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土木工程與建筑研究精選(五篇)

發(fā)布時(shí)間:2024-03-06 16:13:31

序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇土木工程與建筑研究,期待它們能激發(fā)您的靈感。

土木工程與建筑研究

篇1

關(guān)鍵詞:土木工程建筑物變形分析預(yù)報(bào)技術(shù)

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

0引言

GPS測量方法及自動(dòng)化監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理管理系統(tǒng)等。

20世紀(jì)20年代以來.國際上相繼發(fā)生了圣佛朗常規(guī)地面測量方法主要是指用常規(guī)測量儀器(經(jīng)緯儀、西斯(美國)、馬爾巴塞(法國)、瓦伊昂特(意大利)、板測距儀、水準(zhǔn)儀)測量角度、邊長和高程的變化來測定橋和石漫灘(中國)等跨壩事件.加拿大的魁北克橋和變形。它們是目前測量的主要手段.能夠提供整體變形我國重慶彩虹大橋、廣東韶關(guān)特大橋坍塌等事件,給相狀態(tài),適用于不同的精度要求、不同形式的變形和不同關(guān)國家?guī)砹藨K重的災(zāi)害和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。科學(xué)技的外界條件。常規(guī)地面測量方法的完善與發(fā)展.其顯著術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展.加快了工程建設(shè)的進(jìn)程.進(jìn)步是全站型儀器的廣泛使用.尤其是全自動(dòng)跟蹤全各類水工建筑物,地下建、構(gòu)筑物,大型橋梁,高層建筑站儀(RTS,RoboticTotalStations),也稱測量機(jī)器人.物等將越來越多.建筑物的安全就顯得十分重要。為了可以進(jìn)行一定范圍內(nèi)無人值守、全天候、全方位的自動(dòng)檢查各類工程建筑物及其地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性.變形監(jiān)監(jiān)測,其監(jiān)測精度可達(dá)到亞mm級(jí)。

1土木工程建筑物變形監(jiān)測技術(shù)地面攝影測量技術(shù)在變形監(jiān)測中的應(yīng)用雖然起步:

合理設(shè)計(jì)土木工程建筑物變形監(jiān)測技術(shù)方案是變較早,但是攝影距離不能過遠(yuǎn).絕對精度較低。近幾年形監(jiān)測的首要工作。縱觀國內(nèi)外數(shù)10年變形監(jiān)測技術(shù)發(fā)展起來的數(shù)字?jǐn)z影測量和實(shí)時(shí)攝影測量為攝影測量的發(fā)展歷程.土木工程建筑物變形監(jiān)測方法主要有常技術(shù)在變形監(jiān)測中的應(yīng)用開拓了非常廣闊的前景.使規(guī)地面測量方法、特殊的測量手段、攝影測量方法、攝影測量方法越來越廣泛的應(yīng)用于大型工程建筑物當(dāng)中。

2 土木工程建筑物變形分析與預(yù)報(bào)技術(shù)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的提高。使各種理論和方法為變形分析和變形預(yù)報(bào)提供了廣泛的研究途徑。由于變形體變形機(jī)理的復(fù)雜性和多樣性。

必須采用有效模型來逼近、模擬和揭示變形體的變形規(guī)律和動(dòng)態(tài)特征。為工程設(shè)計(jì)和災(zāi)害防治提供科學(xué)的依據(jù)。變形分析的研究內(nèi)容涉及到變形數(shù)據(jù)處理與分析。變形物理解釋和變形預(yù)報(bào)的各個(gè)方面。通常可將其分為變形的幾何分析和變形的物理解釋兩部分。

2.1變形的幾何分析方法

變形的幾何分析是對變形體的形狀和大小的變形做幾何的描述.其目的在于描述變形體變形的空間狀態(tài)和時(shí)間特性。其主要方法有:

1)時(shí)間序列分析(autoRegressivemovingAver.

age):變形觀測中在測點(diǎn)上所獲取的觀測量通常組成一個(gè)離散的隨機(jī)時(shí)間序列.為此可以采用時(shí)間序列分析法建立P階自回歸q階滑動(dòng)平均模型ARMA(p、q)。一般認(rèn)為采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)系統(tǒng)(DynamicDataSvs―

tern)法或趨勢函數(shù)模型+ARMA的組合建模法較好。

2)頻譜分析法:對于具有周期性變化的變形時(shí)間序列(如大壩的水平位移一般都具有周期性)。可采用付立葉(Fourier)變換將時(shí)域信息轉(zhuǎn)到頻域進(jìn)行分析,通過計(jì)算各諧波頻率的振幅。找出最大振幅所對應(yīng)的主頻。揭示變形的變化周期。

3)卡爾曼濾波法:若將變形體視為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng).系統(tǒng)的狀態(tài)可用卡爾曼濾波模型即狀態(tài)方程和觀測方程描述。狀態(tài)方程中若含監(jiān)測點(diǎn)的位置、速率和加速率等狀態(tài)向量參數(shù).則為典型的運(yùn)動(dòng)模型.這種模型特別適合滑坡監(jiān)測數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理.也可用于靜態(tài)點(diǎn)場、似靜態(tài)點(diǎn)場(如變形監(jiān)測網(wǎng))在各周期觀測中顯著性變形點(diǎn)的檢驗(yàn)識(shí)別。該法的優(yōu)點(diǎn)是有嚴(yán)密的遞推算法.不需要保留使用過的觀測值序列.而且可把模型的參數(shù)估計(jì)和預(yù)報(bào)結(jié)合在一起。該法是一種變形的動(dòng)態(tài)幾何分析方法.應(yīng)用時(shí)需注意初始狀態(tài)向量及其協(xié)方差陣以及動(dòng)態(tài)噪聲向量協(xié)方差陣的確定.采用自適應(yīng)卡爾曼濾波可較好地解決后一問題。

4)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法:當(dāng)變形量與影響因子之間是一種非線性、非確定性的復(fù)雜關(guān)系,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法將生物特征用到工程中.用計(jì)算機(jī)解決大數(shù)據(jù)量情況下的學(xué)習(xí)、識(shí)別、控制和預(yù)報(bào)等問題,是新近發(fā)展起來的一種行之有效的方法。以影響因子作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層.以變形量作為輸出層.中間為隱含層的三層反傳(BackPropagation)模型(簡稱BP網(wǎng)絡(luò)模型)最為成熟.網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)(每層特別是隱含層的節(jié)點(diǎn)數(shù)確定)、反傳訓(xùn)練算法、初始權(quán)選取和權(quán)值調(diào)整、步長和動(dòng)量系數(shù)選擇、訓(xùn)練樣本質(zhì)量、訓(xùn)練收斂標(biāo)準(zhǔn)等是重要的研究內(nèi)容。此外.將小波分析與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合預(yù)報(bào)方法.將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)相結(jié)合建立變形、預(yù)報(bào)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)也極有應(yīng)用前景。

5)小波分析法:小波理論作為多學(xué)科交叉的結(jié)晶在科研和工程中被廣為研討和應(yīng)用.被譽(yù)為“數(shù)學(xué)顯微鏡”.它能從時(shí)頻域的局部信號(hào)中有效地提取信息。利用離散小波變換對變形觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分解和重構(gòu).可有效地分離誤差.能更好地反映局部變形特征和整體變形趨勢。與付立葉變換相似。小波變換能探測周期性的變形。將小波分析法用于動(dòng)態(tài)變形分析.可構(gòu)造基于小波多分辨卡爾曼濾波模型。將小波的多分辨分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)相結(jié)合.建立小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合預(yù)報(bào)模型,可用于線性和非線性系統(tǒng)的變形預(yù)報(bào)。

2.2變形的物理解釋方法變形物理解釋的任務(wù)是確定變形體的變形和變形原因之間的關(guān)系,解釋變形的原因。其主要方法有:

1)統(tǒng)計(jì)分析法:以建立回歸分析模型為主.通過分析所觀測的變形(效應(yīng)量)和影響因子(原因量)之間的相關(guān)性。來建立荷載一變形之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。統(tǒng)計(jì)分析法具有“后驗(yàn)”的性質(zhì),是目前應(yīng)用比較廣泛的變形成因分析法。

2)確定函數(shù)法:確定函數(shù)法中以有限元法為主。它是在一定的假設(shè)條件下,利用變形體的力學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì).通過應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系來建立荷載與變形的函數(shù)模型,然后利用確定的函數(shù)模型預(yù)報(bào)在載荷作用下變形體的可能變形。確定性模型具有“先驗(yàn)”的性質(zhì).比統(tǒng)計(jì)模型有更明確的物理概念。但往往計(jì)算工作量較大.并對用作計(jì)算的基本資料有一定的要求。

3)混合模型法:它是統(tǒng)計(jì)模型和確定性模型的進(jìn)一步發(fā)展.對那些與效應(yīng)量關(guān)系比較明確的原因量用有限元法(FEM,F(xiàn)initeElementMethod)計(jì)算。而對另一些與效應(yīng)量關(guān)系不很明確或采用相應(yīng)的物理理論計(jì)算成果很難以確定它們之間的函數(shù)關(guān)系的原因量(比如溫度,時(shí)效),則仍用統(tǒng)計(jì)模式,然后與實(shí)際值進(jìn)行擬合而建立的模型。例如.林兵(1998)采用混合模型分析壩體形態(tài)得到了較好的效果。反分析是仿效系統(tǒng)識(shí)別理論。將正分析成果作為依據(jù)。通過一定的理論分析,借以反求建筑物及其周圍的材料參數(shù).以及尋找某些規(guī)律和信息。及時(shí)反饋到設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行中去。

結(jié)束語

幾何變形分析和物理解釋的綜合研究將深入發(fā)展,以知識(shí)庫、方法庫、數(shù)據(jù)庫和多媒體庫為主體的安全監(jiān)測專家系統(tǒng)的建立是未來發(fā)展的方向.變形的非線性系統(tǒng)問題將是一個(gè)長期研究的課題。

參考文獻(xiàn)

[1] 方海全,王睿.建筑工程質(zhì)量管理問題及對策[J]. 價(jià)值工程. 2011(30)

篇2

【關(guān)鍵詞】土木工程;建筑管理;現(xiàn)狀;施工管理

1.土木工程建筑施工管理現(xiàn)狀

土木工程建筑施工管理是一種資源配置,即把企業(yè)把內(nèi)外的所有資源進(jìn)行合理最優(yōu)的配置。這種配置是基于實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的合同目標(biāo)為前提的,從而達(dá)到相應(yīng)的企業(yè)效益以及社會(huì)效益。土木工程以其自身內(nèi)在的特點(diǎn),其效益的實(shí)現(xiàn)不僅有企業(yè)自身的,還有社會(huì)這個(gè)層面,因此其施工不能只顧自身的效益,放棄對工程質(zhì)量嚴(yán)格控制,只有達(dá)到企業(yè)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一,才能實(shí)現(xiàn)最完美的土木工程建筑施工管理,優(yōu)化配置企業(yè)相應(yīng)的可利用資源,在市場競爭中立于不敗之地。隨著工程建筑市場的逐漸成熟,其內(nèi)在的競爭壓力也逐漸增大,這對土木工程企業(yè)來說,無疑是一個(gè)巨大的刺激和挑戰(zhàn)。因?yàn)橹挥性诟偁幹校髽I(yè)才能實(shí)現(xiàn)自己的存在的價(jià)值和意義,最重要的是還能能使企業(yè)壯大變強(qiáng)。不過在這種競爭下,由于土木工程建筑施工企業(yè)的管理體制還沒有大的變化,所以存在著許多問題。項(xiàng)目與企業(yè)間責(zé)任不明、激勵(lì)不夠,約束不嚴(yán),不確定因素過多等嚴(yán)重影響著項(xiàng)目施工管理的正常實(shí)施,市場的不正當(dāng)競爭,地區(qū)保護(hù)行為的嚴(yán)重阻礙了市場的健康發(fā)展。

2.工程項(xiàng)目管理的主要內(nèi)容

工程項(xiàng)目管理是以施工項(xiàng)目為管理對象,以項(xiàng)目經(jīng)理責(zé)任制為中心,以合同為依據(jù),按施工項(xiàng)目的內(nèi)在規(guī)律,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和對各生產(chǎn)要素進(jìn)行有效的計(jì)劃、組織、指導(dǎo)、控制,取得最佳經(jīng)濟(jì)效益的過程。工程項(xiàng)目管理的主要內(nèi)容是“三控制、二管理、一協(xié)調(diào)”,即進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、成本控制,合同管理、安全管理和組織協(xié)調(diào)。

(1)進(jìn)度控制的目的就是要按照承包合同規(guī)定的進(jìn)度和時(shí)間完成任務(wù)。就必須要編制施工計(jì)劃,按照計(jì)劃的時(shí)間完成。因?yàn)轫?xiàng)目實(shí)施的階段標(biāo)準(zhǔn)就是施工進(jìn)度計(jì)劃。進(jìn)度計(jì)劃中的工作階段應(yīng)分項(xiàng)精確到日。為了按照規(guī)定的日期完成任務(wù),必要時(shí)就要對進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充。要嚴(yán)格按計(jì)劃施工,這樣才能使計(jì)劃不流于形式,而是施工的有效指導(dǎo)。

(2)質(zhì)量控制隨著改革開放的不斷深入和發(fā)展,我國的建筑工程質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量的總體水平不斷提高。在建筑工程領(lǐng)域已經(jīng)清醒的認(rèn)識(shí)到,工程質(zhì)量的好壞關(guān)系到人民生命則產(chǎn)的安全,同時(shí)也直接影響到工程項(xiàng)目的投資和工程施工成本的高低。保證工程項(xiàng)目的管理就必須加大監(jiān)管的力度把工程項(xiàng)目的質(zhì)量放到第一位,編寫質(zhì)量手冊,制定質(zhì)量方針、技術(shù)目標(biāo),使它具有更有執(zhí)行性和可操作性。業(yè)主的監(jiān)督對保證工程質(zhì)量有著積極的作用。

(3)成本控制工程項(xiàng)目成本是施工企業(yè)為完成工程項(xiàng)目的任務(wù)所耗費(fèi)的各項(xiàng)生產(chǎn)費(fèi)用的總和。工程項(xiàng)目成本控制是在工程項(xiàng)目實(shí)施過程中也是很重要的,改革開放以后,我國的建筑行業(yè)圍繞著縮短工期、降低成本、提高工程的質(zhì)量和投資效益引入了許多現(xiàn)代化管理方法,對施工企業(yè)的管理水平、投資效益,節(jié)約成本都起著積極作用。

3.工程土木建筑施工管理創(chuàng)新

(1)土木工程建筑施工管理要不斷的創(chuàng)新,它的關(guān)鍵就是企業(yè)的管理者要對它進(jìn)行重視,對經(jīng)費(fèi)的投入進(jìn)行提高,培養(yǎng)人才、要關(guān)心員工,使其產(chǎn)生對企業(yè)的凝聚力,把企業(yè)當(dāng)成第二個(gè)家。企業(yè)管理者還要加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí),用創(chuàng)新的思維來管理企業(yè),就要考慮市場的需求,要認(rèn)識(shí)到企業(yè)施工管理創(chuàng)新具有緊迫性、重要性、艱巨性還有長期性,并將項(xiàng)目施工管理的創(chuàng)新放在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的高度來定位并將創(chuàng)新工作切實(shí)落到實(shí)處。

(2)推行項(xiàng)目管理責(zé)任制由于建筑工程項(xiàng)目得規(guī)模大、分項(xiàng)工程和單項(xiàng)工程比較多,施工管理和合同管理難度大。在精干主體的基礎(chǔ)上,還必須進(jìn)一步減化生產(chǎn)關(guān)系,減少管理層次變金字塔式的管理為扁平式管理。項(xiàng)目經(jīng)理在授權(quán)范圍內(nèi)處理和協(xié)調(diào)甲乙方,總包與分包方、監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方以及當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門等各方面的關(guān)系,保證工程項(xiàng)目的協(xié)調(diào)有序?qū)嵤瑫r(shí)企業(yè)內(nèi)部要用完善的管理機(jī)制和監(jiān)督機(jī)制保證項(xiàng)目經(jīng)理責(zé)任制的落實(shí)。建設(shè)承包公司對項(xiàng)目部嚴(yán)格按照項(xiàng)目管理的原則和合同履約要求進(jìn)行資源配置,下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)考核指標(biāo),以保證實(shí)現(xiàn)預(yù)期的項(xiàng)目管理目標(biāo)。同時(shí)逐步建立健全一套項(xiàng)目管理的責(zé)任體系與規(guī)章制度,明確項(xiàng)目管理責(zé)任人及建設(shè)承包公司與各施工生產(chǎn)單位的管理責(zé)任,規(guī)范項(xiàng)目管理行為,制定項(xiàng)目管理考核辦法及獎(jiǎng)懲制度等,促進(jìn)項(xiàng)目管理責(zé)任制的落實(shí)。

(3)技術(shù)創(chuàng)新信息技術(shù)的使用是技術(shù)創(chuàng)新的主要載體,計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)是管理現(xiàn)代化的重要工具。工程從中標(biāo)到交工驗(yàn)收,除必須具備較高的施工技術(shù)水平外,還應(yīng)采用先進(jìn)的現(xiàn)代化施工管理手段來提高企業(yè)管理水平,這些管理手段則必須依靠計(jì)算機(jī)來完成。

4.結(jié)束語

土木工程施工管理質(zhì)量的好壞涉及到工程質(zhì)量、工程進(jìn)度、施工成本、企業(yè)發(fā)展、人民的生命財(cái)產(chǎn)安全等多個(gè)方面,工程施工任何一個(gè)環(huán)節(jié)管理工作的不到位,都可能引發(fā)工程施工建設(shè)與工程建設(shè)預(yù)期之間的嚴(yán)重偏差,給施工企業(yè)和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失。我國土木工程施工管理工程中要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),同時(shí)吸收借鑒先進(jìn)的施工管理工作經(jīng)驗(yàn),通過施工管理方式方法的創(chuàng)新,施工管理水平的提升,為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)和人們的生產(chǎn)生活需求提供高質(zhì)量的工程建筑。

【參考文獻(xiàn)】

篇3

關(guān)鍵詞 專業(yè)學(xué)位研究生 全日制工程碩士 課程教學(xué)

中圖分類號(hào):G643.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.06.020

Discussion on the Teaching Reform of Postgraduate Degree Programs

in the Field of Architecture and Civil Engineering

ZHANG Jintao

(Graduate School of Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384)

Abstract This article mainly aims at the training objectives and characteristics of the subject of professional degree graduate students in the field of architecture and civil engineering. Combined with the existing scale of graduate students and curriculum teaching situation of Tianjin ChengJian University. In terms of the knowledge structure , capacity requirements and quality requirements and other aspects, which the master needs in the field of architecture and civil engineering. Discussing releted contents of the reform scheme about education . Coming up with several advises to complete the training mechanism of this field, to complete the system of professional degree and to promote the teaching reform of engineering masters.

Key words professional degree postgraduate; full-time engineering masters; curriculum instruction

研究生教育作為國家創(chuàng)新體系的重要組成部分,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和自主創(chuàng)新能力的高水平人才的主要途徑。然而,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的研究生培養(yǎng)模式已經(jīng)不能完全適應(yīng)其多樣化的需求。為了解決這一現(xiàn)象,我國提出建立以提升職業(yè)能力為導(dǎo)向的全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式。全日制專業(yè)學(xué)位研究生作為學(xué)術(shù)型學(xué)位研究生的補(bǔ)充與轉(zhuǎn)型,其目的在于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所需的應(yīng)用型人才,而這其中涉及面最廣、招生人數(shù)最多的專業(yè)學(xué)位類型便是工程碩士專業(yè)學(xué)位。現(xiàn)有建筑類高校大多從2009年開始招收全日制工程碩士研究生,涵蓋建筑與土木工程、項(xiàng)目管理和環(huán)境工程等領(lǐng)域,目前人數(shù)已超過學(xué)術(shù)型研究生,占全日制研究生總數(shù)的50%以上,其中建筑與土木工程作為招生的主要領(lǐng)域擁有全日制研究生人數(shù)占工程碩士研究生總數(shù)的一半以上。

為完善現(xiàn)有建筑與土木工程領(lǐng)域工程碩士的培養(yǎng)機(jī)制,完善專業(yè)學(xué)位制度,推進(jìn)工程碩士研究生教育更好發(fā)展,本文針對建筑與土木工程領(lǐng)域碩士研究生的培養(yǎng)目標(biāo)及學(xué)科特點(diǎn),提出本領(lǐng)域碩士研究生課程教學(xué)改革的相關(guān)建議。

1 課程教學(xué)改革的背景與條件

無論是本科生還是研究生,課程教學(xué)都是不可或缺的一部分。但是與本科生不同的是,研究生課程教學(xué)不僅要掌握廣泛的基礎(chǔ)理論知識(shí),更要在此基礎(chǔ)上加深與鞏固,培養(yǎng)研究生自主學(xué)習(xí)和科學(xué)研究的能力。對于全日制專業(yè)學(xué)位研究生更要學(xué)會(huì)將基礎(chǔ)理論運(yùn)用于工程實(shí)際從而培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。掌握堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)是解決工程實(shí)際和培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的基礎(chǔ),而知識(shí)又以課程的形式傳遞,因此課程教學(xué)在研究生培養(yǎng)中起著重要的基礎(chǔ)性作用,同時(shí)也是培養(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展需求的應(yīng)用型人才的基本途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,知識(shí)也在不斷地更新,研究生課程教學(xué)改革也成為了研究生教育改革的關(guān)鍵之一。

近幾年,建筑類高校相繼提出了建設(shè)高水平、有特色的建筑類教學(xué)研究型大學(xué)的新目標(biāo),對研究生教育教學(xué)也提出了新的更高的要求,目前許多高校正以課程建設(shè)為契機(jī)全面推動(dòng)研究生教育教學(xué)改革。課程教學(xué)作為研究生培養(yǎng)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié),自然也要符合相應(yīng)的專業(yè)特點(diǎn)。

現(xiàn)有全日制在校碩士研究生基本為招生學(xué)科的相同專業(yè)或相近專業(yè)的本科畢業(yè)生,生源質(zhì)量較好。建筑類高校課程設(shè)置不僅總體上符合研究生課程體系要求,能較好地體現(xiàn)研究生教育的特點(diǎn),而且有明顯的工科特點(diǎn)和建筑類學(xué)科的優(yōu)勢。目前建筑類高校研究生開設(shè)課程中學(xué)位課的深度和廣度有利于學(xué)生掌握堅(jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論知識(shí);選修課覆蓋各專業(yè)門類并具有城建類高校的特色。另外為跨專業(yè)與同等學(xué)力人員開設(shè)的補(bǔ)修課能夠體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)發(fā)展的前沿,有利于學(xué)科課程體系結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化以及學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。任課教師政治素質(zhì)好,業(yè)務(wù)水平較高,全部具有高級(jí)職稱或博士學(xué)位。

2 現(xiàn)有課程教學(xué)存在的主要問題

我國全日制專業(yè)學(xué)位研究生從2009年開始實(shí)施,時(shí)間相對較短,和學(xué)術(shù)型研究生相比,還沒有形成一個(gè)系統(tǒng)的課程教學(xué)體系。目前,一些高校仍不能正確區(qū)分全日制專業(yè)學(xué)位研究生與學(xué)術(shù)型研究生的培養(yǎng)模式,不能準(zhǔn)確定位全日制專業(yè)學(xué)位研究生的類型與特征。然而課程教學(xué)在研究生培養(yǎng)過程中又起著很大的作用。因此正確認(rèn)識(shí)目前全日制專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)所存在的問題,對于研究生課程教學(xué)改革至關(guān)重要。其存在如下幾方面的問題:

2.1 教學(xué)方式仍停留在本科階段

教學(xué)方式對教學(xué)效果有很大影響,目前很多高校教師在研究生課程教學(xué)中還沿用本科生的教學(xué)模式,不能正確認(rèn)識(shí)研究生和本科生在知識(shí)培養(yǎng)與技能實(shí)踐上的差異。針對不同的課程形式與課程內(nèi)容教學(xué)方式過于單一。大多數(shù)課堂以教師講授為主,缺少師生之間的討論與交流,忽視了研究生在課程教學(xué)中的主體地位,使其和本科時(shí)期一樣在學(xué)習(xí)上處于被動(dòng)接受之中,這難免會(huì)對研究生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有所影響。只重視知識(shí)的傳授,不能實(shí)現(xiàn)師生之間的互動(dòng),也就無法實(shí)現(xiàn)對于研究生課程教學(xué)的目的。

2.2 課程體系尚不完善

全日制工程碩士與傳統(tǒng)工學(xué)碩士的最大區(qū)別就在于其緊跟工程實(shí)踐,具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。而目前很多高校對于全日制工程碩士設(shè)置的課程體系都不能符合這一學(xué)位類型的特點(diǎn)和目標(biāo),存在著諸多的不合理性。一方面,在課程設(shè)置與教學(xué)設(shè)計(jì)上不能做到與本科較好地銜接,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)課程設(shè)置重復(fù),或知識(shí)點(diǎn)銜接不上等問題。另一方面,許多高校對全日制工程碩士的培養(yǎng)大多照搬原有工學(xué)碩士的課程設(shè)計(jì)與課程內(nèi)容。工學(xué)碩士與全日制工程碩士相比,課程體系相對局限于特定的學(xué)科范圍之內(nèi),課程內(nèi)容也相對單調(diào),大部分課程以理論的闡述為主,這就忽視了全日制工程碩士應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)特色和工程的實(shí)踐應(yīng)用特性,不利于培養(yǎng)全日制工程碩士解決實(shí)際問題的綜合能力。

2.3 缺少對實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是全日制工程碩士培養(yǎng)的一個(gè)重要目標(biāo),采取校內(nèi)導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師相結(jié)合的培養(yǎng)方式也是為了更好地達(dá)到這一培養(yǎng)目標(biāo),這其中企業(yè)導(dǎo)師對研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著更為關(guān)鍵性的作用。但在實(shí)際中,許多高校對全日制工程碩士的培養(yǎng)并未發(fā)揮出雙導(dǎo)師制度的優(yōu)勢,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也并未落到實(shí)處。目前雙導(dǎo)師制度在高校全日制工程碩士培養(yǎng)中已基本建立,但由于企業(yè)導(dǎo)師幾乎很少將時(shí)間和精力用于指導(dǎo)研究生上,使得學(xué)生大多數(shù)情況下都有校內(nèi)導(dǎo)師指導(dǎo),這就使得雙導(dǎo)師制度過于形式化,失去了企業(yè)導(dǎo)師對研究生培養(yǎng)應(yīng)有的價(jià)值。即便企業(yè)需要高校所提供的技術(shù)人才,學(xué)校與企業(yè)之前缺乏必要的溝通與交流,仍然會(huì)使得全日制工程碩士失去許多工程實(shí)踐的機(jī)會(huì),也很難達(dá)到對其實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.4 教師素質(zhì)有待進(jìn)一步衡量

教師仍然是研究生掌握基本理論知識(shí),培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力的關(guān)鍵所在。因此教師的理論素養(yǎng)與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對實(shí)現(xiàn)全日制工程碩士的培養(yǎng)目標(biāo)都起著很大作用。與工學(xué)碩士相比,教師在向全日制工程碩士闡述基本理論的同時(shí)更重要的是要結(jié)合工程實(shí)際,將理論轉(zhuǎn)化為工程應(yīng)用的方法。目前,高校對于研究生任課教師的選擇條件很高,要求全部具有高級(jí)職稱或博士學(xué)位,然而也正是這樣的高標(biāo)準(zhǔn)使得研究生任課教師大多脫離企業(yè),長期從事理論研究,因此在教學(xué)工程中自然更加注重理論的闡述,而忽略了其在工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用。這一現(xiàn)象與高校對教師的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)也是分不開的,高校對教師的評(píng)定重視學(xué)術(shù)水平和科研能力,而對其工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相對忽視,難免導(dǎo)致教師在兩者選擇上有所偏向。

2.5 課程考核制度有待明確

課程考核是檢驗(yàn)研究生課程學(xué)習(xí)后知識(shí)結(jié)構(gòu)掌握和能力素質(zhì)提升情況的一種有效途徑。研究生課程考核以能全面反映研究生學(xué)習(xí)情況為目標(biāo),重視過程考核,達(dá)到通過考核促進(jìn)研究生自主學(xué)習(xí)能力的提高的目的。而目前現(xiàn)有的以課堂講授為主的教學(xué)方式導(dǎo)致課程考核方式過于單一,考核內(nèi)容和深度也一般過于隨意,對課程考核及評(píng)價(jià)缺乏統(tǒng)一、完整、科學(xué)的機(jī)制。許多高校還存在著課程體系設(shè)置良好,課程實(shí)施和課程考核等環(huán)節(jié)過于隨意的現(xiàn)象,有些重要的專業(yè)課程考核形式過于局限,難度也過于簡單。除采用考試、論文等形式的考核方式,很少針對全日制工程碩士的專業(yè)特點(diǎn)及對人才培養(yǎng)的目標(biāo)確定能更加反映工程實(shí)踐及應(yīng)用的考核形式。①

3 課程教學(xué)改革方案探討

通過課程教學(xué)改革保證課程教學(xué)質(zhì)量,對更好實(shí)現(xiàn)研究生的培養(yǎng)目標(biāo)具有非常重要的意義。根據(jù)上面所提到現(xiàn)有研究生課程教學(xué)中所存在的問題,并結(jié)合實(shí)際情況,主要針對建筑與土木工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位研究生提出以下關(guān)于課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考:

3.1 改進(jìn)教學(xué)方式,優(yōu)化課程體系

土木工程的全壽命周期可分為設(shè)計(jì)、建造和使用三個(gè)階段,根據(jù)社會(huì)對土木工程專業(yè)人才的需求以及這三個(gè)階段的特點(diǎn),確定建筑與土木工程領(lǐng)域的人才培養(yǎng)目標(biāo),即能夠主持大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析、計(jì)算與設(shè)計(jì)工作的工程設(shè)計(jì)師;能夠解決重大工程施工關(guān)鍵技術(shù)問題、具有施工組織管理能力的工程建造師;能夠開展大型土木工程檢測與評(píng)估及工程事故分析處理的工程檢測評(píng)估師。②

為達(dá)到培養(yǎng)建筑與土木工程領(lǐng)域創(chuàng)新性、復(fù)合型高層次工程技術(shù)人才的目標(biāo),應(yīng)該積極探索多樣化的教學(xué)方式,激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)掘提升研究生的自主學(xué)習(xí)能力。針對不同的教學(xué)內(nèi)容,嘗試采取互動(dòng)開放模式、課堂論壇模式、探索式學(xué)習(xí)模式、虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)等,提升課程學(xué)習(xí)中的教學(xué)互動(dòng)。注重研究生在教學(xué)過程中的主體地位,鼓勵(lì)研究生參與教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)改革和教學(xué)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)。加強(qiáng)課程建設(shè)與學(xué)科發(fā)展相結(jié)合。根據(jù)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技、文化發(fā)展對學(xué)科建設(shè)提出的要求,不斷改進(jìn)、完善課程教學(xué)內(nèi)容。要更加注重加強(qiáng)研究生對前沿理論和科研成果的認(rèn)識(shí),使研究生課程教學(xué)改革成為一個(gè)不斷發(fā)展與深化的過程。

建筑與土木工程領(lǐng)域課程體系的設(shè)置,既應(yīng)符合社會(huì)對于研究生思想、理論及專業(yè)創(chuàng)新等方面的要求,又要因人而異,根據(jù)每個(gè)人的培養(yǎng)方向來制定。對于學(xué)科基礎(chǔ)課程,包括公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課,既要體現(xiàn)其基礎(chǔ)性、寬廣性和系統(tǒng)性,又要注意把握課程的深度和廣度。對于專業(yè)選修課應(yīng)根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的不同,有針對性地開設(shè)與培養(yǎng)方向相適應(yīng)的課程,工程設(shè)計(jì)類應(yīng)開設(shè)關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范及結(jié)構(gòu)建模方法的相關(guān)課程;工程建造類應(yīng)開設(shè)有關(guān)施工組織與施工技術(shù)、工程建造管理等相關(guān)課程;工程檢測評(píng)估類應(yīng)開設(shè)結(jié)構(gòu)檢測鑒定、工程事故分析處理、既有結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)定等相關(guān)課程。對于專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐既應(yīng)體現(xiàn)其先進(jìn)性和前沿性,又要有利于激發(fā)研究生自主學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)其創(chuàng)新能力的發(fā)展。

3.2 明確培養(yǎng)模式,重視實(shí)踐創(chuàng)新

在建筑與土木工程領(lǐng)域,基礎(chǔ)理論知識(shí)在研究生培養(yǎng)過程中起著很大作用,只有具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ),才能勝任工程設(shè)計(jì)、施工、檢測等高級(jí)技術(shù)工作。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,學(xué)科交叉性也越來越有所體現(xiàn),各種新興學(xué)科在工程領(lǐng)域有著越來越多的應(yīng)用,因此更應(yīng)該將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)融入到傳統(tǒng)土木工程中,通過不斷實(shí)踐培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)展的創(chuàng)新型人才。③

專業(yè)學(xué)位研究生一般是雙導(dǎo)師制,即校內(nèi)導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師相結(jié)合,因此其培養(yǎng)模式也與學(xué)術(shù)型研究生有所不同,課程也從課堂到企業(yè)隨著主體的改變發(fā)生變化。學(xué)校課堂在研究生基礎(chǔ)構(gòu)建階段起著非重要的作用,通過開設(shè)哲學(xué)、職業(yè)道德與素養(yǎng)、土木工程基礎(chǔ)理論等課程解決研究生基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論與基本素養(yǎng)的培養(yǎng)問題;校內(nèi)導(dǎo)師在研究生專業(yè)實(shí)踐階段起著很大作用,通過開設(shè)專業(yè)前沿課程、直接參加工程實(shí)踐等解決研究生實(shí)踐能力的培養(yǎng)問題;而企業(yè)導(dǎo)師主要負(fù)責(zé)研究生的創(chuàng)新與實(shí)踐,通過面向工程進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、新技術(shù)研發(fā)等解決研究生創(chuàng)新能力和解決工程問題的能力培養(yǎng)問題。

對于專業(yè)技能的培訓(xùn),應(yīng)由校內(nèi)導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)共同為研究生選擇實(shí)習(xí)基地。工程設(shè)計(jì)類研究生選擇大型設(shè)計(jì)院進(jìn)行相關(guān)技能的培訓(xùn),熟悉掌握設(shè)計(jì)方案制定、大型分析軟件的使用、復(fù)雜結(jié)構(gòu)計(jì)算分析、設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)用及工程表達(dá);工程建造類研究生選擇大型施工企業(yè)進(jìn)行相關(guān)技能培訓(xùn),學(xué)習(xí)施工方案制定、施工疑難問題處理、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和施工過程的安全控制;工程檢測類研究生選擇大型工礦企業(yè)進(jìn)行相關(guān)技能培訓(xùn),學(xué)習(xí)檢測方案制定、計(jì)算分析與評(píng)估、檢測技術(shù)開發(fā)和病害分析與處理。

鼓勵(lì)教師自編特色教材,開發(fā)多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件,充分發(fā)揮現(xiàn)代化教學(xué)手段的作用,積極進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程和網(wǎng)上教學(xué)資源的開發(fā)與應(yīng)用。鼓勵(lì)和發(fā)展外語或雙語教學(xué),積極引進(jìn)和使用國內(nèi)外高水平優(yōu)秀教材、原版教材。充分利用學(xué)校各學(xué)科的教學(xué)服務(wù)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,提高研究生的獨(dú)立研究能力和實(shí)際應(yīng)用能力。邀請企業(yè)導(dǎo)師、外聘導(dǎo)師指導(dǎo)實(shí)踐性教學(xué),利用共建產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐基地及行業(yè)資源豐富實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容。

3.3 提升教師能力,完善管理機(jī)制

研究生課程教學(xué)不同于本科生,教師在講解課程基本理論與實(shí)際中,更應(yīng)注重對研究生知識(shí)獲取能力、獨(dú)立研究能力和解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)。因此要明確研究生課程任課教師的聘任條件及方法,研究生任課教師一般應(yīng)具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職稱或博士學(xué)位,并且授課水平較高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,熟悉本學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài),具有一定的科研能力和水平。支持教師合作開發(fā)、開設(shè)課程,鼓勵(lì)國際和跨學(xué)科合作。建設(shè)教學(xué)交流和教學(xué)技能培訓(xùn)平臺(tái),有計(jì)劃地開展經(jīng)驗(yàn)交流與培訓(xùn)活動(dòng)。④

加大對教師參與課程建設(shè)和教學(xué)改革的激勵(lì)與支持,加大對教師承擔(dān)研究生課程建設(shè)和教學(xué)改革項(xiàng)目的資助力度,對在課程建設(shè)和教學(xué)改革工作中做出突出成績的教師予以表彰。提高研究生課程建設(shè)和教學(xué)工作在教師績效工資分配中的比重,將承擔(dān)研究生課程建設(shè)和教學(xué)工作的成果、工作量以及質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果列入相關(guān)系列教師考評(píng)和專業(yè)技術(shù)職務(wù)評(píng)聘中。

課程考核是檢驗(yàn)研究生對所學(xué)知識(shí)理解和掌握程度的有效手段。然而,課程屬性和學(xué)科特點(diǎn)的不同,導(dǎo)致考核方式不盡相同,考試和提交專題報(bào)告相結(jié)合。多樣、有效、可操作的考核形式對于加強(qiáng)研究生基礎(chǔ)知識(shí)、創(chuàng)新性思維和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力的考查尤為重要。通過課程考核也可以促使研究生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)和教師課程教學(xué)的改進(jìn)。除了相關(guān)課程考核,還要探索建立課程學(xué)習(xí)綜合考核制度,結(jié)合研究生中期考核,對研究生經(jīng)過課程學(xué)習(xí)后知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力素質(zhì)等是否達(dá)到規(guī)定要求進(jìn)行綜合考核,針對考核結(jié)果分流或淘汰一部分學(xué)生。

健全研究生課程教學(xué)管理機(jī)制,教學(xué)管理文件要對研究生教學(xué)環(huán)節(jié)全覆蓋。建立以教學(xué)督導(dǎo)為主、研究生評(píng)教為輔的研究生課程教學(xué)評(píng)價(jià)監(jiān)督機(jī)制,對研究生教學(xué)活動(dòng)全過程和教學(xué)效果進(jìn)行監(jiān)督。建立嚴(yán)格規(guī)范的課程審查與淘汰機(jī)制,對已開設(shè)的研究生課程的開課情況和教學(xué)效果進(jìn)行定期審查,并根據(jù)審查結(jié)果對課程及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。⑤

4 結(jié)語

作為研究生教育改革的新生產(chǎn)物,全日制專業(yè)學(xué)位研究生陪養(yǎng)在我國才剛剛起步,所面臨的關(guān)鍵性問題是要保證其對研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。課程教學(xué)作為研究生培養(yǎng)的首要環(huán)節(jié),仍然存在許多有待解決的問題。對全日制專業(yè)學(xué)位研究生進(jìn)行全面深入的課程教學(xué)改革是有必要的。在改革過程中,我們要結(jié)合全日制專業(yè)學(xué)位研究生的專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo),針對教學(xué)中存在的問題,重點(diǎn)把握教學(xué)方式的改進(jìn)、課程體系的設(shè)置、實(shí)踐創(chuàng)新的培養(yǎng)以及管理機(jī)制的完善,與此同時(shí)借鑒其他高校在本領(lǐng)域進(jìn)行課程教學(xué)改革所取得的成功經(jīng)驗(yàn)。通過不斷地探索與改革,我們一定能夠?qū)崿F(xiàn)對全日制專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)出符合社會(huì)發(fā)展需要的應(yīng)用型技術(shù)人才。

注釋

① 朱麗華,史慶軒,任瑞,張維華.建筑與土木工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)改革[J].高等建筑教育,2014.23(4):112-115.

② 景靜姝,王玉琨,劉鑒汶.高等院校研究生課程教學(xué)改革問題探討[J].理論導(dǎo)刊,2007(5):97-99.

③ 陳偉,張季如,萬晶.全日制工程碩士研究生課程體系改革與分析[J].高等建筑教育,2013.22(1):61-65.

篇4

【關(guān)鍵字】土木工程;建筑;節(jié)能

1、引言

當(dāng)前我國正處在城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速發(fā)展的重要時(shí)期,面臨著來自各方面的挑戰(zhàn)和矛盾,其中能源問題已經(jīng)成為了影響發(fā)展進(jìn)程的重要問題之一。而據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),無論是在發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家,建筑能耗在總能耗中所占的比重達(dá)到了25%~40%。因此開展建筑節(jié)能領(lǐng)域的研究,加強(qiáng)土木工程建筑節(jié)能措施的貫徹落實(shí)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

建筑能耗主要是指建筑消用能耗,具體來說包括采暖、熱供和照明等方面。而土木工程建筑節(jié)能主要是指在確保居住地方的舒適環(huán)境之下,在恰當(dāng)?shù)氖褂煤图夹g(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上,通過一些途徑比如經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)上的合理化以及科學(xué)的管理模式,加上對新型保溫材料的采用 從而有效地降低建筑能耗。一般來說,土木工程建筑物具有壽命長、穩(wěn)定性高等特點(diǎn),建成之后就比較難改變其主體結(jié)構(gòu)和基本功能設(shè)施,所以要想對建筑物進(jìn)行節(jié)能改造是很困難的,因此需要在土木工程建筑開始建設(shè)之前就要充分考慮其本身的能耗問題,并采取相應(yīng)的措施才最大限度地降低建筑物的能耗,包括建筑物的設(shè)計(jì)、構(gòu)造的處理和相應(yīng)的環(huán)境控制設(shè)備系統(tǒng)等方面。只有這樣,才能既發(fā)揮出建筑本身的功能,又減少對居住環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2、我國建筑節(jié)能方面的主要問題

2.1 對建筑節(jié)能的認(rèn)識(shí)和重視程度不夠

這是目前一個(gè)普遍存在的問題,在很大程度上制約和影響了我國建筑節(jié)能措施的應(yīng)用范圍和節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在房地產(chǎn)行業(yè)快速發(fā)展的大環(huán)境下,我國大部分城市的土木建筑發(fā)展迅速、層出不窮,然而有的開發(fā)商對建筑節(jié)能的認(rèn)識(shí)不夠,導(dǎo)致其不夠重視,主觀積極性也不夠高,這在一定程度上影響了建筑節(jié)能領(lǐng)域相關(guān)措施的推廣和技術(shù)進(jìn)步。另一方面,有的開發(fā)商在自身經(jīng)濟(jì)利益的趨勢下,盲目地追求建筑本身樣式上的新奇,過分注重建筑風(fēng)格,使得很多建筑脫離了當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和自然條件,造成了建筑物在節(jié)能方面的局限性和相關(guān)無法彌補(bǔ)的不足。

2.2 建筑節(jié)能技術(shù)還存在一定的不足

應(yīng)該說建筑節(jié)能本身是一項(xiàng)綜合性和專業(yè)性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程,涉及到多個(gè)學(xué)科的多方面的知識(shí),對其相關(guān)理論和技術(shù)的研究也是一個(gè)相對長期的過程。建筑節(jié)能貫穿于土木功能建筑的全過程,包括設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、材料、人員、裝備等。一方面我國在建筑節(jié)能方面起步較晚,這不光使得我國在建筑節(jié)能的技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家存在較大的差距,并且這種差距在短時(shí)間內(nèi)還會(huì)越來越大,同時(shí)也造成了國民對建筑節(jié)能的認(rèn)識(shí)程度還有待提高,需要繼續(xù)大力宣傳和普及建筑節(jié)能方面的知識(shí)。另一方面,我國從事建筑節(jié)能的研究人員和施工管理人員還比較缺乏,專業(yè)人員不足使得相應(yīng)的科研成果較少,而施工管理人員的缺乏又造成了建筑節(jié)能監(jiān)管的不到位。這些都在一定程度上嚴(yán)重制約了我國土木建筑節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。

3、開展土木工程建筑節(jié)能的幾點(diǎn)措施

3.1 加大宣傳力度,普及建筑節(jié)能知識(shí)

目前我國大多數(shù)人對土木建筑節(jié)能在認(rèn)識(shí)上存在的一定的誤區(qū),認(rèn)為建筑節(jié)能往往是開發(fā)商或者一些單位部門應(yīng)該考慮的事情,并且往往是以犧牲個(gè)人的生活標(biāo)準(zhǔn)和層次為代價(jià)。這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)不但嚴(yán)重影響了建筑節(jié)能的理念在我國的傳播,為營造建筑節(jié)能氛圍制造了障礙,還在一定給建筑節(jié)能工作的開展和節(jié)能措施額影響帶來了諸多不便。為此,我們要加大宣傳的力度,樹立以人為本的觀念,普及建筑節(jié)能知識(shí)。建筑節(jié)能不是要降低建筑標(biāo)準(zhǔn)和使用水平,因此將建筑節(jié)能片面地理解為“低標(biāo)準(zhǔn)”和“簡易房”的認(rèn)識(shí)是完成錯(cuò)誤的。相反,建筑節(jié)能是國家大力提倡和開展的一項(xiàng)能源政策,它不光適應(yīng)了社會(huì)發(fā)展對能源提出的新要求,而且是構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要途徑。建筑節(jié)能主張?jiān)诒WC居住條件和環(huán)境安逸舒適的基礎(chǔ)之上,采取新技術(shù)新方法,科學(xué)合理地利用能源,降低和避免一些不必要的能源消耗。這不僅降低了生活成本,還從側(cè)面提高了我們的生活層次和質(zhì)量。

3.2 加快技術(shù)創(chuàng)新,開展建筑節(jié)能措施的研究

土木工程建筑節(jié)能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)要緊緊依靠發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù),充分利用現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新,只有這樣才能在最短時(shí)間內(nèi)提高建筑的性能和節(jié)能水平,達(dá)到國家可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)指標(biāo),真正做到建筑過程中不浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)資源的最大利用程度,保護(hù)能源。從建材的選擇開始,就要考慮到節(jié)能性,在建筑過程中,建材的使用等要盡量選擇技術(shù)含量最高的方案,節(jié)約材料的消耗,爭取在建筑過程中少用甚至不用不可再生的資源,充分利用綠色能源。利用性能良好的建筑能源,是現(xiàn)實(shí)能源高效利用的前提和保障。節(jié)能建材要求具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和耐性,并且能夠?qū)崿F(xiàn)良好的保溫隔熱效果。在建筑中使用的水管等都要求配備防水,隔聲等專用功能。要實(shí)現(xiàn)土木工程建筑節(jié)能,堅(jiān)決不能使用具有污染性的建材,清潔能源是首選,土木工程施工過程中,要嚴(yán)格控制有毒有害物質(zhì)的排放。

3.3 加強(qiáng)管理機(jī)制,確保建筑節(jié)能措施的落實(shí)

國家制定了一些列的建筑節(jié)能指標(biāo),并且也有配套的法律法規(guī)進(jìn)行監(jiān)控和控制,但是由于建筑節(jié)能提出時(shí)間較短,國內(nèi)仍然存在著執(zhí)行不力,監(jiān)管不嚴(yán)的問題。國家也未能建立完善的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新鼓勵(lì)和扶持政策。目前我國的土木工程建筑節(jié)能進(jìn)程比較緩慢,這很大程度上是由相應(yīng)的法制體系和鼓勵(lì)政策決定的。所以,制定推進(jìn)土木工程建筑節(jié)能政策成了當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)然,還需要嚴(yán)格按照法律法規(guī)執(zhí)行相應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),政府對現(xiàn)有的建筑節(jié)能法律體系進(jìn)行完善,并建立強(qiáng)大的監(jiān)督約束體系。抓緊建設(shè)政策扶持和技術(shù)服務(wù)支持體系。結(jié)合我國國情,吸收利用國外的建筑節(jié)能成功經(jīng)驗(yàn)。對于那些提前實(shí)現(xiàn)我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)或是超額完成建筑節(jié)能要求的施工單位給予物質(zhì)上的獎(jiǎng)勵(lì)和政策上的扶持。國家可以設(shè)定相應(yīng)的節(jié)能建筑標(biāo)志制度。

4、結(jié)束語

在土木建筑中提倡使用節(jié)能措施不僅能夠提高人們的生活水平和層次,加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,還能夠改善大氣環(huán)境,降低環(huán)境污染,極大地緩解當(dāng)前能源消耗上的緊張局面,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。我們不僅要認(rèn)識(shí)到在建筑節(jié)能領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國家的巨大差距,加快技術(shù)創(chuàng)新,還要大力普及節(jié)能措施,使新技術(shù)及時(shí)惠及人們的生活。

參考文獻(xiàn):

[1]侯楠. 淺論土木工程中建筑節(jié)能措施應(yīng)用[J]. 河南科技,2010(16).

篇5

建筑結(jié)構(gòu)抗震分析是土木工程專業(yè)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。一方面,它涵蓋地震工程、抗震工程、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等多種專業(yè)知識(shí),內(nèi)容豐富,綜合性強(qiáng);另一方面,實(shí)際教學(xué)過程中,這些知識(shí)通常是在幾門獨(dú)立的專業(yè)課程中分別教授的,學(xué)生不易整體把握所學(xué)知識(shí)。在這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法下,學(xué)生能較好地掌握各門課程的基礎(chǔ)知識(shí)和理論方法,但缺乏一個(gè)綜合平臺(tái)幫助學(xué)生融會(huì)理解、實(shí)際運(yùn)用這些分散的知識(shí)。

其實(shí),大學(xué)校園本身便是一個(gè)合適的綜合平臺(tái),可以提供開展科學(xué)探究所需的各種基本教學(xué)資源,從這個(gè)角度來說,校園是一個(gè)鮮活的實(shí)驗(yàn)室。校園實(shí)驗(yàn)室(Campus As Laboratory, CAL)這個(gè)概念,最初由普林斯頓大學(xué)于2011年提出。具體到建筑結(jié)構(gòu)抗震分析,特別是區(qū)域建筑抗震分析來說,大學(xué)校園建筑不僅結(jié)構(gòu)類型多樣、跨越年代廣泛,提供了豐富全面的研究對象,而且數(shù)據(jù)資料容易獲取,甚至還能獲得部分建筑的設(shè)計(jì)詳圖,有利于建立結(jié)構(gòu)分析模型。

清華校園建筑震害預(yù)測程序就是清華大學(xué)校園實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目的成果之一。該程序以清華大學(xué)校園建筑為研究對象,以身邊的科學(xué)間題為切入點(diǎn),較之相對枯燥的書本知識(shí),貼近生活的案例更易激發(fā)學(xué)生的探索熱情。同時(shí),學(xué)生可利用該程序直觀地理解、鞏固并綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),提高實(shí)踐和創(chuàng)新能力,甚至以此為平臺(tái)進(jìn)行更深入的研究探索。此程序可以用于《土木工程概論》、《結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》、《抗震工程概論》、《防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)》等課程的輔助教學(xué)。

2清華校園建筑震害預(yù)測程序

清華校園建筑震害預(yù)測程序(以下簡稱震害預(yù)測程序),由清華大學(xué)土木工程系開發(fā)完成。通過網(wǎng)絡(luò)搜索以及實(shí)地調(diào)研等方法,收集了清華大學(xué)絕大部分校園建筑的坐標(biāo)、層數(shù)、層高、建造及加固年代、結(jié)構(gòu)類型等基本宏觀信息。利用這些信息,為各個(gè)建筑生成相應(yīng)的剪切層模型,在用戶選定的地震動(dòng)下,對這些校園建筑進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析,并直觀地展示整個(gè)清華校園建筑在地震作用下的響應(yīng)和破壞狀況。

依據(jù)輸入文件中提供的結(jié)構(gòu)層數(shù)等宏觀信息,基于美國Hazus軟件的調(diào)查統(tǒng)計(jì)和該程序開發(fā)者的研究工作,計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的各階周期、各層層間骨架線和滯回參數(shù)以及各個(gè)破壞狀態(tài)對應(yīng)的層間位移角限值等,建立剪切層模型,從而在指定的地震動(dòng)作用下,進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析,得到結(jié)構(gòu)的時(shí)程響應(yīng)。

該程序包含以下功能模塊:建筑結(jié)構(gòu)信息的讀取與編輯、地震波的可視化選擇與反應(yīng)譜的生成、清華校園建筑在地震作用下的響應(yīng)分析計(jì)算、以及結(jié)構(gòu)的響應(yīng)時(shí)程和破壞情況的直觀展示等。由于各個(gè)模塊都具有豐富的表格、曲線甚至是動(dòng)畫功能,能直觀、生動(dòng)地呈現(xiàn)從模型建立到結(jié)果顯示等整個(gè)震害分析過程,加之所選擇的分析對象是學(xué)生所熟悉的校園建筑,因此該程序可為結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、地震工程等多個(gè)土木工程專業(yè)學(xué)科的教學(xué)提供幫助:不僅能使相關(guān)專業(yè)知識(shí)更形象、易于學(xué)生接受和理解,同時(shí)還能為感興趣的學(xué)生進(jìn)行諸如地震損失評(píng)估等更深入的研究提供一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)。

3清華校園建筑震害預(yù)測程序在土木工程專業(yè)學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用

3.1結(jié)構(gòu)抗震工程

震害預(yù)測程序的建筑結(jié)構(gòu)信息讀取與編輯模塊,包含剪切層模型、結(jié)構(gòu)層間滯回關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)及對應(yīng)的層間位移角限值等結(jié)構(gòu)抗震工程專業(yè)知識(shí),可用于輔助其教學(xué)工作。輸入或修改結(jié)構(gòu)的層數(shù)、結(jié)構(gòu)類型、建設(shè)年代等信息,該程序會(huì)白動(dòng)計(jì)算層間滯回參數(shù)等的取值。其中,對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),采用修正的Clough層間滯回模型進(jìn)行模擬;對于鋼結(jié)構(gòu),采用理想彈塑性模型模擬;而其它以剪切變形為主的結(jié)構(gòu),則使用捏攏模型作為滯回規(guī)則。同時(shí),也可以手動(dòng)修改這些取值,程序會(huì)實(shí)時(shí)更新對應(yīng)的滯回曲線的形狀。

以上功能有助于學(xué)生理解層間滯回參數(shù)的概念和意義,探討不同結(jié)構(gòu)類型的層間滯回特點(diǎn)。結(jié)合震害預(yù)測程序的分析計(jì)算和結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)展示,可以進(jìn)一步探究不同結(jié)構(gòu)類型、滯回性能等因素對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。

3.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)

震害預(yù)測程序提供對剪切層模型的周期和振型計(jì)算功能。例如,一個(gè)四層結(jié)構(gòu)的頻率和一階振型。調(diào)整阻尼比等參數(shù),并重新計(jì)算,可以分析各個(gè)參數(shù)對結(jié)構(gòu)頻率和振型的影響,加深認(rèn)識(shí)多白由度體系的白振規(guī)律;選擇不同的校園建筑,可以對比不同類型建筑的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)差異。學(xué)生還可利用程序所提供的結(jié)果與白己手算的結(jié)果進(jìn)行對比,進(jìn)一步鞏固課程中所學(xué)的知識(shí)。

3.3地震工程概論

地震動(dòng)的主要特性可由反應(yīng)譜和加速度時(shí)程曲線等加以刻畫。一般的教學(xué)通常側(cè)重于講解反應(yīng)譜的概念、利用加速度時(shí)程計(jì)算反應(yīng)譜的原理、以及根據(jù)規(guī)范反應(yīng)譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的方法步驟等。學(xué)生可以根據(jù)相關(guān)公式和中國《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)的規(guī)定掌握簡單的結(jié)構(gòu)地震作用的計(jì)算,但不易直觀地認(rèn)識(shí)普通反應(yīng)譜與規(guī)范給出的設(shè)計(jì)反映譜的區(qū)別、基本烈度與超越概率對規(guī)范反應(yīng)譜形狀的影響等。

震害預(yù)測程序中地震波可視化選擇與反應(yīng)譜生成模塊所提供的功能。將其用于地震工程概論的課程教學(xué),可以清晰地展現(xiàn)幾個(gè)著名地震波的時(shí)程曲線,并方便地生成指定峰值加速度(PGA)下這些加速度時(shí)程曲線對應(yīng)的反應(yīng)譜。將反應(yīng)譜與規(guī)范反應(yīng)譜繪制在同一區(qū)域,可以對比二者的區(qū)別與聯(lián)系,體現(xiàn)規(guī)范反應(yīng)譜的特點(diǎn):它是為方便工程計(jì)算而進(jìn)行的簡化處理方法。此外,8度罕遇地震對應(yīng)的規(guī)范反應(yīng)譜與PGA為0.4g的加速度時(shí)程對應(yīng)的反應(yīng)譜相比,其最大反應(yīng)比較接近,這類對比有利于幫助學(xué)生理解抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度的對應(yīng)關(guān)系。

3.4防震減災(zāi)

在給定地震動(dòng)和PGA的條件下,震害預(yù)測程序可進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析,并能在分析結(jié)束后,直觀地呈現(xiàn)校園建筑的樓層位移響應(yīng)時(shí)程、詳細(xì)信息和最終破壞情況。

在防震減災(zāi)教學(xué)過程中,震害預(yù)測程序可以有以下應(yīng)用:

1)比較分析不同結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)。

該程序中建立了清華大學(xué)校園中600多棟建筑的模型,不僅包含鋼筋混凝土框架、鋼框架、框架剪力墻、砌體結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)類型,而且包括不同年代、不同高度的結(jié)構(gòu)。在給定地震動(dòng)作用下,可以比較分析這些不同類型的結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)特點(diǎn),使學(xué)生加深對地震作用的認(rèn)識(shí)。例如,觀察整個(gè)校園的破壞和倒塌情況可知,一般砌體結(jié)構(gòu)和建筑年代較早的結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重。

2)比較不同地震波對結(jié)構(gòu)的作用。

一方面,學(xué)生可以選擇并觀察漢川波等幾條典型地震波對結(jié)構(gòu)的作用,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;另一方面,還可以對比不同地震波對結(jié)構(gòu)的作用,通過觀察這些地震波對應(yīng)的反應(yīng)譜的特點(diǎn),可以體會(huì)反應(yīng)譜的物理意義。例如,反應(yīng)譜峰值對應(yīng)的周期較短的地震波,對低層結(jié)構(gòu)等周期較短的結(jié)構(gòu)破壞性更大;反應(yīng)譜峰值對應(yīng)的周期較長的地震波,則對中高層結(jié)構(gòu)等周期較長的結(jié)構(gòu)破壞性更大。

3)展開更深入的探索研究。

震害預(yù)測程序還為學(xué)生展開更深入的探索提供了平臺(tái)。例如,可以通過收集校園建筑的財(cái)產(chǎn)、人員分布情況等信息,并添加到震害預(yù)測程序中,從而探索校園建筑地震損失評(píng)估方法;可以將校園道路抽象成無向圖等適當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),利用圖論中的Dijkstra算法考慮人群的疏散交通需求,綜合震害預(yù)測程序計(jì)算得到的建筑破壞與倒塌情況,進(jìn)行震后應(yīng)急疏散的研究等。學(xué)生可以充分利用熟悉的校園環(huán)境,采集所需數(shù)據(jù),整合至震害預(yù)測程序中,進(jìn)行各種有意義的學(xué)習(xí)探索,更好地掌握和運(yùn)用防震減災(zāi)知識(shí)。

4結(jié)論與展望

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