導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇土木工程技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

二、新形勢對工程教育技術的要求

黨的十六大提出走新型工業(yè)化的發(fā)展道路［14］。“走新型工業(yè)化道路”要求全面提升工程師的知識面和工程素質：“科技含量高”要求工程師專業(yè)知識和能力過硬；“經濟效益好”要求工程師懂市場,善于促銷路、降成本、增利潤；“能源消耗低”要求工程師有節(jié)能意識、熟悉與產品有關的能源知識和節(jié)能技術；“環(huán)境污染少”要求工程師對保護自然環(huán)境和人文環(huán)境有強烈的責任感和相應的文化素養(yǎng)；“人力資源優(yōu)勢得到最大程度的發(fā)揮”要求工程師提高管理能力和水平［15］。轉型時期企業(yè)對我國的工程技術教育提出新的要求，希望在重視加強教學和科學基礎的前提下，注重培養(yǎng)學生的工程實踐能力、表達交流溝通能力與團隊合作精神、終身學習能力、職業(yè)道德及社會責任、社會人文和經濟管理、環(huán)境保護等知識［16］。改革開放以來，土建業(yè)產業(yè)背景已經發(fā)生根本的變化［17］，這種變化對土木工程師的培養(yǎng)提出了新的要求。

三、土木工程專業(yè)教育技術的對策

1.培養(yǎng)目標的定位我國土木工程教育以四年學制為主，受培養(yǎng)模式、學制和就業(yè)率要求的支配，培養(yǎng)的學生一般為熟悉傳統(tǒng)專業(yè)技能，略知相關知識，能夠較快地從事專業(yè)技術工作的人才。現(xiàn)代工程的特點是將科學、技術、經濟、社會、環(huán)境生態(tài)、文化以及審美藝術、倫理道德等價值觀整合起來，指導工程實踐，創(chuàng)造出一個人工的實體。如果我們培養(yǎng)的工程師僅關注自身的技術層面，那么正如美國北卡羅來納大學Okun教授所言，恐怕未來的工程師將會成為服務于那些來自其他專業(yè)的受過良好教育的人手下的一名技術員而巳［18］。在科技飛速發(fā)展、社會問題日趨復雜的實踐環(huán)境下，四年學制培養(yǎng)出現(xiàn)代土木工程師已經不可能，這就需要對培養(yǎng)目標重新定位，例如培養(yǎng)具有現(xiàn)代土木工程師基本素質的毛坯工程師或能夠較快從事某些技術工作的操作型工程師。一項對近百名工程師的調查對此有參考價值［19］：88％的被調查者認為“工程意識比熟悉一個局部的工作更具有意義”；96％的被調查者認為“學校教育應注重基礎和素質，過于專業(yè)化的內容應在企業(yè)內加以訓練”；100％的被調查者認為“進行思想品德和職業(yè)道德教育是大學的重要任務”。具有大工程觀素質的現(xiàn)代土木工程師的缺失是土木工程水平不高的主要原因之一。用系統(tǒng)的寬廣的視野定位未來土木工程師的培養(yǎng)是我們必須做的工作。

2.培養(yǎng)現(xiàn)代土木工程師的知識與能力隨著產業(yè)背景的改變，以經濟利益為核心、以合同為當事人之間行為和關系準則的運行模式已普及到土建業(yè)的每一個基層。土木工程師的職能迅速擴大，除了傳統(tǒng)技術層面的能力外，綜合財政、社會、經濟和政策的考慮問題方法與溝通、協(xié)調和管理能力已成為現(xiàn)代土木工程師的重要專業(yè)職能?，F(xiàn)代土木工程師的知識與能力歸納為具備工程實踐能力、多學科的背景以及多方面的能力、職業(yè)道德和社會責任感［20］。在四年時間內即使初步完成上述三方面知識與能力的培養(yǎng)也是一項新的課題，需要用系統(tǒng)的視野確定專業(yè)的知識組成，將孤立分散的多學科知識揉合成整體，并在長期的實踐中不斷改善。

3.改變教學模式我國土木工程教育與其他工科教育一樣，長期采用科學導向,模式單一，工程教育的特色不明顯［21］。教學上普遍采用傳遞─接受模式。該模式源于赫爾巴特的四段教學法，后由前蘇聯(lián)凱洛夫等人進行改造傳入我國［22］。該模式著眼于充分挖掘人的記憶力、推理能力與間接經驗的作用，使學生比較快速有效地掌握更多的信息量。強調教師的指導作用，認為學習是教師到學生的一種知識的單向傳遞，注重教師的權威性。運用該模式傳授知識的效率高，能培養(yǎng)學生的紀律性和抽象思維能力，并且辦學硬件條件要求低，但易培養(yǎng)出單一化、模式化的人格，不利于創(chuàng)新性、分析性學生的發(fā)展以及創(chuàng)新思維和解決實際問題能力的培養(yǎng)。現(xiàn)代土木工程具有個性化與建造技術綜合性的特點［23］，因此土木工程教育有實踐性、創(chuàng)新性等要求，科學家培養(yǎng)模式并不能很好地滿足這些要求。由于種種原因，現(xiàn)在土木工程教育必須的一些實踐性環(huán)節(jié)被弱化或課程化了,例如以模擬、虛擬化、演示、觀摩等課程形式的實踐來代替。立即改變現(xiàn)有培養(yǎng)模式的條件尚不成熟，可先在相關課程教學上考慮工程特點，加強工程訓練，培養(yǎng)工程素質。例如設置包括多學科內容的綜合性大作業(yè)、大案例分析（如阿斯旺大壩）、設計、實習，體現(xiàn)土木工程高度綜合性、創(chuàng)新性的特點。此外，利用分組專題討論形式，對學生進行表達能力、合作精神和自信心等非專業(yè)綜合能力的訓練。

4.培養(yǎng)求精務實的工程精神從士農工商的排序就可看出中國古代社會一直沒有認識工程技術對提升人類生活質量、社會文明程度以及國家的富強的重要作用。改革開放以來，我國的工業(yè)制造能力得到了極大的發(fā)展，但產品質量總體上不高，土木工程也一樣。這與社會倫理以及整個社會長期不重視工程技術有關，大多數(shù)不是能力問題。要改變這種狀況，全社會都要倡導尊重工程的文化、建立正確的社會倫理觀，從孩子開始，長期堅持。大學期間注重培養(yǎng)崇尚求精、務實、求真、求新，精于設計、精于制作的工程精神，將這種理念融入學生平時的作業(yè)、實驗、設計中去，逐步樹立求精務實的工程精神。

5.積極采用現(xiàn)代教育技術土木工程正在進入信息化時代。土木工程項目的單件性、時代性、環(huán)境性、多要素性決定了項目信息的大規(guī)模性、變動性、多門類性，信息技術將使傳統(tǒng)工程成為數(shù)字工程，傳統(tǒng)的教育模式已不能適應，必須采用現(xiàn)代教育技術。

篇2

混凝土時一種由不同材料組成的非均質體，外部載荷和環(huán)境的影響會引起內部產生的初始應力，內部轉移，擴散等復雜的現(xiàn)象，因此，混凝土在施工時會出現(xiàn)裂縫問題。大體積混凝土的特點是混凝土澆筑面和澆筑量很大，混凝土澆筑完畢時由于水泥水化熱的影響會使混凝土內部的最高溫度在很短時間內達到最大，這時，如果混凝土內外溫差超過25℃，那么在升溫和降溫階段就容易發(fā)生表面裂縫和收縮裂縫。裂紋按照深度不同可分為表面裂紋和深度裂紋。表面裂紋一般危害較小，深度裂紋的危害相對來說危害就比較大，有時可能會破壞混凝土結構的完整性和穩(wěn)定性。根據(jù)其他方面，裂縫的原因可分為溫度變化引起的裂縫、地基變化引起的裂縫、設計原因引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、施工工藝的優(yōu)劣引起的裂縫等。大體積混凝土產生的裂縫一般為溫度原因產生的裂縫，一方面是由于混凝土內部的原因:大體積混凝土由于水泥水化熱導致混凝土內部溫度很高，黨混凝土表面的溫度和氣溫相差較大時就會產生溫度收縮裂縫?；炷恋呐蛎浵禂?shù)為每攝氏度0.00001，溫度每變化10℃，混凝土會產生0.01%的先膨脹或收縮。另外如果混凝土被約束變形，在結構中會產生應力，混凝土具有抗拉強度即溫度裂縫性能，當應力超過混凝土的這種性能時，地基就會變形產生裂縫。由于地基不均勻的沉降的垂直或水平方向的位移產生了額外的應力結構，除了混凝土結構的抗張強度，從而導致結構開裂。為了防止鋼筋銹蝕，應根據(jù)規(guī)范控制裂縫寬度進行設計，采用適當?shù)谋Ｗo層厚度。還有施工工藝的優(yōu)劣引起的裂縫，在施工過程中，對混凝土的施工工藝的要求是比較高的，如果在施工過程中施工工藝部規(guī)范，在后期使用中產生裂縫的可能性會增大。

1．2大體積混凝土在施工過程中遇到的其他問題

首先，在施工過程中，大體積混凝土的澆筑和振搗過程中，應保證在每一處混凝土初凝以前就被上了一層新的混凝土覆蓋并振搗完畢，而且還應考慮結構的大小、鋼筋疏密、預埋管道和地腳螺栓的留設、混凝土供應情況以及水化熱等因素的影響。其次，在大體積混凝土的養(yǎng)護階段，要注意控制混凝土的內外溫差，這就要求應注意保持適宜的溫度和濕度，以此來促進混凝土強度的正常發(fā)展和防止產生混凝土裂縫并阻止其發(fā)展。大體積混凝土的養(yǎng)護不僅要滿足強度增長的需要，還要通過控制傷工的溫度來防止因溫度變形引起混凝土的開裂。最后，大體積混凝土在拆模時，混凝土的溫差不得超過20℃。

2大體積混凝土產生裂縫的原因分析

2．1混凝土自身收縮的影響

混凝土收縮現(xiàn)象就是其在空氣中硬結時體積較小的現(xiàn)象。在不受外力的情況下，混凝土的這種變形受到外部約束時，將在混凝土中產生拉應力，導致混凝土開裂。在硬結初期主要是水泥石水化凝固硬結過程中產生的體積變化，后期主要是混凝土內部自由水分的蒸發(fā)而引起的收縮變形。

2．2水泥水化熱的影響

在水泥的水化過程中(主要是澆筑后的5－7天左右)，水泥會放出大量的熱，由于混凝土內外表面的散熱條件不盡相同，因此混凝土中心的溫度很高，而外部溫度不高，這就導致了混凝土內外的溫度梯度，內部產生壓應力，表面產生拉應力，當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時混凝土表面就會產生裂縫。

2．3混凝土材料的影響

混凝土的裂縫主要是受本身的收縮受到的約束而產生的拉應力超過其抗拉強度而產生的。混凝土本身的收縮由其自身材料所控制，混凝土的材料包括泥土和水、砂石、外加劑和摻合料等?；炷恋氖湛s值和強度值因水泥種類和水泥的用量不同而不同，我們所關注的水泥細度問題中，水泥越細混凝土就越容易裂縫。砂石的含量越高混凝土也越容易裂縫，這是因為骨料表面所帶的泥份阻礙了骨料和水泥漿之間的粘結程度，弱化了界面結構，因而導致了混凝土抗拉強度的降低。另外實驗結果表明，摻加化學外加劑的混凝土的干縮值較大，且不同的化學外加劑對混凝土的干縮值影響不同。此外，結構設計和施工過程中的一些因素也對大體積混凝土產生不同程度的影響。

3對大體積混凝土產生裂縫問題的處理措施

混凝土的裂縫問題直接決定了施工效果的優(yōu)劣，直接關系到工程的質量和經濟效益，所以裂縫問題的解決在施工工程中相當重要，但是它又是施工過程中避免不了的土木工程現(xiàn)象，不過對其進行處理的辦法還是有的。

3．1恰當選擇原料

在骨料的選擇上，可按照施工條件，盡量選擇大粒徑的中粗砂、有良好級配的石子。這樣既可以減少用水量，也可減少相應的水泥用量和混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。對于水泥的選擇，大體積混凝土產生裂縫的主要原因是水泥化過程中釋放了大量的熱。因此，在大體積混凝土施工過程中應盡量使用低熱或者中熱的水泥，并盡可能地降低混凝土中的水泥用量，從而降低混凝土溫度的上升，提高混凝土硬結后的體積穩(wěn)定性。還可以通過適當增加活性細摻料代替水泥來保證減少水泥用量后混凝土的強度和坍塌度不受損失。在摻加外加料和外加劑方面，適當摻加粉煤灰可減少水泥用量，從而降低水化熱，但摻加量不可大于摻加適量的減水劑，這樣可有效增加混凝土的流動性，且能提高水泥的水化率，增強混凝土的強度，從而降低水化熱，明顯延緩水化熱的釋放速度。

3．2防止水泥熱化

水泥熱化會導致大體積混凝土的裂縫問題，因此，需對水泥熱化進行防止，比如，精心設計配合比;增配構造設計，提高抗裂性能等。

3．3施工質量的控制措施

在大體積混凝土施工質量的控制上，原材料環(huán)節(jié)的質量控制非常重要，首先要對水泥進行編號，其次要對粗骨料和細骨料中的顆粒含量進行嚴格的級配，最后就是要對一些外加劑和骨料含水量等多加注意。認真做好施工過程中的技術層面的工作，對實際問題要認真分析，適當調整各種材料的配比技術，應和具體的施工設備的變化而改變具體的施工措施。

篇3

深基坑支護施工技術的出現(xiàn)主要是因為城市當中各種大型以及超高層建筑的涌現(xiàn)，其中深基礎施工是保證大型和高層建筑施工質量的關鍵。深基坑工程主要包括了巖土工程勘察與工程調查、支護結構設計、基坑開挖與支護施工、地層位移預測與周邊工程保護、施工先創(chuàng)量測與監(jiān)控5個方面。目前，針對不同的施工要求深基坑支護方法也越來越多，包括混凝土灌注樁、人工挖孔樁、預制樁、深層攪拌樁、鋼板樁等。所以在具體的土木工程當中，科學設計預計處理深基坑支護結構，并且采用安全合理的支護技術措施保證深基坑施工十分重要。土木工程深基坑支護結構的作用就是在基坑挖土期間能夠達到擋土、擋水的作用，保證基坑開挖與基礎施工順利進行，同時不會對周邊建筑物、道路等產生影響。部分支護結構可以重復利用，而部分支護結構會埋在地下，因此支護結構既要保證施工安全，又需要經濟合理。幾種常用的深基坑支護技術：鋼板樁支護、深層攪拌水泥樁支護、地下連續(xù)墻、土釘墻、土層錨桿支護、錨噴網支護等。在具體的應用當中，鋼板樁由于施工工藝較為簡單應用較廣。

2新型預應力技術

關于新型預應力技術，需要著重描述的應該是體外預應力。與體內預應力結構相比，體外預應力的施工要求更低。考慮到體外預應力的特殊性，即體外材料不能夠與預應力結構發(fā)生共振，一定要保持其單獨振動。這是因為當體外預應力發(fā)生共振時，很容易導致預應力筋的彎折疲勞。在預應力技術當中，設置預應力結構十分重要，并且要根據(jù)不同的工程特點設計出不同的施工工藝流程。在具體的結構設計當中，要充分了解土木工程的特點以及荷載性能，制定出一個合理的預應力施工方案。

3鉆孔灌注樁基礎施工技術

灌注樁是指柱列間隔布置鋼筋混凝土挖孔、鉆孔灌注樁作為主要的擋土結構的一種形式。灌注樁施工比較簡單，可以采用機械鉆孔或者是人工挖孔的方式，不需要使用大型機械，并且不會產生較大的噪音、振動以及擠壓周圍土體帶來的危害，其經濟成本也低于地下連續(xù)墻低。一般情況下，當基坑深度達到8-14m時，可以采用排樁。柱列式灌注樁的工作比較可靠，但是需要注意的是帽梁整理拉結作用，特別是在基坑邊角處，帽梁應高連續(xù)交圈。當要求灌注樁需要起到抗水防滲作用時，應該保證樁間與樁背的深層防水攪拌樁或者是旋噴樁的作用。如果施工周邊環(huán)境保護要求較為嚴格時，為了有效降低排樁的變形，應該在軟土地區(qū)對基坑底部沿灌注樁周邊或者是部分區(qū)域用水泥攪拌樁等進行加固，有效保證被動區(qū)的抗力。隨著鉆孔灌注樁逐漸在土木工程中的使用廣泛，在加強技術的同時應該對使用到的機械設備、施工材料等作出更加細致明確的規(guī)范，保證鉆孔灌注樁基礎施工技術更加完善。

二.土木工程建筑施工技術未來發(fā)展

1產業(yè)化將土木工程變成產業(yè)化

是未來建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢之一。借助產業(yè)化的發(fā)展模式其中大大減少了人工作業(yè)與人工強度，實現(xiàn)更加高質量的流水線作用。這種產業(yè)化模式需要相應技術的支持，將建筑施工變成一體化作業(yè)，形成一種標準化的施工技術代替原有的人工施工。借助產業(yè)化，使用更加先進的施工設備與技術，在提高建筑施工效率與質量的基礎上降低人工施工危險指數(shù)，更有利于實現(xiàn)科學管理。

2生態(tài)化低碳理念與低碳經濟的不斷滲透

土木工程施工本身就與環(huán)境存在一定的矛盾性，解決這種矛盾實現(xiàn)土木工程施工與環(huán)境的和諧發(fā)展這就成為了建筑施工的未來發(fā)展方向之一。充分站在環(huán)境保護的角度，在最大限度之內減少對環(huán)境的破壞、對環(huán)境的污染。因此，就需要從方方面面做起。首先是從建筑材料，加大研發(fā)力度向節(jié)約型、環(huán)保型建筑材料方向發(fā)展，同時從施工機械設備方面進行優(yōu)化，提供施工效率盡量減少能源的消耗。同時從廢物利用的角度考慮盡量少產生工業(yè)廢料，在此基礎上加強對工業(yè)廢料的再利用，有效節(jié)約資源。同時建筑技術方面肯定也會再次得到一定的創(chuàng)新，更好的作用于具體的土木工程建設當中。

篇4

二、在城市工民建項目中，巖土工程勘察存在的問題。

就巖土勘察技術的現(xiàn)狀來看，當下我國還處于初級階段，還有很多方面需要完善。在城市工民建項目中，巖土工程勘察技術出現(xiàn)的問題不止一兩個方面。而且，隨著建筑事業(yè)飛速發(fā)展，巖土工程勘察技術存在的問題日益凸顯。因此，本文作者對其中的一些問題進行分析。首先，巖土工程勘察的人員技術能力欠缺。一是：巖土勘察的技術人員不具有全面而準確的巖土勘察知識，并且他們對自己所學的巖土勘察知識也不能靈活地運用。進而，造成在不同領域的勘察技術人員之間不能互相進行交流學習、溝通，促進工程項目建設的進程，很顯然，他們也無法對巖土現(xiàn)階段的狀況以及它未來所發(fā)展的趨勢予以全面而系統(tǒng)地理解和掌握。二是：這些巖土勘察技術人員不具備相關的巖土勘察技術，勘察能力低下。尤其是一些小企業(yè)為了減少成本，提高經濟效益，經常聘請一些并不具有巖土勘察技術的專業(yè)人員、專業(yè)工程師。三是：相關施工企業(yè)沒有對巖土勘察技術人員定期進行在崗培訓。并且，沒有對在崗人員進行再教育學習，技術人員不按照技術規(guī)程進行，操作非常不規(guī)范，不具有操作的基本素質。其次，巖土工程勘察資料準備不完整。在巖土工程資料準備不完整方面，一是：必要的巖土工程資料和準備功能工作是對巖土工程進行勘察前必不可少的環(huán)節(jié)。但是，在實際工作中，相關巖土工程勘察人員并沒有對這些資料予以搜集。二是：對于巖土勘察設計部門，為了趕工期，勘察設計人員并沒有意識到巖土勘察的重要性。更嚴重的是，有些設計人員根本沒進行充分而行之有效的實地考察，只是根據(jù)別人所說，就進行相關設計。致使這些巖土工程方面的設計與實際情況并不相符。最后，在巖土工程勘察報告方面，存在一定的缺陷。在巖土工程勘察中，巖土勘察報告的相關信息并不完整而準確，特別是相關數(shù)據(jù)之間存在很大的誤差。進而，造成與之相應的勘察報告變得毫無意義。這樣不僅會使巖土工程施工受到阻礙、工期延誤，還會給施工企業(yè)造成重大的經濟損失。當然，除了這些方面以外，還存在一些其它方面的問題。比如，在對巖土工程進行勘察的時候，沒有制定明確的工程目標。

三、在城市工民建項目中，巖土工程勘察問題的解決策略。

巖土工程勘察在城市工民建項目發(fā)揮著不可替代的作用。面對巖土工程勘察存在的問題，需要采取有效的措施來解決這些問題。而這不僅成為當下重要的話題之一，也是迫切需要解決的問題。因此，本文作者對其中一些可行的對策予以分析。第一、需要加強巖土工程勘察現(xiàn)場資料的搜集。在巖土工程勘察過程中，需要對勘探以及搜集到的資料對巖土工程的勘察有著很重要的影響。正現(xiàn)場資料收集方面，勘察人員需要對當?shù)氐牡刭|、地形進行了解，還需要對其它一些方面進行掌握，比如，水文條件、地貌。在進行實地了解的時候，需要做好記錄。并對這些資料信息進行全面而系統(tǒng)地整合，為勘察報告提供真實而準確的信息。第二、在巖土工程勘察中，需要提高勘察人員的綜合素質。一是：施工企業(yè)需要定期對勘察人員進行在崗培訓，提高他們的專業(yè)技能，具有該崗位應具備的工作能力。二是：需要對在崗勘察人員進行再教育學習，了解并全面而系統(tǒng)地掌握勘察的基礎知識，具備應有的勘察理論知識。三是：對勘察人員的操作規(guī)范予以完善，對他們進行誠信以及敬業(yè)方面的教育。。并制定相關規(guī)定，必須按照相關的勘察規(guī)定進行操作。四是：對于相關勘察設計人員，在進行設計之前，一定要進行實地考察。在此基礎上，根據(jù)實際情況，進行巖土工程勘察設計。第三、在巖土進行勘察的時候，需要應用最新的勘察技術。同時，還需要對地域性勘察特點引起重視。在運用最新勘察技術方面，可以利用那些具有對應功能的工程探探測設備。比如，隧道地震勘察技術、探地雷達技術。信息量大、速度快、成本低。在巖土工程勘察中，有很多有效的科學技術可以應用到其中。比如，借助這些設備，利用連續(xù)加密測點來獲得地質界面。并對它進行實時的處理。這樣便可以對傳統(tǒng)地質界面劃分問題給予解決，解決那些漏判與劃分不明確的問題。進而，使巖土工程勘察的數(shù)據(jù)更加準確，使功能工程建設的質量得以很好地保障。在地域性勘察特點方面，由于不同地區(qū)有不同的地質特征，需要從實際出發(fā)，對不同地區(qū)進行相應地勘察。并在此基礎上，制定具有針對性的勘察規(guī)程，體現(xiàn)出對應的地域特征。以此，來使巖土工程勘察更加科學化以及專業(yè)化。當然，除了上面這些對策以外，還有其它一些方面的策略。比如，需要對巖土勘察設備的質量水平予以嚴格地控制；對巖土工程勘察的相關數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)給予開發(fā)。

篇5

鋼結構采用的材料相對比較簡單，一般也都是成材，在進行加工的時候也比較便捷，在土木工程鋼結構施工的過程中，一般會選擇精確度相對很高的構件，這樣在施工時，施工人員就可以在施工現(xiàn)場進行構件的拼裝，使用螺絲進行安裝就可以，不僅使施工更加的方便，又使施工的周期縮短，同時，鋼結構在安裝完成后，再重新進行改裝的過程也是比較便捷的。

1.2鋼結構的節(jié)能環(huán)保性較高

在建筑領域中，能源的消耗比較大，土木工程項目也不例外。但是鋼結構在土木工程中的應用可以有效的控制這一點，鋼結構的施工主要是以鋼筋為主要材料，而鋼筋具有可回收性，因此，在建筑物拆除之后，大部分的鋼結構都是可以回收利用的，這就有效的降低了能源的消耗情況，也避免了對環(huán)境的再次污染。

2鋼結構在土木工程中施工技術要點

2.1充分的做好鋼結構施工前的準備工作

在土木工程進行鋼結構施工前期，監(jiān)理人員要充分的做好施工前的準備工作，不僅要對工程圖紙進行仔細認真的了解，同時還要詳細的了解工藝流程，充分的掌握施工過程中會遇到哪些技術難點。此外，還應該對圖紙進行仔細、認真的研究，對圖紙中可能出現(xiàn)的一些問題要及時的向上級報告，針對出現(xiàn)的問題，要及時的進行解決，確保鋼結構施工過程中不會出現(xiàn)失誤。

2.2塔吊在鋼結構施工中的使用技術

在土木工程項目的整個施工過程中，塔吊對鋼結構的施工有著重要的影響，在鋼結構施工的過程中，對于存在一些不同程度的起重幅度、不同重量的物體，塔吊對其都有著很強的適應能力。一般情況下，鋼結構施工都采用的是內爬式塔吊，可以從整體上降低鋼結構的使用成本。

2.3焊接技術在土木工程鋼結構施工中的應用

在進行土木工程鋼結構施工時，具有工程總量大、形式復雜、質量要求較嚴格、施工周期相對較短等特點，焊接作業(yè)對土木工程鋼結構的施工質量有著決定性作用，直接的影響了整個土木工程項目的安全性與穩(wěn)定性。隨著科學技術的不斷變化發(fā)展，土木工程的高層鋼結構的空間定位已經可以做到，高層焊接技術的誤差值限制在9mm之內，施工效果比較明顯。

2.4吊裝技術在土木工程鋼結構施工中的應用

吊裝技術在土木工程鋼結構施工的應用有著重要的影響。在進行吊裝作業(yè)的時候，吊裝質量的好壞、吊裝速度的快慢對整個鋼結構施工都有著決定性的影響。因此，在進行土木工程鋼結構施工前期，要對吊裝的分布區(qū)域與施工工藝有計劃的制定出來，在進行吊裝作業(yè)設計過程中，要全面的考慮整個土木工程結構施工的平面設計圖、建筑物的立體構造、建筑內部的構造形式、塔吊的使用數(shù)量與位置分配、以及工程施工環(huán)境等等方面的因素，從而全面的展開綜合性、系統(tǒng)性的設計分析。

3提高土木工程鋼結構施工質量的分析

3.1加強鋼結構施工的設計與技術指導

鋼結構施工技術管理體系要不斷的完善，要嚴格的保證鋼結構施工的質量，要根據(jù)相關規(guī)定的標準對施工方案進行嚴格的審查，對于施工現(xiàn)象的工作人員是否是持證上崗的情況也要嚴格的審查，對于鋼結構施工的整體過程進行有效的技術指導，對于鋼結構的安裝與連接過程也要進行有效的把控，避免偏差過大的現(xiàn)象出現(xiàn)，確保鋼結構在施工的過程中能夠正常、順利的進行。另外，還要根據(jù)鋼結構的建筑自身的特點提出合理的施工方案，有效的施工流程、以及精準的施工參數(shù)等。還要聘請一些比較專業(yè)的人員，對施工人員進行技術培訓，從而使施工人員的技術水平不斷的提高，保證鋼結構施工能夠有效的、高質量的完成。

3.2科學、合理的采用施工設備

施工單位要根據(jù)土木工程鋼結構的施工特點，將質量較好的鋼結構施工設備有效的在土木工程中應用，不僅要滿足鋼結構施工的技術要求，操作性較強，同時，還要滿足工程施工成本節(jié)約的目的。對需要進入施工場地的設備要嚴格的檢查，對于設備的質量證書與實際的功能都要進行嚴格的審查，決不能因為價格低就選擇使用，要嚴格的確保工程配用設備的質量水平。

3.3確保鋼結構構件質量檢查工作的有效性

隨著鋼結構在土木工程施工中廣泛應用，鋼結構構件的加工過程也在也在不斷的發(fā)展，但是，對于鋼結構構件的質量確不能符合標準，這就要求土木工程施工企業(yè)在鋼結構構件進入施工場地時，要對其質量進行嚴格的檢查工作，對構件的尺寸大小、檢驗報告等等都要詳細的檢查，對于鋼結構施工過程中構件質量要嚴格的把控，從而使鋼結構施工質量可以有效的提高。

3.4對施工質量安全進行嚴格的監(jiān)管

土木工程項目的有效施工，對人民群眾的生命財產安全有著重要的保證，在土木工程鋼結構施工的過程中，要確保施工的質量安全監(jiān)管工作，一是，在鋼結構施工中要特別注重施工的安全性，對施工人員進行不定期的安全教育與技術培訓，并且，在施工的過程中設置防護網、安全帶等一些安全的防護措施，施工的工作人員也必須每人都佩戴安全帽；二是，工程的施工質量安全，在整個施工過程中，要不間斷的對施工質量與施工效果進行有效的檢查，防止在施工的過程中出現(xiàn)問題，盡可能的避免施工質量安全事故的發(fā)生幾率。

篇6

2土木工程施工技術控制

2.1早期施工技術

土木工程施工技術的變化是隨著結構形式、施工環(huán)境、施工材料的不斷變化而變化。在土木工程施工中，早期施工技術主要包括以下三項。

2.1.1樁基礎施工技術

此項技術是地基基礎施工技術中的基礎方法。在進行樁基礎施工的時候，施工人員一定要選擇恰當?shù)臉缎?，對單樁基與群樁設計進行全面的考慮，進而保證樁基礎施工質量達到預期標準，并且，在設計群樁的時候，一定要對不均勻沉降問題進行考慮，這樣才可以保證施工的順利完成；在進行預制樁吊運操作的時候，施工人員一定要加強對吊運的控制，避免出現(xiàn)沖擊與振動的情況，影響成樁質量；在進行樁基鉆孔與灌注施工的時候，一定要盡可能完善樁的定位放線、鉆機垂直度校正、鉆孔清土、灌注、混凝土攪拌、鋼筋籠制作與安裝、成樁驗收等工作，并且對成樁質量進行全面的檢測，進而達到預期的施工標準，保證工程施工的社會效益與經濟效益。

2.1.2混凝土結構施工技術

混凝土是現(xiàn)代最主要的建筑材料。在土木工程施工中，混凝土結構施工技術是一種較為常見的技術手段。此項技術中較為常用的方法就是預制法與現(xiàn)澆法。預制法就是指在混凝土施工結構中得到了人們的廣泛認可與應用，此方法具有性能高、成本低的特點，在土木工程建設中得到了廣泛的應用。除此之外，在土木工程實際施工中，一定要保證預制膜尺寸的精準，并且嚴格按照施工順序展開操作。相對于預制法而言，現(xiàn)澆法的應用要更早一些，此種方法主要就是在施工現(xiàn)場中進行支模，并且展開混凝土澆筑，完成土木工程施工。

2.1.3鋼結構施工技術

在土木工程施工中，鋼結構施工技術也是一項非常重要的技術手段。此種技術手段主要集中于構件吊裝操作中。在實際施工之前，施工人員一定要對施工現(xiàn)場進行全面的清理，并且開展道路修筑、裝備檢查、構件運輸?shù)然A工作，保證鋼構件可以按照施工順序進行有效的運輸；對于運輸至施工現(xiàn)場的鋼構件而言，一定要用具有足夠支承面的木枕進行墊底，盡可能將其放置在起吊位置，確保鋼結構摩擦面的干燥、清潔，達到預期的質量要求。在土木工程鋼結構連接施工中，一定要選擇最為恰當?shù)倪B接方式，保證連接位置的精確，防止出現(xiàn)鋼結構薄弱點，影響土木工程質量。

2.2創(chuàng)新施工技術

隨著土木工程建設規(guī)模的不斷擴大，施工技術在施工過程中發(fā)揮的作用越來越重要，對工程質量安全有著決定性的作用。近些年來，施工技術在土木工程建設中得到了廣泛應用與發(fā)展，出現(xiàn)了一些創(chuàng)新施工技術。

2.2.1深基坑支護技術

近些年來，隨著我國經濟建設與城市建設的不斷發(fā)展，地下工程建設越來越多。高層建筑地下室、地下車庫、地下人防工程、地鐵站等工程施工中，均需要挖掘較深的基坑。隨著大量深基坑工程的出現(xiàn)，施工工藝、設計計算理論等方面均得到了一定的提升，同時，深基坑支護技術也成為了確保工程施工順利完成關鍵。各種建筑物與地下管線都要開挖基坑，一些基坑可直接開挖或放坡開挖，但當基坑深度較深，周圍場地又不寬時，一般都采用基坑支護，過去支護比較簡單，也就是鋼板樁加井點降水，一般能滿足基坑安全施工，而對于深基坑已不能滿足要求，近幾年來隨著基坑深度和體量的增大，支護技術也有了較大進展，按功能分常用的主要包括以下幾個：一是，支撐系統(tǒng)。常用的有鋼管與型鋼內支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐等，功能為支承圍護結構側力與限制圍護結構位移；二是，擋水系統(tǒng)。常用的有深層水泥攪拌樁、地下連續(xù)墻、旋噴樁等，功能為阻擋抗外滲水；三是，擋土系統(tǒng)。常用的有鉆孔灌注樁、深層水泥攪拌樁、鋼筋混凝土板樁等，功能為形成支護排樁或支護擋土墻阻擋坑外土壓力。

2.2.2新型預應力技術

一般而言，預應力混凝土結構，是在結構承受荷載之前，預先對其施加壓力，使其在外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土內力產生壓應力，用以抵消或減小外荷載產生的拉應力，使結構在正常使用的情況下不產生裂縫或者裂得比較晚。新型預應力技術也可以稱之為體外預應力，其具有預應力摩擦損失小、操作方便等優(yōu)勢，在一定程度上，提高了土木工程施工效率。

篇7

一、引言

隨著我國經濟的穩(wěn)步增長和基礎建設規(guī)模的加入，建設項目的規(guī)模越來越大、結構形式日益復雜，對土木工程學科管理的科學性、精確性要求越來越高。實現(xiàn)土木工程的信息化、智能化、可視化和集成化成為土木建筑工程項目管理現(xiàn)代化的要求和本領域的研究熱點。虛擬現(xiàn)實技術(VirtualReality,VR)是綜合性與集成性極強的高新技術，在軍事、醫(yī)學、設計、藝術、娛樂等多個領域都得到了廣泛的應用。土木工程中的虛擬現(xiàn)實技術涉及土木工程領域的各個學科，已顯示出一定的實用性，技術潛力十分巨大，應用前景非常廣闊[1]。

二、虛擬現(xiàn)實技術及其特點

虛擬現(xiàn)實技術，又稱靈境技術，是20世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術。它融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術分支，大大推進了計算機技術的發(fā)展。VR技術是把抽象、復雜的計算機數(shù)據(jù)空間轉化為直觀的、用戶熟悉的事物。它的技術實質在于提供一種高級的人機接口。利用VR技術所產生的局部世界是人造和虛構的，并非是真實的，但當用戶進入這一局部世界時，在感覺上與現(xiàn)實世界卻是基本相同的。因此，虛擬現(xiàn)實技術改變了人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀，給用戶提供了一個趨于人性化的虛擬信息空間。它以模擬方式為使用者創(chuàng)造了一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維圖像世界，在視、聽、觸、嗅等感知行為的逼真體驗中，使參與者可直接參與和探索虛擬對象所處環(huán)境的作用和變化，仿佛置身于現(xiàn)實世界中。一個身臨其境的虛擬環(huán)境系統(tǒng)是由包括計算機圖形學、圖象處理與模式識別、智能接口技術、人工智能技術、多傳感器技術、語音處理與音像技術、網絡技術、并行處理技術和高性能計算機系統(tǒng)等不同功能、不同層次的具有相當規(guī)模的子系統(tǒng)所構成的大型綜合集成環(huán)境。所以，虛擬現(xiàn)實技術是綜合性極強的高新信息技術。虛擬現(xiàn)實技術具備以下三個方面的特性。

1．沉浸性

虛擬現(xiàn)實技術是根據(jù)人類的視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖像，使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員。使用者與虛擬環(huán)境中的各種對象的相互作用，就如同在現(xiàn)實世界中的一樣，一切感覺都是那么逼真，有一種身臨其境的感覺。

2．交互性

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的人機交互是一種近乎自然的交互，使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互，而且能夠通過特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設備進行交互。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能，就能對虛擬環(huán)境中的對象進行考察或操作。

3．多感知性

由于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，從而達到身臨其境的感受。

三、虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中的應用

1．虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中的應用前景

在土木工程中，長期以來人們不得不用抽象的概念表示非常豐富的內容，如用平面圖、剖面圖、立面圖等平面圖形成一些規(guī)定的符號來表示三維的立體建筑，用比較抽象的圖形和精練的語言來描述復雜的場景，以傳遞大量的信息。但這一種信息處理與傳遞方式受到信息接受者所從事的職業(yè)、知識結構及理解能力的影響，交流起來非常困難。

VR技術的發(fā)展為我們克服這一困難提供了極其有效的手段。用虛擬現(xiàn)實既能表示真實的世界，也可以表示虛擬的世界。表示真實世界時，可以突破物理空間和時間的約束，做到能“超越現(xiàn)實”；在表示虛擬世界時，又能使其中的虛擬物體表示出三維逼真感，以達到身臨其境的感受，最后形成一種“人能沉浸其中、超越其上、進出自如、交互作用的三維信息空間”。VR技術為用戶提供了一種新型的人機接口，它利用計算機生成交互式三維環(huán)境，不僅使參與者能夠感受到景物或模型的逼真存在，并且對參與者的運動和操作做出實時準確的響應。

2．虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中的應用領域

由于具有上述的優(yōu)勢特征，虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中得到了廣泛的應用，并且具有廣闊的應用前景?，F(xiàn)階段，虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中的應用主要有以下幾個方面[2]。

（1）在虛擬施工過程和施工結構計算中的應用[3]

在實際工程施工中，復雜結構施工方案設計和施工結構計算是一個難度較大的問題，前者難點關鍵就在于施工現(xiàn)場的結構構件及機械設備間的空間關系的表達；后者在于施工結構在施工狀態(tài)和荷載下的變形大于就位以后或結構成型以后。

基于虛擬現(xiàn)實的復雜結構施工方案設計是指利用虛擬現(xiàn)實技術，在虛擬的環(huán)境中，建立周圍場景、結構構件及機械設備等的三維CAD模型（虛擬模型），形成基于計算機的具有一定功能的仿真系統(tǒng)，讓系統(tǒng)中的模型具有動態(tài)性能，并對系統(tǒng)中的模型進行虛擬裝配，根據(jù)虛擬裝配的結果，在人機交互的可視化環(huán)境中對施工方案進行修改。復雜結構施工涉及的因素較多，起重機的布置位置、高度，纜風繩著力點的選擇，構件堆場的位置，起重機的開行路線，構件起吊路線等，都是施工方案設計必須考慮的問題。若對這些問題考慮得不夠，則工程施工的進度、成本等都會受到影響，甚至導致安全事故的發(fā)生。

建筑結構施工前往往要對施工方案進行受力狀態(tài)復核。如在大跨空間結構施工中，不僅要考慮施工過程的安全性、可行性，還要考慮結構本身在施工過程中安全性、可靠性。某展覽中心，鋼結構屋蓋支承在鋼桅桿上，桅桿兩端為錐形，與下部混凝土結構鉸結。為了減小鋼桁架的變形，更為了維持結構的穩(wěn)定，在鋼屋蓋桅桿和混凝土之間，采用了一系列的斜拉索(前索、背索、穩(wěn)定索)和撐桿，形成一個穩(wěn)定的結構體系。在鋼結構的施工中，不同的支撐方案、不同的拼接方案，在結構的不同部位會引起不同的效應，而隨著連接桿件的安裝，這些施工階段的應力將殘余在結構部位上，并影響到最終的結構受力安全性；并在結構就位過程中，有可能失穩(wěn)和變形。這就需要進行施工過程的精確分析。用虛擬現(xiàn)實技術可以對不同的方案，在短時間內做大量的分析，從而保證施工方案最優(yōu)化。

（2）在工程項目招標投標中的應用

建筑業(yè)是我國的支柱產業(yè)，建筑市場的過度競爭已是長期的事實。現(xiàn)代建筑工程項目的運作，業(yè)主處于絕對有利的地位。在有限的時間內，如何使業(yè)主和評標的專家很好地了解招投標文件的編制和被認可的程度直接關系到承包商有沒有中標的機會。因此，承包商在注重投標文件的技術可行、報價合理的同時，也非常注重投標文件的包裝。尤其是大型工程、國家重點工程和國際工程的招標投標，往往在項目企劃階段就已經開始這方面的運作[4]。

借助虛擬仿真系統(tǒng)，把不能預演的施工過程和方法表現(xiàn)出來，不僅節(jié)省了時間和建設投資，而且不用項目經理的現(xiàn)場答辯，方案的優(yōu)劣就一目了然。這無疑大大增加了承包商中標的幾率。

（3）在可視化計算領域的應用

可視化計算將是今后一個重要的發(fā)展方向。在科研中，人們會遇到大量數(shù)據(jù)，為從中得出有價值的規(guī)律和結論，需要對龐大的數(shù)據(jù)量進行認真分析。對科學計算取得的數(shù)據(jù)進行可視化加工或三維圖形顯示，可通過交互改變參數(shù)來觀察計算結果的全貌及其變化，實現(xiàn)參數(shù)化及可視化計算，虛擬現(xiàn)實技術產生了飛躍式的發(fā)展。

在運用有限元法進行結構分析時，利用虛擬現(xiàn)實技術則可以通過顏色的深淺給出三維物體中各點力的大小，用不同顏色表示出不同的等力面；也可以任意變換角度，從任何點去觀察。還可以利用VR的交互性能，實時修改各種數(shù)據(jù)，以便對各種方案及結果進行比較。這樣就使工程師的思維更加形象化，概念更易于理解。把可視化計算技術應用于超大型復雜結構的設計、工程控制和結構分析中，將增強計算軟件的前后置處理能力。例如，在橋梁工程控制和結構分析的可視化計算中，倒退(拆)分析結構倒拆動態(tài)演示、結構理想施工線型顯示、施工階段主梁形心線的設計曲線和實測擬合曲線的顯示、前進分橋結構拼裝動態(tài)演示、施工預告圖形顯示、主梁內力圖顯示、危險截面應力分布圖顯示等等。更重要的是能借助圖形或圖像來進行實時動態(tài)地控制結構的重分析和獲取施工控制數(shù)據(jù)，同時能實時動態(tài)演示和控制設計和施工的過程。

四、結語

虛擬現(xiàn)實技術在不斷發(fā)展，專用于計算機圖形和多媒體信息處理的高性能DSP芯片可使處理能力提高上百倍，三維圖形算法和參數(shù)化建模算法等可使虛擬現(xiàn)實技術更加成熟。目前，虛擬現(xiàn)實技術還有很多不完善的地方，尤其在土木工程的研究方面，我們應努力建設虛擬現(xiàn)實技術實驗室，開發(fā)有價值的虛擬現(xiàn)實工程系統(tǒng)，使其在工程設計、施工、管理和可視化計算等方面得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1]張躍．土木工程中的虛擬現(xiàn)實技術[N]．科技日報．1997年6月23日．

篇8

二、3D打印技術在土木工程應用中的展望

首先，商品混凝土的原材料將會比現(xiàn)在的種類多出許多，應用的也將更為廣泛，例如膠凝材料，未來可能將樹脂材料、特種水泥材料，甚至是鎂質膠凝材料作為其主要材料，此外，對于粗細的要求將會更加嚴格，以滿足3D打印的實際需求，也有可能使用破碎工藝制造出現(xiàn)在沒有的材料，并且外加劑也將會產生較大的改變，材料運用的不用將在混凝土中的作用也存在著巨大的差異。為了能夠滿足3D打印需求，混凝土不僅需要在空氣中快速的凝結，而且其還應該具備優(yōu)秀的流變性，骨料的粒徑將進一步的縮小，粒徑也更加趨于圓形，并且由于新型外加劑的使用，使得其能夠完美的解決各層間的結合問題。其次，混凝土在配合比的設計上，可能還需要一些新的成熟的理論支撐，這是由于3D打印使用到的混凝土與傳統(tǒng)混凝土有很大的差別，新的混凝土的各項性能也存在著巨大的差異，已經不是傳統(tǒng)的水灰比、砂率等能夠左右的，由于其性能發(fā)生了巨大的改變，如硬化能力、收縮能力等，目前的混凝土相關強度理論、水化理論等都無法應用到新的混凝土中。為了進一步的獲得更耐久、更高強度、更完美的拌合物性能，需要從新的角度去進行實踐，再得到新的理論，然后再不斷的完善理論，找出新的配合比設計方法，并建立起相關的計算模型、硬化模型、壽命模型等。最后，由于3D打印機將會隨機不間斷進行工作，混凝土生產持續(xù)性上也會隨著3D打印的全過程不斷運轉。因此整個工程施工將會在一個周期或者是一次性完成，那么這就給攪拌系統(tǒng)提出了很高的要求，使得整個攪拌工作能夠在攪拌運輸車上完成。

篇9

一、引言

隨著我國經濟的穩(wěn)步增長和基礎建設規(guī)模的加入，建設項目的規(guī)模越來越大、結構形式日益復雜，對土木工程學科管理的科學性、精確性要求越來越高。實現(xiàn)土木工程的信息化、智能化、可視化和集成化成為土木建筑工程項目管理現(xiàn)代化的要求和本領域的探究熱點。虛擬現(xiàn)實技術(VirtualReality,VR)是綜合性和集成性極強的高新技術，在軍事、醫(yī)學、設計、藝術、娛樂等多個領域都得到了廣泛的應用。土木工程中的虛擬現(xiàn)實技術涉及土木工程領域的各個學科，已顯示出一定的實用性，技術潛力十分巨大，應用前景非常廣闊[1。

二、虛擬現(xiàn)實技術及其特征

虛擬現(xiàn)實技術，又稱靈境技術，是20世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術。它融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術分支，大大推進了計算機技術的發(fā)展。VR技術是把抽象、復雜的計算機數(shù)據(jù)空間轉化為直觀的、用戶熟悉的事物。它的技術實質在于提供一種高級的人機接口。利用VR技術所產生的局部世界是人造和虛構的，并非是真實的，但當用戶進入這一局部世界時，在感覺上和現(xiàn)實世界卻是基本相同的。因此，虛擬現(xiàn)實技術改變了人和計算機之間枯燥、生硬和被動的目前狀況，給用戶提供了一個趨于人性化的虛擬信息空間。它以模擬方式為使用者創(chuàng)造了一個實時反映實體對象變化和相互功能的三維圖像世界，在視、聽、觸、嗅等感知行為的逼真體驗中，使參和者可直接參和和探索虛擬對象所處環(huán)境的功能和變化，仿佛置身于現(xiàn)實世界中。一個身臨其境的虛擬環(huán)境系統(tǒng)是由包括計算機圖形學、圖象處理和模式識別、智能接口技術、人工智能技術、多傳感器技術、語音處理和音像技術、網絡技術、并行處理技術和高性能計算機系統(tǒng)等不同功能、不同層次的具有相當規(guī)模的子系統(tǒng)所構成的大型綜合集成環(huán)境。所以，虛擬現(xiàn)實技術是綜合性極強的高新信息技術。虛擬現(xiàn)實技術具備以下三個方面的特性。

1．沉浸性

虛擬現(xiàn)實技術是根據(jù)人類的視覺、聽覺的生理心理特征，由計算機產生逼真的三維立體圖像，使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員。使用者和虛擬環(huán)境中的各種對象的相互功能，就如同在現(xiàn)實世界中的一樣，一切感覺都是那么逼真，有一種身臨其境的感覺。

2．交互性

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的人機交互是一種近乎自然的交互，使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互，而且能夠通過非凡頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設備進行交互。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能，就能對虛擬環(huán)境中的對象進行考察或操作。

3．多感知性

由于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，從而達到身臨其境的感受。

三、虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中的應用

1．虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中的應用前景

在土木工程中，長期以來人們不得不用抽象的概念表示非常豐富的內容，如用平面圖、剖面圖、立面圖等平面圖形成一些規(guī)定的符號來表示三維的立體建筑，用比較抽象的圖形和精練的語言來描述復雜的場景，以傳遞大量的信息。但這一種信息處理和傳遞方式受到信息接受者所從事的職業(yè)、知識結構及理解能力的影響，交流起來非常困難。

VR技術的發(fā)展為我們克服這一困難提供了極其有效的手段。用虛擬現(xiàn)實既能表示真實的世界，也可以表示虛擬的世界。表示真實世界時，可以突破物理空間和時間的約束，做到能“超越現(xiàn)實”；在表示虛擬世界時，又能使其中的虛擬物體表示出三維逼真感，以達到身臨其境的感受，最后形成一種“人能沉浸其中、超越其上、進出自如、交互功能的三維信息空間”。VR技術為用戶提供了一種新型的人機接口，它利用計算機生成交互式三維環(huán)境，不僅使參和者能夠感受到景物或模型的逼真存在，并且對參和者的運動和操作做出實時準確的響應。

2．虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中的應用領域

由于具有上述的優(yōu)勢特征，虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中得到了廣泛的應用，并且具有廣闊的應用前景?，F(xiàn)階段，虛擬現(xiàn)實技術在土木工程中的應用主要有以下幾個方面[2。

（1）在虛擬施工過程和施工結構計算中的應用[3

在實際工程施工中，復雜結構施工方案設計和施工結構計算是一個難度較大的新問題，前者難點關鍵就在于施工現(xiàn)場的結構構件及機械設備間的空間關系的表達；后者在于施工結構在施工狀態(tài)和荷載下的變形大于就位以后或結構成型以后。

基于虛擬現(xiàn)實的復雜結構施工方案設計是指利用虛擬現(xiàn)實技術，在虛擬的環(huán)境中，建立四周場景、結構構件及機械設備等的三維CAD模型（虛擬模型），形成基于計算機的具有一定功能的仿真系統(tǒng)，讓系統(tǒng)中的模型具有動態(tài)性能，并對系統(tǒng)中的模型進行虛擬裝配，根據(jù)虛擬裝配的結果，在人機交互的可視化環(huán)境中對施工方案進行修改。復雜結構施工涉及的因素較多，起重機的布置位置、高度，纜風繩著力點的選擇，構件堆場的位置，起重機的開行路線，構件起吊路線等，都是施工方案設計必須考慮的新問題。若對這些新問題考慮得不夠，則工程施工的進度、成本等都會受到影響，甚至導致平安事故的發(fā)生。

建筑結構施工前往往要對施工方案進行受力狀態(tài)復核。如在大跨空間結構施工中，不僅要考慮施工過程的平安性、可行性，還要考慮結構本身在施工過程中平安性、可靠性。某展覽中心，鋼結構屋蓋支承在鋼桅桿上，桅桿兩端為錐形，和下部混凝土結構鉸結。為了減小鋼桁架的變形，更為了維持結構的穩(wěn)定，在鋼屋蓋桅桿和混凝土之間，采用了一系列的斜拉索(前索、背索、穩(wěn)定索)和撐桿，形成一個穩(wěn)定的結構體系。在鋼結構的施工中，不同的支撐方案、不同的拼接方案，在結構的不同部位會引起不同的效應，而隨著連接桿件的安裝，這些施工階段的應力將殘余在結構部位上，并影響到最終的結構受力平安性；并在結構就位過程中，有可能失穩(wěn)和變形。這就需要進行施工過程的精確分析。用虛擬現(xiàn)實技術可以對不同的方案，在短時間內做大量的分析，從而保證施工方案最優(yōu)化。

（2）在工程項目招標投標中的應用

建筑業(yè)是我國的支柱產業(yè)，建筑市場的過度競爭已是長期的事實?，F(xiàn)代建筑工程項目的運作，業(yè)主處于絕對有利的地位。在有限的時間內，如何使業(yè)主和評標的專家很好地了解招投標文件的編制和被認可的程度直接關系到承包商有沒有中標的機會。因此，承包商在注重投標文件的技術可行、報價合理的同時，也非常注重投標文件的包裝。尤其是大型工程、國家重點工程和國際工程的招標投標，往往在項目企劃階段就已經開始這方面的運作[4。

借助虛擬仿真系統(tǒng)，把不能預演的施工過程和方法表現(xiàn)出來，不僅節(jié)省了時間和建設投資，而且不用項目經理的現(xiàn)場答辯，方案的優(yōu)劣就一目了然。這無疑大大增加了承包商中標的幾率。

（3）在可視化計算領域的應用

可視化計算將是今后一個重要的發(fā)展方向。在科研中，人們會碰到大量數(shù)據(jù)，為從中得出有價值的規(guī)律和結論，需要對龐大的數(shù)據(jù)量進行認真分析。對科學計算取得的數(shù)據(jù)進行可視化加工或三維圖形顯示，可通過交互改變參數(shù)來觀察計算結果的全貌及其變化，實現(xiàn)參數(shù)化及可視化計算，虛擬現(xiàn)實技術產生了飛躍式的發(fā)展。

在運用有限元法進行結構分析時，利用虛擬現(xiàn)實技術則可以通過顏色的深淺給出三維物體中各點力的大小，用不同顏色表示出不同的等力面；也可以任意變換角度，從任何點去觀察。還可以利用VR的交互性能，實時修改各種數(shù)據(jù)，以便對各種方案及結果進行比較。這樣就使工程師的思維更加形象化，概念更易于理解。把可視化計算技術應用于超大型復雜結構的設計、工程控制和結構分析中，將增強計算軟件的前后置處理能力。例如，在橋梁工程控制和結構分析的可視化計算中，倒退(拆)分析結構倒拆動態(tài)演示、結構理想施工線型顯示、施工階段主梁形心線的設計曲線和實測擬合曲線的顯示、前進分橋結構拼裝動態(tài)演示、施工預告圖形顯示、主梁內力圖顯示、危險截面應力分布圖顯示等等。更重要的是能借助圖形或圖像來進行實時動態(tài)地控制結構的重分析和獲取施工控制數(shù)據(jù)，同時能實時動態(tài)演示和控制設計和施工的過程。

四、結語

虛擬現(xiàn)實技術在不斷發(fā)展，專用于計算機圖形和多媒體信息處理的高性能DSP芯片可使處理能力提高上百倍，三維圖形算法和參數(shù)化建模算法等可使虛擬現(xiàn)實技術更加成熟。目前，虛擬現(xiàn)實技術還有很多不完善的地方，尤其在土木工程的探究方面，我們應努力建設虛擬現(xiàn)實技術實驗室，開發(fā)有價值的虛擬現(xiàn)實工程系統(tǒng)，使其在工程設計、施工、管理和可視化計算等方面得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1張躍．土木工程中的虛擬現(xiàn)實技術[N．科技日報．1997年6月23日．

篇10

隨著經濟全球化的發(fā)展及知識經濟時代的到來，創(chuàng)新成為推動社會科技進步與經濟不斷發(fā)展的決定性力量[1]。城市經濟的發(fā)展、建筑工程的規(guī)模逐漸擴大及其形式功能的日新月異則要求土木工程技術也不斷地發(fā)展與創(chuàng)新，同時也要求高校土木工程專業(yè)[2]培養(yǎng)大量應用型創(chuàng)新高等工程技術人才。畢業(yè)設計論文作為土木工程本科專業(yè)中最后的一個理論性與實踐性綜合的教學環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學生獨立分析與解決工程技術問題，最終使學生符合應用型創(chuàng)新工程人才的基本要求。因此，畢業(yè)設計[3,4]論文必須具有綜合知識、能力與創(chuàng)新相結合的特點。企業(yè)、高校與科研院所[5]之間通過生產、教學和科研緊密結合，在課程教學與實踐過程中有機結合企業(yè)生產實踐與科研創(chuàng)新，可以較好地培養(yǎng)學生綜合素質、能力以及創(chuàng)新能力。同時，使學生在實際畢業(yè)設計論文過程中，提升科學研究能力與團隊合作精神，增強設計與參與生產實踐的事業(yè)心和責任感[6]，在更好地運用綜合專業(yè)知識提升畢業(yè)設計質量的同時，達到應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標。

1創(chuàng)新土木工程畢業(yè)設計模式

產學研有機結合土木工程畢業(yè)設計論文的創(chuàng)新，就是在畢業(yè)設計與研究論文中，實現(xiàn)畢業(yè)設計[7]、教學與土木工程實踐相結合的創(chuàng)新模式，提升土木工程專業(yè)學生的實踐能力。土木工程產學研項目中，結合科研創(chuàng)新與生產實踐來優(yōu)化課程教學，培養(yǎng)土木工程學生的實習實踐能力，有助于全面培養(yǎng)有能力的土木工程專業(yè)學生。在具體的土木工程畢業(yè)設計創(chuàng)新模式之中，可以優(yōu)化開展實施產學研合作，有效建立健全當前土木工程教育中產學研結合教育課程評價[8]及調控機制，改變傳統(tǒng)的土木工程教育模式。同時，也有助于實現(xiàn)企業(yè)、高校以及研究機構間的優(yōu)勢資源互補，優(yōu)化培養(yǎng)應用型土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才。

2基于產學研土木工程畢業(yè)設計的意義

利用產學研機制與應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標進行創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設計論文的選題，從工程實際與學術問題的聯(lián)合創(chuàng)新出發(fā)，豐富與擴展課題的研究目標，將產學研科研或工程項目轉化為創(chuàng)新型的實驗項目、依據(jù)工程實際與實驗模型培養(yǎng)學生的動手能力、擴展創(chuàng)新能力。同時，創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設計過程中，也可以提升學生的論文寫作能力，優(yōu)化學生力學模型計算能力，培養(yǎng)技術學術交流，擴展學生思維，具有重要創(chuàng)新意義?；诋a學研的課程實踐與畢業(yè)設計工作，能夠優(yōu)化提高土木工程產學研合作水平和效率，實現(xiàn)共贏，共同發(fā)展。創(chuàng)新模式，搭建土木工程產學研平臺，優(yōu)化服務，能夠優(yōu)化推進企業(yè)與高校、科研院合作，提高合作層次，有效實踐產學研合作，提升土木工程畢業(yè)設計質量，發(fā)揮積極影響。而且，在土木工程專業(yè)中，其畢業(yè)設計與實際工程密切相關，使其與產學研相結合，有助于培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新能力，也可以提升畢業(yè)設計質量，具有重要意義。

3基于產學研土木工程畢業(yè)設計創(chuàng)新的實現(xiàn)措施

3.1完善產學研結合體系

密切協(xié)調土木工程教學與后期畢業(yè)設計間的聯(lián)系，基于產學研創(chuàng)新模式，設置課程教學與生產實踐，最終為畢業(yè)設計的選題、實習與設施打下基礎，增強課程試驗與畢業(yè)設計等與外部生產與科研創(chuàng)創(chuàng)新等因素之間的關系，提升畢業(yè)設計質量。考察學生的知識綜合應用能力，解決工程中與企業(yè)科技生產中的實際問題，從而使學生能夠更好的理解工程畢業(yè)設計題目，使其能夠聚精會神地投入到畢業(yè)設計中，提升學生參加土木工程畢業(yè)設計的熱情。

3.2提升土木工程專業(yè)產學研基地實力

高校院系加強與地方科研生產合作，建立完善土木工程專業(yè)的產學研基地，鼓勵教師參與生產實踐，提升其實踐指導實力，為畢業(yè)設計與論文提升工程實際的支撐，激發(fā)土木工程學生在畢業(yè)設計中的潛在能力。通過土木工程專業(yè)產學研聯(lián)合的課程教學實踐與畢業(yè)設計，更深層次地讓學生通過融入到土木工程設計實踐中。

3.3提升選題水平

創(chuàng)新性畢業(yè)設計論文選題工作，必須要確保選題符合土木工程專業(yè)的實際特點，切合應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標要求，保障土木工程畢業(yè)設計的選題深度可為學生所接受，一方面避免選題簡單重復的陳舊題目，適應經濟與社會發(fā)展的需要；另一方面避免在畢業(yè)設計中選題過深、題目過大而脫離生產實際的情況，確保學生切實完成畢業(yè)設計工作。

3.4提高畢業(yè)設計指導質量

院系在畢業(yè)設計指導中，應細化到具體教學指導單位，根據(jù)各專業(yè)學生畢業(yè)設計的專業(yè)特點，制定適合創(chuàng)新模式的畢業(yè)設計論文指導細則。指導教師在學生畢業(yè)設計中，能夠積極引導學生去創(chuàng)新思維，建立學生對畢業(yè)設計的多元文化意識，培養(yǎng)土木學生的工作、人際交流能力。

3.5協(xié)調畢業(yè)設計考核環(huán)節(jié)

建立基于產學研的畢業(yè)設計分階段考核方法，首先對指導教師要求其書面陳述畢業(yè)設計課題來源、選題依據(jù)、設計論文內容、難以程度及工作量等情況，由院系討論與考核設計選題。在此基礎上，增加創(chuàng)新學分與創(chuàng)新能力的評價標準，使學生更加有積極性地投入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時，激勵教師培育基于產學研等的創(chuàng)新課程與畢業(yè)設計的實踐，給予相應的政策支持?；诋a學研的畢業(yè)設計論文實施過程，可以根據(jù)實際情況，適當?shù)恼{節(jié)增加實踐環(huán)節(jié)的考核，以保證畢業(yè)設計的質量提升。

4產學研創(chuàng)新畢業(yè)設計論文案例探索

鹽城工學院土木工程學院依據(jù)江蘇省特色專業(yè)和國家特色專業(yè)建設點，逐步推行創(chuàng)新教學與科技管理體制改革，努力提高科技水平，走產學研相結合的道路，積極為地方社會經濟服務，承擔了大量的企業(yè)科技開發(fā)項目。土木工程學院在基于產學研的教學與畢業(yè)設計改革上，利用校企協(xié)同育人平臺，引入企業(yè)深度參與教學實踐，開發(fā)了“企業(yè)文化、建筑工業(yè)化技術、施工安全管理、現(xiàn)代施工關鍵技術、建筑信息化技術、綠色建筑技術、建筑設備工程”等校企網絡課程。進一步，加強教學方法改革，利用校企網絡共享絡課程，鼓勵開展學生主動學習、研究性學習與合作性學習；對“土木工程測量、土木工程材料與工程結構測試技術訓練”等課程實施以能力考核為主的考核方式改革，為切實完成實踐課程培養(yǎng)目標與創(chuàng)新性畢業(yè)設計論文工作提供有力保障。學院教師團隊目前承擔的產學研項目，緊密結合土木工程教學與企業(yè)生產實踐科技問題，為培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才進行卓有成效的探索。筆者所在的課題組，目前承擔“深大基坑開挖施工對工程樁的影響及其檢測關鍵技術研究”產學研項目，旨在結合教學與工程實踐科技創(chuàng)新的同時，進行土木工程創(chuàng)新畢業(yè)設計與應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等探索工作。在教學中，針對鹽城多河地區(qū)特點，分析深大基坑開挖的設計、施工與環(huán)境影響特點，將工程難點問題引入課堂與試驗及實習實踐。對深大基坑開挖回彈引起的樁基承載形狀變化等問題，在“樁基工程”課程的設計與施工檢測等課程中，進行針對性的分析，充分調動學生的學習興趣，利用課程試驗與產學研課題研究試驗有機的結合，引導學生參與科研試驗研究，為創(chuàng)新性畢業(yè)設計提供知識能力的積累。在此基礎上，進行基于產學研的畢業(yè)設計論文工作，根據(jù)學生情況并結合項目特點，畢業(yè)設計選題有“先鋒島三期多面臨河深大基坑的設計與施工”“鹽城多河地區(qū)的基坑支護形式與插入深度研究”“深大基坑開挖條件下的工程樁承載力計算”“深大基坑開挖坑底回彈與樁基承載計算與檢測”“臨河高層建筑深大地下室基礎設計與施工方案”等，創(chuàng)新了土木工程畢業(yè)設計論文的形式，并推動了工程生產實踐與企業(yè)的技術創(chuàng)新等工作。

5結語

在土木工程教學、試驗實踐及畢業(yè)設計的各階段，基于產學研聯(lián)合研究項目改革教學方法與畢業(yè)設計選題及實施，促進土木工程本科畢業(yè)設計論文的創(chuàng)新與實踐，使學生在畢業(yè)設計階段直接接觸到工程實例與企業(yè)技術創(chuàng)新實踐，可有效保證學生完成土木工程專業(yè)的教育培養(yǎng)計劃，培養(yǎng)學生的專業(yè)創(chuàng)新能力，為完成土木工程應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標發(fā)揮重大作用。

參考文獻

[1]查文煒,葛友華,劉平成,等.基于產學研機制的應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究[J].教育園地,2009(33):28-29.

[2]楊果林,曾伏愛.土木工程專業(yè)創(chuàng)新性本科畢業(yè)設計探討[J].長沙鐵道學院學報:社會科學版,2008(3):109-111.

[3]潘福婷.土木工程專業(yè)產學研結合畢業(yè)設計模式探討[J].時代教育:教育教學版,2012(17):21-22.

[4]周林聰,邱建慧.土木工程專業(yè)畢業(yè)設計現(xiàn)狀分析與改進措施[J].高等建筑教育,2011,20(1):124-126.

[5]戴益民.校企產學研聯(lián)合培養(yǎng)提升實習及畢業(yè)設計質量[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2014(4):57-58.

[6]陳樹華,郭軼宏,梁文彥,等.基于跟蹤管理的土木工程專業(yè)畢業(yè)設計教學探討[J].教育教學論壇,2013(38):66-68.