時間：2023-04-03 09:55:43
序論：在您撰寫土木工程英文論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
（1）以需求為導(dǎo)向，在交通、建筑行業(yè)企業(yè)認知的基礎(chǔ)上，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)生從業(yè)范圍；
（2）根據(jù)應(yīng)用型本科類型學(xué)校社會需求的不同，將土木工程專業(yè)人才知識、能力和素質(zhì)要求進行了區(qū)別；
（3）根據(jù)畢業(yè)生培養(yǎng)規(guī)格和畢業(yè)要求，優(yōu)化了課程體系；
（4）以實際工程項目為載體，突出實踐教學(xué)改革力度；
（5）改革課程教學(xué)內(nèi)容和方式，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與市場需求的零距離對接；
（6）打通第一、二、三課堂，全面實現(xiàn)評估體系中對創(chuàng)新意識的要求。
二、成果解決教學(xué)問題的方法
（一）以研透土木工程專業(yè)評估標(biāo)準以及工程教育專業(yè)認證文件為導(dǎo)向
借鑒國內(nèi)外經(jīng)驗，結(jié)合我校實際，構(gòu)建滿足專業(yè)認證最低標(biāo)準要求的人才培養(yǎng)方案。通過分析專業(yè)評估標(biāo)準和中國注冊工程師的執(zhí)業(yè)要求，確定了土木工程專業(yè)定位、培養(yǎng)目標(biāo)和知識、能力和素質(zhì)要求，確定了培養(yǎng)目標(biāo)與課程要求的關(guān)聯(lián)矩陣、實現(xiàn)路徑，包括必備的教學(xué)資源和教學(xué)管理以及質(zhì)量評價等評估標(biāo)準中指標(biāo)體系觀察點的要求。借鑒目前已申請評估通過的78所高校的成功經(jīng)驗，在遵循《專業(yè)規(guī)范》的框架下，構(gòu)建了2010版、2013版滿足持續(xù)改進評估指標(biāo)要求的具有應(yīng)用型特色的人才培養(yǎng)方案。
（二）以構(gòu)建滿足行業(yè)企業(yè)執(zhí)業(yè)要求課程體系為導(dǎo)向
促使專業(yè)教育適應(yīng)行業(yè)企業(yè)需求，提升學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。課程體系滿足了專業(yè)辦學(xué)定位、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)生就業(yè)去向、工作崗位、未來發(fā)展等的要求，引導(dǎo)專業(yè)“大土木”寬口徑培養(yǎng)，拓寬了畢業(yè)生就業(yè)面，適應(yīng)了注冊工程師執(zhí)業(yè)需求，提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)，人才培養(yǎng)方案和課程體系得到教育界和工程界專家的認可，搭建了工程界與專業(yè)教育的平臺，推進了專業(yè)教育校企深度的合作，保障了專業(yè)教育改革與專業(yè)的發(fā)展，使學(xué)生培養(yǎng)符合行業(yè)企業(yè)執(zhí)業(yè)要求。
（三）以保障培養(yǎng)應(yīng)用型高素質(zhì)人才畢業(yè)要求為導(dǎo)向
進行“新課程、新教材、新方法、新平臺”的教學(xué)要素集成創(chuàng)新，升華精品課程，創(chuàng)新改進培養(yǎng)模式。開設(shè)《公路養(yǎng)護技術(shù)》等本專業(yè)領(lǐng)域新課程，完善課程體系，反映辦學(xué)特色；編寫《土木工程施工》等系列新教材，實現(xiàn)原創(chuàng)案例百分之百，以助于案例教學(xué)；在《土木工程導(dǎo)論》等11門課程開展教學(xué)方式方法改革，改變以“教”為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;以生為本”的“學(xué)”為主的翻轉(zhuǎn)式教學(xué)模式，升華精品課程教學(xué)效果；建立“工程導(dǎo)論—工程設(shè)計—工程施工—工程管理”為遞進式的畢業(yè)設(shè)計綜合素質(zhì)培養(yǎng)的教學(xué)平臺，培養(yǎng)應(yīng)用型高素質(zhì)專門人才。
三、成果的創(chuàng)新點
在總體辦學(xué)思想的指導(dǎo)下，土木工程專業(yè)經(jīng)過幾次教學(xué)計劃的修訂，結(jié)合專業(yè)認證標(biāo)準要求，形成了學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的培養(yǎng)方案與課程體系。具有以下特點：
（一）一個寬專相兼的個性化課程體系
充分考慮“寬口徑”的指導(dǎo)思想和我國目前企業(yè)缺乏專門化工程技術(shù)教育的現(xiàn)狀，在課程設(shè)置上，將“寬口徑”的大前提與專門化課程相結(jié)合，在課程類別涵蓋了工科通識教育課程、土木工程專業(yè)知識課程、土木工程專業(yè)方向模塊課程三大類，依托個性化的課程選修制度組合成完整的課程體系，以實現(xiàn)個性化的培養(yǎng)目標(biāo)，較好的體現(xiàn)了“將成才的選擇權(quán)交給學(xué)生”的辦學(xué)理念。
（二）兩個扎實的基礎(chǔ)課程平臺
構(gòu)建工科通識教育課程和土木工程專業(yè)知識課程兩個平臺。工科通識教育課程平臺由學(xué)校統(tǒng)一管理，選擇了人文、自然科學(xué)知識，設(shè)置了數(shù)學(xué)、物理學(xué)等課程；專業(yè)知識平臺以力學(xué)和土木工程學(xué)為主體，力學(xué)包括了三大力學(xué)、水力學(xué)、土力學(xué)等，土木工程學(xué)以結(jié)構(gòu)、施工、經(jīng)濟類課程為主體，要求專業(yè)知識平臺課程的教學(xué)內(nèi)容面向土木工程專業(yè)各個領(lǐng)域，承接工科通識基礎(chǔ)課程的知識體系，為后續(xù)課程打下扎實的基礎(chǔ)。
（三）三個特色鮮明的專業(yè)方向模塊課程群
2007年起，土木工程專業(yè)招收道路與橋梁工程、建筑工程、巖土與地下工程3個專業(yè)方向的本科生。每個課程群課程的設(shè)置主要考慮了本領(lǐng)域?qū)I(yè)知識體系的完整性和個性化需求，以保證該領(lǐng)域?qū)I(yè)知識體系的完整性。同時設(shè)置了適量的選修課程，滿足學(xué)生深入學(xué)習(xí)和擴大知識面的需要。2010版教學(xué)計劃又進行了改進，專業(yè)方向模塊課程要求每位學(xué)生在主選方向以外，必須選修其他1~2個方向的2~3門專業(yè)方向核心課程，保證寬口徑培養(yǎng)。并增加了學(xué)生實訓(xùn)和實習(xí)的比例，以培養(yǎng)懂管理、懂技術(shù)、懂經(jīng)濟、懂法規(guī)，綜合素質(zhì)較高的、面向工程第一線的應(yīng)用型土木工程師。
（四）四個內(nèi)外結(jié)合的教學(xué)模式
在確立了基本課程體系的前提下，為提高各門課程的教學(xué)效果，增強課程與工程實踐的結(jié)合，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，根據(jù)課程性質(zhì)確立了“四個內(nèi)外結(jié)合”，即學(xué)校內(nèi)外、專業(yè)內(nèi)外、課堂內(nèi)外、學(xué)期內(nèi)外結(jié)合的教學(xué)模式。校內(nèi)外結(jié)合主要體現(xiàn)在一些實踐性強的課程，設(shè)置了必要的實習(xí)環(huán)節(jié)，將國家職業(yè)資格或技能證書要求納入專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容中；專業(yè)內(nèi)外結(jié)合是為了拓展土木工程學(xué)生的知識面，將本專業(yè)的知識與整個社會科學(xué)、技術(shù)體系相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)協(xié)調(diào)能力，如跨專業(yè)組合結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽小組，與建筑學(xué)專業(yè)同學(xué)共同進行畢業(yè)設(shè)計等。課內(nèi)外結(jié)合的教學(xué)方式覆蓋的課程面最廣，將課堂教學(xué)與實驗教學(xué)、自主實驗、各種學(xué)生科技創(chuàng)新活動等相結(jié)合；學(xué)期內(nèi)外結(jié)合充分利用假期，開展各類課程的實踐性環(huán)節(jié)和社會實踐活動。“四個內(nèi)外結(jié)合”的教學(xué)模式大大拓展了教學(xué)的空間與時間，同時在教學(xué)計劃中設(shè)置了相應(yīng)的學(xué)分，教師及時引導(dǎo)，學(xué)生主動參與，充分開發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新能力，使“培養(yǎng)應(yīng)用性、卓越工程師”的辦學(xué)思想落到實處。
四、成果的推廣應(yīng)用效果
經(jīng)過一個培養(yǎng)方案4年循環(huán)的教學(xué)改革和探索，我校土木工程專業(yè)工程教育改革的已經(jīng)取得了令人欣喜的一系列成果。
（一）土木工程專業(yè)課程體系按《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》的最低標(biāo)準設(shè)置，與人才培養(yǎng)目標(biāo)高度吻合?？紤]學(xué)校的辦學(xué)歷史、專業(yè)方向設(shè)置、師資的結(jié)構(gòu)和水平、學(xué)生的基礎(chǔ)等實際情況完善了課程體系并以此制定教學(xué)計劃。
（二）課程體系的設(shè)計將課堂教學(xué)的組織、實踐環(huán)節(jié)的構(gòu)成和創(chuàng)新訓(xùn)練的構(gòu)思等第一、第二、第三課堂所有教育環(huán)節(jié)整合到一起，形成一個完整的、開放的、有特色的人才培養(yǎng)方案。
（三）通過優(yōu)化的課程體系設(shè)置，形成了鮮明特色的核心課程群，以“點”帶“面”，進行了系列教材建設(shè)，編寫了《土木工程施工》等土木工程規(guī)劃教材，在3屆道橋卓越班教學(xué)中使用，各方面反映良好。
（四）根據(jù)以項目為牽引的課程體系架構(gòu)的安排，將教學(xué)目標(biāo)體現(xiàn)在“基礎(chǔ)扎實、知識面寬、實踐能力強”的特點上，在省級精品課程《橋梁工程》、校級精品課程《土木工程導(dǎo)論》等11門課程中積極推進“案例教學(xué)“”項目教學(xué)“”問題教學(xué)”，全面提高了教學(xué)質(zhì)量，校內(nèi)外評價良好。
（五）改革的成效是通過將新的課程體系與2014年最新的工程教育認證通用標(biāo)準和專業(yè)標(biāo)準的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求進行對比得出自評結(jié)論，具有科學(xué)性、合理性和國際性。
溫度應(yīng)力的危害，最大的就是導(dǎo)致混凝土開縫。這在前面也有所提到，我們了解到，混凝土是和其他材料相混合而成，在施工中又與別的土質(zhì)相融合，所以，對混凝土的粘性要求也就相當(dāng)高。溫度應(yīng)力就會導(dǎo)致混凝土與其他材料的不相融合，進而在外部體積變大時，很容易產(chǎn)生裂縫或直接表層爆開。建筑路面還是建筑房屋都會受到這種危害的影響。我們要做的，就是掌控好溫度，強化混凝土的粘合性和它的密度。這對整個施工的進程和質(zhì)量有舉足輕重的作用。若不按照一定的標(biāo)準要求實施，損失的不僅僅是物力、人力，更重要的消耗了大量的經(jīng)濟成本，這對一項工程來說非同小可，不管干什么，最終目的就是為了賺錢，到最后一分錢拿不到，反而還要進行麻煩的復(fù)工，承包商自己也要承擔(dān)一定的經(jīng)濟賠償。
2降低溫度應(yīng)力的措施
混凝土溫度應(yīng)力的存在危害性很大,必須通過一些措施來減小溫度應(yīng)力,提升混凝土的耐久性,確保建筑物的使用壽命首先,工作人員要在施工前要根據(jù)混凝土各組分作用的不同,而設(shè)計好每組應(yīng)該使用的混凝土的配合比例。如果在施工前,混凝土的流動性、粘聚性、保水性等性件兩個方面著手。在這些都得到改善后，進而使得混凝土的結(jié)構(gòu)性質(zhì)得到改善,尤其是能量的產(chǎn)生作用不僅可以降低混凝土中水的含量,同時還能推遲放熱工中控制混凝土增加的應(yīng)力。當(dāng)這些問題都做了很好的鋪墊之后，最后要做的就是工程檢測檢查工作了。前期的養(yǎng)護問題也不能忽視，目的就是為了能夠在加熱的過程中降低水化熱所產(chǎn)生的超額的熱度，確保在澆筑的早起就能夠避免土層出現(xiàn)裂縫的問題。從而影響了整個建筑工程。在這里我們一直在強調(diào)這些細節(jié)問題對于工程的重要性。所以，采用澆筑或灌溉，必須把握好溫度和水量，以此來減少溫度應(yīng)力造成的不良影響。
3控制溫度的措施
3.1采用改善骨料級配、用干硬性混凝土、摻混合料、加引氣劑或塑化劑等措施減少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性十分困難，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
3.2在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，此時表面溫度亦較氣溫高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達到很大的數(shù)值，就有導(dǎo)致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。
4混凝土的早期養(yǎng)護
實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數(shù)是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度、寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此，混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤為重要。從溫度應(yīng)力觀點出發(fā)，保溫應(yīng)達到以下要求：防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫；防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度；防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。混凝土的早期養(yǎng)護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮；一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設(shè)計的強度和抗裂能力。
關(guān)鍵詞：研究生；英語科技論文；寫作規(guī)范；土木工程
科技論文是學(xué)者呈現(xiàn)科技成果的主要形式，也是同行進行學(xué)術(shù)交流的重要手段。近年來，土木工程研究生培養(yǎng)也越來越重視英文科技論文寫作能力，這不僅是因為國內(nèi)高校對碩士和博士研究生都有發(fā)表科研論文，甚至SCI檢索論文的畢業(yè)要求，而且也是一個科研工作者必備的技術(shù)能力。然而，目前很多研究生對英文科技論文撰寫習(xí)慣、寫作格式并不熟悉，科技論文寫作的課程教學(xué)也不規(guī)范。本文擬通過分析土木工程專業(yè)英語科技論文課堂教學(xué)的現(xiàn)狀及問題，提出論文各章節(jié)的寫作要求及建議。
一、傳統(tǒng)課程教學(xué)現(xiàn)狀及問題
(一)授課內(nèi)容以專業(yè)詞匯為主導(dǎo)目前，一些研究生對于專業(yè)英語的認知仍是學(xué)習(xí)專業(yè)詞匯，而部分專業(yè)英語課堂的授課內(nèi)容也是以專業(yè)詞匯的介紹為主導(dǎo)。然而，專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí)是本科階段的學(xué)習(xí)要求，研究生學(xué)習(xí)階段應(yīng)加強英文科技論文寫作格式及規(guī)范要求等。
(二)研究局限性及負面結(jié)果刻意回避我們在開展科學(xué)研究過程中，一般會對復(fù)雜工程問題進行簡化，而所采用的研究方法通常也會做出一定假設(shè)。因此，針對某一科學(xué)問題的研究過程及方法有一定的局限性，研究結(jié)果中不可避免的會出現(xiàn)一些負面結(jié)果。事實上，我們對研究局限性及負面結(jié)果的討論越充分，論文的可靠性越高。而教師在傳統(tǒng)課程教學(xué)中往往忽略了對研究方法局限性的討論及負面結(jié)果的呈現(xiàn)。
(三)結(jié)果討論與展望不夠重視在科技論文中，我們對研究結(jié)果進行深入討論和展望，可以使論文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)更完整，是科技論文不可或缺的一部分。而英文科技論文撰寫及授課更加重視對研究結(jié)果的客觀描述，缺乏對研究結(jié)果的合理解釋分析。例如，由于研究對象的復(fù)雜性和研究方法的局限性，研究結(jié)果可能存在多種解釋，我們可以致力于分析討論多種可能，并深入展開。結(jié)果討論和展望的內(nèi)容越飽滿，表明作者對研究問題的理解和認識更深刻。[1]
二、英文科技論文寫作課程設(shè)計
我們可以根據(jù)傳統(tǒng)課程教學(xué)的現(xiàn)狀和問題，對土木工程專業(yè)英語科技論文寫作的題目、摘要、引言、研究方法、研究結(jié)果、分析與討論、結(jié)論等各個部分逐一進行探討，提出英文科技論文的寫作習(xí)慣及規(guī)范。
國外一些發(fā)達國家非常重視工程教育，在工程師培養(yǎng)方面大致分為兩大模式:一是在校期間著重培養(yǎng)學(xué)生的工科基礎(chǔ)能力，畢業(yè)后由企業(yè)完成工程師職業(yè)方面的教育。二是在校期間對學(xué)生進行工程師的基本技能訓(xùn)練，畢業(yè)時獲得具有職業(yè)資格的工程師學(xué)位。以上兩種模式，都需要企業(yè)的參與和支持，企業(yè)與學(xué)校結(jié)合，接受大學(xué)生實習(xí)，參與工程師人才的培養(yǎng)。民族院校應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要體現(xiàn)為民族地區(qū)和區(qū)域經(jīng)濟服務(wù)的特征。本文主要以筆者所在學(xué)校大連民族學(xué)院土木工程專業(yè)的專業(yè)教育理念、實驗實踐基地建設(shè)、專業(yè)培養(yǎng)方案、“應(yīng)用創(chuàng)新”人才培養(yǎng)理念的實踐等工作為例，探索民族院?；?ldquo;應(yīng)用創(chuàng)新”理念的土木工程專業(yè)建設(shè)規(guī)律。
二、“應(yīng)用創(chuàng)新”理念下的土木工程專業(yè)建設(shè)
近年來，大連民族學(xué)院土木工程專業(yè)結(jié)合國家“卓越計劃”，立足于“應(yīng)用創(chuàng)新”理念，以遼寧省專業(yè)評估為契機，發(fā)揮已有專業(yè)的優(yōu)勢，大力開展土木工程專業(yè)建設(shè)。在2009培養(yǎng)方案和2013培養(yǎng)方案的修訂過程中，逐步形成了“理論適度，重在應(yīng)用”的教學(xué)指導(dǎo)方針，在培養(yǎng)方案中體現(xiàn)應(yīng)用和創(chuàng)新的教學(xué)理念。學(xué)校土木工程專業(yè)2000年開始招生，經(jīng)過14年的辦學(xué)歷程，發(fā)展迅速。2010年被評為“國家級特色專業(yè)”;2011年被評為“大連市三育人先進集體”;2012年被評為“遼寧省普通高等學(xué)校本科工程人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)”;2013年參加遼寧省普通高等學(xué)校本科專業(yè)綜合評估，位列全省第三。為實現(xiàn)“應(yīng)用創(chuàng)新”理念下的土木工程專業(yè)建設(shè)，學(xué)校進一步加強實驗室和實踐基地建設(shè)、創(chuàng)新教育建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、培養(yǎng)方案的修訂等工作。在此基礎(chǔ)上，立足沿海，服務(wù)民族，努力建設(shè)具有民族特色的土木工程專業(yè)。
(一)加強實驗室和實踐基地建設(shè)
1．強化校內(nèi)實驗設(shè)施建設(shè)，發(fā)揮實踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用
2011年學(xué)校土木建筑工程綜合實驗中心被評為“遼寧省示范性實驗中心”。2013年土木建筑工程學(xué)院借搬遷新校區(qū)之際，在新教學(xué)實驗樓的建設(shè)中，對實驗條件進行了大規(guī)模的改善，增大了實驗室的使用空間，購置了大量用于本科教學(xué)的實驗設(shè)備，以滿足土木工程專業(yè)“應(yīng)用創(chuàng)新”理念的教學(xué)要求，為學(xué)生實踐應(yīng)用能力的提高創(chuàng)造有利條件。此外，積極鼓勵教師結(jié)合生產(chǎn)實際開展科學(xué)研究，將教學(xué)和科研相結(jié)合，形成科研促教學(xué)的良好局面。在實驗教學(xué)中，為培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力，適當(dāng)增加了設(shè)計性和綜合性實驗內(nèi)容。并結(jié)合各種學(xué)科大賽，鼓勵并組織學(xué)生參與準備性試驗。近年來，該專業(yè)學(xué)生參加各種級別的學(xué)科競賽均取得優(yōu)異的成績。同時，以專業(yè)導(dǎo)師工作室制的方式，讓學(xué)生參與導(dǎo)師工作室的課題研究，增加科研實驗比例，強化學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程能力。
2．校企合作，加強實踐基地建設(shè)
參照“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，建立校企合作聯(lián)合辦學(xué)的培養(yǎng)模式。校企雙方協(xié)議建立校企聯(lián)合辦學(xué)的組織機構(gòu)，制定相關(guān)管理條例、培養(yǎng)方案和培養(yǎng)標(biāo)準等。近年來，該專業(yè)與大連市8家設(shè)計單位和施工企業(yè)及大型監(jiān)理公司建立了校企合作辦學(xué)的實踐基地，除頂崗實習(xí)外，企業(yè)還接收30余名學(xué)生參加“3+1”試點班的企業(yè)學(xué)習(xí)。此外，學(xué)校還聘請了有經(jīng)驗的工程師作為校外指導(dǎo)教師，結(jié)合工程實際項目對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)進行指導(dǎo)。多年的實踐教學(xué)證明，學(xué)生在企業(yè)實習(xí)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實踐應(yīng)用能力，也培養(yǎng)了學(xué)生吃苦耐勞的工作作風(fēng)和團隊合作精神，強化了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。
(二)加強創(chuàng)新教育建設(shè)
學(xué)校土木工程專業(yè)重視對學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。近年來，為鼓勵學(xué)生參加各種學(xué)科競賽以及參與教師的科研課題，建立了“創(chuàng)新工作室制”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)機制;以指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽為目的，建立了“土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新工作室”;以指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生混凝土配合比大賽為目的，建立了“混凝土材料性能創(chuàng)新工作室”;以指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生測繪大賽為目的，建立了“土木工程測繪技術(shù)創(chuàng)新工作室”等。近期，又開設(shè)了“力學(xué)應(yīng)用創(chuàng)新工作室”、“土工實驗創(chuàng)新工作室”等。各創(chuàng)新工作室有固定的活動場所，并配有相應(yīng)的設(shè)備，由專業(yè)指導(dǎo)教師進行指導(dǎo)。通過創(chuàng)新工作室的訓(xùn)練，學(xué)生獲得了工程實踐和應(yīng)用創(chuàng)新能力的鍛煉。近年，土木建筑工程學(xué)院還多次主辦市級大學(xué)生學(xué)科競賽，并組織學(xué)生參與全國混凝土配合比大賽，省、市級結(jié)構(gòu)大賽和測繪大賽、力學(xué)大賽，各種級別的“挑戰(zhàn)杯”大賽等，均取得了優(yōu)異成績。開展大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對提高學(xué)生的專業(yè)興趣和創(chuàng)新積極性起到了非常重要的作用。
(三)改革培養(yǎng)方案
大連民族學(xué)院是國家民族事務(wù)委員會的直屬院校，學(xué)生來自全國56個民族。木工工程專業(yè)2000年開始招生，為滿足民族地區(qū)及周邊地區(qū)對土木工程專業(yè)人才的需要，土木工程專業(yè)下設(shè)兩個專業(yè)方向:建筑工程方向和交通土建方向。學(xué)校60%以上的學(xué)生來自少數(shù)民族地區(qū)，學(xué)生在語言和接受知識的能力方面存在較大的差異。因此，教學(xué)中主要采取因材施教的方法分層教學(xué)，即對將來繼續(xù)從事土木工程科學(xué)研究準備考研的學(xué)生，著力加強其理論知識的深度和廣度;對畢業(yè)后直接就業(yè)的學(xué)生，則加強其實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)方案還設(shè)置了基本能夠滿足各類學(xué)生自主選擇需要的選修課。在人才培養(yǎng)過程中，堅持“應(yīng)用創(chuàng)新”的辦學(xué)理念，堅持“理論適度，重在應(yīng)用”的原則，在課程設(shè)置上增加能夠提高學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的課程。2009培養(yǎng)方案對原來的培養(yǎng)方案進行了改革，將培養(yǎng)方案分為三大平臺，即通識教育平臺、專業(yè)類教育平臺、專業(yè)教育平臺。尤其在專業(yè)教育平臺的設(shè)置中，開設(shè)了一些新的能夠培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用和創(chuàng)新能力的課程，如土木工程實踐能力訓(xùn)練、土木工程技術(shù)工作室課程、道路測試技術(shù)工作室課程等，并設(shè)置相應(yīng)學(xué)分，使應(yīng)用創(chuàng)新教育真正落到實處。近年來，在培養(yǎng)方案中增加了“3+1”的培養(yǎng)計劃，使校企聯(lián)合辦學(xué)的培養(yǎng)模式更加規(guī)范化。在編寫培養(yǎng)方案的過程中，深入企業(yè)進行調(diào)查，結(jié)合企業(yè)的工程實際，調(diào)整部分課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱。改革“集中性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)”的教學(xué)內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu)，增加課程設(shè)計、實驗、實習(xí)等實踐課的內(nèi)容和學(xué)時數(shù)。如在畢業(yè)設(shè)計之前，增加畢業(yè)實習(xí)的環(huán)節(jié);在混凝土課程設(shè)計中，增加混凝土雙向板的設(shè)計內(nèi)容，以滿足工程實際需要;在高層建筑結(jié)構(gòu)課程中，增設(shè)了高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計;在交通土建方向的限選課中，增設(shè)地下結(jié)構(gòu)課程設(shè)計;在專業(yè)選修課中，增設(shè)3D掃描技術(shù)在民族建筑保護中的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)無損檢測等實踐課。總之，力求實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容與時俱進，并具有時代專業(yè)特色。
三、結(jié)語
一、土木工程中的邊坡支護技術(shù)
土木工程中的邊坡支護技術(shù)比較多，例舉比較常見的邊坡支護技術(shù)。如:《”錨桿支護，其在邊坡支護中較為常見，利用水泥土墻做為輔助支護，有利于邊坡的側(cè)向穩(wěn)定，錨桿支護在土木工程中，適用于高度低于6米的基坑，提供足夠的支護力;(2)開槽施工，先根據(jù)邊坡支護的情況，在基坑周圍開挖內(nèi)槽，利用內(nèi)部支撐的方式，形成邊坡的擋體，支擋土木工程邊坡內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)，由此保障邊坡的穩(wěn)定度;(3)土釘支護，此類邊坡支護方式的穩(wěn)定性較高，但是其對土木工程的環(huán)境有要求，只能適用在特性土質(zhì)內(nèi)，而且土質(zhì)內(nèi)的水位不能太高，在邊坡基坑低于12米的工程內(nèi)較為常見;(4)逆作拱墻，結(jié)合土木工程基坑的實際情況，設(shè)計拱墻支護，通過拱墻提供支護的能力，一般邊坡支護中的逆作拱墻分為全封和局部兩種，需根據(jù)邊坡支護的需求確定拱墻類型。
二、土木工程中邊坡支護技術(shù)的應(yīng)用
土木工程中邊坡支護技術(shù)的應(yīng)用主要分為三項，支撐土木工程的邊坡施工，對其做如下分析:
1、邊坡支護方案
根據(jù)土木工程的需求，制定邊坡支護的方案，保障其在土木工程中的順利施工。以某土木工程為例，分析邊坡支護技術(shù)的方案川。第一該工程采取土釘支護的方式，根據(jù)方案要求，在土釘支護的過程中，要保障支護的強度達到工程標(biāo)準，方案中規(guī)定了土釘?shù)纳疃?，要求施工人員嚴格按照深度執(zhí)行支護;第二標(biāo)記成孔的位置和編號，便于邊坡支護時識別;第三設(shè)計拉拔試驗，檢查土釘打入的效果，此部分需交由第三方完成，確保土釘具備充足的強度;第四規(guī)定注槳的比例，規(guī)范外加劑的用量，該工程方案中規(guī)定采用重力灌注的情況，適當(dāng)情況下可以采取補槳處理。
2、基坑開挖
基坑開挖是土木工程邊坡支護的重要環(huán)節(jié)，因為基坑開挖的過程中，導(dǎo)致土層或地質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞，增加開挖的難度，尤其是在開挖后期，很容易出現(xiàn)變形、位移，所以基坑開挖中需要遵循分區(qū)原則，確保分區(qū)基坑平衡開挖后，才能進行下一分區(qū)的基坑作業(yè)izl。例如:某土木工程在基坑開挖中，開槽后立即進行支撐，支撐完成后緊接著進行開挖，而且還要遵循分區(qū)的原則，避免超過基坑原本的設(shè)計量，該工程基坑開挖到距離支護邊坡約8米的時候，進行分段開挖，以25米為分段的標(biāo)準，為提高基坑開挖的速度，該工程在分段基坑內(nèi)選擇了跳挖的方式。
3、地質(zhì)監(jiān)測
地質(zhì)監(jiān)測應(yīng)用在邊坡支護的整個過程中，主要是排除土木工程施工中的地質(zhì)影響，保障土地工程處于穩(wěn)定的狀態(tài)，以免發(fā)生變形。邊坡支護中的地質(zhì)監(jiān)測，穩(wěn)定土木工程的施工環(huán)境，規(guī)避地質(zhì)環(huán)境引發(fā)的風(fēng)險，尤其是基坑施工部分，更是要強化地質(zhì)監(jiān)測，根據(jù)地質(zhì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，安排邊坡支護的施工。邊坡支護施工技術(shù)中的地質(zhì)監(jiān)測，起到良好的監(jiān)控作用，施工人員觀察測點的地質(zhì)變化，對施工方案提出改進意見，以此來提升邊坡支護的水平，促使其更加適應(yīng)土木工程的環(huán)境。地質(zhì)監(jiān)測中能夠約束邊坡支護技術(shù)的應(yīng)用，及時發(fā)現(xiàn)土木工程地質(zhì)條件的臨界值，準確控制邊坡支護，以免土木工程的邊坡結(jié)構(gòu)受到地質(zhì)影響。
三、土木工程中邊坡支護技術(shù)的質(zhì)量控制
據(jù)不完全統(tǒng)計,全國目前共有188所大學(xué)開設(shè)土木工程專業(yè)，92所大學(xué)招收土木工程研究生。其中，安徽省設(shè)置該專業(yè)的普通高等高校達到了8所，占全省22所高校的36.4%。對于新建土木工程專業(yè)的地方本科院校，該專業(yè)的招生及畢業(yè)生就業(yè)工作等均具有較大的壓力，同時存在一個必須認真對待并加以解決的課題：這就是土木工程專業(yè)綜合實力如何趕超地方兄弟院校，如何體現(xiàn)該專業(yè)的建設(shè)特色及畢業(yè)生在行業(yè)中的競爭力，使專業(yè)沿著持續(xù)健康的道路建設(shè)和發(fā)展。
2土木工程專業(yè)的學(xué)科定位
各類用人單位對土木工程專業(yè)畢業(yè)生的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、工作能力和綜合能力都有比較高的要求。相對而言，他們對學(xué)生的計算機綜合應(yīng)有能力、力學(xué)基礎(chǔ)、團隊合作精神、口頭表達能力、創(chuàng)新能力等方面有著更迫切的需求。高校有必要通過研究尋找到提高學(xué)生這幾方面能力的有效培養(yǎng)模式。經(jīng)過多方面調(diào)研學(xué)習(xí)與深入討論，確定了我校土木工程專業(yè)的學(xué)科定位及培養(yǎng)目標(biāo)，即培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展、誠信實干、基礎(chǔ)扎實、實踐能力強、綜合素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神，從事土木工程領(lǐng)域的房屋建筑、港口航道等設(shè)計、施工、咨詢、監(jiān)理、防災(zāi)減災(zāi)等工程應(yīng)用型高級專門人才，以及從事土木工程領(lǐng)域的研究、教育、投資和管理工作的高級專門人才。
3土木工程專業(yè)師資隊伍建設(shè)
學(xué)校應(yīng)充分認識到師資隊伍的建設(shè)是做好人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究的關(guān)鍵，根據(jù)實際教學(xué)規(guī)模及發(fā)展趨勢，確定專業(yè)師資數(shù)量與結(jié)構(gòu)，不斷加強學(xué)科帶頭人和骨干教師的培養(yǎng)，采取多樣性、多渠道的方式構(gòu)建一支結(jié)構(gòu)合理、相對穩(wěn)定、水平較高的教師隊伍。我校土木工程專業(yè)現(xiàn)有專業(yè)教師22名，其中：專業(yè)基礎(chǔ)課教師7名，專業(yè)課教師15名，已獲得博士學(xué)位的教師5名，占教師比例為22.7%；教授2人，副教授3人，高級工程師1人，講師6人，實驗師3人，工程師2人。學(xué)校還長期聘請兄弟院校以及地方建筑設(shè)計院所具有豐富教學(xué)經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)歷的兼職教師。目前，該專業(yè)由業(yè)務(wù)能力強、教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師主持教學(xué)管理工作，基本具有了一支勝任本專業(yè)各主干課程教學(xué)任務(wù)的骨干教學(xué)隊伍。
4土木工程專業(yè)課程體系改革
應(yīng)用型人才教育需要一定的理論知識作為基礎(chǔ)，并強調(diào)知識的應(yīng)用性。因此，在構(gòu)建專業(yè)教學(xué)課程體系時主要以“厚基礎(chǔ)、寬口徑、多方向、重應(yīng)用”的原則，以職業(yè)崗位能力為主導(dǎo)，以素質(zhì)教育為基礎(chǔ)，努力提高學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新意識。對于新建土木工程專業(yè)，要正確認識專業(yè)方向的問題，應(yīng)重專業(yè)建設(shè)、慎方向設(shè)立。為適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的需求，根據(jù)《規(guī)范》提出的工具知識體系、人文社會科學(xué)知識體系、自然科學(xué)知識體系、專業(yè)知識體系四部分知識體系以及專業(yè)知識體系中的6個知識領(lǐng)域，對培養(yǎng)計劃中的課程進行有效整合，建立了基礎(chǔ)理論模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊、基礎(chǔ)設(shè)計模塊、專業(yè)設(shè)計模塊以及其他選修和實踐課程模塊的體系。
5土木工程專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)
工程應(yīng)用型人才對實踐能力的要求要高于研究型人才，《規(guī)范》把實踐性教學(xué)放在了比以往更重要的位置。學(xué)校在實踐教學(xué)中應(yīng)以工程實際為背景，以工程技術(shù)為主線，著力提升學(xué)生的工程素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和工程創(chuàng)新能力。在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中努力嘗試“基于問題、基于項目、基于案例”的應(yīng)用型學(xué)習(xí)方式，要把合適的知識單元和實踐單元有機結(jié)合起來，逐漸構(gòu)建適合本校實際的創(chuàng)新訓(xùn)練模式。
6土木工程專業(yè)教學(xué)管理與改革
學(xué)校應(yīng)根據(jù)專業(yè)教學(xué)特點，建立質(zhì)量監(jiān)控體系、加強教學(xué)過程管理、完善教學(xué)管理制度，尤其要注重實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量保障。除嚴格執(zhí)行各項基本規(guī)章制度，建立、落實、完善教學(xué)二級管理的制度體系也需同步推進，充分發(fā)揮骨干教師的教學(xué)管理才能。
6.1加強教學(xué)過程管理及質(zhì)量
監(jiān)控課程教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)掌握專業(yè)知識的主要渠道之一，針對專業(yè)課程教學(xué)特點、教學(xué)規(guī)律，制定教學(xué)管理文件，規(guī)范課程教學(xué)秩序，提高教學(xué)效果，注重對教學(xué)過程的管理，使每個學(xué)生都能通過專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，掌握相應(yīng)專業(yè)知識。通過學(xué)生評教、教學(xué)信息員信息反饋、定期召開學(xué)生座談會、院領(lǐng)導(dǎo)聽課等制度的落實，形成質(zhì)量監(jiān)控體系。
6．2制定課程考核制度
規(guī)范考核過程管理為規(guī)范教學(xué)行為，提高教學(xué)質(zhì)量，針對教學(xué)過程中存在的問題，如部分課程學(xué)生出勤率不高、考核不及格率較高現(xiàn)象，出臺相關(guān)制度措施以加強考核管理。
7結(jié)語
隨著CFRP材料向土木工程領(lǐng)域的逐漸滲透，它的應(yīng)用范圍越來越廣，CFRP材料在土木工程中的應(yīng)用經(jīng)歷了纖維片材、纖維棒材和纖維型材等幾種材料形式。CFRP材料在土木工程領(lǐng)域應(yīng)用的不斷擴大，其優(yōu)越性也逐步發(fā)揮出來，受到越來越多的關(guān)注，因此開展關(guān)于CFRP在土木工程中應(yīng)用的課題十分有必要。土木工程中應(yīng)用的CFRP產(chǎn)品形式主要有短纖維、片材(纖維布材和板材)、棒材和索材、拉擠型材、纏繞型材、格柵及手糊制品。根據(jù)CFRP材料制成的產(chǎn)品形式的不同主要有以下幾個方面的應(yīng)用:①C-亂向短纖維，加入混凝土中，可大大提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性、延性和承載力等多種性能;②CFRP片材，用于既有結(jié)構(gòu)加固修補，有大量的工程應(yīng)用，其技術(shù)已基本成熟;③將碳纖維長絲制成棒材，在混凝土中代替鋼筋用于新建結(jié)構(gòu)，主要用于海洋工程結(jié)構(gòu)及需電磁波透過的工程結(jié)構(gòu)，國外已有較多研究，并開始應(yīng)用，也可制成桿件，建造各種空間結(jié)構(gòu)，如網(wǎng)架、網(wǎng)殼以及拱、殼和穹頂?shù)?，形成大跨空間建筑結(jié)構(gòu)體系;④將碳纖維加工成束狀或繩狀形成索材，用于大型土木工程的拉索或懸索結(jié)構(gòu)，該方面應(yīng)用在錨具連接上尚未能很好地解決，但仍有一定的應(yīng)用;⑤CFRP拉擠型材，可做成工字形、槽形、管形、箱形等基本型材，形成輕質(zhì)樓板、橋板;⑦CFRP格柵，可用于補強飛機場跑道、橋面和公路，早在1996年，美國通往加拿大的401#高速公路的數(shù)座橋面上采用碳纖維補強。本文主要從以下幾個方面綜述CFRP材料在土木工程中的應(yīng)用:CFRP片材在加固混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究;CFRP棒材在空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究;CFRP索材在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究;CFRP錨固系統(tǒng)的應(yīng)用研究。
2CFRP片材的應(yīng)用研究
CFRP片材主要應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)加固中，20世紀80年代末至90年代初起源于歐美和日本等發(fā)達國家，方法為利用樹脂類粘結(jié)劑將碳纖維粘貼到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的表面，形成復(fù)合材料，通過碳纖維與構(gòu)件的協(xié)同工作來提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的承載力和延性。此技術(shù)在90年代得到廣泛應(yīng)用，經(jīng)過1995年日本阪神地震檢驗，并在1999年中國臺灣省地震后的修補和重建中發(fā)揮了重要作用，使人們對這一新技術(shù)有了進一步的認識，在國內(nèi)已經(jīng)引起重視，并著手研究和開發(fā)。
2．1CFRP加固補強混凝土結(jié)構(gòu)
對混凝土工程進行加固，是目前CFRP在土木工程中應(yīng)用最成熟的技術(shù)，關(guān)于這方面的研究主要集中在對加固后構(gòu)件的抗彎、抗剪、抗壓抗疲勞等。抗彎加固(圖1)就是將碳纖維片材用膠結(jié)劑外貼于構(gòu)件的受拉面與混凝同承受荷載，以提高構(gòu)件的受彎承載力，達到抗彎加固的目的。目前國內(nèi)外主要是運用試驗和有限元分析的方法分析影響加固性能的因素，并用試驗數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)提出承載力公式，進而改進加固的方法。2000年以來，東南大學(xué)、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)等都對CFRP加固的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件進行了彎曲試驗，得到影響加固效果的主要因素有碳纖維布的層數(shù)(加固量)、混凝土強度、配筋率、碳纖維布端錨固情況等［1］;另外，岳清瑞、趙國藩和鄭國棟等［2，3］還研究了二次應(yīng)力狀態(tài)以及既有荷載的存在對加固效果的影響，提出了提高梁底碳纖維布的抗剝離能力的方法［4］?？辜艏庸?圖2)主要是將碳纖維片材粘貼于構(gòu)件的剪跨區(qū)，利用碳纖維布對混凝土的約束來抑制剪切裂縫的開裂和發(fā)展，達到抗剪加固的目的。與抗彎加固類似，抗剪加固的主要研究也主要集中在用試驗研究和有限元分析的方法對加固后構(gòu)件的抗剪承載力提高程度、破壞形式以及影響加固的因素進行研究和分析［5，6］，并針對破壞形式提出了一些解決方案?？箟杭庸?圖3)的研究主要是實驗研究，將CFRP片材外貼在鋼筋混凝土柱上進行受壓試驗研究，能提高柱子的承載力和延性［7］。在這些靜力性能研究的基礎(chǔ)上，很多學(xué)者提出了疲勞性能的問題，并針對加固后的鋼筋混凝土構(gòu)件進行了疲勞試驗的研究，結(jié)果表明，加固后的混凝土構(gòu)件疲勞壽命提高、疲勞變形減小、抗裂性能提高［8］。近兩年，東南大學(xué)的袁鑫等［9］對高溫環(huán)境下的粘貼CFRP板前后的RC箱梁做了疲勞試驗研究，得出高溫環(huán)境下使用的箱梁橋頂板經(jīng)過CFRP加固后承載力、剛度和疲勞強度都提高了;同濟大學(xué)的商興艷［10］通過試驗研究了L形外貼纖維片材加固震損的鋼筋混凝土框架節(jié)點的抗震性能;顧威、李宏男等［11］對加固的受損軸壓鋼管混凝土進行了試驗研究。國外在CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)方面也進行了深入研究，近幾年Badawi和Wahab提出一種內(nèi)嵌式的加固方法，即在混凝土構(gòu)件表面挖槽，在槽內(nèi)涂環(huán)氧膠，然后粘貼CFRP材料(圖4)，并對這種加固的構(gòu)件進行了抗彎、抗剪和抗疲勞試驗研究［12-14］，加固效果比外貼方式好。圖4內(nèi)嵌式加固方法Fig．4StrengthwithNSMCFRPproduct
2．2加固鋼結(jié)構(gòu)
在土木工程中，鋼結(jié)構(gòu)的損傷具有局部性和多發(fā)性等特點，且不可能立即退役。采用傳統(tǒng)的焊接和用螺栓、鉚釘連接加鋼板的加固方法存在焊接殘余應(yīng)力、削弱截面等很多弊端。采用碳纖維布進行加固補強，可手工完成，具有良好的耐腐蝕性，不會出現(xiàn)鋼板加固后的銹蝕現(xiàn)象。CFRP加固修護鋼結(jié)構(gòu)就應(yīng)運而生，但是它起步晚，其研究和應(yīng)用均處于初始階段，主要是進行數(shù)值模擬和數(shù)值分析，試驗研究很少。在梁的受拉面粘貼CFRP片材，提高其抗彎承載力和抗彎剛度;在梁的腹板粘貼CFRP片材，提高其抗剪承載力;對疲勞損傷鋼結(jié)構(gòu)進行加固，提高剩余疲勞壽命;CFRP布環(huán)向纏繞鋼管柱，避免鋼管的局部失穩(wěn)，提高柱的抗壓承載能力;對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的加固以及結(jié)構(gòu)耐久性加固等。由于疲勞是鋼結(jié)構(gòu)損壞的主要原因之一，清華大學(xué)的鄭云、葉列平［15］對CFRP加固的含中央疲勞損傷裂紋的鋼板進行了理論分析，計算得出其剩余疲勞壽命得到顯著提高。張寧等［16］通過試驗研究分析得出拉應(yīng)力狀態(tài)下碳纖維布加固鋼結(jié)構(gòu)K形焊縫，可改善鋼構(gòu)件的疲勞性能，延長鋼結(jié)構(gòu)疲勞構(gòu)件的使用壽命。對預(yù)應(yīng)力CFRP板加固鋼板的受拉疲勞試驗研究［17］，分析了應(yīng)力比、CFRP板剛度、預(yù)應(yīng)力及粘結(jié)膠性能等因素對疲勞裂紋擴展的影響，試驗結(jié)果表明:加固后結(jié)構(gòu)的疲勞壽命提高16倍以上。CFRP加固鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式仍然是以粘結(jié)層的剝離破壞為主，是影響CFRP加固鋼結(jié)構(gòu)性能的重要因素，碳纖維布與鋼結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)性能直接影響加固效果。根據(jù)試驗結(jié)果，在粘結(jié)端部，界面剪應(yīng)力最大，隨粘貼長度的增大，界面?zhèn)鬟f的剪應(yīng)力減小，碳纖維復(fù)合材料受到的正應(yīng)力增大，承載力也逐漸提高，但當(dāng)粘結(jié)長度增大到一定值時，只是膠層彈性長度增大，承載力不再提高。岳清瑞、彭福明等通過靜力拉伸試驗(粘結(jié)材料選用雙組份環(huán)氧類粘結(jié)劑)對碳纖維布與鋼結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)應(yīng)力進行了分析，最后得到了碳纖維布加固鋼結(jié)構(gòu)時的有效粘結(jié)長度為80mm～100mm。碳纖維與鋼構(gòu)件之間的粘接性能是碳纖維加固修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的一個重要課題，但是加固鋼結(jié)構(gòu)膠粘劑材料的研究較少，成為制約這項技術(shù)應(yīng)用的主要問題，應(yīng)加強這方面的研究;碳纖維布端部存在嚴重的應(yīng)力集中，錨固顯得異常重要，尤其是在碳纖維布的端部，這個問題也應(yīng)該深入研究。
3CFRP管材及其組合構(gòu)件的應(yīng)用研究
結(jié)構(gòu)的自重限制空間結(jié)構(gòu)向超大跨度發(fā)展，輕質(zhì)高強的纖維復(fù)合材料的出現(xiàn)為解決這一問題提供了有效的途徑，CFRP材料在加固現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中的良好表現(xiàn)，使人們認可了其高強、輕質(zhì)、耐腐蝕的性能，研究能否將CFRP制成桿件用于空間結(jié)構(gòu)中，以跨越更大的跨度，具有重要的意義。2004年清華大學(xué)的錢鵬等［19］以日本Toray-TT00SC碳纖紗作為原材料，用鋁合金制作連接件，采用卷帶成型法制成了CFRP圓管。對CFRP桿件軸向進行了受力試驗，采用ANSYS軟件對桿件的進行了分析計算，得出CFRP管的破壞形式。CFRP材料的各向異性使純CFRP桿件以節(jié)點連接破壞為主，不能充分發(fā)揮材料的優(yōu)點，且破壞具有脆性特征。2006年蔣燕等又提出了CFRP-鋁合金組合桿件［16］(由鋁合金管外包CFRP布制作而成)，對其進行了拉伸試驗研究、軸心受壓穩(wěn)定試驗研究和彎曲試驗研究，試驗表明:組合管的破壞模式與鋁合金管的破壞模式較為接近;組合構(gòu)件的彈性階段抗彎剛度和極限承載力比純鋁構(gòu)件大大提高。根據(jù)試驗研究和理論分析得到了軸心受壓承載力計算公式和組合管局部屈曲承載力計算公式，并提出了組合構(gòu)件抗彎剛度的計算方法，建議了組合長管軸壓穩(wěn)定承載力的計算方法。基于這些桿件性能的基本研究，錢鵬等將CFRP-鋁合金組合桿件用于Keiwitt網(wǎng)殼和網(wǎng)架中［21］，運用有限元的方法建立了網(wǎng)架和網(wǎng)殼的模型進行了分析，得出組合管網(wǎng)殼的承載力和剛度比鋁合金網(wǎng)殼高，對幾何缺陷和非對稱荷載的敏感性都比較小，且自重比較小。國內(nèi)外很多學(xué)者都認為CFRP-鋁合金組合管發(fā)展?jié)摿薮?。從?jīng)濟上看，CFRP-鋁合金組合管比鋁合金管要貴，但是長期經(jīng)濟效果要優(yōu)于鋁合金管，因此經(jīng)濟效益較好。鋁合金的無磁性和不與CFRP材料發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)也讓其代替鋼材成為這一組合管的首選材料。2009年哈爾濱工業(yè)大學(xué)的張亮泉等［22］以T700SC-12K碳纖維(日本東麗公司)和環(huán)氧樹脂為材料和基體，采用纖維纏繞成型工藝，正交對稱鋪設(shè)CFRP鋪層，設(shè)計了不同尺寸的CFRP圓管，并進行了壓縮和拉伸試驗，采用有限元軟件ABAQUS考慮單層纖維受拉斷裂、受壓屈曲和扭折、在橫向拉力和剪力作用下基體開裂以及在橫向壓力和剪力作用下基體破碎，對CFRP圓管的破壞進行數(shù)值模擬分析，結(jié)果與試驗所得數(shù)據(jù)總體吻合較好。得出受壓破壞以纖維受壓后扭折致使纖維折斷和基體開裂為主要破壞模式，受拉破壞以纖維拉斷為主要破壞模式。這種CFRP管的性能如表1所示。張亮泉和歐進萍［23］提出用上述方法制成的CFRP圓管建立平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，并對它們進行了有限元分析(分析中均假設(shè)節(jié)點具有足夠的強度和剛度不發(fā)生破壞，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的破壞發(fā)生于桿件上)，得到隨著跨度的增加，CFRP網(wǎng)架的豎向位移明顯小于鋼網(wǎng)架，跨度越大越明顯，CFRP網(wǎng)架的跨越能力可提高30%;CFRP網(wǎng)架抗震性能優(yōu)于鋼網(wǎng)架。用Pushover分析方法分析CFRP網(wǎng)架失效模式得出，要充分發(fā)揮CFRP網(wǎng)架材料的高強度優(yōu)勢，關(guān)鍵因素是提高支座的變形能力。上述所有的分析都是建立在節(jié)點具有足夠的強度和剛度不發(fā)生破壞的假設(shè)條件上，但是CFRP桿件之間的連接一直是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。2012年張亮泉［24］提出了一種由CFRP管材為受力主體，鋼板為端部支撐的新型組合構(gòu)件(圖5)。在構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)時，構(gòu)件之間仍然可以采用焊接節(jié)點和螺栓球節(jié)點，很好地解決了桿件之間的連接問題。采用數(shù)值分析的方法研究其受壓性能，其抗壓承載力有很大的離散型，需要后期具體的模型試驗才能確定其準確的抗壓性能。
4CFRP索材的應(yīng)用研究
碳纖維增強聚合物(CFRP)筋材具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕、抗疲勞性能好等優(yōu)點，已在橋梁工程中得到應(yīng)用，成為大跨度橋梁拉索的理想材料。因為CFRP索只受拉力且為純CFRP材料成型，因此可以最大程度的發(fā)揮CFRP材料的力學(xué)性能。目前CFRP索主要應(yīng)用在橋梁結(jié)構(gòu)中，國內(nèi)外有很多已經(jīng)建成的CFRP拉索斜拉橋，如表2所示。東南大學(xué)Rc＆Pc結(jié)構(gòu)教育部重點實驗室聯(lián)合相關(guān)單位完成了國內(nèi)第1座CFRP拉索斜拉橋(江蘇大學(xué)人行橋)的設(shè)計與建造，該橋全部拉索均采用CFRP材料。長安大學(xué)的梅葵花、東南大學(xué)的呂志濤［25］采用解析法分析了CFRP斜拉索的靜力特性，發(fā)現(xiàn)CFRP拉索的垂度只有鋼索的1/5，使得拉索傾角和允許應(yīng)力相等時CFRP拉索的極限長度是鋼索的5倍有余，拉索長度相同時CFRP索的承載效率比鋼索高得多;隨著跨度的增大，鋼拉索承受外荷載的能力急劇下降，而CFRP拉索承受外荷載的比重仍非常高。梅葵花推導(dǎo)了斜拉索設(shè)計時待求參數(shù)的精確計算公式，并從精確解析式中直接得出忽略拉索彈性伸長的近似解;建立了CFRP拉索的非線性參數(shù)振動模型，采用數(shù)值分析的方法，分析了各種因素對拉索在參數(shù)振動特性的影響，得出拉索振動的拍頻、幅值與拉索靜拉力、激勵幅值以及阻尼等有關(guān)，且在參數(shù)振動發(fā)生機率、參數(shù)振動響應(yīng)以及抑制參數(shù)振動難易程度上，CFRP拉索優(yōu)于鋼拉索。鑒于上述CFRP拉索相對于鋼拉索的優(yōu)勢，其在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究越來越多，目前主要集中在CFRP斜拉橋和CFRP纜索懸索橋的研究。東南大學(xué)土木系通過具體的算例分析了1000m級斜拉橋的幾何非線性影響量，并計算了其在溫度荷載下的靜力反應(yīng);采用有限元法對比分析了CFRP索斜拉橋和鋼索斜拉橋的主要動力特性，提出了若干優(yōu)化CFRP斜拉橋的理論依據(jù)。東南大學(xué)的呂志濤主持了國內(nèi)首座CFRP索橋(江蘇大學(xué)人行橋)的設(shè)計和應(yīng)用研究［27］，研制了黏結(jié)型CFRP拉索錨具，并對其進行了有限元分析和試驗研究;研究了CFRP拉索的制作和安裝工藝并提出了拉索的張拉方案。江蘇大學(xué)的周士金等［28］對以蘇通長江公路大橋為參考對象，建立斜拉橋的有限元動力模型，并采用等軸向剛度準則將鋼索替換為CFRP索，與鋼索斜拉橋在同一地震波作用下的地震響應(yīng)差異和抗震性能，得到CFRP索斜拉橋的位移和內(nèi)力地震響應(yīng)值較小，在抗震性能方面具備一定的優(yōu)勢;對首座CFRP索斜拉橋進行了有限元分析和荷載試驗、動態(tài)試驗，為CFRP索橋梁的動態(tài)建模、動態(tài)特性分析、抗震抗風(fēng)設(shè)計及CFRP新型纜索材料在橋梁工程中的進一步推廣應(yīng)用提供一定的參考依據(jù)。2006年鄭宏宇等［29］提出將CFRP索用在懸索橋中，并分析了CFRP拉索體系懸索橋的優(yōu)勢、可行性以及推廣和應(yīng)用所面臨的問題。2011年東南大學(xué)的馬文剛等［30］采用有限元建模的方法對鋼纜鎖懸索橋和CFRP纜索懸索橋分別進行了恒載、活載、溫度作用的對比分析計算，得出CFRP纜索懸索橋在恒載作用下的內(nèi)力和溫度作用下變形比鋼纜鎖小，但是由于剛度較小，在活荷載作用下豎向變形比鋼纜索橋大7%;2012年同濟大學(xué)的李揚［31］基于分段懸鏈線法和通用有限元程序也對鋼纜鎖懸索橋和CFRP纜索懸索橋的靜力性能進行了對比研究，得到了同樣的結(jié)論，且進一步對CFRP纜索懸索橋的剛度進行了參數(shù)分析，考慮的設(shè)計參數(shù)包括橋跨布置方式、矢跨比、邊中跨比、主梁抗彎慣矩、橋塔抗彎慣矩和中央扣，提出了改善結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計的建議。CFRP索比重小、剛度小，其抗風(fēng)性能尤為重要，同濟大學(xué)的李揚和肖汝成［32］用非線性有限元計算方法，對主跨2000m～5000m的鋼纜索和CFRP纜索懸索橋的抗風(fēng)性能進行了對比分析，得到其抗風(fēng)性能確實比較差，必須采取相應(yīng)的改善措施。針對錨固困難、CFRP索造價高，用在斜拉橋中整體剛度低等問題，同濟大學(xué)的熊文和肖汝誠［33］提出CFRP與鋼組合截面斜拉索和CFRP與鋼組合結(jié)構(gòu)斜拉索兩種方案，前者是將CFRP與鋼形成組合截面斜拉索(圖6)，后者是將CFRP斜拉索與鋼斜拉索分別應(yīng)用于同一橋梁不同跨度區(qū)域，在保證兩種斜拉索良好力學(xué)性能的同時優(yōu)化了經(jīng)濟性能。綜上所述，CFRP材料作為超長跨度斜拉橋的拉索材料與傳統(tǒng)的鋼拉索相比有很多優(yōu)勢:強度大;相同條件下，CFRP拉索的承載效率比鋼拉索高得多;CFRP拉索的比重小，減輕基礎(chǔ)施工的難度。但作為一種新型材料，在使用上也存在一些問題，CFRP的抗剪性能較差，導(dǎo)致CFRP索有折點時脆斷，且CFRP拉索的錨固非常困難，需要設(shè)計一種專門的錨具來解決這個問題。
5CFRP錨固系統(tǒng)的應(yīng)用研究
由于CFRP筋的橫向抗剪強度較低，常常發(fā)生橫向剪切破壞，導(dǎo)致無論是用作受壓構(gòu)件的CFRP棒材還是用作受拉構(gòu)件的CFRP索材都難以采用傳統(tǒng)的連接方式和錨固方式對其進行連接和錨固，CFRP筋錨固體系的研發(fā)成為能否將CFRP材料應(yīng)用于實際工程的關(guān)鍵。因此，近幾年關(guān)于CFRP筋錨具的研究和開發(fā)方面有不少研究。目前，國內(nèi)外研究的適用于CFRP筋(索)的主要錨具形式有粘結(jié)型、夾片型和復(fù)合型(夾片-粘結(jié)型)3種，粘結(jié)性錨具是其中性能比較穩(wěn)定，性能比較好也是已經(jīng)應(yīng)用到工程中的錨固形式。
5．1粘結(jié)型錨具
粘結(jié)型錨具由套筒、螺母、端堵和封蓋組成，其中端堵和封蓋上設(shè)有相對應(yīng)的定位孔，以使筋材相互間隔一定的距離并保持平行，典型的失效形式有兩種:CFRP筋破壞和CFRP筋從錨具中被拔出。后一種破壞應(yīng)該通過增強錨具的粘結(jié)性能避免，影響錨具粘結(jié)性能的主要因素有錨具形式、粘結(jié)長度、填充材料等。國內(nèi)首座CFRP索斜拉橋采用的就是粘結(jié)型錨具，針對此錨具東南大學(xué)的呂志濤、梅葵花和江蘇大學(xué)的劉榮桂等都進行了試驗研究［34］，對采用樹脂封裝和微膨脹水泥封裝的直筒式和直筒加內(nèi)錐式錨具進行了靜載試驗，對CFRP筋在不同的粘結(jié)長度、不同錨具形式以及不同的填充材料等情況下的拔出荷載進行試驗對比，得到了這些錨具的荷載-滑移曲線。梅葵花提出了一種直筒式粘結(jié)型錨具的粘結(jié)應(yīng)力的分布模型，采用解析法分析了其極限承載力，采用有限元法分析了內(nèi)錐式和直筒+內(nèi)錐式錨具在其使用荷載下的受力性能。2006年同濟大學(xué)的薛偉辰和王曉輝［35］，通過48個拉拔試件對CFRP絞線筋與不同環(huán)境介質(zhì)之間的粘結(jié)性能進行了較為系統(tǒng)的試驗研究，并與鋼絞線進行了比較。湖南大學(xué)的方志、蔣田勇和同濟大學(xué)的梁棟［36］，通過靜載試驗研究了不同表面形狀和錨固長度的CFRP筋在超高性能混凝土RPC、環(huán)氧鐵砂、環(huán)氧石英砂和普通混凝土等四種不同粘結(jié)介質(zhì)中的受力錨固特征，得出CFRP筋的表面形狀顯著影響其錨固性能，在其他條件相同時RPC對CFRP筋的錨固性能最好，并進一步對其在RPC中的錨固性能進行了詳細的試驗研究，開發(fā)了一種以活性粉末(RPC)作為粘結(jié)介質(zhì)的粘結(jié)式錨具，并對其進行了靜載試驗和疲勞試驗，得出CFRP筋的表面形狀對以RPC作為粘結(jié)介質(zhì)的粘結(jié)式錨具的錨固性能有著決定性影響，建立了平均粘結(jié)強度、平均粘結(jié)強度對應(yīng)的滑移量、臨界錨固長度以及粘結(jié)滑移本構(gòu)模型等計算式，試驗表明該錨具具有良好的抗疲勞性能。西安交通大學(xué)的侯蘇偉等［37］在大量試驗研究和前人研究成果的基礎(chǔ)上，改進傳統(tǒng)的內(nèi)錐型錨具，提出了一種以環(huán)氧樹脂為粘結(jié)介質(zhì)的新型內(nèi)錐式錨具，并對其進行了靜載試驗和疲勞試驗，證明新形粘結(jié)型錨具具有100%的錨固效率系數(shù)，且能安全通過疲勞試驗。
5．2夾片型錨具
夾片型錨具由傳統(tǒng)鋼絞線錨具發(fā)展而來，主要由錨環(huán)、夾片、軟金屬管、CFRP筋等部分組成，由于CFRP筋的抗剪性能差，傳統(tǒng)夾片型錨具“切口效應(yīng)”明顯，在受荷端易發(fā)生夾斷破壞，應(yīng)做如下改進:夾片與筋材間增設(shè)軟金屬管，夾片與錨環(huán)間設(shè)置角度差，減小夾片傾角。夾片型錨具結(jié)構(gòu)相對簡單、組裝方便，便于工程現(xiàn)場安裝。但滑移量較大，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，錨固效率較低。東南大學(xué)的丁漢山等［38］設(shè)計了一種單孔夾片式錨具，用來錨固單股CFRP筋并進行了試驗研究，試驗中典型的錨具失效模式有兩種，一種為碳筋在有效張拉長度范圍內(nèi)拉斷，另一種是碳筋在錨固區(qū)域被夾片剪斷，是應(yīng)避免的破壞模式。得出了錨固長度、夾片與錨環(huán)之間的交角等對錨具錨固性能的影響。湖南大學(xué)的蔣田勇和方志也對傳統(tǒng)的夾片式錨具進行了改進，改進后的夾片式錨具由凹齒曲面的夾片、錨杯、塑料薄膜以及薄壁鋁套管等組成，對不同錨杯傾角、預(yù)緊力、塑料薄膜、凹齒間距和深度以及鋁片厚度的錨具進行了靜力試驗研究［39］，試驗過程中試驗試件的破壞形式有滑移破壞、夾斷破壞和拉斷破壞;對不同錨杯長度和錨杯內(nèi)壁傾角的夾片式錨具進行了疲勞性能試驗研究，得出該類錨具具有良好的動力抗疲勞性能，錨杯內(nèi)壁傾角一定時，錨杯長度越大，錨具組裝件的疲勞性能越好。西南交通大學(xué)的諸葛萍、侯蘇偉、強士中研制了CFRP筋夾片式錨具，它由錨杯、4片夾片和金屬套管組成，對不同齒距的夾片、不同材質(zhì)和壁厚的套管以及不同的預(yù)緊力進行了正交試驗［40］，以考察不同參數(shù)對CFRP筋夾片式錨具綜合錨固性能的影響，提出的CFRP筋夾片式錨具理論計算，錨具性能穩(wěn)定，錨固效率系數(shù)高，抗滑移安全系數(shù)高，CFRP筋滑移量小，適用于錨固高強的CFRP筋。由于影響夾片式錨具的參數(shù)很多，而且相互之間是相互制約、相互影響，所以更優(yōu)的參數(shù)組合還有待于進行更深入的研究與分析。
5．3復(fù)合型錨具
由于粘結(jié)型錨具和夾片式錨具在應(yīng)用到CFRP中有各自的局限性，研究的方向逐漸轉(zhuǎn)向復(fù)合型錨具的研發(fā)和研究，目前國內(nèi)對這方面的研究較少，只有湖南大學(xué)的蔣田勇、方志和北京工業(yè)大學(xué)的詹界東、杜修力做了一些試驗研究。蔣田勇和方志［41］提出了復(fù)合式錨具，由楔緊錨固端和黏結(jié)錨固端組成，其中，楔緊錨固端包括錨杯、帶有凹齒的夾片、鋁套管以及塑料薄膜，粘結(jié)錨固端包括鋼套筒和黏結(jié)介質(zhì)活性粉末混凝土RPC，并對此錨具進行了靜載試驗，研究了錨杯長度、鋼套筒長度、夾片預(yù)緊力、筋材預(yù)張拉力等試驗參數(shù)對復(fù)合式錨具錨固性能的影響。北京工業(yè)大學(xué)的詹界東等［42］也提出了一種夾片—粘結(jié)型復(fù)合式錨具，并進行了靜載試驗和動載試驗，驗證了其良好的錨固性能。目前，對于錨固系統(tǒng)的研究，主要是通過改變形式、尺寸、粘結(jié)材料和錨固長度來設(shè)計錨具的形式，通過有限元分析和試驗研究來獲得具體錨固形式的最終錨固性能，對于錨固系統(tǒng)的錨固機理和內(nèi)部荷載傳遞機制研究不深入，而且錨固系統(tǒng)尺寸和重量較大，是阻礙CFRP索(筋)廣泛應(yīng)用的主要因素。
6結(jié)論
