。
1、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。
2、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。
3、工程設計方面
人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
4、工程施工方面
隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
三、未來土木工程的發展
1、指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
2、工程實現的變化
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。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,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
2.1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,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現的基礎。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
2.2可持續發展和人性化
這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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,在可持續發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。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發展的特性,從設計環節開始就注意了對青藏高原脆弱生態環境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
3、主動控制技術
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
結束語
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
土木工程特點范文2
土木工程學是一種為社會服務且參與度高的學科,如住宅、公共建設、道路、鐵路、橋、隧道、水庫、機場等工程皆包含在內。隨土木工程的發展又劃分出多項領域,包括結構工程、營建工程、基礎工程(foundation) 運輸工程、環境衛生工程(sanitation)水力工程等。本文作者從實際工作出發對土木工程的特點及發展進行了全面闡述。
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。可見,在結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。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
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:
土木工程特點范文3
【關鍵詞】土木工程;施工特點;發展變化
土木工程是人類歷史上年代最久遠的“技術科學”,作為一種系統的產業活動,土木工程的實質是生產的過程,是一種技術過程。土木工程也是建造各類工程設施的科學技術的統稱,它既指工程建設的對象,即建在地上、地下、水中的各種工程設施,也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養、維修等技術。
一、新國情下土木工程的施工特點
適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。
1.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。
2.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。
3.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。
4.工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
5.工程施工方面。隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
二、新國情下土木工程的有效變化
1.指導理論的繼續發展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
2.工程實現的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很L的工程實現的過程。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,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
2.1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,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現的基礎。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
2.2可持續發展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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,在可持續發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。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發展的特性,從設計環節開始就注意了對青藏高原脆弱生態環境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
3.主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
三、結束語
土木工程當今的發展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在.堅持可持續發展道路,努力創新,土木工程定會走向新的高峰!
參考文獻
[1]李麗萍.工程結構評估與實荷堆載檢驗[J].建筑結構2000.
土木工程特點范文4
【關鍵詞】鋼結構;土木工程;應用
0 引言
隨著我國鋼產量突飛猛進的增長,國家也同時推出了合理利用鋼材、積極采用鋼結構的政策,鋼結構行業在我國取得了長足的發展,鋼結構已被廣泛地應用于土木工程。土木工程結構常用到兩種材料,即鋼筋混凝土以及結構鋼,對于土木工程來說,不僅要從結構特性的角度考慮,還要考慮施工的成本有效性以及施工有效性。鋼結構體系另一個優點是它是一個理想的懸臂施工體系。構件腹板開孔和空腹鋼鐵托架的適當使用能為管道和其它供電線路提供通道,從而增強其審美吸引力,同時降低樓層高度。由于鋼材高的重量一強度比,鋼架已被用來增加樓層或擴展現有的混凝七建筑結構。
1 土木工程中鋼結構的特點
1.1 強度
一般來說,結構構件承受或者容納作用效應的能力是由材料的強度來決定的??梢岳糜嘘P的國家標準來確定結構鋼的構件性能,這些標準中列出了鋼結構可使用的材料。不過并不是全部的鋼種都有所有的強度級別,因此如果是一個特定的建筑鋼結構設計,那么對鋼種類型和強度級別的選擇就非常重要。
1.2 剛度
振動、變形等適用性參數由構件的剛度來決定,進而由結構體系的剛度來決定。結構體系的實際剛度又由其構件和連接件的分布來決定。不過簡單說來,構件的剛度由材料的幾何截面特性以及材料的彈性模量來決定,結構鋼的彈性模量通常為200GPa。而普通密度抗壓強度在20-40Gpa范圍內的混凝土其彈性模量通常在20-28GPa范圍內;即使對于高強度混凝土來說,其彈性模量也不過在40-45GPa之間,由此可見,鋼結構的鋼性是混凝土的十倍及五倍左右,所以鋼結構的剛性有著顯著的優勢。
1.3 延性
延性指的是某種材料拉伸的過程中無斷裂的塑性變形能力。一般情況下延性是結構設計中,特別是抗震設計中比較重要的特性參數,地震中幸存的建筑物直接依賴于主要結構框架經歷大的非彈性變形時的滯后耗能性。鋼結構可以說是目前使用最廣泛的、韌性最好的工程材料之一。
1.4 韌性
衡量材料斷裂前吸收能量以及塑性變形的能力的指標就是韌性。它可以抵抗缺口部位的不穩定裂紋的擴展。韌性通常表示鋼結構在制造、安裝以及使用過程中可以承受比較大的工業變形,是鋼結構一個很重要的特點。正是因為鋼構件的韌性才使其在彎曲、剪切、沖孔、鍛造、鉆孔等制作過程中降低了產生裂紋的可能性。鋼結構足夠的斷裂韌性是必須具備的,特別對受到交變荷載以及沖擊荷載的建筑結構來說更要具備此特性。鋼結構的斷裂韌性對于溫度條件很敏感,并且隨著溫度的減小而降低。
整體由上可知,無論是從剛度、強度還是在延性方面,鋼結構都要優于鋼筋混凝土,并且鋼結構可以比較容易建構出有異國風情的建筑形式,通常鋼結構系統可以提供最佳的設計靈活性以及最大的空間利用率。
2 鋼結構的缺點
當然,每種材料都不是完美的,所以鋼結構的應用和施工也存在著一定的缺點,其主要表現為以下幾個方而:
2.1 材料缺點
盡管鋼結構的剛度要遠遠大于混凝土,但是對于一個給定的負載,鋼結構的構件截面剛度則要小于與其對比的混凝土結構,這主要是因為鋼的強度優勢導致其構件的尺寸相對較小。因此要提高這些構件的穩定性,就要增加型鋼的尺寸或者采取填充混凝土以及外包混凝土的措施,以提高截面的剛度。
2.2 市場環境
2.2.1 設計力量較薄弱。在設計建筑結構時要注意結構的功能要求是不是屬于鋼結構合理的應用范圍。通常在設計較高承載力需要使用鋼結構時,要考慮用不適合繼續承載的巨大變形為結構設計的極限狀態為準則。
2.2.2 鋼結構生產未形成體系。只有在大規模生產的情況下才可以體現出鋼結構的優越性。并且目前鋼結構的生產標準、價格標準以及質量標準都沒有統一,國家標準以及監管機制方面也都有一定的欠缺,因此很多設計師以及開發商都相對比較茫然。
2.2.3 價格問題。由于鋼結構的生產未形成體系,因此鋼結構的價格比較高。雖然鋼產量近年有大幅度的提高,但是人均產量仍然相對較低,鋼材仍是我國國民經濟中比較貴重的材料,而混凝土的價格優勢就體現出來了。
2.2.4 鋼結構的使用年限?;炷两Y構號稱永不損壞,但是鋼結構一般的使用壽命只有五十年,如果鋼結構用在住宅建筑中,那么人們想到自己花費終身積蓄而購買的房子只能住五十年,會讓很多人喪失購買的欲望。不過隨著保險業的發展,住宅壽命問題應該相對容易解決。
3 鋼結構施工安裝要點
3.1 選材與連接
鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優質碳素結構鋼以及普通碳素鋼等,碳鋼的塑性比較低,但是硬度強度比較高。在鋼結構中,柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形,另外還有“十”字形截面等等;梁多數是焊接或者軋制的“H”型鋼梁,如果要求特殊也可以符合截面,在安裝前要對主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗,定出焊接的格料和各項參數。梁與梁之間、梁與柱之間的連接,可以采取焊接連接或者高強螺栓連接,要注意高強螺栓的連接孔位的精度。
3.2 鋼構件的堆放以及選擇安裝機械地點
通常情況下安裝結構的用地面積應為結構占地面積的1.5倍。依照安裝流水的順序,從中轉堆場配套運送至現場的鋼構件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉半徑內。如果因為運輸的原因造成了構件的變形,則在施工現場就要加以矯正。一般鋼結構的安裝采用的是塔式起重機,臂桿長度要有夠的覆蓋面,并且起重能力要相應足夠,從而滿足各種不同部位構件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求;起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。在多機作業的情況下,臂桿的高差要足夠,以避免不安全的碰撞,保證安全運轉。
3.3基層處理
首先把金屬的表面清理干凈,然后再做除銹。手工處理先用鋼絲刷反復刷打,再用精砂布打磨,使得表面光亮、平滑,然后再用棉紗或者紗布把打磨下的銹粉和浮灰清理干凈。如果表面腐蝕嚴重,則用鋼絲刷和鏟刀處理,大面積的銹蝕則可以用砂輪機來配合清理。
3.4 涂防銹漆、刮膩子
在涂漆前要保證金屬表面的干燥,如果有水份則要立即擦干。施涂時要刷細、刷滿、涂刷到位,并且要注意鉚孔內不能有涂料涂入。待到防銹漆干燥后,采用和油漆配套的膩子把構件的表面缺陷刮平。可以在膩子中加入適量的紅丹粉或者厚漆,從而增加其干硬性。在膩子干燥后要打磨平整,并清理干凈。如果堆放的時間太長,則要再做一次涂刷。
4 結語
對于土木工程的結構來說,不僅要從結構方面還要從經濟效益方面考慮,鋼結構的使用,使建筑構件和性能完整結合,可以抵抗一些不良因素的影響,確保了建筑物的安全。
參考文獻:
[1]李國強,陸燁,何天森.鋼結構在現代住宅中的應用[J].工程建設與設計,2005(2).
[2]孫生玉.鋼結構焊接中的常見問題探討[J].中國新技術新產品,2009,(2).
土木工程特點范文5
結合沈陽工業大學土木工程專業非洲留學生的專業課程英文教學實踐經驗。從留學生學習和教師講授兩個方面提出了土木工程目前存在的教學問題,并針對非洲留學生的特點提出了解決對策,為地方高校進一步推進非洲留學生教育水平,擴大留學生招生規模奠定基礎,為地方高校土木工程專業教育國際化提供參考。
關鍵詞:地方高校;土木工程;非洲留學生;教學問題
中圖分類號:G6489;TU-4 文獻標志碼:A 文章編號:
10052909(2016)06011904
近5年,非洲來華進修學習的留學生呈逐年上升趨勢。我國已成為非洲留學輸出的最主要國家,也是亞洲接收非洲學生最多的國家[1-4]。非洲學生來華留學一方面增強了中非文化的交流,向非洲國家傳輸了我國先進的科學技術及文化理念,另一方面也為尚缺乏競爭力和教育資源的地方高校國際化教育發展提供了契機和研究實體[5-8]。土木工程專業(civil engineering)是建造各類工程設施的科學技術的統稱。非洲是第三世界,除南非外,大多數非洲發展中國家的城市基礎設施還不完善。因此,亟需一批擁有此專業專項技能的人員進行城市基礎設施的建設。
沈陽工業大學土木工程專業自2013年以來開始招收留學生,兩年來已累計招生近30名,并由國際教育學院和建筑與土木工程學院共同完成本專業留學生的教學培養與日常管理工作。土木工程專業留學生的教學除漢語言課程外均采用英文教學方式,這對非英語專業的教師而言是一項巨大的教學挑戰。文章結合筆者近兩年對非洲留學生采用英語講授專業課程的教學實踐經驗,針對非洲留學生的特點,從學生學習和教師講授兩個方面提出了目前存在的教學問題,并據此提出了相應的解決辦法以改善教學效果,為地方高校提高留學生教學水平,推動土木工程專業教育國際化提供參考。
一、學生學習問題
(一)學生基礎較差且程度不一
土木工程專業是最為古老的工科專業,涉及內容包含大量“力學”知識,如
理論力學、材料力學、水力學、結構力學等。這些力學知識需要扎實的高中物理知識作為基礎。目前來華的非洲留學生基本來自發展中國家,教育水平相對較弱,且非洲各國的教育水平并不在同一起跑線上。相比而言,南非、埃及等經濟較好的國家教育水平較高,烏干達、尼日利亞等國家擁有一些水平相對較高的高等院校(拉格斯大學、馬凱雷雷大學),教育水平次之,而剛果、肯尼亞等一些經濟較差國家的教育水平較低。由于實際教學水平的差距,各國學生學習基礎參差不齊。以水力學課程為例,筆者在教學過程中發現部分非洲留學生并未掌握高中物理中水壓強度的計算方法,而該方法則是水力學基礎中的基礎。這種現象給整個教學過程帶來了極大的困難。
(二)學習態度不夠端正
在華非洲留學生大多來自本國社會上層家庭,其在當地的政治地位較高,經濟條件較好。部分來華學生學習目的并不明確,依靠本國或家庭的資助處在半學半玩的狀態,時有曠課、遲到、早退等現象發生,極個別學生在學習期間更是出現了無故出市或出省旅游的現象。然而,土木工程專業是一個課程本身以及設置極具連續性的專業,需要學生時時刻刻保持一個端正的學習態度。一旦某一環節松懈,則將對后續學習帶來極大影響。筆者在鋼結構基本原理課程的教學過程中曾遇到學生對所需知識的重要性不以為意,在前半學期經常曠課、逃課、游游蕩蕩,沒有真正進入學習狀態,結果后半學期想學時根本無法理解,并且影響到下一學期的鋼結構課程設計學習。
(三)學習方法較差
學習方法與學習效果密切相關,且因個人和環境的不同越來越受到教育工作者的重視。非洲國家教育水平相對較低,大多數非洲留學生沒有掌握
學習方法。部分學生課前沒有預習新知識的習慣,上課時不記筆記,聽課效果往往取決于當天的狀態和對課程感興趣的程度。有部分學生課后作業完成的也并不及時,當日布置的作業常常要幾天后才能完成,不能做到當日事當日畢。沒有定期定時整理和溫習所學課程的習慣,決大多數學生采用期末突擊復習方式應付考試。土木工程專業是一門重視實踐的工科專業,要求在學習理論知識的基礎上,通過實際工程加強感官上的認識,加深對理論知識的理解。然而目前的非洲留學生并沒有理解實踐的重要性,沒有養成勤于動手、手腦結合的學習方法。例如,在進行測量實習的過程中,大部分學生在戶外只是關心數據的記錄,查閱書本中的計算方法,只有個別學生參與儀器的操作和使用。
二、教師講授問題
(一)交流語言及專業課語言問題
由于采用全英文授課,教師的英語水平成為能否清楚講授專業課程的重要因素。沈陽工業大學前期對非英語專業的教師進行了英語集中培訓,重點在于提高教師的聽、說兩方面能力,并在課堂組織和交流方面聘請了外籍教師進行指導。雖然上述措施在一定程度上提高了教師的英語授課水平,但由于我國英語教學為應試教育,加之并沒有英語交流的大環境,即使通過了英語四、六級考試
的教師在聽說方面的能力仍有不足。年齡較大的教師更是出現了滿腹經綸卻無法言語的現象。土木工程專業英語詞匯量較大,需要教師較為熟練地掌握力學、建筑結構、土木工程材料、土木工程施工、土木工程造價等課程的專業詞匯。許多詞匯平時極少使用,例如,房屋建筑學中的“女兒墻”英文為“parapet”,這一單詞日常幾乎不用。另外,有些專業詞匯的含義在授課時也并非使用準確,例如,“構造”一詞在國外常用“detail”來表示,而教師在用英文解釋構造時卻往往使用“structure”,這樣的表述是極為不準確的。不能正確地使用專業詞匯和聽說能力的欠缺成為教師與學生之間無法順暢交流與溝通、無法高效傳授知識的障礙,一定程度上影響了授課質量。
(二)授課方法較單一
目前留學生課堂的授課方式較為單一,仍采用教師講、學生聽的傳統大課堂教學方式。然而留學生數量相對較少,以沈陽工業大學為例,土木工程一個專業一個年級的學生僅有十幾個人,仍采用大課堂教學方式就變得有些過于呆板和缺乏新意。傳統授課方法缺少師生之間的互動,很難喚起學生對專業知識的學習興趣,更難以掌握學生學習情況。除此之外,土木工程專業所開設的測量、水力學、施工等大量課程需要到實驗室、現場工地去觀察、體會和學習,由于條件等各方面的限制,目前教師大多還是依照書本對學生進行講解。這種形式單一的授課方法勢必會影響教學質量。
三、針對教學問題的解決對策
(一)設立統一入學考試機制,補習土木工程基礎課程
針對學生學習基礎差距較大這一現象可仿照美國SAT(Scholastic Assessment Test)積極開展統一的留學生入學考試,即從高中知識、英語水平兩個方面對來華留學的非洲籍學生進行知識水平、語言水平的認證。對不滿足標準的學員,采用預科制方式,進行1年或6個月的高中知識補習和語言能力培訓。尤其是針對土木工程專業基礎高中課程的補習,最終要采用嚴格的考試以檢驗學生的學習效果。這種基礎強化補習將掃清學生未來在土木工程專業課程學習中的基礎障礙,便于教師開展統一授課,順利完成教學計劃。
(二)加強學生管理,端正學生思想,明確土木工程專業的學習目標
針對學生學習態度不端正的現象,從兩方面入手,一方面要加強留學生的進校管理教育,對新生進行軍事訓練、思想政治教育,使學生樹立正確的學習目標,讓學生認識到大學時間非常寶貴,應該利用這段時間不斷充電,精心安排每一天,認真規劃自己的人生。讓學生熟知學校的各項規章制度,明確告知學生大學期間什么是可以做的,什么是不可以做的。規范學生的日常生活行為,使其情緒沒有較大波動是學生在思想上端正學習態度的基礎。另一方面,教師在課堂上要經常為學生列舉土木工程專業人才為社會和國家做出的巨大貢獻,激發學生的愛國情緒,列舉世界矚目的偉大工程,如哈利法塔(迪拜大廈)、丹昆特大橋等,激發學生從事土木工程專業的自豪感,增強其學習動力。有了學習目標和學習動力,其自然會有良好的學習態度。
(三)傳授優良學習方法,培養土木工程專業學習習慣
針對留學生學習方法差這一問題,首先應積極向學生介紹學習方法,講述課前預習、課堂上記錄筆記和課后積極復習的重要性。挑選土木工程專業學習成績好的中外學生為廣大留學生作學習方法報告。從理論課的學習方法和實踐課的重要性兩個方面進行講解介紹,重點推薦基于實踐的學習方法,例如,在房屋建筑學課程的學習過程中要留心觀察身邊具有代表性的建筑物,加深對書本知識的理解,讓學生養成仔細觀察、認真聆聽、積極討論和勤于動手操作的習慣。
(四)進一步提高教師英語能力
針對教師教授過程中存在的語言問題,應在學校內進一步組織教師定期進行英語培訓。在條件允許情況下,組織教師去國外語言進修,觀摩土木工程專業英語授課,熟悉語言環境,加深對土木工程專業詞匯的理解,學習國外高校在授課中常用的英語語法和口語習慣。定期在校內舉行英語授課比賽,采取獎勵措施激發擔任留學生教學任務的教師學習英語,熟練地運用英語進行授課。
(五)授課方式多元化
針對教師授課方法問題,建議從以下幾個方面進行改進。
(1)針對語言溝通的不足,利用多媒體進行影像教學,任課教師要搜集國外較好的土木工程專業資料進行輔助教學。例如,“Discovery”頻道中的“人類的偉大工程”節目系列。
(2)增加課上教師與學生的互動,硬性完成教學任務并不一定適合留學生教學。通過課堂上的問與答或一些小游戲、小測驗,增強師生之間交流,不但可以提高課上學習效果,增加學生自信心,而且可激發學生主動學習的興趣。
(3)教師課后要多與留學生溝通聯系,了解其掌握知識情況,由于留學生人數較少,完全可針對個人制定一套適合其特點的輔導方法,提高課后輔導效果。
(4)注重土木工程專業的實踐教學,針對非洲國家的經濟情況和非洲國家對歸國留學生人才類型的需求,培養應用型人才,尤其是土木工程專業,需要讓學生多到實驗室以及施工現場觀察,使學生發現問題、思考分析問題、動手解決問題。通過書本和實踐工程實例相結合的方式加深學生對知識及關鍵技術的印象。
四、結語
打開我國教育大門,使我國教育事業全球化、國際化是未來教育發展的方向。土木工程專業是基礎建設專業,作為地方高校的新生代土木人,我們要抓住契機,拓寬眼界,增強土木工程領域教育的國際化交流,推進土木工程教師隊伍國際化、教學方法國際化、教材國際化、專業建設國際化和科研平臺的國際化。通過上述舉措,
提升地方高校土木工程專業針對非洲留學生特點的教育水平。
參考文獻:
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土木工程特點范文6
【關鍵詞】 土木工程 信息化
一、土木工程信息化的內涵特點
1、土木工程信息化的內涵
(1)從技術形式看,土木工程信息化是指在全國乃至全球范圍內以土木工程信息技術資源的開發利用為核心,以網絡技術、通信技術等高科技手段為依托的一種新技術擴散的過程,通過實現土木信息的在線與共享,以隨時、隨地、互動的方式提供土木信息支持和完整的問題解決方案。
(2)從行業影響看,土木工程信息化是一個利用信息技術對土木工程建設與管理水平整體提升的過程,它涵蓋了政府監管、企業管理、教育培訓、勘測、設計、施工、監理、質量監督等諸多領域,尤其針對我國實際,土木信息化有效地解決了工程建設量大面廣與信息知識資源分布嚴重不均的矛盾,促使了整體的技術進步。
(3)從實現過程來看,與其他行業的信息化一樣,土木信息化也是一個包含三個層面、六大要素的動態過程,所謂三個層面,一是土木信息技術的開發和應用過程,主要指在互聯網等信息技術的基礎上,制定土木工程信息在軟件、硬件方面的網絡傳輸標準,同時大力開發研制土木工程信息的傳輸終端,這是信息化建設的基礎;二是土木信息資源的開發和利用過程,主要指作為土木信息的提供者,完成國家土木工程信息公眾網和企業局域網的建設,這是信息化建設的核心與關鍵;三是土木信息產品制造業不斷發展的過程,主要指應發展一批土木工程信息技術開發制造的科研機構和企業,這是信息化建設的重要支撐。所謂六大要素即指信息網絡、信皂、資源、信息技術、信息產業、信息法規環境與信息人才。
2、土木工程信息化的特點
(1)土木工程信息化具有鮮明的知識經濟特點,其核心生產要素是土木工程的各種信息、技術和知識,以互聯網為工具,土木信息資源的生產、傳輸和應用是土木工程信息化的本質表現形式。
(2)實時性、遠程性、互動性是土木工程信息化必須具備的3大屬性,即在任何時間、任何地方都可互動地為土木工程界提供信息服務,完全打破時間、地域等的限制。
(3)智能化、網絡化的工作方式是土木工程信息化的又一特點,這勢必會對人們的思維形式產生深刻影響。
(4)土木工程信息化的核心動力是人力資本,終生學習技能、專業知識、IT技能、信息的識別與管理技能等都是信息時代土木工程從業人員必須具備的能力。
二、土木工程信息化的實施對策
經過20多年的努力,目前我國已具備了良好的土木工程信息化基礎。如國內網絡基礎設施建設取得巨大進步,建設系統主要的基礎網絡設施建設也基本完成,積累了進一步運營發展的經驗,另外國內一批高科技公司為建設領域提供了高質量的軟件。
同時我國土木工程產業規模大,需求強勁,有信息化建設的強大牽引力。鑒于此,筆者以為土木工程信息化的實施仍需在以下幾個方面進行努力:
(1)應端正認識,認識到土木工程信息化是一種發展趨勢,同時也是一次有利的發展機遇,既要認識到土木信息化發展的迫切性,又要認識到這是一個系統工程。這就要改變觀念,充分認識土木工程信息化的意義。更重要的是,國內土木工程企業不能滿足于自身所取得的進步,而要和國外先進水平去比,甚至要敢于超越國外的先進水平。
(2)大力發展土木信息技術。土木工程信息網、土木信息接收終端、信息傳輸標準、信息土木集成與交互系統等構成了土木信息技術的主要內容,在現代網絡信息技術的基礎上,結合土木工程特點,大力開展土木信息技術的研究,這是土木信息化實施的技術保證。另外培育既懂土木工程,又了解信息技術的復合型人才,發展一批從事土木信息技術的科研機構和企業,這是建設土木信息化的物質保證。政府應在土木信息技術的研究上發揮積極作用,主要指合理有效配置既有資源,在政策和環境上為土木信息技術的開發提供支持。
(3)認識學科帶動產業的重要性,推動土木信息學科建設。首先土木工程信息化是一個關系到國計民生的大產業,尤其目前土木工程還是我國國民經濟的支柱產業,必須從科研、人才、體制、教育培訓等方面全面推動土木信息化,而學科建設是達到這一目的的最佳途徑。其次通過學科建設可以有效整合社會資源,在土木信息化領域系統地提出并解決問題,為其可持續發展提供后勁。
(4)整合社會力量,合理配置社會資源,在政策和體制上推動土木工程信息化這一新產業的形成。國家提出的原則是“統籌規劃、國家主導、統一標準、聯合建設、互聯互通、資源共享”,對土木工程信息化建設來講也是如此。欲使土木信息化工作順利進行,需要充分調動政府部門、土木工程各專業委員會、土木工程企業等各有關方面的積極性,采取“產、學、研、政”相結合的策略,積極開展國際間的經濟技術合作,在政策和體制上形成一個強有力的、健全的推動機制。
三、土木工程信息化的意義
建設土木工程信息化,是我國土木工程建設實際的現實需求,也是土木工程未來發展的戰略任務,具有深遠意義。
(1)從國家發展戰略上看,土木工程信息化是提升我國綜合國力、實現富國富民理想的一大支柱。
(2)土木工程信息化是整體提高土木工程行業建設科技水平的有力手段,并將形成土木工程信息化這樣一個新產業。
(3)從政府管理的角度看,建設領域信息化是政府改革和建立高效、透明管理機制的催化劑。