土木工程博士论文范文
时间：2023-03-13 11:04:43
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篇1
关键词：土木工程；教育模式；培养方案；专业与课程设置；比较研究
中图分类号：G649；TU 文献标志码：A 文章编号：
10052909（2016）06002705
澳大利亚的高等教育体制源于英国，但教育理念和美国类似，教育质量享誉全球。由于良好的气候环境和完善的教育服务体系，澳大利亚每年吸引大量的海外留学生，是四大英语国家留学基地之一，其教育产业已经成为该国仅次于采矿业、农牧业和旅游业的第四大产业。当前，中澳各大学之间的教育交流越来越多，研究澳大利亚著名大学一流学科的教育与培养模式，对促进中国高校学科的发展也大有裨益。
近些年来，为了提升中国高校土木工程学科的教育理念，促进卓越工程师教育计划的良性发展，国内学者对不同国家和地区的土木工程专业教育与培养模式进行了分析和比较。比如，对澳大利亚高等教育的体系、机制和特色的分析，对澳大利亚一些大学的土木工程专业培养方案、研究生培养层次，以及“宽进严出”培养模式的比较研究[1-3]；以中美高校土木工程专业培养模式为对象，从美国高校的学科设置、专业评估、执业注册制度、卓越工程师培养等方面进行分析，为国内相关院校土木工程专业人才培养方案的改革提供参考[4-6]；以卓越工程师教育计划和国际化土木工程人才培养合作办学为视角，分别对德国亚琛工业大学的国际合作办学机制、台湾大学的土木工程专业本科培养特色，
以及卓越工程师国际化课程教育体系等方面进行比较[7-10]。以上的这些研究均有助于推动中国高校土木工程专业教育与培养模式的改革与创新。
新南威尔士大学（The University of New South Wales）土木工程专业在2015年QS世界大学学科排名中名列第14位，在澳大利亚排名第1位，具有良好的学术声誉和宽松的教学与研究氛围。本文
结合新南威尔士大学土木与环境工程学院土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等几个方面，对其一流学科的工程教育模式进行分析和比较，为国内高校土木工程专业的学科发展和卓越工程师教育计划提供一些有益的建议。
一、专业设置与培养方案
新南威尔士大学土木与环境工程学院隶属于工程学部，按专业分类主要有土木工程、环境工程、测绘与地理空间工程三大专业。其中，土木工程专业分为工程施工与管理、岩土工程、结构工程、土木工程与建筑四个方向；环境工程专业分为可持续工程、交通工程、水工程三个方向；测绘与地理空间工程专业分为土地测绘与房地产开发、工程测量、采矿测量、水文测绘、地理空间科学与工程、遥感和数字制图六个方向（图1）。
结合以上的专业分类和方向设置，制定的研究领域主要有工程施工与管理、环境工程、岩土工程、结构工程、测绘与地理空间工程、交通工程、水工程共七大领域。同时，设置了研究中心，分别为测绘与地理空间创新中心、基础工程与安全中心、施工创新和研究中心、可持续工程中心、水文与资源研究中心、净水研究中心、澳大利亚住宅与基础设施气候适应研究中心、集成化交通体系创新研究中心。
人才培养方案主要有三个层次，一是本科学士学位（Undergraduate degree）；二是课程研究生（Coursework Program，主要培养课程硕士学位）；三是研究型研究生（Research Program，又分为硕士和博士两个阶段）。此外，还有一些面向社会的短期培训模式，主要目的是为一些工程技术人员的知识更新和提高工作技能服务。
（一）本科生
在本科培养阶段，主要有单学位和双学位两种模式。单学位一般学制4年，双学位一般学制5～6年。学生的选择灵活而又宽泛，在学期间可以交叉选择艺术、科学、商贸、法律等双学士学位课程。
本科单学位主要包括土木工程、环境工程、土木工程与建筑、测绘工程、地理空间工程等五类学士学位授予方向。土木工程专业方向单学位的学生或多或少都要选修一些与环境工程相关的课程，并完成相应的学分要求。
本科双学位主要包括工程与艺术、工程与商贸、工程与法律、工程与科学、土木工程与其他工程等五类学士学位授予方向。其中，土木工程与其他工程方向的学制一般为5年，主要是土木工程与测绘工程、环境工程、采矿工程方向的交叉结合。工程与艺术方向的学制一般为5～5.5年，工程与商贸方向的学制一般为5.5年，工程与法律方向的学制一般为6～6.5年，工程与科学方向的学制一般为5年。
（二）课程研究生
课程研究生不设导师制，主要讲授课程，学生通过修满指定的课程和学分获得硕士学位，一般又称为课程硕士。课程硕士的学制通常为2年，每学期需要修满4门课程，每门课程一般通过阶段性的PPT课堂讨论、课程论文、课程考试来完成。目前，课程硕士约占新南威尔士大学硕士学生总数的绝大多数。提供课程硕士学位的专业方向主要有土木工程、环境工程、地理空间工程、岩土工程与工程地质、工程管理、结构工程、交通工程、水文与资源工程、净水与污水处理工程。
课程硕士设置三个培养层次（图2）。一是研究生课程认证，主要为一些没有本科学位的大专生过渡学习阶段；二是研究生学历认证，主要针对一些专业背景或学习成绩达不到要求的本科生；
三是硕士学位认证，要求具备本专业本科学习背景，成绩达到一定的要求，且有学士学位的学生。课程认证要修满24学分和4门课程，学历认证要修满48学分和8门课程，学位认证要修满96学分和16门课程。
（三）研究型研究生
研究型研究生的学位授予主要分为哲学博士（Doctor of Philosophy）、工程硕士（Master of Engineering）与工程科学硕士（Master of Engineering Science）三类。与课程硕士不同的是，研究型研究生没有具体的课程和学分要求，是在导师的指导下从事专业内某一领域的研究工作。
哲学博士按专业主要分为土木与环境工程、测绘与空间信息系统两大类，学制一般为4年。本科生获得学士学位以后可以选择直读博士，或者工作几年再读博士，不需要有硕士学位。博士论文的长度一般不超过十万字数，要经历4年的持续研究与学习。一般要求博士生每年做一次阶段性研究报告，是对研究创新的重要评估。如果未通过，推迟四个月再申请汇报；若再次没有通过一般作退学处理。此外，博士阶段虽然没有课程学习要求，但一般来说，学生会结合研究的需要，去选修一些本科或课程硕士的课程。博士学习阶段的退学率比较高，有的专业高达50%～60%。
工程硕士与工程科学硕士学制一般是2年，主要专业有土木工程、环境工程、地理信息技术、岩土工程与工程地质、项目管理、结构工程、交通工程、净水与水文工程、水资源等。工程硕士着重培养学生的工程应用能力，要求学生在应用中提出一些独到的见解或对应用技术有所促进。工程科学硕士着重工程中的一些涉及计算与分析的研究问题，培养学生从科学的角度去思考如何促进工程技术应用的提升。一般具有本科学位的学生可以选择学习工程硕士或工程科学硕士，类似于博士。研究型硕士的退学率也很高，在学期间需要定期汇报阶段性研究进展。
（四）比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程学科的专业设置与培养方案的分析，可以得出以下几点结论。
一是，专业设置和国内大学类似，属于“宽口径、厚基础”的大土木类型，既包括传统的土木工程（建筑工程、地下工程、桥梁工程、道路工程），又包括交通工程、工程管理、房地产等方向。与国内大学不同的是，土木工程一般与环境工程相结合，因此也包括一些与环境相关的专业或方向，比如可持续工程、水工程、测绘与地理空间工程等。此外，本科生四年的学习不再细分专业方向，真正体现了“宽口径、厚基础”的培养模式。
二是，本科生可以选择双学位培养方案，在完成本专业学士学位的课程和学分要求以外，可以再选修一些其他学院的与科学、艺术、商贸、法律、经济管理等相关的学位。从这个角度来说，本科生的专业和学位选择余地宽泛，有利于学生的均衡教育和视野拓展。此外，部分对从事科学研究感兴趣的本科生也可以直接选择攻读博士学位。
三是，课程研究生培养方案给一些不愿意从事科学研究，又想获得硕士研究生学历或学位的本科生提供了教育机会。他们可以通过修满一些课程和达到规定的学分要求，从而获得课程硕士学位，部分本科生也可以通过这个阶段进一步提升自己的专业知识水平和工作技能。
四是，研究型研究生一般没有课程和学分要求，这样有助于学生尽快进入研究状态，安心于研究兴趣。研究型硕士又分为工程硕士和工程科学硕士两种类型，有助于学生结合自身情况进行灵活选择。
五是，研究阶段没有的硬性要求，但对研究的创新性要求较高。比如针对博士的培养，每年学生都要汇报阶段性研究进展。由相关领域的学者进行评价，给出是否可以继续研究的建议。论文完成后不设置答辩环节，而是采用函评的方式由世界范围内的著名学者进行评阅，并给出是否达到授予学位要求的评价，真正体现了“宽进严出”的培养模式。
二、 课程设置
（一）本科生
土木工程专业本科生所修课程和学分如图3所示。课程主要分为基础课、专业基础课、专业课和实践四大模块。第一学年主要以基础课程为主，包括数学、物理、材料、化学、力学、各类基础设施体系、工程师基本概念、工程设计与创新等；第二学年以专业基础课和专业课为主，包括固体力学、水工程、交通与公路工程、工程计算与施工、通识教育、结构分析与建模等；第三学年以专业课为主，包括工程运营与控制、土力学、钢与混凝土结构、水力资源工程、土木工程实践、应用土工技术与工程地质、给水排水工程等；第四学年是实践环节，除了通识教育以外，主要包括与实际工程相结合的毕业论文专题，以及一些专业选修课。
以上每门课程均为6个学分，每学期一般安排4门课程，学生四年需要修满192个学分，方可获得学士学位。从课程设置来看，体现了土木工程学科宽泛的特点，在第四年的选修实践课中，学生可以灵活选择自己所感兴趣的工程方向。
（二）课程研究生
土木工程专业课程研究生的课程设置如图4所示。这些课程充分体现了工程教育宽泛的特点，既包括与土木工程设计、施工和管理相关的基本课程，又包括与经济、环境、可持续发展相关的选修课程。
允许课程研究生跨专业背景学习，如果学生来自于其他专业或者没有修完土木工程专业本科课程，一般会被建议增加选修一些相关的课程，以便增强本专业的知识背景。课程设置的类别和数量主要以培养学生具备解决与工程管理、岩土工程、结构、测绘、交通、给水排水等领域相关的高等学科知识为主。
（三） 比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程专业本科生和课程研究生的课程设置分析，可以得出以下几点结论。
一是每门课程均设置为6个学分，每学期一般固定4门课程，学分制度和课程数量设置合理，有助于学生更好地学习和理解专业知识。国内大学土木工程专业课程的学分一般从1～4.5不等，学分设置分散，课程学时也很分散，有的课程仅仅设置为几周时间，有的课程却跨度一个学年。分散的学时和学分设置既不利于学生选修课程，也不利于学生对专业知识的充分理解和消化。
二是由于本科教育阶段设置了双学位培养模式，本科生可以自由选择自己感兴趣的学科或专业的课程。课程研究生也设置不同的学位授予类型，可以在土木工程专业范围内自由选择不同方向的课程，也可以跨不同专业或方向交叉选择课程。
三是实践环节设置是直接与实际工程相关联的，一般鼓励学生在工程单位实习期间同时完成毕业论文，增设一些实践选修课程，这些课程可能就开设在实验室或工程单位，以鼓励对不同工程感兴趣的学生自由选择学习。
四是对研究型研究生虽然没有课程和学分要求，但会要求他们根据不同的研究方向和研究方法有针对性地选择某些课程学习或直接去旁听。比如，从事数值分析的研究生可以选择一些高等工程数学课程，从事计算机编程与模拟的可以选择一些计算机程序课程。
三、结语
通过对新南威尔士大学土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等方面的教育模式进行分析和比较，提出了一些建议，为国内高校土木工程专业的建设、培养模式的改革、卓越工程师教育计划的实施提供借鉴。
（1）土木工程专业设置宽泛，培养方式灵活，真正体现了“宽口径、厚基础”的大土木培养模式。
（2）本科教育阶段设置单学位与双学位并重培养机制，学生不仅可以在本学科获得学位，还可以在不同的学科和专业间学习相关课程，取得相关的学位。
（3）课程设置体现了学科教育的宽泛特点，单门课程固定为6个学分，每学期固定4门课程，课程学时和学分紧凑集中。
（4）本科阶段的实践环节一般要求学生在工程单位完成，既包括结合实际工程案例完成的毕业论文，又包括一些与不同工程类型相关的实践选修课程的学习。
（5）研究生培养分为课程研究生（硕士）、研究型研究生（硕士和博士）两个层次。课程硕士不设导师制，不需要从事研究，主要是完成相关专业的课程学习。研究型研究生没有课程学习和学分要求，主要从事相关领域的研究工作。
（6）研究型研究生的培养充分体现了“宽进严出”的培养模式，没有硬性的要求，每年定期进行阶段性研究进展汇报，优胜劣汰，淘汰率较高。
参考文献：
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篇2
中图分类号：S969.1；文献标识码：A ；文章编号：
在土木工程的混凝土施工技术直接关系着混凝土结构的使用性能，关系到整个工程的质量好坏。在施工之前应清楚的了解混凝土的结构和产生问题的原因，这样才可以采取相应的措施进行解决，从根本上提高混凝土的结构安全使用寿命，从而有效的保证施工的质量。下面该文旨在探讨在施工各个环节，混凝土施工工艺的注意要点。
一、混凝土强度等级不同的处理要求
1、与基础的相接要求
柱与独立基础或底板不同强度混凝土的交接面,一般设在基础或底板的上表面,与混凝土施工缝相重合,以方便施工。若为独立基础,亦可设在梯形截面的变截面处。柱与独立基础或底板不同强度等级混凝土的交接面,也可设在柱外距离柱为柱宽的截面处,深度至底板或基础底部。
2、柱与梁相接要求
柱与梁相接的节点核心区受力非常复杂,且施工缝常留置在该区的上部及下部,若不同强度等级的混凝土在此处理不好,可能留下隐患。柱与梁不同强度等级的混凝土交接面设在距离柱为梁高的梁上。在与梁下皮等高的柱的施工缝上继续浇筑混凝土时,浇筑与柱等强度的混凝土至板下平面,混凝土也随同浇至柱相邻梁内距离与梁高相等的梁内,梁内混凝土也浇至板底平面,此时混凝土浇筑不能停止(此处不能形成施工缝),而应在柱截面内继续浇筑与柱混凝土强度等级相同的混凝土至板的上表面,此处作为柱混凝土浇筑的施工缝。为此,当节点核心区混凝土浇筑至板下平面时,在柱的截面位置上要支设高度等于板厚的柱模板。此种做法施工过程繁琐,施工时除要注意不同强度等级混凝土的浇筑在交接面处的更换外,还要及时支涉高度等于板厚的柱模,但能保证柱节点核心区的混凝土强度等级与柱相同。梁板的混凝土尽可能采用相同的强度等级,一般设计的混凝土强度等级相关并不大,通常相差1-2级;整浇梁板结构的钢筋混凝土梁是按T形截面内的混凝土按强度等级高的混凝土浇筑,剩下的低强度混凝土量也就不多了,为方便施工,梁板混凝土宜采用与梁相同强度等级的混凝土。如果梁和板的混凝土等级相差较大,不同混凝土强度等级的混凝土交接面可留在弯起钢筋等于板厚的竖直截面上
二、混凝土原料要求
1、对水的要求。在混凝土施工的各用水环节里，不能使用没经过处理的沼泽水、工业污水、工业废水。预应力混凝土以及钢筋混凝土不得应用海水。拌制混凝土要符合下面的要求：水中不得有影响混凝土硬化凝结的糖类与油类，PH值必须大于4，硫酸盐含量不得超过1%。
2、对水泥的要求。使用水泥时一定要区别水泥强度等级，掌握正确的使用办法。由工程基础情况为标准，选择合适的水泥种类。
3、对骨料的要求。混凝土中最基本的骨料成分是砂石，根据砂石掺入比，我们知道，它的需求量是非常大的。在土木工程施工时，应该进行统筹规划，仔细研究砂石质量、力学指标、开采储存办法等。对于骨料应当从经济、优质、就地取材等几个原则出发，进行合理选择。可以用天然骨料，可以用人工骨料，也可以用混合骨料。
三、配料和搅拌要求
1、配料准备前提：水泥进场的时候，要按照级别、包装、品种、出厂日期、装配仓号等进行一一检查，而且还要对安全性、强度等性能指标实行复验制度。其质量一定要符合国家标准。如果在使用过程中，对水泥的质量与出厂日期产生质疑，可以要求复验，复验不合格的水泥产品，不得继续使用。预应力混凝土中，绝对不能使用含有氯化物水泥。
2、混凝土配合比要求：在正式配料之前，应当要进行配比实验，而不得根据经验进行配比。在保证水泥质量的同时，也要注意合理与经济的原则。对于检查发现的错配、少配、漏配的混凝土禁止出仓。生产混凝土过程中，石、砂实际含水量可能同设计配比含水量有差距，施工中要随时根据现场测试结果进行配合比调整。
3、对投料量的要求：搅拌机承载混凝土量不应过多，投料量应控制于搅拌机额定容量以下。根据施工配合比、搅拌机型号，对投料量进行科学要求。
四、运输混凝土要求
1、运输基本要求。在运输的过程中，要使混凝土保持均质，不要让水、砂浆产生流失与流动性减小的现象。要用最短的时间和尽量少的转运次数把混凝土运到浇筑地，确保初凝之前混凝土的浇筑完成。对于应用了滑升模板进行施工的工程以及大体积无施工缝的浇筑，运输速度一定要跟得上浇筑速度，中间不得发生中断。
2、运输方法要求。混凝土的运输种类分为平面运输、楼平面运输以及垂直运输。平面运输一般应用砼运输车以及自卸汽车。楼面运输多以双轮手推车为主要运输方式。垂直运输的方法可以有井架运输、快速提升架运输、混凝土泵运输、塔式起重机运输等等。
五、混凝土施工要求
在对混凝土进行浇筑之前，要认真检查模板尺寸、标高、强度、位置等，并检查预埋件同钢筋的位置是不是准确。把检查结果记录在隐蔽工程情况表内。在雨雪等天气情况下，不应露天进行混凝土浇筑工作。在对竖向结构进行混凝土浇筑时，应当先在底部填进与混凝土砂浆相匹配的水泥砂浆，在浇筑期间不能发生离析。若浇筑高度大于三米，应当用振动溜管让混凝土实现下落。应当边施工，边对模板、钢筋、支架、预埋件和预留孔洞进行随时检查。发现移位变形，随时处理。最后，要确保混凝土的密实均匀，模板空间内不要留有缝隙。为保障混凝土的完整，浇筑中的间歇时间要尽量缩短。
因为一些设备、技术、人力等方面原因的限制，混凝土浇筑无法实现连续工作而必须出现间歇且间歇时间大于初凝时间的时候，那么应当留有施工缝。施工缝位置应当由施工技术与设计要求共同决定。由于施工缝处新旧混凝土结合力比其余部分要差，所以，应当把施工缝留在便于施工的部位，且该部位所受的结构剪力一定要小。
混凝土在浇筑入模之后，一定要进行即时充分的振捣工作，让刚进入模板的混凝土马上充满到每个角落，把气泡排出去，使之尽可能地做到均匀性与密实性的最优化。振捣方式分成机械振捣和人工振捣。一般情况下应采用机械振捣，当工程量小或者缺少机械的情况下，应用人工振捣。
六、混凝土养护的要求
混凝土硬化与凝结是因为水泥同水产生了水化反应。在混凝土浇筑完成之后，我们应当采取一些有效的工艺手段，让水化反应发生得更快更彻底。这种建立合适水化反应环境的工作，就是混凝土养护的过程。为了让水化反应快速充分完成，使混凝土硬化凝结速度加快，我们要防止成型混凝土的过度风吹、寒冷、干燥、暴晒。这些恶劣的环境都会使其产生异常缩或是裂缝破坏。对此，我们在混凝土浇筑完成后，要对其表面进行及时洒水养护，以保护表面湿润，防止表面过干造成的裂缝。表面养护的具体要求有：
1、养护混凝土的时间不应当少于28天。
2、低塑性混凝土应当在浇筑完成之后，马上进行喷雾养护，之后再进行及时的洒水养护。而塑性混凝土也应当在浇筑完成的6－18小时之内开始进行洒水养护工作。
3、混凝土的养护应当连续进行，中间不要中断，确保在养护期间内，被养护建筑一直处在表面温润的状态。
七、结束语
总之：由上面的分析我们可以知道，混凝土的施工技术对于整个土木工程建设具有很重要的作用。在进行施工以前，一定要清楚了解到混凝土的结构特点，各环节的施工技巧。针对施工中出现的问题进行有针对性地处理。惟有如此，才可以促使问题快速得到解决，以得到保障混凝土施工质量达标，为土木工程建设打好基础。
参考文献：
[1] 陈本沛.混凝土结构理论和应用研究的理论与发展[M].大连理工大学出版社,1994.
[2] 吴景海.土工合成材料加筋的试验研究和有限元分析[D].博士论文,天津大学,2003.
篇3
看上去，人们好像都知道一点力学，但您知道吗？“力学作为自然科学的第一个定量学科，发展至今，其现状与以前已大不一样，尤其在研究的深度与广度方面。今天我们的很多工程设计与对自然灾害发生发展规律的揭示及防治都需要高水平的力学研究去支撑，而不仅仅是弄几个力学专业词汇以至于没有深入的力学研究就能有效推动的，它需要创新来促使旧貌换新颜。”兰州大学土木工程与力学学院院长周又和教授一席话，代表了中国力学研究中坚力量的思考方向。
登上塔尖可以看到广袤的风景，站上巨人肩膀可以推动科学研究的快速前行，无论如何都要用尽全力向上攀缘才行。尤其在科学研究方面，更要用功、用心、用智，才可发现攀缘的阶梯。周又和与力学的渊源已30年有余，在力学的天地里不断地攀缘。追本溯源，他的历程是一条汗水凝聚着收获、前行伴随着思索、创新驱动着发展的奋发有为之路。
立志为学――开启人生精彩梦
周天寒彻何所依，又见彩虹艳阳起。和煦春风遍地吹，馥郁桃花满山。
诗言志，一首诗能够折射出一个人的所感、所想。2011年1月6日，周又和闲来写下了这首诗，以总结自己多年来的人生感悟。诗如其人，可以感受到，周又和在用心参悟生命，在用汗水铺就人生的精彩之旅。
周又和，1957年5月出生于湖北汉川的一个普通农村家庭。家中有兄弟六人，周又和排行第四，他上面还有一个姐姐，全家日子过得十分清贫。在上世纪60年代初，大哥考入初中学习，毕业前夕父亲突发重病，亲友们力劝父亲让大哥回家务农以缓解危难，但父亲不忍心让成绩优秀的大哥辍学。为了减轻家庭负担，大哥以优异的中考成绩考取了能提供生活费的孝感师范学校，毕业后当上了一名人民教师。但受温饱问题和“”的影响，大哥之后的两兄一姐的读书都止于小学。到周又和及其两个弟弟读书时，家中困境略有缓解，父亲就坚持让他们多读点书。所幸的是，他们因亲历农村的穷苦生活，所以立志发奋读书以改变贫穷面貌。这样，他家共有兄弟四人实现了读书的梦想，这在当地也算是一段佳话。
对周又和人生成长影响最深的是他的父亲与大哥，他们对于人生乐观向上的态度、敢为人先的干劲一直深深地扎在了周又和的脑海里。在当地，父亲周协堂是种田能手，上世纪50年代初期曾担任过合作社的蔬菜排排长，对于在何时何地种什么庄稼他都了然于心，精心耕作，成为生产队种田的“高级参谋”；那时，自留地是全家人生活的主要依靠，他也敢在自留地里种当地人没有种过的生姜与花菜等，并能获得好的收成。大哥周运和对工作一丝不苟，通过不断努力，能力持续得到提升，在上世纪70年代后期，他通过报考函授大学班获得了大学文凭从而圆了他的“大学梦”，从一名小学老师迅速提拔到初中、高中任教，恢复高考后成为县里有名的高中数学老师，90年代还出任过县重点高中汉川二中的副校长。父亲经常以大哥的优异成绩为自豪，并用大哥的范例来引导与教育其它小孩。受此影响，大哥带回家的数学书籍，周又和“偷偷”拿去学习，因此他从小数学成绩就拔尖。在“教育回潮”的1972年，周又和于当年春季进入高中学习，有幸遇上了抓基础教育质量的好时机。那时学校狠抓基础教育，经常进行课程单元考试，他的数学与物理成绩总是名列年级前茅。为此，任课老师还给他开小灶，将“”前高中课本中的一些较难习题给他做，他总能做出，深得老师的喜爱。得益于扎实的基础，在年底学校举办的高中一年级数学竞赛中，他以满分第一名博得头彩，由此奠定了他的自信心，“立志读书”的信念也在这时候悄然种下。1973年夏天起，受“”干扰，全国遍地搞“开门办学”，学校不敢再抓学习，但周又和始终坚守对学习的信念，支撑着他走过人生不平凡的岁月。哪怕在盛行“读书无用论”的年代，他也从未在学习上有过动摇，一路向上，翱翔书海。
在“”那个风雨飘摇的年代，除了生活困苦的磨难外，周又和遇到的更大苦恼是他继续深造的梦想遥遥无望。1974年7月高中毕业后，周又和回乡务农，这一“停滞”就是近四年。在此期间他干过各种农活，当过大队加工厂的“技术工人”，做过生产队的会计，还当过高中民办教师。一步步，他靠的都是自己的实力，小小的改进也给他以慰藉。对于能当上教师这一事，周又和还有一段“励志”经历。那是1976年，他当会计时，因为对数学的兴趣，一次在县城偶然买到一本西安交通大学编写的《高等数学》，喜不自禁。于是，就开始自学，认真做题。他发现书上多处习题答案出错，但又不敢相信会有此事。“初生牛犊不怕虎”，带着疑惑，他就大胆地给教材编写组写信求助，最终得到回复，他的解答竟是正确的！一名不到20岁的高中生敢于“挑战”大学教材，这在当时可是少有的事。这件事不仅让他极受鼓舞，也给了他很大的影响，以至上大学后，他凡事不崇拜、不盲从，养成了独立思考、敢于挑战的科学精神。也因为这件事，周又和引起了当地有关部门注意，1977年6月，他当上了一名高中民办物理教师。
科学的春天带来周又和命运的转折。深受“数学皇冠上的明珠”――陈景润的故事影响的他，在恢复高考的1977年，成功地考上了大学――踏上了恢复高考的“第一班车”，1978年春季进入大学学习。
结缘力学――奏响学海歌
力争上游竞，学海行舟引潮掀。前程宽广护天地，沿峭硕果令神叹。
………………
2011年3月17日，周又和又写下这首诗，以纪念自己力学学习与工作的34年，表达他对力学的赞美及对工作的总结和展望。有谁能知道，这样一位与力学有着深厚渊源的学者，与力学结缘，却是“机缘巧合”。
向来成绩优异的周又和如愿考上大学，进入华中工学院（现为华中科技大学）力学专业学习。这一专业并非他所填报的志愿，只因学校要加强力学师资培养，就在所报相近专业的优秀考生中挑选，这样他被调剂进入力学专业的师资班。周又和说他当时对力学知之甚少，幸运的是这一专业与数学有着紧密的关系，也算是能发挥他在这方面的特长，为学好专业课程发挥了作用，从此就开启了他的“力学人生”。
周又和抓住来之不易的机遇，发奋学习。当他得知数学和物理对所学专业的重要性后，除了学好力学课程外，也着力学好数学与物理课程，这为他日后的发展奠定了坚实的基础。还在大一与大二期间，学校先后组织了大学生数学与物理竞赛，他都积极参加。在数学竞赛中，他为班级获得数学竞赛三等奖，这是按班级参赛前五名考试成绩的总成绩确定的，他是其中五名之一。在物理竞赛中，周又和获得个人三等奖。他取得的这些好成绩，使他在大学期间开始崭露头角。在毕业前夕做本科毕业论文的四周内，指导老师让他就皮带弹簧振子系统自激振动极限环的存在性开展定性分析研究。周又和在得知该问题还没有解决后，他激情饱满，通过严谨的力学和数学分析，使这一问题得以解决，他的科研能力深得老师的赞誉。这一研究论文投到学术期刊《华中工学院学报》，并于1983年发表。这在当时的本科论文中并不多见，也让他初尝到研究成功的滋味。到大学毕业时，师资班中的学生只有成绩好的才可被选留任教。加上他的获奖与毕业论文研究所埋下的良好伏笔，他有幸留校任力学教师。
“前程宽广护天地，沿峭硕果令神叹。”正如诗中所描述的一样，随着研究的深入，周又和越来越深刻地体会到力学的博大精深与无穷奥妙，探求的欲望也日渐强烈。在不断攀爬象牙塔的过程中，累积了让他享用一生的宝贵知识财富。
1987年9月，周又和从华中工学院慕名来到兰州大学，在知名力学科学家与教育家叶开沅教授的指导下攻读博士学位。叶开沅教授是著名力学科学家钱伟长院士的得意弟子，我国第一个力学专业――北京大学力学专业的五位创办人之一，1956年获首届国家自然科学奖二等奖。此前，周又和参与的圆薄板大挠度非线性问题各种解析解法的收敛性证明与定量研究获得突出进展。由于求解非线性问题的解法都涉及到无穷展开或无穷迭代，其收敛性是判断和保证求解方法有效性的基本数学课题，当时没人做过这方面的研究工作，成为非线性科学的一个难题。他与郑晓静一道迎难而上，针对圆薄板大挠度非线性问题，寻找到严格的数学证明途径解决了这一棘手难题，使这一研究获得重大突破。这些研究成果赢得了非线性力学领域的著名科学家钱伟长院士与郭仲衡院士的高度赞誉，被认为是该领域“国内外少见的优秀工作”，“已处国内外领先地位，是五十年来该课题最完备的一项研究”。周又和的能力由此也深得叶开沅教授的赏识。在此基础上，叶先生安排周又和就航空仪表中的谐振压力传感器的力学特性开展研究。针对这一非线性动力学问题，周又和提出了自己的研究方法。首先将非线性动态解分解为静平衡部分与在此基础上的动力扰动部分，从理论上证明了静态解对小扰动线性自由振动固有频率的影响，从而确认了谐振压力传感器工作原理的可行性；随后，以静态非线性问题级数解法的高精度解为基础，对小扰动线性自由振动的振型函数采用幂级数展开后，提出的展开系数线性变换格式将所导出的无穷阶代数特征值问题转化为有限阶，从而使解的精度得到提升且计算量大幅减小；最后，采用奇异摄动法讨论了大振幅非线性振动的振幅对固有频率的影响。在这一研究路径下，他定量给出了振弦式与振膜式谐振压力传感器的高精度压力-频率特征关系，并给出了圆板受均匀面内压力的屈曲失稳临界值及后屈曲力学特征的定量结果等。周又和的博士生将这一方法还推广到热弹性非线性梁板结构与非线梯度材料梁板结构的力学特性分析中。他在这一领域的这两项研究成果先后获1992和1996年度甘肃省科技进步奖二等奖。
“机会总是留给有准备的人。”这句话用在周又和身上再合适不过。很多人在看到他的骄人成绩时，总会认为他的机会太好了，想啥有啥。但他心里很清楚，为了这些收获，他常常加班加点超常工作，付出了艰辛与努力。40岁之前，他很少在凌晨一点前睡觉，有时甚至通宵达旦。而每一项研究，都会遇到不少困难。对于困难，他敢于面对并给予有效化解。他说，“对于一名科研工作者，找可做的对象是困难，寻求解决途径是困难，学习新知识是困难，解决问题仍是困难，表达科研成果还是困难，周而复始。然而，人的能力就是在克服各种困难的过程中得以形成与发展的。”正是这种敢于直面困难的态度和乐于钻研的拼搏精神，使他打响了研究生涯的“重炮”――建立起了独立从事科学研究的能力。
跨出国门――攻坚克难勇往前
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光阴如箭穿心过，明媚日月照人还。
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1989年年底周又和获博士学位后留在兰州大学任教。随着薄板非线性力学研究取得重要突破带来的科研能力和自信心，他接下来的研究便一发不可收拾。1990年前，周又和就在思考转变研究方向。1985年美国机械工程师协会应用力学分会围绕“固体力学的未来发展趋势”撰写了十余篇综述论文， 其中4篇提到电磁固体力学为今后固体力学的新方向，指出“必须发展电磁力学理论”，“磁与力学耦合问题将是一个重要的研究领域”。在国内，当时这方面研究尚未展开。1991年，时任中国力学学会理事长的王仁院士在兰州参加全国现代数学与力学学术会议期间，得知周又和与郑晓静要开展这一领域的研究，就对他们的这一选择给予了极力支持和鼓励，使他们更坚定了信心。此后，周又和的科学研究也就是围绕这一与高科技密切关联的新兴交叉学科有针对性展开的。
当时，电磁固体力学遇到的主要问题有：铁磁梁式板结构在横向磁场中的磁弹性失稳临界磁场的实验结果远低于理论预测值，致使理论预测偏于不安全；铁磁壳的力学实验结果远低于理论预测值，且不同理论模型预测的结果相差很大；针对仿托卡马克聚变堆实验中超导磁体的磁弹性失稳临界电流的理论预测也与实验有较大偏差；上述两类磁弹性力学问题从弯曲发展到失稳的弯曲路径没有理论上的揭示；多场耦合非线性的定量分析方法很少，商业软件不能实现其定量分析等等。周又和围绕这些基础问题开展研究，逐渐发展到包括压电智能结构的动力控制，超导悬浮与断裂力学、超导交变损耗与磁通跳跃失稳、超磁致伸缩智能材料与控制等的建模及多场耦合非线性力学特性分析，小波方法及其在强非线性问题中的应用等等，均取得了突出成果。而这些新的前沿科学研究的成功探讨，要得益于周又和的“走出去战略”。
走出国门，是周又和实现科研跨越的一个重要历程。1993年9月至1994年7月，他作为访问学者在美国肯塔基大学从事合作研究。1994年7月至1995年7月，作为外国研究员在日本东京大学核工程研究实验室与国际电磁固体力学知名学者Kenzo Miya教授在电磁固体力学领域开展合作研究，取得有实质性进展的创新成果，促成日本应用电磁材料与力学学会于1995年和2007年两度向兰州大学捐资共400万日元设立优秀研究生奖励基金。1998年6―12月和2002年3～5月，他作为高级访问学者两度赴美国加州大学河滨分校与Q.Jiang教授开展合作研究。
从美国到日本，从压电智能结构的力学研究到铁磁、超导等电磁固体力学研究……周又和马不停蹄，尽自己最大可能扩展着前沿知识，丰富着所涉及的先进领域。很多人会诧异地问他：“只见过从日本转到美国学习深造的，为什么你要从美国这样好的环境跳出去到日本呢？”周又和的回答表明了他自己的态度：“当时纯粹从学术角度去考虑问题，从哪儿到哪儿无所谓，哪里能促进发展就到哪里，出国是为了增强能力、扩展视野。”
“认真钻研、敢于挑战”的科学精神和品格贯穿于周又和的整个求学生涯中。初到日本时，恰逢他的合作教授Miya出差欧洲，他没有因此受到影响，而是整日埋首于Miya教授研究组的书房中，阅读各种学术书刊。当时，一本国际学术会议论文集上发表的关于铁磁板在面内磁场作用下振动频率上升的实验研究，引起了周又和的关注与兴趣。在此之前，他对此也有过理论分析，所得结果为对应于固有频率下降的失稳，而实验结果却是频率上升。对于一位以理论研究见长的年轻学者来说，这是极好机会，因为实验结果是不容否定的，问题只可能出在理论模型或定量分析方法上。两周后，Miya教授从欧洲回到东京大学，周又和就向Miya教授提到了这一实验。在得知相关研究没有给出理论解释后，他表示想做这一问题的研究。对此，Miya教授既没有表示支持也不反对。因为Miya教授知道，这一研究难度相当大，他的研究组拥有最强的计算程序，曾开展过这一问题的定量计算，却屡试都没有进展。但周又和并不因此而退缩，反而更来劲，开始寻找突破口。不到三个月，他通过建立新的磁力表征模型就把这一问题解决了！当周又和将整理成的研究论文拿给Miya教授时，Miya教授十分惊讶：这位既不是学电力工程、也不是从事电力工程工作的中国年轻力学学者如此快速地解决了这一难题，所写论文中涉及的电磁学部分是如此严密和准确！而这一快速突破和严密准确的背后，是周又和在大学期间良好的电磁学与数学知识积累，当然更离不开他持续的付出和努力。回国后，周又和通过系统深入研究基本模型与定量方法，完全解决了这类铁磁材料结构磁弹性力学研究中所存在的基本问题。乌克兰力学学者Podilchuk等人在2005年发表的论文中对这类模型的研究进展进行评述时，将周又和的完整模型与这一领域的国际知名学者的其它模型并列给出，由此评述展示了周又和的模型是自Maxwell提出电磁应力张量以来该领域几项代表性发展中最新的一个。意大利学者Nobili等人在2007年发表的论文中评述这一磁固体力学研究的线性化处理所存在的缺陷后，采用了周又和中的观点指出“最后也是最重要的是线性假设导致刻画磁性体内的分布力有众多表征方式”。国际学者Soh等人在2007年的评述中指出，日本学者“Takagi等人完成了软铁磁板在沿长度方向的磁场中的振动，结果显示为磁化影响使得频率增加。”并通过引用周又和的，指出周又和发现了“经典磁弹性理论得到的由磁效应引起的频率是下降的。”随后又进一步指出，周又和建立的完整模型是“放弃了磁弹性应力张量，发展了一个类似于弹性应力的新的理论.由这一新的理论得到的结果可解释这一实验结果。
周又和研究组后来在超导力学方面的研究也是源自于在东京大学的工作。日本作为新能源装置的磁约束热核聚变反应堆开发研究的主导国家之一，对相关研究投入很大，东京大学在东海就建有一座小型的实验聚变反应堆供研究使用。虽然此前周又和知道一些这方面的信息，但身临其境更加深了认识，加之Miya教授继美国康乃尔大学的Moon院士后，也做了仿托卡马克装置中超导磁体磁弹性失稳的实验测量和理论研究。周又和在发现理论预测与实验结果有偏差，且弯曲过程没有给出理论揭示后，也同时开展了这一问题的理论建模和分析方法研究，追踪出磁弹性弯曲路径并得到失稳临界电流，所得结果与实验十分吻合。随后他又将这一研究推广到与日本名古屋在建螺旋型聚变反应堆相关联的超导磁体的磁弹性力学分析中。相关的2篇论文均在国际期刊Fusion Engineering and Design发表。回国后，除了将这一研究推广到动力特性分析外，周又和研究组还开启了超导磁悬浮、超导块材断裂、超导变形与超导特性的相互作用、超导交变损耗与磁通跳跃失稳、超导CICC导体复合股线等的力学理论与实验研究，取得了显著成效。有关超导磁悬浮动力特性的理论研究论文在学术期刊IEEE Trans. Applied Superconductivity发表后，2008年获IEEE超导委员会这一国际学术组织授予的最佳贡献论文奖，他指导的超导悬浮力特性实验研究的博士论文于2010年获全国优秀博士论文奖。
此外，在日本期间，周又和对新兴学术前沿的敏锐能力也值得称道。Miya教授除了电磁固体力学研究外，开展的另一研究领域为无损探伤检测。当时，Miya教授的一名博士生正在采用刚刚形成的最新数学方法――小波理论来从事核电工程中金属结构无损检测方法的理论研究。由于小波理论对短时信号处理的有效性，这一新的数学方法得到了不同领域学者的广泛关注，以图改进和解决工程应用中的一些遗留问题，提高其有效性。但是，对小波理论的理解，需要有良好的数学知识，多数非数学专业学者刚入门时就往往被难住，加之当时数学界知道这一理论的人也不多。在此情形下，Miya教授虽已多次听取博士生的汇报，却一直没能理解和接受。1994年11月，周又和在得知这一情形后，以他数学知识的优势，结合傅里叶分析方法的相关特性，先从不同简单小波的特点、计算格式及应用举例出发，再到小波理论的一般框架及小波应用进行介绍，就容易理解了。在短短两周内，他写出了50页的英文小册子，Miya教授看后很快就理解了，随后安排他在研究组讲授。周又和回国后，将这一新的数学方法及应用给予了有效拓展。他与研究生一道将小波方法最先运用于梁板结构的力学分析以及压电智能结构的动力控制特性研究中，提出的延拓技术解决了小波方法应用于初、边值问题时的边界跳跃问题。基于小波理论建立的计算量小且精度高的拉普拉斯数值反演方法及改进的小波生成方法获得了英国、波兰、国防科大等国外国内动力学与控制学科学者的多次大篇幅采用，近期所提出的求解非线性问题的小波方法成功地解决了求解非线性问题的封闭性问题，为求解强非线性问题提供了通用方法。控制理论和控制工程知名学者柴天佑院士在发表的论文中指出，周又和他们“将小波理论中的函数逼近方法引入到压电智能结构的动力控制问题之中，得到了该领域理论研究的一种新思路”。
在去日本之前，周又和先是在肯塔基大学土木工程系从事其合作教授交给的扇形板力学研究，在不到二个月的时间就得到了满意的结果，其论文后来在Computer and Structures发表。一个偶然的机会，使他能师从压电智能结构动力控制的国际知名学者H.S. Tzou教授。1993年的10月下旬，周又和参加了肯塔基大学华人留学生会举办的一次聚会，认识了Tzou教授的一名博士生，得知Tzou教授正在物色合作者以开展非线性压电智能结构的力学特性的定量研究。结合到自己正要开展的电磁固体力学研究，他也想在这方面有所拓展。他也得知，Tzou教授已出版了几部专著，3篇论文获美国机械工程师协会授予的“Best Paper Award”奖励，要求的门槛很高，一般不轻易接受，因为要他提供资助。在周又和简要介绍了他在薄板非线性力学方面的研究工作后，该博士生答应转达周又和的意图。11月初，Tzou教授约周又和去面谈，当即答应次年起开始在他的研究组工作。到1994年5月底，周又和接到东京大学Miya教授的邀请函，欢喜不已。当时，Miya教授是日本应用电磁材料与力学学会的会长，Int. J. Appl. Magnetic Material & Mechanics国际学术期刊主编，国际著名电磁固体力学学者。出国前，周又和就与Miya教授联系过，想去他那里做研究，但一直没有收到回复。到7月上旬办好手续后，周又和于7月中旬中断美国的工作去了日本。这期间他与Tzou教授合作完成的三篇论文日后在国际期刊上发表，首次给出的非线性压电结构力学特征与控制特性的定量结果被后来的同行学者大量引用，其研究也为周又和回国后将小波理论运用到压电智能结构动力控制的理论研究和开展压电梯度功能材料的断裂力学特性研究奠定了基础。
在美国加州大学河滨分校机械工程系学术访问期间，周又和与Q. Jiang教授就旋转压电体表面声波的传播力学特性开展合作研究。这是Jiang教授正在开展的一项研究工作，主要为寻找新的旋转体转速测量传感器在力学原理上进行探讨，即建立表面波传播速度随转动角速度的变化特征关系。周又和进入后，针对这一力学问题从数学上证明了表面波的存在性，给出了波速存在范围的判别公式，定量给出了波速随转动角速度变化的特征关系，相关合作研究论文在The Journal of Applied Mathematics and Physics （ZAMP）学术期刊上发表。
从本科生到一名高校教师与在职硕士生，从华中工学院到兰州大学师从叶开沅教授攻读博士学位，从兰州大学留校任教再到赴美国肯塔基大学合作研究，从美国到日本，再到回国后又赴美国加州大学……周又和用近20年的时间画了一个“圆”，而这一“圆”里有丰硕的果实。周又和的科研之路，是一条伴随着面对一个又一个科学问题的挑战并将它们加以解决的绵延起伏之路。这样的循环在外人看来也许充满艰辛和挑战，但对他来说，正是这一次又一次的挑战成就了不一样的风景，使他的人生更为丰厚和挺拔，也使他的科学研究“开枝散叶”，“旧貌换新颜”。
立足国内――开疆拓土竟驰骋
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似曾相识非旧貌，锦色百花开满园。
1995年7月底回国前夕，周又和在日本突然接到大哥的信，告知父亲病重，于是返回国内就从上海直接赶往家乡看望父亲。看到父亲的重病不可逆转时，他伤心不已。陪伴两周后，在父亲坚持的下，他回到了兰州大学。8月底，父亲离世，这给周又和带来了沉重的打击。父亲在世时，周又和因工作太忙又远离家乡，没能尽到陪伴与照顾之责。对此，父亲总是说这没有什么，只要他们在外面好就可以了。在周又和的境况刚有好转时，父亲却离他而去。周又和每每想起父亲的谆谆教诲、养育之恩与大度情怀，就使他的内心不能平静。2011年1月11日，他还为父亲写下了题为《育儿成才之艰难岁月》和《思念与感激》的两首诗，用来表达他对父亲的思念与感激之情。他用繁忙的工作来减轻悲伤之情并用工作成绩来告慰父亲的在天之灵，进而使他的内心能得到安慰和平静。
周又和在处理完父亲的后事后，就立刻进入到工作状态，通过长期的持续不断努力，他推动了电磁固体力学中的压电智能结构与控制、铁磁、超导悬浮与断裂、常导磁悬浮、超磁致伸缩材料等先进材料结构的多场耦合力学研究的发展，解决了这些材料与结构多场耦合力学中存在的一些理论与实验不符问题，建立了有效的理论模型与多场耦合定量分析方法及程序，揭示出了一些规律。到1999年，周又和研究组在电磁固体力学领域的研究取得了显著的实质性进展，在总结这一阶段性研究成果后，他们撰写的《电磁固体结构力学》专著获国家科学技术学术著作出版基金资助由科学出版社出版。王仁院士欣然为这部专著作序，指出“近十年来，他们经过坚毅的摸索，已经深刻掌握了这门学科的全面情况，做出了许多创造性的成果……这方面的专著在国际上也少有，本书无疑将对我国开展这方面工作起到重要的作用”。周又和的这些研究成果也得到电磁固体力学的两位开创人、美国工程院院士、康乃尔大学理论与应用力学系的两任系主任Y.H.Pao教授及其学生F.C.Moon教授的高度赞誉。世纪之初，两位院士应邀到兰州大学讲学与学术交流。后来，Pao院士在给周又和的信中指出“兰州大学力学系，近以电磁力学之研究闻名国内。经与师生座谈，果然名不虚传”。
截止目前，周又和已主持各类研究项目30余项。正是他的这些丰硕研究成果，使他于1999年入选为第二批教育部长江学者奖励计划特聘教授，2000年获国家杰出青年科学基金，他领衔的科研团队于2006年入选教育部新世纪长江学者创新研究团队，2011年入选国家自然科学基金创新研究群体，2012年主持申报的“大型超导磁体结构力学分析”立项为国家磁约束聚变能发展规划专项的“托卡马克聚变堆关键技术研究”项目的一级课题，目前还主持超导力学研究的国家自然科学基金重点项目。已在Appl. Phys. Lett.、《中国科学》等国内外学术期刊和学术会议上表学术论文360余篇，其中SCI收录论文180余篇。主持的“电磁结构非线性力学”研究项目于2005年获教育部自然科学一等奖，参与的研究项目“中国北方沙漠化过程及防治”获2007年度国家科技进步二等奖；2007年发表在国际学术期刊IEEE Trans. Applied Superconductivity上的研究论文于2008年获IEEE超导委员会授予的最佳贡献论文奖即Van Duzer Prize，研究项目“电磁材料结构多场耦合非线性力学行为的理论研究”获2008年度国家自然科学奖二等奖。
在不断推动电磁固体力学深入研究的同时，周又和研究组还结合我国重大风沙环境问题，开拓了风沙环境力学的研究。直到上世纪末，周又和他们的研究难度虽然不断加大，但主要还是在固体力学范围内。1999年，在强沙尘暴刮到北京引起中央高层重视后，科技部就此研究专门立项973项目。在加强力学基础研究的需求下，经过近十次会议论证，周又和最终争取到将他研究组主持的“风沙环境力学及土壤风蚀的定量研究”课题列入这一项目。
从力学层面上讲，风沙力学研究的主要难度在于沙粒散体与大气流体的相互作用还没有成熟的力学模型可资利用，从而使可控条件的风洞实验测量与野外观测之间无法关联，加上沙粒粒径与风速等的随机性、风流动与沙粒运动耦合作用的非线性，使这一研究难度剧增。针对这些存在的问题，周又和研究组同时从理论建模和实验两方面来展开研究。此前，周又和的研究一直在理论方面，使用国外的实验结果。随着研究的深入，开展实验研究进入了他的视野。兰州大学虽有一些力学实验设备，也只能供本科生教学用，少且老化，达不到科研的要求。同时，他还苦于实验研究人员的缺乏，虽有想法却一直没能展开。
周又和涉入力学实验研究是从参加一次风沙运动的风洞实验开始的，没想到也是一发不可收。2001年暑假，他带领两名研究生到离兰州几百公里的沙坡头开展风沙力学的风洞实验测量，中科院沙漠所也派了一名博士生协助实验操作，实验是在40℃的沙漠地带进行的。在开始实验前，需要对风洞进行无沙风速廓线测量的校准工作。哪知一连几天，计算机上显示的测量结果均不对，无论协助的博士生采用何种手段检查与调试，都没找出问题所在。就在学生们几乎要放弃的情形下，周又和以他在调试计算程序中排查错误的经验，提出检查方法与步骤，按此进行后，再开机测量，结果就正常了。随后，在了解实验规程的基础上，他对风沙力学测量的实验流程作出安排，在两周的实验测量后，回到兰州进行数据处理与分析。在这一过程中，周又和他们通过对输沙率廓线的实验数据经拟合再沿高度积分所得到的单宽输沙率公式，不仅可以提高实验结果的精度，而且还能给出这一物理量实验值随摩阻风速变化的关系式，这在以前是没有做到过的。单宽输沙率是土壤风蚀研究中的重要物理量，其随摩阻风速的变化关系一直是学界关注的话题。在当时，这方面的关系式已多达50余种，或经验的或半经验的，对于同一情形，这些公式的预测结果之间相差很大，可达2～4倍，这就需要高精度实验结果来检验它们的适用性。当周又和的研究生将数据处理结果提交到他手上，并报知可拟合出手头的全部实验结果但却不能反映风沙运动中实际存在的临界启动特征时，周又和对此不满足，亲自改进拟合函数的选择，使之能拟合出全部实验结果及特征。就这样反复尝试，一周后就得到了结果。这一研究成果于2002年发表在国际物理期刊Physical Review E上，评阅意见指出“这是一项引人关注且完整的研究，作者们给出了一系列给人印象深刻的实验，并积累了大量好的数据。受本领域经典工作的启示，他们拟合得到了切实可行的公式”。这一发表在国际物理期刊上的实验研究论文，既为他们日后的实验室建设及实验研究的展开，也为日后在国际物理期刊上发表近百篇研究论文开了好头，积累了经验。在此过程中，实验研究队伍也得以成长。
兰州大学的风沙环境力学理论研究也取得了长足的进展，这里我们介绍周又和在其中的一个方面――碰撞接触力学。风沙流中的沙粒在重力作用下落到沙床面经碰撞后的起跳初速度分布函数一直是风沙物理（即力学）研究中的基础物理量。周又和他们在立项973项目的课题时，就敏锐感知到这一力学问题的重要性。由于沙粒-沙床面碰撞过程具有随机性，此前他没有涉足过随机性问题的研究，一时难于下手。于是，他一方面找来随机过程与数理统计教科书学习，另一方面与在美国从事非线性随机动力学与控制研究的Sun教授联系，于2002年通过国家自然科学基金海外青年学者合作基金的立项来开展合作。2003年暑假，Sun教授应邀来兰州大学讲授《随机振动基础》40小时，周又和除了将这一英文讲稿复制给所有听课人员外，还坚持全程听课。此后不久，周又和就弄清了研究颗粒随机碰撞的方法与途径，与研究生一道成功地建立了这一问题的唯象模型，给出的理论预测结果能很好地对实验给出有效预测。除了采用唯象模型的方式来研究沙粒碰撞起跳初速分布函数外，2003年周又和还安排他的一名博士生采用离散动力学方法在大量随机碰撞的数值实验基础上通过统计方法来给出。除了对所研究问题给出了一新的统计公式外，获得的一些起跳特征整理成论文投送到地学权威期刊Journal of Geophysical Research，评阅人在同意接受发表的同时，提出了所采用的最基本两颗粒碰接触力模型中的等效参数如何得到的问题。此前，博士生曾告知这是程序中的，文献中也是如此。虽然论文得以接受发表，但周又和对此要弄个明白，于是就自己推公式。真是不推不知道，一推放不了。他调阅文献发现，目前宏观离散动力学方法（也称离散单元法）具有广泛的应用，包括岩土、泥沙、风沙、水沙、建筑桥梁结构接头处受强地震的连续碰撞毁损、粒料输运等领域都在应用这一方法开展研究，其中所采用的碰撞接触力模型为线性刚度线性阻尼模型，输入的碰撞恢复系数为常数，后者在所有的物理与力学教科书中也是如此表述的。然而，周又和从《弹性力学》教材中很早就知道，两圆球（或颗粒）静态接触力在线弹性范围内于100年前就由德国学者赫芝给出了解析解，其接触力随接触位移的变化呈3/2次幂的非线性关系，即刚度是非线性的，从而引起了周又和的兴趣。与此同时，他还得知，从上世纪40年代后期开始，就有实验结果显示出恢复系数随碰撞速度的增大而减小，即不是常数。直到2005年，美国、德国和波兰等国学者还在开展颗粒碰撞恢复系数随碰撞速度变化的基础实验测量和接触力表征模型的理论研究，只是各碰撞模型的预测结果与实验相差太大。到2006年，周又和针对碰撞的力学基本过程，在考虑弹塑性变形后，成功地建立了一碰撞接触力模型，使现有恢复系数随碰撞速度变化的实验结果得到了很好的预测。这一研究结果被德国佛莱贝格工业大学岩土工程研究所所长、欧洲离散动力学方法及程序应用推广中心负责人Konietzky教授知晓后，主动与周又和联系开展合作，2007年专此来兰州大学讲学。Konietzky教授是采用离散动力学方法从事岩土力学研究的国际著名学者，2010年他申请到德国科教部的国际合作项目，用于与周又和开展学术合作与学术交流。2011年11月，周又和率团赴德国报告了这一工作，后经Konietzky教授推荐，周又和于2012年10月在该校召开的国际学术会议上作大会报告。
最近，周又和研究组将离散单元法的研究拓展到复合超导CICC导体的横向压力-位移特征的理论研究中，成功地对实验结果给予了理论揭示。CICC导体是ITER核聚变新型能源装置中产生超强磁场的大型磁体的基本结构，目前，ITER建堆与运行预算投入100亿欧元，我国是这一大型新能源实验装置国际合作研究的七方国家之一，承担10%的费用。因为ITER装置内要求达到11特斯拉的超强磁场，超导磁体在强磁场作用下的力学变形与超导性能退化就成为这一装置的设计功能能否实现及其后功能提升的主要课题。经对超导CICC导体样品在类ITER磁场环境条件下的实验测量表明，目前设计制备出的样品只能运行6000次左右，远低于预期要求的2～3万次。其次，目前针对提高运行次数的力学设计理论所得结果也与实验结果相反，即理论预测为增大绞缆节距可升高运行次数，但实验却是降低。为此，相关工程界与理论界正在寻找新的有效力学方法，以期希望能解决这一问题。在2012年5月他们将这一研究论文投到国际期刊Superconductor Science and Technology后，论文送到国际ITER超导磁体设计总负责人Around教授评审。Around教授看到针对这类问题研究的这一新方法后，主动与我国科技部ITER中心联系，希望进行直接交流。经科技部ITER中心的协调与安排，在Around教授的技术代表Denis博士来甘肃白银检查超导绞缆制备工艺期间，7月2日，周又和带领七位教师与研究生前往白银长通电缆厂，与Denis博士、中科院等离子研究所的研究人员、长通电缆厂的技术人员、科技部ITER中心的管理人员一道就这一研究的深入展开进行了交流与研讨。2012年10月，这一论文正式发表。
目前，兰州大学在电磁固体力学与风沙环境力学两个研究领域都建立起了能开展实验研究的实验室，还建有风沙野外观测台站，累积设备费2000多万元。相关理论与实验的基础研究已纳入到周又和主持的“复杂环境与介质相互作用的非线性力学”国家创新研究群体，并获得国家自然科学基金重点项目等的资助。在科技部相关重大研究计划的支持下，他们正紧密围绕国家重大需求来展开这两大工程领域的关键力学研究。周又和研究组仍在不断努力，以期通过他们的研究来提升我国在这两大工程领域的科学技术水平。
夯实基础――教书育人谱乐章
甘坐板凳十年冷，追求一流代代新。
何惧征程险难阻，收获自有后来人。
2011年4月24日，周又和赋诗一首，表达自己在办学上的所思、所为、所获的心路历程。从1989年底博士毕业后留校任教至今，周又和在兰州这片热土上，见证了兰州大学力学学科发展历程；同时也作为重要推动者之一，亲历了这一学科的重塑、发展、强壮。
兰州大学力学学科创建于1959年，在叶开沅教授带领下，1981年固体力学硕士与博士学科培养点获国务院学位委员会批准设立，1986年独立建系。叶开沅教授相继培养出刘人怀院士、郑晓静院士、孙博华院士等杰出人才。
“江山代有人才出”，“长江后浪推前浪”。到上世纪90年代中期，一批教师相继调离或退休，兰州大学力学学科的发展也一度成为关注的话题。1995年7月，周又和从国外返回兰州大学，开始了推动力学教学与科研工作的发展，并逐渐发展成为这一学科的领军人才，建立起了一支队伍。
“高水平的科学研究需要高素质的人才，而高素质的科研人才则有赖于高水平的本科教育与研究生培养，这就需要将本科教学、研究生培养、科学研究、队伍建设作为统一的整体来综合考虑与实施”。周又和不仅这样讲，而且着力用心去实践。在总结现代高等教育成功经验的基础上，面对西部的现实环境，将本科教学、研究生培养和队伍建设作为统一体系来实施，从而在教书与育人两方面都取得显著成效。
30年的教师生涯，周又和边走边看，边学边思，总结出了一套属于自己的“教学经”。他把最美好、最宝贵的时光奉献给了大西北，奉献给了高等教育和科学研究事业。他用自己丰富的智慧、渊博的学识、坚定的信念和无私的奉献，引导学生树立报效社会的责任、敢于担当的志向和坚实深厚的能力。他对待教书和育人始终一丝不苟，将科研精神与科研成果有机地融入到教学实践中，培养学生的创新能力和科学精神，不断激发他们的学习激情。
早在1982年周又和任教于华中工学院期间，他除了教师职业的自豪感外，更多的是深感责任重大，至少不能误人子弟。为此，他在任《理论力学》课程辅导老师的三年中，除了完成好辅导老师的任务、从老教师那里学好教学方式方法外，还主动做完了原苏联《理论力学习题集》中的4000多道题，从而对这一课程的掌握有了全面的提升。周又和备课认真、推导严谨、思路开阔、深入浅出，加上热情辅导和作业全批，教学效果深得学生好评。1986年，教研室从北京弄到一份《理论力学》教学评估的统考试卷，用于同期四个大班的期末考试。考试下来，按大班与小班成绩排名的第一都在周又和主讲的班上，在四位主讲教师中他是最年轻的。这一“果实”的得来，与他对这一课程的用心钻研分不开。此前，他认真参考不同教材，从各章节内容的衔接、体系布局、例题与作业题精选，到斟酌有关内容表述的科学性和可接受难易程度，都细致过滤了一遍，获得认可后形成自己的讲稿与讲授方式。就是在此期间，他发现教材中多个地方的表述不精确，就写下注记一直保存着，直到2006年他在兰州大学再讲这门课程时又进行修改，并于2009年发表在《力学与实践》上。也是在华中工学院期间，他看到《力学与实践》上就动矩心的动量矩定理的公式如何正确表征开展持续讨论，但没有达成统一认识与表征公式。他就从严格的矢量表征方式出发导出了统一的表征公式。这一教学论文投到《力学与实践》后，于1990年发表，从此这一问题就没有再讨论了。这些，也为周又和主讲的《理论力学》在2007年入选国家精品课程和他本人于2008年获高等学校“国家教学名师奖”奠定了基础。
截至目前，周又和已为本科生主讲8门课程，累计3000余学时；为研究生主讲7门课程，累计2400余学时。在主管力学系后，周又和在坚持为本科生讲课的同时，还按力学学科的认知规律，主导了本科生培养方案与各课程教学大纲的修订，加强了实践教学、实验教学和科研训练各环节，增设《力学与工程概论》课程并制作该课程的PPT为学生讲授，提出由硕士学位以上的新留教师担任班主任，设立本科生科研基金，亲自听课并奖励优秀授课教师，要求教授与副教授既要做科研也要为本科生讲课，等等。正是这些得力的措施和实践，使得培养的本科生成为优质研究生的主要来源。在研究生培养中，他将科学研究与研究生的科研能力、科学精神培养紧密结合在一起，从研究生培养方案制订到培养过程各环节，他都亲历亲为，给出有见地的建议性意见，鼓励学生要敢于创新和善于创新。正是这样，周又和的研究范围越扩越大、越做越深，研究队伍也日益壮实。
“春播桃李三千圃，秋收硕果香满园。”周又和多年在教育上的努力和付出换来了硕果满园。2000年获宝钢教育基金会“全国高校优秀教师特等奖”，2006年被中国科协授予“西部开发突出贡献奖”，被中国教科文卫体工会授予“全国师德标兵”称号。主讲的《理论力学》于2007年入选为国家精品课程，2008年获国家级“高等学校教学名师奖”，主持的“理论与应用力学创新人才培养团队”于2008年入选国家质量工程的教学团队， 2009年获教育部授予的“全国优秀教师”称号，主持的本科教学研究项目“高水平力学人才培养与教师队伍建设的互动模式及实践”于2009年获国家教学成果二等奖，他指导的20篇博士学位论文中，有两篇分别于2010年和2012年获全国优秀博士论文奖与提名奖，直接培养和协助培养的博士中7人入选为教育部新世纪优秀人才支持计划、8人成长为教授，成为兰州大学力学的骨干力量……
回首30余年的教书育人工作，面对一张张年轻探索者的面孔，周又和一直告诫学生，要想发展、做出成绩，就要敢于超越前辈老师，至少要敢于超越眼前“高不可攀”的老师，无论何时、无论何地，都要有这股劲。看到学生们一个个成长成才，他欢喜着，更期待着。
扎好围栏――领航管理出奇效
听天门长啸松涛依旧
凌绝顶远眺风物日新
2011年6月23日，周又和就他领衔申报的国家创新研究群体现场答辩完后，他等待着。次日上午得知成功后，就利用空出的一点时间去登泰山，抄下了山顶南天门的这幅楹联。想起自己的点点滴滴，他感慨良多，哪样的进步不是蕴含在这绝妙的楹联中！人生中的种种“风物”，又何尝不是阵阵“涛声”的回响！眼前“涛声”的喜悦，更让他深感寻找“绝顶”去发现新“风物”的重任。
“要将一个学术单位搞好，尤其作为高校，形成良好的学术氛围对于快速发展是极其重要的。这就需要我们的管理人员懂得教学、科研与人才培养规律，具备公心和敬业精神，在吸取现代高等教育成功经验基础上，面对遇到的现实问题提出切实可行的办学思路和采取行之有效的措施，才有可能带好队、办好学。”周又和如是说。周又和进入管理并不是他刻意追求的。在2000年他获得国家杰出青年科学基金并担任长江学者特聘教授后，学校为结合应用研究发展的需要，推动工科发展，决定办土木工程专业。2003年学校准备成立工学院，请他出任院长，被他婉拒。这样，从2002年开始招生的土木工程专业就只好挂靠在力学系。此前的1999年6月，他接受了没有行政级别的管理工作――力学系主任。他从本科教学各环节、研究生培养模式的改进、科研氛围的形成、教师队伍建设的思路、实验室建设等方面，都提出了新的有效办法，并逐渐得以推进实施，不仅使力学学科得到了快速发展，而且也使后来学院的其它学科得到了有效提升。
周又和出任力学系主任后，改变了力学学科长期没有扩展的局面。1999年底，他主导申报的固体力学成为甘肃省重点学科，2003年新增工程力学硕士学科点，2004年新增力学一级学科博士后科研流动站，2005年新增工程力学博士学科点，同年力学一级学科硕士点获批设立。
2005年6月，面临新办土木工程专业急需步入正常的迫切要求，兰州大学最终做出决定：将力学学科与地质工程学科、土木工程学科一道成立土木工程与力学学院，让周又和出任院长。他从学校大局出发，接受了这一任命。对周又和来说，这绝对是个挑战。新组建的学院面临重重困难，尤其是新建土木工程专业缺少足够的师资和设备。当时，学院教师只有31人，实验设备老化，连本科实验教学都不能维持。周又和面对的首要问题是如何撑起学院并使之发展壮实。他说，“在其位，就要谋其政，而且要谋好政、善于谋政”。周又和接任院长这一重任后，就一直思考着学院的发展方式与实现途径，在不同阶段提出相应的发展措施。通过深思熟虑，决定采取逐步发展的长远策略，并将队伍建设始终放在首位。他通过主持的211工程和985工程的建设项目，将学院的其它学科纳入到力学的建设平台，使它们也能得到发展。2005年下半年，学校投入400多万元建设教学实验室以备国家的教学检查，他综合考虑三个学科的本科生实验教学需要，领衔组建了工程实验中心。在他的建议下，有些设备选择了较高性能，可开展一些科研与社会服务的实验测量。建成后，他亲自带领全院教师参观实验室，让实验人员讲解各仪器设备的功能，以便老师们使用。就这样一步步，在保持力学学科发展的同时，也使原本基础薄弱的土木工程学科和地质工程学科通过夯实基础，呈现出阶梯式良性发展的格局。
周又和主持学院工作以来，学院的学科建设、科研平台、教师队伍、科学研究、人才培养各方面都取得了骄人的成绩。在本科生人才培养方面，2005年底申报的“理论与应用力学”本科专业成为甘肃省人才培养与科研基地，2009年工程实验中心成为甘肃省本科实验教学示范中心，2010年“理论与应用力学”本科专业入选国家特色专业建设点，此外，还建成国家精品课程1门、省级精品课程4门，获国家教学成果二等奖1项。在学科建设方面，2005年底力学一级学科成为甘肃省重点学科，新增防灾减灾工程及防护工程硕士点，2007年固体力学成为国家重点学科，2008年新增结构工程硕士点，2009年新增地质工程学科博士后科研流动站，2010年力学一级学科博士点、土木工程一级学科硕士点获批设立，2012年新增地质工程一级学科甘肃省重点学科。在科研平台建设方面， 2005年凝聚学院力量申报的“西部灾害与环境力学”教育部重点实验室被批准建设，周又和任主任；2007年协同甘肃省地震局一起申报的“兰州地球物理”国家野外科学观测站被批准建设，周又和兼任副站长；2007―2008年由周又和领衔协调校内其它学院一起申报的“特殊功能材料与结构设计”教育部重点实验室（B类）被批准建设，周又和任学术委员会主任；2009年学院协同敦煌研究院等单位一起申报的“国家古壁画保护工程研究推广中心”被批准建设，周又和兼任副主任。在教师队伍方面，目前学院有教师54人，含教授15人和副教授16人，其中2位院士、10位教授、13位副教授是在建院后成长起来的，并建成一个国家质量工程的教学团队（2008）、一个教育部长江学者奖励计划科研团队（2007）和一个国家创新研究群体（2011），国家教学名师1人（2008）。在科学研究方面，建院来3项科研成果获国家自然科学或科技进步奖二等奖、2项获省科技进步奖一等奖，承担国家与地方的科研任务都显著增强增多，2012年的科研经费较建院初的2005年增长了2倍多。在研究生人才培养方面，培养的两名博士分别于2010年和2012年获全国优秀博士论文奖与提名奖。这一系列办学指标，已使土木工程与力学学院名列兰州大学的前列。
如果说教学与科研为“双肩”，那么管理与教研又为“双栖”。事实上，无论是教学、科研还是管理，无非是能力的使用与贯通。对周又和来说，自己就是一粒“种子”，放到哪里，就要在哪里好好“生根”、“开花”、“结果”，而“收获自有后来人”。
篇4
1.国外研究现状
1868 年，英国发明家奈特在伦敦设置了世界上最早的交通信号灯。它是仿效铁路信号，由红绿两种颜色组成的臂板式煤气信号灯，用来控制交叉路口马车通行，只限于夜间使用。1918 年，美国纽约街头出现了第一座手动操纵的电气照明三色信号灯。1926年，英国人在伍尔弗汉普顿安设了第一座自动交通信号灯，这是一种定周期的交通控制方式，适用于交通量变化不大，需分时段控制的交叉路口。1928 年世界上第一台感应式信号机在美国巴尔的摩试制成功，这种感应式信号机所使用的检测器最初是用橡皮管作传感器，由交通工程师阿德勒发明。为了解决交通流时空连续性与交叉路口“各自为政”孤立控制之间的矛盾，必须把相邻的交叉口作为一个系统来统一地加以控制。1917年，世界上第一个线控系统出现在美国的盐湖城，它是一种可同时控制6个交叉口的手动控制系统。1952年在美国科罗拉多州的丹佛市出现了模拟电子计算机的交通信号控制系统，经过改进被称为“PR”系统。它将单一交叉口的交通感应控制概念应用于街道交通信号网络，采用车辆控制器取样并向该系统控制中心输入交通数据，用模拟电子计算机进行数据处理，然后再调整各交叉口的交通信号。从1952年到1961年的10年间，在美国建立了100多个这种交通信号控制系统。到上世纪60年代，世界各国开始研究控制范围较大的信号协调控制系统，建立模拟各交叉通流状况的数学模型，以解决信号配时的优化问题。1960年加拿大的多伦多市将数字电子计算机（IBM650型计算机）用于区域交通信号控制，建成了世界上第一个中心式的交通信号控制系统，这个系统于 1963年开始运转使用，可控制20个交叉口，到 1973年做到可控制 885个交叉口。进入70年代，以美国、英国等发达国家为代表的汽车交通发达国家在信号交叉口的建设实践和理论研究中都取得了较为成熟、卓越的成就。
2.研究内容分析
2.1关于交叉口信号控制的研究
信号控制发展的过程是从单点控制到整条线路协调控制，再到区域协调控制的过程。对于单点控制主要的方法有Webster和Cobber提出的EWebster-B.Cobber法和美国的HCM法。目前，国外对于信号方面的研究主要是集中在线控和区域控制方面，研究成果主要是TRANSYT（Traffic Network Study Tool）一脱机配时优化的定时控制系统、SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System）―自适应交通控制系统和SCOOT（Split Cycle Offset Optimizing Technique）―绿信比、信号周期、相位差优化技术及美国、日本、澳大利亚开发的一些系统。
2.2关于考虑非机动车和行人的单点信号控制的研究
分析了自行车对交叉口通行能力的影响，并对自行车、行人同右转机动车的冲突进行了定性分析。通过对混合交通组成条件下的行人交通特性进行分析，讨论了人行道对道路交通环境、行人、非机动车及机动车运行特性的影响。对驾驶员在信号交叉口左转或右转时给行人让行的特性进行了研究。
2.3关于信号交叉口延误和通行能力的研究
加拿大阿尔伯达大学土木工程系L. Fu介绍了如何计算车辆和行人在交叉口的延误。美国得克萨斯大学土木工程学院Kara M. Kockelman和Raheel A.Shabih分析了轻型货车对信号交叉口通行能力的影响。他们通过调查得到信号交叉口轻型货车的车头时距，把轻型货车换算成小客车（PCU，Passenger Car Unit）。
2.4关于混合交通方面的研究
国外关于混合交通的研究重点体现在三个方面：一是道路上不同类型机动车形成的“混合”交通的行为分析。例如，Zhang等人研究了不同种类车流之间的行为差异，这种“混合”与我国机动车与非机动车的“混合”有所不同；二是车辆在不同道路路况下（如拥挤与非拥挤状态）的行为分析，而此前的研究主要集中在自由流条件下的行为研究；三是有道路实时信息可用时车辆行驶与路径选择行为分析。
3.结语
国外的技术在实际应用中已比较成熟，影响着我国城市道路交叉口信号控制研究，对我国城市道路交叉口信号控制起着重要的作用。
参考文献：
[1]王伟平.城市平面交叉通信号控制优化方法的研究，2001，9（2）： 52-59.
[2]栗红强.城市交通控制信号配时参数优化方法研究. 吉林大学博士论文，2004.
[3]徐建闽等.交通管理与控制. 北京： 人民交通出版社，2007.
[4]李江.交通工程学. 北京： 人民交通出版社，2002.
篇5
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
某工程总建筑面积41358m2，由两栋对称单体建筑组成，地下一层，地上二十六层，框架剪力墙结构，该项目融商业、住宅和地下停车一体，平面布局别具一格，整个立面阳台均为弧形设计，同时在屋面东西两侧设计了两个反弧装饰结构，左右对称，形成了不凡的立面装饰效果。
2 施工难点分析
反弧挑檐位于屋面结构标高 86.7m 处，曲面半径 3.8m，计三跨共24m 长，由四根挑梁支撑，结构从主立面向外悬挑 3.412m，自重达 40.3t，倾覆力矩为 705kN/m。因此，必须认真做好模板支撑设计，在安全可靠的基础上，确保经济合理。反弧挑檐设计为清水混凝土，外置涂料，对挑檐底面混凝土成型质量要求较高，因此，必须严格组织好模板支撑体系的放样、定型及施工测量工作。弧形曲面混凝土浇筑，应认真解决好混凝土密实度、曲面混凝土浇捣流淌问题。
3 模板支撑体系选型
通过各种方案的比较，该工程采用型钢悬挑、底部架设钢管斜撑，与挑梁焊接构成悬挑三角架，其上安排型钢排梁，形成模板支撑的空中基础；该方案搭拆方便，场地空间利用率高，组装杆件较少，内力分配明确，且工16 组杆拆除后，可作为本工程 16 层铝饰板主钢骨架（设计为工 16），重复利用。具体做法是：从 15 层楼面构设120b@2000 钢梁，外挑 4.0m，内附楼面 2.0m，钢排梁采用 3 排工 16，用 φ16 高强螺栓与钢挑梁联结。为减少钢挑梁对楼面负荷，于挑梁下部14 层、13 层楼面分别挑出钢管斜撑与挑梁焊接，构成三角钢架，上搭钢管扣件式脚手架，完成挑檐结构施工承力体系。
4 结构计算
4.1 基本假定
4.1.1 假定钢挑梁根部锚筋与楼面联结无相对位移，钢挑梁近似为一端固定，一端自由的悬臂件。4.1.2 假定钢管斜撑集中作用于悬臂钢梁端部，暂不考虑中部顶撑，斜撑简化成悬臂梁端支承。
4.2 荷载计算
4.2.1 圆弧自重（含挑梁、三角联系梁）：F1=403kN（16.8kN/m）;
4.2.2 脚 手 支 撑 及 模 板 自 重 力 ：F2=250N/m2;
4.2.3 施 工 荷 载 ：F3=2500N/m2;
4.2.4 框架梁自重：F4=6.2N/m （考虑框架梁自重一半作用于支撑平台）;
4.2.5 挑梁自重：F5=31.05kg/m;
4.2.6 钢排梁自重折合：F6=17.23kg/m;则作用于钢挑梁的荷载分配。
5 施工方案的实施
5.1 搭设步骤
5.1.1 根据前述挑架布置方案，于 23、24 层斜撑位置预埋 φ25限位筋。5.1.2 预埋固端锚栓：当结构施工至 25 层结构平面时，钢挑梁相应位置，预埋M20 螺栓，螺栓锚固端与 15mm 钢板顶焊并与梁主筋焊接。
5.1.3 搭设斜撑，固定钢挑梁。
5.1.4 搁置型钢挑梁，搭脚手架支撑，并张好安全网。
5.2结构及支撑加固措施
5.2.1 在 25 层结构施工时，于挑梁固端锚栓位置增设一根小
梁250×350，上配4φ16，下配3φ16加强（因本工程室内吊井，故增加梁不影响室内效果）。
5.2.2为确保25层楼面安全，将M20螺栓间隔改为φ16 拉筋，穿过 25 层结构预留孔，锚固于 24 层楼面，将挑梁对25 层的拉力传递到 24 层，减少楼面负载。
5.2.3 为缩短斜撑有效长度，于24层框架梁内设置穿梁钢管与斜撑扣接，另之间增设一根通长钢管与室内棒架相联，以增强支撑系整体受力性能。
5.2.4 最外侧斜撑杆。采用双肢钢管，旋转扣件扣接。
5.2.5 支撑体系中挑架安全储备最低，故于挑梁上部最大应力处焊接鱼尾钢板加劲。
5.3 模板设计、安装
圆弧曲面底部成型质量要求，故考虑采用 300mm 宽十一夹板模组拼，用50mm 宽薄胶带贴缝，并均涂隔离剂。圆弧曲面模板支撑龙骨采用φ20 弧形 @400 钢筋骨架，内侧半径为 3945mm，拆除后，钢筋调直后可重复利用。
5.4 模板放样
模板安装采用直角坐标法进行测放，以外挑水平距离为横坐标（Xi），以模板底面标高为纵坐标（Yi），利用既定的每 50cm 水平距离，求出模板底标高，测放时，用水准仪测出Yi：500 的水平面，并弹出曲面边缘线，然后架设水平钢管，敷设弧形钢筋骨架，并与水平钢管焊接，形成曲面网状承力系，上铺模板。
6 混凝土浇捣
曲面混凝土浇捣突出矛盾就是混凝土流淌及混凝土密实度问题，经过多方案比较，采取如下措施：
6.1 优化混凝土配合比，在混凝土标号不变的前提下，减少混凝土坍落度，掺加适量减水剂，并适当提高石子（连续级配）粗粒径含量，以减缓流淌。
6.2 掌握二次振捣时间，布料后，先用铁楸拍振出浆，然后过60min 后，再用小型高频振动棒振捣（振动棒不可长时间振击模板），木抹搓平（60min 指振动界限，由现场根据混凝土参数、气温和浇捣条件等因素实验确定）。
6.3 混凝土浇捣时，由下至上进行。布料时，应左右均匀布料，严禁集中下料，以免打弯或踩弯面层钢筋。
6.4 振动密实后，用定制的弧形刮尺刮平，并注意经常性检查曲面混凝土厚度及弧度，以确保成形质量。
7 模板拆除
待混凝土达到拆模强度后，申请拆模。拆模时，首先拆除最上一步支撑，待气割割离钢筋龙骨与钢管的联结（要保留最上一根两者之间的联结，以保证其整体性），并用搭机吊钩勾住钢筋网架，另系一根保险绳进行调节，然后依次退后拆除模板，掉落在满铺50mm 厚木板的支撑平台上。型钢挑架的拆除，同样用搭机及气割配合，各组装杆件逆顺序依次拆除。拆模过程中，要认真组织、确保安全。
8 实施效果评价
经浇捣过程中的跟踪检查及拆模后实测，曲面上各点弧度一致，沿同一圆弧素线上各点标高最大差值为 8mm，曲面底部平滑密实，无明显接缝。结束语综上所述，悬挑构件施工，必须认真做好模板支撑设计，通过挑、撑、拉等形式构成荷载传力架，在确保结构自身安全度的前提下，施工方案达到经济、安全、合理。对于大面积反弧挑檐等构件施工，要重视施工过程中的雨水等尚未预见的荷载，本工程每块挑檐长24m，深 0.6m，宽 1.5m，在拆模前，雨水管未导通的情况下，存水可达20t之多，这部分不小的荷载在施工前，也经过了认真的考虑，并及时采取了排放措施，避免了在施工过程中可能出现的隐患。
参考文献：
[1]郭彦林,刘学武.大型复杂钢结构施工力学问题及分析方法[J].工业迂筑,2007,37(9): 1-8.
[2]志远.土木工程分析的施工力学与时变力学基础[J].土木工程学报,2001, 34(3):41-45.
篇6
这朵淡雅的重庆茉莉,靠什么征服全球CIOB会员?
答案很简单:书生意气。
■ 学生
“有其父必有其子”这句古话,道出了父亲对子女的影响。李世蓉就是在父亲的潜移默化下,爱上了“凝固的音乐”――建筑。
李世蓉的父亲是位土木工程师。“父亲专注于设计时,整张脸充满了光泽,这让我觉得奇怪――那些单调的线条里,究竟蕴藏着什么魔力?”李世蓉说,“我想解开谜团,却在探寻中陷入建筑的魔幻世界。”
建筑师,这个别的少女想也不敢想的“男人职业”,就这样在少年李世蓉心里发了芽。
1975年,一次意外阻断了李世蓉的求学梦――刚满18岁的她,被分配到偏远农村,接受“贫下中农再教育”。铅笔、尺子、橡皮,换成了粪勺、扁担、锄头。
在白天肩挑背扛累得筋疲力竭的情况下,李世蓉依然倔强地追逐着建筑师之梦――晚上,为了不影响别人,她打着手电,猫在被窝里学习。
1977年,,李世蓉紧紧攥住这张改写命运的入场券,跨进了重庆建筑工程学院(今重庆大学建筑学院)的大门。
和别的女生不一样,进入大学后,李世蓉的课余时间没有用在花前月下,而是沉浸在斑斓的建筑世界里――图书馆成了她最好的“情人”。
正是这段安静的岁月,成就了李世蓉痴迷、专业、天真的书生意气。
人必有痴,而后有成。由于成绩优异,本科毕业后,她被留校任教,“选择留校,是因为我想帮助更多像我一样痴迷建筑的人”。
执教两年后,李世蓉的建筑师之梦开始发散。
“你可以不读糟糕的书,不听糟糕的音乐,但你不能不面对家门前糟糕的高楼。”李世蓉说,“一位建筑师,做得再好,能改变的也只是沧海一粟,要让这个世界的建筑如音乐般灵动,最好的办法就是成为建筑师管理者。”
于是,李世蓉重返课堂,开始攻读建筑管理硕士学位,从此进入一个更令她沉醉的世界。
■ 学者
机遇总是垂青有准备的人。
1993年12月,已是副教授的李世蓉,被学校派往荷兰Delft科技大学做访问学者。
这段经历让李世蓉眼界大开:“我第一次了解到CIOB在世界建筑业所拥有的权威地位,于是萌生了申报CIOB会员的想法。”
写了两封申请信给CIOB,但都石沉大海。她没有灰心,又写了第三封信,详细介绍了自己的专业背景,并以研究成果申报CIOB会员资格。
这封信引起了CIOB的重视,CIOB派出特别小组,专程从英国赶赴荷兰,对李世蓉进行考察。考察的结果是:非常优秀。
就这样,李世蓉被授予英国皇家特许建造师资格,成为CIOB会员。当时,中国大陆CIOB会员只有三人:一位是当时建设部总工程师许溶烈,一位是同济大学教授丁士昭,而李世蓉是最年轻的一位。
1995年初,李世蓉迎来人生的重大抉择:一边是顶级咨询公司的高薪聘请书,一边是英国里丁大学的博士邀请函。面对高薪和理想,李世蓉选择了后者。“女儿不到十岁,正待母亲引导;丈夫身体欠佳,甚需妻子照料。”在做出选择的那一刹那,李世蓉泪流满面,“我非但没有相夫教子,反而成为家庭拖累。”
“既要完成博士论文,又要完成科研课题,连打工的时间都没有,只能靠奖学金生活。”李世蓉说,“我不得不经常在买书与买菜之间掂量,到后来,干脆煮上一大锅饭,吃上几天。”
分秒必争的学习,让李世蓉透支了健康,她终于病倒在床,两天滴水未进,幸亏被同学发现送进了医院。这个坚强的女人,躺在异国的病床上,以被蒙头,饮声而泣。
三年打拼,李世蓉不仅获得了博士学位,还参加了英国两个国家级科研课题,出版了英文专著《面向国际市场的中国建筑业》,这本书被英国建设部称为“关于中国建筑业的扛鼎之作”。
五年留学,奠定了李世蓉的国际化视野,她以书生之痴迷,渐渐启开理想之门。
■ 管理者
1998年,回渝不久,李世蓉怀抱理想,参加了公务员考试。结果,她这个建筑领域的高材生,因“难以适应”而在笔试阶段就被淘汰出局。
数家世界顶级建筑公司闻讯抛来橄榄枝,李世蓉委婉拒绝后,选择了任教,短短四年里,她170多篇,出书27部,主持重点科研项目20余个。
从人到人才的过程,开始都是小事。做好小事的李世蓉,终于在2003年1月,接到市委组织部的电话:通过严格考察,市委决定选拔你担任沙坪坝区副区长,分管城建工作。
“从政?你疯了?”很多朋友大惑不解,认为她肯定是为了钱!
“其实,做教授的收入比当副区长高得多。”李世蓉说,“但当副区长有一个最大好处,就是有更多机会推行国际先进的城市建设理念。”
弃学从政,李世蓉没有追求人情练达,而是充分发扬着书生意气。
“放弃书生本色,去迎合为官之道,就是对这座城市不负责。”在工作中,李世蓉以“不迎合、不妥协、对事不对人”的书生意气,终于让城市规划在领导心里有了位置。
担任副区长四年期间,李世蓉坚持不搞形象工程,强调突出城市建设的长效性,把钱花在最该花的地方,让老百姓得实惠。她以国际眼光审视沙坪坝的发展,坚决反对“摊大饼”,推崇组团式发展,“西部新城”应声崛起,今天的大学城和西永微电园,已成为新城建设的经典。
从教授到官员,她以书生之专业,扮演了一个有效管理者的角色。
■ 推销者
站上更高的台阶,李世蓉的梦想更远了。
2004年,重庆开始选拔“亚太城市市长峰会”专题论坛主持人,要求是“有专家素养,参加过国际会议,精通英语”。在选拔委员会挑剔的目光下,李世蓉过五关斩六将,最终以第一名的成绩,成为六位主持人中的唯一女将。
在峰会上,李世蓉的专业和优雅,征服了全球嘉宾。
峰会之后,李世蓉几乎成了重庆的一张名片,她主持的外事活动有百余项。因善于推销,2007年1月,她调任市外经贸委副主任。
这个全球化平台,让李世蓉如鱼得水。在她的推动下,重庆建筑业开始走向国际:“英国・重庆可持续城市建设行动计划”启动,“国际建筑论坛”等高端论坛在重庆启幕,CIOB中国培训中心在渝成立,一举使重庆成为CIOB全球拓展重点……
“李世蓉是重庆最棒的宣传大使。”CIOB副首席执行官迈克・布朗说,“在CIOB,她几乎每五分钟就会提到重庆,完全是一个重庆宣传大使。但我们喜欢她,她能将来自不同国家、有着不同文化背景的人聚到一起分享和合作。”
篇7
1.负摩阻力概述
一般情况下,施加于竖直桩上的垂直外荷载,将通过桩壁与土的相互作用传至桩周土和桩尖土上, 桩壁和桩周土的相对位移则会产生摩阻力。作用于桩侧的摩阻力的方向取决于桩和其周围地基土的相对位移情况。如果桩的沉降大于地基土的沉降时,地基土对桩侧表面就会产生向上作用的摩擦阻力,这个力对桩起支承作用,称为正表面摩阻力;反之,当地基土的沉降大于桩的沉降(包括桩身压缩及桩尖下沉)时,则桩侧土相对于桩向下移动,压缩的地基土对桩侧表面产生向下作用的摩擦阻力,这个力就称之为负摩阻力。桩基负摩阻力是桩周土产生相对于相应深度桩截面向下位移时作用于桩身的向下的力, 因而在桩身分布负摩阻力的所有情况中,一般存在中性点,即该深度桩土相对位移为零、桩身摩阻力为零,另有沿桩身全为负摩阻力的情况, 这种情况一般讲的是桩穿透湿陷性黄土层后随即落在几乎不压缩的持力层,如卵石和基岩等。
2.负摩阻力的产生
在桩周围的土层相对于桩侧作向下的位移时, 土产生于桩侧的摩阻力方向向下,称为负摩阻力,而正摩阻力正好相反,方向向上。负摩阻力产生的原因很多, 主要有大面积堆载使桩周土层压密固结下沉; 位于桩周的欠固结软粘土或新近填土在其自重作用下产生新的固结;自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷;砂土液化后和冻土融化而发生下沉时也会对桩基产生负摩擦力;灵敏度较高的饱和粘性土,受打桩等施工扰动(振动、挤压、推移)影响,附加超静孔隙水压力增加,软土触变增强,后又产生新的固结下沉;在正常固结或轻微超固结的软粘土地区, 由于抽取地下水或深基坑开挖降水等原因引起地下水位全面降低,致使土的有效应力增加,同时产生大面积的地面沉降;大面积软土地区打入挤土桩,使原来地面雍高,桩土间土内总应力和孔隙水压力都普遍增高, 随后这部分桩间土的固结引起土相对于桩体的下沉等方面的原因。
3.负摩阻力的特性
土体在重力和附加应力的作用下发生沉降, 土体的沉降是随着时间的变化而增加并逐渐趋于稳定。桩体的沉降量与桩身的弹性压缩变形,以及桩尖处土体的沉降有关。一般来说,桩体下沉要比土体固结沉降快,桩体下沉趋于稳定的时间要比土体沉降稳定的时间短。因此,桩体在很短的时间内有一定的沉降量,这时土体的固结沉降发生很慢,随后桩体的下沉趋于稳定,但土体的沉降还在继续,当土体的沉降量大于桩体的下沉量时, 土体便对桩体有向下的作用力, 即负摩阻力产生。。最后,土体沉降稳定时,负摩阻力趋于稳定,中性点也趋于稳定。负摩阻力的发生发展的过程是桩与土的沉降相互协调的过程,当桩土相对沉降稳定时,也即负摩阻力稳定时,在桩顶处负摩阻力为零,随着桩深的增大,负摩阻力也逐渐增大,直到其最大值并开始减小,最后在中性点位置达到最小值零。对于摩擦型桩基, 当出现负摩阻力对基桩施加下拉荷载时随之引起沉降。桩基沉降土出现,土对桩的相对位移便减小,由于持力层压缩性较大,负摩阻力便降低,直至转化为零,因此一般情况下,对摩擦型桩基可近似视为中性点(理论中性点)以上侧阻力为零计算桩基承载力。对于端承型桩基,由于其桩端持力层较坚硬,受负摩阻力引起下拉荷载后不致产生沉降或沉降较小, 此时负摩阻力长期作用于桩身中性点以上侧表面。因此,应计算中性点以上负摩阻力形成的下拉荷载,并以下拉荷载作为外荷载的一部分验算其承载力。。
负摩阻力的大小受桩侧和桩底土层的强度、变形性质、应力历史,地面堆载的强度、面积,历时,地下水的降低幅度、面积、历时,桩的类型、尺寸、设置方法, 外界条件(堆载、降水、浸水等)变化与桩设置时间的先后关系等因素的影响,且具有时间效应。桩侧土与桩的粘着力和桩表面负摩阻力的大小取决于土的抗剪强度, 地基土的沉降速率越大,负摩阻力值亦越大。这是由于负摩阻力实质上是土的抗剪强度,而它是随剪切速率提高而增大的。同时,负摩阻力的发生和发展经历着一个缓慢的时间过程,这是由软土的固结沉降特性决定的。这一过程的长短取决于桩侧土固结完成的时间和桩身沉降完成的时间,固结土层越厚,渗透性越低,负摩阻力达到峰值所需时间越长。一般初期发展较快,而达稳定值却很慢,固结土层越厚,时间过程越长。当桩底持力层的强度越大时,负摩阻力越大;当桩周土体较松散或大面积堆载,降低水位等时,负摩阻力要比没有这些影响因素作用时大;当桩侧的表面积较大时,负摩阻力也大;当群桩较密时,负摩阻力也大。
4.负摩阻力的防治措施
负摩阻力产生于施工阶段和使用阶段, 所以负摩阻力的防治应分别在这两个阶段进行。施工阶段负摩阻力的防治尤其关键,这个阶段能有效的防止负摩阻力的产生, 最大限度的减少负摩阻力对基础的危害。在现场施工中常采取以下措施以避免和减少施工过程中可能出现的负摩阻力。
(1)场地平整形成较厚的回填土,回填土的固结将对桩产生负摩阻力,应对回填土进行压密,密实度可按建筑物荷载而定;
(2)桥梁桩基影响范围内存在欠固结的软弱压缩土层时,可采用换土或打砂桩等方法进行地基处理, 避免地面堆载引起压缩土层下沉量大于桩身的下沉量而产生负摩阻力;
(3)大面积地面堆载的场地,增设保护桩以减少桩周土层重固结产生的负摩阻力;
(4)对有大量地表水向下渗流和场地地下水大量抽降,且又采用桩基础的建筑物, 其地面应设置良好的排水设施以及采取有效措施处理抽水后形成的土层下沉(如增加支承桩);
(5)确定桩存在负摩阻力后,应通过计算取得负摩阻力值,利用正、负摩阻力的极限平衡条件,采取适当的措施,如加长桩尖进入持力层的厚度,增大正阻擦力以抵消桩的负摩阻力;
(6)计算出桩的中性点,在中性点上段涂刷强而耐久的防护涂料,减少桩的负摩阻力。
5.结语
负摩阻力问题从被人们认识提出到今天, 仍然是工程界的一大热点难题。。虽然己经创造了防治和克服负摩阻力的方法,但是对其研究及计算都停留在经验上,一些理论因为过于繁琐、复杂在实际应用时往往产生不便, 所以对负摩阻力的研究仍然需要本专业人员的进一步努力。
【参考文献】
[1]肖宏彬.竖向荷载作用下大直径桩的荷载传递理论及应用研究.中南大学博士论文.长沙:中南大学,2005.
[2]夏力农,王星华.承受竖向荷载桩基的负摩阻力特性研究.矿冶工程,2005,(4).
[3]袁灯平等.软土地基桩侧负摩阻力研究进展初探.土木工程学报,2006,(2).
篇8
一、前言
高性能轻骨料混凝土已成为当今混凝土领域的主要发展方向之一，这是因为，优质的高性能轻骨料混凝土与传统混凝土相比强度高，且质量轻，而且耐久性好，因此在建造大跨度桥梁和超高层建筑时，结构自重会大幅度减轻，相应的材料的用量也会减少，基础荷载也会降低。从建筑节能方面考虑，在北方地区采用高性能轻骨料混凝土作外墙，冬季取暖能耗较传统的实心黏土砖或普通混凝土墙体节省约30%--50%，如考虑夏季降温能耗，使用能耗将节省40%--60%。以上这些都会提高建筑工程的使用性能，降低工程总造价节省了维护费用。此外，轻质结构用混凝土还是海上采油平台的理想建设材料，与现在的钢铁采油平台相比，具有安全度高、稳定性好、使用寿命长、维修费用低、综合造价低等优点，对开发我国的油气资源，实现能源的可持续发展具有重要的战略意义[1]。
二、轻骨料混凝土的特点
配制轻质结构用混凝土最有效的途径就是采用轻骨料。轻骨料表面粗糙多孔，有一定的吸水能力，这十分有利于改善混凝土的界面黏结，提高整体的强度；其吸水能力可做为水分存处器，先吸入一部分水分，在以后的养护过程中又释放出来，有利于水泥的充分水化。由于轻骨料混凝土具有轻质、高强等优点，它比相同强度等级的普通混凝土自重降低20%―30%。这就使结构荷载占有较大比例，并且对材料性能具有较高要求的高层建筑、大跨度桥梁、海洋工程等来说，轻骨料混凝土的这种性能具有较高的市场竞争力[2]。
轻骨料混凝土具有以下特点：
1、轻质高强:轻骨料混凝土的干表观密度一般为760~1950kg/,结构轻集料混凝土的干表观密度为1400~1950kg/,普通混凝土的干表观密度一般为2000~2800kg/,与之相比，轻骨料混凝土可减轻20%~40%，而其强度可以达到普通混凝土用的强度等级CL15~CL50。
2、抗震性能好:地震力和上部结构的自重成正比，当结构采用轻骨料混凝土将降低地震力。同时，由于轻骨料混凝土的弹性模量比同等级的普通混凝土低，结构的自振周期将变长，变形能力增强，结构破坏是将消耗更多的变形能，因此，轻骨料混凝土有利于改善建筑物的抗震能力和抵抗动荷载作用的能力。
3、抗裂性好:和普通混凝土相比，轻骨料混凝土的热膨胀系数和弹性模量较小，使得由于冷缩和干缩作用引起的拉应力相对较小，表现为轻骨料混凝土的抗裂性较好，这时改善结构的耐久性，延长结构的使用寿命是非常有利的，并有助于降低结构在使用期间的维修费用。
4、耐久性好:使用轻骨料能有效避免混凝土的碱集料反应问题，延长结构的使用寿命。
三、轻骨料混凝土在我国发展情况
我国轻骨料混凝土发展和应用相对较晚。从50年代开始研究人造轻骨料，先后研制成黏土陶粒、页岩陶粒和烧结粉煤灰陶粒，几经起伏目前年产量达300万立方米。据1990年对北京、上海、黑龙江、吉林、沈阳等10个省市不完全统计的资料表明，从70年代―80年代的10年中，用于房屋建筑外墙板的轻骨料混凝土约占其总量的50%；用于建筑砌砖占砌砖的27%。
90年代我国轻骨料混凝土的应用发生了出乎意料的变化。它在墙体中的应用从以高层建筑外墙板为主，改变成以高层建筑框架填充墙用的小型空心砌块位主地格局；而在承重结构中的应用不仅没有提高，反而有所减少，出现了近十年来的全国各地新建的万余栋高层、超高层建筑、大跨度桥梁和高速公路桥等，于是墙体材料得应用，而用于承重结构的高性能陶粒的生产与发展，并没有受到应有的重视，轻骨料混凝土发展缺乏统一的管理和协调[3]。
随着对建筑节能和建筑物功能性要求的提高，高性能轻骨料混凝土的研究和应用也得到了快速发展。据1995年不完全统计，以超轻陶瓷粒为主的各种陶粒年产量在200万立方米以上。如今，广州、乌鲁木齐、昆明、黑龙江和京津塘地区已成为超轻陶粒盛产基地。上海生产出堆积密度为700~800 kg/的粉煤灰陶粒和500 kg/以下的超轻陶粒；湖北宜昌生产的高强陶粒，可以配制出强度等级为C30~C60或更高的轻骨料混凝土。
随着宜昌、上海等地高强、高性能轻骨料的规模化生产，高强轻骨料混凝土，结构轻骨料混凝土 在我国已逐渐应用。
四、轻骨料混凝土存在的问题
轻骨料混凝土在我国已走过了近40年的研究和应用的历程。由于技术、经济和建设观念等的限制，该材料没有取得预期的市场份额。轻骨料混凝土行业存在的主要问题有：
技术水平仍处于初级阶段
企业生产规模小，生产工艺老套，产品分级处理随意，而且质量不稳定。基本上是没有环保设施的简陋生产线、污染严重、与国际水平差距正在拉大。
产品质量不理想
绝大多数的企业的人造轻骨料仅能达到普通轻骨料的质量标准，密度等级在300―900之间，颗粒均匀性差，强度不高，一般仅适用于制备非承重的混凝土制品，以轻骨料混凝土砌块、轻质内隔墙板、保温材料为主。严重制约了轻骨料在国内工程结构混凝土上的使用。
从业人员对轻骨料经济性认识不全面
综合评估轻骨料混凝土的结构工程发现，轻骨料混凝土依靠其自身的优点，会大幅度降低整体建筑物的成本。资料介绍，采用轻骨料混凝土可降低构筑物自重30%~40%，减少劳动强度约20%，减少材料运输量30%~40%，节省钢筋量10%左右，工程造价综合降低10%。但是，由于人造轻骨料比普通碎石、卵石的价格高出几倍，甚至几十倍，通常只简单地从混凝土单方面造价上进行核算，而不考虑整个建筑造价，结果成本较高，从而抑制了轻骨料混凝土的生产和应用。
五、结束语
轻骨料混凝土满足利废、节能原则,具有良好的经济效益和社会效益,对于实现建材工业的建筑节能和墙体改革的目标具有积极的推动作用。但目前轻骨料混凝土的质量和产量还远远不能满足建筑业高速发展的需要，并且存在许多问题。提高轻骨料混凝土的质量，大力推广应用轻骨料混凝土，仍是摆在所有技术人员面前的一项重要任务。
参考文献：
篇9
他辛勤耕耘，却也享受其中。
清华园里初露锋芒
20世纪80年代出生在陕西汉中的宋飞是个典型的西北人，他身材高大，性格爽朗，做起事来也是雷厉风行。2009年，宋飞带着“优秀博士论文”的荣誉结束了自己在清华大学的博士学习。在清华大学读博期间，宋飞无论是在理论知识还是在工程实践上都快速成长，逐渐成为同辈中的佼佼者。
随着我国高速公路建设的大规模发展，高填方路堤以及高路堑边坡通常可见。然而，我国多山，而且滑坡、泥石流地质灾害多发，这不仅对人类生命财产造成损失，还破坏自然环境。因此对边坡进行稳定分析，评估其稳定性及加固方法，具有非常重要的工程实践意义和学术价值。
当边坡出现不稳定时，挡土墙作为一种防护措施则被广泛应用于工程建设中，所以分析挡土结构的稳定性、抗滑稳定性、抗倾稳定性就显得尤为必要。这些特性的显现与一个参数密切相关，即土压力。计算土压力的方法有经典的朗肯和库伦土压理论，但其缺陷是只能计算主动和被动两个极限状态下的土压力，“在工程实践中，挡墙的土压力与位移量相关，如果静止或是少量位移但未达到极限状态，此时的土压力如何确定？”这无疑成为新的难题。
围绕着教育部博士学科点专项基金项目，宋飞以考虑侧向变形的各向异性填土土压力计算方法为主要研究内容，在广泛深入阅读和分析现有研究成果的基础上，系统地归纳和总结了土压力问题研究的已有规律和存在问题。随后，他从设备研制、材料试验、离心模型试验、机理分析、实用算法诸方面入手，对任意侧向变形条件下各向异性填土的土压力产生机理和随挡墙位移变化的基本规律进行了深入而全面的研究，并提出相应的计算方法，取得若干创新性成果。
值得一提的是，宋飞自行成功研制出等应变增量比试验设备和离心模型试验设备各1套。殊不知，岩土实验装置多为非标准化产品，这意味着从设计、制图到加工生产，都需要宋飞加入自己的想法从而进行原创。然而，从零开始，绝非易事。查阅尽相关英文文献，一点点摸索前行，不断从失败中跳出再投入新一轮研发。就这样，宋飞的坚持不懈终于换来了硕果――可控任意挡墙位移的土压力离心模型试验设备荣获清华大学第学生实验室建设贡献一等奖，并申报发明专利，宋飞为第一发明人。
在做土压力离心模型试验时，在离心加速度增大的过程中挡墙却始终不能保持静止状态，这成为又一个摆在宋飞面前的头号难题。“遇到困难时，除了要自己动脑筋想办法，还要多与人交流”，这是他从那次经历中汲取到的秘诀。受学院中一位教授的启发，宋飞最后研制出一套自动控制系统，即通过电机控制齿轮正转和反转使得挡墙保持静止状态。“总结经验很重要”，过程中宋飞不知道经历了多少次调试。
突破经典土压力理论
加盟长安大学公路学院后，宋飞将研究目光聚焦在了一种新型土工合成材料――土工格室。这是一种诞生于20世纪80年代初，由高分子聚合物宽条带经强力焊接而形成的三维网状结构，用以修建挡土墙以及进行边坡防护。它伸缩自如，运输方便，使用时张开并充填土石或混凝土料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体，被广泛应用于土木工程的各个领域。
与常见的支挡构造物，如重力式挡墙、加筋土挡墙、锚杆挡土墙、锚定板挡土墙、桩板式挡土墙等相比，土工格室挡墙具有诸多优点，其结构较轻，减少了对地基承载力的要求；其取消圬工、节约占地、施工简便、造价低廉；其适用范围较广，格室内填料可就地取材，适用于路堤、路堑边坡、机场及变电站高填方的防护；特别是其墙面格室内可植草种树，因此在公路建设中能够满足绿化墙面、生态保护、美化沿线景观的要求，生态效应显著。
然而，土工格室挡墙并非坚不可摧。除在土压力的作用下会整体发生位移外，墙体自身亦会发生挠曲变形。与经典土压力理论计算得到的极限状态下的刚性挡土墙土压力明显不同，挡墙的变形形态通常介于静止与主动状态之间，墙后填土的破坏模式也与刚性挡墙有较大区别，经典的朗肯及库仑土压力理论已然无法准确预测土工格室挡墙的滑动面。“现在还没有成熟的土压力计算理论、挡墙破坏模式评价方法及设计方法，理论研究落后于工程实践，这是工程界亟待解决的难题”，宋飞道出了问题的关键。
于是在此背景下，他申请了国家自然科学基金青年科学基金项目“土工格室柔性挡墙破坏机理及土压力理论研究”。“我们先通过等应变增量比试验研究填土的强度发挥随侧向应变约束条件的变化规律；之后通过离心模型试验和弹塑性有限元数值模拟的手段揭示土工格室挡墙在不同工况下的变形规律、破坏机理和土压力沿墙高的分布规律；再在此基础上进行适当简化，提出土工格室挡墙破坏模式和水平位移计算方法，结合工程实际实测数据对所提计算方法进行验证，为工程设计提供理论基础和依据。”
其实，刚性挡墙的破坏模式已有很多学者做过大量研究工作，也已形成较为成熟的研究成果，而土工格室挡墙这种柔性支挡结构的破坏模式还尚无系统的研究，因此研究这种新型支挡结构在高宽比变化、坡度变化、填土表面作用荷载、填土中铺设拉筋带等不同工况下的破坏模式，揭示破坏机理并提出分析方法，是项目的创新之一。
除此之外，“要想完成对土工格室挡墙的离心模型试验研究，难度也不小”。如何选择并加工制作合适的土工格室模型材料，在试验中系统测量挡墙的变形、墙后填土的位移场和滑裂面亦是项目的特色所在。经过多次比选实测材料的强度和刚度，宋飞最终选择了一种聚乙烯薄膜，并采用焊接设备自行加工制作土工格室模型材料，再通过数码摄像和非接触式位移测量系统测量挡墙填土位移场的发展和滑裂面的形成。
随着研究的深入，宋飞还先后主持了包括国家自然科学基金、陕西省自然科学基金在内的4项研究课题；作为主要参加者参与教育部高等学校博士学科点专项科研基金、北京市自然科学基金和江西省交通厅重点项目各1项。无一例外，这些项目的研究内容和成果均与土压力和边坡有很大关系。
土工格室挡墙中再续探索
当墙后填土填筑较高时，就需要在墙后填土中将土工格室加筋材料加长布置，以起到加固边坡的作用。其破坏模式与刚性挡墙及填土中未加筋的土工格室挡墙有明显区别，也尚未形成成熟的土压力计算理论与挡墙设计方法。同时，传统的等截面挡墙土工格室用量较大，工程造价较高，如何布置加筋层，提出一种既能减小挡墙水平位移、提高安全系数、节约土工格室用量的新型变截面土工格室挡墙断面型式是核心问题。
由宋飞主持的陕西省工业科技攻关计划“新型变截面土工格室挡墙工程应用关键技术研究”旨亦于此。他带领团队采用离心模型试验与数值模拟相结合的手段研究填土中加筋带、挡墙断面型式对于土工格室挡墙变形规律、填土位移场、滑裂面形态和土压力分布规律的影响；然后在分析试验规律的基础上通过参数反演及数值模拟的手段研究加筋带的位置、长度、间距、挡墙断面型式、两级挡墙的高度比例以及台阶宽度对于加固效果的影响；后又在此基础上提出了挡墙优化断面型式及相应的设计方法，应用于工程实践并进行验证，为工程设计提供理论基础。
功夫不负有心人，最终基于对离心模型试验、数值模拟以及现场试验结果的分析，团队成功提出一种新型变截面土工格室挡墙断面形式，它不仅能减小挡墙水平位移，提高挡墙的安全系数，还能节约造价。有数据统计，其可为工程节约成本约15%。目前已用于高速公路、机场等工程的边坡防护中。由于土工格室挡墙作为一种新型支挡结构在工程实践中还并不多见，因此团队在加筋层的位置、长度以及间距对于墙背变形、墙背土压力分布的影响均无系统研究的背景下，基于对离心模型试验、有限元计算结果以及现场试验结果的分析，从而提出这种新型支挡结构实属创新。“当填方比较高时，通常设置二级或多级挡墙”，面对相关领域的研究空白，团队同样抓住机遇，探索了二级挡墙中两级的高度比例和台阶宽度对于挡墙工作性状的影响。
科学研究似乎总是一个问题接着又一个问题。“二维数值模型仅将加筋材料和土作为一种复合材料简化考虑，无法单独考虑格室的应力与应变，也无法研究格室的高度、焊炬以及抗拉屈服强度对于土工格室挡墙以及加筋地基力学性能的影响”，问题是土工格室挡墙的三维数值模拟也具有一定难度。这次，宋飞同样选择了迎难而上。他采用有限元膜单元和嵌入技术将土工格室与填料分开模拟，这样不仅可以单独考虑支护结构中格室的应力应变，也可真实再现土工格室对填料的约束效应，并由此提出了土工格室加筋挡墙及加筋边坡的三维数值模拟方法；随后，他采用模型试验和现场工程试验的方法继续验证了三维数值模型的有效性，同时还系统研究了支护结构变形和稳定性的各种影响因素。
目前，项目于2016年年底即将进入尾声，目前正在进行相应标准、规范的编制和产业化推广。
三尺讲台上的传教
“不为书、不为洋，要为实”，是宋飞铭记在心的一句话，这是博士导师张建民教授当年给宋飞的教诲。多少年过去，宋飞仍旧以它为箴言，指导自己在科研道路上不断前行。深感细节决定成败重要性的他，小到仪器部件的设计、论文的格式排版，都会亲力亲为，力求做到最好。
如今，身为硕士生导师的宋飞，身上的担子更重了。除了做科研，他还要完成日常的教学任务。从2013年开始，宋飞每年各招收了两名研究生，今年招收3名。他认为，在培养学生的过程中最重要的是“因材施教”。“对不同的学生布置不同的任务，用不同的方法”，比如有的同学动手能力强但理论分析能力较弱，宋飞就会多安排他做实验，发挥其长处。另外，“耐心”也是必备条件，“很多时候，说一遍学生不明白，这时不能怕麻烦，要多加开导，一点一滴地帮助他们理解”。无论如何，“求真求实，坚持不懈”是他寄予学生的期望。在教学上，宋飞收起了西北人粗线条的豪放，可谓是细致入微。
篇10
1.有利于课程的合理贯通和人力、物力资源的合理配置
德国大学的研究生、本科生教育培养是分隔进行的，而美国大学则从组织结构上将本科生教育和研究生教育联系在一起，从而为两种不同层次的教育创造了结合的环境。因为美国研究生教育计划是建立在一个广泛的本科生教学计划基础上的，而且在同一学科中，许多教师同时担任本科生和研究生的教学工作，这对于教师将研究成果运用于教学，使本科生也能尽早涉足科研活动，进行探究性学习，为研究生教育准备和筛选人才，是大有裨益的。
2.有利于在高层次人才培养中体现教学和科研相统一的原则
以学系为研究生培养重要载体的美国研究生教育，很好地将教学与科研结合起来。这种结合在美国研究生教育计划中得到了充分的体现。以博士生修业计划为例，它包括了听课、课堂讨论、研讨会、科研或教学实践、论文撰写等内容，并规定在第一、二年内要进行与培养目标、学科研究大方向相关的课程学习和讨论。通过在培养目标和研究方向引领下的必要的课程学习及由师生共同参与的讨论和科学研究或教学实践锻炼，能有效地促进博士生努力打好学科知识基础，了解学科前沿动态，掌握从事科学研究的方法，有利于开拓博士生的学术视野，激发创造灵感，寻找和确定有价值的论文课题，写出高质量的博士论文。这样一种过程正是教学和科研相结合、相统一原则的生动体现。
3.有利于研究生教育管理的规范化和跨学科合作
由于专门设立了管理研究生教育的研究生院，统一负责招生、课程、学位标准、奖助金、资格考试、学位授予等事宜，使研究生教育培养达到程序化、标准化、制度化，避免学徒式研究生教育由个别教授管理、控制而带来的问题。同时，研究生院还可以发挥其宏观协调、组织的功能，在全校范围内促进跨学科和跨学院的研究生计划和科研工作，从制度和工作机制上推动研究生教育和学科建设。
4.有利于丰富师生关系的内涵和培养更多更好的研究生
众所周知，学徒式研究生教育模式中的师生关系，即是在科学研究活动和完成学位论文过程中简单一对一的指导与被指导的关系。美国研究生教育模式的各个环节中，师生间同样也存在重要的指导与被指导关系。但由于专业式模式在重视科研的同时，还十分注重课程教学，这样，师生间在实施课程教学的过程中，就又形成了教授与被教授的关系。同时，还由于几门研究生课程往往是由多位教师分别教授，研究生在完成学业的过程中所接触和具体接受指导的就不仅是入学时所选定的一位导师，而是一个教师集体。另外，这种模式注重班级教学和集体培养，教师也就会在某个具体环节中同时面对和教授同一学科乃至是相近学科的多名研究生。在这样一种多层次的、师生之间交互的由个人和集体共同形成的学术环境中，便派出生学徒式模式所缺乏的效应。这有益于研究生在接受教师指导及学生之间的互相切磋中，博采众长，并逐步养成开放、全面、辩证的理性思维习惯，克服或减少科学研究中的狭隘性。同时能充分利用现有资源，成批量地培养研究生，更好地适应国家和社会对高层次人才的迫切需求。
二、课程设置的特色
在研究生教育中开设必要的课程，是美国研究型大学培养研究生的一个重要方面，美国的研究生教育，经过一个多世纪的演进、调整和改革，其研究生课程的设置，在沿着提高研究生的综合素质、保证教育质量、更好地适应时代和社会对人才的要求这条主线上发展，形成了自己的特色。
1.重视基础理论课程
这是美国研究型大学总结研究生教育的经验教训。美国研究生教育在很长一个时期里功利和实用的色彩比较浓，从硕士到博士，各类专业应用性的课程开设得比较多，对系统的基础理论课程的设置和教学有所忽视。二战后美国各界开始重视研究生教育的质量。研究型大学的研究生院特别加强了基础理论的教学，在规定研究生必须大量参加各种类型科研工作的同时，针对各学科专业的不同情况，在研究生计划中开设了许多基础理论课程，并辅之具体的落实措施，从而为提高研究型大学的研究生质量和科研水平创造了基础性条件。20世纪90年代中期，美国的硕士课程设置中，基础学科的授课时数已达到50%，专业学科占20%-30%左右。即使是博士生教育，也根据不同的专业设置必需的基础课程。如教育心理学专业在读博士生必须完成4门核心课程，其中包括教育心理学、统计分析、研究设计等。
2.强调文理渗透，增设跨学科课程
以发展新知识、贡献重大科研成果为己任的研究型大学，在研究生教育中日益注重并强调跨学科课程的学习。可以说，所有的研究型大学都在积极实施研究生跨学科学习计划，并努力在实践中完善。哈佛、麻省理工、普林斯顿等大学通过建立跨学科研究中心来设立和发展跨学科课程，允许学生跨专业、跨学科、跨学院进行学习，也可以跨学院甚至跨学校聘请教师。在这样的研究中心里，研究生可以和教师一起共同进行跨学科课程的学习和跨学科研究。比如城市规划这门跨学科课程，是把应用工程、政治科学、社会科学、经济学、建筑学等组合在一起形成的，斯坦福大学聘请了土木工程、经济学、建筑学等学科的学术带头人为研究生开设了这门课程，并进行相关问题的研究，既培养了新型人才也产出了新的科研成果。
3.修习课程规定性和灵活性相结合
为了保证基础理论课、专业课能得到学生的重视并顺利完成修课，研究生教育计划会明确规定哪些是必修课，说明一般的修习规则和应积累拿到的学分，并告诉学生修习课程应完成的时间段。如斯坦福大学的教育博士计划就对有关专业领域的课程设置作了规定，并提出了四年完成的要求，其中前两年的课程学习是主要任务，而第三年则必须完成课程学习转入论文的编写工作。但为了能更好地让每个学生都能按照各自的意愿和职业目标接受培养，研究生教育计划还会列出多种多样的选修课供学生选修。哈佛商学院要求学生必修的课程有12门，可供学生根据自己的专业特长和兴趣自由选修的课程则有几十门。纽约大学法学院为学生提供了多种法律以外的课程，涉及经济、心理学、医学、历史、科学、哲学、文学等方面。他们认为，这些课程有助于未来的法律工作者正确评价所处理的法律问题的意义和更好地掂量鉴定证人的言词。课程修习的规定性和灵活性相结合，既坚持了学科专业内在的培养目标要求，也兼顾到不同类型学生的特点和专长，有利于增加研究生学识的厚度和宽度，使之既能成为一个合格的专家们，也具备多面手的潜能，从而能较好地应对科技日新月异、时代快速发展给职业生涯带来的各种挑战。
三、以质量为导向的培养方法
高等学校作为培养高层次人才的重要场所，其作用于培养对象、影响培养质量的因素有很多，但具体的培养方法和教育手段，恐怕是人才培养教育长链中最接近学生、最直接制约效度的一环了。美国研究型大学的研究生教育是如何把握这一环节的呢？
1.遵循研究生教育的本质要求，注重培养科学探索精神和从事创造性研究的素质
虽然在美国高等教育的发展历程中理性主义和功利主义两种思想一直并存在大学里，但是，当研究生教育由快速发展走向成熟之后，在研究型大学中，培养、塑造研究生的科学探索精神和创造性研究的素质，始终是其人才培养的原则和主题，尽管在不同时期的人才培养类型、标准和知识结构中会打下不同大学思想价值取向的印记。一些著名的研究型大学已经把录取新生作为培养创造性人才、塑造科学精神的工作起点：不仅要看申请人的前置学历、学位，教授推荐意见，必需的考试成绩和社区服务经历等“常规”条件，还非常重视通过面试、加试、笔试等方式来考察其创造性思维能力、分析表达能力、应变适应能力等素质，在这过程往往有多名教授参加，有时也包括高年级的研究生。研究型大学在制订研究生学习计划、安排研究生的有关活动时，把怎样有利于培养和发扬研究生的科学探索精神、提高创造性研究的素质作为他们考虑问题的着眼点。在常规的课程学习和教学大纲中，教师的讲课非常精炼且具有启发性。对学生提出的问题，教师往往不给出答案，而是以进一步深入的问题引导学生去独立思考或互相展开讨论。研究型大学的教授们非常注意把自己的最新研究成果，或是科技界近斯的研究进展及时补充到课程的讲授中，而有些选修课程的教材就是由相关领域正在发生的有代表性的学术观点、科技动态等内容以活页的形式分期汇集而成的。这样一些思路和实践是与研究生教育的本质要求相吻合的，对于养成研究生的学术敏锐性、培养科学探索精神有着特殊的作用和意义。
2.既抓好课程教学，又重视科学研究活动，提高研究生培养质量
篇11
LIANGANG cold rolling plant main slope stability analysis and evaluation of the effect of anchoring systems
Jiang Zhi-xin，Lv Ping-bo
（Nuclear Industry Geological Bureau of Hunan Province， 303 Brigade Changsha Hunan 410000）
【Abstract】LIANGANG rolled through the main plant Slope geology research， using ANSYS finite element software for slope stability conditions were simulated and analyzed， according to the results of the analysis and the specific circumstances of the slope， designing prestressed anchor Mississauga net grid beam reinforcement program. Then its slope reinforcement， and reinforcement effect and anchor the force carried out a simulation analysis and the results prove that the reinforcement effect is good.
【Key words】Bolt （Cable）；ANSYS finite element；Anchoring system；Factors
1. 引言
涟钢冷轧主厂房为湖南省重点建设项目，该主厂房工程建筑面积约90000m2 ，由12 个布置合理的纵横跨间组成，均采用全钢刚架结构，最大跨度 36m，基本柱距 12m，最大柱距 36 m，厂房高度 20m～42m；柱子采用阶形柱，上柱为焊接“H”型钢，下柱为钢管砼格构柱；吊车梁为实腹式焊接“H”型钢梁， 高度1200mm～3000mm，最高轨面标高17.5m。厂房沿线地形起伏较大，坡角陡，一般50°左右，出露以泥灰岩为主，岩体风化程度普便较大。所以，边坡的稳定性对厂房的安全至关重要。因此，研究此类边坡的稳定性，对于设计和施工有非常重要的现实意义[1]。
2. 风化岩体边坡的特点
（1） 风化残积层。
该层厚度不大，大多数地段基岩，出露覆盖层主要为沉积物，岩性上部主要是 （含砾）低液限粘（粉）土，褐黄色、土黄色、灰黄色等，可塑～硬塑状，砾质成份主要为硅化岩角砾，粒径0.5～2cm，次棱角～次圆状，含量约占25～35%左右，层厚0～5.85m，分布于山坡坡脚地段。
（2）泥灰岩。
青灰色、灰色，泥中厚层薄层状，岩质较软，易风化。
全风化层：岩性已全风化成碎石土组成，层厚0～2.5m。
强风化层：节理裂隙较发育，岩芯破碎，呈碎块状，层厚0～2.5m。
中风化层：节理裂隙发育，岩石相对较硬，钻孔岩芯较完整，多呈短柱状。
经原位测试、室内试验、并参考有关规范规程结合当地工程经验，推荐各工程地质分区的主要岩土力学指标值如表1所示[1]。
3. 风化岩体对边坡稳定性的影响
3.1 由于风化岩体结构的破坏，从很多方面降低了边坡的稳定性，具体可从以下几个方面来分析[2～3]。
（1） 透水性能增加，抗剪强度降低，从而降低了边坡的稳定性。
在泥灰岩中，由于各矿物颗粒的膨胀率各异。当风化作用导致其不均匀的膨胀和收缩；或者由于水的溶蚀、水解岩中某些可溶物质，都将削中和破坏岩石中矿物颗粒之间的联结，导致岩石力学性能降低，特别是岩石的透水性能增大，抗剪强度降低。
（2）形成和加剧的岩体裂隙，导致软弱结构面的产生，从而影响边坡的稳定性。
由于风化作用，使岩体沿着已有的联结比较软弱的地方，如未裂开的层理、片理、劈理方向上，矿物结晶颗粒之间的结合面上，以及在矿物结晶颗粒解理方向上，形成新的裂隙。或对原有裂隙进一步加深、增宽、延伸和扩大。这种形成或加剧岩体裂隙的作用，主要是由于水的楔入作用和冻胀作用。
3.2 在边坡开挖后，通过对现场工程地质情况的调查，发现在强风化带、中风化带中岩体裂隙较为发育，裂隙面倾角较陡，裂面多呈闭合状，且裂隙中多有泥质胶结的充填。幸运的是没有一组节理倾向与边坡的临空面倾向一致[4]。
4. 边坡开挖有限元计算
（1）本文利用ANSYS有限元软件对开挖后的边坡的坡面进行稳定性验算，通过验算结果了解开挖后边坡的稳定性情况。图1为边坡开挖前和开挖后的整体模型和网格划分。
（2）模型采用D-P屈服准则。建立模型时，先生成加固锚索所在位置的关键点和节点，然后再根据节点建立锚索单元，采用beam3二维梁单元来模拟锚索，这样可以得到锚索所受到的轴力和剪力，整个支护结构共有12根锚索。然后再建立台阶处的关键点，生成台阶处的网格梁单元，根据加固设计的情况整个模型共建立了5个台阶，因为网格梁可以看作是柔性支护结构，所以也可以采用beam3二维梁单元来进行模拟。接下来，再建立边坡的坡面曲线和坡体的面，在此过程中生成开挖时需要杀死的单元的面，这样就可以方便的通过生死单元来模拟边坡的逐级开挖的过程了[5]。
（3）计算模型经过分台阶开挖荷载逐步释放的计算后，可以看到在未进行任何有效的支护的情况下边坡开挖后的位移和受力情况，图2为边坡在分台阶开挖完成之后的竖向位移图。从图中可以看出，在开挖之后边坡有明显的向下滑动趋势，边坡的竖向位移最大值达到7.13cm。从图中还可以清楚地看出，如果步对开挖的边坡进行相应地支护措施，则由于边坡的滑移还会引起了左侧向上隆起，隆起量可以达到将近20cm。
（5）从图4边坡的总的位移矢量图中我们也能很清楚的看出，边坡在没有有效的支护的情况下，即便是分多台阶进行开挖也会对整个边坡造成很大的扰动，使边坡产生明显的滑移。另外还可以从位移的云图中看出边坡单元的运动趋势呈圆弧状破坏。
5. 边坡加固设计与稳定性分析
（1）坡面每10m高设一台阶，台阶宽2m，上设截水沟。在边坡稳定性系数不足1.2的断面之间以3.5～5m间距，沿坡面布置规格400×400mm的地梁， 每根地梁安装3根预应力锚索。第一级坡面的地梁之间浆砌片石窗式护坡，窗内浆砌片石造景。从第二级至第三级坡面的地梁之间浆砌片石窗式护坡，岩层内安装泄水管，窗内坡面栽植灌木和植草。第四级至第五级坡面强风化层较厚，为了防止地表水渗入岩层，造成岩层软化，采取先在岩层内注浆封闭透水层，再在坡面栽植灌木和植草。其布置如表2所示[6]。
（3）如图5边坡加固后的竖向位移云图所示，在对边坡进行的相应的加固措施之后，边坡的竖向位移有显著的减小，边坡的竖向滑移最大值减小到了2.92cm，左侧向上隆起位移最大值也减小到了8.57cm。对边坡的水平位移而言，加固后与加固前相比，也可以清楚的看出，加固后的边坡水平向位移也有很明显的减小。边坡水平位移的最大值由加固前的21.7cm减小到了6.90cm，而且边坡左侧的水平位移最大值也由边坡加固前的10.5cm减小到了加固后的4.35cm。由这两个数据的对比我们可以清楚的看出，边坡的滑动在加固后得到了明显的控制（边坡加固后的水平向位移云图见图6）。
（4）图7为加固后的边坡的总的位移矢量图，从图中我们也能很清楚的看出，边坡在进行了有效的支护的情况下，整个边坡的变形得到了很好的控制。综合边坡的竖向位移和水平位移以及总的位移，可以说这次加固就本边坡而言还是比较成功的。
（5）对于锚索（杆）的具体受力情况，我们同样在进行每步的开挖运算之后，给出锚索在工作状态时的轴力和剪力的分布图，如图8a和图8b所示。对于网格梁的具体受力情况，我们同样在进行每步的开挖运算之后，给出网格梁在工作状态时的轴力和剪力的分布图，在本文的分析中是选用ANSYS的二维梁单元beam3来对网格梁进行模拟分析的，网格梁的受力情况如图8c所示。
6. 结论
本章通过对边坡的地质情况调查，参考相关的资料，对其边坡的情况进行了描述，同时选取了相关的一些参数。然后通过ANSYS有限元程序对其边坡的稳定性情况进行了模拟分析，分析边坡在开挖后的位移情况，说明边坡处于不稳定状态。根据边坡稳定性的分析结果，确定了预应力锚索加地格梁的加固方案，并通过有限元方法验证了此加固方案是合理和有效的。随后又对影响边坡锚固效应和锚固支护效果的因素进行了分析研究，并对支护系统的受力进行了分析。提出理论一些对工程有指导意义的方法和措施，但是岩土锚固问题对于不同的工程还需要因地制宜进行合理有效的分析和评价。
（6）从上图的边坡支护系统的受力情况可以清楚地看出，锚杆对边坡的滑动起到了很好的抑制作用，锚索（杆）的应力最大值为0.55MPa，位于第9根锚杆的后端位置。从锚索（杆）的受力特点看，锚索（杆）的受力集中在锚杆的中部，呈现中部大，两端小的情况。另外，在下部的几根锚索（杆）的里端，出现了受拉的情况，受拉的拉应力值不大。对整个边坡的稳定性没有影响。从图中还可以看出，锚索的轴力和剪力沿锚索全长呈非线性分布，但由于它随着岩体变形而变化，所以要给出它的轴力和剪力的简单计算公式或实测值是很困难的[9]。文献[10]中也给出了锚杆在工作时和拉拔试验时受力的分布情况，与本次模拟的结果比较一致，也说明了本边坡的分析是比较符合实际的。
参考文献
[1] 汤雷. 锚固力作用机理及锚固技术研究. [中国矿业大学博士论文]，2010.
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[3] 陈卫忠，朱维申. 节理岩体加固效果及其在边坡工程中的应用. 勘察科学技术，2011. 1： 3～6.
[4] 郝文化. ANSYS土木工程应用实例[M]. 北京： 中国水利水电出版社， 2009.
[5] 交通部第二公路勘察设计院. 路基. 北京：人民交通出版社，2006.5： 40～60.
[6] 张宏博，李英勇，宋修广. 边坡锚固工程中锚索预应力的变化研究. 山东工学学报（工学版），2002.12： 575～578.
篇12
中图分类号:F29
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)13-0045-02
1 如何确定投标报价是否合理
《招标投标法》第四十第二款对中标价格做出明确规定:“能够满足招标文件的实质性要求,并且经评审的投标价格最低,但是投标价格低于成本的除外”。这里所指的成本,应理解为投标人自己的个别成本,而不是社会平均成本。
由于投标人技术和管理方面的原因,其个别成本有可能低于社会平均成本但不低于个别成本的价格投标,是应该受到保护和鼓励的,也是符合WTO要求的,但如果投标人的投标价格低于自己的个别成本,则意味着投标人取得合同后,可能为了节省开支而想方设法偷工减料,粗制滥造,降低工程质量,给招标人造成不可挽回的损失。如果投标人以排挤其他竞争对手为目的,而以低于个别成本的价格投标,则构成低价倾销的不正当竞争行为,违反我国《价格法》和《反不正当竞争法》的有关规定,因此,投标人投标价格低于自己个别成本的,不得中标。
但是,在当前招投标活动中,评标委员会很难确定某项招标工程的实际成本,尤其是某项投标人的个别成本,也没有更科学合理的规程加以监督约束,使得众多投标人面对“僧多粥少”的建筑市场无能为力,只能通过盲目压价才能占有一席之地,目前建筑市场秩序较为混乱。因此,寻求如何确定经评审的最低投标价乃当务之急。
为了确定经评审的最低投标价需明确以下几个问题:一是工程成本概念,所谓工程成本是指投标人为完成投标的建设工程任务所必须的企业生产成本。即包括工程所需的人工费、材料费、机械费、管理费、税金、规费等。二是工程费用中哪些为可竞争费用,那些为不可竞争费用。
不可竞争费用包括:
(1)实行劳保统筹的施工企业保险及劳保统筹费用;
(2)施工现场安全文明施工措施费用;
(3)营业税、城市建设维护税及教育费附加;
(4)国家、省财政、物价部门规定的,投标人为承担该招标工程施工应缴的的各种规费;
(5)甲供材料及设备费用;
(6)法规等规定的其他不可竞争费用。
可竞争费用包括:
(1)人工工资(包括基本工资、各种津贴、补贴等);
(2)招标人对工期提前有要求的应付赶工措施费;
(3)采用包工形式计价的有关材料和构件等场内外二次搬运费、建筑垃圾清理费外运费用;
(4)企业利润;
(5)企业管理费用;
(6)材料费用;
(7)机械费用;
(8)其他可竞争的费用等。其中人工费、材料费、机械费、企业管理费不能低于规定标准。
2 确定经评审的最低投标价的几种方法
2.1 偏差评审法
是指由经济和技术专家等组成的评标委员会根据招标规定的评标标准和方法对各投标报价进行认真的评审比较,找出各投标报价计算书中的遗漏或不完整,并且补正这些遗漏或不完整不会对其他投标人造成不公平的结果的细微偏差,然后对修正细微偏差后的投标报价再进行比较以确定经评审的最低投标价的方法。
在评审过程中,评委会如果发现投标人的报价低于所有投标报价平均值的一定百分比(如5%)以上,使其投标报价有可能低于其个别成本的,应当对该投标进行重点评审,并确认其是否为无效标书;对高于招标人所能承受或期望价格(一般为招标标底或正式预算价下浮3%)的报价,评标委员会可按投标人未实质上响应招标文件的要求,确认其为无效标书:
(1)是擅自改变工程量清单套用定额子目及工程量的;
(2)是所报让利中出现重大漏项或包含前述不可竞争费用的,且超过一定规定范围的,调整的报价超出来规定范围的,以及计算错误的(细微偏差除外);
(3)是未能详细列出成本节约措施、优惠条件、内容和理由,或者内容不全面、不完整、缺乏说服力的,或者在评标过程中针对评标委员会所提问题的答辩不能让人信服;
(4)是存在其他不合理让利的。评标委员会应对以上内容进行认真评审,对投标报价进行必要的分析比较,写出详细的评审意见,并采用无记名投票的方式,以多数票意见作为评标委员会的评审结果。
2.2 经验系数评审法
鉴于评标委员会无法准确计算出某施工企业的个别成本,评标委员会仅能通过对各投标报价进行分析比较,以尽可能确定最低的投标报价是否低于其个别成本,从而认定经评审的最低投标价,因此在评审过程中评标委员会容易“跟着最低报价的感觉走”,容易受到投标报价计算过程的蒙蔽和影响,对似低非低的报价评判犹豫不决,很难下决心判为低于成本价。
为此,经验系数评审法将会行之有效。所谓经验系数评审法,是指在所有投标文件递交后或开标的同时,由当地招投标监督管理机构将随机抽取的评标专家召集起来,根据招标文件、图纸和其他招标资料等进行认真分析评估,并根据自己的经验分别独立提出以审定标底为基数的下浮比率(A1、A2…An),然后取A1、A2…An的平均值A0,计算出以审定标底×(1-[A0])作为期望成本A,从而以最接近或等于期望成本A的投标价为经评审的最低投标价(当有正负两个最接近值时取负的最接近值)。
2.3 市场行情评审法
这里主要包括以招标标底(正式预算)为参照物的市场行情评审法和以投标报价平均值为参照物的市场行情评审法。以招标标底(正式预算)为参照物的市场行情评审法:是指由当地工程造价管理部门根据当地建筑市场行情,定期或不定期测算出各类工程投标报价低于标底(正式预算价)的合理幅度,并予以公布,供评标委员会在评标时参考;招标人也可在招标文件中加以明确。
当投标人的投标报价与标底相比超过规定的合理幅度时,由评标委员会评审认定是否低于投标人的个别成本,并得出经评审的最低投标价。以投标报价平均值为参照物的市场行情评审法:是指当地工程造价管理部门根据以往各类典型工程招投标活动中经评审的最低投标价与各投标人投标报价平均值相比较,测算出一定的下浮幅度,并结合该工程跟踪审计情况,综合测算出较为合理的下浮幅度,向社会公布,供评标委员会评标时参考;招标人也可以在招标文件中对该幅度加以说明。
当投标人的投标报价低于投标人报价平均值合理下浮幅度时,由评标委员会详细评审后确定是否低于投标人的个别成本,并得出经评审的最低投标价格。因为目前我国建筑市场某些地方还不很规范,确定工程报价是否合理,我个人认为,应循序渐进,按照主观条件和客观条件相结合,在工作实践加以改进和完善,真实评审各投标人的合理投标标价。
3 经评审的最低投标价中标的边界条件
3.1 转变政府管理,真正实行政企分开
政府只负责宏观调控,政策制度的监督,彻底解决长期困扰政府的两难困境,即政府既要管好政府的事情,还要操心国企投标者的生存和发展大事,让所有投标者按市场规律参与建筑工程招标投标活动。
3.2 工程造价管理体系完全市场化
具体做法可在国家工程造价定额体系的基础上,增加以市场价格为基础的企业内部定额体系。前者作为各级政府编制投资计划宏观控制预算时使用,后者作为实际编制投标报价使用,使投标者拥有独立的估价信息。
3.3 完建筑法规,培育信用体系
创造依法者生违法者亡的法律捆绑,培育完整的社会信用体系,体现诚实信用价值和失信违约的代价。
3.4 建立工程担保和工程保险制度,完善风险转移制度
制定工程担保法和工程留置法,为建立工程风险转移体系提供法律依据,工程投标人应提供投标保金,履约保金和双向付款保金,并申请商业银行、保险公司或专业担保公司进行担保,形成风险转移制度。
3.5 建立设计赔偿和设计保险制度
为最低价中标的应用夯实基础,采用这一制度,要求设计单位设计失误赔偿全部经济损失,约束和促进设计单位提高设计质量,减少设计变更.为提高投标报价措施和保证最低价的权威性打下基础。
3.6 实行统一的工程量清单报价招标
可以减少社会资源浪费,又能避免由此造成的合同纠纷和索赔,有利于施工合同的履行和管理。利用编制社会平均成本的标底,作为衡量最低价的尺度,防止串标,提高中标价,通过价格中标,体现优胜劣汰的市场竞争机制,有利于筛选出经营管理的水平高、设备先进、施工技术方案合理的中标单位,从而达到提高生产力水平、推动经济增长和技术进步的目的。
3.7 鼓励投标群体产权多元化
投标者产权分散化,形成真正的市场竞争,产生出真实的最低成本价。建筑方面的标准化、规范化、模数化、产业化是提高工程质量重要手段,也是最低价中标法的重要保证之一。
3.8 推行合理低价竞标,要加强招标监督管理
招投标监督管理是一项政治性、原则性很强的工作,做好这项工作必须培养一支思想强、作风硬、业务精、勇于管理、善于协调的执法队伍,为此,要抓好招标管理机构的思想政治、业务技术、制度与监督机制的建设。要不断地修订和完善各项规章制度,狠抓制度的贯彻落实,开展经常性的督促检查,省级招标办、各级建设行政主管部门要加强对辖区招投标管理机构的指导与管理,行业协会每年进行一次行业评比考核,奖优罚劣,弘扬正气;同时,对招投标中不负责任,有章不循,有法不依,甚至的单位和个人要坚决依法查处。
4 最低价中标法应建立的约束保障机制
4.1 完善建筑法规,培育信用体系
(1)对整个建筑法规体系进行更为全面完整的规划,确定法律层次的法律规范,以调整建筑服务活动中产生的各种关系,对建筑管理活动做出宏观规定。进一步细化行政法规、部门规章。加强技术标准和规范的制定和修改,适应和满足建筑业发展的需要。建立严格的建筑市场准入和清出制度。
(2)统一的诚信信息平台,统一的诚信评价标准,统一的诚信法规体系,统一的诚信奖惩机制。
4.2 建立全社会信息管理系统,发挥相关行业的监督管理作用
建立全社会建筑业信息管理系统,记录所有建筑行业中有关企业、产品和建筑活动的各种信息,方便查阅和索取。发挥建筑行业管理的整体优势,从工程前期入手,对招标文书、施工图预算、招标标底、投标标底、投标报价、签订合同价、工程结算等活动进行全过程监督管理。
4.3 使工程造价管理体系市场化,鼓励发展民间中介机构
4.3.1 使工程造价管理体系市场化
法制先行,行而不乱。优化技术标准,建立新型标准定额管理模式。完善计价规则,实现国际惯例接轨。加强造价管理,实施人才为本的战略。推进信息化建设,实现造价动态管理。
4.3.2 鼓励发展民间机构
进一步明确中介机构的性质、地位和作用。给予若干扶持政策,加强中介机构自身建设。
4.4 建立工程担保体系和工程保险制度
明确政府在推进过程中的具体职责分工和监管部门。法律法规局部强制,形成制度 。调整相关政策。完善市场机制,落实风险责任承担者。有条件引入外国担保、保险服务机构 ,建立设计赔偿和设计保险制度 。
参考文献
