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早在上世紀七十年代,姚治平先生首次明確的提出了土建工程中的結(jié)構(gòu)控制概念,并在論文“土木工程結(jié)構(gòu)減震概念”以及以后的論文中都相應的指出了:應用結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)是一個解決土木工程這種安全性問題的可替代的方法,這為結(jié)構(gòu)理論在土木工程中防震問題中提出了全新的方向。在近三十年的發(fā)展歷程中,國內(nèi)外的相關(guān)學者在土木工程的結(jié)構(gòu)控制的方式、實驗以及工程的應用方面都取得良好的研究成果,工程結(jié)構(gòu)控制概念可以解釋為:通過對工程結(jié)構(gòu)施加相應的控制體系,通過控制體系和結(jié)構(gòu)來共同承擔受震的作用,以此來調(diào)節(jié)和降低工程結(jié)構(gòu)中的振動效應。
二、隔震控制技術(shù)
(一)隔震控制技術(shù)原理
在土木工程的建設當中,隔震控制技術(shù)就是對由地震所產(chǎn)生的振動對建筑的整體結(jié)構(gòu)的隔離作用。工程中的防震體系基本都設置在工程結(jié)構(gòu)的最底部和基礎(chǔ)工程頂面之間,使得上部的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)相分離。通過隔震體系來隔離地震波所產(chǎn)生的向上沖擊力,延長工程結(jié)構(gòu)的基本周期,從而降低建筑物的地震反應,是的工程整體的加速度變下,通過隔震系統(tǒng)來分擔地震所產(chǎn)生的能量,以此來達到減震的作用。通過地震的反應圖譜可以看出,隨著周期的變大,加速度的反應譜慢慢的減小,通常在底層建筑的剛度很大,所以說周期變短,在發(fā)聲振動的時候,輸入其中的加速度很大,要是采用相應的措施來增加和延長工程結(jié)構(gòu)的基本自震周期,讓其還禮場地中的卓越周期,讓工程結(jié)構(gòu)的基頻處在地震產(chǎn)生高能量的頻段以外,通過這種方式可以有效的降低建筑物輸入的加速度。通過地震的反應譜可以看出,當周期變大的時候,反應的位移將會增加。
(二)對橡膠支座的運用
當前用在建筑防震中的橡膠支座是由橡膠片與薄片增強鋼板,通過粘合和硫化加工而成的,通過現(xiàn)代化橡膠的化工技術(shù)的加工制造。它在水平方向上的剛度比較低,而在垂直方向上的剛度很高。這種規(guī)格的橡膠支座最早是在橋梁施工中被應用。建筑和橋梁施工所應用的橡膠支座在結(jié)構(gòu)上基本是相同的,都有相同的結(jié)構(gòu)動力學的標準和要求,也同樣的具有耐久性、穩(wěn)定性以及包含防火在內(nèi)的耐受性等,在地震產(chǎn)生的能量沖擊下,橡膠支座會隔離建筑體在水平方向的運動分量,而在垂直方向上基本保持不動。通過這種方法不但可以隔離因為地鐵或者是公交所產(chǎn)生的高頻率的振動,同時還可以防止工程結(jié)構(gòu)不會受到地震或者是其他原因產(chǎn)生振動的影響。
(三)鉛芯橡膠支座運用
土木工程中鉛芯橡膠支座主要應用在疊層上,橡膠支座中間的圓形孔當中加入鉛之后制成的,這是對橡膠支座技術(shù)中的一大改進。因為鉛具有較低的屈服點以及很高的可塑性能力,可以使鉛芯橡膠支座中的阻尼比達到25%~35%之間。鉛芯它具有提升支座吸收能量的能力,保證支座具備濕度的阻尼,同時還具有增加支座的原有剛度。控制風反應能力以及抵抗微震的作用。
三、耗能減震技術(shù)
(一)耗能減震技術(shù)原理
土木工程中的結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)主要是在結(jié)構(gòu)中的某部位安裝耗能設施,經(jīng)過耗能設施產(chǎn)生的摩擦,產(chǎn)生彎曲的彈性滯回的形變耗能或者是吸收地震中輸入結(jié)構(gòu)的能量,以此來降低主體結(jié)構(gòu)當中的地震反應,有效的預防了結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的損壞或者是倒塌,以此來達到減震和控震的目的。而在裝有耗能裝置的底部結(jié)構(gòu)我們稱之為耗能減震結(jié)構(gòu)。工程中的耗能減震結(jié)構(gòu)都具備明確的減震機理、減震的效果較為明顯。安全性能較高、經(jīng)濟較為合理、技術(shù)較為先進以及試用的范圍較為廣泛等特點。
(二)常用的摩擦設施
摩擦耗能器是依據(jù)摩擦做工所產(chǎn)生的能量的原理而制成的,當前應有很多種的不同的構(gòu)種類的摩擦耗能器,例如Pall型的摩擦耗能器、限位摩擦耗能器以及摩擦筒制震器,摩擦滑動對應的摩擦節(jié)點在剪切鉸耗能器等多種耗能器,摩擦阻尼的種類非常多,但是都具有較強的滯回的特性,滯回環(huán)為矩形,耗能的能力較強,工作的性質(zhì)相對穩(wěn)定。
(三)鋼彈可塑性耗能器
運用軟鋼具備優(yōu)良的屈服性能,運用其進入彈性的可塑范圍之內(nèi)的優(yōu)良滯回特性,當前我國已經(jīng)研發(fā)出來很多種的耗能裝置,比如加勁阻尼設施、錐形的鋼耗制震器、圓形或者是方框形的鋼耗制震器、雙環(huán)耗能節(jié)能器,加勁圓環(huán)狀耗能器以及低屈服點的鋼耗制震器等等,這種耗能器具備優(yōu)良的滯回性能以及穩(wěn)定性能,耗能的能力較大,長期穩(wěn)定可靠而且不會受到環(huán)境和溫度的影響。
(四)粘彈性阻尼器
所謂的粘彈性阻尼器就是通過粘彈性以及約束性鋼板相互交替結(jié)合而成的,它是一種主要和速度相關(guān)聯(lián)的減震裝置。比較常見的粘彈性阻尼器主要是由兩個T型的約束鋼板,通過一塊矩形的鋼板夾在其中而成,T型的約束性鋼板和中間的鋼板產(chǎn)生了相對性的運動,使得彈性的材料產(chǎn)生一種往返型剪切滯回形變來提升結(jié)構(gòu)中的阻尼,消耗輸入其中的振動能量,以此來減小結(jié)構(gòu)當中的振動反應。當前。消能減震技術(shù)有著非常廣泛的應用,它不但適用在新建的結(jié)構(gòu)中,同時又可以用已經(jīng)存在的建筑抗震的加固和維修當中。到目前為止,已經(jīng)逐漸開始采取消能減震的技術(shù),其中涉及到的國家有二十多個,比較早的在土木工程中運用消能減震技術(shù)的國家有新西蘭、美國等發(fā)達國家。在最近幾十年以來,各個國家對土木工程中的結(jié)構(gòu)減震的控制和實驗研究一直在不斷的進行,并且在隔震支座的功能和改進方面有著較好的效果,并研制出了較多的隔震系統(tǒng)中的新型材料和部件,并通過大量的實驗證明了結(jié)構(gòu)減震控制是可以有效的起到隔震的作用。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞:畢業(yè)論文;指導課程;土木工程
基金項目:江西科技學院校級教改課題“基于CIDO模式下《土木工程材料》課程教學改革研究”(編號:JY1504)。
1 前言
畢業(yè)論文是土木工程專業(yè)學生大學本科教育過程的最后一個環(huán)節(jié),是對大學四年所學專業(yè)課程的全面總結(jié),也是對之前各個教學的繼續(xù)深化與拓寬[1]。畢業(yè)論文的完成情況不僅能反映出每個學生專業(yè)知識的掌握情況、科研思維的方法、寫作水平的高下,也能折射出學校教育教學的質(zhì)量和水平[2]。但是,在目前高校的教學實踐中,大量的畢業(yè)設計出現(xiàn)雷同情況,學生的能力培養(yǎng)欠缺,出現(xiàn)大批畢業(yè)生面臨就業(yè)壓力,而設計、施工單位卻尋覓不到合適人才的狀況。
針對此種情況,本文從土木工程專業(yè)本科畢業(yè)論文存在問題及如何提高土木工程專業(yè)本科畢業(yè)論文質(zhì)量兩方面加以分析,為進一步提高《畢業(yè)論文指導》課程教學質(zhì)量提供參考。
2 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計存在問題
2.1 選題單一或脫離實際
題目決定畢業(yè)設計的內(nèi)容,課程概念多、實踐性強。但土木工程學院學生畢業(yè)論文題目大多集中在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),預應力簡支T梁上部結(jié)構(gòu)設計,或者輔以施工組織設計,沉降觀測等。而鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)又以3-4層多層框架結(jié)構(gòu)為主。主要是因為畢業(yè)設計要求本科生結(jié)合4年所學專業(yè)知識,所以基本以手算為主。而結(jié)構(gòu)又必須考慮地震荷載作用下的內(nèi)力計算,只有底部剪力法可通過手算完成。反應譜振型分解法及時程分析法均需靠電腦才能完成。只有框架結(jié)構(gòu)屬于剪切變形為主,符合底部剪力法的適用條件。所以這也就是畢業(yè)設計以框架結(jié)構(gòu)設計為主的原因。
2.2 大多數(shù)學生專業(yè)知識沒學好,畢業(yè)設計難于入手
學生基本都是根據(jù)教師提供的任務書進行結(jié)構(gòu)設計并繪制施工圖。但很多學生建筑圖紙部分就耗費大量時間。后面的結(jié)構(gòu)布置已經(jīng)喪失信心,能簡便則簡便。
至于結(jié)構(gòu)設計中的重難點,學生往往更難把握。樓板設計及次梁設計屬畢業(yè)設計的次要內(nèi)容。水平荷載及豎向荷載作用下內(nèi)力計算是畢業(yè)設計的重點。很多學生往往對力學基礎(chǔ)課程掌握不扎實,對于彎矩二次分配法的應用更是無從下手。
同時,荷載效應組合及梁柱截面設計通常是畢業(yè)設計的難點。如果學生能堅持手算到最后,那么內(nèi)力組合也就會通過請教與自學來完成此次畢業(yè)設計任務。
2.3 施工圖紙不符合現(xiàn)行規(guī)范標準
很多學生在進行冗長的手算完成后,往往還是對自己所做的論文題目缺乏清晰的思路。所以圖紙也只是仿造同學的圖紙,修改開間進深的尺寸及配筋。其中有很多不合規(guī)范之處。而畢業(yè)設計質(zhì)量的關(guān)鍵就在于圖紙的質(zhì)量。
2.4 指導教師水平有待提高
指導教師的專業(yè)知識水平、論文指導能力直接影響本科畢業(yè)論文工作,從指導選題、寫作到答辯,指導教師的作用至關(guān)重要。選題是畢業(yè)設計的源頭,畢業(yè)論文水平的高低直接取決于選題方向。但現(xiàn)在許多指導教師給的選題方向偏大、任務過重,還存在偏難,或者與專業(yè)不對口的問題,超出本科生畢業(yè)設計能力水平。加之指導教師本身教學與科研任務繁重,無法分擔太多精力指導學生,學生自己在摸索過程中容易犯錯,致使學生在畢業(yè)設計寫作過程中與指導教師溝通不暢或者教師指導不力的情況發(fā)生。
3 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計改革建議
3.1 選題多元化。
根據(jù)指導老師的課題研究方向或是工程實際項目,或者參考學生畢業(yè)實習崗位,制定與之相適應的畢業(yè)設計題目,盡可能真題真做。同時題目難易程度也應適中,能夠體現(xiàn)目前研究發(fā)展的主要方向及前沿問題,能夠?qū)W生知識面有所擴充。
3.2 嚴格要求學生并認真指導
畢業(yè)答辯前對學生進行預答辯,或者階段性審查。及時發(fā)現(xiàn)學生畢業(yè)設計中的問題并督促其整改。對檢查不過關(guān)或是預答辯不過關(guān)的學生,推遲其答辯時間或是取消答辯資格,整體學風起到殺一儆百的作用。
同時,指導老師也應加強督促,并定期追蹤指導學生畢業(yè)設計進展情況。如果所帶學生數(shù)較多,還應集中指導所有學生,并合理規(guī)劃各學生進度。對設計能力較強的同學,可要求更嚴格后期準備推優(yōu)。對進度較慢的同學加強檢查力度,加大檢查頻率。主要教會學生理清設計思路,運用正確的設計理論及設計方法,教會學生學會參考規(guī)范及查閱相關(guān)資料能力。
3.3 參考國家標準規(guī)范制圖
國家分別制定了《建筑設計制圖標準》及《結(jié)構(gòu)設計制圖標準》,很多按自己制圖習慣繪圖的習慣應督促其整改。甚至有些同學動手能力較弱,對計算機的操作能力尚欠缺。教師不可能手把手進行指導,應充分發(fā)揮組員團隊合作能力,采取幫扶政策,引導動手能力較強的同學幫助動手能力較弱的同學。
4 結(jié)論
目前,大學畢業(yè)生流行“畢業(yè)就失業(yè)”,主要是學生在大學四年沒有學會解決實際問題的能力及創(chuàng)新能力。很多學生大學四年混混沌沌、迷迷茫茫中度過,平時課堂也難以集中注意力。教師應及時發(fā)現(xiàn)學生優(yōu)勢,并鼓勵學生深層探究,大力培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,解決實際問題能力及合作交流能力。這樣學生才能在畢業(yè)前的3年里學有所獲,不至于畢業(yè)設計無從下手。
本文主要從3方面闡述了目前土木工程本科畢業(yè)設計所存在的問題,并提出了相應的整改建議。畢業(yè)設計是體現(xiàn)學生綜合能力的最后環(huán)節(jié),也 學校本科評估的主要支撐材料,學校及學生均應引起重視,并提高畢業(yè)設計完成質(zhì)量。
參考文獻
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1.1屋面防水缺乏必要的養(yǎng)護工作。屋面工程常用的養(yǎng)護工作主要有兩個方面,一方面是施工時對施工材料的管理與養(yǎng)護,如果施工過程中的材料管理工作做得不好,會使混凝土變硬,導致浪費材料現(xiàn)象發(fā)生,增加工程建設成本;另一方面是工程施工結(jié)束后的養(yǎng)護工作,屋面是建筑物的重要結(jié)構(gòu),投入使用后要經(jīng)受長時間的自然因素等侵蝕,必須采取必要養(yǎng)護措施,如果缺乏養(yǎng)護措施,極易出現(xiàn)屋面老化現(xiàn)象或排水出現(xiàn)障礙,影響屋面使用壽命。
1.2防水工程質(zhì)量監(jiān)督力度不夠。屋面防水工程是建筑工程的重要組成部分,一些屋面防水工程也會因為自然因素或人為因素出現(xiàn)各種現(xiàn)場問題,施工單位必須嚴格管理與建筑整個工程施工質(zhì)量。如果管理工作不完善,監(jiān)督人員的監(jiān)督力度不夠,極易出現(xiàn)工期拖延、材料低劣、施工工藝與規(guī)范不符等諸多問題出現(xiàn),這些都會對工程整體質(zhì)量帶來影響。
2屋面防水工程的施工技術(shù)
2.1嚴控防水材料質(zhì)量。以往屋面工程多使用傳統(tǒng)的防水材料,也就是瀝青,瀝青操作十分困難,污染程度也較高,不符合現(xiàn)階段的節(jié)能環(huán)保型社會建設要求。伴隨科學技術(shù)的飛速發(fā)展,近幾年,出現(xiàn)了很多新型防水材料,并得到了人們的廣泛應用。選擇屋面工程防水材料時,要按照建筑物用途和特征,參照建筑物當?shù)貧夂驐l件選擇適宜的防水材料。如果建筑物位于南方,南方地區(qū)溫濕度都很高,那么就適合選取APP改性的瀝青卷材作防水材料。
2.2合理設計排水系統(tǒng)。屋面排水系統(tǒng)設計一定要參考建筑物所處地區(qū)的自然環(huán)境與建筑物整體結(jié)構(gòu)特征,結(jié)合所在地溫度、濕度等氣候條件,計算日照強度、風力、融雪成流面積、暴雨強度等有關(guān)數(shù)據(jù)信息,進而制定建筑屋面工程的防水標準,選擇適宜的防水材料,科學設計排水管重量、直徑、數(shù)量,保證屋面排水系統(tǒng)能夠順暢的排水。
2.3嚴格控制屋面工程施工質(zhì)量。屋面工程施工過程中,屋面轉(zhuǎn)折位置、板支撐端、防水層和突出屋面連接處要設置分格縫,進而放置出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)變形或溫差而導致防水層裂縫現(xiàn)象。屋面的找平層可以運用結(jié)構(gòu)找坡和建筑找坡相結(jié)合的方法,先找準泛水的坡度,明確流水方向,讓泄水口與屋面最高點保持在一條直線上,防止卷材發(fā)生下滑。進行卷材防水層施工過程中,要觀察基層處理劑的刮涂效果,確保涂層均勻且薄,涂層全部風干后再鋪設卷材,卷材從下向上鋪設,確保水流方向和卷材鋪設方向相同。
2.4提高防水施工工藝。防水工程運用的水泥材料必須有低收縮性的特征,實際施工時要嚴格控制混凝土強度和水泥強度,運用的細骨材料和粗骨材料一定要滿足工程質(zhì)量要求,確保細骨材料沒有摻入細沙及粗骨材料石子不超標,在夏季進行施工時,要灑水降溫,降低骨料溫度和混凝土的水化反應速度,保證混凝土入模溫度適宜。在屋面斜度很大時,要調(diào)整混凝土的配置比例,并添加泵送劑改善材料可泵性,避免混凝土泌水和離析,有效防止混凝土坍塌。
3結(jié)束語
1.1整合了學生知識結(jié)構(gòu)學生原本學習的土木工程知識以理論為主,知識點離散、不系統(tǒng)。通過本次創(chuàng)業(yè)訓練開辦“防災減災評估咨詢事務所”,將涉及工程實踐、建筑法律法規(guī),建筑防火規(guī)范等知識系統(tǒng)的整合到一起,同時學生又了解了有關(guān)創(chuàng)業(yè)的知識的比如有關(guān)合同法、心理學、財會知識等,這些不屬于自己的專業(yè)但是將來有用的只能靠自己另外學。通過此次創(chuàng)業(yè)訓練使原本枯燥抽象的內(nèi)容變得真實具體,更易理解。在項目實施過程中,學生以實際需求為導向,需綜合應用“建筑結(jié)構(gòu)實驗”、“建筑材料”“、建筑施工”“、抗震結(jié)構(gòu)”“、高層設計原理”等課程知識解決具體問題,學生的知識在項目實施過程中,和實際需求緊密聯(lián)系在一起,所學知識更系統(tǒng),學習效果明顯增強。
1.2增加團隊合作精神項目實施的每一個環(huán)節(jié)都需要學生的通力協(xié)作與配合。項目確定初期,學生先分頭查閱資料,再進行集體交流討論,形成了“指導—搜集資料—集體討論—匯總”的推進模式,在較短的時間內(nèi)獲取了大量信息,了解了各類災害來臨時對房屋的破壞形式,制定了公司提供的資詢內(nèi)容。完成該創(chuàng)業(yè)訓練項目需要投入大量的時間與精力,靠某個人單槍匹馬是難以完成的,團隊成員需要相互配合。每個人都努力貢獻自己的力量,積極承擔各項工作。同時,學生之間應互相幫助,高效快速的完成本項工作,以便盡快進行下一項工作。此次訓練讓學生學會了合理安排時間,更加理解協(xié)作精神與團隊意識的真諦,這對學生的團結(jié)意識、協(xié)作意識、個人能力的培養(yǎng)很有必要。訓練是在教師的指導下完成的,加強了師生的交流,也為今后的教學提供了有力的幫助。
1.3激發(fā)學生科研興趣創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必然要求,[1]防災減災評估咨詢事務所模擬運營創(chuàng)業(yè)訓練提高學生綜合素質(zhì),培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、團隊意識、創(chuàng)業(yè)意識。這些能力尤其是創(chuàng)新精神和團隊意識也是參加科研項目的必備能力。同時通過本訓練項目的實施,提高了學生主體性與能動性,學生的學習動機也由被動轉(zhuǎn)向主動,由完成式學習向創(chuàng)新性學習轉(zhuǎn)變,加深了對專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的掌握和理解,拓展專業(yè)知識的廣度和深度,豐富了非專業(yè)知識的學習。有利于大學生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng),激發(fā)了大學生參與教師科研項目的興趣。
2存在的問題和不足及建議或?qū)Σ?/p>
2.1創(chuàng)業(yè)技能寬度不夠由于此次參加創(chuàng)業(yè)訓練的學生均為土木工程專業(yè)的學生,學生經(jīng)濟管理類、組織管理類、市場營銷學等的知識相對匱乏。學生此類的選修的課程十分有限。因此,建議高校校還應積極探索教育管理模式,結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征來設置課程體系,堅持“以滿足社會需求,實現(xiàn)學生自身價值為目的”,調(diào)整課程內(nèi)容。這樣可以豐富學生的知識面,增加學生專業(yè)技能寬度。
2.2訓練項目經(jīng)費不足本項目配套的經(jīng)費從模擬運營的角度來說是合適的,但如果真正創(chuàng)辦資詢公司,建一條完整的服務流程,包括租賃房屋,購置電腦以及日常開銷,所需經(jīng)費需達幾萬元,因此,整個訓練計劃只能停留在模擬運營階段,實際操作還會遇到許多未知的問題。因此,建議學生在模擬運營期間盡量全盤考慮,細化訓練內(nèi)容,學生畢業(yè)后可根據(jù)實際情況延續(xù)此訓練,將創(chuàng)業(yè)訓練變成實體操作。
2.3工學矛盾突出該創(chuàng)業(yè)訓練項目為期兩年,訓練期間,學生需要查閱大量的相關(guān)文獻,進行社會調(diào)查,組建公司,模擬運營。而這些時間段需求與院系教學安排有沖突。按本科培養(yǎng)模式,學校的理論教學和實訓教學都有嚴格的計劃性,學生往往會因理論課的教學不能持續(xù)的完成一項任務。建議高校校再安排理論教學的同時,考慮給學生多留些整塊時間,讓學生能夠集中精力的做好每一項工作,實現(xiàn)工學兼顧。
3結(jié)束語
建立在模糊數(shù)學理論和案例推理基礎(chǔ)上的模糊推理土木工程造價方法能夠很好彌補傳統(tǒng)造價估算方法的不足,這種造價估算將量價分離,并且能夠有效結(jié)合建筑市場的最新價態(tài),通過建立一定的數(shù)學模型,從而實現(xiàn)對建筑項目造價的有效估算。與傳統(tǒng)的造價方法相比,模糊推理造價能夠有效地解決建設項目在不同建設背景與建筑條件下的差異性問題,且能及時跟隨新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)的發(fā)展和需求,同時以工程量為估算依據(jù)能夠與工程量清單相輔相成。一方面這種造價估算系統(tǒng)能夠隨時更新案例庫中的內(nèi)容,時效性比較強,能夠緊跟土木工程市場發(fā)展的腳步,有效提高進行土木工程造價估算的準確度。另一方面,該系統(tǒng)進行造價估算是建立在對建筑項目工料消耗的基礎(chǔ)之上,能夠在很大程度上減少時間等客觀因素對工程造價估算產(chǎn)生的影響,也能更好地與國際慣例接軌。基于案例模糊推理的土木工程造價的系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)主要案例庫與推理案例庫管理、方案比較調(diào)整以及原型生成組成。該系統(tǒng)的基本工作程序包括:對擬預算土木工程進行模糊化描述,對案例進行模糊匹配以及案例回取(如沒有達到滿意的相似案例或者沒有得到滿意的解決方案則對工程模糊描述進行修改后繼續(xù)進行匹配),存儲新案例等過程。在進行案例模糊推理的過程中,需要對案例相關(guān)關(guān)系建立一定的數(shù)學模型。
二、土木工程案例
(一)設計案例庫
通過運用模糊推理的土木工程造價估算方法,對某建筑項目的工料進行估算。該建筑為住宅樓,磚混結(jié)構(gòu)。根據(jù)住宅建筑的具體特點,我們選出一些建筑項目工料造價的影響因素,這些因素主要為住宅建筑的設計參數(shù)和相關(guān)尺寸,如建筑墻厚、地基承載能力、建筑面積、進深、層數(shù)、開間、戶均面積、檐高、抗震烈度。由于選取的案例的地基承載能力為80~200kN/m2,層數(shù)為3~8層,建筑面積為930~6000m2,抗震烈度為5~8級,樣本資料在我國各地均有分布,具有代表意義。根據(jù)該磚混住宅建筑的相關(guān)資料和具體情況建立作為案例數(shù)據(jù)庫的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。
(二)計算過程
將某住宅樓作為本次實驗案例,采用模糊推理的造價估算方法進行造價預測和估算。首先,由具備相關(guān)資質(zhì)和一定工程經(jīng)驗的若干名造價工程師根據(jù)德爾菲法來確定出該住宅的多項建筑特征參數(shù)以及其影響權(quán)重,將這些參數(shù)輸入計算模塊。選擇的幾項權(quán)數(shù)分別為:建筑面積與層數(shù)的權(quán)重均為0.11,戶均面積、進深與開間的權(quán)重分別為0.1,地基承載力、墻厚、抗震烈度與檐高的權(quán)重分別為0.12。根據(jù)計算機計算貼進度的方式對估算過程參數(shù)進行核定。
(三)計算結(jié)果
總體思路是以學生專業(yè)概念、將知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)技能和綜合素質(zhì)作為基礎(chǔ),以工程為背景,專業(yè)素質(zhì)和工程素養(yǎng)形成為出發(fā)點,將專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)限選課和專業(yè)任選課的重復內(nèi)容和非連貫知識體系分解整合,以功能實現(xiàn)為目標,構(gòu)建專業(yè)教學模塊和體系,根據(jù)體系結(jié)構(gòu)設計模塊功能。整合專業(yè)理論課程內(nèi)容,避免內(nèi)容重復、不連貫。整合實踐教學內(nèi)容,使實踐環(huán)節(jié)與理論環(huán)節(jié)緊密結(jié)合起來。整合教材內(nèi)容與實際工程、科研前沿知識,使教材等硬件設施與當前學科發(fā)展緊密結(jié)合起來[3-5]。
二、實施方法
以四個模塊形式組成整體框架。第一模塊,整合理論教學內(nèi)容。通過以專業(yè)課教師為主基礎(chǔ)課教師為輔的研討,進一步確定授課內(nèi)容的連貫性和重復性,避免知識體系雜亂無章,提出保證知識體系系統(tǒng)化的具體措施和具體要求,條件允許的情況下可以采用集體備課形式。例如,專業(yè)課中需要基礎(chǔ)課的知識體系以書面形式提交給相關(guān)單位或者相關(guān)教師,并以此作為教材。通過大作業(yè)、小設計等手段使每一門課程的知識連貫起來[6]。第二模塊,整合實踐教學內(nèi)容。通過組織專業(yè)課教師研討,進一步確定實習內(nèi)容與專業(yè)課等課程知識的聯(lián)系,如生產(chǎn)實習與土木工程施工課程緊密聯(lián)系起來。另外,課程設計可以整合到一起,如基礎(chǔ)工程課程設計可以與混凝土課程設計、抗震課程設計、鋼結(jié)構(gòu)課程設計連在一起,下達一個任務書,要求學生用一個任務書完成4個課程設計。這里涉及到方案比選,如同樣設計一個框架是鋼結(jié)構(gòu)材料好還是混凝土材料好。造價的課程設計也可以結(jié)合進去。施工方面的設計可以與生產(chǎn)實習結(jié)合。學生在校園就可以模擬設計院工作狀態(tài),完成一個局部小設計。條件允許的情況下,可以進行答辯、方案優(yōu)選或者模擬招投標程序,使學生提前進入工作狀態(tài)[7]。第三模塊,更新專業(yè)教材。教材更新的基本原則包括新規(guī)范內(nèi)容、新施工工藝、國內(nèi)外科研前沿問題,與此配套的課件,講義,習題隨之而更新。若條件具備,可以出版系列教材,吸收兄弟院校、科研院所、施工單位等人員參加教材編寫工作;若無條件可以編寫校內(nèi)講義。第四模塊,建立健全教學設施。根據(jù)各模塊的要求研究相應試驗配套、教學條件配套方案。四個模塊層次分明,循序漸進,符合認知規(guī)律,滿足教學目標。
三、可行性分析
專業(yè)團隊成員知識層次符合實施該項目要求,基本包括各門專業(yè)課主講教師。團隊中有從事實際工程項目設計、施工以及從事科學研究成員,可以保證指導項目的順利進行。專業(yè)團隊與兄弟院校及科研院所有緊密的聯(lián)系,有利于項目的順利實施。建立的實習基地為項目的實施提供平臺。
四、結(jié)語
1.通過廣泛的文獻檢索和兄弟院校的實地考察,召開專題研討會,集思廣益,正確認識地方高校應用型人才培養(yǎng)定位問題;明確注冊工程師制對人員素質(zhì)、業(yè)務能力、知識結(jié)構(gòu)的要求。
2.在前期調(diào)研考察的基礎(chǔ)上,針對現(xiàn)有土木專業(yè)人才培養(yǎng)模式和方案進行問題研討,設計適應注冊工程師制度要求的土木工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)方案。
(1)適應性的教學管理工作改革
建立教學管三方共同參與的教學管理新機制,努力開發(fā)和利用人的創(chuàng)造力,給教師和學生充分的教學管理決策權(quán)、監(jiān)督權(quán),實現(xiàn)教、學、管三方在教學管理中的目的共同、手段互助和平等協(xié)商。
(2)人才培養(yǎng)方案、課程建設等核心教學工作
A.進行人才培養(yǎng)方案修訂,專業(yè)核心課程課時量適當增加,非核心課程課時量適當減少,增加實踐環(huán)節(jié)課時量,包括課程實驗、課程設計、企業(yè)認識實習等,達到總學時的30%。B.鼓勵教師進行課程教學改革,采用案例項目教學、現(xiàn)場教學等多種教學形式;進行精品課程建設,以精品課程建設提升教學質(zhì)量和水平。C.鼓勵教師根據(jù)生源狀況和人才培養(yǎng)的目標,編寫適合的應用型本科教材。教材建設作為保證和提高教學質(zhì)量的重要支柱和基礎(chǔ),體現(xiàn)教學內(nèi)容和教學方法的知識載體,在培養(yǎng)應用型人才中的作用顯而易見。
(3)師資隊伍建設
提高學生的工程實踐能力首先要提高教師的工程實踐能力。為適應應用型教育的需要,組建校企結(jié)合、職責分明、梯隊合理的工程教育師資隊伍。A.倡導教師把論文寫在項目上,研究做在實踐中,成果轉(zhuǎn)化在企業(yè)里。B.要求教師具備“企業(yè)工作經(jīng)歷、名校進修經(jīng)歷”兩種經(jīng)歷。C.采取引進來、走出去的措施(引進來,就是引進施工設計等生產(chǎn)單位具有豐富理論及實際經(jīng)驗的工程師來校辦講座和指導實踐教學;走出去,就是鼓勵教師,特別是青年教師到生產(chǎn)企業(yè)兼職、學習或合作開展科學研究和技術(shù)開發(fā),提高教師的工程能力)。
二、預期實施效果
將土木工程專業(yè)課程設置與注冊工程師制度有機結(jié)合,明確地方高校人才培養(yǎng)定位,加強青年教師實踐能力的培養(yǎng),以實踐教學為主線、基于項目的學習,培養(yǎng)適應注冊工程師制度要求,具備扎實的本專業(yè)的專業(yè)理論、專業(yè)基礎(chǔ)知識,還應該具備相關(guān)或其他方面的專業(yè)知識,并盡可能做到一專多能或多專多能的復合型、高層次、應用型人才。
三、結(jié)語
本文以幾個典型的實踐教學環(huán)節(jié)進行說明。大一暑期境內(nèi)社會實踐環(huán)節(jié)其目的是進行企業(yè)管理和企業(yè)文化的調(diào)研和學習,培養(yǎng)學生具有科學的世界觀和正確的人生觀,具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神,具有信息收集、溝通和表達能力,具有較強的人際交往能力。實習前,指導教師會與對口企業(yè)主管人員反復商討實習計劃以及達到的實習成效,學生按照3-5人分小組進行,便于管理和在不同部門實習。社會實踐采用講座、采訪及跟班體驗多元化方式。學生提交的成果包括個人調(diào)研報告和小組PPT匯報,有助于學生分享到其他學生的成果,以彌補不能同時在所有企業(yè)的各個部分體驗的遺憾。大二暑期境外工程體驗其目的是了解境外的土木工程行業(yè)的運作情況,學習境外先進的管理經(jīng)驗,對境外企業(yè)管理和企業(yè)文化進行調(diào)研和學習。實習形式是參觀工地和示范項目以及企業(yè)跟班體驗,參觀和體驗的項目包括一些知名的大型在建和已建工程,同時深入國際著名設計事務所體驗設計工作。大三暑期生產(chǎn)實習共5周時間,采用統(tǒng)一安排,統(tǒng)一管理的模式。首先由學校聯(lián)系一些在建的大型、重要的建筑工地,將學生按照3-6人分組,派往不同工地,安排住宿等。實行學校導師和企業(yè)導師的“雙導師”制,即在工地現(xiàn)場工作由企業(yè)導師負責,學校導師部署總體任務及教學安排,并且每周下工地檢查一次,向企業(yè)導師了解情況,進行溝通。在整個實習過程中,學生是以一個基層技術(shù)或管理人員助手的身份參加工作。實習期間要求每天寫好實習日記,記錄施工情況、心得體會、革新建議等,實習結(jié)束提交實習報告和專題作業(yè)。成績評定包括5個部分:實習紀律占10%,實習日記和報告占50%,小專題(或社會調(diào)查)占10%,企業(yè)導師評語占20%,最后答辯成績占10%。可見從各個方面考核可以控制生產(chǎn)實習質(zhì)量,完善實踐環(huán)節(jié)考核制度。大四畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)共15周,實行學校導師和企業(yè)導師的“雙導師”制。原計劃在相關(guān)設計院或其他企業(yè)完成畢業(yè)設計(論文)工作,但考慮到實踐單位接收所有畢業(yè)生有一定困難,另一方面把學生完全放置實踐單位,校內(nèi)導師介入的時間少,未必能取得良好的效果。經(jīng)過反復討論,并與企業(yè)溝通,采取了一個折中辦法:聘用一批校外畢業(yè)設計指導教師,分別來自境內(nèi)境外的設計單位、施工單位和管理單位。每位學生都有校內(nèi)和校外指導教師,校外指導教師每周提供一次與學生面對面的答疑時間,這樣學生既能夠在校內(nèi)導師的指導下,嚴格按照學校畢業(yè)設計的規(guī)定完成畢業(yè)設計,理論上達到一定深度,又能直接接受具有豐富工程經(jīng)驗的高級技術(shù)管理人員的指導。當然做好畢業(yè)設計指導工作,還需要校內(nèi)校外指導教師的不斷溝通以達到一致的目標。
二、實踐教學環(huán)節(jié)實施初步成效
1.境內(nèi)社會實踐的實施
目前已經(jīng)有三屆學生在大一暑期分赴省內(nèi)簽訂的幾家校企聯(lián)合培養(yǎng)的卓越工程師培養(yǎng)企業(yè)進行為期一周的社會實踐。每天接觸不同的人,不同的部門,通過講座、采訪和親身體驗等形式,學生收獲很大。由于學生在學校里學的都是書本上的知識,對課外的實際運用情況所知甚微,通過實踐,可以了解學校外面的建筑行業(yè)的現(xiàn)狀。學生反映最大的體會是懂得社會需要什么樣的優(yōu)秀人才,明白了儲備豐富技能的必要性,知道接下來三年的大學生活該怎樣去規(guī)劃了。同時也體會到作為職業(yè)工程師應該具有的責任感和使命感,學會了與人溝通的技巧等。
2.境外工程體驗的實施
目前已經(jīng)有兩屆學生在大二暑期赴香港參加為期1周的境外工程體驗。著名的國際顧問有限公司和建筑集團有限公司是境外實習的校外實踐單位,為此校企雙方經(jīng)過多次討論后擬定了實習的詳細計劃和實施辦法,目前已經(jīng)形成了一套標準模式。實習內(nèi)容涉及土木工程各個領(lǐng)域的設計、施工、管理工程項目。與現(xiàn)場工程師的交流,不僅在專業(yè)領(lǐng)域擴寬了學生的視野,同時也對學生的職業(yè)生涯發(fā)展提出了很好的建議;在建設項目工地調(diào)研時,學生先后參觀了海港凈化工程、昂船洲污水處理廠、港珠澳大橋、西九龍高鐵站等建設項目工地,在與工程師和工人的交流中,學生接觸到很多從來沒有接觸過的知識。此外,學生還參觀了由香港政府引導的推廣節(jié)能、環(huán)保等理念的“零碳天地”。學生大開眼界,見識了香港先進的施工設備和高效的施工方法、成熟的管理措施、先進的設計理念、超前的環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展觀,為今后學習和工作建立了更明確的目標。這些實習的經(jīng)驗將會為今后境外實習打下基礎(chǔ)。
3.生產(chǎn)實習的實施
生產(chǎn)實習安排在大三暑假,剛好上完土木工程施工課程,為期5周。學生以一個基層技術(shù)或管理人員助手的身份參加實習工作,與現(xiàn)場施工技術(shù)人員同吃同住。只要工地選擇合適,實習期間基本能經(jīng)歷測量放線、綁扎鋼筋、模板工程、混凝土工程及部分砌筑工程施工的實踐過程,學習各工種的施工技術(shù)和施工組織管理方法,學習和應用有關(guān)工程施工規(guī)范及質(zhì)量檢驗評定標準,學習施工過程中對施工事故的處理方法,學習閱讀施工圖紙和文件,還學習一些工程概預算的相關(guān)知識。通過施工實習,學生理解了如何將書本中的理論知識與實際工程結(jié)合起來,工程實際中不能死套書本知識,而是要舉一反三,根據(jù)實際情況采取解決措施。實際施工現(xiàn)場遠比書本上來得復雜,要做一個合格的施工管理人員,只有在現(xiàn)場慢慢積累經(jīng)驗、虛心求教、耐心聆聽、靈活變通、和工地上的各方協(xié)調(diào)好關(guān)系才能保證工程的順利進行。通過施工實習,也磨練了學生的意志,鍛煉了學生在艱苦環(huán)境下的生存能力和工作能力。
三、結(jié)語
溫度應力的危害,最大的就是導致混凝土開縫。這在前面也有所提到,我們了解到,混凝土是和其他材料相混合而成,在施工中又與別的土質(zhì)相融合,所以,對混凝土的粘性要求也就相當高。溫度應力就會導致混凝土與其他材料的不相融合,進而在外部體積變大時,很容易產(chǎn)生裂縫或直接表層爆開。建筑路面還是建筑房屋都會受到這種危害的影響。我們要做的,就是掌控好溫度,強化混凝土的粘合性和它的密度。這對整個施工的進程和質(zhì)量有舉足輕重的作用。若不按照一定的標準要求實施,損失的不僅僅是物力、人力,更重要的消耗了大量的經(jīng)濟成本,這對一項工程來說非同小可,不管干什么,最終目的就是為了賺錢,到最后一分錢拿不到,反而還要進行麻煩的復工,承包商自己也要承擔一定的經(jīng)濟賠償。
2降低溫度應力的措施
混凝土溫度應力的存在危害性很大,必須通過一些措施來減小溫度應力,提升混凝土的耐久性,確保建筑物的使用壽命首先,工作人員要在施工前要根據(jù)混凝土各組分作用的不同,而設計好每組應該使用的混凝土的配合比例。如果在施工前,混凝土的流動性、粘聚性、保水性等性件兩個方面著手。在這些都得到改善后,進而使得混凝土的結(jié)構(gòu)性質(zhì)得到改善,尤其是能量的產(chǎn)生作用不僅可以降低混凝土中水的含量,同時還能推遲放熱工中控制混凝土增加的應力。當這些問題都做了很好的鋪墊之后,最后要做的就是工程檢測檢查工作了。前期的養(yǎng)護問題也不能忽視,目的就是為了能夠在加熱的過程中降低水化熱所產(chǎn)生的超額的熱度,確保在澆筑的早起就能夠避免土層出現(xiàn)裂縫的問題。從而影響了整個建筑工程。在這里我們一直在強調(diào)這些細節(jié)問題對于工程的重要性。所以,采用澆筑或灌溉,必須把握好溫度和水量,以此來減少溫度應力造成的不良影響。
3控制溫度的措施
3.1采用改善骨料級配、用干硬性混凝土、摻混合料、加引氣劑或塑化劑等措施減少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施。合理的安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。應特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復其結(jié)構(gòu)的整體性十分困難,因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
3.2在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當大的拉應力,此時表面溫度亦較氣溫高,此時拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應力,與水化熱應力迭加,再加上混凝土干縮,表面的拉應力達到很大的數(shù)值,就有導致裂縫的危險,但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料,如泡沫海棉等,對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應力,具有顯著的效果。
4混凝土的早期養(yǎng)護
實踐證明,混凝土常見的裂縫,大多數(shù)是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度、寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此,混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤為重要。從溫度應力觀點出發(fā),保溫應達到以下要求:防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度,防止表面裂縫;防止混凝土超冷,應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度;防止老混凝土過冷,以減少新老混凝土間的約束。混凝土的早期養(yǎng)護,主要目的在于保持適宜的溫濕條件,以達到兩個方面的效果,一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲,防止有害的冷縮和干縮;一方面使水泥水化作用順利進行,以期達到設計的強度和抗裂能力。