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1. 扩充现实技术
VRS技术是一种通过计算机图形学、人机交互、传感、人工智能等技术用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人通过适当装置,作为参与者自然地对虚拟世界进行体验和交互作用的技术。由于VRS给人的感觉不真实,人们便将拥有大量有效信息的真实世界与VRS相结合,扩充现实技术(AR)就诞生了。AR使观察者不仅能够看到真实世界,还可以看到扩充了的真实世界的、来自于计算机模型的信息,从而具有更丰富的空间信息。AR技术是将科学技术转化为生产力的一个结合点,它可以广泛应用于大型土木工程建设的仿真、城镇与环境规划、环境评价等,还可以用于医疗、娱乐和军用飞机等。将AR技术较好地应用于大型水利土木工程可以实现更加客观地对方案进行设计,对工程施工过程进行指导和对工程信息平台进行建设,为专家和领导提供准确、及时的支持决策。
2. 方法
扩充现实最本质问题就是将计算机所产生的虚拟物体准确地添加到图像序列当中。实现扩充现实技术的方法以及辅助工具较多,在这篇文章里,讨论了更加实用的扩充现实技术,这种方法不需要使用己知的三维标定物对像机参数事先标定,即基于视觉的免标定扩充现实。当将三维虚拟物体放进用户环境的过程中,首先要确定虚拟物体在三维场景中的准确位置,通常用仿射或透视进行定位,然后当像机位置改变时,虚拟物体应相对像机做正确的投影。由于虚拟物体添加到场景中的过程中,有可能和场景中的实物之间产生遮挡,故在实际的算法中,须考虑这一点。
2.1 基于四点的仿射结构
根据运动的仿射结构,可以推出点的仿射重建特性。假设O,P1,P2,P3是场景中的四个非共面点,由这四个点构成空间仿射系的基。假设P为空间中的任意一点,则P的投影可以表示为:
公式(1)
m表示第m帧图像, 是点P的投影,P1,P2,P3是基点,u、v为P的投影坐标, 是原点的投影, 是P点仿射坐标的齐次表示,公式(1)表示仿射框架下的投影方程。由此可知只要在每帧图像中获得场景的任意四点坐标就可以得到投影矩阵。
2.2 虚拟物体的定位
在仿射坐标下,基点位置决定虚拟物体的位置,诸如Z缓冲、剪切等图形操作可以进行,这样可以对空间物体在深度方向上进行排序,进行消隐。光轴η可以表示为
公式(2)
空间点P的变换可表示为
公式(3)
w是P的z值。
2.3 虚拟物体的放置
采用交互式方法确定虚拟物体上一点在两帧图像中的位置。两帧图像中点P的位置是有关联的,只要确定点P在一帧图像中的位置,就可以根据对极几何确定点P在另一帧图像中的位置。点P的位置确定后就可以求出仿射坐标,实现重投影。
2.4 扩充现实中的遮挡问题
以上方法可以使虚拟物体叠加到真实场景中,但是虚拟物体与真实场景会出现相互遮挡的问题。可通过立体图像的密度图导出其深度图来解决这个问题,然而这种方法的精确度不高。为此我们提出了一种采用基于轮廓关键点的方法,这种方法通过三维重建把阻挡轮廓恢复。通过两帧图像中阻挡轮廓关键点的坐标来得到每一帧图像阻挡轮廓的重投影。
3. 结果
本研究用数字照相机、带VC++软件的计算机来验证上述方法的有效性。首先用大方盒来模拟真实场景,取大方盒上的任意四个顶点为追踪点,构成仿射原点和基点。用小盒子模拟虚拟物体,交互获取小盒子的顶点坐标,解得小盒子各顶点的仿射坐标,重投影并消隐。结果表明利用此方法可以快速、准确地将虚拟物体投影到不同视点下的三维场景中,从而显示了此方法的有效性。
4. 结论
现实扩充技术通过虚拟物体与现实图像的融合为水利土木工程项目的可视化评价提供了一种手段,仅需一台数字摄像机和计算机,就可以对水利土木工程对环境的冲击做出评价,改善水利土木工程的仿真效果,对避免环境质量退化及实际工作有着特殊的意义,为水利土木工程的可视化冲击评价提供了广阔的应用前景,并且可以大大提高工作效率,给社会带来巨大的经济效益。
参考文献:
[1] 吴炜煜,任爱珠. 多媒体计算机辅助技术在土木工程领域的新进展[J]. 土木工程学报,2000,33(1): 1-4.
[2] 陈泽志,吴成柯,刘勇. 对极几何估计的鲁棒性新算法[J]. 计算机学报. 2000,
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0 引言
近年来,如何提高土木工程结构的安全性、耐久性问题逐渐受到人们的重视。经过各国学者的共同努力,相继提出了一些较为前沿的方法用于提高结构的安全性及耐久性。其中,由智能材料组成的智能材料结构系统在土木工程领域的应用研究不仅具有吸引力,而且具有潜在的革命性。目前,在土木工程领域中应用较为广泛的智能材料有形状记忆合金、压电材料、光栅光纤及磁流变体等。
在众多的智能材料中,形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)是一类对形状有记忆功能的材料,这种材料本身具有自感知、自诊断和自适应的功能。1932年,美国学者Olander在研究Au-Cd合金时发现了形状记忆效应(Shape Memory Effect,简称SME)。论文格式。此后对SMA的研究和应用才真正开始。SMA作为智能材料之一,最早广泛应用于航空航天、机器人、医疗等精密尖端领域。近年来,随着材料加工技术和工业化生产能力的提高,SMA在土木工程中的研究与应用也有了较快的发展。SMA由于具有可恢复变形大、在受限回复时能产生很大的驱动力、电阻对应变敏感、高阻尼性能、抗疲劳性能好,并且可以实现多种变形形式,易于同混凝土、钢等材料相结合等特点而日益受到重视,国内外众多学者对SMA在土木工程中的应用进行了理论和实验研究。
1 SMA的重要特性
1.1 形状记忆效应(SME)
形状记忆效应是指某些具有热弹性或应力诱发马氏体相变的材料处于马氏体状态,并进行一定限度的变形后,经加热并超过马氏体相消失温度时,材料能完全恢复到变形前的形状和体积的功能,如图1所示。根据材料记忆功能的不同,可分为单程、双程和全方位SME。单程SME是指材料只能一次动作,即加热后回复到高温时的形状,并保持该形状;双程SME是指材料反复加热和冷却,能够反复回复到高、低温时的形状;全方位SME是指材料在具有双程记忆特性的同时,如果冷却到更低温度,可以出现与高温时完全相反的形状。
1.2 超弹性(PE)
超弹性是指当SMA温度超过奥氏体相变完成温度Af,加载应力超过弹性极限,即产生非弹性应变后,继续加载将产生应力诱发的马氏体相变,但这种马氏体随着应力的消失而消失,即使不加热也会产生马氏体逆相变而恢复到原来的母相(奥氏体相)状态,应力作用下产生的宏观变形也将随着逆相变的进行而完全消失,如图2所示。
图1 形状记忆效应图2 超弹性
2 形状记忆合金在土木工程领域中的应用
2.1用于结构振动控制
SMA用于结构的振动控制,可以有效地减小结构在地震荷载作用下的位移响应,因此结构振动控制是SMA在土木工程领域中的主要研究方向。目前,SMA用于结构主动控制时,主要研究SMA作动器的设计和如何提高作动器的使用频率;而对于被动控制则主要研究用SMA材料设计阻尼元件和振动隔离器。只有设计出理想的作动元件和智能阻尼元件,才能更有效地控制结构振动。如何利用SMA的特点控制结构振动,特别是控制建筑结构在地震作用下的振动,以及对SMA的材料性能进行改进,开发新型的大应变、大驱动力、高响应频率、性能稳定的SMA材料,目前在国外都是十分活跃的研究课题。
2.3用于结构裂纹及损伤监测及控制
裂纹及损伤的主动探测和控制是当前工程结构中十分突出和迫切需要解决的问题。在一些大型结构的一些关键受力部件对裂纹和损伤十分敏感,一旦出现就会造成重大事故,而用传统技术和方法不能及时发现构件中的裂纹和应力集中较大的部位。可以利用SMA对应变敏感、电阻率大及加热后可以产生大回复力的特点,再配上微处理器,使之集传感驱动于一体,便构成自动探测裂纹或损伤和主动控制裂纹扩展的完整控制系统。
将SMA制成丝或薄膜粘在构件易产生裂纹或应力集中较大的地方,当构件产生裂纹或损伤以后,位于裂纹处的SMA将随裂纹表面张开位移增加而产生局部变形,从而使其材料电阻值发生变化,随着裂纹不断扩展及外加载荷不断增加,其张开位移也不断增大,位于构件裂纹处SMA的变形也不断变大,相应电阻值也不断提高,其电阻值的变化量和变化规律,由微处理器可判断监测出裂纹的大小和位置。
当构件的裂纹或损伤到达需要控制的范围时,SMA的变化信号经微机控制系统分析判断后,自动地发出控制信号,将SMA通电加热,当加热温度超过SMA相转变点时,它的内部就产生回复效应,SMA发生动作,试图收缩。由于裂纹表面在外载作用下张开阻止其回复,于是SMA产生很大回复力。此回复力大小随裂尖张开位移的增大而增大。论文格式。此回复力改变了裂尖的受力状况,驱动裂纹闭合,使裂纹张开位移减小,实现裂纹的主动控制。在实际应用中,为简化结构,也可利用SMA自身特性及伪弹性性质来实现裂纹的被动控制。
3 当前存在的问题
虽然形状记忆合金具有许多独特的性能,在结构减震控制的初步研究与应用中已显示出了它的优越性能及其应用前景,但是,总的来说对与结构减震相关的形状记忆合金特性的研究还不够深入,发展形状记忆合金驱动器中还存在一些问题。
(1) SMA作为驱动器,激励合金时需要消耗能量,且对SMA加热或冷却以产生驱动力时都需要一定的时间,这使其在控制频率上受到一定的限制。若直接以通电方式激励,利用材料本身的电阻加热,由于合金的电阻不大,激励它需要大电流、粗导线,在某些智能材料结构中不适用。对应用于减震的SMA,其减震合金的衰减率小,而且衰减率过分依赖于温度和振幅,加之加工性能欠佳,价格偏高等都限制了SMA在减震中的应用。因此对SMA性能进行进一步的研究,提高SMA驱动器的响应速度,特别是对与结构减震相关的性能进行深入研究具有现实的意义。
(2) SMA这一功能材料的发现,改变了长期以来形成的金属是热胀冷缩弹性变形是线性的等传统观念,虎克定律在这一材料中已不适用。因此,要想利用其制成主、被动控制器,对SMA的宏观力学性能进行深一层的研究,建立适于工程应用的简化本构模型是必须解决的问题。
(3) 利用SMA的超弹性效应和高阻尼特性制成阻尼器,来减少结构的地震反应是切实可行的,而且试验也已验证了SMA阻尼的减震、抗震效果,因此应进一步研制和开发新型的形状记忆合金主被动控制器,并且使SMA控制器的制作标准化。
另外,对装有SMA控制器结构的减震控制效果的研究,SMA控制器在结构工程中应用的可行性研究及实际工程设计方法的研究,SMA控制器的可靠性、耐久性研究都还有待进一步加强。
4 结语
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一、GPS测量技术概述
1.GPS系统的组成
GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。
GPS空间卫星星座主要包括3颗在轨备用卫星和21颗工作卫星。这24颗卫星在6个轨道平面内均匀地分布,卫星的平均高度为20180km,运行周期为11小时58分钟、轨道平面的倾角为55°。卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号,导航定位信号中含有卫星的位置信息,使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻,在高度角15°以上,平均可同时观测到6颗卫星,最多可达到9颗。
GPS地面监控站主要包括分布在全球的一个主控站、五个监测站以及三个注入站。主控站根据各监测站对 GPS卫星的观测数据,计算各卫星的轨道参数、钟差参数等,并将这些数据编制成导航电文,传送到注入站,再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。
GPS用户设备包括了数据处理软件、GPS接收机和其终端设备。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大与处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、GPS网平差,最后得到GPS接收机中心的三维坐标,达到测量和定位的效果。
2.GPS测量技术的特点
2.1.观测位之间不需要通视
采用GPS技术测量,观测位之间是不需要通视的,只需要保证观测位上方是开阔的空间就可以。所以,在很大程度上节省了工程投入,据估算,大约可以节省总投入的40%左右。观测位置也较为灵活多变,可以根据实际需要安排观测站,这样就可以减少工作时间,提高工作效率。
2.2定位准确性好
GPS观测定位准确度在50公里之内可以达到10-6,100-500公里能够达到10-7,大于1000公里时能够达到10-9,在300-1500米施工项目的精确测量定位中,大于1小时的观测时间,其测量误差不大于1毫米。GPS传回的平面定位数据的准确度为5毫米,高度定位准确度为8毫米。
2.3观测效率高
GPS技术发展到现在为止,20公里之内的静态测量只需要15-20分钟;在进行高速相对静态定位时,在每个活动定位站和基准站距离小于15公里时,活动站定位时间仅仅需要1-2分钟;在进行动态相对定位时,活动站开始行动,定位时间仅仅需要1-2分钟,随后进行测量定位,所需时间约为几秒。可以看出GPS的观测效率是非常高的。
2.4提供坐标位置
经典大地定位在进行平面和高度定位时,是使用不同的方式分别进行测量。但是GPS技术不但可以进行平面和高度定位,还可以提供精确的坐标位置。
2.5便于操作
GPS技术的自动化程度比较高,甚至达到了完全自动化,控制人员仅需简单配置并开启关闭设备、查看数据、注意设备工作情况就可以完成测量定位,剩余工作都可以交给GPS自动完成。
2.624小时连续工作
GPS定位不会受到外在环境的影响,不受时间、地点的限制,全天连续进行观测活动。
3.GPS测量技术的原理
GPS 系统中的卫星会不断广播测距信号电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以 50b/s 调制在载波上发射。导航电文每个主帧中包含 5 个子帧每帧长 6s。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第 1、2、3 数据块,其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在 WGS-84 大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
图:GPS测量原理示意图
二、GPS测量技术在土木工程领域中的应用
1.桥梁施工应用
GPS 测量技术在桥梁施工中主要是用来对控制网进行有效地构建,并对施工放样进行处理,GPS 测量技术的应用,可以对施工现场的各项施工数据进行准确地测量,如高程测量和跨河水准测量,其都能够得到精准的数据,从而有利于对桥梁施工的各个环节进行控制。施工人员可以通过 GPS 测量技术提供的三维定位信息,来进行桥梁工程的整体规划,使得桥梁施工更加可靠,有效的保障了桥梁施工的质量!虽然在目前的桥梁施工放样中,GPS 测量技术的应用还比较少,但是由于其能够提供较为准确的三维定位信息,因此,在桥梁施工中还有着很大的发展空间。为了能够更好地适应未来社会的发展,桥梁工程必须加强对 GPS 测量技术的应用,并且不断深化研究,使得其优势能够充分发挥出来,以保障桥梁施工质量。
2.大坝变形监测
大坝是水利工程中的一种,其在建设时,很容易受到外界各种因素的影响,从而使得施工难度较大,尤其是在进行跨流域大坝建设时,会使得施工难度更大。由于大坝在建设过程中会受到各种不利因素的影响,使得大坝的质量控制也具有较强的难度。因此,采用科学技术手段,对大坝施工进行有效的监测,对大坝施工中可能出现的变形问题进行合理的检测,以便保障大坝施工的质量。在最近几年,GPS 测量技术逐渐被应用于大坝施工中,使得大坝变形的问题得到了合理地控制。而 GPS 测量技术所具有精准检测特点以及较强的抗干扰特性等,都使得大坝测量的质量和进度得到了有效提高,使得大坝的建设施工更加准确。就以某县内的隔水岩水库来说,其大坝属于重力拱坝,在大坝建成后开始投入使用,主要用于数据采集、传输及处理三部分,根据监测结果显示,GPS 系统监测的精度较高,数据处理分析的时间均小于 15 分钟,能够在大坝超高蓄水变形的第一时间内发生反馈,以及时采取防洪减灾措施,从而减少灾害发生。由此可见,大坝变形监测应用 GPS 技术的效果较为显著,但对于此项技术的应用仍然需要加强研究,以便为现代化的大坝工程建设提供更有效的动力支持。
3.线路勘测
随着线路勘测的不断发展,GPS 测量技术在线路勘测中的应用也越来越广泛。一般而言,线路工程的路线都比较长,测量控制网通常呈现狭长状,部分工程需要穿过林区或者是山地。由于控制点周围环境的影响,使得其中不可控制的因素较多,对测量结果会产生一定的影响,因此,传统的测量方法并不能够很准确地对工程线路进行测量!而通过采用 GPS 技术进行线路勘测,无需通视,对于远程线路监测也能够保证测量效率及测量精度,而且也大大提高了测量工作效率,缩短了施工工期,如西安到南京的线路、北京地铁线等,这些工程建设质量的提高在很大程度上都依赖于 GPS 技术的应用。
结束语:在当下经济和信息技术不断变化更新的环境之中,土木工程领域中的施工技术也在随着时代的发展而不断地发生着变化,GPS测量技术由于自身所具有的独特优势,它的应用对土木工程领域的施工发展产生了积极的作用,推动了土木行业的健康持续发展。
参考文献:
[1]李银业.GPS 测量技术在土木工程领域中的应用研究[J].黑龙江科技信息,2015(3)
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CAD即计算机辅助设计与制图,是指运用计算机系统辅助设计进行建立、绘制、修改、分析的过程。由于它需要有硬件支持,因此产生了CAD系统。CAD系统由硬件和软件两大部分组成。硬件部分包括处理运算设备、图形显示设备、外存储、输入输出设备以及信息传输等硬件平台设备。软件部分包括系统软件、支持软件和专业软件。CAD软件不仅便于用户使用,而且系统可以保持扩充和完善,PC及工作站上可以大量应用。CAD技术迅速发展,其涉及的领域也不断增加,如工程设计项目的管理、初步设计、计算分析、图纸绘制、3D动态模拟、优化统计等。CAD技术正在改变着传统的设计方法和设计生产的管理方式。许多工程都使用计算机进行辅助设计,在建立了计算机网络辅助设计与管理后,CAD有效压缩了设计周期,提高了设计质量,而且实现了很好的社会、经济效益。伴随着CAD技术在工程中的大量应用及其技术的成熟,它的一些缺点也逐渐显现。建筑CAD由于应用过程复杂,信息处理量大,表达方式非常多,因此要求计算机性能高,处理速度快、显示分辨率高。随着计算机性能的提高,而且引进了国外优质的图形支撑软件,使国内出现许多基于CAD平台上的建筑及设备专业CAD软件,可以进行3D造型,快速生成图纸,渲染图可以表现光影和纹理。由于专业软件功能强大,三维模型的应用,CAD设计中的零件库应用起来非常快捷。
CAD技术将设计的不同专业和阶段有机地融合,实现了技术集成化。以技术集成为基础,网络技术为支持,协同技术可以轻松实行并行工程处理作业。CAD始终以工程项目为核心,使跨地区的生产“虚拟群体”能随时共享图形数据材料库和丰富的网络资源。由于各协同方对工程项目需要描述一致,因此可以随时进行跨越地域和系统的信息交换,以修改、评价CAD设计的所有环节。CAD系统大量应用智能技术和专家系统,使其具备学习、记忆和推理能力,优化了系统的性能,提高了稳定性,自由度更大,能够适应复杂多变的工程设计的实际需要。
CAD技术也应该不断创新,创新工作要紧盯国际计算机技术的发展,也要适应国内需求。制作的软件的各个功能各个细节,都要给用户良好的体验。那么如何权衡它的利弊关系,如何更好应用它,我们下面就从它的双重性加以分析。
1 CAD技术在辅助设计应用中的优点
1.1 工作效率高,可重复使用
CAD的复制功能提高了设计效率。类似的工程设计,可以在计算机中简单改一下图纸,甚至能够直接套用。CAD软件可以将建筑施工图图纸快速变成设备底图,使设计师在绘制底图时十分方便。并且许多CAD软件提供了丰富的通用详图和分类图库,可以随时调用。这使得计算建筑结构的效率大大提高,一个普通的框架结构,用CAD系统大概一天可以出图,而且误差小,可以同时进行计算工作和制图工作。
1.2 减轻工作强度,提高图面整洁度
手工绘图,工作人员要用到许多工具,而且不断的要变换手中用的工具,如果有些许失误,就要进行修改,甚至重画,图面修订较多。用CAD绘图基本一只鼠标就足够了。CAD软件提供统一的线型、字体,使图面整洁统一。CAD软件所提供的UNDO功能更可以方便撤销错误的步骤。
1.3 计算功能及精度提高
建筑设计中要计算大量参数比如裂缝宽度、挠度、承载力、配筋面积等。在实际工程中,要根据设计规范计算各个结构构件如梁、板、墙体等所承受的外部荷载,再根据设计规范进行调整计算,计算结果存在稍许偏差或参数取值不合规范,便会酿成产品设计问题。有了CAD技术支持,会有效避免这些问题的出现。针对一些外形特殊、规模大、较复杂的建筑,如果不应用CAD,后果难以想象。CAD在日照分析、室内声场分析、灯光照度分析等方面的计算精度和速度极为优秀。用CAD绘图可以同时自动计算工程量,从而减少了设计师的工作量。
1.4 效果检验动态、实时
工程结构在设计时还要考虑与相关专业的匹配程度。如管道设备安装应避开结构梁或柱。因为工程从形态上可以拆分为各种基本形体,所以CAD制图中,在真色彩、真三维和光照的情况下,可以按物体的运动轨迹构造出一个虚拟的实体,进行实时的演示,通过虚拟演示检查设计成果的优点及弊端。
1.5 颠覆传统的设计理念
CAD的智能化将部分取代设计师的一些设计工作,而CAD对设计的标准化、产业化也起着巨大的推动作用。随着信息技术、网络技术和多媒体技术的发展,不同地区进行合作设计,异地招投标和设计评审在逐渐为人们接受。人们可以随时随地的接受科技信息,与世界同步。通过Internet已经可以实现SOHO办公,不但改变了设计师的工作方式,也影响了设计师的工作理念。
2 CAD技术在辅助设计应用中的缺点
2.1 CAD技术限制了设计师的思想和创作
建筑本身是一门融合了工业设计、科学技术、艺术文化、哲学于一体的交叉学科。建筑不但是一件商品,更应该成为一件艺术品。某些权威人士认为滥用CAD技术会使建筑设计工作从艺术创作彻底沦为工业化甚至机械化的生产,CAD常用的复制和套用等等高效率的手段,使得设计过程本身就影响了设计师思想的开拓。设计师越来越依赖于CAD技术,导致设计师产生惰性。设计师们标榜技术万能,而不再发掘自身的设计潜力。CAD技术使得建筑作品的抄袭重复屡见不鲜,设计缺乏灵气、没有个性。而最有艺术气息的手绘建筑效果图,也逐渐被计算机效果图取代,计算机效果图虽然方便快捷,但没有了手绘图的个性,更没有设计师笔下透露的思想。
由于计算机屏幕尺寸的限制,设计师更关注的是建筑局部设计,影响了他们对设计全局的把握,会导致建筑物整体的比例、体量失控。CAD系统的精确性要求其各个步骤都要有准确的数据支持,使得方案设计中需要的抽象性、随机性被扼杀,使得设计死板无生气。另一方面CAD软件自身功能的限制以及设计师对软件使用熟练度的影响,使得建筑设计师不能通过CAD软件淋漓极致的发挥自己的灵感、创意,建筑设计师的思想和灵感被束缚。
2.2 CAD技术导致资源浪费
CAD技术由于科技含量高且涉及多学科的知识,设计师要熟练掌握CAD软件及相关设备知识需要较长时间,所以在人员培训方面的投资可见一斑。随着科技发展的日新月异,设计师学习和深造的步伐只会滞后于计算机硬件和软件的更新、升级。设计师不得不花费大量时间去学习。CAD技术的复杂、难懂使得设计师大伤脑筋,因此不得不为设计师们配备计算机操作维修人员,甚至设立专门的CAD工作部。一个优秀的设计师可能并非一个CAD高手,这就造成人力资源的浪费。其次,CAD对物质财力的消耗也非常大。要实现CAD制图,大量的硬件设备如:PC、工作站、UPS、绘图仪、复印机、扫描仪、服务器、数码相机等的投资不菲,而它们的折旧率很高,并且经常需要更新升级。如果再为这些硬件都配上必要的正版软件,又是一笔不菲的投资。一套正版软件动辄几万元,如果各个专业软件都配齐的话就要几十万元。
2.3 CAD技术的不稳定性
CAD技术使得设计师随时需要面对计算机病毒、木马、恶意软件及CAD软件自身的更新升级,计算机资料的保存也存在许多不可控的因素。可能由于很小的一个设备故障,设计师就得放下设计工作,去解决与设计无关并且自己不熟悉的问题。也可能由于设计师的误操作或者计算机知识的匮乏,使得辛苦几天甚至几年的设计成果被误删、被覆盖而付之东流。
综上所述,CAD技术如同一把双刃剑,给设计师带来了方便的同时,也有一定的局限性。但是我们必须认识到CAD技术给我们带来的益处,同时正视它的局限性,扬其长,避其短。放眼世界,计算机技术的发展不会停歇,作为一名设计人,都要善用先进的技术为手段,不断发掘自身潜力,以敬业的精神和优质的设计为工程设计行业尽一份力。
参考文献:
[1]童秉枢编著.现代CAD技术[M].清华大学出版社.
[2]GB50010-2002.混凝土结构设计规范[S].中国建筑工业出版社.
[3]李振斌,刘华斌编著.工程CAD技术及应用[M].中国水利水电出版社.
[4]朱华清编著.环境工程CAD技术[M].华东理工大学出版社.
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1.1 立项的必要性
玄武岩纤维筋(BFRP)由于具有高强度、耐腐蚀、重量轻、成本低等优点,且其原材料来源立足于我国丰富的玄武岩自然资源,近年来已进行少量研究。除了前述提到的高强度等优点外,相对于钢筋易腐蚀、焊接点多、焊接长度浪费大的不足,BFRP筋可以纵向连续生产,并可根据连续配筋水泥混凝土长度进行配置,节约了连接长度和减少筋的连接工序,能大大提高工程建设进度。
以BFRP筋取代钢筋的连续配筋混凝土则是近年来出现的新型材料,以其节省钢筋、节能环保等优点,显示出良好的应用前景,但国内外相关研究及应用是近几年刚开始,因此,针对我国玄武岩、水泥资源丰富而金属资源日益匮乏的现实情况,结合节约钢铁资源促进可持续发展的未来发展趋势,研究和推广BFRP筋连续配筋具有很好的发展前景和应用价值。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
玄武岩纤维是前苏联经过30多年研究开发的高科技纤维,作为一种具有极佳力学性能和耐腐蚀性能的新型复合材料,在混凝土结构中具有替代钢筋的巨大潜力,已受到美国、日本等发达国家的广泛关注。
2002年玄武岩纤维才被列为国家863计划开发项目,2005年我国就成功研发出了玄武岩纤维。2007年国家已明确将连续玄武岩纤维与碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维一并列为我国中长期重点发展的四大高新技术纤维。
国内虽然对玄武岩纤维的研究相对较晚,但已经取得了长足的发展和显著的成果。由浙江石金玄武岩纤维有限公司牵头制订的《水泥混凝土和砂浆用短切玄武岩纤维》(GB/T23265-2009),是我国乃至全球第一个有关玄武岩纤维的国家级技术标准,已于2009年11月5日全面实施。这些标准的制定及实施为玄武岩纤维的生产和应用提供依据。
总之,对玄武岩纤维性能的研究及利用符合新时期发展的趋势,符合我国保护环境、提倡节约的基本国策,具有广阔的市场需求。
1.3 研究目标
本项目基于理论分析和试验研究,对复杂环境下现有BFRP的基本力学性能、化学稳定性、热稳定性、疲劳性能和冲击韧性等展开详细深入的研究,分析BFRP在疲劳和冲击作用下的破坏机理,建立BFRP的疲劳、冲击等力学性能模型,探究玄武岩纤维复合材料的应用价值和改良方略。
2 实验概况
2.1 玄武岩纤维复合材料化学稳定性,耐化学腐蚀性,耐碱性研究
首先,将BFRP在不同浓度的酸、碱溶液中进行浸泡处理,观察玄武岩纤维材料形貌、成分等随酸、碱腐蚀损伤的变化规律;然后,通过试验测试处理后BFRP的质量、强度以及弹性模量等物理参数的变化情况,对质量保留率、强度保留率、弹性模量保留率等性能参数展开计算和分析;最后,基于试验数据研究BFRP的酸碱侵蚀过程及作用机理。
2.1.1 耐酸性
把玄武岩纤维在强酸中放置时间长(超过100h)时强度降低15%-20%,通过下图中可以看到E-玻纤和玄武岩纤维在盐酸中放置一段时间后强度的变化,玄武岩纤维无捻粗纱强度降低速率低于E-玻纤,单径越小,降低速率越慢。
通过实验,E-玻纤与强酸反应时,易被侵蚀,故不适于用在酸性环境。玄武岩纤维浸泡在酸中,开始断裂强度迅速降低,这与吸收介质和化学组成部分溶解有关;随后保护膜逐渐形成,纤维腐蚀和强度降低因分散障碍物的形成而降低。
在20%HCl中浸泡后,无捻粗纱的断裂强度损失值。(1)玄武岩纤维捻粗纱,No.13;(2)玄武岩纤维无捻粗纱No.1;(3)E-玻纤,No.5。
2.1.2 耐碱性
玄武岩纤维的耐碱性优于玻璃纤维。在2MNaOH 溶液溶液中煮沸 1小时,在腐蚀一小时后,玄武岩纤维的强度保持率下降至 20%左右,发生了严重的脆化现象;而 S-2 玻璃纤维(比E-玻纤强度高25%以上的高强度玻璃纤维)由于其体积完整性已经遭到了破坏,纤维已经高度脆化,强度保持率几乎已经下降为零。
2.2 质量保留率
本实验将玄武岩连续纤维、和 E- 玻璃纤维纤维进行烘干处理,然后称重记录,随后分别2MNaOH 溶液和 2MHCl 溶液中煮沸2 小时,分时间段取样。将取得纤维冲洗并对纤维进行烘干处理。然后测量其质量的变化。可以得出两种纤维在不同的介质作用下其失重率不同。在强碱性的 NaOH 溶液中的玄武岩连续纤维的质量保留率为 95.2%,而E- 玻璃纤维纤达到了 45%。在酸性介质 HCl 溶液中煮2小时后,玄武岩连续纤维的质量保留率仅仅为92.1%,远远大于E- 玻璃纤维纤的 75.3%。从质量保留率角度看,通过实验玄武岩纤维与玻璃纤维相比,玄武岩纤维耐酸碱性能更为优越。
2.3 玄武岩纤维复合材料耐热和耐潮湿稳定性研究
采用加速热和加速潮湿的方法测试。把玄武岩复合材料放在过热水蒸气中(T>100C),保证较薄样品迅速达到含水量较高的成度来比较明显地显示强度的变化。可以将玄武岩样品放在具有自动调节温度功能的高压锅中。实验结果如下。(温度T 在117-120℃间,压强P≈2.18atm。)
单丝直径13μm的玄武岩纤维复合材料经光泽整理系统修饰后,其性能优于玻璃纤维复合材料和经光泽系统整理后的细玄武岩纤维复合材料。实验证明:玄武岩纤维材料的耐热和耐潮湿性优于玻璃纤维复合材料。
2.4 粘结性能
玄武岩纤维复合材料与混凝土的粘结力强,高于国家标准(拉拔强度>Mpa,国家标准为30Mpa)。其高粘结反应通过高聚物基本反应层的高残余应力证明。通过在纤维表面涂覆表面改性剂能够降低玄武岩纤维残余应力。同时,试验结果表明:玄武岩纤维筋与混凝土试验粘结强度随着玄武岩纤维筋表面螺纹深度与螺纹间距的变化而变化;有螺纹玄武岩纤维筋的粘结强度明显高于无螺纹玄武岩纤维筋,玄武岩纤维筋最佳螺纹间距约为筋直径长度的80%,最佳螺纹深度约为直径长度的10%;拉拔试件的破坏形态均为玄武岩纤维筋与混凝土接触面混凝土的剪切破坏而拔出。
2.5 玄武岩复合材料筋混凝土梁力学性能比较
采用压力机进行加载,即在模型梁上表面逐级增加荷载(加载速率设定为10mm/min),直至梁裂开。典型加载曲线如下图所示,取荷载峰值(电脑数码显示)作为有效加载值。
加载曲线
2.5.1 BFRP加筋混凝土梁的抗弯性能实验研究
为防止受力点局部应力集中,发生局部混凝土压碎在梁支座和三分点处放置立方体垫块。位移计(D1-D3)监测跨中和支座沉降。应变计(S1-S3)测量梁截面不同高度的应变。采用分级加载,出现裂缝前每级荷载5KN;裂缝出现后每级荷载为3KN,每级荷载加载爱完毕后持续2min,记录实验数据;待裂缝发展较宽后,不再逐级加载,连续加载直至加载破坏。
玄武岩筋梁加载图
2.5.2 试验试件现象及分析
BFRP加筋混凝土梁从加载至裂缝即将出现,但混凝土梁还没有裂缝,混凝土全截面工作,混凝土处于弹性工作状态,但是增加的速率很小,荷载-挠度曲线呈线性状态;随着荷载的增加,受拉区边缘混凝土的拉应变达到极限拉应变,拉应力达到混凝土抗拉强度。在混凝土梁最弱截面上出现第一批裂缝,在有裂缝的截面上,受拉区混凝土退出工作,把它原承担的拉力转移到BFRP筋,此时,发生了明显的应力重分布,BFRP筋的拉应力随荷载的增加而增加。由于BFRP筋的弹性模量小,裂缝开始急剧开裂,混凝土受压区不断缩小,挠度增长速率大大加快,荷载-挠度曲线斜率较屈服前明显变小,并仍大致呈直线状态。荷载继续增加,受拉区BFRP筋尚未达到屈服前明显变小,并仍大致呈直线状态。荷载继续增加,受拉区BFRP筋尚未达到屈服强度,但是受压区混凝土被压碎。
受弯试验示意
BFRP梁荷载-挠度曲线
由上图可知:BFRP加筋混凝土梁随配筋率的增加,极限荷载不断增大,挠度也相应增加,试验结果与理论计算结果相符。同时,在BFRP筋屈服后,其承载能力仍在继续增加,且增加量很大。随着荷载的增加,其挠度值也大大增加,荷截面变形迅速发展并达到极限变形,这也是导致构件破坏的一个原因。
对比梁M1与M4、M2与M5、M3与M6,它们的配筋率、混凝土强度相同,只是纵向筋类别不同。由图4可知,在加载初期,M1―M3(钢筋混凝土梁)应力增长较快,而挠度增加较慢;M4―M6(BFRP筋混凝土梁)应力增长缓慢,而挠度增加较快。BFRP筋混凝土梁应力增长缓慢的原因是,BFRP筋的弹性模量较小,在变形不大的情况下,很难有较大的应力增幅。虽然BFRP筋混凝土梁没有明显的屈服点,但是由于BFRP筋弹性模量较小,以及混凝土的塑性强,在施加荷载后期,仍会产生较大的挠度,使其具有较好的延性。
荷载――应变图
荷载――挠度(中点处)图
2.5.3 BFRP 加筋混凝土梁开裂荷载、极限荷载
加筋混凝土梁的开裂机理与钢筋混凝土梁基本相同。通过实验得出下表数据。当梁内混凝土应力达到混凝土的抗拉强度时出现裂缝。裂缝出现后,开裂截面混凝土的应力得到释放而变为零,释放的应力通过混凝土与BFRP 筋的粘结力传递给BFRP筋。随着荷载的增加,在裂缝之间会继续出现新的裂缝,直至混凝土的应力低于其抗拉强度。由于试验时难以精确获取构件第一条裂缝出现时的荷载值,故荷载―挠度表仅给出实测开裂荷载级范围。试验所得各简支梁开裂荷载如荷载―挠度表所示。
M4―M6实测开裂荷载略高于理论计算荷载,这是因为现行规范的截面抵抗矩塑性影响系数取值偏于保守造成的。另外,BFRP筋配筋率对开裂弯矩有一定的影响,但影响程度有限。这是因为当达到开裂弯矩时,纵筋的应力还很小,对开裂弯矩的贡献较小,所以开裂弯矩主要取决于混凝土的抗拉强度。试验所得各简支梁的实测极限荷载与理论计算值比较见荷载―应变表,表中理论极限荷载值由 GB50608―2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》计算公式得到。
从荷载―应变表可知,BFRP筋的理论值均稍大于实测值,原因在于梁的破坏是混凝土达到受压极限引起的,此时的BFRP筋并没有完全破坏,尽管BFRP不像钢筋那样具有明显的屈服点,但随着应变不断增加,纤维产生磨损以及BFRP筋外表面的肋发生断裂,这些都可能造成BFRP筋与混凝土之间粘结滑移,BFRP筋的极限荷载略低于钢筋混凝土梁。
3 玄武岩纤维的抗拉弹性模量
研究证明,BFRP筋的抗拉弹性模量仅为钢筋的23%左右,由于BFRP筋的抗拉弹性模量低,可在BFRP筋中掺入钢丝,研制成了高模量的玄武岩纤维-钢丝复合筋.BFRP筋的抗拉弹性模量随直径增大逐渐降低;掺杂钢丝可以显著提高BFRP筋的抗拉弹性模量.这方面还有待研究,以提高BFRP筋的抗拉弹性模量。
4 项目特色
本项目首先对现有主要生产厂家提供的玄武岩纤维增强复合材料制品的物理力学性能参数进行调研和试验验证,基于概率论与统计学的知识对各物理力学性能参数展开统计分析,结合国外规范要求给出各设计参数取值范围;然后,采用酸碱模拟环境和高低温模拟环境对现有市面上的玄武岩纤维复合材料制品进行化学稳定性、热稳定性、耐碱、耐化学腐蚀分析,考察各环境工况下材料的性能变化情况;最后,建立测试玄武岩纤维复合材料疲劳性能和冲击性能的试验方法,研究复杂环境下疲劳和冲击性能、耐热、潮湿性和粘结性能的变化情况,为玄武岩纤维复合材料在工程领域的应用和推广提供参考。
5 应用前景
玄武岩纤维复合材料因其强度高、耐久性好和环保等优异性能,其研究开发目前获得了国家的大力支持。2007年国家在《中国化纤工业发展战略研究报告―高新技术纤维分报告》中,已经明确将玄武岩纤维与碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维一并列为我国中长期重点发展的四大高新技术纤维。究其原因在于以下两点:
一是,传统钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀一直是一个重要课题,尤其在海洋、道路、化工及盐害地区结构工程中,钢筋锈蚀十分严重,是结构丧失原有承载力,难以达到预期使用寿命的主要因素。我国仅2013年因钢材锈蚀造成的经济损失高达1000亿人民币,而且有逐年递增的趋势。二是,BFRP材料具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、无磁性等优良特性,可以显著提高结构的耐久性和使用寿命,充分体现现代化结构工程发展的需要和社会对基础设施长寿命化的需求,具有很高的研究和开发价值,且在生产过程中无污染、环保,符合国家可持续发展战略。
参考文献
[1] 李正良,张春涛,范文亮,王汝恒.薄壁方钢管新型梁柱节点抗震性能试验研究[J].工程力学,2013(02).
[2] 霍宝荣,张向东,宋洋.玄武岩纤维加筋梁抗弯性能试验研究[J].工业建筑,2011(08).
[3] 金冰.玄武岩纤维复合材料及其加固钢筋混凝土梁试验研究[J].浙江工业大学,2010(5).
[4] 陈寅春.玄武岩纤维混凝土梁的试验研究[D].重庆交通大学,2011.
篇6
组长:伍明波党组书记、局长
副组长:冯国光党组成员、副局长
李三均党组成员、副局长
成员:熊德均兽医业务股股长
冉茂安县动物卫生监督所所长
阎传忠县动物疫控中心主任
陈新荣县改良站站长
张家权维稳办主任
丁海生办公室主任
刘勇生产发展股股长
刘吉江计财股股长
二、领导小组主要职责及工作机构
领导小组负责牵头组织协调乡镇政府和有关部门,按照“抓早抓小、从严控制、联防联控”原则,依法做好全县非洲猪瘟等重大动物疫情的预防控制和扑灭工作。
领导小组下设综合协调组、疫情处置指导组、流行病学调查组、疫情诊断组、应急处置组、物资保障组六个工作组。
(一)综合协调组
组长:冯国光
成员:丁海生、熊德均、张家权
主要职责:负责全县非洲猪瘟防控的综合协调工作;及时收集工作动态,定期向领导和上级部门报送相关工作进展情况,加强与县非洲猪瘟等重大动物疫病领导小组成员单位的联系与沟通,促进联防联控工作措施的落实。
(二)疫情处置指导组
组长:冉茂安
成员:邓先锋、谭金波、雷良勇
主要职责:负责疫情处置的现场指导工作,拟草疫情处置报告。
(三)流行病学调查组
组长:阎传忠
成员:黄春梅、邓辉祥、李潇
主要职责:负责疫情应急流行病学调查和风险情调查和风险分析报告。
(四)疫情诊断组
组长:阎传忠
成员:邓辉祥、李潇、欧云文
主要职责:负责疑似疫情病例病料抽样指导、疫病普查和诊断检测。
(五)应急处置组
组长:冉茂安
成员:邓先锋、刘勇、左清明
主要职责:负责组织开展生猪及其产品移动监管“堵源”
工作;
突出做好生猪产地、屠宰环节的检疫和监督管理,指定通道在站(检疫申报点)、公路临时检查站、消毒站(点)的堵源,加强引种审批和落地监管,无害化处理等动物卫生监督严防疫区和重点省份的生猪及其产品流入我县。在疑似疫情报告期间,对划定的疫区(点)采取临时性封锁,现场管控,监督染疫生猪及病死生猪的无害化处理,依法、科学、规范处置疫情。
(六)物资保障组
组长:李三均
成员:丁海生、刘吉江、陈新荣
主要职责:负责协调非洲猪瘟防控及突发疫情工作中的车辆、经费、物资等供应与保障工作。
三、工作要求
在疑似疫情发生报告期间,各组要认真履职尽责,严格按照应急预案组织做好病料的规范采样、送检及流行病学调查和生物安全工作,对划定的疫区(点)采取临时性封锁,现场管控,监督染疫生猪无害化处理,依法、科学、规范处置疫情。
篇7
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0070-02
自从1998年国内各高校按新的招生目录实行“大土木”招生以来,原建筑工程和交通土建工程等8个专业被新的土木工程专业所覆盖。为适应新专业的教学,全国各高校相继开设了“土木工程概论”课程,其中以上海大学开设最早,该校于1996年即开始了“土木工程概论”课程的创立与建设工作。[1]经过10多年的发展,目前“土木工程概论”课程已成为全国各高校土木工程专业和工程管理专业的必修课程及其他相关专业的选修课程。“土木工程概论”作为一门专业基础课,特别是作为很多高校土木工程和工程管理专业学生入学后的第一门专业课程,其教学效果的好坏,直接影响到学生后续专业课程的学习热情和效果。为适应新形势下土木工程人才培养的需要,一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学和考试改革探索,已取得了一些成果。[2]武汉工程大学自2011年以来,在全校掀起人才培养模式改革浪潮,与此相配套的教学和考试改革也相继展开,目的在于激发师生教与学的热情和活力,通过校级以上精品课程必须申报、其他课程自愿申报的形式组织各课程试行教学和考试改革,以提高实际教学效果。笔者自2009年至今已连续承担三年学校土木工程专业和工程管理专业“土木工程概论”课程的教学工作,值此学校开展教学和考试改革之机,结合自己在教学过程中的相关体会,对“土木工程概论”课程教学和考试改革进行一点探讨。
一、选择合适教材,精心设计教案
1.选择合适教材
教材是教学的基础条件,不同层次的学生在教材的选择上应有所差别。武汉工程大学的“土木工程概论”课程学习安排在第一学期学生军训结束之后,共32个学时,此时学生还没有进行过任何专业知识的学习,因此,应选择一本知识面广、通俗易懂的教材作为教学用书。武汉工程大学(以下简称“我校”)的“土木工程概论”课程以前采用过丁大钧、蒋永生教授主编的《土木工程概论》作为教材,[3]也采用过罗福午教授主编的《土木工程概论(第三版)》。[4]丁大钧等主编的教材内容相对过多,而罗福午主编的教材出版于2005年,内容相对陈旧,没有将近年来土木工程领域的一些最新技术成果收录在内。笔者自2009年开始承担“土木工程概论”课程的教学以来,一直选用的是上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论(第三版)》作为教材。[5]该教材知识覆盖面较广,并且图文并茂、通俗易懂,2005年被列入国家级精品课程。近三年教学实践证明,选择这本教材是合适的,学生反映良好。
2.精心设计教案
教案是教师为顺利有效地开展教学活动,根据教学大纲的要求,以课时为单位,对教学内容、教学步骤、教学方法等进行具体安排和设计的教学文书。教案设计的合理与否,直接影响到实际教学效果。因此,笔者在上课前除了精心准备教学PPT课件外,都会精心设计教案。有些教师认为现在普遍采用多媒体教学,既然都准备了PPT,再准备教案是多此一举,对教案设计不够重视,笔者对此不敢苟同。因为PPT课件只是教师教学用的辅助素材,而教案则是教师为讲好这些内容所进行的设计和计划,“凡事预则立,不预则废”,课程教学同样如此。
二、介绍重大工程和土木大师,激发学生专业荣誉感
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1、成本最优原则
土木工程项目成本控制的最优原则就是指在进行土木工程成本控制时,要把握好成本控制的度。土木工程是建筑工程的基础工程,因此土木工程对建筑工程等后续工程的质量有着重要影响。土木工程成本控制的最优化原则就是说我们在有效的控制土木工程项目的成本过程中,还要兼顾好土木工程的质量。只有在保证土木工程质量的前提下,对土木工程项目成本有效控制,才能够成为优的土木工程项目成本控制方法。因此,为了保证工程质量,土木工程在进行成本控制时一定要保证工程质量。
2、土木工程项目的成本责任制原则
成本责任制原则指的是一种土木工程成本控制的理念,土木工程的责任制就是将土木工程项目建设中的成本,按照工程项目建设的不同阶段,分解成若干个分项目,并将分项目的成本控制细化到相关的组织和个人,通过这种成本控制责任制,通过分项目控制的方式,最终实现土木工程项目建设整体控制的目的。
3、管理效益最大化原则
土木工程成本控制管理效益最大化原则是土木工程成本控制的基本原则,它能有效的预测成本控制的风险因素,并根据风险因素制定相应的改进措施,提高了成本管理水平。一方面,要求对成本的预测要做到严格监控,协调好各项目目标之间的关系,坚持利润最大化原则,平衡项目的投入和产出。另一方面在保证项目正常运行的情况下,合理增加工作量,对人员和资金的分配进行科学的调整。
二、土木工程项目成本控制措施
1、做好招投标过程的成本控制
近年来我国土木工程领域工程建设需求大量增加,大量的资金涌入土木工程建设施工领域。因此,我国土木工程领域工程建设单位数量由原本的数量不足直接变成了数量过盛。这无疑使土木工程建设单位之间的竞争加剧,招投标方式能够公开有效的对工程建设单位进行系统的评价,使工程业主单位掌握工程建设单位的信息,并从众多工程建设单位中选择出符合工程建设需求的优质企业,在保证土木工程施工质量的前提下在工程中实现盈利。因此,我们在招投标过程中一定要做好土木工程项目的成本控制,使工程建设的整体成本控制在能够接受的范围内,工程建设是以盈利为目的,因此我们在工程建设之前一定要考虑好工程项目建设能够盈利,只有这样,才是企业健康发展的基础。
2、做好施工材料数量和施工材料价格的控制
土木工程施工中,材料费用占据的费用比例较大,因此,做好土木工程施工材料的价格和数量控制对于土木工程项目的成本控制尤其重要。土木工程施工材料控制的第一点就是做好土木工程施工材料的质量控制,随着我国社会和经济的发展,土木工程材料也不断更新和淘汰,现如今土木工程材料市场上不仅品牌众多,而且施工材料种类也十分丰富,这些施工材料中不仅有传统的材料,还有很多新材料,我们在选择土木工程施工材料时,一定要对这些材料有系统的了解,之后选择一家质量和信誉都相对优秀的厂商进行合作。在材料选择时一定要做好检验,确保材料满足工程需求,在材料进场前还要对材料进行检测,坚决杜绝质量不合格的工程材料进入场区,给土木工程带来质量威胁。选好了土木工程材料,则需要对所需材料数量进行计划,土木工程普遍施工周期较长,不用将整个工程建设的材料一起运到场区,如果说场区材料过多,不仅会为我们增加储藏成本,还会增加管理难度。因此,在材料的数量选择可以按照工程施工顺序和合同上的工程进度要求阶段性的让相关企业将施工材料分批次运送到现场,这样不仅降低了建筑单位的材料管理难度,还节约了材料管理成本,由于材料销售和生产企业有着更加完善的相关材料贮存条件,还能够保证进场的材料不会由于储存条件不好导致质量下降。这种限额的施工材料成本控制方法虽然能够降低成本投入,但在应用时一定要注意灵活运用,需要根据工程进度进行合理的改变,从而保证工程能够平稳施工。
3、土木工程机械设备的成本控制
土木工程施工中不仅会应用到大量的工程材料,还涉及到许多的工程设备,由于土木工程施工过程中普遍要改变区域的地形、地貌,因此土木工程施工中大型设备的应用是很广泛的。这些大功率设备虽然能够为工程建设提供助力,但大功率设备使用过程中耗费的能源也是很多的。因此,我们还要做好土木工程项目中的机械设备的质量控制。在土木工程施工之前,我们就要根据工程施工设计图对机械和设备的选用有全面了解,我们在决定工程项目设备时,对所需大型设备的功率一定要合理设计,尽量在保证工期和施工质量的前提下,使用小功率的设备完成工程建设,实现节约能源的目的。对于需要缺少的设备,可以选择租赁代替购置,从而降低设备资金投入。在设备准备好后,一定要保证进场的设备的工作状态稳定,并在工程施工期间做好对机械设备的维护和保养,避免因为设备原因导致工期延长或者工程质量下降。
4、做好项目竣工时的审核
在项目工程的竣工阶段,要对项目工程进行如何的审核,对一些比较复杂的项目要进行系统的审计,并做好记录和分析。综上所述,土木工程项目虽然有着工期长、工程量大、工程施工复杂等特点,但通过我们将整体的工程项目分解为若干阶段和若干分项进行精细化的项目成本控制。做好了土木工程的成本控制,则意味着工程企业能够在土木工程建设中获得更多的收益,从而帮助企业健康快速的发展,为我国社会主义社会的建设贡献力量。
参考文献
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3.全日制工程硕士专业学位研究生教育探索与实践——以建筑与土木工程领域为例
4.土木专业工程硕士研究生力学基础课程群建设构想
5.土木工程专业工程硕士培养模式浅析
6.建筑与土木工程领域全日制硕士研究生实践教学质量评价指标体系研究
7.项目驱动的专业硕士创新人才培养模式的研究——以土木工程专业为例
8.关于土木工程类硕士研究生培养的若干看法
9.电力高校土木工程专业高质量硕士研究生培养模式研究
10.土木工程全日制专业硕士培养存在的问题与对策
11.土木工程专业毕业设计选题研究
12.土木工程专业英语教学现状调查分析
13.中国土木工程建设安全现状与风险监控对策
14.现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式
15.土木工程施工中的质量控制分析
16.土木工程施工课程教学改革思考与探索
17.探讨提升土木工程施工项目质量管理的对策
18.土木工程施工中的质量控制分析
19.土木工程——一个平实而又重要的学科
20.土木工程施工中的质量控制分析
21.土木工程施工中的质量控制探讨
22.浅谈土木工程施工技术的创新及发展
23.企业参与下的高校专业评估和人才培养——以土木工程专业为例
24.土木工程专业毕业设计现状及对策探讨
25.论土木工程施工项目管理
26.土木工程施工管理中存在问题的分析
27.土木工程施工实习教学改革与实践
28.土木工程大类复合型人才培养模式探讨
29.对现代土木工程施工质量控制的探讨
30.可持续土木工程结构的若干科学问题与实现技术途径
31.谈土木工程施工项目的管理
32.浅论土木工程施工的质量控制
33.土木工程施工技术的创新及发展探讨
34.土木工程结构风场实测及新技术研究的进展
35.论土木工程灾害及其防御
36.浅谈土木工程结构设计与施工技术两者之间的关系
37.浅谈土木工程施工技术教学问题及解决对策
38.新世纪的土木工程与可持续发展
39.论土木工程专业教改与国家注册工程师的统一
40.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性
41.基于创新能力培养的土木工程施工课程教学改革研究
42.土木工程施工质量管理问题及对策
43.土木工程施工技术及创新研究
44.土木工程施工管理中常见的不足及对策
45.基于土木工程施工管理问题的探究性分析
46.土木工程专业实践性教学改革与实践
47.土木工程施工中存在问题及对策
48.浅析土木工程施工的质量控制
49.土木工程施工质量控制中存在的问题及对策
50.浅议土木工程混凝土施工技术的应用
51.基于土木工程施工的质量控制研究
52.高校“土木工程概论”课程教学改革初探
53.浅谈基于创新原则的土木工程施工技术
54.土木工程混凝土施工技术探讨
55.基于数值仿真的土木工程实验教学改进与实践
56.浅谈加强土木工程施工项目质量管理的措施
57.土木工程专业核心课程的教学方法研究
58.土木工程施工项目管理分析
59.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术研究
60.土木工程专业实验教学新体系的构建与实践
61.浅析土木工程施工管理中存在的问题分析
62.土木工程施工技术的创新探究
63.土木工程施工技术及创新初探
64.土木工程管理施工过程质量控制措施探究
65.开放式土木工程实践教育中心的构建与实践
66.基于土木工程施工管理问题的探究性分析
67.土木工程概论类课程教学探讨
68.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究
69.复合材料在土木工程中的发展与应用
70.浅析土木工程施工项目的管理
71.土木工程的现状与未来发展趋势综述
72.浅析如何加强土木工程施工项目质量管理
73.土木工程施工管理中存在的问题分析
74.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性
75.加强土木工程施工项目质量管理的措施
76.对土木工程建筑施工技术及创新研究
77.《土木工程施工技术》教学改革思考
78.试论加强土木工程施工项目管理有效措施
79.FRP复合材料及其在土木工程中的应用研究
80.浅析土木工程建筑节能措施
81.基于生产实习的土木工程施工理论教学改革与实践
82.土木工程施工技术及创新
83.土木工程结构设计与施工技术的关系分析
84.基于工程能力培养的土木工程专业课程设计一体化改革研究与实践
85.浅析土木工程施工技术的重要性和创新
86.土木工程结构设计中的安全性与经济性
87.关于土木工程施工技术的创新及发展分析
88.土木工程施工技术分析
89.关于土木工程施工技术的创新探讨
90.纤维增强塑料筋在土木工程中的应用
91.提高土木工程施工项目管理的有效措施
92.浅谈土木工程施工中的机械设备管理
93.土木工程结构健康监测系统的研究状况与进展
94.工程管理专业土木工程施工课程的教学改革探讨
95.我国土木工程结构可靠性研究的一些进展
96.基于社会需求的土木工程专业复合型创新人才培养模式研究
97.土木工程施工管理中存在的问题及对策分析
98.电子教材在土木工程施工教学中的应用研究
99.土木工程施工技术的创新及发展探讨
100.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用
101.微动勘探技术及其在土木工程中的应用
102.土木工程特色专业建设规划与效果分析
103.土木工程施工中的质量控制分析
104.土木工程结构振动控制的研究现状与展望
105.中美土木工程本科创新实验教学体系对比分析
106.土木工程施工课程教学改革探讨
107.国家特色专业实践教学改革研究——以土木工程专业为例
108.基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革
109.土木工程专业生产实习教学改革初探
110.试论土木工程信息技术的发展趋势
111.土木工程施工技术及创新
112.土木工程中的计算机应用
113.远程开放教育土木工程人才培养模式的创新与实践研究
114.《土木工程结构试验与检测》课程的教学改革与探讨
115.如何保障土木工程设计工作的安全性与经济性
116.土木工程学科教学中宜注重工程案例教学
117.工程技术应用型人才培养模式研究与实践——论土木工程本科专业(中职本)人才培养模式
118.面向土木工程学科的安全工程课程探讨
119.土木工程施工中的边坡支护技术探讨
120.简析土木工程建筑中混凝土结构的施工技术
121.光纤传感器在土木工程中的应用
122.注册师制度下的土木工程专业教学体系构建
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引言
土木工程作为建筑工程中的一个重要组成部分,加强其技术创新是社会发展的必然要求。建筑工程是一个技术含量高的综合性学科,里面含有几十个分部分项工程,每个项目都有其相应的技术要求。不同的项目其技术力量的发展可以为后续的施工工序带来较大的影响。因此建筑工程施工技术创新不是一个单一的工作,而是贯穿于整个工程建设的全过程,做好技术创新对工程建设的进行、工作效率的提高、公司利益的最大化都有较大的意义。
一、土木工程施工技术的重要性概述
(一)推动工程的生产效率
土木工程的施工技术在自动化。机械化和智能化的辅助作用下,能够降低不必要的人工费用管理成本,以及机械费用,使工程施工技术在科技发展的推动下,使经济效益最大化,把科学技术作为第一生产力,渗入到各个施工环节中去,提高土木工程的生产效率。
(二)推动建筑工程施工自动化进程
土木工程的施工技术是工程项目建设施工的关键环节,施工技术的创新,促进了土木工程的飞跃,进入了高速发展的时期,传统的建筑施工并不能满足当前建设工程的发展需要,因此,自动化便成了建筑业发展的主要方向,比如互换性和流水线的活动,工厂化和标准化的成套技术等,都为我国的建筑自动化提供了必要可行的途径。
(三)促进能源节约的重要手段
土木工程的施工技术是人类生产力发展的重要方法之一,随着人类对生存环境的关注度加强,社会生态化的需要日益重要,在建筑施工过程中生态化已经成为必然趋势,施工技术的发展创新和改进应时顺势,在土木工程的过程中,施工技术可以充分利用现有资源,得用节能环保材料,运用自动化技术,防止工程施工过程中产生污染环境和破坏生态的不利因素的发生,力求做到节能减排,促进生态平衡。
二、土木工程发展中存在问题的原因
(一)理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺
严格意义上讲:土木工程指的是一切与水、土相关的建筑规划与工程施工活动,土木工程设计领域广泛,包括非线性分析、最优控制、系统识别、反馈分析等一系列内容,是一项非常复杂的活动,需要对其投入很大的精力进行研究。但目前我国对土木工程的研究还停留在个别的基础理论以及应用技术上,对关于土木工程的系统性科学理论与集成管理理论的研究存在着明显的不足,这就使我国的土木工程技术水平相对于世界水平来说依然有所欠缺。系统性、科学性的理论指导对土木工程施工技术的发展十分重要,这也恰恰是我国在土木工程领域最缺乏的部分,因此理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺成为了我国土木工程发展的一大限制性因素。
(二)土木工程验收标准与规范不完善
目前我国土木工程的验收标准以及施工规范还不是很完善,旧有的一般性的验收标准以及施工规范,由于其指导理论的不完善,已经无法适应社会的发展,这时,深入的科学研究在土木工程领域里开始变得重要起来。由于我国土木工程的验收标准以及施工规范缺乏系统性和科学性,其中一些甚至已经脱离了实际,这就使得这些标准无法继续满足社会的需要,因而无法促进土木工程的发展。
(三)土木工程管理体制不完善
土木工程由于其工程量大、施工周期长、所需的劳动力多、投资量大、材料设备耗用量大等特点,使得我国对其实行的管理工作变得十分复杂,同时有由于我国对土木工程领域的研究的欠缺,导致了我国在这一领域的发展并不是十分的迅速,并且一直无法形成一套完整的管理体制。管理体制不完善导致土木工程中出现的问题逐渐增多,尤其是由于目前实行的承包制工程施工形式所导致的多头的管理问题显得尤为严重。
三、土木工程施工创新技术的应用
(一)科学监理技术的应用
在土木工程的技术创新中,监理技术的创新是一个重要的方面,并且也是必不可少的一个过程,对于土木工程来说具有很大的促进作用。通过实施科学的监理技术,从而保证土木工程施工技术的真正落实,并且在实际的工程中良好的开展和应用。在土木工程中,科学监理技术是一个非常重要的管理手段,土木工程若没有必要的管理技术,就会想一盘散沙,那么要进行施工技术的创新就是天方夜谭。
(二)低碳建筑技术的应用
低碳建筑技术是土木工程施工中创新技术的一项重要要求,也是现代建筑的发展趋势。在完善资源评估和技术评价体系基础上,开展此项技术,应用新能源与可再生资源,在建筑领域实现低碳甚至是零碳排放。在建筑领域应用新技术,改变当前碳基主导型的建筑电力消耗结构。目前,太阳光电、光热和采光遮阳、通风等建筑技术的融合应用促进了低碳产业体系的发展。
(三)信息技术的应用
当今的世界处于科学技术快速发展的年代,信息经济时代改变了传统的管理模式,并且应用于各个领域。信息经济时代的“技术创新”必将导致“技术观”的转型,传统的土木工程技术由于其局限性,难以满足新技术的要求,因此,土木工程的施工需要融合信息技术才能够更加满足于市场发展的需求。建筑工程技术人员要重新思考与分析新技术的对象、目的和结果等问题,形成新的建筑施工信息技术观。
四、施工技术的发展方向
(一)环保方向发展
建筑施工设计的目标,设计的进程和施工的整个过程,都必须考虑到对生态环境的影响,尽量减少污染,减少能量的消耗,选择适当环保的建筑材料和技术设备。
1.降尘的技术创新
传统的降尘措施是采用洒水车来清洗工地的路面和洒水湿润,但是这种需要花费大量的人工和水量,并且效果不是很好。
灰尘的途经主要现场的灰土太多,在起风或者有车辆经过的时候,就会飞起而形成灰尘。最有效的突进就是在现场对裸土进行覆盖或者绿化种植,将这些松散的土体进行固化,同时还可以美化现场的环境。
2.降噪的技术创新
工地噪音的主要来源是大型的施工机械和设备运行发出的声音。因此在新型的施工技术中,应该采取从源头上降低噪音:即选用噪音低的设备,而且可以加装降噪器和稳定设备的基础来减少噪音产生,特别是对于木方$钢筋等加工机具,可以采用设置隔音棚内作业的方式来降低噪音。还可以在现场设置噪音检测点,随时监测工地噪音的情况,来及时对相关工序进行调整安排。
3.建筑垃圾的技术创新
建筑工地往往会产生较大的垃圾,按照状态可以分为固体垃圾、液体垃圾、气体垃圾等。处理这些垃圾需要较大的成本,且由于工程建设时间较长,这些垃圾的处理也成了一个长久性的难题。
我们可以根据垃圾类型的不同,采取回收利用和掩埋、固化等方式,将其进行处理,可以减少成本的投入,而且可以形成长久的处理方式。
(二)复杂化方向发展
目前,我国的建筑业处于迅猛发展的阶段,传统的机械制造、运输、园艺、地质勘察、冶金等活动也不断被应用于建筑施工设计中。因此,这些外沿学科的相应的技术形态也被纳入了建筑技术体系,无限扩张了建筑施工技术的外延,体现了建筑施工技术的包容性和综合性,而复杂性是建筑施工技术综合性和包容性积累的结果。
(三)高新技术方向发展
建筑施工技术的高技术化发展基本的表现形式是新技术革命成果向建筑领域的进行全方位和多层次渗透,凸显了现代特征。这样的渗透推动者建筑施工技术体系内涵与外延的快速拓展。出现了功能多元化、驱动电力化、布局集约化、控制智能化、操作初械化、结构精密化、运转长寿化的高新技术化发展趋势。新技术是建筑施工高新技术化发展的一个基本的形式,研究主要包括有空间结构技术、开发建筑节能技术、建筑地下空间技术等。尤其是计算机的应用更是大大提高了建筑施工工程的建设技术、信息服务和科学管理的水平。
结束语
土木工程施工技术在工程实践中有着重要的地位,其建设是一项综合性的工程,尤其对质量和安全性要求很高,这些都取决于施工技术。近年来,随着土木工程行业的发展,创新施工技术从多角度、全方位、立体化等方式应用于土木工程行业中,并融合世界建筑行业先进施工技术与先进科技,进一步促进了施工技术的发展,基本可以满足现阶段我国土木工程行业的需求。因此,在土木工程的发展中,施工技术也必须进行不断的发展和创新,完善施工工艺,提升设计水平,强化控制管理等,为土木工程施工技术的创新提供丰润的发展环境及深远的发展空间,在满足社会需要的同时,推动社会的发展。
参考文献:
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在人类文明不断发展的过程中,土木工程也随之发展起来。在人类生产、生活需求不断提高的过程中,土木工程紧紧跟随时展的步伐,以此来满足人们更高的要求。在人类发展的过程中,土木工程具有重要的意义。在此种情况下,土木工程企业在应对市场发展的情况下,应当对当前土木工程的发展现状与发展趋势进行准确定位,同时在结合行业特点与企业自身性质的情况下,制定发展策略目标,以促使土木工程企业能够适应市场发展需要。
1.土木工程的概述
从专业领域来说,土木工程属于一个综合性的学术名词,该种理念涵盖了各种工程学科技术。但是从具体层面来说,土木工程是各种工程设施建设的相关科学、技术以及工程。在利用建筑材料、设备应用的前提下,展开施工设计、维修与勘测等相关的技术活动,同时土木工程也能体现出人们生产生活中必备的工程设施[1]。在社会与经济不断发展的过程中,土木工程随着人们需求的改变而发生变化。从土木工程的发展历程来看,该行业的发展历史非常悠久,可以将各个时代的文化背景与经济反映出来。就目前我国社会基础设施建设的状况来看,土木工程的发展在国民经济增长中起着至关重要的作用,尤其是在进入新世纪以来,我国土木工程获得了加快的发展,并在各个方面获得了重大突破。虽然我国土木工程发展已经到了一个较为满意的地步,但是不可否认的一点是,土木工程还有广阔的发展前景。
2.土木工程发展现状
就当前土木工程发展的现状就可以了解到,土木工程的发展主要集中在两个领域。一个是高层建筑;另一个是公路建设。土木工程在这两域内获得发展是非常瞩目的。
2.1高层建筑
在城市化进程不断发展的过程中,我国城市建设在发展中逐步完善,市内可利用土地渐渐减少,人口增幅不断加大,这与城市资源逐步减少成为一个鲜明的对比。正是这些原因,促使高层建筑在城市发展中表现得非常明显。高层建筑占地资源较小,可利用资源较多,在此种条件下加速了城市化建设的步伐。在高层建筑持续增加的过程中,我国经济发展速度非常明显,但是不可否认的一点是,高层建筑的发展在一定程度上增加了经济发展的负担。现如今,人们使用到高层建筑的时候,立马会想到经济与现代化、城市化[2]。但是在此过程中应当仔细分析高层建筑,研究高层建筑在我国经济增长中的重要作用。在城市化建设不断发展的过程中,土地资源越来愈少,这是我国土木工程发展过程中的一种体现,当然也是我国现代化进程发展的必然要求。
2.2公路建设
经济发展与公路建设相互制约又相互促进,土木工程对公路建设非常重要。要想在各方面建设获得长远发展,就需要大力促进经济发展,而社会很多方面的发展都依赖于经济建设。由此就可以看出,经济发展是社会进步的集中体现。经济得以发展,社会各行业也就会快速发展。公路建设的发展,可以改善产业整体结构,促进副产业快速进入市场得以发展,保障质量健康、高素质的发展。从总体上来看,公路建设能够提高人们生活质量。相较于过去,我国交通与经济发展不断提高,但是在一定程度上难以满足国民经济高速发展的需要,于由于经济发展落后,道路建设相对落后,道路与经济发展不协调,就会严重制约我国社会主义的发展。现如今,在各方面综合能力不断提高的过程中,发展交通事业,推动我国经济快速发展。
3.土木工程未来发展趋势
在社会快速发展的过程中,可利用资源消耗不断增加,而可利用资源越来越有限。针对此种情况,需要合理配置现有的资源,促使资源的利用达到最佳状态。现如今的土木工程发展逐渐朝着低消耗、集约的方向发展,进而推动社会主义和谐社会的构建。
3.1向高空蔓延
从调查中发现,当前世界人工最高的建筑位于波兰的长波台钢塔,其高度已经超过640m,是目前全球最高的人工建筑,该栋建筑的承载能力较强[3]。从这就应该可以了解到,向高空蔓延是土木工程建筑发展的一种趋势,并且向高空蔓延的距离可以是无限的。在各方面条件允许的情况下,建筑物向高空蔓延是一种切实可行的发展方向。这样的建筑可以将工作、商业、购物以及休闲、娱乐等集为一体,有助于节约土地资源,有效节省城市化建设中土地的利用。我国上海地区的方生大厦,期望达到1250m的高度,这将属于我国土木工程发展的标志性建筑。
3.2向海洋拓展
地球向来被称为是“水球”,70%的面积被海洋覆盖,陆地面积仅占30%。现如今,在技术不断发展的过程中,在条件成熟的时候,向海洋发展已成为一种必然趋势,同时也是全世界人民不断向外扩展的一种体现。海洋情况比陆地还要复杂,但是其中蕴藏的潜力始终诱惑着人类向该领域蔓延。在科学技术快速发展,时代进步的过程中,土木工程已经在海洋领域中获得相应的成绩。如,减小机场噪音对城市居民产生的影响。最近几年我国土木工程在海洋领域的发展也非常明显。上海的黄浦江是我国近年来取得可观成就。从这就可以充分说明,在科技快速发展的过程中,土木工程向海洋发展具有相应的科技支持,进而促使其更好的朝着该领域快速发展。土木工程向海洋发展不仅仅是行业技术发展的结果,同时也是人类技术进步的一种表现。
3.3向环保节能方向发展
现如今,环境保护已经成为世界性的话题,在土木工程发展的过程中,部分建筑直接与自然环境相互接触,对环境产生较为严重的影响。在自然环境日益恶化的过程中,土木工程建筑同样会受到一定的影响[4]。并且在土木工程逐渐发展的过程中,该行业的应用材料进一步扩大,建筑能耗相应增加。从这就可以看出,土木工程朝着环保节能的方向发展已经成为必然。土木工程能够与环境保护相互连接,就能够协调处理好人类与自然之间的关系,促使人与自然协调发展。现如今,环保的重要性越来越受到各行业发展的充分重视。土木工程在其自身发展的过程中重视环保工作,就能够进一步推动环保事业的发展,进而保障土木工程得以实现可持续发展。
4.结语
总而言之,土木工程是我国经济发展中一种重要行业,在其自身不断完善与建设的过程中,需要着重于世界经济发展水平,促使该行业的发展能够于世界接轨,促使土木工程在经济建设中发挥出重要的作用。
参考文献:
[1]张晓霞.基于新时期我国城市化进程加速的背景下,如何合理利用城市中的土地[J].新时期土木工程,2009,8(03):63-64..
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1土木工程发展状况
当前,我国土木工程建设领域将关注焦点至于高层项目、设计规划结构、建设地下项目等领域,令高层建筑迈向了崭新时期。同时,随着各类现代化技术设备、创新建设模式、新型工艺系统的拓宽应用,特别是跨学科自动化手段的引入,令土木工程项目面积持续增长,高度上不断攀升,令我国在该领域之中的科学技术水平向着世界先进行列不断前行。一般来说,地震荷载以及风荷载对设计结构产生根本影响,各类大规模项目系统结构在抗风、抗震方面的表现以及设计受到更多人群的重视。当前,普遍研究的课题内容便是大跨度桥梁抗震、防风系统设计等。新时期,我国土木工程获取了显著成绩,无论是施工技术方式、规划理念还是结构研究均不断优化,整体建设水平持续增长。当然,同发达国家先进技术水平比较,我国仍然包含一定差距,因此员工应给与足够重视,树立长远战略目标,方能确保土木工程整体质量,提升综合效益水平。
2土木工程未来趋势
2.1土木工程材料发展
现代社会的可持续发展需要树立环保绿色的工作目标,因此土木工程建设应用的材料应符合无污染绿色标准,同时应在抗腐蚀性能、挥发性能等层面加强管理控制。当前,化学技术的不断更新发展下,一些土木工程应用建设材料阶段中,最初阶段并不会发生任何异常状况,然而随着时间的推移以及长期应用,便会对空气质量以及四周环境形成负面影响,不能实现可持续的全面发展。另外,土木工程项目材料采购需要投入庞大的经费,一些建筑方为了缩减成本经费,便会出现偷工减料的问题,不但会令土木工程可靠安全建设受不良威胁,还会对后续正常服务应用形成负面影响,无法符合持续全面发展的要求。针对社会各界的强烈要求,应进一步提升土木工程领域对于应用材料的研究开发力度,由客观层面以及主观角度推动材料不断丰富多样,进而为土木工程项目建设提供多重的应用选择机会,实现健康优质的发展。
2.2土木工程设计环节发展
土木工程项目建设施工前期要做好全面周密的规划设计,唯有完成设计环节方能实施后续环节,因而,土木工程未来的优质发展,势必离不开设计环节的认真细致工作。设计规划始终是土木工程项目的核心构成内容,直接关系的项目能否优质、长效的服务应用,在较多层面均会形成鲜明的作用影响。纵观当前土木工程设计规划状况以及日常工作经验,土木工程项目设计应全面推行绿色生态设计。当前,人居环境极为脆弱,土木工程项目设计坚决不应突破固有的外部环境,同时应积极同生态环境合理融合。利用规范化、科学化、美观优秀的绿色设计,真正调节完善四周生态环境,避免向外界环境过度释放污染物质或是有毒气体。另外,在设计规划阶段,应进一步夯实实践管理,对四周状况实施细致深化的研究调查,预防过于理论化形成不良影响。再者,设计环节应全面同现场施工有效结合,方能真正提升规划设计有效性与合理性。
2.3土木工程施工、应用与拆除环节发展
通常来说,土木项目工程施工建设环节包含前期的施工准备以及具体的项目建设环节,该两个环节均属于具体的工作,为实现科学有效发展,需要将两个环节划分开来分步推进,同时应注重持续全面发展的一体化目标,预防导致前后环节出现矛盾问题。土木项目施工环节,应在前期准备阶段中树立可持续发展目标,选择品质良好优秀的应用材料以及科学施工技术。另外,应做好全面完整的分析准备工作,分析有否包含更适合的选项。另外,项目建设施工环节,如果出现材料受到污染或是技术存在漏洞与误差,则要快速暂停应用。应依照项目施工建设进度安排与具体标准,合理选择低污染、无污染环保材料与绿色技术,推动土木工程项目持续向着科学、现代化的方向发展。针对土木项目工程来说,不论规模怎样都会包含部分临时性项目,在具体建设施工阶段中,该类临时项目会发挥应有的积极功能与作用。当然在项目任务完结之后需要对其进行拆除处理,倘若不遵循规范原则而是胡乱随意的拆除,则会对生态环境造成不良破坏以及污染影响。为此,土木工程项目应用以及拆除过程中应确保规范科学,使用当中应按照操作标准执行,不应形成随意破坏现象。而在拆除阶段中则应合理提升拆除处理效率,确保应有质量,将有持续应用价值的材料搜集起来,完成绿色循环应用。
3结论
中国当前仍旧处于发展中阶段,土木工程在现代社会环境之下虽实现了快速更新发展,然而通过实践工作不难看出,其仍旧包含一些不足问题。因此,土木工程发展建设工作中,应全面分析行业现实状况、内部特征,基于现实需要制定科学发展对策,清晰未来发展趋势,树立可持续发展目标,加强材料应用、设计规划、施工应用以及拆除环节控制管理,方能达到事半功倍的工作效果,实现又好又快的全面发展。
参考文献
[1]任秋荣,叶龙,李向召.土木工程发展现状及趋势[J].制造业自动化,2011(12):150-152.
[2]李青柱.土木工程发展现状及未来趋势浅析[J].民营科技,2012(6):181.
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【中图分类号】 TU-4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2014)01-086-2
改革开放以来,我国的高等工科人才培养模式较多地借鉴了前苏联的模式,其主要特点是:培养目标上为社会主义计划经济服务;专业设置上表现为专业划分过细过多,缺少专业的交叉;课程安排上重视自然科学知识和专业基础知识的学习,重视理论联系实践,而对传授专业研究的最新发展缺少足够的重视;教学方法上则以教师单向传授知识为主,忽视了对学生的学习主动性和思维创造性的培养。
我国实行社会主义市场经济以后,高等工科人才培养模式原先的不足逐渐被认识,教育工作者正探索建立适合我国国情的人才培养模式。目前,这种体系已经大体建立并处于不断完善中。一方面对于许多问题比如培养目标、专业设置、教材建设等已经统一了思想并取得了成果。另一方面1998年教育部颁布的普通高等学校本科专业目录将原建筑工程、交通土建工程等8个专业综合为土木工程,以及我国加入WTO后土木工程人才面临新的挑战,有必要不断完善我们的人才培养模式。
现代土木工程的特点在很大程度上决定了土木工程师应具备的素质。了解土木工程师应具备的素质将有助于认识如何建立科学合理的土木工程人才培养模式。
一、现代土木工程的特点
土木工程最大的两个特点就在于它的”个性”和“综合性”
(一)个性
土木工程常常是单一的,在大部分时候无法连续不断地复制和销售。其规模一般较大,无法试做,做完后也很难退货。此外,由于各个国家和地区的技术水平、经济水平、地质地理、文化等方面的差异,目前土木工程项目的设计、施工和监理还没有完全国际化,各国和地区都有自己的法律规定、规范和行业标准等。这个特点决定了土木工程产品本身和制作过程具有很强的个性,从业人员应特别重视经验和工程案例的积累。
(二)综合性
建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术,在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说,土木工程师的工作对象除了物以外,还有人。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域,但对其他领域的内容应当有所了解。
二、土木工程师应具备的知识结构与素质
一般认为,现代土木工程人才应具备:实践-理论-计算三极的知识结购。
工程师最终的任务是将理论和计算的东西在实践中应用,并通过实践来验证理论和计算的结果是否正确,所以工程人员必须具备实践技能。同时,土木工程师还应具有一定的实践经验,这是因为,不少工程问题的处理,由于客观情况过于复杂等原因,难于如实地进行理论分析,在很大程度上仍然依靠实践经验来解决。理论知识主要指数学、力学和专业知识,也包括必要的经济和法律等方面的知识,它对实践和计算起指导作用。计算机的出现对传统的理论分析和试验带来了冲击。面对越来越复杂的工程,应用计算机的能力已成为土木工程师必备的条件。这表现在:1.理论分析较难或无法解决的问题,采用计算机分析则有可能提出供选择的方案,有时甚至是唯一的方案。2.用计算机模拟结构的试验,一方面可以突破场地和设备的限制,在某种程度上实现结构的足尺试验,并可方便地修改参数;另一方面有些结构难于进行直接或大量试验(如构筑物倒塌分析等),用计算机模拟仿真就能体现出其优越性。3.专家系统、人工智能和多媒体技术的发展使计算机辅助设计、信息化施工等成为可能。同时,具有实时性、远程性和交互性特点的网络技术的兴起,为大量数据的传送方式提供了新的途径。土木工程综合性强的特点导致了很多问题的分析、处理、决策需要以大量的数据信息为基础。所以,网络技术必将在土木工程的规划、勘察、设计、施工和维护等方面起到积极的影响。
为适应现代土木工程的特点,具备了以上的知识结构的现代土木工程师同时也应尽可能地具备以下素质:1.具有良好的组织和社会活动能力;2.具备相关的社会人文知识(经济、文化、财政、法律、民族、宗教等);3.有较高的管理理论和能力,具备经营与开拓能力;4.关注社会、环境和资源的协调发展,具有社会责任感;5.具有良好的职业道德和素质。这样,土木工程师才有可能使其所负责的建设项目满足人们的需要和社会的发展要求,创造人与自然和谐发展的环境,从而承担相应的社会职责。