土木工程方案范文
时间:2023-07-12 17:40:13
导语:如何才能写好一篇土木工程方案,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。
篇1
1.1成本最低化原则。项目成本控制要处理好个人与集体长远与眼前质量与成本的关系,保证项目成本控制的费用不超过控制前的费用支出,对于所花费的人力物力及财力的费用不能超过节约的成本,因此在成本控制中要注意其中的关键因素的控制。对于其他因素提起重视,超出的费用支出要按照正常的控制程序进行处理和审批,而不能为了降低项目成本而降低工程质量水平。
1.2成本责任制原则。成本责任制就是在工程项目的实施过程中,要做到权责利相结合,将项目进行分解,落实到每个职能部门,将各个分解的项目成本目标与各个班组联系起来,组织起各项项目工作,实行与经济责任挂钩,形成有效合理的成本控制体系。一是要确立项目施工的责任制,尤其是以工程师为主的责任制,将项目划分到责任人;二是做好对项目成本目标的责任划分,将分解的成本目标划分到各个职能部门,做到责任分配合理,实现成本控制最低化目标。
1.3管理有效化原则。成本管理有效化原则成本控制的基础原则,是重于项目成本的预测和过程控制的原则,通过改进技术和方案提高管理水平加强人员素质等方法事项成本管理的有效化。一方面,要通过最小的投入获得最大的产出,实现利润最大化,这就要求严格控制成本的预测,处理好各分项目目标的关系;另一方面,通过最低的人力和财力,完成最大的项目工作,提升工作量,这就要做到合理进行人员分配和资金运用。
二、成本控制在建筑工程项目各阶段的实施
2.1施工准备阶段。
(1)结合自身实际情况通过招标竞争对手和市场的各方面的资料数据,对工程项目进行分析和预测并提出项目工程的决策建议,制定项目计划书和规划项目组织结构。
(2)按照项目中的建筑工程具体情况,通过设计图纸和技术资料分析整个项目的施工方法技术设备施工进度及施工安排,制定工程实施方案,下达成本控制的目标。
2.2施工过程阶段
(1)对工程实施方案进行优化,完善项目要素的配置改进生产设备和技术优化施工方法,提出最优的施工方案,将成本控制在最低,在保证项目质量和进度的同时,有效的控制工程项目的成本。
(2)在工程项目的实施过程中要严格做好项目资金的管理核算,保证资金的少流失和合理运用,从而实现成本控制的目标,做好财务的收发转移领退和清查工作,做到资金有源可查,有人可追。严格做好各个项目成本目标的成本预算和核算记录工作,对数据进行统计和计算,控制费用的指出。
(3)在施工过程中要严格控制好相关使用费用的支出,做好人工费设备费用以及材料费用的控制。做好在项目工作组中的宣传工作,提高人员对费用控制的重视,加强人员的素质水平从而加深其成本控制的观念,,保证成本控制实施的效果;同时,施工要按照施工方案进行,优先选择最优方案实施,优化项目进度技术设备及组织安排,实现成本最小化,从根本上实现成本控制的目标。
2.3工程验收阶段。
在整个工程项目的最后阶段,要保证项目工程的顺利完成,保证最后工作的有效完成,严格做好对工程项目的竣工验收工作。首先,要对工程做好费用的结算工作,确定工程保修阶段的保修费用;同时要对整个保修计划进行审核和优化,确定最优保修方案,将保修计划落实到个人,保证工程交付使用后保修的有效性,为保修工作提供有力的依据。
三、成本控制的有效方案
3.1招标承包供应商。实行竞争机制的优先选定,通过招标竞争,让更多的承包供应商进行竞争,通过各自的优势竞争让更多优秀的承包供应商入围。工程管理部门对入围的承包供应商进行严格的分析和审核,降低承包供应商对企业的索赔机会,降低企业的成本控制风险,同时给予中标商积极的鼓励,提高其积极性,做好对供应商的监督,保证工程项目的实施。
3.2控制工程造价。在制定合同文本时,要严格明确协议的条款,合同要涉及到费用的结算方式和处理,注意合同规定的措词,防止承包供应商钻合同的漏洞。在项目的设计制定时,要创立专业的项目设计团队,对项目进行科学和有效的设计,预防施工索赔,降低成本费用,建立健全体制机制,加强监督管理,保证工程项目实施。
3.3加强竣工核算。对于竣工的核算要严格和科学,为整个工程的造价工作做好依据。一是要严格按照合同要求的条款进行结算,明确结算方式费用标准和其他特殊条款。二是注意一些较为隐蔽的验收项目,保证验收的全面性,确保整个项目结算的有效性。三是逐一的核算工程的数量,确保工程的完成量,严格按照项目工程合同进行结算。四是采用工程量清单计价法,弥补预算单价法的弊端,保证增加的项目也可以及时的结算,保证工程项目结算的顺利完成,提高公司的竞争力。
四、结束语
篇2
关键词:土木工程;施工管理;整体化控制
土木工程包括道路、铁路、桥梁等工程,近几十年来,我国土木工程行业得到了空前的发展,但是仍然存在工程建设组织方式落后,施工人员的整体素质偏低等问题,“豆腐渣”工程时有出现,阻碍了企业效益的提高和行业的发展。如何优化整体资源配置,改变管理粗放的局面,成为施工企业必须高度重视的问题。
1土木工程施工管理的局限性
1.1难以把握生产要素
土木工程项目普遍规模大、周期长、工期紧凑,施工过程容易受到人、机、料、环、法等因素的影响,因此土木工程施工具有一定的复杂性,特别需要加强施工现场管理。可是有的管理人员水平有限,往往顾此失彼,资源配置不够合理,影响了工程的经济效益。
1.2工序衔接容易混乱
土木工程施工涉及到多个工种之间的交接和配合,而且大多属于露天作业,受环境气候的影响非常大,因此需要合理协调进度和工序,而一些班组只顾自己完成任务,工序安排不够合理,相互缺乏配合与协作,导致其它工序以及后续工序无法顺利展开。
1.3整体控制水平有限
土木工程施工管理牵涉到质量、进度、安全、造价等多方面的管理目标,项目管理人员未对工程背景、施工条件、资源配置等进行深入调查,没有认识到各个管理目标之间的协同效应,后期施工容易出现各种问题,造成工程变更和工序返工频繁,严重浪费工程资源。
2土木工程施工的整体化控制方案
2.1建立项目整体管理体系
土木工程施工管理是一种全面性、整体性、动态性的管理,与质量、安全、造价、进度、技术控制密切相关,项目部应建立项目整体控制体系,包括目标、制度、流程、工艺、标准、措施等,对生产要素实施有效控制,确保施工目标和现场资源可控、能控、在控。项目管理人员应全面分析施工现场环境,充分考虑生产要素之间的关系,采用先进的施工技术、设备、工艺,同时配备专业的施工人员,以施工合同要求为依据,确立项目整体管理目标,制订出具体的实施计划。项目部应建立相应的责任机制,编制细化的项目控制指标,明确每一个检验批的检验标准,实现全过程动态监管,形成决策、协调、督查、落实的完整机制,确保管理制度和控制指标落到实处、落到细处。
2.2做好施工前的准备工作
施工单位要认真核对和审查施工图,针对其中的疑难问题及时与设计单位沟通,然后编制详细的施工组织设计和施工方案。企业要完善材料设备采购制度,严格坚持“货比三家”的原则,对大宗产品的采购公开实行招投标制,有效控制材料设备采购质量和成本。质检人员应严把材料设备入口关,加强现场监督检查和送检,对于不合格材料坚决予以清退。同时加强入库与出库管理,密切注意材料的使用情况,实行验收入库、专人看管、限额领用、监督使用,防止出现材料浪费现象。当前土木工程施工普遍实现了机械化、自动化,施工企业应综合考虑设备选择方案,科学调度和使用机械设备,落实设备保养制度,以提升机械设备利用率,防止不必要的机械费用支出。
2.3优化施工现场资源配置
土木工程施工现场非常复杂,各种设备、工序、作业交叉,并且随时处于运动的状态,项目部应做好施工组织设计交底,使施工人员明确施工方法、操作规程、施工要求等。管理人员应认真把握合同要求,综合考虑人力、设备、环境等因素的影响,科学选择施工工法,合理配置现场资源。土木工程施工繁琐而复杂,所以需要特别注意工序的交叉衔接,确保整体控制的效果,避免出现人力窝工现象。施工现场机械设备众多且复杂,项目部要结合施工计划对相关设备进行合理调配,提升机械利用率,尽可能避免机械闲置。工程施工难免涉及到设计变更,工程量和施工进度也会发生变化,项目部要重新调整工序安排,并且做好现场签证工作,把新增加的工程量纳入当月工程款计收。
2.4加强施工过程监督检查
项目管理人员和监理工程师一定要深入工地现场,对当天重点工序、施工工点的关键部位、事故易发环节加大检查力度,并且与班组人员加强信息沟通,及时发现施工中的问题和偏差,寻求相应的整改措施,例如加强材料管理、优化资源配置、加快安装进度、引进先进技术、改进关键工序等,实现对项目的有效控制。班组要加强自检、互检、专检,及时发现各种风险源和质量隐患,纠正不规范的操作程序,如果班组长自身不能处理,则立即报告施工工长,绝不能久拖不决或置之不理。监督管理人员要加强现场监督检查,假如发现事故隐患问题和违章作业现象,就要马上开具“隐患问题通知单”,责令班组定人、定时、定措施解决。对于违反操作规程的行为,监管人员要严加惩处,并督促责任人员及时改正。
2.5积极做好工程验收结算
工程验收是土木工程项目整体控制的最后一环,也是最不容易控制的环节,为此项目管理层要预先做好验收准备,安排专人负责验收事宜,认真做好移交验收工作。临近项目收尾,项目部要及时收集、整理、汇总工程竣工资料,依据合同审核项目完成情况,并且激励各班组继续保持高昂的斗志,站好最后一班岗。竣工结算体现了工程造价控制的最终效果,是最终确定工程造价的主要依据,项目部要根据工程竣工资料仔细核实工程量、套用单价、费用计取、材料价格、变更签证等,避免出现错算、少算、漏算现象。特别要加强变更索赔,确保变更工作有据可依,工作联系单和变更签证单手续齐全,尽可能为自己增加结算收入,然后把结算资料及时报送给建设单位,尽快结算工程款。
3结束语
土木工程施工是是真正创造价值的生产活动,需要遵循工程项目施工的内在规律,进行整体规划运筹与具体操作落实,从而顺利实现项目施工的各项目标。当前工程施工越来越复杂,技术要求越来越高,企业应完善项目整体控制体系,高效管理生产要素,建立动态管理机制,不断提升项目整体控制水平,以提高全要素生产率,获得最大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]武樊星.土木工程建筑施工技术创新研究[J].南方农机,2017,48(14):86+107.
[2]刘水才.现阶段土木工程施工技术探究[J].工程技术研究,2016,(6):76.
篇3
关键词 专业学位研究生 全日制工程硕士 课程教学
中图分类号:G643.0 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.06.020
Discussion on the Teaching Reform of Postgraduate Degree Programs
in the Field of Architecture and Civil Engineering
ZHANG Jintao
(Graduate School of Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384)
Abstract This article mainly aims at the training objectives and characteristics of the subject of professional degree graduate students in the field of architecture and civil engineering. Combined with the existing scale of graduate students and curriculum teaching situation of Tianjin ChengJian University. In terms of the knowledge structure , capacity requirements and quality requirements and other aspects, which the master needs in the field of architecture and civil engineering. Discussing releted contents of the reform scheme about education . Coming up with several advises to complete the training mechanism of this field, to complete the system of professional degree and to promote the teaching reform of engineering masters.
Key words professional degree postgraduate; full-time engineering masters; curriculum instruction
研究生教育作为国家创新体系的重要组成部分,是培养具有创新意识和自主创新能力的高水平人才的主要途径。然而,随着经济社会的快速发展,传统的研究生培养模式已经不能完全适应其多样化的需求。为了解决这一现象,我国提出建立以提升职业能力为导向的全日制专业学位研究生培养模式。全日制专业学位研究生作为学术型学位研究生的补充与转型,其目的在于培养适应社会发展所需的应用型人才,而这其中涉及面最广、招生人数最多的专业学位类型便是工程硕士专业学位。现有建筑类高校大多从2009年开始招收全日制工程硕士研究生,涵盖建筑与土木工程、项目管理和环境工程等领域,目前人数已超过学术型研究生,占全日制研究生总数的50%以上,其中建筑与土木工程作为招生的主要领域拥有全日制研究生人数占工程硕士研究生总数的一半以上。
为完善现有建筑与土木工程领域工程硕士的培养机制,完善专业学位制度,推进工程硕士研究生教育更好发展,本文针对建筑与土木工程领域硕士研究生的培养目标及学科特点,提出本领域硕士研究生课程教学改革的相关建议。
1 课程教学改革的背景与条件
无论是本科生还是研究生,课程教学都是不可或缺的一部分。但是与本科生不同的是,研究生课程教学不仅要掌握广泛的基础理论知识,更要在此基础上加深与巩固,培养研究生自主学习和科学研究的能力。对于全日制专业学位研究生更要学会将基础理论运用于工程实际从而培养解决实际问题的能力。掌握坚实的基础理论知识是解决工程实际和培养创新意识的基础,而知识又以课程的形式传递,因此课程教学在研究生培养中起着重要的基础性作用,同时也是培养符合社会发展需求的应用型人才的基本途径。随着科学技术的发展,知识也在不断地更新,研究生课程教学改革也成为了研究生教育改革的关键之一。
近几年,建筑类高校相继提出了建设高水平、有特色的建筑类教学研究型大学的新目标,对研究生教育教学也提出了新的更高的要求,目前许多高校正以课程建设为契机全面推动研究生教育教学改革。课程教学作为研究生培养的关键性环节,自然也要符合相应的专业特点。
现有全日制在校硕士研究生基本为招生学科的相同专业或相近专业的本科毕业生,生源质量较好。建筑类高校课程设置不仅总体上符合研究生课程体系要求,能较好地体现研究生教育的特点,而且有明显的工科特点和建筑类学科的优势。目前建筑类高校研究生开设课程中学位课的深度和广度有利于学生掌握坚实宽广的基础理论知识;选修课覆盖各专业门类并具有城建类高校的特色。另外为跨专业与同等学力人员开设的补修课能够体现学科专业发展的前沿,有利于学科课程体系结构的调整和优化以及学科的建设和发展。任课教师政治素质好,业务水平较高,全部具有高级职称或博士学位。
2 现有课程教学存在的主要问题
我国全日制专业学位研究生从2009年开始实施,时间相对较短,和学术型研究生相比,还没有形成一个系统的课程教学体系。目前,一些高校仍不能正确区分全日制专业学位研究生与学术型研究生的培养模式,不能准确定位全日制专业学位研究生的类型与特征。然而课程教学在研究生培养过程中又起着很大的作用。因此正确认识目前全日制专业学位研究生课程教学所存在的问题,对于研究生课程教学改革至关重要。其存在如下几方面的问题:
2.1 教学方式仍停留在本科阶段
教学方式对教学效果有很大影响,目前很多高校教师在研究生课程教学中还沿用本科生的教学模式,不能正确认识研究生和本科生在知识培养与技能实践上的差异。针对不同的课程形式与课程内容教学方式过于单一。大多数课堂以教师讲授为主,缺少师生之间的讨论与交流,忽视了研究生在课程教学中的主体地位,使其和本科时期一样在学习上处于被动接受之中,这难免会对研究生自主学习和创新能力的培养有所影响。只重视知识的传授,不能实现师生之间的互动,也就无法实现对于研究生课程教学的目的。
2.2 课程体系尚不完善
全日制工程硕士与传统工学硕士的最大区别就在于其紧跟工程实践,具有很强的应用性。而目前很多高校对于全日制工程硕士设置的课程体系都不能符合这一学位类型的特点和目标,存在着诸多的不合理性。一方面,在课程设置与教学设计上不能做到与本科较好地衔接,经常会出现课程设置重复,或知识点衔接不上等问题。另一方面,许多高校对全日制工程硕士的培养大多照搬原有工学硕士的课程设计与课程内容。工学硕士与全日制工程硕士相比,课程体系相对局限于特定的学科范围之内,课程内容也相对单调,大部分课程以理论的阐述为主,这就忽视了全日制工程硕士应用性较强的专业特色和工程的实践应用特性,不利于培养全日制工程硕士解决实际问题的综合能力。
2.3 缺少对实践创新能力的培养
实践创新能力的培养是全日制工程硕士培养的一个重要目标,采取校内导师与企业导师相结合的培养方式也是为了更好地达到这一培养目标,这其中企业导师对研究生实践创新能力的培养起着更为关键性的作用。但在实际中,许多高校对全日制工程硕士的培养并未发挥出双导师制度的优势,实践教学环节也并未落到实处。目前双导师制度在高校全日制工程硕士培养中已基本建立,但由于企业导师几乎很少将时间和精力用于指导研究生上,使得学生大多数情况下都有校内导师指导,这就使得双导师制度过于形式化,失去了企业导师对研究生培养应有的价值。即便企业需要高校所提供的技术人才,学校与企业之前缺乏必要的沟通与交流,仍然会使得全日制工程硕士失去许多工程实践的机会,也很难达到对其实践创新能力的培养。
2.4 教师素质有待进一步衡量
教师仍然是研究生掌握基本理论知识,培养实践创新能力的关键所在。因此教师的理论素养与工程实践经验对实现全日制工程硕士的培养目标都起着很大作用。与工学硕士相比,教师在向全日制工程硕士阐述基本理论的同时更重要的是要结合工程实际,将理论转化为工程应用的方法。目前,高校对于研究生任课教师的选择条件很高,要求全部具有高级职称或博士学位,然而也正是这样的高标准使得研究生任课教师大多脱离企业,长期从事理论研究,因此在教学工程中自然更加注重理论的阐述,而忽略了其在工程实践中的具体应用。这一现象与高校对教师的评定标准也是分不开的,高校对教师的评定重视学术水平和科研能力,而对其工程实践经验相对忽视,难免导致教师在两者选择上有所偏向。
2.5 课程考核制度有待明确
课程考核是检验研究生课程学习后知识结构掌握和能力素质提升情况的一种有效途径。研究生课程考核以能全面反映研究生学习情况为目标,重视过程考核,达到通过考核促进研究生自主学习能力的提高的目的。而目前现有的以课堂讲授为主的教学方式导致课程考核方式过于单一,考核内容和深度也一般过于随意,对课程考核及评价缺乏统一、完整、科学的机制。许多高校还存在着课程体系设置良好,课程实施和课程考核等环节过于随意的现象,有些重要的专业课程考核形式过于局限,难度也过于简单。除采用考试、论文等形式的考核方式,很少针对全日制工程硕士的专业特点及对人才培养的目标确定能更加反映工程实践及应用的考核形式。①
3 课程教学改革方案探讨
通过课程教学改革保证课程教学质量,对更好实现研究生的培养目标具有非常重要的意义。根据上面所提到现有研究生课程教学中所存在的问题,并结合实际情况,主要针对建筑与土木工程领域专业学位研究生提出以下关于课程教学改革的几点思考:
3.1 改进教学方式,优化课程体系
土木工程的全寿命周期可分为设计、建造和使用三个阶段,根据社会对土木工程专业人才的需求以及这三个阶段的特点,确定建筑与土木工程领域的人才培养目标,即能够主持大型复杂结构的分析、计算与设计工作的工程设计师;能够解决重大工程施工关键技术问题、具有施工组织管理能力的工程建造师;能够开展大型土木工程检测与评估及工程事故分析处理的工程检测评估师。②
为达到培养建筑与土木工程领域创新性、复合型高层次工程技术人才的目标,应该积极探索多样化的教学方式,激发研究生的学习兴趣,发掘提升研究生的自主学习能力。针对不同的教学内容,尝试采取互动开放模式、课堂论坛模式、探索式学习模式、虚拟现实教学等,提升课程学习中的教学互动。注重研究生在教学过程中的主体地位,鼓励研究生参与教学设计、教学改革和教学评价等环节。加强课程建设与学科发展相结合。根据社会、经济、科技、文化发展对学科建设提出的要求,不断改进、完善课程教学内容。要更加注重加强研究生对前沿理论和科研成果的认识,使研究生课程教学改革成为一个不断发展与深化的过程。
建筑与土木工程领域课程体系的设置,既应符合社会对于研究生思想、理论及专业创新等方面的要求,又要因人而异,根据每个人的培养方向来制定。对于学科基础课程,包括公共基础课和专业基础课,既要体现其基础性、宽广性和系统性,又要注意把握课程的深度和广度。对于专业选修课应根据人才培养目标的不同,有针对性地开设与培养方向相适应的课程,工程设计类应开设关于结构设计软件、结构设计规范及结构建模方法的相关课程;工程建造类应开设有关施工组织与施工技术、工程建造管理等相关课程;工程检测评估类应开设结构检测鉴定、工程事故分析处理、既有结构可靠性评定等相关课程。对于专业创新实践既应体现其先进性和前沿性,又要有利于激发研究生自主学习兴趣,促进其创新能力的发展。
3.2 明确培养模式,重视实践创新
在建筑与土木工程领域,基础理论知识在研究生培养过程中起着很大作用,只有具有扎实的数学、力学基础,才能胜任工程设计、施工、检测等高级技术工作。随着科学技术的快速发展,学科交叉性也越来越有所体现,各种新兴学科在工程领域有着越来越多的应用,因此更应该将现代科学技术融入到传统土木工程中,通过不断实践培养适应时展的创新型人才。③
专业学位研究生一般是双导师制,即校内导师与企业导师相结合,因此其培养模式也与学术型研究生有所不同,课程也从课堂到企业随着主体的改变发生变化。学校课堂在研究生基础构建阶段起着非重要的作用,通过开设哲学、职业道德与素养、土木工程基础理论等课程解决研究生基础知识、基本理论与基本素养的培养问题;校内导师在研究生专业实践阶段起着很大作用,通过开设专业前沿课程、直接参加工程实践等解决研究生实践能力的培养问题;而企业导师主要负责研究生的创新与实践,通过面向工程进行工程设计、新技术研发等解决研究生创新能力和解决工程问题的能力培养问题。
对于专业技能的培训,应由校内导师和企业导师根据培养目标共同为研究生选择实习基地。工程设计类研究生选择大型设计院进行相关技能的培训,熟悉掌握设计方案制定、大型分析软件的使用、复杂结构计算分析、设计规范应用及工程表达;工程建造类研究生选择大型施工企业进行相关技能培训,学习施工方案制定、施工疑难问题处理、关键技术研发和施工过程的安全控制;工程检测类研究生选择大型工矿企业进行相关技能培训,学习检测方案制定、计算分析与评估、检测技术开发和病害分析与处理。
鼓励教师自编特色教材,开发多媒体和网络教学课件,充分发挥现代化教学手段的作用,积极进行网络课程和网上教学资源的开发与应用。鼓励和发展外语或双语教学,积极引进和使用国内外高水平优秀教材、原版教材。充分利用学校各学科的教学服务平台和实验设备,提高研究生的独立研究能力和实际应用能力。邀请企业导师、外聘导师指导实践性教学,利用共建产学研实践基地及行业资源丰富实践性教学内容。
3.3 提升教师能力,完善管理机制
研究生课程教学不同于本科生,教师在讲解课程基本理论与实际中,更应注重对研究生知识获取能力、独立研究能力和解决实际问题的能力的培养。因此要明确研究生课程任课教师的聘任条件及方法,研究生任课教师一般应具有高级专业技术职称或博士学位,并且授课水平较高、实践经验丰富,熟悉本学科的前沿动态,具有一定的科研能力和水平。支持教师合作开发、开设课程,鼓励国际和跨学科合作。建设教学交流和教学技能培训平台,有计划地开展经验交流与培训活动。④
加大对教师参与课程建设和教学改革的激励与支持,加大对教师承担研究生课程建设和教学改革项目的资助力度,对在课程建设和教学改革工作中做出突出成绩的教师予以表彰。提高研究生课程建设和教学工作在教师绩效工资分配中的比重,将承担研究生课程建设和教学工作的成果、工作量以及质量评价结果列入相关系列教师考评和专业技术职务评聘中。
课程考核是检验研究生对所学知识理解和掌握程度的有效手段。然而,课程属性和学科特点的不同,导致考核方式不尽相同,考试和提交专题报告相结合。多样、有效、可操作的考核形式对于加强研究生基础知识、创新性思维和发现问题、解决问题的能力的考查尤为重要。通过课程考核也可以促使研究生积极主动学习和教师课程教学的改进。除了相关课程考核,还要探索建立课程学习综合考核制度,结合研究生中期考核,对研究生经过课程学习后知识结构、能力素质等是否达到规定要求进行综合考核,针对考核结果分流或淘汰一部分学生。
健全研究生课程教学管理机制,教学管理文件要对研究生教学环节全覆盖。建立以教学督导为主、研究生评教为辅的研究生课程教学评价监督机制,对研究生教学活动全过程和教学效果进行监督。建立严格规范的课程审查与淘汰机制,对已开设的研究生课程的开课情况和教学效果进行定期审查,并根据审查结果对课程及时进行调整。⑤
4 结语
作为研究生教育改革的新生产物,全日制专业学位研究生陪养在我国才刚刚起步,所面临的关键性问题是要保证其对研究生的培养质量。课程教学作为研究生培养的首要环节,仍然存在许多有待解决的问题。对全日制专业学位研究生进行全面深入的课程教学改革是有必要的。在改革过程中,我们要结合全日制专业学位研究生的专业特点和培养目标,针对教学中存在的问题,重点把握教学方式的改进、课程体系的设置、实践创新的培养以及管理机制的完善,与此同时借鉴其他高校在本领域进行课程教学改革所取得的成功经验。通过不断地探索与改革,我们一定能够实现对全日制专业学位研究生的培养目标,培养出符合社会发展需要的应用型技术人才。
注释
① 朱丽华,史庆轩,任瑞,张维华.建筑与土木工程领域全日制专业学位研究生课程教学改革[J].高等建筑教育,2014.23(4):112-115.
② 景静姝,王玉琨,刘鉴汶.高等院校研究生课程教学改革问题探讨[J].理论导刊,2007(5):97-99.
③ 陈伟,张季如,万晶.全日制工程硕士研究生课程体系改革与分析[J].高等建筑教育,2013.22(1):61-65.
篇4
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
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[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。
篇5
【关键词】节水灌溉;加压滴管方案;应用与分析
1.工程概况
锡伯图灌区主要由恰夏乡、恰合吉牧场、兵团3个用水单位组成,共有23个行政村。锡伯图灌区恰夏乡项目区官店村位于乡政府驻地南部7km处,处于塔额公路南侧,地势平坦,海拔630―600m左右。
项目区输水工程节水技术现状主要采用渠道防渗措施,田间灌溉方式主要以大水淹灌为主。本次项目区灌溉面积3000亩。通过加压滴灌项目的实施,可减少项目区地下水开采44.96×104m3,使项目区地下水水位有所回升。对灌区发展畜牧业有得天独厚的有利条件。
2.基本资料
2.1气象
项目区多年平均气温5.4℃,最高气温38.4℃,最低气温-34.5℃。无霜期137天,年平均降水量336mm,蒸发量1599mm,≥10积温2208℃,最大冻土深1.46米。多年平均风速1.9m/s,主风向多为西风。
2.2水文
项目区位于锡伯图灌区,地处锡伯图河下游,地表水资源较丰富,地表水资源量可利用量为4107.78×104m3。锡伯图河发源于额敏河北面的塔尔巴哈台山东段南坡,该河流自东北流向西南,最终在额敏河中、下游汇入额敏河,其P=75%径流量为5196×104m3。
2.3工程地质条件
拟建工程地处冲积扇的下部,地势比较平缓。
地层岩性:自上而下分为低液限粉土层。低液限粉土层:厚度0.8~1.8m,厚度变化大,结构稍松,颗粒间可见孔隙。建筑区地下水属于孔隙潜水,地下潜水位埋深8m,水质良好,不存在地下水对建筑物的影响。
地质构造:北部为古老褶皱断块构成塔尔巴哈台山山系,低山区则是由新生代构成的山前雁行排列的褶皱和断裂,往南则是长期下降的接受沉积的盆地;工程区无区域性大断裂通过,区域构造稳定性好。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),工程区地震动峰值加速度0.05g,地震基本烈度VI度。
3.工程设计
3.1工程总体布置
锡伯图灌区牧区节水灌溉工程设计本着实事求是、科学研究、多方论证,尽可能因地制宜地采用先进节水技术和经济耐用的建筑材料,尽量做到理论上可行、经济上节约。
由于项目区条田、道路已成形,设计时充分考虑原有布置。项目区水源为地下水,计划实施滴灌工程面积3000亩,主要种植打瓜。建设内容为:首部5座,新建地埋PVC-U输水管道14.9Km,铺设滴灌带195×104m,闸阀井35座。考虑到按照现有地块、条田、道路及机电井位置情况,布置5个独立的灌溉系统,灌溉面积相同,每一区均有独立的供水水源井。
3.2工程设计
(1)灌水器的选择和布设
根据作物种类、种植方式、土壤类型、当地风速、降雨以及新选用的灌水器类型,结合工程施工、管理、对农田作物的影响及经济因素等,确定滴灌工程中滴头和毛管的布置方式。
项目区种植作物为打瓜,打瓜的种植模式为窄行距为30cm,宽行距为70cm,株距为20cm,毛管一管两行布置。考虑种植作物的倒茬,玉米的种植模式为行距为50cm,株距为15cm,毛管一管四行布置。原有的管道均可利用,只需更换地面毛管就可灌溉。
结合砂壤土特性和种植株行距,滴灌带滴水口间距0.3m,设计工作水头为10m情况下额定流量为1.8L/h、管径为16mm的单翼迷宫式滴灌带。滴灌带铺设间距为1.0m,沿种植方向铺设。
(2)经分析计算:湿润比P为50%;设计灌水定额m为25.17(mm);灌水周期T为3.91(d)取4天;一次灌水延续时间t为4.2(h/组)
(3)滴灌系统水力计算
全灌区5个滴灌系统的管路布置及设计方法均相同,本次设计将一区滴灌系统作为典型工程,详述其设计思路及方法。
a轮灌方式
允许的最大轮灌组数:
N轮灌组≤Nmax=INT[CT/t] =21×4/4.2=20(组),根据实际情况取20个轮灌组,等于最大轮灌组数,满足设计要求。本工程轮灌组编组方式采用每次开启两条分干管上的1条支管,本系统共4条分干管、40条支管,共划分为20个轮灌组。
b设计流量推算
一区滴灌系统
①毛管流量的确定
该系统毛管长度为75m,滴头设计流量为qd=1.8L/h,滴头间距为0.3m,因此毛管流量为450(L/h) 。
②支管流量的确定
1条支管长度为65m,毛管间距为1m,带65对毛管[INT(65/1)=65];其流量为58500(L/h)=58.5m3/h。
c灌水小区水力设计
① 灌水小区设计允许水头偏差[h]为4.1
②灌水小区允许水头偏差在毛管上的分配
因为灌水小区布置和毛管规格型号选择已确定,毛管的水头损失为1.27m,支管的允许水头损失为2.83 m。
通过毛管极限孔数和极限长度计算,以上分配毛管的水头损失偏小,经过多次试算将毛管允许水头损失调整为1.7m,既符合毛管极限长度要求,又使支管有较大的允许水头损失,故将允许水头损失确定为:,。
③ 毛管极限孔数和极限长度
本工程沿毛管铺设方向坡降为2‰,按平坡设计。毛管极限孔数N为279个;毛管极限长度为75m;毛管进口工作压力为10.92m。
(4)支管管径的确定与水头损失的确定
a支管管径选择计算
每条支管双向控制65对毛管,每条毛管流量为450(L/h),每条支管长65m,间距150m。毛管间距、支管允许水头差都已确定,支管为多孔管,孔数为65,大于3,经计算支管最小管径为80.48(mm),取de90PVC-U管(0.4MPa),其内径为84.6mm。
b支管进口压力经计算为12.56m。
(5)干管设计
a干管管径的选择
通过节点设20条支管;两条分干管:1分干管、2分干管,长度均为675m;一条主干管,主干管垂直于分干管,长度为130m。干管管径的选择,以系统运行费与投资费用之和最小来判定,并根据承受压力确定各管段的管径。
b节点压力均衡验算
通过各节点压力推算,将管径作适当调节。
c设计水头计算
经过一区滴灌系统节点压力均衡验算,调节部分管段管径后确定的主管道进口水头应取H0=37.74m。
(6)水锤压力验算与防护
a验算原则
按照《微灌工程技术规范》要求,微灌专用聚乙烯管(PE塑管)可不进行水锤压力验算。
b直接水锤的压力水头增加值ΔH
(7)其它配套设备
水源为井水,水质良好适于农田灌溉,所含杂质较少,首部选用一组“离心+网式”过滤器即可,其型号选择应根据其过流量(系统的设计流量)确定。首部设置施肥罐、压力表、阀门等。
(8)设计基本参数技术指标
a.土壤类型:砂壤土,土壤容重:r=1.45(g/cm3);
b.田间灌溉水利用系数:η=0.90;
c.作物日耗水强度:E=5.8(mm/d);
d.田间土壤持水率25%;
e.作物设计湿润深度:h=50(cm);
f.有效降雨强度:P0=0(mm/d);
g.灌水均匀系数选用95%。
4.工程方案分析
4.1所选加压滴灌既节水,又提高作物产量
项目区地势平坦,北高南低,种植作物为打瓜,传统地面灌溉灌水不均匀,水的利用率低。即使采用低压管道灌溉,只解决了渠道输水损失,田间灌水不均匀问题仍无法解决。由于灌区原有机井,具有加压条件,修建加压滴灌比较合理,既节水,又提高作物产量,也适于打瓜的种植,经分析计算采用滴灌方式灌溉,每亩约可节省水量149.84m3,在投资方面,加压滴灌约636.70元/亩,滴灌的投资较低。
4.2充分采用加压滴灌,加快了施工进度
采取直接抽取井水加压滴灌即直接换泵,管道施工不影响灌溉,施工方便、此方案加快了施工进度。
4.3采用加压滴灌,减少工程投资
直接抽取井水加压滴灌方案:投资相对较小,年运行费用少,建设期不影响生产灌溉,工期较短。若利用沉淀池二次加压滴灌方案:投资相对较大,年运行费用大,建设期影响生产灌溉,工期较长。
参考文献:
[1]《节水灌溉技术规范》SL207―98.
篇6
关键词: 土木工程;信息化;经济
伴随信息化时代的到来,使土木工程信息技术也融进其中。所谓的信息时代,体现出来的最大特点就是人们重新建立了一个等同于现实的虚拟世界,这一虚拟的信息世界以互联网为依托,把知识和信息统一起来成为生产力的重要成分。土木工程信息技术就是凭借互联网把知识和信息充分的运用到土木工程中的,并随着时间的延长,这种应用会越来越丰富。这一行业在我国基本上还处于初级发展阶段,许多地方还很不完善,过程可能会相当长,作为一种新兴事物,对土木工程信息化进行探索很具现实意义。
一、土木工程信息化概念
土木工程的信息化是利用一整套高级信息处理技术,改善和提高原有的土木工程建设技术和建设方法,来促使土木工程技术不断地发展和完善,使它更具备科学性和合理性,目的是提高施工效率并节省资金;土木工程的信息化会带来企业管理模式的改变,促进团队重建和提高施工流程的质量,使管理方式方法不断更新;土木工程信息化的到来,必将使土木工程行业迅速发展,使它和现代的信息行业、物流行业、电子商务行业密切联系,从而提高土木工程建设的效率和效益。
二、发展土木工程信息化的重点
土木工程信息化建设的重点在于高层人员要对构成信息化的框架有一定的认识,摒弃陈旧的和传统的管理观点,树立新的观念和思想,以适应和推进土木工程行业的发展。土木信息技术的变化,主要表现在这四个方面:第一,土木工程信息网的建设。该信息网既是信息的源头,又是传播的中介,是土木工程建设的重点。第二,土木工程接收信息终端,主要有台式和手提式两种,当前提倡的是手提式终端,它的作用是在具体施工当中如果遇到技术难题,可以利用它与土木工程网联系,寻求帮助,网络上有很多专家能够帮助解决困难;第三,土木工程信息的传播,一是土木工程信息能够利用网络工具进行数据传输,二是各个信息网之间、信息网与接收终端之间保证通讯畅通,随时能够进行信息传输;第四,土木信息交互系统,此系统由许多大型程序联合构成,依据信息传输标准,此系统是能够进行土木信息处理、重组、传播的大型软件平台,凡是从事土木信息人员都可以利用它来展示自己所掌握的各种标准信息,以供需求者选择,并及时取得联系,运用此平台进行土木信息输送。
三、发展土木工程信息化方法
1.打造土木工程信息体系
信息技术集计算机、实时通信、有效控制、信息处理于一身,具有超常的应用价值,在工程建设当中引入信息技术,能够充分体现设计师的创作观念和建筑特点,能够任意发挥自己的想象和创作意图,打破以前设计的局限性,使自己设计的作品更加完美,完全超越以前的设计水平,达到工程设计的最高境界。比如,运用三维设计技术和模块化技术,把原来的图纸设计方法提升到了模型设计,制作实物模型,更能直观形象的展现设计对象,多个设计人员可以同时运用同一个模块,进行不同的设计,能够减少信息传递,实现资源共享,这些信息资源将长期保存,设计人员输入设计方案后,计算机会自动生成图形,省去了原来的绘图过程,可以使设计人员把主要精力用于方案的改进上。开发制作全智能化设计软件,在计算机自动生成图象的前提下,依托三维模型科学技术,全部收录工程专家的各种设计方案,探索最新管理方法和设计方式,早日研制出方便掌控、全智能化的设计应用软件。
2 .打造土木工程管理的信息体系
信息技术是一种能够保证信息快速传播的最新科技,它一定要结合于行业部门才能发挥它强大的作用。为了保证信息技术在土木工程建设当中的有效运用,应结合土木工程实际情况,制订适合信息技术发展的标准,建立信息管理部门,对制订标准的使用情况随时进行检查,可以使信息技术在本部门的运用有据可行。信息技术能够对施工实体进行数字化管理,大大节省工作时间,方便管理部门的管理,对实体的管理更加精细化,各种建筑项目都应具备时代特点,适应当前环境,须有多种因素同时对它进行影响,这些特点使得项目信息变化性增强,出现大量信息,信息技术可以用各种数据表示工程的多个方面,这种现象的出现,使得工程管理也要更新观念,具体表现有企业可以进行多方面融资,选取最佳规划方法,应用计算机技术进行项目设计,建设过程中运筹学在建设时间上的运用,综合多种因素保证工程质量,根据不同的条件确定不同的投资行为等。土木工程信息化管理能够把整个管理过程数字化,具备随时变化性特点,更加有利于工程的规划和集资、建设、设计维护等步骤的管理,为工程建设提供了很多新方法和有利条件。信息技术可以全面的进行人力资源管理、资金管理、生产成本管理、具体建筑管理、财务管理等。
3 .土木工程依靠互联网选取最佳方案
随着互联网技术的深入推广,土木工程也必将得到互联网的有力支持,有关施工的招标投标、各种设施购买、人才引进等都将借助互联网来完成,为土木工程提供多方面的信息,有利于土木工程建设迅速发展。再就是能够有效提升建筑企业的决策水平,利用互联网能够提供多种工程规划方案、具体施工方案、技术应用方案,企业管理者可能充分对比这些方法,根据自身情况,选择最佳方案。由于当前市场上各个企业掌握的信息量不同,会出现很多不和谐因素,互联网的介入,能够使建筑单位和原料生产厂家及时沟通信息,了解市场行情,有利于合作关系的进一步发展。利用网上招标投标,能够节省人力物力,加快工作进度,从而使招标投标更加公开化。
参考文献:
[1]徐正华,庞军伟.土木工程信息化建设研究[J].沿海企业与科技,2007(10).
[2]曹燕.浅析土木工程的信息化建设[J].网络财富,2009(17).
篇7
关键词:土木;项目;管理
土木工程管理是将建筑的设计、规划、建设、竣工、验收等步骤结合起来,实现人与自然的完美融合工程的管理建设。随着我国的改革开发,我国的经济体制发生变化,土木工程促进我国建筑工程的快速发展,为我国的经济建设提供了良好的技术支持。随着现代科技的快速发展,人们逐步拓展现有的施工方式,拓展建筑规模,提升科技水平,改变造型,创新发展符合现代人们的审美设计方案。在土木工程施工过程中,运用有效的建筑新材料,提升土木工程施工的质量合理性。传统的土木工程施工管理已经无法适应现代的经济建设发展需求,需要以良好的土木工程项目管理创新思想,不断提升土木工程技术的开发和利用,运用现代科技,创新完善土木工程的各类技术手段和发展趋势,不断提升土木工程时代经济脉搏,以有效的土木工程项目管理标准方法,提升土木工程项目管理水平。
1土木工程知识经济的快速发展要求
伴随着人类社会的快速发展,人们对于现代知识发展的需求逐步改变。从资本主义国家中分析实际的发展状况,明确实际知识产业的发展标准形式,明确GDP增长水平,明确知识技术对于推进国家发展的重要意义。但土木工程在现代建筑工程发展管理中还处于基础类学科,以原传统工程知识基础,固有的施工方式,为人们提供良好的物质和技术创新内容。知识经济产业的发展动向:伴随着科技发展的创新,知识经济社会已经逐步改变着我们的生活,推进人类文明发展的步伐。从资本主义主义时展开始,知识产业的发展实现GDP经济的增幅。土木工程建筑是一个建筑工程中的基础类学科,具有自身固有的忒单,是国民经济发展的重要基础元素,是可以推动相关行业发展的重要纽带。通过土木工程项目的实施发展管理,实现土木工程专业技术水平的快速提升,稳定各个地区行业经济的支柱产业发展水平,提升土木工程项目的综合技术管理,确保土木工程项目符合实际工程发展的需求。
2土木工程项目实施发展管理的有效解决对策方案
2.1建立良好的知识产业规划发展标准,提升土木工程人才的快速培养
土木工程建设过程中需要加强多方面专业人才的综合培养,其中包含职业素质水平的培养,专业技能的培养。分析土木工程实际施工的整体培养过程你和学习目标,从实际专业角度出发,准确的判断实际培养的职业素质和职业道德建设标准。按照实际有效的定期开发标准,定期组织施工人员进行知识交流分析,激发员工对于知识学习的热情,提升土木工程项目管理技术培训课程的热度,实现土木工程员工之间技术上的实时沟通,这是有利于土木工程项目整体施工管理的,可以提升土木工程管理的实时性和准确性。
2.2加强土木工程专业物料的制度监督控制管理,确保材料的安全性
土木工程中,按照国家规定施工用料的基本要求,从源头上分析可以有效提升建筑用料的质量目标价值。施工企业需要做好有效的建筑用料采购和质量检测工作,矜持有效的公开公正管理,拒绝暗箱操作,裙带关系,防止因为私利影响土木工程施工材料的质量。按照土木工程整体施工管理各个阶段的材料使用情况,对相关的账务进行分析,明确建筑用料的来源和去处,明确物料损毁情况,对物料的质量水平进行严格的划分,避免物料质量下降不足,造成责任划分不明确的现象,确保建筑用料的安全合理性。
2.3严格的规范土木工程建筑施工的标准,确保施工质量标准反馈的真实性
按照土木工程建筑施工的管理标准,将土木工程监理单位与建立单位的利益关系进行分割,避免因为利益关系问题,造成施工质量管理实施过程受到影响。载工程的建设中,需要严格的管控施工标准,严格的遵照有效实施和检验的过程,对工程质量进行合理的把控,明确土木工程项目管理的阿全性标准。
2.4制定完整详细的施工技术实施方案,对整体施工进行管理控制
建筑施工过程中,往往在各个步骤涉及多方面的内容,其跨度长、时间不确定性因素多。为了有效的提升整体施工有效实施发展计划水平,需要根据施工计划标准进行相关参考工程的数据分析,充分考虑建筑施工过程中可能产生的各类风险问题,对施工质量、施工造价、施工成本、施工工期等因素进行分析,综合考虑施工实施方案的合理性,尽可能以科学有效的施工管理标准要求实施。施工计划书、施工方案都需要从施工整体的发展需求进行管理和把握,确保施工技术实施方案的完整性和合理控制性。
3结语
综上所述,土木工程项目管理中需要对项目管理涉及的各个方面的内容进行细致的研究,以可持续稳定发展为经济战略前提,培养优秀的专业技术人才,提升经济价值,创新发展科技研究成果,提高环保节能功效,优化产业发展管理模式,提升每一个项目中每一个环节的管理质量,实现土木工程的项目可持续性管理。
作者:吴杰 单位:浙江五洲工程项目管理有限公司
参考文献
[1]戚甘红.土木工程质量管理研究.价值工程,2016,02.
篇8
关键词:信息化;土木工程;建筑业;管理;技术创新
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 18-0000-01
一、引言
土木工程包括建筑、水利、公路、铁路、桥梁、矿山、机场及港口码头等建设行业和领域,直接从业人数上亿,是我国重要的支柱产业,同时也是国民经济建设中最大的产业队伍。但由于各种原因,该行业的整体发展水平一直比较低,直接影响着工作效率和工程质量,实施土木工程信息化战略就是将现代信息技术与传统土木工程结合起来,实现土木工程信息资源的共享,打破经验性、流动性、地域性等对土木工程发展的限制,进而实现土木工程管理、技术的跨越式发展,这也势必对我国的国民经济与社会进步产生深远影响。
经济速度发展较快的国家工业化发展越来越快,作为土木工程也同样存在一个计算机应用信息化建设问题。随着经济的持续稳定的增长,城市化进程的加快,国家能源交通原材料基础设施项目的开展,土木工程的计算机信息化应用必将引领高层次的技术创新和素质提升。
二、土木工程计算机信息化的内涵
土木工程的计算机信息化是用计算机、通信、自动控制等技术汇集处理改造与提升传统土木工程技术手段及施工方式,促进土木工程技术及施工手段不断完善,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本;从而实现土木工程的高效益、高效率。应用信息技术系统及设备,现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学,可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思,超越时间和空间,塑造并优化创作成果,使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新的境界。经过20多年的努力,目前我国已具备了良好的土木工程信息化基础。如国内网络基础设施建设取得巨大进步,建设系统主要的基础网络设施建设也基本完成,积累了进一步运营发展的经验,另外国内一批高科技公司为建设领域提供了高质量的软件。
三、土木工程信息化的实施框架
首先应认识到土木工程信息化是一种发展趋势,同时也是一次有利的发展机遇,既要认识到土木信息化发展的迫切性,又要认识到这是一个系统工程。土木工程行业涉及的门类很多,例如土木工程建筑业、房屋建筑业、设备管线安装业、装饰装修业,以及相关的房地产业、勘察设计业、设备半成品、钢结构加工业等,包含的企业众多,构成了一个庞大而复杂的行业信息集合,其信息量非常大。没有一个规范有效的行业管理体系和高效的运作机制,将难以保证这个行业的各项工作健康、有序、高效地发展。应用现代信息技术建立高效的行业管理,工程项目管理,企业管理方面的信息管理系统后,可以方便有效地对行业的有关情况进行统计分析,为基于市场动态变化而确立合理的产业发展政策。
其次,大力发展土木信息技术。在现代网络信息技术的基础上,结合土木工程特点,大力开展土木信息技术的研究,这是土木信息化实施的技术保证。培育既懂土木工程,又了解信息技术的复合型人才,发展一批从事土木信息技术的科研机构和企业。它关系到国计民生的大产业,尤其目前土木工程还是我国国民经济的支柱产业,必须从科研、人才、体制、教育培训等方面全面推动土木信息化,而学科建设是达到这一目的的最佳途径。进一步通过学科建设可以有效整合社会资源,在土木信息化领域系统地提出并解决问题,为其可持续发展提供后劲。
四、土木工程信息化的实施对策
建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统互联网正在逐步深人建筑业,在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用,同时为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较,高效进行优化,将大大提高企业的决策能力和水平。通过电子邮件、互联网传递,加强建筑项目和承建商材料供应商的信息沟通,有效克服招投标过程中的信息不对称状态、同时增强透明度,推进公开化,网上招投标相当规模业务的开展将会更加规范市场的行为,提高工作效率,降低工作成本,使招投标的竞争在更广范围更高的层次上进行。电子商务对建筑材料、机械设备、机具的采购显得更为宽广领域、甚至会进人货物及其流通的细微部分,对货物的质量、价格甚至于生产方式供货方式,市场信誉有更深人的了解,透彻的把握。网上交易为提高效率,降低交易成果监督交易全过程提供了可能,同时还为买卖双方的合作经营伙伴关系起主导作用。对不正当竞争行为,诚信失缺行为进行有力遏制,促进市场健康发。制,促进市场健康发展。人才上网、网上各专业专家组,网上会诊技术难关,质量难题,对建筑业人力资源开发提供巨大的力量。也可以说,现代建筑企业更加依赖网上技术研发,依赖网上人才库,只有这样,才有可能使企业做大做强。
五、结语
土木工程的信息化,既包括建筑管理的信息化也包括建筑技术开发的信息化,建筑管理的信息化应在三个层次上展开,即在建筑业行业管理信息化、工程项目管理信息化、建筑业企业管理信息化。建筑业行业管理信息化是根,体现了行业的经营特性和行业的市场特点;建筑业企业信息化是杆,必须建立在行业深层次的了解上,必须符合行业运作规律;工程信息化是果,推进信息化的根本目的包括产业、企业的发展根本宗旨是为国民经济的发展服务,为推进城市化服务,向社会提供高水平、高质量、高效益的建筑产品服务。
参考文献:
篇9
[关键词]土木工程管理;工程造价;有效控制
在新时代背景下,人们对建筑行业的需求越来越大,要求也越来越高,建筑企业在这样的形势下,还要保证企业的经济收益和发展,必须加强对工程造价的控制和管理。对于土木工程施工来说,工程造价一直以来都是一个重要的问题,既要保证土木工程的质量,也要严格控制成本问题,这样才能保证企业良好的经济收益。在实际的施工中,要做到这一点是具有一定难度与挑战的。
1土木工程管理的目的
国际市场的发展。随着经济全球化的进程,国际市场经济正在经历各种考验。由于中国的单一市场受全球化的影响,并且趋向于全球发展,我们必须以国际管理理念和管理模式为指导。中国土木工程作为主要产业,有效管理对于更好地进入国际市场非常重要;完善现代企业制度。坚持“自强不息,自我管理,盈亏自负”的精神,兼顾市场不断变化的需求,不断适应新的业务类型和发展阶段,以建设合同的规范化管理推进企业发展和完善自身的企业制度;市场交易的规划化。今天,中国市场经济体制改革的目标是不断增强经济实力,进一步解放和发展社会生产力。土木工程管理可以有效地促进土木工程市场参与者进入市场,从而为土木工程的顺利运行提供可靠的保障。
2土木工程管理中造价控制的问题
2.1材料问题
建筑材料的质量是保证土木工程质量的关键因素,但是由于要严格的造价控制,一些企业就会选择质量不太好的建筑材料,以此降低工程造价。这种做法实际上是非常不明智的,最终只会造成更大的经济损失。如果前期使用的建筑材料不达标,可能会出现工程质量的问题,施工人员需要采取一系列的维修补救措施进行弥补,这样不仅加大了后期的施工难度,还会给建筑企业带来不良的影响。所以建筑企业要在保证工程质量的情况下,选择符合施工标准的建筑材料,在材料上投入较大的资金,减少后期人力资源、维修费用的资金投入。
2.2工程造价管理方式不合理
土木工程造价管理工作中还存在管理方式不合理的问题,首先建筑企业没有制定完善的管理机制,没有专业化的管理人才,缺乏专业的管理团队,导致对具体的土木工程项目缺少完整的规划,盲目的施工,加大了不合理的成本投入。工程造价管理方式不合理,对整个土木工程的施工、盈利都会有重大的影响。可以这么说,如果没有真正地去了解项目,无论做出来的造价预算是多么的精致、细腻,一旦落地执行,那么也就会问题百出,不仅是单纯的出现资金预算超出或是不足的问题,可能还会出现工程的实际需求部分漏算,没有落到实处就无法看出来,一旦工程开始施工,不仅会影响工程的施工进度,甚至可能因为造价问题导致工程延迟或停工,企业经济利益受损。
3土木工程造价控制的优化措施
3.1优化设计方案
土木工程的造价控制可以通过分别控制几个方面来进行,首先就是要对土木工程的设计阶段的造价进行控制。土木工程的决策和设计阶段十分重要,大多数企业会在这个阶段投入大量的资金,但其实我们可以通过科学的手段减少在这个阶段的投资。决策和设计方案的确定需要专业的设计师根据某一个具体的土木工程作出详细的分析,制定出最佳的实施方案。一份优秀的设计方案可以为企业节约不必要的资金投入,从而实现合理的工程造价控制。
3.2加强造价过程控制
除了通过优化设计方案实现造价控制,建筑企业还可以通过加强对整个造价过程的全面控制达到降低成本的目的。在整个土木工程的造价过程中,对每一个具体的环节进行全面的控制,包括从设计、施工、后期维修等所有的环节。在每一个工程环节都设置造价控制小组与质量检测小组,使每一个环节的质量都得到保证,造价得到控制。
3.3制定专业化的人才管理机制
土木工程管理工作是一项专业性质较高的工作,从事相关管理工作的人员需要具备较强的专业能力和综合能力。想要优化土木工程造价控制,可以通过制定专业化的人才管理机制来吸引和培养优秀的管理人员。企业通过专业化的人才管理机制培养大量优秀、年轻的管理人员,为土木工程管理做贡献。优秀的管理人才可以给企业带来良好的经济收益,减少工程施工中不必要的资源浪费和成本投资。
4结语
篇10
本认识,分析了土木工程全过程的造价控制管理,提出了土木工程造价造价有效控制管理措施。
关键词:土木工程;造价管理;初探
中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
工程造价管理是一项技术性、专业性、政策性很强的工作,要运用科学技术原理和经济及法律手段,解决工程建设活动中的技术与经济、经营与管理等实际问题。不同角色的项目管理者时时要有控制造价的经济头脑,认真分析和充分利用建设周期中的重要信息,把握市场经济的脉搏,有效地控制工程造价,节约工程资金,最大限度地提高建设资金的投资效益。从而合理确定和有效控制建设工程造价,最大限度地发挥投资效益,发挥专业人员应有的作用。
1 土木工程造价控制的重要意义
土木工程的造价控制贯穿于项目的全过程,即项目决策阶段、项目设计阶段、 项目实施阶段和竣工阶段都关系到建设项目的造价控制。 控制工程造价的关键就在于项目实施之前的项目决策和设计阶段,项目决策是决定因素,而设计则是关键因素。把建设工程造价的发生额控制在批准的工程造价限额以内,随时纠正发生的偏差,保证项目投资目标的实现。要发挥不同角色的项目管理者在工程的决策、设计、招投标、施工、结算阶段对工程造价进行控制的作用,防止突破投资额,并促进建设施工、设计单位加强管理,使人力、物力、财力等有限的资源得到充分的利用,以取得最佳的经济效益和社会效益。做好工程造价的控制工作,对项目能否盈利、能否达到预期效果具有重要意义。
2 土木工程造价控制管理的基本认识
对于土木工程造价的控制管理来说,它是一项较为系统和复杂的工作,在进行相关的管理和控制过程中,需要进行全面地控制,主要的任务就是避免实际支出和计划支出之间的偏差,这就要求我们在土木工程建设和管理的过程中,对于相关的造价管理问题进行全面地了解和分析。对于工程定额造价,不仅需要反映投资上的决策要求,同时还需要更加主动地完善投资决策,影响设计、发包和施工,主动地控制土木工程造价。那么,在这个控制和管理的过程中就需要相关的管理部门进行造价控制项目上的研究,对项目施工过程中所需要的造价和成本进行科学地管理和分析,科学地控制好成本,并且能够始终贯穿土木工程建设的全过程。包括项目投资决策阶段、项目设计阶段、项目招投标阶段、项目施工阶段和竣工阶段都关系到建设项目的造价控制管理。
因为工程造价具有地域性,管理上也就因此出现了多种地域模式。但是,随着建筑业的发展,西方国家在工程建设各个方面和环节的不断规范,使得工程造价管理模式也逐渐走向统一。从美国等经济发达国家的发展模式来看,由于其市场经济的发达和健全,为工程造价管理的良好运行提供了市场环境,在管理的技术和手段上,逐步实现系统化、规范化和标准化的管理,并以市场为取向,符合行业发展要求。另外,由于发达国家在工程技术上的先进性、服务行业的健全性,他们在工程造价计算和信息管理方面就极具代表性和前瞻性。因此,西方发达国家的管理模式可以作为国际工程造价管理的一个很好的范例,值得我国这样的发展中国家学习和借鉴。
3 土木工程全过程的造价控制管理
3.1 项目投资决策阶段的造价控制。对于土木工程的建设者来说,首先要考虑的一个问题就是对项目的投资。对于投资管理来说也就要综合一系列的要素进行分析,从而选取最优的投资管理方案,那么在这个过程中我们的工程项目投资管理应该如何做好造价上的控制呢?笔者对此展开了分析和探讨,其中发现在进行土建工程投资管理的过程中,要对其施工的每一个阶段有一个全局性的把握和了解。而且还需要对土木工程建设的地点、建设的时间、施工的需求等都要有科学合理的研究。在研究分析的基础之上,设计出相应的投资方案,然后进行科学的比较,从而把握最优的设计。当然,在这个过程中最为重要的一点就是要做好投资上的预算管理,对投资造价的文件经过审查和管理来进行投资决策,进而对整个工程项目在全局上进行充分的把握,考虑可能出现的风险,留出充裕的预算空间。
3.2 项目设计阶段的造价控制。对于土木工程设计阶段来说,它是整个工程造价控制的关键环节。在这个设计的阶段需要协调平衡好两个方面的要求,一个是对土木工程建设中投资方的要求,另一个就是具体施工管理方的要求,这就需要我们在进行项目工程设计的过程中做好方案设计,对于施工上的要求,我们要进行充分的考虑,同时需要进行预算上的管理和分析。针对于这一问题可以通过公开招标的方式来进行方案的选择,这是一个重要的选择方法。通过科学有效的竞标管理,也可以从中发现高效率的设计方案。从而满足工程建设的需要,准确地把握各方的需求,做好全面协调和管理。
3.3 项目施工阶段的造价控制。在完成了投资方案的设计之后,工程建设也就进入了
具体的施工阶段了,在这个过程中我们就需要全面地落实相关的设计要求,做好施工方案的设计。在土木工程的施工阶段,做好造价的控制和管理,首先的一点就是要加强监督和管理,建设出高效的、高质量的工程项目需要严格地按照规划的方案来进行施工管理。当然,在进行施工技术管理的过程中要想很好的协调各个方面的需求,这就要求我们在科学合理的施工方案基础之上,做好一系列的具体工作,包括对材料的选择与引进等。最后对每个工程项目必须建立以项目经理为组长的质量保证体系,始终做到对工程施工全过程的质量进行有效的监督和控制。
3.4 项目竣工阶段。在进入工程竣工之后,我们还有一系列的工作要做,这就是需要对相关的工程进行工程款项的结算和管理,在这个过程中我们就要按照完成的实际工作量来进行分析,从而编制出相应的竣工核算指标。这样一来,才能够更加有效地控制土木工程的造价。
4 土木工程造价造价有效控制管理措施
对于土木工程的造价控制管理问题,一定要在相关造价控制方案设计好之后做好监督和管理。也就是说,我们需要对整个方案的设计到具体的执行进行分析和监理,从而使得方案设计的既科学而又合理,同时在具体的方案实施过程中,能够很好地进行落实,保证对造价的控制。那么,在这个过程中我们还可以积极的推行一种限额设计方法,这种方案和方法是被实践所证实的,具有很好的效果。通常来说,这种方案也就是在整个工程造价控制过程中进行全面的限额控制,对于参与整个工程设计到建设的工作人员,都要有限额控制的思想意识。与此同时,进行土木工程的造价控制,重要的一点就是要进行多个施工设计方案的比较和分析,只有通过科学有效的比较和分析,工程施工才能够逐步地进行完善,而且通过有效的方案比较和设计可以很好地衡量其实用性、先进性和经济性。当然有效地控制工程造价,还需要综合各个方面的要素来进行分析和探讨,从而采取多样化的管理措施。从组织者到具体的施工管理人员,只有整个过程有机地结合起来,我们才能够实现最优化的管理和造价控制。从技术人员入手,加强其技术管理水平和造价控制水平。对于我国土木工程的建设和管理来说,要想实现很好的造价方案控制,技术人员占有重要的地位,而在当前的情况下,我们国家的一些工程建设技术人员仍然是相对缺乏经济观念、设计思想保守,使设计成果的经济性得不到充分体现。所以,要想解决好土木建设工程的造价控制和管理问题就要加强对技术人员的管理,也就是说要科学地处理好技术要求和经济效益之间的管理,从而通过高效科学的技术手段实现一定的经济效益,把二者有机地结合统一起来。
5 结束语
随着我国经济建设的大跨步前进,相关的工程建设逐步地开展起来,其中重点建设的一些工程,如高铁、桥梁、地铁等各种土木工程项目大量地开展起来,对于这些工程的建设和管理来说,其一般都具有建设工期较长、建设的项目和生产要素较为繁多的特点,这样一来关于造价上的问题也大量地涌现出来,所以必须大力加强对其工程施工建设的管理,做好造价上的控制,从而保证整个工程建设的顺利开展,达到结余成本合理支出的目的。针对于这一问题,我们可以在工程施工的各个阶段做好管理和规划,针对需求的成本做好科学的预算和管理,从而把工程建设项目造价的发生控制在批准的限额之内,这样也就可以合理地利用人力、物力以及财力,为土木工程的建设做好各方面的保障。加强土木工程的造价控制和管理是一项较为系统的、复杂的管理活动。在这个过程中需要处理好一系列的问题,同时还需要进行全面的评估和分析,但是加强土木工程的建设是工程建设中尤为关键的一项任务,也是实现工程建设的必要阶段,所以我们一定要树立起工程造价控制的意识,从工程管理的各个环节和要求出发,寻求有效的解决机制或者是有效的方法,从而减少或避免建设资金的流失,最大限度地提高投资效益。
参考文献:
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