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浅论土木工程建筑结构设计
摘要:土木工程结构设计是一个全面的建筑体系设计工作,需要通过扎实的理论基础,之后加入灵活的创新思维,以严谨认真的工作态度完成整个设计过程。土木工程设计过程中要保证设计的合理性、安全性。根据平时工作中的设计、建设经验来完成整个设计过程。我国目前的土木工程建筑结构设计在设计策略和设计安全性考量上还存在着一定的问题。本文根据现阶段存在的问题提出具有针对性的意见,使土木工程设计在合理性和安全性上更好的适应我国现代化发展的需求。
关键词:土木工程;结构设计;安全性
1土木工程结构设计概述
土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段,即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中,主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安,包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗,就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中,主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用,根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数,构造施工措施要求。对于内力的测算,来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。
最后,根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求,保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段,就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段,进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来,施工图是施工的依据,施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件,应满足设备材料采购,非标准设备制作和施工的需要。
2土木工程结构设计中存在的问题
土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题,下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中,箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。
对于箱、筏基础底板挑板的设计,首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整,出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说,如果取消挑板,能够方便柔性防水的处理,在建设多层建筑时,结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中,梁、板的跨度计算计算跨度,又叫计算长度,应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑,摩擦角区域的处理,内摩擦角,是土的抗剪强度指标,是工程设计的重要参数。
基层开挖时,会应用到摩擦角区域处理的问题,如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小,不会反弹。但中心部位,基土反弹情况较为明显,回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中,主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中,通常是在大房间中垫聚苯,小房间设定基础板的厚度。
从安全角度来说,目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低,与国际同类作业相比,由于没有设定规范的视屏问题,会造成工程施工的进行难度的加大,最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。
3加强土木工程建设的建议和对策
从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上,应从管理首要保证设计的安全性,尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念,设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富,设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习,使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中,涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中,要严谨、认真,对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细,以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图,从而进行施工,这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象,避免了事故的产生。
在施工过程中,要注意过程监管,设计单位与施工单位要保持联系,对于设计图纸中不明确的问题,要进行及时的沟通和设计核对,以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议,要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说,要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础,对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法,提高设计的水平。设计过程中,不一味的追求标准图,虽然采用标准图能够减轻工作量,加快设计进度,但为了保证设计的安全性,设计人员应该认真的对设计方案进行审核,对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算,在保证基础、满足行业标准的前提下,保证设计的合理性、高效性、创新性。
4总结
本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述,根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题,从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上,根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。
参考文献:
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[5]沈蒲生.楼盖结构设计原理[M].北京:科学出版社,2003.
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随着现代社会的不断地发展进步,我国土木工程建设的发展步伐也不断加快, 为改善人们生活做出了极大的贡献。下面是由我整理的土木工程最新技术论文,谢谢你的阅读。
土木工程中的虚拟现实技术
摘 要:虚拟现实技术是一项集成性极高的高新信息技术,本文通过对VR技术的讨论 分析 了VR技术土木工程中的 应用 ,指出VR技术必将在土木工程中发挥越来越重要的作用。
关键词:虚拟现实技术 土木工程 可视化 计算
一、引言
随着我国 经济 的稳步增长和基础建设规模的加入,建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂,对土木工程学科 管理的 科学 性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木 建筑工程项目管理 现代 化的要求和本领域的 研究 热点。虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是综合性与集成性极强的高新技术,在军事、 医学、设计、 艺术 、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。涉及土木工程领域的各个学科,已显示出一定的实用性,技术潜力十分巨大,应用前景非常广阔[1]。
二、虚拟现实技术及其特点
虚拟现实技术,又称灵境技术,是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、 计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,大大推进了计算机技术的 发展 。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的,并非是真实的,但当用户进入这一局部世界时,在感觉上与现实世界却是基本相同的。因此,虚拟现实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状,给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图像世界,在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中,使参与者可直接参与和探索虚拟对象所处 环境的作用和变化,仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、 网络 技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以,虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。
1.沉浸性
虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理 心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图像,使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用,就如同在现实世界中的一样,一切感觉都是那么逼真,有一种身临其境的感觉。
2.交互性
虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎 自然 的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的 语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
3.多感知性
由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。
三、虚拟现实技术在土木工程中的应用
1.虚拟现实技术在土木工程中的应用前景
在土木工程中,长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的 内容 ,如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑,用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景,以传递大量的信息。但这一种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的 职业、知识结构及理解能力的 影响 ,交流起来非常困难。
VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界,也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时,可以突破物理空间和时间的约束,做到能“超越现实”;在表示虚拟世界时,又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感,以达到身临其境的感受,最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口,它利用计算机生成交互式三维环境,不仅使参与者能够感受到景物或模型的逼真存在,并且对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。
2.虚拟现实技术在土木工程中的 应用 领域
由于具有上述的优势特征,虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用,并且具有广阔的应用前景。现阶段,虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]。
(1)在虚拟施工过程和施工结构 计算 中的应用[3]
在实际工程施工中,复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的 问题 ,前者难点关键就在于施工现场的结构构件及 机械设备间的空间关系的表达;后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。
基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术,在虚拟的 环境中,建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型),形成基于 计算机的具有一定功能的仿真系统,让系统中的模型具有动态性能,并对系统中的模型进行虚拟装配,根据虚拟装配的结果,在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多,起重机的布置位置、高度,缆风绳着力点的选择,构件堆场的位置,起重机的开行路线,构件起吊路线等,都是施工方案设计必须考虑的问题。若对这些问题考虑得不够,则工程施工的进度、成本等都会受到 影响 ,甚至导致安全事故的发生。
建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中,不仅要考虑施工过程的安全性、可行性,还要考虑结构本身在施工过程中安全性、可靠性。某展览中心,钢结构屋盖支承在钢桅杆上,桅杆两端为锥形,与下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形,更为了维持结构的稳定,在钢屋盖桅杆和混凝土之间,采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆,形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中,不同的支撑方案、不同的拼接方案,在结构的不同部位会引起不同的效应,而随着连接杆件的安装,这些施工阶段的应力将残余在结构部位上,并影响到最终的结构受力安全性;并在结构就位过程中,有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确 分析 。用虚拟现实技术可以对不同的方案,在短时间内做大量的分析,从而保证施工方案最优化。
(2)在工程项目招标投标中的应用
建筑业是我国的支柱产业,建筑市场的过度竞争已是长期的事实。 现代 建筑工程项目的运作,业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此,承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时,也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标,往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4]。
借助虚拟仿真系统,把不能预演的施工过程和 方法 表现出来,不仅节省了时间和建设投资,而且不用项目经理的现场答辩,方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。
(3)在可视化计算领域的应用
可视化计算将是今后一个重要的 发展 方向。在科研中,人们会遇到大量数据,为从中得出有价值的 规律 和结论,需要对庞大的数据量进行认真分析。对 科学 计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示,可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化,实现参数化及可视化计算,虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。
在运用有限元法进行结构分析时,利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能,实时修改各种数据,以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化,概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中,将增强计算 软件的前后置处理能力。例如,在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中,倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据,同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。
四、结语
虚拟现实技术在不断发展,专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍,三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。 目前 ,虚拟现实技术还有很多不完善的地方,尤其在土木工程的 研究 方面,我们应努力建设虚拟现实技术实验室,开发有价值的虚拟现实工程系统,使其在工程设计、施工、 管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。
参考 文献
[1] 张跃.[N]. 科技 日报.1997年6月23日.
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[3] 谢行浩.建筑工程系统仿真[M].北京:科学出版社,2001. 25- 37.
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土木工程专业的顶刊有建筑结构学报、建筑结构、土木建筑与环境工程、工程地质学报。国内高质量期刊有土木工程与管理学报、土木建筑与环境工程北大核心、中国高等学校学术文摘·建筑与土木工程等。
《土木工程与管理学报》是中华人民共和国教育部主管,华中科技大学主办的土木工程与工程管理类学术期刊。1983年,《华中科技大学学报(城市科学版)》创刊,2011年,更名为《土木工程与管理学报》。
据2018年5月23日中国知网显示,《土木工程与管理学报》共出版文献2757篇、总被下载501751次、总被引21250次,(2017版)复合影响因子为、(2017版)综合影响因子为。
据2018年5月《土木工程与管理学报》编辑部官网显示,《土木工程与管理学报》编辑委员会拥有顾问委员13人,编委45人。
土木工程专业定义:
土木工程主要研究各类土地工程设施的勘测、设计、建造、保养、维修等方面的基本知识和技术,进行各类工程建筑物的新建、改建或扩建,以及相关配套设施的勘察、规划、设计、施工等。主要工程设施包含房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、堤坝、矿井等。
1 岩土工程学报 2 建筑结构学报 3 土木工程学报 4 岩石力学与工程学报 5 建筑结构 6 工业建筑 7 哈尔滨建筑大学学报 8 中国给水排水 9 岩土力学 10 建筑技术通讯.给水排水(改名为:给水排水) 11 施工技术 12 建筑技术 13 世界建筑 14 建筑科学 15 世界地震工程 16 建筑学报 17 混凝土 18 工程勘察 19 城市规划 20 暖通空调 21 西安建筑科技大学学报.自然科学版 22 水文地质工程地质 23 建筑机械 24 四川建筑科学研究 25 重庆建筑大学学报 26 新型建筑材料 27 空间结构 28 城市规划汇刊 水利工程类核心期刊表 1 水利学报 2 泥沙研究 3 河海大学学报.自然科学版 4 水利水电技术 5 人民黄河 6 水力发电 7 水科学进展 8 人民长江 9 岩石力学与工程学报 10 水力发电学报 11 水利水运工程学报 12 中国农村水利水电 13 长江科学院院报 14 水利水电科技进展 综合性交通运输类核心期刊表 1 西南交通大学学报 2 交通运输工程学报 铁路运输类核心期刊表 1 铁道学报 2 铁道车辆 3 中国铁道科学 4 铁道运输与经济 5 内燃机车 6 中国铁路 7 铁道建筑 8 长沙铁道学院学报(改名为:铁道科学与工程学报) 9 铁道工程学报 10 路基工程 公路运输类核心期刊表 1 汽车工程 2 中国公路学报 3 汽车技术 4 公路 5 桥梁建设 6 公路交通科技 7 现代隧道技术 8 西安公路交通大学学报(与西安工程学院学报的一部分合并为:长安大学学报.自然科学版) 9 国外桥梁(改名为:世界桥梁) 10 世界汽车 11 筑路机械与施工机械化 12 中外公路
土木工程施工论文范例篇2 浅析土木工程施工管理问题 【摘要】如今建筑行业已经成为我国国民经济的重要支柱产业,随着施工技术的不断创新,各种类型的施工项目不断涌现,各种土木工程项目也随处可见,对土木工程项目的管理问题也越来越凸显出来,因此我们需要对土木工程施工管理提出新的要求。本文针对目前土木工程施工管理中存在的问题,分析其原因,提出了改进土木工程施工管理的建议,以促进土木工程施工管理的健康可持续性发展。 【关键字】土木工程;施工管理;管理问题 1、引言 土木工程项目施工管理工作就是在土木工程施工阶段,对各种施工生产活动管理工作进行有效的组织,使施工过程变得规范化、合理化,避免因施工不当而产生的经济损失,并保证土木工程的质量。土木工程施工过程的好坏,不仅直接影响了整个企业的经济效益,更对企业的施工信誉有着重大影响。近几年来,土木工程施工管理体制不断进行改革,广泛实施了招投标制度,对土木工程施工的标准也越来越严格。在土木工程实际施工中,存在着监理人员、施工作业人员素质偏低,工程招标的不规范,管理体制不健全,安全管理重视程度低,环境保护意识差等问题,直接影响了土木工程的施工管理工作。因此,加强土木工程施工管理就显得十分有必要,下面针对土木工程施工管理中存在的问题进行分析。 2、土木工程施工管理中存在的问题 监理人员、施工作业人员素质偏低 首先,目前土木工程的监理人员存在着素质偏低的情况,不重视施工管理,多数人认为监理工作的范围就是对施工阶段的管理,缺乏工程勘察、设计、研究等方面的经验,而且对这些方面也不够重视,多数监理人员在工作中存在敷衍的心态。实际上一些土木工程出现质量问题很大程度上是监理不严所致。 其次,从施工作业人员来看,由于现阶段市场上人力成本增长较快,大部分施工企业出于成本方面考虑,内部雇佣的固定施工作业人员很少,有工程项目时临时聘用市场上一些非专业人员,他们大多数来自于农村的农民工,没有接受过专业的施工技术培训,对工程施工的工序及操作规范等方面知之甚少,加之技术培训跟不上,专业水平普遍较低,主要表现在施工过程中,操作不规范,技艺不娴熟,很难达到施工质量标准要求,使得工程施工质量难以得到有效的保证。 土木工程招标管理不规范 在土木工程项目中,存在招标管理不规范的现象。国内对于一些工程项目普遍存在招标“走后门”的现象,导致在招标时弄虚作假,招标工作没有按照规定的顺序进行,造成了项目承包价格不合理,甚至一些土木工程项目承包时的价格已经低于成本价,这样承包商就会在土木工程实际施工时偷工减料,对工程的质量造成了严重的影响。 管理体制问题 管理体制与土木工程施工项目管理的特点不相适应。土木工程施工项目的主要特征是它的单件性和永久性,这就决定了土木工程施工要进度快、质量优、成本低、安全好,要进行综合性管理,加强约束的控制性管理。 此外,施工企业是以管理体制为依据对土木工程进行管理的,管理体制不完善将会影响到整个土木工程的施工建设。国内的土木工程项目为了节省人力开支,采取了大量削减工程的管理机构、管理部门以及管理人员的方式,直接导致施工单位管理人员的缺乏,这样既可能降低了管理部门员工工作的热情度与积极性,又可能制约了管理工作的实际落实,管理工作没有真正落实,难以发挥管理土木工程的作用。 对安全管理重视不够 任何工程施工都是以安全为基本前提,安全管理也是进行土木工程管理的关键,安全既影响到施工单位的声誉,同时也直接影响了施工单位的经济效益。但是就安全意识来看,多数施工人员存在缺乏安全意识的情况。首先是在土木工程的管理工作中,没有完善的组织机构,缺乏施工安全意识;没有专门的人员对施工人员进行安全培训,造成施工现场的安全管理意识不够,同时没有相对应的安全管理措施。 环境保护意识问题 主要表现在:施工噪音严重扰民,影响民众工作、生活和休息;建筑垃圾带来安全隐患,清运、存放和再利用不科学;缺乏对生态环境的保护,对耕地的非法占用,对绿地的破坏及对未破坏的环境也不能有效保护。 3、土木工程施工管理的改进建议 提高监理人员管理素质 作为施工单位进行工程管理的直接人员,对土木工程的勘察、设计、研究以及工程的整体施工都应该起到监督管理的作用,首先施工单位在选择监理人员的时候,应该选用具有综合素质的监理人员,对其技术、管理水平、管理经验都应该有更高的要求,同时在其实施管理的过程中不断培训监理人员的管理知识,从而提高其管理水平。监理人员应该常驻于施工现场,这样才能保证及时观测、掌握施工项目,如果发现问题应该及时与发生问题环节的工作人员以及工程的领导进行及时汇报,从而及时采取控制措施进行解决,争取最大限度的降低问题可能带来的损失。 规范土木工程的招标 对于土木工程招标中存在的徇私舞弊行为,应该在招标时对招标的标准进行严格控制,避免弄虚作假,将土木工程交由信誉好、工程质量高的施工单位。施工企业针对自身质量管理模式,制定出关于工程质量目标与方针的质量管理手册,为土木工程能够顺利进行提供完善的质量保证体系,确保工程质量。 推行项目管理责任制 由于建筑工程项目的规模大、分项工程和单项工程比较多,因此,在施工管理和合同管理方面难度较大。在精干主体的基础上,必须进一步减化生产关系,减少管理层次变金字塔式的管理为扁平式管理。项目经理要保证工程项目的协调有序实施,同时企业内部要用完善的管理机制和监督机制保证项目经理责任制的落实。建设承包公司下达生产计划和各项经济技术考核指标,以保证实现预期的项目管理目标。此外,还要建立起一套完善的项目管理责任体系,以便明确项目管理责任人及建设承包公司与各施工生产单位的管理责任。 解决施工过程中的环境问题 想要有效地降低土建施工带来的环境问题,可以采取以下的一些措施: (1)采用先进的施工技术。主要是在施工过程中大量的应用各种环保技术,减少施工造成的大气中有害气体、粉尘、以及废弃物和噪声等施工公害。首先要在施工过程中采用先进的技术来控制施工产生的噪音,同时采用先进的施工技术还能缩短施工周期、节省原材料,可以极大的降低对周围环境造成的施工影响。 (2)施工中使用优质的工程材料。施工中材料的选择,直接决定了对环境的影响程度。优质的工程材料可以把对周围环境的影响控制到最低。在施工过程中采用优质材料还能极大的避免在施工过程中的安全隐患的出现。 (3)引进先进的施工机械设备,这样可以极大的提高施工的效率。 4、结语 综上所述,土木工程施工管理仍面临着很多的问题,有很多新东西要去研究。监理人员、施工作业人员素质偏低,工程招标的不规范,管理体制不健全,安全管理重视程度低,环境保护意识差等问题都制约了土木工程管理水平的提高。我们在工作中只有善于发现问题,积极寻找解决的办法,才能不断的纠正土木工程施工管理中存在的漏洞。项目工程开始实施后的主要环节就是施工管理,因此必须对这一问题提起足够的重视,确保高质量的完成土木工程施工。 参考文献 [1]穆静波.土木工程施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2009. [2]陈兴武.浅谈如何加强工民建工程施工管理[J].价值工程,2010(18). [3]王烨.土木工程施工管理中存在的问题分析及相关建议[J].城市建设理论研究,2012. 猜你喜欢: 1. 土木工程施工技术论文范文 2. 土木工程施工论文范文 3. 关于土木工程施工毕业论文 4. 土木工程论文范本 5. 土木工程论文免费范例
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土木工程施工论文结课范文篇3 浅谈土木工程施工技术教学问题及解决对策 土木工程是建筑学科中非常具有基础性的和代表性的学科,其涉及到的方面是非常广的,其中包含土木施工的技术和土木工程施工等基础性的问题及学科。通过土木工程施工课程的学习和研究,学生不仅仅掌握的是关于土木建设的基础知识,更加训练的是工程师的基本能力和职业技能的培养。但是,为了能够达到更好的教学效果,其实还是需要有很多的问题去改革和总结土木教育的问题。教学工作者需要及时对这些问题进行归纳,总结经验,提高自身的专业教学水平。本文主要针对土木工程施工教学中的一些问题归纳及经验进行阐述。并且对土木施工技术的教学中所涉及到的一些问题提出一些笔者自己的建议,希望能够给高校土木建设的课程带来一定的帮助。 土木工程实施技术教学的现状 土木建设施工中的实施教程是每个学习者都要参与的,这是一项基础而又重要的课程,每个人都要参与其中。对于土木工程的学习者来说,这既是一门基础性的学科,但是有起着至关重要的学习内容,另一方面,该项课程的难点就是在于要将所学的基础和课本知识相互结合,并应用实践当中,,只有面对每一个实际性的问题有所解决,才能使得这门课程的学习更加深入,我国现阶段对于土木工程施工课程的教育其实已经在理论上有所深入,但是很多时候,对于施工技术还有施工安全,或者是施工的管理等一系列问题还是存在很多需要更加深入研究的文图,所以,我们还是需要对现阶段的土木施工技术的教学情况进行一定的完善或者是补充。 土木工程实施技术教学中存在的问题 随着技术的不断发展,原有的教材其实已经不能很好的与现有技术结合,很多的技术都是没有完全认真的覆盖的有很多已经不需要的内容还是留存在教材当中,不仅仅是加重学生和老师的负担,又学习了一些已经淘汰了的知识。尽管在教材的改革和教师的交流中已经对某些新的技术与新的内容有所更替,但是,对于不断发展和进步的土木建设施工设计来说,这样的更新是远远不够的,学生学习的内容不能适应真正的要求,这是一个非常严重的问题。 所以为了能够适应现阶段的社会发展,那就一定要改革现有的学科知识要求和学科教学的体系,这样才能够使得在日常的学习打下良好的实践基础,而不是为了去迎合教师的教学内容或者是仅仅为了得到一些学位证明。一个土木建筑者一定要具备应有的素质和知识储备。另外一点,现阶段课程的时间设计和教师的内容设计都是有一些不合理的问题的,教师不能在设定的时间内完成规定的教学内容,或者是因为教学的内容比较繁杂,导致学生在接受到内容后不能完全接纳吸收,这样就使得课程的学习受到一定的阻碍。 教学目标是很难的实现的,很容易对这门课程产生一定厌恶心理,这是会出现一定教学问题的。对于土木工程的教学是要贯穿很多东西,而且许多学科都是在其中交错的,所以实习和实践内容都要包含在一起的。最重要的一个问题就是,对于教学过程中,是否真的能够将教学所学到的东西和在实践中需要的东西相互结合的。如果实践是没有效果的,并且忽略学习的综合性和有效性,那么将会给以后知识的运用带来很大的麻烦,所以需要教师在进行课程设计和日常教学时都对这些方面有所重视,在学习中就要给学生一定的启发和提示,这样,才能让学生在日后的工作中有所帮助。 土木工程实施技术教学中问题的解决建议 优化现有的教学内容和教学实践及教学规划,将新的设计和新的内容根据专业的需要迅速融入到当下的教学任务来进行,另外重要的就是要根据土木工程下属的其他学科进行合理的配制和规划,改善现在术业无专攻的状况,让各位学生能更好的将所学知识应用到实践当中去。尽管学科的知识不需要的每一个方面都会覆盖的,要精选的关于不同学科有关土木专业中比较精华的部分,其中应该涵盖到知识的各个方面,包括土木工程细节性的学科。也要讨论到施工中具体出现的各种问题。另外,随着互联网和其他一些教学形式的出现,其实,很多时候土工施工教学的课堂也可以变得生动有趣,凭借着一些新式的教学和授课手段,都可以改善现在课堂只有老师一人讲,学生参与互差的状况,这样将会使学生对于这门基础课程的学习更加有兴趣和 爱好 。并且很多新的设备可以准确模拟出施工的现场状况,这样就可以有更加直观的教学环境和教学影响。通过融合课程内容的设置和时间的要求。 教师可以根据自己的授课内容和习惯将这些现代化的内容直接融入进去,用现代化的手段将课程内容顺利的融入课堂,通过图文以及教师授课同时进行的方式,不但可以加快学生的理解,这样的教学环境可以让学生的理解能力达到最好的一个效果。同时可以将学术论文或者其他 渠道 刊载的最新的内容覆盖到平时的授课中去,这样学生了解到的就是最新的知识和内容。教师要根据学生的反馈和课堂状况,实时的改善自己的教学进度和教学目标,让学生更好的适应课堂和接受授课内容。但是现在使用先进的教学设备还会存在一些问题,就是没有比较成功或者已经形成体系的教学材料或者教学的应用工具,所以还需要一线的学生和老师共同努力,去交流,并且要摄取更多真实的施工场景,将这些最贴近学生和实际操作的经验与教学的新手段紧密的结合起来,这样不仅仅规避了以前照本宣科的劣势,还让学生和老师有了一个更加深入的交流和探讨。这样新做出的课件相信能够更加的有效和合理的。 也希望土木施工的教育者能够积极的参与到这项工作当中。学生通过观摩活动,能够将学科知识与实际操作相互结合,并且提出自己的理念和观点,并且能够最直接的在现场接受经验教训,为今后的实际工作提供一个良好的开端和积累。为培养合格的土木工程专业人才及学生 毕业 后从事工程实践活动打下良好的基础。土木工程施工技术施工方案设计, 通过对具体的施工目标设计施工技术方案使学生熟悉和掌握施工过程中施工方案的编制原则、 依据、 方法和步骤; 要加深学生对于土木施工这一课程的合理科学有效性的理解,并且更为深入的去掌握这门学科在日常实践中所能带来的重要益处和重要的作用。 在很多教学中,有些有经验的老师会将自己的学生带到真正的施工现场,这样就能让学生更加了解实际的施工情况到底是怎样的。但是这其中还是存在一些问题的,学生和老师在出入工地时,不论是安全还是传授知识的有效性都是受到影响的,学生需要和老师进行长时间的具体性的沟通,这样得到的反馈才能让老师更为容易知道学生的具体情况并且将讲授的内容给布置下去。这样才能让实践活动起到其应有的效果。 结语 我国的土木建设团队还需要进一步的充沛,很多情况下土木建设的团队还是缺乏很多的技术支持,所以教师如果能够在教学中更加符合学生的要求,教授的内容能够更加贴近实际,并且能够将实际的知识要点覆盖其中,这样才能培养出适合现代化建设的团队,因此,改革教育团队的能力,这个教育中的各项资源,将土木建设教育中的各项问题有机的结合起来并给出科学合理的解决办法,这样才能真正的建设一支符合市场需求土木施工的团队。也希望本文能对土木施工的教学给予一些有利的帮助。 猜你喜欢: 1. 土木工程施工论文结课范文 2. 土木工程施工技术论文范文 3. 土木工程施工论文范例 4. 关于土木工程施工毕业论文 5. 土木工程施工论文范文 6. 土木工程施工实习报告范文
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毕业论文封面格式要求页面设置:页边距上,下、左(装订线:)、右、页脚;封面格式设置字体:四号宋体、居中、指导师签名必须手写。论文封面格式:题目:姓名:宋体 小三 居中学号:学院:专业:指导老师:协助指导老师:年 月 日 宋体 小三 居中毕业论文封面格式要求页面设置:页边距上,下、左(装订线:)、右、页脚;封面格式设置字体:四号宋体、居中、指导师签名必须手写论文封面说明:1.封面纸张:学校统一要求2.封面内容与格式:xxxxx只能写题目、姓名、学号、班级栏等内容,姓名、学号、内容水平方向需要做一定的调整,使内容在相应的位置居中3.其他要求:毕业论文要拟写规范如和用word编辑封面?一、先建立一张空白的word,双击打开,在里面输入"学样信息、题目、学院、专业、学生姓名、学号、指导师、年月日"等。二、将选中部分文字居左显示,在“视图”选项选择“标尺”按钮,打开当标尺,拖动标尺调整选中部分文字的位置三、下面划横线,一次点击【插入】-【形状】选择直线四、按住shift,根据自己所需要绘制的长度线段,按住crtl复制刚才所绘制完成的直线五、封面就完成了论文的封面是给阅读教师第一眼所看到的,为此这个格式是不能错的。---------------拓展资料毕业论文(graduation study),按一门课程计,是普通中等专业学校、高等专科学校、本科院校、高等教育自学考试本科及研究生学历专业教育学业的最后一个环节,为对本专业学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前总结性独立作业、撰写的论文。
需要。根据查询相关公开信息显示工程造价毕业设计论文格式要求有:1、论文版芯尺寸为15cm乘23cm,论文内芯每页36行,每行34字。2、论文主标题用黑体3号字,居中,副标题用黑体4号字,居中。3、论文正文用小4号、宋体字:章及商标题使用小3号、宋体字节及节标题使用小4号、黑体字。图号及图标题使用5号、宋休字。4、论文用乘11英寸纸单面打印装订成册,按论文封面大小裁切毛边。5、学位论文正文的页码编于页面下端中间。其它页不需要使用页码。论文不需要使用页眉和页脚。6、论文封面使用人才培养模式改革和开放教育试点土木工程专业毕业设计专用封面。7、装订次序:评审表、封面、中文摘要、英文摘要、目录、正文、致谢、参考文献。附录:与论文有关的数据表、计算机程序、图纸等。
毕业设计(论文)是学生毕业前最后一个重要学习环节,是学习深化与升华的重要过程。它既是学生学习、研究与实践成果的全面总结,又是对学生素质与能力的一次全面检验,而且还是对学生的毕业资格及学位资格认证的重要依据。一、毕业设计(论文)资料的组成A.毕业设计(论文)任务书;B.毕业设计(论文)成绩评定书;C.毕业论文或毕业设计说明书(包括:封面、中外文摘要或设计总说明(包括关键词)、目录、正文、谢辞、参考文献、附录);D.译文及原文复印件;E.图纸、软盘等。二、毕业设计(论文)资料的填写及有关资料的装订毕业设计(论文)统一使用学校印制的毕业设计(论文)资料袋、毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)成绩评定书、毕业设计(论文)封面、稿纸(在教务处网上下载用,学校统一纸面格式,使用A4打印纸)。毕业设计(论文)资料按要求认真填写,字体要工整,卷面要整洁,手写一律用黑或蓝黑墨水;任务书由指导教师填写并签字,经院长(系主任)签字后发出。毕业论文或设计说明书要按顺序装订:封面、中外文摘要或设计总说明(包括关键词)、目录、正文、谢辞、参考文献、附录装订在一起,然后与毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)成绩评定书、译文及原文复印件(订在一起)、工程图纸(按国家标准折叠装订)、软盘等一起放入填写好的资料袋内交指导教师查收,经审阅评定后归档。三、毕业设计说明书(论文)撰写的内容与要求一份完整的毕业设计(论文)应包括以下几个方面:1.标题标题应该简短、明确、有概括性。标题字数要适当,不宜超过20个字,如果有些细节必须放进标题,可以分成主标题和副标题。2.论文摘要或设计总说明论文摘要以浓缩的形式概括研究课题的内容,中文摘要在300字左右,外文摘要以250个左右实词为宜,关键词一般以3~5个为妥。设计总说明主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料,中文字数要在1500~2000字以内,外文字数以1000个左右实词为宜,关键词一般以5个左右为妥。3.目录目录按三级标题编写(即:1……、……、……),要求标题层次清晰。目录中的标题应与正文中的标题一致,附录也应依次列入目录。4.正文毕业设计说明书(论文)正文包括绪论、正文主体与结论,其内容分别如下:绪论应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求;简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题;说明本课题的指导思想;阐述本课题应解决的主要问题,在文字量上要比摘要多。正文主体是对研究工作的详细表述,其内容包括:问题的提出,研究工作的基本前提、假设和条件;模型的建立,实验方案的拟定;基本概念和理论基础;设计计算的主要方法和内容;实验方法、内容及其分析;理论论证,理论在课题中的应用,课题得出的结果,以及对结果的讨论等。学生根据毕业设计(论文)课题的性质,一般仅涉及上述一部分内容。结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结,对所得结果与已有结果的比较和课题尚存在的问题,以及进一步开展研究的见解与建议。结论要写得概括、简短。5.谢辞谢辞应以简短的文字对在课题研究和设计说明书(论文)撰写过程中曾直接给予帮助的人员(例如指导教师、答疑教师及其他人员)表示自己的谢意,这不仅是一种礼貌,也是对他人劳动的尊重,是治学者应有的思想作风。6.参考文献与附录参考文献是毕业设计(论文)不可缺少的组成部分,它反映毕业设计(论文)的取材来源、材料的广博程度和材料的可靠程度,也是作者对他人知识成果的承认和尊重。一份完整的参考文献可向读者提供一份有价值的信息资料。一般做毕业设计(论文)的参考文献不宜过多,但应列入主要的文献可10篇以上,其中外文文献在2篇以上。附录是对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入毕业设计(论文)的附录中,例如公式的推演、编写的程序等;如果文章中引用的符号较多时,便于读者查阅,可以编写一个符号说明,注明符号代表的意义。一般附录的篇幅不宜过大,若附录篇幅超过正文,会让人产生头轻脚重的感觉。四、毕业设计(论文)要求我校毕业设计(论文)大致有设计类、理论研究类(理科)、实验研究类、计算机软件设计类、经济、管理及文科类、综合类等,具体要求如下:1.设计类(包括机械、建筑、土建工程等):学生必须独立绘制完成一定数量的图纸,工程图除了用计算机绘图外必须要有1~2张(2号以上含2号图)是手工绘图;一份15000字以上的设计说明书(包括计算书、调研报告);参考文献不低于10篇,其中外文文献要在2篇以上。2.理论研究类(理科):对该类课题工科学生一般不提倡,各院系要慎重选题,除非题目确实有实际意义。该毕业设计报告或论文字数要在20000字以上;根据课题提出问题、分析问题,提出方案、并进行建模、仿真和设计计算等;参考文献不低于15篇,其中外文文献要在4篇以上。3.实验研究类:学生要独立完成一个完整的实验,取得足够的实验数据,实验要有探索性,而不是简单重复已有的工作;要完成15000字以上的论文,其包括文献综述,实验部分的讨论与结论等内容;参考文献不少于10篇,包括2篇以上外文文献。4.计算机软件类:学生要独立完成一个软件或较大软件中的一个模块,要有足够的工作量;要写出10000字以上的软件说明书和论文;毕业设计(论文)中如涉及到有关电路方面的内容时,必须完成调试工作,要有完整的测试结果和给出各种参数指标;当涉及到有关计算机软件方面的内容时,要进行计算机演示程序运行和给出运行结果。5.经济、管理及文科类:学生在教师的指导下完成开题报告;撰写一篇20000字以上的有一定水平的专题论文(外国语专业论文篇幅为5000个词以上。);参考文献不少于10篇,包括1-2篇外文文献。6.综合类:综合类毕业设计(论文)要求至少包括以上三类内容,如有工程设计内容时,在图纸工作量上可酌情减少,完成10000字以上的论文,参考文献不少于10篇,包括2篇以上外文文献。每位学生在完成毕业设计(论文)的同时要求:(1)翻译2万外文印刷字符或译出5000汉字以上的有关技术资料或专业文献(外语专业学生翻译6000~8000字符的专业外文文献或写出10000字符的外文文献的中文读书报告),内容要尽量结合课题(译文连同原文单独装订成册)。(2)使用计算机进行绘图,或进行数据采集、数据处理、数据分析,或进行文献检索、论文编辑等。绘图是工程设计的基本训练,毕业设计中学生应用计算机绘图,但作为绘图基本训练可要求一定量的墨线和铅笔线图。毕业设计图纸应符合制图标准,学生应参照教务处2004年3月印制的《毕业设计制图规范》进行绘图。五、毕业设计(论文)的写作细则1.书写毕业设计(论文)要用学校规定的文稿纸书写或打印(手写时必须用黑或蓝墨水),文稿纸背面不得书写正文和图表,正文中的任何部分不得写到文稿纸边框以外,文稿纸不得随意接长或截短。汉字必须使用国家公布的规范字。2.标点符号毕业设计(论文)中的标点符号应按新闻出版署公布的"标点符号用法"使用。3.名词、名称科学技术名词术语尽量采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部标准中规定的名称,尚未统一规定或叫法有争议的名称术语,可采用惯用的名称。使用外文缩写代替某一名词术语时,首次出现时应在括号内注明其含义。外国人名一般采用英文原名,按名前姓后的原则书写。一般很熟知的外国人名(如牛顿、达尔文、马克思等)可按通常标准译法写译名。4.量和单位量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100~GB3102-93,它是以国际单位制(SI)为基础的。非物理量的单位,如件、台、人、元等,可用汉字与符号构成组合形式的单位,例如件/台、元/km。5.数字毕业设计(论文)中的测量统计数据一律用阿拉伯数字,但在叙述不很大的数目时,一般不用阿拉伯数字,如"他发现两颗小行星"、"三力作用于一点",不宜写成"他发现2颗小行星"、"3力作用于1点"。大约的数字可以用中文数字,也可以用阿拉伯数字,如"约一百五十人",也可写成"约150人"。6.标题层次毕业设计(论文)的全部标题层次应有条不紊,整齐清晰。相同的层次应采用统一的表示体例,正文中各级标题下的内容应同各自的标题对应,不应有与标题无关的内容。章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法,第一级为"1"、"2"、"3"等,第二级为""、""、""等,第三级为""、""、""等,但分级阿拉伯数字的编号一般不超过四级,两级之间用下角圆点隔开,每一级的末尾不加标点。各层标题均单独占行书写。第一级标题居中书写;第二级标题序数顶格书写,后空一格接写标题,末尾不加标点;第三级和第四级标题均空两格书写序数,后空一格书写标题。第四级以下单独占行的标题顺序采用.…和.两层,标题均空两格书写序数,后空一格写标题。正文中对总项包括的分项采用⑴、⑵、⑶…单独序号,对分项中的小项采用①、②、③…的序号或数字加半括号,括号后不再加其他标点。7.注释毕业设计(论文)中有个别名词或情况需要解释时,可加注说明,注释可用页末注(将注文放在加注页的下端)或篇末注(将全部注文集中在文章末尾),而不可行中注(夹在正文中的注)。注释只限于写在注释符号出现的同页,不得隔页。8.公式公式应居中书写,公式的编号用圆括号括起放在公式右边行末,公式和编号之间不加虚线。9.表格每个表格应有表序和表题,表序和表题应写在表格上放正中,表序后空一格书写表题。表格允许下页接写,表题可省略,表头应重复写,并在右上方写"续表××"。10.插图毕业设计的插图必须精心制作,线条粗细要合适,图面要整洁美观。每幅插图应有图序和图题,图序和图题应放在图位下方居中处。图应在描图纸或在白纸上用墨线绘成,也可以用计算机绘图。11.参考文献参考文献一律放在文后,参考文献的书写格式要按国家标准GB7714-87规定。参考文献按文中出现的先后统一用阿拉伯数字进行自然编号,一般序码宜用方括号括起,不用园括号括起。
随着现代社会的不断地发展进步,我国土木工程建设的发展步伐也不断加快, 为改善人们生活做出了极大的贡献。下面是由我整理的土木工程最新技术论文,谢谢你的阅读。
土木工程中的虚拟现实技术
摘 要:虚拟现实技术是一项集成性极高的高新信息技术,本文通过对VR技术的讨论 分析 了VR技术土木工程中的 应用 ,指出VR技术必将在土木工程中发挥越来越重要的作用。
关键词:虚拟现实技术 土木工程 可视化 计算
一、引言
随着我国 经济 的稳步增长和基础建设规模的加入,建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂,对土木工程学科 管理的 科学 性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木 建筑工程项目管理 现代 化的要求和本领域的 研究 热点。虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是综合性与集成性极强的高新技术,在军事、 医学、设计、 艺术 、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。涉及土木工程领域的各个学科,已显示出一定的实用性,技术潜力十分巨大,应用前景非常广阔[1]。
二、虚拟现实技术及其特点
虚拟现实技术,又称灵境技术,是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、 计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,大大推进了计算机技术的 发展 。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的,并非是真实的,但当用户进入这一局部世界时,在感觉上与现实世界却是基本相同的。因此,虚拟现实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状,给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图像世界,在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中,使参与者可直接参与和探索虚拟对象所处 环境的作用和变化,仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、 网络 技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以,虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。
1.沉浸性
虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理 心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图像,使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用,就如同在现实世界中的一样,一切感觉都是那么逼真,有一种身临其境的感觉。
2.交互性
虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎 自然 的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的 语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
3.多感知性
由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。
三、虚拟现实技术在土木工程中的应用
1.虚拟现实技术在土木工程中的应用前景
在土木工程中,长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的 内容 ,如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑,用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景,以传递大量的信息。但这一种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的 职业、知识结构及理解能力的 影响 ,交流起来非常困难。
VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界,也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时,可以突破物理空间和时间的约束,做到能“超越现实”;在表示虚拟世界时,又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感,以达到身临其境的感受,最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口,它利用计算机生成交互式三维环境,不仅使参与者能够感受到景物或模型的逼真存在,并且对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。
2.虚拟现实技术在土木工程中的 应用 领域
由于具有上述的优势特征,虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用,并且具有广阔的应用前景。现阶段,虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]。
(1)在虚拟施工过程和施工结构 计算 中的应用[3]
在实际工程施工中,复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的 问题 ,前者难点关键就在于施工现场的结构构件及 机械设备间的空间关系的表达;后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。
基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术,在虚拟的 环境中,建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型),形成基于 计算机的具有一定功能的仿真系统,让系统中的模型具有动态性能,并对系统中的模型进行虚拟装配,根据虚拟装配的结果,在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多,起重机的布置位置、高度,缆风绳着力点的选择,构件堆场的位置,起重机的开行路线,构件起吊路线等,都是施工方案设计必须考虑的问题。若对这些问题考虑得不够,则工程施工的进度、成本等都会受到 影响 ,甚至导致安全事故的发生。
建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中,不仅要考虑施工过程的安全性、可行性,还要考虑结构本身在施工过程中安全性、可靠性。某展览中心,钢结构屋盖支承在钢桅杆上,桅杆两端为锥形,与下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形,更为了维持结构的稳定,在钢屋盖桅杆和混凝土之间,采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆,形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中,不同的支撑方案、不同的拼接方案,在结构的不同部位会引起不同的效应,而随着连接杆件的安装,这些施工阶段的应力将残余在结构部位上,并影响到最终的结构受力安全性;并在结构就位过程中,有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确 分析 。用虚拟现实技术可以对不同的方案,在短时间内做大量的分析,从而保证施工方案最优化。
(2)在工程项目招标投标中的应用
建筑业是我国的支柱产业,建筑市场的过度竞争已是长期的事实。 现代 建筑工程项目的运作,业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此,承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时,也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标,往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4]。
借助虚拟仿真系统,把不能预演的施工过程和 方法 表现出来,不仅节省了时间和建设投资,而且不用项目经理的现场答辩,方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。
(3)在可视化计算领域的应用
可视化计算将是今后一个重要的 发展 方向。在科研中,人们会遇到大量数据,为从中得出有价值的 规律 和结论,需要对庞大的数据量进行认真分析。对 科学 计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示,可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化,实现参数化及可视化计算,虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。
在运用有限元法进行结构分析时,利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能,实时修改各种数据,以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化,概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中,将增强计算 软件的前后置处理能力。例如,在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中,倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据,同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。
四、结语
虚拟现实技术在不断发展,专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍,三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。 目前 ,虚拟现实技术还有很多不完善的地方,尤其在土木工程的 研究 方面,我们应努力建设虚拟现实技术实验室,开发有价值的虚拟现实工程系统,使其在工程设计、施工、 管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。
参考 文献
[1] 张跃.[N]. 科技 日报.1997年6月23日.
[2] 沈金良.虚拟现实技术在工程设计中的应用[J].科技交流,2004,(3).
[3] 谢行浩.建筑工程系统仿真[M].北京:科学出版社,2001. 25- 37.
[4] 张金序.施工技术[J].多媒体技术在建筑工程投标中的应用.Vol. 31 No. 12. 24
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土木工程是一项综合性很高的课程,其中,土木工程材料的教学有着很强的实践性。下文是我为大家搜集整理的关于土木工程材料论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅论土木工程中关于智能材料的应用
【摘要】随着人们对土木工程质量和使用功能的要求不断提高,包括光纤、压磁、压电、记忆合金等各种智能材料在土木工程领域得到了广泛的应用。文章介绍了智能材料的概念、特点及其在土木工程中的应用情况,并展望了其在未来的应用趋势。
【关键词】智能材料;土木工程;特点;发展趋势
引言
目前,随着光钎、压磁、压电和形状记忆合金等材料的发展,智能材料已经被广泛应用于土木工程的各个领域。最基本的智能材料一般被称为感知材料,其可以感知内外部刺激的材料。通过感知内外部条件变化,并做出适应环境调整的材料被称作驱动材料。现在的智能材料,一般需要多种材料复合组装来实现环境变化情况下材料结构的诊断、修复、调整。
一、智能材料类型及特点
智能材料概念在20世纪80年代初被系统地提出,并于80年代末得到前所未有发展空间。随着光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料的发展,使其在土木工程领域得到较为广泛地应用。智能材料以其具有的不同功能特点通常可分为两大类,一类为可感知外界或内部刺激强度作用的材料,称为感知材料。另一类为可响应或驱动因外界环境条件或内部状态发生变化的材料,也称为智能驱动材料。智能材料结构具有控制、传感与驱动三个要素,可利用自身感知处理信息,发出指令并执行动作,进而实现结构自我监控、诊断、检测、修复、校正与适应等各种功能。一般情况下,单一功能材料难以具有上述多种功能,这需要组元复合或组装多种材料而构成新的智能材料才能实现。
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
压电材料一般是指在收到压力后,材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知,利用传感器输出结果,从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上,采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量,从而实现对于结构震动的控制,这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步,压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。
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
压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理,当磁场的强度高于临界强度时,磁流变在极短时间内从液态向固态转化。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。基于这点,磁流变材料可用于高层建筑的结构中,实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔,使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应,这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换,这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。
三、智能材料的发展趋势
在土木工程领域,智能材料的发展趋势集中体现在以下三方面。一是实时监控检测结构状态,在土木结构中集成传感与驱动元件,利用其网络实时监控结构状态,以保证土木工程结构与基础设施的安全,有效降低维修成本。二是形状自适应材料与结构,该结构不仅可承载传递运动,还能检测并改变结构特性,具有较为广阔的应用前景。三是自适应控制减振抗震抗风降噪的结构,在土木工程设计中结构动力响应一直是比较重要的一个问题,尤其是针对桥梁与高层建筑等土木工程结构的抗震抗风问题,研发应用智能材料能够为其提供重要的途径,实现结构的自适应控制。尽管当前的智能材料还存在不同程度的不足之处,但随着有关研究的不断深入,智能材料的性能将得到明显改善。在众多领域中,智能材料都将发挥其潜力,体现出广阔的应用前景,开展的研究包括力学、计算机控制、材料、微电子、人工智能等多个学科技术。
四、结语
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:
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[2]黄浦时.关于智能材料在土木工程建设中的研究[J].数字化用户,2013(11):27.
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[4]郑智能,张永兴,董强.智能材料及其在土木工程中的应用[J].重庆交通学院学报,2005,24(6):91-94.
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在土木工程的长期实践中,人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意,取得了卓越的成就;而且对其他工程设施,也通过选用不同的建筑材料,例如采用石料、钢材和钢筋混凝土,配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城,现代世界上的许多电视塔和斜张桥,都是这方面的例子。