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3完善管理体制实现技术创新土木工程施工技术创新要在完善的管理体制下才能够实现,科学合理的管理体制能够促进土木工程技术创新,实现土木工程施工技术不断创新发展。科学管理方式能够促进施工技术的完善。在专业知识指导下,实现对土木工程深基坑技术研究创新。深基坑支挡技术,可以逐步建立起桩与锚、支挡与承重的一体化结构体系。在传统施工过程中这种施工方式产生的效果并不明显,施工效率较低,但是通过技术的创新能够改善这种情况,提升施工效率,强化施工质量,并且能够减少施工投入的成本实现经济效益与社会效益的最大化发展。
4土木工程施工技术设计创新土木工程施工技术在施工建设过程中占据重要的位置,这种情况主要表现在施工技术设计阶段。施工设计人员要根据施工特点提升对施工设备、材料、方式等方面的研究,结合具体施工情况,使土木工程施工技术能够满足施工现场的要求。土木工程施工技术会受到气候条件的影响,使施工现场荷载等方面受到限制,针对这种情况施工人员要克服施工现场的限制,实现施工技术的创新发展,并且在实际应用中更好的突破现有施工技术,实现深坑支挡技术和预应力技术创新。
5土木工程施工技术中深基坑支挡技术创新城市化发展速度的加快使房屋建筑的高度越来越高,高层建筑抗震性越来越受到人们的关注,同时地下空间的利用情况也在不断的发展变化。深基坑支挡技术在新时期发展过程中有了明显的创新,主要体现在桩锚支挡体系的应用。施工建设过程中地质条件较差通常采用预应力锚杆和灌注桩体系。同时也可以制定针对地下水位上下的不同类型图层宜采用引进的套管水冲法成锚技术。土木工程施工中,许多临时支挡的加固桩或地下支撑墙或永久性的支挡桩或支挡柱可以实施支挡与承重一体化支挡技术方案,一体化的承重与支挡系统既能够满足支挡的需要和承重要求,提升施工建设的速度,使施工建设产生的经济效益最大化。在土木工程施工的支挡技术中,旋挖施工工艺在管控灌注桩施工中也是较为科学合理的技术创新方案,但在利用旋挖灌柱桩施工中必须保证成孔质量,较少施工质量中的不利影响因素。
6新型预应力技术在土工工程施工技术中的创新土木工程施工技术中预应力施工技术是一种重要的施工方法。主要表现为体外应力,是一种预应力筋布置在混凝土截面外的预应力。与传统的布置于构件截面内的预应力筋,所提供的有粘结或者无粘结预应力相对应。体外预应力在大跨度土木工程和预应力混凝土道桥施工和特种结构施工中有一定程度的应用。其中粘接体外预应力是体外预应力应用中的典范之一。这种预应力主要作用在管道结构外,这样产生的预应力摩擦相对较小,有利于后期进行施工维护。管道在铺设过程中能够更好的进行控制,无粘接力体外预应力体系也是应用较多的体外预应力施工方式,无粘接力体外预应力施工操作相对较为简单,单根无粘接摩擦损失相当小,体外预应力比传统的预应力施工更加科学合理,产生的经济效益更好。
二、土木工程施工技术发展新趋势
1土木工程施工技术科技化发展建筑行业发展的主要动力就是实现经济效益最大化发展。在土木工程施工建设中工程造价影响着施工建设的开展,并且能够推动土木工程施工技术创新发展研究,是技术提升的重要保障。利用科学技术能够提升土木工程施工技术智能化发展,在一定程度上降低成本的投入,实现多元化渗透提升土木工程施工效率。
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1.2注意混凝土材料及混凝土的运输
原料的运输一般来说没有特别的要求,但是一定要注意尽可能地减少运输时间和减少振动,因为不断地颠簸很可能就会使混凝土的性能发生改变。运输时还应当特别注意的就是在阴雨天气下的运输是需要做好防雨工作的,否则,如果运输的是原材料,就会影响其性能,直接变成不能使用的材料;如果是混凝土的话,将会直接影响其混合料的配比要求。
1.3进行混凝土的配置
混凝土的配置并不是简单地将所有的材料堆放在一起进行搅拌即可,各种材料的比例和放置是有顺序的。当然这个顺序也不是固定的,是要根据当天的气候状况、施工进度等等外部的因素决定的。在配置混凝土的过程中,必须严格按照前期的相关实验数据进行,特别是水量的控制一定要精确,结合当天的天气来对水量进行控制。例如:在非常炎热的夏天,要考虑到水蒸发的作用,要适当地多放一些水,而在冬季还要防止水凝固成冰,要不断地搅拌。
1.4做好前期的其他准备工作
除了混凝土材料的购置、运输与配置外,还应当做好其他的一些前期准备工作。举例来说:很多桥梁的施工工程是需要大体积混凝土的,这些大体积混凝土往往需要多层浇筑,前期就要把场地清理干净,也要观察上一个处理环节是否已经完成。要对相关的隐蔽工程进行验收处理,也要确保模板支撑体系的牢固。最为重要的一点是一定要做安装好温度的测量工具,能够实时地了解混凝土的温度情况。
2土木工程混凝土施工相关技术分析
在施工中,也有很多的要点需要注意。要点有很多,文章拘于篇幅问题不可能一一罗列,在这里仅将重要的几个点进行阐述。首先,就是温度的控制。在前期的准备工作已经准备了测温管,但是还应当了解混凝土发热的原理来进行针对性的处理。混凝土的内部热量绝大部分是由水泥造成的,水泥遇水会发生反应,会放出大量的热量。那么在某些工期比较紧,天气比较炎热的情况下,混凝土的配置和浇筑尽量选择在太阳落山以后,或者尽可能选择一些水热化较低的混凝土类型,例如:硅酸盐水泥制成的混凝土。而在寒冷的冬天,则需要进行相关的保温措施,因为混凝土表面的迅速凝结会使内外的压力不尽相同,成型以后会造成裂缝的出现。其次,在浇筑时应当注意一些要点。第一,应当严格按照既定的工序来进行浇筑活动,即先自然流淌、水平分层;进而斜向分段;最后一次到顶。在配置的时候可以加水调整,但是在浇筑的过程中,严禁随意地向混凝土中间加水,这样会造成离析等现象的出现,严重降低混凝土的强度。第二,在分层浇筑的时候一定要确定之前浇筑的一层是否已经被覆盖,并且要对两次浇筑之间的时间间隔进行把握,防止裂缝的出现。第三,混凝土的振捣工作应当对不同部位进行多次振捣,振捣的位置和强度都应当有具体的要求。
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2新型预应力技术
关于新型预应力技术,需要着重描述的应该是体外预应力。与体内预应力结构相比,体外预应力的施工要求更低。考虑到体外预应力的特殊性,即体外材料不能够与预应力结构发生共振,一定要保持其单独振动。这是因为当体外预应力发生共振时,很容易导致预应力筋的弯折疲劳。在预应力技术当中,设置预应力结构十分重要,并且要根据不同的工程特点设计出不同的施工工艺流程。在具体的结构设计当中,要充分了解土木工程的特点以及荷载性能,制定出一个合理的预应力施工方案。
3钻孔灌注桩基础施工技术
灌注桩是指柱列间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩作为主要的挡土结构的一种形式。灌注桩施工比较简单,可以采用机械钻孔或者是人工挖孔的方式,不需要使用大型机械,并且不会产生较大的噪音、振动以及挤压周围土体带来的危害,其经济成本也低于地下连续墙低。一般情况下,当基坑深度达到8-14m时,可以采用排桩。柱列式灌注桩的工作比较可靠,但是需要注意的是帽梁整理拉结作用,特别是在基坑边角处,帽梁应高连续交圈。当要求灌注桩需要起到抗水防渗作用时,应该保证桩间与桩背的深层防水搅拌桩或者是旋喷桩的作用。如果施工周边环境保护要求较为严格时,为了有效降低排桩的变形,应该在软土地区对基坑底部沿灌注桩周边或者是部分区域用水泥搅拌桩等进行加固,有效保证被动区的抗力。随着钻孔灌注桩逐渐在土木工程中的使用广泛,在加强技术的同时应该对使用到的机械设备、施工材料等作出更加细致明确的规范,保证钻孔灌注桩基础施工技术更加完善。
二.土木工程建筑施工技术未来发展
1产业化将土木工程变成产业化
是未来建筑行业发展的趋势之一。借助产业化的发展模式其中大大减少了人工作业与人工强度,实现更加高质量的流水线作用。这种产业化模式需要相应技术的支持,将建筑施工变成一体化作业,形成一种标准化的施工技术代替原有的人工施工。借助产业化,使用更加先进的施工设备与技术,在提高建筑施工效率与质量的基础上降低人工施工危险指数,更有利于实现科学管理。
2生态化低碳理念与低碳经济的不断渗透
土木工程施工本身就与环境存在一定的矛盾性,解决这种矛盾实现土木工程施工与环境的和谐发展这就成为了建筑施工的未来发展方向之一。充分站在环境保护的角度,在最大限度之内减少对环境的破坏、对环境的污染。因此,就需要从方方面面做起。首先是从建筑材料,加大研发力度向节约型、环保型建筑材料方向发展,同时从施工机械设备方面进行优化,提供施工效率尽量减少能源的消耗。同时从废物利用的角度考虑尽量少产生工业废料,在此基础上加强对工业废料的再利用,有效节约资源。同时建筑技术方面肯定也会再次得到一定的创新,更好的作用于具体的土木工程建设当中。
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1.2钢结构的节能环保性较高
在建筑领域中,能源的消耗比较大,土木工程项目也不例外。但是钢结构在土木工程中的应用可以有效的控制这一点,钢结构的施工主要是以钢筋为主要材料,而钢筋具有可回收性,因此,在建筑物拆除之后,大部分的钢结构都是可以回收利用的,这就有效的降低了能源的消耗情况,也避免了对环境的再次污染。
2钢结构在土木工程中施工技术要点
2.1充分的做好钢结构施工前的准备工作
在土木工程进行钢结构施工前期,监理人员要充分的做好施工前的准备工作,不仅要对工程图纸进行仔细认真的了解,同时还要详细的了解工艺流程,充分的掌握施工过程中会遇到哪些技术难点。此外,还应该对图纸进行仔细、认真的研究,对图纸中可能出现的一些问题要及时的向上级报告,针对出现的问题,要及时的进行解决,确保钢结构施工过程中不会出现失误。
2.2塔吊在钢结构施工中的使用技术
在土木工程项目的整个施工过程中,塔吊对钢结构的施工有着重要的影响,在钢结构施工的过程中,对于存在一些不同程度的起重幅度、不同重量的物体,塔吊对其都有着很强的适应能力。一般情况下,钢结构施工都采用的是内爬式塔吊,可以从整体上降低钢结构的使用成本。
2.3焊接技术在土木工程钢结构施工中的应用
在进行土木工程钢结构施工时,具有工程总量大、形式复杂、质量要求较严格、施工周期相对较短等特点,焊接作业对土木工程钢结构的施工质量有着决定性作用,直接的影响了整个土木工程项目的安全性与稳定性。随着科学技术的不断变化发展,土木工程的高层钢结构的空间定位已经可以做到,高层焊接技术的误差值限制在9mm之内,施工效果比较明显。
2.4吊装技术在土木工程钢结构施工中的应用
吊装技术在土木工程钢结构施工的应用有着重要的影响。在进行吊装作业的时候,吊装质量的好坏、吊装速度的快慢对整个钢结构施工都有着决定性的影响。因此,在进行土木工程钢结构施工前期,要对吊装的分布区域与施工工艺有计划的制定出来,在进行吊装作业设计过程中,要全面的考虑整个土木工程结构施工的平面设计图、建筑物的立体构造、建筑内部的构造形式、塔吊的使用数量与位置分配、以及工程施工环境等等方面的因素,从而全面的展开综合性、系统性的设计分析。
3提高土木工程钢结构施工质量的分析
3.1加强钢结构施工的设计与技术指导
钢结构施工技术管理体系要不断的完善,要严格的保证钢结构施工的质量,要根据相关规定的标准对施工方案进行严格的审查,对于施工现象的工作人员是否是持证上岗的情况也要严格的审查,对于钢结构施工的整体过程进行有效的技术指导,对于钢结构的安装与连接过程也要进行有效的把控,避免偏差过大的现象出现,确保钢结构在施工的过程中能够正常、顺利的进行。另外,还要根据钢结构的建筑自身的特点提出合理的施工方案,有效的施工流程、以及精准的施工参数等。还要聘请一些比较专业的人员,对施工人员进行技术培训,从而使施工人员的技术水平不断的提高,保证钢结构施工能够有效的、高质量的完成。
3.2科学、合理的采用施工设备
施工单位要根据土木工程钢结构的施工特点,将质量较好的钢结构施工设备有效的在土木工程中应用,不仅要满足钢结构施工的技术要求,操作性较强,同时,还要满足工程施工成本节约的目的。对需要进入施工场地的设备要严格的检查,对于设备的质量证书与实际的功能都要进行严格的审查,决不能因为价格低就选择使用,要严格的确保工程配用设备的质量水平。
3.3确保钢结构构件质量检查工作的有效性
随着钢结构在土木工程施工中广泛应用,钢结构构件的加工过程也在也在不断的发展,但是,对于钢结构构件的质量确不能符合标准,这就要求土木工程施工企业在钢结构构件进入施工场地时,要对其质量进行严格的检查工作,对构件的尺寸大小、检验报告等等都要详细的检查,对于钢结构施工过程中构件质量要严格的把控,从而使钢结构施工质量可以有效的提高。
3.4对施工质量安全进行严格的监管
土木工程项目的有效施工,对人民群众的生命财产安全有着重要的保证,在土木工程钢结构施工的过程中,要确保施工的质量安全监管工作,一是,在钢结构施工中要特别注重施工的安全性,对施工人员进行不定期的安全教育与技术培训,并且,在施工的过程中设置防护网、安全带等一些安全的防护措施,施工的工作人员也必须每人都佩戴安全帽;二是,工程的施工质量安全,在整个施工过程中,要不间断的对施工质量与施工效果进行有效的检查,防止在施工的过程中出现问题,尽可能的避免施工质量安全事故的发生几率。
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1.2混凝土标号与混凝土平均强度及其标准差的关系
为了最大限度确保混凝土的强度符合相关施工要求,必须正确的确定混凝土标号,通常而言,混凝土的标号是依据混凝土标准强度分布的平均数减去标准值的1.645倍来计算的,通过此种方法计算得到的混凝土标号,可以最大限度的确保建筑物的安全性。在混凝土制作时,应该确保混凝土的平均标号高于混凝土标号。
2建筑工程中混凝土的施工方法
2.1基础施工
在土木建筑施工中,所谓的基础施工又称为地基施工,在地基施工过程中,应该尽可能的确保地基周围建筑物的安全,与此同时,由于地基是建筑物的基础,在,在地基施工过程中,应该特别注意基坑的排水和降水工作,以确保施工中的地基安全。通常而言,在地基施工时应该遵循浅入深的方式,逐步施工。
2.2承台施工
承台施工是混凝土施工中的重要步骤,通常主楼的基础是以两层楼的施工为主,在对这两个楼层进行施工时,应该严格控制混凝土的浇筑时间,最佳时间间隔为六天,与此同时两层间的厚度也应该不低于1.5米。采用上述的施工方法,不仅能够达到施工要求,同时也可以降低施工成本。
2.3严格遵守混凝土的施工顺序
在混凝土浇筑过程中要采用自然流淌分层浇筑,严格控制混凝土每次的浇筑厚度,每次浇筑的厚度控制在400mm最佳。在每层混凝土浇筑施工过程中,应该确保一定的施工时间间隔,确保前一层的已经施工完的混凝土温度降低之后,在进行下一层的混凝土浇筑。上述方法对于控制混凝土内部与外部的温差值有着极为显著的效果,与此同时还可以降低混凝土内部的应力。
3建筑工程中混凝土施工的要点分析
3.1混凝土施工的工作要点
为了确保防水混凝土的施工效果,应该严格把好水泥的质量关,保障原材料的质量。与此同时还应该严格控制混凝土中的相关泥沙的含量,对混凝土中的含泥量、级配和水泥的细度模数等应该严格把关,使得混凝土中的泥沙含量不超过3%,并且没有明显的块状物,从而最大限度的确保混凝土的质量。与此同时在混凝土施工的全过程,应该进行相应的监管,从而做到发现问题及时解决,从而最大限度的确保混凝土施工过程的科学性和规范性。
3.2钢纤维混凝土的施工要点
在钢纤维混凝土施工过程中,施工重点是钢纤维混凝土的搅拌。为了确保施工质量,在钢纤维混凝土的搅拌过程中,应该尽可能的把钢纤维搅拌均匀,搅拌得越均匀,钢纤维混凝土的强度越高。通常而言在钢纤维混凝土的搅拌过程中,应先放入砂石,再放入钢纤维、水泥以及外加剂等,确保混凝土的质量达标。
3.3混凝土的运输与泵送要点
由于混凝土的特殊性,应该使搅拌好的混凝土尽快的被用来浇筑。长时间的运输会使得混凝土的强度变低,所以应该尽可能的缩短混凝土的运输时间,同时最好采用搅拌运输机来运输混凝土。需要注意的是,为了在运输过程中尽可能的使混凝土的强度不降低,在运输过程中应该进行二次搅拌。
3.4混凝土在浇筑过程中应该注意的要点
在混凝土浇筑过程中,施工时间应该根据具体情况灵活安排,特别是在夏天施工时,应该科学安排混凝土的浇筑时间,尽量安排在下午四点左右浇筑,避开高温时间段。为了降低温差,在混泥土捣浇过程中尽可能的降低原材料的温度,从而保证混凝土凝固时内外温差不至过大。由于混凝土在浇筑之后并没有立即凝固,而是要经过水泥水化,水分蒸发,析出等阶段,所以进行二次振捣显得十分必要。
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2.1早期施工技术
土木工程施工技术的变化是随着结构形式、施工环境、施工材料的不断变化而变化。在土木工程施工中,早期施工技术主要包括以下三项。
2.1.1桩基础施工技术
此项技术是地基基础施工技术中的基础方法。在进行桩基础施工的时候,施工人员一定要选择恰当的桩型,对单桩基与群桩设计进行全面的考虑,进而保证桩基础施工质量达到预期标准,并且,在设计群桩的时候,一定要对不均匀沉降问题进行考虑,这样才可以保证施工的顺利完成;在进行预制桩吊运操作的时候,施工人员一定要加强对吊运的控制,避免出现冲击与振动的情况,影响成桩质量;在进行桩基钻孔与灌注施工的时候,一定要尽可能完善桩的定位放线、钻机垂直度校正、钻孔清土、灌注、混凝土搅拌、钢筋笼制作与安装、成桩验收等工作,并且对成桩质量进行全面的检测,进而达到预期的施工标准,保证工程施工的社会效益与经济效益。
2.1.2混凝土结构施工技术
混凝土是现代最主要的建筑材料。在土木工程施工中,混凝土结构施工技术是一种较为常见的技术手段。此项技术中较为常用的方法就是预制法与现浇法。预制法就是指在混凝土施工结构中得到了人们的广泛认可与应用,此方法具有性能高、成本低的特点,在土木工程建设中得到了广泛的应用。除此之外,在土木工程实际施工中,一定要保证预制膜尺寸的精准,并且严格按照施工顺序展开操作。相对于预制法而言,现浇法的应用要更早一些,此种方法主要就是在施工现场中进行支模,并且展开混凝土浇筑,完成土木工程施工。
2.1.3钢结构施工技术
在土木工程施工中,钢结构施工技术也是一项非常重要的技术手段。此种技术手段主要集中于构件吊装操作中。在实际施工之前,施工人员一定要对施工现场进行全面的清理,并且开展道路修筑、装备检查、构件运输等基础工作,保证钢构件可以按照施工顺序进行有效的运输;对于运输至施工现场的钢构件而言,一定要用具有足够支承面的木枕进行垫底,尽可能将其放置在起吊位置,确保钢结构摩擦面的干燥、清洁,达到预期的质量要求。在土木工程钢结构连接施工中,一定要选择最为恰当的连接方式,保证连接位置的精确,防止出现钢结构薄弱点,影响土木工程质量。
2.2创新施工技术
随着土木工程建设规模的不断扩大,施工技术在施工过程中发挥的作用越来越重要,对工程质量安全有着决定性的作用。近些年来,施工技术在土木工程建设中得到了广泛应用与发展,出现了一些创新施工技术。
2.2.1深基坑支护技术
近些年来,随着我国经济建设与城市建设的不断发展,地下工程建设越来越多。高层建筑地下室、地下车库、地下人防工程、地铁站等工程施工中,均需要挖掘较深的基坑。随着大量深基坑工程的出现,施工工艺、设计计算理论等方面均得到了一定的提升,同时,深基坑支护技术也成为了确保工程施工顺利完成关键。各种建筑物与地下管线都要开挖基坑,一些基坑可直接开挖或放坡开挖,但当基坑深度较深,周围场地又不宽时,一般都采用基坑支护,过去支护比较简单,也就是钢板桩加井点降水,一般能满足基坑安全施工,而对于深基坑已不能满足要求,近几年来随着基坑深度和体量的增大,支护技术也有了较大进展,按功能分常用的主要包括以下几个:一是,支撑系统。常用的有钢管与型钢内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑等,功能为支承围护结构侧力与限制围护结构位移;二是,挡水系统。常用的有深层水泥搅拌桩、地下连续墙、旋喷桩等,功能为阻挡抗外渗水;三是,挡土系统。常用的有钻孔灌注桩、深层水泥搅拌桩、钢筋混凝土板桩等,功能为形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。
2.2.2新型预应力技术
一般而言,预应力混凝土结构,是在结构承受荷载之前,预先对其施加压力,使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力,用以抵消或减小外荷载产生的拉应力,使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。新型预应力技术也可以称之为体外预应力,其具有预应力摩擦损失小、操作方便等优势,在一定程度上,提高了土木工程施工效率。
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2电子技术应用于土木工程设计的招投标分析
利用计算机的数据信息处理能力,在招投标过程中,对工程项目的可行性和合理性进行分析和预测,可以避免决策上的重大失误。
3计算机辅助设计制图及出图计算机制图技术的发展
应用最为广泛的是计算机辅助绘图,简称CAD(如天正CAD、Auto-CAD等)。其中CAD系统如同一个“图形数据库”,它能帮助土建类工程设计师直接从图纸中提取设计信息,并与其他的应用程序进行连接,易于使用,设计周期短。为避免重复操作,可利用CAD预先定义的符号,在制图过程中自动遵守国家制图标准。还可利用绘图软件、图形输入设备、图形输出设备等组成的计算机制图系统进行制图和出图,可做到随时需要,随时制图和出图。如果出图后或会审后,发现设计错误,可利用系统中保留的图纸中各个元件的数据库,使用计算机辅助绘图软件,把要设计的图形再显示在屏幕上,然后利用输入设备(如光标)对设计图形进行编辑和修改。为方便土建类工程设计师做造价、编制工程量清单、编材料清单,每个数据库的信息是可以随时进行调用的,也可送到其他的程序之中。目前,还可结合CAD与GPS全球定位系统,大大提升土木工程施工和开挖过程的工作效率。
4BIM技术的应用
BIM是指建筑信息模型(BuildingInformationMolding),主要源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机集成制造系统CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)理念和基于产品数据管理PDM与STEP标准的产品信息模型。BIM具有模型信息的完备性、关联性和一致性的特点。
4.1解决了当前建筑领域信息化的瓶颈问题建立单一工程数据源,推动现代CAD技术的应用,促进建筑生命期管理,实现建筑生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本的集成化管理,对建设项目生命期总成本、能源消耗、环境影响等进行分析、预测和控制。
4.2用于土木工程设计实现三维设计;实现不同专业设计之间的信息共享;实现虚拟设计和智能设计,实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。实现虚拟施工:在计算机上执行建造过程,虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测,包括施工方法实验、施工过程模拟等,为工程优化设计提供了可靠依据。
4.3用于施工及管理实现集成项目交付IPD(IntegratedProjectDelivery)管理;实现动态、集成和可视化的4D施工管理:将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相链接,并与施工资源和场地布置信息集成一体,建立4D施工信息模型。实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。
4.4实现项目各参与方协同工作项目各参与方信息共享,基于网络实现文档、图档和视档的提交、审核、审批及利用。项目各参与方通过网络协同工作,进行工程洽商、协调,实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。
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首先,商品混凝土的原材料将会比现在的种类多出许多,应用的也将更为广泛,例如胶凝材料,未来可能将树脂材料、特种水泥材料,甚至是镁质胶凝材料作为其主要材料,此外,对于粗细的要求将会更加严格,以满足3D打印的实际需求,也有可能使用破碎工艺制造出现在没有的材料,并且外加剂也将会产生较大的改变,材料运用的不用将在混凝土中的作用也存在着巨大的差异。为了能够满足3D打印需求,混凝土不仅需要在空气中快速的凝结,而且其还应该具备优秀的流变性,骨料的粒径将进一步的缩小,粒径也更加趋于圆形,并且由于新型外加剂的使用,使得其能够完美的解决各层间的结合问题。其次,混凝土在配合比的设计上,可能还需要一些新的成熟的理论支撑,这是由于3D打印使用到的混凝土与传统混凝土有很大的差别,新的混凝土的各项性能也存在着巨大的差异,已经不是传统的水灰比、砂率等能够左右的,由于其性能发生了巨大的改变,如硬化能力、收缩能力等,目前的混凝土相关强度理论、水化理论等都无法应用到新的混凝土中。为了进一步的获得更耐久、更高强度、更完美的拌合物性能,需要从新的角度去进行实践,再得到新的理论,然后再不断的完善理论,找出新的配合比设计方法,并建立起相关的计算模型、硬化模型、寿命模型等。最后,由于3D打印机将会随机不间断进行工作,混凝土生产持续性上也会随着3D打印的全过程不断运转。因此整个工程施工将会在一个周期或者是一次性完成,那么这就给搅拌系统提出了很高的要求,使得整个搅拌工作能够在搅拌运输车上完成。
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随着我国经济的稳步增长和基础建设规模的加入,建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂,对土木工程学科管理的科学性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木建筑工程项目管理现代化的要求和本领域的探究热点。虚拟现实技术(VirtualReality,VR)是综合性和集成性极强的高新技术,在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。土木工程中的虚拟现实技术涉及土木工程领域的各个学科,已显示出一定的实用性,技术潜力十分巨大,应用前景非常广阔[1。
二、虚拟现实技术及其特征
虚拟现实技术,又称灵境技术,是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,大大推进了计算机技术的发展。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的,并非是真实的,但当用户进入这一局部世界时,在感觉上和现实世界却是基本相同的。因此,虚拟现实技术改变了人和计算机之间枯燥、生硬和被动的目前状况,给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化和相互功能的三维图像世界,在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中,使参和者可直接参和和探索虚拟对象所处环境的功能和变化,仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理和模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理和音像技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以,虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。
1.沉浸性
虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特征,由计算机产生逼真的三维立体图像,使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者和虚拟环境中的各种对象的相互功能,就如同在现实世界中的一样,一切感觉都是那么逼真,有一种身临其境的感觉。
2.交互性
虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过非凡头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
3.多感知性
由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。
三、虚拟现实技术在土木工程中的应用
1.虚拟现实技术在土木工程中的应用前景
在土木工程中,长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的内容,如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑,用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景,以传递大量的信息。但这一种信息处理和传递方式受到信息接受者所从事的职业、知识结构及理解能力的影响,交流起来非常困难。
VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界,也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时,可以突破物理空间和时间的约束,做到能“超越现实”;在表示虚拟世界时,又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感,以达到身临其境的感受,最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互功能的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口,它利用计算机生成交互式三维环境,不仅使参和者能够感受到景物或模型的逼真存在,并且对参和者的运动和操作做出实时准确的响应。
2.虚拟现实技术在土木工程中的应用领域
由于具有上述的优势特征,虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用,并且具有广阔的应用前景。现阶段,虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2。
(1)在虚拟施工过程和施工结构计算中的应用[3
在实际工程施工中,复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的新问题,前者难点关键就在于施工现场的结构构件及机械设备间的空间关系的表达;后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。
基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术,在虚拟的环境中,建立四周场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型),形成基于计算机的具有一定功能的仿真系统,让系统中的模型具有动态性能,并对系统中的模型进行虚拟装配,根据虚拟装配的结果,在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多,起重机的布置位置、高度,缆风绳着力点的选择,构件堆场的位置,起重机的开行路线,构件起吊路线等,都是施工方案设计必须考虑的新问题。若对这些新问题考虑得不够,则工程施工的进度、成本等都会受到影响,甚至导致平安事故的发生。
建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中,不仅要考虑施工过程的平安性、可行性,还要考虑结构本身在施工过程中平安性、可靠性。某展览中心,钢结构屋盖支承在钢桅杆上,桅杆两端为锥形,和下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形,更为了维持结构的稳定,在钢屋盖桅杆和混凝土之间,采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆,形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中,不同的支撑方案、不同的拼接方案,在结构的不同部位会引起不同的效应,而随着连接杆件的安装,这些施工阶段的应力将残余在结构部位上,并影响到最终的结构受力平安性;并在结构就位过程中,有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确分析。用虚拟现实技术可以对不同的方案,在短时间内做大量的分析,从而保证施工方案最优化。
(2)在工程项目招标投标中的应用
建筑业是我国的支柱产业,建筑市场的过度竞争已是长期的事实。现代建筑工程项目的运作,业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此,承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时,也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标,往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4。
借助虚拟仿真系统,把不能预演的施工过程和方法表现出来,不仅节省了时间和建设投资,而且不用项目经理的现场答辩,方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。
(3)在可视化计算领域的应用
可视化计算将是今后一个重要的发展方向。在科研中,人们会碰到大量数据,为从中得出有价值的规律和结论,需要对庞大的数据量进行认真分析。对科学计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示,可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化,实现参数化及可视化计算,虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。
在运用有限元法进行结构分析时,利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能,实时修改各种数据,以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化,概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中,将增强计算软件的前后置处理能力。例如,在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中,倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据,同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。
四、结语
虚拟现实技术在不断发展,专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍,三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。目前,虚拟现实技术还有很多不完善的地方,尤其在土木工程的探究方面,我们应努力建设虚拟现实技术实验室,开发有价值的虚拟现实工程系统,使其在工程设计、施工、管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。
参考文献
[1张跃.土木工程中的虚拟现实技术[N.科技日报.1997年6月23日.
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2)由渲染引擎对模型进行实时渲染并动态显示;
3)具有无限的交互性。Web3D的实现技术主要分为三部分,即建模技术、显示技术和三维场景中的交互技术[1]。三维模型的实时建模与动态显示技术是Web3D技术的基础,该技术可以分为两类:
1)基于几何模型的实时建模与动态显示;
2)基于图像的实时建模与动态显示。交互技术是Web3D技术的关键,Web3D软件能够直接实现常用的交互功能,复杂的交互功能则可以通过编程实现。
2常用的Web3D技术
2.1Cult3D
Cult3D是一种基于Java内核的Web3D技术,由瑞典的Cy-core公司开发,用户可以将第三方开发的Java类嵌入其中,极大地增强了Cult3D的交互性和扩展性。为了提高开发效率,Cult3D的操作简单直观,开发环境十分人性化和条理化。Cult3D包括Cult3DExporterPlug-in,Cult3DDesigner和Cult3DViewerPlug-in三个程序模块。Cult3DExporterPlug-in用于将3DSMAX,MAYA等三维设计软件制作的三维模型转换为Cult3DDesigner支持的格式。Cult3DDesigner用于为模型加入交互功能,如缩放、移动、旋转等,导出后嵌入到网页或其他应用程序当中。Cult3DViewerPlug-in是显示插件,安装该插件后,用户即可在网上浏览采用Cult3D技术制作的三维模型,并进行实时交互操作。
2.2ViewpointViewpoint
是一种基于XML构架的Web3D技术,由美国的Viewpoint公司开发,它能够十分方便地与数据库和浏览器进行通信,因此得到了广泛的应用。用户仅需安装一个免费的插件,即可在网上浏览采用Viewpoint技术制作的三维模型,并进行实时交互操作。与Cult3D技术不同的是,Viewpoint自己制作三维模型,而不是导入其他软件制作的三维模型。Viewpoint模型的三维多边形网格结构具有可伸缩性和流传输性。可伸缩性即采用Viewpoint技术开发的Web3D模型能够自动地依据用户电脑的性能和网络速度调整模型的精度及相关技术参数,以确保用户获得最佳的体验;得益于这种特性,一个高精度的Web3D模型就能够满足用户对不同精度的需求,同时还可以大大减少设计者的开发工作量。流传输性允许用户在下载模型数据的同时浏览Web3D模型,并与之交互。基于这两种优越的特性,Viewpoint技术得到了广泛的应用。
2.3Java3DJava3D
是Java语言在三维图形领域的应用编程接口(API),由美国的SUN公司(2010年被Oracle公司收购)推出,利用Ja-va3D提供的API,可以快速开发基于网页的三维动画、各种计算机辅助教学软件和三维游戏等。采用Java3D开发Web3D程序时,开发者仅需调用这些API进行编程,而客户端只需要安装标准的Java虚拟机即可浏览,而无需安装额外的插件。Java3D把OpenGL和DirectX等底层3D技术封装在Java3DAPI中,提供了一个高层的面向对象的编程模型,从而使3D技术不再繁琐,并且可以加入到J2SE,J2EE的整套架构中,这些特性使得Java3D技术具有强大的扩展性。Java3D作为Java语言的扩展,具有平台无关性,即“一次书写,随处运行”;采用Java3D开发的Web3D程序可以访问所有的Java类,因此能够很好地与In-ternet集成。Java3D支持运行时装载器,因而能够兼容多种文件格式,包括各种厂商的自定义格式。
2.4X3D
X3D(Extensible3D)是新一代的Web3D国际标准,由Web3D协会(Web3DConsortium)于2003年,它在VRML97的基础上发展进化而来,更加成熟和完善。X3D整合了正在发展的XML,Java,流技术等先进技术,包括更强大、更高效的3D计算能力、模型渲染质量和网络传输速度。X3D采用XML(ExtensibleMarkupLanguage)———可扩展标记语言描述三维实体及其行为,XML是平台无关的并且得到了广泛的支持和应用,XML具有显著的技术优势:拥有自定义的标记语言来描述结构数据、易于编程者和计算机理解;具有有效的数据约束等。X3D的组件化体系结构使其具有良好的可扩展性和可定制性,它可以根据市场应用和服务的需求添加组件以扩展其功能,并且可以定制一系列标准扩展组件以满足特定应用的要求。X3D支持开发广播/嵌入式应用,可以用于从手机到超级计算机的各种设备。
3Web3D技术在土木工程专业教学中的应用
土木工程专业的主干课程包括混凝土结构、钢结构、高层建筑结构、建筑结构抗震等,这些课程的实践性很强,且构造要求很多,从而导致学生难学、教师难教。因此,如何帮助学生加深对教学内容的理解,提高学习效率,提升教学质量,长期以来一直都是土木工程专业教学改革的热点。将这些课程中涉及的各种结构组成,尤其是一些节点构造制作成Web3D模型,用户可以任意缩放、移动、旋转模型,实现360°全景浏览,还能够对模型中各种构件的显示或隐藏进行控制。如此让学生直观且互动地学习,有助于解决教学中的重点难点问题,从而提高教学效果。下面以采用Cult3D制作钢结构节点构造模型为例说明Web3D模型的制作方法及流程。
1)三维模型的建立和输出。在AutoCAD中建立三维模型,导入3DSMAX中进行渲染,最后由3DSMAX输出为Cult3DDesig-ner可以接受的.c3d文件格式。
2)为三维模型加入交互功能。在Cult3DDesigner中加入各种触发事件和动作控制,以实现三维模型的交互功能。3)三维模型的导出和。将完成的三维模型输出为.co文件格式,嵌入到网页当中。
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主办单位:中国土木工程学会
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-131X
国内刊号:11-2120/TU
邮发代号:2-582
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1954
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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0引言
随着人类文明及科学技术的发展,土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中,尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前,水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料;新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
1 土木工程材料现状及要求
与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
1.1 从土木工程材料的来源来看
鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看
技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看
为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求,材料应用也向着工业化的方向发展。例如,水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展,材料向着半成品或成品的方向延伸,材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高,劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现,也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。
2新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置,在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料,用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康,利用高兴技术使其成本和能耗降低,将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
3 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:
研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。
节约能源,采用低能耗、无环境污染的生产技术,优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生和回收利用,无污染废弃物,以防止二次污染。
总结:总而言之,土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
参考文献:
[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著
[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编
[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编
[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著
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(一)校内专业导师队伍的建设
校内导师队伍的建设主要是通过加强硕士导师的遴选工作,使得专业素质过硬,工程实践能力强的指导教师走上硕士生导师的岗位。辽宁工业大学制定了《硕士研究生指导教师考核办法(试行)》,该办法规定了一名合格的专业硕士生导师应该达到诸如学术道德、学术论文抽检情况、毕业论文完成情况、研究生就业情况、科研指标等方面的标准,凡是达不到硕士导师考核要求的教师将被取消其研究生导师资格。另外,学校定期进行硕士生导师的遴选工作,吸收符合条件的教师进入到硕士生导师队伍中来。通过督促硕士生导师加强自身的学术水平,来提高对硕士生的指导能力。比如,学校规定一个硕士导师在一个聘期内(一般为三年)导师应该完成的科研任务:获得的纵向课题的数量和质量;发表核心期刊论文的数量和质量;完成的横向课题进款;获得的省部级奖励的数量及奖励等级;国家发明专利和实用新型专利的数量等等。建筑与土木工程全日制专业学位的硕士生导师要求具有较强的工程实践能力,所以辽宁工业大学在考核专业指导教师的时候着重强调了导师的工程素质,如果达不到上述要求的标准,专业导师将被暂时停止招生或取消专业研究生导师资格。上述采取的措施,在一定程度上激励了专业导师加强自身的工程素质、在指导专业研究生时投入更多的精力。
(二)校外专业导师队伍的建设
聘请具有丰富实践经验的并具有副高级以上职称的土木行业的专业人员作为校外研究生指导教师,并开展联合培养制度,即双导师制。与学术型导师相比,专业型导师的能力体现在工程实践的丰富性和对土木工程技能掌握的熟练性上。我们所聘任的校外专业导师,来自辽宁省内的土木工程行业,如锦州市建筑设计研究院的总工程师,东北电力工程公司的高级工程师,锦州市第一建筑安装工程公司的高级工程师,锦州宝地集团的高级工程师等等,这些导师都是建筑企业的技术骨干,都具有很强的实践专业技能,他们指导的研究生涉及到的土木工程专业领域包括设计、施工、土木工程检测与加固、工程管理等等,符合三师【1】型人才的培养目标。这些校外研究生指导教师善于在工程实际中发现问题,并有很强的解决实际问题的能力,对专业学位研究生的论文题目的选择有很大的帮助,并且有能力指导研究生解决实际工程当中出现的复杂的技术问题。校外专业研究生指导教师的工程实践能力虽然很强,但是敬业和投入问题也是当前的一个让各个专业硕士培养单位很困惑的问题。校外导师和培养单位之间的责权利关系不明确,校外导师的人事关系又不隶属于培养单位,培养的学生学位论文质量出现了问题,校外导师是没有什么责任的。而且,培养专业学位的研究生成才,对于校外指导教师来说也没有带来实质上的利益,因此他们缺少投入精力的主观能动性。因此如何解决校外导师的精力投入问题,是建筑与土木工程专业硕士当前面临的一个难题。难题的破解需要各培养单位、硕士生专业导师和研究生共同努力,比如采取专业硕士研究生毕业之后到其导师所在的企业就业、或是专业研究生的研究成果和企业共同分享、或是培养单位和企业联合报奖等,这些均是可行的办法。
三、实践基地的建设与维护
建筑与土木工程专业硕士的实践教育基地的建设与维护对于建筑与土木工程专业硕士研究生的培养质量起到至关重要的作用[2]。依托辽宁工业大学的实践教育平台,加强与校外实践基地的合作,建立辽宁工业大学建筑与土木工程领域校外实践基地。建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设是一项长期工作,需要重视实践基地开发工作,规范实践基地建设的管理,加大投入保障建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设,积极维护和发展与专业实践基地的关系。辽宁工业大学土木建筑学院负责研究生工作的领导定期对签约的实践基地进行走访,在了解企业需求的同时,也了解到在基地实践的专业硕士的学习情况,督促他们加强在实习基地的学习和实践。同时,也是对研究生校外指导教师的一个促进。通过建设专业硕士实践基地,达到学校和实践基地所在企业互惠的目的,从而使专业硕士实习基地成为学校和企业之间的联系纽带。在对企业进行走访的同时,也邀请企业的负责人和相关专业硕士指导教师来学校座谈,为培养建筑与土木工程全日制专业硕士献计献策。
四、加强对建筑与土木工程的全日制专业学位硕士生实践考核与成绩评定
辽宁工业大学建筑与土木工程专业学位硕士研究生必须在培养基地进行至少连续半年时间的实习、实践环节训练。一般时间定在第三学期,参加实践的研究生按期提交实习、实践计划及报告,实习完毕以后,土木建筑工程学院组织专门的工程实践应用能力答辩会,专业研究生参加由学院答辩委员会(校外指导教师参加)组织的答辩会,对实践基地的实践内容接受委员会的答辩。答辩成绩采取两级分制,分为“合格”或“不合格”。对于考核不合格的专业学位的研究生,督促其按照答辩委员会提出的问题进行修改,一段时间之后再组织答辩。通过这样的考核,使专业硕士研究生认识到在企业实践的重要性,加大在专业实践活动中的精力的投入。