時(shí)間:2023-09-27 16:09:18
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【關(guān)鍵詞】土木工程;施工技術(shù)
幾年來,隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,不斷涌現(xiàn)了各種環(huán)保節(jié)能的新材料、新結(jié)構(gòu),同時(shí),規(guī)模浩大、技術(shù)復(fù)雜的土木工程結(jié)構(gòu)也越來越多,為了適應(yīng)市場和經(jīng)濟(jì)的迅速增長,施工技術(shù)也隨之不斷發(fā)展。我國正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期,工程建設(shè)數(shù)量多,規(guī)模大,從而帶動(dòng)了我國施工技術(shù)的發(fā)展。土木工程有其自有的特點(diǎn),其生產(chǎn)作業(yè)與一般的工廠生產(chǎn)組織不同,它每項(xiàng)工程都需要根據(jù)工程性質(zhì)和特點(diǎn),單獨(dú)進(jìn)行施工組織,這導(dǎo)致了工程項(xiàng)目的成敗受到施工組織是否科學(xué)合理的直接影響??傮w而言,土木工程施工具有如下特點(diǎn):固定性和流動(dòng)性:固定性體現(xiàn)在工程的不可移動(dòng)性上,流動(dòng)性包括作業(yè)空間上的的流動(dòng)和施工隊(duì)伍的流動(dòng);多樣性:每個(gè)工程各不相同,即便外觀結(jié)構(gòu)看似相同也會(huì)因水位地質(zhì)條件和其他施工條件不同造成施工時(shí)的差異;協(xié)作性和綜合性:工程的施工需要建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、材料供應(yīng)商等多家不同單位配合協(xié)作完成,各單位溝通協(xié)作對(duì)工程的實(shí)施影響很大,同時(shí),每個(gè)工程都由多個(gè)分部工程構(gòu)成,涉及專業(yè)很多,綜合性較強(qiáng);復(fù)雜性和易受干擾性:工程建設(shè)的技術(shù)復(fù)雜,管理難度大,易受氣候、周圍環(huán)境等外界因素干擾;一般投資大、生產(chǎn)周期長。
二、目前我國土木工程存在的問題
1、現(xiàn)如今工程管理體制存在的問題。主要存在的問題是多頭管理,管理責(zé)任不能落實(shí),缺乏對(duì)施工控制的高度重視,對(duì)特大型工程前期研究不夠,對(duì)工程的解剖不夠細(xì) 致。要想解決這類問題,唯一的辦法就是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工總承包的管理思想,使管理責(zé)任明確并得到落實(shí)。強(qiáng)調(diào)施工單位應(yīng)采取主動(dòng)控制,使責(zé)、權(quán)、利能夠達(dá)到系 統(tǒng)的統(tǒng)一。
2、現(xiàn)如今如何能使理論研究適應(yīng)工程建設(shè)的需要,由于施工控制涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,特別是非線性分析、反饋分析、最優(yōu)控制、系統(tǒng)識(shí)別、材性分析等,目前既有一般性基礎(chǔ)理論的研究,又有應(yīng)用性理論的研究,但缺乏系統(tǒng)的集成和有價(jià)值的應(yīng)用。
3、現(xiàn)如今工程應(yīng)完善驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。有一些領(lǐng)域?qū)κ┕た刂迫狈Ω拍詈退季S方式,更無標(biāo)準(zhǔn)可言。也有一些領(lǐng)域有一般性的標(biāo)準(zhǔn),但對(duì)大多的創(chuàng)造第一的工程仍缺少 足夠的科研準(zhǔn)備。對(duì)于施工控制的標(biāo)準(zhǔn)如何提出,不僅涉及到長期發(fā)展問題,也涉及到一個(gè)可操作性的問題。但有一點(diǎn)就是要對(duì)沒有經(jīng)驗(yàn)借鑒的工程必須全面貫徹施工控制,避免出現(xiàn)重大決策錯(cuò)誤。
三、傳統(tǒng)施工技術(shù)
土木工程傳統(tǒng)的施工技術(shù)貫穿在工程的建設(shè)中,方法也隨著結(jié)構(gòu)形式、材料、地基基礎(chǔ)、外界環(huán)境的不同而變化。下面主要針對(duì)地基基礎(chǔ)的施工、混凝土結(jié)構(gòu)施工和鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行介紹。
1、 地基基礎(chǔ)施工
樁基礎(chǔ)施工是地基基礎(chǔ)施工的最主要方法,在設(shè)計(jì)時(shí)分為兩類極限狀態(tài)設(shè)計(jì),分別是承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。 根據(jù)建筑規(guī)模、功能特征和對(duì)差異變形的適應(yīng)性以及樁基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度,要按照不同的的設(shè)計(jì)等級(jí)進(jìn)行施工,具體參照《樁基施工規(guī)范》。
按承載性狀劃分,基樁有兩種類型,即摩擦型樁和端承型樁,摩擦型樁又分為摩擦樁和端承摩擦樁,端承樁又分為端承樁和摩擦端承樁。摩擦 樁在承載能力極限狀態(tài)下,樁頂豎向荷載是由樁側(cè)摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦樁在極限狀態(tài)下,樁頂豎向荷載則是由樁側(cè)阻力承受主要部分。端承樁在極 限狀態(tài)下,樁頂豎向荷載由樁端阻力承受,樁側(cè)阻力可以忽略不計(jì);摩擦端承樁則是由樁端阻力承受大部分的豎向荷載。按照成樁方法分類,還有非擠土樁、擠土樁 和部分?jǐn)D土樁三種,制作基樁的材料也不是單一的,主要分為木樁、混凝土樁、鋼樁等,不同類型和不同材料樁的施工方案和適宜的基礎(chǔ)亦有所不同。
在樁基礎(chǔ)施工中,不僅要主要單根樁的施工質(zhì)量,還要綜合考慮,特別是群樁基礎(chǔ),要考慮避免不均勻沉降。預(yù)制樁吊運(yùn) 時(shí)單吊點(diǎn)和雙吊點(diǎn)的設(shè)置,按照吊點(diǎn)跨間正彎矩與吊點(diǎn)處的負(fù)彎矩相等的原則進(jìn)行布置,同時(shí)要考慮預(yù)制樁吊運(yùn)時(shí)可能會(huì)受到的沖擊和振動(dòng)。樁基礎(chǔ)施工中鉆孔灌注 樁的主要步驟是:樁定位放線、鉆機(jī)就位并校正垂直度、鉆孔清土、灌注并攪拌混凝土、制作安放鋼筋籠、成樁驗(yàn)收并進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。
2、混凝土結(jié)構(gòu)施工
按照施工中澆制混凝土的地點(diǎn)分為預(yù)制法和現(xiàn)澆法。預(yù)制法是在別處而非施工現(xiàn)場澆筑混凝土,預(yù)制混凝土以其低廉的成本、出色的性能,成為建筑業(yè)的新寵。在使用預(yù)制法施工時(shí),要確保預(yù)制模的尺寸準(zhǔn)確,并嚴(yán)格按照施工順序進(jìn)行?,F(xiàn)澆法則是在施工現(xiàn)場支模澆筑混凝土,是大多數(shù)建筑物采用的方式,應(yīng)用更早更廣泛。
3、鋼結(jié)構(gòu)施工
鋼結(jié)構(gòu)施工的主要工作是構(gòu)件的吊裝, 在施工前要切實(shí)做好準(zhǔn)備工作,包括場地清理、道路修筑、基礎(chǔ)準(zhǔn)備、構(gòu)件運(yùn)輸、檢查裝備等。鋼構(gòu)件運(yùn)送先后順序要按照施工順序進(jìn)行,構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場后,應(yīng)盡量 存放在起吊位置,并用足夠支承面的木枕墊底。吊裝前應(yīng)該核準(zhǔn)構(gòu)件標(biāo)號(hào)、位置。并清除表面,摩擦面要保持干燥清潔??紤]到鋼結(jié)構(gòu)工程的特殊性,可能會(huì)在施工 過程中用到氧氣、乙炔類焊接工具,所以要準(zhǔn)備滅火器謹(jǐn)防發(fā)生火災(zāi)。
鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中,關(guān)鍵點(diǎn)還有連接的出來,主要有螺栓連接、焊接等,鉚接因?yàn)槠潇`活性的限制而逐漸被淘汰。處理連接問題時(shí)分兩個(gè)部分,一是選擇連接方式,二是準(zhǔn)確確定連接位置,如果連接不當(dāng)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體性會(huì)產(chǎn)生不利影響,成為結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn),構(gòu)成安全隱患。
四、土木工程施工技術(shù)存在的問題
理論研究還不能適應(yīng)工程建設(shè)的需要,由于施工控制涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,特別是非線性分析、反饋分析、最優(yōu)控制、系統(tǒng)識(shí)別、材性分析等,目前既有一般性基礎(chǔ)理論的研究,又有應(yīng)用性理論的研究,但缺乏系統(tǒng)的集成和有價(jià)值的應(yīng)用。
缺少驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。一些領(lǐng)域?qū)κ┕た刂迫狈Ω拍詈退季S方式,更無標(biāo)準(zhǔn)可言。也有一些領(lǐng)域有一般性的標(biāo)準(zhǔn),但對(duì)大多的創(chuàng)造第一的工程仍缺少足夠的科研準(zhǔn)備。對(duì)于施工控制的標(biāo)準(zhǔn)如何提出,不僅涉及到長期發(fā)展問題,也涉及到一個(gè)可操作性的問題。但有一點(diǎn)就是要對(duì)沒有經(jīng)驗(yàn)借鑒的工程必須全面貫徹施工控制,避免出現(xiàn)重大決策的錯(cuò)誤。
綜上所述,施工技術(shù)不僅應(yīng)該考慮機(jī)械設(shè)備的配置、勞動(dòng)力、工序的安排,還應(yīng)該考慮最終完成的結(jié)構(gòu)具有最小的殘余內(nèi)力和變形。在土木工程的建設(shè)施工過程中,施工的技術(shù)與設(shè)計(jì)的配合與施工的質(zhì)量密切相關(guān)。施工工序的安排應(yīng)該綜合考慮人、財(cái)、物以及結(jié)構(gòu)的施工特征。土木工程,也必當(dāng)立足長遠(yuǎn),走出一條可持續(xù)發(fā)展之路。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。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。建設(shè)者,在傳承前人輝煌成就的同時(shí),不斷進(jìn)行創(chuàng)新改良,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:土木工程特點(diǎn);人才結(jié)構(gòu);培養(yǎng)模式
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的作用下,土木工程市場逐漸擴(kuò)展,這從根本上刺激了現(xiàn)代土木工程專業(yè)教育教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。我國土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式基于傳統(tǒng)教育模式的影響,培養(yǎng)目標(biāo)定位于應(yīng)試技能、知識(shí)的實(shí)現(xiàn),專業(yè)設(shè)置上缺乏專業(yè)交叉,教學(xué)模式采用“說教”、教師單向授課方式等,這種人才培養(yǎng)模式嚴(yán)重阻礙了市場環(huán)境下人才模式的形成,雖然近年來素質(zhì)教育的推行、教育體制改革的實(shí)施在一定意義上促進(jìn)了教學(xué)課程的更置,但是,就教學(xué)模式實(shí)踐效果來看,土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式仍具有一定缺陷,因此,必須進(jìn)一步改善人才培養(yǎng)模式。
一、現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)
在現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)的刺激下,土木工程越來越表現(xiàn)出個(gè)性化和綜合性的特征。一方面,土木工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性、規(guī)?;墓こ?,其包括勘探設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)中涉及到材料、設(shè)備、管理、技術(shù)等多方面的知識(shí),需要運(yùn)用地質(zhì)勘探、工程測量、土力學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、計(jì)算機(jī)等多種知識(shí)與技能實(shí)現(xiàn),這就要求土木工程人員具備綜合性、專業(yè)性的知識(shí)以及技能。另一方面,每一項(xiàng)土木工程都存在自身的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、環(huán)境特征、技術(shù)要求等,這就要求具有規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行支持,但是,就現(xiàn)階段土木工程理論研究來看,其并不具備相應(yīng)的技術(shù)、設(shè)備、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這就需要土木工程設(shè)計(jì)人員、施工人員、管理人員等具備相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并根據(jù)各項(xiàng)土木工程的個(gè)性特征,進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等。現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)具體可以從以下幾個(gè)方面體現(xiàn):
1.建筑材料方面。隨著現(xiàn)代土木工程的不斷發(fā)展,越來越多的新材料逐漸應(yīng)用到工程建設(shè)領(lǐng)域,如鋁合金、鎂合金等已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。但是由于這些材料的成本稍高,所以在應(yīng)用的過程中受到不同程度的限制,如何促進(jìn)其更有效的應(yīng)用仍然需要我們不斷的探索。同時(shí),在鋼材和混凝土的強(qiáng)度方面也取得了一定的進(jìn)展,并且在實(shí)際工程建設(shè)中得到了良好的驗(yàn)證。
2.工程地質(zhì)和地基方面。在土木工程建設(shè)過程中,地質(zhì)和地基是影響工程使用功能發(fā)揮的主要因素,同時(shí)也決定了工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理等,尤其是對(duì)于地下工程來說更是十分重要。因此在土木工程的地質(zhì)和地基勘察技術(shù)方面也在不斷地進(jìn)步,當(dāng)前主要以現(xiàn)場鉆探取樣、室內(nèi)分析為主,雖然在勘察的準(zhǔn)確性方面有一定的保證,但是仍然不夠完善,這也是需要我們?cè)谌蘸蟮墓ぷ髦行枰粩嘌芯亢吞剿鞯闹饕?xiàng)目。
3.工程規(guī)劃方面。在以往的土木工程規(guī)劃工作中,大多是同時(shí)提出多個(gè)施工規(guī)劃方案,通過分析和對(duì)比從中選擇最佳方案。然而,現(xiàn)代土木工程建設(shè)的規(guī)模不斷增加,仍然使用傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方案在效率方面受到限制,所以必須要依靠現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法促進(jìn)工程規(guī)劃效率的提升。對(duì)于特大型的土木工程,如水壩等,對(duì)于自然環(huán)境和生態(tài)平衡會(huì)產(chǎn)生一定的影響,所以更加需要通過科學(xué)的理論和方法對(duì)其進(jìn)行有效的規(guī)劃,做到趨利避害,才能保證土木工程的持續(xù)發(fā)展。
4.工程設(shè)計(jì)方面。在土木工程的設(shè)計(jì)方面,越來越多的注重其經(jīng)濟(jì)性和安全性,同時(shí)也更加關(guān)注工程的美觀性,所以在確定工程的荷載值和材料的強(qiáng)度值方面已經(jīng)開始引入概率統(tǒng)計(jì)方法,對(duì)于自然界的各種因素從時(shí)間和空間上進(jìn)行全面的分析,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)材料彈性模量、強(qiáng)度的分析,促進(jìn)土木工程結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化。同時(shí),計(jì)算機(jī)技術(shù)也為各種計(jì)算和優(yōu)化提供了必要的方法和技術(shù),這也促進(jìn)了土木工程設(shè)計(jì)效率的提升。
5.工程施工方面。
隨著土木工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大,工程施工所應(yīng)用的設(shè)備、機(jī)械等也逐漸向著大型化、自動(dòng)化的方向發(fā)展,而且自動(dòng)化程度正在不斷的增強(qiáng),能夠滿足各種不同環(huán)境下的作業(yè)需求。在施工組織設(shè)計(jì)與管理方面,也有著較為科學(xué)的理論體系做基礎(chǔ),能夠提高作業(yè)效率的同時(shí),縮短工期、降低造價(jià),促進(jìn)土木工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的增加。
二、土木人才的知識(shí)、能力與素質(zhì)結(jié)構(gòu)
在土木工程特點(diǎn)的作用下,土木工程人才必須具備相應(yīng)的知識(shí)、技能與素質(zhì),為土木工程建設(shè)提供最強(qiáng)的支持力。
其一,知識(shí)結(jié)構(gòu):專業(yè)性知識(shí)與綜合性知識(shí)的集合。土木工程的特點(diǎn)決定了土木工程人才不僅具備專業(yè)性的知識(shí)理論,如數(shù)學(xué)、力學(xué)、勘探知識(shí)等,而且要具備相關(guān)的社會(huì)人文知識(shí),如經(jīng)濟(jì)、文化、法律、宗教等。其二,能力結(jié)構(gòu)。理論聯(lián)系實(shí)際的能力:由于土木工程沒有標(biāo)準(zhǔn)性參照,在施工過程中,只能依據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)個(gè)性工程進(jìn)行設(shè)計(jì)與建設(shè),因此,要求土木工程人員將理論知識(shí)轉(zhuǎn)移到實(shí)踐之中,根據(jù)不同的工程利用不同的原理。計(jì)算機(jī)能力:在信息技術(shù)的刺激下,面對(duì)復(fù)雜的土木工程,土木工程人員必須具備強(qiáng)硬的計(jì)算機(jī)能力,運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、優(yōu)化與選擇方案,模擬結(jié)構(gòu)試驗(yàn),進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。社?huì)組織能力:土木工程的規(guī)模性特征,不僅要求實(shí)現(xiàn)工程內(nèi)部人力資源的優(yōu)化,而且要協(xié)調(diào)施工集團(tuán)與社會(huì)之間的關(guān)系,尤其在一些關(guān)鍵性的利益問題上,需要土木工程人員發(fā)揮紐帶鏈接的作用,因此,要保證土木工程正常施工,必須具備一定的社會(huì)組織能力。其三,素質(zhì)結(jié)構(gòu)。人文素質(zhì):土木工程影響到社會(huì)、環(huán)境、資源等各個(gè)因素,這就要求土木工程人員樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念,提升社會(huì)責(zé)任感,端正自身行為,以此保證土木工程綜合效益的實(shí)現(xiàn)。職業(yè)素質(zhì):土木工程施工環(huán)境差、工作負(fù)荷大,這就對(duì)工作人員的職業(yè)素質(zhì)以及個(gè)人素質(zhì)提出了更高要求,因此,工作人員必須以良好的職業(yè)道德和個(gè)人精神,來支撐土木工程質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。
三、土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式的完善途徑
土木工程的特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)代土木工程人才的培養(yǎng)提出新挑戰(zhàn),專業(yè)型、復(fù)合型的社會(huì)人才為改善人才培養(yǎng)模式提供了標(biāo)準(zhǔn)參照,因此,在教育教學(xué)中,要以調(diào)整課程結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、關(guān)注操作實(shí)踐等手段,來實(shí)現(xiàn)人才的培養(yǎng)。
1、優(yōu)化課程體系
系統(tǒng)性、專業(yè)性的課程體系是展開教學(xué)的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)教學(xué)中,土木工程專業(yè)課程設(shè)置具有狹隘性,其僅僅涉及到建筑工程、巖石工程、交通工程、橋梁建筑等,雖然具有較強(qiáng)的專業(yè)性,但是,其綜合性不強(qiáng),因此,在課程設(shè)置中,要進(jìn)行綜合性知識(shí)的設(shè)置,并以專業(yè)走向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)專業(yè)課程的選擇。其一,落實(shí)基礎(chǔ)教學(xué)。基礎(chǔ)知識(shí)是學(xué)生展開深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),在課程設(shè)置中,尤其在低年級(jí)教育中,要以全面化的知識(shí)豐富學(xué)生的認(rèn)識(shí),不僅要開設(shè)專業(yè)課程,而且要將經(jīng)濟(jì)學(xué)、法律、管理學(xué)等相關(guān)性的課程融入其中,促使學(xué)生適應(yīng)土木工程綜合性的特征。其二,提升專業(yè)教學(xué)。在土木工程個(gè)性化特征的影響下,學(xué)生的專業(yè)能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力被提升,這就要求關(guān)注專業(yè)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué),以專而精的專業(yè)課程提升學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和技能,使學(xué)生了解土木工程師可能遇見的問題,并盡可能提出相應(yīng)的解決方案。
2、精選教學(xué)內(nèi)容
土木工程教學(xué)內(nèi)容較多,這提升了學(xué)習(xí)難度,在教學(xué)中,要做到重點(diǎn)教學(xué),避免眉毛胡子一把抓。其一,選擇重點(diǎn)內(nèi)容。在內(nèi)容選擇中,要將實(shí)用強(qiáng)的內(nèi)容作為首選,如勘探技術(shù)、施工設(shè)計(jì)、建筑工程等,舍棄那些與生活實(shí)際相距較遠(yuǎn)的內(nèi)容,這不但減少了教學(xué)容量,而且增強(qiáng)知識(shí)的實(shí)用性。其二,創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容。市場環(huán)境下,土木工程特點(diǎn)發(fā)生了顯著變化,注入了一定的新元素,而且這些元素在今后將繼續(xù)影響土木工程發(fā)展,因此,在教學(xué)中,要將這些內(nèi)容補(bǔ)充到教學(xué)之中,如計(jì)算機(jī)技能、市場發(fā)展趨向、勘探新技術(shù)等,以便于學(xué)生應(yīng)對(duì)將來的土木工程市場。
3、轉(zhuǎn)變教學(xué)模式
傳統(tǒng)的教學(xué)模式基于教師力量的發(fā)揮,而并沒有關(guān)注到學(xué)生的主體性,這就影響了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提升,再者,單一的知識(shí)型、技能型教學(xué),使得能力和素質(zhì)教育被放置于教育教學(xué)的邊緣,這就造成學(xué)生片面化的發(fā)展,進(jìn)而不能適應(yīng)土木工程綜合性的要求,因此,在教學(xué)中,必須轉(zhuǎn)變教學(xué)模式,關(guān)注學(xué)生的主體地位,堅(jiān)持素質(zhì)教育。其一,多模并用,強(qiáng)化實(shí)踐。在基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)中,強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)能力,以問題教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生思考,并針對(duì)學(xué)生提出的問題進(jìn)行解答;在技能教學(xué)中,關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐能力,以綜合性大作業(yè)、專業(yè)性設(shè)計(jì)等,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)理論的理解力;以案例教學(xué)、試驗(yàn)教學(xué)、場景教學(xué)等方式,提升學(xué)生的理論知識(shí)應(yīng)用能力;以專題討論、專家講座、研究小組等形式,提升學(xué)生的合作力、言語表達(dá)力、展示力;以競爭活動(dòng)、課外實(shí)踐、培訓(xùn)實(shí)習(xí)等方式,促使學(xué)生獲得直接經(jīng)驗(yàn)。其二,以生為本。學(xué)生個(gè)體差異性突出,在教學(xué)中,要根據(jù)學(xué)生的能力特征、興趣愛好、思維走向等進(jìn)行多元化教學(xué),既要關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),提升學(xué)生的基礎(chǔ)掌握能力,又要把握學(xué)生的個(gè)性特征,通過層次化教學(xué)、一對(duì)一教學(xué)、輔導(dǎo)教學(xué)、小組教學(xué)、個(gè)性評(píng)價(jià)等方式,促使不同層次的學(xué)生獲得能力性和素質(zhì)性的發(fā)展,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生的發(fā)展和學(xué)生發(fā)展的全面性。
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)過程中,調(diào)度學(xué)生,講解施工過程的具體問題。通過學(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)。
四、現(xiàn)代土木工程發(fā)展趨勢(shì)
1.工程中使用的原材料逐漸向高性能材料發(fā)展
鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展,美國、日本、俄羅斯等國開始將屈服點(diǎn)為700N/mm2以上的鋼材列入了規(guī)范。高性能的混凝土及其它復(fù)合材料也在向輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方向發(fā)展。
2.環(huán)境工程
在工程建設(shè)中,土木工程與環(huán)境工程融為一體,環(huán)境問題尤其是氣候變異的影響越來越受到重視。海水上升、水污染、沙漠化等問題均與人類的生存發(fā)展息息相關(guān),同時(shí)也和土木工程有著必然的聯(lián)系。因此,工程建設(shè)過程中的噪音、振動(dòng)等都是土木工程師必須要考慮的主要問題。
3.發(fā)展高新技術(shù),應(yīng)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
近年來,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,推動(dòng)了土木工程的革命性變化。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)通過在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器,科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù),這就延長了結(jié)構(gòu)的使用壽命,也基本解決了建筑過快老化損壞,實(shí)現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。
總結(jié):
適應(yīng)于現(xiàn)代土木工程個(gè)性化和綜合性的特點(diǎn),現(xiàn)代土木工程人才培養(yǎng)模式必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式,關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)主體性的發(fā)揮,以培養(yǎng)專業(yè)型、復(fù)合型、技能型學(xué)生為目標(biāo),通過調(diào)整課程結(jié)構(gòu)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐人本教學(xué)、加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練等方式,來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)。
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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代土木工程;特點(diǎn);培養(yǎng)模式
前言
土木工程作為國家建設(shè)的一個(gè)重要工種,它在國內(nèi)的需求空間非常大,也是國家建設(shè)發(fā)展的重要基石。因此,了解土木工程的特點(diǎn),并針對(duì)這些特點(diǎn),對(duì)土木工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng),這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生能夠更快的適應(yīng)社會(huì)土木工程建設(shè)的相關(guān)工作,貼近土木工程市場的人才需求,成為企業(yè)需要的人才,更好地位社會(huì)土木工程建設(shè)服務(wù)。
一、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,現(xiàn)代的土木工程建設(shè)也跟以往的要求發(fā)生了很大的改變,他對(duì)科學(xué)技術(shù)含量的應(yīng)用也越來越高,在以往,很多時(shí)候土木工程建設(shè)需要依靠土木工程師平時(shí)積累的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行建設(shè),著重依賴于人力資源,而現(xiàn)代的土木工程,它需要通過調(diào)查、收集、分析大量數(shù)據(jù)后具體計(jì)算設(shè)計(jì)工程建設(shè)圖紙,會(huì)更多地依賴計(jì)算機(jī)計(jì)算、工程實(shí)地測量、地質(zhì)勘查、建筑設(shè)備、施工計(jì)算、工程機(jī)械等等多方面的綜合運(yùn)用。因此,為了響應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求,充實(shí)土木工程各個(gè)方面的理論知識(shí)知識(shí),不斷更新現(xiàn)代土木工程建筑行業(yè)里面的應(yīng)用技術(shù),使用各種科學(xué)技術(shù)、先進(jìn)科學(xué)設(shè)備更好地協(xié)助現(xiàn)代土木工程建設(shè)進(jìn)行?,F(xiàn)代土木工程的共同特點(diǎn)?,F(xiàn)代土木工程具有現(xiàn)代化、多樣化和科技化的特點(diǎn):
1、現(xiàn)代化?,F(xiàn)代社會(huì)信息高度發(fā)展,土木工程的專業(yè)化程度也越來越高,它對(duì)精確度的要求也比較高,對(duì)外觀以及建筑物承載能力都做出了要求,這樣就要求土木工程建設(shè)在實(shí)際工程操作中使用能夠通過各項(xiàng)數(shù)據(jù)來表示土木工程在實(shí)際工作中的操作,更有規(guī)范性。同時(shí)在土木工程的設(shè)計(jì)和建筑設(shè)施方面也需要緊跟時(shí)代潮流,更有現(xiàn)代化氣息,在外觀架構(gòu)設(shè)計(jì)、施工材料、工程設(shè)備上都需要更有現(xiàn)代化氣息。
2、多樣化。多樣化是指既要掌握土木工程的基礎(chǔ)理論知識(shí)、又要有土木工程的實(shí)際技術(shù)應(yīng)用能力、同時(shí)要有土木工程方面的創(chuàng)新能力;也是指在進(jìn)行工程施工時(shí),功能要求多樣化,施工設(shè)備、施工機(jī)械選擇多樣化。
3、科技化??萍蓟侵冈谕聊竟こ讨懈嗟娜谌肓松鐣?huì)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,如使用計(jì)算機(jī)模擬結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn),虛擬進(jìn)行,技術(shù)分析后得出最佳參數(shù)后再進(jìn)行實(shí)際操作,可以減少實(shí)際操作中造成的損失。
二、現(xiàn)代土木工程人才的培養(yǎng)模式
現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)影響了土木工程人才的專業(yè)技能培養(yǎng)方向,在現(xiàn)代社會(huì)對(duì)土木工程專業(yè)技術(shù)要求改變的同時(shí),對(duì)土木工程人才的培養(yǎng)也應(yīng)該跟上時(shí)代的步伐,適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求,展現(xiàn)出現(xiàn)代化、多樣化和科技化的特點(diǎn),在培養(yǎng)土木工程理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,同時(shí)要關(guān)注他在實(shí)際土木工程建設(shè)中的應(yīng)用能力,學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。這就對(duì)現(xiàn)代土木工程人才的培養(yǎng)模式提出了要求。
1、加強(qiáng)教師力量的投入。
教師是知識(shí)的第一傳播人,教師的自身素質(zhì)、知識(shí)掌握程度、教學(xué)能力直接影響到學(xué)生對(duì)土木工程相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)情況。教師的自身專業(yè)知識(shí)、教學(xué)方法、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)內(nèi)容,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情、知識(shí)的吸收程度、知識(shí)的應(yīng)用能力有著至關(guān)重要的作用,因此,加大教師方面的投入、強(qiáng)化師資力量,才能更好地幫助學(xué)生吸收土木工程相關(guān)知識(shí),幫助學(xué)生靈活運(yùn)用土木工程相關(guān)知識(shí),提升學(xué)生的綜合素質(zhì)能力,為以后走向社會(huì),進(jìn)入職場,進(jìn)行土木工程工作奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)以及實(shí)踐運(yùn)用能力。
2、優(yōu)化教學(xué)方式、改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容。
現(xiàn)代化土木工程是一門專業(yè)性很強(qiáng)的課程,也是一門更新速度非常快的學(xué)科,它的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效果及實(shí)用性。因此,在培養(yǎng)現(xiàn)代土木工程人才時(shí)不應(yīng)該教本宣科,只是死板的傳授教學(xué)內(nèi)容,而應(yīng)該及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,刪除一些已經(jīng)跟不上社會(huì)需求的技術(shù)內(nèi)容,引入比較現(xiàn)代化的技術(shù)知識(shí)和管理理念,并根據(jù)當(dāng)前社會(huì)土木工程整個(gè)行業(yè)的現(xiàn)狀,來設(shè)計(jì)適合社會(huì)發(fā)展需求的教學(xué)課程、教學(xué)方式,從而培養(yǎng)實(shí)用性土木工程人才,幫助學(xué)生能夠更深刻的理解土木工程理論知識(shí),為以后職場的實(shí)際應(yīng)用做好準(zhǔn)備工作。
3、加強(qiáng)土木工程的實(shí)踐,增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
馬克思說過:“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)”,土木工程相關(guān)技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)也是一樣的,只有不斷實(shí)踐,才能增強(qiáng)土木工程專業(yè)知識(shí)的掌握程度、才能深入理解理論知識(shí)、才能切切實(shí)實(shí)地把書本的知識(shí)、老師傳授的知識(shí)變成自己的知識(shí)、才能成為土木工程的專業(yè)人才。因此在培養(yǎng)土木工程人才時(shí),應(yīng)該強(qiáng)調(diào)幾個(gè)方面。首先,在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合,可以利用校企之間的合作,讓學(xué)生能夠定期在實(shí)踐環(huán)境中學(xué)習(xí)、檢驗(yàn)土木工程專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)程度,從而讓學(xué)生更加清晰地理解土木工程專業(yè)知識(shí),學(xué)習(xí)掌握土木工程專業(yè)的理論知識(shí),也為老師接下來的教學(xué)方向、教學(xué)指導(dǎo)指明方向;其次,強(qiáng)調(diào)學(xué)生親自試驗(yàn)的嘗試,在具有相關(guān)的軟硬件設(shè)施時(shí),鼓勵(lì)支持學(xué)生參與土木工程科學(xué)調(diào)研試驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,檢驗(yàn)學(xué)生的專業(yè)技能知識(shí),鍛煉學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力,提升學(xué)生的綜合素質(zhì),為以后的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
4、引入新的科學(xué)手段,靠近時(shí)展需求。
在社會(huì)土木工程實(shí)際建設(shè)中,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,那么,在培養(yǎng)土木工程專業(yè)人才上也要跟進(jìn)社會(huì)需求,采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)教學(xué)方法,利用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)施、把土木工程相關(guān)的前沿的科學(xué)技術(shù)、使用軟件都傳授給學(xué)生,如CAD、工程項(xiàng)目管理軟件設(shè)計(jì)等這些工程軟件傳授給學(xué)生,從而幫助學(xué)生能夠與時(shí)共進(jìn),為將來進(jìn)入社會(huì)及時(shí)適應(yīng)土木工程建設(shè)而提供先決條件。
5、轉(zhuǎn)變教學(xué)思路。教師的教和學(xué)生的學(xué)作為教學(xué)的兩個(gè)主體,傳統(tǒng)教學(xué)思路是以老師教導(dǎo)學(xué)生為主體,學(xué)生被動(dòng)吸收相關(guān)知識(shí)來進(jìn)行土木工程教學(xué)的,為了取得更好的學(xué)習(xí)效果,應(yīng)該轉(zhuǎn)換教學(xué)思路,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)土木工程相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生去思考、去發(fā)現(xiàn)、去探索土木工程專業(yè)學(xué)習(xí)中遇到的問題并自主運(yùn)用相關(guān)知識(shí)去解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、思考能力、創(chuàng)造能力。
土木工程人才的儲(chǔ)備對(duì)社會(huì)土木工程建設(shè)的發(fā)展進(jìn)度有著非常重要的影響力,只有儲(chǔ)備大量的綜合素質(zhì)強(qiáng)的后備人才,才能持續(xù)地推動(dòng)土木工程建設(shè)發(fā)展,為社會(huì)的進(jìn)步添磚加瓦。土木工程人才的培養(yǎng)模式?jīng)Q定了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,動(dòng)手操作能力,自身綜合素質(zhì)能力,因此,選擇貼近社會(huì)發(fā)展需求的土木工程人才培養(yǎng)模式對(duì)現(xiàn)代土木工程的建設(shè)有著至關(guān)重要的作用。
三.結(jié)論
在日新月異的現(xiàn)代,科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展,經(jīng)濟(jì)建設(shè)也跟著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展,他更強(qiáng)調(diào)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的時(shí)效性,工程建設(shè)設(shè)備的搭配使用能力,相關(guān)科學(xué)技術(shù)的使用能力、實(shí)踐操作的動(dòng)手能力。因此,在對(duì)土木工程專業(yè)人才進(jìn)行培養(yǎng)時(shí),要緊跟時(shí)展的步伐,貼近社會(huì)土木工程建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì),培養(yǎng)出更符合社會(huì)、更符合市場需求的土木工程專業(yè)人才。這就要求我們?cè)谂囵B(yǎng)土木工程人才時(shí)要轉(zhuǎn)變教學(xué)思路,利用科學(xué)的教學(xué)設(shè)施、設(shè)計(jì)科學(xué)合理的教學(xué)課程、重視學(xué)生的實(shí)踐操作,培養(yǎng)出理論知識(shí)扎實(shí)、實(shí)際動(dòng)手能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的現(xiàn)代土木工程人才。
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關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展;展望
引 言:土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng);也指工程建設(shè)的對(duì)象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場、海洋平臺(tái)、給水和排水以及防護(hù)工程等。
1 未來土木工程的發(fā)展
1.1指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
1.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化
土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個(gè)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(shè)計(jì),沒有好的工程實(shí)踐,一樣不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。 信息時(shí)代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會(huì)影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
1.3 主動(dòng)控制技術(shù)
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對(duì)周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
2 未來土木工程的發(fā)展
2.1 指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
城市規(guī)劃,建筑等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉,融合,互相支持,互相服務(wù)。土木工程內(nèi)部的次級(jí)學(xué)科也同時(shí)會(huì)在現(xiàn)實(shí)需要的推動(dòng)下產(chǎn)生出新的學(xué)科,如對(duì)城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學(xué)科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。不同次級(jí)學(xué)科的理論也會(huì)相互滲透,比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。
2.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化
土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個(gè)重要的組成部分。
信息時(shí)代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會(huì)影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
(1)全過程信息化
信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對(duì)工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對(duì)建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對(duì)策的決策等。
全過程信息化對(duì)今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全方位的實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)掌握整個(gè)建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對(duì)今后維護(hù)也大有幫助。
信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識(shí)。要使一個(gè)程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個(gè)土木工程過程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對(duì)這個(gè)問題。施工過程中也相當(dāng)注重對(duì)周圍環(huán)境的影響。
(3)主動(dòng)控制技術(shù)
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對(duì)周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
3 未來展望
3.1 指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
3.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化
這也是土木工程一個(gè)重要的組成部分。。
(1)全過程信息化
信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中。
(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個(gè)土木工程過程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對(duì)這個(gè)問題。對(duì)資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個(gè)方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個(gè)壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對(duì)環(huán)境的影響降到最小,同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
4 結(jié)束語:
在未來的土木工程研究中,需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強(qiáng)土木工程理論與技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)更大的突破。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號(hào):S969.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物,既要求高質(zhì)量和快速施工,又要求高經(jīng)濟(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動(dòng)土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。
1.1建筑材料方面。高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)已開始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價(jià)格過高,應(yīng)用范圍受到限制,因而尚待作新的探索 。另外,對(duì)提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續(xù)進(jìn)展。
1.2工程地質(zhì)和地基方面。建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能,不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工,還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇,對(duì)于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù),目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣,室內(nèi)分析試驗(yàn),這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要,急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。
1.3工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗(yàn)提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大,現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會(huì)引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等,這類工程的社會(huì)效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對(duì)于趨利避害要作全面的考慮。
1.4工程設(shè)計(jì)方面。人們努力使設(shè)計(jì)盡可能符合實(shí)際情況,達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統(tǒng)計(jì)來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值,研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時(shí)間、空間上的分布與統(tǒng)計(jì)規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖同作用的分析,進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論;同時(shí)發(fā)展運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)的高效能的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法等。
1.5工程施工方面。隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動(dòng)化、大型化發(fā)展,施工日益走向機(jī)械化和自動(dòng)化。同時(shí)組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法,日益走向科學(xué)化;有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣,不僅可以降低造價(jià)、縮短工期、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題,以建造過去難以施工的工程。
2 土木工程的發(fā)展趨勢(shì)
2.1指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
2.2工程實(shí)現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個(gè)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(shè)計(jì),沒有好的工程實(shí)踐,一樣不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。
2.2.1全過程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對(duì)工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對(duì)建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對(duì)策的決策等。這些也是主動(dòng)控制和智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。全過程信息化對(duì)今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全方位的實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)掌握整個(gè)建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對(duì)今后維護(hù)也大有幫助。
2.2.2可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。整個(gè)土木工程過程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對(duì)這個(gè)問題。對(duì)資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個(gè)方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個(gè)壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對(duì)環(huán)境的影響降到最小,同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對(duì)土木工程提出了新的要求。
關(guān)鍵詞:土木工程 發(fā)展 建筑
土木工程是人類歷史上年代最久遠(yuǎn)的“技術(shù)科學(xué)”,作為一種系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)活動(dòng),土木工程的實(shí)質(zhì)是生產(chǎn)的過程,是一種技術(shù)過程。土木工程也是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱,它既指工程建設(shè)的對(duì)象,即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施,也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。
一、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物,既要求高質(zhì)量和快速施工,又要求高經(jīng)濟(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動(dòng)土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。
1.建筑材料方面。高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)已開始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價(jià)格過高,應(yīng)用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對(duì)提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續(xù)進(jìn)展。
2.工程地質(zhì)和地基方面。建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能,不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工,還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇,對(duì)于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù),目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣,室內(nèi)分析試驗(yàn),這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要,急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。
3.工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗(yàn)提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大,現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會(huì)引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等,這類工程的社會(huì)效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對(duì)于趨利避害要作全面的考慮。
4.工程設(shè)計(jì)方面。人們努力使設(shè)計(jì)盡可能符合實(shí)際情況,達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統(tǒng)計(jì)來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值,研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時(shí)間、空間上的分布與統(tǒng)計(jì)規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖同作用的分析,進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論;同時(shí)發(fā)展運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)的高效能的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法等。
5.工程施工方面。隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動(dòng)化、大型化發(fā)展,施工日益走向機(jī)械化和自動(dòng)化。同時(shí)組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法,日益走向科學(xué)化;有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣,不僅可以降低造價(jià)、縮短工期、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題,以建造過去難以施工的工程。
二、未來土木工程的發(fā)展
1.指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
2.工程實(shí)現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個(gè)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(shè)計(jì),沒有好的工程實(shí)踐,一樣不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。
信息時(shí)代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會(huì)影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
2.1全過程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對(duì)工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對(duì)建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對(duì)策的決策等。這些也是主動(dòng)控制和智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。
全過程信息化對(duì)今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全方位的實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)掌握整個(gè)建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對(duì)今后維護(hù)也大有幫助。
2.2可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個(gè)土木工程過程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對(duì)這個(gè)問題。對(duì)資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個(gè)方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個(gè)壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對(duì)環(huán)境的影響降到最小,同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對(duì)土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護(hù),資源再利用,污染控制和全方位的質(zhì)量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的特性,從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始就注意了對(duì)青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護(hù),全路設(shè)計(jì)為封閉構(gòu)造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴(yán)格的控制了噪音污染。施工過程中也相當(dāng)注重對(duì)周圍環(huán)境的影響。
3.主動(dòng)控制技術(shù)。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對(duì)周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
土木工程當(dāng)今的發(fā)展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在.堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路,努力創(chuàng)新,土木工程定會(huì)走向新的高峰!
參考文獻(xiàn):
[1]楊家福.中國土木工程指南[M].1993:1-4.
【關(guān)鍵詞】土木工程;施工特點(diǎn);發(fā)展變化
土木工程是人類歷史上年代最久遠(yuǎn)的“技術(shù)科學(xué)”,作為一種系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)活動(dòng),土木工程的實(shí)質(zhì)是生產(chǎn)的過程,是一種技術(shù)過程。土木工程也是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱,它既指工程建設(shè)的對(duì)象,即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施,也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。
一、新國情下土木工程的施工特點(diǎn)
適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物,既要求高質(zhì)量和快速施工,又要求高經(jīng)濟(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動(dòng)土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。
1.建筑材料方面。高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)已開始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價(jià)格過高,應(yīng)用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對(duì)提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續(xù)進(jìn)展。
2.工程地質(zhì)和地基方面。建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能,不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工,還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇,對(duì)于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù),目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣,室內(nèi)分析試驗(yàn),這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要,急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。
3.工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗(yàn)提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大,現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會(huì)引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等,這類工程的社會(huì)效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對(duì)于趨利避害要作全面的考慮。
4.工程設(shè)計(jì)方面。人們努力使設(shè)計(jì)盡可能符合實(shí)際情況,達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統(tǒng)計(jì)來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值,研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時(shí)間、空間上的分布與統(tǒng)計(jì)規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖同作用的分析,進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論;同時(shí)發(fā)展運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)的高效能的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法等。
5.工程施工方面。隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動(dòng)化、大型化發(fā)展,施工日益走向機(jī)械化和自動(dòng)化。同時(shí)組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法,日益走向科學(xué)化;有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣,不僅可以降低造價(jià)、縮短工期、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)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(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
2.工程實(shí)現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很L的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個(gè)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(shè)計(jì),沒有好的工程實(shí)踐,一樣不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。
信息時(shí)代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會(huì)影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
2.1全過程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對(duì)工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對(duì)建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對(duì)策的決策等。這些也是主動(dòng)控制和智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。
全過程信息化對(duì)今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全方位的實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)掌握整個(gè)建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對(duì)今后維護(hù)也大有幫助。
2.2可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個(gè)土木工程過程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對(duì)這個(gè)問題。對(duì)資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個(gè)方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個(gè)壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對(duì)環(huán)境的影響降到最小,同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對(duì)土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護(hù),資源再利用,污染控制和全方位的質(zhì)量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的特性,從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始就注意了對(duì)青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護(hù),全路設(shè)計(jì)為封閉構(gòu)造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴(yán)格的控制了噪音污染。施工過程中也相當(dāng)注重對(duì)周圍環(huán)境的影響。
3.主動(dòng)控制技術(shù)。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對(duì)周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
三、結(jié)束語
土木工程當(dāng)今的發(fā)展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在.堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路,努力創(chuàng)新,土木工程定會(huì)走向新的高峰!
參考文獻(xiàn)
[1]李麗萍.工程結(jié)構(gòu)評(píng)估與實(shí)荷堆載檢驗(yàn)[J].建筑結(jié)構(gòu)2000.