土木工程数值分析

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土木工程数值分析范文第1篇

关键词：土木工程；边坡支护技术；应用

中图分类号：TU94 文献标识码： A

引言

随着我国经济的不断发展，建筑行业持续升温，土木工程施工技术不断得到提升，先进的施工工艺为施工质量提供了重要保障。由于现代建筑往往较高，以及要应对各种外在条件例如降水以及地震等自然因素的影响，因此对于基坑的质量有着更高的要求，作为土木工程基础的基坑施工是整个建筑施工的关键组成部分，土木工程基坑防护施工质量的好坏关系到基坑是否能够发挥其作用，关系到整个建筑基础是否稳固，以及人们的生产生活安全。

一、边坡支护技术的目的、作用和特点

1、边坡支护技术的作用和目的

（1）边坡支护的作用是挡土、挡水、防止边坡变形。

（2）边坡支护的目的是：确保基础结构施工安全和基坑开挖、顺利；保证环境安全；保证主体工程地基及桩基的安全，防止地面出现塌陷、坑底管涌等现象。

2、边坡支护工程的主要特点

（1）建筑趋向高层化，基坑向大而深度方向发展。基坑开挖深度在6m—20m很普遍；基坑开挖面积大，这给支撑系统带来很大的难度。

（2）基坑工程大多是临时性的工程，设计与施工重视不足，风险较大。

（3）基坑工程对周围环境影响大。在软弱土层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，对市政设施、周围建筑物和地下管线造成很大影响。降雨、场地狭窄、重物堆放等对基坑稳定性不利，在相邻场地施工中，打桩、降水、挖土及基础浇筑混凝土等会相互制约与影响。

（4）设计与施工难度较大，基坑工程事故频发。首先，设计质量不高，方案选择不合理；其次，监理问题，监理人员思想上麻痹大意。最后，施工管理混乱，施工中随意更改或减少支护，常常造成工程事故。

二、土木工程中进行边坡支护应注意的问题

为保证房屋建筑基坑的施工顺利进行、保证基坑的施工质量，在房屋建筑基坑施工中应注意一些问题。首先土方开挖之前，施工人员应确认地下管道、光缆、电缆等设施；开挖之前，先确定好积水管道的位置、走向以及埋深，在开挖的过程中进行有效的控制防止管道破裂，同时应在积水管道的周围保留一部分土方，通过人工清理使给水管道可以保证被看到；当新建建筑物附近有其他建筑物时，应观察该地方的土方是否稳定，采取防护措施防止突防坍塌导致周围建筑物下沉。

三、基坑支护结构的型式

1、重力式挡墙

重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙优点是就地取材，施工方便，经济效果好，但是，对于软土地基或松散砂土层，不能采用直接采用锚杆支护时，可采用水泥土墙。在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。

2、扶壁式挡墙

扶壁式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立臂，每隔一定距离加一道扶壁，将立壁与踵板连接起来的挡土墙。它由桩墙结构及支护结构两部分组成。桩墙支护是基坑工程应用最多的支护方法，它的主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好地发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。

3、悬臂式支护

悬臂式挡土墙指的是由立壁、趾板、踵板三个钢筋混凝土悬臂构件组成的挡土墙。悬臂式挡土墙构造简单，施工方便，能适应较松软的地基。悬臂式支护型式深度计算。

4、锚喷支护

锚喷支护具有施工快速方便、工期短、经济适用、加固效果好等优点，在许多边坡工程中得到了广泛的应用。土钉墙护坡同样也属于主动支挡体系，其原理在于利用插筋的方式增强土体强度，然后用插筋和坡面喷射的混凝同组成护坡体系，以达到增加坡体稳定性的目的。

5、坡率法

在边坡设计中，如果通过控制边坡的高度和坡度而无须对边坡进行整体加固就能使边坡达到自身稳定的边坡设计方法，通常称之为坡率法，但是坡率法不能用于地下水发育的边坡；稳定性差的边坡。

6、预应力锚杆框格梁支护

预应力锚杆框格梁支护是近年来在支护结构的发展上提出的新型边坡支护结构，是通过对天然岩土体钻孔灌浆锚固的预应力锚杆和框格梁共同组成的护坡体系。钻孔灌浆锚固的预应力锚杆是通过灌浆与孔壁周围的摩擦力将预应力传递到深部的岩石之中，同时顶端框格梁与锚杆组成空间框架，共同承担边坡的土压力，有效地控制了土体的位移。另外，框格梁在边坡表面会对斜坡土体施加一定的压应力，使得土体的抗剪强度增加，一定程度上改善了土体的力学性能。同时，框格梁兼有防止边坡崩塌、防水土流失等作用。这种支护技术为主动受力的柔性结构，具有自重轻、综合造价低和外观美等特点，比起传统结构具有抗震性能好、能适用于高大边坡等优点。

四、土木工程施工中边坡支护技术方案

1、深基坑支护施工方案

土木工程边坡支护工作能够顺利进行，前提是必须建立一套完善可行并且安全的边坡支护方案，根据以往施工经验，通常采用土钉支护的方法，土钉支护的原理是将土钉打入土体，使二者相互作用，使边坡土体具有一定的整体性、稳定性。在土体变形的过程中，同时受拉力及弯力作用，所以就需要保证土钉的设计强度并满足设计的抗拉力。

（1）在打土钉钻孔施工中，施工管理人员必须严格要求成孔实际深度，可要求操作工人在孔口进行标注，符合深度要求后，方可终孔。

（2）土钉成孔之前必须按规范要求标出孔位及孔位编号。

（3）当土钉打人以后，必须进行拉拔试验，还应控制好注浆量以及注浆力，拉拔试验必须由有相关检测资质的第三方单位进行，必须保证能满足设计及规范要求的抗拉拔力。

（4）注浆的水灰比须按设计的要求进行控制，如需添加外加剂，则外加剂的规格及掺和量须经设计同意并经过试验检测合格方可投人使用。每天注浆须按规范要求进行试块制作，注浆方式可选用重力注浆法进行，注满为止，在浆液初凝前再进行1-2次的补浆。

2、土木工程中基坑土方开挖

土木工程基坑的开挖实质上就是对地面原状土的平衡状态进行破坏，因此在开挖过程中存在着一定的风险。而且这种风险随土方开挖的进程扩大，所以在开挖之前的监测工作非常重要。土木工程基坑的开挖应遵循分区、分层、分段以及保持平衡的施工原则，做到一开槽先支撑，先支撑后开挖，分层分段开挖，严禁超量开挖，这是为保证基础施工的安全以及基坑土方的开挖。自由开挖区范围应控制在距边坡8m以内，而基坑边缘8m以内要实行分层分段开挖，分段长度应尽量不大于25m，这时为了加快施工进度，可以采用分段跳挖施工。

3、土木工程基坑周边监测方案

在土木工程基坑开挖作业时，尤其在周边条件复杂或环境恶劣的深基坑作业中，工程地质以及环境勘察不全面等都会对工程的设计和施工产生影响，甚至造成严重的工程事故，因此在施工前，要严格的对工程施工区域的周边条件及环境进行考察，并在土木工程基坑施工时，做到严格监测。监测方法可根据工程的特点确定，可由工程规模、重要程度以及实际地质条件等着手。开挖之前须制定合理的基坑边坡监测方案，以确保基坑作业的安全及质量。施工前，可在基坑顶部附近的周边环境设置观测点，按照工程方案要求进行观测，观测人员每次必须将观测结果记录在案，并将数据加以整理，一旦观测结果达到了土方边坡变动的警戒值，需立即告知设计及监理单位的责任管理人员，采取相应的补救措施，防止深基坑边坡土方坍塌事故。

结束语

经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑安全提出了更高的要求，边坡技术作为土木工程施工初期的一项工程，技术水平的高低对施工安全以及建筑在运行过程中的安全有着重大影响，因此施工单位应在对施工环境充分了解与把握的基础上制定切实可行的边坡支护方案，使施工安全得到有效保障。

参考文献

[1]杨森.浅谈土木工程中的边坡支护技术[J].门窗,2013,04:309.

土木工程数值分析范文第2篇

关键词：土木工程；发展；施工技术；质量控制

中图分类号： TU74文献标识码： A

引言

随着社会经济的不断发展，刺激了国民的消费经济水平，大量的土木工程得到了空前绝后的发展契机，更是其不断的发展。土木工程行业的施工质量更要得到有效地控制与管理，这是不可忽视的重点，不仅仅只是企业和单位需要密切且严格的配合，有关政府单位还需要给予相应的监督与管理，还应及时探讨研究发现其工程在施工阶段的问题，做到全方位的分析，并且提出有效的措施用来提高其行业在施工阶段项目管理的水平。这对我国的建筑行业也是一种负责的行为，更能促进其建筑行业的发展，促进国民经济的发展。

一、土木工程施工技术

（一）新型预应力施工技术

在预应力施工技术中，体外预应力近年来得到了一定的发展和创新，并逐渐成为施工技术关注的热点。体外预应力技术目前主要在特种的建筑结构以及预应力混凝土桥梁等工程中得到了应用，部分大跨度的建筑工程也会涉及到。这种技术目前存在两种主要应用体系。一种是有粘结的体外预应力体系，这种体系最大的优点是预应力带来的摩擦损失足够小；另外一种体系是无粘结的体外预应力体系，相对于有粘结的体外预应力体系来说，它的优点是能够实施单根张拉工艺，操作方便，摩擦损失更小。体外预应力技术摆脱了传统预应力体系的部分缺点，能够有效提高土木工程创造的经济效益。

（二）深基坑支挡技术

伴随着建筑行业的发展，高层建筑的数量越来越多，为了满足抗震的需要，人防的需要，地下空间利用的需要，深基坑支挡问题越来越多，为了应对这些问题，提高工程建设质量，深基坑支挡技术取得了发展和进步，这实际上是深基坑技术的创新。第一，桩，桩―锚支挡体系:在施工过程中，对于开挖深度大，坑壁土质差的情况，常常采用的是灌注桩-预应力锚杆体系。采用套管水冲法成锚工艺，其使用范围十分广泛，对于地下水位上下的各种类型的土层，该工艺都能够适用，但是效果不得令人满意，施工效率也比较低；第二，支挡与承重结构一体化：在施工过程中，用于临时支挡的桩或者是地下连续墙和永久性的柱，地下室墙一体化之后，能够取得良好的施工效果，不仅加快了施工速度，还节约了资源，取得良好的效益。此外，在钻孔灌注桩施工过程中，旋挖这一先进的施工工艺已经得到了运用，不仅保证了成孔的质量，还使得人为不确定因素对施工带来的不利影响大大减少，是施工技术的创新与发展，将来在施工中值得进一步推广和运用。

（三）钻孔灌注桩技术

近年来，在土木工程施工过程中，钻孔灌注桩技术得到了发展。钻孔灌注桩技术涉及到的各种设备、所需的施工材料、工艺等需要施工单位根据实际情况进行选择和应用。如此一来，会给施工所用材料的质量带来一定的安全隐患问题，施工过程中的操作的规范性也难以做到保障，甚至还会给桩基础施工带来不少的质量问题。面对这种情况，施工技术人员要高度重视钻孔灌注桩施工技术，对其可能带来的多种问题逐步加以解决，让钻孔灌注桩施工技术得到更好的发展和应用，更好地为土木工程所服务。

二、土木工程施工质量控制

（一）设备的控制措施

设备作为土木工程施工的主要动力在整个施工过程中也起着至关重要的作用，对设备的控制也成为了施工质量控制的重要内容。施工设备需要根据施工的设计图纸和内容进行具体采购，数量多了会造成资金的浪费，少了则会使工程进度出现中断，所以尽量保证设备数量的采购是十分有必要的。设备的质量直接影响着施工的安全和质量，价格过高的设备质量可能固然很好，但超出自身施工条件的需要则会造成资金的浪费，而价格便宜质量不过关的设备则会给土木工程施工单位的施工带来安全隐患，对质量的控制也会十分困难。因此对于设备生产厂家一定要进行严格把关，挑选性价比高、质量好的厂家。

（二）加强管理，促进土木工程施工技术不断创新

在土木工程的施工过程中，会出现一些意外质量问题，安全隐患等，因此，管理人员必须不断加强管理，对会出现质量问题和安全隐患的部位进行仔细检测，避免施工工期受到影响，给企业带来巨大经济损失。尤其是针对土木工程施工中的重要环节，采取相应管理措施，安排专业人员负责监控，以保证土木工程的施工质量，促进施工顺利安全进行。与此同时，为了提高土木工程施工过程的安全性，确保施工质量，企业要注重先进技术的引进和运用，采用最有效，最快的方法解决土木工程施工过程存在的安全隐患和质量问题等，以促进土木工程施工技术不断创新，推动我国建筑工程项目施工技术水平不断提升。

（三）提高土木工程施工人员的综合素质

相对于上面论述的建立完善的质量管理体系基础而言，施工人员综合素质的提高也至关重要。土木工程施工企业应度不同的施工人员进行不同的具有针对性质的培训。让每一位工程施工人员都具有自己相应的工程施工技术，而且要不断地进行对其工程施工人员进行工程施工问题方面的知识的考核，建立完整的培训机制，从而提高工程施工人员的整体水平。同时还可以采用一些适当的激励性质的制度来激发和促使工程施工人员对待岗位的积极性和热情。只有将众多数的工程施工人员的施工技术水平提高上来，才能在一定程度上保障了土木工程施工的质量与发展。

（三）加强监控，提高土木工程施工质量控制效应

在加强土木工程施工质量控制的同时，企业必须加强施工全过程的监控，根据相关单位的监控情况，制定合适的质量控制负责人，以制定完善、高效、系统的质量监控机制。针对土木工程施工质量控制问题，从施工准备阶段开始，制定相应的制定控制标准、质量控制方案、质量控制规划等，使土木工程施工各阶段的施工质量得到有效保证，从而不断提高土木工程施工质量控制效应。例如:运用多媒体等技术，对土木工程施工过程可能出现质量问题和产生的后果进行详细分析，列出可采取的相关解决措施，最终制定最有效的质量控制策略，以保证土木工程的施工安全和质量。

（四）土木工程施工后需对工程进行质量检测

在建筑工程施工后，首先监理单位要求施工单位对整个施工工程进行质量自检工作，施工单位自检完毕后，监理单位再进行全面的复核，如果发现施工单位没有按照图纸严格作业的，将其详细的做好记录；若因为施工方的善意改动施工方案而给工程可能带来质量隐患的，监理单位不予验收签收；如果施工方是严格按照施工图纸进行施工作业的，监理方需连同建设方、施工方以及建设方一并对其工程进行验收确认。

（五）机械设备检查

在建筑工程项目的施工中，不断加强土木工程施工中的质量控制，必须注重机械设备使用前的检查和使用期间的维修、保养，以给土木工程施工提供足够的动力，促进土木工程施工顺利进行。在进行机械设备的操作时，必须严格按照施工设计图纸和施工内容选择合适的型号、数量等，以提高机械设备的有效利用率，减低施工成本，从而保证土木工程施工的安全和质量。

（六）依托实际施工地形进行合理施工

在施工的过程中，管理人员需要对施工的环境进行合理分析，从而制定合理的施工方案。在实际的施工过程中，不同的地形需要采用不同的施工方案。例如，施工场地有地下水或者是施工频临居民区。那么，在这样的场地进行施工的过程中，就必须注意两个问题：第一就是地下水的防污染问题。在进行施工的过程中，要进行污水排放的专有渠道，进行合理的污水排放；第二就是要减少噪声污染的产生，因为周边居民区会受到噪声的污染，从而影响居民生活。此外，光污染也应该考量在其中。因为夜晚的光辐射还是很严重的，因此需要将工作使用的灯安装灯罩，减少晚上的光污染。

结束语

总的来说，在土木工程施工管理过程中，质量的控制是土木工程施工过程中的重中之重，同时也是展现企业高效完善管理机制的主要因素。对于目前的土木工程施工单位来说，高效、完善的质量控制系统应当是整个生产过程的中心，想要提高企业在整个施工过程中的管理水平和质量控制能力，就使得土木工程施工单位必须要运用最先进的质量控制和管理方法，并对相关人员进行培训灌输，在保证施工质量和安全的前体制下，提高相关人员的管理水平，有效的提高土木工程施工单位的施工效率和质量，对于企业安全、长久、平稳、高速的发展有着至关重要的决定性作用。

参考文献：

[1]赖奇.土木工程施工中的质量控制分析[J].江西建材,2014,19：271.

土木工程数值分析范文第3篇

【关键词】建筑结构加固;教学改革;数值模拟

【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2009)05―0118―03

引言

教学和科研是高等学校发展的永恒主题,推动教学与科研的共同发展,促进两者的协调统一,是实现可持续发展的内在要求,也是提高办学水平的有效途径。伴随着我国高等教育大众化时代的来临,由于高校教学资源相对短缺,如何实现从“规模扩张”到“质量提升”的成功转型呢?如何在传授知识的同时培养学生的实践能力和创新能力?笔者认为以科研促教学是其中一个重要的环节。把新的科研成果融会于传统的教学活动中,不仅为传统的课程注入了活力,有利于提高教学效果;而且能够拓展学生的视野,激发学生的学习热情,提高学生的学习能力,创新能力和就业能力。本文尝试把工程计算中的数值模拟技术用于“建筑结构加固”课程的授课活动中。

一 建筑加固课程中的问题及改进尝试

随着我国经济建设的迅速发展,建筑物的检测、鉴定、加固与改造的任务日益繁重。近几十年来,结构的鉴定与加固逐渐形成了一门新的技术,已经成为土木工程技术人员知识更新的重要内容。在很多高校,“建筑结构加固”是土木工程专业高年级学生开设的一门专业课,该课程一个显著的特点就是实践性强。那么笔者在该课程的授课过程发现:虽然土木工程专业的学生都做过一些结构试验,但是多数的高校还没有开设针对土木工程专业本科生的“结构加固试验”,学生也很少接触一些现场实践活动,对结构加固的概念还是非常模糊的,特别是在结构构件加固前后的受力性能、破坏过程等的理解上存在一定的困难。

随着计算机技术和数值计算理论的发展,数值模拟在材料科学与工程应用中的作用已越来越多地得到人们的重视。如美国的核爆炸研究就是通过数值模拟来实现的。数值模拟主要是指通过数值计算方法再现已知的现象,强调运用数值模拟的结果加深对实际实验中观测到的已知现象的解释[1]。

RFPA(Realistic Failure Process Analysis)是由大连理工大学唐春安教授课题组开发的计算系统。它是一种基于有限元应力分析和统计损伤理论的材料破裂过程分析数值计算方法,是一个能够模拟材料渐进破裂直至失稳全过程的数值试验工具。该方法的一个重要特色是考虑了材料性质的非均性,是一种通过非均匀性模拟非线性、连续介质力学方法模拟非连续介质力学问题的材料破裂过程分析新型数值分析方法。基于弹性损伤理论,便可以建立材料破裂过程分析RFPA数值分析系统,其基本思路是:将材料介质模型离散化成由细观基元组成的数值模型;假定离散化后的细观基元的力学性质服从某种统计分布规律,由此建立细观与宏观介质力学性能的联系;引入适当的基元应力、应变求解方法,分析模型的应力、应变状态;引入适当的基元破坏准则(相变准则)和损伤规律,分析基元的力学性质演化即相变状态。该计算系统一个重要的特点就是强调了“可视化”的效果,通过计算机显示将一些试验中的基本现象直观演示出来。详细的介绍参见文献[2-4]。

计算机辅助教学是把计算机作为一种新型教学媒体,将计算机技术运用于课堂教学、实验课教学、学生个别化教学及教学管理等各教学环节,以提高教学质量和教学效率的教学模式。现在国家非常重视以计算机为核心的多媒体的教育。在教学资源相对短缺这样一种情况下,笔者利用FRPA计算软件对结构构件加固前后的破坏过程进行数值模拟,把科研成果、计算机辅助教学技术融合起来,用于课堂教学过程,取得不错的教学效果。

二 举例

在建筑结构加固中,粘贴钢板或者新型材料FRP条带是混凝土受弯构件常用的加固方法。采用大连理工大学土木工程学院开发的FRPA2D对混凝土受弯构件加固前以及采用CFRP加固后的破坏过程进行数值模拟,并分析对比。混凝土受弯构件加固前的破坏过程如图1所示。

图2给出了采用FRP加固混凝土受弯构件的示意图。图3给出了FRP加固混凝土构件的破坏过程。很显然,在构件加固前和加固后的破坏过程表现出明显的差异。加固前,混凝土梁的跨中形成了一条垂直的裂纹;加固后,混凝土梁跨中形成了树根状的裂纹系,最终构件因FRP板与混凝土撕裂、脱落而失效。这也是外贴法加固混凝土构件的一种典型的破坏模式。图4是FRP加固混凝土梁的典型破坏试验结果,可见数值模拟结果与试验结果吻合较好。

图5给出了两者载荷―位移曲线的对比。通过图1、图3以及图5的对比,学生可以形象逼真的理解了混凝土受弯构件加固前及加固后破坏过程的不同,而且深刻体会到外贴加固法对构件破坏模式的改变。混凝土构件加固前,承载力较低,破坏呈现脆性破坏;加固后,构件的承载力大幅度提高,而且构件的延性得到了改善。

如果采用传统的教学方法,由于教学资源有限,学生的实践经验缺乏,多数学生课程结束以后对基本概念的理解也仅停留在文字层面上。采用多媒体技术为载体把科研成果直观、形象、有趣味地表达出来,摆脱了枯燥抽象的文字描述,深深的吸引了学生的注意力,开启学生的想象力,同时也激发了学生的学习兴趣。

四 结束语

(1)利用现代计算机技术对结构构件的力学性质进行数值模拟,不仅具有通用性强、方便灵活、具有可重复性等特点,而且在一定程度上弥补了教学资源相对不足的问题。

(2)把数值计算方法用于建筑结构加固课程的授课过程中,把一些不容易表达的概念可以清晰地用图形表达出来,激发了学生的学习热情,帮助学生深刻的理解基本概念。

(3)通过这样一种方法,不但帮助学生学习本门课程,而且有利于激发学生对数值计算、计算机编程及绘图等难度较大课程的兴趣,对学生素质的全面提高也具有促进作用。

(4)把新的科研成果用于本科生教学,改进了传统的专业课教学,不仅可以拓展学生的视野,而且是一种提高学生创新能力的重要途径。

参考文献

[1] 王述红,唐春安,朱万成等.数值试验在岩石力学实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2003,20(6):140-143.

[2] 唐春安,赵文.岩石破裂全过程分析软件系统RFPA 2D[J].岩土力学与工程学报,1997,16(5):507-508.

[3] C. A. Tang, Z. Z. Liang, Y. B.Zhang, et al. Fracture spacing in layered materials: a new explanation based on two-dimensional failure process modeling [J]. American Journal of Science, 2008, 308: 49-72.

[4] Xu Chang, Gaowei Yue, Haixiao Lin, Chunan Tang. Modeling the pullout behavior of fiber reinforced polymer bars from concrete [J]. Construction and Building Materials, 2010, 24(4): 431-437.

土木工程数值分析范文第4篇

1·构造土木工程专业基础知识教学大平台。21世纪的土木工程专业的毕业生,应该具备土木工程领域宽厚的专业基础知识。土木工程专业建筑工程方向与本专业其它方向所需的专业基础知识是基本相同的。在现有的教学计划中,土木工程专业各方向在专业基础课的教学内容、学时分配上主要还是沿用传统各专业的基础课。有一些课程仍是分别讲授,其内容和学时数上存在差异。以结构力学课程为例,按现有教学计划,建筑工程方向和交通土建工程方向采用多学时,岩土工程方向采用少学时;介绍荷载时建筑工程方向不介绍车辆移动荷载制式,而交通土建工程方向一般不介绍房屋建筑荷载制式;且各方向分别采用不同的结构力学教材。其它一些专业基础课如制图、建筑材料、结构设计等都不同程度地存在类似问题。作为专业基础课,应该是土木工程专业的专业基础课,而不是土木工程专业中某个方向的专业基础课。因此,土木工程专业内应该统一采用相同的专业基础课教材,且讲授内容与课时数也应统一。尽管土木工程专业各方向的毕业生在以后的实际工作中应用专业基础知识时会有差异,但作为土木工程专业培养模式来看,还是统一为好。因此土木工程专业的专业基础课,应该采用兼顾专业内各方向的材,并安排相同的教学时间。

2·用发展的视点定位建筑工程培养方向的专业方向课。专业方向课的设置除必需的工业与民用建筑工程理论,如砌体与混合房屋结构、混凝土房屋结构、建筑结构抗震、高层建筑结构设计、建筑工程施工技术与组织管理、建筑结构实验与检测等外,根据实际情况,可侧重增设城市道路与工程方面的课程,如城市道路设计、城市立交桥等课程。同时,紧跟现代科技与工程实践的发展趋势,开设学科前沿课程,如结构数值分析、工程结构隔震与减振、建筑CAD等课程。为了使土木工程专业建筑工程方向的毕业生具有较为宽广的专业知识,还可考虑适当增设土木工程专业其它工程方向如交通土建工程方向、岩土工程方向的核心专业方向课程,如基路面工程、桥梁工程,岩土工程等。这样,土木工程专业建筑工程方向的毕业生具备了扎实宽广的专业学科知识,不仅能适应房屋建筑工程的现状和发展需要,也能适应土木工程专业其它工程方向的基本需要,在知识结构上具有较为完整的体系和发展空间。

3·通过教学实践环节,培养学生综合工程实践能力。现在值得探讨的培养模式是:建筑工程方向的学生是否必要再增加土木工程专业其它方向如交通土建工程方向、岩土工程方向的工程实践能力培养。现代科技与经济的发展,特别是随着市场经济的深入发展,土木工程行业各种工程方向(如建筑工程方向与交通土建工程方向)已出现相互结合、共同参与企业生产行为的趋势。一些建筑工程公司已可承担相当数量的道桥工程,一些路桥建设公司也能承担建筑工程项目。土木工程的设计、施工、监理、检测等资质已向着建筑工程、道桥工程、岩土工程等综合具备的方向发展。就城市建筑而论,近年我国的高层建筑发展迅猛,这种客观形势已经要求从事建筑设计、施工、监理的技术人员掌握一定的岩土工程方面的知识。我们应该顺应土木工程界的这种发展趋势,有侧重地综合培养土木工程专业各方向毕业生的综合工程实践能力,使企业在吸收了这样的学生后,能在市场经济的激烈竞争中具备创新和生存能力。对于建筑工程方向学生,除必须进行的教学实践环节,如房屋结构课程设计、建筑工地生产实习、建筑勘测实习、毕业设计外,还可考虑增设交通土建方向、岩土工程方向的核心专业方向课的课程设计或实践环节,如道桥工地生产实习、道路勘测实习、道桥毕业实习、建筑深基坑支护工程设计等教学实践环节。这样,就能培养学生成为具有以建筑工程为主,兼具道路与桥梁工程、岩土工程基本能力的土木工程专业人才,为他们以后适应土木工程领域的专业工作打下更扎实的能力基础。

4·调动学生的内在学习潜力,开设有利于学生个性发展的选修课。开设选修课是拓宽学生知识面、发挥个人特长的必要手段,是增强学生适应能力的重要渠道。与国外高校相比,我国高校本科生选修课普遍存在门数少、课时少等现象,学生没有多大的选择余地。然而,学科发展和社会需求都在要求学校增设选修课。作为选修课既可以是跨专业方向、跨年级、跨系别的选修实验课,以增强学生的动手能力及对科学的探索精神;也可以是一些比较实用的其它选修课,如各类土木工程造价计算、高级计算机语言编程;或是为不同专业方向的学生提供专业上相互交叉发展的机会等。

土木工程数值分析范文第5篇

关键词：土木工程；信息化；含义；途径

Abstract: the "civil engineering information system" is both a construction management system, it is a "expert system". This kind of two-sided make cooperated-builing departments and concrete construction management personnel, technical personnel in combination with, and enhance the effectiveness of information management, scientific, transparency, will greatly improve the work efficiency and work level, make the whole civil engineering industry work mode of revolutionary change, and finally form a civil engineering information this new industry. This paper expounds the meaning of the civil engineering information, this paper discusses the development of informatization of civil engineering approach.

Keywords: civil engineering; Information; Meaning; way

中图分类号：G201文献标识码：A 文章编号：

随着经济持续稳定增长，城市化进程加快，加上我国已加入 WTO，进入宽领域 、多层次、 全方位对外开放的新格局，实施迎接经济全球化挑战的大战略，土木工程作为国民经济的支柱产业，在这重要的发展机遇中肩负重任，必须把握住大课题，即土木工程的信息化建设，实现更高层次的技术创新和素质提升

一、土木工程信息化的含义

“土木工程信息化”简单地说就是充分利用计算机和网络技术，在虚拟空间中实现对土木工程建设全过程的管理、监控和实施。在这个涉及领域众多、架构极为庞大的虚拟管理系统中，利用高速发展的网络技术，在全国各行业、各部门内实现工程建设管理与技术信息的交互共享，土木工程的建设、管理、设计、施工、监理、质量监督等部门、企业可在网络上实现招投标、工程管理、设计施工、监理审图、质量监督等工作；工程从业人员个人则可以以在线查询、在线交流等形式随时、随地、互动、能动地通过网络获取数据信息、技术支持和完整的问题解决方案，使他们能够像专家一样得心应手地解决工程问题。可以说，“土木工程信息化系统”既是一个建设管理系统，又是一个“专家系统”。这种双面性使参建各部门和具体的建设管理人员、技术人员有机结合在一起，提升了信息管理的时效性、科学性、透明度，将极大提高工作效率和工作水平，使整个土木工程行业的工作模式发生革命性的变化，并最终形成土木工程信息化这一新产业。

二、发展土木工程信息化途径

1、土木工程设计信息化

第二次世界大战之后的科学技术的迅速发展，使得土木工程可以以现代科学技术为依托进一步发展 。最重要的建筑材料钢和混凝土都有了较大的发展，强度成倍提高，可靠性，耐久性等其他性能也有了很大改善 。合成材料的不断研制，拓宽了施工中可以使用的材料的种类，而且在性能上也较过去的传统材料更为优良，轻质 、高强的新材料的应用使得很多过去难以实现的结构成为可能。 计算机的数值分析使过去手工难以计算的而被迫简化粗略的计算可以变为较为精确的计算分析。 例如，借助于有限元计算软件，人们如今可以轻而易举地求解出以前人力难以完成的复杂超静定结构的内力和位移计算 。有限元理论与结构动力学的不断发展，使得人们可以方便且精确的做出结构的受力和变形的计算，使得设计工作大大简化 。而计算机辅助设计（CAD）的应用，将设计人员从繁重的手工绘图中解放出来 更多建筑施工机械的使用，使得施工自动化程度程度大幅提高。

2、土木工程施工信息化

在施工中推广应用自动化控制技术，可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目 。例如高层建筑的垂直度的控制；大体积混凝土的施工质量控制；预拌混凝土的上料自动控制；采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体吊装和安装控制、整体模具的爬升和大型脚手架的提升控制；大型桥梁悬索受力的控制；幕墙的生产和加工控制；高温高压的焊接质量控制；建筑物的爆破 、整体搬迁 、以及沉降观测和数据采集，大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等 。信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，其应用领域将越来越广，应用程度将越来越深，建筑工业化水平将越来越高。

3、 土木工程管理的信息系统

信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术，必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进，须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统，及时修编标准，便于检索查询和管理有关标准，随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收，从而有效地推进标准化管理。

信息技术给实体的数字化 、时间的缩短、空间的缩小，对实体本质的把握更为科学，工程项目的单件性 、时代性、 环境性、 多要素性决定了项目信息的大规模性、 变动性、 多门类性，信息技术使工程成为数字工程 。而数字工程的建立，使工程管理进入新阶段，包括项目融资拓宽渠道、 项目策划优选优化、 项目设计电脑化，项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用，多因素分析在质量控制上的应用，动态进行投资分析等。 信息化使工程管理档案化 、数字化、 动态化，为工程的策划和融资、 设计 、施工、 运行和维修等全过程的管理提供便利的条件 、全新方法和手段。

信息技术实现更宽范围的人力资源管理，更准确的会计管理 、成本管理、 融资管理、 投资管理，更优化的决策管理、 计划管理，更高效的项目施工管理 。信息技术也使建筑师 、结构工程师 、监理工程师以及项目经理的信息更为丰富，为新产生的团队合作关系甚至跨国的伙伴关系提供了前提。高技术的办公环境，促进新技术的采用和人力管理理念的创新，对更有效地提高生产率提供了可能，也促进了企业文化的升级工程项目的管理必须依靠整套先进的管理理念，这种管理在国外的工程项目管理软件中体现得淋漓尽致。 这些软件的基本功能主要有：

（1）项目计划的编制

在工程项目的招投标阶段以及中标授标之后的合同条件都要求承包商编制切实可行的细化的施工进度计划 ，对工程进行详细的剖析。 软件对一个工程项目的所有任务做出精确的时间安排，同时还对完成任务所需要的原材料 、劳动力 、设计和投资进行分析和比较，在千头万绪的任务中找出关键要紧的任务（关键线路）以及对任务做出合理的工期 人力与物力机具等资源的安排。

（2）项目跟踪过程

软件对于工程进度能够进行动态管理和控制，它要求项目各级管理人员根据所制定的计划和目标，要在项目实施的过程中对影响项目进展的内外部因素随时在施工过程中进行及时、 连续 、系统的纪录和报告并输入计算机，也就是真实 、实时地反映工程进度，分析工程进度数据，及时反映工程项目的变化。

（3）项目的分析 、控制与优化

由于管理软件实现了广义的网络技术，项目管理者根据跟踪提供的信息，对比原计划（或既定目标），找出偏差，分析原因，研究纠偏对策，实施纠偏措施 。软件不但考虑时间问题， 还根据资源和费用进行分析求得一个时间短、 资源耗费少 、费用低的计划方案，并通过软件进行网络计划的优化，也就是利用时差不断改善网络计划的最初方案使之获得最佳工期 、最低费用和对资源的最有效利用。

4、建立土木工程基于互联网的方案优选

施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统互联网正在逐步深入土木工程，既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用，同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较，高效进行优化，将大大提高企业的决策能力和水平。通过电子邮件、互联网传递，使建筑项目和承建商、材料供应商的信息沟通有效克服招投标过程中的信息不对称状态，同时增强透明度，推进公开化，网上招投标相当规模业务的开展将会更加规范市场行为，提高工作效率，降低工作成本，使招投标的竞争在更广范围更高的层次上进行。

土木工程信息化建设要与产业的结构调整和企业的“ 三改一加强” 相结合，与企业的科学管理、 技术进步相结合，要借鉴全球信息产业推进的经验，学习各行各业推进信息化建设成果，从产业 、企业和工程实际出发，研究开发一般解决方案和个别解决方案，遵照 “政府推进、 市场引导、 企业主体、 行业突破 、区域展开、稳步推进”的方针，充分发挥大专院校、 科研院所的作用，特别是相关学会 、协会要不断开拓创新，努力使自己伴随着土木工程的信息化建设走进新时代，充分发挥跨行业 、跨部门专家荟萃的优势，做出新的贡献。

参考文献：

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[2] 陈思远. 论当代土木工程的信息化[J]. 科技信息, 2011,(19) .

[3] 冼江夏. 建筑项目施工管理中信息技术与应用分析[J]. 价值工程, 2011,(22) .