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1.2圖紙設計中存在的問題建筑工程的施工步驟都是按照事先設計的施工圖紙展開的,所以對于整個施工環節來說,建筑施工設計圖紙有著至關重要的作用??梢哉f圖紙設計工作的成效,會對整個直接建筑工程的施工質量產生重大影響。然而,從我國建筑施工企業的施工現狀來看,很多施工團隊都忽視了設計圖紙工作的重要性,采取了不認真的態度對待施工圖紙設計工作,使得施工圖紙不夠嚴謹,缺乏學科、合理性。例如,在設計各層結構的具體施工圖的時候,使用了不標準的圖集,也沒有弄清楚各層梁、柱、墻的詳細構造。
1.3建筑選址中存在的問題我們常說:“萬事開頭難?!比绱丝梢?,要想做好一件事情,就必須要有一個好的開頭。這句話運用到建筑結構的設計工作中,也就意味著要做好最基本的結構設計工作。對于任何建筑施工項目而言,倘若選址存在不穩定狀況,那么再好的建筑結構也無法為整個建筑工程的施工質量提供保障。當前,在建筑選址中存在的選址缺乏合理性、科學性等問題,直接影響到了建筑施工項目的安全系數,不利于提高建筑施工項目的質量。
2建筑結構設計對策
2.1優化建筑結構設建筑結構設計單位在優化設計高層建筑結構的時候,需要注意幾個問題:(1)設計工作要為提高建筑工程的施工質量服務;(2)要盡可能地控制好工程造價,將之設計在可接受范圍內。對此,需要建筑結構設計單位,在開展設計工作的過程中,要充分考慮投資商的經濟實力和實際的施工需求,權衡建筑項目的施工質量與建筑施工企業投資回報之間關系。所以建筑結構設計單位,要借助“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉”的原則,對建筑結構進行優化設計,促使建筑結構設計單位制定的方案可以達到令人滿意的效果。
2.2加強溝通與交流建筑結構設計師在開展建筑結構設計工作之前,應該要加強與承包商、投資商之間的溝通與交流,并通過與他們之間展開的交談活動,了解到建筑工程的具體施工要求,同時充分了解本次到建筑工程的施工基調,對建筑工程的施工現場以及地質條件進行整體把握,明確建筑方每個部門需要注意和配合的地方,將建筑結構設計的基本方案確定下來。
2.3明確參數含義在建筑工程中的有些專業術語難以區分,對于建筑結構的設計師而言,在沒有明確參數定義的前提下,開展設計工作,必然會影響到設計質量。理論上而言,參數是沒有明確界限的,但是在具體建筑工程施工環節中,每個參數都需要界定實際有效意義,所以設計人員應該明確參數的含義,并在實際的設計工作過程中,對這些參數加以正確利用。
表面裂紋一般危害較小,深度裂紋的危害相對來說危害就比較大,有時可能會破壞混凝土結構的完整性和穩定性。根據其他方面,裂縫的原因可分為溫度變化引起的裂縫、地基變化引起的裂縫、設計原因引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、施工工藝的優劣引起的裂縫等。大體積混凝土產生的裂縫一般為溫度原因產生的裂縫,一方面是由于混凝土內部的原因:大體積混凝土由于水泥水化熱導致混凝土內部溫度很高,黨混凝土表面的溫度和氣溫相差較大時就會產生溫度收縮裂縫?;炷恋呐蛎浵禂禐槊繑z氏度0.00001,溫度每變化10℃,混凝土會產生0.01%的先膨脹或收縮。另外如果混凝土被約束變形,在結構中會產生應力,混凝土具有抗拉強度即溫度裂縫性能,當應力超過混凝土的這種性能時,地基就會變形產生裂縫。由于地基不均勻的沉降的垂直或水平方向的位移產生了額外的應力結構,除了混凝土結構的抗張強度,從而導致結構開裂。為了防止鋼筋銹蝕,應根據規范控制裂縫寬度進行設計,采用適當的保護層厚度。還有施工工藝的優劣引起的裂縫,在施工過程中,對混凝土的施工工藝的要求是比較高的,如果在施工過程中施工工藝部規范,在后期使用中產生裂縫的可能性會增大。
1.2大體積混凝土在施工過程中遇到的其他問題
首先,在施工過程中,大體積混凝土的澆筑和振搗過程中,應保證在每一處混凝土初凝以前就被上了一層新的混凝土覆蓋并振搗完畢,而且還應考慮結構的大小、鋼筋疏密、預埋管道和地腳螺栓的留設、混凝土供應情況以及水化熱等因素的影響。其次,在大體積混凝土的養護階段,要注意控制混凝土的內外溫差,這就要求應注意保持適宜的溫度和濕度,以此來促進混凝土強度的正常發展和防止產生混凝土裂縫并阻止其發展。大體積混凝土的養護不僅要滿足強度增長的需要,還要通過控制傷工的溫度來防止因溫度變形引起混凝土的開裂。最后,大體積混凝土在拆模時,混凝土的溫差不得超過20℃。
2大體積混凝土產生裂縫的原因分析
2.1混凝土自身收縮的影響
混凝土收縮現象就是其在空氣中硬結時體積較小的現象。在不受外力的情況下,混凝土的這種變形受到外部約束時,將在混凝土中產生拉應力,導致混凝土開裂。在硬結初期主要是水泥石水化凝固硬結過程中產生的體積變化,后期主要是混凝土內部自由水分的蒸發而引起的收縮變形。
2.2水泥水化熱的影響
在水泥的水化過程中(主要是澆筑后的5-7天左右),水泥會放出大量的熱,由于混凝土內外表面的散熱條件不盡相同,因此混凝土中心的溫度很高,而外部溫度不高,這就導致了混凝土內外的溫度梯度,內部產生壓應力,表面產生拉應力,當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時混凝土表面就會產生裂縫。
2.3混凝土材料的影響
混凝土的裂縫主要是受本身的收縮受到的約束而產生的拉應力超過其抗拉強度而產生的?;炷帘旧淼氖湛s由其自身材料所控制,混凝土的材料包括泥土和水、砂石、外加劑和摻合料等?;炷恋氖湛s值和強度值因水泥種類和水泥的用量不同而不同,我們所關注的水泥細度問題中,水泥越細混凝土就越容易裂縫。砂石的含量越高混凝土也越容易裂縫,這是因為骨料表面所帶的泥份阻礙了骨料和水泥漿之間的粘結程度,弱化了界面結構,因而導致了混凝土抗拉強度的降低。另外實驗結果表明,摻加化學外加劑的混凝土的干縮值較大,且不同的化學外加劑對混凝土的干縮值影響不同。此外,結構設計和施工過程中的一些因素也對大體積混凝土產生不同程度的影響。
3對大體積混凝土產生裂縫問題的處理措施
混凝土的裂縫問題直接決定了施工效果的優劣,直接關系到工程的質量和經濟效益,所以裂縫問題的解決在施工工程中相當重要,但是它又是施工過程中避免不了的土木工程現象,不過對其進行處理的辦法還是有的。
3.1恰當選擇原料
在骨料的選擇上,可按照施工條件,盡量選擇大粒徑的中粗砂、有良好級配的石子。這樣既可以減少用水量,也可減少相應的水泥用量和混凝土的收縮和泌水現象。對于水泥的選擇,大體積混凝土產生裂縫的主要原因是水泥化過程中釋放了大量的熱。因此,在大體積混凝土施工過程中應盡量使用低熱或者中熱的水泥,并盡可能地降低混凝土中的水泥用量,從而降低混凝土溫度的上升,提高混凝土硬結后的體積穩定性。還可以通過適當增加活性細摻料代替水泥來保證減少水泥用量后混凝土的強度和坍塌度不受損失。在摻加外加料和外加劑方面,適當摻加粉煤灰可減少水泥用量,從而降低水化熱,但摻加量不可大于摻加適量的減水劑,這樣可有效增加混凝土的流動性,且能提高水泥的水化率,增強混凝土的強度,從而降低水化熱,明顯延緩水化熱的釋放速度。
3.2防止水泥熱化
水泥熱化會導致大體積混凝土的裂縫問題,因此,需對水泥熱化進行防止,比如,精心設計配合比;增配構造設計,提高抗裂性能等。
3.3施工質量的控制措施
在大體積混凝土施工質量的控制上,原材料環節的質量控制非常重要,首先要對水泥進行編號,其次要對粗骨料和細骨料中的顆粒含量進行嚴格的級配,最后就是要對一些外加劑和骨料含水量等多加注意。認真做好施工過程中的技術層面的工作,對實際問題要認真分析,適當調整各種材料的配比技術,應和具體的施工設備的變化而改變具體的施工措施。
2.土木工程建筑創新施工技術
2.1深基坑支護施工技術
深基坑支護施工技術的出現主要是因為城市當中各種大型以及超高層建筑的涌現,其中深基礎施工是保證大型和高層建筑施工質量的關鍵。深基坑工程主要包括了巖土工程勘察與工程調查、支護結構設計、基坑開挖與支護施工、地層位移預測與周邊工程保護、施工先創量測與監控5個方面。目前,針對不同的施工要求深基坑支護方法也越來越多,包括混凝土灌注樁、人工挖孔樁、預制樁、深層攪拌樁、鋼板樁等。所以在具體的土木工程當中,科學設計預計處理深基坑支護結構,并且采用安全合理的支護技術措施保證深基坑施工十分重要。土木工程深基坑支護結構的作用就是在基坑挖土期間能夠達到擋土、擋水的作用,保證基坑開挖與基礎施工順利進行,同時不會對周邊建筑物、道路等產生影響。部分支護結構可以重復利用,而部分支護結構會埋在地下,因此支護結構既要保證施工安全,又需要經濟合理。幾種常用的深基坑支護技術:鋼板樁支護、深層攪拌水泥樁支護、地下連續墻、土釘墻、土層錨桿支護、錨噴網支護等。在具體的應用當中,鋼板樁由于施工工藝較為簡單應用較廣。
2.2新型預應力技術
關于新型預應力技術,需要著重描述的應該是體外預應力[3]。與體內預應力結構相比,體外預應力的施工要求更低??紤]到體外預應力的特殊性,即體外材料不能夠與預應力結構發生共振,一定要保持其單獨振動。這是因為當體外預應力發生共振時,很容易導致預應力筋的彎折疲勞。在預應力技術當中,設置預應力結構十分重要,并且要根據不同的工程特點設計出不同的施工工藝流程。在具體的結構設計當中,要充分了解土木工程的特點以及荷載性能,制定出一個合理的預應力施工方案。
2.3鉆孔灌注樁基礎施工技術
灌注樁施工比較簡單,可以采用機械鉆孔或者是人工挖孔的方式,不需要使用大型機械,并且不會產生較大的噪音、振動以及擠壓周圍土體帶來的危害,其經濟成本也低于地下連續墻低。一般情況下,當基坑深度達到8-14m時,可以采用排樁。柱列式灌注樁的工作比較可靠,但是需要注意的是帽梁整理拉結作用,特別是在基坑邊角處,帽梁應高連續交圈。當要求灌注樁需要起到抗水防滲作用時,應該保證樁間與樁背的深層防水攪拌樁或者是旋噴樁的作用。如果施工周邊環境保護要求較為嚴格時,為了有效降低排樁的變形,應該在軟土地區對基坑底部沿灌注樁周邊或者是部分區域用水泥攪拌樁等進行加固,有效保證被動區的抗力。隨著鉆孔灌注樁逐漸在土木工程中的使用廣泛,在加強技術的同時應該對使用到的機械設備、施工材料等作出更加細致明確的規范,保證鉆孔灌注樁基礎施工技術更加完善。
3.土木工程建筑施工技術未來發展
3.1產業化
將土木工程變成產業化,是未來建筑行業發展的趨勢之一[5]。借助產業化的發展模式其中大大減少了人工作業與人工強度,實現更加高質量的流水線作用。這種產業化模式需要相應技術的支持,將建筑施工變成一體化作業,形成一種標準化的施工技術代替原有的人工施工。借助產業化,使用更加先進的施工設備與技術,在提高建筑施工效率與質量的基礎上降低人工施工危險指數,更有利于實現科學管理。
3.2生態化
低碳理念與低碳經濟的不斷滲透,土木工程施工本身就與環境存在一定的矛盾性,解決這種矛盾實現土木工程施工與環境的和諧發展這就成為了建筑施工的未來發展方向之一。充分站在環境保護的角度,在最大限度之內減少對環境的破壞、對環境的污染。因此,就需要從方方面面做起。首先是從建筑材料,加大研發力度向節約型、環保型建筑材料方向發展,同時從施工機械設備方面進行優化,提供施工效率盡量減少能源的消耗。同時從廢物利用的角度考慮盡量少產生工業廢料,在此基礎上加強對工業廢料的再利用,有效節約資源。同時建筑技術方面肯定也會再次得到一定的創新,更好的作用于具體的土木工程建設當中。
裂縫作為高層建筑中最為常見的問題,幾乎無法完全避免,這種情況出現的原因就是材料在凝固階段,因為冷縮熱脹的原因,就會出現細小裂縫,這些裂縫的種類較多,即包括了運動裂縫,也包括了非運動裂縫。裂縫出現后,可能導致高層建筑質量受到影響,為了保證建筑質量滿足使用要求,就需要有效減少裂縫出現情況,通過科學的釋放與加強抗性,使建筑不會出現大量裂縫。在裂縫剛剛出現變形時,其中存在一定的空間,在這個階段采取科學的處理措施,砌填充墻時需要留下底部空間,通過7天的裂縫自然運動,使裂縫可以自然填充預留的空間,釋放材料凝結時出現的內部力量。在裂縫穩固后,需要采取科學的處理措施,保證裂縫不會繼續擴大,目前使用的常見方法為高早強水泥配合外加劑與摻合料,保證建筑整體結構的穩定性。在選用砂石時,需要注意大粒徑砂石可以有效防止裂縫擴大,通過實際施工情況也可以了解到,大粒徑砂石消耗的水、水泥量要明顯小于小粒徑砂石。為了降低裂縫總量,采取科學的養護方法完成新澆混凝土養護是非常有效的措施,通過表面保濕的方法,保證混凝土內外水分維持平衡,避免內部凝結過程中出現的外部開裂問題。通過合理應用釋放與加強抗性的方法,可以實現裂縫的控制,配合新型混凝土施工技術與纖維素等施工材料,使土木工程質量得到根本性提升。
1.2混凝土澆筑控制
為了保證混凝土澆筑質量,必須考慮多種因素,明確混凝土澆筑順序,在澆筑施工開始前,就需要進行綜合考慮,明確不同順序出現的結果。在選擇澆筑方法時,需要加強重視,如果澆筑面積過大,就要采取冷卻處理進行澆筑層施工,保證水與混凝土溫度維持25℃,在完成澆筑后,需要觀察混凝土溫度變化情況,定時檢測混凝土溫度,并且將溫度數據進行記錄。在進行混凝土澆筑時,需要采取分層、分段的澆筑方法,而澆筑時間也需要進行合理控制,在上層混凝土即將凝結前進行后續混凝土的澆筑,分層混凝土澆筑時,需要控制混凝土厚度,通過振搗器作用范圍,將上層、下層相互融合。使用振搗器時,需要控制力度及范圍,將混凝土均勻振搗,避免過振或欠振問題出現。在工程中,施工階段非常重要,必須安排監理工程師進行結點混凝土質量檢查,保證結點牢固性。
1.3混凝土強度控制
高層建筑強度主要受到混凝土強度影響,而混凝土強度則是根據施工周期、氣候條件、混凝土質量決定。在進行施工前,需要安排專業人員進行檢查,保證混凝土強度滿足使用要求。在檢查過程中,任何不符合使用要求的材料不能進入施工現場,在檢測階段,需要進行隨機澆筑,保證檢測結果的真實性。
(一)環保管理理念缺失。在當前土木工程的建設和管理之中,一些管理人員并沒有認識到環保管理與整個工程的效益,沒有認識到環保管理在工程建設之中的重要性。表現在具體管理中就是一些高資源消耗的生產方式依然存在,在生產過程中對不注意對環境的保護,對施工造成的污染不加以管理和控制。這種管理方式使得工程施工企業的社會形象大打折扣,不利于企業的長遠發展。
(二)機械設備落后。土木工程的建設施工必須依靠大量的機械設備,這些設備的使用直接關系到工程項目的進度和質量。從土木工程當前的施工情況來看,在一些施工項目中,許多機械設備過于陳舊,環保標準達不到國家的要求,產生的噪聲污染較為嚴重,不利于環境保護工作的展開。
(三)技術制約。土木工程建筑相關環保材料在生產技術上遠遠落后于外國先進國家。另外,我國土木工程的環保僅在表現材料方面,而環保理念的運用上存在著很大的不足,一些環保建設方式由于技術的原因根本無法實現。
二、土木工程環保管理措施分析
土木工程環保管理是一項綜合措施,必須從多方面加以管理和控制,實現工程建設與環境協調,為此,筆者認為加強土木工程環保管理主要可以從以下幾點著手:
(一)完善環保管理模式。目前,環保管理模式的最大問題就是監督力度不夠,這使得環保管理無法實現,因而在執行環保管理措施過程中,必須嚴格按照相關標準執行,制定相關環保懲罰條例和建立環保監督機構,建筑方應與環保行政部門相配合,對施工過程中的行為進行監督。并對施工方環境污染收取一定抗污染費用,對于不利于環保的措施和操作程序及時提出意見建議。
(二)制定詳細有效的環保措施。首先,在施工之前對施工所需要的機械設備、材料等進行分析,淘汰落后的機械設備;其次,按照相關技術環保標準,制定施工規劃,對施工過程中可能導致的環境破壞進行分析,并提出解決措施;最后,處理好噪聲污染、空氣污染、水污染等,特別是加強對施工中的生活污水處理,嚴禁任其排入河道水流中,淤泥表土應運到指定地點堆棄,避免淤塞河道。
(三)落實環保技術。首先,應當明確施工過程中所需的環保技術,淘汰落后的環保標準,對相應的技術進行改善;其次,積極引進先進的技術設備,對當前的技術加以改良;最后,使用環保材料,減少資源消耗。
二、生產實習時間的限制
《高等學校土木工程本科指導性專業規范》要求土木工程本科專業應安排不少于四周的生產實習時間,四周的實習時間對于土木工程單項工程的工期來講是較短的。通常土木專業的生產實習會安排在第六學期末,也就是每年的六七月份,再由于實習期間高溫、下雨等因素對施工的影響,學生在整個實習期間可能只能見習某幾道工序的施工,不能參與完整的施工過程,導致生產實習內容具有一定的片面性。其他一些因素也會對生產實習的效果產生負面影響,如生產實習經費較少,不能滿足集中安排實習的要求;分散實習工地分布較廣,難以對學生的實習進行檢查和指導;有豐富實踐經驗的實習指導老師數量較少;部分要參加考研的學生因為時間上的沖突,已無心思進行生產實習等。
三、基于卓越工程師培養的土木工程生產實習教學改革探索
1、設定生產實習培養目標和培養標準
在找準人才定位和凸顯人才培養特色的基礎上,高校制定專業培養方案,在知識、能力、素質方面提出具體的學校標準并對學校標準進行細化與分解。明確生產實習對應的是學校標準(知識能力大綱)中的哪些要素和具體的內容。生產實習培養目標是學生通過生產實習環節的學習后在知識、能力和素質方面要達到的總體要求;生產實習的培養標準是學生通過生產實習環節的學習后在知識、能力和素質等諸多方面要達到的具體要求。設定生產實習的培養目標和培養標準,就是為了評價和衡量生產實習的質量是否達到預期的目標和標準。
2、深化校企合作,建立穩定雙贏的合作關系
以往,高校只是根據自己的計劃模式去培養人才,而用人單位對學校的畢業生質量卻不甚滿意?!白吭接媱潯眲摿⒘烁咝Ec企業聯合培養人才的新機制,以期從根本上解決工程人才培養中校企脫節的現象。教育部《關于實施“卓越工程師教育培養計劃”的若干意見》中強調:參與“卓越計劃”的高校和企業通過校企合作途徑聯合培養人才,要充分考慮行業對工程型人才需求的多樣性,采取多種方式培養工程師后備人才[8]。這種人才培養的新模式將學生的在校學習分為校內學習和企業學習兩個階段,其中企業學習階段主要完成卓越工程師培養中的工程職業教育任務,學生的各種實習、某些專業課程的學習都可以在企業進行,企業能夠擁有高校所不具備的條件,也能夠明確社會對工程人才的需求方向,擁有大批實踐經驗豐富的技術人員和管理人員,能夠給學生提供真實的工程實踐環境。“卓越計劃”要求學生的企業學習階段的時間累計不得少于1年,這也就解決了原來學生生產實習場所較少,以及生產實習時間不足的問題。校企深度合作,選擇優質的合作單位,建立長期穩定的合作關系是前提。學校和企業單位打破合作壁壘,實現“雙主體,多層次,全方位”的合作,在人才培養上,高校找準人才培養定位、發揮人才培養特色,雙方共同制定人才培養標準和培養方案,企業盡可能為高校提供實踐基地、場所、實訓平臺。校企合作的模式可以是學校主體或企業主體,但也需要國家和地方政府的大力支持。
3、加強生產實習指導教師隊伍建設
生產實習指導教師隊伍的整體素質關系到生產實習教學環節能否完成及完成質量高低,也直接關系到應用型卓越工程師培養的質量。為此,“卓越計劃”要求高校應該建設一支具有一定工程經驗的高水平專、兼職工程教育師資隊伍。然而,缺乏工程實踐經驗正是目前高校工程教育師資隊伍普遍存在的問題。為了提高校內實習指導教師的工程實踐經驗,淮陰工學院一方面細化、完善“青年教師工程實踐制度”,引導和鼓勵青年教師深入生產實踐第一線,提高工程實踐能力。另一方面,學院也制定相關的激勵政策,鼓勵專任教師積極參加橫向項目研究或者產學研合作項目到企業中進行工程實踐鍛煉,獲得豐富的工程實踐經驗,努力打造出一批“雙師型”的校內實習指導教師。另外,根據“卓越計劃”雙導師制度的要求,為了企業培養方案的落實,在企業實習階段,除了校內專職教師擔任生產實習指導老師之外,高校還要在企業中聘請數量適中、責任心強、具有豐富工程實踐經驗的工程技術人員和管理者擔任企業實習的導師。校企雙方應建立明確的雙導師的分工和合作機制,不斷加強實習教師隊伍的建設。
4、建立科學合理的生產實習考核機制
卓越工程師培養的背景下的生產實習考核,應該根據卓越工程師培養質量的要求,結合生產實習的培養目標和培養標準,摒棄傳統的“唯分數論”的考核做法,建立知識、能力、素質三位一體的綜合考核機制。生產實習考核不僅要考核學生在基礎知識方面的獲取情況,更要考核學生是否達到培養目標所預期的能力建設和素質養成情況。生產實習的考核評價應該由校內專業老師和企業指導老師“雙主體”共同參與,形成以包含工程素養、創新能力等在內的綜合素質評價體系并使之滲入到整個實習過程。考核不僅要考慮校內外雙導師的主觀性評價,也要考慮學生能力養成、素質提高等方面的客觀性評價;考核不能只注重對結果的評價,更要注重對實習過程的評價,學生在實習的每一個環節的表現,都是考核的一部分。生產實習的考核可以依據平時考勤表、生產實習日記、學生能力素質評價表、生產實結報告等靜態實物,通過考試、答辯、報告、研討等動態方式進行。
在我國城市建設正在如火如荼的開展,城市建設的一個重要標志就在于城市建筑的高速發展,現代城市高樓大廈已經是一個極為重要的體現,但是城市建筑的發展還需要解決許多的問題,尤其是在我國地域差異較大,人文特征有別的國家,如何進行有效的土木工程建筑結構設計,為人們提供舒適可行的安居環境,是建筑企業或者機構需要重點思考的方面,這也是保障其發展的一個前提。其實經過幾十年的發展,我國土木工程建設結構設計水平和能力已經得到了極大提升,但是囿于多種方面的原因,其中存在的問題還需要我們進行深入的剖析解決。
一、我國土木工程建筑結構設計中存在的問題分析
從我國近些年土木工程建筑結構設計的發展來看,城市建筑水平已經得到極大提升,建筑工程設計也開始多樣化,并且在實際的工作中較為注重對于人們生活質量要求的相關問題,但是具體分析來看,我國土木工程建筑結構設計存在的問題也是有的,而且這些問題體現在多個方面,需要引起設計者和相關管理者的關注。
1.土木工程建筑結構的牢固性有待提高
眾所周知一個建筑工程最為主要的就是要保障具有牢固性,這不僅僅體現在建筑物的安全和穩定,更主要的是對于居住者的一種安全保障,引起要切實做好牢固性的管理工作。載現代社會的土木工程建筑結構設計中,如何做好工程牢固性的相關工作逐漸成為一個較為重要且必須思考的問題。但是我國土木工程建筑結構設計中對于這一問題的解決力度還不夠,其中存在的一些安全隱患問題并沒有切實的解決。在土木工程建設結構設計中,雖然表面上沒有任何問題,但是一旦出現自然災害,比如地震、火災等都有可能對于建筑物造成巨大的沖擊,致使建筑結構發生一定的變化,對人們的生活安全造成嚴重影響,這些問題都是在土木工程建筑結構設計過程中沒有做好地基工作。比如在我國2008年發生的汶川大地震造成眾多房屋、橋梁等出現坍塌的情況,都是因為沒有做好工程牢固性的保障工作。
2.構造柱和承重柱的區分問題
土木工程磚混結構建筑的構造柱和梁配合設計,能夠起到良好的防止墻體斷裂的情況,是一種重要的保障措施,更是對居住者生命財產進行保障的重要基礎,但是在現實的工作中,一些土木工程建筑結構設計人員沒有清晰的認識到兩者的區別,尤其是沒有分清楚構造柱和承重柱的概念,將承重柱的設計方法直接套用到構造柱設計當中,沒有為構造柱設置基礎。因此,難以抵抗地震的震動強度,從而導致結構裂縫、沉降等,甚至引起建筑物倒塌。另外。為了方便分析承重柱受力,將其截面面積設計得太小。這樣在外力的作用下,柱體和梁體就會出現開裂問題。
3.缺乏對環境因素的考慮
前面已經提到,我國是一個地域差異較大的國家,每一個地區都具有自身的特征,不僅僅是居民對于建筑的需求,更主要的是建筑結構設計中的一些需求問題,比如地域環境對于建筑結構設計的影響,在我國東西南北土質、水質、文化等因素差別比較大,比如在潮濕度方面,南方比北方較為潮濕,那么如果在土木工程建筑結構設計過程中不能進行有效的考慮,而采用同樣的建筑結構設計理念,在建筑材料的使用方面沒有區別,那么在建筑物的使用過程中必定會出現一些問題。
二、土木工程建筑結構設計問題的有效改進措施
作為土木工程建筑結構的設計人員,在進行相關設計工作的過程中必須主動進行實地調研,不斷 提高自身的設計水平,尤其是對于上述提到的一些問題必須進行及時的改正,提高認識,全面提高建筑結構的設計水平,保障工程的質量和人民群眾的生命財產安全。
1.全面做好牢固性設計工作
前面對于牢固性設計存在的問題進行了詳細的分析,因此作為設計人員在未來設計的過程中必須充分重視這一問題,第一個方面是做好內力組合設計工作。內力組合是土木工程結構承載力抗震設計的要點,它要求在調整承載力抗震系數的基礎上設計。工程結構抗震設計要求材料強度的設計值應大于沒有考慮抗震要求時的材料強度設計值。如果采用非抗震設計的材料強度設計值進行計算,則抗震設計需要對承載力抗震的系數進行調整。通過綜合受彎梁、偏壓柱、受剪等的系數調整,提高結構的承載能力;兩一個方面是做好板設計和配筋。板設計和配筋的結構設計,要分析板長邊和短邊的長度。如果長度差距< 2mm,則適合采用雙向板計算的方式設計;
如果兩者的長度差距在2 ~ 3mm 之間,則適合沿著短邊的受力單向板進行計算,并將足夠的構造鋼筋布置在長邊位置。根據工程結構板的具體大小,可按照彈性的方法計算。對于連續雙向板跨中的最大彎矩計算,要求根據荷載分布的具體情況,對滿布荷載進行分解和間隔進行布置。
2.充分考慮環境的因素
針對我國建筑結構設計中存在對于環境因素認識不足的問題,在以后的設計中,我國的設計人員必須及時提高認識,對于環境問題進行解決,首先是要認清楚當地的實際土質,土質環境決定了建筑物的穩定程度,也就是要求這些設計人員在設計的過程中對當地的土質情況進行充分的考察了解,如果在土質較為疏松的地域進行建筑,就比考慮進一步進行加固的問題;其次是做好天氣等問題的考察,在我國南北方的雨水差異較大,因此要根據這些區別進行不同的建筑設計,比如在南方,雨水較多,那么在進行建筑結構設計中要充分考慮有效防水、防潮的問題,避免因雨水過多而影響建筑物的質量;最后是要區別地域人文環境,我國是一個地域廣闊,多民族的國家,每個地區和民族在發展的過程中都有獨特的風格,因此建筑結構設計也要充分考慮居民的需求,在設計過程中有所區別。
結語
雖然我國建筑事業已經取得了不錯的發展,建筑技術和設計方面水平都得到了不斷提升,但建筑結構設計中還是存在一些問題需要設計師去注意并解決,只有不斷糾正和解決結構設計中的問題才能保證建筑結構的穩定性,保證建筑工程質量。下面就結合工作實際中遇到的一些問題做如下探討。
一、 地基承載力深度修正的問題
設計不超過 20 層的高層、多層建筑時,我們經常直接選擇樁基的基礎形式,其實在非軟弱土地區,應首先探討采用天然地基的可行性,以利于降低基礎造價,合理地確定地基承載力值就顯得尤其重要,《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)規定:地基承載力特征值應按下式進行修正:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),而在地基承載力值的組成中,深度修正部分占有較大的比重。這對于主裙樓一體結構,在進行主樓地基承載力計算時,因裙樓基礎的有利及不利影響,如何合理地確定用于深度修正的深度值 d 尤為重要。規范在 5.2.4 條條文說明中這樣規定“對于主體結構地基承載力的深度修正,宜將基礎底面以上范圍內的荷載,按基礎兩側的超載考慮,當超載寬度大于基礎寬度的兩倍時,可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深,基礎兩側超載不等時,取小值?!边@就要求設計人員在進行具體工程設計時,應根據此條的要求,結合工程實際情況合理地確定承載力深度修正所采用的埋深
值 d,但設計人員對此認識卻并不一致,經常有困擾。最常見的是高層主樓帶地下車庫這種類型.
(1)當高層主樓采用筏板或箱型基礎時,在主樓縱、橫兩個方向上,若 B1、B2 均大于 2B0,才能考慮裙樓荷載對地基土產生的超載作用,將超載折算成土體厚度 d2,(兩側超載不同時,取小值),此時 d=d0+d2,若 b1、b2 中有一值大于 2B0,而另一值小于 2B0 時,或均小于 2B0 時,裙樓荷載作為超載折算為土體厚度 d2,當 d=d0+d2≥d1 時,取 d=d1,當 d=d0+d2
(2)當主樓采用柱下獨立基礎加防水板的形式時,則靠近地下室一側的基礎可考慮土的超載作用,d 的取值同 1,但主樓內的其他基礎的埋深 d=d0。合理確定用于深度修正的基礎埋深值 d,從而確定主體結構的地基承載力值 fa,這樣才能使結構的基礎設計達到合理經濟,最優化。
二、 主次梁節點設計問題
我們在工程設計的計算過程中不可避免地會出現主次梁相交的情況,時常會發現框架主梁扭矩很大,抗扭承載力不足,有些處理辦法就是將次梁與主梁相交處設為鉸接,釋放扭矩,但這樣處理是否合理,與實際的受力情況是否一致呢?個人以為:作為梁端鉸接,就是要保證梁端有一定的轉動能力;固接,就是要限制梁端的轉動能力;而實際上沒有完全的鉸接也沒有完全的固接,梁端鉸接不能隨意地人為設置。
設置鉸接梁,是允許此梁在兩端形成朔性鉸而產生裂縫,但是不會破壞,就是說形成朔性鉸之后,此梁由超靜定變成靜定結構,結構設計一般都是超靜定結構。這樣一個破壞不會對整個結構體系影響很大,才能滿足結構安全的冗余。如果主次梁截面相差較大,支座主梁對次梁約束不大的情況下可以設定為鉸接,即使為鉸接,《混凝土結構設計規范》10.2.6條對此做出了規定,要求上部配置構造鋼筋,且構造鋼筋截面面積不得小于下部鋼筋的 1/4,;如果主次梁截面相差不大,次梁高度只比主梁少50mm,這時候就不能完全忽略主梁對次梁的約束了,這種情況是最容易出現框架主梁配筋超筋、抗扭承載力不足。如何處理,首先我們應該考慮加高框架梁解決配筋超筋,加寬框架梁解決受扭不滿足,如果條件所限不能加寬,那才可以看能不能鉸接次梁了,但這里的鉸是指的假想鉸,而是要保證支座負筋首先屈服,造成內力的卸載和重分布,分布后達到和鉸接類似的受力情況,此時的鉸接就得要從構造措施上進行保證,現行國家標準圖集《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》(11G101-1)第 86 頁針對非框架梁(即次梁)的配筋構造做出了明確的示意。
結構設計最重要的原則是:結構設計建模要立足于結構自身,主要力學模型要與實際構件接近,以保證計算結果能夠真實反映結構狀況,這樣才能保證結構的安全。
三、 地下室嵌固端的選擇問題
在有地下室的結構設計時,地下室的頂板是否作為上部結構的嵌固是很重要的。這不僅僅是關系到計算結構的內力的大小,而且在某些工程中會整體結構成為一個超限建筑,對結構設計造成難點。嵌固的概念,這里所說的嵌固應該是強度嵌固而非力學嵌固;力學嵌固―― 完全剛性的固定,嵌固點以下剛度無窮大,嵌固點無平動、轉動,實現了完全的約束。而強度嵌固―― 柱的塑性鉸出現在地上一層的下端,而不是出現在梁柱節點兩側的梁上,即強梁弱柱.實現的方法:(1)增大梁的抗彎能力;(2) 增大地下室柱頂的抗彎能力;(3)滿足規范的各項要求。嵌固端所在層樓板要求連續,這樣才能保證水平地震力的傳遞。實際工程中常遇到地下室頂板開洞,甚至是大面積的開洞,此時必須要與建筑專業配合,避免將洞口設在主樓周邊,開洞面積不宜大于嵌固端層樓板面積的 30%,同時將洞口周邊樓板加厚,以滿足剛性樓板的要求。工程中還會碰到當地下室頂板的標高不一致的情況,以下沉式廣場為代表,如果地下室頂板與地上一層高差小于層高的 1/3,則只要地上一層的側向剛度能滿
足規范要求,則地下室頂板可作為嵌固端,即使高差稍稍超過 1/3 層高,也可將主樓周邊一跨的樓板適當抬高以滿足高差,不過需進行加強處理:有錯層部位加大梁的剛度,在錯層處樓板加腋,以保證水平剪力的傳遞路徑。
四、 結語
建筑結構設計是建筑工程的開端,其需要設計師具有扎實理論功底和創新思維,以及嚴謹的設計工作態度。對于結構設計中出現的問題,設計師要積極采取相應的措施進行解決,保證建筑結構設計的合理性和科學性,以此來保證建筑結構的穩定性和建筑工程質量,推動建筑行業的不斷向前發展。
參考文獻:
[1]溫啟平,殷欣.基于防震考慮的高層建筑結構設計要點探析[J].建筑知識(學術刊),2013(02).
[2]吳毅寬.建筑結構設計基本原則及合理設計方案分析[J].建材與裝飾(上旬刊),2013(01).
主管單位:重慶大學
主辦單位:重慶大學
出版周期:雙月刊
出版地址:重慶市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-7329
國內刊號:50-1052/TU
郵發代號:78-48
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1957
期刊收錄:
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
1 土木材料的概述
土木材料是建筑工程的基礎所在,其質量與性能的差異在很大程度上決定了該土木建筑性質的優劣,在土木建筑中通常以土木材料的特點來選擇,分析,和評定材料。土木材料的特點具體表現如下:
1.1 具有彈性和塑性的特點
所謂彈性是指材料在外力作用下產生了變形而當外力消失后又能恢復到原來形狀的物理現象。塑性是指材料在外力消失后仍能恢復原狀,并且在尺寸和形狀不變的情形下不產生裂縫的性質。在土木建筑中任何一種土木材料都應具備優良的彈性性能,能承受一定的變形,此種性能以鋼結構為最常見。土木材料的變形范圍以虎克定律為準,其變形的范圍與受力的范圍成正比。這就涉及到彈性模量的概念,即縱向應力與縱向應變的比例的常數,常數越高時,當受熱或產生形變時材料越不容易發生形變,會在基體內形成相應的應力,當應力超出變形的范圍后便發生脆斷。常數越低時,就容易變形,基體內的做功便把應力消耗。
1.2 具有脆性和韌性的特點
所謂脆性就是土木材料在受到一定的外力的時候突然發生斷裂或裂痕的性質。而韌性是指材料在受到外力或者沖擊時能吸收大面積的力而不發生破壞的性能。在土木材料中大部分屬于脆性材質,如石材,磚結構,陶瓷玻璃以及混凝土等,然而在高強混凝土普遍應用的今天仍然會發生混凝土結構破壞現象,因此混凝土的脆性日益受到人們的關注,針對混凝土這一缺陷便出現了有高韌性復合材料的水泥進行改良,經過改良后的混凝土具有高韌性和耐久性的特點。
1.3 具有硬度和耐磨性的特點
材料的硬度是抵抗其他硬物對其表面進行破壞的能力,是材料表面的堅硬程度的表現。而耐磨性是材料抵抗外來磨損的能力。
2 土木材料遇水的特性
2.1 憎水性和親水性
所謂憎水性和親水性是根據材料在與空氣的接觸中能否被水濕潤的現象分類的。大部分土木材料屬于親水材料,而且可以通過材料的毛細血管滲透到材料的內部,如石料,混凝土,集料以及木材等,而瀝青石蠟等材料等表面不能被水浸濕,屬于憎水性的材料,該種材質可用作防水材料使用。在特殊要求的情況下,親水材料經過防水處理也能達到防滲透的功效,以降低其吸水性。
2.2 吸濕性和吸水性
材料的吸濕性是指隨著空氣濕度的變化材料既能吸收水分又能擴散水分的特性,如混凝土和木質材料。在吸收與擴散中最終達到水分的平衡。而吸水性是材料在浸水狀態下吸收水分的能力,由于這種現象的影響使得材料的強度降低,體積增大,影響材料的正常性能。
2.3 耐水性和抗滲性
耐水性是材料在長期水的作用下其性能不改變,強度不降低的性質。這種性質的材料適用于長期處于水中或潮濕的環境中的建筑結構。而抗滲性是材料抵抗壓力水滲透的性質,這種性質的材料一般用于地下建筑和水工構建筑這些經常受到壓力水的作用的結構。
2.4 抗凍性
即材料在水的作用下經過多次的冷凍和溶解而性能不改變的材料,一般來說,材料經過多次凍融后期強度和性能會受到嚴重的損壞,因此,為確保建筑物質量和性能,有時對建筑材料的抗凍性也會有特殊的要求。
3 材料遇熱的特性
3.1 導熱性能
當材料受潮或吸水后會大大降低對熱的傳導,因此絕熱材料應被保證時長處在一個干燥的環境中比便發揮其應有的絕熱效果。
3.2 熱變形性
一些材料當遇熱時會發生變形,這類材料對溫度是相當敏感的,當熱引起的不勻會產生附加熱應力,這種應力在通往超過薄弱區的剪應力強度時可能會發生斷裂。因此,熱變形的性質對材料的穩定性有重要的意義。
4 土木材料在土木建筑中的引用
4.1 混凝土的應用
普通混凝土是由膠結材料,細骨料,粗骨料和水組成,混凝土在土木建筑中是應用最普遍最重要的材料,隨著現代技術的發展出現了新型的混凝土,下面做簡要介紹;
高性能混凝土,是通過先進的技術加以改良而來的具有如下優勢的一種土木材料,首先,由于高性能混凝土具有高強和超高強的特點,從而減小了混凝土結構的尺寸,減輕了本身的質量以及對地面的荷載,節約了施工成本等,其次,高效能混凝土能增加對外部環境的抵抗力,保證建筑的使用壽命,減少維修費用等由于此種混凝土優良的性能使得近幾年在建筑領域得到了廣泛的應用。
4.2 纖維材料在土木建筑中的應用
4.2.1 纖維材料在混凝土中的應用
混凝土在建筑業中是一種不可缺少的材料,上面已經闡述過其重要性,一般用鋼筋來增強其強度和硬度,但鋼筋易受酸堿作用的腐蝕從而造成混凝土的破壞。纖維混凝土是對原有混凝土的一種創新和改良,通過在混凝土中加入纖維來增強混凝土,如今常見的有碳纖維,芳綸,丙綸混凝土,纖維的強度,空間結構以及量的多少都決定著混凝土的性能,與傳統的混凝土相比它的拉伸和抗彎強度好,不易發生斷裂等優點。
4.2.2 纖維復合材料的應用
纖維復合材料作為土木材料使用時,既可以保持原材料的特點,又可以滿足單一材料無法滿足的性能。首先在使用的過程中,復合材料有高的比強度和比剛度,如碳纖維T300環氧樹脂的比強度是鉛材料的6倍,比剛度是4倍,其次復合材料的抗疲勞性好,普通的金屬的抗疲勞度為40%左右,而復合材料的疲勞強度可達80%以上,抗疲勞性能優異,再次,復合材料對化學腐蝕有良好的抵抗功能,尤其在一些近海工程中建筑易于周圍的海水空氣以及污染物發生化學反應從而引起土木材料破壞,而復合材料就不需要擔心這個問題。最后,復合材料的抗震性能強,也不易出現由于共振而引發的脆斷現象,同時其存在大面積的界面,一旦激起振動衰減速度也快。由于復合材料的這些優異性能使得其在土木建筑中被廣泛應用。
4.3 鋼結構在土木建筑中的應用
鋼結構材料是土木建筑中極為重要的一種材料,越來越受到廣泛的關注,鋼結構在傳統的土木建筑中優勢明顯,首先它由于質量較輕,在承受靜力荷載時吸收變形的能力強,不易發生脆裂,抗震性能好。其次是承載能較強,其構件重量大大輕于同質量的鋼筋混凝土構件,而且還可以根據建筑工程的要求進行靈活的分割,提高使用的面積。另外鋼結構在施工和安裝過程中簡單而迅速,即節省了完工時間又節約了施工成本。最后,從環保的方面來看,建筑的建造和(下轉第125頁)(上接第135頁)拆除對環境的影響小,且環保節能,一方面大大的減少了土地的使用面積又降低了在土木建筑中能耗。
總之,本文通過對土木材料的基本特點和性能的分析以便使土木建筑領域的同行們能更好的更有效的利用土木材料,推廣和應用新型的土木材料,為土木建筑行業做出應有的貢獻。
【參考文獻】
1.土木工程專業人才培養現狀
入世后,我國建筑業的發展迎來了前所未有的機遇,面對建筑人才市場更為激烈的競爭,高校對建筑人才的培養應盡快適應向“大土木”的轉變,培養適應現代化建設需要,具備土木工程技術及工程管理相關的管理、經濟和法律等基本知識,獲得工程師基本訓練,具有一定的實踐能力、創新能力的高級工程管理人才。目前我國高等院校在土木工程專業人才培養主要存在如下問題:一是課程體系和教學內容不合理,教學效果不夠理想。土木工程涵蓋了原建筑工程、交通土建工程、地下建筑工程等八個專業,專業覆蓋面寬,由此可見,就現實情況來看,“厚基礎、寬口徑”的具體做法,大多理解為多加幾門基礎課和相關專業課,而忽視了建立合理的課程體系和優選教學內容等諸多方面,實際的效果與理想相去甚遠。二是考試注重理論測試,忽視技能等方面的考核。不能有效地激勵學生持續不斷地探索、學習與創新。三是教學方法單一、教學手段仍存在較大局限。我國的土木工程專業基本上仍屬于“填鴨式”單一教育方法,給學生創造自主學習,科學思維的環境仍顯不夠,另外實踐教學與課程分離,這種做法雖有利于組織教學,但不利于提高學生的實踐能力。對建筑類企業來說,現在面臨國內、國際兩方面的變革要求:在國內,土木工程的融合,綜合性工程項目的增加,特別是經濟體制、就業機制的變化,使得綜合素質高、專業口徑寬、適應性強成為社會對人才的最基本要求,教學計劃必須適應這種轉變;另一方面,我國開始實行注冊工程師制度,又進一步向著注冊工程師的國際互認努力。建筑類企業對國際市場的占有率逐步增大,國外企業也逐步進入國內市場。因此,我們必須改革人才培養模式和相應的課程體系,主動適應國內、國外兩方面的人才要求。
2.土木工程卓越工程師培養方案
2.1我校土木工程師培養目標
隨著中原經濟區、航空港區建設逐步上升為國家戰略,培養適合現代化建設需要的人才顯得尤為迫切。因此土木工程卓越工程師培養目標應遵循教育服務經濟建設的原則,圍繞我校建設有特色大學目標,立足河南,面向全國,進一步加強我校土木工程專業建設,提高專業辦學層次和質量,源源不斷地為河南和全國土木建筑業培養和輸送綜合素質良好、富有創新精神的卓越土木工程專業復合型人才。
2.2土木工程人才培養模式
建立以創新能力為核心的人才培養模式,改革課程內容、知識學習方式、考核方式和評價標準,加強實踐教學及能力培養方式等關鍵環節。實施“全過程、遞進式”的實踐教學體系,建立穩定的大型企業實習基地,培養學生的動手能力、基本技能、表達能力和工程綜合能力。土木工程專業本科階段學生主要采取“3+1”工程師培養模式,其中3年以在校理論學習為主,累計1年的實踐教學環節主要依靠本專業教師和定點企業內的工程師聯合指導和培養,使學生緊密結合工程實際,深入到土木工程建設的勘測、設計、施工和運營管理等整個工程生命周期中,完成在企業實訓階段的學習任務。因此,“卓越工程師培養計劃”的培養方案包括校內學習和企業學習兩個部分,兩個階段的學習分別制定相應的校內教學計劃和企業培養計劃。
2.3課程體系與教學內容
立足于提高人才培養質量,從剖析課程內容和課程體系內涵入手,在堅持人文精神與科學精神融合、通識教育與專業教育整合、個性培養與社會責任并重的同時,處理好核心課程與選修課程、理論課程與實踐課程、課內教學與課外活動的關系。進一步強調學生能力和素質培養,充分發揮課程教學在卓越工程師培養中的主戰場作用。(1)課程體系要徹底改變因人設課現象。對課程進行梳理與整合,避免課程間內容重復,同時力爭做到課程間無縫銜接。每門課程均應盡力成為教學質量高、廣受學生歡迎并充分體現學院特色的精品課程。(2)通過課程的精心設計等途徑,盡可能減少課程門數;借助于其他教學手段減少課程理論教學學時數,增加實踐教學學時數;專業核心課程要盡可能安排實驗內容,并設置設計性、綜合性實驗。使理論與實踐密切結合,同時增加學生應用知識的能力。(3)專業核心課要按改變課程的開課方式與授課方法。探索按教學團隊形式開展課程建設,按團隊方式承擔課程教學任務,如3-4名教師共同承擔一門課程,資深教授講授理論,科研強的青年教師以及從企業聘請的專家講授案例,讓各個教師的長處得到充分發揮。(4)課程教學內容、教學方法和手段應在教學團隊或教研室平臺上進行精心設計,每門課都要將知識、能力和人格培養的功能充分發揮出來。(5)推行小班上課,進行研討式學習。(6)應盡可能逐步開出全英語課程,與國際學院土木工程國際本科學術互認課程班融通。
2.4校內外師資隊伍建設
開展土木工程卓越工程師培養,師資隊伍是關鍵。要加大建設力度,盡快形成一支至善、格物、育人的師資隊伍,保證土木工程卓越工程培養計劃順利實施。要明確從事土木工程人才培養的教師應該具有的基本條件,如懂得高等教育教學的基本規律;具有較高水平的科學研究能力和學術造詣:具有較強的工程能力,例如設計和實施能力:具有高尚的道德情操、嚴謹的治學風范和健全的人格魅力。學院盡可能為教師達到這些條件提供支持。逐步完善與“高水平工程教育師資隊伍”相符合的師資政策,包括聘用政策、晉升政策、考核政策和其他激勵政策,同時也包括教師培養和提高的措施等。探索和建立土木工程教育中“教師—工程師”有機結合的新機制。
2.5教學形式與方法
樹立以教師為主導,以學生為主體的教學觀,在教學過程中以學生為中心組織教學活動;充分發揮學生的主觀能動性,推廣啟發式、討論式和研究式等教學方法,提高學生提出新問題、發現新知識及解決問題的能力,引導學生從繼承性學習走向探究發現性學習;提倡教師團隊協同教學,開展大班授課,小班研討,小組合作等多種教學組織形式;鼓勵教師運用現代教育技術和手段,開展信息化教學。
2.6實踐教學環節
實踐教學是整個教學活動的重要環節之一,畢業設計(論文)是綜合性實踐教學環節,同時也是學生畢業前的一項綜合訓練。我院已構建了較為完善的實踐教學體系及本科生畢業設計(論文)評價體系。結合“卓越工程師培養計劃”要求,我院將進一步完善實踐教學管理制度和管理流程,建立有效的質量監督體系,整合與優化實驗教學條件,鼓勵學生突破專業和學科界線開展科研訓練,探索學生個性培養的新途徑。
2.7實習實訓
實習包括:認識實習、測量實習、地質實習、專業實習和畢業實習等。其中專業實習和畢業實習在建筑類企業進行,企業實習是卓越工程師培養的新增教學環節。學生通過在企業各不同階段的實習,熟悉土木工程結構設計、施工的基本方法,提高其綜合運用知識的能力;了解工程實際需要,培養職業精神、分析能力、溝通交流能力、團結協作能力、管理能力、表達能力等工程綜合能力,從而具有獨立從事土木工程領域內某一方向工程設計與運行、分析與集成、研究與開發、管理與決策等能力,以適應未來科技發展和社會進步需要,成為面向未來的具有實踐能力、創新能力和國際視野的卓越工程師。
3.企業學習階段方案
3.1培養目標
卓越工程師企業培養計劃是針對“卓越工程師”培養方案的企業部分所專門制訂的,主要是指本科第4年的企業學習內容安排與要求。其目的是通過學生現場的實踐與學習,結合土木工程產品的設計、施工、檢測、監理、運營、維修等過程中工程實際問題,培養能夠靈活運用本專業的基礎理淪知識,具有較強的創新意識與解決土木工程產品設計、施工、檢測、監理、運營、維修和相關技術研究等工程實際問題能力的卓越高級工程技術人才。
3.2培養標準
(1)能夠綜合運用所學基礎理論、專業知識和技術手段分析并解決土木工程領域的實際問題。針對土木工程中的技術問題,能通過科學的方法和手段,認識和系統地表述問題,建立模型,判斷和分析問題,提出解決方法和建議。(2)具有較強的新技術判別力,能從生產實際中發現問題,提出創新性課題,并組織協調相關部門攻關,取得創新成果。(3)了解本專業領域技術標準,相關的政策、法律和法規,熟悉土木工程建設的相關程序和行業習慣。(4)具有較好的組織管理能力、較強的交流溝通、環境適應和團隊合作的能力。(5)充分了解企業的建立、運行、管理等知識。明確土木工程師的責任和社會角色,具有良好的職業素質和職業道德及較強的社會責任感。
4.保障條件
4.1組織保障
為使方案順利實施,學院成立領導小組、工作小組和咨詢專家工作組。(1)領導小組:領導小組組長由土木建筑工程學院院長擔任,副組長由土木建筑工程學院分管本科教學工作的副院長擔任,成員由學院教學辦公室、土木工程教研室、實驗室等部門主要負責人組成。全面領導、規劃、組織、協調工程教育改革及“卓越工程師教育培養計劃”的實施,調整、制定相關政策和制度,保證計劃各項工作能落到實處。(2)工作小組:工作小組組長由土木建筑工程學院分管本科教學的副院長擔任,副組長由土木工程教研室主任擔任,成員由土木工程教研室教師、工程教育專家、企業代表等組成。下設辦公室,具體負責計劃各項工作的實施,就培養目標、專業標準、培養方案、教學計劃、課程體系、實踐教學、教學方法、教學手段、學生方式、隊伍建設、招生方式、校企合用聯盟等方面開展具體工作。(3)核心專家組:為了推進“卓越工程師培養計劃”各項工作,土木建筑工程學院成立“卓越工程師培養計劃”核心專家組,由與土木建筑工程學院聯合培養卓越工程師的大型企業工程技術專家組成。其任務就“卓越工程師培養計劃”的實施提出可操作的咨詢意見。(4)教學指導委員會:為配合“卓越工程師培養計劃”實施,學院成立“工程教育教學指導委員會”,土木建筑工程學院工程教育教學委員會由院領導、專業資深教授、行業專家、畢業生代表組成。通過教學指導委員會保證土木工程專業制定培養目標、專業標準、培養方案、教學計劃等科學合理,同時,保證培養方案和教學計劃能落到實處。
4.2人員保障
土木建筑工程學院擁有一批教學經驗豐富的師資隊伍。土木工程專業現有教師25人,其中教授3人,副教授6人,博士13人,碩博比例100%。獲得國家一級注冊結構工程師的教師3人,獲得國家一級注冊建造師的5人,獲得國家一級注冊造價師的教師3人。外聘企業非專任教師10余人。土木工程專業教師積極參與多項科技開發和工程設計任務,理論與實踐相結合,承擔了公路與橋梁、多層及高層建筑設計任務以及危房鑒定、土木工程檢測等項目,促進了教學改革、豐富了教學內容,為學生提供了良好的學習和成長環境,能夠保障“卓越工程培養計劃”的順利實施。
4.3經費保障