時(shí)間:2023-01-20 19:03:56
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木工程設(shè)計(jì)研究,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

關(guān)鍵詞:土木工程;綠色施工;可持續(xù)發(fā)展;措施
中圖分類號(hào): E271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
土木工程是人類發(fā)展史上歷史最悠久的技術(shù)工程,是一種系統(tǒng)性的產(chǎn)業(yè)活動(dòng),從本質(zhì)上說是生產(chǎn)和技術(shù)相結(jié)合的綜合過程。土木工程是各種建筑工程的統(tǒng)稱,既包括施工對(duì)象,如各種建筑設(shè)備,也包括施工過程中所用到的各種技術(shù),如勘探研究、施工、維護(hù)等。隨著社會(huì)知識(shí)化、科技信息化和經(jīng)濟(jì)全球化的不斷推進(jìn),人類世界將進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展綜合國(guó)力激烈競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代。誰(shuí)在可持續(xù)發(fā)展綜合國(guó)力上占據(jù)優(yōu)勢(shì),誰(shuí)便能為自身的生存與發(fā)展奠定更為牢靠的基礎(chǔ)與保障,創(chuàng)造更大的時(shí)空與機(jī)遇。可持續(xù)發(fā)展綜合國(guó)力將成為爭(zhēng)取未來國(guó)際地位的重要基礎(chǔ)和為人類發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)的主要標(biāo)志之一。土木工程與人們的日常生活密不可分,它給人們帶來了巨大財(cái)富的同時(shí)也引起生態(tài)環(huán)境的惡化。因此,土木工程可持續(xù)發(fā)展問題成為一個(gè)值得探討和研究的問題。
一、土木工程的綠色施工及可持續(xù)發(fā)展概述
所謂綠色施工技術(shù)是指能夠可持續(xù)發(fā)展的施工技術(shù),也可稱之為可持續(xù)施工技術(shù)。它不是和傳統(tǒng)施工技術(shù)相對(duì)立的,而是利用可持續(xù)發(fā)展的觀念對(duì)傳統(tǒng)施工技術(shù)進(jìn)行重新的包裝,是以可持續(xù)發(fā)展為宗旨的施工方法,在施工過程中能夠最大限度的降低對(duì)環(huán)境的不利影響。既然是綠色施工,就要在施工過程利用綠色概念進(jìn)行操作,要遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則和清潔生產(chǎn)原則。循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則要求施工時(shí)做到使用能源的循環(huán)再利用,從源頭上節(jié)約能源,降低成本,減少對(duì)環(huán)境的損害。清潔生產(chǎn)原則不僅要求建筑過程無(wú)污染,而且要求建筑在使用和廢氣時(shí)也要降低對(duì)環(huán)境的危害。
隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在我國(guó)推廣,當(dāng)前承包商以及建設(shè)單位為了滿足政府及大眾對(duì)文明施工、環(huán)境保護(hù)及減少噪音的要求,一般均會(huì)采取一定的技術(shù)來降低施工噪音、減少施工擾民、減少環(huán)境污染等。但是,大多數(shù)承包商在采取這些綠色施工技術(shù)時(shí)是比較被動(dòng)、消極的,對(duì)綠色施工的理解也是單一的,還不能夠積極主動(dòng)的運(yùn)用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)、科學(xué)的管理方法以系統(tǒng)的思維模式、規(guī)范的操作方式從事綠色施工。這是由于認(rèn)識(shí)不足,缺乏系統(tǒng)科學(xué)的制度體系,企業(yè)管理水平低、成本較高等原因作用的結(jié)果。
二、推進(jìn)我國(guó)土木工程可持續(xù)發(fā)展的措施
關(guān)于土木工程可持續(xù)發(fā)展的施工階段,我們要做到的主要工作概括來說就是做好施工準(zhǔn)備工作和進(jìn)行工程施工。施工準(zhǔn)備工作的內(nèi)容是:取得工程施工的法律依據(jù),調(diào)查研究各種與工程施工有關(guān)的原始資料,施工條件及建設(shè)單位的要求,掌握工程的特點(diǎn)及關(guān)鍵,統(tǒng)籌合理地安排施工力量和施工現(xiàn)場(chǎng),從計(jì)劃、技術(shù)、物資、資金、勞力、設(shè)備、組織、現(xiàn)場(chǎng)以及外部施工環(huán)境等方面為擬建工程的順利施工建立一切必要的條件,并對(duì)施工中可能發(fā)生的各種風(fēng)險(xiǎn)和變化進(jìn)行預(yù)測(cè)并作好應(yīng)變準(zhǔn)備。在施工準(zhǔn)備工作一切就緒后,在設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)合同文件的約束下,就可進(jìn)行工程施工,在施工進(jìn)行過程中,對(duì)施工進(jìn)度、成本、質(zhì)量與安全進(jìn)行控制,同時(shí)不斷的對(duì)預(yù)先制定的相關(guān)組織設(shè)計(jì)文件進(jìn)行校正,最終完成整個(gè)工程的施工,交付使用。
土木工程施工階段的可持續(xù)發(fā)展的核心是業(yè)主設(shè)計(jì)單位和承包商應(yīng)當(dāng)識(shí)別場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)有的自然、文化和構(gòu)筑物特征,并通過合理的設(shè)計(jì)、施工和管理工作將這些特征保存下來。可持續(xù)的場(chǎng)地設(shè)計(jì)對(duì)于減少這種干擾具有重要的作用。就工程施工而言,承包商應(yīng)結(jié)合業(yè)主、設(shè)計(jì)單位對(duì)承包商使用場(chǎng)地的要求,制訂滿足這些要求的、并能盡量減少場(chǎng)地干擾的施工組織計(jì)劃。計(jì)劃中要明確工期進(jìn)度、勞動(dòng)力、資金、設(shè)備和場(chǎng)地布置等措施外,還應(yīng)明確以下幾點(diǎn):場(chǎng)地內(nèi)哪些區(qū)域?qū)⒈槐Wo(hù)、哪些植物將被保護(hù),并明確保護(hù)的方法;怎樣在滿足施工、設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)方面要求的前提下,盡量減少清理和擾動(dòng)的區(qū)域面積,盡量減少臨時(shí)設(shè)施和施工用管線。具體來看,則需從以下幾個(gè)方面去保證土木工程施工階段的可持續(xù)發(fā)展。
節(jié)約水資源。通過監(jiān)測(cè)水資源的使用,安裝小流量的設(shè)備和器具,在可能的場(chǎng)所重新利用廢水或者循環(huán)利用生產(chǎn)用水等措施,來減少施工期問的用水量,降低用水費(fèi)用。節(jié)約電能。通過監(jiān)測(cè)利用率,安裝節(jié)能燈具和設(shè)備、利用聲光傳感器控制照明燈具,采用節(jié)能型施工機(jī)械,合理安排施工時(shí)間等降低用電量,節(jié)約電能。③減少材料的損耗。通過更仔細(xì)的采購(gòu),合理的現(xiàn)場(chǎng)保管,減少材料的搬運(yùn)次數(shù),減少包裝,完善操作工藝,增加攤銷材料的周轉(zhuǎn)次數(shù)等降低材料在使用中的消耗,提高材料的使用效率。
目前,人們對(duì)綠色建筑的認(rèn)識(shí)仍然不足,在項(xiàng)目建設(shè)的全過程中,對(duì)施工階段的可持續(xù)發(fā)展更加缺乏重視,而對(duì)綠色施工意識(shí)的加強(qiáng),離不開生態(tài)環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)。在基礎(chǔ)教育中,應(yīng)進(jìn)一步提高公眾的綠色環(huán)保意識(shí);在繼續(xù)教育中使工程建設(shè)各方正確全面理解綠色施工,充分認(rèn)識(shí)綠色施工的重要性;強(qiáng)化建筑工人教育,提高建筑企業(yè)職工素質(zhì),承包商進(jìn)行有利于可持續(xù)的行為方面的教育,并使其從中受益。土木工程在實(shí)際使用過程中,會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷或性能退化,這將影響起承載能力和耐久性,甚至引發(fā)嚴(yán)重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監(jiān)測(cè)、修復(fù)和加固的準(zhǔn)備。隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論的迅速發(fā)展,人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的概念,給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器,自動(dòng)、實(shí)時(shí)地測(cè)量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應(yīng)等,對(duì)結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評(píng)估,科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù),確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營(yíng),延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。通過發(fā)展結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警,在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問題,及時(shí)進(jìn)行修復(fù)與加固,既避免可能出現(xiàn)的建筑事故,也可解決建筑過快老化損壞,及由此造成的大量經(jīng)濟(jì)、資源、時(shí)間上的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)每年的施工建設(shè)產(chǎn)生的建筑垃圾達(dá)4000萬(wàn)噸,產(chǎn)生的廢混凝土就有1360萬(wàn)噸,清運(yùn)處理工作量大,環(huán)境污染嚴(yán)重。此外,我國(guó)是20年來世界水泥生產(chǎn)的第一大國(guó),而這本身是一項(xiàng)高耗資源、高耗能、污染環(huán)境的行業(yè)。與其他材料相比,鋼材和再生混凝土較為符合綠色建材的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展這樣的綠色建材。
三、結(jié)語(yǔ)
土木工程活動(dòng)是人類作用于自然生態(tài)環(huán)境最重要的生產(chǎn)活動(dòng)之一。其中,工程材料的生產(chǎn)與使用、工程設(shè)計(jì)、工程施工、工程建成后的使用及報(bào)廢后的拆除等過程均要消耗大量的能源,并不斷產(chǎn)生廢棄物,這些問題都將對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大影響。因此,土木工程作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),我們既要大力發(fā)展,以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要,又要注重環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約,推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
參考文獻(xiàn)
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為了使土木工程在未來的發(fā)展方向更加明確,就一定要清楚土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀,并由現(xiàn)狀總結(jié)出土木工程有什么樣的特點(diǎn)。
1.1土木工程理論發(fā)展
土木工程發(fā)展分為理論與設(shè)計(jì)兩方面,理論是基礎(chǔ),設(shè)計(jì)是實(shí)際證明理論的過程,想要土木工程的設(shè)計(jì)能得到真正意義上的進(jìn)步,就必須要有成熟的理論作為前提條件。土木工程理論由多種學(xué)科組成,近年來由道路和建筑等土木工程開發(fā)了很多模擬施工的計(jì)算軟件,這些軟件的開發(fā)對(duì)土木工程設(shè)計(jì)的突破有著巨大的影響力。信息化在不斷發(fā)展,有關(guān)土木工程的各類資料和技術(shù)的傳播、交流可以更加快速地進(jìn)行,通過網(wǎng)絡(luò),我國(guó)就可以吸收各個(gè)國(guó)家優(yōu)勢(shì)的土木工程理論和技術(shù),并在網(wǎng)絡(luò)上相互之間進(jìn)行交流。
1.2土木工程設(shè)計(jì)發(fā)展
土木工程設(shè)計(jì)對(duì)土木工程的經(jīng)濟(jì)、安全等各類因素進(jìn)行了全面的分析。新型材料、施工方法等不斷出現(xiàn),土木工程的規(guī)模被人類擴(kuò)大化,高層建筑越發(fā)地高,土木工程設(shè)計(jì)的發(fā)展方向逐漸向長(zhǎng)、高、柔轉(zhuǎn)換。土木工程設(shè)計(jì)以理論為基礎(chǔ),由于對(duì)土建項(xiàng)目的要求越來越復(fù)雜,土木工程設(shè)計(jì)也要向多樣化發(fā)展。就目前來說,土木工程設(shè)計(jì)還是發(fā)展得不錯(cuò)。
1.3土木工程施工發(fā)展
施工發(fā)展表現(xiàn)在材料、設(shè)備和工藝,就材料而言發(fā)明了碳纖維、雙層玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、節(jié)能混凝土等新型建筑材料,這些材料被應(yīng)用在很多的建筑中,更是大型土木工程建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。通過新型的施工機(jī)械,可以解決大規(guī)模土木工程中所遇到的問題,使其建設(shè)發(fā)展速度得到更大的提高。在城市地下的工程中出現(xiàn)了明挖、蓋挖、沉管、凍結(jié)和注漿等施工工藝,這些工藝為地下的開發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國(guó)土木工程的技術(shù)水平較發(fā)達(dá)國(guó)家來講還有所欠缺,為此我國(guó)在新型結(jié)構(gòu)、新型材料和新型技術(shù)這三方面的研究和應(yīng)用還需加強(qiáng)。
2土木工程未來發(fā)展趨勢(shì)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大型與超大型城市的不斷增加,人們對(duì)于自己所處的生活空間的要求也有所提高,寸土寸的意識(shí)已經(jīng)深入到城市居民中。為了解決不斷增長(zhǎng)的人口基數(shù)問題,高層和超高層建筑就應(yīng)運(yùn)而生,并不斷增加,將有限的城市空間充分利用起來。城市在迅速擴(kuò)張的同時(shí),不僅要考慮生存空間,也要考慮到電力、能源的問題。大型水利工程建設(shè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)和石油等都對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的影響力。因此在我國(guó)大型公共土木工程的建設(shè)是一項(xiàng)重要的項(xiàng)目。我國(guó)能源一般分布在西南地區(qū),其所處地形較為復(fù)雜,而且山區(qū)和丘陵等比較多,這就使資源的開發(fā)顯得比較困難。從以上的分析看來,在未來,土木工程將逐步地被應(yīng)用到高層建筑、礦產(chǎn)資源開發(fā)和能源運(yùn)輸?shù)确矫嬷校罂缍葮蛄汉统L(zhǎng)隧洞,可以擺脫自然環(huán)境的阻礙,使經(jīng)濟(jì)更加快地發(fā)展。
3土木工程中的質(zhì)量管理與控制
3.1質(zhì)量管理
建筑在施工過程中有很多主觀、客觀因素存在,這些因素都是不可忽視的。建筑所投資的成本較大,建筑施工只有固定的一個(gè)地方,因?yàn)槭锹短旃ぷ鳎容^容易受到天氣影響,施工的過程也會(huì)顯得比較復(fù)雜等,這些問題的存在都會(huì)使施工的質(zhì)量難以得到保證。基于以上的問題,在施工前期企業(yè)就要制定較合理的、符合規(guī)定質(zhì)量的政策,這就需要我們做出一個(gè)與之相關(guān)的承諾,并分析其可行性后,符合客戶提出的要求。而這些要求就會(huì)被視為施工內(nèi)部的行為準(zhǔn)則并嚴(yán)格執(zhí)行。在建筑工程中,主要的依據(jù)是質(zhì)量的方針,要有與之相關(guān)的質(zhì)量目標(biāo)和規(guī)劃,而且目標(biāo)一定要有可行性和前瞻性。
3.2質(zhì)量控制
大多數(shù)來說,以預(yù)防為主要是質(zhì)量控制的原則,與此同時(shí)再結(jié)合檢驗(yàn)。在管理施工時(shí),任何一個(gè)時(shí)候都一定要對(duì)人員、機(jī)械設(shè)備等各個(gè)方面進(jìn)行相應(yīng)的控制,這樣才能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題并解決,盡可能避免問題的出現(xiàn)從而降低經(jīng)濟(jì)的損失。大家都知道,人是土木施工中最為關(guān)鍵的,所以質(zhì)量控制必需要加強(qiáng)人員的管理。提高人的素質(zhì),加強(qiáng)人的責(zé)任感、質(zhì)量觀,保證施工中的質(zhì)量,一定要按照質(zhì)量的要求來實(shí)行全方位的管理。要使建筑的施工人員清楚的知道質(zhì)量關(guān)乎所有企業(yè)成員的共同利益,在施工時(shí),一定要保證工程的質(zhì)量
3.3土木工程的質(zhì)量控制。
建筑工程施工比較容易受到環(huán)境的影響:其中有溫度、濕度,地質(zhì)、工通風(fēng)、天氣的異常等都會(huì)對(duì)施工的質(zhì)量有直接影響。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全性
1土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述
土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程上大致可以劃分為三個(gè)階段,即結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)測(cè)算階段、施工圖設(shè)計(jì)階段。在結(jié)構(gòu)方案階段中,主要是根據(jù)要施工的地區(qū)的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告設(shè)計(jì)相應(yīng)的工程公安,包括抗震防裂程度、工程高度、工程結(jié)構(gòu)形式等等。當(dāng)工程設(shè)計(jì)方案相對(duì)確認(rèn)下來狗,就根據(jù)方案的具體要求進(jìn)行下一步的布置和測(cè)算工作。在結(jié)構(gòu)測(cè)算過程中,主要是對(duì)工程負(fù)載的情況進(jìn)行計(jì)算。包括外部負(fù)載和內(nèi)部負(fù)載的計(jì)算。負(fù)載的計(jì)算主要根據(jù)負(fù)載的要求確定相應(yīng)工程配件的使用,根據(jù)組合值系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)值系數(shù)的測(cè)定來確定施工參數(shù),構(gòu)造施工措施要求。對(duì)于內(nèi)力的測(cè)算,來完成構(gòu)件截面參數(shù)的確定。內(nèi)力的測(cè)算要根據(jù)構(gòu)件截面、負(fù)載值確定。這包括彎矩、剪力、扭矩等等。最后,根據(jù)構(gòu)建的計(jì)算、要根據(jù)之前確定的內(nèi)力計(jì)算的要求,保證測(cè)算構(gòu)件是否達(dá)到了相關(guān)要求。這時(shí)也可針對(duì)需求對(duì)構(gòu)件截面參數(shù)加以調(diào)整。在施工圖設(shè)計(jì)階段,就是根據(jù)前兩步的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段、結(jié)構(gòu)測(cè)算階段,進(jìn)行施工圖的設(shè)計(jì)。在此過程中要將設(shè)計(jì)者的要求和設(shè)計(jì)意圖通過圖紙表達(dá)出來,施工圖是施工的依據(jù),施工圖中要包括建設(shè)項(xiàng)目各部分工程的詳圖以及零件使用、、結(jié)構(gòu)部件明細(xì)表、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)方法等。民用的工程施工圖應(yīng)具備設(shè)計(jì)圖紙、包括圖紙目錄必要的設(shè)備、材料表、工程預(yù)算書。施工圖設(shè)計(jì)文件,應(yīng)滿足設(shè)備材料采購(gòu),非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作和施工的需要。
2土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題主要集中在兩個(gè)方面、一方面是專業(yè)角度的問題、另一方面是安全角度的問題,下面將分別從這兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。從專業(yè)角度來說在土木工程設(shè)計(jì)中,箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的設(shè)計(jì)過程、梁、板的跨度計(jì)算、摩擦角區(qū)域的處理、抗震縫距離的設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)板厚度的確定都需要進(jìn)行測(cè)算考量。對(duì)于箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的設(shè)計(jì),首先要假設(shè)出挑板可以將邊跨底板鋼筋進(jìn)行調(diào)整,出挑板后,能降低基底附加應(yīng)力,當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時(shí),加挑板就可能采用天然地基。從土木工程建設(shè)角度來說,如果取消挑板,能夠方便柔性防水的處理,在建設(shè)多層建筑時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可兼顧到下層建筑。梁、板的跨度計(jì)算中,梁、板的跨度計(jì)算計(jì)算跨度,又叫計(jì)算長(zhǎng)度,應(yīng)當(dāng)根據(jù)計(jì)算時(shí)要求、構(gòu)件的組成形式、支承端約束剛度、支承反力等因素綜合考慮,摩擦角區(qū)域的處理,內(nèi)摩擦角,是土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),是工程設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。基層開挖時(shí),會(huì)應(yīng)用到摩擦角區(qū)域處理的問題,如果魔草叫區(qū)域中邊基地的土?xí)艿接绊戄^小,不會(huì)反彈。但中心部位,基土反彈情況較為明顯,回彈部分需要人工進(jìn)行清除。抗震縫距離的設(shè)計(jì)中,主要通過增加抗震縫的距離來對(duì)地震時(shí)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)碰撞的風(fēng)險(xiǎn)降低。基礎(chǔ)板厚度的確定要根據(jù)房間設(shè)計(jì)的不同大小來選定相應(yīng)的基礎(chǔ)板厚度。如果基礎(chǔ)板的厚度都按照大房間的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、勢(shì)必會(huì)造成浪費(fèi)。如果都按照小房間的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)則會(huì)造成安全問題。所以實(shí)際的應(yīng)用中,通常是在大房間中墊聚苯,小房間設(shè)定基礎(chǔ)板的厚度。從安全角度來說,目前土木工程設(shè)計(jì)中存在的問題有:(1)工程設(shè)計(jì)規(guī)范的安全水平比較低,與國(guó)際同類作業(yè)相比,由于沒有設(shè)定規(guī)范的視屏問題,會(huì)造成工程施工的進(jìn)行難度的加大,最終導(dǎo)致了施工質(zhì)量較低;(2)工程設(shè)計(jì)規(guī)范的整體牢固性差;(3)土建結(jié)構(gòu)工程的耐久安全性差、正確使用與維護(hù)意識(shí)相對(duì)較差。
3加強(qiáng)土木工程建設(shè)的建議和對(duì)策
從具體而言可以從兩方面進(jìn)行考慮:從設(shè)計(jì)的安全性上,應(yīng)從管理首要保證設(shè)計(jì)的安全性,盡量選擇資質(zhì)等級(jí)較高、管理先進(jìn)、實(shí)力雄厚的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)、這樣就可以掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)設(shè)備也會(huì)較好、設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)和專業(yè)能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富,設(shè)計(jì)出的建筑安全性較高。再設(shè)計(jì)時(shí)也要加強(qiáng)理論學(xué)習(xí),使設(shè)計(jì)人員和施工人員對(duì)于設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)能夠很好的掌握。對(duì)于設(shè)計(jì)過程中,涉及到工程造價(jià)、工程量的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、所以在此類工程量計(jì)算過程中,要嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真,對(duì)于每一筆數(shù)據(jù)都要認(rèn)真核對(duì)。設(shè)計(jì)圖紙要詳細(xì),以便施工者能夠根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確掌握設(shè)計(jì)意圖,從而進(jìn)行施工,這樣能夠降低因圖紙問題造成的施工不明確的現(xiàn)象,避免了事故的產(chǎn)生。在施工過程中,要注意過程監(jiān)管,設(shè)計(jì)單位與施工單位要保持聯(lián)系,對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙中不明確的問題,要進(jìn)行及時(shí)的溝通和設(shè)計(jì)核對(duì),以便發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)人員對(duì)于施工人員提出的建議,要給予足夠的重視。從土木工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)角度來說,要根據(jù)全面性因素來對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行評(píng)估。因?yàn)橥聊竟こ痰姆桨甘枪こ虒?shí)施的基礎(chǔ),對(duì)設(shè)計(jì)方案的評(píng)估要滿足安全性、經(jīng)濟(jì)型合理性。等等。可通過對(duì)設(shè)計(jì)方案屏蔽、論證的方法,提高設(shè)計(jì)的水平。設(shè)計(jì)過程中,不一味的追求標(biāo)準(zhǔn)圖,雖然采用標(biāo)準(zhǔn)圖能夠減輕工作量,加快設(shè)計(jì)進(jìn)度,但為了保證設(shè)計(jì)的安全性,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該認(rèn)真的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核,對(duì)于可能存在壓縮費(fèi)用的過程進(jìn)行仔細(xì)的成本核算,在保證基礎(chǔ)、滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,保證設(shè)計(jì)的合理性、高效性、創(chuàng)新性。
4總結(jié)
本文首先對(duì)土木工程設(shè)計(jì)的基本情況進(jìn)行了概要闡述,根據(jù)工程設(shè)計(jì)的幾個(gè)階段展示了土木工程的工作范圍和工作要求。之后提出了現(xiàn)階段我國(guó)土木工程設(shè)計(jì)中還存在的問題,從具體設(shè)計(jì)過程和安全性兩個(gè)角度提出了相關(guān)的問題。最后在此基礎(chǔ)上,根據(jù)存在的具體問題對(duì)土木工程的建設(shè)提出了建議和相應(yīng)的對(duì)策。本文的研究對(duì)我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了一種新的思路。
作者:董旭 單位:徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全問題;分析;策略研究;人才培養(yǎng)
前言
在上文摘要中我們已經(jīng)提到,隨著各種土木工程拔地而起,美觀大方實(shí)用的建筑為人們生活提供了便利。但是,有些工程的質(zhì)量令人堪憂,安全性和耐久性存在問題,導(dǎo)致各種事故的發(fā)生。本文分析目前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的安全問題,主要表現(xiàn)在牢固性低、安全設(shè)置較國(guó)外低、構(gòu)造柱和承重柱的混淆、承重柱截面積小、忽略環(huán)境因素對(duì)安全性的影響等方面。本文針對(duì)這些問題,提出了解決這些安全性和耐久性問題的策略,期望土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為安全合理,更好地為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)做出貢獻(xiàn)。近年來,各種摩天大樓、大型橋梁、高速公路、地下建筑的建成和使用,為人們生活提供了極大的便利,推進(jìn)了我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。但是,有些土木工程的安全性出現(xiàn)了問題,事故頻繁發(fā)生。一旦發(fā)生事故,必然造成財(cái)產(chǎn)、生命等各種重大損失,因此,土木工程的安全性成為土木工程設(shè)計(jì)的首要問題,對(duì)于安全性存在問題的建筑決不能投入使用,這就要求設(shè)計(jì)方案既要保證土木工程的耐久性和安全性,又要做到經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
1.我國(guó)目前土木工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的現(xiàn)狀
1.1.首先,就是我國(guó)土木工程的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)沒有較強(qiáng)的牢固性,因?yàn)樗菦Q定建筑是否安全的決定因素。我國(guó)土木工程的的牢固性問題是目前土木工程設(shè)計(jì)的最大欠缺。牢固性,即如果建筑工程局部出現(xiàn)損壞時(shí),不至于導(dǎo)致整體的破壞。比如:當(dāng)發(fā)生地震、火災(zāi)、爆炸或其他人為事故等重大災(zāi)害時(shí),只有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的延性和冗余度的設(shè)計(jì)優(yōu)良,同時(shí)還要結(jié)合地質(zhì)情況和土質(zhì)承載能力,對(duì)土木工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行論證,才能保證建筑損壞降低到最小。而現(xiàn)階段我國(guó)土木工程設(shè)計(jì)在此方面設(shè)計(jì)不夠完善,從而造成的大范圍的損壞、倒塌事故,傷亡較多
1.2.第二,我國(guó)土木工程的安全規(guī)范存在許多漏洞,權(quán)威性較低,約束力較差,所以導(dǎo)致我國(guó)土木工程的質(zhì)量普遍不如國(guó)外,很多國(guó)外的百年老樓質(zhì)量依舊很好,仍在正常使用,而我國(guó)很多的土木工程質(zhì)量令人堪憂,甚至有的建筑使用不到十年,已開始出現(xiàn)墻壁開裂、變形等等現(xiàn)象。造成這些現(xiàn)象的原因之一是我國(guó)土木工程的結(jié)構(gòu)規(guī)范安全設(shè)置低于國(guó)外的規(guī)范。
1.3.再次,在土木工程設(shè)計(jì)中,有些設(shè)計(jì)會(huì)將構(gòu)造柱和承重柱混淆,影響了工程的牢固性,從而造成事故的發(fā)生。構(gòu)造柱是在磚混結(jié)構(gòu)的建筑中,與梁配合,可以防止墻壁的裂縫,有助于提高房屋的抗震能力。但是,如果設(shè)計(jì)人員將構(gòu)造柱當(dāng)成承重墻使用,當(dāng)遇到地震等劇烈震動(dòng)時(shí),因?yàn)闃?gòu)造柱不如承重柱的強(qiáng)度,而且構(gòu)造柱不設(shè)基礎(chǔ),抵抗不住地震的力量,從而遭到破壞,出現(xiàn)裂縫、沉降,最終導(dǎo)致房屋的倒塌。因此,設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真區(qū)分構(gòu)造柱和承重柱,以防止悲劇發(fā)生。
1.4.最后就是我國(guó)土木工程在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上的承重柱截面積設(shè)計(jì)過于小。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)抗震烈度要求不高的地區(qū)的建筑時(shí),會(huì)將承重柱截面積設(shè)計(jì)過小,這樣更方便分析受力。但是這樣做的時(shí)候,往往會(huì)在有外力作用時(shí),導(dǎo)致柱和梁開裂的現(xiàn)象,從而降低了建筑的使用壽命。如果出現(xiàn)地震等強(qiáng)大作用力下,房屋就有可能倒塌,造成人員傷亡。
2.改變我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的措施
2.1.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格符合各項(xiàng)規(guī)定,并逐步完善各種標(biāo)準(zhǔn)和體制所有土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的各種技術(shù)規(guī)范,對(duì)于不夠完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)虛心向國(guó)外先進(jìn)技術(shù)學(xué)習(xí),結(jié)合我國(guó)需要,改進(jìn)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于不合理的管理體制,因以人為本,結(jié)合科學(xué)的管理,嚴(yán)格約束從業(yè)人員的注冊(cè)和機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證,同時(shí)鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新;對(duì)于安全設(shè)置不足的規(guī)范和水準(zhǔn),可及時(shí)向上級(jí)主管部門反饋,給出科學(xué)的、合理的、更為安全的規(guī)范條例。
2.2.其次,就是我們工作人員要定期全面的對(duì)土木工程施工進(jìn)行全方位的安全檢測(cè),這就包括國(guó)家安全生產(chǎn)管理部門對(duì)土木工程應(yīng)實(shí)施強(qiáng)而有力地監(jiān)督,定期進(jìn)行全面地檢測(cè)。有些工程單位認(rèn)為,當(dāng)前使用沒有問題,不需要反復(fù)檢測(cè)。其實(shí)土木工程的牢固性,正常使用時(shí)是很難看出問題的,只有當(dāng)遇到嚴(yán)重災(zāi)害時(shí),問題才暴露出來。所以,應(yīng)該定期全面地進(jìn)行安全檢測(cè),將安全隱患及時(shí)糾正。安全無(wú)小事,安全檢測(cè)是確保安全性的首要手段。
2.3.第三,我們土木工程企業(yè)要不斷加強(qiáng)土木工程設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平與專業(yè)素質(zhì),這就要求我們要嚴(yán)格設(shè)計(jì)過程的管理對(duì)土木工程的設(shè)計(jì)人員的選用,應(yīng)選擇綜合素質(zhì)高的,嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的,設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)比較豐富且有責(zé)任感的人員,以保證其土木工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。并應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的理論學(xué)習(xí),尤其應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法的學(xué)習(xí),并熟練掌握,同時(shí)不斷更新知識(shí)體系,使自己所掌握知識(shí)和水平保持在這個(gè)領(lǐng)域的前沿水平。對(duì)于設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)過的數(shù)據(jù),應(yīng)認(rèn)真核對(duì),多次多個(gè)設(shè)計(jì)人員核對(duì),以保證沒有疏忽或者漏掉一些環(huán)節(jié),造成安全隱患。
2.4.最后,就是要求我們企業(yè)在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)上,要詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn),并在設(shè)計(jì)時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的圖紙要求對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)要詳細(xì)說明,因?yàn)槭┕と藛T素質(zhì)差異大,不能保證都能正確理解圖紙,如不詳細(xì)說明,易造成因誤解圖紙而出現(xiàn)施工錯(cuò)誤,必將釀成大錯(cuò)。對(duì)于設(shè)計(jì)的圖紙,有的設(shè)計(jì)人員喜好并一味使用標(biāo)準(zhǔn)圖。
3結(jié)語(yǔ):
綜上所述,土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問題在我國(guó)土木工程建設(shè)與發(fā)展過程中是一個(gè)不容忽視和極其重要的問題,所以,我們作為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的公司及相關(guān)的工作人員一定要把這一問題重視企業(yè),不斷提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與細(xì)致性,確保我國(guó)廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)安全不受到損害。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:
關(guān)鍵詞:土木工程;施工設(shè)計(jì);注意問題
Abstract: This paper mainly discusses the design and construction of civil engineering, are discussed and the construction of civil engineering design problems to be noticed.
Key words: civil engineering; construction design; pay attention to the problem
中圖分類號(hào): TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)
1引言
土木工程施工質(zhì)量要想得到保證,土木施工設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理的設(shè)計(jì),不但關(guān)系到建筑的水平,還與國(guó)家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全密不可分。同時(shí),在實(shí)際的土木工程施工中,高超的設(shè)計(jì)常常可以優(yōu)化施工步驟乃至縮短工期。本人結(jié)合多年從事土木工程施工設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),下面就土木工程施工設(shè)計(jì)淺談幾點(diǎn)看法,僅供施工組織者和設(shè)計(jì)人員參照,希望會(huì)有所啟發(fā)。
2當(dāng)前我國(guó)土木工程施工設(shè)計(jì)中需注意的問題
2.1當(dāng)前土木工程從業(yè)人員自身素質(zhì)參差不齊。
雖然近年來我國(guó)土木工程研究和實(shí)踐都取得了不少的進(jìn)步,而且一般的設(shè)計(jì)單位都擁有一批有著十幾年從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)的工程師和設(shè)計(jì)人員,他們對(duì)工程設(shè)計(jì)可以講有一定的掌握。但近年來新型施工技術(shù)的出現(xiàn)和土木工程施工管理及設(shè)計(jì)人員知識(shí)水平普遍不高的矛盾越演越烈。這就直接導(dǎo)致了設(shè)計(jì)和施工的不平衡,因此土木工程從業(yè)人員必須通過自學(xué)或繼續(xù)教育培訓(xùn)等途徑,對(duì)不斷發(fā)展的土木工程施工技術(shù)進(jìn)行深入學(xué)習(xí),了解施工技術(shù)發(fā)展的國(guó)內(nèi)外最新資訊,拓展對(duì)具體施工工藝的掌握;這樣才能不斷的提高自己的認(rèn)識(shí)水平,增強(qiáng)自己的業(yè)務(wù)能力,設(shè)計(jì)出更多在實(shí)際施工中有操作性的優(yōu)質(zhì)工程,同時(shí)廣大的施工管理者也要不斷提高專業(yè)素養(yǎng),不僅要理解工程設(shè)計(jì)人員的具體施工要求和設(shè)計(jì)意圖,也要加強(qiáng)對(duì)施工進(jìn)程的控制和把握,只有這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)土木工程施工技術(shù)和設(shè)計(jì)的良性配合。
2.2當(dāng)前土木工程施工圖合同中,并沒有把建筑的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)列入其中。
一般情況下,設(shè)計(jì)單位依照建筑總平面圖上的顯示,以及一些相鄰建筑物的分布狀況,再結(jié)合基坑的土質(zhì)與高度對(duì)于深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)提出一些相關(guān)的改進(jìn)建議和看法。然后,施工單位負(fù)責(zé)做好具體的工作,或者是施工單位委托一些專業(yè)的設(shè)計(jì)師進(jìn)行支護(hù)的設(shè)計(jì)。據(jù)了解,目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)有十分專業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序應(yīng)用在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,這就大大的提高了這一設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性和精確性。但是目前有很多的工程設(shè)計(jì)院沒有配備,這其中固然有技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)濟(jì)收益不相稱的實(shí)際因素。但深入分析,我們可以得出這種先進(jìn)技術(shù)的使用與目前深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展是不相符的,主要是與目前城市施工存在的一些現(xiàn)實(shí)條件產(chǎn)生嚴(yán)重分歧,這必須引起設(shè)計(jì)院管理層與設(shè)計(jì)人員的重視、并盡快加以改進(jìn)。
2.3當(dāng)前在高層建筑的設(shè)計(jì)中,主要使用的是鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)。
一般情況下,設(shè)計(jì)人員在施工圖紙中不會(huì)對(duì)使用的施工機(jī)械進(jìn)行明確的限定,施工單位可以自由選擇施工的機(jī)械。而施工單位大部分會(huì)從節(jié)約經(jīng)費(fèi)的角度出發(fā),最后一般都會(huì)選擇價(jià)格低廉實(shí)惠的渦錐鉆作為工程樁機(jī)械。這樣的結(jié)果就是,工程圖上面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格達(dá)不到要求,也難以控制,這樣一來,各種問題樁自然而然地就出現(xiàn)了,這種樁的承載能力非常低,容易造成危險(xiǎn)因素。目前,其實(shí)有一種比較先進(jìn)的施工技術(shù)正在使用當(dāng)中,那就是旋挖施工技術(shù)。這是一種先進(jìn)施工技術(shù)主要的特點(diǎn)是:第一,采用的設(shè)備是比較先進(jìn)的,而施工工藝也是非常一流的,一些人為因素比較少。因此,采用這一技術(shù),成孔的質(zhì)量得到了很大的提高,而樁孔的垂直問題以及對(duì)于孔底清渣問題都能很好地解決。第二,樁的直徑與長(zhǎng)度相同,每一個(gè)樁的承受力都會(huì)得到提升,至少提升40%或者50%,這樣一來,就解決了機(jī)械的高費(fèi)用問題,使單樁的造價(jià)成本有所下降,換算成單位極限承受力,這二者的造價(jià)幾乎是一樣的。第三,如果兩個(gè)基坑的作業(yè)面積是相同或者基本一致的,兩臺(tái)旋挖機(jī)的成樁數(shù)量與最大密度分布的渦錐成樁數(shù)量就是一樣的,都是十八根。此外,前者挖掘出來的泥土可以隨時(shí)裝入車?yán)铮皶r(shí)運(yùn)送到工地,前者的綜合效率比后者更高一些。第四,施工現(xiàn)場(chǎng)也是非常干凈、整潔的,地面上沒有泥土,僅僅用一些清水沖洗就可以好地清理了。
2.4當(dāng)前土木工程設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)意圖有時(shí)表述不清。
我們舉一個(gè)具體的例子,比如,關(guān)于一項(xiàng)建筑工程中基礎(chǔ)梁筏的前后方向的地梁設(shè)計(jì)的高度是一樣的,根據(jù)以往的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),這其中并沒有什么問題。但是,如果采用這樣的設(shè)計(jì)方法,在進(jìn)行施工的時(shí)候,一個(gè)方向上的地梁位于縱向上的鋼筋就要穿過在垂直方向上的地梁,如果地梁的寬度比支座的柱邊長(zhǎng)更加高的時(shí)候,那么,。地梁兩個(gè)方向上的有效高度就不能得到同時(shí)保證。因此,最后就必須把其中一個(gè)方向上的地梁抬高5厘米。像這樣的問題,在設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)經(jīng)常遇到,因此,如果在設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程把這些問題及時(shí)解決,就會(huì)減少實(shí)際施工的困難,但是一旦工程進(jìn)入施工階段,再來解決這些問題就非常困難了。
2.5當(dāng)前很多的國(guó)家在土木工程設(shè)計(jì)中,都已應(yīng)用鋼筋機(jī)械連接技術(shù)。
這種施工技術(shù)是一種新型的技術(shù),盡管在工程施工中并沒有被規(guī)范和例舉出來,但是,在很多工程范圍中都有廣泛使用。這種施工技術(shù)目前還沒有得到國(guó)家的認(rèn)可,還沒有建立相關(guān)的工藝約束,因此,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候大部分不會(huì)使用這種技術(shù)。此外,這些先進(jìn)技術(shù)的檢測(cè)都是具有一定級(jí)別的檢查單位來進(jìn)行,然后給出檢驗(yàn)結(jié)果,在價(jià)格方面是比較低廉的,其操作方面也是非常簡(jiǎn)單、快速的,對(duì)于施工單位來說,是有非常大的吸引力的。個(gè)人認(rèn)為,當(dāng)設(shè)計(jì)人員遇到這種情況,不能僅僅依照國(guó)家頒布的施工工藝來設(shè)計(jì),而應(yīng)該有所變通,對(duì)于那些新技術(shù)可以進(jìn)行全面的、準(zhǔn)確的評(píng)斷,看這些新技術(shù)是不是能夠應(yīng)用到工程之中。
2.6當(dāng)前在土木工程設(shè)計(jì)中,存在設(shè)計(jì)單位與施工單位技術(shù)交底以及審查圖紙等方面配合不到位現(xiàn)象。
個(gè)人認(rèn)為,作為一名合格的土木設(shè)計(jì)師應(yīng)該高度重視這種配合,除了可以通過電話確定,也可以通過口頭協(xié)商,此外,還可以把這些小細(xì)節(jié)用書面文字的形式例舉出來,形成一種比較正式的文件,這樣做的主要目的是,可以減少因?yàn)閷I(yè)分工的不一樣而導(dǎo)致個(gè)人理解上出現(xiàn)偏差而導(dǎo)致錯(cuò)誤的施工行為。
2.7當(dāng)前土木工程設(shè)計(jì)中,安全使用與維護(hù)意識(shí)不足。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中對(duì)于一些因?yàn)榄h(huán)境因素影響,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)耐久性產(chǎn)生較大影響的因素在設(shè)計(jì)時(shí)很少進(jìn)行考慮,從而導(dǎo)致土建結(jié)構(gòu)使用壽命偏低或造成結(jié)構(gòu)安全事故,這不單單是設(shè)計(jì)單位對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的忽視,更重要的是工程設(shè)計(jì)安全意識(shí)不足。二是在工程設(shè)計(jì)規(guī)范中,結(jié)構(gòu)安全性設(shè)置水平偏低。對(duì)于土木工程設(shè)計(jì)工作來說,結(jié)構(gòu)的安全性非常重要。結(jié)構(gòu)安全性主要表現(xiàn)在對(duì)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)范圍的定位、結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)工程的耐久性及結(jié)構(gòu)工程的整體牢固性等方面。目前在我國(guó)土木工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)規(guī)范的安全等級(jí)設(shè)置相對(duì)水平較低,還不能與國(guó)外同類設(shè)計(jì)的水平相比。這就造成工程在施工中不能按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,這也是施工質(zhì)量不高的一個(gè)根本原因。
3 結(jié)束語(yǔ)
總而言之,隨著城市化建設(shè)的不斷加快,土木工程施工技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展,在施工過程各種先進(jìn)的施工技術(shù)被廣泛地使用,例如深基坑支護(hù)技術(shù)、鉆孔灌注樁、鋼筋機(jī)械連接技術(shù)等等。土木工程設(shè)計(jì)者,除了要仔細(xì)研究施工圖紙,還要盡量考慮到新的施工技術(shù)的應(yīng)用,并不斷探索革新。
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【關(guān)鍵詞】CAD;土木設(shè)計(jì);優(yōu)劣勢(shì)分析
中圖分類號(hào):B819文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、引言
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design,簡(jiǎn)稱CAD),誕生于20世紀(jì)50年代,它是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)有力的計(jì)算功能和高效率的圖形處理能力來進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)和分析的一種技術(shù),它是綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)和土木工程設(shè)計(jì)方法的一門新興學(xué)科,是與計(jì)算機(jī)軟硬件及工程設(shè)計(jì)方法的發(fā)展而發(fā)展起來的。它集成了計(jì)算機(jī)、圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)值分析等技術(shù),隨著軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展及工程方法的更新?lián)Q代,CAD技術(shù)也日趨完善,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子、輕工、紡織、服裝、醫(yī)療、國(guó)防及工程設(shè)計(jì)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,發(fā)揮了極大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。
二、CAD技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用范圍
(1)在土木工程的規(guī)劃中應(yīng)用CAD技術(shù)。在土木工程項(xiàng)目中,前期規(guī)劃對(duì)項(xiàng)目的發(fā)展來說具有十分重要的意義,受到很多原因的限制,比如環(huán)境因素、自然條件以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各方面的原因。每一項(xiàng)前期規(guī)劃與工程項(xiàng)目的成功或失敗都有極大的關(guān)系。CAD技術(shù)應(yīng)用在土木工程的前期規(guī)劃中主要分成3種,首先是規(guī)劃土木工程項(xiàng)目信息的存儲(chǔ)系統(tǒng)以及查詢,比如說市政方面的信息以及地理方面的信息等,這種系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫(kù)的形式來進(jìn)行規(guī)劃;其次是分析項(xiàng)目信息的系統(tǒng),比如分析城市規(guī)劃的系統(tǒng);最后是在土木工程中的制作系統(tǒng)及輔助項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃的系統(tǒng),比如景觀園林規(guī)劃的系統(tǒng)。
(2)在土木工程的設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAD技術(shù)。在土木工程的設(shè)計(jì)中一個(gè)土木建筑完整的設(shè)計(jì)程序主要有設(shè)計(jì)建筑物形狀的大小、選擇建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造、繪制設(shè)計(jì)圖、計(jì)算建筑工程所需的材料、驗(yàn)算與分析建筑工程的結(jié)構(gòu)等程序。早期在土木建筑工程的設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAD技術(shù)是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),因此在CAD應(yīng)用技術(shù)方面設(shè)計(jì)技術(shù)是比較完善的。例如在設(shè)計(jì)橋梁建筑的結(jié)構(gòu)時(shí),先是通過CAD應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)橋梁的實(shí)體結(jié)構(gòu),接著對(duì)橋梁受力及截面等情況進(jìn)行分析,根據(jù)分析的具體情況正確的計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的變形和受力,保證建筑工程的質(zhì)量。
三、CAD在土木設(shè)計(jì)圖中的優(yōu)勢(shì)
(1)繪圖勞動(dòng)強(qiáng)度降低,圖紙保持清潔、美觀。傳統(tǒng)的手工繪圖法需要設(shè)計(jì)人員經(jīng)常性更換十幾種繪圖工具。一旦畫錯(cuò),就要在圖面上修修補(bǔ)補(bǔ),破壞圖面的整潔性。而CAD制圖,只要配齊了電腦,安裝好繪圖軟件、打印機(jī)或繪圖儀,鼠標(biāo)輕輕移動(dòng)就可以完成心中設(shè)計(jì)的圖形。同時(shí),軟件本身還可以提供UNDO限制防錯(cuò)功能,讓工程設(shè)計(jì)師們制圖事倍功半。更有甚者,軟件還可以為每個(gè)設(shè)計(jì)人員的獨(dú)特的表達(dá)方式、思維模式和繪圖習(xí)慣,提供廣闊的空間,只要充分使用參數(shù)化繪圖工具就可達(dá)成。
(2)增強(qiáng)計(jì)算功能,提高精確度。土木工程設(shè)計(jì)不同于其他領(lǐng)域的設(shè)計(jì),它需要正確無(wú)誤地計(jì)算出裂縫寬度、撓度、承載力、配筋面積。而且在實(shí)際工程中,要先符合設(shè)計(jì)規(guī)范地對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件如梁、板所承受的各種外部荷載,再根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和調(diào)整,如果計(jì)算數(shù)值稍有偏差或參數(shù)取值不符合規(guī)范要求,便會(huì)造成設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品不合設(shè)計(jì)規(guī)范、不經(jīng)濟(jì),嚴(yán)重的還會(huì)造成人民生命、財(cái)產(chǎn)的巨大的損失。
(3)提高設(shè)計(jì)工作效率。土木設(shè)計(jì)過程一般經(jīng)過提條件、方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)。各工種之間的配合默契與否,條件與方案改變大小都直接影響著制圖的速度。傳統(tǒng)的手工制圖方式下,各階段各工種之間的不同設(shè)計(jì)成果要分時(shí)制作;在CAD制圖中,實(shí)現(xiàn)了各工種間的圖紙資料互換,即使方案有所調(diào)整,設(shè)計(jì)人員只需在原有的設(shè)計(jì)圖紙上加以調(diào)整,從而減少大量重復(fù)勞動(dòng),提高了工作效率。
四、在土木工程中應(yīng)用CAD技術(shù)的不足之處
在土木工程的施工、設(shè)計(jì)、規(guī)劃以及維護(hù)管理等方面應(yīng)用CAD技術(shù),還是會(huì)存在著一些不足的地方,主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。
(1)CAD技術(shù)促使土木設(shè)計(jì)領(lǐng)域中人、財(cái)、物浪費(fèi)加劇 。CAD技術(shù)需要相關(guān)的軟件,運(yùn)轉(zhuǎn)速度較快的電腦以及熟練掌握電腦的設(shè)計(jì)師、網(wǎng)絡(luò)維修人員等。購(gòu)買任何正版的工程建筑軟件都要花費(fèi)1~2萬(wàn)元。設(shè)計(jì)師們還要開展專門培訓(xùn)工作,總之,備齊所需的人力和財(cái)力則價(jià)值不菲。同時(shí),在使用過程,設(shè)計(jì)師們只能看到面前的一處圖紙,而土木工程設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,只看到一處圖紙是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,它需要一整套圖紙打印后才能看清楚。電腦圖紙需要經(jīng)過輸出后才能實(shí)現(xiàn)審核、修改、再審核、再修改直至正式出圖,增加了單位成本和社會(huì)成本。
(2)由于CAD軟件技術(shù)含量比較高,設(shè)計(jì)師通常要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間才能掌握兩級(jí)CAD軟件的相關(guān)知識(shí)與基本用法,這樣導(dǎo)致了設(shè)計(jì)師的工作時(shí)間以及人力資源受到了一定的限制。培訓(xùn)一個(gè)設(shè)計(jì)師還要交付比較高的培訓(xùn)費(fèi)用,使企業(yè)成本增加。一套完整的CAD工程建筑軟件花費(fèi)都要在2-3萬(wàn)元以內(nèi),還得按時(shí)的對(duì)軟件進(jìn)行更新及升級(jí),這也是需要投入大量的后續(xù)資金。同時(shí),CAD軟件需要性能很高的計(jì)算機(jī)輔助才能正常運(yùn)行,要想能夠使CAD軟件實(shí)現(xiàn)完整的微機(jī)制圖還得增加其他配套設(shè)備:刻錄光盤、工作站、復(fù)印機(jī)、繪圖儀、數(shù)字化儀以及USB和UOS等設(shè)備,是一項(xiàng)花費(fèi)較高的軟件。
綜上所述,CAD的使用提高了土木設(shè)計(jì)中的高效率、高質(zhì)量和高水平,同時(shí)也顯示了不完善的方面。因此,設(shè)計(jì)師們?cè)谑褂眠^程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),注意克服CAD帶來的負(fù)面影響,努力提高自身的計(jì)算機(jī)知識(shí)和對(duì)土建規(guī)范的使用,促進(jìn)CAD的健康發(fā)展。
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分析了全國(guó)高等學(xué)校土木工程專業(yè)的教育現(xiàn)狀,研究了土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、教育評(píng)估指標(biāo)體系和工程教育認(rèn)證情況。從我校土木工程專業(yè)教育實(shí)際出發(fā),提出了轉(zhuǎn)變教育思想觀念、加強(qiáng)師資隊(duì)伍專業(yè)化建設(shè)、深化實(shí)踐教育和素質(zhì)教育的方法措施及修訂專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的設(shè)想,以提高教育教學(xué)質(zhì)量,保持土木工程專業(yè)教育的可持續(xù)性發(fā)展。
目前,我國(guó)有近300所高等學(xué)校開設(shè)有土木工程專業(yè),涉及工、理、農(nóng)、林、師范等學(xué)科。各校每年招生人數(shù)不等,最少60人、最多可達(dá)600人。這些學(xué)生畢業(yè)后將從事建筑工程、橋梁工程、地下工程、道路工程、巖土工程、隧道與涵洞工程、鐵道工程、市政工程、水利水電工程、安裝工程、礦山建設(shè)、交通土建等行業(yè)的建設(shè)工作。土木工程專業(yè)適應(yīng)了我國(guó)大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要,就業(yè)形勢(shì)良好,但是,居安思危,有必要深入研究如何保持土木工程專業(yè)本科教育的可持續(xù)性發(fā)展,不斷提高土木工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。
一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案(一)培養(yǎng)目標(biāo)和從業(yè)范圍土木工程專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德智體全面發(fā)展,掌握土木工程學(xué)科基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),獲取工程師基本訓(xùn)練并具有創(chuàng)新精神的高級(jí)專門人才。畢業(yè)生能從事土木工程設(shè)計(jì)、施工與管理工作,具有初步的項(xiàng)目規(guī)劃和研究開發(fā)能力;能在房屋建筑、隧道與地下建筑、公路與城市道路、鐵道工程、橋梁工程、礦山建設(shè)等的設(shè)計(jì)、施工、管理、咨詢、監(jiān)理、研究、教育、投資和開發(fā)部門從事技術(shù)或管理工作。
(二)畢業(yè)生基本規(guī)格在德育方面:熱愛祖國(guó),有為國(guó)家富強(qiáng)、民族昌盛而奮斗的志向和社會(huì)責(zé)任感;具有艱苦奮斗、遵紀(jì)守法、團(tuán)結(jié)協(xié)作的品質(zhì);具有良好的社會(huì)公德和職業(yè)道德;具有文明禮貌、心理健康、勤奮努力、積極向上的心理素質(zhì)。在智育方面:具有基本的人文社會(huì)科學(xué)理論知識(shí)和素養(yǎng),較扎實(shí)的自然科學(xué)基本理論知識(shí),扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論。在體育方面
具有一定的體育和軍事知識(shí),達(dá)到國(guó)家規(guī)定的體育鍛煉和軍事訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn),形成健康的體魄。在素質(zhì)教育方面:具有獲取知識(shí)的能力、運(yùn)用知識(shí)的能力、創(chuàng)新的能力、表達(dá)和交流能力、管理和組織能力。
(三)教學(xué)計(jì)劃從課程設(shè)置上看,教育部1998年專業(yè)目錄設(shè)置的土木工程專業(yè),涵蓋了原來的建筑工程、交通土建工程、礦井建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)等專業(yè),是一個(gè)寬口徑的專業(yè)。專業(yè)的拓寬主要體現(xiàn)在專業(yè)基礎(chǔ)課程的拓寬和對(duì)專業(yè)課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置、內(nèi)容編排、教學(xué)方式等,應(yīng)充分反映各校培養(yǎng)特色。對(duì)此,專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)建議課內(nèi)總學(xué)時(shí)控制在2 500學(xué)時(shí)之內(nèi),其中公共基礎(chǔ)課不低于50%,專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課分別占30%和10%左右,剩余10%由各院校根據(jù)自己特點(diǎn)安排。課程性質(zhì)分為必修課和選修課,選修課又分為限定選修課和任意選修課,并規(guī)定課程總量中至少應(yīng)有10%左右的課程為選修課程。
從必修課程來看,主要包括公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課。其中專業(yè)基礎(chǔ)課程構(gòu)成了土木工程專業(yè)共同的專業(yè)平臺(tái),為學(xué)生在校學(xué)習(xí)專業(yè)課程和畢業(yè)后在專業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域繼續(xù)學(xué)習(xí)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這部分課程包括了工程數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程學(xué)、巖土工程學(xué)的基礎(chǔ)理論,以及從事土木工程設(shè)計(jì)、施工、管理所必須的專業(yè)基礎(chǔ)理論6類課組。
二、土木工程專業(yè)教育評(píng)估與工程教育專業(yè)認(rèn)證長(zhǎng)期以來,許多國(guó)家都建立了土木工程師注冊(cè)制度。為使土木工程專業(yè)的教育質(zhì)量能夠符合土木工程師注冊(cè)制度的要求,在全國(guó)統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn), 1993年建設(shè)部成立了“高等教育土木工程專業(yè)評(píng)估委員會(huì)”,對(duì)全國(guó)高等學(xué)校土木工程專業(yè)進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估的目的是加強(qiáng)國(guó)家對(duì)土木工程專業(yè)教育的宏觀指導(dǎo)和管理,保證和提高土木工程專業(yè)的教育基本質(zhì)量,更好地貫徹教育必須為社會(huì)主義建設(shè)服務(wù)的方針,加強(qiáng)教育界與工程界的聯(lián)系。并且,使我國(guó)高等學(xué)校土木工程專業(yè)畢業(yè)生符合國(guó)家規(guī)定的申請(qǐng)參加注冊(cè)師考試的教育標(biāo)準(zhǔn),為與國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家相互承認(rèn)同類專業(yè)的學(xué)歷創(chuàng)造條件。
【關(guān)鍵字】土木工程;信息化;建設(shè);信息技術(shù)
如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)已步入高速發(fā)展時(shí)期,其中信息技術(shù)的快速發(fā)展帶動(dòng)了工業(yè)的快速發(fā)展。而土木工程作為保障人們?nèi)粘I钫_M(jìn)行的工程,起工程建設(shè)還是面臨著很多問題,為解決這些問題和提高土木工程的建筑質(zhì)量,信息化建設(shè)就為土木工程的發(fā)展提供了機(jī)遇。但是,為更好的將信息技術(shù)應(yīng)用到土木工程中還需掌握土木工程信息化的內(nèi)涵、發(fā)展歷程、發(fā)展現(xiàn)狀和實(shí)施對(duì)策。通過土木工程信息化建設(shè),來創(chuàng)新技術(shù),創(chuàng)新管理和提升員工素質(zhì)等。
一、 發(fā)展土木工程信息化建設(shè)的關(guān)鍵
要想不斷完善土木工程技術(shù)和施工手段,提高土木工程建設(shè)的效率,降低建設(shè)成本,實(shí)施土木工程信息化建設(shè)是必不可少的。實(shí)施土木工程信息化建設(shè)不僅能夠促進(jìn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念的創(chuàng)新和施工流程的優(yōu)化,還可將其融入到電子商務(wù)和信息產(chǎn)業(yè)之中,從而提高工程建設(shè)的效率和效益,降低工程建設(shè)的成本。由此可以看出,改變管理者對(duì)土木工程建設(shè)的傳統(tǒng)觀念和思想、合理規(guī)劃土木工程信息化建設(shè)的框架、提高土木工程信息技術(shù)是土木工程信息化建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。
二、 淺析土木工程各階段信息化建設(shè)
已步入信息化社會(huì)的今天,社會(huì)的各個(gè)行業(yè)都在進(jìn)行信息化建設(shè),土木工程在進(jìn)行信息化建設(shè)的同時(shí),要注意各個(gè)環(huán)節(jié)的信息化建設(shè)。
土木工程建設(shè)的過程可以分為設(shè)計(jì)、施工、管理和招標(biāo)幾個(gè)環(huán)節(jié)。首先分析土木工程設(shè)計(jì)信息化,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,作為土木工程最重要的建筑材料鋼和混泥土都有了一定的革新,其可靠性和耐久性都有了很大改善,而一些合成材料經(jīng)技術(shù)人員的不斷研究,與傳統(tǒng)材料相比也更顯優(yōu)良和輕質(zhì),這一系列材料的改善,為技術(shù)人員設(shè)計(jì)土木工程提供了更多的創(chuàng)新機(jī)會(huì),也可以使技術(shù)人員的設(shè)計(jì)工作大大簡(jiǎn)化。
良好的土木工程設(shè)計(jì)是為土木工程更好實(shí)施做鋪墊,而自動(dòng)化控制技術(shù)在在土木工程實(shí)施中的推廣應(yīng)用,可以有效的完成高難度施工項(xiàng)目,例如在高層建筑的垂直度上、懸索受力的大型橋梁上和大體積混泥土的施工質(zhì)量上等項(xiàng)目的控制。
土木工程涉及的行業(yè)范圍十分廣泛,如房屋工程、設(shè)備管線安裝業(yè)、鋼結(jié)構(gòu)加工業(yè)等,可以說土木工程是一個(gè)復(fù)雜行業(yè)的信息集合地,并且其所包含的信息量也是十分大的。因此,制定規(guī)范高效的管理體制是必不可少的,通過高效的土木工程信息化管理體制,可以對(duì)很多復(fù)雜集合在一起的行業(yè)進(jìn)行細(xì)致和全面的統(tǒng)計(jì)分析,從而制定合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃,完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),以促進(jìn)土木工程在各個(gè)行業(yè)有效科學(xué)的實(shí)施。
三、 土木工程信息化建設(shè)的實(shí)施對(duì)策
(一) 土木工程信息化建設(shè)要與企業(yè)的科學(xué)管理、技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合,要不斷創(chuàng)新,首先必須致力于三大系統(tǒng)的建設(shè)。
土木工程信息化建設(shè)的第一大信息系統(tǒng)是土木工程設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)和控制信息系統(tǒng)。這一信息技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用,可以讓現(xiàn)代建筑師將新時(shí)代的設(shè)計(jì)理念和建筑美學(xué)通過大膽的構(gòu)思和神奇的想象充分直觀地展現(xiàn)出來,例如,在以模型為對(duì)象的三維協(xié)同模型設(shè)計(jì)中,采用了模塊化的模型設(shè)計(jì)技術(shù),使得各種專業(yè)的設(shè)計(jì)人員可以在同一模板上設(shè)計(jì)模型,這樣既減少了信息傳輸?shù)臅r(shí)間,也可以使各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員同時(shí)得到信息共享,提高了工作效率和設(shè)計(jì)水平。
土木工程信息化建設(shè)的第二大信息系統(tǒng)是土木工程標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)管理、工程管理、企業(yè)管理的信息系統(tǒng)。制定土木工程技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化管理信息系統(tǒng),有利于促進(jìn)土木工程中信息技術(shù)規(guī)范、準(zhǔn)確、有序和高效的實(shí)施,在涉及眾多行業(yè)、包含大量信息的土木工程中,制定規(guī)范有效地行業(yè)管理體系和高校的運(yùn)作機(jī)制,有利于確保各個(gè)行業(yè)健康和高效的發(fā)展。
(二) 推陳出新,從整體構(gòu)建土木工程信息化
土木工程信息化隨著時(shí)代的推進(jìn)、技術(shù)的改革和社會(huì)環(huán)境的變化而不斷變化,它的變化發(fā)展是前進(jìn)的、上升的,因此,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施觀念,結(jié)合社會(huì)進(jìn)步和技術(shù)水平的提高,不斷創(chuàng)新,積極進(jìn)取,同時(shí)要借鑒和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),結(jié)合本國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),從整體構(gòu)建土木工程信息化建設(shè),以使土木工程信息化建設(shè)取得跨越式的進(jìn)步。
(三) 整合社會(huì)資源,全面推動(dòng)土木工程信息化快速高效發(fā)展
作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱型產(chǎn)業(yè)的土木工程,對(duì)我國(guó)國(guó)計(jì)民生有著十分重要的影響,而土木工程信息化的建設(shè)與發(fā)展直接影響到土木工程的發(fā)展,因此,我們必須從多方面、多角度來全面推進(jìn)土木工程信息化進(jìn)程,從科研體制和培養(yǎng)人才各方面對(duì)土木工程信息化進(jìn)行深入探究和研究。當(dāng)然,對(duì)現(xiàn)有的社會(huì)資源進(jìn)行合理配置與整合,提高資源利用效率,調(diào)動(dòng)社會(huì)各行業(yè)各部門參與合作的積極性和土木工程建設(shè)的創(chuàng)造性,從而促進(jìn)和行業(yè)的技術(shù)交流與合作,推動(dòng)土木工程信息化建設(shè)。
四、 對(duì)土木工程信息化建設(shè)的展望
根據(jù)土木工程的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀的發(fā)展情況,結(jié)合科學(xué)技術(shù)在飛速發(fā)展的趨勢(shì),土木工程信息技術(shù)將會(huì)在計(jì)算機(jī)軟件、嵌入式系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)三個(gè)方面的應(yīng)用上取得突破。
(一) 計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用
土木工程專業(yè)軟件不僅是土木工技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合體,也是土木工程信息化解決方案的主要表現(xiàn)形式,它不僅可以采集、傳遞和使用信息,還可以對(duì)信息進(jìn)行加工處理。土木工程專業(yè)軟件技術(shù)主要包括兩個(gè)方面,一是軟件開發(fā)技術(shù),二是人工智能技術(shù)。
提高軟件開發(fā)技術(shù),不僅可以滿足客戶需求將組件進(jìn)行組裝,還可以是軟件開發(fā)周期縮短,從而降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,這樣變更有資本投資土木工程專業(yè)軟件的開發(fā)。
(二) 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)技術(shù)是嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ),隨著計(jì)算機(jī)在土木工程中的廣泛應(yīng)用,嵌入式計(jì)算機(jī)也將會(huì)廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域中,因?yàn)榍度胧接?jì)算機(jī)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比較,其功能是十分強(qiáng)大的,主要表現(xiàn)為:以應(yīng)用為中心,軟件硬盤可剪裁,嵌入式系統(tǒng)可以針對(duì)土木工程信息技術(shù)的要求,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、分析和轉(zhuǎn)化,將有用的信息表現(xiàn)出來供決策者進(jìn)行良好的決策。經(jīng)過世界各國(guó)專家分析,未來嵌入式軟件的功能將會(huì)更加強(qiáng)大,即使不用網(wǎng)絡(luò),也可以完成原本必須在網(wǎng)上才能夠完成的任務(wù)或工作,這就使得未來土木工程的整個(gè)工作流程分配發(fā)生革命性的變化。
(三) 互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
隨著第三次科技革命的展開,通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都得到了快速甚至是飛躍發(fā)展,如今互聯(lián)網(wǎng)在世界范圍內(nèi)已普及,對(duì)人們?nèi)粘5纳罘绞胶蜕a(chǎn)方式都產(chǎn)生了極大的影響,但是就其在土木工程中的應(yīng)用與影響還不是太明顯,因此,為了讓互聯(lián)網(wǎng)對(duì)土木工程產(chǎn)生深遠(yuǎn)而有積極的影響,我國(guó)應(yīng)對(duì)此作出積極的規(guī)劃與探討。為了讓人們擁有在廣闊范圍內(nèi)的信息處理能力,可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大功能,從網(wǎng)絡(luò)上調(diào)用現(xiàn)有的信息,通過計(jì)算機(jī)軟件組件技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行加工處理并開發(fā)與應(yīng)用基于網(wǎng)絡(luò)的軟件。而在信息的使用方面,人們可以通過互聯(lián)網(wǎng),對(duì)土木工程進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,各行業(yè)和專業(yè)人員可以對(duì)龐大的信息源進(jìn)行共享,還可以利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的協(xié)同處理。
參考文獻(xiàn):
1、 鐘義信,信息科學(xué)原理[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2008
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關(guān)鍵詞:土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全性;經(jīng)濟(jì)性
前言
工程結(jié)構(gòu)是由鋼、木、磚石、混凝土及鋼筋混凝土等建造的各種建筑物和構(gòu)筑物。工程結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)的使用期內(nèi),需要安全可靠地承受設(shè)備、人群、車輛等使用荷載,經(jīng)受風(fēng)、雪、冰、雨、日照或波浪、水流、土壓力、地震等環(huán)境的作用。它們安全可靠與否,不但影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),而且還常常關(guān)系到人身安危。特別是一些重要的紀(jì)念性建筑物,作為一個(gè)時(shí)代的文化特征,將留傳后世,對(duì)安全可靠、適用、美觀、耐久等方面,有更高的要求。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速和穩(wěn)步發(fā)展,土木建筑工程也迎來了新的發(fā)展時(shí)期,土木工程建設(shè)成為了國(guó)家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要項(xiàng)目和主要手段。在土木工程項(xiàng)目建設(shè)中,建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的安全性和經(jīng)濟(jì)性更是重中之重。近幾年來土木工程事故的頻發(fā)為我們敲響了警鐘。這些事故不僅對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失而且直接危害到了廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。經(jīng)過總結(jié)我們發(fā)現(xiàn),在這些事故中由于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的失誤造成的事故比例正在逐步增加。因此建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的安全性非常重要。只有合理的,無(wú)瑕疵的,對(duì)土木工程項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì),才能保證項(xiàng)目實(shí)施的安全。在保證安全的基礎(chǔ)上如何同時(shí)又保證項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性,不對(duì)國(guó)家財(cái)政造成巨大的浪費(fèi),本了如下探討。
一、如何提高土木工程從業(yè)人員的自身素質(zhì)
雖然近年來我國(guó)的土木工程研究和實(shí)踐都取得了不少的進(jìn)步,而且一般的設(shè)計(jì)單位都擁有一批有著十幾年從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)的工程師和設(shè)計(jì)人員,他們對(duì)工程設(shè)計(jì)可以講有一定的掌握;但由于一般土木工程講設(shè)計(jì),往往只是著眼于施工圖本身,很少會(huì)考慮和兼顧到施工中的實(shí)際問題,其實(shí)對(duì)于一個(gè)具體的工程項(xiàng)目而言,施工圖僅僅是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)。工程的實(shí)際施工與之相比顯得更為重要,特別是建設(shè)單位為了達(dá)成對(duì)建筑的使用功能和質(zhì)量水準(zhǔn)的合理預(yù)期,常常會(huì)要求設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖要得到準(zhǔn)確、無(wú)誤的實(shí)現(xiàn),這對(duì)施工管理者而言,提出了一個(gè)新的難題,很多施工管理人員的知識(shí)水平普遍不高,對(duì)工程結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方面知識(shí)的相對(duì)匱乏,很容易對(duì)施工圖產(chǎn)生不理解甚至但是誤解,這就直接導(dǎo)致了設(shè)計(jì)和施工的不平衡,而工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的密切配合就顯得尤為的非常關(guān)鍵。
因此,土木結(jié)構(gòu)工程師必須通過自學(xué)或繼續(xù)教育培訓(xùn)等途徑,對(duì)相關(guān)的土木工程技術(shù)進(jìn)行深入學(xué)習(xí),不斷的提高自己的認(rèn)識(shí)水平,增強(qiáng)自己的業(yè)務(wù)能力,設(shè)計(jì)出更多在實(shí)際施工中有操作性的優(yōu)質(zhì)工程。
二、闡述建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全性與經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)
在建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作中首要的目標(biāo)就是確保項(xiàng)目的安全,這種安全是建立在保證項(xiàng)目主體可以滿足市場(chǎng)需求上的。
在現(xiàn)今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下,保證建筑安全的同時(shí),建筑的經(jīng)濟(jì)性也在土木工程中占有重要的地位。這就對(duì)我們的設(shè)計(jì)工作提出了新的要求,即對(duì)土木工程項(xiàng)目的安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合評(píng)估,最終達(dá)到安全和經(jīng)濟(jì)平衡的設(shè)計(jì)實(shí)施目標(biāo)。從實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)中我們不難看出,沒有經(jīng)濟(jì)限制的設(shè)計(jì)會(huì)造成設(shè)計(jì)結(jié)果和投資限制的巨大差距。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子:混凝土結(jié)構(gòu)在建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是最具有安全性的,因此我們按照安全規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和使用。但是,反應(yīng)到實(shí)際的工作中會(huì)發(fā)現(xiàn)為了保證安全性就要增加投入的成本,即安全性和經(jīng)濟(jì)性實(shí)際是互相矛盾的兩個(gè)主體。那么如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呢?現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中,主要是通過提高材料的質(zhì)量來確保安全性,并不是通過提高材料的數(shù)量來確保安全性的。
三、闡述建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性與經(jīng)濟(jì)性協(xié)調(diào)的措施
3.1 安全性方面
在提高安全性的保障方面我們可以通過如下手段:首先,從管理上確保設(shè)計(jì)的安全。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,我們可以通過選擇資質(zhì)老,等級(jí)高,管理水平先進(jìn)的設(shè)計(jì)單位,來對(duì)項(xiàng)目的總體安全性進(jìn)行保障。這樣的單位往往參與設(shè)計(jì)的人員的素質(zhì)普遍較高,設(shè)備也比較先進(jìn),人員設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富,設(shè)計(jì)的質(zhì)量也可以保持在較高的水平。其次,加強(qiáng)人員的理論基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)也是十分重要的。因?yàn)椋O(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)理論和方法掌握的熟練程度直接影響了項(xiàng)目設(shè)計(jì)的質(zhì)量。我們除了熟練掌握設(shè)計(jì)的基本方法外,還應(yīng)注意對(duì)理論和形式的不斷革新,使自己永遠(yuǎn)保持在專業(yè)知識(shí)的前沿地帶。另外,在設(shè)計(jì)過程中減少失誤的產(chǎn)生,也是非常重要的。減少失誤包括設(shè)計(jì)計(jì)算過程中避免疏忽,不產(chǎn)生漏項(xiàng),缺項(xiàng);設(shè)計(jì)圖紙盡量詳細(xì)避免質(zhì)量問題等方面。通過對(duì)現(xiàn)今事故的總結(jié)分析我們發(fā)現(xiàn),其實(shí)很多事故的產(chǎn)生都是因?yàn)樵O(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中的人為失誤而產(chǎn)生的。所以為保證工程質(zhì)量的安全,作為設(shè)計(jì)者,我們要認(rèn)真對(duì)待自己的工作,對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)都要細(xì)致核對(duì),不造成人為疏忽。在設(shè)計(jì)圖紙的繪制和選擇上也要盡量詳細(xì),以避免由于施工人員素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平參差不齊,導(dǎo)致對(duì)圖紙的曲解情況的發(fā)生。只有圖紙?jiān)敿?xì)了,才能讓施工人員嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行施工,避免安全事故的發(fā)生。最后,還需注意的就是對(duì)建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程的監(jiān)管以及對(duì)施工的及時(shí)跟蹤。
一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)工作完成后作為設(shè)計(jì)的一方,我們不能放手不管,而是要及時(shí)的與負(fù)責(zé)施工的單位保持聯(lián)系,對(duì)于施工人員提出的疑問及時(shí)說明,施工人員提出的建議要加以重視,如有問題應(yīng)及時(shí)核對(duì),發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)更改和修正。
3.2 經(jīng)濟(jì)性方面
對(duì)于建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性方面我們可以進(jìn)行如下分析:首先,在項(xiàng)目的初始階段,我們可以通過招投標(biāo)的方式,對(duì)多個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和分析,從中選擇最為安全且經(jīng)濟(jì)性兼顧的方案。通過對(duì)于招投標(biāo)的嚴(yán)格控制和選擇可以促使設(shè)計(jì)單位拿出最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的設(shè)計(jì)方案,為國(guó)家節(jié)省相應(yīng)開支。其次,在設(shè)計(jì)進(jìn)行的過程中,我們應(yīng)該對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員提出一定合理的要求,鼓勵(lì)他們開放思路,靈活方法,不要將自己限制在已有的規(guī)條中。比如:采用標(biāo)準(zhǔn)圖的問題。一般在設(shè)計(jì)過程中我們常常采用標(biāo)準(zhǔn)圖,因?yàn)檫@可以大大的降低我們的設(shè)計(jì)工作量,有利于加快進(jìn)度。
四、結(jié)束語(yǔ)
總之,建筑土木工程結(jié)構(gòu)的安全性與經(jīng)濟(jì)性一直是設(shè)計(jì)者與使用者非常關(guān)注的問題,關(guān)系到安全與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)、基礎(chǔ)設(shè)施的投資,并與國(guó)家現(xiàn)行政策、法規(guī)以及未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān),是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題。建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全事關(guān)重大,它直接影響了工程的質(zhì)量和使用壽命。因此更要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作加以重視,以保證工程的施工質(zhì)量。而建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心則是永遠(yuǎn)圍繞安全性和經(jīng)濟(jì)性兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。在這兩個(gè)方面中,建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)更傾向于保證安全性,所有的設(shè)計(jì)都是在確保安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在保證安全的基礎(chǔ)上我們要合理的進(jìn)行工程成本的控制,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性,以謀求更加符合經(jīng)濟(jì)效益的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]朱來慶吳麗娜,淺談建筑土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及對(duì)策[J].黑龍江科技信息, 2012,(05)
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù);土木工程;應(yīng)用
計(jì)算機(jī)的廣泛使用是人類智力發(fā)展道路上的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),正是因?yàn)橛?jì)算機(jī)的引入,使得人類能夠重新認(rèn)識(shí)世界,從而更好地改造世界。隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件的不斷升級(jí),計(jì)算機(jī)本身的技能得到了很大提高。土木工程中那些大型復(fù)雜的設(shè)計(jì),常常要進(jìn)行大量的計(jì)算,將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到土木工程設(shè)計(jì)中,一方面能夠節(jié)省不必要的人力與時(shí)間,另一方面能夠提高運(yùn)算效率與計(jì)算精度。
1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用
CAD技術(shù)即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制圖技術(shù),指利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為輔助工具協(xié)助工程設(shè)計(jì)建立、修正、分析和優(yōu)化的過程。經(jīng)過多年的實(shí)踐應(yīng)用,CAD技術(shù)表現(xiàn)出來的操作快捷簡(jiǎn)單、存儲(chǔ)方便等優(yōu)勢(shì)已成為土木工程設(shè)計(jì)中不可缺少的重要技術(shù)。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)指的是設(shè)計(jì)人員通過計(jì)算機(jī)輸入工程設(shè)計(jì)資料,隨后計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)編制程序,輸出優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案與產(chǎn)品的過程圖。第一臺(tái)具有繪圖系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)生于二十世紀(jì)五十年代的美國(guó),此時(shí)的計(jì)算機(jī)僅有簡(jiǎn)單的繪圖輸出功能用于工程設(shè)計(jì)。六十年代初期產(chǎn)生了CAD曲面技術(shù),六十年代中期出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)繪圖設(shè)備,知道二十世紀(jì)七十年代才形成了完整的CAD技術(shù),隨后出現(xiàn)的光柵掃描顯示器、手動(dòng)游標(biāo)和圖形輸入板等多樣化的圖形輸入設(shè)備,更加促進(jìn)了CAD技術(shù)的快速發(fā)展。八十年代出現(xiàn)的威力強(qiáng)大的微處理器與存儲(chǔ)器,使得CAD技術(shù)深受中小企業(yè)的喜愛。
從20世紀(jì)八十年代至今,CAD技術(shù)先后經(jīng)歷了標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化等多個(gè)發(fā)展過程。并且先后推出了多種標(biāo)準(zhǔn)的圖形接口軟件與圖形制作功能,這些都為CAD技術(shù)的推廣、軟件的移植與數(shù)據(jù)的共享產(chǎn)生了較大的促進(jìn)影響;在系統(tǒng)方面也打破了傳統(tǒng)的單一模式而轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苋娴木C合系統(tǒng)設(shè)置,例如一些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造集成系統(tǒng)的相繼出現(xiàn)等;CAD在其發(fā)展過程中還利用到了固化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及并行處理能技術(shù),使得輔助軟件的作用得到的極大的提升;人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù)逐漸被引入至現(xiàn)在的CAD應(yīng)用中,智能CAD技術(shù)也在短暫的發(fā)展中得到了迅速的應(yīng)用,大大提升了CAD系統(tǒng)的問題解決性能,引導(dǎo)其發(fā)展方向向著自動(dòng)化轉(zhuǎn)變。CAD技術(shù)在土木工程中的迅速普及,在土木工程方面解決了越來越多的工程分析難題,改變了傳統(tǒng)的工作方式,實(shí)現(xiàn)了許多以往人工或者建模方法所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的過程,同時(shí)提高了工作質(zhì)量與效率,降低了多種工作的重復(fù)率。
2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用
將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到建筑材料質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié),不但能夠保證建筑產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良,而且有助于提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑材料質(zhì)量檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用,又有新的用于實(shí)驗(yàn)管理與報(bào)表打印兩種計(jì)算機(jī)軟件逐漸得到應(yīng)用。
3 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)系統(tǒng)
對(duì)于現(xiàn)在工程結(jié)構(gòu)來說,其破壞因素主要有洪水、地震、臺(tái)風(fēng)以及火災(zāi)等,面對(duì)這些小概率事件,大荷載參數(shù)下的工程結(jié)構(gòu)難以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)則能夠模擬工程構(gòu)筑物在上述荷載作用下倒塌的整個(gè)過程,進(jìn)而探究工程結(jié)構(gòu)存在的不安全因素,由此提高工程結(jié)構(gòu)的可靠性。
3.1 計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在土木工程教學(xué)中的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)驗(yàn)作為土木工程專業(yè)學(xué)生的必修課程,運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果。若采用計(jì)算機(jī)模式仿真技術(shù),制造出模擬實(shí)驗(yàn)的環(huán)境,當(dāng)學(xué)生輸入構(gòu)建數(shù)據(jù)之后,便可以通過屏幕觀察構(gòu)件的全部過程與其內(nèi)外部發(fā)生的變化,同時(shí)能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,通過操作計(jì)算機(jī)進(jìn)行破壞與修復(fù)工作。
3.2 計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用
工程結(jié)構(gòu)在不同外加荷載的作用下產(chǎn)生的反應(yīng)是很多工程師研究的課題,為了研究工程在特殊結(jié)構(gòu)形式與荷載材料特性非常復(fù)雜時(shí)的性能,工程師們常常采用實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,但是當(dāng)遇到結(jié)構(gòu)參數(shù)改變時(shí),這種進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試的方法就要受到場(chǎng)地與設(shè)備的限制。通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),這種模擬實(shí)驗(yàn)就更容易進(jìn)行了。結(jié)構(gòu)工程中,還可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行事故反演來尋找事故出現(xiàn)的原因,例如核電站、高壩等大型結(jié)構(gòu)工程,若發(fā)生事故必然帶來?yè)p失,又不能采用真實(shí)的模式實(shí)驗(yàn)來尋求事故原因,而利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)則可以進(jìn)行事故反演,最終分析事故發(fā)生的原因。
3.3 計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用
巖石多半是處于地下的,常常難以觀察,利用現(xiàn)行的幾筍雞仿真技術(shù)則能夠?qū)r石的內(nèi)部過程展現(xiàn)出來,具有相當(dāng)大的實(shí)用價(jià)值。如美國(guó)的斯坦福大學(xué)研制出的河口三江洲泥沙沉積模擬軟件,在給定河口的條件下,便能夠顯現(xiàn)出不同大小泥沙的沉積區(qū)域和對(duì)應(yīng)的厚度,這種技術(shù)在城市港口設(shè)計(jì)和河道疏通方面都有重要的指導(dǎo)意義。
[參考文獻(xiàn)]
[摘 要]:基于“運(yùn)籌學(xué)”的基本理論,重點(diǎn)闡述“運(yùn)籌學(xué)”理論在土木工程專業(yè)課理論中的應(yīng)用,得出土木工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握“運(yùn)籌學(xué)”的基本理論的必要性和重要性。
[關(guān)鍵詞]:運(yùn)籌學(xué) 土木工程 應(yīng)用
一、概述
“運(yùn)籌學(xué)”作為科學(xué)名字出現(xiàn)于20 世紀(jì)30 年代末的二次世界大戰(zhàn)期間。當(dāng)時(shí),應(yīng)用在軍事戰(zhàn)爭(zhēng)年代,直到20 世紀(jì)60 年代,才被人們普遍認(rèn)可并加以發(fā)展應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等領(lǐng)域,特別在當(dāng)今科技發(fā)展迅速、經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的有利條件,“運(yùn)籌學(xué)”的基本理論先后被引進(jìn)了各個(gè)學(xué)科的學(xué)科理論中,成為了科研技術(shù)人員必備的理論基礎(chǔ),對(duì)于土木工程學(xué)科而言也不例外。因此,作為土木工程專業(yè)未來的工程技術(shù)人才而言,學(xué)習(xí)和掌握“運(yùn)籌學(xué)”的基本理論知識(shí)和如何將專業(yè)知識(shí)與其聯(lián)系起來有其必要性和重要性。
二、“運(yùn)籌學(xué)”在土木工程專業(yè)課理論中的應(yīng)用
“運(yùn)籌學(xué)”的理論基本要點(diǎn),就是將數(shù)學(xué)中的優(yōu)化思想與社會(huì)實(shí)際問題的有機(jī)結(jié)合,作為從事在本工程專業(yè)的技術(shù)人員,只有具備扎實(shí)的理論數(shù)學(xué)和工程應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ),才能將該課程基本理論與土木工程專業(yè)相關(guān)理論相結(jié)合并靈活運(yùn)用于教學(xué)、科研和工程實(shí)踐中,以下結(jié)合土木工程部分幾方面淺談“運(yùn)籌學(xué)”的基本理論在土木工程專業(yè)中的應(yīng)用。
1.結(jié)構(gòu)分析課程
結(jié)構(gòu)分析,是土木工程專業(yè)中最基本的專業(yè)基礎(chǔ),是學(xué)習(xí)和靈活掌握其他專業(yè)課的必要前提。其主要內(nèi)容是通過對(duì)各種結(jié)構(gòu)形式在不同荷載情況下的荷載效應(yīng)進(jìn)行分析,計(jì)算得出內(nèi)力分布,分析出在建筑功能要求一定的條件下的結(jié)構(gòu)最優(yōu)布局形式,以便今后工作中從事實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí),能靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)選擇出合理的結(jié)構(gòu)形式。例如,我們所開設(shè)的《材料力學(xué)》是分析單個(gè)構(gòu)件的受力、而隨之所開設(shè)的《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是將《材料力學(xué)》的單個(gè)構(gòu)件組合成結(jié)構(gòu),進(jìn)行整體分析等。
2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程,主要是通過學(xué)習(xí)相應(yīng)的專業(yè)課基本理論,再讓學(xué)生結(jié)合相應(yīng)的理論進(jìn)行課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn),從而提高學(xué)生靈活運(yùn)用理論進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)方面和處理實(shí)際問題的能力,為以后更好、更快適應(yīng)工作環(huán)境打下良好的基礎(chǔ)。
(1)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》
《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》是土木工程專業(yè)中一門重要的基礎(chǔ)專業(yè)課,它所要解決的主要問題是根據(jù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析結(jié)果,合理設(shè)計(jì)配置鋼筋和混凝土,使得鋼筋和混凝土充分利用,以至鋼筋混凝土設(shè)計(jì)達(dá)到安全、適用、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo),這三個(gè)目標(biāo)中有主有次,相輔相成。一般原則為保證安全,滿足適用,追求經(jīng)濟(jì)。所以,應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程條件建立與實(shí)際工程條件基本吻合的力學(xué)模型,再進(jìn)行受力分析,確定設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),合理配置鋼筋和混凝土。
(2)《鋼結(jié)構(gòu)》
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技文化水平的不斷發(fā)展,人民生活水平逐步提高,再加上世界人口的增多,社會(huì)對(duì)大型公共建筑物的需求日益迫切,而在大跨度結(jié)構(gòu)方面鋼結(jié)構(gòu)有著自身的優(yōu)點(diǎn)(強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好等)。為此,《鋼結(jié)構(gòu)》的理論越來越顯重要。《鋼結(jié)構(gòu)》課程理論主要是圍繞結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、材料的強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性展開的,由于鋼材的強(qiáng)度高,截面尺寸小,大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)的破壞都不是由材料強(qiáng)度引起的,而是由結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比過大,導(dǎo)致出現(xiàn)失穩(wěn)破壞造成的,為此在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定造價(jià)為目標(biāo)函數(shù),以鋼結(jié)構(gòu)的容許撓度為約束條件,并考慮鋼結(jié)構(gòu)中受壓桿件的長(zhǎng)細(xì)比對(duì)其強(qiáng)度影響等因素進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),最終在滿足安全可靠的前提下,達(dá)到最為經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果。
(3)《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)》
《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)》是運(yùn)用優(yōu)化的相關(guān)理論對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局以及受力分析,盡可能使結(jié)構(gòu)材料性能得到充分利用,以至結(jié)構(gòu)在保證安全可靠的條件下,得到最為經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式。
3.施工管理與建筑經(jīng)濟(jì)
施工管理與建筑經(jīng)濟(jì)是學(xué)生將來到施工單位從事管理、施工和施工項(xiàng)目概預(yù)算工作的必備基本專業(yè)知識(shí),下面就相關(guān)專業(yè)課程談?wù)劇斑\(yùn)籌學(xué)”在其中的運(yùn)用。
(1)《施工組織設(shè)計(jì)》
《施工組織設(shè)計(jì)》主要是講述施工過程的組織和進(jìn)度計(jì)劃的合理安排,其中施工進(jìn)度計(jì)劃的安排和流水施工圖的繪制就運(yùn)用到了“運(yùn)籌學(xué)”的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的相關(guān)理論,合理安排施工進(jìn)度計(jì)劃,優(yōu)化施工機(jī)械和勞動(dòng)力的配置,使得施工全過程做到安全有序,保質(zhì)、保量按期完成。
(2)《建筑經(jīng)濟(jì)與企業(yè)管理》
《建筑經(jīng)濟(jì)與企業(yè)管理》這門課主要講述如何降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的問題,這就涉及將“運(yùn)籌學(xué)”的相關(guān)理論運(yùn)用到項(xiàng)目前期可行性論證、工程招投標(biāo)、工程項(xiàng)目預(yù)算、施工過程的管理、施工項(xiàng)目的竣工和概算、后期質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益分析整個(gè)過程中,力求做到宏觀調(diào)控、統(tǒng)籌安排。例如,基本建設(shè)投資效果分析、建筑工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、預(yù)測(cè)與決策以及建筑企業(yè)管理等用 到了單純形法、圖解法和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的運(yùn)籌理論。
4.土木工程科研工作
由于土木工程專業(yè)與工程實(shí)踐聯(lián)系極為緊密,為此,從事土術(shù)工程方面的科研人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程的需要進(jìn)行相應(yīng)的研究,主要如何利用土木專業(yè)的理論來解決工程中急需解決的問題。例如,中國(guó)建筑科學(xué)研究院所開發(fā)的設(shè)計(jì)軟件TBSA和PKPM等,而將“運(yùn)籌學(xué)”的相關(guān)理論運(yùn)用到土木工程科研中尤顯重要。例如,空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序的研究,這一研究成果的完成將為設(shè)計(jì)人員帶來方便,為工程建設(shè)單位降低造價(jià),其中用到了單純形和非線性規(guī)劃的理論來優(yōu)化結(jié)構(gòu)的形式和結(jié)構(gòu)的總造價(jià)。總之,土木工程方面的大多數(shù)研究都是在安全可靠得到保證的前提下,圍繞結(jié)構(gòu)造價(jià)進(jìn)行一系列的優(yōu)化研究,最終得到方便實(shí)際工程應(yīng)用的研究成果,為工程設(shè)計(jì)與施工人員提供科學(xué)合理的依據(jù)。
三、結(jié)論
綜合以上所述,可以看出,“運(yùn)籌學(xué)”理論在土術(shù)工程中的運(yùn)用的實(shí)用性、廣泛性和重要性。為此,作為未來從事土木工程專業(yè)技術(shù)工作的專業(yè)人員而言,初步了解并掌握“運(yùn)籌學(xué)”的基本理論和思維方式尤顯必要。
參考文獻(xiàn):
[1]錢頌迪.運(yùn)籌學(xué)(修訂版).北京:清華大學(xué)出版社,1993.
關(guān)鍵詞:CAD;土木設(shè)計(jì);優(yōu)勢(shì);劣勢(shì)
中圖分類號(hào):TP29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2008)04-0281-02
1 引言
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design,簡(jiǎn)稱CAD),誕生于20世紀(jì)50年代,它是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)有力的計(jì)算功能和高效率的圖形處理能力來進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)和分析的一種技術(shù),它是綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)和土木工程設(shè)計(jì)方法的一門新興學(xué)科,是與計(jì)算機(jī)軟硬件及工程設(shè)計(jì)方法的發(fā)展而發(fā)展起來的。它集成了計(jì)算機(jī)、圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)值分析等技術(shù),隨著軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展及工程方法的更新?lián)Q代,CAD技術(shù)也日趨完善,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子、輕工、紡織、服裝、醫(yī)療、國(guó)防及工程設(shè)計(jì)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,發(fā)揮了極大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。
2 CAD在土木工程中的應(yīng)用
CAD技術(shù)最早應(yīng)用于汽車工業(yè),隨后隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展及普及,逐漸擴(kuò)展到其它領(lǐng)域,包括土木工程領(lǐng)域。在土木工程領(lǐng)域,它包含工程設(shè)計(jì)中采用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助分析、計(jì)算和繪制圖形的全過程。我國(guó)在土木工程中使用CAD技術(shù)開始于上世紀(jì)八十年代,在開始階段,主要依靠外國(guó)引進(jìn)的通用或?qū)S脠D形軟件包在屏幕上做交互式圖形設(shè)計(jì),與結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析沒有結(jié)合,參與者主要是長(zhǎng)期與計(jì)算機(jī)打交道的專門人員。到八十年代末期,由于較高性能的廉價(jià)計(jì)算機(jī)的普及,土木工程CAD才有了真正的發(fā)展和較廣泛的應(yīng)用,在很大程度上推動(dòng)了CAD技術(shù)在我國(guó)土木工程上的應(yīng)用和發(fā)展。
土木工程CAD的應(yīng)用包含以下方面:
(1)建筑與規(guī)劃設(shè)計(jì):用于繪制建筑、規(guī)劃類圖紙,如建筑施工圖、效果圖,規(guī)劃效果圖,橋梁的造型設(shè)計(jì)等,其軟件有天正建筑軟件、中國(guó)建筑研究院的APM(PKPM的建筑模塊)、QXCAD(一種橋型設(shè)計(jì)軟件)、3 D M A X、M A Y A、計(jì),構(gòu)造設(shè)計(jì)指根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果,完成構(gòu)件和截面的選配筋的構(gòu)造設(shè)計(jì),繪制施工圖是用CAD取代傳統(tǒng)的手繪來完成施工圖紙的繪制;(2)給排水設(shè)計(jì):用于給水、排水方面的計(jì)算與繪圖;(3)暖通設(shè)計(jì):用于取暖與通風(fēng)方面的設(shè)計(jì);(4)電氣設(shè)計(jì):強(qiáng)弱電方面的輔助設(shè)計(jì);(5)施工組織與設(shè)計(jì):用于施工項(xiàng)目的項(xiàng)目管理、施工工藝的流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化、施工現(xiàn)場(chǎng)布置等;(6)工程項(xiàng)目的預(yù)決算:從廣義上說,這也算C A D在土木工程上的一個(gè)應(yīng)用;(7)其它方面的:比如家庭裝修等。
以上所列只是CAD技術(shù)在土木工程上應(yīng)用的主要方面,在實(shí)際工程中,還有很多邊緣的、交叉的、新興的應(yīng)用技術(shù)在開花結(jié)果。
3 CAD在土木設(shè)計(jì)圖中表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)
(1)繪圖勞動(dòng)強(qiáng)度降低,圖紙清潔、美觀。
傳統(tǒng)的手工繪圖法需要設(shè)計(jì)人員經(jīng)常性更換十幾種繪圖工具。一旦畫錯(cuò),就要在圖面上修修補(bǔ)補(bǔ),破壞圖面的整潔性。而CAD制圖,只要配齊了電腦,安裝好繪圖軟件、打印機(jī)或繪圖儀,鼠標(biāo)輕輕移動(dòng)就可以完成心中設(shè)計(jì)的圖形。同時(shí),軟件本身還可以提供UNDO限制防錯(cuò)功能,讓工程設(shè)計(jì)師們制圖事半功倍。軟件還可以為每個(gè)設(shè)計(jì)人員的獨(dú)特的表達(dá)方式、思維模式和繪圖習(xí)慣提供廣闊的空間,只要充分使用參數(shù)化繪圖工具就可達(dá)成。
(2)提高設(shè)計(jì)工作效率。
土木設(shè)計(jì)過程一般經(jīng)過提交條件、方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)。各工種之間的配合默契與否,條件與方案改變大小都直接影響著制圖的速度。在傳統(tǒng)的手工制圖方式下,各階段各工種之間的不同設(shè)計(jì)成果要分時(shí)制作;在CAD制圖中,實(shí)現(xiàn)了各工種間的圖紙資料互換,即使方案有所調(diào)整,設(shè)計(jì)人員也只需在原有的設(shè)計(jì)圖紙上加以調(diào)整,從而減少大量重復(fù)勞動(dòng),提高了工作效率。
(3)增強(qiáng)計(jì)算功能,提高精確度。
土木工程設(shè)計(jì)不同于其他領(lǐng)域的設(shè)計(jì),它需要正確無(wú)誤地計(jì)算出裂縫寬度、撓度、承載力、配筋面積。而且在實(shí)際工程中,要先符合設(shè)計(jì)規(guī)范地對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件如梁、板所承受的各種外部荷載,再根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算和調(diào)整,如果計(jì)算數(shù)值稍有偏差或參數(shù)取值不符合要求,便會(huì)造成設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品不合設(shè)計(jì)規(guī)范、不經(jīng)濟(jì),嚴(yán)重的還會(huì)造成人民生命、財(cái)產(chǎn)的巨大損失。
(4)提供動(dòng)態(tài)的檢驗(yàn)效果。
結(jié)構(gòu)的板、梁、柱、墻的設(shè)計(jì)要考慮其他專業(yè)的相容性、相配性。如管道、設(shè)備不能和梁、柱相碰等。從實(shí)踐中可知道任何工程都可以從形態(tài)上拆分為圓柱體、斜圓柱體、圓錐、圓臺(tái)、斜圓臺(tái)、球體、球冠體、圓形斷面環(huán)體、矩形斷面環(huán)體以及多面體等基本形體。為此,CAD制圖中,可以在真色彩、真三維、光照的情況下,按物體的運(yùn)動(dòng)軌跡構(gòu)造出一個(gè)虛擬的實(shí)體,在房屋中實(shí)時(shí)漫游,檢查虛擬的實(shí)體與管道、設(shè)備、墻、梁、柱、門、窗等物體不發(fā)生碰撞,預(yù)先感受結(jié)構(gòu)的空間效果,以便在發(fā)現(xiàn)問題的地方仔細(xì)端詳、修改,直至滿意為止。這給工程設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)工程中提供了非常有益的幫助。
(5)資料管理方便。
CAD軟件制作的圖形、圖像文件可直接存儲(chǔ)在軟盤、硬盤或刻成光盤存儲(chǔ),從而避免資料因受潮、蟲蛀以及破壞性查閱造成的不必要損失,電子數(shù)據(jù)的保存年限可以延長(zhǎng)至50年。一個(gè)設(shè)計(jì)院整柜的資料被幾張光盤所替代,查找和管理都比較方便。
(6)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒒?/p>
隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和CAD智能化的應(yīng)用、跨地區(qū)合作設(shè)計(jì)、異地招投標(biāo)、“在家工作”等都成為可能。如1992年日本執(zhí)行的CALS(綜合信息系統(tǒng))研究,其就是指企業(yè)和機(jī)關(guān)不受部門企業(yè)間特定機(jī)器和系統(tǒng)的制約,利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)運(yùn)籌及運(yùn)用全過程的公用系統(tǒng)工程。
4 CAD技術(shù)出現(xiàn)的劣勢(shì)
CAD技術(shù)在給土木設(shè)計(jì)業(yè)帶來巨大效益的同時(shí),其劣勢(shì)也隨之發(fā)揮作用,也不可避免地滯緩了其發(fā)展,具體表現(xiàn)如下:
(1)CAD技術(shù)促使土木設(shè)計(jì)領(lǐng)域中人、財(cái)、物浪費(fèi)加劇。
CAD技術(shù)需要相關(guān)的軟件,運(yùn)轉(zhuǎn)速度較快的電腦以及熟練掌握電腦的設(shè)計(jì)師、網(wǎng)絡(luò)維修人員等;購(gòu)買任何正版的工程建筑軟件都要花費(fèi)1~2萬(wàn)元;設(shè)計(jì)師們還要開展專門的培訓(xùn)工作。總之,備齊所需的人力和財(cái)力則價(jià)值不菲。同時(shí),在使用過程中,設(shè)計(jì)師們只能看到面前的一處圖紙,而土木工程設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,只看到一處圖紙是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,它需要一整套圖紙打印后才能看清楚。電腦圖紙需要經(jīng)過輸出后才能實(shí)現(xiàn)審核、修改、再審核、再修改直至正式出圖,增加了單位成本和社會(huì)成本。
(2)工種配合默契與否及信息傳遞的速度影響工作效率。
眾所周知,土木工程設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,它涉及到許多專業(yè)和步驟。每個(gè)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)任何圖紙時(shí)不僅要考慮自身設(shè)計(jì)的合理性,還要考慮與本專業(yè)和其他專業(yè)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)上的協(xié)調(diào)性。完整的土木工程設(shè)計(jì)流程從合同簽定起經(jīng)過測(cè)量數(shù)據(jù)、地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)說明、打印圖紙、施工管理計(jì)劃等步驟,其所需的數(shù)據(jù)量非常大。任何數(shù)據(jù)變動(dòng),就會(huì)造成設(shè)計(jì)方案的變化。所以在動(dòng)手設(shè)計(jì)前,要根據(jù)現(xiàn)況、地質(zhì)、道路、建筑物、生產(chǎn)設(shè)施的關(guān)系進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、使用和管理。而地質(zhì)、地物、道路的考察由建設(shè)單位來進(jìn)行,生產(chǎn)設(shè)施之間的配合關(guān)系論證由勘察設(shè)計(jì)院來進(jìn)行,大量數(shù)據(jù)的整理、交換、組合都需要時(shí)間。任何環(huán)節(jié)的阻塞和停滯都會(huì)影響工作效率。
(3)缺乏統(tǒng)一的智能化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。
目前的專業(yè)軟件,如PKPM軟件,大多數(shù)只停留在二維基礎(chǔ)上,充其量只是個(gè)繪圖工具,缺乏智能化。智能化結(jié)構(gòu)軟件不僅能體現(xiàn)三維立體圖鏡像,而且能自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的規(guī)范,設(shè)計(jì)所需參數(shù)取值不但要在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi),還要便于施工。如中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM CAD工程部和新加坡建屋發(fā)展局開發(fā)的BEAM CAGE軟件,是按英國(guó)規(guī)范完成的鋼筋混凝土梁的配筋、選筋、撓度的計(jì)算、施工圖生成等一系列功能,雖然該軟件自動(dòng)化程度高,出圖質(zhì)量好,但畢竟是基于英國(guó)規(guī)范的基礎(chǔ)上。而在國(guó)內(nèi)流行的工程智能化設(shè)計(jì)軟件如PKPM設(shè)計(jì)軟件,它還需要設(shè)計(jì)師們調(diào)整梁、板、柱的配筋,尤其是柱的配筋,PKPM軟件自動(dòng)生成的頂層柱配筋常常因?yàn)槲菝媪簜鬟f來的彎矩比較大,配筋也較大,而下層由于梁傳遞來的彎矩較小,配筋也較小,形成大柱種在小柱上。這需要設(shè)計(jì)工程師進(jìn)行人工調(diào)整。還有按照規(guī)范規(guī)定,同一構(gòu)件中鋼筋的型號(hào)差別不宜大于兩個(gè)級(jí)別,也就是說在一個(gè)構(gòu)件中如果使用了直徑為16的鋼筋,那就不能使用直徑為22以上的鋼筋。但是在軟件自動(dòng)出圖中常常會(huì)出現(xiàn)直徑為14的鋼筋和直徑為22的鋼筋一起使用的現(xiàn)象,這也要進(jìn)行人工調(diào)整。以上說明我們還缺乏統(tǒng)一的智能化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。
(4)扼殺土木設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作靈感。
俗話說:“建筑是凝固的音樂。”這句話點(diǎn)明了建筑也是一種藝術(shù),它是一門融科技、文化、藝術(shù)、哲學(xué)于一體的學(xué)科。任何土建設(shè)計(jì)師都需要藝術(shù)家的靈感和天份,這種靈感和天份在處理建筑物的造型方面應(yīng)有不少的“模糊感”。但CAD制圖所要求的尺寸精確消磨和扼殺了這種靈感和天份,讓設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)圖樣屈從于電腦的機(jī)械和準(zhǔn)確。還有,不少設(shè)計(jì)單位為了能夠中標(biāo),將自己的投標(biāo)文件,尤其是總平面效果圖,做得非常精致美觀,不惜投入大量的人力物力在CAD的制圖上,而忽略了總平面布置圖的建筑效果和建筑師的藝術(shù)創(chuàng)造。
綜上所述,CAD的使用提高了土木設(shè)計(jì)中的高效率、高質(zhì)量和高水平,同時(shí)也顯示了不完善的方面。因此,設(shè)計(jì)師們?cè)谑褂眠^程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),注意克服CAD帶來的負(fù)面影響,努力提高自身的計(jì)算機(jī)知識(shí)和對(duì)土建規(guī)范的使用,促進(jìn)CAD的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張志遠(yuǎn),金新陽(yáng),陳岱林.基于英國(guó)規(guī)范的混凝土梁CAD系統(tǒng)的研制[J].建筑科學(xué),2004,(12).