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土木工程的技能范文1
论文关键词：土木工程；毕业设计；创新能力；实践
高等院校的培养目标要求本科毕业生掌握本专业的基础理论、专业知识和基本技能，具有分析与解决实际问题的能力，具有从事本专业工作的能力和初步的科学研究能力。近年来，我国建筑经济发展较快，社会对高等学校土木工程专业的人才需求量增大，对其质量的要求也逐步提高。土木工程专业毕业设计是反映学生综合运用大学四年所学的基础理论和专业知识独立分析和解决问题的能力，及进行工程设计和科学研究的能力。如何抓好毕业设计这一实践环节，提高毕业设计质量，应引起高校专业课教师的高度重视。为提高学生毕业设计的质量，更好地适应社会，各项教学改革均应考虑毕业设计的教学效果，并采取相应的改革措施，使毕业设计环节充分发挥应有的作用。在毕业设计的教学工作中，还存在一些问题。
一是教师自身创新能力有限，责任心不够。教师课堂教学任务繁重，投入到毕业设计实践环节的时间远远不够，更无精力要求学生毕业设计创新。
二是毕业设计过程中忽视对学生进行创新能力的培养。毕业设计选题及内容单一，不灵活。
三是毕业设计模式僵化，学生发挥创新思维的条件受限。仅局限于校内做毕业设计，反对校企结合的模式，不利于学生创新能力的拓展。
四是毕业设计过程检查和考核评价体系有待创新。毕业设计开题报告、中期检查等环节只注重形式，没有起到应有的作用，毕业设计成绩给定标准需要细化。
一、实施方案和实施方法
1.提高教师自身的创新能力和责任感
高校教师自身的创新能力对创新教育起着重要作用。在这方面，学校应积极支持并出台鼓励教师进行创新的政策，鼓励专业课教师深入现场，解决社会生产实际中的具体问题，在教学和科研中提高创新能力，养成创新的良好教风，不断积累开展创新教学工作的经验。鼓励教师积极申报国家级、省级教学改革及科学研究项目，充分发挥创新能力，并带动学生把毕业设计融入到科研项目中。毕业设计不像课堂教学，它可以巧妙加入个人对以前所学知识的充分理解。在这个过程中，教师思路灵活，思维开阔，不断创新才能带动学生有更开阔的思路。另外，高校教师应把创新教育当作一种责任教育，充分认识到创新给学生带来的效益。学校在安排教学任务时，尽量减轻有指导毕业设计教师的课堂工作量；或者课堂教学任务重的教师指导毕业设计学生数尽量控制在可指导的范围内。保证教师有足够的时间指导毕业设计并进行创新能力发挥。
2.培养学生的创新意识，抓好毕业设计选题工作，发挥教师和学生的创新能力
毕业设计作为大学教育最后一个实践教学环节，必须更好地体现创新能力的培养与训练。在进行专业课教学计划过程中，结合认识实习、生产实习及课程设计，一方面由各专业教师结合自己参加的科研课题，组织学生参加本专业的科研活动，进行创新能力和实践能力的锻炼；另一方面在进行毕业设计之前，利用4周的毕业实习时间，由学生结合毕业实习基地，在专业教师的指导下，结合专业方向对土木工程企业单位和设计院的新材料和新技术进行调研，学生自己选题后，由指导教师根据选题和研究的内容是否具有创新性而确定是否开题。这样可以有效调动学生发挥创新能力的积极性和主动性。
有计划的提前进行设计也是培养学生创新能力的一种途径。为了使学生的专业课学习与毕业设计紧密结合，可以在专业课学习和毕业实习过程中就逐步引入毕业设计。例如，在第八学期让学生熟悉和掌握毕业设计所涉及的相关专业知识，明确设计任务，查阅相应文献资料，提前进入毕业设计工作状态，学期末做出初步设计方案。提前进行毕业设计某种程度上变相延长了毕业设计时间，使学生有足够的时间进行创新思考，为正式的毕业设计打下良好基础，也有助于激发学生的学习积极性和主动性，既有利于专业课学习质量的提高，也促进学生增加对毕业设计工作的投入。提前进入毕业设计也可以使学生与专业教师有较多的接触机会，有更多的时间向教师请教设计方法和设计思路，有利于学生创新精神和创新能力的培养。
毕业设计选题是否合适，对毕业设计的质量、学生能力的发挥以及学生知识水平的提高有很大影响。总结起来，选题应符合以下要求：（1）选题要符合培养目标要求，覆盖专业主干课程内容；（2）选题要联系生产实际，或者结合教师的科研项目，提高就业后的科研能力；（3）选题应新颖，不要局限于历年的单一模式，可以扩展到本专业相近的专业题目，例如施工组织设计、建筑概预算等，如果工作量不够可以增加部分结构构件的计算作为补充。设计结束后学生创新能力有明显的提高。
3.改革毕业设计模式，校企结合，设计与就业相结合，营造良好的创新条件
为了适应社会的快速发展，必须改变传统的毕业设计模式。在教学过程中，教师可以与建筑工程企业或者设计院相结合，采取统一安排、学生根据就业意向自主安排的模式，一方面可以使理论更好地联系实际，另一方指导教师和学生可以学到一些课本上涉及不到的专业具体细节问题。结合现场做毕业设计的学生可以在建筑公司相关专业技术负责人的指导下进行毕业设计工作，不仅可以拓宽知识面，还可以解决具体的生产实际问题。但需要教师严格把关，要求学生定期汇报毕业设计的阶段性成果，对这些学生的要求要比在校学生更高，对学生具有一定的挑战性和创造性。这可以改善学生在毕业设计中被动接受自己不感兴趣的课题的现状，从而最大限度开发了学生潜在创新能力。
同时，学校和学院应加快土木学院产、学、研结合步伐，鼓励教师通过校友及有渠道的学生与大型建筑企业或者设计院联系，建立合作关系，学院主动与这些单位磋商，达成联合办学，签订学生在单位进行毕业实习和毕业设计的有关协议。这样的改革措施可以为专业课程设置，教学内容改革方向提供依据，也可以缩短学校教学与企业需求之间的差距。
4.加强毕业设计过程检查和成绩考核体系的创新
毕业设计进行过程中，指导教师是主导，学生是主体，组织管理是保障。毕业设计应是严格的、规范化的过程。
（1）教师编写毕业设计指导书和任务书。任务书应明确设计题目范围、设计内容、设计进度安排及对设计成果的要求等。指导教师应注意培养学生独立工作能力、查阅和使用工具书的能力，教师按设计进度，有针对性地对学生进行启发式辅导。
（2）定期检查。毕业设计开始一周后，要求每位学生写好开题报告和设计计划，并向指导教师汇报，教师要对设计方案、工作计划、进度安排等进行全面指导，提出明确要求。校、院可以对开题的情况进行抽查。在毕业设计全过程中，指导教师要保证有足够的时间与学生直接见面，应对本组学生每周进行一次工作进程和质量的抽查。每月进行一次阶段检查，提出指导意见。毕业设计的中期检查对扎实开展毕业设计工作，减少“前松后紧”的现象，起到督促和推动作用。
（3）严格答辩程序，客观评定设计成绩。学院要成立答辩工作领导小组和答辩委员会，下设答辩小组，分别由4～5名教师组成。答辩前，学生将独立完成的毕业设计交给指导教师审阅，指导教师给出评语和成绩后由评阅教师评阅，然后决定是否可以进入答辩程序。这些顺序决不能任意调整，流于形式，也不能减少任一程序。对不遵守纪律、抄袭他人或者下载网上设计的学生，取消毕业答辩资格，绝不姑息。学生的毕业设计成绩由开题报告成绩、中期检查成绩、指导教师评定成绩、评阅教师评定成绩和答辩成绩五部分组成，各部分所占比例建议分别为5 %、5 %、50 %、15 %、25 %。对毕业设计成绩评定要求科学、严格、客观、公正，标准统一。对毕业设计进行客观、合理的考核，对促进学生充分发挥积极性和主动性，对做好毕业设计和提高毕业设计质量起到重要激励的作用。
土木工程的技能范文2
关键词：智能材料；土木工程；应用；发展趋势
中图分类号：O434 文献标识码： A
一、土木工程建设项目智能材料的特征和概念
针对土木工程建设项目当中所应用到的智能材料的种类、特性和基本的概念进行分析，是加强技术操作水准的一个首要步骤。在上个世纪七十年代，美国率先的提出了关于在建筑项目之中使用智能材料的理念和想法，并且通过试验测试，得出材料的基本特性。而在今后的几十年发展当中，随着技术的不断改进以及各大部门对建筑项目研究的重视程度增加，先后的出现了机敏材料、建筑结构自适应材料以及智能材料等项目。
首先，当前针对建筑项目当中的智能材料并没有一个统一的、标准的定义。总体的来讲，在土木工程施工当中应用的智能材料指的是可以对外界的环境和内部环境进行感知的、可以以此来对建筑进行准确的处理分析和判定的、具有适度相应的智能材料。智能材料是高分子材料、人工合成材料、天然材料等之后出现的一种新型建筑施工材料，并且在今后的建筑行业当中将发挥出巨大的效应。另外还需要明确的是土木工程施工建设当中所使用到的智能材料的基本特征，一般的来讲，智能材料特性有以下几点：反馈功能、传感功能、自诊断功能、相应功能、信息的积累以及识别功能、建筑结构的自我修复功能、自适应功能等。
而当前所使用的智能材料还具有以下几个方面的特性：第一，在土木工程建设施工项目当中应用的智能材料可以对外界的环境进行准确的感知，可以精准的检测出环境当中的刺激和刺激所产生的强度，诸如应变量、应力、光、热能以及核辐射和化学能等；第二，智能建筑材料还具有一定的驱动能力，可以对外界的变化进行适当的相应；第三，智能材料可以按照事前设计好的方式，来对自身的相应进行控制，同时还可以选择相应的具体方式；第四，智能建筑材料对于外界刺激所产生的反应非常的快捷，并且非常恰当：最后，智能材料受到外界的刺激并且当刺激消除之时，可以迅速的、在短时间之内恢复至最初始的状态。
二、土木工程中智能材料的应用
1、形状记忆合金的应用
形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，作为新型功能性材料，最主要的优点就是在激发材料的形状记忆效应过程中，材料可以产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。该特性的应用能够将材料置于各种结构中，实现结构的自我诊断、增韧、增强与适应控制的应用研究，而且还可以将材料研制为智能型驱动器，在结构变形、损伤、裂缝及振动等方面开展应用研究工作。相变伪弹性与相变滞后性能是形状记忆合金的另一个优点，在加卸载过程中其应力-应变曲线构成环状，表明材料在此过程中能够吸收耗散较多的能量。形状记忆合金具有高达400兆帕的相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。通常在结构层间或底部安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。有关研究结果显示，耗能器安装形状记忆合金结构后，耗能器可吸收约为三分之二的地震能量，并显著抑制结构的位移。
2、压电材料的应用
传统结构中集成压电体，采用压电传感元件对结构的振动模态进行感知，利用其输出结果，采取适宜控制算法对压电体的输入进行确定，以主动控制结构振动的实现，是开展压电类智能结构应用研究的一个较为前沿的领域。很多研究人员在任意复杂激励下，采用压电陶瓷作为加速度传感器与驱动体开展基于压电层合结构的主被动阻尼及主动振动控制等相关问题的研究工作，随着近年来不断发展的压电材料与堆技术，使研究应用压电类智能结构的领域更为广泛。主要应用在土木工程结构的噪声主动控制、静变形控制能、安全评定、健康监测等众多领域都获得良好的控制效果。
3、光导纤维的应用
光导纤维由外包层与内芯构成，是一种纤维状光通信介质材料，该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统，由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子，因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率，潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用，将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能，而且将形状记忆合金等驱动元件埋入，有机结合信息处理系统与控制元件，使混凝土结构具有智能功能，进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中，光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料，我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。
4、压磁材料的应用
在外加磁场作用下，磁流变液悬浮体系的各项流变性能会产生明显的可逆变化。同时在外加场强高于临界值后，磁流变液将迅速从液态转变为固态，在显微镜下能够观察到磁流变液的分散相颗粒在磁场作用下结成沿磁场方向的链状结构。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。在土木工程领域，电视塔、高层建筑、大跨度桥梁等结构中都采用该材料用于实现对地震的半主动控制。此外，磁致伸缩智能材料也在相关研究中日益的得到重要关注。磁致伸缩智能材料具有强烈的磁致伸缩效应，电磁/机械能能够进行逆转换。在智能材料领域中应用前景较为广阔，该材料可用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等多个领域。
三、智能材料的前景
目前在土木工程领域内，智能材料的研究主要在以下三方面的应用研究最受重视：（1）结构健康的实时检测与监控。这主要是指将先进的传感元件和驱动元件集成在传统的土木结构中，利用它们构成的网络对结构的裂缝、损伤、疲劳、冲击、缺陷、腐蚀等状态进行实时监测和控制，以确保重大土木工程结构和基础设施的安全可靠，降低其维修费用。（2）形状自适应材料与结构。智能材料的研究与出现不仅可使土木工程设计人员所期盼的自适应结构的诞生成为可能，而且更重要的是它代表着先进的新型材料与传统的土木工程设计人员所期盼的自适应结构的诞生成为可能，而且更重要的是它代表着先进的新型材料与传统的土木工程结构相结合这一重大的学科研究发展方向。自适应结构既具有承受荷载和传递运动的能力，同时还兼有检测（应力、应变、裂缝、损伤、温度等）、动作（改变结构内部应力应变分布和结构外形及位置等）和改变结构特性（结构阻尼、固有频率、光学特性、周围电磁场分布）诸多智能功能，因此其应用前景非常广阔。（3）结构减振抗震抗风降噪的自适应控制。结构的动力响应一直是土木工程设计中的一个非常重要的问题，特别是对于高层建筑和桥梁等大型土木工程结构的抗震抗风问题更是如此，而智能材料的开发与应用就可为之提供一个更为有效的新途径，从而使结构的自适应控制成为可能。目前，虽然智能材料还有这样或那样的不足，但是，随着研究的深入，智能材料的性能将得到进一步的改善。智能材料在许多领域都具有巨大的潜在应用前景，其研究涉及材料科学、化学、力学、生物、微电子技术、分子电子学、计算机控制、人工智能等学科与技术。
结束语
综上所述，随着智能材料的广泛应用，同时元件逐渐向小型化、多功能化及高功率化方向发展，在建筑结构中复合控制、传感、驱动系统及耦合/连接元件，建筑结构将发展成为主动式智能建筑结构，对于有效利用太阳能、抵御地震、风振等严重自然灾害影响具有重要作用，为人们工作生活提供更为舒适安全的环境，对于提高土木工程结构建设质量具有十分重要的意义。
参考文献
[1]阎平，智能材料在土木工程中的应用[J].现代物业.2013.
土木工程的技能范文3
关键词：结构安全监测光纤传感器混凝土应变压电传感器；
中图分类号：TN818文献标识码： A 文章编号：引言
通常情况下，土木工程作为基础设施对任何国家来说是都是一笔不小的开支，属于国家资产的一部分。并且，与其他商品相比，土木工程建筑寿命较长，一旦竣工，维修和重建代价甚高。另外，土木工程包括不同的建筑，建筑结构不同，建筑材料、设计方案和施工方式都会迥然不同。最重要的建筑结构包括桥梁、高层建筑、电力、核能和大坝。所有民用建筑都会随着时间老化和损坏，主要原因是材料的老化、持续使用、过载、过多暴露在有害环境、保护力度不够以及没有使用正确的检测方式。一旦受到内或外部侵害或二者同时作用，所有这些因素都会导致建筑材料和结构的老损并加重受损程度。
为保证建筑物的完整性和安全性，必须对建筑进行结构安全监测（SHM），通过自动化体系，对建筑物结构进行可持续的监和受损部位的检测。行之有效的结构安全监测系统可及时检测到各种受损部位并监测其压力和温度，从而优化建筑物维护效果，确保建筑物的安全，延长使用寿命。通常情况下典型的建筑安全监测系统包括三个主要组成成分：传感系统、数据处理系统（包括数据采集、传输和储存）和安全评估系统（包括诊断演算和信息管理）。要建立该系统，首先应使该系统具有一个稳定且可靠的结构传感系统。因此，本文主要讨论结构安全监视系统的第一个组成部分：由智能装置/传感器组成的传感系统。智能装置/传感器：如光纤传感器(FOS)、压电传感器、磁致伸缩传感器和自诊纤维增强结构复合材料，都具有非常重要的功能，可感应各种建筑结构安全方面的物理和化学参数。
光纤传感器（FOS），由于体积小，不会影响土木工程结构物本身的特点。通过使用多路复用或分布式传感技术，仅需一个光纤便可以对不同地区建筑的结构性能进行有效监测。并可避开电磁干扰的影响。光波适合在信号较弱的情况下进行长距离传输。压电和磁致传感器既可以作传感器，又可以作致动器，使结构安全监视成为一个积极的监测系统。此外，他们大小各异，便于存放，就算是放在较远的地方，也可对各种类型的结构进行积极监督。
过去几年人们对结构安全监测日益关注和重视，文本将重点评析智能装置/传感器在土木工程上的不同运用。本文涵盖光纤传感器，压电传感器、自我诊断纤维增强复合材料和磁致伸缩传感器的主要方面。
2.光纤传感器（FOS）
光纤传感器有诸多分类方式。第一种是按照待测参数经调制后得到的光特性（强度、波长、相位或极化等）进行的分类。第二种则是根据光发生调制的位置位于光纤内部还是外部（内部或外部）进行分类。光纤传感器还可根据传感范围分为点式（法布里-珀罗光纤传感器或长标距光纤传感器等），积分式（光纤布喇格光栅传感器）和分布式传感器（布里渊分布式光纤传感器）。本文主要讨论这种分类方法。光纤传感器一般都安装在现成结构表面，或嵌入新建土木结构中，包括桥梁、建筑物和大坝，显示应力（静态和动态）、温度、损害（分层、裂纹和腐蚀）和氯离子浓度等信息。获得的数据可被用来评估新建和修复结构，诊断损害部位和损害程度。本节主要探讨光纤传感器在监测土木工程结构的应力、位移和损害方面的应用。
2.1.监测应变和位移
实验研究已阐明光纤传感器被应用于土木工程结构后所表现的基本传感特性。在对混凝土横梁样本进行测试的实验中，与应力计输出信号相比，法布里-珀罗光纤传感器输出信号更加良好。与应力计相比，光纤传感器有更好的信噪比。对嵌入混凝土中的法布里-珀罗光纤传感器的性能进行评估。
图1：混凝土应变与各种传感器的对比
图1是压力高于混凝土抗压强度40%时，光纤传感器与丝式应变仪、电测应变仪和线性差动变压器测量结果对比图。由图可见，光纤传感器的测量压力、电测应变仪、线性差动变压器的测量压力具有高度一致性。在嵌入光纤传感器的混凝土平板上进行重复加载试验。频率为2 Hz-3 Hz，加载周期达四百万次。传感器在振幅为两千、加载周期为四百万的情况下仍可使用，且对动态加载反应良好。复合型波形传感器可以使光纤和混凝土的强度相互融合。如此一来，不仅应力大为减少，而且不用考虑理论校准因素。这个传感器还实现了对混凝土的持久粘连，并可在任何接触环境对伸缩装载给予相应的响应。
使用一种单模式光纤，又叫布里渊分布式光纤，对1.65m强化混凝横梁的压力进行测试。布里渊分布式光纤可同时测量温度和压力。结果显示，在5cm的可分解距离内，压力精确度达到± 5 με 。基于电缆中电磁波的电动时域反射计对两种分布传感器进行比较。将他们置于80%的横梁钢筋混凝土表面。试验结果表明，电缆传感器可以测量压力的局部巨大变化，而分布式光纤传感器可测量出长距离情况下压力的缓慢变化。电缆传感器在几秒甚至更短时间内就可测得应变分布，因而适用于动态信号监测。相比之下，光纤传感器完成测量任务需要数分钟的时间。安装了布里渊分布式光纤传感器以评估完全预应力下混凝土横梁的性能。同应变计的测量结果相比，光纤传感器更能很好地显示拉伸应变的测量结果。然而，光纤传感器对压缩应变的测量误差很大，这点在压缩应力很小的时候尤为明显。加拿大的卡尔加里贝丁顿的索道桥是世界上第一个引用光纤光栅传感系统，也是第一个在部分桥梁处使用碳纤维增强聚合物复合材料的构筑物。这座桥的部分钢筋在1993年经过预应力后，配上了光纤布拉格光栅传感器，总计18个。经过对预应力处理后的钢筋在混凝土收缩徐变、桥面恒载和桥梁后张等各种破坏力共同作用下的松弛状态进行评估，结果发现，钢筋预应力后的混凝土梁松弛度高于碳纤维复合材料的松弛度，并且在开放通行8个月后，这座桥的所有梁都存在着持续松弛的现象。另一动态测试表明，虽然这些传感器在6年后仍在工作，却没有监测到任何结构问题。首先，研究的重要价值在于该项目表明结合光传感技术、创新性电缆强化材料和结构工程所能带来的优势和益处。对纤维增强材料组成成分进行实时监测能够增强将这些材料用于混凝结构中的信心，因为目前就纤维增强材料来说，还没有设计标准出台。另一方面，光传感器可以嵌入纤维钢筋的表面，既保护了传感器及其线缆，又便于对这一类的土木工程结构进行控制和监测。
当前，世界上的很多桥梁都装有光纤传感器。法布里-珀罗光纤传感器用于加拿大魁北克若夫尔桥梁的修复工程。将这些传感器绑在由碳纤维复合材料制成的栏杆和钢梁上，以监测纤维复合塑料结构的性能、桥板和桥梁的应变。结果表明，大桥通行情况下，温度是影响应变的最重要因素。桥通行一年后，又进行了现场观测。使用3辆25吨校准卡车对纤维增强塑料加固处进行应力评估，结果发现纤维增强塑料加固处的应力小于20με,，钢梁应力小于120με。这就解释了加拿大联邦大桥嵌入光纤光栅传感器，但是并没有收到来自传感器的任何数据的原因。在泰勒大桥上，将63个光纤增强传感器、26个电测计加载在预应力处理后的碳纤维复合栏杆上，监测加固处在承受负荷时的最大应力。但是即使应变计密封良好，60%的电测计仍不能正常工作，原因是蒸汽养护后的混凝土梁桥湿度过大。当36吨重的卡车通过桥面时，纤维增强传感器记录的应力小于15με。
光纤光栅传感器被应用在瑞士两个桥梁上的实验情况：在温特图尔，将光纤光栅传感器捆置于碳纤维增强聚合物复合材料电线上来测量吊索的应变情况。截止1999年3月，光纤光栅传感器已经在2000με的应力下稳定工作了三年。另一个实验则是对一座行人天桥展开的。天桥的钢索是由碳纤维复合材料构成的预应力钢索，具体过程就是在碳纤维复合材料挤压过程中将光纤维嵌入到碳纤维混合材料中。大多数的光纤光栅传感器都可以承受170–190◦C的高温树脂固化处理和8000 με,的预应力处理，只有两个由于脱落失败。锚圈和索具在预应力处理过程中和其后的一年时间，都有令人满意的应力监测结果。
使用长标距电缆传感器得到桥梁整体变形和曲率的方法：将96根4m的长标距传感电缆嵌入维何斯瓦大桥的两端。根据提出的物理模式，当在桥面进行静态载重实验时，可测量总长度为一百米以上的桥的整体横向和纵向变形情况。并且测量结果非常吻合。
跨越佛蒙特州的沃特伯里的威努斯基河67米长的钢桁梁安装光纤光栅传感器，46个光纤光栅传感器被嵌入桥板，只有一个传感器损坏。并研制出了一种基于频域的多路复用传感器同时进行应力和振动的测量的工作。美国佛蒙特州威努斯基河的水力发电厂就是应用的这种光纤光栅传感器。对发电设备进行首次低功耗测试监测时，监测到了一个异常频率，这表明，传动系中的某个主要齿轮失圆了。
光纤光栅应用于中国，哈尔滨理工大学的桥梁监测工作的情况报告表明，光纤光栅传感器被装在10座以上的桥梁上以监测应变、应力和温度。例如，中国天津的永和大桥上就安装了40个光纤光栅应变传感器、10个光纤光栅温度传感器，以及96个光纤光栅电缆传感器用于对主梁的应变、预应力钢筋和钢索的应力的监测。同时一种结构安全检测系统用于监测第一座横跨中国长江的斜拉桥，并成功运行光栅光纤超载车辆识别系统和远程实时钢索应力监测系统。
准分布式光栅光纤传感器嵌入岩石锚栓以监控固定锚固长度内岩石的应变。为了提高德国埃德尔大坝的稳定性，对大坝进行了垂直锚固。这种准分布光栅光纤传感器的制作过程是沿著光纤每隔一段距离就插入纤维拼接，使每一段都可充当应变计。配有光纤光栅传感器的杆被放置在锚的中心。光纤光栅传感器的数据表明，10m固定锚索长度中只有2-2.5m可以起作用并且这个值随水位变化而变化。传感系统在锚力为4500 kN的环境中仍然有效。
光纤监测系统也可用于极端暴露条件下的土木结构。例如，码头大厅的光纤光栅安全监控系统。该系统位于浪花区和潮汐区，并受从冬天-35◦C到夏天+ 35◦C温度的影响。令人遗憾的是，光纤光栅传感器的实用性并不高。传感器嵌入后的一年，17个传感器中的10个已经无法运作。传感器失效的主要原因是连接器失效。制造缺陷、盐晶体或其他污物导致了粘接剂连接器无法继续粘合连接器外皮和光纤电缆。
一般土木建筑的应用：将光纤光栅传感器安装在一个五层65000平方英尺的混凝土结构上，主要用于施工阶段应力监测、混凝土养护以及内部裂缝传感。使用布里渊分布式光纤光栅传感器对一幢建筑进行温度分布监测。将1400米的光导纤维安装在建筑物的表面。其表面的温度变化一天之内通常维持在4◦C。
图2：试件底部光纤的“交错”布置
2.2 缺陷检测
光纤传感器用于土木工程的结构安全监测涉及对诸如裂缝、腐蚀和剥离等缺陷的检测。裂缝检测的依据是光传输的损失和以光纤传感器为基础的超声波。腐蚀、酸碱值和氯化物含量的检测则主要借助调色法实现。
使用光纤监控混凝土的裂纹尖端的形状。其操作方法依据的原理是当纤维发生断裂，混凝土中会出现裂缝并且裂缝程度会扩大，最终会影响光学纤维。然而,这个方法的适用范围是有限的,因为裂缝区域纤维的聚合物涂层必须在混入混凝土中之前被移去，如果不能提前获悉裂纹的位置则很难做到。
监测混凝土梁弯曲裂缝的方法：将光学纤维“交错”置于混凝土梁底部(参见图2)。当建筑结构中出现裂缝，除了90度以外，其他角度的交叉光学纤维都出现了弯曲。对混凝土标本的初步实验结果显示，该方法能检测到裂缝宽度小于0.1mm的裂缝。最近,此方法被用来监视静态加载下的多重弯曲裂缝、循环荷载下的裂缝和混凝土梁中应力作用下的收缩裂缝。然而,这种方法并不适用于检测平行于建筑物表面的裂缝。还有一种基于光纤传感器的技术，可以用来监测平行于建筑物表面的剥离情况。这个方法将单频激光干涉仪置于物体表面，对被测试梁进行移动负载实验。干涉仪的输出代表了光学相移，且沿嵌入纤维和综合应力成正比，当加载位置移动时，便可测得位移的曲线与负载的位置。实验发现，位移与剥离位置和剥离程度密切相关。
光纤传感器也可以被当作超声波/声学传感器来检测裂缝。利用分布式光纤传感定位系统监测混凝土梁中的缺陷的方法，通过压电陶瓷传感器生成压力波。光纤传感器被置于梁的表面以监测超声信号回声。初步实验研究表明，基于共振法，发现梁中有两处模拟缺陷。
光纤传感声学传感器可以监听到混凝土结构裂缝中发射出的声音信号。实验表明，光纤光栅传感器已经能够接收到超声波。
总的来说，这一领域的主要研究成果都是源于初步实验。提出的方法要求预先了解裂纹的位置。超声波方法不受裂纹方向的影响。以往的研究表明了超声波能够检测混凝土结构中的剥离、空隙及裂纹现象。
关于腐蚀检测，报告表明使用光纤传感器的钢筋腐蚀检测技术是以颜色调制为基础。当纤维极度接近（
光纤氯化物感应器用铬酸银粉末固定在光纤末端。在氯化物把红褐色的铬酸银转变成白色的氯化物的情况下适合使用这种感应器。颜色的变化增强了扩散在纤维中的光的强度。试验结果显示了氯化物浓度与光输出斜率及时间曲线图成比例。然而这种传感器的缺点在于其并不是一种双向传感器，因此很难检测不断增加或减少的氯化物浓度。
分布式湿度和酸碱度检测方法使用了表面贴装了凝胶聚合物涂层和光纤的电缆。由于凝胶吸附水在水介质中膨胀，所以需要调制光纤维的损失。系统是在模拟实验中测试的，目的是为了检验灌入后张混凝土结构钢管道中的水泥浆的范围。试验可以确定出无水的空心区域。这种类型的传感器通过选择恰当的凝胶系统作为响应酸碱度变化的指示剂，能检测出水泥浆酸碱度降低的区域。酸碱度的降低可能会造成钢的腐蚀。光线传感器系统用于测量混凝土中的酸碱度，这里的混凝土是指含有固定在高亲水聚合物基质上的酸碱指示剂染料。酸碱度的变化由染料/聚合物系统的颜色变化来表示。即使在酸碱度12-13的腐蚀介质中，这种传感器系统也表现出了稳定性。
2.3 光纤传感器总结
与局部的准分布式（或多路复接）及分布式传感器一样，光纤传感器在实验室及实地测试中都有传感能力。光纤传感器在土木工程结构中的各种应用，如检测应力、位移、震动、裂缝、腐蚀和氯离子浓度等都已得到开发。尤其是对桥梁、水电站项目及一些民用建筑的实地测试都证明了它的有效性。光纤传感器可以在恶劣的自然环境中使用，有着较大的传感范围及较低的传感损耗，并且具备抗电磁干扰功能，所以在土木工程结构的结构安全监测方面很有优势。但是，因为土木工程结构中所用的光纤传感器的研究都是比较近期的，最早的报告始于1989年，所以在现场实验条件下是否会因老化影响长期感应能力有待进一步研究。光纤传感器在一些结构中比较脆弱，而且一旦嵌入到混凝土中，若有损坏就会难以修复。使用光纤传感器检测缺陷及损坏的现场试验还未经过充分的研究和记录。
3. 压电传感器
根据电气到机械的改革，压电材料展示了其同步传动装置/传感器的性能。压电材料有很多不同种类，包括压电陶瓷、压电聚合物和压电复合材料。最近，作为一个基于测量电抗阻和弹性波的主动传感技术，压电传感器被引入到土木工程结构的结构安全监测中。
3.1电抗阻的结构安全监测方法
当工程结构上的压电陶瓷片由一个固定不变的交变电场驱动时，压电陶瓷片与其连接的结构中会产生微小的变形。由于激振频率很高，所以只在非常接近传感器的局部区域出现结构的动态响应。局部区域对机械振动的响应以电气响应的形式转回压电陶瓷片。因此，可以通过测量压电陶瓷感应器的电抗阻来直接检测结构损伤。
通过使用压电陶瓷片在钢筋混凝土（RC）桥样品上进行以抗阻为基础的安全监测及损伤检测。在桥的关键位置上装有11个压电陶瓷片。在装入过程中扫描陶瓷片，以获得不同阶段的阻抗数据。结果显示表面贴装的压电陶瓷片对其附近混凝土中裂纹的形成很敏感，但对那些离远一点的混凝土中裂纹的形成则不敏感。对装有压电陶瓷片传感器的混凝土梁（1000mm×100mm×500mm）执行两套实验测试。电导纳抗实数部分的均方根差（RMSD）随着样件表面或内部损伤面积的增加而增加。一项新方法用于识别测定的导纳特征中的等效结构参数（硬度、质量和阻尼器），经识别的参数用于描述损伤特性。这个方法被用于检测桁架、横梁和混凝土块中的损伤。传统的均方根差相只暗示了很少一部分损伤基质的性质情况，这个方法可更深入地了解损伤机制。测量压电陶瓷片的等效电路参数，如静态柔量、静态电阻、动态电感、动态电阻与动态柔量等，以监测混凝土结构的应力和温度。
3.2弹性波的结构安全监测方法
初步研究，在钢筋上粘有压电陶瓷片的情况下，监测加强筋与混凝土之间的脱粘现象。在执行器上使用了峰值为200V的5峰脉冲超声波，并记录分析了振幅和第一峰值的到达时间。发现接收信号的振幅以线性比例的方式增长至使钢筋从混凝土上脱粘为止。当钢筋是弹性的时，到达时间保持不变，而当钢筋断裂时，到达时间增长。同时使用了压电及超声波分析（PZFlex）软件模拟传感器的反应，以此作为钢筋混凝土结构中的参数，如裂纹宽度、脱粘尺寸及不同钢筋的位置。数值模拟表现出钢筋混凝土结构中的裂纹不会影响传感器的输出。当结构中同时存在脱粘损伤和裂纹时，脱粘损伤控制着输出信号。
通过将压电传感器粘到混凝土砌块表面的方法，可以研究无损检测的可行性。通过在检测样品表面放置不同质量的物品来模拟结构损伤。实验结果表明模拟损伤的尺寸和位置与其转移函数的振幅变化及自然频率的变化密切相关。这些信号中的异常现象是可重复的，而且损伤导致的异象会有明显的性质差异。
损伤主动质询（ADI）技术：以监测修复混凝土与碳纤维复合材料（CFRP）之间的分层现象。如图3所示，将压电陶瓷传感器连在碳纤维复合材料薄片上。横梁尺寸为100×150×900mm,上面设10×25×100mm的凹口用于开始及加快分层过程。这个损伤主动质询系统通过传感器的宽带激发主动质询结构。传感器信号可转化成数字资料，则转移函数、累加平均δ和执行器/传感器的损伤指数就可以计算出来了。图4显示了损伤指数与负载的关系。当负载增加时，区域1中的损伤指数明显增加了，而区域2和区域3中的损伤指数开始分别增至160kN和200kN。从而检测了分层过程。且损伤的定位误差只有0.67%。
图3：粘在混凝土梁上的碳纤维材料上压电陶瓷片的位置
图4：随外加负载的增加，区域1、2、3损伤指数的变化
可根据连续波分析基础上不同的中心频率弹性波能量来计算损伤指数，损伤指数可以准确表示出钢筋混凝土梁中裂纹的产生和扩展。相比基于阻抗的方法，基于弹性波的方法可以检测更大面积的区域。此外，基于弹性波的方法还可利用波传播的更多信息来确定损伤，如转移函数的振幅和相位、频率的变化、振幅和到达时间。这种方法和基于电阻抗的方法都是主动传感方法，但大部分结构安全监测技术都是以依赖被动传感器测量值的被动传感诊断法为基础，从而确定结构条件或环境中的变化。然而，还需要进一步研究以验证其可行性，从而通过结合其他技术，如无线通信、检测损伤位置与严重性算法等来检测混凝土构件和结构中的不同缺陷。
4. 自诊纤维增强复合物
水泥或复合物基质中的自诊（或自监测）纤维增强复合材料包含导电相，如碳纤维和导电粉等。这些复合材料能够监测其自身的张力、损伤及温度。研究表示碳纤维增强水泥可通过其电阻的变化来传感张力和损伤。电阻在从高应力幅直至失效的过程中大大增加了。碳纤维复合材料与碳纤维增强水泥有类似的特性。将具有张力的碳纤维增强水泥的电阻变化分成三个阶段：可逆传感阶段、平衡阶段（电阻在这个阶段几乎不发生变化）及快速增长阶段，这三个阶段与加载过程中碳纤维增强水泥中裂纹扩展的不同阶段相对应。
迄今为止，只有一些小规模的实验室研究了碳纤维增强水泥和碳纤维复合材料。将碳纤维增强水泥涂层应用到受弯水泥浆梁的受拉和受压侧面上。在循环加载和卸载条件下，每个循环的受压面上的涂层电阻出现可逆性降低，而在除第一循环的其他循环的受拉面上的电阻出现可逆性增长。由此可以看出，碳纤维增强水泥张力传感涂层可用于水泥结构的安全监测中。碳纤维增强水泥-加强钢筋混凝土梁的极限载荷与硬度略大于原始状态钢筋水混凝土梁的极限载荷与硬度。通过对电阻变化的测量，有较厚碳纤维增强水泥层的钢筋混凝土梁对应力损伤和疲劳损伤的敏感度更高。还将含有短碳纤维的碳纤维复合材料涂层应用到砂浆试块上，以此测量出张力。研究发现，超过了这些极限值，就会导致涂层内损伤。因此，可以很明显看出，碳纤维复合材料涂层不能满足实际应用的需要，不能够在现实生活中监测水泥结构的性能。
碳纤维玻璃纤维增强型复合材料（CFGFRP）被设计用作一种极限伸长值较小的导电碳纤维与极限伸长值较大的中空玻璃纤维的混合物。在拉伸加载过程中，电阻会出现显著的变化，这表明碳丝束失效。于是，因载荷受剩余的高伸长率玻璃纤维的维持， CFGFRP不会突然断裂。因此CFGFRP有可能具有自诊功能，而不会出现突发的失效。可预先报警构件的灾难性故障，并通过使用具有不同极限伸长值的碳纤维来监测高张力值。CFGFRP已被用于安全系统，放置在具有发现和阻止盗窃功能的安全墙上。
使用自诊纤维增强复合物为传感器的结构安全监测技术是一项简单的技术。这类智能材料的最明显的优势之一是它们既可以作为结构材料又可作为传感材料。碳纤维复合材料与玻璃纤维增强塑料可被用作水泥的加固元素。与素混凝土相比，含有少量短纤维的碳纤维增强水泥具有较高的硬度和抗张强度以及较少的干燥收缩。实验研究表明了这些纤维能够监测自身的张力、损伤及温度。与碳纤维玻璃纤维增强型复合材料（CFGFRP）相比，散布在玻璃纤维增强型塑料中的碳粉（CPGFRP）和混合碳纤维复合材料（HCFRP）有更好的敏感度。但是，迄今为止还未开发出这种材料在土木工程结构的结构安全监测方面的现场应用。此外，还需要提高自诊纤维增强复合物的传感重复性。有很多因素影响着自诊纤维增强复合物的重复性，包括：（1）导电材料在矩阵中的分布状态；（2）因温度、湿度和横向效应造成的电阻变化；（3）因循环加载过程中传感材料与界面损伤造成的电阻不可逆增长；（4）电阻测量方法与材料的准备。
5. 磁致伸缩传感器
铁磁材料的特性为，当将其放在磁场中时，它们就会出现机械变形，这个现象称为磁致伸缩效应。当材料出现机械变形时，材料的磁感应强度发生变化，这种倒转现象称为倒转的磁致伸缩效应。根据这些现象，发明了一种磁致伸缩传感器（MsS）,这种传感器可不直接接触材料表面就能产生及检测受验铁磁材料的导波。
用磁致伸缩传感器（MsS）可检测钢管混凝土结构的内部空隙与夹杂物。这表明极致伸缩传感器可以产生传播于钢管内的不同导波模式，并且这些导波对管内的缺陷很敏感。接收波振幅随着缺陷与夹杂物的增多而降低。为克服磁致伸缩传感器（MsS）的主要缺点，即只传送相对较低的超声波能量，研发了一个结合了压电陶瓷和磁致伸缩传感器的混合方法。这种方法对钢筋水泥界面的检测很有效。根据逆向磁致伸缩效应测量了钢丝绳的应力。磁致伸缩传感器（MsS）的精度小于3%，但温度的干扰会影响精确度。温度的两个极端值即10℃和50℃之间的差为6%。使用离散小波变换从磁致伸缩传感器检测出的信号中提取了对损伤敏感的特征，从而构成一个多维的损伤指数向量。然后将损伤指数向量提供给人工神经网络，以便对多股线的缺口尺寸及缺口位置进行自动分类。
6. 结束语
智能材料/传感器在土木工程结构的结构安全监测方面蕴藏着巨大潜力。其中一些当前已经实际应用，而其他的还在实验室中进行评估。光纤传感器是土木工程的结构安全监测应用的多功能传感器。光纤传感器在土木工程结构中的不同应用，如应力、位移、震动、裂纹、腐蚀和氯离子浓度的检测作用都已被开发出来。光纤传感器可以在恶劣的自然条件下正常工作，具有较大的传感范围，较低的传输损耗，抗电磁干扰和分布式传感的功能。但是，在现场实验条件下的光纤传感器是否会因老化影响长期传感能力还未完全确定，需进一步研究。而且光纤传感器在一些结构中比较脆弱，一旦嵌入到混凝土中，若有损坏就会难以修复。
基于电阻抗和弹性波方法，压电传感器可被用作土木工程结构的结构安全监测中一项主动传感技术。抗阻方法取决于自感知执行器概念，也是一种定性方法。以弹性波为基础的方法可以检测出更大面积的损伤，而且这种方法还可以利用波传播引起的附加信息来确定损伤。
自诊纤维加强复合物也可作为传感器，并且为土木工程结构的结构安全监测提供了一种非常简单的技术。这类智能材料的最明显的优势之一是它们既可以作为结构材料又可以作为传感材料。
磁致伸缩传感器（MsS）仅仅通过改变线圈或磁铁形状就可以产生不同的导波模式。这种传感器可以不使用任何的耦合剂就能工作。导波因其能够进行远距离检测，所以有着很大的监测潜力。但是，磁致伸缩传感器只适用于铁磁材料，只能传送低信噪比的较低超声波能量。
结构安全监测系统必须具有监测损伤的位置及严重程度的综合能力。但是，迄今为止许多在土木工程的结构安全监测中使用的智能传感器/智能材料的应用研究都涉及智能传感器的传感能力。换言之，用传感器的数据就可以直接监测出结构中的一些损伤。而另一些损伤只能通过特殊的诊断方法间接检测出来。重要的土木工程结构通常是比较大型的建筑。所以，要装备很多传感器来检测结构的安全状况。实际土木工程的结构安全监测很大程度上取决于诊断算法。因此，土木工程的真正的结构安全监测系统是集智能传感器/智能材料、数据传输和高级诊断方法为一体的。
参考文献
[1] K. P. Chong, 《土木结构的安全监测》，智能材料和结构杂志，第9卷，编号11，页码892–898， 1999。.
[2] F. K. Chang, 《结构安全监测：第一次结构安全监测国际研讨会总结报告》，第二次结构安全监测研讨会会议纪要， F. K. Chang编制，页码3–11，达亚顾问出版公司，兰开斯特，英国，1997.7.
[3] B. Culshaw an和 J. Dakin, Eds.，《光纤传感器的应用、分析与未来趋势》，第4卷，阿泰奇出版社，伦敦，英国，1996。
土木工程的技能范文4
关键词:土木工程施工质量控制探讨
在我国城市化进程不断加快的环境中，工程建筑得到有效的发展，其中土木工程中的工程建筑项目至关重要。随着对土木工程施工质量要求越来越高，需要对土木工程施工质量的影响因素进行有效的分析，从而采取积极有效的措施提高质量水平。并结合土木工程的实际情况，加强理论与实践合作结合，以便对土木工程施工质量进行有效的控制，以便提高整体质量水平，促进土木工程整体水平的发展。
1土木工程施工质量控制的重要性
土木工程施工环节是紧密联系的，需要对其施工质量进行较好的控制与提高，需要对其施工工艺、工序等进行严格控制，为土木工程施工计划提供前提依据，以便促进施工质量水平的提高。在施工的时候，通过对施工工序与条件等进行有效的控制，可以为施工质量的提高发挥一定作用。由于土木工程具有复杂性与一次小等特点，需要对施工过程中突发事件进行有效的分析。并且，需要对土木工程施工质量的影响因素进行分析，包括天气、工序、工艺、工作人员综合素质、材料质量等方面，需要加强管理。并且在较差作业的时候，需要其中不稳定因素进行细致的分析，以便有效的提高整体施工质量。其施工质量严重影响到整个土木工程的效果。通过对土木工程中的施工质量进行有效的控制，可以土木工程的整体质量与经济水平进行有效的提高。因此，提高土木工程施工质量是十分有必要的，也是十分重要的［1］。
2土木工程施工质量控制的影响因素
2．1施工人员综合素质较低
施工人员的综合素质会对施工质量造成较大的影响，并且该因素会贯穿整个土木工程中。其中施工人员的专业技能、责任感、工作态度等均对施工质量具有较大的影响。同时，施工人员人力资源紧缺，导致大多数农民工的加入，没有经过专业的技能培训，严重影响到整体综合素质，继而对土木工程施工质量造成较大的影响。
2．2建筑材料质量的影响
土木工程的施工材料性能与质量是影响施工质量的重要因素之一，大多数建筑工程企业为了获取短期的利益，会采用质量较低，价格低的建筑材料，从而导致其施工材料质量取法得到保障，继而会严重影响到整体的施工质量。比如，防水、防火材料不合格，会导致建筑工程出现漏水问题，并且容易引发火灾，严重影响到施工质量［2］。
2．3环境影响
在土木工程施工的时候，其是露天施工为主，会受到不同的天气与地质等因素影响，从而会影响到土木工程的施工质量。由于其地质环境、温度、施工单位等的差异性，会导致质量存在较大的差异。因此，需要对周围环境进行实际考察与研究，从而制定科学合理的施工方案，以便对施工质量进行有效的控制。
3土木工程施工质量控制的策略
3．1完善工程施工管理制度
在土木工程施工中，完善的施工管理制度会起到至关重要的作用。在建立完善的管理制度中，需要对意外事故与安全隐患等进行有效的避免与预防，加强对每个环节与部位的检测，确保施工进度正常进行。针对施工环节中的重点与难点，需要加强管理，有专业人员进行监控，以便确保施工质量。同时，需要引进先进的施工技术与工艺，提高施工的安全性与质量水平。
3．2提高施工人员综合素质
针对施工人员的综合素质现状进行分析，并加强专业技能的培训，让施工人员熟练掌握专业技能。并提高施工人员的责任感与工作态度，积极应对工作，培养良好的职业道德素养。认真、踏实的对待工作，避免施工出现意外与损失。同时，需要加强安全意识培养，在施工的过程中，需要加强安全防范，确保自身的生命健康安全，严格落实到安全制度，加强施工安全管理，避免安全事故的发生［3］。
3．3加强质量监督与管理
在土木工程施工的时候，需要对施工全过程进行有效的监督，根据监督情况，制定质量控制负责人，以便对监督机制进行有效的完善。在施工前的准备阶段、施工过程以及施工完工等环节中加强监督与管理，制定出控制标准以及质量控制方案等，确保每个环节的施工质量，从而不断提高土木工程施工的整体质量。
4总结
土木工程施工是一项复杂、庞大的工程，在施工质量中受到各种因素的影响，需要对其进行有效的分析，避免影响因素的出现。并且需要在施工各个环节中，加强管理，提高施工人员的综合素质与安全意识，以便严格按照相关标准要求来执行，从而有效的提高土木工程施工质量与水平。
参考文献
［1］曹瑞．对如何加强土木工程施工中质量的控制探讨［J］．门窗，2012(12x):215－215．
［2］陆炜华．浅析土木工程项目施工过程中的质量和安全管理［J］．建材与装饰:上旬市场营销，2014，28(14):178－179．
土木工程的技能范文5
关键词：职业高中 土木工程课程 多元化教学
土木工程课程具有较强的实践性，教师不仅要教学基础理论知识，也要安排合适的实践活动，让学生通过实践掌握知识与技巧。职业高中传统的土木工程教学模式，已不能培养满足现阶段社会及市场要求的合格人才，所以职业高中教师要积极探索多元化的教学模式，不断提高土木工程课程教学效率。
一、职业高中土木工程课程教学存在的问题
1.理论与实践联系不紧
土木工程课程具有较强的实践性，在课堂教学过程中，教师应把理论知识与实际问题结合，这样才能取得理想的教学效果。然而，职业高中教师还没有转变传统的教学理念，在教学过程中，只是一味地讲解理论知识，而忽视生活实践的重要性；在考评时，教师也主要以考试的形式来衡量学生的学习成果，没有制订相应的多元化考评体系，极大地限制了学生的个性化发展。
2.没有紧随时代变化
土木工程是一门动态的、发展的学科，其理论知识往往跟不上最新的实践成果，导致土木工程课程的教学出现了时滞性。随着我国社会经济快速发展，市场环境日新月异，但职业高中教师很少把新理论和新事物及时融入土木工程教学中。
二、职业高中土木工程课程采取多元化教学模式应遵循的原则
1.科学全面地认识土木工程课
程多元化教学的内涵及外延在运用多元化教学方法时，职业高中教师要充分把握其内涵及外延，深刻了解学生的能力培养所涵盖的内容，同时也不要局限于固有的教学模式。只要有利于学生认知土木工程学科，有利于提高学生实践能力，有利于学生理解土木工程知识的方法，教师都可以采用。这样，教师才能更好地将多元化教学方法运用到土木工程课程的教学中。
2.构建相应的实习平台
职业高中应构建相应的实习平台，让学生参加实践。这样，不仅有助于学生及时发现问题并解决问题，还有助于学生快速提升综合能力。在构建平台的过程中，职业高中会面临很多问题及阻碍，但职业高中教师必须积极、主动地面对困难，解决问题，并建立一个长期、稳定的校外实习平台，使学生在实习岗位上提升自身的能力，掌握相关的技能。
三、职业高中土木工程课程多元化教学模式探究
1.模拟演练教学法
在土木工程课程教学中，教师应创设、模拟特定的事件，安排学生扮演不同的角色，让学生通过亲身感受和体验，学习相关的理论知识及实践技巧。如在教学土建、工程造价、施工管理等知识时，笔者借助教室或者实训基地等设施，模拟相关事件与情境，并给学生安排相应的角色，让学生在情境中掌握相关的知识与技能。
2.多媒体教学法
教师可利用多媒体技术，在课堂上放映一些与土木工程课程教学相关的图片或视频，以便学生更加直观地了解土木工程课程知识，有助于学生学习相关理论知识，同时也降低了教育资源的消耗。此外，教师还可以利用多媒体进行课堂教学，活跃课堂教学氛围，提高课堂教学的趣味性，进而提高学生的学习效率及教师的教学效率。
3.实践教学法
教师利用学校构建的实践平台，让学生去相关的企业实习。在有丰富经验的师傅的指点下，学生能获取更多相关知识与实践技能，加深学生对理论知识的理解，并能够将理论知识更熟练、更恰当地运用于实践活动中。四、结语对于职业高中土木工程课程的教学来说，教师应结合该专业的特征，采取科学、合理的方法来设置相关课程，运用多元化的教学模式。这样，有助于激发学生的学习热情，调动学生的学习能动性；有助于学生更好地掌握土木工程相关理论知识和实践技能，从而让学生将所学知识更好地运用到实际工作中。
参考文献：
土木工程的技能范文6
土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
作为一个重要的基础学科，土木工程有其重要的属性：综合性，社会性，实践性，技术经济与艺术统一性。随着人类社会的进步而发展，土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科，并已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。土木工程共有六个专业：建筑学，城市规划，土木工程，建筑环境与设备工程，给水排水工程和道路桥梁工程。
通过一个学期土木工程概论课的学习，我已经深深地感受到土木工程涵盖的广泛，体味了前人取得的成就，也领悟了作为一名土木工程师的重大责任。当然，我们不能沉浸于现已取得的辉煌成就，止步不前。我们还应当与时俱进，去挖掘，去发现，去思考，去想象，去创新。在此，作为一名中国未来的土木工程师，我想结合土木工程的历史，结合我国的国情和世界形势，谈一谈土木工程的可持续发展之路。
(EnglishSummary)
MyknowledgeaboutcivilengineeringhasbeenbroadenedsinceIbecameastudentofTongjiUniversity.
Civilengineeringisaformofhumanactivity.Humanbeingspursuedittochangethenaturalenvironmentfortheirownbenefit.Buildings,transportations,facilities,infrastructuresareallincludedincivilengineering.
Thedevelopmentofcivilengineeringhasalonghistory.Ourseniorshadleftalotofgreatconstructionstous.Forexample,ZhaoZhouBridgeistherepresentativeofourChinesecivilengineeringmasterpieces.Ithasahistoryofmorethan1300yearsandisstillserviceatpresent.
Civilengineeringhasbeensorapiddevelopmentoftheperiod.Alotofnewbridgeshavebeenconstructed,andmanygreaterplansareunderdiscussion.Chinaisalargecounty.Andsheisstillwelldeveloping.SothiserawillbebothexcitingandrewardingfortheChineseCivilEngineers.Andofcourse,civilengineering’sfutureispromising.
However,civilengineerswillbefacingmorecomplexproblems.Weshouldpayattentiontothegrowingpopulationandalotofdeterioratinginfrastructures.Weshouldprepareforthepossibilityofnaturaldisasters.Tomeetgrowneedsinthefuture;weshouldalsotrytoupdateallthetransportationsystems.
Todealwiththeseproblems,wewillhavetodevelopinnovativeandenterprisingskills.Andweshouldchooseawaythatwecangocontinuously.HazardMitigationmaybeagreatchoice.Notonlycanitsavemoneyinthelongrun,butalsoavoidgettingintoanembarrassingsituationinwhichwehavetorebuildallthebrokenbuildings.Andweshouldalsousemoreenvironmentallyfriendlymaterialswhendesigningorconstructingnewbuildings.
Well,tobeabrilliantcivilengineerisnoteasy.Today,engineeringisasyntheticsystem.Itnotonlydependsontraditionalmechanics,butalsocloselyrelatedtoadvancedscience.SoPhysics,Chemistry,MaterialScience,ComputerScienceandperhapsmoreareallinourcivilengineeringprogram.
Tobeagoodcivilengineer,weshouldhavetheabilitytoapplytheknowledge,todesignasystem,acomponent,oraprocedureofconstruction.Weshouldalsobeabletoconductexperimentsandexplaintheresults.Furthermore,anengineerneverworksalone,soweshallcooperatewithworkingteam,andtryourbesttocommunicateeffectively.
I’mverygladtobeastudentinthiswonderfulfield.AndIwilltrymybesttobeasuccessfulcivilengineer,tomakecontributionstoourmotherland.
1．对土木工程的历史、现状和未来发展的认识
1．1．1古代土木工程
古代土木工程具有很长的时间跨度，它大致从公元前5000年的新石器时代到17世纪中叶，前后约7000年。在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作，至今巍然屹立。譬如我国的长城，埃及的金字塔等。公元6世纪建成的赵州桥，是世界上最早的敞肩式拱桥，于1991年被美国土木工程学会选为世界上地12个土木工程里程碑。
1．1．2近代土木工程
近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶，前后约300年时间。在此期间，建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主，建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面，一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现，使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。期间建成的埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥，至今仍不失为伟大的土木工程。
1．1．3现代土木工程
现代土木工程起始于20世纪中叶。发展至今，土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。
建筑材料方面，高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面，利用电子计算机强大的运算和绘图能力，力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况，使得在结构设计上更为可靠。对于建筑技术，已经发展到机—电—计算机的一体化，施工过程中，不论是上天、入地还是翻山、下海，都已不是施工的障碍了；而焊接技术的普遍使用，也使得钢结构的发展进入了一个新的阶段。
现代土木工程造就的举世瞩目的建筑有：我国台北的国际金融中心，上海金茂大厦，马来西亚吉隆坡的石油大厦双塔楼，法国的诺曼底斜拉桥等。
1．2对土木工程的现状的认识
现今的土木工程，正日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。
公共和住宅建筑物要求的建筑、结构、给水排水、采暖、通风、供燃气、供电等现代技术设备日益结合成为整体。
工业建筑物则要求恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防火、防爆、防磁、防尘、防高（低）温、耐高（低）湿，并向大跨度、超重型、灵活空间方向发展。
另外，高层建筑大量兴起，地下工程高速发展，城市高架公路、立交桥大量出现，并逐步实现交通运输高速化、水利工程大型化。
值得一提的是我国实行改革开放以后，综合国力有了很大提高，已具备更大规模开发和利用水资源的条件，如三峡水利枢纽，南水北调工程等都是世界一流的大型水利工程。
1．3对土木工程未来发展的认识
随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展，中国将面临一个更大规模的建设。可以说，我们正面临着一个伴随着国民经济飞跃的土木工程大发展的大好时期。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。
作为跨世纪的一代，这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。同时，我们也深深感到，这是一个“机遇”与“挑战”并存、“合作”与“竞争”交织、“创新”与“循旧”相争的时代，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挑战。
2．我的感受和认识：中国的土木工程要走可持续发展之路
我国的土木工程有自己的特殊性。
“中国是世界上人口最多的国家，一项大资源被13亿一除即变得微不足道，而一个小问题乘以13亿就成了大问题。”刘西拉教授此语切实道出了我国的困难之所在。我国的煤、石油、天然气、水、森林总量均居于世界前列，而人均占有量却全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染问题已经成为我国所面临的四大严酷问题。走可持续发展迫在眉睫。而土木工程，也必当立足长远，走出一条可持续发展之路。
放眼世界，美国的现代化进程可谓先进，而现今资料表明：未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态，譬如，氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师，在传承前人辉煌成就的同时，也必须多多吸取已出事故的教训，在今后的工作中进行创新改良，实现可持续发展。
2．1发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展
土木工程在实际使用过程中，会出现不同程度的损伤或性能退化，这将影响起承载能力和耐久性，甚至引发严重的工程事故，带来重大的人员伤亡和经济损失，产生严重的社会影响。因此，从建筑建成的一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。
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，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。
结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构的健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。
近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥，韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国CommodoreBarry桥和加拿大Confedration桥等。
像这样，通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展。
2．2合理利用自然资源，注重既有土木工程设施的再利用，实现可持续发展
“可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要”。
合理利用自然资源，则要在土木工程的建设、使用和维护过程中，土木工程师主动做到节能节地，并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。
比如，我们可以充分利用建筑绿化，在夏季有效降低灰砖墙表面温度，从而减少空调的使用量；可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料，达到冬季保温隔热的作用；还可以太阳能、地下热能等新能源，减少不可再生资源用量的减少。
另外，对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。这方面，上海已经取得不少成功的经验：大量不用的厂房，很多已经转变为展览厅、办公楼、艺术家工作室等。这样的改造再利用，既符合现代使用的要求，又节约了能源，避免了浪费，不失为一种有效的办法。
2．3开发利用再生资源和绿色资源，实现可持续发展
世界上每年拆除的废旧混凝土，工程建设产生的废旧混凝土等均会产生巨量的建筑垃圾。我国每年的施工建设产生的建筑垃圾达4000万吨，产生的废混凝土就有1360万吨，清运处理工作量大，环境污染严重。此外，我国是20年来世界水泥生产的第一大国，而这本身是一项高耗资源、高耗能、污染环境的行业。
与其他材料相比，钢材和再生混凝土较为符合绿色建材的标准，应当大力发展这样的绿色建材。
对此，日本的爱知世博会，给我们上了生动的一课：材料方面，世博会的各种建筑材料表面上看很高档，但是很多都是废物利用。许多木版都是由建筑用木材废料加工而成，到处摆放的坐椅，是电视机壳粉碎后制成。丰田展馆内壁由回收的废纸加工而成，长久会场日本馆，既追求了人与自然和谐，也节约了经济开支，所使用的大部分钢材和木料，都可以回收利用。同时，竹壁的优越性在3到9月爱知的酷暑也显现无遗。竹子本身的性能大大降低了室内温度，空调的使用也明显减少。这一点给了我众多的思考：在建筑选材方面，在合适之处应用自然的可再生资源，节约开支的同时，也实现了生态与建筑的和谐可持续发展，何乐而不为呢？
另外，在日本爱知世博会长久手会场，茧状日本馆为减少热负荷，利用墙面绿化、生物降解塑料材料和间伐木材(森林中被砍掉的细木材)实现了环保功能。以“自然的智慧”为主题的爱知世博会，展馆建设大量应用现代科技成果，突出环保性和功能性，反映出人类对自然美的孜孜追求。而这，也应当是未来土木工程师要学习和发展的方向。
我国建筑中，李国豪教授设计的扬浦大桥也堪称经典。引桥部分的螺旋式上升结构，节约人民币数亿元，是土木工程实现经济性可持续发展的典范。
当然，可持续发展，绝不是一味地追求节省，而是要寻求一种最合理的中间状态，既要保证建筑有足够的创意，也要追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的效益。我们依旧还是要创造经典，但是绝不能建立在挥霍金钱，建立在耗费更多的资源、能源的基础之上。现今，建筑世界已经进入到生态美学的时代，注重文化、生态、工程与环境之间的关系，注重人性化、节能与可持续发展，才是当代工程师的着眼方向。
3．身边的土木工程实例
我已经在上文中提及了许多土木工程实例，也述说了我对它们的一些认识。下面，我想注重谈一下对苏通大桥的了解。
苏通大桥连接苏州与南通两座古城，如今正在显露雄姿。这座全长32.4公里的大桥，是在建中的世界第一大桥。
据苏通大桥建设副总指挥何平介绍，苏通大桥由跨江大桥工程和南、北岸接线工程三部分组成。全线采用双向六车道高速公路标准。大桥总投资约64．5亿元，预计2008年底建成。苏通大桥的建设过程将攻克一系列世界性难题，并创造四个世界之最。
最大主跨。苏通大桥为斜拉桥。斜拉桥自上世纪50年代开始修建，世界上已建成的各类斜拉桥有200余座。目前世界上已建成的最大跨径斜拉桥为主跨890米的日本多多罗大桥，在建的香港昂船洲大桥主跨1018米，苏通大桥跨径1088米，建成后将成为世界最大的跨径斜拉桥。
最深基础。苏通大桥主墩基础由131根长约120米、直径2.5米至2.8米的钻孔灌注桩组成，承台长114米、宽48米，面积有一个足球场大，是世界规模最大、入土最深的桥梁桩基础。
最高塔桥。目前已建最高桥塔为多多罗大桥224米钢塔，苏通大桥塔为高300.4米的混凝土塔，比在建的香港昂船洲大桥桥塔高6米，为世界最高的桥塔。
最长拉索。苏通大桥最长拉索为577米，最大重量为59吨，比多多罗大桥斜拉索长100米，为世界上最长的斜拉索。
交通部总工程师凤懋润说，苏通大桥是世界第一跨度斜拉桥，将成为中国由桥梁大国向桥梁强国转变的第一个标志性建筑。
4．土木工程专门人才应具有的素质
成为优秀的土木工程师，必须具备“四要素”，即知识结构、实践技能、能力结构以及综合素质与创新意识。
知识结构包括：公共基础知识，专业基础知识和专业知识。
首先，优秀的土木工程师必定有扎实的公共基础知识，并且，在熟悉了解自然科学的基础之上，良好的思想道德心理素质和人文、社会科学基础知识也必不可少。
其次，优秀工程师还必须有过硬的专业基础知识。对工程数学、流体力学、岩土工程、结构工程等都要有扎实的理解和较强的应用能力。
第三，还要有深入的专业知识。不论是从事铁道工程、隧道工程、地下工程还是建筑工程，每一个工程师都要对所偏重行业有着先进的专业知识。只有这样，才能使我国的土木工程事业，走在世界的前列。
土木工程离不开实践。因此，工程师要具备高超的实践技能。譬如：制图技能、计算机应用技能、工程测量技能和结构检测技能等。
作为土木工程学院的本科学生，我会在大学四年的学习过程中，努力掌握好计算机语言与程序设计技能，珍惜每一个上机实习的机会，并在大学物理实验、材料实验和结构实验中掌握一般结构实验的基本方法，初步具备结构检验的技能，做好技术实习、课程设计，争取在结构设计大赛中获奖。
此外，工程师与科学家的不同在于不仅受到自然规律的制约，还会受到社会规律的约束。工程技术人员的的每个工程方案的完成都是某种“社会活动”，绝不可能靠一个人在房间里单独完成。因此要有足够的能力与社会打交道，遵循好社会规律。
在学习生活中，我将不断提高自己的自学能力，从学习中提升工程能力，在学生工作中提升管理能力，逐步完善自己的知识结构，从中培养出科技开发能力并在表达能力和公关能力上多下工夫。
不过，这些技能还构不成一个真正有助于我国可持续发展的土木工程师。因为工程师最重要的是具备高尚的道德文化修养和思想品质。为了国家和民族的利益，献身祖国的事业。为了国家的荣誉，能有强烈的竞争意识。具备唯物辨证的思想方法，有蹋实、严谨、苦干的工作作风。只有这样，才能做一名合格的中国土木工程师。
我们还应看到，我国的土木工程事业与世界一流水平还有一定的差距。譬如国内的不少高层建筑（包括上海的环球金融中心），其工程设计几乎全部由国外承担，钢材几乎全部从国外进口，工程总承包也大多由国外承担，只有钢结构制作与安装等工作由国内单位承担。获得完全自主的知识产权，实现工程建筑的国产化，赶超国际水平，需要我们青年一代去完成！
作为祖国未来的土木工作者，我将努力做到：
1．达好基础，学好外语，承认不足，不甘落后，不断在创新、质量和美学上下工夫。
2．提升自己的竞争意识，敢于参与国际大赛并获得奖项；
3．工作结合我国国情，特别是考虑由于人口负担过重造成的能源不足、水资源和耕地缺乏。特别注意不使西方发达国家在他们发展过程中由于当时对可持续发展认识不足造成的错误与严重后果在中国的大地上出现！
我将不断提升能力，鼓足干劲，与其他同学一道，走出一条自主创新、可持续发展的有中国特色的土木工程发展之路，共同将我国的土木工程事业推向新的！
附录：
参考资料：
《土木工程》(英)斯科特(Scott,J.S.)撰中国建筑工业出版社
《土木建筑文献检索与利用》肖友瑟主编大连理工大学出版社
《土木工程总论》丁大钧，蒋永生编中国建筑工业出版社
《土木建筑工程概论》王继明主编高等教育出版社
《土木工程学报》中国土木工程学会土木工程学报编辑部
《土木工程》中国土木工程学会科学出版社
《土木工程概论》上海交通出版社
《土木系统工程》机械工业出版社
《INTRODUCTIONOFCIVILENGINEERING》中国建筑工业出版社
听课纪录：
2007.09.19朱合华土木工程与土木工程师
2007.09.26刘西拉21世纪土木工程师的知识素质和能力
2007.10.10周顺华铁路的现状与发展
2007.10.17陈以一建筑与结构
2007.10.24吕西林土木建筑工程中的高新技术
2007.11.07卢耀如地球、科学、人生
2007.11.14楼梦麟水利工程与水工结构
2007.11.21孙立军交通运输工程概况
2007.11.28范庆国现代施工技术
2007.12.05孙柏涛地震的研究与预防
2007.12.12项海帆国际桥梁与结构工程新进展
