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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇土木工程材料论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
1.1国内外研究现状
国外对碳纤维复合材料的研究起步比较早。结合研究需要成立了相应的碳纤维复合材料研究协会,制订了相应的测量标准、实施规范、检测标准、施工规程等,制订了研究发展方向,加大经碳纤维复合材料再实际中的应用研究,经过多年的研究,目前国外发达国家已经有较为成熟的碳纤维复合材料理论、研究体系和研究成果,并且通过实验性应用获得了第一手资料,通过大量实验已经有了一定的应用实例。目前由于碳纤维复合材料特有的可根据工程需要加工成各种织物材料,满足工程需要,而且织物表现出很高的强度的特点,因此碳纤维复合材料大量应用在房屋建筑工程的加固工程中、桥梁工程等的加固、维修和保养上。从研究现状来看,我国对碳纤维复合材料的研究起步比较晚,缺少系统化、本土化的研究体系,主要理论和研究标准、方法借鉴先进国家的研究成果,缺少实际使用经验的搜集和整理,施工规范上过于依赖国外成熟经验,缺少本土化的实践经验和研究体系,研究方向主要集中碳纤维增强聚合物片材加固和修复钢筋混凝土结构,而且应用也比较成熟。例如采用碳纤维增强聚合物片材对上海财经大学24m跨度的木结构进行加固,采用碳纤维布对天安门城楼上的大型木柱进行加固[1];等等。单丽萍《碳纤维布在建筑结构加固中的施工措施浅析》(民营科技2012.8)研究指出,碳纤维增强聚合物加固技术是一种新型高效的土木工程加固修复技术,具有质量轻、强度高强、施工简单等优点。并对碳纤维布在加固和维护建筑结构中的施工措施进行分析,之处随着对新材料碳纤维(CFRP)的研究的深入,用CFRP取代钢板作为外贴对建筑物进行加固是一种必然趋势。并现针对碳纤维加固的原理、依据、前提进行了探讨,并对施工工艺进行了简要的论述。张勇《CFRP加固混凝土梁的冻融试验研究》(河北建筑工程学院学报2012.1),碳纤维(CFRP)虽然在加固工程中已得到广泛应用,但其长期的加固性能尚未得到证实。尤其在我国北方较寒冷地区,因此研究冻融循环对碳纤维加固的混凝土构件的影响。试验研究显示碳纤维基本能够满足寒冷地区的加固要求。舒亚《码头改造工程中碳纤维加固技术的运用》(水利建设与管理2014.3)一文中研究指出:伴随着材料研究的深入,混凝土结构的加固技术也日益提高,结合工程实例,阐述在码头改造工程中如何将碳纤维加固技术运用到水工结构物的主要受力构件,为码头水工结构物的加固修复带来新的举措,保障了码头水工建筑物的安全。整体上来说,碳纤维复合材料在土木工程中的使用研究目前基本集中在混凝土结构的修复和加固上,相信随着研究的深入,碳纤维加固技术在土木工程结构的运用日益广泛。
1.2最新研究进展和趋势
日本开发研制成功一种带有铝合金接头碳纤维聚合卷管。研究发现这种聚合卷管具有高效的结构体系,在实际应用中可以获得特殊的建筑效果[1]。也有学者提出利用碳纤维优良的导电性,通过相应手段监测碳纤维复合材料加固部位导电性能的变化情况,实现对对土木建筑物或桥梁等的无创口健康监测和诊断,而目前利用碳纤维优良的导电性,实现对建筑结构的实时监测应用研究不多,郑立霞《局部叠层碳纤维水泥基材料的应变电阻效应研究》(四川大学学报(工程科学版)2011.2)研究指出利用不同将碳纤维所具有的特有的导电特性,将不同碳纤维取代钢筋加入普通混凝土中,普通混凝土便成为具有自诊断功能特性的智能混凝土。利用这些功能特性可望实现土木工程结构和基础设施的健康监测。并通过实验研究局部叠层碳纤维取代钢筋形成的三点弯曲梁在单调和循环拉应力作用下电阻的变化规律,分析了局部叠层碳纤维水泥基材料的应变-电阻效应,在此基础上进行横向对比,实验结果表明,局部叠层碳纤维水泥基材料的应变灵敏系数是连续碳纤维水泥基材料应变灵敏系数的近23倍,但稳定性要差一些;局部叠层碳纤维水泥基材料的电阻和拉伸应变成正比例,因此利用这一特性把可望把局部叠层碳纤维用于土木工程,便于实现在结构和基础设施的健康监测。
2碳纤维复合材料在构件承载力不足的情况下的应用
虽然在土木工程施工过程中在施工阶段,从上到下有严格的施工规范和要求,但是实际过程中却常常存在由于施工管理不严、施工人员能力缺陷、致使施工质量不能达到要求,特别是混凝土构件承载力不足导致在建工程或建成工程使用时在安全隐患,存在一定的潜在质量风险,可能导致伤害事故的发生,在这种情况下,如何在不拆除现有混凝土结构的条件下对混凝土构件进行范围内的加固和修复是要解决的问题,使用碳纤维复合材料为主要原料的纤维增强聚合布进行加固,可以在不毁坏现有结构的基础上,使混凝土结构得到理想的增补效果。加上纤维增强聚合布施工过程中无需任何重型机械,施工空间不受限制的优点,因此在维护和加固现有建筑中得到大量应用。
2.1碳纤维复合材料在民用建筑加固方面的应用
由于碳纤维增强聚合布的材料性能的特点,碳纤维增强聚合布大量应用在民用建筑中,如梁、板、柱、顶、梁腹裂缝发展过大的构件加固中。碳纤维增强聚合布加固可有效控制裂缝的发展。在使用碳纤维复合材料对不同部位进行加固时,操作手段、方法有一定差异。目前通常使用碳纤维布对钢筋混凝土裂缝等进行加固时首先选取合适粘合剂,以免造成粘合不紧密,加固效果差,在此基础上注意粘贴在混凝土裂缝处。在对钢筋混凝土抗弯构件进行加固时,通常采用特殊粘合剂将碳纤维布粘贴于混凝土构件强力受拉区,通过碳纤维布增加受拉区域强度,实现碳纤维布分担工程结构中混凝土钢筋的承受拉力,提高混凝土构件的抗弯承载力和受拉承载力。碳纤维复合材料加固损伤的受弯构件时,结果表明,通过碳纤维布的加固,检验结果显示,加固部位刚度恢复非常显著,加固部位强度和加固量、损伤程度具有一定关系,通过加固,两者都有不同程度的改善提高。在工程中使用碳纤维复合材料进行抗剪力加固时,一般要求将碳纤维复合材料粘贴于加固构件的受剪力区,力求形成整体的拉力,促使碳纤维复合材料的作用类似于箍筋,从而形成一定的加固力量,有效控制混凝土结构裂缝的进一步发展。目前研究结果表明,理论上推算碳纤维复合材料的随着外界条件变化应变发展比较缓慢,在实践中用于加固混凝土构件时,碳纤维复合材料达到的最大应变值比较小。在加固混凝土构件屈服后,碳纤维复合材料逐渐取代混凝土构件箍筋的作用逐,从而有效提高构件抗剪承载力,碳纤维复合材料对工程质量提高程度与加固方式、加固量、带间距及粘贴层数密切相关。因此实践中使用碳纤维复合材料对一定的混凝土结构进行维修和加固时,要区别对待,不同位置、强度的部件进行加强所需粘贴量不同,过多过少都不利于加固效果的最优化,如粘贴过量碳纤维增强聚合布,可能会导致不能充分的发挥碳纤维增强聚合布的优势。由于碳纤维增强聚合布的可设计性的优势它与所加固构建之间粘贴比较紧密,可以在不改变现有建筑外观形状的基础上进行整体加固,因此在一些对整体构件加固质量要求比较高,碳纤维聚合布在得到大量应用,如对历史建筑的抢救、保护和维护和原有建筑,同时构件的整体抗震性能得到提高。
2.2桥梁建设加固方面碳纤维复合材料的应用
由于碳纤维复合材料的使用特点,碳纤维增强聚合布可以应用在桥梁加固方面。如磨损、裂缝、局部塌陷的桥面,可以在保持现有混凝土构件的情况下,通过适当修补后加贴碳纤维增强聚合布,从而提高桥面坚固程度和增加使用寿命,如一般采用将碳纤维增强聚合布粘贴于桥面板下面,在提高桥面整体平整的基础上可以增强桥面板的抗弯及抗剪能力,延长桥梁使用寿命,目前碳纤维复合材料在桥梁建设方面的用途主要有两类,现有桥梁的加固方面和新桥梁的建设使用。在桥梁加固方面碳纤维复合材料主要用于混凝土桥梁的基本构件、节点、裂缝受弯构件、抗弯构件等的加固,加固的目的主要是提高桥梁的面板、构件的抗弯、受弯、抗剪、轴向抗压承载力等,桥梁建设加固方面碳纤维复合材料的应用在国外应用广泛,我国在这方面的工程实践是在引进吸收国外先进经验的基础上,结合我国桥梁工程和新材料发展状况,2003年7月对1971年建成的“宝成桥”进行了加固维修。提高了大桥承载强度,同时对大桥基本构件提供了抗裂防腐的保护作用[2-5]。但是碳纤维增强聚合布加固混凝土桥柱、桥梁时,应注意原有混凝土构件横向膨胀性能促使外包碳纤维增强聚合布的局部环向刚度增大,导致混凝土原有构件的脆性破坏,因此在应用碳纤维增强聚合布维修桥梁加固混凝土柱时要注意完全粘贴整个构件。
3结论和建议
关键词:土木工程;现状;发展前景
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指与工程建设有关的科学、技术、工程的概括,是利用建材、设备进行勘测、设计施工、维修等的技术活动;也指直接或间接为人们提供生产、生活等服务的工程设施。土木工程作为伴随人类社会发展的一个古老行业,真实的反应了各个时期的科技、经济及社会发展状况,在我国现代化建设中越来越成为国民经济的支柱。尤其是建国以后土木工程飞速发展,无论是力学分析、设计理论方法还是施工技术都有很大突破。特别是近年来与新材料的结合应用、超高层建筑等发面发展尤为惊人。但是客观来讲,土木工程还有很多亟待解决的问题。
2 土木工程现状
建国以来,土木工程建设一直没有停止且发展迅速,取得了巨大的成就。新的会展中心、高层建筑、桥隧、轨道交通、高速公路及大坝在全国各地不断建造,新的科技新建材的应用也走在了世界的前列。
改革开放以后,随着我国经济的高速发展,具有经济风向标的建筑业也搭上了经济快车飞速发展,高层建筑的数量和高度等数据都很可观。根据一些统计报告,目前我国已经建成600多座超过100m的建筑,70多座超过200m的建筑,超过300m的建筑竟有20多座,占世界的20%多。目前我国最高的建筑为在建的深圳平安国际金融大厦,该项目为南北塔楼。其中,裙房高度不低于40米,南塔楼高度设计为150200米,北塔楼设计高度不低于450米。上海中心大厦,主体建筑结构高度为580米,建筑主体为118层,总高度632米,是目前我国在建的第二高楼,它是由传统的钢筋混凝土结构和较为先进的钢结构的混合。在2008年11月29日进行主楼桩基开工,预期到2014年竣工。大厦的设计高度超过台北101,建成后为中国第二高楼。世界上,超过400米的14座超高层建筑中有8座在中国大陆,这个数量足以让世人惊叹。
同样作为影响国民经济的重大基础建设的铁路、公路也有很大的发展。我国目前的铁路网规模仅次于美国居全球第二,以及拥有世界上总里程最长的高速铁路网。截止到2011年底我国铁路的总里程已经达到11万多公里,其中时速在200公里的铁路总里程突破了1.2万公里。截止去年年底,全国高速公路达9万余公里,位居世界第二,其中,国家高速公路5.77万公里,比上年末增加0.54万公里。全国高速公路车道里程为32.86万公里,主要的国家级公路全部建成,并完成了拓宽改造。
桥隧建设也取得惊人成就。杭州湾跨海大桥、港珠澳跨海大桥、苏通长江大桥以及长达20公里的乌鞘岭隧道等一批工程都代表了世界的最先进水平。
在关系民生国本及能源可持续发展的水利工程方面,建国以来,共建成上百个大型水电站及水库。南水北调、三峡水电站等工程的建设更是为我国水利建设史上添了浓厚的一笔。
3 土木工程的发展前景
3.1 新材料及高性能材料的应用。传统土木工程耗能高,材料不能循环利用,产生大量建筑垃圾。这一现象已经引起人们的高度重视。传统建材肯定会被可循环利用的性能优良的材料所替代。建筑材料对工程质量的影响很大,比如现在广泛应用的钢材将向着高强、质轻、韧性好等方面发展,高性能混凝土及其他复合材料也将向这方面发展。相关材料性能将进一步提高,新材料的应用将进一步广泛。
3.2 空间上的更广泛开发。随着城市化进程的不断加快,城市建设飞速发展,人口膨胀,城市规模扩大,现代城市都面临着同样的一个问题:用地紧张。由此带来了生存空间拥挤、交通拥堵、环境恶化等等问题。因此我国的土木建设将向地下和高空发展,以开拓更多的活动空间。高层建筑越来越多,地下基坑深度越来越大。因土地使用费用低,地下空间的开发有很大吸引力。土木工程的建设实也例证明在我国的经济发达城市是有地下开发的必要条件的,地下空间的开发与利用是现代城市发展的必然。
3.3 预应力技术的更大发展。自上世纪预应力混凝土被发明以来,其在我国的发展相当迅速。随着科技发展,预应力混凝土的结构计算理论将更加完善,计算机技术的进一步应用将推动预应力技术的发展,开发出“智能混凝土”等。预应力技术在土木工程中的应用将更加广泛。
3.4 环境友好。土木工程的产品大多是直接与自然环境相接触的。自然环境的恶化,其中有一部分即为土木工程产品的影响,其中无论是所需建筑材料对环境的间接影响还是施工过程中对自然环境的直接破坏都对自然环境有极大的影响。自然环境与人类生存、生活息息相关,土木工程与自然环境友好协调时人类社会发展的必然。
3.5 新管理及运营模式。管理也是生产力。改革开放后我国的土木工程行业相关企业虽经过一系列的整合改革,但相比国外的先进模式仍有差距,只有在硬件及软件上全面协调发展才能发挥最大效应。
4 结语
目前,我国土木工程已取得很大成就,一系列标志性建筑已代表了我们的技术水平。但我国的土木工程的整体水平与世界先进水平还有不小的距离。全球化时代,如何迎接新的挑战,更好的发展土木工程,是我们必须认真思考的问题。从未来的可持续发展及加强竞争力考虑,我们不仅要对土木工程理论及其实践进行更深入的研究,还要强化土木工程与其他相关学科的融合与,实现土木工程的更大突破。
参考文献:
[1] 张蓉;浅谈土木工程的现状及发展趋势[期刊论文]-城市建设2010(11)
[2] 周小涵;土木工程的发展现状及其发展趋势[J].城市建设与商业网点,2009(26)
提高学生创新、独立思考与工程实践能力。实践证明,重点加强力学基础教学对土木工程专业毕业论文质量提升有明显成效。
关键词: 土木工程;毕业设计;力学教学;理论知识;工程实践
中图分类号:TU-4;G642477 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2012)04-0126-03
土木工程专业毕业设计是培养计划中最后且最主要的综合性实践教学环节,也是人才培养目标的重要阶段之一。要求学生将大学此前所学的专业知识融会贯通,并应用于实际工程,培养学生综合应用所学基础理论和专业知识,以及独立分析和解决实际工程问题的能力[1]。然而,土木工程毕业课题大部分涉及力学分析和计算,但从指导学生毕业设计中可以看出,学生普遍不能很好应用力学知识去分析、解决问题。为此,加强力学基础教学改革和实践,确保学生毕业设计论文质量是高等院校面临的一个重要课题。
一、土木工程专业毕业设计存在的问题
目前,土木工程专业本科毕业设计课题主要来源于工程建设类和研究项目的实际课题,但这两类课题都涉及力学知识,若缺乏较强的力学分析和计算基础则难以完成高水平的毕业论文。当前土木工程本科专业毕业设计存在的主要问题如下。
(一)缺乏解决实际工程问题的能力
房屋建筑结构方案设计方向论文内容主要包括结构选型、结构布置、建立模型、拟定计算简图、内力分析、内力组合、截面设计、构造处理等。显然,合理的建筑结构设计是以力学分析和计算为基础,然而在指导学生毕业设计的过程中笔者发现,学生严重缺乏利用所学的理论力学、材料力学,尤其是结构力学相关知识分析和解决工程实践问题的能力。已踏入工作岗位的学生反映,虽然已学习了理论力学、材料力学和结构力学,且在期末考试中也取得了较好的成绩,但进入毕业设计阶段仍无从下手。如:毕业设计涉及的力学知识也许不能完全用书本知识解决,但对于简单的力学问题,学生往往感到毫无头绪,只能在教师的指导下做出正确选择。这说明学生还无法将专业基础知识、基础理论知识在头脑
中形成统一体系[2],学生在本科阶段学到的力学基础知识没有真正起到基础和铺垫的作用。缺乏知识综合应用,尤其是应用力学知识解决实际工程问题的能力是土木工程专业本科毕业设计最突出的问题。表1为笔者所在的土木专业二本学生近年来毕业设计题目。从表中和笔者教学实践调查可以看出,由于学生力学水平较差,因此毕业设计大多数为施工组织设计以及岩土工程方向,而房屋建筑结构方案设计方向的论文偏少,研究型论文的毕业设计基本没有。
(二)结构设计概念模糊,缺少方案论证
土木工程毕业设计的实施过程归根结底是一个结构概念分析的过程。所谓概念设计一般是指不经过具体的数值计算,主要依据整体结构体系与分体系之间的力学关系,根据现象和工程经验得出基本设计原理和思想,从整体的角度确定建筑结构的总体布置以及抗震细部措施的宏观控制,概念设计思想已逐渐被大范围地推广,并在结构的选型、布置、计算参数的确定等方面发挥越来越重要的作用。然而,目前的本科生由于力学基础知识不牢固,工程实践经验不足,加之计算机的大量使用,导致结构设计概念模糊。
从目前笔者所在专业的毕业论文看,论文中普遍缺少方案选择、比较以及方案论证,基本按照既有模式进行计算,有的甚至连计算方法都未弄懂,导致毕业论文中往往在选择结构方案时对受力是否合理缺乏考虑,结构整体把握性差,空间想象力不够,理性分析偏弱。
(三)学生定性分析以及手算能力不足
计算机的普及和高速发展为结构分析提供了多样化的选择,培养学生利用计算机分析结构已成为课程建设和教学的重要内容。为了培养学生利用计算机进行结构分析的能力,东华理工大学土木与环境工程学院在编制结构力学I课程教学大纲时重点增加了6个课时的上机操作,同时在课堂教学中增加了通用工程结构分析软件介绍,如SAP2000,ANSYS等有限元分析软件。然而,负面效应是学生过分依赖计算机分析软件,当遇到必须通过手工计算才能解决的复杂结构时,大部分学生无法应对。另外,当计算出现错误或在使用过程中输入错误参数时,学生无法较快地定性分析内力图是否正确,更不知如何手工校核。
(四)缺乏创新思维和独立分析能力
本科毕业设计目的是重点培养学生的创新思维和独立分析能力。由于本科生知识面偏窄,限制了学生创新思维的发展,学生独立分析与解决问题的能力薄弱,毕业设计时力不从心。通过对本专业2006级毕业生情况调查分析发现,学生对所学的各门课程,特别是对三大力学的综合运用能力不强;对实际工程了解模糊,在将实际工程转化为计算模型时,方法实施不明确,加之对结构构造要求不熟悉,欠缺独立查阅文献的能力,造成了学生过分依赖教师的情况出现。
二、产生原因分析
(一)理论与实际脱节
力学与工程密切相关,是土木工程专业最重要的课程之一。力学概念、原理和公式相对枯燥,教学与实际工程脱节难以吸引学生注意力。例如:材料力学、理论力学、结构力学的教学学时相互分割,以单门课程为中心进行教学,对知识的相互渗透与衔接不够,导致学生学习吃力,一味强调强调计算方法和技巧的训练,忽视了基本理论在实际工程中的应用,导致抛开工程背景一味学习书本知识的现象成为普遍。
关键词:土木工程;实践教学体系;实施方案
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0215-02
在计划经济时代,我国的土木工程高等教育,形成了一套窄、专、深的专业课程体系,但在目前的市场经济条件下,土木工程专业学生就业面广,再加之人才市场的动态性,要求学生知识面广、适应能力强,要求学生能够尽快适应社会、服务社会,在这种背景下“专才型”人才培养模式逐渐暴露出了它的弊端。因此,以人才需求为目标,以人才知识结构、创新能力结构为主线,结合专业需求建设实践教学环节,以突出学生综合专业素质,突出学生工程实践能力和创新能力的培养,突出实践环节教学,构建土木工程专业人才新的培养模式正是本文撰写的着眼点。
一、国内外研究现状
虽然我国大学教育已由精英教育转向大众教育,但是长期以来形成的“重理论、轻实践”的本科教育思想仍然未得到根本转变,目前,一些高校开始摸索建立合理有效的实践教学体系,进行职业教育和技能培养,但总的来说尚不够成熟。国外的实践教学及职业教育起步较早,并形成了各自的特色,如英国的核心技能培养体制、德国的双元制职业教育、美国的职业技术培训体系等。我国对实践教学以及技能培养的研究,主要针对大中专学生。开展本科生的实践教学和技能培养是近些年开始的,并一直是我国高等教育的薄弱环节。
实践是创新之源,工程实践是创新的基础,没有工程实践的能力就谈不上创新能力。欧美、日本等国家土木工程专业培养的特点是以宽度为主,强调学生知识结构的完整以及自主学习的能力、实践的能力以及创新的能力。欧美和日本等发达国家土木工程职业工程师的培训任务很大程度上由企业承担,而我国工程界土木工程专业毕业生职业培训方面还未形成体系,施工企业和设计院大都从自身经济利益出发,要求毕业生必须具备相应的工作技能和工作经历。市场需求压力迫使我国高等院校必须加强学生实践能力、创新能力的培养,负担起职业训练的任务。因此,我国的国情要求土木工程专业实践教学体系的设置必须与企业要求接轨,而且对学生实践能力的测评方式和结果应逐步取得社会的广泛认可。
二、实践教学体系实施方案的探讨
(一)着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系
建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合―分解―再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。
1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。
2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。
3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。
(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程
本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。
1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。
2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。
3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。
4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。
(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量
搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。
三、结语
高校土木工程专业为培养适应社会发展要求、具备一定的理论功底、实际动手能力强的学生,就必须提高教学质量,强化实践教学环节,着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系,将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程,通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量,才能最终实现土木工程应用型人才的培养目标。
参考文献:
[1]祁贵国,鲁可乙.土木工程应用型人才培养模式探讨[J].高等建筑教育,2013,(22).
[2]彭大文,丁文胜,孙雨明.应用型本科院校土木工程专业特色建设的思考[J].高等建筑教育,2008,(17).
基金项目:独立学院土木工程专业实践教学体系研究与拓展(桂教改2010JGZ046);广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目(GXTSZY232);以培养创造性思维为中心的建筑设计基础教学改革与教学平台建设研究(2011JGA145)。
基于培养学生工程应用能力的目的,制定了土木工程专业人才计划,2007版土木工程专业教学计划的知识体系结构由三大部分组成,分别是通识教育、专业教育和综合教育,其中专业教育又分为专业基础教育和专业方向的课程教育,总学时共计2500学时。其中通识教育1312学时,占总学时52.5%;专业基础854学时,占总学时34.2%;专业课334学时,占总学时13.4%。该培养计划在理论教学、实践教学改革方面进行了许多探索和实践,主要的工作包括以下6点。
知识、能力、素质三位一体的理论教学体系
以知识结构、知识点、实现方法为基础设置理论课程,形成了“知识、能力、素质”三位一体的理论教学体系。
1通识教育
通识教育包括人文、社会科学基础知识、自然科学基础知识、体育知识、外语知识、经管知识、计算机信息技术等相关内容。
2专业教育
1)工程技术基础知识。开设有材料力学、画法几何与建筑制图、理论力学等3门主干必修课程以及电工学、流体力学、弹性力学B等3门限定选修课程,共计20学分。要求学生掌握理论力学、材料力学的基本原理和分析方法;掌握流体力学(水力学)的基本原理和分析方法,画法几何基本原理,电工学的基本理论,弹性力学的基本原理和分析方法。2)专业基础知识。开设有土木工程材料、土力学、基础工程、结构力学、工程地质、混凝土结构设计原理、房屋建筑学等7门主干必修课程,土木工程概论、工程测量2门非主干必修课程,专业外语、土木工程CAD等2门非主干限定选修课程。要求学生了解土木工程专业基础知识,为进一步学习各专业方向知识打下坚实基础。3)专业方向知识。土木工程专业知识教育按照建筑工程、道路与桥梁工程、地下工程、岩土工程等4个专业特色方向教学。
多层次一体化的实践教学体系
人才培养体系重视实践环节,实践环节时间共计40周。通识实践环节包括人文社会科学实践3周(3学分)、金工实习1周(1学分)、计算机基本技能训练1周(1学分)。专业实践包括混凝土结构原理课程设计等共10周(10学分),测量实习2周(2学分),认识实习、生产实习、毕业实习7周(7学分),毕业设计(论文)16周(16学分)。此外,还专门设置课外实践5学分,安排学生从事暑假社会实践、公益劳动等课外实践活动。除学校安排的实践活动外,土木工程专业结合专业特点,组织学生参加省土木建筑学会举办的优秀毕业设计大赛,并举办大学生创新性实验计划等活动,加深学生对所学知识的理解,激发学生对土木工程专业的学习兴趣。实践环节是培养学生工程应用能力和创新精神的重要途径,根据土木工程学科和专业特点,利用西部矿井开采与灾害防治教育部重点实验室、土木工程实验中心、岩土工程省级实验教学示范中心、校内岩土工程训练中心以及校外实践教学基地,搭建了土木工程专业实践教学平台。培养体系采用室内实验、校内实训、认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计、科研活动、学科竞赛等“多层次”的实践环节培养学生的实践能力,形成“一体化”的实践教学体系。
“设计型”题目和“科研型”项目结合的课程设计教学改革
在改革与实践过程中,根据土木工程专业4个不同的特色方向,探索了“设计型”题目和“科研型”题目在课程设计中的应用,编制了建筑工程方向“钢结构”与“钢筋混凝土整体式肋梁楼盖”课程设计、岩土工程方向“基础工程”与“隧道工程”课程设计、道路与桥梁工程方向“钢筋混凝土简支T型梁”与“等截面悬链线砼箱形无铰板拱桥”课程设计任务书与考核标准。地下工程方向延续了矿井建设专业的教学内容,编制了矿井建设中的”建井工程结构立井井架”课程设计任务书与考核标准。
基于全面质量管理(TQC)理论的毕业设计教学改革
基于全面质量管理(TQC)理论,开展毕业设计的全过程质量控制,在本科毕业设计环节中,分别采用了指导教师双向遴选制度、设计题目多样化、严格的开题报告制度以及多环节答辩制度,同时说明书和绘图采用手写与打印相结合形式,达到了管理的制度化,避免了管理中的随意性;同时发挥岩土工程、地下工程两个优势学科科研实力强的特点,在优秀本科生中选取重要科研课题中的问题作为本科毕业论文选题的做法提高了学生的科研能力,扩大了我校社会影响,提高了就业率。毕业设计选题多样化,真正实现“真刀真枪”做设计。同时要求毕业设计必须有电算内容,配备了各专业方向的电算教学软件,保证了毕业设计既有电算又有手算的特点,提高了学生专业软件的应用能力。编辑出版了《土木工程专业毕业设计指导丛书》。制定了土木工程专业毕业设计指导教师遴选标准、开提报告撰写标准、答辩基本规程、撰写标准、质量监控评价标准、评分标准、二次答辩基本规程等一系列毕业设计管理文件。
“多渠道一体化”的学生创新精神培养体系
搭建创新精神培养平台,采用多手段培养学生的创新意识和创新能力,通过“双师型”教师队伍培养、建立高水平学术梯队、提高教师科研能力、本科生参加科研活动、本科生参加学科竞赛活动、本科生参加创新性实验计划等多种渠道对学生的创新精神进行一体化培养。
关键词:土木工程 物资设备 物资设备进场设计 物资设备管理
随着我国经济的不断发展,各种施工工程的数量也在不断增加,想要在激烈的市场竞争中找到自己的位置,占据更多的市场份额,就必须要从完善自身管理手段方面入手。本文将对土木工程在施工过程中的物资设备进场组织以及现场管理两方面进行分析,旨在提升土木工程的施工效率,节省施工所用资金,从而提升企业的经济效益与市场竞争力。
一、土木工程物资设备进场组织需要注意的问题
1.在土木工程施工过程中,常见的进场材料为水泥、碎石、建筑钢材等。主要的施工材料在进场之前,必须让项目总工和相关工作人员根据施工设计图纸来建立项目所需材料的台帐,之后再确定使用哪家供应商。在施工的过程当中,每个部门的人员都需要填报自己部门的材料需求情况,只有这样才能确定施工所需材料的种类以及材料的数量[1],除此之外还需要明确进场材料类型以及尺寸等资料,将资料送到材料管理人员手中,让其做好材料接收管理准备。
2.见证取样属于土木工程施工中设备进场组织设计当中比较重要的一个部分,在施工材料进场的时候,相关管理人员以及相关实验人员必须要通知材料管理者,方便对材料进行取样,双方明确时间之后,既可以节省双方的时间,也可以提升工作效率。在见证取样之后,便可以进行材料送检。该环节通常情况下都是实验员执行,在执行之前需要办理相关手续[2],在手续办理完毕之后,受到委托的实验室必须要在规定时间之内做出实验证明以及报告,当报告出来之后,可以根据报告的实际情况来判定材料是否符合施工标准。如果通过实验发现材料不符合施工要求,那么就需要相关的实验室对其进行二次鉴定,如果在二次鉴定之后仍然不符合施工要求,那么就要和经济部门进行沟通,之后联系材料生产厂家或者是项目经理将不符合施工要求的材料清理出场[3]。
3.在完成上述步骤之后,需要对材料进行检验以及试验,试验和检验这两项必须要交给专业的机构完成,根据我国颁布的相关规定,当物资不齐全或者是材料的检验报告缺失或者是经过试验之后发现物资的质量或者是数量不合格,那么就不允许在施工当中投入使用。钢材属于土木工程施工过程中十分重要的一种施工材料,在材料进场之前,项目试验人员必须要按照程序进行力学以及性能试验,具体的试验标准除了要按照硬性规定之外,还必须要结合施工现场的实际情况,或者是施工中任何一个环节对材料的需求。对试验人员进行定期检查与监督,避免出现受贿等情况。通常情况下,试验鉴定必须要根据同牌号以及相同规格的要求对钢材进行分类,每60吨分为一组进行检查[4]。在对砂石料进行检验的时候,要分出粗的砂石料以及细的砂石料,并且要对其进行分批检验,在检验过程中如果发现有不符合施工要求的材料,那么就要通知现场收料工作人员停止对施工材料的收理。
4.不同物资的作用不同,有时相同种类的物资如果型号不同,在实际使用过程中的使用效果也会有一定的差异,所以材料管理工作人员必须要对不同种类以及不同类型的材料进行标识处理,其中符合施工标准并且带有检验报告的材料可以直接的在工程中进行运用,但是如果在工作过程当中发现施工材料存在报告不齐全或者是材料不合格的情况,要返回重检,直至送来的材料符合施工标准。针对不同类型的材料必须有专业的工作人员对其进行看管,并且要设置监督机构[5],对管理人员进行不定期的抽查与监督,保证工作的顺利进行。在工作过程中,难免有物资需要紧急使用,因为土木工程设计到的施工材料比较多,并且自身的施工技术也比较复杂,所以随时可能碰到需要紧急发放物资,在这种情况下,没有时间按照常规的程序对物资进行发放及使用,就涉及到紧急放行物资,虽然需要紧急发放,但是并不代表可以随意发放,发放的过程中必须要明确这部分物资的去向,并且在物资发放出去的第一时间,要将物资送到相应的检测室进行检验,在第一时间拿到检测资料,对资料进行分析。如果检测显示该物资符合施工标准则可以继续使用,如果和施工标准有冲突或者自身质量不达标,需要第一时间追回,停止使用。
二、土木工程物资设备现场管理方式
想要提升土木工程物资设备现场管理效率,首先就要从该管理运行过程中存在的问题方面入手,针对其中的问题提出相应的解决方式。
1.部分施工企业为了增加企业的利润,会减少对设备更新资金的投入,导致设备老化,进而为施工的安全问题埋下隐患。还有部分施工企业为了节省设备购买方面的资金,会选择一些质量不达标的设备进行施工,所以经常造成安全事故。针对这一问题,必须要进严格监督,杜绝隐患。存在上述情况的施工企业自己也知道企业这么做和我国法律相违背,但是却普遍存在不改正的现象,想要改变这一现象,必须从企业管理人员入手,让管理人员了解到设备更新对施工效率以及施工安全的重要性,从而加大设备更新方面的资金投入量,淘汰老化的设备或者是超龄运行的设备,通过该方式也可以提升企业的固定资产比率,保证工程设备监管工作可以更好的开展。
2.目前我国大部分的建筑工人文化教育水平都不高,这部分工人也并没有参加过任何的正规培训,所以对施工设备不是很了解,操作技能较差,且这部分人流动性很大,这一系列的问题都给工程设备的现场管理增加了难度。另一方面,能力强或者是实际工作经验丰富的人员都已经成为管理人员或者是跳出施工一线,导致在进行现场管理时没有专业的高素质人才来完善管理工作,导致管理效率降低,工作极难开展。想要改善这一情况,就必须要从降低人员流动性,提升管理人员自身素质方面做起。施工企业必须要根据自己企业的实际情况,分析人才需求量以及人才质量,从管理人员中选拔出比较具有潜力并且工作态度积极向上的员工进行培训,自己打造出专业的人才,这部分人才受惠于企业,对企业的依赖性较强,从而降低了人员流通,并且在降低流通的过程中也提升了企业的管理水平。
结束语:
本文主要从当前我国土木工施工的实际情况入手,先提出了土木工程物资设备进场组织以及现场管理中存在的问题,之后针对其中的问题提出相应的解决方式,旨在为我国土木工程管理研究工作提供一份实际工作经验以作参考。
参考文献:
[1]王萱.施工总承包模式下物资管理成本控制优化研究[D]山东大学硕士学位论文,2012:07-09.
[2]来先锋.大庆油田基建工程项目物资管理信息系统研究与设计[D]吉林大学硕士学位论文,2013:04-06.
[3]张明泉,刘文才. 优化物资供应业务管理 降低工程物资采购成本――贵广铁路建设物资供应管理模式初探[J].铁路采购与物流,2012,04(11):111-113.
【关键字】土木工程,质量管理,原则,对策研究
中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
通常认为,土木工程管理与施工质量是为实现一个土木施工企业发展目标的重要基础,管理水平的高与低将直接影响到企业的发展前景。我国从上世纪改革开放以来,高速发展的国民经济给土木施工行业提出了更高的要求,尤其是指对传统的工程管理模式和施工质量的保证措施。因此,对探讨当前土木工程管理和施工质量控制措施就显得极具意义。
二、土木工程质量管理的重要性及原则
1.质量管理的重要性分析
(一)土木工程的质量关系到工程的使用寿命和经济价值,关系到使用者的生命财产安全,关系到施工单位的经济效益。加强全过程的质量管理,是维护多方利益的重要举措。
(二)土木工程建设项目质量管理具有复杂性,工序繁多,影响质量的因素很多,比如设计、材料、机械、地形、地质、水文、气象、施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等.均直接影响着工程项目的施工质量。因此,实施全过程的质量管理,针对各种因素,采取合理措施,是保证质量的关键。
(三)加强项目工程的全过程的质量管理,是保证安全施工,维护施工人员安全的必然要求。
2.加强土木工程质量管理的原则
(一)要坚持动态质量管理原则。要坚持灵活变动原则,据实际情况采取合理措施。土木项目工程具有施工复杂,工序繁多等特点,因此,就需要根据项目不同的建设阶段的特点,从实际情况出发,灵活变通,制定出相应阶段的质量标准,并根据不同的实际状况把各个细节的质量管理实施动态的控制。
(二)坚持全面质量管理原则。要从整个项目的全面控制出发,实施全面质量管理。全面质量管理的原则主要体现在全员参与,和全过程的管理。土木项目质量的高低,与每个项目参与人员都有着密切的关系,因此,要鼓舞全员参与,严格执行各种项目指标,同时还要对项目施工的整个过程实施监控,从细节做到全过程管理。
(三)整体出发,兼顾细节,要从整体角度出发,严格细化各个施工程序。土木项目工程的建设是一项庞大而复杂的过程,其中有着无数的施工程序和施工细节,因此,当整体的施工目标已经确定了之后,就要科学合理的将各个施工环节,各种施工方法等一系列因素细化,从每一个程序,每一个细节切实贯彻实施,从而达到从细节上加强工程质量管理的目的。
三、加强土木施工质量管理和控制的方案和措施探讨
1. 做好事前预防,施工准备工作具体完备
(一)对土木工程管理者进行宣传教育,使领导者从思想上加强对工程质量重要性的高度重视;实行质量管理终身责任制,将工程质量的好坏直接与个人的切身利益挂钩,使每位工程人员都能够增强工作责任心,积极主动地加强质量管理。
(二)要建立和健全质量管理制度。施工单位在土木工程施工报建前,应制定相关的质量管理制度,并按工程的具体实际情况设置项目管理机构,以及合理有效的配备相应的管理人员;所有的项目建设单位,进行发包时要对承包单位提出明确的质量要求和规定;施工单位在土木项目实施过程中,要遵守国家法律、法规的具体规定,将项目的施工发包或委托给具有—定资质等级的施工单位,不得将发包工程进行肢解。
(三)要对土木材料和机械设备的合理控制。土木工程所需原材料必须要有出厂合格证,方可进场使用,对于进场的实物,严格督促施工单位按规定比例取样质捡或抽捡,经检验合格后方可在工程中使用,对检验不合格的原材料作出标识,并及时清理出现场;以确保机械设备运行处于最佳状态,还要求施工单位定期对机械设备进行维护和保养。
2 .实施动态控制,事中进行科学监控
(一)要有效合理的控制施工工艺和施工方法。要审查施工单位报送的施工组织设计及质量计划,与实现目标的质量计划进行对比审核,确保施工方法的可行性;对于技术难度大和施工复杂的关键部位要求施工单位提交作业指导书,内容应包括施工方法、质量要求以及施工过程中出现意外的应急措施;在任何分项工程施工前,应结合施工的实际情况分析研究施工工艺,在施工过程中严格执行施工工艺和相应的工作程序,理解技术标准,明确分工,以保证工程施工后有效的控制好工程质量。
(二)做好每个工序质量点的动态合理控制。土木工程项目要与工程监理单位密切配合,监理工程师要明确工程特点,把易发生质量问题的工程节点部位作为质量控制的重点,并纳入监理实施细则或监理规划中,在施工的整体过程中进行重点控制。
3.全面发挥工程监理部门的职能
在施工过程中,监理单位必须本着公正客观的原则,对施工流程中的各个工序进行严格实时监控,对施工单位施工标准作出监督考察,对不合理施工,违章施工作出及时有效的处理,保证整个工程施工的规范化。加强对原材料质量的监理。加强原材料的质量控制监理是土木工程监理中相当关键的一个环节。监理单位必须全程参与到材料的采购,运输,入库,保管,领用等各个环节,确保原材料质量可以达到国家标准,确保原材料的选用符合工程的特点。比如在外墙渗漏施工中,现有的土木材料多以混凝土为主,选用这种材料,质量难以保证,使用时间较长就会发生变形,导致了土木物之间接触不牢,从而发生外渗现象。
4. 严格加强土木工程施工现场质量控制
(一)加强对施工材料设备的质量检测。要严格质量标准,加强对各种原材料和工程构件的质量检测。严格原材料和各种工程构件,配件的入场机制,对各种质量不达标,不合格的原材料,构件,配件,不准进入施工环节。比如,在水泥和钢筋的入场时候,要对合格证做出细致鉴定,并要在专业的实验室进行质量检测,质量合格才可以投入工程施工。
(二)要做好试验检测工作。在实施工程分项施工的环节要加强对各个施工分项的试验检测,如果有分项难以符合工程质量标准,要组织专业的技术人员,集体分项其存在质量问题的原因,在此基础上,科学合理的调整施工工艺。并采取有效施工措施,对已经出现的质量问题作出及时处理。要坚持从试验后的数据采取有效措施,杜绝仅仅凭借经验做出决策。
四.加强土木工程的施工管理
1.土木工程项目安全管理
(一)坚持“四全”动态管理。安全涉及到生产的方方面面,涉及到从开工到竣工交付的全部生产过程,涉及到全部的生产时间.涉及到一切变化着的生产因素。因此生产活动中坚持全员、全进程、全方位、全天候的动态安全管理
(二)管生产同时管安全。安全寓于生产之中,并对生产发挥促进和保证作用,因此,安全与生产虽有时会出现矛盾,但从安全、生产管理的目标目的,表现出高度的一致和安全的统一;
(三)坚持贯彻预防为主的方针。安全生产的方针是“安全第一、预防为主”:
2.土木工程项目成本管理
(一)在工程投标阶段的成本投标阶段的成本管理工作主要是通过编制施工预算为最终确定投标报价提供依据。预算成本的计算为企业投标提供了可靠的依据,既避免了以过低价格中标,又有利于在竞争中取胜,为企业取得合理赢利奠定了基础。
(二)机械使用费控制:提高设备的利用率和完好率,切实加强设备的维护与保养;对于按完成工作量结算的外部设备,要做好原始记录,提高利用率,促使其满负荷运转,对确需租用外部机械的,要做好工序衔接。材料费控制:材料费控制分为价格和数量两个方面。直接从厂家进货,减少中间环节,节约材料差价。通过货比三家把价格降下来,要把好进货关,对用量较大的材料应采取招标的办法。
五、结束语
综上所述,加强对土木工程的质量管理和控制,对于工程的整体质量来说具有十分重要的作用,在今后的土建工程的实践中,应该不断的加强质量管理。
参考文献:
[1]赵志福 建筑工程施工项目质量管理与控制 [期刊论文] 《商品与质量•建筑与发展》 -2010年10期