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现代土木工程的特征(合集7篇)

时间:2024-01-20 16:56:39
现代土木工程的特征

现代土木工程的特征第1篇

关键词:土木工程特点;人才结构;培养模式

在现代经济的作用下,土木工程市场逐渐扩展,这从根本上刺激了现代土木工程专业教育教学模式的转变。我国土木工程专业人才培养模式基于传统教育模式的影响,培养目标定位于应试技能、知识的实现,专业设置上缺乏专业交叉,教学模式采用“说教”、教师单向授课方式等,这种人才培养模式严重阻碍了市场环境下人才模式的形成,虽然近年来素质教育的推行、教育体制改革的实施在一定意义上促进了教学课程的更置,但是,就教学模式实践效果来看,土木工程专业人才的培养模式仍具有一定缺陷,因此,必须进一步改善人才培养模式。

一、现代土木工程特点

在现代市场经济的刺激下,土木工程越来越表现出个性化和综合性的特征。一方面,土木工程是一项系统性、规模化的工程,其包括勘探设计、施工、验收等环节,各环节中涉及到材料、设备、管理、技术等多方面的知识,需要运用地质勘探、工程测量、土力学、工程学、经济学、管理学、计算机等多种知识与技能实现,这就要求土木工程人员具备综合性、专业性的知识以及技能。另一方面,每一项土木工程都存在自身的内在结构、环境特征、技术要求等,这就要求具有规范化的标准进行支持,但是,就现阶段土木工程理论研究来看,其并不具备相应的技术、设备、监理、设计、施工等行业标准,这就需要土木工程设计人员、施工人员、管理人员等具备相应的技术经验,并根据各项土木工程的个性特征,进行规划、设计、施工等。现代土木工程的特点具体可以从以下几个方面体现:

1.建筑材料方面。随着现代土木工程的不断发展,越来越多的新材料逐渐应用到工程建设领域,如铝合金、镁合金等已经获得了广泛的应用。但是由于这些材料的成本稍高,所以在应用的过程中受到不同程度的限制,如何促进其更有效的应用仍然需要我们不断的探索。同时,在钢材和混凝土的强度方面也取得了一定的进展,并且在实际工程建设中得到了良好的验证。

2.工程地质和地基方面。在土木工程建设过程中,地质和地基是影响工程使用功能发挥的主要因素,同时也决定了工程基础设计是否科学合理等,尤其是对于地下工程来说更是十分重要。因此在土木工程的地质和地基勘察技术方面也在不断地进步,当前主要以现场钻探取样、室内分析为主,虽然在勘察的准确性方面有一定的保证,但是仍然不够完善,这也是需要我们在日后的工作中需要不断研究和探索的主要项目。

3.工程规划方面。在以往的土木工程规划工作中,大多是同时提出多个施工规划方案,通过分析和对比从中选择最佳方案。然而,现代土木工程建设的规模不断增加,仍然使用传统的评价方案在效率方面受到限制,所以必须要依靠现代科学技术,运用系统工程的理论和方法促进工程规划效率的提升。对于特大型的土木工程,如水坝等,对于自然环境和生态平衡会产生一定的影响,所以更加需要通过科学的理论和方法对其进行有效的规划,做到趋利避害,才能保证土木工程的持续发展。

4.工程设计方面。在土木工程的设计方面,越来越多的注重其经济性和安全性,同时也更加关注工程的美观性,所以在确定工程的荷载值和材料的强度值方面已经开始引入概率统计方法,对于自然界的各种因素从时间和空间上进行全面的分析,同时加强对材料弹性模量、强度的分析,促进土木工程结构的不断优化。同时,计算机技术也为各种计算和优化提供了必要的方法和技术,这也促进了土木工程设计效率的提升。

5.工程施工方面。

随着土木工程规模的不断扩大,工程施工所应用的设备、机械等也逐渐向着大型化、自动化的方向发展,而且自动化程度正在不断的增强,能够满足各种不同环境下的作业需求。在施工组织设计与管理方面,也有着较为科学的理论体系做基础,能够提高作业效率的同时,缩短工期、降低造价,促进土木工程经济效益和社会效益的增加。

二、土木人才的知识、能力与素质结构

在土木工程特点的作用下,土木工程人才必须具备相应的知识、技能与素质,为土木工程建设提供最强的支持力。

其一,知识结构:专业性知识与综合性知识的集合。土木工程的特点决定了土木工程人才不仅具备专业性的知识理论,如数学、力学、勘探知识等,而且要具备相关的社会人文知识,如经济、文化、法律、宗教等。其二,能力结构。理论联系实际的能力:由于土木工程没有标准性参照,在施工过程中,只能依据经验对个性工程进行设计与建设,因此,要求土木工程人员将理论知识转移到实践之中,根据不同的工程利用不同的原理。计算机能力:在信息技术的刺激下,面对复杂的土木工程,土木工程人员必须具备强硬的计算机能力,运用计算机设计、优化与选择方案,模拟结构试验,进行数据传输等。社会组织能力:土木工程的规模性特征,不仅要求实现工程内部人力资源的优化,而且要协调施工集团与社会之间的关系,尤其在一些关键性的利益问题上,需要土木工程人员发挥纽带链接的作用,因此,要保证土木工程正常施工,必须具备一定的社会组织能力。其三,素质结构。人文素质:土木工程影响到社会、环境、资源等各个因素,这就要求土木工程人员树立可持续发展的观念,提升社会责任感,端正自身行为,以此保证土木工程综合效益的实现。职业素质:土木工程施工环境差、工作负荷大,这就对工作人员的职业素质以及个人素质提出了更高要求,因此,工作人员必须以良好的职业道德和个人精神,来支撑土木工程质量的实现。

三、土木工程专业人才的培养模式的完善途径

土木工程的特点对现代土木工程人才的培养提出新挑战,专业型、复合型的社会人才为改善人才培养模式提供了标准参照,因此,在教育教学中,要以调整课程结构、转变教学模式、关注操作实践等手段,来实现人才的培养。

1、优化课程体系

系统性、专业性的课程体系是展开教学的基础。在传统教学中,土木工程专业课程设置具有狭隘性,其仅仅涉及到建筑工程、岩石工程、交通工程、桥梁建筑等,虽然具有较强的专业性,但是,其综合性不强,因此,在课程设置中,要进行综合性知识的设置,并以专业走向为标准,加强专业课程的选择。其一,落实基础教学。基础知识是学生展开深度学习的基础,在课程设置中,尤其在低年级教育中,要以全面化的知识丰富学生的认识,不仅要开设专业课程,而且要将经济学、法律、管理学等相关性的课程融入其中,促使学生适应土木工程综合性的特征。其二,提升专业教学。在土木工程个性化特征的影响下,学生的专业能力、理论联系实际的能力被提升,这就要求关注专业教学与实践教学,以专而精的专业课程提升学生的专业知识和技能,使学生了解土木工程师可能遇见的问题,并尽可能提出相应的解决方案。

2、精选教学内容

土木工程教学内容较多,这提升了学习难度,在教学中,要做到重点教学,避免眉毛胡子一把抓。其一,选择重点内容。在内容选择中,要将实用强的内容作为首选,如勘探技术、施工设计、建筑工程等,舍弃那些与生活实际相距较远的内容,这不但减少了教学容量,而且增强知识的实用性。其二,创新教学内容。市场环境下,土木工程特点发生了显著变化,注入了一定的新元素,而且这些元素在今后将继续影响土木工程发展,因此,在教学中,要将这些内容补充到教学之中,如计算机技能、市场发展趋向、勘探新技术等,以便于学生应对将来的土木工程市场。

3、转变教学模式

传统的教学模式基于教师力量的发挥,而并没有关注到学生的主体性,这就影响了学生学习积极性的提升,再者,单一的知识型、技能型教学,使得能力和素质教育被放置于教育教学的边缘,这就造成学生片面化的发展,进而不能适应土木工程综合性的要求,因此,在教学中,必须转变教学模式,关注学生的主体地位,坚持素质教育。其一,多模并用,强化实践。在基础知识学习中,强化学生的自学能力,以问题教学方式,激发学生思考,并针对学生提出的问题进行解答;在技能教学中,关注学生的实践能力,以综合性大作业、专业性设计等,增强学生对知识理论的理解力;以案例教学、试验教学、场景教学等方式,提升学生的理论知识应用能力;以专题讨论、专家讲座、研究小组等形式,提升学生的合作力、言语表达力、展示力;以竞争活动、课外实践、培训实习等方式,促使学生获得直接经验。其二,以生为本。学生个体差异性突出,在教学中,要根据学生的能力特征、兴趣爱好、思维走向等进行多元化教学,既要关注学生的最近发展区,提升学生的基础掌握能力,又要把握学生的个性特征,通过层次化教学、一对一教学、辅导教学、小组教学、个性评价等方式,促使不同层次的学生获得能力性和素质性的发展,进而实现全体学生的发展和学生发展的全面性。

4、注重专业教学的实践性教学

实践应用教学在当前土木工程专业人才的培养中具有重要的作用,是促进土木工程展业人才适用于当前建设实际的基本前提。突破传统的教学模式,结合现代科学技术及教学规律,建立具有一定实践性的课程设计,根据培养目标机能力为中心,构建相辅相成的教学体系,凸显教学过程中的创新、基础和综合相结合的现代教学特点。首先,一定要精心设计理论及专业课程建设,在生产实习中,可以将学生分为不同的工程建设组,由专门的教师带入实际的进行教学,在实际的土木工程建设过程中,调度学生,讲解施工过程的具体问题。通过学生自身的总结和领悟,才能够更好的促进其专业基础知识的强化,并形成科学的专业思维。其次,对当前土木工程建设的人才需要进行科学的调研,根据实际来进行专业人才的培养,一方面提高了学生的社会适应力,另一方面提高了现代土木工程建设领域的专业人才建设。

四、现代土木工程发展趋势

1.工程中使用的原材料逐渐向高性能材料发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展,美国、日本、俄罗斯等国开始将屈服点为700N/mm2以上的钢材列入了规范。高性能的混凝土及其它复合材料也在向轻质、高强、良好的韧性和工作性方向发展。

2.环境工程

在工程建设中,土木工程与环境工程融为一体,环境问题尤其是气候变异的影响越来越受到重视。海水上升、水污染、沙漠化等问题均与人类的生存发展息息相关,同时也和土木工程有着必然的联系。因此,工程建设过程中的噪音、振动等都是土木工程师必须要考虑的主要问题。

3.发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展

近年来,随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,推动了土木工程的革命性变化。结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器,科学有效地提供结构养护管理的决策依据,这就延长了结构的使用寿命,也基本解决了建筑过快老化损坏,实现建筑使用的可持续发展。

总结:

适应于现代土木工程个性化和综合性的特点,现代土木工程人才培养模式必须转变传统的教育教学模式,关注学生学习主体性的发挥,以培养专业型、复合型、技能型学生为目标,通过调整课程结构、优化教学内容、实践人本教学、加强实践训练等方式,来实现现代土木工程专业人才的培养。

参考文献:

[1]林峰,顾祥林,何敏娟. 现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式[J].高等建筑教育,2011(01)

[2]王琰,周戒. 对现代土木工程专业教育的几点探讨[J].高等建筑教育,2012(02)

[3]郭子雄,陈颖.加入WTO后我国土建类专业人才培养面临的挑战[J].高等建筑教育,2010(09)

[4]范孟华,张海燕,孔德志,张慧,岳建伟.土木工程专业课程体系与培养模式的研究[J].高等建筑教育,2009(12)

[5]徐芳.职业资格制度和职业能力导向教学[J].广东职业技术师范学院学报,2010(06)

[6]李红健,赵阳.试论现代土木工程的特点及发展趋势[J].城市建设理论研究,2012(10)

[7]俞可刚.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].祖国·建设版,2013(01)

[8]周松,张浩.浅谈现代土木工程的特点[J].科学导报,2011(05)

现代土木工程的特征第2篇

【关键词】土木工程; 施工技术; 现状与问题; 发展与创新

我国社会现代现代化建设的重要内容就是城市建筑等基础设施的不断建设和完善。这一工作内容的顺利完成和质量保证都需要一套土木工程技术的支撑。因此,我国土木工程施工技术的创新与发展在一定程度上决定着我国现代化建设的步伐是否稳健,水准是否高超。因此,论述当前我国土木工程施工技术的创新与发展趋势能够为土木工程技术实现进一步的现代化蜕变,为我国现代化建设提供更加高水准的技术支撑提供宝贵的借鉴和参考。

一、土木工程施工技术的基本内容界定和特征分析

(一)土木工程施工技术的基本内容

土木工程施工技术的内容十分广泛,并且呈现不断丰富和多元的发展趋势。从当前的实际情况来看,土木工程施工技术已经逐渐从原先的城市楼房、桥梁等常规内容扩展到港口、隧道、填海造陆、跨海大桥等新型土木工程施工内容。土木工程施工技术不仅涉及到地理学、物理学、社会学、人类学等学科,并且逐渐与航空航天、计算机科学以及大数据时代等新型学科内容产生日益密切的联系。土木工程施工技术既要保证施工的安全性和施工过程满足基本的设计要求,同时也要保证施工的环保性、高效性。在施工的过程中,施工技术和手段的选择与制定,以及施工技术的应用过程中的应变机制,同时工程结束后的维修和保养技术等都是当前土木工程施工技术的基本内容和范畴。

(二)土木工程施工技术的特征分析

土木工程施工技术在特征表现上除了上述的复杂性、多元性等特征之外,还具体表现为流动性、应变性、固定性以及体系性等四个方面上的特征。从流动性来看,这里的流动主要指的是土木工程在施工过程中人员、设备、资料等资源的流动。土木工程工程量多而复杂,常常需要不同的施工队伍来进行专项作业。比如封顶、门窗、给排水等都需要不同的施工队伍来完成,这就使得土木工程施工带有一定程度上的流动性。应变性是指在施工过程中,既需要严格按照图纸的参数要求和质量标准进行施工,同时也应该带有一定的应变性。比如在施工过程中,发现当地民俗对建筑的特定要求可能与施工实际不符;当地的气候出现变异,季风方向发生变化;当地地震带近期变得活跃等,这些突况都要求施工技术具备应变性特征。而固定性相对比较容易理解,固定性是以为土木工程必须在空间上有一个固定的位置存在,即使是移动建筑也必须有一个地基的固定设置,体系性则表现为施工技术的各个阶段和部分之间的相互联系。形成一个循环往复的体系。比如材料采购、设备调配、人员整合等施工准备阶段,施工技术的制定、实施以及施工标准检测等施工进行阶段,工程的维护和保养、工程后期的修补和收尾等施工完结阶段,这三个阶段形成一个密切联系而又分工不同的施工体系。

二、当前我国土木工程施工技术的创新与发展现状

当前我国土木工程施工技术经过了一段时间的发展和革新之后逐渐取得了丰硕的成果和实绩,然而,整合当前我姑土木工程施工技术的现状和发展趋势,客观来说,其中仍然存在着诸多的问题和不足。

(一)土木工程施工管理层缺乏现代化的管理意识,没有形成完善的现代化管理机制

土木工程施工技术的现代化转变历程需要一个长期的接受和破旧立新的过程。而很多土木工程施工管理层都忽视了一种批判性的思维,而是片面注重对传统施工方式和传统的继承。当前很多土木工程施工技术都缺乏一种现代化的管理机制,没有专门的后勤保障和中央控制部门,没有形成建筑施工信息的共享和交流平台的成立,也没有引进现代化施工设备和探测设备等。这些具体层面上的缺失在一定程度上是有制度的缺失和观念的落后所造成的。

(二)土木工程施工技术的实践与理论之间存在巨大偏差

从学界研究成果来看,当前学界对土木工程技术创新和发展的研究已经十分深入。注重体现了土木工程施工的多学科、多方面以及长久性等特征,将不断出现的现代施工技术和设备融入到我国土木工程施工实际之中。然而,从实践层面上来看,由于技术人才的缺乏、完善资金链尚未形成等因素的影响,我国土木工程施工技术在实际层面上取得的进步与当前的理论成果之间还存在距离和差距。

(三)土木工程的验收和检测标准未能实现统一

土木工程在施工结束之后需要进行验收,验收工作在本质上是一种促进窝工土木工程技术产生现代化创新和发展的推动力之一。然而由于我国在土木工程的验收阶段还没有一套完整的验收和检验标准体系,因此这一工作也存在着验收的检测标准不一、严格程度不同等问题,影响了其推动作用的发挥。

三、国内土木工程施工技术的创新与发展趋势分析

结合当前我国土木工程施工技术在现代化转变过程中表现出的诸多不足和局限,笔者认为,其施工技术的创新与发展趋势在宏观层面上表现为三个方面。

(一)土木工程施工技术的自动化和信息化趋势

随着计算机网络信息技术的发明和发展,人类文明进入到新的纪元。计算机技术的发明为土木工程施工的自动化和信息化提供了基础。借助具备了高层次智能的现代化施工设备,可以在一定程度上实现地基挖掘、钻孔、落梁、封顶等施工内容的自动化。同时借助信息交换和共享平台,将施工数据、设计图纸、施工人员信息等统一进行编码,实现施工技术的信息化。

(二)设计图纸的多样化带来施工技术的多样化发展

随着现代化生活的不断丰富,人们对工程的功能组成有更多的要求和期望。因此土木工程的设计也会随之变得更加多样。而在建筑行业,任何建筑功能的增多都需要相应的建筑部件作为支持,也就需要相应的施工技术和施工人员来完成这一建筑部件的制作和完成。因此,从长远来看,我国土木工程施工技术的多元化发展趋势将会越来越明显,越来越清晰。

(三)未来土木工程施工技术对已有施工技术的改善和超越将会十分普遍

作为土木工程施工的基础内容和传统部分,地基建设、钢结构、应力设施等已经出现了程度不一的升级和改版趋势。比如对当前土木工程地基建设工作来看,出现了深坑打基技术和钻孔打基技术。借助加深地基深度来增强建筑的承压力等重要数据指标,同时借助钻孔打基技术,实现对复杂地形的克服和对常规施工死角的突破,实现了对已有地基建设技术的突破和升级。借助这种技术革新和升级,实现对土木工程基础施工部分的质量强化和水准提高,是未来土木工程施工技术创新和发展的重要趋势之一。

四、结语

我国土木施工技术的现代化发展需要从信息自动化、多元化以及不断对既有技术和设备进行升级和突破来逐渐实现。即便在创新和发展的过程中出现体系不健全、观念不先进等问题也可以通过长期的努力进行克服。

参考文献:

[1]江雪,王蕾.优化建筑施工教学提高学生专业素质[J].广西大学学报(自然科版),2003(6):18-20.

[2]姜秀英,王春波.土木工程专业建筑施工课程教学改革与实践[J].高等理科教育,2001(4):39-41.

现代土木工程的特征第3篇

本文根据土木工程信息化的基本内涵及其显著特征,对土木工程信息化的战略目标进行了相关的分析,总结了加强对土木工程信息化的认识和了解、对国外先进技术的引进、促进相关产业的发展、推动土木工程信息化技术方面的进步等具体实施措施,旨在提供一定的借鉴作用。

关键词:

土木工程;信息化战略;实施构架

改革开放之后,我国社会经济得到了飞速发展,各种科学技术不断更新,人们已经走进了信息化时代。基于信息化方面的不断进步,各相关行业在信息化技术方面的应用越来越完善,而土木工程方面的信息化也在这种发展的背景之下应运而生。土木工程方面的信息化能够有效提升相关工作人员实际的工作效率,从而使土木工程行业方面的整体水平以及实力得到稳步提高。

一、土木工程信息化方面的内涵以及特征

1.基本内涵

土木工程信息化指的就是对相关网络技术以及现代通信技术等进行充分的应用,对土地方面的信息资源实施开发利用的一个过程。使土地信息实现在线共享,能够让所有的信息需求者跟随自身的意愿随时进行阅读以及互动,得到其需要的信息资源。土木工程信息化战略的实施对提升土木工程实际的工作效率以及质量非常有利,能够使我国土木工程相关行业方面的整体水平以及实力得到显著提升,促进我国综合实力的提高,能够在真正意义上达到国富民强。除此之外,还对政府建立以及完善相关的透明管理机制非常有利。

2.显著特征

土木工程信息化存在着几点显著特征,其分别为:智能化与高端化;实时性和高效性;互动性;远程操控与管理;将知识经济作为根本核心的有关生产要素;其具体的核心动力是人力资本。

二、土木工程信息化的战略目标

1.构建并完善相关的国家监察体系

对于远程政务、信息透明化以及网络办公等有关现代化管理的有效应用,能够极大地促进奉公、廉洁以及高效政府相关监察体系方面的构建以及完善,进而使行政管理部门在决策水平、服务质量以及办事效率等有关方面得到显著提升。除此之外,还可以使政府在群众当中所具有的公信力得到有效的提升,从而很好地树立一个爱民、亲民的优良形象。

2.使土木工程形成了一条信息化产业链

土木工程信息化合理解决了传统土木工程模式在信息资源管理方面的不足,切实完成了信息方面的互联和互通、具体资源配置方面的合理性以及科学性,使产业结构得到了有效的改革以及优化,推动了土木工程有关信息化产业方面的形成。

3.对经济建设起到了促进作用

对于我国来说,土木工程是一个非常重要的产业,其实际的发展效率以及质量对我国社会主义相关市场经济方面的命脉具有直接影响。对于土木工程有关信息化方面的正确实施,不但可以使我国国民经济实际的增长速度得到显著提升,促进有关行业的稳定快速发展;同时,还可以为国民经济创造出新的增长点,进而有效缓解我国目前的就业压力。

三、土木工程信息化的具体实施策略

1.提升对土木工程信息化的认识

第一,必须对土木工程信息化方面的显著特征和优势进行大力宣传,提升人们在土木工程有关信息化方面的认识和了解;第二,使人们了解到土木工程有关信息化,是实现可持续发展以及土木工程实现现代化的必经之路,因此,一定要切实抓住这一机遇,从而为未来的进步发展打下良好的基础;第三,不但应该认识到有关土木工程在信息化发展方面的重要性以及必要性,同时还应该深刻认识到有关土木工程实现信息化所具有的长远意义,进而使相关工作人员以更加积极的态度与热情,投入土木工程有关信息化方面的建设中去。

2.对土木工程有关信息化方面的技术进行大力发展

一方面,必须立足于相关土木工程所具有的本质特征,有效地应用现代网络技术,大力发展信息技术;另一方面,应该主动学习并合理引进国外的一些先进技术,从而取长补短,对我国土木工程实现信息化提供有力的保障以及技术支持。

3.注重学科知识所具有的重要意义

学科建设能够促进其进行提高与优化,对社会有关资源进行整合,从而使土木工程信息化方面的问题能够得到有效解决,促进其信息化进程,使土木工程方面的信息化得到稳步的、可持续的发展。

四、结语

在信息时代的有关背景之下,土木工程的信息化不但是整个土木工程发展过程中的必要途径,并且也是为了能够更好地对其发展中出现的各种问题进行处理,所以应该对土木工程信息化方面的意义、战略以及实施构架进行明确,这样才能更好地推动其战略的妥善实施,从而为整个土木工程行业方面的进步提供新的活力。

作者:蔡立双 单位:赤峰市人民防空办公室

参考文献:

[1]孙璐,葛敏莉,李易峰,等.土木工程信息化发展综述[J].东南大学学报(自然科学版),2013(2).

现代土木工程的特征第4篇

关键词:土木工程 技术质量 发展

一、土木工程的概念及特征

1.概念

土木工程在我国有很早的发展历史,中外学者对之都有一定程度的研究,由于各自的观点及研究方向不同,学者们对其下的概念也并未统一。笔者在总结以往学者研究成果的基础上,也有自己的见解。土木工程,顾名思义,实乃土、木二者结构所造工程之意。说得最直观一点就是修房造屋、建桥铺路。早期的土木工程用到的材料无非就是木、石、土三种材料,直到后来科技的发展,土木工程行业才引进了钢筋混泥土以及高分子化学材料等。因此,笔者认为:土木工程是是指应用各种建筑材料所进行的建设工程的总称,它不但包括整个勘察、设计、施工的过程,而且包括工程建设的成果,如公路、桥梁、楼房、地下设施等等。土木工程的发展,既方便了普通居民的生活,同时也方便了我国军事领域各种设施的发展。在发展的过程中,土木工程也呈现出自己独有的特征。

2.特征

(1)勘察、设计、施工过程的复杂性。一项工程在进行建造之前,需要进行工程建造地址的前期勘测工作,在这一阶段需要反复勘测地址,考虑各种有利和不利因素,特别是遇到复杂地质条件时,勘测工作需要特别仔细,不得有半点马虎大意。工程在进行施工之前,应当由专门的设计机构进行设计,设计主要是以图形、模型和图纸的方式展现出来。在设计阶段,需要充分考虑建造物的承重结构、外形图案以及避免恶劣天气的方案,如避雷针的设计。一个优秀的建筑物,必然有一个特别好的勘测、设计和施工,三者缺一不可。

(2)选取建筑材料的独特性。土木工程离不开材料的选取,特别是现代建筑行业的发展,传统的材料已经不能满足其需要。很多外形独特,功能特别的建筑物对建筑材料的选取也有特别的要求,如隔音玻璃的使用、高强度轻薄型材料的使用以及超轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料的应用等等,无一不表明土木工程行业建筑材料选取的独特性。然而,高质量的建筑材料必然要高昂的价格,同时,也并不是所有的高质量的建筑材料都适合所有的建筑物,因而,我们应当继续探索,善于发现新生事物,使得土木工程行业能够发展得更好。

(3)建筑对象的广泛性。土木工程建造的对象特别多,主要包括陆地和海洋。陆地的建筑又分为地上和地下。地上主要有公路、铁路、房屋、隧道以及峡谷之间的桥梁等等;地下的建筑如地下管道、管线、地下军工厂、地下实验场等等。土木工程海洋领域如围海造田、海上桥梁、海底电缆及管道等等设施。无论是陆地还是空中,土木工程技术都发挥了应有的作用,可见,其对象非常的广泛。

二、土木工程的历史发展状况

1.古代土木工程发展状况

我国古代的土木工程比较发达,在时间上有一个很大的跨度,它起始于公元前5000年,直到17世纪中叶,这期间经历了大约7000年时间。著名的万里长城、都江堰水利工程、赵州桥等古建筑都是我国古代土木工程发展留下的宝贵遗产。虽然那时的发展水平有限,古建筑没有应用到一点现代科技因素,但至今仍巍然屹立。它们的存在表明了我国古代土木工程行业发展水平之高,不只是在国内,即便与国际相比也毫不逊色。

2.近代土木工程的发展状况

近代土木工程的大发展大致时间是17世纪中叶到20世纪中叶,大约历经了300年时间。在这一发展期间,人们开始倾向于研究人造建筑材料并应用到建筑行业中来,人造材料的应用逐渐占据了主流地位,大有取代传统材料之势。随着人造材料的大量应用,传统的建造理念已经被彻底颠覆,人们不再迷恋于长期建造经验,开始注重科学建造理念的培养。建造技术方面,大型机械设备开始应用,各种新的施工方法也开始应用,人们开始尝试挑战复杂的建筑环境,著名的埃菲尔铁塔就是这一时期建成,直到今天依然是世界奇迹。

3.现代土木工程发展状况

20世纪中叶是现代土木工程发展的起始时间。现代土木工程完全依托于现代科学技术的发展。各种新型建筑机械大量应用到建筑行业中来,如高分子化学材料、高强度钢筋混泥土、高强低合金钢等等应用非常广泛。在设计构图方面,大型计算机的运用增强了建筑设计运算和绘图的能力,力学分析与计算更加科学化。高难度的施工作业已经不再是不可逾越的鸿沟,如高原冻土、海底隧道等在前人想都不敢想象的事情,如今变为现实。

三、土木工程未来发展前景

随着科技不断地进步,我国改革的浪潮势如破竹。在科技与改革双重作用下,我国的经济突飞猛进,经济的发展又推动了建筑行业的发展。展望未来,城市化的进程逐步加深,这为土木工程的发展提供了契机,我国将面临空前的建设高潮。在建设大潮下,如何站稳脚跟,并于国际接轨,是土木工程行业面临的一大挑战。作为新世纪的一代,我们能够在这样一个大环境中施展才干、向国际水平发起冲击是十分幸运的。然而,如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势,开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元,是对我们跨世纪一代人的严峻考验。随着土木工程行业的发展,地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的,而人口增长的速度是不断加快的。因此,人类为了争取生存,会不断地拓展土木工程的领域,未来土木工程发展的必然趋势是:向高空、地下、海洋、沙漠、太空等领域发展。这样的发展领域看似遥远,实际非常的迫切。因为地球的承载能力是有限的,而人口不断呈上升趋势,人们为了生活必然要大兴土木,长此以往,地球将超限,威胁人类的生存。为了缓解这一紧张态势,人类不得不考虑向另外的方向发展。另外,由于自然灾害频发,对土木工程提出了新的课题,对于如何有效避免灾害袭击,成了土木行业的一大考验。未来的土木工程不仅要求具备抗震、抗洪、抗风等性能,而且要求具备抗暴、抗海啸、防火、防撞、防辐射等性能。相信随着科技的发展,土木工程所面临的难题都将迎刃而解。

参考文献:

现代土木工程的特征第5篇

【关键词】木建筑材料 现代设计 砖石

中国古代建筑中木建材料使用尤为广泛,这充分展示了中国传统建筑的自然性,环保性和和谐性,这写特征一直延续到现代建筑设计中,因而传统木建筑材料一直被广泛地应用,所以显现了木材料的亲和性、坚韧性,在现代建筑设计中占有十分重要的地位

一、传统木建筑材料的价值体现

(一)传统木建筑材料体现的文化价值

我们追述到我国传统文化中五行的观念,这个可以说是我国传统文化思想的体现。传统木建筑材料主要研究观点源于我国古代所研究的阴阳五行,主要指金、木、水、火、土,分别为西、东、北、南、中五个方位。五行中的“土”为方位“中”,也代表着滋养万物的土地,居中表示在五行之中地位最高。其中木主要喻示生长、生命的象征,如果将五行比作五种材料的话,那么土和木将是建筑最佳的选择材料,传统木建筑材料正由于五行文化而体现其文化价值。

(二)传统木建筑材料体现的思想价值

传统木建筑材料在中国的建筑中体现并非是建筑的高大,久远和美观,而主要是传统木建筑材料的在建筑中的具体运用,比如传统木建筑的高度并不高,主要以二层、三层为主,而且这些都是一些皇宫别院才有,普通平民百姓多以单层为主,建设材料主要以木材为主,体现建筑空间的适宜以及阴阳的调和,其中最常见的是前三殿太和、中和、保和建筑都是阴阳和合的象征,因而在现代建筑设计中传统木建筑思想被设计师广泛的与现代建筑理念结合起来,为建筑行业的发展提供有利的借鉴。

二、传统木建筑材料在现代建筑设计中的运用

(一)传统木建筑材料与混凝土的有机结合

混领土是在人工作用下形成的建筑材料,混领土一旦形成比较坚硬,同时也比较冰冷,这是这类建筑材料普遍的特点,而木材相比较而言,具有弹性,柔软和可弯曲性。在运用木材过程中,一般都要经过加工环节,根据实际情况决定加工程度,这在一定程度上让两种材质在手工痕迹上更显得统一自然,在同一建筑中木与混凝土的结合显得更加自然,这让建筑充满理性与质朴。由此可将,木质材料与混凝土在结构上建筑上经常互补,让木质结构轻质的建筑性能得到更好的体现,同时体现出混凝土材料的抗火特性,有效提高现代建筑的安全性。

(二)传统木建筑材料与砖石的密切结合

砖石可以说是现代建筑中建筑的基本材料,应用范围之广泛和深入是其他材料不能替代的,将传统木建筑材料与砖石密切结合起来,对提高现代建筑质量以及安全有着十分重要的作用。木材有砖石结合在中国古代建筑中就很早被运用到建筑中去了,由此可将,他们两者的结合可以充分发挥木材的韧性特性和砖石的硬性,从而达到两种材料的互动和互补,从而真正提高建筑的质量,当然在长期的实践中,这两种材料逐渐形成了完美的统一的美感。同时我们应该看到这两种材料的特性有着本质的差别,要有机的运用这两种材料并不十分容易,有时候两种材料使用不当,还会影响他们各自特性的发挥,因此,在将两种材料结合使用时则必须掌握其中的逻辑关系,才能将其特性充分体现出来。一般情况下砖石用于建筑地基以及建筑结构,而木材料用于建筑的楼梯、屋顶等结构中。木材来自大自然,是大自然的主要物质之一,而砖石也来自大自然,所以两者运用到建筑中去更能体香出大自然的意识形态,这正是现代建筑所追求的崇尚自然意识的体现。这其中还有两种情况具体如下:

(1)原木材料。原木材料来自大自然未经过加工的原木,比较精加工木材料而言,质地没有圆润,但原木材料却能保留原有的质朴和质感的特性,同时很多原木材料还留有原木的芬芳。将原木与砖石密切结合,可以充分体现出建筑的自然和复古感,同时呈现出乡土特色,在现代建筑设计中也是很多设计师追求设计方式。同时原木材料与现代建筑的融合,更好的体现出建筑、环境、自然三者共存,将三者有效结合为创建自然、生态、和谐的家园展示的更好。

(2)精加工木材料。加工之后的木材料质地手感与原木不同,显得圆润和美观,但他们也可以看到木材的原来的纹理特征,这类材料更加柔和和细致,如果将其与砖石有机融合的话,在砖石粗糙机理的衬托下,更能突出木材料的质感,使建筑整体结构外观凸显美感、雅致,从而提升建筑设计质量。

(三)传统木建筑材料与金属的巧妙结合

现代建筑离不开现代快速发展的金属冶炼业,金属材料不断被广泛运用在现代建筑的各个行业,金属材料具有较强的可塑性、延展性,如果将木材料与金属材料的巧妙结合起来,根据两种材料的不同特性可以制作出更具有表现力的材质,并且根据实际需求,金属精致、冷峻、坚硬的特性和木材料的柔软、古朴的特征都会展示出来,将其合理搭配必定会提升建筑的整体品质,进而提高现代建筑设计质量。

三、传统木建筑材料在现代建筑设计中运用的未来趋势

(一)广泛运用

现代建筑中体现的传统建筑特征之所以能激发现代人审美情感,当然是由于其丰富的文化内涵和审美意蕴,使人们联想到原有的生活形态、时代背景和文化精神,从而引起人们情感上的共鸣,愉悦身心,最终进入“自然与人”的审美状态。中华民族传统建筑文化的元素在现代建筑空间设计中的传承与利用,不仅是符号的提炼,更是中华民族传统精神的延伸与传承。这就显示传统木材料在现代社会也必然会被广泛运用。

(二)前景广阔

由此可将,在现代高科教和经济飞速发展的时代背景下,现代建筑的发展也越来越快,在不断创新运用高科技的同时,将传统木材料和现代建筑充分结合运用,这是充分发挥木材料特征,现代人追求自然和谐和品质生活的时代需要。本文通过对传统木建筑材料在F代建筑设计中的应用研究,提出木建筑材料与混凝土、砖石、金属等三种材料的融合运用问题,希望通过本文的分析对促进现代建筑行业的发展和设计现代人对现代建筑的追求有所帮助。

参考文献:

现代土木工程的特征第6篇

关键词:土木工程;施工过程;质量管理

一 土木工程质量管理重要性

伴随土木工程施工建设规模的持续扩充,其呈现出了质量事故机率不断攀升的状况,给整体施工建设水平、经济效益创造带来了不良影响。基于土木工程范围较广,任务复杂,对其质量水平产生影响的因素众多。同时没有科学实施全过程控制与质量管理,创建完善管控体系,令一些土木工程企业无法依据工程建设需求、具体状况科学设置质量管控点,令较多因素无法得到良好控制。为此,制定科学有效的施工过程控制与质量管理策略尤为重要,只有深入探析工程项目特征、总结实际状况,处理好成本、效益、质量、工期等各方因素关系,才能真正提升土木工程综合质量水平,创设显著效益。

二?土木工程施工质量优化管理

(1)健全质量管理控制体系,提升工程质量水平

为优化提升土木工程施工建设质量水平,我们应科学引入信息化、现代化技术手段,借助计算机、网络系统工具,健全质量管理控制、监控、测评、预警体系。应依据管理施工工程架构、流程特征实施科学规划,针对工程项目水平状况完善质量管控体系建设。同时应联合施工、建设、承包单位、监理机构、业主方进行体系建设的深入探讨。聘请行业专家共同参与体系方案规划,针对地质条件特征、施工环境特点,体现体系方案的切实可行性、良好适用性。另外在施工前期交底阶段中,应针对施工机械的养护保管、材料采购储存、维护操作等实施优化安排,进而符合土木工程建设标准,为优化整体工程质量水平打下良好基础。

(2)依据工程特征状况明确质量控制核心环节,强化现场管理

土木工程的优质施工建设,需要企业明确质量控制核心环节,应依据工程实际特征,引入现代化管控方式实施质量管理,营造优质施工环境。施工单位应在土木工程交底阶段中将各类有可能影响质量水平的因素作为核心控制要点,做足充分的前期准备与方案制定。不应为了盲目赶工期、提进度,将控制质量重要环节有所省略,或套用其他工程模式,无法体现土木工程实际建设状况与根本需求。这样还会对质量管理效果造成不良影响,增加质量隐患发生机率。为对整体土木工程施工过程进行全面管控,掌握施工阶段具体状况,应强化现场施工质量管理,实施有效的旁站与巡检,进而提升核心要点的可靠性,令其处于良好受控模式。例如对于水电工程、混凝土施工、裂缝通病控制、地基处理、管线布设、隐蔽工程、高空作业应实施科学管控、重点核查,制定应急管理预案,做好现场警示标识布设,安全标语提示,营造安全、高效的土木工程施工作业环境。

三?完善施工全过程控制监督

土木工程建设施工阶段中,应实施科学的全过程控制监督,通过完善的校验、实地测量、旁站巡查,优化施工水平。应由施工材料、方案、人员控制等层面入手,强化管理。对于施工现场应实施细化的测量试验,获取准确数据,令其成为衡量工程建设水平的科学依据。同时,应引入丰富经验工程人员从事试验操作,借助高效计算机软件、网络系统、数据库技术,确保计量控制、数据汇总的可靠准确。对承包方测量应实施全面监督、做好复核管理。在实施测量前期,应对具体实践方案展开评估审核,并对重要环节进行旁站监督,共同监控测量结果的得出。对于发觉的不良操作问题应实施单独或联合的复检审核。中间检验阶段中,倘若发觉尺寸不合理现象,应责令施工承包方进行及时整改优化,同时应对原始以及最终得到的测量数据进行检验,并做好抽查验证。另外旁站管理人员应全面熟悉工程合同条款,为强化管理做足充分的准备,有效调控质量、工期与效益之间的关系。对于施工材料,应做好质量管控,首先应制定完善全面的采购计划,针对土木工程建设需求优化选择材料类型,做好进场质量验证,核查材料合格凭证。还应对其整体质量水平展开校验抽查,符合合同标准与施工特征后方可令其进场应用。对于土木工程应用施工材料、构配件、成品材料、设备机械的现场管理、存储与应用,也应做好优化管控,到货验收,令其发挥良好的应用价值,延长设备机械服务使用寿命,创设显著施工效益。对于设计方案的实践执行,应做好全程控制管理,上道工序倘若存在问题,则必须全面解决后方可开始下道工序施工。对于交叉工种作业,应做好现场的协调管理控制,杜绝窝工、返工、延误工期现象。应通过强化跟踪、有效分析、图纸检验、工艺控制、合同考察、数据汇总,令单元分项工程、工序质量水平显著提升。另外对整体土木工程应做好预测质量管理,进行设计施工图纸的全面审核,方案审批管理,抑制违规操作及不符合工程特征的材料引入施工现场。应对于各类异常状况、可能引发的质量隐患实施科学预测、综合管理,降低不必要的损失。

四?强化人员控制与培训管理

为规范施工操作、方案设计、质量管理,对相关人员的强化控制与培训管理尤为重要。应通过引入先进的工艺技术、实施专业化培训管理,提升工程建设人员综合技术水平与实践管控能力。通过强化自身素质建设,降低误操作现象,提升工作人员质量、安全意识,令他们树立良好的职业道德、奉献精神,为工程质量的全面提升打下良好基础,营造优质人文企业氛围。同时,相关施工单位应引入有效激励奖惩措施,对于技术过硬、素质全面的工程人员,给予必要奖励,并警示那些施工水平有限、质量意识不强的工作人员,为优化土木工程施工建设与质量水平,打造一支综合素质过硬的工作人员团队,强化企业核心竞争力。

五?结语

总之,针对土木工程的核心特征,实施质量管理重要性,我们只有做好施工质量优化管理、全过程监督控制,才能优化提升整体工程建设质量水平,实现良好效益目标。

参考文献:

现代土木工程的特征第7篇

【关键词】 现代无金屑结构,地铁,纤维混凝土结构,纤维砌块结构

1 现代无金属结构的基本概念

地铁建筑属于近代土木工程的范畴,受中华传统土木工程理念和技术的影响不大。随着我国经济实力的逐渐强大,高科技应用带来明显经济效益,也给中华民族优秀传统观念的工程应用提供了有利条件。本文将就中华传统土木工程理念和技术与地铁建筑结构相结合进行初步研究。

土木,“谓建筑之事也,如筑屋,架桥,筑堤,开路等工事是也(国语晋语九)。也就是说土木工程结构本意就与金属无关,是无金属结构,符合中华古代“五行”理念。

在中国古代,万千年来为什么土木工程中不用金属,最重要的原因之一就是金属不耐腐蚀工程如果使用了金属必然是短寿的。

在近代,钢铁、合金等金属材料大量应用于土木工程,使中华“营造法式”落伍了,但是,“有金属建筑结构是短寿的”却得到了充分地证明。《建筑结构设计统一标准》规定的建筑设计基准期仅为50年,因此,现代土木工程工作者所从事的是大都是“半百年大计”,这明显“今不如昔”。另一方面,在土木工程中的水坝建设上,大多是不用金属的,但其尺寸显得十分笨大。

地铁技术明显属于发达国家输出的城市交通技术,其建筑结构必然以大量钢铁为主要材料,然而并不能保证很“长寿”,因为使用钢铁带来很多弊端。

我们研究纤维增强聚合物(FRP,Fiber Reinforced Polymers)应用已有五个年头,经过这一阶段的研究,开始继承中华民族土木工程传统理念,大力倡导现代无金属结构。所谓现代无金届结构,就是用FRP替代结构中的金属,或仿制、增强非金属材料,得到新型无金属结构。其概念明显含有民族科学文化内涵,具有广阔的应用前景。

十年前,“冷战”结束,FRP得以民用开发,国内外大都用于土木建筑补强加固,其建筑加固市场实小,但可见营造市场巨大。经我辈努力研究,已建成两处无磁建筑,“现代无金届结构”在新世纪开始已有实物(见图1)。

现代无金属结构中“现代”是区别于“古代”和“近代”所采用的。2001年6月央视《东方时空》公开征集山西应县木塔维修方案,因此我们献策现代无金属结构的纳米FRP技术修复,很受各界重视。

图1 FRP替代钢筋的地下纤维混凝土建筑正在施工

现代无金属结构基本上有三类主要形式,即(1)纤维混凝土结构,(2)纤维砌块结构仿木结构。在地铁建筑结构中,前两种形式更为重要。

纤维混凝土结构是针对替代钢筋混凝土结构和钢结构提出的,因而可使其变成五金属结构。基本方法就是用复合纤维材料替代钢筋或钢丝,得到新型占构,且具有更强、更轻、加工更简便的特点,其中钢筋绑扎问题可用尼龙绑扣替代,钢材焊接问题可用高强环氧树脂胶粘结解决。

纤维砌块结构是针对替代砌体结构提出的,砌体结构不再采用圈梁和构造柱,不再用水泥砂浆砌筑,而是利用复合纤维复合之机直接进行砌筑,这不仅更分布均匀地起到了圈梁和构造柱的加强整体性作用,其砌筑缝隙的强度将明显超过水泥砂浆,甚至砌块本身的强度。

纯复合纤维结构可以仿制或替代木结构,也可以仿制或替代型钢、钢索等结构,因此,这些现代无金属结构主要形式一般可以覆盖替换现有各种有金属结构形式,使将来结构形式发展到只有无金属结构一类,完全恢复“土木工程”名符其实的合理面目。

2 现代无金属结构在地铁建筑中应用的建议和讨论

地铁建筑结构中的钢筋混凝土结构应该用纤维混凝土结沟来代替。

地铁建筑结构中的钢结构应该用纤维混凝土或纤维仿木结构来代替

地铁中的砌体结构应该用纤维砌块结构来替代。

2.1高强度、大跨度的问题

现代无金属结构应用于地铁结构的明显优势就是纤维的强度高。我们曾经在天津和北戴河地下工程采用了纤维混凝土结构进行建造,其碳纤维的抗拉强度为4 000MPa左右,经过环氧树脂复合成碳纤维棒材的抗拉强度为3 000MPa左右,我们取用的没计值比较保守,为2000MPa,这—抗拉强度约是普通钢材的20倍。考虑到碳纤维的比重是1.8 t/m3,约是钢材的四分之一,所以,目前看来,一吨碳纤维可以等效于40 t钢材。强度高必然引起体积小、重量轻,而用纤维替代钢铁的重量仅为原来钢铁的2.5%,在土木工程中显然这一重量是可以忽略不计的。

结构构件的重量轻,首先为安装构件带来了方便,可节省大量的安装费用。更重要的是重量的减轻,可明显减少地震力,或者在强度不变的条件下明显提高结构抗震等级能力。正是由于重量轻,如果用于结构加固,就基本不会改变结构原设计的重力荷载,因此这一优点备受结构补强加固者的

青睐。

在地下结构中,由于荷载大,配筋率也很高,有时混凝土浇注后很难振捣到位。为了保证不超筋,就要加大混凝土构件的体积,若我们采用现代无金屑结构,用复合纤维替代钢筋,就可以轻而易举地解决这个问题。

体积小、重量轻的现代无金属结构显然是地铁建筑中大跨度结构的首选结构形式,尤其是在箱体的顶盖或高架桥中的应用。

2.2 耐腐蚀问题

土木工程结构腐蚀问题是—个很普遍的问题,在地面以上能够看到的结构中金属的腐蚀已是触目惊心,在地面以下的地下结构工程腐蚀必然会更加严重。现代无金属结构中的复合纤维具有明显的优势,其耐腐性能明显强于混凝土或砖、石。因此在地铁中采用现代无金属结构会明显延长地铁的寿命,为提高地铁建筑的设计基准期提供了难得的前提,必然将中华土木工程的理念与现代的地铁建筑相结合,这是地下铁道土木工程的重要发展战略。

由于地铁建筑金属腐蚀的另一特点是地铁机车由电力牵引,这就带来了结构钢筋的电解腐蚀

了防止这个破坏结构的现象,我们常常在底板中加入辅筋,这无疑造成了浪费,并且也无法检测

果我们使用了现代无金属结构,这一问题就不存在了。

天津经济技术开发区就建立在“盐滩”上,地下结构中的金属腐蚀极为严重,女贿强地震发生,必将引起重大损失,明知如此,我们却没有很好的溯卸力怯,只能“听天由俞’,如果采用现代五金属结构进行建造就不存在金属腐蚀的灾害问题了,那么,天津的地铁就可以长寿的驰骋在天津经济技术开发区。

西部大开发,盐湖地区的化工原料的开发前景是十分诱人的,但历史上为什么没有得以大规模开发?原因之一就在于盐湖对建筑的腐蚀作用,不仅钢铁会受到盐的强腐蚀,甚至混凝土也禁受不起盐的强腐蚀,因此采用现代无金属结构解决盐湖中建筑的抗腐蚀问题,就不能采用混凝土包裹和保护纤维棒材的形式,而应采用纤维片材包裹和保护混凝土的形式。这样一来,西部的地铁和城市轨道交通才能不惧盐碱地段,西部大开发发展战略才能真正落在实处。

海洋潮汐是取之不尽的能源,结构防腐问题未解决,尚不能大规模开发。现代无金属结构为结构防腐带来了新契机,在地铁建筑中尝试使用现代无金属结构进行防腐,总结经验,这也会为大规模向海洋进军做良好的准备。

转贴于 2.3 防火、防水问题

美国“9·11”事件最说明钢结构怕火的致命缺点,火克金。地铁是一处人流密度大、工程防火等级高,且发生事故不易处理的特殊建筑,那么,怎样解决防火问题早以提到日程。而现代无金属结构材料在防火方面有独到之处,它可以在上千度的温度下不燃烧,且不丧失强度,这样,问题就迎刃而解了。

在地铁工程中,防水问题是重中之重。而现代无金属材料中的复合纤维就是一种闭水材料,但是作为防水材料目前显得造价过高,但是可以作为结构材料兼顾防水的性能。而我们,现今采用的防水树脂卷材就是我们现代五金属结构所提倡使用的。

2.4抗震、抗爆问题

地铁工程自身属于人防工程,因此地铁结构要求有良好的抗震、抗爆性能,而抗震、抗核爆均系抗侧力问题,无疑是建筑结构最难研究的系列之一。至今国内没有保险公司设立“地震保险”险种,对于地铁这种大投资的公益性建设项目也同样如此,显然,地震安全社会保障体系尚无法在中国建立。现代无金属结构将从强度高和重量轻出发,根本解决结构抗侧力问题,使五金属结构充满活力。对于抗震的耐倒塌问题,我们主要靠提高钢筋混凝土结构的延性来解决,钢筋混凝土结构的延性系数一般为4~6,而纤维混凝土结构的延性可达到10~12,具有成倍的抗倒塌能力储备。中国尚未有地震保险的原因是建筑设计标准低,中震、大震结构就坏了,保险公司赔偿不起或收取的保险费过高而无法实现地震保险。由此引发一系列问题,地震区财产安全无社会保障,社会互惠互利的保险功能不能发挥作用,震灾只能靠社会各界捐助,“杯水车薪”,抗震技术报告失去了作为地震保险基础技术资料的作用。特别是“西部大开发”,中国东西部破坏性地震发生的频率比约为1:4,在西部,没有地震保险,私企投资必然慎重,将严重影响西部大开发成功,国企也饱尝没有地震安全保障,损失巨大的苦头。现代无金属结构可以在不增加建筑造价的前提下,明显提高抗震能力,使建筑抗震设计标准有明显提高,地震保险可在现代五金届结构技术基础上实施,两者相互促进,建筑地震安全分级管理不再有大障碍,地铁的寿命会更加延长。

2.5 结构无磁问题

现代交通趋向于快速,因而磁悬浮列车已经开始进入了地铁的历史舞台,市区地铁与城际磁悬浮列车必然要相接轨。我们地铁建设能符合磁悬浮列车对建筑设施的无磁要求,这显然是一个十分重要的战略问题,以往这一问题是依赖于玻璃钢来解决,由于玻璃钢不耐老化,问题解决得并不是十分理想。现代无金属结构经过两个地震观测室建造的实践,已经取得了优良的无磁效果,必将为磁悬浮列车建筑设施要求提供技术保障。

2.6智能控制问题

结构智能控制是现代建筑的又一研究热点。利用导电FRP既作为结构的无金属材料,又作为结构性能监测传感器,现代无金属结构很容易实现智能控制,这方面在结构力学监测、交通流量检测、银行防盗墙报警系统、地下水管漏水检测等都已取得实效。对于地铁来说,建筑物的主体均位于地下,属于“隐蔽工程”,受到太多不可预知因素的影响。因此,应该充分认识到地钦结构智能化的重要性。而我们要是采用现代无金属结构,就很容易实现了。

2.7 通风、采光、保温问题

每每走出北京地铁站时,我们都会被出站口强烈的大风吹得很难受,这说明现代地铁的通风问题解决的并不能令人满意,为了解决通风问题,往往需要征地修建专门的通风口,这无疑造成了浪费。现代无金属结构中的纤维砌块结构具有空心砌块砌筑的特点,由于用纤维进行砌筑墙体具有很好的整体性和稳定性,该空心应该加以利用。我们可以把空心用来进行地铁的通风,使通风的通道明显的增多,通风的途径可多种多样,这样便可避免通风通道过于集中,给地铁中的人带来的不适。

地铁的采光往往利用电灯,这也是不能令人满意的。现代的光纤不仅有很强的通讯能力,不仅能传输激光,也可以很好的传输自然光。因此利用光纤可以在地铁中使用到自然光,关键问题是在地铁结构设立众多光纤通道,这需要重大的花费同时又时非常麻烦的,那么纤维砌块结构的空心部分便自然为光纤预留了通道,使地铁采用自然光顺理成章,这将在地铁的长期使用中大大节省能源,对长期在地铁中的工作人员和乘客的身体健康起到有益的作用。

空心砌块的进一步利用是通过对空心内填加适当的保温材料进行保温,完全可以克服混凝土热传导能力过高的缺点。例如,我们地铁的墙体采用两排空心砌块结构建造,就应该利用外面一排砌块的空心进行保温,利用里面—排的空心进行采光和通风。

2.8耐振动疲劳问题

地铁总是处于繁忙的运营状态,振动疲劳问题是非常明显的,由于金属材料会有缺陷,即使在很小荷载的反复作用下也会在缺陷面发生应力集中,有裂纹扩展,逐渐出现疲劳破坏。而现代无金属结构中的复合纤维材料往往是由碳纳米管组成的,也就是说该材料在原子量级上都是较为均匀的,因此具有奇异的强度,同时也有优越的抗疲劳能力。

3 结束语

本文建议在地铁建筑中采用现代无金属结构,上述讨论说明,这不仅是十分必要的,而且是可行和合理的。地铁建筑必将从中获得巨大的经济效益,明显提高地铁建筑的档次。我们首先直接使复合纤维进入建筑结构建造领域,在无磁地下工程建设中得到创造性的应用,因此本文进一步提出在现代地铁建设中应用的建议。现代五金属结构的现代特征也将因此得到充分的展现。这主要体现在六个方面:

(1)高科技特征(纳米材料和新的应用技术);

(2)安全度特征(在不增加造价的前提下,结构的安全度明显提高);

(3)节能化特征(明显节省金属冶炼巨大的耗能和对环境的破坏,充分利用自然能源)

(4)智能化特征(可实现结构实时数字化监测,为地铁自动控制提供新基础);

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