時(shí)間:2023-08-25 17:07:56
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇土木工程知識(shí)結(jié)構(gòu)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
引言
混凝土作為土木工程中比較常見(jiàn)的施工材料,發(fā)揮著重要的作用,其中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量直接影響到整體建筑的質(zhì)量。在土木工程中,對(duì)混凝土的施工技術(shù)進(jìn)行監(jiān)督,保證混凝土的澆筑質(zhì)量,不僅可以降低施工成本,同時(shí)還對(duì)整體建筑質(zhì)量有所保障。
1 大體積混凝土在施工時(shí)出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題
因?yàn)榛炷潦怯啥喾N不同材質(zhì)的原料組成的施工材料,所以對(duì)于大體積的混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)講,會(huì)因?yàn)楦鞣N原因?qū)е铝芽p的產(chǎn)生。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后,由于外界環(huán)境因素和外載荷的因素,會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生一定的影響,從而形成裂縫。如果按照深度可將裂縫分為表面裂縫、貫穿裂縫和深度裂縫,表面裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的影響不是很大,如果發(fā)展成貫穿裂縫的話將會(huì)對(duì)工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。當(dāng)貫穿裂縫發(fā)展為深度裂縫時(shí),就會(huì)切斷結(jié)構(gòu)的斷面,對(duì)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性產(chǎn)生危害。
產(chǎn)生裂縫的原因有很多,其中主要有以下幾種:
(1)溫度變化引起的裂縫?;炷辆哂袩崦浝淇s的性質(zhì),在整體結(jié)構(gòu)完成后,當(dāng)受到外部環(huán)境的溫度變化時(shí),會(huì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生變形,在混凝土的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,在這種應(yīng)力向外擴(kuò)散時(shí)受到束縛,超過(guò)了所能承受的極限時(shí),就會(huì)發(fā)生裂縫。
(2)地基變形引起的裂縫。在整體結(jié)構(gòu)施工后,會(huì)發(fā)生豎向的不均勻沉降或者是橫向的位移等,由此在混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)這種應(yīng)力超出抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)發(fā)生裂縫。
(3)鋼筋銹蝕引起的裂縫。施工時(shí)對(duì)鋼筋所做的保護(hù)層不規(guī)范,導(dǎo)致后期鋼筋發(fā)生銹蝕,由此導(dǎo)致附近的混凝土再次漲裂。
(4)施工工藝的優(yōu)劣引起的裂縫?;炷恋氖┕すに囀潜容^嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,如果在施工的過(guò)程中,因?yàn)槭┕すに嚨牟灰?guī)范會(huì)在后期使用中發(fā)生裂縫。
2 對(duì)出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題采取控制措施
使用混凝土作為施工材料產(chǎn)生裂縫是在所難免的,因?yàn)橛行┝芽p是由于混凝土的物理性能決定的,再有就是在施工的過(guò)程中,因?yàn)闇囟鹊淖兓突炷恋膹?qiáng)度導(dǎo)致的,對(duì)于因?yàn)檫@些因素而導(dǎo)致的裂縫都是可以解決的。比如說(shuō)在混凝土的原材料中填入膨脹劑來(lái)提高混凝土的抗裂性,同時(shí)還可以彌補(bǔ)混凝土產(chǎn)生的收縮。在溫度變化時(shí),會(huì)在混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)這種應(yīng)力超出了抗拉性能時(shí),就會(huì)發(fā)生裂縫,針對(duì)這方面可以提高混凝土的強(qiáng)度。由這些因素導(dǎo)致的裂縫都是可以通過(guò)一定的方法和措施進(jìn)行控制,盡量的減少由此帶來(lái)的有害程度。這種方法因具有較好的實(shí)用性,因此在處理混凝土裂縫中經(jīng)常使用,在施工時(shí)表面處理和填充法也會(huì)在不同的情況下被使用,如在細(xì)而淺的裂縫中,由于漿材難以灌入,因此可以進(jìn)行表面涂抹和表面貼補(bǔ)法來(lái)進(jìn)行處理。同時(shí)對(duì)于較寬的裂縫,可以選用填充法來(lái)進(jìn)行,這種方法成本低,施工簡(jiǎn)單實(shí)用。另外,還有控制溫度的變應(yīng)力使用水化熱低,凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥,如選用中熱硅酸鹽水泥,低熱礦渣硅酸鹽水泥等。在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,適當(dāng)?shù)臏p少水泥用量,降低當(dāng)量差和澆注的溫度等降低混凝土的絕熱升溫。同時(shí)合理的分塊,縮小約束的范圍,使收縮自由,以減少內(nèi)部,進(jìn)而來(lái)減小裂縫的有害程度。
3土木工程大體積混凝土施工中存在的主要問(wèn)題
3.1 結(jié)構(gòu)材料不達(dá)標(biāo)
根據(jù)相關(guān)建筑工程行業(yè)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)分析,在目前多數(shù)建筑工程項(xiàng)目中,大體積混凝土原材料還不能夠達(dá)到相關(guān)的質(zhì)量要求。為了提高工程建筑的質(zhì)量,在工程項(xiàng)目施工中,混凝土材料必須能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)在施工的過(guò)程中要確保砂石骨料的選擇具有一定的含水量,并且要定期進(jìn)行含水量的監(jiān)測(cè),從而保證混凝土強(qiáng)度能夠滿足目前的施工要求。
3.2 技術(shù)規(guī)范不標(biāo)準(zhǔn)
大體積混凝土在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行配比的過(guò)程中雖然技術(shù)規(guī)范都達(dá)到了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)程度,但是由于在施工的過(guò)程中與實(shí)驗(yàn)室存在著一定的差異,因而按照實(shí)驗(yàn)室規(guī)定進(jìn)行配合與分析,使得其在施工的過(guò)程中能夠達(dá)到混凝土施工強(qiáng)度要求模式。
4 大體積混凝土施工之前的準(zhǔn)備工作
由于大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高,所以它的原材料必須需注意以下幾點(diǎn):對(duì)于粗骨料采用盡可能大粒徑,但不宜大于40mm,所含泥土不得呈塊狀或包裹石子表面并含泥量不得不超過(guò)1%。細(xì)骨料:當(dāng)采用不含有機(jī)質(zhì)的中砂,細(xì)度模數(shù)控制在 2.5,含泥量不大于 2.5%。粗砂時(shí)含泥量不得超過(guò) 3%。外加劑宜采用緩凝劑、減水劑;摻和料宜采用粉煤灰、礦渣粉等;由于混凝土的澆筑方式為泵送,為了改善混凝土的和易性便于泵送,考慮摻加適量的粉煤灰。按照規(guī)范要求,采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土?xí)r,其粉煤灰取代水泥的最大限量為 25%。粉煤灰對(duì)水化熱、改善混凝土和易性有利盡可能按設(shè)計(jì)和規(guī)范摻用外加劑,減少單位體積水泥用量,外加劑應(yīng)有質(zhì)保書(shū)和復(fù)驗(yàn)單,配制計(jì)量要正確。攪拌用水采用自來(lái)水,局部較大體積的混凝土用水,用冰塊先降溫然后再用來(lái)攪拌混凝土,有效地降低混凝土的入模溫度。大體積混凝土在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下,應(yīng)提高摻合料及骨料的含量,以降低單方混凝土的水泥用量。水泥采用低水化熱的水泥品種配制混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等。
5 大體積混凝土施工過(guò)程中的質(zhì)量控制
在大體積混凝土施工過(guò)程中,由于施工復(fù)雜,繁瑣,因此,對(duì)它的要求也很高?;炷翝仓r(shí)在每臺(tái)泵車(chē)的出灰口處配置 1~2 臺(tái)振搗器,因?yàn)榛炷恋奶涠缺容^大,在 1.5 米厚的底板內(nèi)可斜向流淌1 米遠(yuǎn)左右,2 臺(tái)振搗器主要負(fù)責(zé)下部斜坡流淌處振搗密實(shí),另外2~4 臺(tái)振搗器主要負(fù)責(zé)頂部混凝土振搗。混凝土采用商品混凝土,用混凝土運(yùn)輸車(chē)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng),配備專職測(cè)溫人員,按兩班考慮。對(duì)測(cè)溫人員要進(jìn)行培訓(xùn)和技術(shù)交底。測(cè)溫人員要認(rèn)真負(fù)責(zé),按時(shí)按孔測(cè)溫,不得遺漏或弄虛作假。測(cè)溫記錄要填寫(xiě)清楚、整潔,換班時(shí)要進(jìn)行交底。測(cè)溫時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部最高溫度與外部溫度之差達(dá)到 25 度或溫度異常,應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)部門(mén)和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人,以便及時(shí)采取措施。新澆筑的混凝土水化速度比較快,蓋上塑料薄膜后可進(jìn)行保溫保養(yǎng),防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫,同時(shí)可避免草席因吸水受潮而降低保溫性能。停止測(cè)溫的部位經(jīng)技術(shù)部門(mén)和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人同意后,可將保溫及塑料薄膜逐層掀掉,使混凝土散熱?;炷恋闹行臏囟扰c表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之的差值均應(yīng)小于 20℃;當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí),不大于 25℃-30℃。大體積混凝土澆筑面大,混凝土澆筑量大要求連續(xù)澆筑,不得留施工縫,故施工前應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,制定具體澆筑方法?;炷敛鹉r(shí),混凝土的溫差不超過(guò) 20℃。其溫差應(yīng)包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。
6 結(jié)束語(yǔ)
在土木工程施工中,大體積混凝土施工比較常見(jiàn),而大體積混凝土施工是一項(xiàng)比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕ろ?xiàng)目,要想保證大體積混凝土的施工質(zhì)量就要全過(guò)程的進(jìn)行質(zhì)量控制。在施工之前要做好組織管理工作,制定完善的規(guī)章制度,并且將職責(zé)落實(shí)到位。對(duì)于施工中所用的混凝土要詳細(xì)的了解相關(guān)的性能,在施工中的注意事項(xiàng),了解混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,制定完整的防治措施。在施工的過(guò)程中,要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督工作,施工工藝要嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行,協(xié)調(diào)好各方面的工作,保證工程優(yōu)質(zhì)高效的完成。
參考文獻(xiàn):
[1]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1997.
[2]皮育暉,陳仕周.澆注式瀝青混凝土在橋面鋪裝中的應(yīng)用[J].中外公路,2006,12(1).
[3]朱伯芳.大面積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制.北京:中國(guó).
[4]《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》 JGJ55-2002
[5]《大體積混凝土施工規(guī)范》GB50496-2009
前言:傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震是彈塑性設(shè)計(jì)方法, 采用增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的抗震性能( 強(qiáng)度、剛度、延性) 來(lái)抵御地震作用, 這是被動(dòng)消極的抗震對(duì)策。由于人們對(duì)未來(lái)地震災(zāi)害作用的強(qiáng)度和特性尚不能準(zhǔn)確地估計(jì), 按傳統(tǒng)抗震方法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不具備自我調(diào)節(jié)的能力。因此, 結(jié)構(gòu)很可能不滿足安全性的要求, 而產(chǎn)生嚴(yán)重破壞或倒塌, 鑒于結(jié)構(gòu)減震控制技術(shù)涵蓋范圍太大, 下面討論其中的隔震控制技術(shù)及耗能減震技術(shù)。
一、結(jié)構(gòu)減震控制的概念及分類(lèi)
應(yīng)用結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)是解決結(jié)構(gòu)工程安全性問(wèn)題的一個(gè)可替代的方法,從而為結(jié)構(gòu)控制理論在土木工程中的應(yīng)用指出了光明的前景。結(jié)構(gòu)控制的概念可以簡(jiǎn)單表述為: 通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)施加控制機(jī)構(gòu), 由控制機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)共同承受振動(dòng)作用, 以調(diào)諧和減輕結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng), 使其在外界干擾作用下的各項(xiàng)反應(yīng)值被控制在允許范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)減震控制根據(jù)是否需要外部能源輸入可分為被動(dòng)控制、主動(dòng)控制和混合控制。被動(dòng)控制是指不需要能源輸入提供控制力, 控制過(guò)程不依賴于結(jié)構(gòu)反應(yīng)和外界干擾信息的控制方法。文中所討論的基礎(chǔ)隔震、耗能減震等均為被動(dòng)控制。
一、隔震控制技術(shù)
1 隔震控制技術(shù)的基本原理
由地震反應(yīng)譜知, 隨周期的增大, 加速度反應(yīng)譜逐漸減小, 通常低層建筑物的剛度很大, 因而周期短, 地震時(shí)輸入其中的加速度較大, 所以如果采取措施加大延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)基本自振周期, 使其遠(yuǎn)離場(chǎng)地的卓越周期, 使結(jié)構(gòu)的基頻處于地震能量高的頻段之外, 將會(huì)有效地降低建筑物的輸入加速度。同時(shí)由地震反應(yīng)譜還可看出, 當(dāng)周期增大時(shí), 位移反應(yīng)譜逐漸增大, 這就是說(shuō)地震時(shí)由于建筑物周期的增大, 反應(yīng)位移將增加, 若同時(shí)再加上阻尼, 反應(yīng)位移將不會(huì)過(guò)大, 而且反應(yīng)加速度下降的效果將更好。
2 常用的隔震裝置及其應(yīng)用
2. 1 橡膠支座的應(yīng)用
現(xiàn)代用于隔震的橡膠支座由橡膠片和薄片增強(qiáng)鋼板粘合硫化加工而成, 容易采用現(xiàn)代橡膠化工技術(shù)制造, 如圖1 所示。它的水平向剛度較低, 而垂直向剛度則很高。這種形式的橡膠支座首先在橋梁上使用。建筑與橋梁所用的橡膠支座結(jié)構(gòu)基本相同,有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)要求, 也同樣具有耐久性、可靠性和包括防火在內(nèi)的環(huán)境耐受性問(wèn)題, 在地震荷載作用下, 橡膠支座可以隔離水平向的運(yùn)動(dòng)分量但在垂直向保持不動(dòng)。因而既可以隔離由于地鐵或公共交通產(chǎn)生的高頻振動(dòng), 也可以保護(hù)結(jié)構(gòu)免受地震或其他振動(dòng)的傷害。
2. 2 鉛芯橡膠支座的應(yīng)用
鉛芯橡膠支座是在疊層橡膠支座中部圓形孔中壓入鉛而成的, 是對(duì)橡膠支座的一大改進(jìn)。由于鉛具有較低的屈服點(diǎn)和較高的塑性變形能力。鉛芯具有提高支座的吸能能力, 確保支座有適度的阻尼, 同時(shí)又具有增加支座的初始剛度, 控制風(fēng)反應(yīng)和抵抗微震的作用。鉛芯橡膠支座既具有隔震作用, 又具有阻尼作用, 因此可單獨(dú)使用, 無(wú)需另設(shè)阻尼器, 使隔震系統(tǒng)的組成變得比較簡(jiǎn)單, 可以節(jié)省空間, 在施工上也較為有利。
三、耗能減震技術(shù)
1 耗能減震技術(shù)的基本原理
結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)是在結(jié)構(gòu)物某些部位設(shè)置耗能裝置, 通過(guò)耗能裝置產(chǎn)生摩擦, 彎曲彈塑性滯形耗能來(lái)耗能或吸收地震輸入結(jié)構(gòu)中的能量, 以減小主體結(jié)構(gòu)地震反應(yīng), 從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞或倒塌, 達(dá)到減震控震的目的。而裝有耗能( 阻尼) 裝置的結(jié)構(gòu)稱為耗能減震結(jié)構(gòu)。耗能減震結(jié)構(gòu)具有減震機(jī)理明確、減震效果明顯、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、適用范圍廣等特點(diǎn)。
2 常用的耗能減震裝置及應(yīng)用
2. 1 摩擦耗能裝置
摩擦耗能器是根據(jù)摩擦做功而耗散能量的原理而設(shè)計(jì)的, 目前已有多種不同構(gòu)造的摩擦耗能器, 如Pall 型摩擦耗能器, 摩擦筒制震器, 限位摩擦耗能器, 摩擦滑動(dòng)螺栓節(jié)點(diǎn)及摩擦剪切鉸耗能器等。摩擦阻尼器種類(lèi)很多, 但都具有很好的滯回特性, 滯回環(huán)呈矩形, 耗能能力強(qiáng), 工作性質(zhì)穩(wěn)定等, 圖2 即為回復(fù)力特性曲線。
2.2 鋼彈塑性耗能器
軟鋼具有較好的屈服后性能, 利用其進(jìn)入彈塑性范圍后的良好滯回特性, 目前已研究開(kāi)發(fā)了多種耗能裝置, 如加勁阻尼裝置、錐形鋼耗能器、圓形( 或方框) 鋼耗能器、雙環(huán)耗能器、加勁圓環(huán)耗能器、低屈服點(diǎn)鋼耗能器等。這類(lèi)耗能器具有滯回性能穩(wěn)定、耗能能力大, 長(zhǎng)期可靠并不受環(huán)境與溫度影響的特點(diǎn)。圖3 即為典型的回復(fù)力特性曲線。
2.3 粘彈性阻尼器
典型的粘彈性阻尼器是由兩個(gè)T 型約束鋼板夾一塊矩形鋼板而組成, T 型約束鋼板與中間鋼板之間夾了一層粘彈性材料, 在反復(fù)軸向力作用下, 約束T 型鋼板與中間鋼板產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng), 使粘彈性材料產(chǎn)生往復(fù)剪切滯形來(lái)增加結(jié)構(gòu)的阻尼, 耗散輸入的振動(dòng)能量, 從而減小結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)。
四、結(jié)構(gòu)減震控制的最新研究及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
由地震反應(yīng)譜知,隨周期的增大,加速度反應(yīng)譜逐漸減小,通常低層建筑物的剛度很大,因而周期短,地震時(shí)輸入其中的加速度較大,所以如果采取措施加大延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)基本自振周期,使其遠(yuǎn)離場(chǎng)地的卓越周期,使結(jié)構(gòu)的基頻處于地震能量高的頻段之外,將會(huì)有效地降低建筑物的輸入加速度,從而達(dá)到減震的作用?;A(chǔ)隔震是在建筑結(jié)構(gòu)底部與基礎(chǔ)頂面之間設(shè)置隔震控制體系,使上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)分離。通過(guò)隔震體系隔離地震波向上部結(jié)構(gòu)的輸入,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)基本周期,減小輸入上部結(jié)構(gòu)的地震能量,降低建筑物地震反應(yīng),使結(jié)構(gòu)加速度反應(yīng)減小,實(shí)現(xiàn)地震時(shí)建筑物只發(fā)生較輕微的運(yùn)動(dòng)和變形,從而保障建筑物的安全。目前隔震研究的重點(diǎn)和今后的發(fā)展在以下兩個(gè)問(wèn)題上:
1 近場(chǎng)強(qiáng)地震條件下, 沿?cái)鄬悠屏逊较蛴幸粋€(gè)很強(qiáng)的加速度與位移脈沖。當(dāng)位移脈沖超出隔震系統(tǒng)的最大允許位移時(shí), 結(jié)構(gòu)會(huì)與限位裝置發(fā)生碰撞, 對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖擊。這種沖擊對(duì)結(jié)構(gòu)的安全是有害的。
2 結(jié)構(gòu)阻尼的分布影響結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征已經(jīng)為人們所認(rèn)識(shí), 通過(guò)在結(jié)構(gòu)的特定部位設(shè)置阻尼器控制結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性, 減弱結(jié)構(gòu)在地震中的動(dòng)力反應(yīng)使結(jié)構(gòu)更安全是目前隔震研究中的熱點(diǎn), 目前主要集中在新型阻尼器的研究上, 如何使阻尼器在小位移下就可以有效地產(chǎn)生所需的阻尼。
五、 結(jié)語(yǔ)
目前, 世界上許多國(guó)家開(kāi)展了結(jié)構(gòu)減震技術(shù)與理論的研究,并致力于該技術(shù)的推廣應(yīng)用。結(jié)構(gòu)減震控制技術(shù)是一門(mén)科學(xué)性和技術(shù)性很強(qiáng)的應(yīng)用科學(xué),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用減震控制技術(shù), 能很好地減小地震反應(yīng)從而降低抗震等級(jí), 同時(shí)建筑物的總造價(jià)增大不多。另外, 隨著結(jié)構(gòu)減震技術(shù)的發(fā)展, 減震系統(tǒng)造價(jià)不斷減低, 減震房屋的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)越來(lái)越突現(xiàn)。結(jié)構(gòu)減震技術(shù)代表著未來(lái)抗震技術(shù)的發(fā)展方向, 值得大力推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
中圖分類(lèi)號(hào):S969.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
地震災(zāi)害是人類(lèi)面臨的重要自然災(zāi)害之一,它的發(fā)生具有突發(fā)性、隨機(jī)性,而且會(huì)對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生了巨大的威脅。如何減少地震對(duì)人們的危害,是我們一直探索的。建筑作為人民生活的場(chǎng)所,更值得我們區(qū)深入探究如何加強(qiáng)其抗震性。結(jié)構(gòu)減震控制是通過(guò)增加某些結(jié)構(gòu)部位的強(qiáng)度和變形能力提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,是土木工程中有效的防災(zāi)減災(zāi)方法。
1結(jié)構(gòu)減震控制原理
結(jié)構(gòu)減震控制指的是在建筑結(jié)構(gòu)的某個(gè)特定部位設(shè)置某種控制裝置、機(jī)構(gòu)或種子結(jié)構(gòu),當(dāng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)振動(dòng)的時(shí)候,主動(dòng)或被動(dòng)的施加外力來(lái)改變或調(diào)整結(jié)構(gòu)的動(dòng)力作用或動(dòng)力特性,從而有效降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng),其最終目的就是通過(guò)采取一系列控制措施和方法,降低建筑結(jié)構(gòu)在地震等強(qiáng)動(dòng)力荷載下的反應(yīng),增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能,為建筑結(jié)構(gòu)的安全性提供保障。要減小結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),需要從動(dòng)力學(xué)角度出發(fā),第一,考慮消震,即不讓地震輸入結(jié)構(gòu),從目前現(xiàn)狀來(lái)看,這種方法較難實(shí)現(xiàn);第二,考慮減小建筑結(jié)構(gòu)的慣性力,通過(guò)動(dòng)力學(xué)原理發(fā)現(xiàn),如果結(jié)構(gòu)有著比較大的自振周期,那么它獲得的加速度就會(huì)相應(yīng)減小,可通過(guò)隔震方法減小結(jié)構(gòu)慣性力;第三,通過(guò)在結(jié)構(gòu)上增加阻尼的方法,將一些地震作用轉(zhuǎn)移到阻尼上,降低結(jié)構(gòu)所需負(fù)擔(dān)的地震作用;第四,人為增加構(gòu)件,用這些構(gòu)件的塑性變形消耗一部分能量,保護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性;第五,可考慮在建筑結(jié)構(gòu)上附加一個(gè)當(dāng)自身頻率合適時(shí)能夠使附加質(zhì)量塊的運(yùn)動(dòng)方向與結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方向相反的系統(tǒng),從而減小結(jié)構(gòu)震動(dòng),達(dá)到結(jié)構(gòu)減震的目的。
總之結(jié)構(gòu)減震控制根據(jù)是否需要外部能量輸入可分為被動(dòng)控制、主動(dòng)控制、半主動(dòng)控制、智能控制和混合控制。其中,被動(dòng)控制指在結(jié)構(gòu)的某些部件附加耗能裝置或子結(jié)構(gòu)系統(tǒng),或?qū)Y(jié)構(gòu)自身的某些構(gòu)件作構(gòu)造上的處理以改變結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力特性。被動(dòng)控制不需要外部能量輸入提供控制力,控制過(guò)程不依賴于結(jié)構(gòu)反應(yīng)和外界干擾信息。而且因其具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低、易于維護(hù)及無(wú)需外部能源支持等諸多優(yōu)點(diǎn),所以引起工程界的廣泛關(guān)注,成為應(yīng)用開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn),因而許多被動(dòng)技術(shù)日趨成熟,并在實(shí)際工程中應(yīng)用。
耗能減震是最常用的被動(dòng)控制系統(tǒng)之一。耗能裝置 ( 元件) 和支撐構(gòu)件共同構(gòu)成耗能部件,裝有耗能部件的結(jié)構(gòu)稱為耗能減震結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)是在結(jié)構(gòu)物的某些部件 ( 如支撐、剪力墻、結(jié)點(diǎn)、聯(lián)結(jié)縫或連接件、樓層空間、相鄰建筑間、主附結(jié)構(gòu)間等) 設(shè)置耗能裝置或原件,通過(guò)耗能裝置產(chǎn)生摩擦,彎曲彈塑性滯形來(lái)耗散或吸收地震輸入結(jié)構(gòu)中的能量,減少主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。
2土木工程結(jié)構(gòu)減震方法
2.1被動(dòng)控制
被動(dòng)控制是通過(guò)減震、隔震裝置來(lái)對(duì)振動(dòng)能量進(jìn)行消耗,并阻止振動(dòng)在建筑結(jié)構(gòu)中進(jìn)行傳播,構(gòu)造簡(jiǎn)單,造價(jià)成本低,維護(hù)簡(jiǎn)便,且不需要外部能源支持,在土木工程結(jié)構(gòu)減震中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
(1)耗能減震
耗能減震是將結(jié)構(gòu)中的一些構(gòu)件比如支撐、支撐等設(shè)計(jì)成耗能部件,或者在建筑結(jié)構(gòu)的某些部位比如連接處、節(jié)點(diǎn)處設(shè)置阻尼器,耗能部件和阻尼器在荷載作用較小的情況下處于彈性狀態(tài),在強(qiáng)烈的荷載作用或振動(dòng)作用下,耗能部件就會(huì)進(jìn)入非彈性狀態(tài),能夠大量消耗輸入結(jié)構(gòu)的能量,避免荷載或振動(dòng)作用進(jìn)入主體結(jié)構(gòu)造成結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性狀態(tài),為主體結(jié)構(gòu)的安全提供了可靠保障。由于耗能裝置不同,耗能減震也可分為不同的體系,一種為耗能構(gòu)件減震體系,常用的耗能元件有耗能支撐、耗能剪力墻等,另一種為阻尼器耗能減震體系,常用的阻尼器有金屬屈服阻尼器、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器、粘滯性阻尼器等。耗能減震具有性能穩(wěn)定、適用范圍廣、抗震性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、可靠性高、技術(shù)條件簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),比較適用于高層建筑和超高層建筑。
(2)基礎(chǔ)隔震
基礎(chǔ)隔震是在建筑物的上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置控制機(jī)構(gòu),比如設(shè)置隔震消能裝置,從而減小或者隔離地震能量向建筑物上部結(jié)構(gòu)傳輸,使上部結(jié)構(gòu)的振動(dòng)減小,避免地震給建筑物帶來(lái)危害?;A(chǔ)隔震裝置必須具備一定的特性才能夠滿足結(jié)構(gòu)減震需要,因此,裝置必須具有較大的變形能力,必須能夠提供較大的阻尼并具有較大的耗能,必須具有足夠的初始剛度和強(qiáng)度。比較常見(jiàn)的基礎(chǔ)隔震裝置有剛滯變阻尼器隔震裝置、夾層橡膠墊隔震裝置、摩擦隔震裝置等?;A(chǔ)隔震對(duì)降低結(jié)構(gòu)的自振頻率具有非常顯著的作用,是發(fā)展最早的結(jié)構(gòu)減震方法,其在技術(shù)上比較成熟,具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、耐久性高、經(jīng)濟(jì)、減震效果顯著的優(yōu)點(diǎn),比較適用于剛性結(jié)構(gòu)和中低層建筑。
(3)調(diào)諧減震
調(diào)諧減震主要是通過(guò)在建筑主體結(jié)構(gòu)中附加一些子結(jié)構(gòu)的方法,使主體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下,振動(dòng)發(fā)生轉(zhuǎn)移,結(jié)構(gòu)中的震動(dòng)能量就能在原結(jié)構(gòu)與附加結(jié)構(gòu)之間得到重新的分配,大大降低了震動(dòng)對(duì)原結(jié)構(gòu)帶來(lái)的破壞。常用的調(diào)諧減震系統(tǒng)有調(diào)諧質(zhì)量阻尼器、模式質(zhì)量阻尼器、質(zhì)量泵、調(diào)諧液體阻尼器、液壓質(zhì)量振動(dòng)控制系統(tǒng)等,這些調(diào)諧減震系統(tǒng)能夠有效減小地震反應(yīng)。
2.2主動(dòng)控制
主動(dòng)控制是主要是以現(xiàn)代控制理論為基礎(chǔ),通過(guò)外部能源的有效利用以及對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),當(dāng)結(jié)構(gòu)受到激勵(lì)振動(dòng)的時(shí)候,計(jì)算出控制力,對(duì)結(jié)構(gòu)施加控制力或者改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性,迅速將結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)降到最小,從而使結(jié)構(gòu)在受派動(dòng)過(guò)程中仍然能夠保持原始狀態(tài),避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)致命性損壞。主動(dòng)控制主要是由傳感器、控制器和作動(dòng)器三個(gè)部分組成的,傳感器的功能是對(duì)結(jié)構(gòu)遇到振動(dòng)時(shí)的反應(yīng)情況進(jìn)行測(cè)量,控制器則是對(duì)傳感器所測(cè)量到的信息進(jìn)行處理,作動(dòng)器可產(chǎn)生控制力,其所需的能量由外部能源提供。主動(dòng)控制能夠很好的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論和最新研究成果。在主動(dòng)控制中,作動(dòng)器的控制力可連續(xù)變化,所以其有著極廣的控制頻率,對(duì)外界不同激勵(lì)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,能夠取得很好的控制效果。常用的主動(dòng)控制系統(tǒng)裝置主要有主動(dòng)質(zhì)量阻尼器、主動(dòng)支撐系統(tǒng)、主動(dòng)拉鎖系統(tǒng)等。
2.3半主動(dòng)控制
半主動(dòng)控制是通過(guò)少量的外部能源輸入提供控制力的,能夠通過(guò)控制裝置實(shí)時(shí)改變結(jié)構(gòu)的剛度或阻尼等系統(tǒng)的參數(shù),此,半主動(dòng)控制屬于參數(shù)控制,控制過(guò)程主要依賴于結(jié)構(gòu)反應(yīng)信息或外干擾信息。半主動(dòng)控制裝置不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)與位移和速度相關(guān)的控制力,一般只能夠?qū)崿F(xiàn)與速度有關(guān)的控制力。常見(jiàn)的半主動(dòng)控制系統(tǒng)有主動(dòng)調(diào)諧參數(shù)質(zhì)量阻尼系統(tǒng)、可變阻尼系統(tǒng)、可變剛度系統(tǒng)等,此方法具有裝置經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)可靠、維護(hù)要求較低的優(yōu)點(diǎn),己廣泛應(yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)減震中。
2.4混合控制
混合控制是將主動(dòng)控制和被動(dòng)控制聯(lián)合起來(lái)應(yīng)用,即將主動(dòng)控制和被動(dòng)控制同時(shí)應(yīng)用于同一建筑結(jié)構(gòu)減震中,可以將主動(dòng)控制和被動(dòng)控制兩種方法的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái),彌補(bǔ)了單一控制方法的制約和不足,只需要小功率的能量輸入就能直接提供控制力,控制效果非常明顯,調(diào)諧范圍得以擴(kuò)大,結(jié)構(gòu)抗震系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實(shí)用性和安全性大大提升。
3結(jié)語(yǔ)
總之,結(jié)構(gòu)減震控制是一項(xiàng)系統(tǒng)且復(fù)雜的技術(shù),在土木工程中應(yīng)用結(jié)構(gòu)減震控制能夠有效提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,減小甚至消除地震反應(yīng)給建筑帶來(lái)的危害,具有廣闊的發(fā)展前景。隨著結(jié)構(gòu)減震技術(shù)的發(fā)展,減震控制系統(tǒng)的造價(jià)也在不斷降低,土木工程減震結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)越來(lái)越凸顯,未來(lái),結(jié)構(gòu)減震技術(shù)和方法必將成為土木工程重要發(fā)展和應(yīng)用趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
[1]開(kāi)興軍,李小軍,劉萍.土木工程結(jié)構(gòu)減震控制方法綜述[J]工業(yè)建筑.2006, 43 (8):59-G3.
中圖分類(lèi)號(hào):G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.022
1 引言
大學(xué)生結(jié)構(gòu)競(jìng)賽為土木相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生提供一個(gè)創(chuàng)造、挑戰(zhàn)、創(chuàng)新、發(fā)掘自身潛能的平臺(tái)[1],提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的實(shí)際綜合運(yùn)用能力、思維能力、動(dòng)手能力,在挑戰(zhàn)中體現(xiàn)創(chuàng)新的理念,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力,領(lǐng)悟?qū)W科魅力。在比賽中,同學(xué)們加深了對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的理解,并將其運(yùn)用于實(shí)際的模型設(shè)計(jì)中,計(jì)算能力、分析能力也從中獲得了提高[2]。在全國(guó)和省結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽如火如荼展開(kāi)的同時(shí),江蘇科技大學(xué)(張家港)同時(shí)針對(duì)性地進(jìn)行了競(jìng)賽與教學(xué)的相關(guān)實(shí)踐與培訓(xùn),參加了兩屆江蘇省結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽,獲得模型組一等獎(jiǎng)2項(xiàng),二等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)2項(xiàng),加載組一等獎(jiǎng)1項(xiàng)?;诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽,結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)方針,我校教師總結(jié)參賽和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)如何培養(yǎng)高素質(zhì)土木工程專業(yè)人才作了一些探討和研究,以供參考。
2 我校卓越工程師素質(zhì)培養(yǎng)案例分析
2012年江蘇省土木工程專業(yè)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽(加載組)簡(jiǎn)介,模型為單跨空間桁架梁結(jié)構(gòu),采用木質(zhì)材料制作,具體結(jié)構(gòu)形式不限,跨中加荷載,荷重比大者勝,長(zhǎng)寬高尺寸限定,木材、釘子、膠水由賽會(huì)提供,具體信息賽前保密。
2.1 建模與分析
建模:桿截面8mm×8mm,彈性模量E =10GPa,密度0.769g/cm3,桁架主要靠桿件的拉壓來(lái)受力,主要分析軸力圖,施加60kg的荷載,根據(jù)N/An≤fc,查木材fc=13MPa,如圖1所示,紅色代表受壓,最大值520N,黃色代表受拉,最大值372.8N.
圖1 軸力圖 圖2 彎矩圖
由于在跨中施加集中荷載,為避免下節(jié)點(diǎn)破壞,中間通過(guò)4根斜拉把力傳遞到上弦桿。如圖2所示,根據(jù)結(jié)構(gòu)的彎矩圖,采用斷截面,中間彎矩最大,采用的截面最大,兩邊彎矩小,采用的截面也小,滿足參賽要求即可,這樣節(jié)省材料,達(dá)到最大荷重比。
為防止木材受壓失穩(wěn),這來(lái)通過(guò)上弦桿受壓,水平斜桿受拉,與正??蚣芰航孛嫦聜?cè)受拉,上側(cè)受拉相符合。兩榀框架之間增加小橫桿,是增加結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性,防止側(cè)向失穩(wěn)。虛功圖、變形形態(tài)分別如圖3、圖4所示。
圖3虛功圖 圖4變形形態(tài)
2.2 模擬實(shí)驗(yàn)及參賽結(jié)果
由于材料具體信息賽前未知,因此盡量采用可能的相近材料,嚴(yán)格按照賽會(huì)的尺寸限定要求,依據(jù)分析模型建立實(shí)物結(jié)構(gòu),制作相關(guān)細(xì)節(jié)如下:
①節(jié)點(diǎn)的處理方式有卡槽,榫接,釘子連接,開(kāi)槽的桿件頂端留1~2厘米保證抗剪強(qiáng)度,如圖5。模型最終所有的節(jié)點(diǎn)是通過(guò)AB膠水處理的,所以都類(lèi)似于剛接而成。
②注意木材的各向異性,木材的紋理方向影響桿件的力學(xué)屬性。
③根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不斷使用SAP2000更新模型,重新分析受力,調(diào)節(jié)桿件位置,使其受力最優(yōu)化,各桿件受力均勻。
④結(jié)構(gòu)原始模型尺寸的設(shè)計(jì)是通過(guò)查閱鋼結(jié)構(gòu),桁架結(jié)構(gòu),木結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。根據(jù)競(jìng)賽要求的受力特點(diǎn),分析彎矩等受力形式而設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的基本外形。
圖5參賽結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié)圖 圖6 節(jié)點(diǎn)破壞
⑤現(xiàn)場(chǎng)制作參賽作品自重小于220g,承載67kg,荷重比達(dá)309,獲一等獎(jiǎng),最終破壞為節(jié)點(diǎn)破壞,如圖6所示,軟件分析軸力圖看出中間最上面的點(diǎn)受的壓力最大,我們?cè)谠摴?jié)點(diǎn)采取卡槽等處理,增加接觸面,通過(guò)AB膠水連接,如上圖所示。而節(jié)點(diǎn)通過(guò)AB膠水相連,與理論的強(qiáng)節(jié)點(diǎn)有所差異,所以,該節(jié)點(diǎn)為容易破壞,與實(shí)際破壞相吻合。
3 土木工程卓越工程師素質(zhì)培養(yǎng)及教學(xué)要求
3.1 卓越工程師
即中國(guó)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”擬用10年時(shí)間,培養(yǎng)百余萬(wàn)高質(zhì)量各類(lèi)型工程技術(shù)人才,為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定人力資源優(yōu)勢(shì)[3]。
3.2 土木專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備的素質(zhì)及教學(xué)要求
3.2.1 牢固的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)
學(xué)生在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),大腦中的力學(xué)、結(jié)構(gòu)概念必須清晰明確。從工程實(shí)例,受力特點(diǎn)出發(fā),合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。這就要求各高校在平日地教學(xué)中多理論聯(lián)系實(shí)際,以現(xiàn)有的工程實(shí)例結(jié)合書(shū)本知識(shí),讓學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)宏觀上把握結(jié)構(gòu),學(xué)會(huì)找出問(wèn)題,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。并且合理組織課堂教學(xué),做到講練結(jié)合。其次,開(kāi)設(shè)與競(jìng)賽相關(guān)的選修課程,如趣味結(jié)構(gòu)力學(xué)[4],以便補(bǔ)充所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。
3.2.2 專業(yè)基本的軟件應(yīng)用
結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的賽題往往是比較復(fù)雜的工程問(wèn)題。設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要大量準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析來(lái)輔助思維設(shè)計(jì)。而手算過(guò)于繁瑣且容易出錯(cuò)。這就要求我們至少能夠熟練地掌握一款輔助設(shè)計(jì)軟件如PKPM、SAP2000、MIDAS、ANSYS等。然而很多的大學(xué)并沒(méi)有開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程,所以在教學(xué)實(shí)踐中,對(duì)專業(yè)技能型軟件應(yīng)該開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S,激發(fā)創(chuàng)造力。
3.2.3 施工能力,動(dòng)手能力
以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,好構(gòu)思與設(shè)計(jì)層出不窮,然而最終做出的模型卻不能達(dá)到預(yù)期的效果。而這很大程度上是制作導(dǎo)致的。一套方案的可行性必須是設(shè)想與施工制作的結(jié)合。
那么教學(xué)實(shí)踐中,多注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。①定期地舉行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活動(dòng),學(xué)生自己動(dòng)手制作模型,在了解材料屬性,受力分析,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,加深了對(duì)理論知識(shí)的理解。②開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程,給學(xué)生提供模型實(shí)驗(yàn)室。③開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地,給學(xué)生學(xué)習(xí)討論提供平臺(tái)。④校企合作,利用學(xué)校和企業(yè)不同教育環(huán)境和教學(xué)資源,結(jié)合學(xué)校的教學(xué)和工廠的實(shí)踐,提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。
3.2.4 1+1大于2的團(tuán)隊(duì)合作集體效應(yīng)
模型的設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要各位同學(xué)間的通力合作。設(shè)計(jì)與制作分工明確,各取所長(zhǎng)。學(xué)生能將個(gè)人行動(dòng)與團(tuán)隊(duì)合作相融合,在隊(duì)伍中相互協(xié)作來(lái)達(dá)到團(tuán)隊(duì)的共同目標(biāo),具備團(tuán)隊(duì)成員技術(shù)協(xié)作的能力,并且具備組織管理能力和一定的領(lǐng)導(dǎo)能力。
3.2.5 良好的心理素
在設(shè)計(jì)與制作的過(guò)程中,難免會(huì)有些問(wèn)題與困難。競(jìng)賽鍛煉土木人專業(yè)素質(zhì)的同時(shí)也鍛煉心理素質(zhì)。在具體工程中就是突發(fā)事件地處理。找出問(wèn)題,解決問(wèn)題,把損失減低到最少。
3.2.6 良好的語(yǔ)言表達(dá)到能力
設(shè)計(jì)過(guò)程中好的構(gòu)思的交流,制作過(guò)程中問(wèn)題的討論,競(jìng)賽過(guò)程中,設(shè)計(jì)思想的表達(dá)都要求學(xué)生具有很好的語(yǔ)言表達(dá)能力。能夠講得透徹與說(shuō)得明白,才是對(duì)結(jié)構(gòu)真正的理解。
3.2.7 解決問(wèn)題與分析問(wèn)題的能力
學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的基本思路,通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析,結(jié)合自身所學(xué)的專業(yè)知識(shí),查閱資料,分析問(wèn)題,擬定初步方案,實(shí)施初步方案,不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,不斷地完善自己的設(shè)計(jì)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)核實(shí)校驗(yàn)設(shè)計(jì),完成設(shè)計(jì),并回顧和總結(jié)。
3.2.8 嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的做事態(tài)度
學(xué)生做結(jié)構(gòu),要對(duì)自己設(shè)計(jì)的方案與計(jì)算負(fù)責(zé),要以一個(gè)優(yōu)秀工程師目標(biāo)要求自己。要有一絲不茍的奉獻(xiàn)精神和刻苦專研的魄力。
4 結(jié)語(yǔ)
學(xué)生在熟練掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,查閱相關(guān)資料。了解競(jìng)賽所用材料的相關(guān)屬性,比如木材的彈性模量,性能,長(zhǎng)細(xì)比。查閱桁架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)資料,根據(jù)模型的受力特點(diǎn),進(jìn)行初步設(shè)計(jì)??紤]模型制作的可行性,制作模型時(shí)加強(qiáng)了對(duì)空間桁架節(jié)點(diǎn)的處理。在設(shè)計(jì)桁架桿件的空間位置時(shí),通過(guò)SAP2000優(yōu)化桿件和節(jié)點(diǎn)的位置,找出模型的最佳受力狀態(tài),使得材料充分利用,再參考各種施工方法處對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)充分熟練處理,最終制作成型。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽是土木工程專業(yè)卓越工程師高素質(zhì)培養(yǎng)的一個(gè)平臺(tái)。其模型設(shè)計(jì)、制作體現(xiàn)了教學(xué)實(shí)踐的各個(gè)重要環(huán)節(jié)。如何更加有效使用這一平臺(tái),如何更能緊密結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)方針,以便培養(yǎng)出高素質(zhì)土木工程專業(yè)人才,筆者將繼續(xù)探索。
參考文獻(xiàn):
[1]苗吉,徐雷,劉春燕等.構(gòu)建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽平臺(tái),培養(yǎng)土建類(lèi)創(chuàng)新人才[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2007,26(4):1-4.
[2]余自若,江輝,安明等.土木工程實(shí)踐型人才培養(yǎng)路徑探索――以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽為例[J].高等建筑教育,2011,20(6):110-113.
[3]陳希.著力培養(yǎng)卓越工程師后備人才[N].人民日?qǐng)?bào),2010-7-9.
[4]周臻,陸金鈺,尹凌峰等.面向卓越土木工程師培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高等建筑教育,2012,21(4):74-77.
隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展,建筑工程的造型也正在朝著多樣化的方向發(fā)展,在建筑工程的建設(shè)中,最重要的兩點(diǎn)就是模板支撐體系的應(yīng)用以及施工技術(shù)的選擇,前者是保證施工質(zhì)量的前提,后者是開(kāi)展施工的必要手段,只有將二者進(jìn)行緊密的聯(lián)系與配合,才能順利的完成建筑工程的施工。本文主要論述了一種新興的結(jié)構(gòu)體系,即桁架結(jié)構(gòu),相關(guān)施工人員在施工的過(guò)程中應(yīng)該得到應(yīng)有的重視。
1 工程概述
該工程位于環(huán)境優(yōu)雅的沿海地帶,為了吸引更多的游客,決定建設(shè)以圣誕樹(shù)為主要造型的建筑,在結(jié)構(gòu)形式上,選用框架剪力墻的結(jié)構(gòu)能夠有效的保證建筑的承載力符合相應(yīng)的要求,同時(shí),因?yàn)樵摻ㄖ恼嫉孛娣e較大,所以從設(shè)計(jì)反面進(jìn)行考量,桁架結(jié)構(gòu)的混凝土框架更為適合工程的整體要求,并且錯(cuò)落懸挑的方式能夠有效的降低施工中的難度,能夠保證工程的順利完工。
2 主要技術(shù)方法
在施工前,首先要對(duì)工程的施工技術(shù)進(jìn)行具體的分析,因?yàn)楸竟こ淘诮ㄖ脑煨蜕暇哂幸欢ǖ奶攸c(diǎn),所以在選擇技術(shù)方法時(shí)一定要慎重,這樣才能有效的保證工程的順利完工,并且促進(jìn)工程質(zhì)量的進(jìn)一步提高。應(yīng)該在實(shí)地對(duì)工程進(jìn)行相應(yīng)的考察,在充分了解現(xiàn)場(chǎng)概況的情況下,本工程決定采用桁架結(jié)構(gòu),因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)具有承重能力強(qiáng)的特點(diǎn),能夠滿足大面積的施工要求。在使用腳手架的過(guò)程中,應(yīng)用到的腳手架具有以下幾種類(lèi)型,其一是內(nèi)支模架,在內(nèi)部起到支撐的作用,其二是外支模架,主要是在外部對(duì)建筑進(jìn)行支撐,內(nèi)支模架中又具有幾種不同的類(lèi)型,根據(jù)工程的實(shí)際需要,應(yīng)該將腳手架進(jìn)行合理的運(yùn)用,以起到保護(hù)工程質(zhì)量,促進(jìn)工程順利完工的目的。
在高空懸挑支模架運(yùn)用的過(guò)程中,為了保證施工人員在施工過(guò)程中的安全,一定要進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算,可以采用計(jì)算軟件這一手段,將結(jié)果準(zhǔn)確的計(jì)算出來(lái),其中還要考慮到的因素還包括風(fēng)速等外界的因素,這樣才能有效的促進(jìn)腳手架的安全使用。根據(jù)建筑工程的施工要求,在使用高空懸挑支模架的過(guò)程中,還應(yīng)該對(duì)地基的承載力以及相應(yīng)的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量,如果不能保證相應(yīng)的受力達(dá)到要求,就會(huì)造成建筑工程無(wú)法在安全穩(wěn)定的環(huán)境中順利完工,進(jìn)而還會(huì)造成居住在建筑中的人們受到人身財(cái)產(chǎn)的損害。由此可見(jiàn),腳手架的選擇十分重要,對(duì)于本文中所提到的工程來(lái)說(shuō),更加具有積極的意義。
3 高空懸挑腳手架
在使用該腳手架進(jìn)行施工的過(guò)程中,主要可以分為四個(gè)部分,其一是型鋼懸挑梁,其二是下?lián)涡弯撆M?,其三是上拉鋼絲繩,最后是架體,通過(guò)不同部分的組裝,最終構(gòu)成了高空懸挑腳手架。并且承受重力的主要部分為工字鋼挑梁以及型鋼斜牛腿,只有保證這兩部分的施工,才能承受較大的受力,焊接的過(guò)程中,應(yīng)該注意焊接牢固,事先將牛腿預(yù)埋在指定的位置上,以達(dá)到相互契合的目的。在安裝工字鋼時(shí),還要額外準(zhǔn)備一塊木楔,將其放在工字鋼挑梁的位置上,并將其進(jìn)行加固的處理,然后再與型鋼斜牛腿焊接在一起,這樣就完成了初步的腳手架的安裝。腳手架的安裝可以與中間層的施工同時(shí)進(jìn)行,一方面能夠有效的節(jié)約施工時(shí)間,另一方面還能保證施工環(huán)節(jié)之間的銜接。同時(shí)在這一過(guò)程中,還應(yīng)該注意安全的問(wèn)題,始終做到安全施工。
在對(duì)樓層進(jìn)行懸挑施工的過(guò)程中,應(yīng)該隨時(shí)對(duì)每一段進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè),防止出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題重復(fù)施工,從而影響了工程的效果。在設(shè)置監(jiān)測(cè)角時(shí),有些位置是必須要設(shè)置的,例如陽(yáng)角、中部等位置,將觀測(cè)點(diǎn)焊接在工字鋼梁上,這樣一旦遇到較為惡劣的天氣,也能在第一時(shí)間將腳手架拆除,避免因?yàn)榇箫L(fēng)等天氣出現(xiàn)腳手架坍塌而造成的不必要的損失。相信通過(guò)對(duì)腳手架的監(jiān)測(cè),一定能夠保證各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到規(guī)定的范圍內(nèi),從而促進(jìn)工程的順利實(shí)施,有效的保證工程質(zhì)量。
4 安全合理的腳手架的拆除技術(shù)
按照腳手架功能區(qū)分為基礎(chǔ)層腳手架、普通樓層腳手架、高支模落地架、緩沖樓層腳手架、桁架層腳手架。普通樓層腳手架結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%,即可拆除所有樓層模板體系。桁架層腳手架結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%即可拆除次梁及樓板模板體系,同時(shí)保留主梁及斜撐等特殊結(jié)構(gòu)模板體系,待組合桁架內(nèi)所有構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉完畢后方可拆除。緩沖樓層腳手架及懸挑支模架必須待上部桁架層腳手架模板體系全部拆除完畢后,方可拆除,完畢后桁架柱下方必須設(shè)置2×2鋼管格構(gòu)架頂緊以便將上部荷載傳至下層。高支模落地架必須待上部所有桁架層結(jié)構(gòu)施工完成、預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后方可拆除?;A(chǔ)層腳手架必須待高支模落地架拆除完畢后方能拆除。
5 質(zhì)量控制措施
所有材料包括型鋼、圓鋼、鋼絲繩、繩卡、花籃螺栓、鋼管、扣件等進(jìn)場(chǎng)需提供材質(zhì)證明,并經(jīng)質(zhì)檢部門(mén)驗(yàn)收合格后才能使用。牛腿埋板及鋼梁錨環(huán)預(yù)埋時(shí)需拉線控制其位置及標(biāo)高,偏差不得大于10mm;在澆筑混凝土過(guò)程中派專人看守,及時(shí)調(diào)整因混凝土澆筑及振搗產(chǎn)生的位移。鋼梁嚴(yán)格按照方案中要求安裝,其位置、順直度、根部及端部標(biāo)高、間距等均需控制,鋼梁在架體生根處焊接φ25mm短鋼筋頭,避免鋼管根部不穩(wěn)定。
在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有專職安全負(fù)責(zé)人,專門(mén)負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全施工,落實(shí)有關(guān)安全生產(chǎn)的規(guī)章制度,進(jìn)場(chǎng)前和施工中對(duì)安裝作業(yè)人員進(jìn)行安全教育。特種作業(yè)人員必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn),并獲得操作證才能上崗作業(yè)。電工、電焊工工作時(shí)必須穿絕緣鞋。電焊時(shí)下方必須有接火斗,防止因火花造成火災(zāi),現(xiàn)場(chǎng)必須配有水桶及滅火器。型鋼利用塔吊進(jìn)行拆除,下方拉警戒線,嚴(yán)禁人員及車(chē)輛出入,安全員盯崗到位。成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的應(yīng)急預(yù)案小組,明確組員職責(zé)分工,提前進(jìn)行應(yīng)急演練,以確保結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)的安全。
結(jié)束語(yǔ)
在解決實(shí)際問(wèn)題的同時(shí),將總結(jié)的新技術(shù)、采用的新工藝的技術(shù)指標(biāo)、應(yīng)用情況、施工要點(diǎn)作了詳細(xì)的研究。所研究的內(nèi)容在實(shí)際工程中已得到應(yīng)用,能夠很好的解決了工程施工中存在的問(wèn)題,未出現(xiàn)任何結(jié)構(gòu)質(zhì)量及結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著,對(duì)類(lèi)似工程具有較高的推廣應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
最近幾年國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,伴隨著國(guó)家基本建設(shè)整體投入的加大,我國(guó)土木工程領(lǐng)域的發(fā)展迎來(lái)了前所未有的機(jī)遇,同時(shí)對(duì)土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)也提出了更高的要求。社會(huì)和企業(yè)對(duì)高等學(xué)校土木工程專業(yè)的要求不再是培養(yǎng)單一的技術(shù)型人才,而是熟悉工程項(xiàng)目管理工作、適應(yīng)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求、能夠打造精品工程的復(fù)合型專業(yè)人才。土木工程專業(yè)復(fù)合型人才,就是既具備土木工程專業(yè)技術(shù)知識(shí),又擁有經(jīng)濟(jì)、法律、管理知識(shí),會(huì)設(shè)計(jì)、懂施工、善管理的能夠?qū)嵤┩聊竟こ探ㄔO(shè)全過(guò)程管理的合格人才。面對(duì)目前的新形勢(shì),普通高等院校土木工程本科專業(yè)開(kāi)設(shè)工程管理輔修專業(yè),提出了“土木工程+工程管理”復(fù)合型專業(yè)人才培養(yǎng)的一種新模式,以滿足社會(huì)和企業(yè)對(duì)土木工程專業(yè)人才的實(shí)際需求。
一、單一土木工程專業(yè)從業(yè)能力的限制
1.土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和能力結(jié)構(gòu)
2011年國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了由高等學(xué)校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)制定的《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》),再次申明了土木工程本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)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(shí),經(jīng)過(guò)工程師基本訓(xùn)練,能勝任房屋建筑、道路、橋梁、隧道、鐵道等各類(lèi)工程的技術(shù)與管理工作,具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論、寬廣的專業(yè)知識(shí),較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,具有一定的國(guó)際視野,能面向未來(lái)的高級(jí)專門(mén)人才。
畢業(yè)生能夠在有關(guān)土木工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理、研究、教育、投資和開(kāi)發(fā)、金融與保險(xiǎn)等部門(mén)從事技術(shù)或管理工作。
《規(guī)范》要求土木工程本科專業(yè)的學(xué)生除了應(yīng)該具有一定的知識(shí)結(jié)構(gòu)和人文、科學(xué)與工程的綜合素質(zhì)外,還應(yīng)具有一定的能力結(jié)構(gòu),即應(yīng)用工程科學(xué)的能力和具有較強(qiáng)的解決土木工程實(shí)際問(wèn)題的能力。目前我國(guó)普通高等院校土木工程專業(yè)的畢業(yè)生,顯然還不能完全具備上述能力。
2.學(xué)校培養(yǎng)和社會(huì)需求之間的差距
普通高等院校土木工程本科專業(yè)的畢業(yè)生,最近幾年除一部分學(xué)生考取碩士研究生選擇繼續(xù)深造之外,其余的畢業(yè)生80%左右選擇到建設(shè)施工單位就業(yè),學(xué)生畢業(yè)后將直接從事施工企業(yè)的技術(shù)、管理與經(jīng)營(yíng)工作。通過(guò)對(duì)歷屆畢業(yè)生的走訪調(diào)查,發(fā)現(xiàn)畢業(yè)生一般都能夠勝任土木工程技術(shù)層面的現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)工作,卻很難在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)企業(yè)的管理決策層面的工作,這種情況已不能滿足自己“先技術(shù)、后管理、再創(chuàng)業(yè)”的職業(yè)生涯規(guī)劃要求。
對(duì)用人單位的調(diào)查顯示,企業(yè)目前對(duì)掌握多種專業(yè)知識(shí)和技能的復(fù)合型人才表現(xiàn)出很高的渴求度?,F(xiàn)在企業(yè)在招聘大學(xué)生時(shí)非??粗貙W(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。學(xué)生一旦進(jìn)入企業(yè),可能剛開(kāi)始做的是工程設(shè)計(jì)或施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)工作,但是如果畢業(yè)生技術(shù)工作過(guò)硬同時(shí)又懂經(jīng)營(yíng)管理,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的實(shí)踐鍛煉,企業(yè)必將把他培養(yǎng)成中層管理人才。這樣的學(xué)生潛力更大,發(fā)展空間也更廣,也更能適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展和需求。
在工程建設(shè)的具體實(shí)施過(guò)程中,技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理各方面專業(yè)知識(shí)聯(lián)系緊密、相輔相成。作為一名合格的專業(yè)工程師,即使專門(mén)負(fù)責(zé)某項(xiàng)技術(shù)工作,在實(shí)施過(guò)程中也不可避免地要考慮節(jié)省成本、控制進(jìn)度、滿足合同要求等相關(guān)因素。目前我國(guó)普通高等院校土木工程本科專業(yè)教育普遍面臨培養(yǎng)模式單一、專業(yè)面過(guò)窄、課時(shí)壓縮、缺乏個(gè)性等問(wèn)題,培養(yǎng)的土木工程專業(yè)畢業(yè)生知識(shí)結(jié)構(gòu)比較單一,能夠成為某一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的專家型人才,卻很難適應(yīng)現(xiàn)代化工程管理的需求。
二、選修工程管理輔修專業(yè)的優(yōu)勢(shì)
土木工程專業(yè)的畢業(yè)生在基層工作一定時(shí)間,夯實(shí)工作基礎(chǔ),就有可能進(jìn)入企業(yè)管理層,或者成為項(xiàng)目經(jīng)理。此時(shí)需要從宏觀層面管理整個(gè)工程,除考慮技術(shù)因素外還需要考慮項(xiàng)目的資金鏈和組織管理。選修過(guò)工程管理輔修專業(yè)的學(xué)生和只學(xué)習(xí)單一土木工程專業(yè)的學(xué)生相比,優(yōu)勢(shì)在于可以同時(shí)掌握組成建設(shè)工程項(xiàng)目的兩個(gè)核心要素——經(jīng)濟(jì)和技術(shù),可以從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面來(lái)考慮工程的可行性,更加能夠保證項(xiàng)目在特定經(jīng)濟(jì)條件下的順利實(shí)施。具體而言,選修工程管理輔修專業(yè)的同學(xué)和只學(xué)習(xí)單一土木工程專業(yè)的同學(xué)相比,具有如下優(yōu)勢(shì)。
1.知識(shí)結(jié)構(gòu)體系更完善
土木工程與工程管理兩個(gè)專業(yè)同屬一個(gè)大的知識(shí)領(lǐng)域,土木工程專業(yè)學(xué)生掌握相關(guān)工程管理專業(yè)知識(shí)對(duì)完善自身的知識(shí)體系和提高專業(yè)技能水平有很大幫助。參與輔修的學(xué)生除了能夠掌握土木工程專業(yè)所必需的基礎(chǔ)理論知識(shí)之外,還能夠掌握比較系統(tǒng)的管理學(xué)、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、工程建設(shè)監(jiān)理、工程項(xiàng)目管理、工程合同管理、土建工程造價(jià)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、房地產(chǎn)估價(jià)、房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)、建筑企業(yè)管理學(xué)等方面的基本知識(shí)。參與輔修的學(xué)生不僅具有較強(qiáng)的分析、研究與解決土木工程專業(yè)一般工程問(wèn)題的能力,還具有熟練的土建工程造價(jià)及工程量計(jì)算、工程經(jīng)濟(jì)分析、工程項(xiàng)目管理能力,具有綜合運(yùn)用所學(xué)土木工程技術(shù)知識(shí)、相關(guān)管理理論和方法、相關(guān)經(jīng)濟(jì)理論、相關(guān)法律法規(guī)等方面知識(shí)從事工程管理的基木能力。
2.未來(lái)從業(yè)范圍更廣闊
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,人才市場(chǎng)對(duì)復(fù)合型人才的需求趨勢(shì)越來(lái)越明顯。這就要求畢業(yè)生不能僅僅掌握單一的專業(yè)技能,還需要學(xué)習(xí)和掌握與自身專業(yè)相關(guān)的其他專業(yè)知識(shí)和技能。擁有良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系和廣博的專業(yè)知識(shí)面,就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力明顯增強(qiáng),未來(lái)的從業(yè)范圍也更加廣闊。選修過(guò)工程管理輔修專業(yè)知識(shí)的畢業(yè)生,具備了土木工程技術(shù)、管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本知識(shí),掌握了現(xiàn)代管理科學(xué)的理論、方法和手段,知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。他們基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、適應(yīng)性強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、富有求實(shí)和創(chuàng)新精神,屬于能在國(guó)內(nèi)外工程建設(shè)領(lǐng)域從事項(xiàng)目決策和全過(guò)程管理的復(fù)合型高級(jí)管理人才。他們不僅能夠在有關(guān)土木工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工、研究、教育等部門(mén)從事技術(shù)或管理工作,而且能夠在建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)、工程監(jiān)理單位、房地產(chǎn)企業(yè)、投資與金融領(lǐng)域、政府部門(mén)等從事工程項(xiàng)目管理、工程造價(jià)確定與控制、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)與管理、資產(chǎn)評(píng)估等工程管理工作。
3.自身發(fā)展前景更美好
目前社會(huì)對(duì)土木工程專業(yè)人才的要求越來(lái)越高,崗位競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈,崗位職務(wù)提拔的機(jī)會(huì)自然會(huì)優(yōu)先考慮技能完善的人才。選修過(guò)工程管理輔修專業(yè)知識(shí)的畢業(yè)生,除具備土木工程專業(yè)的一般知識(shí)結(jié)構(gòu),還具備工程項(xiàng)目管理、房地產(chǎn)經(jīng)營(yíng)與管理、投資與造價(jià)管理及物業(yè)管理等方面的知識(shí)結(jié)構(gòu)。他們具有進(jìn)行工程項(xiàng)目可行性研究、一般土木工程設(shè)計(jì)、工程項(xiàng)目全過(guò)程的投資、進(jìn)度、質(zhì)量控制及合同管理、信息管理和組織協(xié)調(diào)的能力,具有分析和解決房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)理論問(wèn)題及房地產(chǎn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與評(píng)估、房地產(chǎn)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、房地產(chǎn)投資與融資、房地產(chǎn)估價(jià)、物業(yè)管理和房地產(chǎn)行政管理的能力,具有項(xiàng)目評(píng)估、工程造價(jià)管理的能力,初步具有編制招標(biāo)、投標(biāo)文件和投標(biāo)書(shū)評(píng)定的能力,具有編制和審核工程項(xiàng)目估算、概算、預(yù)算和決算的能力,具有物業(yè)的資產(chǎn)管理和運(yùn)行管理的能力。在土木工程建設(shè)領(lǐng)域,既懂技術(shù)又懂管理的人才符合社會(huì)需求,在各個(gè)方面占有很大優(yōu)勢(shì),未來(lái)的職業(yè)發(fā)展前景更加美好。
4.獲取執(zhí)業(yè)資格更容易
目前我國(guó)在工程領(lǐng)域普遍實(shí)行注冊(cè)工程師制度,從業(yè)人員需要通過(guò)國(guó)家統(tǒng)一組織的相關(guān)執(zhí)業(yè)資格考試,成績(jī)合格,獲得由相關(guān)部門(mén)頒發(fā)的執(zhí)業(yè)資格證書(shū),并經(jīng)在行業(yè)主管部門(mén)注冊(cè)成為注冊(cè)工程師,才具備在本行業(yè)的從業(yè)資格。目前和土木工程專業(yè)相關(guān)的注冊(cè)工程師主要有注冊(cè)結(jié)構(gòu)師、注冊(cè)建造師、注冊(cè)監(jiān)理工程師、注冊(cè)造價(jià)師、注冊(cè)房地產(chǎn)估價(jià)師、注冊(cè)資產(chǎn)評(píng)估師、注冊(cè)咨詢工程師等。在土木工程工作實(shí)際中需要考取的相關(guān)注冊(cè)證書(shū),很多都涉及工程管理知識(shí)。比如國(guó)家一級(jí)注冊(cè)建造師考試的四門(mén)課程中,“項(xiàng)目管理”、“工程經(jīng)濟(jì)學(xué)”和“建設(shè)法規(guī)”都是工程管理專業(yè)的課程內(nèi)容。提前學(xué)習(xí)過(guò)相關(guān)理論知識(shí),具有一定的專業(yè)基礎(chǔ),更容易通過(guò)考試獲取執(zhí)業(yè)資格。
三、開(kāi)設(shè)工程管理輔修專業(yè)的建議
1.學(xué)生自主選擇是否輔修
土木工程專業(yè)每年的學(xué)生數(shù)量都很多,一方面考慮到全部輔修工程管理專業(yè)在師資、實(shí)習(xí)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等方面對(duì)學(xué)校的負(fù)擔(dān)太重,另一方面也考慮到不同的學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃不同,未來(lái)的就業(yè)方向不同,所以建議不要硬性要求全部學(xué)生都選修工程管理輔修專業(yè),而應(yīng)該讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣特長(zhǎng)和職業(yè)生涯規(guī)劃的不同,自主選擇是否參加輔修。
2.統(tǒng)一安排主輔修專業(yè)課程
將選修工程管理輔修專業(yè)的學(xué)生重新獨(dú)立安排班制,通過(guò)規(guī)范化的管理正確引導(dǎo)學(xué)生完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)。采用主修專業(yè)和輔修專業(yè)并列學(xué)習(xí)的方式,輔修專業(yè)和主修專業(yè)課程統(tǒng)一設(shè)置和安排。輔修專業(yè)課程的開(kāi)課時(shí)間將合理考慮學(xué)生主修專業(yè)的課程安排,利用富余時(shí)間完成相關(guān)課程的教學(xué)任務(wù),避免學(xué)生上課時(shí)間發(fā)生沖突。
3.多方向設(shè)置畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容
畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的最好手段,也是對(duì)高校培養(yǎng)目標(biāo)和教育質(zhì)量的最好檢驗(yàn),畢業(yè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)一定要放在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力上。畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文的最終目的只有一個(gè),就是將四年所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)、綜合、運(yùn)用和提高,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。選修工程管理輔修專業(yè)的畢業(yè)生,畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容不再局限于土木工程的建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),還可以完成建設(shè)項(xiàng)目可行性研究、建筑工程概預(yù)算的編制、項(xiàng)目管理規(guī)劃與施工組織設(shè)計(jì)、工程管理信息系統(tǒng)應(yīng)用與開(kāi)發(fā)、房地產(chǎn)價(jià)格評(píng)估等工程管理方向的設(shè)計(jì)內(nèi)容,也可以撰寫(xiě)工程管理專業(yè)畢業(yè)論文。
參考文獻(xiàn):
[1] 高等學(xué)校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.
隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)力對(duì)土木工程的影響力越來(lái)越強(qiáng),促進(jìn)了現(xiàn)代土木工程的多元化發(fā)展,因此對(duì)土木工程的專業(yè)人才也提出了更高的要求。首先我們就現(xiàn)代土木工程的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。
一 現(xiàn)代土木工程的發(fā)展特點(diǎn)分析
較之以往,現(xiàn)代土木工程的一個(gè)最明顯的發(fā)展特點(diǎn)便是科學(xué)技術(shù)的明顯提高,計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用為土木工程的發(fā)展創(chuàng)建了更為廣闊的發(fā)展平臺(tái)。因此土木工程的在發(fā)展中展現(xiàn)出現(xiàn)代化、多元化及科技化的特點(diǎn)。就當(dāng)期形式而論,土木工程的信息技術(shù)的迅速發(fā)展,專業(yè)化的程度加強(qiáng),對(duì)建設(shè)工程師的要求明顯的加強(qiáng),不僅要具備較強(qiáng)的施工管理能力,同時(shí)要跟上時(shí)代的需求,及時(shí)的吸收當(dāng)前的建筑領(lǐng)域的信息,利用科學(xué)技術(shù)建設(shè)具有現(xiàn)代特點(diǎn)的土木工程項(xiàng)目。所以,對(duì)于土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)具有更加嚴(yán)格的要求。
二 土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式探討
現(xiàn)代土木工程的發(fā)展需要要求專業(yè)人才的多樣化,不僅需要掌握基本的理論知識(shí),同時(shí)還要有較強(qiáng)的實(shí)際技術(shù)應(yīng)用能力。特別是對(duì)于高新技術(shù)的運(yùn)用,需要大量具有一定創(chuàng)新能力和雄厚的基礎(chǔ)的專業(yè)人才。而在我國(guó)的高校教育中,土木工程建設(shè)的專業(yè)人才培養(yǎng)在思想觀念和培養(yǎng)模式中還存在一定的缺陷,大部分學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)及素質(zhì)能力等還不夠完善。因而在教育過(guò)程中,勢(shì)必要建立起系統(tǒng)的專業(yè)人才培養(yǎng)體系,強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力,擴(kuò)展專業(yè)知識(shí)面。
(1)加強(qiáng)工程教師的專業(yè)性建設(shè)
培養(yǎng)具有加強(qiáng)應(yīng)用能力的專業(yè)性人才,關(guān)鍵是具有專業(yè)的師資團(tuán)隊(duì)。加強(qiáng)教師隊(duì)伍的素質(zhì)結(jié)構(gòu)和展業(yè)特色,培養(yǎng)雙師型教師是當(dāng)前土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的必然前提。具體來(lái)說(shuō)可以通過(guò)以下步驟強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè):一方面,教師考取注冊(cè)資格證書(shū)參與建設(shè)實(shí)際,教師可以通過(guò)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師、建造師和造價(jià)師等資格證書(shū),獲取參與實(shí)際的資格,在教學(xué)之余深入實(shí)際的參與土木建設(shè)工程工作,通過(guò)自身的實(shí)踐,再結(jié)合理論知識(shí),教導(dǎo)學(xué)生才能更加具有科學(xué)性。另一方面,通過(guò)引進(jìn)工程單位的專業(yè)技術(shù)人才入校教學(xué),企業(yè)的技術(shù)人才具有長(zhǎng)期的實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn),通過(guò)學(xué)校的理論培養(yǎng),形成一套可操作性較強(qiáng)的教學(xué)體系,提高專業(yè)人才的實(shí)踐與理論結(jié)合運(yùn)用的能力。
(2)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)
教師團(tuán)隊(duì)是軟實(shí)力,強(qiáng)化學(xué)生自身的工程意識(shí)是加強(qiáng)工程建設(shè)人才的根本。注重培養(yǎng)應(yīng)用型人才,提高學(xué)生求真務(wù)實(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的精神態(tài)度的基礎(chǔ)上,注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。應(yīng)用性人才是指具有一定的工程建設(shè)知識(shí)結(jié)構(gòu)且能夠較好的運(yùn)用于實(shí)際的專業(yè)人才,是圍繞工程一線及生產(chǎn)一線的實(shí)際形成的。在工程課程設(shè)計(jì)及建材建設(shè)中,要重視基礎(chǔ)和實(shí)用等要素,也要加強(qiáng)對(duì)科學(xué)體系的高度關(guān)注。要突出對(duì)應(yīng)用型人才的基本知識(shí)的熟練掌握和靈活運(yùn)用,注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
(3)設(shè)置科學(xué)的教學(xué)體系
在現(xiàn)代土木工程建設(shè)教學(xué)中,要培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)人才,必須要注重教學(xué)體系的科學(xué)性建設(shè)。在教學(xué)內(nèi)容及課程體系方面,必須要深入學(xué)生實(shí)際和土木工程建設(shè)實(shí)際,建立基礎(chǔ)模塊與專業(yè)模塊相結(jié)合的現(xiàn)代教學(xué)體系。首先,在教學(xué)內(nèi)容上就要強(qiáng)調(diào)實(shí)用性,引進(jìn)現(xiàn)代的建設(shè)理論,及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,刪除不必要的理論與陳舊的技術(shù)內(nèi)容,引入現(xiàn)代化的建設(shè)技術(shù)和管理規(guī)范知識(shí)。其次,建立專業(yè)的課程模塊內(nèi)容,結(jié)合當(dāng)前土木工程行業(yè)的實(shí)際情況,進(jìn)行教學(xué)模塊的建設(shè),根據(jù)高校的師資力量建立操作性較強(qiáng)的課程設(shè)計(jì),并保證教學(xué)過(guò)程中的軟硬件設(shè)施建設(shè)。
(4)注重專業(yè)教學(xué)的實(shí)踐性教學(xué)
實(shí)踐應(yīng)用教學(xué)在當(dāng)前土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)中具有重要的作用,是促進(jìn)土木工程展業(yè)人才適用于當(dāng)前建設(shè)實(shí)際的基本前提。突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及教學(xué)規(guī)律,建立具有一定實(shí)踐性的課程設(shè)計(jì),根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)機(jī)能力為中心,構(gòu)建相輔相成的教學(xué)體系,凸顯教學(xué)過(guò)程中的創(chuàng)新、基礎(chǔ)和綜合相結(jié)合的現(xiàn)代教學(xué)特點(diǎn)。首先,一定要精心設(shè)計(jì)理論及專業(yè)課程建設(shè),在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中,可以將學(xué)生分為不同的工程建設(shè)組,由專門(mén)的教師帶入實(shí)際的進(jìn)行教學(xué),在實(shí)際的土木工程建設(shè)過(guò)程中,調(diào)度學(xué)生,講解施工過(guò)程的具體問(wèn)題。通過(guò)學(xué)生自身的總結(jié)和領(lǐng)悟,才能夠更好的促進(jìn)其專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的強(qiáng)化,并形成科學(xué)的專業(yè)思維。其次,對(duì)當(dāng)前土木工程建設(shè)的人才需要進(jìn)行科學(xué)的調(diào)研,根據(jù)實(shí)際來(lái)進(jìn)行專業(yè)人才的培養(yǎng),一方面提高了學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)力,另一方面提高了現(xiàn)代土木工程建設(shè)領(lǐng)域的專業(yè)人才建設(shè)。
最后,利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段,在教學(xué)中利用筑CAD、工程項(xiàng)目管理類(lèi)的P3、PROJECT、PKPM設(shè)計(jì)軟件、監(jiān)理通2004等,提高專業(yè)人才的專業(yè)能力培養(yǎng)。
三 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,現(xiàn)代土木工程的專業(yè)應(yīng)用人才培養(yǎng)模式建設(shè),是一項(xiàng)比較龐大而復(fù)雜的工程,需要通過(guò)結(jié)合當(dāng)前土木建設(shè)的發(fā)展實(shí)際,通過(guò)多方面的不斷努力,結(jié)合高校的人才培養(yǎng)體系建設(shè),才能培養(yǎng)具有較高素質(zhì)的現(xiàn)代土木工程專業(yè)人才。只有堅(jiān)持教學(xué)改革,強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè),并結(jié)合當(dāng)前實(shí)際建立具有理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)體系,與時(shí)俱進(jìn)的進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的修訂,才能較好的實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)的理想。
參考文獻(xiàn)
土木工程施工是工程管理專業(yè)的核心課程之一,其目的是通過(guò)課程學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握建筑施工技術(shù)、組織與管理的基本知識(shí),具備獨(dú)立分析和解決建筑工程施工技術(shù)、組織與管理問(wèn)題的初步能力,為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)和從事專業(yè)工作打下基礎(chǔ)。從課程目標(biāo)中可以看出,工程管理專業(yè)土木工程施工課程在強(qiáng)調(diào)施工技術(shù)的同時(shí),也注重施工組織與管理,要求學(xué)生利用所學(xué)專業(yè)知識(shí),根據(jù)施工技術(shù)的不同制定不同的施工方案,這不同于一般的土木工程本科專業(yè)。與開(kāi)設(shè)土木工程施工課程的高職高專的建筑工程管理、工程監(jiān)理等專業(yè)相比,本科專業(yè)的屬性又決定了其不可能根據(jù)實(shí)際崗位問(wèn)題進(jìn)行課程組織,也不可能弱化學(xué)科知識(shí)邏輯體系而強(qiáng)調(diào)具體崗位技術(shù)或技能的熟練操作。因此,對(duì)比土木工程專業(yè)和一般高職高專專業(yè),土木工程施工課程具備如下特點(diǎn)。(1)施工技術(shù)、施工組織與管理并重。工程管理專業(yè)的“土木工程+管理”的專業(yè)特色決定了工程管理專業(yè)必須同時(shí)注重土木工程施工技術(shù),以及土木工程施工組織與管理的教學(xué)與實(shí)踐工作。這一點(diǎn)在課程學(xué)時(shí)分配上體現(xiàn)較為明顯。通常,工程管理專業(yè)土木工程施工教學(xué)大綱中,土木工程施工組織與管理的學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)數(shù)的35%以上,這一點(diǎn)迥異于土木工程專業(yè)。(2)注重章節(jié)之間的聯(lián)系。除了分部分項(xiàng)工程施工工藝、施工技術(shù)等局部性規(guī)律外,工程管理專業(yè)土木工程施工課程注重章節(jié)之間的聯(lián)系,努力研究土木工程施工的全局性規(guī)律,著眼解決建筑施工過(guò)程中不同分部分項(xiàng)工程的組織與部署、施工方案選擇等問(wèn)題。(3)“行業(yè)能力導(dǎo)向”特征明顯。不同于高職高專的崗位訂單式人才培養(yǎng)模式,應(yīng)用型本科專業(yè)將“職業(yè)崗位”擴(kuò)展至“行業(yè)領(lǐng)域”。也就是說(shuō),工程管理專業(yè)土木工程施工課程不僅是為施工崗位設(shè)置,而是為建筑行業(yè)設(shè)置,學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí),初步具備在建筑行業(yè)不同崗位(如工程估價(jià)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)與經(jīng)營(yíng)、工程監(jiān)理、施工技術(shù)、施工管理等)工作的能力。(4)與其他經(jīng)濟(jì)、管理課程聯(lián)系更緊密。工程管理專業(yè)土木工程施工課程要求學(xué)生初步具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)、項(xiàng)目管理等基礎(chǔ)知識(shí),能夠在施工方案設(shè)計(jì)、施工部署、施工組織過(guò)程中熟練應(yīng)用其相關(guān)原理。
二、當(dāng)前工程管理專業(yè)土木工程施工課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
目前,工程管理專業(yè)土木工程施工課程的教學(xué)模式主要是教師課堂講述,學(xué)生課后復(fù)習(xí),課程結(jié)束后再通過(guò)對(duì)應(yīng)的課程設(shè)計(jì)加深和鞏固所學(xué)知識(shí)。在教學(xué)實(shí)踐中,主要存在如下問(wèn)題。
1.課程理論教學(xué)與工程實(shí)踐脫節(jié)
土木工程施工課程綜合性、實(shí)踐性極強(qiáng)。對(duì)操作性強(qiáng)的施工工藝、施工機(jī)械或技術(shù),單純的課堂理論學(xué)習(xí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到理解和掌握課程內(nèi)容的目的,以講述、投影、幻燈片為教學(xué)手段不如在施工現(xiàn)場(chǎng)的教學(xué)效果。然而,目前中國(guó)本科教育的特點(diǎn)決定了本科院校的學(xué)生不能像高職高專學(xué)生一樣通過(guò)頂崗實(shí)習(xí)等手段獲取施工過(guò)程的感性認(rèn)識(shí)。因此,土木工程施工課程理論教學(xué)與工程實(shí)踐脫節(jié)成為土建類(lèi)專業(yè)亟待破解的一大難題。
2.課程學(xué)時(shí)偏少,不足以涵蓋完整的項(xiàng)目工藝
與組織程序土木工程施工課程內(nèi)容龐雜繁多,涵蓋施工技術(shù)、施工組織兩大部分共計(jì)16章,且每章節(jié)內(nèi)容均不可或缺。以知識(shí)層面而言,課程知識(shí)結(jié)構(gòu)涵蓋力學(xué)、材料、測(cè)量、施工技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、施工組織等多個(gè)方面。為滿足教學(xué)要求,提升教學(xué)效果,必須科學(xué)組織教學(xué)內(nèi)容,合理安排理論與實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)。據(jù)分析,土木工程施工課程的合理學(xué)時(shí)(包含實(shí)踐)應(yīng)為80學(xué)時(shí)以上。然而,在工程管理專業(yè)教學(xué)中,土木工程施工課程多為4學(xué)分,64學(xué)時(shí)[3],課程學(xué)時(shí)偏少,難以涵蓋完整的項(xiàng)目工藝與組織程序。
3.重施工技術(shù)、輕施工組織與管理
長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)高校土建類(lèi)專業(yè)的教學(xué)體系多以土木工程技術(shù)為主,存在重技術(shù)、輕管理的人才培養(yǎng)誤區(qū),工程管理專業(yè)亦不例外。具體到土木工程施工課程,課程本身所具備的工科特性使其“重施工技術(shù),輕施工組織與管理”。據(jù)筆者不完全統(tǒng)計(jì),多數(shù)高校工程管理專業(yè)土木工程施工課程中施工組織與管理模塊課時(shí)在16學(xué)時(shí)以下,有些甚至只有6個(gè)學(xué)時(shí)。究其原因,一方面,國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)長(zhǎng)時(shí)間處于粗放式的增長(zhǎng)模式下,建筑行業(yè)的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致行業(yè)對(duì)工程管理人才的需求迫切,進(jìn)而影響高校工程管理專業(yè)的人才培養(yǎng)模式。在高就業(yè)率的光環(huán)下,工程管理專業(yè)施工技術(shù)、施工組織與管理并重的復(fù)合型培養(yǎng)模式進(jìn)展緩慢。另一方面,我國(guó)高校,特別是應(yīng)用型本科高校,工程管理專業(yè)教師大部分出身于土建類(lèi)工科專業(yè),如土木工程等,專業(yè)教師的學(xué)緣結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致工程管理專業(yè)教學(xué)“重施工技術(shù),輕施工組織與管理”。
4.不同模塊之間脫節(jié)嚴(yán)重,相互關(guān)聯(lián)少
與基礎(chǔ)課不同,土木工程施工課程章節(jié)之間跨度大、聯(lián)系少,具有模塊化、專業(yè)化的特點(diǎn)。例如,土方工程與混凝土工程之間幾乎沒(méi)有知識(shí)上的聯(lián)系。然而,工程建設(shè)的復(fù)雜性特征使這些原本毫無(wú)關(guān)聯(lián)的知識(shí)被放到同一課堂進(jìn)行講授。因此,傳統(tǒng)的土木工程施工課程教學(xué)過(guò)程中,不同模塊之間聯(lián)系較少,脫節(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重。然而,工程管理專業(yè)的復(fù)合型、全局性培養(yǎng)目標(biāo)使學(xué)生必須注重不同施工工藝或者分部分項(xiàng)工程之間的聯(lián)系,進(jìn)而統(tǒng)籌安排,達(dá)到建設(shè)項(xiàng)目“質(zhì)量一流,工期、成本合理”的目標(biāo)。
三、工程管理專業(yè)土木工程施工課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐
針對(duì)目前工程管理專業(yè)土木工程施工課程教學(xué)中存在的上述問(wèn)題,筆者所在團(tuán)隊(duì)申報(bào)了2011年度浙江理工大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目,并獲得了校內(nèi)立項(xiàng)和科研經(jīng)費(fèi)支持。經(jīng)過(guò)課題組一年多的研究與實(shí)踐,提出了一些新的教學(xué)改革措施,并應(yīng)用于工程管理專業(yè)土木工程施工課程理論與實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,初步取得了較好的教學(xué)效果。
1.與時(shí)俱進(jìn),合理優(yōu)化專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃
隨著建筑業(yè)的國(guó)際化,對(duì)工程管理人才的需求也發(fā)生了根本性的改變?!巴聊竟こ?管理”的培養(yǎng)模式,復(fù)合型的知識(shí)體系日益成為相關(guān)企業(yè)引進(jìn)工程管理專業(yè)人才的基本要求。因此,以2012版人才培養(yǎng)模式修訂為契機(jī),經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)研,積極修改、優(yōu)化工程管理專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃。一方面,增加土木工程施工課程學(xué)時(shí),理論與實(shí)踐教學(xué)(課程設(shè)計(jì))共計(jì)96學(xué)時(shí)(理論學(xué)時(shí)64,實(shí)踐學(xué)時(shí)2周、2學(xué)分),基本涵蓋該課程的所有章節(jié)與內(nèi)容;另一方面,調(diào)整部分實(shí)踐課程的授課方式,使其易于進(jìn)行模塊化、專業(yè)化教學(xué)改革與實(shí)踐,如分散課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)(課程設(shè)計(jì))等。
2.施工技術(shù)與施工組織并重,凸顯專業(yè)管理特色
為凸顯工程管理專業(yè)特色,在優(yōu)化工程管理專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的基礎(chǔ)上,通過(guò)修改土木工程施工課程的教學(xué)大綱,調(diào)整了章節(jié)、模塊之間的學(xué)時(shí)分配,做到施工技術(shù)、施工組織與管理并重。首先,在學(xué)時(shí)分配上,經(jīng)過(guò)調(diào)整,工程技術(shù)模塊共計(jì)40學(xué)時(shí),施工組織與管理模塊共計(jì)24學(xué)時(shí),實(shí)踐模塊2周,在學(xué)時(shí)上保證施工技術(shù)、施工組織與管理的教學(xué)效果。其次,在施工技術(shù)教學(xué)模塊,穿行相關(guān)的施工組織與管理類(lèi)相關(guān)知識(shí)的教學(xué)與實(shí)踐,由點(diǎn)到面,促進(jìn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的建立與完善。在實(shí)踐環(huán)節(jié)(課程設(shè)計(jì))中,除傳統(tǒng)的施工專項(xiàng)方案制定,要求學(xué)生進(jìn)行施工組織與施工部署,按照要求進(jìn)行流水施工組織與進(jìn)度計(jì)劃編制,設(shè)定相應(yīng)的邊界條件,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行施工組織優(yōu)化與施工平面圖布置,最終按小組完成完整的施工組織設(shè)計(jì)。例如,將兩個(gè)班60位學(xué)生分成10個(gè)課程設(shè)計(jì)小組,每個(gè)課程設(shè)計(jì)小組負(fù)責(zé)編制一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的施工組織設(shè)計(jì)(包含4個(gè)施工專項(xiàng)方案,施工總平面圖、單位工程施工進(jìn)度計(jì)劃表等6項(xiàng)主要任務(wù),分別對(duì)應(yīng)6位學(xué)生)。每位學(xué)生的課程考核成績(jī)由團(tuán)體成績(jī)和個(gè)人成績(jī)兩部分組成,團(tuán)體成績(jī)由指導(dǎo)教師根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)質(zhì)量給出,個(gè)人成績(jī)由課程設(shè)計(jì)小組成員討論后投票確定。最后,將課程實(shí)踐環(huán)節(jié)(課程設(shè)計(jì))分散在理論教學(xué)中,與理論教學(xué)同步進(jìn)行。理論教學(xué)伊始,指導(dǎo)教師同步下發(fā)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),組織學(xué)生開(kāi)始進(jìn)行課程設(shè)計(jì),并定期進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)與點(diǎn)評(píng)工作。分散課程設(shè)計(jì)的初衷有三:一是避開(kāi)學(xué)期末實(shí)踐性教學(xué)的高峰,避免因?yàn)檎n程時(shí)間沖突而導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)質(zhì)量下降,確保課程設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)間;二是與理論教學(xué)同步,便于學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際,加深其對(duì)理論知識(shí)的理解;三是利用團(tuán)隊(duì)作業(yè)(團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì))的思想,利用課程設(shè)計(jì)小組促使學(xué)生進(jìn)行交流、合作,進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
3.以案例為主線,實(shí)訓(xùn)為手段,進(jìn)行課程模塊化教學(xué)改革與實(shí)踐
為適應(yīng)土木工程施工課程知識(shí)點(diǎn)零散、跨度大等模塊化特點(diǎn),課題組以實(shí)際工程案例為主線,借助實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),以實(shí)訓(xùn)為手段,進(jìn)行課程模塊化教學(xué)改革與實(shí)踐。通過(guò)討論,課題組首先按照課程內(nèi)容將土木工程施工課程分解為土方與基礎(chǔ)工程等六大模塊。其次,以一個(gè)施工工程案例為主線,分別針對(duì)上述六大模塊設(shè)計(jì)課程實(shí)踐環(huán)節(jié),模擬案例項(xiàng)目施工組織與管理的全過(guò)程,通過(guò)施工方案設(shè)計(jì)、施工組織、施工部署等實(shí)訓(xùn)任務(wù)使學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)。經(jīng)過(guò)工程管理專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生反響強(qiáng)烈,效果較為顯著。
4.構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合的一體化教學(xué)模式
作為一個(gè)重要的基礎(chǔ)學(xué)科,土木工程有其重要的屬性:綜合性,社會(huì)性,實(shí)踐性,技術(shù)經(jīng)濟(jì)與藝術(shù)統(tǒng)一性。隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展,土木工程至今已經(jīng)演變成為大型綜合性的學(xué)科,并已經(jīng)出許多分支,如:建筑工程,鐵路工程,道路工程,橋梁工程,特種工程結(jié)構(gòu),給水排水工程,港口工程,水利工程,環(huán)境工程等學(xué)科。土木工程共有六個(gè)專業(yè):建筑學(xué),城市規(guī)劃,土木工程,建筑環(huán)境與設(shè)備工程,給水排水工程和道路橋梁工程。
通過(guò)一個(gè)學(xué)期土木工程概論課的學(xué)習(xí),我已經(jīng)深深地感受到土木工程涵蓋的廣泛,體味了前人取得的成就,也領(lǐng)悟了作為一名土木工程師的重大責(zé)任。當(dāng)然,我們不能沉浸于現(xiàn)已取得的輝煌成就,止步不前。我們還應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn),去挖掘,去發(fā)現(xiàn),去思考,去想象,去創(chuàng)新。在此,作為一名中國(guó)未來(lái)的土木工程師,我想結(jié)合土木工程的歷史,結(jié)合我國(guó)的國(guó)情和世界形勢(shì),談一談土木工程的可持續(xù)發(fā)展之路。
(EnglishSummary)
MyknowledgeaboutcivilengineeringhasbeenbroadenedsinceIbecameastudentofTongjiUniversity.
Civilengineeringisaformofhumanactivity.Humanbeingspursuedittochangethenaturalenvironmentfortheirownbenefit.Buildings,transportations,facilities,infrastructuresareallincludedincivilengineering.
Thedevelopmentofcivilengineeringhasalonghistory.Ourseniorshadleftalotofgreatconstructionstous.Forexample,ZhaoZhouBridgeistherepresentativeofourChinesecivilengineeringmasterpieces.Ithasahistoryofmorethan1300yearsandisstillserviceatpresent.
Civilengineeringhasbeensorapiddevelopmentoftheperiod.Alotofnewbridgeshavebeenconstructed,andmanygreaterplansareunderdiscussion.Chinaisalargecounty.Andsheisstillwelldeveloping.SothiserawillbebothexcitingandrewardingfortheChineseCivilEngineers.Andofcourse,civilengineering’sfutureispromising.
However,civilengineerswillbefacingmorecomplexproblems.Weshouldpayattentiontothegrowingpopulationandalotofdeterioratinginfrastructures.Weshouldprepareforthepossibilityofnaturaldisasters.Tomeetgrowneedsinthefuture;weshouldalsotrytoupdateallthetransportationsystems.
Todealwiththeseproblems,wewillhavetodevelopinnovativeandenterprisingskills.Andweshouldchooseawaythatwecangocontinuously.HazardMitigationmaybeagreatchoice.Notonlycanitsavemoneyinthelongrun,butalsoavoidgettingintoanembarrassingsituationinwhichwehavetorebuildallthebrokenbuildings.Andweshouldalsousemoreenvironmentallyfriendlymaterialswhendesigningorconstructingnewbuildings.
Well,tobeabrilliantcivilengineerisnoteasy.Today,engineeringisasyntheticsystem.Itnotonlydependsontraditionalmechanics,butalsocloselyrelatedtoadvancedscience.SoPhysics,Chemistry,MaterialScience,ComputerScienceandperhapsmoreareallinourcivilengineeringprogram.
Tobeagoodcivilengineer,weshouldhavetheabilitytoapplytheknowledge,todesignasystem,acomponent,oraprocedureofconstruction.Weshouldalsobeabletoconductexperimentsandexplaintheresults.Furthermore,anengineerneverworksalone,soweshallcooperatewithworkingteam,andtryourbesttocommunicateeffectively.
I’mverygladtobeastudentinthiswonderfulfield.AndIwilltrymybesttobeasuccessfulcivilengineer,tomakecontributionstoourmotherland.
1.對(duì)土木工程的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展的認(rèn)識(shí)
1.1.1古代土木工程
古代土木工程具有很長(zhǎng)的時(shí)間跨度,它大致從公元前5000年的新石器時(shí)代到17世紀(jì)中葉,前后約7000年。在房屋建筑、橋梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了輝煌的成就。一些文明古國(guó)的不少傳世杰作,至今巍然屹立。譬如我國(guó)的長(zhǎng)城,埃及的金字塔等。公元6世紀(jì)建成的趙州橋,是世界上最早的敞肩式拱橋,于1991年被美國(guó)土木工程學(xué)會(huì)選為世界上地12個(gè)土木工程里程碑。
1.1.2近代土木工程
近代土木工程的時(shí)間跨度從17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉,前后約300年時(shí)間。在此期間,建筑材料從以天然材料為主轉(zhuǎn)向以人造材料為主,建造理論也從主要以總結(jié)長(zhǎng)期建造經(jīng)驗(yàn)向重視科學(xué)兼顧經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變。建造技術(shù)方面,一些性能優(yōu)異的大型機(jī)械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現(xiàn),使得人們開(kāi)始能建造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或所處環(huán)境惡劣的土木工程。期間建成的埃菲爾鐵塔、帝國(guó)大廈和金門(mén)懸索橋,至今仍不失為偉大的土木工程。
1.1.3現(xiàn)代土木工程
現(xiàn)代土木工程起始于20世紀(jì)中葉。發(fā)展至今,土木工程在建筑材料、結(jié)構(gòu)理論和建造技術(shù)方面都取得了極其巨大的進(jìn)步。
建筑材料方面,高強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來(lái)越多地出現(xiàn)在建筑上。結(jié)構(gòu)理論方面,利用電子計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和繪圖能力,力學(xué)分析和計(jì)算的結(jié)果更加符合結(jié)果的實(shí)際情況,使得在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更為可靠。對(duì)于建筑技術(shù),已經(jīng)發(fā)展到機(jī)—電—計(jì)算機(jī)的一體化,施工過(guò)程中,不論是上天、入地還是翻山、下海,都已不是施工的障礙了;而焊接技術(shù)的普遍使用,也使得鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。
現(xiàn)代土木工程造就的舉世矚目的建筑有:我國(guó)臺(tái)北的國(guó)際金融中心,上海金茂大廈,馬來(lái)西亞吉隆坡的石油大廈雙塔樓,法國(guó)的諾曼底斜拉橋等。
1.2對(duì)土木工程的現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)
現(xiàn)今的土木工程,正日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。
公共和住宅建筑物要求的建筑、結(jié)構(gòu)、給水排水、采暖、通風(fēng)、供燃?xì)?、供電等現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備日益結(jié)合成為整體。
工業(yè)建筑物則要求恒溫、恒濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防火、防爆、防磁、防塵、防高(低)溫、耐高(低)濕,并向大跨度、超重型、靈活空間方向發(fā)展。
另外,高層建筑大量興起,地下工程高速發(fā)展,城市高架公路、立交橋大量出現(xiàn),并逐步實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸高速化、水利工程大型化。
值得一提的是我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放以后,綜合國(guó)力有了很大提高,已具備更大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用水資源的條件,如三峽水利樞紐,南水北調(diào)工程等都是世界一流的大型水利工程。
1.3對(duì)土木工程未來(lái)發(fā)展的認(rèn)識(shí)
隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,中國(guó)將面臨一個(gè)更大規(guī)模的建設(shè)??梢哉f(shuō),我們正面臨著一個(gè)伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛躍的土木工程大發(fā)展的大好時(shí)期。而且這樣一個(gè)優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境已經(jīng)受到并將繼續(xù)受到西方國(guó)家的急切關(guān)注。
作為跨世紀(jì)的一代,這一大好形勢(shì)為我們提供了空前難得的施展才干、向國(guó)際水平?jīng)_擊的良好機(jī)遇。同時(shí),我們也深深感到,這是一個(gè)“機(jī)遇”與“挑戰(zhàn)”并存、“合作”與“競(jìng)爭(zhēng)”交織、“創(chuàng)新”與“循舊”相爭(zhēng)的時(shí)代,如何把握世紀(jì)之交時(shí)土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),開(kāi)創(chuàng)具有中國(guó)特色、具有國(guó)際一流水平的土木工程學(xué)科的新紀(jì)元,是對(duì)我們跨世紀(jì)一代人的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
2.我的感受和認(rèn)識(shí):中國(guó)的土木工程要走可持續(xù)發(fā)展之路
我國(guó)的土木工程有自己的特殊性。
“中國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家,一項(xiàng)大資源被13億一除即變得微不足道,而一個(gè)小問(wèn)題乘以13億就成了大問(wèn)題?!眲⑽骼淌诖苏Z(yǔ)切實(shí)道出了我國(guó)的困難之所在。我國(guó)的煤、石油、天然氣、水、森林總量均居于世界前列,而人均占有量卻全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)所面臨的四大嚴(yán)酷問(wèn)題。走可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。而土木工程,也必當(dāng)立足長(zhǎng)遠(yuǎn),走出一條可持續(xù)發(fā)展之路。
放眼世界,美國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)程可謂先進(jìn),而現(xiàn)今資料表明:未來(lái)美國(guó)要投入16000億美元來(lái)解決已建工程的不安全狀態(tài),譬如,氯離子所引發(fā)的建筑銹蝕等等。作為當(dāng)代土木工程師,在傳承前人輝煌成就的同時(shí),也必須多多吸取已出事故的教訓(xùn),在今后的工作中進(jìn)行創(chuàng)新改良,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
2.1發(fā)展高新技術(shù),應(yīng)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
土木工程在實(shí)際使用過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)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(fā)嚴(yán)重的工程事故,帶來(lái)重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監(jiān)測(cè)、修復(fù)和加固的準(zhǔn)備。
隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論的迅速發(fā)展,人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的概念,給土木工程的發(fā)展帶來(lái)革命性的變化。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器,自動(dòng)、實(shí)時(shí)地測(cè)量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應(yīng)等,對(duì)結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評(píng)估,科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù),確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營(yíng),延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。
近年來(lái),大型土木工程特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外工程界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn),通過(guò)科研和工程技術(shù)人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國(guó)內(nèi)外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),如我國(guó)的上海徐浦大橋、江陰長(zhǎng)江公路大橋、東海大橋、香港地區(qū)的青馬大橋,韓國(guó)Seohae橋和Youngjong橋、美國(guó)CommodoreBarry橋和加拿大Confedration橋等。
像這樣,通過(guò)發(fā)展結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警,在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行修復(fù)與加固,既避免了可能出現(xiàn)的建筑事故,也基本解決了建筑過(guò)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(jīng)濟(jì)、資源、時(shí)間上的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。
2.2合理利用自然資源,注重既有土木工程設(shè)施的再利用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
“可持續(xù)發(fā)展是在不犧牲后代并滿足其需要能力的條件下,滿足當(dāng)前的需要”。
合理利用自然資源,則要在土木工程的建設(shè)、使用和維護(hù)過(guò)程中,土木工程師主動(dòng)做到節(jié)能節(jié)地,并最大限度地發(fā)揮既有土木工程設(shè)施的作用。
比如,我們可以充分利用建筑綠化,在夏季有效降低灰磚墻表面溫度,從而減少空調(diào)的使用量;可以使用節(jié)能保溫型的多孔磚或復(fù)合墻體作為墻體材料,達(dá)到冬季保溫隔熱的作用;還可以太陽(yáng)能、地下熱能等新能源,減少不可再生資源用量的減少。
另外,對(duì)既有建筑的再利用也是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。這方面,上海已經(jīng)取得不少成功的經(jīng)驗(yàn):大量不用的廠房,很多已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎褂[廳、辦公樓、藝術(shù)家工作室等。這樣的改造再利用,既符合現(xiàn)代使用的要求,又節(jié)約了能源,避免了浪費(fèi),不失為一種有效的辦法。
2.3開(kāi)發(fā)利用再生資源和綠色資源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
世界上每年拆除的廢舊混凝土,工程建設(shè)產(chǎn)生的廢舊混凝土等均會(huì)產(chǎn)生巨量的建筑垃圾。我國(guó)每年的施工建設(shè)產(chǎn)生的建筑垃圾達(dá)4000萬(wàn)噸,產(chǎn)生的廢混凝土就有1360萬(wàn)噸,清運(yùn)處理工作量大,環(huán)境污染嚴(yán)重。此外,我國(guó)是20年來(lái)世界水泥生產(chǎn)的第一大國(guó),而這本身是一項(xiàng)高耗資源、高耗能、污染環(huán)境的行業(yè)。
與其他材料相比,鋼材和再生混凝土較為符合綠色建材的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展這樣的綠色建材。
對(duì)此,日本的愛(ài)知世博會(huì),給我們上了生動(dòng)的一課:材料方面,世博會(huì)的各種建筑材料表面上看很高檔,但是很多都是廢物利用。許多木版都是由建筑用木材廢料加工而成,到處擺放的坐椅,是電視機(jī)殼粉碎后制成。豐田展館內(nèi)壁由回收的廢紙加工而成,長(zhǎng)久會(huì)場(chǎng)日本館,既追求了人與自然和諧,也節(jié)約了經(jīng)濟(jì)開(kāi)支,所使用的大部分鋼材和木料,都可以回收利用。同時(shí),竹壁的優(yōu)越性在3到9月愛(ài)知的酷暑也顯現(xiàn)無(wú)遺。竹子本身的性能大大降低了室內(nèi)溫度,空調(diào)的使用也明顯減少。這一點(diǎn)給了我眾多的思考:在建筑選材方面,在合適之處應(yīng)用自然的可再生資源,節(jié)約開(kāi)支的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了生態(tài)與建筑的和諧可持續(xù)發(fā)展,何樂(lè)而不為呢?
另外,在日本愛(ài)知世博會(huì)長(zhǎng)久手會(huì)場(chǎng),繭狀日本館為減少熱負(fù)荷,利用墻面綠化、生物降解塑料材料和間伐木材(森林中被砍掉的細(xì)木材)實(shí)現(xiàn)了環(huán)保功能。以“自然的智慧”為主題的愛(ài)知世博會(huì),展館建設(shè)大量應(yīng)用現(xiàn)代科技成果,突出環(huán)保性和功能性,反映出人類(lèi)對(duì)自然美的孜孜追求。而這,也應(yīng)當(dāng)是未來(lái)土木工程師要學(xué)習(xí)和發(fā)展的方向。
我國(guó)建筑中,李國(guó)豪教授設(shè)計(jì)的揚(yáng)浦大橋也堪稱經(jīng)典。引橋部分的螺旋式上升結(jié)構(gòu),節(jié)約人民幣數(shù)億元,是土木工程實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性可持續(xù)發(fā)展的典范。
當(dāng)然,可持續(xù)發(fā)展,絕不是一味地追求節(jié)省,而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài),既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意,也要追求完美的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要?jiǎng)?chuàng)造經(jīng)典,但是絕不能建立在揮霍金錢(qián),建立在耗費(fèi)更多的資源、能源的基礎(chǔ)之上?,F(xiàn)今,建筑世界已經(jīng)進(jìn)入到生態(tài)美學(xué)的時(shí)代,注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關(guān)系,注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展,才是當(dāng)代工程師的著眼方向。
3.身邊的土木工程實(shí)例
我已經(jīng)在上文中提及了許多土木工程實(shí)例,也述說(shuō)了我對(duì)它們的一些認(rèn)識(shí)。下面,我想注重談一下對(duì)蘇通大橋的了解。
蘇通大橋連接蘇州與南通兩座古城,如今正在顯露雄姿。這座全長(zhǎng)32.4公里的大橋,是在建中的世界第一大橋。
據(jù)蘇通大橋建設(shè)副總指揮何平介紹,蘇通大橋由跨江大橋工程和南、北岸接線工程三部分組成。全線采用雙向六車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)。大橋總投資約64.5億元,預(yù)計(jì)2008年底建成。蘇通大橋的建設(shè)過(guò)程將攻克一系列世界性難題,并創(chuàng)造四個(gè)世界之最。
最大主跨。蘇通大橋?yàn)樾崩瓨颉P崩瓨蜃陨鲜兰o(jì)50年代開(kāi)始修建,世界上已建成的各類(lèi)斜拉橋有200余座。目前世界上已建成的最大跨徑斜拉橋?yàn)橹骺?90米的日本多多羅大橋,在建的香港昂船洲大橋主跨1018米,蘇通大橋跨徑1088米,建成后將成為世界最大的跨徑斜拉橋。
最深基礎(chǔ)。蘇通大橋主墩基礎(chǔ)由131根長(zhǎng)約120米、直徑2.5米至2.8米的鉆孔灌注樁組成,承臺(tái)長(zhǎng)114米、寬48米,面積有一個(gè)足球場(chǎng)大,是世界規(guī)模最大、入土最深的橋梁樁基礎(chǔ)。
最高塔橋。目前已建最高橋塔為多多羅大橋224米鋼塔,蘇通大橋塔為高300.4米的混凝土塔,比在建的香港昂船洲大橋橋塔高6米,為世界最高的橋塔。
最長(zhǎng)拉索。蘇通大橋最長(zhǎng)拉索為577米,最大重量為59噸,比多多羅大橋斜拉索長(zhǎng)100米,為世界上最長(zhǎng)的斜拉索。
交通部總工程師鳳懋潤(rùn)說(shuō),蘇通大橋是世界第一跨度斜拉橋,將成為中國(guó)由橋梁大國(guó)向橋梁強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的第一個(gè)標(biāo)志性建筑。
4.土木工程專門(mén)人才應(yīng)具有的素質(zhì)
成為優(yōu)秀的土木工程師,必須具備“四要素”,即知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)踐技能、能力結(jié)構(gòu)以及綜合素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)。
知識(shí)結(jié)構(gòu)包括:公共基礎(chǔ)知識(shí),專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。
首先,優(yōu)秀的土木工程師必定有扎實(shí)的公共基礎(chǔ)知識(shí),并且,在熟悉了解自然科學(xué)的基礎(chǔ)之上,良好的思想道德心理素質(zhì)和人文、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)也必不可少。
其次,優(yōu)秀工程師還必須有過(guò)硬的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)工程數(shù)學(xué)、流體力學(xué)、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程等都要有扎實(shí)的理解和較強(qiáng)的應(yīng)用能力。
第三,還要有深入的專業(yè)知識(shí)。不論是從事鐵道工程、隧道工程、地下工程還是建筑工程,每一個(gè)工程師都要對(duì)所偏重行業(yè)有著先進(jìn)的專業(yè)知識(shí)。只有這樣,才能使我國(guó)的土木工程事業(yè),走在世界的前列。
土木工程離不開(kāi)實(shí)踐。因此,工程師要具備高超的實(shí)踐技能。譬如:制圖技能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能、工程測(cè)量技能和結(jié)構(gòu)檢測(cè)技能等。
作為土木工程學(xué)院的本科學(xué)生,我會(huì)在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過(guò)程中,努力掌握好計(jì)算機(jī)語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)技能,珍惜每一個(gè)上機(jī)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),并在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、材料實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中掌握一般結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的基本方法,初步具備結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)的技能,做好技術(shù)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì),爭(zhēng)取在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。
此外,工程師與科學(xué)家的不同在于不僅受到自然規(guī)律的制約,還會(huì)受到社會(huì)規(guī)律的約束。工程技術(shù)人員的的每個(gè)工程方案的完成都是某種“社會(huì)活動(dòng)”,絕不可能靠一個(gè)人在房間里單獨(dú)完成。因此要有足夠的能力與社會(huì)打交道,遵循好社會(huì)規(guī)律。
在學(xué)習(xí)生活中,我將不斷提高自己的自學(xué)能力,從學(xué)習(xí)中提升工程能力,在學(xué)生工作中提升管理能力,逐步完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),從中培養(yǎng)出科技開(kāi)發(fā)能力并在表達(dá)能力和公關(guān)能力上多下工夫。
不過(guò),這些技能還構(gòu)不成一個(gè)真正有助于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的土木工程師。因?yàn)楣こ處熥钪匾氖蔷邆涓呱械牡赖挛幕摒B(yǎng)和思想品質(zhì)。為了國(guó)家和民族的利益,獻(xiàn)身祖國(guó)的事業(yè)。為了國(guó)家的榮譽(yù),能有強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。具備唯物辨證的思想方法,有蹋實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、苦干的工作作風(fēng)。只有這樣,才能做一名合格的中國(guó)土木工程師。
我們還應(yīng)看到,我國(guó)的土木工程事業(yè)與世界一流水平還有一定的差距。譬如國(guó)內(nèi)的不少高層建筑(包括上海的環(huán)球金融中心),其工程設(shè)計(jì)幾乎全部由國(guó)外承擔(dān),鋼材幾乎全部從國(guó)外進(jìn)口,工程總承包也大多由國(guó)外承擔(dān),只有鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝等工作由國(guó)內(nèi)單位承擔(dān)。獲得完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán),實(shí)現(xiàn)工程建筑的國(guó)產(chǎn)化,趕超國(guó)際水平,需要我們青年一代去完成!
作為祖國(guó)未來(lái)的土木工作者,我將努力做到:
1.達(dá)好基礎(chǔ),學(xué)好外語(yǔ),承認(rèn)不足,不甘落后,不斷在創(chuàng)新、質(zhì)量和美學(xué)上下工夫。
關(guān)鍵詞:中職土木工程測(cè)量;教學(xué)改革;實(shí)踐;探索
土木工程測(cè)量課程是土木工程專業(yè)學(xué)生的一門(mén)主要的技術(shù)基礎(chǔ)科,實(shí)踐性較強(qiáng)是本學(xué)科的重要特點(diǎn)。中職院校作為為社會(huì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的基地,在土木工程的課堂教學(xué)和實(shí)踐中,一定要注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力和動(dòng)手能力,提高學(xué)生的全面素質(zhì)和適應(yīng)新技術(shù)挑戰(zhàn)能力。
一、土木工程測(cè)量教學(xué)改革的必要性
土木工程測(cè)量作為一門(mén)傳統(tǒng)學(xué)科,其教學(xué)內(nèi)容已歷經(jīng)了數(shù)年沿革,土木工程教學(xué)方法也一直圍繞著傳統(tǒng)方法進(jìn)行。然而,隨著高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,工程類(lèi)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)有了新的調(diào)整。近幾年,以空間定位技術(shù)、航空航天遙感技術(shù)、地面一體化技術(shù)和地理信息技術(shù)以及3S集成技術(shù)為代表的當(dāng)代測(cè)量高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得測(cè)繪的作業(yè)方式、生產(chǎn)手段、數(shù)據(jù)采集和處理向一體化、智能化的方向發(fā)展,標(biāo)志著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)已從手工機(jī)械時(shí)代向電子信息化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展。[1]這些重要變化,不僅體現(xiàn)了學(xué)生培養(yǎng)方向的拓寬,也在學(xué)生應(yīng)對(duì)新技術(shù)挑戰(zhàn)能力方面提出了更高地要求。當(dāng)前,中職學(xué)生在畢業(yè)后,暴露出了知識(shí)陳舊、動(dòng)手能力差、理論與實(shí)踐脫節(jié)、思想僵硬、缺乏創(chuàng)造力等缺點(diǎn),傳統(tǒng)的土木工程測(cè)量學(xué)科體系已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要。面對(duì)出現(xiàn)的這些問(wèn)題,作為中職土木工程測(cè)量課程的教師,一定要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,開(kāi)拓進(jìn)取,大膽進(jìn)行教學(xué)體制改革,建立一套與高新科技發(fā)展相適應(yīng)的教學(xué)體系,為土木工程建設(shè)培養(yǎng)實(shí)用、新型、合格的綜合型人才。
二、中職土木工程測(cè)量教學(xué)中存在的問(wèn)題
培養(yǎng)面向基層的土木工程測(cè)量技術(shù)人員,是中職院校的重要任務(wù)之一。隨著教學(xué)課程目標(biāo)的改革,中職院校教學(xué)內(nèi)容和方法也進(jìn)行了一系列的變革,但由于高新科技發(fā)展的迅猛性,中職土木工程測(cè)量教學(xué)課程中還存在著諸多問(wèn)題。
第一,教師傳統(tǒng)的教學(xué)理念,自身素質(zhì)不高。由于受傳統(tǒng)教育觀念的影響,再加上中職教師進(jìn)修機(jī)會(huì)少等各方面因素的影響,中職教師不能在第一時(shí)間接受到新的教育理念、教學(xué)方法和手段,所以也就造成在自身教學(xué)過(guò)程中,教學(xué)理念相對(duì)落后,教學(xué)方法和形式更新較慢,這些主觀因素和客觀因素的共同制約著教師自身素質(zhì)的提高。
第二,學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)不足,動(dòng)手實(shí)踐能力較差。當(dāng)前,大多數(shù)中職院校對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的測(cè)評(píng)仍停留在卷面測(cè)評(píng)上,即使向土木工程測(cè)量這種實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科也只不過(guò)是在籠統(tǒng)地實(shí)習(xí)之后給學(xué)生打出實(shí)習(xí)成績(jī)。這種不健全的考核標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)不足,理論與實(shí)踐脫節(jié),也嚴(yán)重阻礙了學(xué)生動(dòng)手能力的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生無(wú)法適應(yīng)企業(yè)需要。
第三,教材內(nèi)容相對(duì)滯后,教學(xué)測(cè)量?jī)x器陳舊。近年來(lái),國(guó)家已經(jīng)加大了對(duì)中職院校的教育資金投入,但由于受新技術(shù)、新儀器的沖擊,國(guó)家的教育資源投入力度仍然不夠,表現(xiàn)出教材中教學(xué)內(nèi)容始終沒(méi)有太大的變化,教學(xué)測(cè)量?jī)x器成就和欠缺,一些新型儀器學(xué)生可能從未見(jiàn)過(guò)或接觸過(guò),導(dǎo)致在以后的生產(chǎn)實(shí)踐中無(wú)法開(kāi)展工作。
三、中職土木工程測(cè)量教學(xué)中改革的路徑探索
為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要的應(yīng)用型人才,中職教師必須針對(duì)當(dāng)前中職土木工程測(cè)量教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,進(jìn)行大膽的改革和探索,為提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)土木工程測(cè)量技術(shù)性人才努力。
第一,樹(shù)立全新的教學(xué)理念,自覺(jué)更新教學(xué)知識(shí)。土木工程測(cè)量專業(yè)的實(shí)踐性較強(qiáng),當(dāng)前中職院校的測(cè)量?jī)x器更新較慢,教師必須通過(guò)現(xiàn)代教學(xué)手段,最大限度地利用現(xiàn)有資源,給學(xué)生講解最新的儀器設(shè)備和測(cè)量方法,讓學(xué)生有一個(gè)大致了解,并通過(guò)各種形式和渠道不斷促進(jìn)自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的更新和業(yè)務(wù)水平的提高,以便能夠培養(yǎng)出更加合格的土工工程測(cè)量的技術(shù)型人才。
第二,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生參加生產(chǎn)實(shí)踐。土木工程測(cè)量作為土木工程專業(yè)的一門(mén)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,應(yīng)緊密聯(lián)系土木施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,以實(shí)用為主,在理論上不宜過(guò)多展開(kāi),以啟發(fā)式、誘導(dǎo)式為主。[2]興趣是最好的老師,中職土木工程測(cè)量課程中,教師要根據(jù)本學(xué)科的特點(diǎn),充分發(fā)揮學(xué)生的主題作用,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,主動(dòng)參與到教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐操作能力,達(dá)到教學(xué)目的。
第三,優(yōu)化教材內(nèi)容,加大教育資源的投入。現(xiàn)代高新技術(shù)的迅猛發(fā)展決定了土木工程測(cè)量教材的內(nèi)容更新速度要快于其他學(xué)科,但是我們的教材內(nèi)容幾乎很多年不變,跟不上知識(shí)更新步驟的教學(xué)體制終將會(huì)被社會(huì)淘汰。加上土木工程測(cè)量學(xué)的概念較多,學(xué)生負(fù)擔(dān)相對(duì)過(guò)重,教師在教學(xué)過(guò)程中要堅(jiān)持少而精的原則,突出重點(diǎn),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。另外,國(guó)家還要加大對(duì)教育資源的投入力度,購(gòu)買(mǎi)一些新型的測(cè)量?jī)x器,以便學(xué)生掌握新型儀器的應(yīng)用。
新的形勢(shì)下,給土木工程測(cè)量教學(xué)改革帶來(lái)了挑戰(zhàn),同時(shí)也帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇,作為中職土木工程測(cè)量學(xué)科的教師,一定要任重而道遠(yuǎn),通過(guò)不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),開(kāi)展多種形式的教學(xué),并根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向和企業(yè)的用人需求,不斷優(yōu)化教學(xué)過(guò)程和課程建設(shè),為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的綜合性、應(yīng)用型、技術(shù)性人才做出自己最大的貢獻(xiàn)。