时间:2023-07-20 09:22:51
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了12篇土木工程的特点范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
引言
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
一、未来土木工程的发展
1.指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2。工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。 信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
3。主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
二、未来土木工程的发展
1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2、工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
a、全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
b、可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
c、主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
三、未来展望
1、指导理论的继续发展
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2、工程实现的变化
这也是土木工程一个重要的组成部分。。
2.1全过程信息化
信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中。
2.2可持续发展和人性化
这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。
四.结束语:
在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。
引 言:土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
1 未来土木工程的发展
1.1指导理论的继续发展
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
1.2 工程实现的变化
土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。 信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
1.3 主动控制技术
迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
2 未来土木工程的发展
2.1 指导理论的继续发展
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2.2 工程实现的变化
土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
(1)全过程信息化
信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
(2)可持续发展和人性化
这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
(3)主动控制技术
迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
3 未来展望
3.1 指导理论的继续发展
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
3.2 工程实现的变化
这也是土木工程一个重要的组成部分。。
(1)全过程信息化
信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中。
(2)可持续发展和人性化
这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。
4 结束语:
在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。
1 现代土木工程的特点适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.1建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索 。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
1.2工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
1.3工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
1.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
2 土木工程的发展趋势
2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
2.2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
土木工程是人类历史上年代最久远的“技术科学”,作为一种系统的产业活动,土木工程的实质是生产的过程,是一种技术过程。土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
一、现代土木工程的特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
2.工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
3.工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
4.工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
5.工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
二、未来土木工程的发展
1.指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2.工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
3.主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献:
2、钢结构的结构特点
钢结构的结构特点与材料特性密切相关,主要有:钢结构必须具有足够的强度和刚度。这一点可以通过材料本身物理特性和截面特性来实现,尤其需要注意的是大跨结构,其刚度往往是控制结构安全的主要因素,因而如何增加截面的惯性矩、回转半径等几何特性显得更加突出,如大跨度的门式刚架,其刚度的增加主要靠截面特性来实现,而采用高强度钢材往往并不起明显效果。钢结构必须有足够的稳定性。因其轻质高强,截面往往无需做混凝土结构那样大,细长的构件,尤其是拉弯和压弯的细长构件的局部以致整体稳定性对结构起到关键作用,所以支撑系统的设置是一些钢结构,尤其是排架结构、大跨度结构等较柔的结构中尤其重点考虑的,在设置完善配套的支撑系统的同时还要注意荷载的传递的影响,因为一方面因支撑的设置会使得结构的稳定性增强,刚度增加,同时也可能增加了结构体系的附加内力,产生一些不利的影响,这些影响也需要消除。钢结构必须注意防腐防火。钢结构的耐腐蚀性和防火性能不如混凝土结构,因而包裹混凝土、涂刷防火防腐涂料或采取其他一些措施是必不可少的,要区分构件的重要性根据不同的要求,以确保主体钢结构的绝对安全、附属部分也能正常工作。此外还要注意钢结构的使用维护,以便钢结构达到使用寿命的耐久性要求。钢结构的连接节点设计要细化和标准化:钢结构的连接节点,无论是柱梁的拼接、支撑的连接和拼接还是柱脚与基础的连接,其通过焊接还是螺栓连接来设计节点或者焊接与螺栓连接混合连接,均应保证连接处能可靠传递荷载,其强度设计不得低于构件的承载能力,使节点设计构造与实际受力情况吻合,传力途径明确、直接,连接可靠,构造合理,避免附加内力的产生,还要便于维护和确保质量,为此采用国家标准化设计和细化节点都是有效的办法。钢结构应消除荷载内应力,钢结构因受温度影响较大尤其是冬季寒冷夏季炎热以及早晚温差大的地区,其温度应力有时是不容忽视的;再有,在焊接过程中会产生焊接残余应力。因而结构设计中应充分考虑温度应力和焊接残余应力等对结构的不利影响,采取措施消除这些不利因素。钢结构的其他优势:自重轻,施工周期短。因其自重轻,同钢筋混凝土结构相比,钢结构能较大节省基础造价。另外钢结构中的钢梁腹部的空隙可布置管道等,减少管道占据空间,也使管道更容易布置等。钢结构节能环保,因在钢结构拆除时,不会产生大量建筑垃圾,钢材回收利用价值也较高等等。
3、钢结构的施工特点
中图分类号:S969.1 文献标识码:A
1、对土木工程造价控制的认识
要研究土木工程造价控制管理的重要作用, 我们先要全面了解工程造价控制在整个工程建设中的所处的地位,土木工程造价控制的目的就是控制成本, 其宗旨始终贯穿于项目的整个过程, 是为了使工程造价控制在投资决策的预期范围之内, 以确保项目的投资效果和目的, 确保投资效益的最大化。
土木工程造价控制就是为了提高经济效益, 所以在对土木工程造价控制的时候应该时刻以此为中心, 既要重视技术因素, 同时也不能忽视经济因素, 要综合分析技术和经济因素,把控制造价的观念深入到造价控制的各个阶段, 这样才能实现土木工程造价控制的目的。
2、土木工程造价的三个特点
2. 1 设计阶段的全过程造价控制
将土木工程造价控制实施在整个项目工程建设的全过程,但必须突出设计重点,土木工程造价在投资决策、设计的环节最为关键。一旦投资决策确定之后,设计就成为了造价的关键重点。
2. 2 实现工程造价的主动、动态控制
1960 年开始,在项目管理中,就引入了控制论和系统论,主张决策措施的主动,使实际值同目标值的误差及偏离尽量减小。这种控制方法较为主动、积极,因此也叫动态控制。可以说,土木工程中的造价控制,既要对设计、施工、发包、被动造价等全面反映,还要对投资决策、设计、施工、发包造成主动影响。
2. 3 经济、技术的结合作为工程造价的有效手段
在我国土木工程行业中,都分离了经济与技术,因此使得土木工程造价难以得到有效的控制,所以,为使这种现状得到装备,提高经济效益,必须利用经济分析、比较技术、评价效果等,对合理经济、先进技术之间的关系进行对立统一的正确处理。
3、土木工程造价控制管理
土木工程造价控制管理贯穿于项目的始终,工程项目主要分为五个方面: 项目投资决策阶段、 项目设计阶段、 项目招投标阶段、 项目施工阶段以及项目竣工阶段, 这五个方
面都需要进行相关的造价控制,只有这样才能使土木工程造价的实际值与目标值相符, 才能达到投资者的投资目的。
3. 1 项目投资决策阶段的控制管理
项目投资决策在整个工程项目中具有重要的作用, 是决定项目能不能投入建设的关键,如果在投资决策阶段对项目进行了否定的话, 那么也就没有剩下的几个阶段的存在, 也就谈不上其他几个阶段的控制, 可以说项目投资决策阶段是整个项目最重要的一环。在项目投资决策阶段, 两个问题是必要考虑的: 其一, 就是这个项目是不是有必要存在; 其二, 如果其有存在的必要性的话是不是具有可行性。 只有对这两个问题进行充分的论证后才能决定是否建设这个项目。 这个阶段对于工程造价影响比较大的有三个方面: 其一, 就是项目规模的问题,项目的规模直接决定了工程的基础成本; 其二, 就是工程的建设标准, 工程的建设标准主要表现为要把工程建造成什么规格的, 这对于工程造价的影响也是很显著的, 高规格的建筑所需要的材料以及技术的资金投入都比较大, 相对低规格的要求就要低一些; 其三, 就是项目所选择的地点,地理因素也是影响地价的主要因素,把工程建在交通、 经济等状况都比较好的地点投入就会比较大, 如果在一些地理位置不是那么好的地方进行工程项目建设, 相对的投入就会降低, 但是其相对的其他优势, 诸如交通、 经济等, 就会减弱, 这实际上是一个需要权衡的问题。
3. 2 项目设计阶段
设计阶段对于整个工程造价控制来说也是十分重要的, 在进行了投资决策阶段之后, 土木工程造价的一个概貌就已经出现了, 接下来就是利用科学的经济分析以及专业的设计来对整个工程进行实施的研究, 如果用这些投资来完成项目的全部功能, 并保证这些功能的发挥能够更加有效, 设计阶段是后续几个阶段的基础, 如果没有出色的设计, 会影响整体的造价以及工程的质量。基于设计阶段这种承上启下的重要性, 我们就需要予以重视, 一般来说设计费用占不到全部工程费用的 1%,但是所发生的作用却是十分重大的, 因此为了能够得到满意的设计, 我们就需要对工程设计进行招标, 以此方法来选取更加经济、 安全、 功能完备的设计方案, 好的设计方案是整个项目运行的灵魂,选定了真正优秀的设计方案, 在下一步的施工阶段才能相应顺利的进行造价的控制管理以及工程的推进, 好的设计还有可能会用到各种各样的新技术,新技术对于工程建设可能起到诸多方面的作用: 其一, 就是对于造价的有效控制, 新的技术往往都符合经济发展的原则, 其本身就具有成本相对较低但是性能比较好的特点, 新技术的运用是节省成本的重要措施, 对于土木工程造价控制有着重要的作用; 其二, 就是对于施工的安全性以及工期的影响,新技术往往具有更加安全的设计,这也符合现在工程建设的客观要求, 另外新技术往往能节省很多工序进而加快工期, 减少相应设备的租金、 人力等方面的客观投入,这也对土木工程造价控制有很大的作用。 目前有一种方法也是比较流行, 就是限额设计方案, 就是在投资限定的情况下进行方案的设计, 虽然在某些角度上看存在一些问题, 但是对于土木工程造价的控制管理来说相对优势比较明显。
3. 3 项目招投标阶段
在投资决策和设计阶段这两个最重要的阶段之后, 就是项目的招投标阶段, 这时候工程项目整体的结构已经构思完毕, 要做的就是把相应的工作部分进行招投标, 以此经济化的运作来节省相应的成本, 招投标的主要任务就是把工程分为各个小项, 那这些小项进行招投标, 设置一定的标底来进行招标, 选择技术方案与投标价格均最合理的施工单位进行工程的建设。
3. 4 项目施工阶段
项目施工阶段就是要把图纸变为现实的建设施工的过程,在这个过程中需要注意的问题比较多, 也比较繁琐, 在这个过程中一般的理想的要求就是: 质量好, 工期短但价格要低, 但是这样的要求往往是很难同时实现的, 这就要求我们要做好系统的统筹规划, 不能盲目的进行。 设计阶段可以说是为整个工程建设设计了美好的蓝图, 而在施工阶段也不能不假思索的乱开工, 也需要因地制宜选择合适的方案, 并且做好各个方案之间的协调配合, 使其不互相影响, 达到最大效用的目的。 在进行了方案的策划之后, 就是对现场的管理, 工程施工现场大多比较烦杂, 包括大量的建设材料、 机械设备还有大量的施工人员。为了能够对现场进行更好的管理, 达到对土木工程总造价的控制目标, 我们应该做到以下两个方面: 其一, 就是对材料的选择, 在材料的选择方面要及时掌握材料的市场价格信息, 货比三家, 降低原材料的价格, 这样对于造价控制是一个重要的方面; 其二, 就是设备的管理, 设备管理要科学, 这样才能避免设备发生故障以及延长设备的寿命。
3. 5 项目竣工阶段
这个阶段项目工程已经竣工, 需要进行竣工结算, 在相关部门验收后, 承包方与发包方需要对最终的工程造价进行结算, 主要的工作就是核实工程量并编制相关的竣工结算,不能因为已经竣工就掉以轻心, 这个阶段也是造价控制的重要方面, 通过材料价格变化所造成的工程造价的变化、 以及一些隐性的工程量的严格验收, 综合这些方面要进行系统的账务记录, 这样才能系统的对整个过程进行从头到尾详细的控制。
4、总结
土木工程造价控制管理贯穿项目的始终, 只有对各个阶段都进行有效控制的情况下才能确保投资目标的实现,在整个过程中要抓住重点, 综合运用经济分析与专业知识的综合考虑,把提高经济效益的思想贯穿于各个阶段, 这样才能更好的完成土木工程的造价控制管理。
参考文献:
[1]冯雪莉,吕庚鑫.建筑施工企业如何加强工程造价管理[J].黑龙江科技信息, 2008(16).
[2]张宗红,刘自涛.试论建筑工程造价的有效控制途径[J].黑龙江科技信息, 2010(17).
土木工程是人类历史上年代最久远的“技术科学”,作为一种系统的产业活动,土木工程的实质是生产的过程,是一种技术过程。土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
一、新国情下土木工程的施工特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
2.工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
3.工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
4.工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
5.工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
二、新国情下土木工程的有效变化
1.指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2.工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很L的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
3.主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
三、结束语
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献
关键词:钢结构土木工程强度高重量轻耐热性
钢结构是世界早期工程结构中最先使用的结构类型之一,由于钢结构具有强度高,自重轻,施工速度快,抗震性能好等优点,一直是被广泛采用的一种结构,随着我国城市化的快速发展以及我国钢产量跃居世界前列,建筑钢结构在综合经济效益方面和抗震能力上的优点,发展钢结构建筑已成为土木工程建设的必经之路。
1、土木工程中钢结构的特点
钢结构是以钢材(钢板和型钢等)制作的结构,在工程中钢结构得到广泛应用和发展,是由于钢结构与其他结构相比具有下列特点。
1.1 材料强度高,重量轻
钢的密度虽然较大,但强度却高得更多,与其他建筑材料相比,钢材的密度与屈服点的比值最小。在相同的荷载和约束条件下,采用钢结构时,结构的自重通常较小。当跨度和荷载相同时,钢屋架的重量只有钢筋混凝土屋架重量的1/4~1/3,若用薄壁型钢屋架或空间结构则更轻。
1.2 钢材材质均匀,可靠性高
钢材的内部组织均匀,非常接近匀质体,其各个方向的物理力学性能基本相同,接近各向同性体;且在一定的应力范围内,处于理想弹性工作状态,符合工程力学所采用的基本假定。因此,钢结构的计算方法可根据力学原理进行,计算结果准确,可靠。
1.3 钢材的塑性和韧性好
钢材质地均匀,有良好的塑性和韧性。由于钢材的塑性好,钢结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏;钢材的韧性好,则使钢结构对动荷载的适应性较强。良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了从分的保证。
1.4 工业化程度高
钢结构构件在工厂制成,能成批大量生产,便于机械化制作,生产效率高,速度快,成品精确度较高,质量易于保证,是工程结构中工业化程度最高的一种结构。采用工厂制造,工地安装的施工方法,可缩短建设周期,降低造价,提高经济效益。
1.5 钢材具有可焊接性
由于建筑用钢材具有可焊接性,使钢结构的连接大为简化,可满足制造各种复杂结构形状的需要。但焊接时产生很高的温度,温度分布很不均匀,结构各部位的冷却速度也不同。
1.6 密封性好
钢材的不渗漏行适用于密闭结构。钢材本身因组织非常致密,当采用焊接连接,甚至铆钉或螺栓连接时,都易做到紧密不渗透。因此钢材是制造容器,特别是高压容器,大型油库,气柜,输油管道的良好材料。
2、钢结构在实际土木工程中的应用
根据钢结构的特性及其优缺点,其合理的应用范围如下:
2.1 重型工业厂房的承重骨架和吊车梁
重型工业厂房的特点是荷载大,房屋高,有的还受温度作用或设备的振动作用及大承载吨位吊车作用(例:有的达440t)。
2.2 大跨度建筑的屋盖结构
钢材轻质高强,可以跨越很大的跨度。结构跨度越大,自重在全部荷载中所占的比重也就越大,减轻自重可以或得明显的经济效益。因此,钢结构强度高而质量轻的优点对于大跨度建筑结构特别突出(例如:公共建筑中的体育馆,大会堂,影剧院等)。
2.3 高耸结构
钢结构常用于较大的无线电桅杆,微波塔,广播和电视发射塔架,火箭发射塔等。由于将结构制造,施工方便,特别是其构件截面小,可大大减少风荷载;自重轻,可大大降低基础工程造价,取得更大的经济效益。
2.4 大跨度桥梁结构
跨度较大,重载的铁路和公路桥多采用钢结构。1968年建成的南京长江大桥,为铁路公路两用双层桥,钢梁共10孔,其中有9孔为3m*160m多跨连续桁架,采用了16Mnq低合金钢。1991年建成的跨越黄浦江的上海市南浦大桥,总长8346m,主桥为双塔双索面斜拉桥,全长846m,采用钢梁与钢筋混凝土板相结合的组合梁结构,中跨跨长423m,是我国已建跨度最大的斜拉桥。
2.5 多、高层建筑结构
高层建筑采用钢结构与采用混凝土结构相比具有下列优越性:
(1)钢结构自重轻。高层钢结构自重一般为高层钢筋混凝土结构自重的1/2~3/5;
(2)钢结构材料强度高。与钢筋混凝土结构相比,钢结构柱截面面积小,从而可增加建筑有效使用面积。
3.结语
综上所述,钢结构凭借自身的各方面优点,在土木工程建设行业中占据重要地位并且逐步发挥其自身的巨大优势,所以,未来钢结构必有更为广阔的发展空间。
参考文献:
[1]GB50017—2003 钢结构设计规范.中国计划出版社,2003
摘要:土木工程的存在已历史久远,它是人类智慧的结晶。随着时代的发展,现代土木工程管理工作已不同于往昔,具有了新的特点,在不断发展的过程中,有了更多的重大成果。本文就现代土木工程管理工作的特点和发展进行了深入的探究和分析。 关键词:土木工程管理特点发展
Abstract: the existence of civil engineering has long history, it is the crystallization of the wisdom of human beings. With the development of The Times, the modern civil engineering management work has different from the past, with new features, in the process of constant development, have more substantial results. This paper is the modern civil engineering management to the characteristics and development further study of and analysis.
Keywords: civil engineering management development characteristics
中图分类号:TL372+.3 文献标识码:A 文章编号: 土木工程有着两千多年的悠久历史,时至今日,它已经有了十足的发展。土木工程发展成为大型综合性的学科,并出现了许多分支,如:建筑工程、基础工程、桥梁工程、水利工程,交通土建工程以及港口工程等学科。内容十分广泛,和广大人民的生活息息相关,并且在国民经济中起着重要的作用。所谓的土木工程,即是指建设各类工程设施的科学技术的总称,它既指工程建设的对象,也指所应用的材料、设备以及所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。 1.现代土木工程的特点及要求。 (1)建筑材料方面。 高强、轻质、实用的新材料不断涌现,如铝合金、镁合金以及玻璃钢等已开始被应用,同时,一些大型钢制材料开始被冷落,但是另一方面,这些材料由于刚刚上市且数量有限,因此,价格过高,如今的应用范围并不广泛,必须作进一步的探索。此外,提高钢质材材以及混凝土的强度和持久性,在科学技术的支撑之下,已有了很大的发展,但仍然需要更多的研究和发展。 (2)工程规划方面。 土木工程的规划不同于其他的事业规划,在实践中,必须熟练掌握土木工程的理论及方法,并且的工程实施的过程中要考虑诸多因素的影响,如:天气、工期、施工人员的安全等,所以要做到随机应变。如今,土木工程设施的规模日趋扩大,特大的土木工程,例如高大水坝,可能会引起自然环境的改变,从而影响生态平衡以及农业生产等,这种类型的土木工程的社会效果是双向的,既有利也有弊。所以,在土木工程的规划中,必须做到统筹兼顾、趋利避害。 (3)工程地质以及地基方面。 土木工程基础的设计、施工方法、建筑材料的选择、建筑的结构体系以及工程施工的选址等,很大程度上是由建设地区的工程地质和地基的构造决定的。因此,对于土木工程来说,工程地质和地基的勘察技术显得尤为重要,目前我国的技术还存在一些局限性,为了适应现代化大型建筑的需求,必须努力创造出更加完善的勘察方法。 (4)工程设计方面。 工程的设计必须要符合具体的实际情况,满足适用、经济、安全以及美观的原则。为此,我国已采用概率统计来分析、确定荷载值和材料强度,研究风力、地震波以及海浪等作用的分布与统计规律,进一步完善结构可靠度极限状态设计法以及结构优化设计等重要理论。 (5)工程施工方面。 随着科学技术的进步以及土木工程规模的日益扩大,施工也逐渐走向机械化、自动化以及科学化的道路。更有甚者,一些工程设施的建设开始趋向结构和构件的标准化和生产的工业化。这样,不仅有利于降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以施工作业中的难题。 2。现代土木工程的发展方向。 (1)完善指导理论。 土木工程的技术理论的核心部分是力学,分析方法和数值处理方法上的创新将是土木工程中力学的突破口。土木工程中的有些问题依靠现有的方法仍无法解决,因此存在很多的局限性,在不久的将来,力学会突破宏观框架,如微观、控制论、以及虚拟现实等技术也将对力学的发展起到一定的推动作用。此外,土木工程是一门综合性的交叉学科,与材料、环境、机械、电子信息等学科紧密相联,完善土木工程的指导理论,必须要结合这些学科的理论进行研究。 (2)全过程信息化。 信息化的特点将逐渐渗入到未来的土木工程之中,包括对工程进度的管理、数据的收集,分析,整理、对建筑物结构的分析和对策等。此外,全过程信息化对日后土木建筑物的维护也尤为重要。 (3)追求可持续发展。 在整个土木工程过程中,对资源和能源的节约,成为土木工程以后的一个发展方向,是土木工程可持续发展的重要举措。良好的设计和有效的运作管理机制是可持续发展的保障。具体而言,就是指资源的保护、资源再利用、减少污染物的排放以及全方位的质量。(4) 运用主动控制技术。 即要充分运用计算机技术、模糊控制技术等,使得建筑物能对周围环境的变化作出相应的调节,例如:温度升高,建筑物能够进行自动降温。迄今为止,绝大多数的土木工程建筑还达不到这样的技术要求,将来土木建筑的一个重点突破就是把主动控制技术应用于其中。 (5)工程实现的变化。 土木工程建筑要求建设完善的工程构造物,这需要很长的工程实现的过程,是土木工程重要的流程。因此,必须要有扎实的理论及设计基础,还要有过硬的工程实践经验。 3.结束语。 现代土木工程管理工作具有了新的特点及发展,它是人类集体智慧的结晶。但随着信息化时代的到来,也必定会为土木工程的发展带来新的契机,为其注入新的活力。 参考文献: [1] 罗河. 现代土木工程[J]. 西南交通大学学报, 1986,(01). [2] 罗祥麟,周士鉴. 土木工程可持续发展原则初探及土木工程师的行动[A].科技进步与学科发展――“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C],1998. [3] 江见鲸,江波. 土木工程发展展望[A]. 庆贺刘锡良教授执教五十周年暨第一届全国现代结构工程学术报告会论文集[C],2001.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
一、土木工程施工技术的特点
几年来,随着经济和科学技术的迅速发展,不断涌现了各种环保节能的新材料、新结构,同时,规模浩大、技术复杂的土木工程结构也越来越多,为了适应市场和经济的迅速增长,施工技术也随之不断发展。我国正处在经济高速发展时期,工程建设数量多,规模大,从而带动了我国施工技术的发展。土木工程有其自有的特点,其生产作业与一般的工厂生产组织不同,它每项工程都需要根据工程性质和特点,单独进行施工组织,这导致了工程项目的成败受到施工组织是否科学合理的直接影响。总体而言,土木工程施工具有如下特点:固定性和流动性:固定性体现在工程的不可移动性上,流动性包括作业空间上的的流动和施工队伍的流动;多样性:每个工程各不相同,即便外观结构看似相同也会因水位地质条件和其他施工条件不同造成施工时的差异;协作性和综合性:工程的施工需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成,各单位沟通协作对工程的实施影响很大,同时,每个工程都由多个分部工程构成,涉及专业很多,综合性较强;复杂性和易受干扰性:工程建设的技术复杂,管理难度大,易受气候、周围环境等外界因素干扰;一般投资大、生产周期长。
二、目前我国土木工程存在的问题
1、现如今工程管理体制存在的问题。主要存在的问题是多头管理,管理责任不能落实,缺乏对施工控制的高度重视,对特大型工程前期研究不够,对工程的解剖不够细 致。要想解决这类问题,唯一的办法就是实现设计、施工总承包的管理思想,使管理责任明确并得到落实。强调施工单位应采取主动控制,使责、权、利能够达到系 统的统一。
2、现如今如何能使理论研究适应工程建设的需要,由于施工控制涉及多个学科领域,特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等,目前既有一般性基础理论的研究,又有应用性理论的研究,但缺乏系统的集成和有价值的应用。
3、现如今工程应完善验收标准与规范。有一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式,更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准,但对大多的创造第一的工程仍缺少 足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出,不仅涉及到长期发展问题,也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制,避免出现重大决策错误。
三、传统施工技术
土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中,方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境的不同而变化。下面主要针对地基基础的施工、混凝土结构施工和钢结构施工进行介绍。
1、 地基基础施工
桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 根据建筑规模、功能特征和对差异变形的适应性以及桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,要按照不同的的设计等级进行施工,具体参照《桩基施工规范》。
按承载性状划分,基桩有两种类型,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩,端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦 桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极 限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。按照成桩方法分类,还有非挤土桩、挤土桩 和部分挤土桩三种,制作基桩的材料也不是单一的,主要分为木桩、混凝土桩、钢桩等,不同类型和不同材料桩的施工方案和适宜的基础亦有所不同。
在桩基础施工中,不仅要主要单根桩的施工质量,还要综合考虑,特别是群桩基础,要考虑避免不均匀沉降。预制桩吊运 时单吊点和双吊点的设置,按照吊点跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置,同时要考虑预制桩吊运时可能会受到的冲击和振动。桩基础施工中钻孔灌注 桩的主要步骤是:桩定位放线、钻机就位并校正垂直度、钻孔清土、灌注并搅拌混凝土、制作安放钢筋笼、成桩验收并进行质量检验。
2、混凝土结构施工
按照施工中浇制混凝土的地点分为预制法和现浇法。预制法是在别处而非施工现场浇筑混凝土,预制混凝土以其低廉的成本、出色的性能,成为建筑业的新宠。在使用预制法施工时,要确保预制模的尺寸准确,并严格按照施工顺序进行。现浇法则是在施工现场支模浇筑混凝土,是大多数建筑物采用的方式,应用更早更广泛。
3、钢结构施工
钢结构施工的主要工作是构件的吊装, 在施工前要切实做好准备工作,包括场地清理、道路修筑、基础准备、构件运输、检查装备等。钢构件运送先后顺序要按照施工顺序进行,构件运到现场后,应尽量 存放在起吊位置,并用足够支承面的木枕垫底。吊装前应该核准构件标号、位置。并清除表面,摩擦面要保持干燥清洁。考虑到钢结构工程的特殊性,可能会在施工 过程中用到氧气、乙炔类焊接工具,所以要准备灭火器谨防发生火灾。
钢结构在施工过程中,关键点还有连接的出来,主要有螺栓连接、焊接等,铆接因为其灵活性的限制而逐渐被淘汰。处理连接问题时分两个部分,一是选择连接方式,二是准确确定连接位置,如果连接不当对整个结构的整体性会产生不利影响,成为结构的薄弱点,构成安全隐患。
四、土木工程施工技术存在的问题
理论研究还不能适应工程建设的需要,由于施工控制涉及多个学科领域,特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等,目前既有一般性基础理论的研究,又有应用性理论的研究,但缺乏系统的集成和有价值的应用。
缺少验收标准与规范。一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式,更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准,但对大多的创造第一的工程仍缺少足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出,不仅涉及到长期发展问题,也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制,避免出现重大决策的错误。
综上所述,施工技术不仅应该考虑机械设备的配置、劳动力、工序的安排,还应该考虑最终完成的结构具有最小的残余内力和变形。在土木工程的建设施工过程中,施工的技术与设计的配合与施工的质量密切相关。施工工序的安排应该综合考虑人、财、物以及结构的施工特征。土木工程,也必当立足长远,走出一条可持续发展之路。可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下,满足当前的需要。要寻求一种最合理的中间状态,既要保证建筑有足够的创意,也要追求完美的技术经济指标,以最少的投入获得最大的效益。建设者,在传承前人辉煌成就的同时,不断进行创新改良,实现可持续发展。
上好每一堂课,才能提高教学质量和效果,那么什么样的课才算是一堂优质的课呢?土木工程的每一门课与工程实际联系非常紧密,其课程内容庞杂,知识更新速度快,各知识点相互联系紧密且独立性强。所以,在教学过程中如何激发学生的学习积极性和提高学生对知识点的认知能力一直是教学探索的课题。通过在教学过程中按照“从工程中来,到工程中去”的思想,以工程为焦点,才是更好的课堂教学方法。
一、土木工程课程特点
1.课程内容庞杂
土木工程是土木工程各专业方向的一门必修的专业基础课程,其包含的内容庞杂,需讲授有关常见的工程的生产、技术性能与技术指标、检验方法、使用及其运输与储存等基本内容。从实践来说,既有传统工艺,又有新材料新方法。这些过程之间没有必然的逻辑关系,它们是相互独立的知识体系,在性能和技术指标上又存有一定的共性,在工程应用上更是一个系统的统一体[1]。
2.课程紧密性强
土木工程先修课程《材料力学》及后续课程《建筑材料》、《混凝土结构设计原理》、《桥梁课程》、《路基路面工程》等联系紧密。只要涉及工程学科的课程,均有不可分割的联系。比如:路面材料的性质和组成设计就是建筑材料课程内容的深化。学生如果对土木工程材料的知识掌握不牢固,或者理解不深入,那么在学习路面工程知识的时候,就不知所云,严重影响学生对后续课程的知识掌握。另一方面,专业课与专业基础课也不是单纯理论课,它是一种实实在在的存在,任何工程实践都和这些课有着决定性联系。
3.知识理论性强、更新快
更新是从设计到施工等整个工程领域。任何一次来自实践的进步都将带动工程技术上的巨大变革。近年来,科学技术的飞速发展,以三新技术为标志的工程建设新时代已经到来。新材料、新的检测技术以及新的施工工艺层出不穷。在教学内容上,不仅要注意传统的技术和理论的教学,更需补充讲授一些新材料和新技术、新方法等内容。另外,土木工程材料课程既是一门工程实践性很强的课程,也是一门理论性很强的课程,虽然没有严格的逻辑理论推导,但是来自材料决定性能的一些基本理论,却是我们分析和解释工程问题的基本论据。
二、课堂教学
1.备课
按照教学大纲和教学计划的要求,深刻钻研教材,确定教学内容和教学重点,在全面理解课程教学内容的基础上,分解教学知识点,选择合适的工程实例和教学方法,写好教案和讲稿。
2.课前精准备
无论对所要教学的内容多么熟悉,准备得多充分,都必须在头天晚上将第二天的课程内容复习一遍,准备好课堂教学的腹稿,并在正式上课之前花时间将要教学的内容过一下,查验讲稿,落实每一个教学环节和教学内容。
3.课堂教学
教学工程中最重要的一个环节,是知识的传播和学生知识系统形成的过程。教师借助于三尺讲台,向学生传递专业知识。在课堂之上,教师不仅要认真地讲授,理例相结合,言之有理,又要言之有物;工程例子切合实际、实用,易于理解。语言幽默、风趣,思路清晰,并且借助现代化教学手段,如幻灯图片、视频录像以及教师的肢体语言和用眼睛等方式与学生全面交流,加深学生的印象。教学组织上,贯穿以工程红线的思想组织教学知识点,将几堂课程的教学知识点,准备一个现实的工程实例让同学们讨论分析。同学们通过查阅相关文献和讨论,加深对知识的理解,在对具体工程的剖析过程中,逐步培养工程分析和解决工程问题的能力。比如说,在讲述沥青混合料组成设计中涉及到莫尔库仑强度理论[1]。该理论可简单地表述为:“材料的剪切强度与参数有关,”取决于材料易密实性能及施工时密实程度,取决于骨料的表面性状及其级配、颗粒形状等因素。参数取决于混合料的细观结构,主要是胶凝材料以及胶凝材料与矿物填料的物理化学作用。那么,要透彻理解沥青混合料强度的影响因素、沥青混合料的技术指标、提高沥青混合料强度的技术措施等知识点,必须从三方面来入手,而每一个方面又可进一步分解为若干更细的技术措施。在教学组织上,可将三个知识点集中在一起来讲解,也可以在讲授完以上各知识点后,以一个工程实例分析,将各知识点串连在一起……再如,某商业广场主楼为九层混凝土框架结构,裙楼为五层混凝土框架结构。该工程裙楼中央广场上方二层预应力混凝土转换梁。该梁跨度16.6m,梁截面为600 mm×1700 mm。该工程二层预应力转换梁约于2006年7月12日浇捣混凝土,泵送商品混凝土,混凝土设计强度C40,到8月5日拆除支撑及模板,9月6日在进行预应力梁张拉前的准备工作时发现梁两侧及梁底出现多条裂缝。试根据商业广场二层预应力转换梁混凝土强度测试结果和裂缝分布与发展情况,判断梁的裂缝类型,为预应力的张拉施工提供判断依据。现场的混凝土强度和裂缝分布情况是:从强度测试结果和裂缝的分布与性状看,梁体的强度测定合格。裂缝分布情况是:两片梁的裂缝,主要集中在梁的中部位置且顺延箍筋方向发展,宽度主要集中在0.1~0.3mm,最大缝宽达0.6mm,最大缝深达80mm,少数裂缝已贯穿全部梁高。
1基坑护壁工程设计
1.1设计采用参数
1.1.1基坑护壁
超载:采用10kN/m2;上部软土层符合平均厚度5.8m。采用的土层力学参数见表1。
1.1.2降水井
渗透系数K=15m/d(1.736×10-4/s);
含水层厚度H=24m。
为保证基坑水位降低满足护壁人工挖孔桩及基础筏板施工要求,在基础底面以下1m,取水位降低值S=6.6m;
式中:F为基坑的平面面积;X0为降水井影响半径。
2.2设计原则方法及主要成果
2.2.1设计方法
(1)基坑护壁工程。
采用库伦土压力公式法进行了多种土层的土压力计算。稳定部分:进行极限平衡条件下的抗倾覆稳定,核算满足临时工程稳定,安全系数≥1.2;结构分析部分:按悬臂法计算桩的内力;配筋计算:因受力方向单一,故按圆形截面钢筋混凝土结构计算,以当量矩形截面配筋进行核算;锚杆设计:根据每根锚杆承受的土体作用力(抗拔力),按照灌浆锚杆确定抗拔长度,安全系数控制为≥1.4~1.5。
(2)基坑降水。
按无压完整井环形井点系统计算。
2.2.2人工挖孔桩加放坡开挖、挂网抹水泥沙浆方案
(1)人工挖孔桩部分。
该方案布置了三类桩,设计桩距均为2.5m,根据实际情况可进行适当调整桩径:一类桩、二类桩为1.2m;三类桩为1.0米,桩护壁层厚度10cm;桩长:由桩顶标高-1.5m算起,一类桩长12.7m,二类桩长12.5m,三类桩长9.6m;桩的数量:一类桩31根,二类桩47根,三类桩10根,总共88根。为节约工程投资,桩顶高程以上1m布置砖砌体挡土墙。为使各桩形成整体受力,布置0.8m×0.5m的混凝土圈梁,梁面标高-1.5m,梁底标高-2.0m(未包括梁底垫层厚10cm)。桩间护壁方式根据地质条件分为3种情况,即较好,较差,差。针对不同情况确定不同的处理方式:较好部位多数在砂石层区,抹30~50mm厚M15水泥砂浆;较差部位多数在软土层区,采用挂钢筋网,抹平均50mm厚M15水泥砂浆。钢筋网加强筋为准12@1200×1200,分布筋为准6@200×200;差的部位或局部垮塌部位可能发生在软土层区和砂石区松软湿润甚至有渗水的部位,对其进行局部砌砖保护或插入钢筋立模现浇混凝土。
为了减少坑壁土体内部的积水和含水量,在两桩护壁处埋设准25塑料排水短管,一般1~2根,根据实际情况可作增减。护壁顶部地面设置排水沟,排水沟旁一定范围的地面抹M10水泥砂浆,以便地面排水。
为保证施工安全,护壁顶部设置准40钢管架设栏杆。
(2)放坡开挖挂网抹水泥砂浆护坡部分。
钢筋网抹水泥砂浆护坡工程应与基坑开挖同时进行。为保证坡度满足设计要求,保证平整度,在靠近设计边坡附近,应停止使用大型机械开挖,必须采用人工开挖,以免过分扰动边坡土体,造成塌方。钢筋网可以采用制好的成品,其规格为准1.8@25,在钢筋网外面布置准12钢筋,间距@500×500~1000×1000,将准12钢筋与钢筋网焊牢或绑牢,在钢筋交叉处设置准12~16插筋,插入坡面内深度一般为0.5~1.2m,如发生无法打进时,可以适当调整打入位置,然后抹平均50~100mm厚M15水泥砂浆,砂浆应封盖钢筋网和固定钢筋,不应使其外露。对个别估计可能发生局部垮塌的部位,可根据情况用砌砖保护或者立模现浇混凝土加以保护。为保证排除坑壁土体中的集水或渗透水,可布置准25塑料短管排水,短管伸入土体10~50cm左右,纵横间距一般为2~3m,个别部位可以增设排水管。
坡顶与人工挖孔桩区段一样,也要布置排水沟,并在地面一定范围抹水泥砂浆。安全栏杆设置位置距坡顶边缘的距离应在0.5~1m左右,以免栏杆受力后引起坡顶垮塌。
(3)降水井的布置和排水。
降水井深度为23m,其中沉淀管长2.5m,过滤管长5m,经计算共设14个降水井。布置1#号、2#、3#、4#降水井,降水井紧靠护壁桩,距离0.5~1m;布置5#、6#、7#、8#降水井,降水井距开挖坡口线0.5~1m;布置9#、10#、11#、12#降水井,该井距坡口0.5~1m;北面布置13#、14#降水井。
地面排水采用沿四周明沟和管线排水方式,根据业主指定的排水口位置,设置沉砂池6个。
3施工方案
3.1降水井施工
施工工序:①放井位;②人工挖深坑埋护井圈;③机械凿井至设计标高;④下预制井管;⑤填反滤料封孔口;⑥活塞洗井;⑦空压洗井;⑧试抽水。
排水系统共建了7个沉砂池及两个临时沉砂池,其中3号及6号沉砂池用砖砌明沟将水排向出水口。
3.2人工挖孔
施工工序:①挖孔②支模③校中④绑扎护壁钢筋⑤浇筑护壁混凝土⑥拆模,再挖下一节直至设计孔深⑦钢筋制作安放⑧桩芯混凝土浇筑。
3.3桩间护壁
桩间护壁采用铺设电焊网,施工工序:①清挖到位②铺网③焊接钢筋④初抹水泥砂浆⑤二次补抹。砂石层铺网前,增加泼洒纯水泥浆。
3.4喷锚施工
(1)土层边坡施工工序:①清坡到位②锚杆施工③钢筋铺设④喷射混凝土⑤灌浆;
(2)砂石边坡施工工序:①清坡到位②铺设、焊接护坡钢筋③初喷混凝土④锚杆施工⑤加焊锚杆连接钢筋⑥二次喷射混凝土⑦灌浆。
4适当调整设计方案
(1)由于局部大量地表水渗漏,而且土建施工削坡超挖,边坡过陡、机械冲击等原因造成了局部垮塌。根据现场实际情况,及时将原挂网抹水泥砂浆护坡调整为锚喷支护;
(2)对于桩间土体流失造成空洞的情况采用清土至稳定土体,浇筑钢筋混凝土承重拱梁,上部做成砖砌挡墙,并将空洞回填砂石反滤料;
(3)饱和松散的坡面土体采用人工清除松散土,回填反滤砂石料、覆盖土工布,再铺钢筋网的办法处理;
(4)对于上部松散土,水量又较大的区段,采用支模现浇混凝土的办法进行护坡和堵水。
5工程效果
5.1进度方面
在工地情况复杂多变,地表水处理困难重重,交叉施工干扰较大的情况下,参建各方共同努力,克服了重重困难。该工程比计划工期提前完成并一次性通过验收。
5.2质量方面
该工程的主要目的是保证主体工程顺利施工。主体工程已完成,基坑处理工程已顺利完成使命,在主体工程施工时未产生任何负面影响。
5.3施工安全方面
在人工挖孔桩施工中,地表水是对施工安全的最大威胁。由于采取了抽、引、堵、截一系列措施并进行科学管理,加之对护壁圈混凝土施工的严格把关,从而取得了该工程在保证质量、工期的前提下,未出现任何人身伤亡事故。
5.4施工方案调整
在工况条件改变后,对施工方案及时地进行了调整。从目前实际效果证明方案调整是科学合理的。
5.5降水效果
从护壁工程开始至主体工程施工降水效果证明,该工程降水井的数量及布置满足了工程要求。
6对深基坑支护设计与施工的几点体会
(1)必须制定一套合理可行的护壁方案。
一套合理可行的护壁方案设计是至关重要的。该工程的边界条件在选定方案的实施中,地表水的影响极大,如果不是及时进行了方案的调整,一成不变地按原方案实施,势必造成较大损失。因此,一套合理可行的护壁方案是深基坑支护设计方案成功实施的前提,而且方案必须充分结合现场实际情况,因应不同条件选用不同的方法灵活处理。
(2)大胆采用逆向思维设计。
由于该工程地表水的影响,边界条件比较恶劣,根据以往的经验,我们大胆提出采用了逆向思维设计,将对比方案选定几个,反推其边界条件,选择最安全的方案实施。在实施过程中尽力保证设计要求的边界条件,最终满足了工况运行要求。
(3)与业主及参建各方紧密配合,加强施工管理。
工程建设本身就是一项庞大复杂的系统,科学管理是使这套系统良好运作的唯一手段。由于本工程情况较以往类似工程变化较大,施工单位的压力特别大,一旦管理不好,一则质量难以保证,二则易出事故,三则投资增加。我们要求施工单位严格按质量体系文件要求进行每一步工作,对每一步工作事前都进行了详细的计划,在实施过程中注意观察分析,发现问题立即研究解决,从而做到了忙而不乱。同时我们积极介入方案的研究讨论到编制论证再到优化定案。
结语