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土木工程论文范文10篇

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土木工程论文范文10篇

土木工程论文范文

一、需求导向与校企协同的内涵

(一)需求导向。我国人才培养形成了一系列导向理论,如学业导向、能力导向、就业导向、供给导向、实践导向,等等,这些理论从不同角度阐述了人才培养的方向。需求导向理论由国外学者率先提出,并逐步引入我国,逐渐在国内形成了“以需求为导向”的人才培养模式,强调“能力为本,理论与实践并重,产学合作共同培养人才”[3]。在专业学位研究生培养过程中,所谓需求导向,就是高校结合社会需求和市场需要,有意识地引导并创造条件使研究生进行理论学习和实践培养,调整研究生的知识结构,提高研究生的实践能力,使其成为适合社会发展的高素质应用型人才,以满足外在需求,创造更大效益。因此,需求导向综合了能力导向、实践导向、就业导向等理论,非常适合专业学位研究生的培养。(二)校企协同。校企协同在国外称之为“合作教育”,由美国学者赫尔曼•施奈德于1906年在美国辛辛那提大学首先提出,在人才培养的实践中校企协同的内涵不断扩大[4]。清华大学于1995年在国内首先成立与企业合作委员会,在人才培养、科技研发及成果转化等方面发挥了积极作用,专业学位研究生培养同样离不开校企协同,即在现代教育思想与理论的指导下,高校与企业资源及其教育力量主动协调、紧密合作、形成合力,利用各自的目标和优势,校企双方结合人才培养、企业需求对研究生的科研创新能力实施同步培养,以实现人才培养效果的最优化,克服了高校在培养专业型人才方面与社会、企业需求之间存在的差距,也培养了研究生的创新精神、创新能力、实践能力。

二、“双基”研究生培养模式的基本框架

专业学位研究生的培养是一个系统工程,这里分别介绍基于需求导向和基于校企协同(简称“双基”)的研究生培养模式。(一)基于需求导向的培养模式。专业学位研究生的培养应当注重实践创新能力的培养,应当基于企业、行业的现实需求,为此,不仅需要研究生在高校环境里通过理论学习、学术交流获得专业知识的积累,同时,在企业里由企业导师全过程指导参与实践项目,并通过实践考核获取学分,实现高校、企业的双重培养贯穿研究生的知识、能力、素质培养的全过程,全面提升基于需求导向的研究生实践能力和创新能力。基于需求导向的专业学位研究生培养模式的框图如图1所示。(二)基于校企协同的培养模式。专业实践是专业学位研究生培养的重要环节,这就需要高校和企业的协同培养,通过校企协同在实践中培养研究生解决实际问题的意识和能力,从而在实践中提升职业胜任力,图2为基于校企协同的专业学位研究生培养模式的框架,主要包括校企共同参与的研究生教学指导委员会、校内外导师共同开展研究生培养、校企共建实践创新基地、校企共建科研平台、校企共同开展纵横向课题合作等等,在此基础上,高校、企业还可以围绕研究生培养开展其他工作,如,校企联合修订培养方案、优化课程体系、校企专家互访与交流,等。

三、土木工程“双基”研究生培养模式的构建

前面构造了“双基”研究生培养模式的基本框架,现在以土木工程专业学位研究生为例,主要围绕培养目标、课程体系、实践创新基地、师资队伍、学位论文等方面,构建并阐述“双基”研究生的培养模式[5]。(一)培养目标。任何培养模式的构建,首先就是制定培养目标。土木工程专业“双基”研究生培养模式的培养目标就是为了在获取坚实的基础理论和宽广的专业知识的同时,通过企业实践经验的积累,掌握解决实际土木工程问题的先进技术方法和手段,具备较高的综合素质和创新能力,成为具有良好职业素养的高层次应用型技术人才,研究生在进入企业工作岗位后,运用自身的实践创新能力为企业提供更多的工程技术及解决方案。(二)课程体系。“双基”培养模式的土木工程研究生课程体系不仅应与当前土建行业的发展及人才需求相适应,也应与所在高校的现有师资、课程、实验室等资源相匹配,因此,土木工程专业学位课程体系应在理论学习与工程实践相结合的基础上,既要体现研究生课程的学科前沿性,也要体现专业学位的工程实践性[6],具体课程体系如图3,特别需要强调的是,根据工程实践需要,本专业开设了专业特色课程(如,工程结构防腐与耐久性、固体废弃物处理与利用,软土地基处理,等)和地域特色课程(如,滨海湿地生态系统与管理、沿海工程环境影响效应、盐渍土处理与利用,沿海文化与海盐文化,等)。(三)实践创新基地。根据土木工程学科特点,专业学位研究生的实践创新基地可以为设计、施工、检测等单位,开展研究生校企协同培养,将研究生的实践创新基地建设落到实处。依托设计单位,研究生可以参与拟定设计方案,熟悉工程结构分析软件的应用,熟悉设计规范,开展工程结构计算与分析;依托施工企业,可以参与项目施工的生产、管理等工作,解决工程中遇到的工程问题;依托检测单位,可以参与拟定检测方案,评估检测结果,处理工程病害等,最终实现研究生的实践创新能力培养,这些基本上都是这些单位的日常业务工作,对于研究生就业来说刚好也达到了校企协同培养下的企业需求导向的要求,这也是专的最大区别。(四)师资队伍。研究生培养以导师负责制为主,专业学位研究生培养实施“校企双导师制”,其中,校内导师根据学校的导师遴选和考核评价制定选聘,要求导师具有一定的科研项目、经费等可支撑研究生完成学位论文,并实施导师退出机制,确保校内导师的质量;企业导师主要来自实践创新基地企业,均为实践经验丰富的高级工程师,以弥补校内导师实践经验不足的缺点,并把企业的需求直接与研究生培养结合起来,从而形成校内校外导师共同负责专业学位研究生的培养机制。(五)学位论文。学位论文是研究生培养质量高低的重要标志,更是专业学位研究生实践创新能力的核心,专业学位研究生学位论文应当注重研究生研究实际问题、解决实际问题的能力培养[7]。因此,土木工程专业学位研究生学位论文的选题必须立足于实践,来源于工程,如设计方案的优化、施工技术的更新等,才能体现学位论文的先进性、可行性,与企业需求的关联性;学位论文选题由高校导师、企业导师共同负责,以确保学位论文与工程实践紧密结合,并严格执行学位论文在开题、中期考核、评审和答辩等方面的质量标准,在成果考核方面学位论文必须具有创新性。

四、土木工程“双基”研究生培养模式的实证评价

近年来,盐城工学院土木工程学院围绕土木工程研究生培养,特别是与地方高校高层次应用型人才相匹配的专业学位研究生,联合安徽理工大学、江苏大学、苏州科技大学等高校培养研究生,确立了土木工程“双基”研究生培养模式,与盐城二建集团、盐城市建筑设计研究院有限公司等企业建立了稳定的实践创新基地,并与盐城市建筑设计研究院有限公司共建江苏省研究生工作站,并与企业共建研究生教学指导委员会,结合企业需求修订培养方案、更新课程体系,形成了企业全面参与、校企协同合作的人才培养模式。盐城工学院土木工程专业学位研究生紧密围绕绿色环保理念,在研究方向上,结构工程学科以可持续发展理念为导向,积极开展低碳环保的建筑材料、新材料的结构构件、新型结构体系研究工作;岩土工程学科以盐城沿海建设为契机,在环境岩土工程方面开展沿海新沉积滩涂软土的生态加固及环境修复等方面研究,重点开展沿海滩涂软土工程特性及快速排水与生态固化等,建有盐城市沿海结构工程技术研究中心和校级岩土工程研究所。近五年,研究生导师共获得3项国家自然科学基金面上项目,5项国家自然科学基金青年项目,近20项江苏省科技厅、住建部等科技项目,高校导师和研究生积极深入企业,开展社会服务工作,横向课题到账经费1000余万元,获授权发明专利50余项,为专业学位研究生的培养奠定了经费保障、基础保障,全方位提升了研究生的实践创新能力。目前,盐城工学院土木工程学院已联合培养研究生100余名,并与加拿大蒙克顿大学工学院联合培养研究生,为地方应用型高校研究生培养开创了一条联合培养研究生之路,为2023年盐城工学院获批硕士学位授权单位做出了卓越贡献。在研究生培养的示范引领下,盐城工学院土木工程专业建设也取得了丰硕成果,土木工程专业先后两次通过土木工程评估(认证),并先后获国家特色专业建设点、教育部“卓越工程师教育培养”试点专业、江苏省土木类重点专业、江苏省品牌专业等,建成省级实验教学示范中心,“土力学与基础工程”课程获评国家精品在线开放课程,《土力学与基础工程》教材也获评江苏省重点教材。

五、结束语

近年来,随着土建行业的持续发展,工程企业对高层次人才的需求不断扩大,作为研究生培养单位的高校必须明晰企业、行业的人才需求导向,联合设计、施工、检测等各类工程单位,不断优化土木工程专业学位研究生的培养目标,从课程体系、实践创新基地、师资队伍、学位论文等,提高研究生的培养质量,实现企业需求和校企协同的深度融合,不断强化土木工程专业学位研究生的实践创新能力。

参考文献:

[1]陈立章,杨旭东,宋招权.需求导向提升专业学位研究生职业能力培养的探讨[J].化工高等教育,2023,1:1-4.

[2]刘克非,肖宏彬,易锦,等.校企合作模式下土木工程专业学位研究生培养评估研究[J].教育与教学研究,2023,31(3):25-30.

[3]李植斌,田红彦.基于需求导向的管理类研究生培养质量保障研究[J].经营与管理,2023,9:145-147.

[4]田国旺.基于校企合作的研究生培养模式研究[D].太原:山西大学,2023.

[5]余修武,蒋复量,郑平卫,等.工程类研究生校企合作培养探析[J].高教学刊,2023,19:3-5.

[6]王功勋,祝明桥,曾超峰,等.建筑与土木工程全日制专业学位研究生课程体系改革与创新培养模式研究[J].教育教学论坛,2023,3:80-81.

土木工程论文范文篇2

论文摘要:现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分。本文论述了土木工程的涵义、现状及未来的发展趋势。

引言

纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。

一、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。

二、土木工程的发展现状

我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。

截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。

三、土木工程的发展趋势

(一)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。

(二)计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。

(三)环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

(四)建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

(五)空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。

(六)结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。

(七)新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。

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:

[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2023.

土木工程论文范文篇3

毕业设计是要求学生综合运用大学期间所学的各种基础知识和专业知识,解决工程中遇到的实际问题的一个重要的实践教学环节,是将理论知识和工程实践相结合的重要平台,是培养应用技术型人才的重要手段,是衡量本科教学质量的重要标志之一。但由于地方高校起点低、底子薄,毕业设计工作存在着诸多的问题,影响毕业设计质量。

1.1毕业设计选题局限性

选题的深度不够,与工程实际脱节。地方高校土木工程学院多数没有充足的校外实践教学基地,多数课题都是由指导教师布置,缺少实际的工程背景及资料,涉及到的实际工程问题少,基本上都属于假题假作类型,有些题目沿用多年,滞后于建筑行业的发展,使得设计题目没有新意,跟不上时展。

1.2学校投入不足,师资力量薄弱

如何在高校持续扩招的情况下,不降低毕业设计质量,已是高等教育必须正视和解决的问题。随着近几年高校的扩招,学生人数越来越多,但专业绘图教室及专业机房配套跟不上,学生做设计只能在宿舍完成;另外教师人数增加有限,每位毕业设计指导教师所指导的学生人数过多,同时指导教师还担任其他课程教学任务和科研任务,使指导教师用于毕业设计的精力有限,每位学生的指导时间有限,指导不到位。

1.3就业压力增大,学生重视不够,时间投入少

根据培养计划,毕业设计大多安排在第八学期,随着就业压力的逐年增大,第八学期大部分学生都忙于奔波在各大招聘会之间,真正静下心用于做设计的时间很少。有些学生在前期基本上不做任何工作,到最后,随便在网上找个相关内容复制粘贴,存在严重的抄袭现象,毕业设计的作用一点没有实现,学生也学不到任何东西。

1.4评价体系不完善

部分高校管理体制不完善,没有系统的毕业设计质量监控体系,成绩评定时随意性强,对一些不合格的设计不能严格要求。这样也给学生造成了不良影响,认为毕业设计没有不合格的,致使毕业设计质量逐年下降。

2地方应用技术型高校土木工程专业本科毕业设计模式

针对毕业设计中存在的诸多问题,结合该校应用技术型本科的发展定位,探求结合毕业生就业方向,采用团队合作、分阶段进行的毕业设计模式,提高毕业设计质量,使学生能真正在最后一个综合实践教学环节中得到锻炼,实现从学校到工作角色的顺利转变。根据土木工程专业学生毕业去向分析,约70%同学在施工单位就业,其余是选择考研,继续深造,越占20%左右,剩余10%会去其他的一些方向,包括设计院所、业主单位、监理单位、检测单位等与土木工程专业相关的单位。根据上述土木工程专业学生毕业去向的统计分析,将学生的毕业设计对应的选题方向分为两种类型:科学研究型、工程实践型。针对不同的毕业设计选题类型,提出适合每种类型的学生选题建议:科学研究型适合已经考取研究生的学生,工程实践型适合毕业后从事施工方向的学生及其它就业方向的学生。目前,土木工程专业毕业设计安排在第七学期末至第八学期,基本是集中14周左右的时间,按照以下步骤进行:制定毕业设计任务书、收集和整理相关资料、与选题有关的中、英文文献查阅与综述、确定设计方案、理论计算和分析、经济评价、图纸绘制和说明书编写、论文评阅和答辩。这整个过程是一个多学科知识综合运用的过程,各学科在不同阶段各有侧重。因此,可以采用团队协作学习,即学生以小组形式参与,小组成员之间相互依赖、相互沟通,相互合作、共同负责地学习,进而完成或达到共同目标的一种学习模式。结合该校师资力量现状,进行毕业设计指导时,采用团队协作模式,结合指导教师专业,实行毕业设计联合指导组,每一组都配备一名有工程经验的建筑学指导老师和一名结构专业指导老师,另外还可以根据条件配备一名建筑经济与管理专业的指导老师。这样毕业设计指导相对较全面,各专业都全过程参与指导,根据进度及设计内容分阶段负责,有助于提高毕业设计质量。学生分组时结合毕业去向,每组成员均有去施工单位的学生和继续读研究生的学生组成,每位同学侧重点不同,充分利用读研学生扎实的理论基础,结合准备做施工的同学了解的施工知识,相互配合,共同协作,高质量的完成毕业设计。在毕业设计的内容安排上,将毕业设计分为两个部分:第一部分为建筑物的基本设计,主要考查学生对大学所学知识的综合应用能力,侧重大学所学专业知识的综合应用,这一部分内容各种类型学生都要完成。第一部分任务完成后经指导老师确认方案可行后方可进入第二阶段设计。第二部分为针对毕业去向的知识储备和技能训练,针对两个选题方向分别制定不同的完成内容:工程实践型的完成施工组织设计和工程概预算;科学研究型针对未来实际工程开展专题设计或专题研究。在成绩评定阶段,学生毕业设计成绩由指导教师评定成绩(50%)、评阅教师评定成绩(20%)、答辩成绩(30%)三部分组成,同时指导教师和评阅教师不参加自己学生的答辩,使成绩尽可能真实的反映毕业设计质量和水平。

3结语

土木工程论文范文篇4

前语部分

首先要阐明选题的布景和选题的含义。选题需着重实践布景,阐明在计算机研讨中或部分信息化建设、企业管理现代化等作业中引发该问题的原因,问题呈现的环境和条件,处理该问题后能起什么效果。结合问题布景的论说,要使读者感触到此选题确有实用价值和学术价值,因而有研讨和开发的必要性。

前语部分常起到画蛇添足的效果。选题实践又有新意,表明作者的研讨方向正确,规划开发作业有价值。对一篇论文来说,前语写好了,就会招引读者,使他们对作者的选题感兴趣,愿意进一步了解作者的作业效果。

总述部分

任何一个课题的研讨或开发都是有学科根底或技能根底的。总述部分首要论说选题在相应学科领域中的开展进程和研讨方向,特别是近年来的开展趋势和最新效果。经过与中外研讨效果的比较和谈论,阐明自己的选题是符合当时的研讨方向并有所进展,或选用了当时的最新技能并有所改进,意图是使读者进一步了解选题的含义。

值得注意的是,要做好一篇毕业论文,有必要阅览一定量(2~3篇)的近期外文材料,这不仅反映自己的外文阅览才能,并且有助于表现论文的先进性。

计划证明

在清晰了所要处理的问题和课题总述后,很自然地就要提出自己处理问题的思路和计划。在写作办法上,一是要经过比较,显现自己计划的价值,二是让读者了解计划的独到之处或有立异点的思路、算法和关键技能。

在与文献材料中的计划进行比较时,首先要论说自己的规划计划,阐明为什么要选择或规划这样的计划,前面评述的长处在此计划中怎么表现,不足之处又是怎么得到了战胜,最终完结的作业能到达什么功能水平,有什么立异之处(或有新意)。假如自己的标题是总计划的一部分,一定要清晰阐明自己承担的部分,以及对整个使命的奉献。

论文主体

在这部分中,要将整个研讨开发作业的内容,包含理论剖析、总体规划、模块区分、完成办法等进行具体的论说。论文主体部分要占4/5左右。

主体部分的写法,视选题的不同能够多样,研讨型论文和使用开发型论文的写法就有显着的不同。

研讨型的论文,主体部分一般应包含:理论根底,数学模型,算法推导,形式化描绘,求解办法,软硬件系统的完成及调试,测验数据的剖析及定论。

要着重的是,研讨型论文绝不是从推理到推理的空泛文章。研讨型论文也应有实践布景,也应有到企业和实践部分调研的进程,并在实践调查研讨中获取信息,发现问题,搜集数据和材料。在研讨剖析的根底上,提出处理实践问题的、富有创立性的定论。

土木工程论文范文篇5

关键词:土木工程;钻孔灌注桩;应用分析

1钻孔灌注桩技术现状概述

通过土木工程长期发展过程中发现,使用钻孔灌注桩技术,作为目前土木施工常用的施工技术,主要能够担负基础承载能力,并作为重要基础施工技术,需要更加关注施工质量。在进行钻孔灌注桩施工时,需要根据自身的组织结构,要求施工企业能够严格按照施工流程,在最短时间内完成混凝土浇筑工作。在当前混凝土浇筑过程中,施工人员的施工技术,会对最后工程质量起到关键作用。所以施工企业要建立完善管理机制,加强施工现场管理效应,确保每个施工过程都能有较高的质量标准。所以在这项施工过程中,需要施工人员具备较高的施工能力,同时能够按照要求严格执行操作流程,并根据实际情况,确保工程质量的同时进行有效调整。由于钻孔灌注桩的技术要求较高,需要施工人员能够按照设计要求,将正确的钻孔使用到混凝土灌注过程中。通过与原有灌注技术比较,在目前施工技术中,需要确保钻孔具有较高的完整性,为提高混凝土灌注质量,需要保持整个钻孔保持整洁干净,这样不仅会获得良好施工质量,同时也能提高施工速度。

2土木工程钻孔灌注桩施工技术介绍

2.1钻孔灌注桩施工前期准备工作。2.1.1 杂物处理。为提高钻孔灌注桩的工程质量,需要施工人员具备良好的施工意识,通过详细准备工作,能够保持施工环境的整洁性,同时对多个影响施工质量因素进行处理。另外要提前准备好施工使用到的设备,并保证电力正常的供应,这样就能使混凝土浇筑过程更加顺利。通过仔细的施工场地杂物处理,有效提升整体施工效果。2.1.2 桩位放样完成施工准备工作,确保每个施工设备都能投入使用。要求根据平面设计图中桩位位置而进行有关于测量的放线,确定桩位位置,并完成放样操作。在桩的位置施工人员还需要埋设十字护桩并且要用混凝土加固。在这个过程中,开展精确测量工作,能够确保桩位的准确位置,为今后工程施工起到决定性作用。测量人员使用多种测量仪器,按照标准数值进行测量,从而确定桩位的位置。2.2钻孔灌注桩施工技术。2.2.1 泥浆配制。作为影响工程质量重要因素,需要施工企业严控控制混凝土配比。在具体的钻孔灌注桩施工中,泥浆可以起到冷却钻具、护壁以及润滑等作用,因为如果采用回填土则容易引起塌方所以此时便需要泥浆起到护壁的作用,这样就可以在一定程度上对塌方有所避免。通过准确泥浆配置过程,能够增加多种施工效果,并对多种施工设备起到良好保护作用。施工企业需要更加不同的质量要求,详细配比泥浆成分,根据混凝土具有的性质,选用不同种类土质,并经过混凝土搅拌机搅拌后,需要按照制作要求,能够仔细进行混凝土配比工作。按照混凝土配比具体要求,从而对其具有的粘度、比重、含砂率等都有明确标准,所以在进行泥浆配置过程中,需要严格按照标准流程,确保泥浆不同成分能够承担质量的要求[2]。2.2.2 钻孔施工。企业在完成准备工作后,根据设计内容,并按照详细的施工组织方案,确定钻孔所需要的设备和技术。在开始进行钻孔时,施工企业需要先对孔位置的土质进行检测,从而确定钻头的使用。在进行钻孔时,能够根据钻孔深度的变化,或者钻头对土壤结构具有作用,并最终确定泥浆配比和灌注情况。通过钻孔不断地进行,需要施工人员对实际情况进行调整,并将钻头的速度、钻孔角度等条件进行确认。这个过程中,最终目的就是能够形成完整的钻孔,并结合钻头受到的压力情况,确保每个阶段钻孔能够顺利进行。2.2.3 清孔。这种清孔方式需要根据实际情况和实际需要进行适当的采取,因为该方法是经过对孔径、孔深、孔位以及竖直度进行反复检查以及确认钻孔合格之后才可以对其进行清孔的一种方式。所以在使用时一定要根据工程实际需要而进行选择使用。此方法具有的特点,需要施工人员能够严格按照清孔标准,根据清孔流程,完成对孔体的清理工作。要注意的是,不能将孔的深度进行增加,这样会破坏孔体具有的功能,这种方法是不能替代清孔方式。在进行清孔过程时,至少需要花费2个小时进行清孔,并确保孔体整体深度,要严格控制标高。由于清孔过程会产生大量的碎渣,需要增加适量的水,或者使用其他辅助方式,从而保证孔体内部干净整洁。随后将钢筋和导浆管安置到孔内,为后续混凝土灌注做好准备。通过整个清孔后,也需要对孔体的密实程度进行检测,所以加入适量的水,并封闭好孔口,随后进行测量能够显示孔体的密封性能。如果清孔没有受到良好的效果,必须进行二次清孔。二次清孔时,这就需要使用高压风,进行清孔操作。在所有完成清孔后,进入混凝土浇筑。这样的清孔方式,能够有效提高施工质量和效果。关于钢筋笼的制作与安装要严格按照设计图纸控制钢筋笼大小以及钢筋的直径与长度,施工人员要确保钢筋质量并且对钢筋笼平放。在安装前要用探孔器进行探测,无杂物并且无坍塌现象方可进行安装,安装时要掌握好力度切勿锤击强行安装。最后关键的是混凝土灌注操作,在保证混凝土质量的前提下,不可供给中断,这样会造成断桩现象。在灌注过程中施工人员要经常监测并有效控制灌注时间与速度。这过程中施工人员的振捣操作也十分关键,不但可以消除灌注过程中产生的气泡还可以使得泥浆与孔壁粘结的更为均匀。

3施工中常见问题及防治措施研究

3.1防止坍孔问题。通过大量钻孔作业发现,许多孔体的质量无法满足施工要求。如果进行钻孔发生坍孔情况,通常会使孔内的水量不断减少,并且由于孔体没有良好的密封性,会使坍孔现象不断加剧。另外在进行钻孔时,由于钻机没有收到良好的效果,如果这种情况出现,需要施工人员及时判断情况,对坍孔问题及时处理。根据坍孔导致的工程质量危害,需要施工企业提前制定合理的解决方案,并对出现坍孔的过程时,要及时进行补救和处理。对于坍孔出现的原因,通常需要对该施工区域的地质情况进行详细的了解。根据不同地质情况的出现,需要施工企业能够合理运用预防措施,在不同钻孔阶段,增加多种预防措施,从而确保钻孔过程中不会出现坍孔情况[3]。3.2孔位偏移或孔身倾斜。在进行钻孔过程中,施工企业要树立正确的管理意识,确保每个阶段的钻孔能够正确的操作。由于施工人员技术和素质的不同,许多钻孔过程都会出现孔位偏移,或者孔身的角度发生倾斜。在进行施工现场管理时,要求管理人员能够掌握出现问题的原因,并及时地调整钻孔设备的位置或者角度。通常发生孔位偏移,或者孔身倾斜时,都是由于桩架没有稳定的结构,或者由于钻孔区域土质的差别,或者在钻孔过程中,受到更加坚固岩石的影响。所以在进行钻孔时,需要施工人员根据施工情况进行调整,确保整个钻孔过程,不会出现孔位偏移或者孔身倾斜的现象出现。3.3钻孔灌注桩施工安全及环保要求。由于土木工程钻孔灌注桩的要求十分严格,施工企业需要不断增强施工管理,通过定期组织培训和学习,提高施工人员的安全施工意识,同时将工程质量作为重点工作进行。围绕钻孔灌注桩施工过程,需要施工管理人员对施工环境详细地了解,并对可能出现的风险因素进行预防,同时建立完善的应对机制,对出现的各种施工安全问题采取有效的处理措施。在复杂的施工过程中,需要施工人员不仅熟悉掌握施工技术,同时也能对设备和环境条件十分熟悉,为今后的施工过程起到积极的作用。

4总结

随着科学技术的发展,在传统的钻孔技术发展过程中,许多便于施工的技术和方式正不断融入施工中,为该项技术的运用提供更多的参考价值。另外在施工质量不断提升的过程中,需要施工企业能够树立正确的管理意识,确保每个施工过程都能严格按照施工流程进行,同时加强现场施工管理,提升每位施工人员的安全生产意识,使整个土木工程质量受到严格的控制,为土木工程行业的发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]熊茂平.泥浆性能对超深大直径灌注桩成孔效率与成桩质量的分析[J].施工技术,2023(1):76-77.

土木工程论文范文篇6

一、土木工程建筑节能的重要性分析

经济社会高速发展,人们的生活水平不断提升。总的来看,物质需求充分满足的前提下,追求更高层次的精神满足是非常合理的。但是,随着时间的推移,越来越多的环境问题出现在了我们身边,比如温室效应、空气污染等。有些人认为,这些问题用经济手段就能解决,因此,对于环境保护的认识一直停留在表面,忽视了客观事实,加重了污染程度。建筑耗能现象十分普遍,针对建筑能源利用率低的问题,相关部门工作人员要将它重视起来。[1]近年来,建筑高速化发展的步伐不断向前,大范围推广节能减排,规模化设计绿色建筑,处于一个关键的阶段。大多数的气候变化,单凭建筑节能墙体保温措施的实施不可能彻底解决问题。因此,就要研究更多技术,认识到能源利用与环境保护之间存在着很大关联,选择合适的节能措施,才能缓解土木工程建筑过程中资源短缺的矛盾,进一步改善了人们的生活环境,将为社会经济可持续发展目标的实现带去积极影响,起到促进作用。

二、土木工程建筑节能有效措施的研究

(一)应用有效措施,提高思想认识。在土木工程建设中,注重节能技术的研发,已经成为促进建筑行业发展的必然趋势。首先,施工人员要有建筑节能意识,要全面的落实节能减排计划;其次,管理部门应完善管理制度,加强新思想、新技术、新手段的创新;最后,结合具体问题进行有效解决,在实践中积累经验教训,不断调整工作状态,进而在潜移默化中取得建筑节能的最优成效。(二)健全管理体制,解决主要问题。受到外界因素的干扰影响,节能监控以及建筑管理存在着执法不严、监管不到位等情况。[2]鉴于此,相关企业应该突破技术的创新,建立健全管理体制。可以提出优惠政策,鼓励更多项目参与到建筑节能活动中来;可以利用法律、法规强制提升能源利用率,在地方政府的支持下,制定相关标准,逐渐地形成完整的开发系统。扶持政策与技术服务同步落实,相信,土木工程建筑节能措施的应用会越来越顺利。(三)坚持以人为本,减少资源浪费。在土木工程施工过程中推广建筑节能措施,从根本上减少了资源浪费,完善了项目功能。另外,工程建设价值的持续增长,使人们的生活质量随之提高,一方面起到预算控制的作用,施工人员产生了节能意识,建筑物整体性能稳定上升;另一方面坚持“以人为本”原则,施工计划顺利落实,严格遵守建筑标准,土建施工进度的加快令人期待。(四)加强教育培训,优化生产模式。以前,土木工程建筑节能技术的应用,始终缺乏高素质、专业型人才的支持。针对此,施工单位必须付出更多的努力,组织一系列教育培训活动,不断加强人员的知识理解,不断提升人员的实践能力。重点帮助工人建立节能减排意识,通过新技术的应用,新制度的实施,更好的推进管理工作,使建筑节能生产模式得以形成,生产活动的开展降低能耗、更有意义。(五)技术创新发展,控制能源消耗。要发展建筑节能技术,就要帮助科学技术、节能技术进行不断地创新,充分满足施工的基础需求,有效利用再生能源、传统能源开展环保工作,减少不必要的资源浪费是前提,控制能源的过度消耗是核心。[3]比如说,建立一个应用程序,专门使用现代建筑材料以及代表型节能技术,提高施工效率的同时减少污染,防止有害物质的排放,融入综合利用理念,加强监管,废弃物有效利用中取得事半功倍的节能功效。

三、结语

总而言之,社会经济的飞速发展,让越来越多的环境问题突显了出来。人力资源短缺、气候变化异常,增加了资源数量与需求之间的矛盾。这一事实使整个建筑行业被迫进行着节能技术的推广,环保方式的创新。这种局面已经形成,问题摆在了我们眼前,施工单位、相关企业应该认识到建筑节能的重要性,对土木工程建筑节能管理体系进行完善,坚持“以人为本”原则,一边加强施工人员培训,一边提升技术应用水平。全方位、多角度促进着土建节能施工目标的实现,既能达到综合利用的目的,还可以因地制宜的确保人类居住安全,环境布置更具人性化、自然化特点,节能前景一片光明,资源利用可持续发展。

参考文献:

[1]叶帮清.土木工程中建筑节能重要性探讨[J].中国高新技术企业,2023,04(03):321-322.

[2]梁伟,王宗贤,顾琦.土木工程建筑节能的重要性研究[J].科技信息,2023,15(06):79-80.

土木工程论文范文篇7

关键词:土木工程现状发展趋势

引言

纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。

一、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。

二、土木工程的发展现状

我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。

截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。

三、土木工程的发展趋势

(一)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。(二)计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。

(三)环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

(四)建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

(五)空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。

(六)结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。

(七)新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。

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:

[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2023.

土木工程论文范文篇8

我国土木工程也同样存在信息化建设问题。随着经济持续稳定增长,城市化进程加快,以青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等为代表的一大批西部大开发和国家能源交通原材料基础设施项目,以北京奥运工程为代表的各大中城市的基础设施项目,还有量大面广的城乡住宅建设项目正处在建设高潮之中,再加上我国已加入WT0,进入宽领域、多层次、全方位对外开放的新格局,实施迎接经济全球化挑战的大战略,土木工程作为国民经济的支柱产业,在这重要的发展机遇中肩负重任,必须把握住大课题,即土木工程的信息化建设,实现更高层次的技术创新和素质提升。

土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,促进土木工程技术及施工手段不断完善,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本;实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,必然推动企业团队的重组及施工流程的优化,促使企业管理理念和手段的革新;土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段,必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业,从而实现土木工程的高效益、高效率。

土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。

一、建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统

信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备,现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学,可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思,超越时间和空间,塑造并优化创作成果,使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。例如以模型为对象的三维协同设计模型,采用了模块化的模型设计技术,使得设计方法从平面设计走向模型设计,由于模型设计采用数据库技术和网络技术,从而实现了共享的集成化工作模式,设计人员(多专业)在同一个模型上工作,减少了不必要的条件传递和确认,信息资源得到了充分共享。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程(设计、采购和施工),图形由计算机系统自动产生,使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上,设计过程更为直观形象。而以可视化技术为基础的智能化设计环境,在三维模型设计技术的基础上,充分利用可视化技术以及面向对象的软件开发技术,以专家库、知识库为支撑,研究新的设计管理和设计模式,构造一个更易于操作、具备智能化的设计环境。目前许多工业项目的模型设计过程已初步应用了可视化技术,比如,实体建模,使设计过程更为直观有效,并易于修改;可视化的设计校审,使校审更为形象,并可与设计深度交叉;可视化的进度审核,将设计的三维模型与项目进度资源数据库相连,从项目进度资源数据库抽取信息来可视化地展现和分析项目管理的各种状态。

在施工中推广应用自动化控制技术,可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。例如高层建筑的垂直度的控制;大体积混凝土的施工质量控制;预拌混凝土的上料自动控制;采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体吊装和安装控制、整体模具的爬升和大型脚手架的提升控制;大型桥梁悬索受力的控制;幕墙的生产和加工控制;高温高压的焊接质量控制;建筑物的爆破、整体搬迁、以及沉降观测和数据采集,大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等。信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,其应用领域将越来越广,应用程度将越来越深,建筑工业化水平将越来越高。

二、建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统

信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术,必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进,须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统,及时修编标准,便于检索查询和管理有关标准,随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收,从而有效地推进标准化管理。

土木工程行业涉及的门类很多,例如土木工程、房屋工程、设备管线安装业、装饰装修业,以及相关的房地产业、勘察设计业、设备半成品、钢结构加工业等,包含的企业众多,构成了一个庞大而复杂的行业信息集合,其信息量非常大。没有一个规范有效的行业管理体系和高效的运作机制,将难以保证这个行业的各项工作健康、有序、高效地发展。传统的管理方式及信息处理手段难以实现这一目标。应用现代信息技术建立高效的行业管理、工程项目管理、企业管理方面的信息管理系统,可以方便有效地对行业的有关情况

进行统计分析,制定合理的产业发展政策、产业技术政策、产业发展规划和发展战略提供了全新的条件与可能。目前,信息技术的应用已使得全球产业信息的获得非常便利,可非常方便地在国内国外两个市场同时研讨,掌握人类最新管理成果,使得作为人类生存和发展密切关联的土木工程业的管理提供了前瞻性、战略性和更为科学的依据,使建筑行业管理上一个新的水平。

信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小,对实体本质的把握更为科学,工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性,信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立,使工程管理进入新阶段,包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化,项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用,多因素分析在质量控制上的应用,动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化,为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。

信息技术实现更宽范围的人力资源管理,更准确的会计管理、成本管理、融资管理、投资管理,更优化的决策管理、计划管理,更高效的项目施工管理。信息技术也使建筑师、结构工程师、监理工程师以及项目经理的信息更为丰富,为新产生的团队合作关系甚至跨国的伙伴关系提供了前提。高技术的办公环境,促进新技术的采用和人力管理理念的创新,对更有效地提高生产率提供了可能,也促进了企业文化的升级。关于工程项目管理,正如山西太原化学工业设计院于万里同志的文章《从国外工程项目管理软件看国外工程项目管理》所言:工程项目的管理是一个多目标、既分别独立又相互联系的,多工序、多复杂又庞大的系统工程。一个大型复杂的工程项目的管理实际上就是利用能够控制的资源(人力、机具、材料、资金、工期)在一定的条件下对一个既定目标(进度、质量、费用)进行科学的计划和以更多的定量数据做深入动态分析,对于工程实施有效地调整控制,以尽可能小的投入,获得最大的效益。工程项目的管理必须依靠整套先进的管理理念,这种管理在国外的工程项目管理软件中体现得淋漓尽致。这些软件的基本功能主要有:

1.项目计划的编制。

在工程项目的招投标阶段以及中标授标之后的合同条件都要求承包商编制切实可行的“细化的施工进度计划”,对工程进行详细的剖析。软件对一个工程项目的所有任务做出精确的时间安排,同时还对完成任务所需要的原材料、劳动力、设计和投资进行分析和比较,在千头万绪的任务中找出关键要紧的任务(关键线路)以及对任务做出合理的工期、人力与物力、机具等资源的安排。

2.项目跟踪过程。

软件对于工程进度能够进行动态管理和控制,它要求项目各级管理人员根据所制定的计划和目标,要在项目实施的过程中对影响项目进展的内外部因素随时在施工过程中进行及时、连续、系统的纪录和报告并输入计算机,也就是真实、实时地反映工程进度,分析工程进度数据,及时反映工程项目的变化。

3.项目的分析、控制与优化。

由于管理软件实现了广义的网络技术,项目管理者根据跟踪提供的信息,对比原计划(或既定目标),找出偏差,分析原因,研究纠偏对策,实施纠偏措施。软件不但考虑时间问题还根据资源和费用进行分析求得一个时间短、资源耗费少、费用低的计划方案,并通过软件进行网络计划的优化,也就是利用时差不断改善网络计划的最初方案使之获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效利用。软件有对工程数据与作业活动的强大过滤功能,将现行计划执行情况与目标计划进行数据库比较,然后再将滞后于目标计划的所有工作活动过滤出来,进行单独的追赶或特别跟踪。对于发现工期滞后的工作项目及时地采取补救措施,制定相应的追赶计划。对于现行超前于目标计划的工作可有意识地放慢部分超前工程项目的施工速度来降低工程成本或使总体计划更趋于合理。

三、建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统

互联网正在逐步深入土木工程,既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用,同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较,高效进行优化,将大大提高企业的决策能力和水平。

通过电子邮件、互联网传递,使建筑项目和承建商、材料供应商的信息沟通有效克服招投标过程中的信息不对称状态,同时增强透明度,推进公开化,网上招投标相当规模业务的开展将会更加规范市场行为,提高工作效率,降低工作成本,使招投标的竞争在更广范围更高的层次上进行。

电子商务对建筑材料、机械设备、机具的采购显得更为宽范围、广领域,甚至会进入货物及其流通的细微部分,使需求方对货物的质量、价格、生产方式、供货方式、市场信誉有更深入的了解和透彻的把握。网上交易为提高效率、降低交易成果、监督交易全过程提供了可能,同时还为买卖双方的合作经营伙伴关系起主导作用。对不正当竞争行为、诚信失缺行为进行有力遏制,促进市场健康发展。

人才上网,网上各专业专家组在网上会诊技术难关和质量难题,对土木工程人力资源开发提供巨大的力量。也可以说,现代建筑企业更加依赖网上技术研发,依赖网上人才库,只有这样,才有可能使企业做大做强。

利用项目管理信息平台、电子邮件、视频会议系统三种体系,为项目提供了一种先进的现代化信息传递和交换手段,使项目信息共享更及时、更灵活、更广泛,并具备了实施异地交互讨论的环境,参与项目的人员在世界范围内的任何地方都可以方便的查看项目管理信息,总部管理人员也可以同时访问其他地方项目管理信息,随时了解项目总体情况,通过这个数据库把公司本部、公司分部、施工现场、分包商等紧密地联系在一起,创造了一个异地协同工作的环境,并可实施异地指挥和控制。

土木工程论文范文篇9

摘要:虚拟现实技术土木工程可视化计算

一、引言

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.

[2沈金良.虚拟现实技术在工程设计中的应用[J.科技交流,2023,(3).

土木工程论文范文0

关键词:虚拟现实技术土木工程可视化计算

一、引言

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研究热点。虚拟现实技术(VirtualReality,VR)是综合性与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点

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,在感觉上与现实世界却是基本相同的。因此,虚拟现实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状,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与相互作用的三维图像世界,在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中,使参与者可直接参与和探索虚拟对象所处环境的作用和变化,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、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、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、听觉的生理心理特点,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。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用,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,而且能够通过特殊头盔、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。但这一种信息处理与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、交互作用的三维信息空间”。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,不仅使参与者能够感受到景物或模型的逼真存在,并且对参与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,建立周围场景、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问题。若对这些问题考虑得不够,则工程施工的进度、成本等都会受到影响,甚至导致安全事故的发生。

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安全性、可行性,还要考虑结构本身在施工过程中安全性、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,与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安全性;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,人们会遇到大量数据,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,尤其在土木工程的研究方面,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.

[2]沈金良.虚拟现实技术在工程设计中的应用[J].科技交流,2023,(3).

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