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土木工程建造技術

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土木工程建造技術

土木工程建造技術范文第1篇

關鍵詞:建筑材料; 發(fā)展; 土木工程; 影響

中圖分類號:S969 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2015)02-177-001

土木工程是指一切和水、土、文化有關的基礎建設的計劃、建造和維修的統(tǒng)稱。一般的土木工程項目包括:道路、水務、渠務、防洪工程及交通等。

土木工程是伴隨著人類社會的發(fā)展而發(fā)展起來的,它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經濟、文化、科學、技術發(fā)展的面貌,因而土木工程也就成為社會歷史發(fā)展的見證之一。而建造工程設施的物質基礎是土地、建筑材料、建筑設備和施工機具。借助于這些物質條件,經濟而便捷地建成既能滿足人們使用要求和審美要求,又能安全承受各種荷載的工程設施,是土木工程學科的出發(fā)點和歸宿。

對土木工程的發(fā)展起關鍵作用的,首先是作為工程物質基礎的土木建筑材料,其次是隨之發(fā)展起來的設計理論和施工技術。每當出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時,土木工程就會有飛躍式的發(fā)展。從歷史來看,建筑材料的發(fā)展促進了土木工程的三次飛躍式發(fā)展。

一、磚和瓦的出現(xiàn)和使用是土木工程的第一次飛躍

人們在早期只能依靠泥土、木料及其他天然材料從事營造活動。大致在新石器時代,原始人為避風雨、防獸害,利用天然的掩蔽物,例如山洞和森林作為住處,并逐漸使用簡單的木、石、骨制工具,伐木采石,以粘土、木材和石頭等,模仿天然掩蔽物建造居住場所,開始了人類最早的土木工程活動。隨著生產力的發(fā)展,農業(yè)、手工業(yè)開始分工。中國在公元前十一世紀的西周初期制造出瓦,最早的磚出現(xiàn)在公元前五世紀至公元前三世紀戰(zhàn)國時的墓室中。磚和瓦具有比土更優(yōu)越的力學性能,可以就地取材,而又易于加工制作,使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。

磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術得到了飛速的發(fā)展。直至18~19世紀,在長達兩千多年時間里,磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,為人類文明作出了巨大貢獻,甚至在目前還被廣泛采用。在構造方面,形成木構架、石梁柱、券拱等結構體系;在工程內容方面,有宮室、陵墓、廟堂,還有許多較大型的道路、橋梁、水利等工程。如中國在西周時代已出現(xiàn)陶制房屋版瓦、筒瓦、人字形斷面的脊瓦和瓦釘,解決了屋面防水問題。磚和瓦的出現(xiàn),使土木工程材料由天然材料進入了人工生產階段,為較大規(guī)模建造土木工程創(chuàng)造了基本條件。

二、鋼材的大量應用是土木工程的第二次飛躍

十七世紀70年代開始使用生鐵、十九世紀初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋,這是鋼結構出現(xiàn)的前奏。于是適應發(fā)展需要的鋼結構得到蓬勃發(fā)展。除應用原有的梁、拱結構外,新興的桁架、框架、網(wǎng)架結構、懸索結構逐漸推廣,出現(xiàn)了結構形式百花爭艷的局面。

建筑物跨徑也從磚結構、石結構、木結構的幾米、幾十米發(fā)展到鋼結構的百米、幾百米,直到現(xiàn)代的千米以上。于是在大江、海峽上架起大橋,在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔,甚至在地面下鋪設鐵路,創(chuàng)造出前所未有的奇跡。

為適應鋼結構工程發(fā)展的需要,在牛頓力學的基礎上,材料力學、結構力學、工程結構設計理論等就應運而生。施工機械、施工技術和施工組織設計的理論也隨之發(fā)展,土木工程從經驗上升成為科學,在工程實踐和基礎理論方面都面貌一新,從而促成了土木工程更迅速的發(fā)展。

三、混凝土的出現(xiàn)和使用是土木工程的第三次飛躍

十九世紀20年代,波特蘭水泥制成后,混凝土問世了。十九世紀中葉以后,鋼鐵產量激增,隨之出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型的復合建筑材料,其中鋼筋承擔拉力,混凝土承擔壓力,發(fā)揮了各自的優(yōu)點。二十世紀初以來,鋼筋混凝土廣泛應用于土木工程的各個領域。

從三十年代開始,出現(xiàn)了預應力混凝土。預應力混凝土結構的抗裂性能、剛度和承載能力,大大高于鋼筋混凝土結構,因而用途更為廣泛。土木工程進入了鋼筋混凝土和預應力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時期?;炷恋某霈F(xiàn),給建筑物帶來了新的經濟、美觀的工程結構形式,使土木工程產生了新的施工技術和工程結構設計理論。這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。

由此可見,建筑材料的發(fā)展對土木工程的發(fā)展影響巨大,預計隨著新型建筑材料的蓬勃發(fā)展和未來對建筑的多方面要求,必然引起土木工程的再次飛躍發(fā)展。

四、從建筑材料發(fā)展看土木工程的發(fā)展趨勢

現(xiàn)代土木工程的特點是:適應各類工程建設高速發(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、設備現(xiàn)代化的建筑物。既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科不斷發(fā)展。

隨著建筑需求的提高,大量高強輕質的新材料不斷出現(xiàn)。比如鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。而對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,也已取得顯著成果,而且還仍繼續(xù)進展。

目前,鋼結構發(fā)展迅速。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構相比,鋼結構由于本身的自重較輕,強度較高,在經歷震動時不僅不會發(fā)生太大的位移變形,反而還可以削弱地震波,從根本上確保了建筑的安全性。而且鋼結構承載力高、密閉性好、節(jié)能減排、綠色環(huán)保,同時鋼結構比傳統(tǒng)結構更易拆除且用料省、回收利用率高,墻體也多用環(huán)保材料如防火涂料、節(jié)能磚等,因此降低了鋼鐵污染所帶來的高風險。另外,由于鋼結構的自身優(yōu)勢,其多用于超高層、超大跨度的建筑中,不但拓展了人們的生存空間,提高了人們的生活質量,也緩解了人多地少的矛盾,符合可持續(xù)發(fā)展的理念,是名副其實的綠色建筑。

從總體上說,鋼結構建筑代表了未來的建筑發(fā)展新模式,體現(xiàn)了綠色環(huán)保、舒適美觀、布局獨特、抗震性能優(yōu)良等理念,符合我國建筑產業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求,是我國現(xiàn)代化建筑發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻:

土木工程建造技術范文第2篇

1.1校企密切合作,共商人才培養(yǎng)方案

為滿足區(qū)域經濟發(fā)展對土木工程專業(yè)人才的需求,校企聯(lián)合,優(yōu)化教學計劃的方向模塊必將成為地方高校土木工程專業(yè)發(fā)展的必由之路。地方高校土木工程專業(yè)應該始終以服務地方經濟建設為辦學宗旨,以培養(yǎng)高素質“應用型”工程技術人才為辦學目標,深入用人單位廣泛開展調查研究,深入分析研究本行業(yè)人才需求狀況,準確把握用人單位對人才素質、能力和知識結構的要求,進一步密切與用人企業(yè)的聯(lián)系,與企業(yè)合作共同確定人才培養(yǎng)方案。根據(jù)上述指導思想,鹽城工學院土木工程學院2011年的教學計劃中,吸收和借鑒國內外工程教育的先進經驗,緊密結合當前國內“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求,在廣泛征求用人單位意見的基礎上,設計了“2.75+1.25”的土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃,把4年的培養(yǎng)過程分成兩個部分:“2.75”指在校進行理論課程和部分實踐課程的學習時間,“1.25”指在校內實驗實訓和在企業(yè)學習的時間,以實踐訓練為主,包含部分專業(yè)技能課程,使學生在提高工程實踐能力的同時,盡早與用人單位接觸,適應用人單位的要求,縮短企業(yè)對人才培養(yǎng)的周期。事實證明“校企密切合作,共商人才培養(yǎng)方案”的實施,密切了校企關系,提高了辦學質量,為高素質“應用型”人才的培養(yǎng)奠定了堅實的基礎。

1.2力學材料并重,構筑課程教學體系

力學是構建土木工程學科重要的理論工具,材料是土木工程技術創(chuàng)新的動力和源泉,力學和材料是培養(yǎng)學生建造能力的基礎。設置以力學為中心的課程群,既聯(lián)系到數(shù)學和物理,又聯(lián)系到結構和巖土工程,強化力學課程群的教學,即強化專業(yè)基礎中主干課的教學。當代新型建筑材料不斷涌現(xiàn),種類豐富的建筑材料應用于結構,將產生新型結構體系,種類豐富的建筑材料應用于施工,將產生新構造、新工藝、新技術,材料類課程對于土木工程來說十分重要。為此,改革“土木工程材料”和“土木工程施工”等課程,增加“新材料性能測試”設計性、開放性試驗課程,增加“趣味結構力學實驗”和“新材料結構模型創(chuàng)新實踐”的選修課程十分必要。基于此,地方高校必將培養(yǎng)出基礎扎實、富有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的“應用型”人才。

1.3遵循“卓越計劃”,鍛造學生建造能力

以實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”為導向,構建“建造能力”的培養(yǎng)模式。為了適應地方經濟發(fā)展對人才的需求,建立和完善產學研合作關系,校企共建穩(wěn)定的校外課堂,建設校外課堂教學的師資隊伍和基礎設施,那么建立一套公正、合理、準確、全面的學生成績評價制度則更為重要。在人才培養(yǎng)過程中,注重以實際工程項目為載體,圍繞項目的策劃、設計、實施和運行等環(huán)節(jié),開展以小組為單位的學習、研究工作,解決工程實際問題,完成工程建設任務。同時,在此過程中培養(yǎng)學生的團隊精神,提高學生的學習能力,讓學生領會從事工程師崗位的工作方法。因而以“土木工程施工”、“工程項目管理”和“建造技術與管理”等課程教學模式為試點,努力鍛造學生的建造能力。

1.4培養(yǎng)引進并舉,優(yōu)化師資隊伍

以高水平、工程型教師隊伍建設為保障,提高師資隊伍的科研水平和解決工程實際問題的能力。地方高校應該積極采取培養(yǎng)和引進相結合的措施,努力加強師資隊伍建設。教師隊伍建設是地方高校土木工程專業(yè)“應用型”人才培養(yǎng)的核心之一,在一批國家和省市級科研項目的基礎上,采取多種方式鼓勵教師承擔科研項目,促進教師專業(yè)水平的提高。同時,聘請企業(yè)中高水平的技術人員到學校擔任兼職教師,派送專任教師隊伍中年輕博士去企業(yè)鍛煉,解決工程技術難題,提高實踐創(chuàng)新能力。通過科學研究和參與工程實踐攻關相結合,地方高校一定能夠建設一支高水平“工程型”的教師隊伍。

1.5完善評價體系,保障人才培養(yǎng)質量

地方高校應以教學管理制度為依據(jù),努力完善教學管理與監(jiān)控機制。在認真執(zhí)行學校各項教學管理制度的基礎上,根據(jù)土木工程的特點,積極改進并完善教學質量保證體系,該體系分為教學質量管理系統(tǒng)和教學質量信息系統(tǒng)兩部分。鹽城工學院土木工程教學質量管理系統(tǒng)由兩個亞系統(tǒng)組成:一是分管本科教學工作的副院長→學院教務科→系(中心)→教師(實驗技術人員);另一個是分管學生工作的書記→學生科→輔導員、班主任→學生班干部→學生。這是一個逐層向下監(jiān)控,逐層向上負責的質量管理系統(tǒng)。而教學質量信息系統(tǒng)包括質量信息的采集、處理與反饋等,正是由于鹽城工學院土木工程專業(yè)持續(xù)完善了質量評價體系,因而其人才培養(yǎng)質量顯著提高,其成功經驗可為地方高校土木工程專業(yè)的教學改革提供借鑒和啟迪。

二、突出特色,理論與實踐并重,造就高素質人才

由于地方高校土木工程專業(yè)以培養(yǎng)“基礎實、技能強、素質高”的“應用型”高級土木工程專業(yè)人才為目標,因而地方高校更應“重基礎理論、重創(chuàng)新精神、強實踐技能、強綜合素質”的人才培養(yǎng)模式,優(yōu)化課程結構體系,貼近地方建筑實際,夯實專業(yè)理論基礎,突出建造能力的培養(yǎng)。每個地方高校都有其自身發(fā)展歷史,具有一定的特點、特色,因而突出特色,理論與實踐并重必將成為土木工程專業(yè)建設的必由之路。鹽城工學院2005年土木工程專業(yè)成為學校“小范圍、大幅度”四個試點改革專業(yè)之一,2009年通過江蘇省特色專業(yè)建設點驗收,成為省級特色專業(yè),2010年成為國家特色專業(yè)建設點,形成了比較完善并具有一定特色的教學計劃和課程體系,為學校土木工程專業(yè)建設奠定了良性循環(huán)基礎。

2.1理論教學夯實專業(yè)基礎

地方高校土木工程學院應該在院長領導下,由學院分管教學的副院長、專業(yè)系主任與企業(yè)專家共同制訂各專業(yè)教學計劃。力學和材料科學作為從事土木工程工作的重要理論基礎,在教學計劃中處于十分重要的位置。土木工程專業(yè)通過搭建“五大力學”(理論力學、材料力學、結構力學、土力學和水力學)與土木工程材料并重的教學平臺,來體現(xiàn)“力學材料并重”的理論教學特征。同時將“彈性力學”和“新型建筑材料”列為選修課,以適應行業(yè)發(fā)展需求,拓寬學生知識面,為學生未來發(fā)展打下一定基礎,并且突出特色,努力編寫適合自身土木工程專業(yè)發(fā)展的精品課程。如《工程力學》、《結構力學》和《土木工程材料》等。

2.2實踐教學突出建造能力

地方高校土木工程專業(yè)大多數(shù)學生畢業(yè)后將在施工一線工作,具有出眾的建造能力是該專業(yè)畢業(yè)生受用人單位歡迎的重要原因。一方面,地方高校要注重加強內涵建設,不斷完善實驗條件,強化學生建造能力的培養(yǎng);在實踐教學中,讓學生深入生產一線,與建筑工人打成一片,學在工地、吃在工地、住在工地,強化設計能力,積累施工經驗,由工地對學生進行考核,由工人對學生作出評價,在工地工程師與學校教師共同指導下完成實踐教學任務。另一方面,地方高校應該對照行業(yè)標準和注冊建造師的培養(yǎng)標準,努力創(chuàng)造條件在校內搭建施工實訓現(xiàn)場,通過學生自主設計、自行搭設模板和腳手架等,培養(yǎng)學生的實踐動手能力。

2.3通識課程體現(xiàn)素質培養(yǎng)

地方高校還應高度重視教書育人理念的確立,高度重視優(yōu)良學風的形成,高度重視學生自主學習能力和綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。只有通過通識課程、公共課程的開設以及學生課外活動的安排,才可培養(yǎng)學生良好的綜合素質。例如,通過國家法律法規(guī)以及與環(huán)境保護等方面課程的學習,培養(yǎng)學生的法律意識、質量意識、環(huán)保意識、節(jié)能意識;通過參與企業(yè)項目和現(xiàn)場教學,培養(yǎng)學生的工程意識,提高學生的實踐能力;通過實施全方位、多層次的藝術素質教育,拓展學生的人文藝術修養(yǎng)等。

三、落實畢業(yè)設計目標,切實踐行“應用型”人才培養(yǎng)

畢業(yè)設計是工科專業(yè)教學質量的集中體現(xiàn),是指導學生綜合運用所學的基礎理論、專業(yè)知識和基本技能,分析解決實際問題,使學生得到從事實際工作所必需的基本訓練和進行科學研究工作的初步能力。與一般教學實踐環(huán)節(jié)相比,有其顯著的特點,它是畢業(yè)前最后的綜合訓練階段,是學生學習、研究和實踐成果的全面總結。土木工程專業(yè)的畢業(yè)設計應注重工程實踐性、適用性,特別是以培養(yǎng)“應用型”人才為主旨的地方本科院校,更應根據(jù)學生的特點和條件,選擇合理的畢業(yè)設計題目,鼓勵學生到設計、施工或監(jiān)理單位實習,以提高其實踐能力。

3.1精心組織,嚴格遴選畢業(yè)設計指導教師

地方高校土木工程專業(yè)應該嚴格遴選畢業(yè)設計指導教師,畢業(yè)設計(論文)指導教師應由具有實際設計(科研)工作背景和有指導經驗的中級職稱以上相關專業(yè)的教師、工程技術人員擔任,為了進一步落實“應用型”人才培養(yǎng)方案,應該適當增加校外指導教師的比例,特別是聘請理論和實際工作經驗豐富的高級工程技術人員。基于此,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和一絲不茍的工作作風。

3.2把握關鍵程序,提升畢業(yè)設計質量

畢業(yè)設計開題、中期檢查和畢業(yè)設計答辯為畢業(yè)設計的關鍵步驟,決定著地方高校土木工程專業(yè)畢業(yè)設計的總體質量。通過畢業(yè)設計開題報告,學生查閱文獻資料,了解選題的研究背景和已有成果;通過中期檢查則可督促教師的指導進度,檢查學生畢業(yè)設計內容的正確性,考核教師和學生在畢業(yè)設計中的總體表現(xiàn),提出整改意見,為畢業(yè)設計順利展開提供保證;通過畢業(yè)答辯,完成對學生整個畢業(yè)設計的全面評價,也是對指導教師的最終考核。總之,通過以上關鍵程序,可以切實把握地方高校土木工程專業(yè)“應用型”人才培養(yǎng)的最后一關,為社會輸送合格的土木工程建設者。

四、結語

土木工程建造技術范文第3篇

關鍵詞:現(xiàn)代科學技術革命土木工程

中圖分類號:S969.1文獻標識碼:A文章編號:

引言

當代的科學革命和技術革命不僅產生了高技術,而且改變了整個科學技術的形象,使科學技術步入了大科學時代。土木工程這一綜合性學科隨著時代的步伐與自身的發(fā)展在這場科學革命和技術革命中也發(fā)生了根本性的變革。土木工程的發(fā)展沿革告訴我們,大科學時代已經到來,要用辨證唯物主義的觀點對土木工程發(fā)展中提出的一系列問題作出科學的分析、判斷和預測,就必須建立與大科學時代相適應的大科學觀。

1.現(xiàn)代土木工程的特點

現(xiàn)代土木工程的特點是:適應各類工程建設高速發(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、設備現(xiàn)代化的建筑物。既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。

高強輕質的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,已取得顯著成果,而且還仍繼續(xù)進展。

建設地區(qū)的工程地質和地基的構造,及其在天然狀態(tài)下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的為適應現(xiàn)代化大型建筑的需要,急待利用現(xiàn)代科學技術來創(chuàng)造新的勘察方法。

以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設施的規(guī)模日益擴大,現(xiàn)在已有必要也有可能運用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩會引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡和農業(yè)生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。

隨著土木工程規(guī)模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發(fā)展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統(tǒng)工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續(xù)趨向結構和構件標準化和生產工業(yè)化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題,以建造過去難以施工的工程。

2.現(xiàn)代科學技術革命對土木工程的影響剖析

2.1 現(xiàn)代科學技術革命的結果是“知識經濟”時代的到來經過幾次重大的科學革命、技術革命的推動, 人類社會逐漸由農業(yè)經濟、工業(yè)經濟而步入后工業(yè)經濟時代, 也就是“知識經濟”時代。知識經濟, 是相對于農業(yè)經濟、工業(yè)經濟的一個概念。它指的是科學技術( 知識) 作為一種生產要素, 從來沒有像今天這樣, 以巨大的威力和越來越短的更新周期, 深刻地影響著經濟和社會的發(fā)展, 改變著人類的生活。在農業(yè)社會, 土地資源在經濟發(fā)展中居于首要地位; 在工業(yè)社會, 生產工具居于重要的地位; 但在知識經濟時代, 經濟發(fā)展的主要因素己不再是資本和勞動力, 而是知識的生產、傳播、應用和創(chuàng)新。

2.2 “知識經濟”的基石和支柱是高新技術及其產業(yè)高新技術一詞源于美國, 人們對其有多種不同的理解。通常認為, 高新技術是指那些對一國軍事、經濟有重大影響, 具有較大社會意義, 能形成產業(yè)的新技術或尖端技術; 或是指基本原理主要是建立在最新科學成就基礎上的技術。高新技術主要包括信息技術、新材料技術、生物技術、新能源技術、空間技術

以及海洋技術。土術工程學科的發(fā)展, 無論是理論研究、實驗技術、施工工藝還是建筑材料都離不開高新技術的推動, 尤其需要信息技術、新材料技術、生物技術、新能源技術、空間技術以及海洋技術的引導和應用; 同時, 土木工程學科的發(fā)展, 也在各方面對高新技術提出要求, 促進了高新技術的發(fā)展。

2.3 高新技術與土木工程技術相互滲透

2.3.1信息技術己深入到包括土木工程領域在內的一切領域, 信息無處不在、無時不有; 土木工程同樣需要利用信息技術。例如計算機輔助工程設計, 計算機繪制工程圖紙, 計算機模擬工程荷載, 建筑物變形監(jiān)測需要用到傳感和控制技術等。

2.3.2要建造高質量的各種類型建筑物或構筑物, 沒有新材料的出現(xiàn)和應用是不可想象的。例如高性能隔聲隔熱材料, 輕質高強磚和混凝土, 自動防腐金屬材料, 防塵防輻射材料等。

2.3.3利用生物技術延長建筑物壽命, 增強防腐防破壞功能。例如, 利用細菌技術可增加在海水、酸堿鹽等腐蝕性環(huán)境工作中的混凝土、鋼材抵抗腐蝕的能力, 從而延長建筑物的壽命; 利用種草植樹可防路基滑坡等等。另外, 利用生物技術還可減輕或消除施工帶來的污染。

2.3.4利用新能源技術。例如, 用太陽能或人造月亮照明, 而不用常規(guī)的電力照明, 再配以阻燃技術可防止建筑物火災的發(fā)生。

2.3.5在空間技術方面, 從理論和技術上研究失重狀態(tài)下修造建筑物。例如, 在月球上修建基地, 在缺水失重或超重的其他星球上修造建筑物等。

2.3.6在海洋技術方面, 現(xiàn)在有人提出修造“海底城市”這一設想, 這對解決全球人炸、資源短缺、環(huán)境污染等嚴重問題來說, 是有希望的探索。人類要想在海洋中生活, 首先要設計建造水下房屋, 這就對土木工程學科提出了難題,據(jù)了解, 目前, 只有法、美、日等少數(shù)國家進行過初步研究。

2.4 高新技術與土木工程技術相互促進

土木工程( C ivilE ngineering) , 也稱土木工程學科( 或土木工程技術) , 是指運用數(shù)學、物理、化學、生物等基礎科學知識, 力學、材料等技術科學知識以及土木工程方面的專門技術知識來研究、設計、修建各種建筑物和構筑物的

一門學科( 或技術) 。中國國務院學術委員會在學科簡介中定義為: 土木工程是建造各類工程設施的科學技術的總稱, 它既指工程建設的對象, 即建在地上、地下、水中的各種工程設施, 也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養(yǎng)、維修技術。土木工程是一種與人們的“衣、食、住、行”有著密切關系的工程。其中與“住”的關系是直接的, 因為要解決住的問題必須建造各種類型的房屋; 與“衣、食、行”的關系既有直接的一面, 也有間接的一面?!耙?、食、住、行”是人們從事包括高新技術活動在內的一切物質和精神活動的基礎, 因此土木工程技術是高新技術的基礎; 并且, 隨著時代的發(fā)展, 科技的進步, 人民生活水平的提高, 對“衣、食、住、行”的質量提出了越來越高的要求。

3.結束語

當代世界是一個開放的世界, 當代社會是一個開放的社會; 在知識經濟時代, 在實行市場經濟的中國, 包括土木工程學科在內的任何科學研究都不可能關在屋里進行, 更不可能獨自在房間里取得成功??茖W家是從事“認識自然”工作的, 他們的約束僅僅是自然規(guī)律; 而工程技術人員是從事“改造自然”或稱“協(xié)調自然”工作的, 他們的約束不僅是自然規(guī)律, 而且有包括經濟規(guī)律在內的社會規(guī)律。工程技術人員不可能不接觸社會, 不可能不與社會打交道。這就要求土木工程技術人員走出去, 到社會和市場上去, 尋找土木工程學科發(fā)展的支撐點和動力; 同時為土木工程學科的創(chuàng)新成果及時開拓市場, 獲取效益, 真正做到科技創(chuàng)新面向經濟建設, 經濟建設依靠科技創(chuàng)新??梢哉f, 沒有創(chuàng)新, 土木工程學科就會停滯不前而落后于時代; 沒有創(chuàng)新, 土木工程學科就無法應付知識經濟帶來的挑戰(zhàn), 就沒有生機和活力。

參考文獻:

[1]方從嚴,梁有峰,吳慶. 土木工程的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢綜述[J]安徽建筑工業(yè)學院學報(自然科學版), 2005,(02)

[2]孫世國. 21世紀土木工程發(fā)展趨勢芻議[J]北方工業(yè)大學學報, 2002,(03)

土木工程建造技術范文第4篇

關鍵詞:土木工程;結構減震;控制技術;方法探究

中圖分類號:S969文獻標識碼: A

一、土木工程結構減震的意義及價值

(一)土木工程結構減震是工程安全性的需要

土木工程結構減震技術發(fā)展三十度年來,已經取得卓越的工程學成就。由于現(xiàn)代土木工程涉及橋梁、道路、房屋、廠房、發(fā)射塔等一系列重要的公共建筑,其安全性必須受到嚴格保證。伴隨著現(xiàn)代地質科技的不斷發(fā)展,人們對地質結構以及不可抗力的風險越發(fā)重視,尤其是在遭遇了日本大地震、汶川大地震、智利大地震等一系列巨大的地質災害后,人愈發(fā)重視建筑抗震以及土木工程減震的重要性,所以現(xiàn)代土木工程對結構減震的需要越來越強烈。

(二)土木工程結構減震是確保建筑使用年限的需要

正如前述所說,建筑受到此類突發(fā)災害性影響帶來的生命財產損失是巨大的,對建筑自身使用壽命也帶來毀滅性的影響。但在一些受強風等氣象影響下的土木工程,其長期遭受風力震動的影響,也會大大減少建筑物的設計使用壽命,同時帶來極大地安全隱患。因此,土木功臣結構減震控制技術有利于延長和保證現(xiàn)代建筑的設計使用壽命,達到預期的社會和經濟效益。

二、土木工程結構減震控制方法研究現(xiàn)狀

(一)土木工程結構減震主動控制

主動控制技術在土木工程結構減震中主要使用主動質量阻尼器、主動支撐系統(tǒng)和主動拉索系統(tǒng)三大技術。主動控制是指在結構上利用外部能源,在工程結構遭受強烈振動時,向結構施加相應的輔助動力,繼而完成減小振動反應的過程。在由作動器、傳感器和控制器三部件組成的主動控制系統(tǒng)中,它能實現(xiàn)即時的改變控制力輸出方向,從而保證工程結構的穩(wěn)定。主動控制技術又根據(jù)檢測結構響應和外部刺激劃分為開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)以及開―閉環(huán)控制系統(tǒng)。

(二)土木工程結構減震被動控制

被動控制技術在土木工程結構減震中主要包括基礎隔震、調諧減震和耗能減震三個技術措施。被動控制技術顧名思義就是不借助外部動力源,反而使用減震、隔震的裝置設計來實現(xiàn)消耗和阻止震動能量。它由于易于設計、維護和構造,同時造價相比較低且不借助外界動力源等優(yōu)勢被廣泛推廣。早在1985年至1999年,日本就建成屬于基礎隔震技術的房屋700余棟,并且隨后將其推廣在橋梁建造中,而在被動控制中的調諧減震技術則主要使用在大型跨度橋梁的建造上,從而確保橋梁抗風防震系數(shù)的提高。

(三)土木工程結構減震混合控制

混合控制主要在土木工程結構減震中體現(xiàn)為主動質量阻尼與調諧減震的組合、主動控制與基礎隔震的組合以及主動控制與耗能減震技術組合?;旌峡刂剖墙⒃谥鲃涌刂婆c被動控制技術相結合的基礎之上,它繼承了前兩者抗震反應靈活、易于維護、成本合理的優(yōu)點,漸漸成為未來土木功臣結構減震領域的新方向。我國混合控制技術在南京電視塔的建造中得到有效發(fā)揮,其調諧液體阻尼系統(tǒng)與主動質量阻尼系統(tǒng)的結合有效地控制了該建筑的風振反應,實現(xiàn)了混合控制技術的工程價值。

三、土木工程結構減震控制方法的發(fā)展趨勢

筆者結合前面關于土木工程結構減震控制技術的詳細闡述,結合自身理論和實踐經驗認為,在未來結構減震控制技術將主要在一下幾個方面獲得重點研究和突破,因為這些關鍵點設計結構減震技術自身的發(fā)展需要。

(一)結構減震控制技術中模型構造優(yōu)化

土木工程結構減震是一項系統(tǒng)性的交叉學科,涉及基礎物理學科與工程學科的多個領域,其設計應用模型的優(yōu)化需要有經驗、高素質、專業(yè)技能強的工程師隊伍來共同搭建,加之土木工程結構減震面臨諸多復雜地質條件和氣象環(huán)境,所以結構減震模型的優(yōu)化絕非一日之功可以完成,需要長期大量的數(shù)據(jù)積累和理論研究的突破,才能有效實現(xiàn)結構減震控制技術的成熟發(fā)展與應用。

(二)結構減震控制技術應用設計系統(tǒng)軟件的商業(yè)開發(fā)

伴隨著社會對工程減震的重視程度日益加深,結構減震控制技術在土木工程上的使用將會得到極大地普及和推廣。因此研發(fā)適合現(xiàn)代土木工程設計的商業(yè)化軟件將是土木工程設計市場的需要,同時在智慧城市建設日益加深的大背景下,結構減震控制技術作為城市土木工程安全使用的需要必將進入新的發(fā)展階段,兒商業(yè)化設計結構減震控制軟件將提供一個良好的平臺,實現(xiàn)智慧城市與城市土木工程減震安全監(jiān)控的無縫對接。

(三)結構減震控制系統(tǒng)的綜合效益評價體系構建

土木工程結構減震控制技術伴隨著現(xiàn)代建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展,也漸漸從實驗室走向實體建筑應用中去,但面對廣大建筑企業(yè)尚未具體涉及該領域技術的應用,為了更好地推廣和促進結構減震控制系統(tǒng)的工程價值實現(xiàn),應該組織行業(yè)協(xié)會或者第三方科研機構對其結構減震技術設置相應指標考核體系,搭建安全性、經濟性、可控性等多方面的考評模塊,從而實現(xiàn)土木工程結構減震控制技術的產業(yè)化開發(fā)與應用。

四、結語:

通過筆者對土木工程結構減震控制技術的必要性闡述,結合對結構減震控制技術的詳細介紹,筆者結合社會發(fā)展趨勢和土木工程結構減震技術自身發(fā)展需要認為土木工程結構減震技術將在商業(yè)軟件開發(fā)、設計模型優(yōu)化、綜合效益評價體系搭建三大方向有所突破,另外筆者還認為伴隨著我國制造業(yè)創(chuàng)新升級的步伐,在土木工程結構減震裝備設計制造上也將會取得優(yōu)秀表現(xiàn)。

參考文獻:

[1]李勇軍、王英紅.工程結構減震控制技術的發(fā)展[J].遼寧工學院學報.2001(01).

土木工程建造技術范文第5篇

【關鍵詞】土木工程;施工特點;發(fā)展變化

土木工程是人類歷史上年代最久遠的“技術科學”,作為一種系統(tǒng)的產業(yè)活動,土木工程的實質是生產的過程,是一種技術過程。土木工程也是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱,它既指工程建設的對象,即建在地上、地下、水中的各種工程設施,也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養(yǎng)、維修等技術。

一、新國情下土木工程的施工特點

適應各類工程建設高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現(xiàn)代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。

1.建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續(xù)進展。

2.工程地質和地基方面。建設地區(qū)的工程地質和地基的構造及其在天然狀態(tài)下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現(xiàn)代化大型建筑的需要,急待利用現(xiàn)代科學技術來創(chuàng)造新的勘察方法。

3.工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設施的規(guī)模日益擴大,現(xiàn)在已有必要也有可能運用系統(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,會引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡和農業(yè)生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。

4.工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統(tǒng)計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態(tài)以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態(tài)設計法和結構優(yōu)化設計等理論;同時發(fā)展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。

5.工程施工方面。隨著土木工程規(guī)模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發(fā)展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統(tǒng)工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續(xù)趨向結構和構件標準化和生產工業(yè)化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(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.指導理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術中復雜的數(shù)值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術也在力學中加深影響。

2.工程實現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很L的工程實現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優(yōu)秀的作品。

信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環(huán)境工程,經濟理論等等。

2.1全過程信息化。信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進度的管理、運行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現(xiàn)的基礎。

全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控,及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。

2.2可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發(fā)展相適應的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。

整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節(jié)約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規(guī)劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小,同時盡可能大發(fā)揮它的社會經濟效應。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的特性,從設計環(huán)節(jié)開始就注意了對青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環(huán)境的影響。

3.主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環(huán)境因素做出適當?shù)姆磻?/p>

三、結束語

土木工程當今的發(fā)展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在.堅持可持續(xù)發(fā)展道路,努力創(chuàng)新,土木工程定會走向新的高峰!

參考文獻

[1]李麗萍.工程結構評估與實荷堆載檢驗[J].建筑結構2000.

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