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1.2图纸设计中存在的问题建筑工程的施工步骤都是按照事先设计的施工图纸展开的,所以对于整个施工环节来说,建筑施工设计图纸有着至关重要的作用。可以说图纸设计工作的成效,会对整个直接建筑工程的施工质量产生重大影响。然而,从我国建筑施工企业的施工现状来看,很多施工团队都忽视了设计图纸工作的重要性,采取了不认真的态度对待施工图纸设计工作,使得施工图纸不够严谨,缺乏学科、合理性。例如,在设计各层结构的具体施工图的时候,使用了不标准的图集,也没有弄清楚各层梁、柱、墙的详细构造。
1.3建筑选址中存在的问题我们常说:“万事开头难。”如此可见,要想做好一件事情,就必须要有一个好的开头。这句话运用到建筑结构的设计工作中,也就意味着要做好最基本的结构设计工作。对于任何建筑施工项目而言,倘若选址存在不稳定状况,那么再好的建筑结构也无法为整个建筑工程的施工质量提供保障。当前,在建筑选址中存在的选址缺乏合理性、科学性等问题,直接影响到了建筑施工项目的安全系数,不利于提高建筑施工项目的质量。
2建筑结构设计对策
2.1优化建筑结构设建筑结构设计单位在优化设计高层建筑结构的时候,需要注意几个问题:(1)设计工作要为提高建筑工程的施工质量服务;(2)要尽可能地控制好工程造价,将之设计在可接受范围内。对此,需要建筑结构设计单位,在开展设计工作的过程中,要充分考虑投资商的经济实力和实际的施工需求,权衡建筑项目的施工质量与建筑施工企业投资回报之间关系。所以建筑结构设计单位,要借助“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的原则,对建筑结构进行优化设计,促使建筑结构设计单位制定的方案可以达到令人满意的效果。
2.2加强沟通与交流建筑结构设计师在开展建筑结构设计工作之前,应该要加强与承包商、投资商之间的沟通与交流,并通过与他们之间展开的交谈活动,了解到建筑工程的具体施工要求,同时充分了解本次到建筑工程的施工基调,对建筑工程的施工现场以及地质条件进行整体把握,明确建筑方每个部门需要注意和配合的地方,将建筑结构设计的基本方案确定下来。
2.3明确参数含义在建筑工程中的有些专业术语难以区分,对于建筑结构的设计师而言,在没有明确参数定义的前提下,开展设计工作,必然会影响到设计质量。理论上而言,参数是没有明确界限的,但是在具体建筑工程施工环节中,每个参数都需要界定实际有效意义,所以设计人员应该明确参数的含义,并在实际的设计工作过程中,对这些参数加以正确利用。
表面裂纹一般危害较小,深度裂纹的危害相对来说危害就比较大,有时可能会破坏混凝土结构的完整性和稳定性。根据其他方面,裂缝的原因可分为温度变化引起的裂缝、地基变化引起的裂缝、设计原因引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、施工工艺的优劣引起的裂缝等。大体积混凝土产生的裂缝一般为温度原因产生的裂缝,一方面是由于混凝土内部的原因:大体积混凝土由于水泥水化热导致混凝土内部温度很高,党混凝土表面的温度和气温相差较大时就会产生温度收缩裂缝。混凝土的膨胀系数为每摄氏度0.00001,温度每变化10℃,混凝土会产生0.01%的先膨胀或收缩。另外如果混凝土被约束变形,在结构中会产生应力,混凝土具有抗拉强度即温度裂缝性能,当应力超过混凝土的这种性能时,地基就会变形产生裂缝。由于地基不均匀的沉降的垂直或水平方向的位移产生了额外的应力结构,除了混凝土结构的抗张强度,从而导致结构开裂。为了防止钢筋锈蚀,应根据规范控制裂缝宽度进行设计,采用适当的保护层厚度。还有施工工艺的优劣引起的裂缝,在施工过程中,对混凝土的施工工艺的要求是比较高的,如果在施工过程中施工工艺部规范,在后期使用中产生裂缝的可能性会增大。
1.2大体积混凝土在施工过程中遇到的其他问题
首先,在施工过程中,大体积混凝土的浇筑和振捣过程中,应保证在每一处混凝土初凝以前就被上了一层新的混凝土覆盖并振捣完毕,而且还应考虑结构的大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。其次,在大体积混凝土的养护阶段,要注意控制混凝土的内外温差,这就要求应注意保持适宜的温度和湿度,以此来促进混凝土强度的正常发展和防止产生混凝土裂缝并阻止其发展。大体积混凝土的养护不仅要满足强度增长的需要,还要通过控制伤工的温度来防止因温度变形引起混凝土的开裂。最后,大体积混凝土在拆模时,混凝土的温差不得超过20℃。
2大体积混凝土产生裂缝的原因分析
2.1混凝土自身收缩的影响
混凝土收缩现象就是其在空气中硬结时体积较小的现象。在不受外力的情况下,混凝土的这种变形受到外部约束时,将在混凝土中产生拉应力,导致混凝土开裂。在硬结初期主要是水泥石水化凝固硬结过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分的蒸发而引起的收缩变形。
2.2水泥水化热的影响
在水泥的水化过程中(主要是浇筑后的5-7天左右),水泥会放出大量的热,由于混凝土内外表面的散热条件不尽相同,因此混凝土中心的温度很高,而外部温度不高,这就导致了混凝土内外的温度梯度,内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
2.3混凝土材料的影响
混凝土的裂缝主要是受本身的收缩受到的约束而产生的拉应力超过其抗拉强度而产生的。混凝土本身的收缩由其自身材料所控制,混凝土的材料包括泥土和水、砂石、外加剂和掺合料等。混凝土的收缩值和强度值因水泥种类和水泥的用量不同而不同,我们所关注的水泥细度问题中,水泥越细混凝土就越容易裂缝。砂石的含量越高混凝土也越容易裂缝,这是因为骨料表面所带的泥份阻碍了骨料和水泥浆之间的粘结程度,弱化了界面结构,因而导致了混凝土抗拉强度的降低。另外实验结果表明,掺加化学外加剂的混凝土的干缩值较大,且不同的化学外加剂对混凝土的干缩值影响不同。此外,结构设计和施工过程中的一些因素也对大体积混凝土产生不同程度的影响。
3对大体积混凝土产生裂缝问题的处理措施
混凝土的裂缝问题直接决定了施工效果的优劣,直接关系到工程的质量和经济效益,所以裂缝问题的解决在施工工程中相当重要,但是它又是施工过程中避免不了的土木工程现象,不过对其进行处理的办法还是有的。
3.1恰当选择原料
在骨料的选择上,可按照施工条件,尽量选择大粒径的中粗砂、有良好级配的石子。这样既可以减少用水量,也可减少相应的水泥用量和混凝土的收缩和泌水现象。对于水泥的选择,大体积混凝土产生裂缝的主要原因是水泥化过程中释放了大量的热。因此,在大体积混凝土施工过程中应尽量使用低热或者中热的水泥,并尽可能地降低混凝土中的水泥用量,从而降低混凝土温度的上升,提高混凝土硬结后的体积稳定性。还可以通过适当增加活性细掺料代替水泥来保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍塌度不受损失。在掺加外加料和外加剂方面,适当掺加粉煤灰可减少水泥用量,从而降低水化热,但掺加量不可大于掺加适量的减水剂,这样可有效增加混凝土的流动性,且能提高水泥的水化率,增强混凝土的强度,从而降低水化热,明显延缓水化热的释放速度。
3.2防止水泥热化
水泥热化会导致大体积混凝土的裂缝问题,因此,需对水泥热化进行防止,比如,精心设计配合比;增配构造设计,提高抗裂性能等。
3.3施工质量的控制措施
在大体积混凝土施工质量的控制上,原材料环节的质量控制非常重要,首先要对水泥进行编号,其次要对粗骨料和细骨料中的颗粒含量进行严格的级配,最后就是要对一些外加剂和骨料含水量等多加注意。认真做好施工过程中的技术层面的工作,对实际问题要认真分析,适当调整各种材料的配比技术,应和具体的施工设备的变化而改变具体的施工措施。
2.土木工程建筑创新施工技术
2.1深基坑支护施工技术
深基坑支护施工技术的出现主要是因为城市当中各种大型以及超高层建筑的涌现,其中深基础施工是保证大型和高层建筑施工质量的关键。深基坑工程主要包括了岩土工程勘察与工程调查、支护结构设计、基坑开挖与支护施工、地层位移预测与周边工程保护、施工先创量测与监控5个方面。目前,针对不同的施工要求深基坑支护方法也越来越多,包括混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩等。所以在具体的土木工程当中,科学设计预计处理深基坑支护结构,并且采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工十分重要。土木工程深基坑支护结构的作用就是在基坑挖土期间能够达到挡土、挡水的作用,保证基坑开挖与基础施工顺利进行,同时不会对周边建筑物、道路等产生影响。部分支护结构可以重复利用,而部分支护结构会埋在地下,因此支护结构既要保证施工安全,又需要经济合理。几种常用的深基坑支护技术:钢板桩支护、深层搅拌水泥桩支护、地下连续墙、土钉墙、土层锚杆支护、锚喷网支护等。在具体的应用当中,钢板桩由于施工工艺较为简单应用较广。
2.2新型预应力技术
关于新型预应力技术,需要着重描述的应该是体外预应力[3]。与体内预应力结构相比,体外预应力的施工要求更低。考虑到体外预应力的特殊性,即体外材料不能够与预应力结构发生共振,一定要保持其单独振动。这是因为当体外预应力发生共振时,很容易导致预应力筋的弯折疲劳。在预应力技术当中,设置预应力结构十分重要,并且要根据不同的工程特点设计出不同的施工工艺流程。在具体的结构设计当中,要充分了解土木工程的特点以及荷载性能,制定出一个合理的预应力施工方案。
2.3钻孔灌注桩基础施工技术
灌注桩施工比较简单,可以采用机械钻孔或者是人工挖孔的方式,不需要使用大型机械,并且不会产生较大的噪音、振动以及挤压周围土体带来的危害,其经济成本也低于地下连续墙低。一般情况下,当基坑深度达到8-14m时,可以采用排桩。柱列式灌注桩的工作比较可靠,但是需要注意的是帽梁整理拉结作用,特别是在基坑边角处,帽梁应高连续交圈。当要求灌注桩需要起到抗水防渗作用时,应该保证桩间与桩背的深层防水搅拌桩或者是旋喷桩的作用。如果施工周边环境保护要求较为严格时,为了有效降低排桩的变形,应该在软土地区对基坑底部沿灌注桩周边或者是部分区域用水泥搅拌桩等进行加固,有效保证被动区的抗力。随着钻孔灌注桩逐渐在土木工程中的使用广泛,在加强技术的同时应该对使用到的机械设备、施工材料等作出更加细致明确的规范,保证钻孔灌注桩基础施工技术更加完善。
3.土木工程建筑施工技术未来发展
3.1产业化
将土木工程变成产业化,是未来建筑行业发展的趋势之一[5]。借助产业化的发展模式其中大大减少了人工作业与人工强度,实现更加高质量的流水线作用。这种产业化模式需要相应技术的支持,将建筑施工变成一体化作业,形成一种标准化的施工技术代替原有的人工施工。借助产业化,使用更加先进的施工设备与技术,在提高建筑施工效率与质量的基础上降低人工施工危险指数,更有利于实现科学管理。
3.2生态化
低碳理念与低碳经济的不断渗透,土木工程施工本身就与环境存在一定的矛盾性,解决这种矛盾实现土木工程施工与环境的和谐发展这就成为了建筑施工的未来发展方向之一。充分站在环境保护的角度,在最大限度之内减少对环境的破坏、对环境的污染。因此,就需要从方方面面做起。首先是从建筑材料,加大研发力度向节约型、环保型建筑材料方向发展,同时从施工机械设备方面进行优化,提供施工效率尽量减少能源的消耗。同时从废物利用的角度考虑尽量少产生工业废料,在此基础上加强对工业废料的再利用,有效节约资源。同时建筑技术方面肯定也会再次得到一定的创新,更好的作用于具体的土木工程建设当中。
裂缝作为高层建筑中最为常见的问题,几乎无法完全避免,这种情况出现的原因就是材料在凝固阶段,因为冷缩热胀的原因,就会出现细小裂缝,这些裂缝的种类较多,即包括了运动裂缝,也包括了非运动裂缝。裂缝出现后,可能导致高层建筑质量受到影响,为了保证建筑质量满足使用要求,就需要有效减少裂缝出现情况,通过科学的释放与加强抗性,使建筑不会出现大量裂缝。在裂缝刚刚出现变形时,其中存在一定的空间,在这个阶段采取科学的处理措施,砌填充墙时需要留下底部空间,通过7天的裂缝自然运动,使裂缝可以自然填充预留的空间,释放材料凝结时出现的内部力量。在裂缝稳固后,需要采取科学的处理措施,保证裂缝不会继续扩大,目前使用的常见方法为高早强水泥配合外加剂与掺合料,保证建筑整体结构的稳定性。在选用砂石时,需要注意大粒径砂石可以有效防止裂缝扩大,通过实际施工情况也可以了解到,大粒径砂石消耗的水、水泥量要明显小于小粒径砂石。为了降低裂缝总量,采取科学的养护方法完成新浇混凝土养护是非常有效的措施,通过表面保湿的方法,保证混凝土内外水分维持平衡,避免内部凝结过程中出现的外部开裂问题。通过合理应用释放与加强抗性的方法,可以实现裂缝的控制,配合新型混凝土施工技术与纤维素等施工材料,使土木工程质量得到根本性提升。
1.2混凝土浇筑控制
为了保证混凝土浇筑质量,必须考虑多种因素,明确混凝土浇筑顺序,在浇筑施工开始前,就需要进行综合考虑,明确不同顺序出现的结果。在选择浇筑方法时,需要加强重视,如果浇筑面积过大,就要采取冷却处理进行浇筑层施工,保证水与混凝土温度维持25℃,在完成浇筑后,需要观察混凝土温度变化情况,定时检测混凝土温度,并且将温度数据进行记录。在进行混凝土浇筑时,需要采取分层、分段的浇筑方法,而浇筑时间也需要进行合理控制,在上层混凝土即将凝结前进行后续混凝土的浇筑,分层混凝土浇筑时,需要控制混凝土厚度,通过振捣器作用范围,将上层、下层相互融合。使用振捣器时,需要控制力度及范围,将混凝土均匀振捣,避免过振或欠振问题出现。在工程中,施工阶段非常重要,必须安排监理工程师进行结点混凝土质量检查,保证结点牢固性。
1.3混凝土强度控制
高层建筑强度主要受到混凝土强度影响,而混凝土强度则是根据施工周期、气候条件、混凝土质量决定。在进行施工前,需要安排专业人员进行检查,保证混凝土强度满足使用要求。在检查过程中,任何不符合使用要求的材料不能进入施工现场,在检测阶段,需要进行随机浇筑,保证检测结果的真实性。
(一)环保管理理念缺失。在当前土木工程的建设和管理之中,一些管理人员并没有认识到环保管理与整个工程的效益,没有认识到环保管理在工程建设之中的重要性。表现在具体管理中就是一些高资源消耗的生产方式依然存在,在生产过程中对不注意对环境的保护,对施工造成的污染不加以管理和控制。这种管理方式使得工程施工企业的社会形象大打折扣,不利于企业的长远发展。
(二)机械设备落后。土木工程的建设施工必须依靠大量的机械设备,这些设备的使用直接关系到工程项目的进度和质量。从土木工程当前的施工情况来看,在一些施工项目中,许多机械设备过于陈旧,环保标准达不到国家的要求,产生的噪声污染较为严重,不利于环境保护工作的展开。
(三)技术制约。土木工程建筑相关环保材料在生产技术上远远落后于外国先进国家。另外,我国土木工程的环保仅在表现材料方面,而环保理念的运用上存在着很大的不足,一些环保建设方式由于技术的原因根本无法实现。
二、土木工程环保管理措施分析
土木工程环保管理是一项综合措施,必须从多方面加以管理和控制,实现工程建设与环境协调,为此,笔者认为加强土木工程环保管理主要可以从以下几点着手:
(一)完善环保管理模式。目前,环保管理模式的最大问题就是监督力度不够,这使得环保管理无法实现,因而在执行环保管理措施过程中,必须严格按照相关标准执行,制定相关环保惩罚条例和建立环保监督机构,建筑方应与环保行政部门相配合,对施工过程中的行为进行监督。并对施工方环境污染收取一定抗污染费用,对于不利于环保的措施和操作程序及时提出意见建议。
(二)制定详细有效的环保措施。首先,在施工之前对施工所需要的机械设备、材料等进行分析,淘汰落后的机械设备;其次,按照相关技术环保标准,制定施工规划,对施工过程中可能导致的环境破坏进行分析,并提出解决措施;最后,处理好噪声污染、空气污染、水污染等,特别是加强对施工中的生活污水处理,严禁任其排入河道水流中,淤泥表土应运到指定地点堆弃,避免淤塞河道。
(三)落实环保技术。首先,应当明确施工过程中所需的环保技术,淘汰落后的环保标准,对相应的技术进行改善;其次,积极引进先进的技术设备,对当前的技术加以改良;最后,使用环保材料,减少资源消耗。
二、生产实习时间的限制
《高等学校土木工程本科指导性专业规范》要求土木工程本科专业应安排不少于四周的生产实习时间,四周的实习时间对于土木工程单项工程的工期来讲是较短的。通常土木专业的生产实习会安排在第六学期末,也就是每年的六七月份,再由于实习期间高温、下雨等因素对施工的影响,学生在整个实习期间可能只能见习某几道工序的施工,不能参与完整的施工过程,导致生产实习内容具有一定的片面性。其他一些因素也会对生产实习的效果产生负面影响,如生产实习经费较少,不能满足集中安排实习的要求;分散实习工地分布较广,难以对学生的实习进行检查和指导;有丰富实践经验的实习指导老师数量较少;部分要参加考研的学生因为时间上的冲突,已无心思进行生产实习等。
三、基于卓越工程师培养的土木工程生产实习教学改革探索
1、设定生产实习培养目标和培养标准
在找准人才定位和凸显人才培养特色的基础上,高校制定专业培养方案,在知识、能力、素质方面提出具体的学校标准并对学校标准进行细化与分解。明确生产实习对应的是学校标准(知识能力大纲)中的哪些要素和具体的内容。生产实习培养目标是学生通过生产实习环节的学习后在知识、能力和素质方面要达到的总体要求;生产实习的培养标准是学生通过生产实习环节的学习后在知识、能力和素质等诸多方面要达到的具体要求。设定生产实习的培养目标和培养标准,就是为了评价和衡量生产实习的质量是否达到预期的目标和标准。
2、深化校企合作,建立稳定双赢的合作关系
以往,高校只是根据自己的计划模式去培养人才,而用人单位对学校的毕业生质量却不甚满意。“卓越计划”创立了高校与企业联合培养人才的新机制,以期从根本上解决工程人才培养中校企脱节的现象。教育部《关于实施“卓越工程师教育培养计划”的若干意见》中强调:参与“卓越计划”的高校和企业通过校企合作途径联合培养人才,要充分考虑行业对工程型人才需求的多样性,采取多种方式培养工程师后备人才[8]。这种人才培养的新模式将学生的在校学习分为校内学习和企业学习两个阶段,其中企业学习阶段主要完成卓越工程师培养中的工程职业教育任务,学生的各种实习、某些专业课程的学习都可以在企业进行,企业能够拥有高校所不具备的条件,也能够明确社会对工程人才的需求方向,拥有大批实践经验丰富的技术人员和管理人员,能够给学生提供真实的工程实践环境。“卓越计划”要求学生的企业学习阶段的时间累计不得少于1年,这也就解决了原来学生生产实习场所较少,以及生产实习时间不足的问题。校企深度合作,选择优质的合作单位,建立长期稳定的合作关系是前提。学校和企业单位打破合作壁垒,实现“双主体,多层次,全方位”的合作,在人才培养上,高校找准人才培养定位、发挥人才培养特色,双方共同制定人才培养标准和培养方案,企业尽可能为高校提供实践基地、场所、实训平台。校企合作的模式可以是学校主体或企业主体,但也需要国家和地方政府的大力支持。
3、加强生产实习指导教师队伍建设
生产实习指导教师队伍的整体素质关系到生产实习教学环节能否完成及完成质量高低,也直接关系到应用型卓越工程师培养的质量。为此,“卓越计划”要求高校应该建设一支具有一定工程经验的高水平专、兼职工程教育师资队伍。然而,缺乏工程实践经验正是目前高校工程教育师资队伍普遍存在的问题。为了提高校内实习指导教师的工程实践经验,淮阴工学院一方面细化、完善“青年教师工程实践制度”,引导和鼓励青年教师深入生产实践第一线,提高工程实践能力。另一方面,学院也制定相关的激励政策,鼓励专任教师积极参加横向项目研究或者产学研合作项目到企业中进行工程实践锻炼,获得丰富的工程实践经验,努力打造出一批“双师型”的校内实习指导教师。另外,根据“卓越计划”双导师制度的要求,为了企业培养方案的落实,在企业实习阶段,除了校内专职教师担任生产实习指导老师之外,高校还要在企业中聘请数量适中、责任心强、具有丰富工程实践经验的工程技术人员和管理者担任企业实习的导师。校企双方应建立明确的双导师的分工和合作机制,不断加强实习教师队伍的建设。
4、建立科学合理的生产实习考核机制
卓越工程师培养的背景下的生产实习考核,应该根据卓越工程师培养质量的要求,结合生产实习的培养目标和培养标准,摒弃传统的“唯分数论”的考核做法,建立知识、能力、素质三位一体的综合考核机制。生产实习考核不仅要考核学生在基础知识方面的获取情况,更要考核学生是否达到培养目标所预期的能力建设和素质养成情况。生产实习的考核评价应该由校内专业老师和企业指导老师“双主体”共同参与,形成以包含工程素养、创新能力等在内的综合素质评价体系并使之渗入到整个实习过程。考核不仅要考虑校内外双导师的主观性评价,也要考虑学生能力养成、素质提高等方面的客观性评价;考核不能只注重对结果的评价,更要注重对实习过程的评价,学生在实习的每一个环节的表现,都是考核的一部分。生产实习的考核可以依据平时考勤表、生产实习日记、学生能力素质评价表、生产实结报告等静态实物,通过考试、答辩、报告、研讨等动态方式进行。
在我国城市建设正在如火如荼的开展,城市建设的一个重要标志就在于城市建筑的高速发展,现代城市高楼大厦已经是一个极为重要的体现,但是城市建筑的发展还需要解决许多的问题,尤其是在我国地域差异较大,人文特征有别的国家,如何进行有效的土木工程建筑结构设计,为人们提供舒适可行的安居环境,是建筑企业或者机构需要重点思考的方面,这也是保障其发展的一个前提。其实经过几十年的发展,我国土木工程建设结构设计水平和能力已经得到了极大提升,但是囿于多种方面的原因,其中存在的问题还需要我们进行深入的剖析解决。
一、我国土木工程建筑结构设计中存在的问题分析
从我国近些年土木工程建筑结构设计的发展来看,城市建筑水平已经得到极大提升,建筑工程设计也开始多样化,并且在实际的工作中较为注重对于人们生活质量要求的相关问题,但是具体分析来看,我国土木工程建筑结构设计存在的问题也是有的,而且这些问题体现在多个方面,需要引起设计者和相关管理者的关注。
1.土木工程建筑结构的牢固性有待提高
众所周知一个建筑工程最为主要的就是要保障具有牢固性,这不仅仅体现在建筑物的安全和稳定,更主要的是对于居住者的一种安全保障,引起要切实做好牢固性的管理工作。载现代社会的土木工程建筑结构设计中,如何做好工程牢固性的相关工作逐渐成为一个较为重要且必须思考的问题。但是我国土木工程建筑结构设计中对于这一问题的解决力度还不够,其中存在的一些安全隐患问题并没有切实的解决。在土木工程建设结构设计中,虽然表面上没有任何问题,但是一旦出现自然灾害,比如地震、火灾等都有可能对于建筑物造成巨大的冲击,致使建筑结构发生一定的变化,对人们的生活安全造成严重影响,这些问题都是在土木工程建筑结构设计过程中没有做好地基工作。比如在我国2008年发生的汶川大地震造成众多房屋、桥梁等出现坍塌的情况,都是因为没有做好工程牢固性的保障工作。
2.构造柱和承重柱的区分问题
土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计,能够起到良好的防止墙体断裂的情况,是一种重要的保障措施,更是对居住者生命财产进行保障的重要基础,但是在现实的工作中,一些土木工程建筑结构设计人员没有清晰的认识到两者的区别,尤其是没有分清楚构造柱和承重柱的概念,将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中,没有为构造柱设置基础。因此,难以抵抗地震的震动强度,从而导致结构裂缝、沉降等,甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力,将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下,柱体和梁体就会出现开裂问题。
3.缺乏对环境因素的考虑
前面已经提到,我国是一个地域差异较大的国家,每一个地区都具有自身的特征,不仅仅是居民对于建筑的需求,更主要的是建筑结构设计中的一些需求问题,比如地域环境对于建筑结构设计的影响,在我国东西南北土质、水质、文化等因素差别比较大,比如在潮湿度方面,南方比北方较为潮湿,那么如果在土木工程建筑结构设计过程中不能进行有效的考虑,而采用同样的建筑结构设计理念,在建筑材料的使用方面没有区别,那么在建筑物的使用过程中必定会出现一些问题。
二、土木工程建筑结构设计问题的有效改进措施
作为土木工程建筑结构的设计人员,在进行相关设计工作的过程中必须主动进行实地调研,不断 提高自身的设计水平,尤其是对于上述提到的一些问题必须进行及时的改正,提高认识,全面提高建筑结构的设计水平,保障工程的质量和人民群众的生命财产安全。
1.全面做好牢固性设计工作
前面对于牢固性设计存在的问题进行了详细的分析,因此作为设计人员在未来设计的过程中必须充分重视这一问题,第一个方面是做好内力组合设计工作。内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点,它要求在调整承载力抗震系数的基础上设计。工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算,则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整,提高结构的承载能力;两一个方面是做好板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计,要分析板长边和短边的长度。如果长度差距< 2mm,则适合采用双向板计算的方式设计;
如果两者的长度差距在2 ~ 3mm 之间,则适合沿着短边的受力单向板进行计算,并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小,可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算,要求根据荷载分布的具体情况,对满布荷载进行分解和间隔进行布置。
2.充分考虑环境的因素
针对我国建筑结构设计中存在对于环境因素认识不足的问题,在以后的设计中,我国的设计人员必须及时提高认识,对于环境问题进行解决,首先是要认清楚当地的实际土质,土质环境决定了建筑物的稳定程度,也就是要求这些设计人员在设计的过程中对当地的土质情况进行充分的考察了解,如果在土质较为疏松的地域进行建筑,就比考虑进一步进行加固的问题;其次是做好天气等问题的考察,在我国南北方的雨水差异较大,因此要根据这些区别进行不同的建筑设计,比如在南方,雨水较多,那么在进行建筑结构设计中要充分考虑有效防水、防潮的问题,避免因雨水过多而影响建筑物的质量;最后是要区别地域人文环境,我国是一个地域广阔,多民族的国家,每个地区和民族在发展的过程中都有独特的风格,因此建筑结构设计也要充分考虑居民的需求,在设计过程中有所区别。
结语
虽然我国建筑事业已经取得了不错的发展,建筑技术和设计方面水平都得到了不断提升,但建筑结构设计中还是存在一些问题需要设计师去注意并解决,只有不断纠正和解决结构设计中的问题才能保证建筑结构的稳定性,保证建筑工程质量。下面就结合工作实际中遇到的一些问题做如下探讨。
一、 地基承载力深度修正的问题
设计不超过 20 层的高层、多层建筑时,我们经常直接选择桩基的基础形式,其实在非软弱土地区,应首先探讨采用天然地基的可行性,以利于降低基础造价,合理地确定地基承载力值就显得尤其重要,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)规定:地基承载力特征值应按下式进行修正:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),而在地基承载力值的组成中,深度修正部分占有较大的比重。这对于主裙楼一体结构,在进行主楼地基承载力计算时,因裙楼基础的有利及不利影响,如何合理地确定用于深度修正的深度值 d 尤为重要。规范在 5.2.4 条条文说明中这样规定“对于主体结构地基承载力的深度修正,宜将基础底面以上范围内的荷载,按基础两侧的超载考虑,当超载宽度大于基础宽度的两倍时,可将超载折算成土层厚度作为基础埋深,基础两侧超载不等时,取小值。”这就要求设计人员在进行具体工程设计时,应根据此条的要求,结合工程实际情况合理地确定承载力深度修正所采用的埋深
值 d,但设计人员对此认识却并不一致,经常有困扰。最常见的是高层主楼带地下车库这种类型.
(1)当高层主楼采用筏板或箱型基础时,在主楼纵、横两个方向上,若 B1、B2 均大于 2B0,才能考虑裙楼荷载对地基土产生的超载作用,将超载折算成土体厚度 d2,(两侧超载不同时,取小值),此时 d=d0+d2,若 b1、b2 中有一值大于 2B0,而另一值小于 2B0 时,或均小于 2B0 时,裙楼荷载作为超载折算为土体厚度 d2,当 d=d0+d2≥d1 时,取 d=d1,当 d=d0+d2
(2)当主楼采用柱下独立基础加防水板的形式时,则靠近地下室一侧的基础可考虑土的超载作用,d 的取值同 1,但主楼内的其他基础的埋深 d=d0。合理确定用于深度修正的基础埋深值 d,从而确定主体结构的地基承载力值 fa,这样才能使结构的基础设计达到合理经济,最优化。
二、 主次梁节点设计问题
我们在工程设计的计算过程中不可避免地会出现主次梁相交的情况,时常会发现框架主梁扭矩很大,抗扭承载力不足,有些处理办法就是将次梁与主梁相交处设为铰接,释放扭矩,但这样处理是否合理,与实际的受力情况是否一致呢?个人以为:作为梁端铰接,就是要保证梁端有一定的转动能力;固接,就是要限制梁端的转动能力;而实际上没有完全的铰接也没有完全的固接,梁端铰接不能随意地人为设置。
设置铰接梁,是允许此梁在两端形成朔性铰而产生裂缝,但是不会破坏,就是说形成朔性铰之后,此梁由超静定变成静定结构,结构设计一般都是超静定结构。这样一个破坏不会对整个结构体系影响很大,才能满足结构安全的冗余。如果主次梁截面相差较大,支座主梁对次梁约束不大的情况下可以设定为铰接,即使为铰接,《混凝土结构设计规范》10.2.6条对此做出了规定,要求上部配置构造钢筋,且构造钢筋截面面积不得小于下部钢筋的 1/4,;如果主次梁截面相差不大,次梁高度只比主梁少50mm,这时候就不能完全忽略主梁对次梁的约束了,这种情况是最容易出现框架主梁配筋超筋、抗扭承载力不足。如何处理,首先我们应该考虑加高框架梁解决配筋超筋,加宽框架梁解决受扭不满足,如果条件所限不能加宽,那才可以看能不能铰接次梁了,但这里的铰是指的假想铰,而是要保证支座负筋首先屈服,造成内力的卸载和重分布,分布后达到和铰接类似的受力情况,此时的铰接就得要从构造措施上进行保证,现行国家标准图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(11G101-1)第 86 页针对非框架梁(即次梁)的配筋构造做出了明确的示意。
结构设计最重要的原则是:结构设计建模要立足于结构自身,主要力学模型要与实际构件接近,以保证计算结果能够真实反映结构状况,这样才能保证结构的安全。
三、 地下室嵌固端的选择问题
在有地下室的结构设计时,地下室的顶板是否作为上部结构的嵌固是很重要的。这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小,而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑,对结构设计造成难点。嵌固的概念,这里所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固;力学嵌固―― 完全刚性的固定,嵌固点以下刚度无穷大,嵌固点无平动、转动,实现了完全的约束。而强度嵌固―― 柱的塑性铰出现在地上一层的下端,而不是出现在梁柱节点两侧的梁上,即强梁弱柱.实现的方法:(1)增大梁的抗弯能力;(2) 增大地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求。嵌固端所在层楼板要求连续,这样才能保证水平地震力的传递。实际工程中常遇到地下室顶板开洞,甚至是大面积的开洞,此时必须要与建筑专业配合,避免将洞口设在主楼周边,开洞面积不宜大于嵌固端层楼板面积的 30%,同时将洞口周边楼板加厚,以满足刚性楼板的要求。工程中还会碰到当地下室顶板的标高不一致的情况,以下沉式广场为代表,如果地下室顶板与地上一层高差小于层高的 1/3,则只要地上一层的侧向刚度能满
足规范要求,则地下室顶板可作为嵌固端,即使高差稍稍超过 1/3 层高,也可将主楼周边一跨的楼板适当抬高以满足高差,不过需进行加强处理:有错层部位加大梁的刚度,在错层处楼板加腋,以保证水平剪力的传递路径。
四、 结语
建筑结构设计是建筑工程的开端,其需要设计师具有扎实理论功底和创新思维,以及严谨的设计工作态度。对于结构设计中出现的问题,设计师要积极采取相应的措施进行解决,保证建筑结构设计的合理性和科学性,以此来保证建筑结构的稳定性和建筑工程质量,推动建筑行业的不断向前发展。
参考文献:
[1]温启平,殷欣.基于防震考虑的高层建筑结构设计要点探析[J].建筑知识(学术刊),2013(02).
[2]吴毅宽.建筑结构设计基本原则及合理设计方案分析[J].建材与装饰(上旬刊),2013(01).
主管单位:重庆大学
主办单位:重庆大学
出版周期:双月刊
出版地址:重庆市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1006-7329
国内刊号:50-1052/TU
邮发代号:78-48
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1957
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(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)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
1 土木材料的概述
土木材料是建筑工程的基础所在,其质量与性能的差异在很大程度上决定了该土木建筑性质的优劣,在土木建筑中通常以土木材料的特点来选择,分析,和评定材料。土木材料的特点具体表现如下:
1.1 具有弹性和塑性的特点
所谓弹性是指材料在外力作用下产生了变形而当外力消失后又能恢复到原来形状的物理现象。塑性是指材料在外力消失后仍能恢复原状,并且在尺寸和形状不变的情形下不产生裂缝的性质。在土木建筑中任何一种土木材料都应具备优良的弹性性能,能承受一定的变形,此种性能以钢结构为最常见。土木材料的变形范围以虎克定律为准,其变形的范围与受力的范围成正比。这就涉及到弹性模量的概念,即纵向应力与纵向应变的比例的常数,常数越高时,当受热或产生形变时材料越不容易发生形变,会在基体内形成相应的应力,当应力超出变形的范围后便发生脆断。常数越低时,就容易变形,基体内的做功便把应力消耗。
1.2 具有脆性和韧性的特点
所谓脆性就是土木材料在受到一定的外力的时候突然发生断裂或裂痕的性质。而韧性是指材料在受到外力或者冲击时能吸收大面积的力而不发生破坏的性能。在土木材料中大部分属于脆性材质,如石材,砖结构,陶瓷玻璃以及混凝土等,然而在高强混凝土普遍应用的今天仍然会发生混凝土结构破坏现象,因此混凝土的脆性日益受到人们的关注,针对混凝土这一缺陷便出现了有高韧性复合材料的水泥进行改良,经过改良后的混凝土具有高韧性和耐久性的特点。
1.3 具有硬度和耐磨性的特点
材料的硬度是抵抗其他硬物对其表面进行破坏的能力,是材料表面的坚硬程度的表现。而耐磨性是材料抵抗外来磨损的能力。
2 土木材料遇水的特性
2.1 憎水性和亲水性
所谓憎水性和亲水性是根据材料在与空气的接触中能否被水湿润的现象分类的。大部分土木材料属于亲水材料,而且可以通过材料的毛细血管渗透到材料的内部,如石料,混凝土,集料以及木材等,而沥青石蜡等材料等表面不能被水浸湿,属于憎水性的材料,该种材质可用作防水材料使用。在特殊要求的情况下,亲水材料经过防水处理也能达到防渗透的功效,以降低其吸水性。
2.2 吸湿性和吸水性
材料的吸湿性是指随着空气湿度的变化材料既能吸收水分又能扩散水分的特性,如混凝土和木质材料。在吸收与扩散中最终达到水分的平衡。而吸水性是材料在浸水状态下吸收水分的能力,由于这种现象的影响使得材料的强度降低,体积增大,影响材料的正常性能。
2.3 耐水性和抗渗性
耐水性是材料在长期水的作用下其性能不改变,强度不降低的性质。这种性质的材料适用于长期处于水中或潮湿的环境中的建筑结构。而抗渗性是材料抵抗压力水渗透的性质,这种性质的材料一般用于地下建筑和水工构建筑这些经常受到压力水的作用的结构。
2.4 抗冻性
即材料在水的作用下经过多次的冷冻和溶解而性能不改变的材料,一般来说,材料经过多次冻融后期强度和性能会受到严重的损坏,因此,为确保建筑物质量和性能,有时对建筑材料的抗冻性也会有特殊的要求。
3 材料遇热的特性
3.1 导热性能
当材料受潮或吸水后会大大降低对热的传导,因此绝热材料应被保证时长处在一个干燥的环境中比便发挥其应有的绝热效果。
3.2 热变形性
一些材料当遇热时会发生变形,这类材料对温度是相当敏感的,当热引起的不匀会产生附加热应力,这种应力在通往超过薄弱区的剪应力强度时可能会发生断裂。因此,热变形的性质对材料的稳定性有重要的意义。
4 土木材料在土木建筑中的引用
4.1 混凝土的应用
普通混凝土是由胶结材料,细骨料,粗骨料和水组成,混凝土在土木建筑中是应用最普遍最重要的材料,随着现代技术的发展出现了新型的混凝土,下面做简要介绍;
高性能混凝土,是通过先进的技术加以改良而来的具有如下优势的一种土木材料,首先,由于高性能混凝土具有高强和超高强的特点,从而减小了混凝土结构的尺寸,减轻了本身的质量以及对地面的荷载,节约了施工成本等,其次,高效能混凝土能增加对外部环境的抵抗力,保证建筑的使用寿命,减少维修费用等由于此种混凝土优良的性能使得近几年在建筑领域得到了广泛的应用。
4.2 纤维材料在土木建筑中的应用
4.2.1 纤维材料在混凝土中的应用
混凝土在建筑业中是一种不可缺少的材料,上面已经阐述过其重要性,一般用钢筋来增强其强度和硬度,但钢筋易受酸碱作用的腐蚀从而造成混凝土的破坏。纤维混凝土是对原有混凝土的一种创新和改良,通过在混凝土中加入纤维来增强混凝土,如今常见的有碳纤维,芳纶,丙纶混凝土,纤维的强度,空间结构以及量的多少都决定着混凝土的性能,与传统的混凝土相比它的拉伸和抗弯强度好,不易发生断裂等优点。
4.2.2 纤维复合材料的应用
纤维复合材料作为土木材料使用时,既可以保持原材料的特点,又可以满足单一材料无法满足的性能。首先在使用的过程中,复合材料有高的比强度和比刚度,如碳纤维T300环氧树脂的比强度是铅材料的6倍,比刚度是4倍,其次复合材料的抗疲劳性好,普通的金属的抗疲劳度为40%左右,而复合材料的疲劳强度可达80%以上,抗疲劳性能优异,再次,复合材料对化学腐蚀有良好的抵抗功能,尤其在一些近海工程中建筑易于周围的海水空气以及污染物发生化学反应从而引起土木材料破坏,而复合材料就不需要担心这个问题。最后,复合材料的抗震性能强,也不易出现由于共振而引发的脆断现象,同时其存在大面积的界面,一旦激起振动衰减速度也快。由于复合材料的这些优异性能使得其在土木建筑中被广泛应用。
4.3 钢结构在土木建筑中的应用
钢结构材料是土木建筑中极为重要的一种材料,越来越受到广泛的关注,钢结构在传统的土木建筑中优势明显,首先它由于质量较轻,在承受静力荷载时吸收变形的能力强,不易发生脆裂,抗震性能好。其次是承载能较强,其构件重量大大轻于同质量的钢筋混凝土构件,而且还可以根据建筑工程的要求进行灵活的分割,提高使用的面积。另外钢结构在施工和安装过程中简单而迅速,即节省了完工时间又节约了施工成本。最后,从环保的方面来看,建筑的建造和(下转第125页)(上接第135页)拆除对环境的影响小,且环保节能,一方面大大的减少了土地的使用面积又降低了在土木建筑中能耗。
总之,本文通过对土木材料的基本特点和性能的分析以便使土木建筑领域的同行们能更好的更有效的利用土木材料,推广和应用新型的土木材料,为土木建筑行业做出应有的贡献。
【参考文献】
1.土木工程专业人才培养现状
入世后,我国建筑业的发展迎来了前所未有的机遇,面对建筑人才市场更为激烈的竞争,高校对建筑人才的培养应尽快适应向“大土木”的转变,培养适应现代化建设需要,具备土木工程技术及工程管理相关的管理、经济和法律等基本知识,获得工程师基本训练,具有一定的实践能力、创新能力的高级工程管理人才。目前我国高等院校在土木工程专业人才培养主要存在如下问题:一是课程体系和教学内容不合理,教学效果不够理想。土木工程涵盖了原建筑工程、交通土建工程、地下建筑工程等八个专业,专业覆盖面宽,由此可见,就现实情况来看,“厚基础、宽口径”的具体做法,大多理解为多加几门基础课和相关专业课,而忽视了建立合理的课程体系和优选教学内容等诸多方面,实际的效果与理想相去甚远。二是考试注重理论测试,忽视技能等方面的考核。不能有效地激励学生持续不断地探索、学习与创新。三是教学方法单一、教学手段仍存在较大局限。我国的土木工程专业基本上仍属于“填鸭式”单一教育方法,给学生创造自主学习,科学思维的环境仍显不够,另外实践教学与课程分离,这种做法虽有利于组织教学,但不利于提高学生的实践能力。对建筑类企业来说,现在面临国内、国际两方面的变革要求:在国内,土木工程的融合,综合性工程项目的增加,特别是经济体制、就业机制的变化,使得综合素质高、专业口径宽、适应性强成为社会对人才的最基本要求,教学计划必须适应这种转变;另一方面,我国开始实行注册工程师制度,又进一步向着注册工程师的国际互认努力。建筑类企业对国际市场的占有率逐步增大,国外企业也逐步进入国内市场。因此,我们必须改革人才培养模式和相应的课程体系,主动适应国内、国外两方面的人才要求。
2.土木工程卓越工程师培养方案
2.1我校土木工程师培养目标
随着中原经济区、航空港区建设逐步上升为国家战略,培养适合现代化建设需要的人才显得尤为迫切。因此土木工程卓越工程师培养目标应遵循教育服务经济建设的原则,围绕我校建设有特色大学目标,立足河南,面向全国,进一步加强我校土木工程专业建设,提高专业办学层次和质量,源源不断地为河南和全国土木建筑业培养和输送综合素质良好、富有创新精神的卓越土木工程专业复合型人才。
2.2土木工程人才培养模式
建立以创新能力为核心的人才培养模式,改革课程内容、知识学习方式、考核方式和评价标准,加强实践教学及能力培养方式等关键环节。实施“全过程、递进式”的实践教学体系,建立稳定的大型企业实习基地,培养学生的动手能力、基本技能、表达能力和工程综合能力。土木工程专业本科阶段学生主要采取“3+1”工程师培养模式,其中3年以在校理论学习为主,累计1年的实践教学环节主要依靠本专业教师和定点企业内的工程师联合指导和培养,使学生紧密结合工程实际,深入到土木工程建设的勘测、设计、施工和运营管理等整个工程生命周期中,完成在企业实训阶段的学习任务。因此,“卓越工程师培养计划”的培养方案包括校内学习和企业学习两个部分,两个阶段的学习分别制定相应的校内教学计划和企业培养计划。
2.3课程体系与教学内容
立足于提高人才培养质量,从剖析课程内容和课程体系内涵入手,在坚持人文精神与科学精神融合、通识教育与专业教育整合、个性培养与社会责任并重的同时,处理好核心课程与选修课程、理论课程与实践课程、课内教学与课外活动的关系。进一步强调学生能力和素质培养,充分发挥课程教学在卓越工程师培养中的主战场作用。(1)课程体系要彻底改变因人设课现象。对课程进行梳理与整合,避免课程间内容重复,同时力争做到课程间无缝衔接。每门课程均应尽力成为教学质量高、广受学生欢迎并充分体现学院特色的精品课程。(2)通过课程的精心设计等途径,尽可能减少课程门数;借助于其他教学手段减少课程理论教学学时数,增加实践教学学时数;专业核心课程要尽可能安排实验内容,并设置设计性、综合性实验。使理论与实践密切结合,同时增加学生应用知识的能力。(3)专业核心课要按改变课程的开课方式与授课方法。探索按教学团队形式开展课程建设,按团队方式承担课程教学任务,如3-4名教师共同承担一门课程,资深教授讲授理论,科研强的青年教师以及从企业聘请的专家讲授案例,让各个教师的长处得到充分发挥。(4)课程教学内容、教学方法和手段应在教学团队或教研室平台上进行精心设计,每门课都要将知识、能力和人格培养的功能充分发挥出来。(5)推行小班上课,进行研讨式学习。(6)应尽可能逐步开出全英语课程,与国际学院土木工程国际本科学术互认课程班融通。
2.4校内外师资队伍建设
开展土木工程卓越工程师培养,师资队伍是关键。要加大建设力度,尽快形成一支至善、格物、育人的师资队伍,保证土木工程卓越工程培养计划顺利实施。要明确从事土木工程人才培养的教师应该具有的基本条件,如懂得高等教育教学的基本规律;具有较高水平的科学研究能力和学术造诣:具有较强的工程能力,例如设计和实施能力:具有高尚的道德情操、严谨的治学风范和健全的人格魅力。学院尽可能为教师达到这些条件提供支持。逐步完善与“高水平工程教育师资队伍”相符合的师资政策,包括聘用政策、晋升政策、考核政策和其他激励政策,同时也包括教师培养和提高的措施等。探索和建立土木工程教育中“教师—工程师”有机结合的新机制。
2.5教学形式与方法
树立以教师为主导,以学生为主体的教学观,在教学过程中以学生为中心组织教学活动;充分发挥学生的主观能动性,推广启发式、讨论式和研究式等教学方法,提高学生提出新问题、发现新知识及解决问题的能力,引导学生从继承性学习走向探究发现性学习;提倡教师团队协同教学,开展大班授课,小班研讨,小组合作等多种教学组织形式;鼓励教师运用现代教育技术和手段,开展信息化教学。
2.6实践教学环节
实践教学是整个教学活动的重要环节之一,毕业设计(论文)是综合性实践教学环节,同时也是学生毕业前的一项综合训练。我院已构建了较为完善的实践教学体系及本科生毕业设计(论文)评价体系。结合“卓越工程师培养计划”要求,我院将进一步完善实践教学管理制度和管理流程,建立有效的质量监督体系,整合与优化实验教学条件,鼓励学生突破专业和学科界线开展科研训练,探索学生个性培养的新途径。
2.7实习实训
实习包括:认识实习、测量实习、地质实习、专业实习和毕业实习等。其中专业实习和毕业实习在建筑类企业进行,企业实习是卓越工程师培养的新增教学环节。学生通过在企业各不同阶段的实习,熟悉土木工程结构设计、施工的基本方法,提高其综合运用知识的能力;了解工程实际需要,培养职业精神、分析能力、沟通交流能力、团结协作能力、管理能力、表达能力等工程综合能力,从而具有独立从事土木工程领域内某一方向工程设计与运行、分析与集成、研究与开发、管理与决策等能力,以适应未来科技发展和社会进步需要,成为面向未来的具有实践能力、创新能力和国际视野的卓越工程师。
3.企业学习阶段方案
3.1培养目标
卓越工程师企业培养计划是针对“卓越工程师”培养方案的企业部分所专门制订的,主要是指本科第4年的企业学习内容安排与要求。其目的是通过学生现场的实践与学习,结合土木工程产品的设计、施工、检测、监理、运营、维修等过程中工程实际问题,培养能够灵活运用本专业的基础理沦知识,具有较强的创新意识与解决土木工程产品设计、施工、检测、监理、运营、维修和相关技术研究等工程实际问题能力的卓越高级工程技术人才。
3.2培养标准
(1)能够综合运用所学基础理论、专业知识和技术手段分析并解决土木工程领域的实际问题。针对土木工程中的技术问题,能通过科学的方法和手段,认识和系统地表述问题,建立模型,判断和分析问题,提出解决方法和建议。(2)具有较强的新技术判别力,能从生产实际中发现问题,提出创新性课题,并组织协调相关部门攻关,取得创新成果。(3)了解本专业领域技术标准,相关的政策、法律和法规,熟悉土木工程建设的相关程序和行业习惯。(4)具有较好的组织管理能力、较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力。(5)充分了解企业的建立、运行、管理等知识。明确土木工程师的责任和社会角色,具有良好的职业素质和职业道德及较强的社会责任感。
4.保障条件
4.1组织保障
为使方案顺利实施,学院成立领导小组、工作小组和咨询专家工作组。(1)领导小组:领导小组组长由土木建筑工程学院院长担任,副组长由土木建筑工程学院分管本科教学工作的副院长担任,成员由学院教学办公室、土木工程教研室、实验室等部门主要负责人组成。全面领导、规划、组织、协调工程教育改革及“卓越工程师教育培养计划”的实施,调整、制定相关政策和制度,保证计划各项工作能落到实处。(2)工作小组:工作小组组长由土木建筑工程学院分管本科教学的副院长担任,副组长由土木工程教研室主任担任,成员由土木工程教研室教师、工程教育专家、企业代表等组成。下设办公室,具体负责计划各项工作的实施,就培养目标、专业标准、培养方案、教学计划、课程体系、实践教学、教学方法、教学手段、学生方式、队伍建设、招生方式、校企合用联盟等方面开展具体工作。(3)核心专家组:为了推进“卓越工程师培养计划”各项工作,土木建筑工程学院成立“卓越工程师培养计划”核心专家组,由与土木建筑工程学院联合培养卓越工程师的大型企业工程技术专家组成。其任务就“卓越工程师培养计划”的实施提出可操作的咨询意见。(4)教学指导委员会:为配合“卓越工程师培养计划”实施,学院成立“工程教育教学指导委员会”,土木建筑工程学院工程教育教学委员会由院领导、专业资深教授、行业专家、毕业生代表组成。通过教学指导委员会保证土木工程专业制定培养目标、专业标准、培养方案、教学计划等科学合理,同时,保证培养方案和教学计划能落到实处。
4.2人员保障
土木建筑工程学院拥有一批教学经验丰富的师资队伍。土木工程专业现有教师25人,其中教授3人,副教授6人,博士13人,硕博比例100%。获得国家一级注册结构工程师的教师3人,获得国家一级注册建造师的5人,获得国家一级注册造价师的教师3人。外聘企业非专任教师10余人。土木工程专业教师积极参与多项科技开发和工程设计任务,理论与实践相结合,承担了公路与桥梁、多层及高层建筑设计任务以及危房鉴定、土木工程检测等项目,促进了教学改革、丰富了教学内容,为学生提供了良好的学习和成长环境,能够保障“卓越工程培养计划”的顺利实施。
4.3经费保障