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土木工程规划不必其他建筑工程,它在规划过程中不但要注重周围环境,更要注重当前社会发展状况和文化水平的影响。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。人们努力使设计尽可能符合实际情况,要达到文化背景与设计图形的完美融合。达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。随着当前土木工程规范的扩大和各种生产工具和生产设备的品种多样化的发展,在土木工程施工的过程中逐步走向了机械化和智能化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
未来土木工程的发展
1指导理论的继续发展。在未来的发展过程中,土木工程的核心将逐步的靠近力学,通过物理学和化学在其施工过程中的不断应用以及信心的计算机技术的不断冲击,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。
关键词:土木工程;未来发展;建筑
中图分类号:S969.1 文献标识码:A
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、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识 ,以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。
远古时代人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶,以满足简单的生活和生产需要。后来,人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要,兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。
在土木工程的长期实践中,人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意,取得了卓越的成就;而且对其他工程设施,也通过选用不同的建筑材料,例如采用石料、钢材和钢筋混凝土,配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城,现代世界上的许多电视塔和斜张桥,都是这方面的例子。
土木工程发展趋势具体地表现在以下几个方面。
一是建筑材料。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。
二是地质地基。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。
三是工程规划。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。
四是工程设计。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
五是工程施工。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
未来土木工程的发展是指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献:
[1]杨家福.中国土木工程指南[M].1993:1-4.
现代土木工程建设管理呈现出了一些新特点,包含了一系列新内容。纵观目前的土木工程建设管理,必将在技术理论、学科交叉等方面出现进一步的发展与进步。
关键词:
现代;土木工程建设;管理;未来发展
21世纪以来,土木工程在很多方面实现了较大的变化与进步,现代土木工程建设管理成为了一项系统性的综合性管理工作。在这样的时代背景下,深入研究现代土木工程建设管理及其未来发展就显得极其重要。
1现代土木工程呈现出的新特点
随着我国经济社会的飞速发展,大规模、大跨度的现代化建筑日益增多,这就向现代土木工程提出了更高要求,同时也极大地推动了土木工程建设的不断进步。具体说来,现代土木工程在以下方面有了较大发展,呈现出了一些新特点。
1.1建筑材料
就目前而言,钢材、混凝土的强度和耐久性已经实现了很大程度的提高,铝合金、镁合金、玻璃钢等新型材料在现代土木工程中已经得到普遍应用。但不可否认的是,这些材料价格偏高,弹性模量偏低,影响了其在实践中的进一步应用,这也要求我们继续探索更加合适的新型材料,为此,一些高强、轻质的新材料不断走向市场。
1.2工程地质和地基
众所周知,工程地质和地基对于土木工程建设极其重要,它不仅直接决定着工程项目的设计和施工,还决定着项目的选址、结构体系以及对建筑材料的选择等。目前依然是通过现场钻探取样、室内分析试验来勘察建设地区的工程地质和地基,这是难以满足现代土木工程快速发展要求的。为此,建设现代化的大型建筑,要求我们研究探索如何利用现代科学技术来革新传统的勘察方法。
1.3工程设计
工程设计决定着后续的施工进展是否顺利。一般来说,适用、经济、安全、美观是目前进行工程设计的优先考虑因素。正基于此,目前的工程设计已经普遍采用专业软件的概率统计功能来分析确定工程项目的荷载值和材料强度值、自然界的风力、地震波、海浪等[1]。同时,为了适应现实需要,结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计理论、电子计算机设计方法等也实现了很大程度的发展与进步。
1.4工程施工
近些年来,随着现代土木工程的日益扩大化,土木工程施工工具、设备、机械等逐步向多品种化、机械化、自动化的方向发展。此外,为应对复杂的土木工程建设管理工作,系统工程理论和方法被逐渐重视起来,并且日益走向专业化、科学化,在这样的背景下,土木工程建设逐步趋向标准化和生产工业化,大大降低了工程造价,缩短了工期,提高了劳动生产率。
2现代土木工程建设管理的新内容
2.1工程合同管理
现在社会是法治社会、契约社会,工程合同管理在现代土木工程建设管理中占据着重要的地位。就目前而言,建筑市场竞争日趋激烈,在工程项目合同中,业主在建筑市场中更具发言权,施工企业处于不利地位。在这样的情况下,应该重点对合同中的工程条款进行深入研究,对合同条款进行有效利用。如果工程设计建设发生较大程度的变更,基于合同条款基础之上的权利维护也就更有把握,也能够增加索赔的成功率。
2.2成本控制管理
成本控制管理是现代土木工程管理的重要内容。在土木工程建设成本控制管理方面,应当注重技术与经济相结合的原则,这种结合应该体现在工程施工的每个阶段,特别是在施工方案制定阶段[2]。在施工方案制定阶段,技术人员对工程施工成本欠缺了解,往往会侧重工程施工的可操作性、安全性而忽视施工单位的成本。这就导致经常出现这样的现象:施工方案可操作性强,但成本过高。为此,将技术与经济相结合就能避免这种问题。
2.3施工过程控制
施工过程控制包含两方面的内容。首先是工程施工的进度控制,即要做好施工进度规划,把进度规划具体到每一天、每一周。必要的时候还要结合现实情况及时调整施工进度规划以确保工程项目在规定时间内完成;第二是工程施工质量控制,这是土木工程建设管理的重中之重。它要求结合质量目标编制质量计划,严格按照图纸设计和国家的施工质量验收标准来控制施工质量。
3现代土木工程建设管理的未来展望
3.1技术理论进一步发展
在当前和今后的一个较长时期内,力学仍将是现代土木工工程技术理论的核心,但同时,现有方法在对复杂结构、流体介质等情况进行受力分析仍然具有很大局限性,新的分析方法和数值处理方法将会实现突破,更加专门化的数学分析将会在工程技术中普遍应用,以处理复杂的数值问题[3]。此外,将会使用更为先进的电子计算机来模拟分析更加复杂、更贴近现实的情况,控制论、虚拟现实等技术将在力学中占据更重要地位。
3.2学科交叉进一步加深
现代土木工程与其他学科的交叉将会进一步加深,特别是与材料学、环境学、化学、电子信息、机械科学、城市规划、建筑科学的交叉。在今后的土木工程建设管理中,这些交叉学科之间会互相融合、互相支持、互相服务。另一方面,在现实需要的推动下,土木工程下面的各次级学科之间也会融合产出新的学科,不同次级学科的理论也会相互渗透,例如,一些大型体育场馆采用类似桥梁的悬索结构。
4结束语
可以说,现代土木工程建设代表了当今人类智慧的最高水平,有着更为可观的发展空间。现代土木工程建设管理中,紧密结合现实需求,与时俱进进行改革创新,土木工程定会走向新的高峰。
作者:朱卓成 单位:苏州市相城建设发展有限责任公司
参考文献:
[1]刘庆,李慧民.以土木工程管理为特色的管理类专业链群建设[J].西安航空学院学报,2015,(1):88-93.
【关键词】土木工程;信息技术;发展时期;阶段特征;趋势
我国正经历从工业化向信息化转变的新时期,早在2002年,国家就确定了“以信息化拉动工业化”的新战略决策,科学施行土木工程信息化技术战略正是这项决策的生动体现。土木工程主要包括水利、公路、矿山、机场和建筑等诸多行业领域,具有行业规模大、从业人员众多、技术要求高的基本特点,更是我国重点培育的支柱性产业。近些年来,因种种复杂要素的影响与制约,土木工程行业的整体研发水平较低。根据国家推行信息化战略的基本要求,土木工程的信息技术决策便是要把当代信息科技同传统意义上的土木工程有机结合,进而整体推进土木工程的经营管理水准。
1.土木工程信息技术的特征
1.1知识经济色彩凸显
在知识经济时代下,土木工程所涉及的各项科技、信息和知识较多,这些也是土木工程生产的核心要素,它以互联网作为载体,不断整合土木工程的信息资源,促进该类资源的生产、传送和运用,从本质上更加凸显土木工程的信息化。
1.2对人类的思维方式产生极大地影响
土木工程的信息技术往往经由网络化和智能化的方式得以实现,并且信息具有高度的专业性,这便要求从业者具备扎实的专业基本功,方可对信息开展识别、处理工作。在这期间,无疑会给人类的思维模式带来极为深远地影响。
1.3打破了时空限制
土木工程的信息技术可以实时的实现远程交互,也就是说,在任何时间、地点,均能给土木工程领域提供及时有效的信息数据服务,极大地方便了土木工程技术的交流与互动,也彻底破除了时间、空间的限制与约束。
1.4对从业员工的技能要求空前提高
土木工程信息技术发展的核心驱动力便是人力资源,从这个角度看,从业人员唯有及时学习专业常识、IT技能,并掌握信息的识别、处置和管理手段,才会立足于土木工程信息化发展的实际,最终使土木工程在技术、经营和管理上达到质的飞跃。
2.新时期土木工程信息技术的发展目标
2.1为企业和政府决策服务
打造一个可靠的、高效的、便捷的政府监督管理体系是各级行政管理部门的重要改革目标,土木工程信息技术经由政务公开、远程办公等手段,为行政主管部门改进工作作风、提高决策和管理水平提供了不小的帮助。与此同时,运用土木工程信息技术时刻将企业效益的创造作为关键目标,通过信息技术的推广和普及,企业必会在提升自身服务水平的基础上,营造一个公正、合理的市场竞争环境。
2.2促使土木工程信息走向产业化趋势
当代互联网通信技术是革新传统土木工程的重要工具,运用先进的网络技术,信息的互动、共享会变得异常简便,这样一来,产业结构会得到进一步优化,各项信息资源会得到系统地整合与配置,并使新产业——土木工程信息化得以诞生。
2.3大大提高国内土木工程企业的效益,支援国民经济建设
作为我国经济社会发展的支柱性产业,实现土木工程的信息化无疑会带动土木工程的行业创新与进步,促使土木工程相关产业朝着稳健的步伐前进,进而打造新的经济发展项目。同时,运用互联网信息技术手段改造土木工程企业,不断提高企业核心竞争实力,特别是在我国入世后的今天,土木工程一经实现信息化后,会引领国内的土木工程企业纷纷“走出去”,为企业与国际间的接轨、共同利用国际国内两种市场和资源提供了必要的物质保障。
3.土木工程信息技术的未来发展趋势
3.1嵌入式系统的大力运用
随着电子计算机技术的普及与延伸,嵌入式计算机无论从应用数量还是发展规模上均超出了传统技术层面的计算机。嵌入式系统,主要指以计算机通信技术为前提技术条件,以实际运用为中心环节,软硬件可相互裁剪,满足系统对牢靠性能、成本、功率消耗、性能以及体积等需要的专门化的计算机系统。科技发展为人类进入“计算普及”时代提供了源源不断的动力条件,同时,相当规模的低成本、效益高的嵌入式系统势必成为“计算普及”时期的核心组成要素。
嵌入式系统的重要基础是“芯片”电路的设计与软件技术产品的研发和问世,相应地,推行土木工程信息化技术战略,所要面临的问题便是土木工程应用系统的开发,换言之便是嵌入式系统的研发。作为土木工程专业知识的主要承担者,嵌入式系统会成为土木工程信息化目标的重点发展项目。
嵌入式系统的实际运用集中于控制系统和各种信息采集检测设备的研发,所以说,在不久后的将来,嵌入式系统的功能会变得异常强大,极有可能会独立实现在PC上的工作任务,土木工程的流程任务分配进一步走向精细化。另外,借助于遥感和全球定位系统,信息采集能实现自动化,嵌入式系统再对这些信息加以分类、探析、加工和处理,进而把有用的信息保存下来,为开展智能监控和制定决策提供诸多便利。
虽然嵌入式系统已在土木工程领域开始大踏步的应用,但从成本和性能上仍与广泛运用的要求存在相当的差距,需要嵌入式系统的持续改进。
3.2国际互联通信技术的应用程度更为提高
通信技术发展日新月异,伴随计算机网络与通信技术的整合,互联通信技术的发展为信息在国际上的高速共享和快捷传送提供了可能性。网络技术的进步深刻地改变了人类的生产、生活方式,然而,其在土木工程领域的影响尚未深入体现,依照“光纤定律”,未来几年内,广域网的信息传播速度会与局域网信息传播速度相接近,人类无法明确地感知信息所在地域的差别,这一构想会随着技术革新而成为现实。
获得信息可采用通信网络现存信息调用的方式,也可借由网络上的信息取得仪器完成信息的采集,进而保存到网络上。运用互联通信技术,可使人类轻而易举的掌握信息加工和处理的能力,公众可远程操控工程,进而完成土木工程的智能化和自动化。除此之外,在土木工程专业领域中,基于案例推理的专家系统的研发,要求土木工程与网络技术相互交融,然而,就目前来看,该项研究在技术攻关与应用上存在较大困难,也是今后土木工程信息技术的研究方向。
3.3计算机软件技术被大量应用
土木工程的专业技术软件是土木工程实现信息化的主导表达形式,特别在信息加工过程中尤为明显。首先,智能技术的发展以及专家系统的应用可作为土木工程设计的研究依据,在运用神经网络开展土木工程的模型甄别方面,智能技术同仿真、优化技术的紧密结合会构筑空前规模的决策支援系统,通过正分析、预估分析等对各类信息加以综合判别、探析和工程比对,发现相应问题及时提出最佳方案,这类技术定会在土木工程中派上用场。其次,随着软件技术研发手段的更新,软件的产出效率获得了显著地提高,研发周期逐渐减缩,成本得到明显控制,能紧密依据用户需要快速安装软件,为土木工程专业类系统软件的推广奠定了牢固的根基。
4.结语
综上所述,土木工程信息技术的快速发展显著地提(下转第399页)(上接第395页)升了土木工程领域中信息采集、加工和处理的水平,也从根本上变革了土木工程专业的研究方式和内容,整体提高了土木工程的技术水平。 [科]
【参考文献】
[1]吴建明,于玲.土木工程信息技术的发展动态研究[J].森林工程,2012(01).
[2]杨敏,肖珂,张俊峰.岩土工程软件的发展方向[J].岩土工程界,2013(10).
[3]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).
关键词:土木工程质量管理发展趋势
一、现代土木工程的特点
1、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、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、工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
4、工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
二、完善土木工程质量管理的有效措施
1、建立质量保证体系。为全面系统地把质量工作落到实处,当务之急是建立切实可行的质量保证体系。同时,施工企业依据质量保证模式,建立自己的质量保证系统,编写质量手册,制定质量方针、技师目标,使之更具有指令性、系统性、协调性、可操作性、可监测性。
2、加强设备管理。现代土木工程施工企业跨度大、范围广、领域多、种类全,如果大量购置机械设备,必然会造成企业资产的浪费,所以,在施工中应根据企业内部项目之间的特殊性和时间差异,按照“技术上先进,经济上合理,施工上适用,安全可靠”的原则对项目所需机械进行管理。要保证机械设备管理的顺利实施,首先要在企业内部建立健全机械设备的档案,搞好机械设备的日常管理和保养工作,保证机械设备始终处于良好的状态。
3、控制施工环境与施工工序。在土木工程施工中,影响工程质量的环境因素很多,有工程技术环境,如工程地质、水文、气象,环境等;工程管理环境,如质量保证体系、质量管理制度;劳动环境,如劳动组合、作业场所、工作面等。因此,根据工程项目的特点和具体条件,应对影响质量的环境因素,采取有效的措施严加控制,尤其是施工现场,应建立文明施工和文明生产的环境,保持材料工件堆放有序,道路畅通,为确保质量和安全创造良好的条件。
4、强化施工现场管理。施工现场管理水平是反映企业管理水平高低的窗口,要通过严格的岗位责任和健全的规章制度来约束现场管理人员和操作人员,严肃工作纪律,堵塞管理漏洞。要不断改进施工机具和作业手段,重视现场职工生活,改善现场作业环境。企业要从现场文明施工抓起,做了对“脏、乱、差”施工现场的整顿工作。要对每一个工程项目进行检查排队,对管理混乱的在建工程,该停工的停工,该警告的警告,使现场管理达到“环境整洁、纪律严明、物流有序、设备完好”,努力使现场管理水平登上一个新台阶。
三、未来土木工程的发展趋势
1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2、工程实现的变化。信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
3、主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
四、结束语
总之,土木工程的质量管理还有很多新的东西需要探讨,只有我们的工作人员在工作中善于发现新的问题,并为之努力解决,就一定能使土木工程的质量管理日臻完善。土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路,利用科学技术,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
段波涛
(中交第一公路勘察设计研究院湖北分院 430056)
【摘要】根据国家推行信息化战略的基本要求,土木工程的信
息技术决策便是要把当代信息科技同传统意义上的土木工程有机结
合,进而整体推进土木工程的经营管理水准。现如今,在信息化条
件下,推行土木工程的信息化是土木工程发展的必然趋势。本文通
过对土木工程信息技术的特征和目标进行一番论述,系统阐明土木
工程信息技术的发展趋势。
【关键词】土木工程;信息技术;发展时期;阶段特征;趋势
引言:我国正经历从工业化向信息化转变的新时期,早在
2002 年,国家就确定了“以信息化拉动工业化”的新战略决策,
科学施行土木工程信息化技术战略正是这项决策的生动体现。土木
工程主要包括水利、公路、矿山、机场和建筑等诸多行业领域,具
有行业规模大、从业人员众多、技术要求高的基本特点,更是我国
重点培育的支柱性产业。
1. 土木工程信息技术的特征
1.1 知识经济色彩凸显
在知识经济时代下,土木工程所涉及的各项科技、信息和知识
较多,这些也是土木工程生产的核心要素,它以互联网作为载体,
不断整合土木工程的信息资源,促进该类资源的生产、传送和运用,
从本质上更加凸显土木工程的信息化。
1.2 对人类的思维方式产生极大地影响
土木工程的信息技术往往经由网络化和智能化的方式得以实
现,并且信息具有高度的专业性,这便要求从业者具备扎实的专业
基本功,方可对信息开展识别、处理工作。在这期间,无疑会给人
类的思维模式带来极为深远地影响。
1.3 打破了时空限制
土木工程的信息技术可以实时的实现远程交互,也就是说,在
任何时间、地点,均能给土木工程领域提供及时有效的信息数据服
务,极大地方便了土木工程技术的交流与互动,也彻底破除了时间、
空间的限制与约束。
1.4 对从业员工的技能要求空前提高
土木工程信息技术发展的核心驱动力便是人力资源,从这个角
度看,从业人员唯有及时学习专业常识、IT 技能,并掌握信息的识别、
处置和管理手段,才会立足于土木工程信息化发展的实际,最终使
土木工程在技术、经营和管理上达到质的飞跃。
2. 新时期土木工程信息技术的发展目标
2.1 为企业和政府决策服务
打造一个可靠的、高效的、便捷的政府监督管理体系是各级行
政管理部门的重要改革目标,土木工程信息技术经由政务公开、远
程办公等手段,为行政主管部门改进工作作风、提高决策和管理水
平提供了不小的帮助。与此同时,运用土木工程信息技术时刻将企
业效益的创造作为关键目标,通过信息技术的推广和普及,企业必
会在提升自身服务水平的基础上,营造一个公正、合理的市场竞争
环境。
2.2 促使土木工程信息走向产业化趋势
当代互联网通信技术是革新传统土木工程的重要工具,运用先
进的网络技术,信息的互动、共享会变得异常简便,这样一来,产
业结构会得到进一步优化,各项信息资源会得到系统地整合与配置,
并使新产业——土木工程信息化得以诞生。
2.3 大大提高国内土木工程企业的效益,支援国民经济建设
作为我国经济社会发展的支柱性产业,实现土木工程的信息化
无疑会带动土木工程的行业创新与进步,促使土木工程相关产业朝
着稳健的步伐前进,进而打造新的经济发展项目。同时,运用互联
网信息技术手段改造土木工程企业,不断提高企业核心竞争实力,
特别是在我国入世后的今天,土木工程一经实现信息化后,会引领
国内的土木工程企业纷纷“走出去”,为企业与国际间的接轨、共
同利用国际国内两种市场和资源提供了必要的物质保障。
3. 土木工程信息技术的未来发展趋势
3.1 嵌入式系统的大力运用
随着电子计算机技术的普及与延伸,嵌入式计算机无论从应用
数量还是发展规模上均超出了传统技术层面的计算机。嵌入式系统,
主要指以计算机通信技术为前提技术条件,以实际运用为中心环节,
软硬件可相互裁剪,满足系统对牢靠性能、成本、功率消耗、性能
以及体积等需要的专门化的计算机系统。科技发展为人类进入“计
算普及”时代提供了源源不断的动力条件,同时,相当规模的低成本、
效益高的嵌入式系统势必成为“计算普及”时期的核心组成要素。
嵌入式系统的重要基础是“芯片”电路的设计与软件技术产品
的研发和问世,相应地,推行土木工程信息化技术战略,所要面临
的问题便是土木工程应用系统的开发,换言之便是嵌入式系统的研
发。作为土木工程专业知识的主要承担者,嵌入式系统会成为土木
工程信息化目标的重点发展项目。
嵌入式系统的实际运用集中于控制系统和各种信息采集检测设
备的研发,所以说,在不久后的将来,嵌入式系统的功能会变得异
常强大,极有可能会独立实现在PC 上的工作任务,土木工程的流
程任务分配进一步走向精细化。另外,借助于遥感和全球定位系统,
信息采集能实现自动化,嵌入式系统再对这些信息加以分类、探析、
加工和处理,进而把有用的信息保存下来,为开展智能监控和制定
决策提供诸多便利。
虽然嵌入式系统已在土木工程领域开始大踏步的应用,但从成
本和性能上仍与广泛运用的要求存在相当的差距,需要嵌入式系统
的持续改进。
3.2 国际互联通信技术的应用程度更为提高
通信技术发展日新月异,伴随计算机网络与通信技术的整合,
互联通信技术的发展为信息在国际上的高速共享和快捷传送提供了
可能性。网络技术的进步深刻地改变了人类的生产、生活方式,然而,
其在土木工程领域的影响尚未深入体现,依照“光纤定律”,未来
几年内,广域网的信息传播速度会与局域网信息传播速度相接近,
人类无法明确地感知信息所在地域的差别,这一构想会随着技术革
新而成为现实。
获得信息可采用通信网络现存信息调用的方式,也可借由网络
上的信息取得仪器完成信息的采集,进而保存到网络上。运用互联
通信技术,可使人类轻而易举的掌握信息加工和处理的能力,公众
可远程操控工程,进而完成土木工程的智能化和自动化。除此之外,
在土木工程专业领域中,基于案例推理的专家系统的研发,要求土
木工程与网络技术相互交融,然而,就目前来看,该项研究在技术
攻关与应用上存在较大困难,也是今后土木工程信息技术的研究方
向。
3.3 计算机软件技术被大量应用
土木工程的专业技术软件是土木工程实现信息化的主导表达形
式,特别在信息加工过程中尤为明显。首先,智能技术的发展以及
专家系统的应用可作为土木工程设计的研究依据,在运用神经网络
开展土木工程的模型甄别方面,智能技术同仿真、优化技术的紧密
结合会构筑空前规模的决策支援系统,通过正分析、预估分析等对
各类信息加以综合判别、探析和工程比对,发现相应问题及时提出
最佳方案,这类技术定会在土木工程中派上用场。其次,随着软件
技术研发手段的更新,软件的产出效率获得了显著地提高,研发周
期逐渐减缩,成本得到明显控制,能紧密依据用户需要快速安装软
件,为土木工程专业类系统软件的推广奠定了牢固的根基。
4. 结语
综上所述,土木工程信息技术的快速发展显著地提(下转第
399 页)(上接第395 页)升了土木工程领域中信息采集、加工和
处理的水平,也从根本上变革了土木工程专业的研究方式和内容,
整体提高了土木工程的技术水平。[ 科]
参考文献
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[关键词]土木工程;施工技术;技术创新
1现如今我国土木工程相关施工技术现状
1.1理论与实际相脱节
在具体施工过程中,如果相关施工人员没有创新意识和创新能力,那么将会面临各方面的威胁,如非线性分析、最优控制反馈分析、材料分析等等,这些具体的工作与理论相通。此外,对于理论的研究不应该停留在口头上,应该将实践付诸于行动。正所谓,“实践出真知”,应当在实践中体现创新的价值;另外,理论的研究应以实践为基础,不应脱离现实。只有这样,将理论与实践相结合,才能真正实现土木工程技术的创新,促进我国建筑行业的迅速发展。
1.2传统施工技术的限制
在传统的土木工程研究中,人们一直将理论型研究和实际型应用分属于两个不同的领域,这两个不同的研究方向使得技术人员很难将理论与实际相结合。对于传统观念的限制,也为施工技术的创新带来了巨大的阻碍。
1.3相关技术创新团队与管理团队不够完善
如今土木工程建筑施工在管理上存在很多漏洞,施工相关责任没有具体到人,很多项目由不同部门共同管理,这样造成的后果是每个部门都推卸自己的责任,最终事情也得不到解决。这样一种管理团队使得技术创新团队也得不到发展,从而整体上影响施工技术的创新。
2土木工程施工技术创新的重要性
2.1有利于提高创新在市场和技术上的地位
土木工程相关企业实现技术的创新,能够满足各类工程质量上与功能上的要求,还能将身降低自身的成本,提高施工效率,进而促进新型技术和材料的延伸,从而更好地贯彻生态观念和科学性发展。因此,在建筑市场创新土木工程施工技术,能够为建筑行业的发展提供良好的技术支持,以此来推动经济的发展和环境质量提高,为建筑企业的发展提供更加全面的竞争力条件。其次,通过实现对施工技术的创新,能够使企业在自身技术和工程中实现对工程条件的优化,提升资源利用率,使得整个工程工艺更加精湛,以满足城市经济建设的发展需求,在增强企业自身竞争力的同时,还能够为其走向国际化道路奠定良好的基础。
2.2提高自身的技术创新,丰富企业的发展理念
通过对工程施工技术进行创新,能够更有效地统筹各项工作,使得相关技术的发展和建造理念更具多样化,为施工技术的有效开展奠定稳固的基础,缩减了企业在市场竞争中的时间成本和金钱成本,从而使得企业获得可持续性发展。其次,通过对施工技术进行创新,能够更有效地把握现场的施工环境,从而进行查漏补缺,使得整体施工进程有序进行。通过将创新作为施工的核心理念,能够为企业技术的发展搭建稳定的平台,并围绕技术为中心展开探索,有效利用国内外先进技术,促进土木工程技术水平的有效提升,完善自身的建设理念。
2.3深入贯彻可持续发展理念
技术的创新是企业在现有经济发展和城市经济建设中的立足点,能够为其后续发展和创建品牌效应提供硬性条件支持,也能够使其在自身经济和能力的提升中提供转换的平台,并依据创新技术来开展先进化的管理,从而使得管理向全面化和严谨化的方向发展,使技术人员和相关管理人员的基本素质更符合市场发展。其次,通过创新同步工程施工技术,能够促进建筑成本的降低,在产品上更具竞争力,从而使企业整体走向可持续发展的道路。
3实现土木工程施工技术创新的思路
3.1充分利用信息技术
土木工程的发展除了在施工技术层面进行创新之外,还要将工程技术与现代信息技术相结合,从而更高效佛提高施工质量和施工效率。从目前我国土木工程发展现状来看,施工过程中与现代信息技术的结合还不是很完善,为了改变这一现状,相关施工人员应该在专业技术和文化素质等方面进行强化,从而使技术人员成为土木工程建设中不可或缺的重要因素。
3.2完善土木工程施工技术的相关机制
在实际施工过程中,企业应当创建自己的创新团队,研发属于自己的施工技术,发展最具特色的企业发展道路。通过在现有技术的基础上进行创新,能够使企业各方面获得更加顺利的发展,引进先进人才。通过开展培训课程、专家讲座等方式,来加强对技术人员的专业培训,不断提升他们的自身素质,从而时使其在监管过程中,确保各项技术的开展与落实。
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
1 现代土木工程的特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
2 未来土木工程的发展
2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械, 城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
2.2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
关键词: 土木工程; 信息社会; 网络;
世界正经历工业革命以来的又一次重大变革,这便是信息(包括计算机、通讯、网络等)工业的迅猛发展,可以预计人类的生产、生活方式将会发生重大变化。航空、航天事业等高科技事业快速发展,月球上已经留下了人类的足迹,对火星及太阳系内外星空的探索已取得了巨大进步。地球上居住人口激增,目前世界人口已超过60亿,预计到21世纪末,人口要接近百亿。而地球上的土地资源是有限的,并且因过度消耗而且日益枯竭。生态环境受到严重破坏,如:森林植被破坏,土地荒漠化,河流海洋水体污染,城市垃圾成山,空气混浊,大气臭氧层破坏等,随着工业的发展、技术的进步,而人类生存环境却日益恶化。因此,我们有必要重新认识土木工程,深入研究一下土木工程的发展趋势。
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已取得显著成就,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、现代土木工程的特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的特点具体地表现在下述几个方面。
现代土木工程的特点是:适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。
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。对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,已取得显著成果,而且还仍继续进展。
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。
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。
随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)原材料向高性能材料发展
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)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。
(三)土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓
地球上的海洋面积占整个地球表面积的70%左右,现在陆地上土地太少,首先想到的是可向海洋发展。向海洋开拓近代已经开始。为了防止噪音对居民的影响,也为了节约用地,许多机场已开始填海造地。如中国澳门机场,日本关西国际机场均修筑了海上的人工岛,在岛上建跑道和候机楼。香港大屿山国际机场劈山填海,荷兰Delf围海造城都是利用海面造福人类的宏大工程。现代海上采油平台体积巨大,在平台上建有生活区,工人在平台上一工作就是几个月,如果将平台扩大,建成海上城市是完全可能的。
参考文献:
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【关键词】土木工程的历史;现状;发展
引言
土木工程是指房屋、公路、铁路、桥梁、水工、港工、地下等工程的总称。土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,为人类提供住宅、宾馆、公寓、衣料生产贮藏基地、食品冷库、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。
1 土木工程的历史
1.1中国土木工程的历史:远在上古时期,中国古人类就在野处穴居,为了避免野兽侵袭,有巢氏(中国的传说中的巢居的发明者),才教古人离开天然岩洞、构木为巢,居于树上。我国古代土木工程多采用土、石、木等材料建造,建造技术和艺术造型达到当时极高的成就。像长城、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。
1.2 世界土木工程发展历史:在欧洲,大约8000年前已开始采用晒干的砖;凿琢自然石的采用,大约在5000~6000年前;至于在建筑中采用烧制的砖,亦有3000年的历史。世界古代的伟大建筑,以公认的七大奇迹最为引人注目,它们都建于公元前600年~公元前200年,且均为石材建造,大都用于宗教、军事和航海。且都是建于当时经济和科技非常发达的地区,说明土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。
2土木工程的现状
2.1世界现状:随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用,以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功,建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。目前,世界上最高建筑是中国台北的101大厦,总高度为508m。近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现。
2.2 中国现状:回顾20世纪特别是改革开放20年来,我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑,目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。在特种结构方面,我国有4所电视塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。为迎接2008年的奥运会,北京将建设一大批大跨超长建筑,像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面,还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上,我国均达国际先进水平。
3未来土木工程的发展
3.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科。
3.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分地合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然地要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。
3.3主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当做一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
4结束语
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献
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关键词:现代科学技术革命土木工程
中图分类号:S969.1文献标识码:A文章编号:
引言
当代的科学革命和技术革命不仅产生了高技术,而且改变了整个科学技术的形象,使科学技术步入了大科学时代。土木工程这一综合性学科随着时代的步伐与自身的发展在这场科学革命和技术革命中也发生了根本性的变革。土木工程的发展沿革告诉我们,大科学时代已经到来,要用辨证唯物主义的观点对土木工程发展中提出的一系列问题作出科学的分析、判断和预测,就必须建立与大科学时代相适应的大科学观。
1.现代土木工程的特点
现代土木工程的特点是:适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。
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。对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,已取得显著成果,而且还仍继续进展。
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。
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。
随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
2.现代科学技术革命对土木工程的影响剖析
2.1 现代科学技术革命的结果是“知识经济”时代的到来经过几次重大的科学革命、技术革命的推动, 人类社会逐渐由农业经济、工业经济而步入后工业经济时代, 也就是“知识经济”时代。知识经济, 是相对于农业经济、工业经济的一个概念。它指的是科学技术( 知识) 作为一种生产要素, 从来没有像今天这样, 以巨大的威力和越来越短的更新周期, 深刻地影响着经济和社会的发展, 改变着人类的生活。在农业社会, 土地资源在经济发展中居于首要地位; 在工业社会, 生产工具居于重要的地位; 但在知识经济时代, 经济发展的主要因素己不再是资本和劳动力, 而是知识的生产、传播、应用和创新。
2.2 “知识经济”的基石和支柱是高新技术及其产业高新技术一词源于美国, 人们对其有多种不同的理解。通常认为, 高新技术是指那些对一国军事、经济有重大影响, 具有较大社会意义, 能形成产业的新技术或尖端技术; 或是指基本原理主要是建立在最新科学成就基础上的技术。高新技术主要包括信息技术、新材料技术、生物技术、新能源技术、空间技术
以及海洋技术。土术工程学科的发展, 无论是理论研究、实验技术、施工工艺还是建筑材料都离不开高新技术的推动, 尤其需要信息技术、新材料技术、生物技术、新能源技术、空间技术以及海洋技术的引导和应用; 同时, 土木工程学科的发展, 也在各方面对高新技术提出要求, 促进了高新技术的发展。
2.3 高新技术与土木工程技术相互渗透
2.3.1信息技术己深入到包括土木工程领域在内的一切领域, 信息无处不在、无时不有; 土木工程同样需要利用信息技术。例如计算机辅助工程设计, 计算机绘制工程图纸, 计算机模拟工程荷载, 建筑物变形监测需要用到传感和控制技术等。
2.3.2要建造高质量的各种类型建筑物或构筑物, 没有新材料的出现和应用是不可想象的。例如高性能隔声隔热材料, 轻质高强砖和混凝土, 自动防腐金属材料, 防尘防辐射材料等。
2.3.3利用生物技术延长建筑物寿命, 增强防腐防破坏功能。例如, 利用细菌技术可增加在海水、酸碱盐等腐蚀性环境工作中的混凝土、钢材抵抗腐蚀的能力, 从而延长建筑物的寿命; 利用种草植树可防路基滑坡等等。另外, 利用生物技术还可减轻或消除施工带来的污染。
2.3.4利用新能源技术。例如, 用太阳能或人造月亮照明, 而不用常规的电力照明, 再配以阻燃技术可防止建筑物火灾的发生。
2.3.5在空间技术方面, 从理论和技术上研究失重状态下修造建筑物。例如, 在月球上修建基地, 在缺水失重或超重的其他星球上修造建筑物等。
2.3.6在海洋技术方面, 现在有人提出修造“海底城市”这一设想, 这对解决全球人炸、资源短缺、环境污染等严重问题来说, 是有希望的探索。人类要想在海洋中生活, 首先要设计建造水下房屋, 这就对土木工程学科提出了难题,据了解, 目前, 只有法、美、日等少数国家进行过初步研究。
2.4 高新技术与土木工程技术相互促进
土木工程( C ivilE ngineering) , 也称土木工程学科( 或土木工程技术) , 是指运用数学、物理、化学、生物等基础科学知识, 力学、材料等技术科学知识以及土木工程方面的专门技术知识来研究、设计、修建各种建筑物和构筑物的
一门学科( 或技术) 。中国国务院学术委员会在学科简介中定义为: 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称, 它既指工程建设的对象, 即建在地上、地下、水中的各种工程设施, 也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修技术。土木工程是一种与人们的“衣、食、住、行”有着密切关系的工程。其中与“住”的关系是直接的, 因为要解决住的问题必须建造各种类型的房屋; 与“衣、食、行”的关系既有直接的一面, 也有间接的一面。“衣、食、住、行”是人们从事包括高新技术活动在内的一切物质和精神活动的基础, 因此土木工程技术是高新技术的基础; 并且, 随着时代的发展, 科技的进步, 人民生活水平的提高, 对“衣、食、住、行”的质量提出了越来越高的要求。
3.结束语
当代世界是一个开放的世界, 当代社会是一个开放的社会; 在知识经济时代, 在实行市场经济的中国, 包括土木工程学科在内的任何科学研究都不可能关在屋里进行, 更不可能独自在房间里取得成功。科学家是从事“认识自然”工作的, 他们的约束仅仅是自然规律; 而工程技术人员是从事“改造自然”或称“协调自然”工作的, 他们的约束不仅是自然规律, 而且有包括经济规律在内的社会规律。工程技术人员不可能不接触社会, 不可能不与社会打交道。这就要求土木工程技术人员走出去, 到社会和市场上去, 寻找土木工程学科发展的支撑点和动力; 同时为土木工程学科的创新成果及时开拓市场, 获取效益, 真正做到科技创新面向经济建设, 经济建设依靠科技创新。可以说, 没有创新, 土木工程学科就会停滞不前而落后于时代; 没有创新, 土木工程学科就无法应付知识经济带来的挑战, 就没有生机和活力。
参考文献:
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[2]孙世国. 21世纪土木工程发展趋势刍议[J]北方工业大学学报, 2002,(03)
[关键词]建筑,土木工程,施工技术,重要性
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0200-01
1、建筑土木工程施工技术控制的重要性
从多年来我国土木工程施工技术的具体应用以及应用效果来看,土木工程施工技术对于提高建筑整体施工质量,满足建筑施工要求,促进我国生产力的良好发展,满足社会和人民对现代建筑功能的基本要求具有重要作用。
1.1 推动了工程施工效率的提高
随着自动化技术、智能技术以及机械技术的发展和应用,建筑土木工程施工技术在多种先进技术的影响下得到了升级和发展,这些技术的应用代替了原有人工机械手动操作,对传统操作所涉及到的设备费用、人工费用以及施工管理的成本投入都得到大幅度的减少,这就使得土木工程施工技术在先进科学技术的推动下发挥最大作用,并且最大程度的获得经济效益。土木工程施工技术作为建筑施工的生产力在每一个环节的施工中加以充分的利用,能够有效的提高工程的施工效率。
1.2 推动我国建筑施工的自动化发展进程
土木工程的施工建设是我国建筑工程现场施工的重要组成部分,可以说土木工程施工技术的发展水平是建筑事业发展水平的一种具体表现。施工技术的不断发展创新,直接推动了我国土木工程的发展脚步,更是标志着我国建筑施工进入了一个全新的发展阶段。从土木工程的发展现状来看,传统的土木工程施工技术已经与建筑行业发展进程相脱节。自动化技术的发展,多种自动化性能优越的机械设备的投入使用,基于自动化技术的现代土木工程施工技术有效的推动了我国建筑施工的自动化发展进程。
1.3 有效的节约能源消耗,保护生态环境
施工技术的不断发展创新,有效的提高了我国社会建设的生产力水平。随着人们环保意识的不断提高,维护生态环境,发展绿色建筑成为当今建筑行业的新兴主题。现今在土木工程中,走生态化的发展道路使适应社会生态环境发展,满足绿色建筑要求的主要趋势。因此,土木工程施工技术的发展方向也应该是符合社会节能减排,绿色发展的要求。通过对施工技术的调整和创新,使现有资源利用率得到有效提高,节能环保材料在土木工程建设中的应用,配合自动化施工技术,有效降低了土木工程建设施工中对环境的污染程度,保护生态环境,降低污染物排放量,对建筑行业走绿色环保的发展路线有重要的推动作用。
2、土木工程施工技术控制中存在的不足
2.1 施工队伍的整体素质有待提高
土木工程的施工主要依靠施工队伍,要保证工程施工质量,施工人员就一定要按照标准规范的要求来进行操作,这是施工技术控制和保障施工质量的前提条件。在建筑施工的各个环节,都需要依靠施工人员来完成,因此,对施工队伍的能力和技术水平都有着较高的要求。现今我国建筑施工队伍的成员主要为农民工,无论是技术水平还是职业素质都偏低,很多人甚至对建筑施工的基础知识完全不懂,更谈不上专业技术了。因此,要全面做好施工技术控制工作是具有很大难度的。
2.2 建筑材料不合格
土木工程的建设施工,材料的选择和应用非常重要,选材不当直接影响工程的质量。但是有很多施工单位过度追求经济利益的获得,在成本上过度控制,偷工减料,甚至使用质量不合格的材料和产品,使得工程质量大打折扣。建筑工程技术控制首先就是要严格控制材料的质量,为工程的质量打下良好的基础,材料不过关,仅仅依靠技术控制是远远不够的。使用合格的建筑材料是工程技术控制的前提条件。施工每一环节的选材都要严把质量关,任一环节的材料出现问题都会影响整个的工程质量。
2.3 施工环境不达标
建筑土木工程的建设施工环境一般都是在室外,因此受外界环境的干扰很大,这也给技术控制增加了难度。因此在施工中要根据实际的施工环境进行技术控制的管理和规划,在全面考察环境的条件下,制定施工规划方案,并对可能发生意外提前制定出应对方案。
3、建筑土木工程施工技术控制的有效措施
3.1 积极学习和引进先进的管理控制经验和方法
对国内外仙剑的技术控制管理的经验和方法不断的学习,积极的引进,并在此基础上发展创新,促进企业的发展壮大。人才作为创新的主体,打造一支高能力和高素质的人才队伍是工程施工技术控制的首要工作。一方面积极引进先进人才,另一方面提倡自主创新,主动培养优秀人才。建筑企业要将施工人才队伍建设放在第一位,组织技术培训和交流活动,学习先进技术和方法,不断创新,不断完善。
3.2 充分利用现代化技术实现技术控制信息化.
信息技术的发展,在建筑施工技术的控制和管理上充分的引进和利用信息技术,走信息化管理的道路是提高现代土木工程建设施工技术控制能力的有效途径。在施工工艺上,利用计算机技术,可以对工程施工多个环节进行信息化管理,减少人力操作和管理的劳动强度,而且计算机管理的优势也是显而易见的。特别是在施工技术的控制中,通过信息技术和网络技术,能够实现施工技术的远程监控,使技术控制走向一个新的发展道路,进一步提高施工监督的能力,从而保证施工的质量。
参考文献
中图分类号:S969.1文献标识码: A 文章编号:
1 现代土木工程的特点适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
2 土木工程的发展趋势
2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
2.2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
2.2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。
关键词: 土木工程实验室 学科竞赛 开放模式
吉首大学土木工程专业实验室始建于2011年。由于土木工程专业实验室建设内容多、投资大、周期长,目前尚不能做到全面开放。在进行实验室开放模式研究与实践过程中,吉首大学首先尝试了基于学科竞赛的实验室开放模式的探索,并以此为起点,形成了由点及线、由线及面、由面及体的实验室开放机制。通过近四年建设,实验室开放教学取得了骄人的成绩,显示出旺盛的生命力。
1.实验室概况及实验室开放现状
1.1实验室概况
吉首大学现有土木工程材料实验室、基础力学实验室、材料力学实验室、土力学实验室等,共13个土木工程专业实验室。实验室总面积3031.3m■,仪器设备共计1339台件,总价值1386.7万元,生均拥有实验室面积6.74m■,生均拥有实验设备3.08万元,常规实验设备每人1台。实验条件能够满足土木工程专业实践教学及科学研究的全部需求(表1)。
表1 吉首大学土木工程专业实验一览表
1.2实验室开放现状
自2011年起,吉首大学土木工程专业实验室逐步全面开放。开放的主要内容有:
(1)学科竞赛开放,指导学生积极参与各项学科竞赛;
(2)自主学习与研究开放,指导完成大学生研究性学习和创新性实验计划项目;
(3)服务社会开放,组织学生参加教师科研项目和服务地方社会;
(4)专业技能开放,设计综合性和设计性实验(实训)项目,培养学生土木工程施工、设计等专业实践动手能力等。
2.实验室开放的困境
基于学科竞赛的土木工程实验室开放,在实际操作过程中会遇到较难逾越的困境。
(1)实验室管理工作量增加,实验室管理人员缺乏;
(2)实验教学时间增加,占用实验管理人员及实验教学人员大量业余时间;
(3)实验耗材及仪器设备维护费用增加,实验室日常运行费用大幅度提高;
(4)学科竞赛的创新性,对实验指导教师及实验室管理人员提出更高要求等。
为了保证学科竞赛等实验教学正常运行,土木工程实验室的完全开放需要有充足的开放基金、较强的师资队伍、先进的教学设备和管理制度。
3.实验室开放的模式
根据土木工程专业学科竞赛要求及吉首大学校情实际,构建了如表2所示的实验室开放模式。
表2 吉首大学土木工程专业实验室开放模式
时间模式主要利用双休日及寒、暑假,提供学科竞赛时间上的保障。内容模式以省、国家当年的学科竞赛项目为指导,先在学校进行初赛,优秀学生加以培训后代表学校参加相关比赛。服务模式主要是将学科竞赛内容与工程实际相联系,研究其如何应用于工程实际中,是从实验室走向工程实际的关键模式。
4.实验室开放的效果
通过4年研究与实践,土木工程专业实验室开放已经形成了模式化、制度化、常态化的模式,在学科竞赛、科学研究及实验教学改革研究等方面取得了一系列可喜的成绩(表3)。
表3 吉首大学土木工程专业实验室开放主要成果
5.存在的问题与解决措施
5.1指导学科竞赛的师资力量缺乏
土木工程专业的学生已近500人,预计2020年学生人数可望达到1000人,导致指导学科竞赛的师资力量严重不足。学科竞赛还面向土木工程专业之外的其他专业,加剧指导学科竞赛的困难。加快土木工程专业师资队伍建设已成燃眉之急。
5.2学科竞赛资金不足
学科竞赛已成常态化,学科竞赛的材料费、调研费、工时费等,都需要大量资金加以保障。现有资金支持模式已不能满足学科竞赛教学需求,因资金不足对学科竞赛的制约效应开始显现,故建议成立专门的学科竞赛基金。
5.3学生受益面有待进一步扩大
摘要:土木工程的存在已历史久远,它是人类智慧的结晶。随着时代的发展,现代土木工程管理工作已不同于往昔,具有了新的特点,在不断发展的过程中,有了更多的重大成果。本文就现代土木工程管理工作的特点和发展进行了深入的探究和分析。 关键词:土木工程管理特点发展
Abstract: the existence of civil engineering has long history, it is the crystallization of the wisdom of human beings. With the development of The Times, the modern civil engineering management work has different from the past, with new features, in the process of constant development, have more substantial results. This paper is the modern civil engineering management to the characteristics and development further study of and analysis.
Keywords: civil engineering management development characteristics
中图分类号:TL372+.3 文献标识码:A 文章编号: 土木工程有着两千多年的悠久历史,时至今日,它已经有了十足的发展。土木工程发展成为大型综合性的学科,并出现了许多分支,如:建筑工程、基础工程、桥梁工程、水利工程,交通土建工程以及港口工程等学科。内容十分广泛,和广大人民的生活息息相关,并且在国民经济中起着重要的作用。所谓的土木工程,即是指建设各类工程设施的科学技术的总称,它既指工程建设的对象,也指所应用的材料、设备以及所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。 1.现代土木工程的特点及要求。 (1)建筑材料方面。 高强、轻质、实用的新材料不断涌现,如铝合金、镁合金以及玻璃钢等已开始被应用,同时,一些大型钢制材料开始被冷落,但是另一方面,这些材料由于刚刚上市且数量有限,因此,价格过高,如今的应用范围并不广泛,必须作进一步的探索。此外,提高钢质材材以及混凝土的强度和持久性,在科学技术的支撑之下,已有了很大的发展,但仍然需要更多的研究和发展。 (2)工程规划方面。 土木工程的规划不同于其他的事业规划,在实践中,必须熟练掌握土木工程的理论及方法,并且的工程实施的过程中要考虑诸多因素的影响,如:天气、工期、施工人员的安全等,所以要做到随机应变。如今,土木工程设施的规模日趋扩大,特大的土木工程,例如高大水坝,可能会引起自然环境的改变,从而影响生态平衡以及农业生产等,这种类型的土木工程的社会效果是双向的,既有利也有弊。所以,在土木工程的规划中,必须做到统筹兼顾、趋利避害。 (3)工程地质以及地基方面。 土木工程基础的设计、施工方法、建筑材料的选择、建筑的结构体系以及工程施工的选址等,很大程度上是由建设地区的工程地质和地基的构造决定的。因此,对于土木工程来说,工程地质和地基的勘察技术显得尤为重要,目前我国的技术还存在一些局限性,为了适应现代化大型建筑的需求,必须努力创造出更加完善的勘察方法。 (4)工程设计方面。 工程的设计必须要符合具体的实际情况,满足适用、经济、安全以及美观的原则。为此,我国已采用概率统计来分析、确定荷载值和材料强度,研究风力、地震波以及海浪等作用的分布与统计规律,进一步完善结构可靠度极限状态设计法以及结构优化设计等重要理论。 (5)工程施工方面。 随着科学技术的进步以及土木工程规模的日益扩大,施工也逐渐走向机械化、自动化以及科学化的道路。更有甚者,一些工程设施的建设开始趋向结构和构件的标准化和生产的工业化。这样,不仅有利于降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以施工作业中的难题。 2。现代土木工程的发展方向。 (1)完善指导理论。 土木工程的技术理论的核心部分是力学,分析方法和数值处理方法上的创新将是土木工程中力学的突破口。土木工程中的有些问题依靠现有的方法仍无法解决,因此存在很多的局限性,在不久的将来,力学会突破宏观框架,如微观、控制论、以及虚拟现实等技术也将对力学的发展起到一定的推动作用。此外,土木工程是一门综合性的交叉学科,与材料、环境、机械、电子信息等学科紧密相联,完善土木工程的指导理论,必须要结合这些学科的理论进行研究。 (2)全过程信息化。 信息化的特点将逐渐渗入到未来的土木工程之中,包括对工程进度的管理、数据的收集,分析,整理、对建筑物结构的分析和对策等。此外,全过程信息化对日后土木建筑物的维护也尤为重要。 (3)追求可持续发展。 在整个土木工程过程中,对资源和能源的节约,成为土木工程以后的一个发展方向,是土木工程可持续发展的重要举措。良好的设计和有效的运作管理机制是可持续发展的保障。具体而言,就是指资源的保护、资源再利用、减少污染物的排放以及全方位的质量。(4) 运用主动控制技术。 即要充分运用计算机技术、模糊控制技术等,使得建筑物能对周围环境的变化作出相应的调节,例如:温度升高,建筑物能够进行自动降温。迄今为止,绝大多数的土木工程建筑还达不到这样的技术要求,将来土木建筑的一个重点突破就是把主动控制技术应用于其中。 (5)工程实现的变化。 土木工程建筑要求建设完善的工程构造物,这需要很长的工程实现的过程,是土木工程重要的流程。因此,必须要有扎实的理论及设计基础,还要有过硬的工程实践经验。 3.结束语。 现代土木工程管理工作具有了新的特点及发展,它是人类集体智慧的结晶。但随着信息化时代的到来,也必定会为土木工程的发展带来新的契机,为其注入新的活力。 参考文献: [1] 罗河. 现代土木工程[J]. 西南交通大学学报, 1986,(01). [2] 罗祥麟,周士鉴. 土木工程可持续发展原则初探及土木工程师的行动[A].科技进步与学科发展――“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C],1998. [3] 江见鲸,江波. 土木工程发展展望[A]. 庆贺刘锡良教授执教五十周年暨第一届全国现代结构工程学术报告会论文集[C],2001.
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