土木工程新进展范例6篇

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土木工程新进展

土木工程新进展范文1

比如,一些代表性的国家和行业标准逐步更新,主要包括《工程测量规范》(GB50026-)《建筑变形测量规范》(JGJ8-)《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-)《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50308-)等,教学内容应该与相关规范衔接一致,保持同步。同时为适用测量设备和技术的进步,适当增加对于全站仪(测量机器人)、高精度数字电子水准仪、电子经纬仪等的介绍,通过本门课程的学习,使得学生参加工作后能更加顺畅、快速的进入角色。针对土木工程类专业特点,压缩“测定”教学内容,强化“测设”教学内容;同时,根据土木工程各专业方向,设置相关专业的施工测量教学内容,例如,建筑工程施工测量、公路工程测量、桥涵工程测量、市政工程测量等,教学过程中针对专业方向有针对性的施教。

2针对性与时效性强的教材

教材在教学中占非常重要的位置,其质量直接影响到教学效果。鉴于此,我们专门编写了普通高等教育土木类专业“十二五”规划教材,由郑州大学出版社出版,并与2012年入选国家级“十二五”规划教材,该教材结合土木工程各专业的生产实践,突出以下五个特色:(1)以往传统测量教材通常重“测定”、轻“测设”,而土木工程各专业的实际需要与这种偏向于测绘的教材编排结构相反,因此,教材中压缩“测定”,强化“测设”;(2)将土木工程施工验收规范中的测量控制标准引入测量教材;(3)关键词采取中英文对照形式;(4)突出工程安全监测的重要意义,将工程变形测量单独成章,并引入详细的工程实例;(5)根据土木工程各专业方向,设置相关章节针对性介绍施工测量(测设)。

3教学方法和手段的改革

在教学过程中着眼于突出学生工程测量的实践能力,在课堂教学上采用灵活多样的教学方式,并且注重课堂教学与实践教学相结合。

3.1课堂教学在课堂教学中,我们通过信息量大的多媒体课件,采用启发式、讲解式、讨论式讲解工程测量的基础知识和方法,并在教学过程中插入大量的仪器操作动画和图片,从而加深学生的感性认识。通过有效的课堂教学,夯实学生的工程测量的基础知识,并为其它教学方法的开展打下坚实基础。

3.2实践教学增强实践教学环节,实践教学包含两部分:(1)教学过程中的实验环节,通过指导教师手把手的教和学生的现场操作,掌握水准仪的使用及水准测量方法、经纬仪的使用及角度测量方法、全站仪的使用等基本的仪器使用方法;(2)课堂教学之外的《工程测量》的课程设计,通过一周时间的《工程测量》课程设计,实践课堂教学内容,学生分组完成一项具体的工程测量任务,锻炼学生动手能力和解决实际问题的能力。

土木工程新进展范文2

【关键词】土木工程;《基础工程》;教学改革;实践教学

《基础工程》是土力学课程的后续课程,是土木工程专业必修的一门专业课程,其主要内容为地基基础设计理论和施工方法,具有很强的理论性、专业性、实践性和应用性。随着我国土木工程发展和国家对土木工程应用人才的需要,很有必要对该课程传统教学进行改革。如何在有限的学时里,达到理想的教学效果,对教师和学生都有一定难度,给教学工作提出了挑战。我校土木工程专业源于学校1945年建校时创办的矿井建设专业,1955年开始招收本科生。经过70余年的建设和发展,土木工程专业现设有岩土与地下工程、矿山建设工程、道路与桥梁工程、建筑工程等4个专业方向,成为安徽省本科教改示范专业和“教育部第一类特色专业”建设点,拥有土木工程博士后科研流动站,土木工程一级学科博士、硕士授予权。结合我校结合土木工程专业设置特点,在前期教学改革成果的基础上,遵循学科发展规律,以优化授课内容,改善教学方法,丰富教学手段,加强实践环节等为切入点,尝试对《基础工程》课程进行教学改革,取得了很好的教学效果。

1.精选课程教材,优化授课内容

科学地组织教学内容是提高教学质量的关键环节。选择一本合适的教材,对于教师和学生来说都至关重要,往往可以使教学达到事半功倍的效果。目前,关于《基础工程》课程的教材非常多,但主要内容基本上都大同小异。莫海鸿等编著的《基础工程》(第3版)》(“十二五”普通高等教育本科规划教材,中国建筑工业出版社),赵明华主编的《基础工程》(第2版)》(普通高等教育“十一五”国家级规划教材,高等教育出版社),周景星等编著《基础工程》(第3版)》(普通高等教育土建学科专业“十一五”规划教材,清华大学出版社)等,都是非常优秀的教材。根据教学大纲和课时安排,结合土木工程专业下设专业方向的不同,对上述《基础工程》相关教材内容进行科学编排、删减、调整、补充,并在教学过程中不断更新教学内容,既重视基础理论和知识的阐述,又注意反映我国目前工程实践的新成就,给学生介绍基础工程方面的新进展、新技术和新工艺,并与最新的勘察、设计和施工等规范或规程等保持一致,力求将知识的传授与能力的培养相结合。即便是同一授课内容,在给不同专业方向讲授的侧重点也有差别,不能一概而论。例如,我们在给岩土与地下工程专业方向讲授《基础工程》时,将浅基础、连续基础和桩基础的设计理论与施工过程等列为授课重点内容,并结合《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《建筑地基基础工程施工规范》(GB51004-2015)和《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等相关内容进行详细讲述,把相关规范融入到与教学内容之中。而对地基处理、基坑工程等内容则可以进行简要的讲述,由于该专业方向后续将会开设相应的专门课程。通过优化授课内容,保持教学内容的基础性与先进性有机结合,不仅可激发学生的学习兴趣,同时还可以引导学生正确认识自己所学专业方向的特色,在教学实践中取得了很好的教学效果。

2.改善教学方法,增强授课效果

采用合理的教学方法是提高教学质量的重要手段。土木工程专业需要学生具有较强动手能力和独立思考能力,灌输式或填鸭式教学方法既不利于工程能力的培养,又不利于创新意识培养,更容易扼杀了学生的个性发展。《基础工程》课程传统的教学模式通常是以教师讲授为主,学生则是被动接受知识。启发式教学是以启发学生的思维为核心,采用多种教学方法充分调动学生的学习积极性,促使学生主动学习的一种教学思想。启发式教学是近年来我国本科教育一直提倡的教学方法,实际上这种教学方法在很多教育发达国家已经十分普及,逐渐替代灌注式教学而成为一种比较成功的教学方法。讲授《基础工程》课程时,教师可以根据授课内容提出相关的启发性问题,有的问题可以让学生在课堂上简单思考后及时回答,有的问题则可以留给学生在课后查阅相关的资料文献,自行寻求答案。这样不仅可以提高学生对《基础工程》课程学习的兴趣和积极性,而且培养了学生独立思考和创造性思维的能力,提高了解决问题的能力,这对学生今后进行生产实践无疑是帮助较大的。例如,讲解浅基础时,因选择基础埋置深度受很多因素的制约,可列举具体的工程案例,让学生了解不同情况下如何确定基础埋置深度。又如,讲解桩基础时,针对桩基设计中如何选择桩基的类型,可以作为思考问题提出,让学生课后分组讨论,根据各组讨论得到结果和设计理由,最后由教师进行点评。这种启发式与讨论式相结合的教学方法,培养了学生思维能力和团队协作能力,能够充分调动学生的积极性,让学生在讨论中不断加深对《基础工程》课程的认识。另外,建立具体工程应用案例库,把教学内容的讲解融于具体工程背景之中,这样不仅可以加深学生对基本原理、基本概念和计算方法的掌握,而且把所学到的基础工程知识与前面所学土力学等课程知识紧密结合起来,达到了传授知识、激发兴趣、启迪创新的综合教学效果。

3.丰富教学手段,提高授课效率

选择先进的教学手段是提高授课效果的重要途径。为培养“宽口径”的“大土木”应用型人才,很多高校在对土木工程专业教学计划调整时通常会增设一些课程,并提高实践教学环节的学时数所占份额,这样势必造成原有专业课程学时的减少。目前,我校土木工程专业的《基础工程》理论教学仅为32学时,如何在较少的学时内完成所需讲授的内容,并保证学生得以消化吸收,对教师和学生都有一定难度,对教学工作提出了挑战。为解决课时量不足而授课内容多的矛盾,教学中要不断探索板书与多媒体相结合的教学方式。采用多媒体教学无疑是一种提高授课效率和教学效果的有效方法。因多媒体教学图文并茂,具有直观、生动、形象等优点,可以将原本枯燥乏味的理论教学变得生动和丰富多彩,给学生以深刻的感官认识,激发学生的学习热情。教学过程中防止一味追求采用多媒体教学,摒弃板书演绎。若完全依赖多媒体进行教学,就很容易把授课内容变成走马观花式的放映,会使学生的注意力分散,造成视觉疲劳。因此,多媒体教学要结构明晰、重点突出、简明扼要。对一些重要理论和公式的推导,要应以板书为主进行讲解,便于学生紧跟教学思路,能记下关键内容,方便理解。对于一些利于多媒体展示的内容,可以通过多媒体图片甚至视频等展示给学生以形象直观的概念。例如,讲授浅基础的类型时,可将独立基础、条形基础、筏形基础等不同浅基础类型通过多媒体将图片呈现出来;讲述桩基础施工内容时,可放映一些关于桩基施工的动画或现场视频,这样可以激发学生的兴趣,加深印象,使学生能很好地将理论与实际联系起来,达到良好的教学效果。

4.加强实践环节,延伸课堂教学

实践教学是对课堂理论教学的一种有效延伸方式。土木工程专业本科生要求具有独立完成一般基础设计的能力。通常是采取开设基础工程课程设计作为其实践教学环节。短短1周的基础工程课程设计作为实践训练显然难以满足要求,对提高学生的实践设计能力帮助有限。由于学生实践不足,理论容易脱离实际,难以将知识灵活运用到工程中,设计结果不能满足工程需要。例如:进行桩基设计时,很多学生不懂把地质资料与设计相结合,设计结果不会考虑现场施工方案的可行性和合理性,绘制的施工图不符合规范要求。基础工程课程设计中,要以实际具体工程为背景优选设计题目,提供给学生的设计资料要尽量完备,使设计内容及步骤应与实际工程设计相符,让学生熟悉设计理论和过程,要求学生采用手工计算和软件计算验证相结合,并使用CAD绘制施工图,提高学生计算机操作能力,方便以后能够很快地适应生产工作。对课程设计中出现的错误和共性问题,教师及时进行纠正和指导。因此,为提高学生的实践设计能力,仅仅靠传授理论知识是远远不够的,课程设置时应尽量多安排一些有助于提高学生实践能力的教学环节,尽可能多地接触工程实际,把学生带到工地进行现场实地教学,加深学生对基础的认识和理解。需要建立校外实习基地和建设校内实习基地相结合,给教师和学生提供良好的工程实践场所。为此,我校专门建设土木工程专业实训中心,建有浅基础、桩基础、桩基静载试验、基坑支护、矿井巷道、桥梁隧道、房屋建筑等工程模型,在《基础工程》课程中可让学生进行参观,增强工程认识,提高教学质量。同时,鼓励和指导学生参与大学生创新基金项目,或参加教师的一些科研项目或工程现场,将所学的《基础工程》知识点融入到项目,更好地理论联系实际,激发学生的学习兴趣和实际动力能力。通过课程教学改革实践,进一步激发了学生的学习兴趣,教学效果得到了明显提高,达到了课程的教学目标要求。不仅促进了学生由基础理论知识向工程实践能力的转化,而且促进了教学团队素质和教学管理水平的提高。无论在课堂教学还是实践教学中,教师的自身素质和学术水平在很大程度上决定了课程的教学效果,教师的理论储备和实践能力直接影响培养学生的质量。教师具备了较高的理论水平和科研实力以及丰富的工程经验,不仅能讲授基础理论方面的知识,而且能够结合科研实际和工程实践中存在的问题。随着土木工程的发展和科技的进步,基础工程将会出现新的理论、技术和问题,教师应不断学习,与时俱进。以学生为本,贴近教学的实际,努力培养出适应经济和社会发展需求的工程科技人创新型人才。

参考文献:

[1]高等学校工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科指导性专业规范[M].中国建筑工业出版社,2011.

[2]滕延京,王卫东,康景文,等.基础工程技术的新进展[J].土木工程学报,2016,49(4).

[3]杨冬英.“大土木”背景下基础工程课程教学实践与探讨[J].高等建筑教育,2012,21(5).

土木工程新进展范文3

关键词:弹性力学;土木工程;教学;探索

弹性力学是高等学校土木水利等专业的一门理论性与应用性都很强的基础课程,目前各高校很多学科根据本专业本科教育培养目标,实现宽口径、厚基础的教学基本要求,减少课时和精简内容。另外,土木类专业所面临的现代工程结构设计问题大多为非杆系的复杂结构体系,所以许多高等院校要求开设弹性力学和有限元课程,其目的是加强土木类本科生对复杂结构数值分析能力的培养,以提高他们从事科学研究和现代结构设计的能力。然而学生普遍认为弹性力学解决实际工程的能力远不如材料力学和结构力学,而且弹性力学理论抽象,数学推导麻烦,课程枯燥乏味,提不起学习兴趣。因此在现有的学时下如何保证教学的基本要求和基本内容,用什么方法和手段达到既增大信息量,减少教学时数,又能强化学生能力的培养,成为弹性力学教学中需要关注的问题。

一、高校弹性力学教学现状

为了提高结构力学和弹性力学的相关教学水平和研究成果,教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会结构力学及弹性力学课程教学指导小组定期召开工作会议,2006年工作会议在武汉理工大学召开,2009年工作会议在成都西南交通大学举行,2014年10月工作会议在北京工业大学举行,各高校在每次会议中都对弹性力学的教学进行了教学改革成果和经验交流,对教学实践、课程建设和资源积累等问题进行了研讨。北京工业大学在弹性力学的教学中也进行了很多研究和改革,北京工业大学弹性力学课程的设置和教学与国内其他高校具有类似特点与问题。2006年之前弹性力学作为土木工程本科专业的必修或必选课,学时一般为40学时左右,使用教材以徐芝纶《弹性力学简明教程》为主要教学参考书。在2007版本科教学改革之后,弹性力学在土木工程专业本科中仍然设置为学科基础必修课,但学时改为16学时,考试时采用闭卷考试,对学生学习要求较高,较多学生仍然认为太偏重于理论,理论抽象,数学推导烦琐难以理解,并且其解决实际工程的能力远不如结构力学。在2012版教学计划后,课程性质以及学时都没变,但考试时采用开卷考试,对学生的公式推导要求降低。改为16学时时,教师和学生的感觉都是时间太紧张,学习压力大,所以在刚完成的2015版土木工程本科教学计划中,弹性力学进行了很多变化,首先课程性质发生了改变,由学科基础必修课改为学科基础选修课,让学生有选择的空间,其次学时增加为24学时,让选修弹性力学的同学能真正学习到弹性力学的主要内容。所以目前在现有的学时下,如何保证教学的基本要求和基本内容,用什么方法和手段达到既增大信息量,减少教学时数,又能强化学生能力的培养,成为教学中关注的问题,由此也产生了弹性力学教学内容多和学时少的矛盾。许多高校和研究者在弹性力学课程教学和研究上进行了教学改革,取得了较多有益成果,尽管如此,土木工程专业弹性力学课程在以下几方面尚有待研究与改革:(1)教学对象上,弹性力学通常主要在工程力学专业开设,需要充分考虑结合土木工程专业的特点。(2)教学思路上,仍然偏向工程力学方法,在内容选择上较偏向数学,主要是理论上的教学,对理论分析和数值分析结合对比方面缺少。(3)讲课内容中未能充分引入弹性力学领域的最新进展,尤其是与土木工程结构相关进展,因此在弹性力学课程的教学方式、教学内容、考试形式等方面需要进行一些思考和探讨,对弹性力学教学中的普遍与特殊问题进行研究与实践,将促进学校土木工程学科力学教学的发展。

二、尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平

根据高等院校土木类专业本科指导性专业规范以及2015版培养方案规定的学时,需要考虑在既有学时下,使学生的理论水平能达到当今土木类专业的培养要求。

1.重点突出弹性力学分析思路和概念。

在教学中,在分析思路上,一般重点讲授弹性力学平面问题的相关问题,并且对弹性力学平面问题基本理论采取精讲的形式,对空间问题基本理论采取和平面问题基本理论相对比方法进行讲解。如果根据实际,直接从实际工程的三维问题,再到讲授二维问题可能更符合思维过程以及实际工程问题,使得思路更加自然,并且能节省教学课时。另外,在讲授方法思路中应突出思路、概念与结论。如弹性力学中的概念问题:弹性力学中应力的方向以及正负号的定义,平面应力问题和平面应变问题的区分,应力边界条件和位移边界条件的确定方法,处理局部边界条件的圣维南原理,等等,这些都是讲述平面问题基本理论中要熟练掌握的概念。

2.结合具体土木工程实例教学,附加一些分析程序和工具的介绍,拓宽学生分析方面的应用能力。

在介绍分析思路时,需要结合有实际工程背景的工程算例来分析,这样可以明确学习目的,激发学生的学习动力。在理论分析完成后,还可以介绍相应的数值分析方法,介绍Matlab计算程序或有限元分析工具,对理论分析过程数值化,让学生自己操作计算,分析结果。最后由于土木工程专业学生在实际工作中需要学会运用,可以结合一些设计规范进行学习,如:公路隧道设计规范(JTGD70-2004)建议采用弹性力学数值方法—有限元法计算围岩的隧道支护结构内力和变形等,通过在理论分析结果和数值分析对比的同时,还可以通过规范要求进行验算。

三、根据当今土木类本科生的培养要求,编写适合土木工程专业学生使用的教材

就目前而言,对于土木类本科生的弹性力学课程,各高等院校所安排的教学内容、教学时数及选用的教材均存有不同。换言之,对教学内容、教学时数及教材均没有统一的指定,仍处在各高校教师根据自己的教学经验进行不断地探索与总结。目前已出版的弹性力学教材有很多种,所使用的教材一般为《弹性力学简明教程》,徐芝仑编,高等教育出版社出版。这本教材所涵盖的内容较多、较全面,也比较深刻,对概念思路的解释较为简洁,但仍然有需要改进之处:(1)基本上从平面问题到空间问题最后到板壳一些特殊问题,分析讲解思路可以变化,让学生更快更容易的理解。(2)理论讲解较多,实际土木工程案例的分析较少。(3)理论推导比较多,数值分析对比较少,数值分析工具的应用较少等,另外学生学习的课余指导用书比较少。为此,编写更加适合土木工程专业的教材以及教材指导用书是有必要的。

四、改革单一的板书教学模式,研制《弹性力学》的CAI电子教案

作为一门强调理论与应用的课程,仅以单一的板书教学模式明显不足。例如,本课程中复杂的理论推导数学演示,这些均可通过CAI电子教案的教学来表述。此项教改工作的目的是在教学时数不足的情况下,就如何实现课堂教学气氛活跃、高效率地完成教学内容、突出理论联系实际等方面而为之。根据本课程教学大纲中教学内容的要求及依据更加丰富的教材,可以编制本门课程的CAI电子教案。在实际教学中,采用多媒体与板书相结合的教学模式,预期可以达到较好的教学效果,授课学生能给出较好的评价。另外,课内教学是本课程的主要任务。但由于本门课程在土木专业上的应用性较强,学生的课程设计、毕业设计均会遇到实际结构问题的数值分析,对此需要课外指导,因此建立教师学生互动平台和窗口也是有必要的。

五、结语

为了提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果,本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题,并探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法。1.尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平,使学生的理论分析水平达到当今土木类专业的培养要求。2.根据当今土木类本科生的培养要求,编写适合土木工程专业学生使用的教材。3.改革单一的板书教学模式,研制《弹性力学》的CAI电子教案,并建立教师互动平台和窗口。

参考文献:

[1]徐芝纶.弹性力学[M].第3版.北京:高等教育出版社,1990:181.

[2]马崇武,秦怀泉.力学与土木工程专业的力学课程教学[J].高等理科教育,2007,(6):135-137.

[3]张宇星,吕建国.工程力学考试方法的探索与实践[J].高等理科教育,2005,(4):128-129.

[4]铁木辛柯,古地尔.弹性理论[M].第3版.北京:清华大学出版社,2004:168.

[5]杨桂通.弹性力学[M].北京:高等教育出版社,1998.

[6]刘京红,等.土木工程专业弹性力学课程教学改革的探索[J].科技情报开发与经济,2007,(24).

[7]王雁然.弹性力学及有限元教学的实践与研究[J].建筑教育改革理论与实践,2005,(6)

[8]原方,吴洁.研究生弹性力学教学方法及问题探讨[J].力学与实践,2005,(2).

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[10]W.C.Young&R.G.Budynas.TheoryofStructure(sSec-ondEdition)[M].北京:清华大学出版社.

土木工程新进展范文4

【关键词】:土木工程;结构;检测;评估

中图分类号:E271文献标识码: A

引言

随着我国经济的飞速发展,大型建筑设施的出现对土木工程技术提出了更高的要求。在土木工程的施工过程中,对其施工过程中出现的结构性损伤及时进行有效检测,并针对出现的结构性损伤进行及时的维修,不仅可以提高土木工程的质量,延长建筑成果的寿命,同时还可以避免许多重大质量安全事故的发生。

一、土木工程结构的检测内容和特点

1、土木工程结构检测内容

(1)外观检测

对建(构)筑物的外貌、外部尺寸进行检测,检查建筑物的表面的平整性,检测建筑物的倾斜度,以及建筑物的尺寸大小是否符合相关规定。外观检测是保证建筑物质量的最简单的方式。

(2)强度检测

对建(构)筑物的材料、结构进行检测,检测建筑物的材料强度、构件承载力、钢筋配置情况等。通过检测建筑物的原材料,保证建筑材料的品质;通过检测建筑物的构件承载力和钢筋配置,保证建筑物的主体结构符合建筑要求,保证建筑施工安全进行,保证建筑物符合工程质量。

(3)结构内部缺陷的检测

检测混凝土内部可能存在的孔洞、裂缝、钢结构的焊接等问题。通过对建筑物的工程内部缺陷的检测,可以及时发现施工问题,解决施工的缺陷,保证工程质量。

2、土木工程结构检测特点

(1)结构检测工作大多在露天的现场进行,来源于外界环境中的干扰因素多,使得土木工程检测的结果的准确度不高,影响对土木工程质量的评估。

(2)工程结构检测数据需要慎之又慎。当土木工程的结构性问题出现时,往往是在工程完工很久以后,由于时间很长,对结构检测数据档案保护不当,导致技术材料不全,甚至还会出现材料虚假的现象。

(3)结构检测工作需要采取采取非破坏的方式。结构检测往往是在被检测的工程建设完工或主体形式完工后,一般不允许破坏原构件,或者是从原构件上取样时只能允许有微破损,破损后稍经加固后就不会影响建筑物结构强度。这样就保证了工程完整性,保证了工程质量。

二、工程结构检测方法

土木工程结构检测根据检测方式的不同可以分为静态检测方式、动态检测方式两种。土木工程结构的静态检测是通过观察和测量建筑结构的实际大小尺寸、工程材料的弹性模量和强度系数等数据,将这些数据综合到一起,运用物理学中的力学知识去分析评价土木工程结构,评价土木工程结构的稳定性与可靠性。

但是,由于土木工程结构形体巨大,构件繁多且具有一定的隐蔽性,对于某些过大或过于隐蔽的工程构件难以检测,静态检测的方法在实际的应用中受环境等因素的影响较大,工作效率较低。而土木工程结构的动态检测,是通过建立动态的数字化的结构动力检测机制,监督土木工程的结构建设工作。结构动态检测利用结构的模态参数或物理系数,评价土木工程的结构性能。但是,土木工程的动态检测却受到动态监控信号质量和数量的限制,影响动态监控数据的准确性。

三、土木工程中结构检测技术的应用

土木工程建设过程中,仅仅运用传统的结构结构检测技术已经远远不能满足现代化土木工程建设的需求,需要土木工程结构检测技术不断的发展,以推动我国建筑行业的发展。随着科学技术的发展进步,出现了许多检测方式,尤其是物理学知识在土木过程中的发展应用,使我们能够及时发现土木工程建设过程中的许多结构性问题,对我国土木工程的发展产生了重要影响。在现代的检测技术中有以下几种方式:

1、超声波法

超声波是在检测土木工程结构问题时常用的一种检测方式,该技术的产生是根据物理学的基本知识,依据超声波在媒介中传播的规律和超声波本身的特点而产生的一种结构检测技术。超声波在不同的介质中的传播规律不同,通过对检测到超声波的波形进行分析,可以对工程结构内部缺陷的大小以及缺陷所在的方位进行判断。利用超声波检测土木工程的结构问题时,既没有破坏土木工程设施,有检测了土木工程的结构,实现了检测目的。

2、红外线检测法

红外线检测法是根据物理学中的热辐射定律、微分方程,对原子震动产生的红外辐射进行检测的一种结构检测方式。任何物体其温度只要高于绝对零度,就会辐射出来红外线。物体的辐射强度与物体本身的温度有关,当土木工程内部结构发生物质变化时,红外线的辐射强度也随之改变。我们可以基于红外线辐射的变化判断其内部是否损伤。

3、建立动态的工程结构检测机制

动态工程结构检测机制的建立,需要将各种数据和信息整合到一起,形成一个有机的系统。动态结构检测需要将相关的管理信息知识存入到系统信息库内,当系统检测到的数据发生变化时,能够根据数据库内信息来判断土木工程的结构是否出现了问题。动态工程结构检测是根据结构物理特性的变化来判定土木工程结构问题存在的可能性以及结构性问题存在的地方。

3、但是,由于动态工程结构检测机制的成立比较困难,在实践操作中,干扰因素较多,又容易受到土木结构的影响,使得动态监测的数据不精确。工程检测的数据也存在一定的失误或偏差。影响工程的进度。就当前动态工程结构检测在实践中的应用来看,动态检测机制在识别损失方面比较迟钝,往往是在损失发生后才能检测出来,不能起到早期发现和预防的作用。

四、评估方法

现阶段,对土木工程结构进行评估时,主要应用以下评估方法:

1、可靠度评估方法,这是一种以概率统计为基础的评估方法;

2、模糊数学评估方法,该方法尤为擅长对复杂事件的处理;

3、灰色理论评估方法,该方法有效规避了对样本过分依赖的问题,简化了计算过程,而且保证了量化结果、定性结果的一致性;

4、神经网络评估方法,该方法在处理多因素事件以及模糊事件方面表现出了极大的优越性,评估结果较为理想。下文将针对这一方法中的概率神经网络(PNN)方法展开重点介绍。

PNN能够实现对损伤位置及类型的准确判断。PNN利用已知数集的概率密度函数以完成贝叶斯决策,将之合理的融入人工神经网络系统中,如此一来,便可完成对未知数据的归类,对于那些多类问题(涉及θ1、θ2⋯θn)而言,基于P维试验向量X的贝叶斯决策d(X)为;

d(X)∈θq(hqlqfq(X)>hklkfk(X),k≠q)

设fj(X)为概率密度函数,那么多变量高斯分布函数如下:

n=q

fq(X)=1/[nq(2π)P/2σp]Σ[-(X-Xqi)T(X-Xqi)/2σ2]

i=1

对该贝叶斯决策进行相应处理,可得到一个概率神经网络,且包括如下层次:1、输入层;2、模式层;3、求和层;4、决策层。该损伤检测方法能够有效克服测量误差导致最终结果不准的问题,所以,具有良好的应用前景。

总结:

土木工程结构是各类建筑的坚实骨架,如果其稍有差池,将会直接威胁到使用者的人身财产安全,而针对土木工程结构的检测技术也因此在工程中具有了很重要的社会经济效益。因结构检测将涉及到土木工程的多个方面,所以其运用的相关技术也将综合涵盖多个领域的相关原理与要求。

参考文献:

[1]周艳霞.计算机图像处理在射线探伤中的应用研究[D].河北工业大学,2013年

土木工程新进展范文5

[关键词]土木工程 无损检测 现状 方法 应用

中图分类号:TG115.28 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0097-01

无损检测技术也被称为非破坏性检测,也就是说在不破坏待测物质的原有状态的情况下,对其品质相关指标进行检测分析。这种技术在土木工程中得到了较为广泛地应用,并且取得了很大的成绩。无损检测技术的优势在于它可以定量掌握工程强度和工程缺陷,同时它可以科学地评价构件的额定负荷和寿命。在土木工程中使用无损检测技术有利于施工单位及时地改善施工状况,从而有效地降低了不必要的经济损失以及人员伤亡。

1 无损检测技术应用特点及其现状分析

顾名思义,无损检测技术是一种在不损伤成品或材料的前提下进行内部缺陷评价的技术。无损检测技术的应用原理是当材料或者建筑成品内部结构存在缺陷时,对声、光、电以及磁的反应是具有一定特点的,通过对这种特异的反应可以科学的评价材料或成品内部结构的危害程度。无损检测技术的最大特点就是能在不损害材料的情况下,对材料或者成品的结构、材质进行检测,并且无损检测技术的准确率是非常高的。但是无损检测技术的应用存在一定的局限性,不是所有的材料或成品都能进行无损检测,有些材料的检测只能进行破坏性试验,也就是说无损检测技术还不能完全地代替破坏性试验。目前,在进行材料和建筑成品评价时,通常将无损检测和破坏性试验结合在一起使用。

近些年,我国土木工程无损检测技术得到了快速发展,很多单项技术都达到了国际水平。通过不断地技术攻关,已经开发出来很多无损检测方法,包括拔出法、超声回弹综合法、取芯法以及回弹法等,同时制定了相应的无损检测规程,这大大地促进了无损检测技术在土木工程中的应用;无损检测技术体系逐渐完善,有效的无损检测技术越来越多,像红外成像技术、波动分析技术、激光技术、以及雷达技术都得到了广泛的应用,比如在检测外墙面砖粘贴质量时,采用红外成像技术;开发的配套检测设备已经达到了数字智能化水平,它们具有综合的测试结果分析和计算功能,而且测试数据处理也已经进入信息处理时代[1]。

2 无损检测的常规方法及新技术

2.1 无损检测的常规方法

土木工程的无损检测技术应用的非常广泛,每种材料或者建筑成品的检测都有专门的检测技术。具体内容如下:第一,混凝土强度的无损检测。在混凝土强度检测时,主要采用回弹法和超声回弹综合法。回弹法是用回弹仪弹击混凝土表面,并以表面硬度来推算混凝土的抗压强度,我国土木工程中使用的回弹仪种类比较多;超声回弹综合法是指用超声传播速度、回弹值来综合评价混凝土强度,国内超声仪器种类也非常多,能够很好地满足土建工程无损检测需求;第二,混凝土内部缺陷检测技术。由于工程施工和施工管理问题、环境问题,混凝土内部可能存在各种缺陷,包括混凝土裂缝、空洞等。土木工程中通常采用超声波测量混凝土的波幅、波形频率以及声速等参数来判断混凝土是否存在缺陷,这种检测方法的准确性是比较高的;第三,桩基质量的无损检测技术。工程桩施工是一个很复杂的过程,并且工程桩施工质量的影响因素很多,因此工程桩的完整性很难保证,经常会出现蜂窝、夹泥、断桩、裂缝以及离析等问题。在桩基质量检测时通常采用声波反射法和超声透射法;第四,建筑钢结构和混凝土中钢筋检测技术。钢结构在土木工程施工中的应用越来越广泛,为了保证钢结构的质量就需要对其质量进行检测,通常采用超声波探伤检测技术;混凝土中的钢筋起着非常关键的作用,所以工程施工对混凝土钢筋有着很严格的要求,其数量、位置、排列方式都有具体的设计要求。通常采用电磁感应法和电化学法检测混凝土中的钢筋是否存在问题[2]。

2.2 无损检测的新技术

随着我国土木工程业的不断发展,无损检测技术也得到了进一步的发展,在无损检测中又诞生了一些新的检测技术,这些新的检测技术主要包含了冲击回波法、弹性波层析成像技术、声发射检测技术、红外成像技术、工程雷达检测技术、瑞利表面波检测技术以及混凝土无损检测中信号处理技术等。具体技术介绍如下:第一,冲击回波技术。该技术主要是通过对混凝土表面施加微小冲击而产生应力波,进而对应力波在传播中产生的位移响应进行频谱分析,频谱分析可以获得混凝土结构厚度和缺陷深度;第二,弹性波层析成像技术。该技术主要是利用某种射线源,再根据外部检测设备获得的投影数据,最终通过计算机生成二维或者三维图像来实现结构检测。这种技术在工程检测中应用非常广泛,如工程地质勘探、混凝土构件质量检测、地基处理和加固评价、路基病害探测等;第三,红外成像技术。该技术是利用红外热像仪探测物体辐射红外线能量,可以通过温度分布形成的热像图直观地看出物体结构存在的缺陷。该技术在工程中也得到了广泛的应用,如建筑外墙剥离层检测、玻璃幕墙保温隔热性检测、门窗防渗漏检测等;第四,工程雷达检测技术。工程雷达检测技术使用的雷达频率属于宽频脉冲电磁波,并且雷达天线由接受和发射两部分组成。该技术主要是根据反射波的运行时间、波形以及幅度来推断工程介质的分布,该技术通常会用在路面、机场跑道的分成厚度、地下水渗漏等的检测方面;第五,瑞利表面波检测技术。该技术在岩土工程中发挥着巨大的作用,而且它将发挥更广泛的作用;第六,混凝土无损检测中信号处理技术。混凝土超声检测过程中,缺陷信息会被噪声干扰,导致缺陷信息没有得到很好的接收,所以必须要采用信号处理技术来降低噪声对缺陷信息的干扰。目前,信号处理新方法有混沌优化神经网络法、分离谱技术以及信号融合识别技术等[2]。

3 我国土木工程无损检测技术的具体应用

无损检测技术在土木工程中得到了非常广泛的应用,无损检测技术在工程中的具体应用主要表现在以下方面:第一,无损检测技术在砌体结构住宅裂缝与材料强度检测中的应用。无损检测技术通常使用在工程裂缝检测、钢筋混凝土结构检测、混凝土表面裂缝中,在检测中无损检测技术得到了很好的应用;第二,无损检测技术在混凝土强度非破损检测中的应用。在混凝土强度检测中通常采用回弹法和超声脉冲法两种无损检测技术;第三,无损检测技术在钢筋位置检测中的应用。钢筋位置检测一般都在构件上进行,而钢筋位置探测仪是常用的设备;第四,无损检测技术在土木工程质量监督和控制中的应用。无损检测技术是工程质量检测和处理的常用方法,并且它是工程质量预控和监督的有效手段[3]。

由于无损检测技术具有非破损、便捷、速度快的优点,因此它不仅在土木工程中得到了广泛的应用,它也在工业与民用建筑工程、道路工程、隧道工程以及水利水电工程中发挥重大作用。

4 结语

总之,无损检测技术在土木工程材料和成品检测中发挥了巨大的作用,它的非破损优势使得这种技术使用的范围越来越广,并且越来越多的新无损检测技术不断的产生,这些技术的使用大大地提高了土木工程的质量。因此,我国土木工程相关单位应该进一步加强无损检测技术的研究和应用。

参考文献

[1] 沈建中,李宗津,张之勇.土木工程中的无损检测技术及其应用[J].无损检测. 2011(11):9-10.

土木工程新进展范文6

1征文范围

1.1CAE当前研究热点与未来发展趋势

(1)计算流体力学、结构力学、材料力学、仿生力学、爆破力学等新进展;(2)新材料与新工艺、生物材料、微纳米、复合材料的CAE应用技术;(3)高性能计算与CAE;(4)智能化CAD/CAE集成;(5)多学科、多尺度CAE仿真技术;(6)可靠性分析与CAE工程稳健设计;(7)非线性有限元进展及应用;(8)有限元网格自动生成技术.

1.2CAE专项技术应用探讨

(1)产品结构强度分析、疲劳寿命分析、振动及噪声仿真分析、碰撞仿真;(2)机构动力学、多体动力学与控制仿真技术;(3)跌落以及冲击、多物理场耦合分析;(4)结构轻量化设计与拓扑优化技术;(5)先进材料/结构一体化设计技术.

1.3CAE的平台技术与应用

(1)虚拟产品开发平台;(2)分布式仿真平台技术与协同仿真;(3)产品研发仿真流程和数据管理平台建设;(4)企业级仿真和多学科联合仿真.

1.4CAE技术的行业应用与解决方案

(1)CAE在航空、航天、兵器、船舶工业中的应用;(2)CAE在海洋工程、核工业及特种行业的应用;(3)CAE在汽车制造、铁道机车行业中的应用;(4)CAE在装备制造及通用机械工业中的应用;(5)CAE在电子、材料、土木工程、生物科技中的应用;(6)CAE技术在国家重大工程与装备中的应用.

1.5CAE技术的人才培养

(1)社会对仿真分析工程师的需求及要求;(2)高校CAE课程的设置及人才培养模式;(3)社会科技中介及培训机构的CAE人才培训项目开发.

2征文要求

(1)围绕主题内容、充实、数据准确、文字通顺,字数在5000字以内,未在正式刊物发表;(2) 会议收录论文,不收取任何费用,仅供业内人士交流参考;(3)文章的格式编写要求请访问.cn或;(4)论文结束页后另附论文全部作者详细信息,包括作者职称、学历、职务及主要专业方向,联系方式,并标明按上述5个专题论文应属的类别;(5)论文请务必在7月10日之前发送到()邮箱里.

3论文评审

组委会将组织专家组对征集的论文进行严格评审,根据评审结果向论文作者发出录取通知和参会通知,并选出优秀论文颁发获奖证书和奖品,优秀论文将推荐给专业刊物正式发表.

4联系方式