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土建结构工程论文优选九篇

时间:2023-03-17 18:09:53

土建结构工程论文

土建结构工程论文第1篇

结构安全性是各种作用下结构防止破坏倒塌、保护人员不受伤害的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。

1.1我国结构设计规范的安全设置水准。对结构工程的设计而言,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的安全耐久性等几个方面。

1.1.1结构构件承载能力的安全性。与结构构件安全水准关系最大的两个因素:一是规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是1.5KPa(在新修订的规范里已改为2KPa),而美国、英国则分别为2.4KPa和2.5KPa;二是规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这样根据我国原有规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英国、美国的52%(考虑人员和设施等的活载)和85%(对结构自重等的恒载),而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力却要比英国、美国规范高,两者都使构件承载力的安全水准下降。这里的问题主要在于设计墨守成规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

1.1.2结构的安全耐久性。我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远大于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;而提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

1.2调整结构安全设置水准的不同见解。我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。这种作法能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,并历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力取得的重大成就。但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果能够适当提高安全设置水准,将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。

2.土建结构工程的耐久性

土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力。这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。

2.1土建结构工程的耐久性现状。当今大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是这一问题至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工单位的足够重视。长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到上世纪70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境因素影响下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,美国国内基础设施工程中仅为修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美元,而现在联邦政府每年为此拨款只有50亿~60亿美元。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施。我国建设部于20世纪80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨篷等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。

2.1.1由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成分比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这一要求还有利于水泥产品质量的均匀性。

2.1.2不适当地加快施工进度,尤其是对工程进度不适当的行政干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,“早产有损生命健康”的概念同样适用于混凝土。国内一些媒体大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉大量资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工工期的工程在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。

2.1.3环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30%

2.2土建结构工程使用阶段的正常检测与维护。结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些国家对于结构的损坏可能危及公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平相对较差,施工操作人员的素质不高,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已做出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有对工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,例如英国1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。在土建工程的投资上,希望有关部门能增加已建工程维修的费用。为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时仍具有良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧待拆的工程。

3.建议

为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,提出了以下建议。

3.1土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于保证工程寿命和投资效益。建议对桥、隧等重要公共基础设施和重要的公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规和编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。建议有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上,根据需要,加大工程维修费的比例。

3.2完善技术标准体系与管理体制,发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用;逐步淡化技术规范条文的强制性质;鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准,以适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异,并鼓励科技创新和技术进步。

3.3合理设置土建结构设计的安全水准,必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给乃至公众的意向等多种因素。随着我国经济形势的巨大变化,有必要重新审视现行土建结构工程设计规范的安全设置水准,建议主管部门组织论证。桥梁等交通土建结构的风险后果较大,且由于车流、车载、车速的快速发展,在设计荷载标准值和承载力安全度的设置水准上似乎应比一般的建筑结构有更高的安全储备。在建筑结构的安全设置水准上,建议进一步收集不同意见,包括商品房消费者的意向。我国不同地区的经济发展水平相差悬殊,在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要区别对待也值得探讨。

3.4我国建筑结构设计规范采用可靠度设计方法的经验及问题值得总结。可靠度方法用于不同类型结构的先决条件和难度不一。建议有关部门在推广可靠度方法于各类设计规范时,应广泛征集各种看法,实事求是,稳慎对待。

参考文献

[1]《土建结构工程的安全性》

[2]《土建结构工程的耐久性》

[3]《土建结构工程结构设计规范》

[4]《结构构件承载能力设计规范》

土建结构工程论文第2篇

会议收到论文报告58篇并印发了文集,有140人参加会议,在第一天的大会和第二天的分组会上分别有17位和26位专家作了报告,另外还安排了半天时间进行自由发言和讨论。会议气氛热烈,取得了预期的效果,不同观点之间也进行了较为充分的交流。

鉴于这一会议的论坛性质,以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳,提交与会专家考虑并审议。

结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。

1.我国结构设计规范的安全设置水准

对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。

1.1构件承载能力的安全设置水准

与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和1.4;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时?菀匀范ü辜芄怀惺芎稍氐哪芰Γㄓ氩牧锨慷确窒钕凳泄兀┤匆扔⒚拦娣陡叱龅?0~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。

公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。

尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

1.2结构的整体牢固性

除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。

1.3结构的耐久安全性

我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。

混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

2.调整结构安全设置水准的不同见解

我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解:

1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。

2)认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。

3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。

土建结构工程论文第3篇

【关键词】土木工程;现状;发展

目前,在我国的现代化建设中,土木工程业也是逐渐成为国民经济发展的支柱产业之一。社会经济的发展,科技技术的进步,现代建筑物的规模、造型、功能日益的复杂化、大型化、多样化。需要的材料、设备也都日新月异,要求的结构技术与施工技术也不断的提高。节能技术、生态技术与信息控制技术等不断地与建筑技术结合,以求创建出更加适合居住或办公的建筑物。

一、土木工程的内涵与特点

土木工程是建造各类工程设施的工程、技术与科学的总称。 土木工程可以从两个方面去理解:一方面指的是与人类生活与生产活动有关的各类工程设施,比如建筑工程、局坝水电和水利工程、公路与城市道路工程、桥梁工程、铁路工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一方面指的是建造工程设施中需要用的材料、设备以及土地上进行勘察、设计、施工等工程技术活动。多年的发展,土木工程的理论与实践都已发展到一定的高度,不论是结构的力学分析还是结构设计的方法或施工的手段,都有很大的进展。但是,土木工程领域中仍然存在许多问题需要我们的进一步研究。

现代土木工程为建造大跨度、大规模、大型、精密、轻型、设备现代化的建筑物,又必须符合高经济效益的标准,土木工程必须感受各类工程建设高速发展的步伐。所以,现代土木工程的特点是:

(一)高强轻质新材料的不断涌现:新型的高强轻质材料,例如铝合金、镁合金以及玻璃钢等已经开始广泛的使用,在提高钢材与混凝土强度与耐久性上取得了显著地效果,并且保持良好的发展趋势。

(二)工程地质与地基的勘察技术有待进一步的发展:建设地区地质与地基的构造,以及天然状态下应力情况与力学性能,直接决定了工程的基础设计与基础施工,也有关到工程设施选址、结构体系与建筑材料的选择,影响最大的就是地下工程的开展了。目前,我国的勘察方法是现场钻探取样与室内分析实验,这两种方法都存在一定的局限性。我国急需发挥现代高新的科学技术来创造新的勘察方法来满足现代化大型建筑的需要。

(三)土木工程的总体规划需要进一步完善:往常的总体规划是借助于以往的工程经验提出不同的若干方案,在其中选取较适合的一种。土木工程日益扩大,必须运用系统的工程理论与方法来提高规划水平。

(四)现代土木工程的设施、理论等日益现代化:土木工程规模不断扩大,与此同时,工程的施工工具、设备、机械等向着品种多样化、自动化、大型化等发展。组织管理也应用系统工程的理论与方法,日益科学化。

二、土木工程的发展趋势

(一)原材料向高性能材料发展

土木工程的原材料向着韧性好、可塑性高、可焊性强的方向发展。例如美国、俄罗斯、日本等国家的钢材规范是屈服点为700N/mm2以上。高性能的混凝土以及其他材料也越来越向着高强、轻质、韧性好的方向发展。

(二)土木建筑工业化

建筑长期停留在手工操作为主的小生产方式上,即使是在解放后建筑业向机械化发展,但是总的来说与其他工业部门的工业化还是有一定的差距的,所以我国建筑工业化发展是必然的趋势。

(三)土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓

海洋面积占据整个地球表面的70%左右,目前陆地的面积已经被大部分利用,所以首先想到的就是向海洋发展。向海洋开拓已经开始了,如:中国的澳门机场。

三、土木工程的未来发展

(一)加速发展高层、大跨结构的土木工程。 大跨结构体系及以及关键的技术,向着大型复砸结构体系现代化发展;比较研究高层钢结构体系和布置、结构的可靠性评价、结构的动力特性、各种设计荷载和钢结构可靠度;研究开拓巨型网格结构体系与各种杂交空间结构体系;研究各种大跨度空间结构的实用分析方法;改革创新大跨空间结构的施工方法;研究钢——混凝土组合结构抗震设计;研究钢结构的抗火设计与防腐设计。

(二)防震抗风和减灾等大型复杂结构的设计奖更长、更高、更软。大型复杂结构体系与抗风抗震的设计理论将被进一步的关注。结构振动控制技术将牢牢关注抗震思想,现代振动控制的研究方向是智能控制、适应控制、吸震减震技术的进一步加强。

(三)创新与发展预应力混凝土材料以及技术预应力,并推动新技术、新理论、新材料以及新设计方法的涌现。主要体现在以下方面:混凝土不断向高强、高性能发展,结构中试用密筋混凝土、免振混凝土;研制生产大截面、大直径钢绞线,采用镀锌、环氧涂层钢胶线,轻质、耐久高性能的纤维加强塑料筋,玻璃纤维加劲塑料、碳纤维加劲塑料、芳纶纤维加劲塑料等;开发与应用新型无粘结预应力筋、体外预应土木工程论文力配筋;研究设计预应力混凝土结构的抗火、抗爆、抗震、耐久性等性能;结合预应力混凝土和钢筋混凝土;推广及发展现代预应力空间结构体系。

(四)着重发展高性能混凝土。高性能混凝土具有易灌实、不离析、易密实、长期保优等优秀的力学性质。因此,采用可持续发展的,并且对环境无害的混凝土技术研制高性能混凝土是必要的。

(五)开发地下空间,改变地层的原始分布状态,进而改变层内部及地面环境。但是在开发低下空间,必须研究以下几个方面:1、水文地质的改变,地下空间结构的改造,影响地表的植被生长。2、地下空间的开发破坏原有动植物的生态环境。3、地下空间的开发影响地面建筑物的安全。

(六)进一步研究拓展岩土锚固技术的应用领域。岩土锚固技术不但在边坡工程、地下工程、深基坑工程、结构抗浮工程中有良好的发展趋势,在桥梁工程、重力坝加固工程及抗倾覆、抗地震工程中的地层锚固中也有很大的发展趋势。

(七)土木工程的优化设计,主要有以下几个方面:1、工程项目的可行性分析和论证;2、工程系统的结构与组成选型;3、工程系统全局的优化;4、以可靠度为前提的多目标复杂结构优化设计;5、工程系统和结构实施规划以及施工力学;6、工程系统科学管理与维修;7、工程经济学和设计的心理学。

四、结论

我国现代土木工程的某些方面在世界上已经处于先进行列,但在设计、施工与理论方面与发达国家还存在差距。伴随我国经济的发展,科技的进步,土木工程建设将会有不断的新的成就。在对土木工程研究发展的方面,不但要加强新型结构、新型建筑材料、新型技术手段的理论与应用研究,还要加强土木工程二级学科理论与技术的融合和渗透,以求土木工程的进一步突破。

参考文献:

[1]祝彩霞,刘慧浅.析土木工程的发展现状与发展趋势.《中国高新技术企业》.2007年15期

土建结构工程论文第4篇

关键词: 《钢筋混凝土结构》课程 课程特点 教学方法 改进措施

土木工程中钢筋混凝土结构是应用最广泛的结构形式,对于高等院校土木专业的学生而言,《钢筋混凝土结构》是一门必修的专业基础课,主要研究钢筋混凝土结构的力学性能、设计和施工方法[1-2],涉及建筑材料、建筑制图、高等数学、理论力学、结构力学等课程,并与其他专业课程,如砌体结构、建筑抗震、土力学与地基基础等形成课程体系,具有承上启下的重要作用,其教学效果直接影响整个专业的教学质量和所培养人才的知识结构。通过这门课程的学习,学生能建立起初步的结构概念,并为其他后续课程的学习奠定基础。本文结合钢筋混凝土结构课程的特点,提出了几项改进教学方法的措施。

1.钢筋混凝土结构课程的特点

钢筋混凝土结构是应用性很强的一门专业基础课,课程内容多、涉及范围广、公式多、符号多、体系庞杂,加上规范条文的约束性给教师的讲授和学生的学习都带来了一定的困难。其特点主要有以下几个方面。

(1)教学内容多、涉及范围广。钢筋混凝土结构课程的教学内容包括材料性能、设计方法、各类构件的受力(拉、压、弯、剪和扭)性能及其计算方法和配筋构造等[3],涉及内容非常广泛,既有理论推导,又有试验研究,还与规范条文、工程实际联系密切,因此教学难度较大[4]。

(2)公式多,规范条文多。公式多是该课程的另一个特点,这些公式逻辑推理强,涉及力学和数学,需要学生有坚实的数学和力学知识基础;课程常对一些不便、不必计算的内容进行规定,内容比较零散,系统性和逻辑性均较差,学生们常常感到杂乱无章、概念混杂。

(3)经验性强。混凝土结构的研究对象是钢筋和混凝土复合材料组合结构的力学性能、设计和施工方法,它不像材料力学和结构力学可以假定材料为弹性[4]。钢筋混凝土是弹塑性材料,其力学性能的影响因素多且离散性大,用纯粹理论的方法得出的结果往往与试验结果相差几倍乃至十几倍,这就决定其研究方法是在试验的基础上做出基本假定,得出半理论半经验的公式。学生学起来枯燥无味,抽象难懂,学习积极性不高。

(4)综合性强。建筑制图、建筑材料、理论力学、材料力学、结构力学是学习钢筋混凝土结构课程的基础。因此,要学好钢筋混凝土结构理论,学生就应在大学一年级和二年级的课程学习中打下良好的基础,建立合理的知识结构。特别材料力学、结构力学的有关知识是本课程学习的重点基础知识,是学生解决钢筋混凝土基本构件的截面几何关系、应力应变关系、内力平衡关系,以及计算钢筋混凝土框架等结构的基础。老师在《钢筋混凝土结构》专业基础课讲授过程中,要不断地帮助和引导学生复习过去的各种力学和材料知识,使学生的知识积累系统化并和本课程有机地结合起来,增强教学效果。

通过上面的分析,我们了解到钢筋混凝土结构这门课程知识多、涉及面广,与基础课程联系紧密,既有理论知识又有实践经验总结,还有规范条文。因此在教学方法上要紧密结合这门课程的特点,有针对性地采用适当的教学方法,增加学生的理论知识,提高其实践技能,改善教学效果不尽如人意的现状。

2.教学体会

目前,钢筋混凝土结构知识的传授基本是通过授课、答疑、作业这一程序完成的,学生在学习过程中普遍存在课堂学习理解不够、课程设计抄袭现象的问题;部分《高校钢筋混凝土结构》课程采用传统的板书教学,这种单一的教学方式枯燥呆板,不利于学生对理论知识的分析和理解,容易导致学生情绪懈怠,教学效果较差。我在几年的《钢筋混凝土结构》教学过程中,有以下几点教学体会。

(1)将传统与现代教学方法相结合,激发学生的学习热情。《钢筋混凝土结构》课程不仅有大量的理论公式,又与实践紧密相连。粉笔和黑板的传统教学方法是行之有效的教学方式,但仅沿袭传统的教学方法,既不利于学生理解各种枯燥的理论公式,又激发不了他们的学习兴趣,因而导致教学效果较差。为了改善教学效果,改变传统的课程安排――先学理论知识,然后生产实习,最后毕业设计这一过程。课堂教学前组织学生观看教学录像是十分必要的,这不仅使学生获得混凝土结构的感性认识,增加了学习的兴趣和动力,还让学生在教学过程中不感到枯燥乏味。多媒体、互联网、电子教案、计算机辅助教学CAI(Computer Assisted Instruction)等现代化教学手段为这一目标的成功实现提供了强有力的技术支撑。

(2)理论联系实际,重视课程设计与实践教学。理论知识是基础,掌握扎实的理论知识,可以为工程应用提供指导;工程实践能力是教学目的,只有具备实际工作技能,才能更好地服务社会[5-6]。在课程设计过程中,我们改变一个题目全班做的方式,采用分组设计的方法,一般四五个学生一组,设计一个大的题目。此种方法不仅巩固了学生的理论知识,培养了团队协作的精神,还大大减少了课程设计中存在的抄袭现象。学生的理论知识学习是一个系统的过程,然而,如何将理论知识应用到生产实践中是他们面临的一个非常重要的问题。组织学生参与各种实践活动是解决这个问题的一种有效方法,例如组织土木工程、工程力学、建筑学等专业的学生参加结构模型大赛,类似的实践活动,可以培养学生的动手能力,让学生对结构概念有更进一步的理解;或根据课程进度,以及所学的理论知识,有目的地到施工现场参观、学习,增强感性认识,积累工程经验,有意识地培养学生的实践能力。

(3)掌握教学重点,合理安排教学内容。根据钢筋混凝土结构课程内容多、涉及面广的特点,教师在教学过程中要掌握重点,合理安排教学内容。

(4)作为专业基础课程,《钢筋混凝土结构》应该有先进的教学内容,及时反映本学科领域的最新科技成果。近年来,随着材料强度的不断发展和新建筑材料的不断出现,结构和构件的设计方法在不断改进。因此,在教学过程中,我们不能局限于课本上的内容,而要一直紧跟本学科发展的脉搏,不断将最新科技成果引入教学内容,以此开阔学生的视野,激发其求知欲,使学生建立用发展的观点学好《钢筋混凝土结构》课程的基本思想。

3.结语

《钢筋混凝土结构》是土木工程专业的主干课程,存在教材内容多、课时少、难理解、实践性强等特点,要求教师采取行之有效的教学方法,在获得最好授课效果的同时,让学生学起来轻松。我基于几年的教学经验得出的结论:掌握本门课程的特点,采用将现代与传统相结合的授课方式,重视实践教学,充分调动学生的积极性,才能使学生学好并掌握好这门课程。

参考文献:

[1]叶列平.混凝土结构(上册)[M].北京:清华大学出版社,2002.

[2]东南大学.混凝土结构(上册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]罗向荣.钢筋混凝土结构[M].北京:高等教育出版社,2003.

[4]马芹永.混凝土结构课程教学方法的研究与实践[J].淮南工业学院学报(社会科学版),2001,3,(4):96-97.

土建结构工程论文第5篇

关键词:土木工程;特点 ;发展方向

1 土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设 施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

2 现代土木工程的特点

2.1 建筑材料方面

高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。

2.2 工程地质和地基方面

建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。

2.3 工程规划方面

以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。

3 土木工程的发展趋势

3.1 高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

3.2 智能土木结构理论的体系构成

传统的土木结构是一种被动结构,一经设计、制造完成后,其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性,这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题,发展出了在线监测结构,它赋予传统土木结构以在线监测机制,从而为探知结构内部性能打开了窗口,使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况,这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上,进一步增加了监测数据的智能处理机制,使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力,从而使结构实现了第二层次的智能化。进一步在结构中引入自适应及自动控制机制,即根据自诊断自推理的成果,由在结构中耦合的作动系统做出必要的反应,从而实现智能控制结构,这就是第三层次的智能化。比如,对结构的开裂、变形行为,结构的锈蚀、老化、损伤行为,以及结构的动力振动行为做出抑制性控制,在更高层次上对结构起到保护和维修作用。可见,在结构智能化演化过程中,按其智能化程度的不同可划分为如下三个层次:第一层次:自感知土木结构,它是智能结构的最低级形式;第二层次:自诊断智能土木结构,具有对前一层次结果的智能化加工处理,包括结构内部力学物理场的自我计算,对结构特定目标参数的自我诊断,以及以做出结构自身行为的应对策略为目标的自我推理等功能。第三层次:智能控制土木结构,它是智能土木结构的最高形式。

3.3 发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展

土木工程在实际使用过程中,会出现不同程度的损伤或性能退化,这将影响起承载能力和耐久性,甚至引发严重的工程事故,带来重大的人员伤亡和经济损失,产生严重的社会影响。因此,从建筑建成的一刻起,就要做好健康监测、修复和加固的准备。

随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,人们提出了结构健康监测的概念,给土木工程的发展带来革命性的变化。

结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器,自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等,对结构的健康状况进行评估,科学有效地提供结构养护管理的决策依据,确保结构安全运营,延长结构使用寿命。

近年来,大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点,通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统,如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥,韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。

像这样,通过发展结构健康监测与安全预警,在第一时间发现建筑可能出现的问题,及时进行修复与加固,既避免了可能出现的建筑事故,也基本解决了建筑过快老化损坏,不得不拆去重修的尴尬局面,及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费,实现建筑使用的可持续发展

4 结语

此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

参考文献:

土建结构工程论文第6篇

关键词:土木工程大类专业;结构力学;教学内容;教学方法

中图分类号:TU311;G6420 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2012)04-0062-04

1998年10月教育部颁布了《普通高等学校本科专业目录》,将原土木建筑类的8个专业(建筑工程专业、交通土建工程专业、城镇建设专业(部分)、矿山建设专业、工业设备安装工程专业、涉外建筑工程专业、饭店工程专业、土木工程专业)合并为土木工程专业。土木工程学科由20世纪50年代较窄的专业模式转变为如今的“大土木”模式,现今的“大土木”范畴并不是以前土木工程相关专业的简单归并与重复,而是更高意义上的整合和扩展,文章称之为“土木工程大类专业”。同时,伴随着中国经济的快速发展与市场化程度日益深化,土木工程类企业参与国际市场的机遇与挑战并存,对土木工程大类专业人才的培养质量提出了更高的要求。土木工程大类专业人才培养一直以来存在“专”与“通”的矛盾,即专业技术应用型人才和复合型人才培养的矛盾[1]。

目前,相关教育管理部门、各高校及学者基本形成共识:土木工程大类专业人才的培养应“强基础、宽口径、多方向”。其中,“强基础”是“宽口径、多方向”的前提,国内开设土木工程大类专业的高校学制4年的总学时一般控制在2 500学时左右,公共平台课(含公共基础课、专业基础课及人文社科选修课)占教学计划总学时的80%,约2 000学时,基础课和专业基础课的学时较为充裕,能较好地满足土木工程大类专业复合型人才“强基础”的培养要求。国外土木工程大类专业特别注重力学类课程的学习,如:密歇根州立大学力学类课程为17学分,占总学分(128学分)的13%;佛罗里达大学力学类课程26学分,占总学分(131学分)的20%;威斯康星麦迪逊大学力学类课程24学分,占总学分(125学分)的19%;南加利福尼亚大学力学类课程21学分,占总学分(135学分)的16%。力学类课程在总学分中所占的比重高是“强基础”的充分体现[2]。需要强调的是:基础课根据培养目标要求,重在让学生掌握必要的基础理论。基础教学不仅应从专业教育的需要来考虑,还应着眼于学生今后的发展,为“宽专业”的培养目标打下坚实的基础。

结构力学是固体力学的一个分支,主要研究工程结构受力和传力的规律、工程结构的优化等内容。结构力学任务是:研究工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。作为土木工程大类专业承接专业基础课和专业课的重要课程,结构力学课程历来受到各高校、教学管理部门及专业协会、学会的重视。中国土木工程学会教育工作委员会江苏分会于2011年组织举办了江苏省高校首届土木工程青年教师讲课竞赛,结构力学作为四门竞赛课程之一,江苏省大部分土木工程类院校都安排青年教师参加,是参赛人数最多的课程,充分体现了结构力学课程的重要性。随着科学的发展和技术的进步,以及力学解题方法的增加和计算机的普及,结构力学涉及的内容越来越多。同时,由于中国高校本科专业的调整、压缩,相关课程学时的减少,如何在有限的学时内把结构力学教好,以及如何合理调整教学内容、改进教学方法以适应形势的发展和现实的需要,就显得尤为重要。但目前在“大土木”背景下有关结构力学的教学探讨还不够充分,文章从结构力学的学科体系出发,从课程内容设置、教学方法几个方面探讨了“大土木”背景下结构力学课程的教学工作。

一、结构力学的学科体系

结构力学根据研究性质和对象的不同分为结构静力学,结构动力学,结构稳定理论,结构断裂、疲劳理论,杆系结构理论,薄壁结构理论和整体结构理论等。

结构静力学主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态以及结构优化问题,是结构力学其他分支学科的基础。结构动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支学科,由于涉及时间因素,结构动力学的研究内容一般比结构静力学复杂。结构稳定理论是研究工程结构稳定性的分支,主要研究细杆、薄板和薄壳在受压时应力小于屈服极限的情况下发生失稳(皱损或曲屈)的问题。结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部裂纹在外载荷作用下扩展引起断裂破坏,或在幅值较小的交变载荷作用下引起疲劳破坏的学科。另外在对各种工程结构的理论和实验研究中,针对研究对象的维度差别还形成了杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论三类。随着科学技术的不断进展,又涌现出夹层结构和复合材料结构[3]。

结构力学是一门古老且如今发展迅速的学科,新型工程材料和新型工程结构的大量涌现为结构力学提供了新的研究内容并提出了新的要求。同时,计算机技术的发展为结构力学提供了有力的计算工具。结构力学对数学及其他学科的发展起到了很好的推动作用,如有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。

土建结构工程论文第7篇

关键词:大面积现浇混凝土;空心孔板;裂缝控制

采用大面积现浇混凝土空心楼板结构可以有效地提升建筑工程施工的稳定性,混凝土浇筑的面积越大,出现水忽热的现象就逐渐明显。如果在空心楼板浇筑的过程中出现了一定的温度应力,很容易造成建筑工程的开裂现象,建筑工程的整体质量也会受到严重地影响。另外,如果空心楼板出现了裂缝的现象,必然会对工程的整体质量产生严重的影响。

1 工程实例

为了提升建筑工程的整体质量,工作人员主要选择了相对比较典型的工程实例。该建筑工程的总体面积主要为10000m2左右,从其规模和建筑的方式上可以看出,主要以大面积建筑结构为主。从整个建筑结构中可以看出,主要分为地上结构和地下结构两种。其中地上结构为5层,地下结构为2层。从建筑工程的施工中可以看出,施工单位对于施工现场附近环境的重视程度较高。而且在设计和施工的过程中主要采用的是大面积现浇混凝土空心无梁楼盖的施工方式。

2 空心无梁楼盖技术

在建筑工程中采用空心无梁楼盖技术主要是为了提升建筑工程高效性和稳定性。在此过程中,施工人员需要将先进的技术和设备应用到其中,空心无梁楼盖技术在建筑工程中的应用范围比较广。首先,工作人员需要设置薄壁管,然后需要设置暗梁结构的形式。然后将混凝土的浆液灌注在其中,这样可以保证整体结构的稳定性。基于这种技术的稳定性相对较高,在众多的建筑工程中施工人员都会应用这种技术类型。随着科技的不断发展,技术人员一直在对空心无梁楼盖技术进行改进和优化,逐渐能够符合现代建筑结构的发展需求。

3 技术难点和施工问题

在建筑工程施工的过程中,人们主要是以提升建筑结构的稳定为基础。因此,在具体的设计工作中,工作人员一般都会将具体的厚度控制在35cm左右,高强符合薄壁管的直径不能低于25cm。根据具体工程的需要,混凝土之间的厚度也需要达到一定的优化形式,这样才能够不断提升建筑施工的安全性。但是在建筑施工技术应用的过程中,工作人员只有找到技术的难点和重点才能够有针对性地解决施工问题。

从理论上看,如果混凝土的浇筑厚度为5厘米左右,完全可以保证混凝土浇筑的均匀性。但是由于混凝土浇筑工程的施工工作具有一定的复杂性,因此需要充分考虑到不同结构层次的面筋部位和预埋管线的空间形式,如果楼板现浇混凝土的厚度没有达到标准,很可能会造成建筑结构的不稳定。如果混凝土结构在浇筑的过程中出现了一定的预定空间,为了减少砂砾和石子的堆积,施工人员在进行混凝土浇筑的过程中加强对这一问题的重视。一般情况下,这种问题在实际的施工过程中成为典型的技术难点,需要技术人员加强研究的力度。

对于混凝土空心楼板结构施工实践来说,如果混凝土结构的厚度没有达到标准,必然会影响到建筑施工工程的稳定性。由于空心板在施工的过程中可能会出现不同程度的变化,而且很容易出现开裂的现象和收缩的问题。在施工的过程中,施工人员需要不断提升控制管理力度,保证施工质量。

4 技术方案的确定

对于技术方案的确定工作来说,工作人员需要结合具体施工工程的特点,将混凝土配置的比例,浇筑的面积以及施工现场管理的相关措施等方面考虑到其中。另外,各种施工措施还存在着一定的局限性,因此,需要以实践和实验为主要的依据。施工人员所采取的的措施类型类从以下几个方面来进行分析:

4.1 通过抗裂钢筋的设计与配置,将混凝土中可能产生的收缩应力分散,避免硬化混凝土产生较多的不规则裂缝。

4.2 采用UEA补偿收缩混凝土无缝设计与施工新技术,通过混凝土内部膨胀能的有效均匀传递,补偿混凝土收缩,防止或大幅度减少超长大面积楼板的开裂现象。在本工程中,除预先留置的沉降后浇带外,每隔40m-60m左右设置一条2m宽的膨胀加强带。

4.3 在混凝土配合比的设计中,采用5mm-20mm的小卵石级配,并要求混凝土现场人模坍落度为16cm-18cm,以充分保证不同部位现浇混凝土的匀质性。

5 主要施工措施

5.1 在浇注混凝土前,用水将GBF高强复合薄壁管充分润湿,以保证GBF高强复合薄壁管与现浇混凝土结合紧密、完好。

5.2 浇注混凝土时,保证混凝土的人模坍落度在16cm-18cm左右,并用直径3cm的小振捣棒对GBF高强复合薄壁管侧下部的混凝土进行振捣,防止楼板底部与GBF高强复合薄壁管下端相接触的部位混凝土出现蜂窝麻面,同时应避免因混凝土过振而导致该部位砂浆富集的现象。

5.3 加强混凝土的二次抹面和养护工作,在浇筑完的4段混凝土硬化后,用塑料薄膜班盖其表面,大块面积的馄凝土浇筑完毕并硬化后,采用蓄水养护,养护时间为14d。

6 性能分析

6.1 在非冬施季节,硬化后的楼板进行了充分的饱水养护;在冬施季节,保温保湿养护的楼板在与其紧密接触的养护材料的封闭下失水很少。这为充分发挥UEA混凝土膨胀剂的性能提供了有利条件。

6.2 现行膨胀剂的行业标准中的干空试验是在(20±3)℃、相对湿度的条件下测试,面国内许多地区的大部分季节特别是南方的湿度远高于(60±5)%.考虑硬化混凝土的徐变和应力松弛等因素,楼板在养护后、使用前的时间内产生的实际干缩量可能低于标准值。

6.3 建筑物在交付使用前,均采用墙体材料进行立面围隔,并对楼板充分润湿后进行砂浆找平、甚至装修等交工工序处理。被上述材料筱盖后的楼板基本处于保温、绝湿状态。实验表明,绝湿状态下的UEA~b偿收缩混授土仍有微量的膨胀。

结束语

总而言之,在超大面积建筑工程建设施工中,对超大面积现浇混凝土空心楼板裂缝控制有着十分重要的意义,这样不仅可以使得整个建筑物的稳定性和可靠性得到有效的保障,还进一步的满足工程施工的相关要求。而且随着科学技术的不断发展,人们也将许多先进的质量控制技术应用到其中,这就使得工程的施工质量得到进一步的提高。

参考文献

[1]谭援强,童政钢,王佳茜,曹国栋.基于离散元法的新拌混凝土泵送过程中堵管行为研究[A].2014颗粒材料计算力学会议论文集[C].2014.

[2]朱一平.工民建混凝土结构性裂缝的防治措施[A].“学术视域下的2015全国两会热点解读―决策论坛”论文集(下)[C].2015.

土建结构工程论文第8篇

[关键词]岩土测试 建筑结构 地质结构勘探 结构设计

[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-351-1

在建筑工程项目整个实践环节中,地质结构勘探和岩土测试一直是极其重要的基础性准备环节,如果我们能充分有效地做好这两项基本性的前在准备工作,那么就能对之后的建筑工程项目整体性决策及建筑实体对象的设计和施工环节提供必要而有效的参考性信息,同时,我们有关技术人员在进行这两项工作时所取得的实际效果还会在很大程度上影响到整个建筑工程项目的经济收益和社会收益,鉴于此,我们必须充分地认识到实施地质结构勘探和岩土测试工作的实践意义,为实现建筑工程项目的整体收益最大化保驾护航。我国最近二十余年来的相关领域实践成果雄辩地表明:进行质结构勘探和岩土测试活动中所取得的客观结果对之后建筑物的设计方案实况具有深厚的约束和导向性作用,工程实施的实际地点客观地质条件将会影响建筑物实体的整体性结构趋向,现有的地下地质性缺陷与地下水层的客观位置会导致大型建筑物的地基结构中出现稳定性程度、重量承载力、抗渗性缺陷以及土壤沉降等客观问题,这些客观影响因素如果处理不当则有可能引致较为严重的客观后果。所以我们必须对这些客观事实施加以足够而充分的重视。

本文针对质结构勘探和岩土测试中所发现的一系列不利因数的简要探讨,试图为建筑工程项目施工实践的有关环节提供参考性建议。

1岩土测试的方案与参数

1.1钻探取土技术

根据我国建筑工程行业领域现行的施工实践活动的通行技术标准,我们一般使用GXY-1型钻机实施钻探取土技术实践环节,在实际的钻探过程中,实施回旋式钻进技术工艺,使用活水泥浆保护钻壁面,并及时而且详尽地记录有关的地质钻探技术的参数测量值,为实现有关参数指标测量值的科学性,我们在实施土样提取环节时,要使用接连式快捷压入法进行取样,对于软土地带,要使用敞口薄壁取土器,而且对于所有的刚刚取出的原状深层土壤样本,要即刻实施现场封样操作,同时做好防暴晒、防受水淹、轻拿轻运、及时送检等工作环节。

1.2静力触探技术

我们使用触探机来实施静力触探技术检验环节,在这里,我们将实施这一技术环节所需要使用的探头分别设定为单桥探头和双桥探头两种,我们使用LWC310型静力触探是参数记录测试仪来逆行有关的数据参数的测量和采集工作。

1.3标准贯入实验

我们按《岩土工程勘察设计规范》进行标准贯入实验的实践环节,其目的是:精确地测定和记录建筑物输入的地基土层的各项物理力学指标参数,这里面一般涉及土壤成分的种类,也就是我们通常所讨论的土层类别范畴,以及各类土层的含水量指标等等数十个技术参数等等等。

1.4建筑物实体烦人室内土工试验

进行建筑施工项目的土工试验实践,按照其对应的技术要求规范,有关的工程施工技术人员要进行常规的物理针对建筑物实际建设处所的土壤力学性质检测试验,这里要求遵照《土工试验方法标准》实施测量工作,并结合有关的标准展开实际测量数据的理论分析工作。

1.5地下水层分布实际条件探查

我们把地下水分成三个基本的类别:埋藏性地下水(特指饱水带);具有流动渗透和补给功能的地下水层;;③土壤地下层中的岩石空洞或者是组成地壳实际物质的空隙之间存在的静态或者书动态的地下水。

地下水的影响:地下水的实际地质性能形态受补给、地下潜在河流的径流条件以及排泄条件、地下水位状况等多种客观因素的具体影响。

对于实际的地下水流的腐蚀性性能状况评价以及地下淡水资源的水质评价,我们要应用《岩土工程勘察规范》实施具体的操作,以获取科学有效的地下水文环境检验结果。

2举例分析岩土测试对建筑物结构的客观影响

2.1液化土

所谓的液化土,就是指包含充足水分的粉尘细砂或者是轻亚粘土在地震冲击力量的急切 作用下瞬时失去其建筑力量强度,由固体状态的土质瞬时转变成液态状态的土,

液化土的性能测试:目前条件下,我国建筑工程领域的一线施工技术人员为有效评估液化土程度对建筑物结构的客观影响,在实践环节的检验与完善效能的客观影响之下,提出了一系列的技术方法,具体包括:剪切波速法和静力触探法等等,取得了广范而深入的实践效果。

2.2水浮力与抗击水浮力的相关技术设计

水浮力产生的原因与不利影响:随着中国当代城镇化建设客观水平的不断加大,我国各级城市之中出现了数量越来越多的大型高层建筑物实体,在这样的条件下,我们在实施建筑物的建设实践环节的过程中势必要加深建筑物的地基挖掘之深度,由于城市商品房建筑用地的购买价格的不断增长,地下建筑使用性空间(地下室、停车场等等)的商业收益价值与日激增,由于有一部分建筑往往建设在有地下水层存在的地块,这也就给在建筑施工环节考虑水浮力因素的客观影响提出了比较充分的现实可能。

水浮力侧量的实践方法:我们可以采用人工观测以及设备观测两种方法来开展地下水位实时监测工作,这里具体地可以使用电接触探锤式水尺、浮子式地下水位计,压力式地下水位计等监测设备。

3结束语

随着我国整体宏观经济条件在近年以来的迅猛发展,中国公民对从事日常化生产生活活动的建筑物场所的质量性要求与日俱增,受此影响,我们加强了有关的建筑工程领域的技术研究工作水平和力度,本文谈论了岩土测试的基本技术指标体系,并在此基础上举例论述了岩土测试活动的客观检验结果对建筑物结构的实际影响和约束效应,我们真诚地希望我们的有关研究结论能够给相关领域的一线工作人员带来一定的参考性意义。

参考文献

[1]高远..岩土测试及其对建筑结构影响的探究[J].城市地理,2014.

[2]张正权,张文.浅谈燃爆及其对建筑结构的影响和防护[J].广东建材, 2011.

土建结构工程论文第9篇

高等混凝土课程是土木工程防灾专业课程的重要组成部分,因其专业性强并与实践密切结合而成为教学的重点和难点。文章以加州大学伯克利分校、新加坡国立大学、帝国理工大学、香港理工大学以及同济大学为例,从课程设置、课程要求、课程内容等多个层面,对不同国家和地区的土木工程防灾专业高等混凝土课程的开设情况进行对比研究,并提出适合中国国情的教学改革方案。

关键词:高等混凝土;课程设置;教学改革

中图分类号:TU528;G6423文献标志码:A文章编号:

10052909(2017)01006104

土木工程防灾是指利用工程技术来减轻以土木工程为载体的灾害,以实现防灾减灾[1]。防灾减灾工程及防护工程学科是土木工程学科的二级学科,文章主要对不同国家和地区高校的防灾减灾工程及防护工程专业的高等混凝土结构理论课程设置情况进行对比研究。

混凝土结构是我国土木工程领域目前应用最多、最广的结构形式,且是今后相当长时间内建筑结构的主要形式[2]。混凝土结构及其系列课程经过多年发展已成为土木工程专业的主干课程[3],文章讨论的对象是高等混凝土结构理论――一门主要面向研究生开设的对混凝土结构基本原理进行深化拓展的课程。文章以加州大学伯克利分校、新加坡国立大学、帝国理工大学、香港理工大学以及同济大学为例,对中外土木工程防灾专业高等混凝土课程的开设情况进行对比分析,以提出适合国情的教学改革方案。

一、课程概况

高等混凝土结构课程主要讲授高等混凝土结构理论,是为研究生开设的对混凝土结构基本原理、混凝土结构设计知识深化与拓展的课程,同时课程还结合最新研究进展分析相关研究内容,使学生掌握相应的概念和方法,为科学研究及工程实践提供坚实的理论基础。

同济大学土木工程学院防灾减灾工程及防护工程方向把高等混凝土结构理论设为必修课,课程采用课堂教学、课后小作业、课后大作业的形式开展教学,使学生掌握混凝土结构的基本原理,理解计算公式的来龙去脉,培养学生的逻辑思维,为学生今后在实际工作中的业务能力打下基础。

香港理工大学土木工程专业包括一般土木工程学科、结构工程学科、交通工程学科,与防灾联系最为密切的学科为结构工程学科,该学科为研究生开设高等钢筋混凝土课程。

加州大W伯克利分校土木工程专业未设置防灾方向,但是设有结构工程及材料力学两个与防灾相关的专业。在两个专业的研究生课程中,与高等混凝土技术相关的有混凝土技术、混凝土结构、混凝土性能、预应力混凝土结构等课程。

新加坡国立大学土木工程专业未设置防灾二级学科,将同济大学防灾核心课程与新加坡国立大学课程设置进行对比发现,对应高等混凝土结构理论的课程有:高等混凝土结构设计、高等混凝土技术、混凝土结构鉴定与加固等。这些课程主要针对研究生、高年级本科生或对高等混凝土结构具有强烈兴趣的学生。

帝国理工大学土木工程专业下未设置防灾二级学科,结构工程分为混凝土结构、地震工程、综合结构工程、钢结构设计等四个模块,其中地震工程模块与防灾最接近,地震工程开设的钢筋混凝土课程与高等混凝土课程对应。

由五所学校的课程设置可以看出,加州大学伯克利分校及新加坡国立大学的课程设置更加专业化,更加全面,形成了一系列子课程,而同济大学、香港理工大学及帝国理工大学的高等混凝土课程则是综合设置一门课程。从科学研究的角度来说,加州大学伯克利分校及新加坡国立大学的课程设置方式更有利于理论学习,对高等混凝土结构理论进行专业化的分类及细化可以使学生有机会对混凝土结构的知识进行深入了解和研究,为其后期的科学研究工作打下坚实的基础。同济大学、香港理工大学及帝国理工大学的课程设置方式则更符合工程实践的要求,实践中往往需要对结构有一个整体的认识,这样更有利于综合运用所学知识解决实际问题。

二、课程要求

以同济大学、加州大学伯克利分校、新加坡国立大学高等混凝土的课程要求为例,同济大学的高等混凝土结构理论为必修课,加州大学伯克利分校的课程均为选修课,新加坡国立大学三门课程均为九选五(从九门课程中选修五门),这样的安排是出于对总课时有限的考虑,不能无限制增加一门课程的学时。

同济大学的课程安排可以让学生综合掌握混凝土的各方面知识,但由于总课时有限,学生对混凝土各个方面知识的学习只能浅尝辄止,而难以进行深入研究,广度有余而深度不足。与之相反,加州大学伯克利分校和新加坡国立大学的课程安排则可以让学生根据自己的兴趣和研究课题选择课程,从而深入地进行学习与研究,尤其高等混凝土结构理论课程多是针对研究生开设的,考虑到本科阶段学生已进行过比较系统的混凝土课程学习,这样安排课程可以对本科的知识进行深化和扩展。

三、课程内容

五所学校对应于高等混凝土结构理论的课程内容及学分见表1―表5。

这五所大学的课程设置及教学内容体现了不同国家和地区的研究生教育特点。

加州大学伯克利分校共设置四门课程,分别从混凝土材料、结构、技术进展、预应力混凝土结构等方面开设课程,这与美国研究生教育中大规模、重视课程学习的特点有关。美国的研究生教育重视课程学习,为保证研究生接受严格、系统的课程教学,美国的高校往往设置一系列可供选修的课程,此外,美国的研究生教育已脱离精英教育而迈入大众化教育阶段[4],规模大是其鲜明特点之一,这也是其多门课程开设的保障,以免选修课程的人数过少而影响正常授课。

帝国理工大学设置一门课程对高等混凝土的知识进行综合性学习。英国的研究生教育具有悠久的历史和完善的体制,近年来英国研究生教育越来越重视课程学习,尤其关注课程内容的综合化。

新加坡国立大学设置三门课程,分别从结构设计、混凝土技术、结构鉴定与加固三个方面对高等混凝土的内容进行展开,与加州大学伯克利分校的课程设置有类似之处,但课程细化和分类的角度不同。新加坡的研究生教育培养模式是在英国的教育体制基础上吸收美国教育体制的长处而形成的特色模式,精英教育与广博教育并重[5]。

同济大学综合设置一门课程,在本科生混凝土基本原理和混凝土结构设计课程的基础上对混凝土构件的极限破坏分析、混凝土结构抗灾性能分析原理、混凝土结构耐久性、混凝土结构可靠性设计理论等内容进行讲授,这一课程的设置在一定程度上反映了中国内地的研究生教育特点。我国内地的研究生教育自20世纪90年代开始步入转型期,主要表现为研究生教育从追求规模变为提高质量,从一味扩张转为发展内涵,从以知识为本转向以能力为本[6],同济大学虽然只开设了高等混凝土结构理论一门课程,但是课程内容较本科阶段更加深入,从理论上对混凝土及混凝土结构的性能进行分析。

香港理工大学同样只设置高等钢筋混凝土一门课程展开教学。香港理工大学是一所应用型大学,主张“实用为本,学以致用”,因而在课程设置上更加注重其实用性及应用性。

总而言之,这五所大学开设的混凝土课程所讲授的主要内容基本一致,大致可以分混凝土材料性能和本构关系、混凝土构件在弯、剪、扭及轴向荷载作用下的性能(强度理论),混凝土结构耐久性,预应力混凝土结构的特性等几部分[7]。不同之处在于,加州大学伯克利分校和新加坡国立大学课程安排中均涉及混凝土技术发展的最新进展情况,如高强混凝土、自密实混凝土等的发展情况,建筑产业的可持续发展,可再生骨料的利用等。同济大学在课程中加入全过程分析和混凝土结构可靠性设计理论,对混凝土结构抗灾性能分析原理及混凝土结构设计进行展开,更加符合防灾学科的培养要求,同时实践性更强。新加坡国立大学设置混凝土结构鉴定与加固课程,讲授混凝土结构鉴定与加固技术的相关应用,符合当代土木工程的发展趋势。

四、教学改革思路和结论

根据上述比较研究,可以看出中外高校土木工程专业防灾方向高等混凝土结构课程设置与其所处的国家和地区的研究生教育特点有关,其中比较明显的区别有以下几方面。

第一,部分大学的课程设置更加专业化,对高等混凝土课程进行了细分,按照不同的分类方法将混凝土课程进行细化,设置一系列的选修课程供学生选择,使学生可以按照自己的课题方向或兴趣进行专项学习,也有部分大学高等混凝土只设置一门课程,且课程要求为必修,此类大学更加注重学生的系统教育,使学生能学到系统的基础与专业知识,但同时也占用了学生有限的精力,学生缺乏足够的时间选修自己想学习的课程,无法调动学生学习的主动性,限制了学生独立规划与自我创新的能力。

第二,国外部分高校更加关注最新研究成果,在课程安排中增加了混凝土技术的最新进展,如高强混凝土、自密实混凝土的发展情况等,与国际接轨,这样的安排无疑可以增加学生对国际最新进展的关注度,提高学生的科学素质,而我国大学的课程设置兼顾学习内容的实践性与应用性,更加实用。

在进行教学改革时,应结合自身情况,借鉴吸收其他学校有益可行的经验。

1.对课程内容进行深入、细化

把高等混凝土结构理论作为一门课程进行讲授显然不甚合理,且课程内容与本科有相当部分的重复。防灾专业的学生,应当选取与本专业相关的内容进行重点、深入学习,如结构鉴定加固的内容应当补充到教学内容中,并进行重点学习。

2.合理设置课程要求

对高等混凝土结构内容进行细化之后,如果还是按照之前的课程要求将其全部设为必修课程显然并不合适,这时需要重新确定课程要求,使学生在总课时不变的情况下选修与自己课题方向相关的课程进行学习。

3.加入最新研究成果,与国际接轨

在课程内容中加入科技前沿内容,可以提高研究生教学的学术性和前沿性,开阔学生的视野,使学生了解最新科技进展,与国际接轨,也有利于培养学生的创新性[8]。参考文献:

[1]周福霖,崔杰.土木工程防牡姆⒄褂肭魇魄陈[J].黑龙江大学工程学报,2010(1):3-10.

[2]魏华,王海军. 混凝土结构系列课程改革探索[J]. 高等建筑教育,2007,16(2):79-81.

[3]汤永净, 柳献. 混凝土结构基本原理教学研究[J]. 高等建筑教育,2015,24(4):59-63.

[4]赵蒙成. 美国研究生教育的特点与趋势[J]. 机械工业高教研究,2001(1):90-93.

[5]张明,宋妍. 新加坡研究生培养模式及对我国研究生教育的启示 [J]. 山东高等教育, 2015(6):26-32.

[6]王战军. 转型期的中国研究生教育[J].学位与研究生教育,2010(11):1-5.

[7]江见鲸,李杰, 金伟良.高等混凝土结构理论 [M]. 中国建筑工业出版社, 2007.

[8]潘毅,李彤梅,黄云德,等. 建筑类建筑结构课程教学改革探讨与尝试 [J]. 高等建筑教育,2010,19(6):119-121.

Abstract:

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