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2023年度土木工程概括论文【五篇】

时间:2023-07-08 13:40:06 来源:晨阳文秘网

自20世纪90年代以来,我国土木工程建设进入了一个快速发展的时期,大量土木工程结构在长期使用过程中受到自然环境的侵蚀,其所用的建筑材料性能会随着时间推移而不同程度下降,导致土木工程结构的承载力不断下降下面是小编为大家整理的2023年度土木工程概括论文【五篇】,供大家参考。

土木工程概括论文【五篇】

土木工程概括论文范文第1篇

【关键词】土木工程;
荷载与结构设计;
设计方法

0.引言

自20世纪90年代以来,我国土木工程建设进入了一个快速发展的时期,大量土木工程结构在长期使用过程中受到自然环境的侵蚀,其所用的建筑材料性能会随着时间推移而不同程度下降,导致土木工程结构的承载力不断下降,使结构设计的安全性受到威胁。

1.土木工程结构的荷载

1.1土木工程设计以及与荷载的关系

在土木工程建筑中涉及到质量问题,经常会提及到是建筑物结构受到的荷载或作用力。对于实际的工程设计来说,荷载和作用力一般来说是不影响作用效应的计算和结构的本身,结构的荷载问题主要就是一个概念的问题,在我们国家,一般的情况下,结构的荷载指的是直接的作用力,而作用力有的时候并不是直接作用的,常常指的就是间接作用力,但是在国际上,还是有不少的国家对作用和荷载没有明确严格的区分,而是将两种作用力归为一种。

现在的土木工程的建造有几个主要的环节,是策划、设计、施工。其中最主要的环节之一就有设计,设计的范畴包括有结构的设计以及功能的设计。决定采用怎么样的形势的骨架可以将建筑物支撑起来,利用什么样的方式来抵御和传递作用力,在结构中选用那种材料来进行制造,在结构设计时每个部分的尺寸优势怎么样的来体现,这些都是结构设计时必需明确的。对于建筑物功能的设计,主要是实现工程建造的用途以及建造的目的是什么。工程的结构设计是要在工程的结构的适用性与外形美观、可靠性与经济之间,选择出一种合理的一种平衡。这样就可以使设计的结构可以建筑的各项功能得到用户的满意。在建筑工程结构里面所提到的可靠性,指的主要就是适用性、安全性以及耐久性,这些就是对建筑物质量的要求。

1.2土木工程荷载的分类

土木工程荷载的分类可以有两种。第一种分类是按着时间的变化来进行的,一共可以分为3个类别,它们又有永久的作用,偶然的作用,可变的作用。对于永久的作用来说,它是在设计的基准期之内量的值是不随时间的变化的,或者说与平均值相比较而言基本就是没有什么变化,所以可以忽略不计的。因此,对于永久荷载的统计时间参数跟规律是没有关系的。它的随机性主要表现在空间位置的变异上面,比如说土压力、水位不变的水的水压力、预加压力、结构自重、地基变形、钢材的焊接变形、混凝土收缩等等都是属于永久作用的。对土木建筑来说,这些是可以不考虑的。对于偶然作用,虽然它在设计的基准期之内出现的几率很少,有时就可能根本不会出现,但是,如果一旦出现,它的量能是很大的,对建筑物的损害程度就会很大;
由于这种偶然作用持续的时间非常的短。比如说龙卷风、地震出现的撞击力、爆炸力等等都可以认为是偶然的作用。可变的作用在设计的基准期之内量能值是随着时间变化的,而且它的变化与平均值相比不可以忽略。与时间参数有关系的就是可变作用的统计规律。又比如说雪荷载、波浪荷载、水位的变化的水压力、风荷载、人群荷载、房屋建造当中的楼面活荷载、路面桥梁结构上面的车辆荷载、积累的灰尘的荷载等等,这些都是属于可变的作用的。第二是按着结构的动力反应分类的,主要是由两大类,一个是静态作用,另一个是动态作用,静态作用对结构或者构件不产生加速度的,也可以说是产生的加速度基本忽略不计,比如说房屋的楼面活荷载等等。动态作用使得结构或者构件产生的加速度是不能够忽略不计的荷载。比如说地震、设备震动、行驶通过桥梁的车辆、火车通过轨道时的荷载等等。

2.土木工程结构的设计方法

2.1土木工程结构设计方法的发展情况

在现代社会,土木工程发展也得到不容忽视的发展。土木工程伴随着各种经验的积累,各种科学的不断深入研究,以及生产实践所得到的经验,土木工程结构的设计方法和理论知识也得到不断的发展,是土木工程设计方法也得到完善和提高。土木工程在设计方法上面经历从定值法到概率法的发展,主要表现的是有几个阶段,第一阶段是容许应力的设计法;
第二阶段是破损阶段设计法;
第三阶段是半概率、半经验极限状态设计法;
第四阶段就是近似概率的极限状态设计的方法。这些设计方法对土木建筑的设计都起到重要的作用。

2.2土木工程结构设计方法简介

近几年来看,我们国家的土木工程技术部门也开始编制和颁布了第一层次的土木工程结构可靠度的统一标准,还有就是第二层次的铁路土木工程结构、建筑土木工程结构、公路土木工程结构、港口土木工程结构还有水利水电土木工程结构的可靠度设计统一的标准。但是目前一些不同的土木工程结构设计的方法还是没有达到完全的统一。但是工程结构的可靠度设计标准规定,必须采用国际概率理论设计法。

3.荷载和结构、抗力的分析情况

3.1影响结构可靠性的因素以及它的随机性

影响土木工程结构可靠性的因素是很多种的,其中主要是由两个大的方面,一个方面就是土木工程结构本身对各种各样的作用效应的抵抗能力,另一个方面就是土木工程结构所受到的各种各样来自于外界的作用。施加在土木工程结构上面的各种各样的作用将在支座处产生反力,同时使得土木工程结构产生内力、变形、倾覆和滑移。内力包括弯矩、轴力、扭转以及剪力。影响着土木工程结构的抗力的几何参数,材料的性能和计算模式的精确性等等。

3.2土木工程结构的可靠度

土木工程结构的可靠度指的是什么呢,就是时间的问题,比如说时间是要在一定的范围之内,就是要求在一定范围之内的条件之下,可以完成的所预定的功能的一个概率,这样来看,土木工程结构的可靠度是结构可靠性的一个概率度量。换句话来说,也就是说对土木工程结构可靠性有着一种定量的需求。在各种的随机条件因素影响下,土木工程结构完成预定功能的能力是不可以预先就可以确定的,它存在着变数,只有是用概率来描述才可以。由于土木工程结构失效一般为小的概率,失效的概率对结构的可靠度的把握也就更加直接,就习惯于采用失效的概率来度量结构的可靠性。

4.结论

随着科学技术不断的提高发展,人类对土木工程的需要就会有更大的需求,尤其是对于那些林间小桥的建设,它的载荷和设计就会更显得主要,土木工程师要关注科技界新材料的应用,关注新材料对土木工程荷载与结构的关系。未来土木工程的发展随着科学的发展一定会有崭新的前途,我们期待着随着科学技术的发展,创新的建筑材料问世,在这些新材料、新技术的支持下,土木工程建设将发展的更加美好。

【参考文献】

土木工程概括论文范文第2篇

关键词:土木工程;

通识教育;

教师队伍

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1671-1297(2008)08-083-02

现代通识教育起源于古希腊亚里士多德倡导的自由教育。但由于工业革命的兴起和科学主义的发展,自由教育逐渐被专业教育所取代。在对专业主义的批判中,通识教育理念首先在专业主义最盛行的美国应运而生。随后经过近两个世纪的演变,逐渐形成了现代意义上的通识教育,并对许多国家和地区的高等教育发展产生了重要影响。通识教育在我国台湾和香港地区的研究与实践始于20世纪50年代,在我国内地的开展还处于起步阶段,很多问题需要研究和探讨。通识教育的教学内容涉及人文科学、社会科学和自然科学三大领域,土木工程学科作为自然科学学科之一,在有条件的学校开设相关内容的通识课程是对通识教育的丰富和完善。但课程内容如何设置、师资队伍如何组成等问题值得深入探讨和研究。

一、课程设置和课程内容

通识教育的两个重要特征就是课程的基础性和融合性。所谓基础性是指通识教育的整个体系都是精心策划的,目的是为了将基本理念、专业知识,以及专业或基本的技能相结合,培养学生的理解模式与能力。而融合性是指通识教育要将基础理论和专业知识与社会实践相结合。为体现以上特点,以土木工程学科为教学内容的通识教育课程可分为两类设置:一类是土木工程学科基础概论,另一类是土木工程与社会科学。

(一)土木工程学科基础概论

作为自然科学学科之一,土木工程学科有其独特的学科体系、研究对象和研究方法。该类课程主要介绍本学科中的最基础的概念、理论、方法和原理。具体包括:

1、导论。从宏观上介绍土木工程学科的学科体系、学科特点、研究对象与研究方法以及在国民经济中的地位和作用。

2、力学概论。力学是土木工程学科最基础的理论,包括理论力学、材料力学、结构力学和流体力学等。用最精炼的语言讲解最重要的概念和基本原理、各类力学之间的区别与联系、力学与其它科学之间的联系等。

3、工程材料与工程结构。工程材料是所有工程的微观组成,工程结构是土木工程的基础分析方法。主要介绍常用的工程材料、最主要的工程结构类型与结构分析方法、以及本内容与其他科学之间的联系等。

4、基础工程与建筑工程。主要介绍地基与基础的概念及相互关系、建筑工程类型、基础与建筑工程、建筑工程与工程结构等;

5、道路与桥梁工程。主要介绍道路的构成及其形式、桥梁工程的类型及桥梁技术等。

6、土木工程施工与管理。包括主要的施工技术与工艺、建设项目施工程序与法规、工程项目招标与投标、工程合同等。

以上第2部分到第4部分是从基础到微观再到宏观的安排,第5、6部分是专题。整个内容安排不仅体现了基础性和层次性,而且包括了土木工程学科的核心内容。作为整体,以上内容可以以一门课程开设。

(二)土木工程与社会科学

和其它学科一样,土木工程学科不可能独立于社会之外,必将和社会实践发生联系,土木工程学科的理论、方法和原理的最终目标是服务于社会。本部分内容考虑学科的交叉性,学科的最新发展动向,以及与人类社会最关心的问题发生联系,目的是开阔学生的视野,启发学生的思维,提高学生的综合能力与创新能力。这些可以通过一些专题来实现,具体有:

1、工程建设与环境协调。工程项目的建设一方面可以改善环境,而另一方面在其整个活动过程中对社会产生负面影响。本专题对各类工程在建设活动中对环境的可能影响进行分析,介绍工程建设与环境协调发展的办法与措施。

2、基础工程与未来发展。地下空间的开发利用是拓展人类生存空间的理想途径,将对人类的未来产生巨大影响。而地下空间开发的基础就是地下工程,包括隧道、地铁、地下街道等。本专题内容包括地下工程与交通建设,地下工程与城市综合开发、地下工程(包括基础工程)与人类安全等。

3、道桥工程与区域经济。道路与桥梁是交通运输的最基础的设施,道桥工程本身的建设对区域经济有直接贡献,而其最主要的贡献是作为区域之间的纽带,使资源得到有效的配置,提高资源的使用效率,从而推动区域经济发展。本专题包括道桥工程对交通运输的作用,从经济学的角度分析道桥工程与区域经济发展的关系等。

此外,工程结构与安全、土木工程与房地产开发等也可作为专题。

上述第一部分重点是介绍土木工程学科的基础性、科学性以及各基础之间的相互关系。第二部分重点是探讨土木工程学科的实践性以及与其它学科的交叉性、融合性等。两部分内容既可以作为一个整体教学,也可自成一体分开教学。

二、师资队伍的组成和培养

要将上述内容作为整体实现通识教育是一件十分困难的事。如下的问题是必须要考虑的:

(一)由谁来教

毫无疑问,由于内容的广泛性,一两个老师是不能很好地完成以上整个内容的教学任务的,必须成立专门的通识课程组。课程组的成员不仅要考虑学科的分布,而且要考虑教师的教学经验和实践经验。其中,第一部分内容的教学必须由具有丰富教学经验的教师担任,因为,只有深入理解一学科的精髓,才能更好地讲出学科的基础性和科学性,才能真正完成通识教育的基础性目标。第二部分内容的教学必须由具有较好实践经验的教师担任,因为实践性好的教师对学科的交叉性、学科的发展动态有较好的了解。主讲教师可以是教授、副教授,也可以是讲师。课程组不仅要讲授课程内容,更重要的是确定讲授内容,以及相互之间的协调。首先要设立总体目标,每部分内容都应以总体目标为导向来设定,从而构成一个完整的体系。

(二)教师队伍如何培养

通识教育对教师的要求是很高的,并非所有的教师都能胜任通识课程的教学。担任通识教育的教师首先要理解通识教育的内涵、目标及特点,然后是对所教授的内容有很深入的理解。而以上述土木工程学科为教学内容的通识教育,则还需要对所教授内容与其他相关内容之间的关系有深入的理解。这些都要有必要的学习和实践,需要有经验教师的传帮带。

(三)通识教育的教师如何定位

要完成好通识教育,担任通识教育的教师必须有相当大的付出,特别是课程组的组长。因此,给予通识教育的教师以较高的定位,是对他们较好的激励。当然,这是一个带有普遍性的问题。

三、结束语

(一)以土木工程学科为教学内容的通识教育课程可分为两类,一类是体现基础性的土木工程学科基础概论,另一类是体现交叉性的专题。两类课程既可以作为整体开设,也可以独立开设。

(二)教师队伍应成立通识课课程组,课程组的成员既要考虑学科的分布,而且要考虑教师的教学经验和实践经验。

(三)通识课程教师需要进行专门的学习或培训。课程的具体内容应由课程组教师认真讨论后确定,并不断修改完善。

参考文献

[1]张松涛,徐辉.通识教育的八个基本问题[J].浙江社会科学,2005,(4).

土木工程概括论文范文第3篇

关键词:土木工程概预算;实践教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)09-0013-03

“土木工程概预算”是土建类各专业的一门专业应用性课程,主要研究建筑产品的实物形态在其建造过程中投入与产出之间的数量关系,研究在价值规律指导下建筑产品造价的构成因素,涉及较广泛的经济理论、经济政策、施工技术及管理的知识,是一门综合性的技术经济学科。

本课程以建设工程定额应用为导向、以施工图预算的编制为主线。在阐述建设工程定额的组成和编制方法的基础上,重点介绍定额的应用、工程造价的计算和工程量计算规则,最后以一般土建工程施工图预算文件的编制为总结。随着我国工程造价管理制度不断完善,工程量清单计价模式的逐步推广,本课程的教学紧密结合新的计价规范,努力结合市场需求,坚持适用性强为原则,及时更新教学内容,改革实践教学,以适应行业市场的需求。

一、“土木工程概预算”课程建设现状

“土木工程概预算”(原“建筑工程概预算”)是石河子大学工程土木工程专业的专业必修课程,是土木工程专业的重要专业课程。从1998―2002年,将“建筑工程概预算”课程作为必修课在建筑工程专业开设,2002―2009年,随着学生就业途径的拓宽,工程造价管理作为学生就业的方向之一,“建筑工程概预算”课程作为必修课在土木工程专业开设,相关的师资力量也在不断壮大,由原先的2名主讲教师发展到3名主讲教师,相应的实践教学手段不断丰富:电算化软件课程开设;由主讲教师主编的用于指导学生电算的广联达软件的相关教材投入使用;结合实际工程的施工图纸,学生进行为期一周的本课程的课程设计; 2009年以后,由于2011年水利建筑工程学院新增道路桥梁专业,“建筑工程概预算”更名为“土木工程概预算”,成为石河子大学土木工程专业建筑工程方向和道路桥梁方向的一门主干专业必修课。目前,该课程理论总课时32学时,总学分2个学分,实践环节包括课程设计和毕业设计,其中课程设计时间为1.5周,毕业设计时间为2周。

二、“土木工程概预算”实践教学存在的问题

在2010年之前,本门课程在学院的名称为“建筑工程概预算”,主要面对土木工程专业学生在第七学期开设,前期36学时理论学时结束后,进行为期1周的课程设计,第八学期与工程概预算相关的毕业设计时间为2周。笔者在以往的教学过程中发现,为期1周的课程设计和2周的毕业设计环节中存在一些不足,主要体现在以下几个方面。

(一)课程设计时间紧迫,质量参差不齐

以往的课堂理论教学,教师基本以书本上的知识点结合书上极少的例题进行讲解,基本没有结合工程实际案例作为教学素材,学生通过课堂理论学习,对理论知识一知半解,课后作业资源极少,学生缺乏实践动手的机会,基本没有为课程设计奠定实践动手能力基础,因此学生在课程设计开始的一两天内,基本无从下手,教师费时费力,需要将学生从零动手基础引入课程设计,造成学生完成课程设计时间紧迫,课程设计质量参差不齐。

(二)课程设计资源匮乏,学生积极性不高

“建筑工程概预算”课程设计任务是,学生通过一周的课程设计,完成一个建筑工程的施工图预算,需要教师提供完整的建筑工程施工图纸作为课程设计资料,另外,还需要施工设计图纸中使用的图集、规范等配套资料。以往本课程的课程设计由主讲教师整理收集了三套完整的建筑工程的施工图纸及相关的配套资料,提供给学生进行施工图预算。对于一百多名学生,三套施工图纸及配套资料显得相当匮乏,在一定程度上影响了学生课程设计的积极性,课程设计的效果难以达到。

(三)课程设计环节孤立,未达到预期效果

本课程的课程设计与施工技术与组织课程设计联系紧密,通过本课程的课程设计,应做到学生通过概预算课程中的算量,为施工组织安排人力资源提供工程量数据,从而达到建立相关课程联系性,建立学生专业素质的效果。但是由于施工技术与组织课程在学院是第六学期开设,无法与本课程设计进行衔接,造成这两门课程设计之间孤立,使本课程设计未达到预期的效果。另外,施工图预算是进行工程招投标、工程项目管理的关键环节,以往的课程设计环节缺乏建立学生专业系统素质的思考,也造成未能达到本门课程设计的效果。

三、“土木工程概预算”实践教学改革的路径

经过多年教学和工程实践,本课程组教师在强化以实践能力为本位的实践性教学环节进行了思考与改革,创立了具有特色的实践教学体系。

(一)明确本课程实践教学目标

1.本课程实践教学是本专业学生建立专业系统素质的纽带。作为大学的专业学习,学生的主要任务除了完成单门课程的学习任务以外,通过大学四年的专业学习,建立系统的专业素质是十分重要的。本门课程是在第七学期开设,起着承前启后的作用。本课程的实践性与相关课程联系紧密,通过本课程实践教学,逐步加强学生对本课程体系整体系统性的培养,从而转化为学生实践、创新的综合能力及素质。一方面是对学生第七学期之前所学相关专业课程与本课程加强系统联系,另外一方面是对第八学期学生毕业设计做理论铺垫和实践动手能力的铺垫,具有重要枢纽的作用。

2.培养目标:重实践,强技能,夯素质。本课程学生所掌握技能是学生的就业方向之一,本专业学生的就业方向除了从事建筑、结构设计、施工管理以外,从事工程造价管理也是部分学生选择的就业方向之一。本着以“卓越工程师培养”为拓展培养目标,培养兼具技术、经济、管理、法律的复合型应用工程造价管理人才,是本门课程实践教学的重点教学目标[1]。

(二)实践教学内容设计与改革

1.实施土木工程概预算课堂与课后实践教学环节

改革。为了奠定学生实践动手能力的坚实基础,在2013―2014及2014―2015第一学年,在土木工程2010―1、3班和2011―1、2、3、4班实施了课堂和课后实践教学环节改革,其中包括“引实际工程进课堂”、“拿实际工程当作业”,不断丰富学生的实践经验。另外,在理论课阶段,鼓励学生通过网络进行课堂后的学习,教师与学生在网络上交流,在时间和空间上作为课堂教学的延展。

2.转换角色,课后学生收集实践教学基础资料,提高学生的动手能力。通过分析以往学生在实践动手能力方面欠缺的原因,加之学生宿舍及教室网络环境的改善,突破了以往必须有纸质资料作为教学资料的限制,课后学生完全可以通过网络查阅需要的资料:图集、定额、规范等,一方面解决了资料欠缺的问题,另外一方面,通过查阅资料,学生积极动手,提升思考能力,更加重要的是能够更进一步将所学的专业课程系统联系起来,这对于学生来说十分有益。

3.改革课程设计,丰富实践教学环节。实施了土木工程专业“土木工程概预算课程设计”的改革,即通过工程招投标环节模拟,主要侧重点在商务标投标现场的模拟。本次课程设计改革中,设置了一个实践教学改革实验班,本班通过一个小组编制工程标的、三个小组编制投标报价,在指导教师的辅助下,进行招投标现场的模拟。由于实验效果的原因,学生较非实验班学生看图仔细,在编制过程中,不断发现问题,互相讨论,分析问题,解决问题,达到甚至超出了本次实践教学改革的目的,效果良好。学生在组织招投标模拟现场的过程中,发挥主人翁精神,不断收集资料,使整体流程进展十分顺利,学生受益匪浅。通过本次实践教学改革,深深体会到,只有不断地探索努力,从不同的源头调动学生积极性,发挥学生的潜能,教学相长,效果十分显著[2-4]。

4.布置形式多样的作业。自土木2009级开始,课后作业形式多样化:对于理论知识的课后习题,教师将收集的电子版习题,通过网络发给学生练习;对于应用型知识的课后习题,采用实际工程的案例图纸作为作业,学生进行系统联系;另外结合身边的建筑物为作业案例,学生通过自己动手准备作业基础资料:动手量尺寸、找定额、翻图集,在综合能力的培养上奠定一定的基础。

(三)实践教学改革的途径

鉴于本门课程实践性强的特点,开辟适合本课程特色的实践教学改革途径,即通过课堂教学实例化――课后作业形式多样化――课程设计小组化、资源丰富化、环节增加场景模拟――毕业设计独立化――第二课堂丰富化的实践环节,分五步走强化实践教学模式[5]。此实践教学模式必须依托本课程建立的网络课程以及一类课程建设平台,为此模式顺利开展提供了大量的实践素材和丰富的实践资料,确保有充足的学习材料和提供空间上的保障。

1.课堂教学素材实例化,奠定实践理论基础。本课程的课堂教学,突破仅仅讲授单一理论知识的条例化,引入实际工程作为课堂素材。对于工程计量章节,结合实际工程图纸讲解、讨论分部分项工程计量规则,在很大程度上提高了学生学习积极性,并且在实例讲解的过程中,将本课程与工程经济、工程项目管理、房屋建筑学、钢筋混凝土结构等相关课程知识点进行衔接及梳理,构建学生对该课程体系的系统性。

2.课后作业形式多样化,加强理论知识学习。本课程课后作业的布置形式多样,不拘泥于课本或者固定习题,以开放性与实践性相结合为主要原则布置课后练习。作业内容主要考虑对课程基本理论加深理解与掌握。主要以实际施工图纸为主,辅以教师自编习题,让学生自己动手计算各个分部分项工程量。例如,主讲教师认为在土石方工程和砌筑工程学习完之后,可以自设一道综合案例让学生思考并动手练习,练习内容包括:土石方计量、砌筑基础计量、回填土计量及余土或缺土的计量。通过此综合例题,一方面可以加强学生对相关分部分项工程计量的理解,另一方面教师可根据学生的完成情况,了解学生对这些项目中的细节问题的掌握程度。同时,学生在完成作业的过程中,必须通过查找电子版的定额和图集来完成,此过程能够增加学生完成本门课程实践性练习的系统性,并提高学生主动查找资料和解决问题的能力。通过形式多样的课后作业形式,巩固课堂教学,强化实践教学基础,将课堂理论和实际问题相结合,发现问题,分析问题,解决问题,为实践能力奠定一定的基础。

3.课程设计环节设计与改革。课程设计小组化,提高学生积极性。将所有学生分成5―6人的小组,以小组为单位完成课程设计任务。构建小组时,小组长进行统一的安排组织工作,采用直线式管理。以5―6人的小组为单位进行课程设计,每个小组都有不同层次的学生,实现优势互补。小组成员互相合作,做到“任务有人算,人人有任务”。小组式的单位使成员各尽其责,将总体任务分解,让每个成员自行承担某一部分任务,互相合作完成,克服惰性,使每一个学生有主人翁的责任使命感,奠定实践动手能力。

课程设计资源丰富化,确保课程设计质量。克服以往由于只有三套完整施工图纸和相关纸质版图集、定额,学生做课程设计积极性不高,惰性大等缺陷,在2009―2011级土木工程专业“土木工程概预算”课程设计时,收集增加了大量的工程设计施工图纸,保证每一组使用独立的施工图纸,并且大大借助网络资源,借助本课程的网络课件和精品课程建设网站,保证施工图纸中所用图集、规范等相关资料充分,为学生课程设计扫清一切资源障碍,极大地提高了学生的积极性,很大程度上提高了课程设计质量,确保了课程设计效果。

课程设计环节增加招投标场景模拟,奠定实践动手能力。在小组式的计算工程造价的基础上,本课程的课程设计,增加了模拟实际工程招投标现场的工作情景环节。在理论教学任务即将完成时,本着自愿的原则,让学生成立一个招标小组,三个投标小组,在课程设计开始前20天左右的时间,由招标小组编制并发出招标公告,三个投标小组购买招标文件并在课程设计时间进行投标报价的编制,按招标文件中规定的日期提交投标文件。同时招标小组组织投标会议,进行投标现场模拟[6]。由于是学生自己组织模拟现场,使学生在很大程度上熟悉了招投标过程中工程造价管理在不同阶段的作用,并且加强了本专业学生整体专业素质,为今后毕业工作奠定了良好的基础。

4.毕业设计独立化,加强实践动手能力。毕业设计在课程设计的基础上,由单人独立完成一套施工图纸的施工图预算工作。此套图纸是在建筑方案确定基础上,学生自行设计结构部分,然后完成施工图预算工作,学生对自己设计的图纸十分熟悉,通过查阅各种图集及规范,全国统一定额和地方定额,结合广联达预算软件,强化了学生的实践动手能力。

5.第二课堂丰富化,培养实践创新意识。充分利用课程组教师从事科研和社会咨询服务的成果,结合本地建设工程具体实例、富有现实指导意义的工程项目可研报告案例及工程造价案例,引导学生组成团队进行工程造价案例分析,培养学生的团队协作精神。另外采用“项目导向法”,引导学生积极参加科研课题和大学生实践创新能力训练,带领学生积极参加大学生暑期社会实践活动、三下乡活动,不断为学生提供工程实践机会,引导学生参与工程实践,培养学生的实践和创新能力。

四、“土木工程概预算”实践教学改革效果

在水利建筑工程学院2009级及2010级土木工程专业的实践改革试点班级中,由于借助网络课件,精品课程建设网站,扩大了实践教学资源的来源途径,大大丰富了实践教学资源,5―6人的小组负责本工程的施工图预算,课程设计质量得到了保证,并且由于增设了工程招投标模拟环节,学生积极性大大提高,收获了本门课程知识,达到了本课程设计预期的效果。

参考文献:

[1]金保华,顾沛卿.人性假设与教育管理理论模式的演变

[J].教育理论与实践,2013,(1).

[2]唐艳娟等.土木工程专业经济管理类课程教学改革实践

[J].高等农业教育,2013,(1).

[3]马洁,刘小河等.理论教学和实践教学一体化模式探究

[J].实验技术与管理,2013,(11).

[4]高素春.建立高校课堂教学的项目管理理念[J].中国建

设教育,2008,(4).

[5]周渝霞.系统教学法在国际贸易专业课程中的运用[J].

沙洲职业工学院学报,2007,(3).

土木工程概括论文范文第4篇

作者简介:孙旭峰(1972-),男,扬州大学建筑科学与工程学院副教授,博士,主要从事大跨度空间结构研究,(Email)。

摘要:结构力学课程是土木工程专业的主要专业基础课。由于结构力学实验介于材料力学和专业结构实验之间,所以长期以来不准确的定位导致多数学校的结构力学课程教学忽视实验课。文章结合结构力学课程实验教学平台的建设实践,探讨了结构力学实验在课程教学中的重要作用。

关键词:土木工程专业;
结构力学;
实验教学;
教学改革

中图分类号:G642423文献标志码:A文章编号:10052909(2013)05013304结构力学课程是土木工程专业力学系列课程中一门非常重要的专业基础课,该课程的教学质量对于实现土木工程专业的“宽口径”,以及培养能力强、素质高的土木工程师人才起着举足轻重的作用。当前,土木工程领域计算机技术的广泛应用拓宽了结构力学的应用领域,同时也对结构力学课程的教学提出了新的、更高的要求。从课程设置来看,并不能因为计算机技术的应用而降低基础力学概念教学所占的比重。从国内外工科专业力学类课程的设置情况来看[1],国内土木工程专业力学类课程学分的比例基本上小于10%,而国外均大于10%,并且目前国际上比较注重学生对“基础知识”的掌握,因此,力学类课程全部为必修课。

从现代科学研究的角度看,应用型基础力学课程应包括理论教学和实验教学两方面,结构力学课程也应如此。但在长期的教学实践中,由于结构力学实验介于材料力学和专业结构实验之间,这一不确定的定位导致其实验教学部分往往被忽视,而仅专注于课堂理论教学。正是这种忽视,造成了土木工程专业的学生很难从对单根构件受力概念的形象理解,过渡到对整个平面结构直至空间结构受力概念的形象理解,对其后续结构课程的学习及工作实践,乃至进一步的深造产生很大的负面影响。

一、 土木工程专业开设结构力学课程实验的必要性

力学概念是从实践中来的,本科阶段学习的应用力学更是如此。作为一名长期主讲结构力学课程的教师,笔者能够深切地体会到结构力学课程实验在帮助学生理解概念方面的重要意义和作用。以几何组成分析为例,在学习这部分内容时虽然课堂上已经清楚讲解了二元体的概念,但有一部分学生在遇到具体问题时还是不清楚。如图1a)所示,这些学生会将3-5-6当作二元体来对待。究其原因,是没有把“链杆的约束”这个概念搞清楚,如图1b)所示,他们在作几何组成分析时把2-4-6和3-5-6作为刚片,而将1-2和1-3作为链杆。又如图2所示,三个刚片间以三对平行等长链杆连接而成为几何常变体系的情况,很多学生对此根本没有一点感性认识。诸如此类的问题,还出现在对“定向支座可以约束哪些方向的位移、约束反力如何”等等概念的理解上,这都是由于没有提供实验条件让学生亲自动手去“试一试”造成的。在建筑力学的课堂教学中,教师利用自己动手制作的一部分杆件以及连接件,结合课程内容当场做演示实验,或者让部分学生自己来做实验。从课程测试的结果可以看出,学生在这部分内容的出错率有做实验的与未做实验的相比有大幅下降,这充分说明了“动手”的重要性。类似的情况还出现在诸如弯矩图需画在受拉一侧、刚结点处的弯矩平衡、互等定理、影响线、稳定、动力特性分析等,因此,需要通过实验帮助学生形象而深入理解该课程概念部分的知识。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

孙旭峰,陶阳土木工程专业结构力学课程实验的教学实践

图1

图2

土木工程专业所涉及的主要是房屋建筑、桥梁、隧道等结构体系。在理论讲授及实验中如能紧密结合专业特色,对学生学习专业课知识与增加学习兴趣都将起到事半功倍的效果。比如钢筋混凝土结构设计中“强柱弱梁”的概念,柱端先破坏时会形成几何可变体系,而梁先破坏则还是几何不变体系。这个概念一般在钢筋混凝土专业课中讲解,但如果在几何组成分析部分将其列入实验课内容,则会加强学生对专业知识的形象理解。类似的例子还有:单层厂房中的纵、横向支撑体系,顶点位移法计算房屋自振频率,结构抗震中的“鞭端效应”等等。但是在实验设计方面,由于学生此时还没有学习专业课程,所以结构力学实验和之后的专业课实验必须有所区别,不应设置过高的难度,否则将适得其反。

结构力学研究的对象是结构体系的受力性能,而结构体系的布置是非常灵活的,所以结构力学实验还应该与材料力学实验有所区别。在实验中应以提高学生的动手能力、设计能力为目标,可以自行设计构件、连接支座装置及结构体系。以结构体系为例,不一定要限定为平面杆件体系,而可以结合高层建筑、空间结构(如网架、网壳、索结构、开合结构、折叠结构等)等,通过教师的适当启发,充分发挥学生的自主创新的能力。除完成基本实验外,结构力学实验课程应结合学科竞赛,为学生创造实验条件。

二、 土木工程专业结构力学课程实验教学实践

2010年,笔者所在的扬州大学对土木工程专业进行了课程实验的教学改革,建立了土木工程专业本科系列开放性实验教学平台,将材料力学、结构力学、土木工程材料、土力学、混凝土基本理论等课程的实验整合为土木工程专业基础实验课程,共1.5个学分,48学时(实验时数为学时数乘以2),分三个学期完成,并统一编写了相应的课程教学大纲。实验课程分为基本型、提高型及创新型三个层次,其中基本型实验要求学生在一个设计完整的实验框架下重新验证结果,让学生通过实验来验证所学相关理论推导结论的正确性,从而加深对知识的理解,培养学生的推理能力、分析能力,训练其实验技能;
提高型实验内容涉及该课程的综合知识或与该课程相关的知识,对学生的实验技能进行综合训练,培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理以及查阅资料的能力,要求学生综合运用两种以上的基本实验方法完成同一个实验,培养学生运用不同的思维方式和不同的实验原理综合分析问题、解决问题的能力,掌握不同的实验方法和实验技能;
创新型实验要求学生根据给定的实验目的要求和实验条件,自己设计实验方案,选择实验器材,制定操作程序,学生必须运用自己掌握的知识进行问题分析和探讨,着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力以及组织管理能力。

实验平台中的结构力学实验为新增设的模块,按照实验平台建设要求并参考相关文献[2-4]将几何组成实验、桁架及刚架静内力测定实验作为基本型实验(实验时数5,必选),将刚架稳定实验、静挠度测量实验、影响线绘制实验、结构优化实验、自振频率测定实验作为提高型实验(实验时数2,5选1),将自行加载的模型实验及其他实验作为创新型实验(实验时数2,结合结构模型创新大赛,如获奖还可取得相应的创新学分)。实验课程各模块按五级记分,其中平时成绩(包括实验理论及预习情况)占50%,实验操作及实验报告占50%,课程总成绩以学期为单位按各模块所得成绩的平均值计分。

根据实验平台建设要求,扬州大学与南京航空航天大学合作研制了NHLX-GⅡ型刚架多功能实验装置,如图3所示。该装置由支撑刚架、定位板、支座、加载系统、加载杆等组成,可根据需要很方便地将支座更换为固定支座、铰支座及定向支座等,可自由设置加载点位置,不仅可以完成刚架静内力测定实验,还可完成挠曲线测定、影响线绘制等实验。在实验中由学生自己粘贴应变片以及完成接线,以提高学生的实验技能。在自主编写的实验报告中,除要求分析产生误差的原因,还要求学生将实验结果与结构力学求解器的求解结果进行对比分析,培养其科研思维能力,如:“计算中是否考虑剪切变形及轴向变形有什么影响?”、“考虑支座的实际尺寸时计算简图中计算长度的取值对结果有什么影响?应如何取值?”、“计算中是否考虑支座的实际弹性刚度对结果有什么影响?”等等。对这些问题的分析解答都是课堂理论教学所无法完成的。

图3NHLX-GⅡ型刚架实验装置

在创新型实验部分,学校将结构力学实验与结构创新竞赛(包括校内和校外竞赛活动)相结合,引导学生进行自主学习,如三维空间体系的几何组成分析及内力计算、简单有限元软件的应用(如sap2000)等等。图4所示为学校举办结构模型制作及加载试验比赛的场景,其中左图为静力加载,右图为单向振动台试验。对于这些实验,学生们参与的热情非常高,达到了在趣味中感受结构力学的魅力,在趣味中提升对结构整体受力的感性认识的教学目的。

图4结构模型制作加载试验比赛

扬州大学自2010年课程实验改革以来,结构力学实验模块的教学已在两届学生中得以实施。在课堂理论教学中可以明显感到学生对结构力学学习兴趣的增强,如课堂注意力较集中、课间课后提问较活跃等等。此外,与实验改革实施以前的两届学生(以每届两个教学班为单位)相比,几何组成部分的卷面平均出错率从19.3%下降为5.6%,做刚架弯矩图时结点平衡概念的出错率也大为降低,这从一个侧面反映了结构力学课程实验的教学成果。此外,学生还在各类结构创新大赛中屡获佳绩;
以“减小支座弯矩”为概念的“抗震楼梯”设计还申报了国家专利,初步展现了创新型结构力学实验教学的成果。

三、 结语

学校土木工程专业本科系列实验教学平台的专项建设,推动了结构力学实验课程教学质量的提升。结构力学课程实验的教学实践成果主要体现在以下几方面。

(1)实验教学打破了结构力学课程课堂理论教学一统天下的局面,让学生能真正参与课程教学互动,帮助学生学会独立思考,并能灵活应用所学知识,与课堂理论教学形成良性互动。

(2)改革前后学生成绩的对比,客观上显示了基础型和提高型实验在促进学生对课程基本概念的形象理解、基本技能和动手能力的提升方面的重要作用。

(3)创新型实验的设置,激发了学生的创造性和自主学习的能力,增强了学生对专业的感性认识和学习兴趣,取得了较好的实践成果。

参考文献:

[1] 黄再兴,胡海岩.国内外大学工科专业力学课程设置情况对比[J].力学与实践,2003,1:44-46.

[2] 刘礼华,等.以基本内容为核心创建结构力学实验体系[J].理工高教研究,2007,26(1):116-117.

[3] 张乃群,等.分层次开放性实验教学模式探索[J].南阳师范学院学报, 2009,8(6):105-108.

[4] 申静波,等.初探开放性实验对学生能力的培养[J].高校实验室工作研究, 2008,95(1):56-57.

Teaching practice in construction of structural mechanics course for civil engineering

SUN Xufeng, TAO Yang

(Architectural Science and Technology Institute, Yangzhou University, Yangzhou 225127, P. R. China)

土木工程概括论文范文第5篇

关键词:土木工程;
结构设计;
安全性

1土木工程结构设计概述

土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段,即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中,主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安,包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗,就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中,主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用,根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数,构造施工措施要求。对于内力的测算,来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。最后,根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求,保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段,就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段,进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来,施工图是施工的依据,施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件,应满足设备材料采购,非标准设备制作和施工的需要。

2土木工程结构设计中存在的问题

土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题,下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中,箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。对于箱、筏基础底板挑板的设计,首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整,出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说,如果取消挑板,能够方便柔性防水的处理,在建设多层建筑时,结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中,梁、板的跨度计算计算跨度,又叫计算长度,应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑,摩擦角区域的处理,内摩擦角,是土的抗剪强度指标,是工程设计的重要参数。基层开挖时,会应用到摩擦角区域处理的问题,如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小,不会反弹。但中心部位,基土反弹情况较为明显,回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中,主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中,通常是在大房间中垫聚苯,小房间设定基础板的厚度。从安全角度来说,目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低,与国际同类作业相比,由于没有设定规范的视屏问题,会造成工程施工的进行难度的加大,最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。

3加强土木工程建设的建议和对策

从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上,应从管理首要保证设计的安全性,尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念,设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富,设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习,使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中,涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中,要严谨、认真,对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细,以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图,从而进行施工,这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象,避免了事故的产生。在施工过程中,要注意过程监管,设计单位与施工单位要保持联系,对于设计图纸中不明确的问题,要进行及时的沟通和设计核对,以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议,要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说,要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础,对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法,提高设计的水平。设计过程中,不一味的追求标准图,虽然采用标准图能够减轻工作量,加快设计进度,但为了保证设计的安全性,设计人员应该认真的对设计方案进行审核,对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算,在保证基础、满足行业标准的前提下,保证设计的合理性、高效性、创新性。

4总结

本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述,根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题,从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上,根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。

作者:董旭 单位:徐州工业职业技术学院

参考文献:

[1]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报,2005.

[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术,2006.

[3]侯力更主编.砌体结构设计[M].北京:中国计划出版社,2006.