土木工程的概念范文

导语：如何才能写好一篇土木工程的概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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（石家庄经济学院勘查技术与工程学院，河北 石家庄 050031）

【摘要】结合土木工程专业材料力学课程教学中存在的问题，从卓越工程师的培养目标出发，把CDIO教学理念引入到材料力学教学体系中，从教学内容、教学手段和方法、考核评价等方面提出来了有效的教学改革措施，建立了基于CDIO理念的材料力学教学模式。该教学模式对于提高学生的学习热情，培养学生的综合实践和创新能力有积极意义，是解决目前土木工程专业在力学教学中遇到问题的一个很好的借鉴途径。

关键词 CDIO教育理念；材料力学；教学改革；课程考核体系

基金项目：石家庄经济学院教学改革研究项目（2012J28）。

作者简介：贾磊（1978—）男，硕士，主要从事土木工程专业的教学与科研。

0引言

材料力学是土木工程专业的技术基础课，是研究各类工程结构中普遍存在的受力和变形现象的学科，着重培养学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力。一直以来，我国大学中所讲授的力学课程内容大多由前苏联引进的内容，内容陈旧、枯燥、抽象、重理论轻实践。教学方法多采用灌输式教学，造成课堂气氛死板，有时甚至枯燥无味，大大降低了学生的学习热情。这些问题不但加剧了学生的学习惰性，也影响到其它课程的学习状况。

针对以上问题，如何为实际工程提供合格的力学人才；如何在材料力学教学中充分调动学生的主动性和积极性；在目前有限的课时下，如何对旧有材料力学课程体系进行合并、筛选等工作已经成为教学改革工作不可回避的事实。CDIO工程教育理念提倡在实践中学习，在学习中实践，这为该问题的解决提供了一种思路。

1CDIO工程教育模式

CDIO模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO模式强调与社会大环境相协调的综合的创新能力，同时更关注工程实践，加强培养学生的实践能力，因此CDIO工程教育模式是提高大学生的创新和动手能力、推进产学研结合、加强实践教学环节以及加强学生参与交流与合作能力的有效途径。

2基于CDIO模式的材料力学教学大纲设计

CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。材料力学课程既包括专业知识学习，又强调应用能力的提升，根据这一教学目标设计的教学大纲如表1所示。

3改革方案设计

3.1教学内容的改革

对于传统教学中的基本概念、原理和方法，我们在教学中应该重视，可为了拓宽学生的视野和运用力学知识建模的能力，我们又应该对教学内容优化。随着科学技术的发展，新的理论、新的学科、新的计算工具和计算方法、新的试验方法不断涌现，在教学内容中适当增加这方面的介绍和练习，可以拓宽和增强学生系统解决实际工程的能力。此外，学生普遍对繁琐的理论推导缺乏热情，因此有必要在教学中加入实习环节或模型演示环节，实现教学与实践的结合，从而提高学生对力学课程的兴趣。

3.2教学方法和教学手段的改革

如何调动学生的主动思考，如何加强学生独立解决问题的能力，如何实现“在实践中学习，在学习中实践”？显然单纯的课堂教学很难实现这些目的。首先，材料力学应把课堂教学与案例教学或现场教学结合起来，并配合一定形式的课堂讨论。这样学生就能比较生动地、直观地去学习基本理论，并且可以明确学习的目的性。例如：弯曲问题可以在施工现场结合梁的配筋布设讲解；组合变形可以在实验室用模具演示教学等等。

另一方面，CDIO教育理念重视个人能力及技能的同时，强调团队协作与交流，因此可以在教学过程中开展分组专项研讨。专项研讨任务以小组为单位，每组3~5人，让学生到施工现场进行调研，结合工程实际确定材料力学研讨主题，然后针对工程实际问题建立力学模型，通过小组探讨解决工程问题，从而锻炼学生收集信息、主动获取新的知识、解决问题和创新的能力。再一方面，还可以在教学过程中开展自主实验设计，推动学生自主学习能力。

在教学手段上也应结合新技术、新方法的发展，在传统的板书基础上，融入PPT、flash动画、仿真数值模拟等教学手段。一方面加强学生对传统力学知识的理解，另一方面，新的教学手段可以丰富教学内容，贴近工程实践，拓宽学生的视野。例如：PPT相对于板书，可以发挥信息量大的优点，让学生在有限时间内完成更多的课上练习；Flash动画可以在课堂上展现一些实验现象或者工程实际现象，这有助于学生对抽象力学概念的理解等等。

4课程评价体系改革

课程的考核评价体系和考核方法主导着学生的学习动力和方向，其改革必须匹配材料力学课程的CDIO教学大纲，起到引导学生有意识开展专业能力锻炼的目的。材料力学课程成绩包括三部分：书面理论考试、汇报答辩、实验报告，权重为0.4、0.4、0.2。书面理论考试主要以基本概念、基本理论、基本技能为主。汇报答辩要求学生对小组研讨专项做成PPT，图文并茂的在讲台上向老师和同学做报告，并回答老师和同学对改组项目提出的问题，考核重点在：调研的充分性、CDIO综合能力的展现性、技术和理论的结合度、团队的协作能力等方面。实验报告要体现自主实验设计的选题调研、方案设计、实物开发和交流评比等环节。

5结束语

基于CDIO的材料力学教学模式着手改革课程体系和教学模式、创新教学方法和教学手段、调整教学考核体系，从而调动学生的主动思考动力、培养学生的团队协作和交流能力、加强学生独立解决问题的能力，让学生“在实践中学习，在学习中实践”。

参考文献

［1］李为虎.一种工科理论力学教学模式的构思与实践[J].力学与实践，2010（3）:126-127.

［2］李庚英，赵晓华，熊光晶.土木工程材料CDIO模式的设计与实现[J].高等工程教育研究，2009（5）.

［3］林建.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）.

［4］胡志刚，任胜兵，吴斌.构建基于CDIO理念的一体化课程教学模式[J].中国高等教育，2010（22）.

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【关键词】土木工程;特点;未来发展

土木工程是当今时代不可或缺的重要组成部分，它是人们在认识世界和改造世界过程中有意识地构建出的能为人所使用的，符合人们各种需求的事物。当前社会经济发展迅速，各种配套的工程需要随之建立起来;而人民生活水平有所提升，对各种建筑的需求也在不断发生着变化，从最初的要求高质量到现在要求更加适应现代人的生活，土木工程也在随着人们的需求不断向前进步。土木工程现今已经成为人们生活中的重要组成部分，成为人们日常生产和生活的基础。当前的土木工程与土木工程最早诞生时已经是完全不同的两个概念，现代的土木工程呈现出一些新的特点和趋势。

一、土木工程概述

土木工程是一个系统的学科，也是一门涵盖面极广的学科。从字面上来讲，这里的土木可不仅仅是指土和木，而是泛指一切与建筑有关的项目。传统的土木工程学科包含的内容较多，所有涉及建筑的工程都可以纳入到土木工程中去。随着时代的发展和学科的细化，很多原本属于土木工程范畴的内容已经成为独立的学科。

既然土木工程以“土木”命名，那么其最重要最核心的内容还是与建造有关，它是主要以设计、施工和结构等等为研究对象，与之相关联的其他学科包括了相关的工程管理、力学等等。土木工程本身可以大致分为道桥工程和建筑工程两类，这里的建筑工程是狭义的建筑工程，水利工程并不在其中，而是与土木工程层级相同的概念。

二、现代土木工程的特点

当前的土木工程呈现出下面的一些重要特点：

信息化。当前的时代说是计算机的时代毫不夸张，计算机技术已经应用于人们生活的每一个角落，发挥着重要的作用。土木工程也不例外，最为社会建设中重要的活动之一，计算机技术对于土木工程的影响是巨大的。信息化的设备和系统将过去设计、管理、信息交流活动变得更为便捷，将大量从事上述活动的人员从繁重的工作中解放出来，大大提升了工作效率，也进一步提升了土木工程的效率。

绿色环保化。传统的土木工程仅仅以人们的需求为第一要务，舒适和安全是人们首要考虑的因素和目标。而进入了新世纪以后，人们对土木工程的绿色环保化越来越重视，高污染、高能耗的工程也逐渐被人们所摒弃。

管理制度的进步。传统的土木工程忽视工程管理活动，工程往往没有系统的管理体系，体现出的管理特点较为混乱，也无法满足时代的需求。而先进，建筑企业越来越重视管理活动，并且管理朝着信息化、系统化的方向发展。

各种智能材料和智能设备的应用。随着科学技术的发展，大量的智能材料和智能设备应用在土木工程项目中去，给人们带来了很大的便捷，也给维护检测带来了很多的方便。不过，当今这些智能材料和设备的成本还过高，还无法大范围广泛应用。

三、土木工程未来发展

根据现代土木工程的特点，土木工程的未来发展将会呈现出下面的一些趋势：

首先，绿色环保不仅会成为土木工程的主题，其在土木工程中起到的作用将会超越人们的需求，排在仅次于工程质量的重要位置。人们当今已经意识到了生态环境因为人们改造世界的活动已经被极大地破坏了，未来的土木工程还会以绿色环保作为主题，更加符合国家生态文明建设的战略要求，也更加符合可持续发展的要求。

其次，计算机的应用将会给土木工程更多领域带来革新，技术上也会不断地进步。科学技术是不断向前发展的，未来的计算机将会更加智能，自动化也是未来计算机技术发展的趋势。在未来土木工程建设中，将会出现更多的自动化场景，将人们从繁重的劳动中解放出来，大大提升工作效率。

最后，土木工程将会不断地在空间和地域上扩展。未来的土木工程将会不限于在地面上，将会在半空中或者是水面上发展。这时因为城镇化的发展使得城市人口越来越多，城市的土地却是固定的，未来的土地会越来越紧张，人们只能向上发展而无法肆意地向周围发展。未来越来越多的既高又安全的建筑会矗立在土地上，也会出现在海洋中，甚至有可能会向着地下发展，形成立体的土木工程体系。

四、结语

之所以说土木工程是时代的缩影，是因为土木工程是人们有意识地对客观世界进行的改造，而人们对客观世界的改造所呈现出的正是时代的特色。因此我们说土木工程的特点是紧随时展的潮流和特点的。我们要分析现代土木工程的特点和发展趋势，就要对时代的特点和发展趋势有一定的了解。在未来，社会发展会朝着绿色、智能、信息等等的特点发展，土木工程也会因此变得更加注重绿色环保、更加智能化、与信息化的结合也将更为紧密。

参考文献

[1]丁大钧，蒋永生.土木工程总论[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

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一、变学生的被动学习为主动学习

（一）课堂设计以往的土木工程概论课程教学都是以老师讲解为主，虽然多媒体教学已取代了传统的板书教学，但单纯的幻灯片放映模式，纯理论的讲解，让学生上课极易产生疲劳感，不能很好地带动学生学习的积极性与主动性。针对上述问题，可以从以下几个方面对课程进行设计：1.实践教学在理论教学中加入实践课时，将部分认识实习调剂到概论的教学计划中，这样老师可以利用课堂多媒体教学手段展示工程实例的内容，使学生直观感受土木工程的伟大，激发学生课堂学习的积极性；2.互动式教学每一堂课都可以创设一些问题，在老师的引领下，由学生来回答，让学生参与到课堂中来；3.合作教学对于一些比较简单的的章节，比如，土木工程防灾与减灾，可以让学生主讲，老师补充的方式进行授课，这样通过大量查阅资料，不仅加强了学生的自学意识，也能更好掌握本章知识点，也给学生提供了一次展示自己的机会；4.视频教学在课堂中可以放一些视频，比如世界最高建筑迪拜塔修建视频，通过视频，学生不仅可以了解建筑设计、施工、管理等方面的知识，而且可以感受土木工程的伟大，帮助培养期专业意识。

（二）改革考核办法传统的土木工程概论考试都是以闭卷方式进行，而且大多是对基本概念的考查，这样容易出现学生考前死记硬背的现象，限制了学生的思维，不利于学生的长远发展。结合本校土木工程概论课堂教学，我认为，土木工程概论的考试可以分期中、期末两次进行，期中重点考查学生对概念的掌握情况，期中考试可以采取课堂竞答、当堂计分的方式，在一个轻松愉悦的环境中进行，这样新颖的考试方式可以提高学生学习的积极性，让学生感受到学习的乐趣。期末考试可以采取论文或报告的方式进行，题目可以灵活多样，在课程结束时提交。

二、加强校企合作，建立一支优秀的教学团队

土木工程概论这门课程因其包含的内容比较宽泛，所以对授课教师的专业素养要求相对较高，这就要求我们建立一支优秀的教学团队来共同承担土木工程概论教学，发挥团队的力量与优势。这个教学团队成员可以由学校专业教师及企业资深人士共同组成，学校专业教师可以主讲各自专业方向的内容，企业资深人士实战经验较足，可以安排做一些专业方面的讲座，以此加深学生对土木工程专业的认识。

三、对学生进行职业生涯规划指导

土木工程概论是大一新生入学后接触到的第一门专业课，这之前，学生对土木工程专业的认识并不多，往往在学习过程中出现迷茫，所以在概论这门课程中可以适当地增加对学生职业规划设计的指导，明确自己的学习目标，并尽早规划自己的大学学习及生活。

四、结束语

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【关键词】土木工程；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

一、土木工程结构设计的重要性

（1）土木工程结构设计是关系到整个建筑的质量与安全的关键，尤其是土木工程结构设计的安全性已经成为土木工程考虑的首要因素。现代社会，建筑行业蒸蒸日上的发展对于建筑的质量与安全的要求越来越严格，因此，要保证土木工程的质量与安全，必须要重视土木工程结构设计的重要性。

（2）土木工程结构设计关系到施工单位施工水平的高低。土木工程结构设计是工程的前期准备，也是关键所在，前期设计工作质量不高，将会导致后期的施工过程不能顺利进行，严重的会引起施工中的不安全事故的发生，威胁到了施工人员的生命安全，并增加了建筑成本，影响到整个建筑的质量水平。

（3）土木工程结构设计也关系到国家基础事业的发展与人们的生命安全。土木建筑工程是国家的基础事业，关系到国家的整体发展情况，只有做好土木工程结构设计，才能保证整个工程达到国家建筑业的标准。

二、土木工程结构设计中存在问题的解决措施

（1）设计详细的图纸。土木结构主要是体现在土木图纸中，同时也是施工时的重要依据。一旦图纸出现问题，就会影响到整个土木的施工。所以，设计土木图纸的土木结构设计师一定要认真负责的按照规范完成，不能盲目的为了追求速度而将标注省略。与此同时，在设计图纸的过程中，对于所出现的复杂之处、细微之处要进行详细的标注，以免在日后的土木工程施工过程中出现一些较为麻烦的情况。图纸设计师在设计图纸结束后，应该进行认真的检查，认真的审核出图纸中是否存在一些错误。如若有，则应该及时的进行改正，避免一些不必要的损失。

（2）设计内力组合。内力组合是工程结构设计中抗震设计的关键点，要在调整结构抗震系数的基础上加以科学设计。在进行抗震设计时，构件材料的强度要大于未考虑抗震要求时的材料强度。若是以普通抗震设计材料强度对抗震系数加以计算，那么在实际工程结构抗震设计过程中要对系数加以调整。经过全面的抗震系数调整，提高土木工程结构的抗震能力。

（3）严格的遵循设计规范。在当前土木业迅速发展的今天，如若想保证土木行业能够健康发展，则要求土木商必须严格遵守土木行业方面的法律法规，按照相关的规定进行活动。这就对土木结构设计师提出了很高的要求，即作为一名土木结构设计师，不但要认真的学习设计的规章制度，也要按照相关的规定进行合理的结构设计。以此来促进建设结构设计向着规范化的方向发展，避免在土木过程中发生一些安全问题。

三、提高土木工程结构安全性的方法

（1）从管理上保证设计的安全性。房地产开发人员在选择设计单位时，一定要选择有保障、实力较强以及管理先进的设计单位。因为这样的设计单位一般具备丰富的设计经验，同时他们也具有先进的管理理念，并且设计人员的专业素质都较高。因此，这样可以在设计中更好的提高设计质量，以保证结构设计的安全性。

（2）对相应的理论进行完善和提高。在设计中要对相应的设计理论进行完善和提高，即要求对一些概念性设计有比较深入的了解，并在此基础上保持设计思路的清晰。所以，现在的概念结构设计已经成为了保证结构安全性的主要设计思路。

（3）在设计中做到准确全面。在设计中，应该使用科学化和系统化的管理对整个结构设计项目进行细分，这样有助于将设计的子项目逐一进行完善和审核，也可以保证在设计中不会遗漏任何项目和计算内容。然而，许多设计事故多是由于设计中某一项目或计算参数的遗漏造成的。因此，在设计中对整个过程进行细致而严格的管理、监控和审核就很有必要。

（4）注重对设计文件的说明。设计文件的说明主要是对施工人员的操作提供指示，设计者应该注重说明的表述要既简单又准确，这样才能使不同素质施工人员都能了解设计的内容。尤其在复杂的设计中更应该注意文件的说明，以保证在施工中结构的安全性和设计的安全预期方向一致。

四、设计人员应加强业务水平，严格设计过程的管理

对土木工程的设计人员的选用，应选择综合素质高的，严谨细致的，设计经验比较丰富且有责任感的人员，以保证其土木工程的设计质量。并应加强设计人员的理论学习，尤其应加强设计计算理论和方法的学习，并熟练掌握，同时不断更新知识体系，使自己所掌握知识和水平保持在这个领域的前沿水平。对于设计人员设计过的数据，应认真核对。

在进行建筑工程结构设计时，应该要坚持安全第一的原则，只有以安全为前提促进企业的全面发展，才能保证建筑设计和施工的经济性。提高设计人员的专业知识和能力，并要求遵守安全设计规范，同时提高土木工程设计人员识别质量安全的能力，以确保每一个建筑设计结构的安全性。以建筑物的安全为基础，在此基础上节约成本。土木工程结构设计是以保证建筑安全性和经济性为根本的，只有将二者综合起来考虑，才能实现安全性和经济性的和谐统一。

【参考文献】

【1】姜华.土木工程结构的安全性评估与研究[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2013,05:30-31.

【2】王霞，郭志刚.浅谈土木工程中结构与地基加固技术 [J].民营科技2012（05）.

【3】杨娇艳. 关于土木工程结构设计中存在的问题与对策[J]. 中国建筑金属结构，2013，14：118.

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关键词：虚拟仿真实验；实验教学；土木工程；实验室建设；

作者简介：徐明(1972—)，男，黑龙江大庆，博士，研究员级高级工程师，实验教学中心副主任，主要研究方向为实验教学及实验技术

1土木工程专业的实验教学特点

土木工程专业的实验与实践教学具有行业的特殊性。

(1)空间体量巨大。土木工程的服务对象是建筑物、桥梁、隧道，一般体量巨大。现在世界最高的建筑物高度超过800m，桥梁的最大跨度达1991m，超高层建筑物的单根柱子、单根桩基的承载能力上万吨。进行这些结构或构件的实体实验几乎是不可能的，即使是缩尺实验，也存在实验构件及加载设备体量大、实验环境恶劣、实验费用高的问题，限制了学生的参与。

(2)施工周期长。土木工程的建设周期一般比较长，世界最高建筑物———迪拜塔的建设历时6年，通常一幢普通的住宅楼施工工期也需要1年以上。由于时间的限制，学生的认识实习和生产实习无法得到工程建设全过程的体验。

(3)工程参与方多。土木工程存在不同的建设参与方(建设方、设计方、施工方、监理方等)，在学生认识实习和生产实习过程中，往往只能体验其中某一方的工作，无法从不同参与方的视角去感受和经历工程。

(4)危险性高。土木工程实验很多是破坏性试验，并且是脆性破坏，具有一定的突然性，学生在实验过程中的安全问题十分突出。同时，由于施工现场工序复杂、人员众多，而很多学生又缺乏施工经验和对危险源的判别能力，这使得很多施工单位在安排学生的认识实习和生产实习时存在顾虑。

(5)实验难度大。在土木工程的实验中，灾害环境(如台风、火灾、地震、滑坡和泥石流等)的模拟设备造价高(大型地震模拟振动台的造价上亿元、大型风洞的造价几千万元)。灾害环境实验难度大、危险性大、费用高。

为解决土木工程传统理论教学与学生工程化培养之间的矛盾，拓展实验及实践教学的深度和广度，提高实验教学的实效，实现理论教学与实践教学的紧密结合，特别是进行灾害环境对土木工程影响的分析、解决重大工程的防灾问题，尽可能减少实验成本和潜在危害，东南大学在课堂理论教学、原有实体实验、认识实习和生产实习的基础上，利用专业的仿真软件，采用多媒体技术以及网络通信平台，构建了具有高度真实感、直观性和精确性的虚拟仿真实验教学平台，作为实体实验及实践教学的有益补充和创新［1－5］。

2实验教学资源建设

早在2005年“工程结构设计原理”与2006年“建筑结构设计”国家精品课程建设期间，东南大学就开始组建土木工程计算机辅助结构设计实验室，此后结合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“结构力学”及“工程结构抗震与防灾”几门国家精品课程和其他相关课程的建设，又相继成立了土木工程施工虚拟仿真实验室、土木工程管理信息化等实验室。2013年通过资源整合，依托国家级土木工程实验教学示范中心，成立了东南大学土木工程虚拟仿真实验教学中心。

中心面向土木工程、建筑学、交通工程及其他相关专业，形成了“三层次、四模块、五结合”的教学体系。

(1)三层次：按照人才培养需求与教学规律，将实验教学内容划分为基础训练、提高训练和创新训练；

(2)四模块：按专业知识体系与工程实践规律，搭建土木工程设计、施工、管理、创新实践4个虚拟仿真实验平台；

(3)五结合：与理论课程相结合、与实体实验相结合、与科研项目相结合、与实际工程相结合、与企业实践相结合。

其中，四模块的18门实验课程支撑8门专业主干课程与12门实体实验实践课程，辐射其他16门专业课程，基本覆盖了土木工程专业的主要专业课。

2.1土木工程结构分析与设计虚拟仿真模块

模块主要包括：(1)基本构件虚拟仿真、楼盖设计虚拟仿真及单层工业厂房设计虚拟仿真等基础训练层次的虚拟仿真实验项目；(2)建筑结构抗震虚拟仿真、高层建筑结构设计虚拟仿真、大跨空间结构设计虚拟仿真及桥梁结构设计虚拟仿真等提高训练层次的虚拟仿真实验项目；(3)复杂结构虚拟仿真、基于MTS混合实验、大跨桥梁抗风虚拟仿真、结构构件抗火虚拟仿真等创新训练层次的虚拟仿真实验项目，是“工程结构设计原理”、“建筑结构设计”与“工程结构抗震与防灾”这3门国家级精品资源共享课的重要建设内容。

结构分析与设计虚拟仿真实验项目充分体现了CDIO(conceive-design-implement-operate)的工程教育理念［6－7］，是从工程的构思到概念设计，再进行仿真分析，根据仿真分析结果对概念设计进行优化调整，最后按优化后结构进行施工图设计的全过程虚拟仿真实验，实现虚实结合的实践教学。

以特色实验项目“基于MTS系统混合模拟实验平台”为例，传统的建筑物抗震防灾实验大多数是对整个结构进行的，由于整体实验成本较高且实验项目较多，导致实验场地和实验时间安排紧张。为了提高实验项目的实际效果和设备的有效利用，将结构的大部分替换为数值子结构并采用计算机进行仿真，而只有小部分结构在实验室进行足尺实验(见图1)。仿真实验具有参数可调、实验方案可扩展、不存在硬件损耗的特点，能够加深学生对实验的理解；实体实验具有真实可靠、直观性强的特点，能够提高学生的动手能力和观察能力。采用计算机仿真实验与实体实验相结合的手段，可以有效提高学生综合应用所学知识的能力。同时，实时混合实验作为目前最先进的抗震防灾实验手段之一，有助于培养学生的创新意识，提高学术水平。

2.2土木工程施工虚拟仿真模块

该模块主要包含基本施工技术虚拟仿真、复杂工程施工技术虚拟仿真及关键施工技术仿真分析3部分。基本施工技术虚拟仿真主要包括土方、桩基础、模板、钢筋工程等施工过程的虚拟仿真，是模块的基础训练部分；复杂工程施工技术虚拟仿真主要是针对超高层建筑结构、大跨空间结构、大跨桥梁结构等典型工程施工全过程的虚拟仿真，向学生介绍最新的施工技术和复杂工程的施工组织，它是模块的提高训练部分；关键施工技术仿真分析部分主要针对全新的施工技术，通过对施工过程中关键部分的仿真分析，确保施工的顺利和安全，它是模块的创新训练部分。

以典型实验项目“大跨桥梁结构施工虚拟仿真”为例，该实验项目以铜陵长江大桥工程为案例，与中铁大桥局集团和柳州欧维姆机械股份有限公司合作完成。对该工程的施工全过程进行了虚拟仿真，包含桩基础施工、沉井施工、主塔施工、钢桁梁吊装施工、斜拉索施工等子系统(见图2)。通过该项目的学习，学生可以了解大跨斜拉桥施工的主要步骤、施工工艺、技术措施等。

2.3土木工程管理虚拟仿真模块

该模块包含工程项目管理、工程造价管理、工程合同管理和工程管理BIM综合4个部分。传统的信息技术类课程教学模式比较注重信息系统管理知识的介绍和基础软件操作，但是存在信息技术类知识体系在不同部分之间的割裂问题，使学生难以形成结构化、模块化的专业信息技术能力和素质。土木工程管理虚拟仿真实验平台对传统课程设置模式进行了改革，根据多学科对信息技术的应用需求，注重学生专业核心能力的培养，形成信息技术类实验课程平台。

以典型实验项目“工程管理BIM综合虚拟仿真”为例，该项目根据给定的工程项目设计(包括建筑、结构、设备等)方案、相应的城市规划条件以及有关的地理环境数据，从施工单位、设计单位或咨询单位的角度进行项目建筑设计方案的多维可视化仿真(见图3)，并利用BIM模型进行辅助施工管理，包括项目的日照分析、建筑能耗分析、绿色建筑评价、建筑体量计算等。

2.4土木工程创新实践虚拟仿真模块

本模块主要分为基于创新训练计划的虚拟仿真和基于学生参加科技竞赛的虚拟仿真两部分，以满足学生课外研学课程的需要，在实验项目的设计上充分体现CDIO的工程教育理念。学生根据项目的要求，利用已学的专业知识，对结构进行概念设计，然后运用仿真分析软件进行模型计算分析，根据仿真分析结果对模型设计进行优化，完成实体模型的制作，将制作好的模型进行加载或让其完成特定功能。通过本模块实验项目的训练，可以加深学生对各类结构体系、设计分析的理解和认识，使学生在知识运用能力、创新能力、动手能力、团队协作精神等方面得到全面提升［8－9］。

以典型实验项目“创新结构体系虚拟仿真实验”为例(见图4)，要求学生设计并制作创新结构模型，以反映学生的力学概念、结构概念和创新思维。实验项目鼓励节能减排、循环经济的创新思路，旨在通过指导学生对结构概念设计、基本构件受力状态、空间结构体系及特点、典型工程案例分析等内容的学习，培养学生勤于观察与思考，并动手制作结构模型的能力，使学生能够从结构整体上把握建筑物的结构体系及受力特点，并通过学习报告、制作模型及加载体验的方式提高学生的动手实践能力和创新意识。

3教学特色

3.1依托优质教学资源建设虚拟仿真实验平台

土木工程虚拟仿真实验教学中心长期坚持实体实验项目建设和虚拟仿真项目建设相结合，通过国家级教学团队的规划，完善了实验教学体系，并将学生实验训练的学时数比例由总学时的19%增加到25%。中心依托国家级土木工程实验教学示范中心，与理论教学紧密结合，进行虚实结合的实验教学资源建设，有力地支撑了6门国家精品课程、5门国家级精品资源共享课程和1门国家级视频公开课的建设，提升了课程建设和专业建设的水平。2013年，土木工程专业以优秀成绩第4次通过住建部高等教育土木工程专业评估委员会的评估，在2012年的全国学科评估中，东南大学土木工程学科名列全国第三。

3.2来源于科研项目，面向创新能力培养

中心依托“国家预应力工程技术中心”、“混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室”等国家和部省级科研基地，不断地将最新科研成果转化为虚拟仿真实验项目。通过把科研成果转化为实验教学内容，把科研方法融入实验教学活动，向学生传授科研理念、科研文化、科研价值，使学生了解科技最新发展和学术前沿动态，激发科研兴趣，启发科研思维，培养科研道德，提升学生科学研究和科技创新能力。

3.3来源于工程实践，面向工程实践能力培养

中心的大量虚拟仿真实验项目来自于真实的工程实例，是以实际工程为背景，解决工程实际问题为目标的“实战型”项目。通过真实项目的演练，指导学生综合运用专业知识，进一步培养学生的工程素质和实践能力，为社会输送合格的“来之能战”的毕业生。

已将典型重大工程转化为实验项目的实例有：

(1)山东博物馆屋盖薄壁箱型结构虚拟仿真；

(2)广州南站大跨空间结构温度应力虚拟仿真；

(3)广州白云机场复杂铸钢节点虚拟仿真；

(4)润扬长江大桥大跨桥梁抗风虚拟仿真；

(5)深圳大运会体育馆钢结构安装施工虚拟仿真；

(6)沪通长江大桥桥梁沉井施工全过程虚拟仿真。

3.4面向防灾减灾，开展灾害虚拟仿真

现代土木工程的最大威胁来自于各种自然灾害和人为灾害———地震、台风、海啸、火灾、爆炸、泥石流等。各种灾害因其巨大的时空尺度而难以再现，因其复杂的生成原因而无法重复，所以要借助现代虚拟仿真技术进行演示。中心依托云计算中心每秒37万亿次峰值浮点计算能力，运用大型虚拟仿真分析软件，开展地震、台风、火灾及爆炸等灾害的模拟，提升学生防灾意识和减灾水平。

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关键词：土木工程；智能材料；应用

前言

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，有效解决了土木工程中结构构件的强度和刚度变化以及形变等问题，有关智能材料的研究越来越受到世界各国研究人员的重视。

1 智能材料的概念

有关智能材料（Intelligent material）目前在世界范围内还没有一个统一的概念，但通常来说，智能材料就是指本身具备感知外部和内部环境的变化，对之进行分析、处理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。在土木工程领域，智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料后的第四代材料。

2 智能材料的特点

在土木工程中，智能材料根据其功能特点的不同可分为感知材料和智能驱动材料两大类，其中感知材料就是自身可感知外界环境或内部刺激的材料，而智能驱动材料是指当外界环境因素或内部状态发生变化时可对这种变化做出响应或驱动的材料。总体上来说，智能材料主要有七个功能，即：（1）感知功能：可对外界或内部的刺激进行监测和识别；（2）反馈功能：将监测到的内容传输、反馈；（3）信息识别和积累功能：对反馈的信息进行识别和记忆；（4）响应功能：对外界和内在变化进行及时、灵活的响应；（5）自诊断功能：对于信息进行诊断、分析；（6）自修复能力：按照设定的方式对故障进行修复；（7）自适应能力：在外部刺激消除后可自行恢复到原状态。可见，智能材料可实现结构或构件的自我监控、诊断、检测、修复和适应等各种功能，实际工程中，要想实现这么多功能一般需要多种智能材料的组合来达到目的。

3 智能材料在土木工程中的应用

土木工程中应用的常见智能材料有光导纤维、压电材料、压磁材料、形状记忆合金等等。

3.1 光导纤维

光导纤维简称光纤，是一种纤维状的光通信介质材料，普遍用于各种高要求的通信传输中，具有传输速度快、无信号衰减、并行处理能力强、信息容量大等多种优点。在土木工程中，可充分利用光导纤维的特点，将其用于监测、传感以及信息远距离传输等，目前较成熟的做法是将光纤埋置于混凝土结构中，作为传感原件，以实现对混凝土结构的监测、诊断、分析等功能。众所周知，混凝土结构具有抗拉强度较差、钢筋易锈蚀等缺点，而且在大体积混凝土浇筑过程中由于结构内外温差较大容易出现温度裂缝，此时通过光纤作为传感元件即可实现对混凝土内外温差的监控，当出现内外温差高于设计要求时，光纤可及时将信息反馈给管理人员，实现即时报警，以便及时采取措施控制内外温差，提高混凝土结构的施工质量。

3.2 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。

3.3 压电材料

压电材料是指受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。在土木工程领域常将其用做对结构振动、形变等进行感知的元件，当前，对于压电材料的研究主要集中于实现对结构振动的主动控制中，这也是未来的发展趋势。工程实际中常用作建筑物对噪声的主动控制、静变形控制的传感器，以及对建筑物结构安全性、健康状况进行监测和评定等。

3.4 压磁材料

在土木工程中，常用的压磁材料包括磁流变材料和磁致伸缩智能材料等。磁流变材料的工作原理是在外加磁场的作用下，磁流变液悬浮体系的流变性能发生变化，且当磁场强度高于临界场强时，磁流变体迅速由液态转变为固态，因此可在电视塔、超高层建筑以及大跨度桥梁中可利用压磁材料的这一性质实现对地震的半自动控制，将地震对建筑物的破坏大幅降低。此外，磁致伸缩材料由于具有较强的磁致伸缩效应使其在电磁和机械之间可进行可逆转换，在土木工程领域的应用前景被广泛看好。

3.5 形状记忆合金

形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，在将其形状改变后，在一定的条件下其形状记忆效应可被激发出来，产生强大的回复应力和回复应变，同时形状记忆合金也具备较强的能量传输储存能力，因此在土木工程中可将其置于结构中，实现对结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等，在结构出现变形、裂缝、损伤以及受到外界振动影响时，较大部分的能量都可被形状记忆合金吸收并耗散掉，因此增加了结构的安全可靠性，最常用的是利用其这一优点实现对地震作用的被动控制，工程实践中，将形状记忆合金安置于结构层间、底部或建筑物四角等受地震力作用较大部位，实现对地震能量的吸收和消耗。

4 结束语

综上所述，各种智能材料在土木工程中得以广泛应用，对于提高土木工程的安全性、适用性、耐久性具有极为重要的意义，同时由于智能材料本身具备的自动监控、传感、修复、自适应等能力对于发展主动式智能建筑具有十分重要的现实意义，对于改变传统建筑的使用功能和抵御地震、飓风等自然灾害的能力具有重要作用，当前在我国智能材料的研究和应用还处于相对落后的局面，但相信随着人们对智能材料的认识越来越深，更多的智能材料将被用于土木工程领域。

参考文献

[1]张亚东.智能材料在土木工程中的应用研究[J].科技资讯，2011（30）：49.

[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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【关键词】土木工程；信息化；实施构架；思考

1、土木工程系信息化的概念

所谓的土木工程，主要是指一些基础设施建设项目，这些项目和土还有水以为文化相关，包括这些项目的计划、修建、还有后期的维修保障工作。在我国，主要是指桥梁、公路、建筑、水利、公路、码头、港口等主要建设行业。这些，对于我国经济的建设和发展，具有重要的影响作用。但是，由于受到各种因素的影响和各种条件的制约，我国的土木工程行业的发展水平，还处于比较落后的层次。这种情况，对于我国经济的发展和转型，都会产生十分不利的影响。而且，社会主义现代化建设，也必将受到影响。所以，在此，我们要对土木工程信息化进行探索。

所谓土木工程信息化，就是通过对计算机技术、通信技术还有自动化技术的合理有效利用，帮助土木建设的施工作业进行信息化处理。这样，传统的土木工程的施工方式还有手段技术等都可以得到改变和提高。通过土木工程信息化，可以帮助技术手段还有方式都实现信息化。这样，有利于土木工程质量得到很大的提高，工作效率也可以得到显著提高。

2、土木工程信息化实施过程中的注意事项

土木工程的信息化，不是一朝一夕可以完成的，是不可能一蹴而就的。这项工作，是长期的、复杂的。所以，在推进的过程当中，要根据实际情况，逐步推进，不能操之过急。在进行土木工程信息化的过程当中，要注意四个方面：

第一，要充分利用现有的技术和资源，通过对计算机技术还有网络技术的应用，改变传统的土木工程建设的方式，帮助土木工程的施工建设时间联通共享。这样，就可以使得资源的利用效率得到显著的提高。通过这种方式，可以极大的促进土木工程有关方面的服务。

第二，要建立严格的检查监督制度，实现土木工程建设的过程透明化。通过信息公开，网络监督，政府监督等方式，使土木工程建设透明、高效、廉洁。这样，不仅可以使得工程的质量得到保证，也可以帮助建设管理部门对自身的管理水平进行提高，有利于市场环境的公平。

第三，要通过对信息技术的有效利用，形成土木工程企业的优势。通过对信息技术的有效利用，增强企业的经济实力，增强企业的核心竞争力。在当前的经济背景之下，经济全球化的步伐已经不可阻挡，我国经济想要获得更好的发展，变得更加强大，就离不开和世界的紧密联系。通过土木工程信息化，可以帮助我国的相关企业，走出国门，参与到国际竞争，时间国际间发展。

第四，通过对土木工程行业的发展，可以帮助我国其他相关产业的发展和壮大。要知道，土木工程行业，是我国的支柱性产业之一，在经济构成中间，占据有很大的一部分比重。所以，带动土木工程行业的发展，必然也就会促进其相关产业的发展。这样，就可以培育我国经济发展的一个又一个增长点。这样，就会极大的促进我国经济的发展，增强我国的国际竞争力。

3、实现土木工程信息化的措施

3.1、推进土木工程信息技术的发展

首先，需要建立一个土木工程信息网络。这个网络由两个部分组成。一个部分是局域网络，一个部分是公众网络。公众网络，是为了实现土木工程信息的全国范围内的共享。局域网络，主要的服务对象是企业和具体的某一个工程。这样，就可以帮助提供远程的信息服务，实现信息的共享还是有传播。其次，是信息的接收功能。信息的接收，要分两种情况。一种，是手持式的接收，这种方式的移动性相对来说，比较强，服务起来的效果也比较好。另外一种，台式的接收。这种方式，相比较起来，移动不够灵活。所以，总的来说，以后的发展方向，应该是移动式终端的发展。再其次，是有关信息传递。土木工程信息化的重中之重，就是对信息的传输。想要进行信息的传输，就需要将土木工程的一系列有关数据变成现代计算机数据可以辨别的数据，要对各种信息的格式和标准做出明确的规定和明确。最后，是信息的交互还有集成。这一点，主要就是开发出一个可供信息整合还有传播的平台。

3.2、发展土木工程信息化学科

由于土木工程和信息技术相结合，产生了交叉地带，因此，就需要对这一交叉地带产生的学科进行发展。这门学科，主要以土木工程方面的信息技术作为基础，通过对社会上一些资源的整合和利用，促进土木工程信息化的发展。

3.3、土木工程信息化产业

在对土木工程进行信息化的过程之中，一定会产生很多广泛而强烈的影响。其中，最重要的一个方面就是，在对土木工程进行信息化的过程之中，对与产业结构，必然会产生巨大的影响。这种影响，首先，体现在对于土木工程技术方面。对于土木工程技术而言，土木工程信息化，必然会使得建设过程中间的流程和方法得到改变，这样，才能够提高工程的效率还有质量。另外，对于通过土木工程信息化而产生出来的新的技术服务行业，必然会承担土木工程中间很多的任务，包括土木工程信息的一系列有关任务。还有，土木工程信息化的发展，必然会改变现有的人才培养方式，改善法制环境。最后，土木工程信息化，会促进政府的监管力度，促进市场的有效有序运行。

总而言之，土木工程信息化是极其重要的，对于我国经济发展，具有极其重要的意义。我们一定要排除万难，保证其得到实现。

【参考文献】

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关键词：土木工程；结构设计；施工技术；关系

中图分类号：TU74 文献标识码： A

一、土木工程的基本概念

土木工程的含义十分广泛，其所包含的内容比较多，一切与水、土等有关的基础设施建设都能归纳于土木工程中。例如：道路建设、水利工程建设等。土木工程随着时代的发展，其逐渐形成一种独立的学科，具有综合性，既包含了工程地质勘察和工程力学等知识，又包含了建筑材料和建筑经济等内容，结构较为复杂。土木工程是我国现阶段重点发展的产业之一，其是社会生产和生活中必不可少的项目，能够满足人们的物质需求，为人们提供更为舒适的生活环境，具有重要的意义。

二、土木工程结构设计

对于土木工程结构而言其设计目标首先就是对建筑的安全负责，即保证建筑的主体可以满足使用要求，并符合安全性需求。一般房屋结构是由板、梁、墙、柱、基础或直线形构件和杆、拱、壳等直线杆件或曲线、曲面形构件组成。梁是工程结构中的受弯构件，它承受板传来的压力及梁的自重，通常水平放置。梁按截面形式分为：矩形梁、T形梁、倒T形梁、Z形梁、空腹梁等。柱的概述：柱在工程结构中主要承受压力，主要承受梁传来的压力以及柱的自重。墙的长、宽两方向尺寸远大于其厚度，荷载作用方向与墙面平行，其作用效应为轴压力，有时还可能有弯矩。这样就要求做到以这些小点来注重土木工程结构设计中的细节问题。

随着市场经济的加快，城市建设迅猛发展，随着逐渐出现的鳞次栉比的高楼大厦，日益规划的高楼大厦，逐渐扩大的城市规模，城市人口随之急剧膨胀，越来越多的发达城市不同程度上出现了土地资源紧张、生存空间不足、交通堵塞、生态平衡遭到破坏和环境逐步恶化、基础设施落后等问题，这些称之为“城市病”，严重影响了人类居住的舒适度，对社会和经济的持续发展形成制约，成为现代城市发展的主要障碍。这样以来，建筑的经济性也在土木工程中占据了主要的地位。由此，土木工程的结构设计就不得不对安全性和经济性进行综合性评估，并以二者的平衡为目标进行设计实施。这种设计需求是在市场经济发展中对建筑结构设计的必然要求。

在土木工程结构设计中，我们应该着重注意以下几个方面：（1）结构计算，在这里我们讲的是，设计的基础形式是条形基础，在确定基础底面宽度时，依据的是地基承载力的设计值（新规范称之为特征值），即b≥N/（f-rh）。h对于内墙、外墙取值不一样，不少计算书中误认为是一样的。r应是基础底面以上土的“平均重度”，r=20kN/m3，而学生常误取为基础底面以上“土的重度”。我们要严格分清其中的概念。（2）土建施工图的重要性，平面图与立面图、剖面图的配合建筑施工图关键是平面图、立面图和剖面图之间图示内容一致，且相互补充。有的时候可能是因为初次绘制内容复杂的建筑施工图，我们的设计者由于疏忽，没有全局观察，造成平立剖面图的表达不一致。所以我们要做到各图所注的标高、尺寸、定位轴线等在每张图纸上都要认真核对无误，这个作为一项基本要求，要求在工程结构设计中务必落实做好。（3）结构截面设计中我们要注意场地类别对抗震等级的影响，抗震等级对于框架截面设计的影响很大。一般情况下根据房屋高度和设防裂度从抗震规范中直接查出抗震等级，但对于“场地类别为Ⅰ类时，除6度外，可按表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低”。当采用Ⅰ类场地时，抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样。我们做到结构计算清楚明白，施工图纸的清楚明确，同时我们也要注意场地类别对抗震等级的影响。

三、土木工程施工技术研究背景

在土木工程不断发展至今，已经取得了不小的成效，但在当前的工程建造过程中，由于各种因素的影响使得工程整体结构损伤，甚至造成性能降低的情况。例如，2009年，上海市某地区的13层楼商品房，发生整体倾覆事故，造成人员伤亡和严重的经济损失。事后有关专家对事故造成的原因进行整体分析，发现造成这栋13层建筑楼梯倾覆的原因是楼梯南侧基坑开挖使楼梯两侧形成压力差产土体水平位移，超出原有桩基的抗侧能力，从而导致事故的产生。由此可见，工程工程中每一个细节的疏忽都可能导致工程项目的整体质量，也显示出土木工程施工技术的重要性。

随着技术的不断发展，越来越多的新技术被运用到实际的施工过程中，例如深基坑支挡技术的使用，有效的解决了高层建筑的质量问题。在深基坑技术中桩帽支档作为其主要的运用，需要应用在深度比较深的地基中，用于保障和固定土壤，增加其稳定性。尤其是在一些土质相对疏松的地区，必须强制使用深基坑支档技术，再辅助以浇灌定性技术加固临时支架，使得承重墙和墙体内部钢筋结构融为一体，对建筑起到更好的支撑作用，下面对一些新型创新技术进行简单的介绍：首先是桩基技术。现代建筑工程中普遍使用混凝土灌注技术，因为混凝土具有承载力强的特点，再加上底部、侧部压力水浆注入使的桩侧、桩地四周的抗压能力加强，有效地防止了位置偏离的危险。另外，沉管桩、扩底桩等新技术的使用有效的防止了打桩力度不匀造成的桩柱损坏以及打偏之后造成的安全隐患。其次是深基坑支护技术。土钉墙因为具有成本低、施工简单的特点被广泛应用在工程环境相对简单的环境中。但是使用土钉墙时要注意土质松软的土地不能使用，以免造成安全隐患。连续墙主要应用于工程操作相对严格的深基坑工程中，在高层建筑的建筑结构中，由于防水、防压的建筑需要，外墙体一般采用封闭式的地下连接墙，这样的墙体结构能够更好的起到稳定的作用。最后是新型预应力技术的使用。体外预应力技术的发现和创新，越来越被建筑机构所重视，特别是在大型桥梁和大跨度建筑工程中的使用尤为重要。这项技术与传统的预应力检测技术正好相反，在使用这项技术时，要把预能力筋放置在或混凝土截面的外部，减小预能力摩擦损失。

四、土木工程施工技术与设计的协作分析

土木工程的施工技术与施工设计，两者应该能够实现协同的作用。因为，在实际的施工过程中，往往施工环境和施工设计中存在一定的差异，造成无法实现合理化施工。因此，在施工设计的过程中，就需要及时做出修改，并且进行及时的更正。对于绿色的土木工程施工理念而言，需要重点强化绿色的理念。在施工的设计过程中，应该先进行实地考察，明确施工环境的合理性，然后根据施工环境进行绿色施工的设计。

1、土木工程施工技术在施工条件方面与设计的协作分析

施工设计很多时候凭借的是经验，因为对于施工的设计师而言，已经有过太多的设计经验，这些经验足以拿过来进行活学活用，从而保证了设计的进度。但是，在施工方面，一定要对施工条件进行实地考察，从而保证在施工的过程中，不会受到设计的影响。因为在很多土木工程的施工过程中，一些突然的状况或者是环境的不合理设计，造成了在实际施工与设计施工有着很大的差异，这就造成了施工的阻碍，从而影响了整体的施工进度。因此，为了能够实现两者的协作与统一，就一定要先对土木工程施工的条件进行提前调查，并且将施工环境可能出现的一些意外情况进行设计，从而在遇到突事件的时候，也能够合理地进行安排。

2、土木工程施工技术在施工理念方面与设计的协作分析

如上文所阐述，针对现代的施工条件，更多的是需要采用绿色的施工技术以及施工方案。在进行施工的过程中，设计方案中应该能尽量采用绿色施工的措施，从而保证在施工过程中的顺利进行。由于现代化的发展进程越来越快，造成了在一定程度上的阻碍。例如，在城市进行施工的过程中，出现的噪声污染以及沙尘污染，都会对周边的人们生活造成影响。因此，为了能够避免这样的事情发生，需要提前进行施工理念的设计，提倡绿色施工的设计理念，从而避免造成意外的损失。

结语：

总之，土木工程的施工与设计，两者一定要保持一致性。设计是施工技术的先导，能指导施工的进程。而施工技术则是设计的最佳体现，绿色的施工设计以及合理的施工设计，都能够让土木工程更加高效化。此外，要注重对于施工工程的质量控制，强化建筑工程质量控制，严格遵循在工程开工前就做好所有材料、设备、人员上岗、以及建筑工程场地周边安全质量隐患的查处工作；在工程施工过程中，建设方、承包方以及监理方必须紧密地配合，严格杜绝工程施工过程中可能出现的一切安全隐患和施工质量问题，切实强化做好建筑工程质量控制。

参考文献：

[1]聂建国，丁然.基于杆系模型的钢板外包式伸臂桁架-核心筒剪力墙节点设计方法研究[J].土木工程学报.2014（11）

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关键词：特点，问题，解决方法

中图分类号：S969.1文献标识码： A 文章编号：

土木工程施工项目是我国国家建设重要的一个组成部分。随着我国经济的高速发展，土木工程项目的工程量急剧增大。同时，土木工程施工项目也不再局限于常规化的地面施工。越来越多的高楼、地下隧道、地铁等要求土木工程施工项目扩展到高空、地下、水中等复杂的作业环境中去，给其提出了更高的要求。全新的理念、全新的材料、全新的技术，使土木工程业拥有良好的发展机遇，同时这也是挑战。但是，我国大部分企业施工项目的管理方法仍然比较落后，土木工程施工项目的管理革新已经迫在眉睫。所以，管理者应正确面对土木工程施工项目中出现的问题，树立全局意识，在土木工程施工项目建设的全过程中加强监管针对存在的问题提出可行性对策，这对于促进我国国家建设的顺利进行以及我国经济的稳定发展有着十分重大的作用。

一、施工项目管理及其特点

施工项目管理是施工企业运用系统的观点、理论和方法对施工项目进行计划、组织、监督、控制、协调等全过程、全方位的管理，实现按期、优质、安全、低耗的项目管理目标。施工项目管理的具体特点：一是施工项目的管理者是建筑施工企业。业主或监理单位涉及到施工阶段的管理仍属建设项目管理。二是施工项目管理的对象是施工项目。由于施工项目的多样性、固定性及庞大性特点，使施工项目的生产活动与市场交易活动交叉在一起，买卖双方都投入生产管理，从而，施工项目管理的复杂性和艰难性是其他生产管理所不能比拟的

二、土木工程施工项目管理中存在的问题

传统的土木工程施工项目管理方法已经不能适应新形势的需要，存在着诸多问题。具体如下：

（一）缺乏法律意识合同管理失控

由于大部分土木工程施工项目的管理人员法律意识还不够强，在签订施工合同时，不懂得保护自己的合法权益，从而签订下一些“不平等条款”。在签订合同之后，有些企业为了弥补“不平等条款”带来的损失，不惜以损害工程质量为代价。土木工程施工项目中涉及到大量建筑材料，一种建筑材料的质量不合格，就会影响到整个工程的质量，严重时甚至会影响到我国人民的生命财产安全。所以，不完善的合同造成一些土木工程施工项目的施工方为谋利益、忽视质量，也使得近些年来我国建筑方面的安全事故频频发生。同时，传统的土木工程施工项目缺乏专业人员对合同进行管理，这就造成在施工过程中，施工方随意修改合同条款，严重影响了施工进度以及施工质量，同时给企业带来法律风险。总而言之，大部分土木工程施工项目在开工前缺乏设计与规划，缺乏完善的合同的支撑，这就给后期的建设带来许多严重的问题。

（二）缺乏全面的工程监理

传统的土木工程施工项目只注重由工人按时完成既定的任务，但由于缺乏全面的监理，使得工程质量大打折扣。虽然有些土木工程施工项目设有专门的监理人员，但是这些监理人员并不具备相关经验，缺乏相关专业素养，法律意识以及合同意识相当淡薄，根本无法承担起工程监理这样的重任。

（三）投标管理不规范

建设资金不能有效地运用到项目中去由于工程造价越来越低，施工企业为维持生计需要从项目抽取一定的资金，有的施工企业管理粗放，缺乏对项目的制造成本、利润等经济指标的正确分析，有的根本不知道现场该用多少钱才能把质量优良的工程建造起来，不管项目“肥瘦”都砍一刀，把有限的建设资金抽回企业本部，由此造成了工程资金缺口大，直接影响了工程项目的施工。

（四）科技含量低工程质量差

目前大部分土木工程施工项目建设过程中仍然采用传统的技术，缺乏高科技含量的技术使得一些工程建设效率极低，严重影响了工期。同时，缺乏创新在当今社会是致命的缺陷，这就使得一些土木工程施工项目的品质受到极大的限制。

土木工程的施工质量关系到人民生命财产安全这样重要的问题，是工程的核心所在。“土木工程施工中存在的质量问题主要是：砖砌体纵横墙不同步砌筑；钢筋漏放，或钢筋长度不够；砌筑砂浆配合比设计不合理；钢筋成形绑扎不正确等。我国近几年不断增长的建筑安全事故反映了我国一些土木工程施工项目完成质量极差，严重影响了建筑物的正常使用以及人民生命财产安全。

三、解决方法

（一）加强新材料的研发及使用加强新材料的研发力度，不但要增加建筑材料的品种，更要改善传统材料的性能。例如，粘土发展为非牯土制品、粘土实心砖发展为空心砖；增加混凝土硬度、强度，使其更环保节能；提高钢材的强度，增加其韧性。新材料的应用必然会提高我国建筑的质最、美观性、舒适性，提高我国建筑领域在国际上的地位。

（二）强化计算机技术在土木工程中的应用强化计算机在十木工程领域中的运用是必然趋势，计算机技术的运用必然会加速建筑业的大力发展。加强计算机在土木工程设计中的应用，包括CAD计算机辅助设计与制图，提高设计质量，缩短设计周期，加强计算机在材料检测中的运用，提高建筑产品的质量，增加环境效益；运用计算机实现信息化管理，对施工过程中的人、财、物实现计算机实时监控管理，保证信息畅通。

（三）创新管理技术，转变运营方式改变以往以手工操作为丰的生产方式运用现代化的生产工具实现机械化建设。采用股份制形式，实现公司化、集团化运作，实现规模化效应，并且提高企业的市场竞争力和抗风险能力。

四、小结

本文针对我国建筑工程质量存在问题和隐患，提出了施工质量全过程控制的理念，阐述了施工质量控制的阶段和措施，对指导工程实践有一定的意义。

参考文献：

[1] 韩远祥. 建筑施工项目全面质量管理分析[J]. 中国高新技术企业, 2009, (18)；

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在建筑行业逐步发展的过程中，土木工程事故也随之增多，这样不仅带来经济损失，也威胁到人们的生命财产，基于此，必须要逐步加强土木工程施工质量，防止各种事故的发生。而质量要想得到保证，土木工程结构设计是关键环节，本文就以此为中心，结合工作实际，对当前土木工程结构设计的具体措施进行分析。

【关键词】土木工程；结构设计；存在问题；措施

对于土木工程来讲，结构设计是其关键环节，不仅能够提升建筑整体施工水平，也能够确保建筑物的安全性和质量性。本文就结合当前我国土木工程结构设计中的问题进行分析，并指出结构设计的具体措施。

一、土木工程结构设计中存在的问题

建筑物结构的稳定性直接关系到其今后的使用寿命和运行状况，这就要求结构设计者一定要根据建筑物的整体情况科学设计，从当前的情况来看，土木工程结构设计中还存在着一定的问题，影响到建筑结构的稳定性，具体表现在以下几个方面。

首先，土木工程结构设计缺乏牢固性。在土木工程结构设计的过程中，结构构件一定要有较强的承载力，且结构物必须要具有整体的牢固性，这样就能够有效的防止结构物局部出现破坏的时候影响到建筑物的整体性。但是从当前的情况来看，土木工程结构设计时，整体的牢固性较差，结构缺乏必要的冗余度和良好的延展性，这样在发生灾难的时候就会带来较大的损失。尤其在地质较为复杂的情况下，土木工程的结构设计也缺乏整体性，导致事故的发生。

其次，土木工程结构设计的安全性较差。对于土木工程来讲，结构的安全性至关重要，其具体表现在对结构安全系数范围的定位、结构工程的耐久性设计、构件承载力的安全性方面。而当前我国土木工程结构设计中，对于安全等级的设计水平较低，这样很容易留下安全隐患。

最后，结构设计中构造柱和承重柱的区分存在问题。对于砖混结构的土木工程项目来讲，构造柱和圈梁的配合设计能够有效的防止墙体出现开裂现象，进而提升房屋的抗震水平。而从当前的实际情况来看，在结构设计的过程中设计者混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接应用在构造柱的设计当中，这样就会影响到建筑物的结构稳定性，影响到抗震性能，墙体裂缝以及沉箱等问题也会随之出现。除此之外，在结构设计时，设计人员为了便于分析承重柱的受力情况，将其截面面积设计的较小，这样在外力的作用下，梁体和柱体就会很容易出现开裂现象。

二、土木工程结构设计措施分析

上文中从三个简要方面分析了当前土木工程结构设计中存在的问题，这些问题的存在将会威胁到土木工程建筑物的稳定性，必须要采取有效的措施加以解决。下面本文就对具体的结构设计措施进行分析论述。

首先，在确保土木工程主体安全的基础上提升设计的安全性。通常情况下，土木工程项目的结构是由板、柱、梁、墙以及基础构件和杆、拱等直线杆或曲面形构件构成的，每个组成结构有自身的性能，在设计的过程中为了确保结构的整体稳定性，一定要科学把握各种构件的设置情况。梁是土木工程结构中的受弯构件，其主要是承受板传来的压力以及梁的自重，因此设计时通常水平放置。柱在土木工程结构中承受的力主要是来自梁传来的压力以及其自重。而墙的长宽两方向的尺寸大于其厚度，荷载的作用方向和墙面平行，这样其作用效应为轴压力，有时可能是弯矩。在设计的过程中必须要充分的了解各不同构件的受力情况以及其在整个结构中的作用，注重土木工程结构设计中的细节，才能够更好地提升设计的安全性。

其次，土木工程结构设计要符合实际需求。在土木工程结构设计的过程中，必须要重点注意以下几个问题。

第一、从结构计算的角度进行分析。计算是设计的重要环节，要想确保土木工程项目结构设计的合理性，一定要进行科学严谨的计算，得出精确的数据。本文以条形基础为例，进行分析。设计时，在确定基础底面宽度的时候，主要依据地基承载力的设计值，即b≥N/（f―rh），其中，在对h取值的时候，内墙和外墙是不同的，这一点要引起注意；r是基础底面以上土的平均重度，r=20kN/m，对于数值的把握要准确，这样才能够确保结构设计中数值计算的精准度。

第二、要注意土木工程结构截面的设计。在进行结构截面的设计过程中，必须要注重场地类别对于抗震等级的影响。通常情况下，土木工程项目中的房屋高度和设防烈度可以从抗震设计规范中直接查出，但是当场地类别为I类的时候，除了6度以外，可以根据表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但是不能够降低相应的计算要求。

最后，土木工程结构设计要依靠现代化技术。随着技术的发展，土木工程结构设计逐步朝着信息化的方向发展，即利用计算机、自动控制或通信等技术手段提升结构设计的科学性，有效的促进土木工程结构施工的优化完善，这是其今后设计的趋势。

三、结束语土木工程结构设计的优劣直接关系到项目使用的安全性和运行的可靠性，因此必须要注重关注结构设计问题。本文结合工作实际，以土木工程结构设计工作为中心，对其设计中存在的问题进行简要分析，并指出了几点切实可行的设计措施，希望通过本文的论述，能够对今后土木工程结构设计工作起到一定的帮助作用，更好的提升设计的科学性，促进土木工程项目整体质量的提升。

参考文献：

[1]楼晓雷.关于土木工程结构设计中存在的问题及措施[J].建筑工程技术与设计，2014（09）.

[2]刘大江.土木工程结构设计的控制措施[J].城市建设理论研究，2013（02）.

[3]陈建伟.浅议土木工程结构设计控制措施[J].建筑知识：学术刊，2012（06）.