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（石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院勘查技術(shù)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050031）

【摘要】結(jié)合土木工程專業(yè)材料力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題，從卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，把CDIO教學(xué)理念引入到材料力學(xué)教學(xué)體系中，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法、考核評(píng)價(jià)等方面提出來了有效的教學(xué)改革措施，建立了基于CDIO理念的材料力學(xué)教學(xué)模式。該教學(xué)模式對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐和創(chuàng)新能力有積極意義，是解決目前土木工程專業(yè)在力學(xué)教學(xué)中遇到問題的一個(gè)很好的借鑒途徑。

關(guān)鍵詞 CDIO教育理念；材料力學(xué)；教學(xué)改革；課程考核體系

基金項(xiàng)目：石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2012J28）。

作者簡介：賈磊（1978—）男，碩士，主要從事土木工程專業(yè)的教學(xué)與科研。

0引言

材料力學(xué)是土木工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是研究各類工程結(jié)構(gòu)中普遍存在的受力和變形現(xiàn)象的學(xué)科，著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、分析能力和解決實(shí)際問題能力。一直以來，我國大學(xué)中所講授的力學(xué)課程內(nèi)容大多由前蘇聯(lián)引進(jìn)的內(nèi)容，內(nèi)容陳舊、枯燥、抽象、重理論輕實(shí)踐。教學(xué)方法多采用灌輸式教學(xué)，造成課堂氣氛死板，有時(shí)甚至枯燥無味，大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。這些問題不但加劇了學(xué)生的學(xué)習(xí)惰性，也影響到其它課程的學(xué)習(xí)狀況。

針對以上問題，如何為實(shí)際工程提供合格的力學(xué)人才；如何在材料力學(xué)教學(xué)中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性；在目前有限的課時(shí)下，如何對舊有材料力學(xué)課程體系進(jìn)行合并、篩選等工作已經(jīng)成為教學(xué)改革工作不可回避的事實(shí)。CDIO工程教育理念提倡在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，這為該問題的解決提供了一種思路。

1CDIO工程教育模式

CDIO模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO模式強(qiáng)調(diào)與社會(huì)大環(huán)境相協(xié)調(diào)的綜合的創(chuàng)新能力，同時(shí)更關(guān)注工程實(shí)踐，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，因此CDIO工程教育模式是提高大學(xué)生的創(chuàng)新和動(dòng)手能力、推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及加強(qiáng)學(xué)生參與交流與合作能力的有效途徑。

2基于CDIO模式的材料力學(xué)教學(xué)大綱設(shè)計(jì)

CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。材料力學(xué)課程既包括專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，又強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力的提升，根據(jù)這一教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的教學(xué)大綱如表1所示。

3改革方案設(shè)計(jì)

3.1教學(xué)內(nèi)容的改革

對于傳統(tǒng)教學(xué)中的基本概念、原理和方法，我們在教學(xué)中應(yīng)該重視，可為了拓寬學(xué)生的視野和運(yùn)用力學(xué)知識(shí)建模的能力，我們又應(yīng)該對教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的理論、新的學(xué)科、新的計(jì)算工具和計(jì)算方法、新的試驗(yàn)方法不斷涌現(xiàn)，在教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)增加這方面的介紹和練習(xí)，可以拓寬和增強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)解決實(shí)際工程的能力。此外，學(xué)生普遍對繁瑣的理論推導(dǎo)缺乏熱情，因此有必要在教學(xué)中加入實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)或模型演示環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與實(shí)踐的結(jié)合，從而提高學(xué)生對力學(xué)課程的興趣。

3.2教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)思考，如何加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力，如何實(shí)現(xiàn)“在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中實(shí)踐”？顯然單純的課堂教學(xué)很難實(shí)現(xiàn)這些目的。首先，材料力學(xué)應(yīng)把課堂教學(xué)與案例教學(xué)或現(xiàn)場教學(xué)結(jié)合起來，并配合一定形式的課堂討論。這樣學(xué)生就能比較生動(dòng)地、直觀地去學(xué)習(xí)基本理論，并且可以明確學(xué)習(xí)的目的性。例如：彎曲問題可以在施工現(xiàn)場結(jié)合梁的配筋布設(shè)講解；組合變形可以在實(shí)驗(yàn)室用模具演示教學(xué)等等。

另一方面，CDIO教育理念重視個(gè)人能力及技能的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作與交流，因此可以在教學(xué)過程中開展分組專項(xiàng)研討。專項(xiàng)研討任務(wù)以小組為單位，每組3~5人，讓學(xué)生到施工現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合工程實(shí)際確定材料力學(xué)研討主題，然后針對工程實(shí)際問題建立力學(xué)模型，通過小組探討解決工程問題，從而鍛煉學(xué)生收集信息、主動(dòng)獲取新的知識(shí)、解決問題和創(chuàng)新的能力。再一方面，還可以在教學(xué)過程中開展自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

在教學(xué)手段上也應(yīng)結(jié)合新技術(shù)、新方法的發(fā)展，在傳統(tǒng)的板書基礎(chǔ)上，融入PPT、flash動(dòng)畫、仿真數(shù)值模擬等教學(xué)手段。一方面加強(qiáng)學(xué)生對傳統(tǒng)力學(xué)知識(shí)的理解，另一方面，新的教學(xué)手段可以豐富教學(xué)內(nèi)容，貼近工程實(shí)踐，拓寬學(xué)生的視野。例如：PPT相對于板書，可以發(fā)揮信息量大的優(yōu)點(diǎn)，讓學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)完成更多的課上練習(xí)；Flash動(dòng)畫可以在課堂上展現(xiàn)一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者工程實(shí)際現(xiàn)象，這有助于學(xué)生對抽象力學(xué)概念的理解等等。

4課程評(píng)價(jià)體系改革

課程的考核評(píng)價(jià)體系和考核方法主導(dǎo)著學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和方向，其改革必須匹配材料力學(xué)課程的CDIO教學(xué)大綱，起到引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)開展專業(yè)能力鍛煉的目的。材料力學(xué)課程成績包括三部分：書面理論考試、匯報(bào)答辯、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，權(quán)重為0.4、0.4、0.2。書面理論考試主要以基本概念、基本理論、基本技能為主。匯報(bào)答辯要求學(xué)生對小組研討專項(xiàng)做成PPT，圖文并茂的在講臺(tái)上向老師和同學(xué)做報(bào)告，并回答老師和同學(xué)對改組項(xiàng)目提出的問題，考核重點(diǎn)在：調(diào)研的充分性、CDIO綜合能力的展現(xiàn)性、技術(shù)和理論的結(jié)合度、團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力等方面。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要體現(xiàn)自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的選題調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、實(shí)物開發(fā)和交流評(píng)比等環(huán)節(jié)。

5結(jié)束語

基于CDIO的材料力學(xué)教學(xué)模式著手改革課程體系和教學(xué)模式、創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)手段、調(diào)整教學(xué)考核體系，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)思考動(dòng)力、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流能力、加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力，讓學(xué)生“在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中實(shí)踐”。

參考文獻(xiàn)

［1］李為虎.一種工科理論力學(xué)教學(xué)模式的構(gòu)思與實(shí)踐[J].力學(xué)與實(shí)踐，2010（3）:126-127.

［2］李庚英，趙曉華，熊光晶.土木工程材料CDIO模式的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].高等工程教育研究，2009（5）.

［3］林建.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）.

［4］胡志剛，任勝兵，吳斌.構(gòu)建基于CDIO理念的一體化課程教學(xué)模式[J].中國高等教育，2010（22）.

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【關(guān)鍵詞】土木工程;特點(diǎn);未來發(fā)展

土木工程是當(dāng)今時(shí)代不可或缺的重要組成部分，它是人們在認(rèn)識(shí)世界和改造世界過程中有意識(shí)地構(gòu)建出的能為人所使用的，符合人們各種需求的事物。當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，各種配套的工程需要隨之建立起來;而人民生活水平有所提升，對各種建筑的需求也在不斷發(fā)生著變化，從最初的要求高質(zhì)量到現(xiàn)在要求更加適應(yīng)現(xiàn)代人的生活，土木工程也在隨著人們的需求不斷向前進(jìn)步。土木工程現(xiàn)今已經(jīng)成為人們生活中的重要組成部分，成為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活的基礎(chǔ)。當(dāng)前的土木工程與土木工程最早誕生時(shí)已經(jīng)是完全不同的兩個(gè)概念，現(xiàn)代的土木工程呈現(xiàn)出一些新的特點(diǎn)和趨勢。

一、土木工程概述

土木工程是一個(gè)系統(tǒng)的學(xué)科，也是一門涵蓋面極廣的學(xué)科。從字面上來講，這里的土木可不僅僅是指土和木，而是泛指一切與建筑有關(guān)的項(xiàng)目。傳統(tǒng)的土木工程學(xué)科包含的內(nèi)容較多，所有涉及建筑的工程都可以納入到土木工程中去。隨著時(shí)代的發(fā)展和學(xué)科的細(xì)化，很多原本屬于土木工程范疇的內(nèi)容已經(jīng)成為獨(dú)立的學(xué)科。

既然土木工程以“土木”命名，那么其最重要最核心的內(nèi)容還是與建造有關(guān)，它是主要以設(shè)計(jì)、施工和結(jié)構(gòu)等等為研究對象，與之相關(guān)聯(lián)的其他學(xué)科包括了相關(guān)的工程管理、力學(xué)等等。土木工程本身可以大致分為道橋工程和建筑工程兩類，這里的建筑工程是狹義的建筑工程，水利工程并不在其中，而是與土木工程層級(jí)相同的概念。

二、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)

當(dāng)前的土木工程呈現(xiàn)出下面的一些重要特點(diǎn)：

信息化。當(dāng)前的時(shí)代說是計(jì)算機(jī)的時(shí)代毫不夸張，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于人們生活的每一個(gè)角落，發(fā)揮著重要的作用。土木工程也不例外，最為社會(huì)建設(shè)中重要的活動(dòng)之一，計(jì)算機(jī)技術(shù)對于土木工程的影響是巨大的。信息化的設(shè)備和系統(tǒng)將過去設(shè)計(jì)、管理、信息交流活動(dòng)變得更為便捷，將大量從事上述活動(dòng)的人員從繁重的工作中解放出來，大大提升了工作效率，也進(jìn)一步提升了土木工程的效率。

綠色環(huán)?；鹘y(tǒng)的土木工程僅僅以人們的需求為第一要?jiǎng)?wù)，舒適和安全是人們首要考慮的因素和目標(biāo)。而進(jìn)入了新世紀(jì)以后，人們對土木工程的綠色環(huán)?；絹碓街匾暎呶廴?、高能耗的工程也逐漸被人們所摒棄。

管理制度的進(jìn)步。傳統(tǒng)的土木工程忽視工程管理活動(dòng)，工程往往沒有系統(tǒng)的管理體系，體現(xiàn)出的管理特點(diǎn)較為混亂，也無法滿足時(shí)代的需求。而先進(jìn)，建筑企業(yè)越來越重視管理活動(dòng)，并且管理朝著信息化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。

各種智能材料和智能設(shè)備的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大量的智能材料和智能設(shè)備應(yīng)用在土木工程項(xiàng)目中去，給人們帶來了很大的便捷，也給維護(hù)檢測帶來了很多的方便。不過，當(dāng)今這些智能材料和設(shè)備的成本還過高，還無法大范圍廣泛應(yīng)用。

三、土木工程未來發(fā)展

根據(jù)現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)，土木工程的未來發(fā)展將會(huì)呈現(xiàn)出下面的一些趨勢：

首先，綠色環(huán)保不僅會(huì)成為土木工程的主題，其在土木工程中起到的作用將會(huì)超越人們的需求，排在僅次于工程質(zhì)量的重要位置。人們當(dāng)今已經(jīng)意識(shí)到了生態(tài)環(huán)境因?yàn)槿藗兏脑焓澜绲幕顒?dòng)已經(jīng)被極大地破壞了，未來的土木工程還會(huì)以綠色環(huán)保作為主題，更加符合國家生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略要求，也更加符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

其次，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用將會(huì)給土木工程更多領(lǐng)域帶來革新，技術(shù)上也會(huì)不斷地進(jìn)步?？茖W(xué)技術(shù)是不斷向前發(fā)展的，未來的計(jì)算機(jī)將會(huì)更加智能，自動(dòng)化也是未來計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢。在未來土木工程建設(shè)中，將會(huì)出現(xiàn)更多的自動(dòng)化場景，將人們從繁重的勞動(dòng)中解放出來，大大提升工作效率。

最后，土木工程將會(huì)不斷地在空間和地域上擴(kuò)展。未來的土木工程將會(huì)不限于在地面上，將會(huì)在半空中或者是水面上發(fā)展。這時(shí)因?yàn)槌擎?zhèn)化的發(fā)展使得城市人口越來越多，城市的土地卻是固定的，未來的土地會(huì)越來越緊張，人們只能向上發(fā)展而無法肆意地向周圍發(fā)展。未來越來越多的既高又安全的建筑會(huì)矗立在土地上，也會(huì)出現(xiàn)在海洋中，甚至有可能會(huì)向著地下發(fā)展，形成立體的土木工程體系。

四、結(jié)語

之所以說土木工程是時(shí)代的縮影，是因?yàn)橥聊竟こ淌侨藗冇幸庾R(shí)地對客觀世界進(jìn)行的改造，而人們對客觀世界的改造所呈現(xiàn)出的正是時(shí)代的特色。因此我們說土木工程的特點(diǎn)是緊隨時(shí)展的潮流和特點(diǎn)的。我們要分析現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，就要對時(shí)代的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢有一定的了解。在未來，社會(huì)發(fā)展會(huì)朝著綠色、智能、信息等等的特點(diǎn)發(fā)展，土木工程也會(huì)因此變得更加注重綠色環(huán)保、更加智能化、與信息化的結(jié)合也將更為緊密。

參考文獻(xiàn)

[1]丁大鈞，蔣永生.土木工程總論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

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一、變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)

（一）課堂設(shè)計(jì)以往的土木工程概論課程教學(xué)都是以老師講解為主，雖然多媒體教學(xué)已取代了傳統(tǒng)的板書教學(xué)，但單純的幻燈片放映模式，純理論的講解，讓學(xué)生上課極易產(chǎn)生疲勞感，不能很好地帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。針對上述問題，可以從以下幾個(gè)方面對課程進(jìn)行設(shè)計(jì)：1.實(shí)踐教學(xué)在理論教學(xué)中加入實(shí)踐課時(shí)，將部分認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)調(diào)劑到概論的教學(xué)計(jì)劃中，這樣老師可以利用課堂多媒體教學(xué)手段展示工程實(shí)例的內(nèi)容，使學(xué)生直觀感受土木工程的偉大，激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性；2.互動(dòng)式教學(xué)每一堂課都可以創(chuàng)設(shè)一些問題，在老師的引領(lǐng)下，由學(xué)生來回答，讓學(xué)生參與到課堂中來；3.合作教學(xué)對于一些比較簡單的的章節(jié)，比如，土木工程防災(zāi)與減災(zāi)，可以讓學(xué)生主講，老師補(bǔ)充的方式進(jìn)行授課，這樣通過大量查閱資料，不僅加強(qiáng)了學(xué)生的自學(xué)意識(shí)，也能更好掌握本章知識(shí)點(diǎn)，也給學(xué)生提供了一次展示自己的機(jī)會(huì)；4.視頻教學(xué)在課堂中可以放一些視頻，比如世界最高建筑迪拜塔修建視頻，通過視頻，學(xué)生不僅可以了解建筑設(shè)計(jì)、施工、管理等方面的知識(shí)，而且可以感受土木工程的偉大，幫助培養(yǎng)期專業(yè)意識(shí)。

（二）改革考核辦法傳統(tǒng)的土木工程概論考試都是以閉卷方式進(jìn)行，而且大多是對基本概念的考查，這樣容易出現(xiàn)學(xué)生考前死記硬背的現(xiàn)象，限制了學(xué)生的思維，不利于學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展。結(jié)合本校土木工程概論課堂教學(xué)，我認(rèn)為，土木工程概論的考試可以分期中、期末兩次進(jìn)行，期中重點(diǎn)考查學(xué)生對概念的掌握情況，期中考試可以采取課堂競答、當(dāng)堂計(jì)分的方式，在一個(gè)輕松愉悅的環(huán)境中進(jìn)行，這樣新穎的考試方式可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣。期末考試可以采取論文或報(bào)告的方式進(jìn)行，題目可以靈活多樣，在課程結(jié)束時(shí)提交。

二、加強(qiáng)校企合作，建立一支優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

土木工程概論這門課程因其包含的內(nèi)容比較寬泛，所以對授課教師的專業(yè)素養(yǎng)要求相對較高，這就要求我們建立一支優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)來共同承擔(dān)土木工程概論教學(xué)，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量與優(yōu)勢。這個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員可以由學(xué)校專業(yè)教師及企業(yè)資深人士共同組成，學(xué)校專業(yè)教師可以主講各自專業(yè)方向的內(nèi)容，企業(yè)資深人士實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)較足，可以安排做一些專業(yè)方面的講座，以此加深學(xué)生對土木工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)。

三、對學(xué)生進(jìn)行職業(yè)生涯規(guī)劃指導(dǎo)

土木工程概論是大一新生入學(xué)后接觸到的第一門專業(yè)課，這之前，學(xué)生對土木工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)并不多，往往在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)迷茫，所以在概論這門課程中可以適當(dāng)?shù)卦黾訉W(xué)生職業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并盡早規(guī)劃自己的大學(xué)學(xué)習(xí)及生活。

四、結(jié)束語

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【關(guān)鍵詞】土木工程；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

（1）土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是關(guān)系到整個(gè)建筑的質(zhì)量與安全的關(guān)鍵，尤其是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性已經(jīng)成為土木工程考慮的首要因素?，F(xiàn)代社會(huì)，建筑行業(yè)蒸蒸日上的發(fā)展對于建筑的質(zhì)量與安全的要求越來越嚴(yán)格，因此，要保證土木工程的質(zhì)量與安全，必須要重視土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性。

（2）土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到施工單位施工水平的高低。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是工程的前期準(zhǔn)備，也是關(guān)鍵所在，前期設(shè)計(jì)工作質(zhì)量不高，將會(huì)導(dǎo)致后期的施工過程不能順利進(jìn)行，嚴(yán)重的會(huì)引起施工中的不安全事故的發(fā)生，威脅到了施工人員的生命安全，并增加了建筑成本，影響到整個(gè)建筑的質(zhì)量水平。

（3）土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也關(guān)系到國家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展與人們的生命安全。土木建筑工程是國家的基礎(chǔ)事業(yè)，關(guān)系到國家的整體發(fā)展情況，只有做好土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能保證整個(gè)工程達(dá)到國家建筑業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

二、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問題的解決措施

（1）設(shè)計(jì)詳細(xì)的圖紙。土木結(jié)構(gòu)主要是體現(xiàn)在土木圖紙中，同時(shí)也是施工時(shí)的重要依據(jù)。一旦圖紙出現(xiàn)問題，就會(huì)影響到整個(gè)土木的施工。所以，設(shè)計(jì)土木圖紙的土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)的按照規(guī)范完成，不能盲目的為了追求速度而將標(biāo)注省略。與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)圖紙的過程中，對于所出現(xiàn)的復(fù)雜之處、細(xì)微之處要進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注，以免在日后的土木工程施工過程中出現(xiàn)一些較為麻煩的情況。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)圖紙結(jié)束后，應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真的檢查，認(rèn)真的審核出圖紙中是否存在一些錯(cuò)誤。如若有，則應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行改正，避免一些不必要的損失。

（2）設(shè)計(jì)內(nèi)力組合。內(nèi)力組合是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，要在調(diào)整結(jié)構(gòu)抗震系數(shù)的基礎(chǔ)上加以科學(xué)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)件材料的強(qiáng)度要大于未考慮抗震要求時(shí)的材料強(qiáng)度。若是以普通抗震設(shè)計(jì)材料強(qiáng)度對抗震系數(shù)加以計(jì)算，那么在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程中要對系數(shù)加以調(diào)整。經(jīng)過全面的抗震系數(shù)調(diào)整，提高土木工程結(jié)構(gòu)的抗震能力。

（3）嚴(yán)格的遵循設(shè)計(jì)規(guī)范。在當(dāng)前土木業(yè)迅速發(fā)展的今天，如若想保證土木行業(yè)能夠健康發(fā)展，則要求土木商必須嚴(yán)格遵守土木行業(yè)方面的法律法規(guī)，按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行活動(dòng)。這就對土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師提出了很高的要求，即作為一名土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，不但要認(rèn)真的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的規(guī)章制度，也要按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以此來促進(jìn)建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向著規(guī)范化的方向發(fā)展，避免在土木過程中發(fā)生一些安全問題。

三、提高土木工程結(jié)構(gòu)安全性的方法

（1）從管理上保證設(shè)計(jì)的安全性。房地產(chǎn)開發(fā)人員在選擇設(shè)計(jì)單位時(shí)，一定要選擇有保障、實(shí)力較強(qiáng)以及管理先進(jìn)的設(shè)計(jì)單位。因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)單位一般具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)他們也具有先進(jìn)的管理理念，并且設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)都較高。因此，這樣可以在設(shè)計(jì)中更好的提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。

（2）對相應(yīng)的理論進(jìn)行完善和提高。在設(shè)計(jì)中要對相應(yīng)的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行完善和提高，即要求對一些概念性設(shè)計(jì)有比較深入的了解，并在此基礎(chǔ)上保持設(shè)計(jì)思路的清晰。所以，現(xiàn)在的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了保證結(jié)構(gòu)安全性的主要設(shè)計(jì)思路。

（3）在設(shè)計(jì)中做到準(zhǔn)確全面。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該使用科學(xué)化和系統(tǒng)化的管理對整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)分，這樣有助于將設(shè)計(jì)的子項(xiàng)目逐一進(jìn)行完善和審核，也可以保證在設(shè)計(jì)中不會(huì)遺漏任何項(xiàng)目和計(jì)算內(nèi)容。然而，許多設(shè)計(jì)事故多是由于設(shè)計(jì)中某一項(xiàng)目或計(jì)算參數(shù)的遺漏造成的。因此，在設(shè)計(jì)中對整個(gè)過程進(jìn)行細(xì)致而嚴(yán)格的管理、監(jiān)控和審核就很有必要。

（4）注重對設(shè)計(jì)文件的說明。設(shè)計(jì)文件的說明主要是對施工人員的操作提供指示，設(shè)計(jì)者應(yīng)該注重說明的表述要既簡單又準(zhǔn)確，這樣才能使不同素質(zhì)施工人員都能了解設(shè)計(jì)的內(nèi)容。尤其在復(fù)雜的設(shè)計(jì)中更應(yīng)該注意文件的說明，以保證在施工中結(jié)構(gòu)的安全性和設(shè)計(jì)的安全預(yù)期方向一致。

四、設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)業(yè)務(wù)水平，嚴(yán)格設(shè)計(jì)過程的管理

對土木工程的設(shè)計(jì)人員的選用，應(yīng)選擇綜合素質(zhì)高的，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)比較豐富且有責(zé)任感的人員，以保證其土木工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。并應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的理論學(xué)習(xí)，尤其應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法的學(xué)習(xí)，并熟練掌握，同時(shí)不斷更新知識(shí)體系，使自己所掌握知識(shí)和水平保持在這個(gè)領(lǐng)域的前沿水平。對于設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)過的數(shù)據(jù)，應(yīng)認(rèn)真核對。

在進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該要堅(jiān)持安全第一的原則，只有以安全為前提促進(jìn)企業(yè)的全面發(fā)展，才能保證建筑設(shè)計(jì)和施工的經(jīng)濟(jì)性。提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)知識(shí)和能力，并要求遵守安全設(shè)計(jì)規(guī)范，同時(shí)提高土木工程設(shè)計(jì)人員識(shí)別質(zhì)量安全的能力，以確保每一個(gè)建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的安全性。以建筑物的安全為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上節(jié)約成本。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是以保證建筑安全性和經(jīng)濟(jì)性為根本的，只有將二者綜合起來考慮，才能實(shí)現(xiàn)安全性和經(jīng)濟(jì)性的和諧統(tǒng)一。

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篇5

關(guān)鍵詞：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；土木工程；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；

作者簡介：徐明(1972—)，男，黑龍江大慶，博士，研究員級(jí)高級(jí)工程師，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心副主任，主要研究方向?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)技術(shù)

1土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)

土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)具有行業(yè)的特殊性。

(1)空間體量巨大。土木工程的服務(wù)對象是建筑物、橋梁、隧道，一般體量巨大?，F(xiàn)在世界最高的建筑物高度超過800m，橋梁的最大跨度達(dá)1991m，超高層建筑物的單根柱子、單根樁基的承載能力上萬噸。進(jìn)行這些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實(shí)體實(shí)驗(yàn)幾乎是不可能的，即使是縮尺實(shí)驗(yàn)，也存在實(shí)驗(yàn)構(gòu)件及加載設(shè)備體量大、實(shí)驗(yàn)環(huán)境惡劣、實(shí)驗(yàn)費(fèi)用高的問題，限制了學(xué)生的參與。

(2)施工周期長。土木工程的建設(shè)周期一般比較長，世界最高建筑物———迪拜塔的建設(shè)歷時(shí)6年，通常一幢普通的住宅樓施工工期也需要1年以上。由于時(shí)間的限制，學(xué)生的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)無法得到工程建設(shè)全過程的體驗(yàn)。

(3)工程參與方多。土木工程存在不同的建設(shè)參與方(建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方等)，在學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中，往往只能體驗(yàn)其中某一方的工作，無法從不同參與方的視角去感受和經(jīng)歷工程。

(4)危險(xiǎn)性高。土木工程實(shí)驗(yàn)很多是破壞性試驗(yàn)，并且是脆性破壞，具有一定的突然性，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的安全問題十分突出。同時(shí)，由于施工現(xiàn)場工序復(fù)雜、人員眾多，而很多學(xué)生又缺乏施工經(jīng)驗(yàn)和對危險(xiǎn)源的判別能力，這使得很多施工單位在安排學(xué)生的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)存在顧慮。

(5)實(shí)驗(yàn)難度大。在土木工程的實(shí)驗(yàn)中，災(zāi)害環(huán)境(如臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)、地震、滑坡和泥石流等)的模擬設(shè)備造價(jià)高(大型地震模擬振動(dòng)臺(tái)的造價(jià)上億元、大型風(fēng)洞的造價(jià)幾千萬元)。災(zāi)害環(huán)境實(shí)驗(yàn)難度大、危險(xiǎn)性大、費(fèi)用高。

為解決土木工程傳統(tǒng)理論教學(xué)與學(xué)生工程化培養(yǎng)之間的矛盾，拓展實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)的深度和廣度，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的緊密結(jié)合，特別是進(jìn)行災(zāi)害環(huán)境對土木工程影響的分析、解決重大工程的防災(zāi)問題，盡可能減少實(shí)驗(yàn)成本和潛在危害，東南大學(xué)在課堂理論教學(xué)、原有實(shí)體實(shí)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，利用專業(yè)的仿真軟件，采用多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，構(gòu)建了具有高度真實(shí)感、直觀性和精確性的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，作為實(shí)體實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)的有益補(bǔ)充和創(chuàng)新［1－5］。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)

早在2005年“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”與2006年“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”國家精品課程建設(shè)期間，東南大學(xué)就開始組建土木工程計(jì)算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，此后結(jié)合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”及“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”幾門國家精品課程和其他相關(guān)課程的建設(shè)，又相繼成立了土木工程施工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、土木工程管理信息化等實(shí)驗(yàn)室。2013年通過資源整合，依托國家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，成立了東南大學(xué)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。

中心面向土木工程、建筑學(xué)、交通工程及其他相關(guān)專業(yè)，形成了“三層次、四模塊、五結(jié)合”的教學(xué)體系。

(1)三層次：按照人才培養(yǎng)需求與教學(xué)規(guī)律，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)訓(xùn)練、提高訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練；

(2)四模塊：按專業(yè)知識(shí)體系與工程實(shí)踐規(guī)律，搭建土木工程設(shè)計(jì)、施工、管理、創(chuàng)新實(shí)踐4個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；

(3)五結(jié)合：與理論課程相結(jié)合、與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、與科研項(xiàng)目相結(jié)合、與實(shí)際工程相結(jié)合、與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合。

其中，四模塊的18門實(shí)驗(yàn)課程支撐8門專業(yè)主干課程與12門實(shí)體實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程，輻射其他16門專業(yè)課程，基本覆蓋了土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課。

2.1土木工程結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)虛擬仿真模塊

模塊主要包括：(1)基本構(gòu)件虛擬仿真、樓蓋設(shè)計(jì)虛擬仿真及單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)虛擬仿真等基礎(chǔ)訓(xùn)練層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；(2)建筑結(jié)構(gòu)抗震虛擬仿真、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)虛擬仿真、大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)虛擬仿真及橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)虛擬仿真等提高訓(xùn)練層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；(3)復(fù)雜結(jié)構(gòu)虛擬仿真、基于MTS混合實(shí)驗(yàn)、大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火虛擬仿真等創(chuàng)新訓(xùn)練層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”、“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”與“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”這3門國家級(jí)精品資源共享課的重要建設(shè)內(nèi)容。

結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目充分體現(xiàn)了CDIO(conceive-design-implement-operate)的工程教育理念［6－7］，是從工程的構(gòu)思到概念設(shè)計(jì)，再進(jìn)行仿真分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對概念設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最后按優(yōu)化后結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的全過程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)。

以特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“基于MTS系統(tǒng)混合模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”為例，傳統(tǒng)的建筑物抗震防災(zāi)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是對整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的，由于整體實(shí)驗(yàn)成本較高且實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)場地和實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排緊張。為了提高實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)際效果和設(shè)備的有效利用，將結(jié)構(gòu)的大部分替換為數(shù)值子結(jié)構(gòu)并采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真，而只有小部分結(jié)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行足尺實(shí)驗(yàn)(見圖1)。仿真實(shí)驗(yàn)具有參數(shù)可調(diào)、實(shí)驗(yàn)方案可擴(kuò)展、不存在硬件損耗的特點(diǎn)，能夠加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解；實(shí)體實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)可靠、直觀性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力。采用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的手段，可以有效提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。同時(shí)，實(shí)時(shí)混合實(shí)驗(yàn)作為目前最先進(jìn)的抗震防災(zāi)實(shí)驗(yàn)手段之一，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)術(shù)水平。

2.2土木工程施工虛擬仿真模塊

該模塊主要包含基本施工技術(shù)虛擬仿真、復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真及關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析3部分。基本施工技術(shù)虛擬仿真主要包括土方、樁基礎(chǔ)、模板、鋼筋工程等施工過程的虛擬仿真，是模塊的基礎(chǔ)訓(xùn)練部分；復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真主要是針對超高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)、大跨橋梁結(jié)構(gòu)等典型工程施工全過程的虛擬仿真，向?qū)W生介紹最新的施工技術(shù)和復(fù)雜工程的施工組織，它是模塊的提高訓(xùn)練部分；關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析部分主要針對全新的施工技術(shù)，通過對施工過程中關(guān)鍵部分的仿真分析，確保施工的順利和安全，它是模塊的創(chuàng)新訓(xùn)練部分。

以典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“大跨橋梁結(jié)構(gòu)施工虛擬仿真”為例，該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以銅陵長江大橋工程為案例，與中鐵大橋局集團(tuán)和柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司合作完成。對該工程的施工全過程進(jìn)行了虛擬仿真，包含樁基礎(chǔ)施工、沉井施工、主塔施工、鋼桁梁吊裝施工、斜拉索施工等子系統(tǒng)(見圖2)。通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解大跨斜拉橋施工的主要步驟、施工工藝、技術(shù)措施等。

2.3土木工程管理虛擬仿真模塊

該模塊包含工程項(xiàng)目管理、工程造價(jià)管理、工程合同管理和工程管理BIM綜合4個(gè)部分。傳統(tǒng)的信息技術(shù)類課程教學(xué)模式比較注重信息系統(tǒng)管理知識(shí)的介紹和基礎(chǔ)軟件操作，但是存在信息技術(shù)類知識(shí)體系在不同部分之間的割裂問題，使學(xué)生難以形成結(jié)構(gòu)化、模塊化的專業(yè)信息技術(shù)能力和素質(zhì)。土木工程管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對傳統(tǒng)課程設(shè)置模式進(jìn)行了改革，根據(jù)多學(xué)科對信息技術(shù)的應(yīng)用需求，注重學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)，形成信息技術(shù)類實(shí)驗(yàn)課程平臺(tái)。

以典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“工程管理BIM綜合虛擬仿真”為例，該項(xiàng)目根據(jù)給定的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)(包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等)方案、相應(yīng)的城市規(guī)劃條件以及有關(guān)的地理環(huán)境數(shù)據(jù)，從施工單位、設(shè)計(jì)單位或咨詢單位的角度進(jìn)行項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)方案的多維可視化仿真(見圖3)，并利用BIM模型進(jìn)行輔助施工管理，包括項(xiàng)目的日照分析、建筑能耗分析、綠色建筑評(píng)價(jià)、建筑體量計(jì)算等。

2.4土木工程創(chuàng)新實(shí)踐虛擬仿真模塊

本模塊主要分為基于創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的虛擬仿真和基于學(xué)生參加科技競賽的虛擬仿真兩部分，以滿足學(xué)生課外研學(xué)課程的需要，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)CDIO的工程教育理念。學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目的要求，利用已學(xué)的專業(yè)知識(shí)，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，然后運(yùn)用仿真分析軟件進(jìn)行模型計(jì)算分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對模型設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，完成實(shí)體模型的制作，將制作好的模型進(jìn)行加載或讓其完成特定功能。通過本模塊實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，可以加深學(xué)生對各類結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計(jì)分析的理解和認(rèn)識(shí)，使學(xué)生在知識(shí)運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等方面得到全面提升［8－9］。

以典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”為例(見圖4)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)并制作創(chuàng)新結(jié)構(gòu)模型，以反映學(xué)生的力學(xué)概念、結(jié)構(gòu)概念和創(chuàng)新思維。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目鼓勵(lì)節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新思路，旨在通過指導(dǎo)學(xué)生對結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)、基本構(gòu)件受力狀態(tài)、空間結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn)、典型工程案例分析等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生勤于觀察與思考，并動(dòng)手制作結(jié)構(gòu)模型的能力，使學(xué)生能夠從結(jié)構(gòu)整體上把握建筑物的結(jié)構(gòu)體系及受力特點(diǎn)，并通過學(xué)習(xí)報(bào)告、制作模型及加載體驗(yàn)的方式提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

3教學(xué)特色

3.1依托優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心長期堅(jiān)持實(shí)體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)和虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)相結(jié)合，通過國家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的規(guī)劃，完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并將學(xué)生實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的學(xué)時(shí)數(shù)比例由總學(xué)時(shí)的19%增加到25%。中心依托國家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，與理論教學(xué)緊密結(jié)合，進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)，有力地支撐了6門國家精品課程、5門國家級(jí)精品資源共享課程和1門國家級(jí)視頻公開課的建設(shè)，提升了課程建設(shè)和專業(yè)建設(shè)的水平。2013年，土木工程專業(yè)以優(yōu)秀成績第4次通過住建部高等教育土木工程專業(yè)評(píng)估委員會(huì)的評(píng)估，在2012年的全國學(xué)科評(píng)估中，東南大學(xué)土木工程學(xué)科名列全國第三。

3.2來源于科研項(xiàng)目，面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中心依托“國家預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)中心”、“混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等國家和部省級(jí)科研基地，不斷地將最新科研成果轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過把科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，把科研方法融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，向?qū)W生傳授科研理念、科研文化、科研價(jià)值，使學(xué)生了解科技最新發(fā)展和學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)，激發(fā)科研興趣，啟發(fā)科研思維，培養(yǎng)科研道德，提升學(xué)生科學(xué)研究和科技創(chuàng)新能力。

3.3來源于工程實(shí)踐，面向工程實(shí)踐能力培養(yǎng)

中心的大量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來自于真實(shí)的工程實(shí)例，是以實(shí)際工程為背景，解決工程實(shí)際問題為目標(biāo)的“實(shí)戰(zhàn)型”項(xiàng)目。通過真實(shí)項(xiàng)目的演練，指導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和實(shí)踐能力，為社會(huì)輸送合格的“來之能戰(zhàn)”的畢業(yè)生。

已將典型重大工程轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)例有：

(1)山東博物館屋蓋薄壁箱型結(jié)構(gòu)虛擬仿真；

(2)廣州南站大跨空間結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力虛擬仿真；

(3)廣州白云機(jī)場復(fù)雜鑄鋼節(jié)點(diǎn)虛擬仿真；

(4)潤揚(yáng)長江大橋大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真；

(5)深圳大運(yùn)會(huì)體育館鋼結(jié)構(gòu)安裝施工虛擬仿真；

(6)滬通長江大橋橋梁沉井施工全過程虛擬仿真。

3.4面向防災(zāi)減災(zāi)，開展災(zāi)害虛擬仿真

現(xiàn)代土木工程的最大威脅來自于各種自然災(zāi)害和人為災(zāi)害———地震、臺(tái)風(fēng)、海嘯、火災(zāi)、爆炸、泥石流等。各種災(zāi)害因其巨大的時(shí)空尺度而難以再現(xiàn)，因其復(fù)雜的生成原因而無法重復(fù)，所以要借助現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行演示。中心依托云計(jì)算中心每秒37萬億次峰值浮點(diǎn)計(jì)算能力，運(yùn)用大型虛擬仿真分析軟件，開展地震、臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)及爆炸等災(zāi)害的模擬，提升學(xué)生防災(zāi)意識(shí)和減災(zāi)水平。

篇6

關(guān)鍵詞：土木工程；智能材料；應(yīng)用

前言

隨著人們對土木工程質(zhì)量和使用功能的要求不斷提高，包括光纖、壓磁、壓電、記憶合金等各種智能材料在土木工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，有效解決了土木工程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度變化以及形變等問題，有關(guān)智能材料的研究越來越受到世界各國研究人員的重視。

1 智能材料的概念

有關(guān)智能材料（Intelligent material）目前在世界范圍內(nèi)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的概念，但通常來說，智能材料就是指本身具備感知外部和內(nèi)部環(huán)境的變化，對之進(jìn)行分析、處理、判斷，并采取一定的措施進(jìn)行適度響應(yīng)的智能特征的材料。在土木工程領(lǐng)域，智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料后的第四代材料。

2 智能材料的特點(diǎn)

在土木工程中，智能材料根據(jù)其功能特點(diǎn)的不同可分為感知材料和智能驅(qū)動(dòng)材料兩大類，其中感知材料就是自身可感知外界環(huán)境或內(nèi)部刺激的材料，而智能驅(qū)動(dòng)材料是指當(dāng)外界環(huán)境因素或內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)可對這種變化做出響應(yīng)或驅(qū)動(dòng)的材料。總體上來說，智能材料主要有七個(gè)功能，即：（1）感知功能：可對外界或內(nèi)部的刺激進(jìn)行監(jiān)測和識(shí)別；（2）反饋功能：將監(jiān)測到的內(nèi)容傳輸、反饋；（3）信息識(shí)別和積累功能：對反饋的信息進(jìn)行識(shí)別和記憶；（4）響應(yīng)功能：對外界和內(nèi)在變化進(jìn)行及時(shí)、靈活的響應(yīng)；（5）自診斷功能：對于信息進(jìn)行診斷、分析；（6）自修復(fù)能力：按照設(shè)定的方式對故障進(jìn)行修復(fù)；（7）自適應(yīng)能力：在外部刺激消除后可自行恢復(fù)到原狀態(tài)?？梢?，智能材料可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的自我監(jiān)控、診斷、檢測、修復(fù)和適應(yīng)等各種功能，實(shí)際工程中，要想實(shí)現(xiàn)這么多功能一般需要多種智能材料的組合來達(dá)到目的。

3 智能材料在土木工程中的應(yīng)用

土木工程中應(yīng)用的常見智能材料有光導(dǎo)纖維、壓電材料、壓磁材料、形狀記憶合金等等。

3.1 光導(dǎo)纖維

光導(dǎo)纖維簡稱光纖，是一種纖維狀的光通信介質(zhì)材料，普遍用于各種高要求的通信傳輸中，具有傳輸速度快、無信號(hào)衰減、并行處理能力強(qiáng)、信息容量大等多種優(yōu)點(diǎn)。在土木工程中，可充分利用光導(dǎo)纖維的特點(diǎn)，將其用于監(jiān)測、傳感以及信息遠(yuǎn)距離傳輸?shù)龋壳拜^成熟的做法是將光纖埋置于混凝土結(jié)構(gòu)中，作為傳感原件，以實(shí)現(xiàn)對混凝土結(jié)構(gòu)的監(jiān)測、診斷、分析等功能。眾所周知，混凝土結(jié)構(gòu)具有抗拉強(qiáng)度較差、鋼筋易銹蝕等缺點(diǎn)，而且在大體積混凝土澆筑過程中由于結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差較大容易出現(xiàn)溫度裂縫，此時(shí)通過光纖作為傳感元件即可實(shí)現(xiàn)對混凝土內(nèi)外溫差的監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)內(nèi)外溫差高于設(shè)計(jì)要求時(shí)，光纖可及時(shí)將信息反饋給管理人員，實(shí)現(xiàn)即時(shí)報(bào)警，以便及時(shí)采取措施控制內(nèi)外溫差，提高混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

3.2 光導(dǎo)纖維的應(yīng)用

光導(dǎo)纖維由外包層與內(nèi)芯構(gòu)成，是一種纖維狀光通信介質(zhì)材料，該材料采用先進(jìn)的信息傳輸技術(shù)起初用于通信傳輸系統(tǒng)，由于作為信息載體的光子在速度與容量上高于電子，因此得到較為迅速的發(fā)展。光子所具有的高并行處理能力與高信息率，潛力在信息容量與處理速度得到充分發(fā)揮。光纖材料在監(jiān)測、傳感及信息遠(yuǎn)距離傳輸?shù)确矫娴玫綉?yīng)用，將光纖作為傳感元件埋入傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)中針對結(jié)構(gòu)方面各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測、診斷、控制、預(yù)報(bào)及評(píng)價(jià)等功能，而且將形狀記憶合金等驅(qū)動(dòng)元件埋入，有機(jī)結(jié)合信息處理系統(tǒng)與控制元件，使混凝土結(jié)構(gòu)具有智能功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)自我診斷與修復(fù)。在土木工程結(jié)構(gòu)診斷及主動(dòng)控制地震響應(yīng)中，光纖材料一直作為設(shè)計(jì)傳感器的一種比較理想的材料，我國目前也已將其用于檢測評(píng)定三峽大壩。

3.3 壓電材料

壓電材料是指受到壓力作用時(shí)會(huì)在兩端面間出現(xiàn)電壓的晶體材料。在土木工程領(lǐng)域常將其用做對結(jié)構(gòu)振動(dòng)、形變等進(jìn)行感知的元件，當(dāng)前，對于壓電材料的研究主要集中于實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主動(dòng)控制中，這也是未來的發(fā)展趨勢。工程實(shí)際中常用作建筑物對噪聲的主動(dòng)控制、靜變形控制的傳感器，以及對建筑物結(jié)構(gòu)安全性、健康狀況進(jìn)行監(jiān)測和評(píng)定等。

3.4 壓磁材料

在土木工程中，常用的壓磁材料包括磁流變材料和磁致伸縮智能材料等。磁流變材料的工作原理是在外加磁場的作用下，磁流變液懸浮體系的流變性能發(fā)生變化，且當(dāng)磁場強(qiáng)度高于臨界場強(qiáng)時(shí)，磁流變體迅速由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，因此可在電視塔、超高層建筑以及大跨度橋梁中可利用壓磁材料的這一性質(zhì)實(shí)現(xiàn)對地震的半自動(dòng)控制，將地震對建筑物的破壞大幅降低。此外，磁致伸縮材料由于具有較強(qiáng)的磁致伸縮效應(yīng)使其在電磁和機(jī)械之間可進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)換，在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用前景被廣泛看好。

3.5 形狀記憶合金

形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的一種智能合金材料，在將其形狀改變后，在一定的條件下其形狀記憶效應(yīng)可被激發(fā)出來，產(chǎn)生強(qiáng)大的回復(fù)應(yīng)力和回復(fù)應(yīng)變，同時(shí)形狀記憶合金也具備較強(qiáng)的能量傳輸儲(chǔ)存能力，因此在土木工程中可將其置于結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的自我診斷、增加材料的韌性和強(qiáng)度等，在結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、裂縫、損傷以及受到外界振動(dòng)影響時(shí)，較大部分的能量都可被形狀記憶合金吸收并耗散掉，因此增加了結(jié)構(gòu)的安全可靠性，最常用的是利用其這一優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對地震作用的被動(dòng)控制，工程實(shí)踐中，將形狀記憶合金安置于結(jié)構(gòu)層間、底部或建筑物四角等受地震力作用較大部位，實(shí)現(xiàn)對地震能量的吸收和消耗。

4 結(jié)束語

綜上所述，各種智能材料在土木工程中得以廣泛應(yīng)用，對于提高土木工程的安全性、適用性、耐久性具有極為重要的意義，同時(shí)由于智能材料本身具備的自動(dòng)監(jiān)控、傳感、修復(fù)、自適應(yīng)等能力對于發(fā)展主動(dòng)式智能建筑具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，對于改變傳統(tǒng)建筑的使用功能和抵御地震、颶風(fēng)等自然災(zāi)害的能力具有重要作用，當(dāng)前在我國智能材料的研究和應(yīng)用還處于相對落后的局面，但相信隨著人們對智能材料的認(rèn)識(shí)越來越深，更多的智能材料將被用于土木工程領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1]張亞東.智能材料在土木工程中的應(yīng)用研究[J].科技資訊，2011（30）：49.

[2]黃浦時(shí).關(guān)于智能材料在土木工程建設(shè)中的研究[J].數(shù)字化用戶，2013（11）：27.

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【關(guān)鍵詞】土木工程；信息化；實(shí)施構(gòu)架；思考

1、土木工程系信息化的概念

所謂的土木工程，主要是指一些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目和土還有水以為文化相關(guān)，包括這些項(xiàng)目的計(jì)劃、修建、還有后期的維修保障工作。在我國，主要是指橋梁、公路、建筑、水利、公路、碼頭、港口等主要建設(shè)行業(yè)。這些，對于我國經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和發(fā)展，具有重要的影響作用。但是，由于受到各種因素的影響和各種條件的制約，我國的土木工程行業(yè)的發(fā)展水平，還處于比較落后的層次。這種情況，對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型，都會(huì)產(chǎn)生十分不利的影響。而且，社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，也必將受到影響。所以，在此，我們要對土木工程信息化進(jìn)行探索。

所謂土木工程信息化，就是通過對計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)還有自動(dòng)化技術(shù)的合理有效利用，幫助土木建設(shè)的施工作業(yè)進(jìn)行信息化處理。這樣，傳統(tǒng)的土木工程的施工方式還有手段技術(shù)等都可以得到改變和提高。通過土木工程信息化，可以幫助技術(shù)手段還有方式都實(shí)現(xiàn)信息化。這樣，有利于土木工程質(zhì)量得到很大的提高，工作效率也可以得到顯著提高。

2、土木工程信息化實(shí)施過程中的注意事項(xiàng)

土木工程的信息化，不是一朝一夕可以完成的，是不可能一蹴而就的。這項(xiàng)工作，是長期的、復(fù)雜的。所以，在推進(jìn)的過程當(dāng)中，要根據(jù)實(shí)際情況，逐步推進(jìn)，不能操之過急。在進(jìn)行土木工程信息化的過程當(dāng)中，要注意四個(gè)方面：

第一，要充分利用現(xiàn)有的技術(shù)和資源，通過對計(jì)算機(jī)技術(shù)還有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，改變傳統(tǒng)的土木工程建設(shè)的方式，幫助土木工程的施工建設(shè)時(shí)間聯(lián)通共享。這樣，就可以使得資源的利用效率得到顯著的提高。通過這種方式，可以極大的促進(jìn)土木工程有關(guān)方面的服務(wù)。

第二，要建立嚴(yán)格的檢查監(jiān)督制度，實(shí)現(xiàn)土木工程建設(shè)的過程透明化。通過信息公開，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督，政府監(jiān)督等方式，使土木工程建設(shè)透明、高效、廉潔。這樣，不僅可以使得工程的質(zhì)量得到保證，也可以幫助建設(shè)管理部門對自身的管理水平進(jìn)行提高，有利于市場環(huán)境的公平。

第三，要通過對信息技術(shù)的有效利用，形成土木工程企業(yè)的優(yōu)勢。通過對信息技術(shù)的有效利用，增強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力。在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)背景之下，經(jīng)濟(jì)全球化的步伐已經(jīng)不可阻擋，我國經(jīng)濟(jì)想要獲得更好的發(fā)展，變得更加強(qiáng)大，就離不開和世界的緊密聯(lián)系。通過土木工程信息化，可以幫助我國的相關(guān)企業(yè)，走出國門，參與到國際競爭，時(shí)間國際間發(fā)展。

第四，通過對土木工程行業(yè)的發(fā)展，可以幫助我國其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。要知道，土木工程行業(yè)，是我國的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，在經(jīng)濟(jì)構(gòu)成中間，占據(jù)有很大的一部分比重。所以，帶動(dòng)土木工程行業(yè)的發(fā)展，必然也就會(huì)促進(jìn)其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這樣，就可以培育我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)又一個(gè)增長點(diǎn)。這樣，就會(huì)極大的促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，增強(qiáng)我國的國際競爭力。

3、實(shí)現(xiàn)土木工程信息化的措施

3.1、推進(jìn)土木工程信息技術(shù)的發(fā)展

首先，需要建立一個(gè)土木工程信息網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)部分組成。一個(gè)部分是局域網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)部分是公眾網(wǎng)絡(luò)。公眾網(wǎng)絡(luò)，是為了實(shí)現(xiàn)土木工程信息的全國范圍內(nèi)的共享。局域網(wǎng)絡(luò)，主要的服務(wù)對象是企業(yè)和具體的某一個(gè)工程。這樣，就可以幫助提供遠(yuǎn)程的信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息的共享還是有傳播。其次，是信息的接收功能。信息的接收，要分兩種情況。一種，是手持式的接收，這種方式的移動(dòng)性相對來說，比較強(qiáng)，服務(wù)起來的效果也比較好。另外一種，臺(tái)式的接收。這種方式，相比較起來，移動(dòng)不夠靈活。所以，總的來說，以后的發(fā)展方向，應(yīng)該是移動(dòng)式終端的發(fā)展。再其次，是有關(guān)信息傳遞。土木工程信息化的重中之重，就是對信息的傳輸。想要進(jìn)行信息的傳輸，就需要將土木工程的一系列有關(guān)數(shù)據(jù)變成現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)可以辨別的數(shù)據(jù)，要對各種信息的格式和標(biāo)準(zhǔn)做出明確的規(guī)定和明確。最后，是信息的交互還有集成。這一點(diǎn)，主要就是開發(fā)出一個(gè)可供信息整合還有傳播的平臺(tái)。

3.2、發(fā)展土木工程信息化學(xué)科

由于土木工程和信息技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了交叉地帶，因此，就需要對這一交叉地帶產(chǎn)生的學(xué)科進(jìn)行發(fā)展。這門學(xué)科，主要以土木工程方面的信息技術(shù)作為基礎(chǔ)，通過對社會(huì)上一些資源的整合和利用，促進(jìn)土木工程信息化的發(fā)展。

3.3、土木工程信息化產(chǎn)業(yè)

在對土木工程進(jìn)行信息化的過程之中，一定會(huì)產(chǎn)生很多廣泛而強(qiáng)烈的影響。其中，最重要的一個(gè)方面就是，在對土木工程進(jìn)行信息化的過程之中，對與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，必然會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。這種影響，首先，體現(xiàn)在對于土木工程技術(shù)方面。對于土木工程技術(shù)而言，土木工程信息化，必然會(huì)使得建設(shè)過程中間的流程和方法得到改變，這樣，才能夠提高工程的效率還有質(zhì)量。另外，對于通過土木工程信息化而產(chǎn)生出來的新的技術(shù)服務(wù)行業(yè)，必然會(huì)承擔(dān)土木工程中間很多的任務(wù)，包括土木工程信息的一系列有關(guān)任務(wù)。還有，土木工程信息化的發(fā)展，必然會(huì)改變現(xiàn)有的人才培養(yǎng)方式，改善法制環(huán)境。最后，土木工程信息化，會(huì)促進(jìn)政府的監(jiān)管力度，促進(jìn)市場的有效有序運(yùn)行。

總而言之，土木工程信息化是極其重要的，對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有極其重要的意義。我們一定要排除萬難，保證其得到實(shí)現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工技術(shù)；關(guān)系

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、土木工程的基本概念

土木工程的含義十分廣泛，其所包含的內(nèi)容比較多，一切與水、土等有關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都能歸納于土木工程中。例如：道路建設(shè)、水利工程建設(shè)等。土木工程隨著時(shí)代的發(fā)展，其逐漸形成一種獨(dú)立的學(xué)科，具有綜合性，既包含了工程地質(zhì)勘察和工程力學(xué)等知識(shí)，又包含了建筑材料和建筑經(jīng)濟(jì)等內(nèi)容，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。土木工程是我國現(xiàn)階段重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一，其是社會(huì)生產(chǎn)和生活中必不可少的項(xiàng)目，能夠滿足人們的物質(zhì)需求，為人們提供更為舒適的生活環(huán)境，具有重要的意義。

二、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對于土木工程結(jié)構(gòu)而言其設(shè)計(jì)目標(biāo)首先就是對建筑的安全負(fù)責(zé)，即保證建筑的主體可以滿足使用要求，并符合安全性需求。一般房屋結(jié)構(gòu)是由板、梁、墻、柱、基礎(chǔ)或直線形構(gòu)件和桿、拱、殼等直線桿件或曲線、曲面形構(gòu)件組成。梁是工程結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件，它承受板傳來的壓力及梁的自重，通常水平放置。梁按截面形式分為：矩形梁、T形梁、倒T形梁、Z形梁、空腹梁等。柱的概述：柱在工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力，主要承受梁傳來的壓力以及柱的自重。墻的長、寬兩方向尺寸遠(yuǎn)大于其厚度，荷載作用方向與墻面平行，其作用效應(yīng)為軸壓力，有時(shí)還可能有彎矩。這樣就要求做到以這些小點(diǎn)來注重土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問題。

隨著市場經(jīng)濟(jì)的加快，城市建設(shè)迅猛發(fā)展，隨著逐漸出現(xiàn)的鱗次櫛比的高樓大廈，日益規(guī)劃的高樓大廈，逐漸擴(kuò)大的城市規(guī)模，城市人口隨之急劇膨脹，越來越多的發(fā)達(dá)城市不同程度上出現(xiàn)了土地資源緊張、生存空間不足、交通堵塞、生態(tài)平衡遭到破壞和環(huán)境逐步惡化、基礎(chǔ)設(shè)施落后等問題，這些稱之為“城市病”，嚴(yán)重影響了人類居住的舒適度，對社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展形成制約，成為現(xiàn)代城市發(fā)展的主要障礙。這樣以來，建筑的經(jīng)濟(jì)性也在土木工程中占據(jù)了主要的地位。由此，土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就不得不對安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合性評(píng)估，并以二者的平衡為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)施。這種設(shè)計(jì)需求是在市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必然要求。

在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該著重注意以下幾個(gè)方面：（1）結(jié)構(gòu)計(jì)算，在這里我們講的是，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)形式是條形基礎(chǔ)，在確定基礎(chǔ)底面寬度時(shí)，依據(jù)的是地基承載力的設(shè)計(jì)值（新規(guī)范稱之為特征值），即b≥N/（f-rh）。h對于內(nèi)墻、外墻取值不一樣，不少計(jì)算書中誤認(rèn)為是一樣的。r應(yīng)是基礎(chǔ)底面以上土的“平均重度”，r=20kN/m3，而學(xué)生常誤取為基礎(chǔ)底面以上“土的重度”。我們要嚴(yán)格分清其中的概念。（2）土建施工圖的重要性，平面圖與立面圖、剖面圖的配合建筑施工圖關(guān)鍵是平面圖、立面圖和剖面圖之間圖示內(nèi)容一致，且相互補(bǔ)充。有的時(shí)候可能是因?yàn)槌醮卫L制內(nèi)容復(fù)雜的建筑施工圖，我們的設(shè)計(jì)者由于疏忽，沒有全局觀察，造成平立剖面圖的表達(dá)不一致。所以我們要做到各圖所注的標(biāo)高、尺寸、定位軸線等在每張圖紙上都要認(rèn)真核對無誤，這個(gè)作為一項(xiàng)基本要求，要求在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中務(wù)必落實(shí)做好。（3）結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)中我們要注意場地類別對抗震等級(jí)的影響，抗震等級(jí)對于框架截面設(shè)計(jì)的影響很大。一般情況下根據(jù)房屋高度和設(shè)防裂度從抗震規(guī)范中直接查出抗震等級(jí)，但對于“場地類別為Ⅰ類時(shí)，除6度外，可按表內(nèi)降低1度所對應(yīng)的抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計(jì)算要求不應(yīng)降低”。當(dāng)采用Ⅰ類場地時(shí)，抗震計(jì)算的抗震等級(jí)與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)不一樣。我們做到結(jié)構(gòu)計(jì)算清楚明白，施工圖紙的清楚明確，同時(shí)我們也要注意場地類別對抗震等級(jí)的影響。

三、土木工程施工技術(shù)研究背景

在土木工程不斷發(fā)展至今，已經(jīng)取得了不小的成效，但在當(dāng)前的工程建造過程中，由于各種因素的影響使得工程整體結(jié)構(gòu)損傷，甚至造成性能降低的情況。例如，2009年，上海市某地區(qū)的13層樓商品房，發(fā)生整體傾覆事故，造成人員傷亡和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。事后有關(guān)專家對事故造成的原因進(jìn)行整體分析，發(fā)現(xiàn)造成這棟13層建筑樓梯傾覆的原因是樓梯南側(cè)基坑開挖使樓梯兩側(cè)形成壓力差產(chǎn)土體水平位移，超出原有樁基的抗側(cè)能力，從而導(dǎo)致事故的產(chǎn)生。由此可見，工程工程中每一個(gè)細(xì)節(jié)的疏忽都可能導(dǎo)致工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量，也顯示出土木工程施工技術(shù)的重要性。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被運(yùn)用到實(shí)際的施工過程中，例如深基坑支擋技術(shù)的使用，有效的解決了高層建筑的質(zhì)量問題。在深基坑技術(shù)中樁帽支檔作為其主要的運(yùn)用，需要應(yīng)用在深度比較深的地基中，用于保障和固定土壤，增加其穩(wěn)定性。尤其是在一些土質(zhì)相對疏松的地區(qū)，必須強(qiáng)制使用深基坑支檔技術(shù)，再輔助以澆灌定性技術(shù)加固臨時(shí)支架，使得承重墻和墻體內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)融為一體，對建筑起到更好的支撐作用，下面對一些新型創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行簡單的介紹：首先是樁基技術(shù)。現(xiàn)代建筑工程中普遍使用混凝土灌注技術(shù)，因?yàn)榛炷辆哂谐休d力強(qiáng)的特點(diǎn)，再加上底部、側(cè)部壓力水漿注入使的樁側(cè)、樁地四周的抗壓能力加強(qiáng)，有效地防止了位置偏離的危險(xiǎn)。另外，沉管樁、擴(kuò)底樁等新技術(shù)的使用有效的防止了打樁力度不勻造成的樁柱損壞以及打偏之后造成的安全隱患。其次是深基坑支護(hù)技術(shù)。土釘墻因?yàn)榫哂谐杀镜?、施工簡單的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在工程環(huán)境相對簡單的環(huán)境中。但是使用土釘墻時(shí)要注意土質(zhì)松軟的土地不能使用，以免造成安全隱患。連續(xù)墻主要應(yīng)用于工程操作相對嚴(yán)格的深基坑工程中，在高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)中，由于防水、防壓的建筑需要，外墻體一般采用封閉式的地下連接墻，這樣的墻體結(jié)構(gòu)能夠更好的起到穩(wěn)定的作用。最后是新型預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新，越來越被建筑機(jī)構(gòu)所重視，特別是在大型橋梁和大跨度建筑工程中的使用尤為重要。這項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力檢測技術(shù)正好相反，在使用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，要把預(yù)能力筋放置在或混凝土截面的外部，減小預(yù)能力摩擦損失。

四、土木工程施工技術(shù)與設(shè)計(jì)的協(xié)作分析

土木工程的施工技術(shù)與施工設(shè)計(jì)，兩者應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同的作用。因?yàn)?，在?shí)際的施工過程中，往往施工環(huán)境和施工設(shè)計(jì)中存在一定的差異，造成無法實(shí)現(xiàn)合理化施工。因此，在施工設(shè)計(jì)的過程中，就需要及時(shí)做出修改，并且進(jìn)行及時(shí)的更正。對于綠色的土木工程施工理念而言，需要重點(diǎn)強(qiáng)化綠色的理念。在施工的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該先進(jìn)行實(shí)地考察，明確施工環(huán)境的合理性，然后根據(jù)施工環(huán)境進(jìn)行綠色施工的設(shè)計(jì)。

1、土木工程施工技術(shù)在施工條件方面與設(shè)計(jì)的協(xié)作分析

施工設(shè)計(jì)很多時(shí)候憑借的是經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)閷τ谑┕さ脑O(shè)計(jì)師而言，已經(jīng)有過太多的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)足以拿過來進(jìn)行活學(xué)活用，從而保證了設(shè)計(jì)的進(jìn)度。但是，在施工方面，一定要對施工條件進(jìn)行實(shí)地考察，從而保證在施工的過程中，不會(huì)受到設(shè)計(jì)的影響。因?yàn)樵诤芏嗤聊竟こ痰氖┕み^程中，一些突然的狀況或者是環(huán)境的不合理設(shè)計(jì)，造成了在實(shí)際施工與設(shè)計(jì)施工有著很大的差異，這就造成了施工的阻礙，從而影響了整體的施工進(jìn)度。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)兩者的協(xié)作與統(tǒng)一，就一定要先對土木工程施工的條件進(jìn)行提前調(diào)查，并且將施工環(huán)境可能出現(xiàn)的一些意外情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而在遇到突事件的時(shí)候，也能夠合理地進(jìn)行安排。

2、土木工程施工技術(shù)在施工理念方面與設(shè)計(jì)的協(xié)作分析

如上文所闡述，針對現(xiàn)代的施工條件，更多的是需要采用綠色的施工技術(shù)以及施工方案。在進(jìn)行施工的過程中，設(shè)計(jì)方案中應(yīng)該能盡量采用綠色施工的措施，從而保證在施工過程中的順利進(jìn)行。由于現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程越來越快，造成了在一定程度上的阻礙。例如，在城市進(jìn)行施工的過程中，出現(xiàn)的噪聲污染以及沙塵污染，都會(huì)對周邊的人們生活造成影響。因此，為了能夠避免這樣的事情發(fā)生，需要提前進(jìn)行施工理念的設(shè)計(jì)，提倡綠色施工的設(shè)計(jì)理念，從而避免造成意外的損失。

結(jié)語：

總之，土木工程的施工與設(shè)計(jì)，兩者一定要保持一致性。設(shè)計(jì)是施工技術(shù)的先導(dǎo)，能指導(dǎo)施工的進(jìn)程。而施工技術(shù)則是設(shè)計(jì)的最佳體現(xiàn)，綠色的施工設(shè)計(jì)以及合理的施工設(shè)計(jì)，都能夠讓土木工程更加高效化。此外，要注重對于施工工程的質(zhì)量控制，強(qiáng)化建筑工程質(zhì)量控制，嚴(yán)格遵循在工程開工前就做好所有材料、設(shè)備、人員上崗、以及建筑工程場地周邊安全質(zhì)量隱患的查處工作；在工程施工過程中，建設(shè)方、承包方以及監(jiān)理方必須緊密地配合，嚴(yán)格杜絕工程施工過程中可能出現(xiàn)的一切安全隱患和施工質(zhì)量問題，切實(shí)強(qiáng)化做好建筑工程質(zhì)量控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]聶建國，丁然.基于桿系模型的鋼板外包式伸臂桁架-核心筒剪力墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法研究[J].土木工程學(xué)報(bào).2014（11）

篇9

關(guān)鍵詞：特點(diǎn)，問題，解決方法

中圖分類號(hào)：S969.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

土木工程施工項(xiàng)目是我國國家建設(shè)重要的一個(gè)組成部分。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，土木工程項(xiàng)目的工程量急劇增大。同時(shí)，土木工程施工項(xiàng)目也不再局限于常規(guī)化的地面施工。越來越多的高樓、地下隧道、地鐵等要求土木工程施工項(xiàng)目擴(kuò)展到高空、地下、水中等復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中去，給其提出了更高的要求。全新的理念、全新的材料、全新的技術(shù)，使土木工程業(yè)擁有良好的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)這也是挑戰(zhàn)。但是，我國大部分企業(yè)施工項(xiàng)目的管理方法仍然比較落后，土木工程施工項(xiàng)目的管理革新已經(jīng)迫在眉睫。所以，管理者應(yīng)正確面對土木工程施工項(xiàng)目中出現(xiàn)的問題，樹立全局意識(shí)，在土木工程施工項(xiàng)目建設(shè)的全過程中加強(qiáng)監(jiān)管針對存在的問題提出可行性對策，這對于促進(jìn)我國國家建設(shè)的順利進(jìn)行以及我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展有著十分重大的作用。

一、施工項(xiàng)目管理及其特點(diǎn)

施工項(xiàng)目管理是施工企業(yè)運(yùn)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)、理論和方法對施工項(xiàng)目進(jìn)行計(jì)劃、組織、監(jiān)督、控制、協(xié)調(diào)等全過程、全方位的管理，實(shí)現(xiàn)按期、優(yōu)質(zhì)、安全、低耗的項(xiàng)目管理目標(biāo)。施工項(xiàng)目管理的具體特點(diǎn)：一是施工項(xiàng)目的管理者是建筑施工企業(yè)。業(yè)主或監(jiān)理單位涉及到施工階段的管理仍屬建設(shè)項(xiàng)目管理。二是施工項(xiàng)目管理的對象是施工項(xiàng)目。由于施工項(xiàng)目的多樣性、固定性及龐大性特點(diǎn)，使施工項(xiàng)目的生產(chǎn)活動(dòng)與市場交易活動(dòng)交叉在一起，買賣雙方都投入生產(chǎn)管理，從而，施工項(xiàng)目管理的復(fù)雜性和艱難性是其他生產(chǎn)管理所不能比擬的

二、土木工程施工項(xiàng)目管理中存在的問題

傳統(tǒng)的土木工程施工項(xiàng)目管理方法已經(jīng)不能適應(yīng)新形勢的需要，存在著諸多問題。具體如下：

（一）缺乏法律意識(shí)合同管理失控

由于大部分土木工程施工項(xiàng)目的管理人員法律意識(shí)還不夠強(qiáng)，在簽訂施工合同時(shí)，不懂得保護(hù)自己的合法權(quán)益，從而簽訂下一些“不平等條款”。在簽訂合同之后，有些企業(yè)為了彌補(bǔ)“不平等條款”帶來的損失，不惜以損害工程質(zhì)量為代價(jià)。土木工程施工項(xiàng)目中涉及到大量建筑材料，一種建筑材料的質(zhì)量不合格，就會(huì)影響到整個(gè)工程的質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懙轿覈嗣竦纳?cái)產(chǎn)安全。所以，不完善的合同造成一些土木工程施工項(xiàng)目的施工方為謀利益、忽視質(zhì)量，也使得近些年來我國建筑方面的安全事故頻頻發(fā)生。同時(shí)，傳統(tǒng)的土木工程施工項(xiàng)目缺乏專業(yè)人員對合同進(jìn)行管理，這就造成在施工過程中，施工方隨意修改合同條款，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度以及施工質(zhì)量，同時(shí)給企業(yè)帶來法律風(fēng)險(xiǎn)。總而言之，大部分土木工程施工項(xiàng)目在開工前缺乏設(shè)計(jì)與規(guī)劃，缺乏完善的合同的支撐，這就給后期的建設(shè)帶來許多嚴(yán)重的問題。

（二）缺乏全面的工程監(jiān)理

傳統(tǒng)的土木工程施工項(xiàng)目只注重由工人按時(shí)完成既定的任務(wù)，但由于缺乏全面的監(jiān)理，使得工程質(zhì)量大打折扣。雖然有些土木工程施工項(xiàng)目設(shè)有專門的監(jiān)理人員，但是這些監(jiān)理人員并不具備相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，缺乏相關(guān)專業(yè)素養(yǎng)，法律意識(shí)以及合同意識(shí)相當(dāng)?shù)?，根本無法承擔(dān)起工程監(jiān)理這樣的重任。

（三）投標(biāo)管理不規(guī)范

建設(shè)資金不能有效地運(yùn)用到項(xiàng)目中去由于工程造價(jià)越來越低，施工企業(yè)為維持生計(jì)需要從項(xiàng)目抽取一定的資金，有的施工企業(yè)管理粗放，缺乏對項(xiàng)目的制造成本、利潤等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的正確分析，有的根本不知道現(xiàn)場該用多少錢才能把質(zhì)量優(yōu)良的工程建造起來，不管項(xiàng)目“肥瘦”都砍一刀，把有限的建設(shè)資金抽回企業(yè)本部，由此造成了工程資金缺口大，直接影響了工程項(xiàng)目的施工。

（四）科技含量低工程質(zhì)量差

目前大部分土木工程施工項(xiàng)目建設(shè)過程中仍然采用傳統(tǒng)的技術(shù)，缺乏高科技含量的技術(shù)使得一些工程建設(shè)效率極低，嚴(yán)重影響了工期。同時(shí)，缺乏創(chuàng)新在當(dāng)今社會(huì)是致命的缺陷，這就使得一些土木工程施工項(xiàng)目的品質(zhì)受到極大的限制。

土木工程的施工質(zhì)量關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全這樣重要的問題，是工程的核心所在?！巴聊竟こ淌┕ぶ写嬖诘馁|(zhì)量問題主要是：磚砌體縱橫墻不同步砌筑；鋼筋漏放，或鋼筋長度不夠；砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)不合理；鋼筋成形綁扎不正確等。我國近幾年不斷增長的建筑安全事故反映了我國一些土木工程施工項(xiàng)目完成質(zhì)量極差，嚴(yán)重影響了建筑物的正常使用以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

三、解決方法

（一）加強(qiáng)新材料的研發(fā)及使用加強(qiáng)新材料的研發(fā)力度，不但要增加建筑材料的品種，更要改善傳統(tǒng)材料的性能。例如，粘土發(fā)展為非牯土制品、粘土實(shí)心磚發(fā)展為空心磚；增加混凝土硬度、強(qiáng)度，使其更環(huán)保節(jié)能；提高鋼材的強(qiáng)度，增加其韌性。新材料的應(yīng)用必然會(huì)提高我國建筑的質(zhì)最、美觀性、舒適性，提高我國建筑領(lǐng)域在國際上的地位。

（二）強(qiáng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用強(qiáng)化計(jì)算機(jī)在十木工程領(lǐng)域中的運(yùn)用是必然趨勢，計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用必然會(huì)加速建筑業(yè)的大力發(fā)展。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)在土木工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，包括CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制圖，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)在材料檢測中的運(yùn)用，提高建筑產(chǎn)品的質(zhì)量，增加環(huán)境效益；運(yùn)用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)信息化管理，對施工過程中的人、財(cái)、物實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，保證信息暢通。

（三）創(chuàng)新管理技術(shù)，轉(zhuǎn)變運(yùn)營方式改變以往以手工操作為豐的生產(chǎn)方式運(yùn)用現(xiàn)代化的生產(chǎn)工具實(shí)現(xiàn)機(jī)械化建設(shè)。采用股份制形式，實(shí)現(xiàn)公司化、集團(tuán)化運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?yīng)，并且提高企業(yè)的市場競爭力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

四、小結(jié)

本文針對我國建筑工程質(zhì)量存在問題和隱患，提出了施工質(zhì)量全過程控制的理念，闡述了施工質(zhì)量控制的階段和措施，對指導(dǎo)工程實(shí)踐有一定的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 韓遠(yuǎn)祥. 建筑施工項(xiàng)目全面質(zhì)量管理分析[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè), 2009, (18)；

篇10

在建筑行業(yè)逐步發(fā)展的過程中，土木工程事故也隨之增多，這樣不僅帶來經(jīng)濟(jì)損失，也威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)，基于此，必須要逐步加強(qiáng)土木工程施工質(zhì)量，防止各種事故的發(fā)生。而質(zhì)量要想得到保證，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文就以此為中心，結(jié)合工作實(shí)際，對當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體措施進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；存在問題；措施

對于土木工程來講，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅能夠提升建筑整體施工水平，也能夠確保建筑物的安全性和質(zhì)量性。本文就結(jié)合當(dāng)前我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題進(jìn)行分析，并指出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體措施。

一、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到其今后的使用壽命和運(yùn)行狀況，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者一定要根據(jù)建筑物的整體情況科學(xué)設(shè)計(jì)，從當(dāng)前的情況來看，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存在著一定的問題，影響到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏牢固性。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件一定要有較強(qiáng)的承載力，且結(jié)構(gòu)物必須要具有整體的牢固性，這樣就能夠有效的防止結(jié)構(gòu)物局部出現(xiàn)破壞的時(shí)候影響到建筑物的整體性。但是從當(dāng)前的情況來看，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，整體的牢固性較差，結(jié)構(gòu)缺乏必要的冗余度和良好的延展性，這樣在發(fā)生災(zāi)難的時(shí)候就會(huì)帶來較大的損失。尤其在地質(zhì)較為復(fù)雜的情況下，土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也缺乏整體性，導(dǎo)致事故的發(fā)生。

其次，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性較差。對于土木工程來講，結(jié)構(gòu)的安全性至關(guān)重要，其具體表現(xiàn)在對結(jié)構(gòu)安全系數(shù)范圍的定位、結(jié)構(gòu)工程的耐久性設(shè)計(jì)、構(gòu)件承載力的安全性方面。而當(dāng)前我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對于安全等級(jí)的設(shè)計(jì)水平較低，這樣很容易留下安全隱患。

最后，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中構(gòu)造柱和承重柱的區(qū)分存在問題。對于磚混結(jié)構(gòu)的土木工程項(xiàng)目來講，構(gòu)造柱和圈梁的配合設(shè)計(jì)能夠有效的防止墻體出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，進(jìn)而提升房屋的抗震水平。而從當(dāng)前的實(shí)際情況來看，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中設(shè)計(jì)者混淆了構(gòu)造柱和承重柱的概念，將承重柱的設(shè)計(jì)方法直接應(yīng)用在構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)當(dāng)中，這樣就會(huì)影響到建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，影響到抗震性能，墻體裂縫以及沉箱等問題也會(huì)隨之出現(xiàn)。除此之外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員為了便于分析承重柱的受力情況，將其截面面積設(shè)計(jì)的較小，這樣在外力的作用下，梁體和柱體就會(huì)很容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

二、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施分析

上文中從三個(gè)簡要方面分析了當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題，這些問題的存在將會(huì)威脅到土木工程建筑物的穩(wěn)定性，必須要采取有效的措施加以解決。下面本文就對具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施進(jìn)行分析論述。

首先，在確保土木工程主體安全的基礎(chǔ)上提升設(shè)計(jì)的安全性。通常情況下，土木工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)是由板、柱、梁、墻以及基礎(chǔ)構(gòu)件和桿、拱等直線桿或曲面形構(gòu)件構(gòu)成的，每個(gè)組成結(jié)構(gòu)有自身的性能，在設(shè)計(jì)的過程中為了確保結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，一定要科學(xué)把握各種構(gòu)件的設(shè)置情況。梁是土木工程結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件，其主要是承受板傳來的壓力以及梁的自重，因此設(shè)計(jì)時(shí)通常水平放置。柱在土木工程結(jié)構(gòu)中承受的力主要是來自梁傳來的壓力以及其自重。而墻的長寬兩方向的尺寸大于其厚度，荷載的作用方向和墻面平行，這樣其作用效應(yīng)為軸壓力，有時(shí)可能是彎矩。在設(shè)計(jì)的過程中必須要充分的了解各不同構(gòu)件的受力情況以及其在整個(gè)結(jié)構(gòu)中的作用，注重土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)，才能夠更好地提升設(shè)計(jì)的安全性。

其次，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要符合實(shí)際需求。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，必須要重點(diǎn)注意以下幾個(gè)問題。

第一、從結(jié)構(gòu)計(jì)算的角度進(jìn)行分析。計(jì)算是設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，要想確保土木工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，一定要進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算，得出精確的數(shù)據(jù)。本文以條形基礎(chǔ)為例，進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)時(shí)，在確定基礎(chǔ)底面寬度的時(shí)候，主要依據(jù)地基承載力的設(shè)計(jì)值，即b≥N/（f―rh），其中，在對h取值的時(shí)候，內(nèi)墻和外墻是不同的，這一點(diǎn)要引起注意；r是基礎(chǔ)底面以上土的平均重度，r=20kN/m，對于數(shù)值的把握要準(zhǔn)確，這樣才能夠確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中數(shù)值計(jì)算的精準(zhǔn)度。

第二、要注意土木工程結(jié)構(gòu)截面的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)截面的設(shè)計(jì)過程中，必須要注重場地類別對于抗震等級(jí)的影響。通常情況下，土木工程項(xiàng)目中的房屋高度和設(shè)防烈度可以從抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中直接查出，但是當(dāng)場地類別為I類的時(shí)候，除了6度以外，可以根據(jù)表內(nèi)降低1度所對應(yīng)的抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施，但是不能夠降低相應(yīng)的計(jì)算要求。

最后，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要依靠現(xiàn)代化技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐步朝著信息化的方向發(fā)展，即利用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制或通信等技術(shù)手段提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，有效的促進(jìn)土木工程結(jié)構(gòu)施工的優(yōu)化完善，這是其今后設(shè)計(jì)的趨勢。

三、結(jié)束語土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到項(xiàng)目使用的安全性和運(yùn)行的可靠性，因此必須要注重關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題。本文結(jié)合工作實(shí)際，以土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作為中心，對其設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行簡要分析，并指出了幾點(diǎn)切實(shí)可行的設(shè)計(jì)措施，希望通過本文的論述，能夠?qū)窈笸聊竟こ探Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作起到一定的幫助作用，更好的提升設(shè)計(jì)的科學(xué)性，促進(jìn)土木工程項(xiàng)目整體質(zhì)量的提升。

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