道路桥梁工程概论范文

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道路桥梁工程概论

篇1

关键词:课程模式 课程体系 课程教育教学

一、课程模式改革

道桥专业本着“课程对准技术,技术对准职业,职业对准市场”的教学理念,按照国家职业资格标准确定职业资格、分析职业能力、明确职业标准,进行课程开发。首先,以职业资格标准作为行业或职业能力需求的风向标,以职业道德、职业素质为基础,以职业能力为核心,以职业证书、学历证书为纽带,分析各知识、技能和素质之间的相关性和相关程度,在内涵上寻找基本对等关系,并按一定方法归类,确定各课程和实践环节的融入点及与覆盖工种的关系,通过筛选确定课程内涵、开设顺序及课时量,从而对课程目标、计划、内容进行重新整合。道路桥梁工程技术专业毕业生毕业后主要面向的工作岗位有施工、测量、试验检测、造价、桥隧养护,次要岗位有监理和质检等。根据本专业在国家职业标准对中、高级工的职业能力要求,通过分析确定课程模式为建立“以就业为导向”的课程模式,以职业能力为目标形成系统化课程并进行课程评价和调整,坚持理论以“必需、够用”为度,课程内容围绕技能标准进行开发与重组。在学历教育的基础上,强化职业能力的训练。根据本专业面向的职业岗位,将本专业毕业生就业后从事的工作归结为五大员,即路桥施工员、试验检测员、工程测量员、工程造价员及桥隧工。

二、课程体系构建与重组

1.道路桥梁工程技术专业课程体系构建的思路。

(1)以岗位能力为核心的课程综合结构。从适应社会、经济发展对人才的多层次、多规格需要的目标出发,建立以技能递进为顺序、以技能及相关文化和职业道德为横向结构的模块体系;同时将课程分解,按照职业应用需要,重新构建课程体系,使课程内容与岗位实际相融合,提高学生的实际动手能力。

(2)调整学校课程。

(3)发挥办学特色,形成核心课程。高职院校原有办学基础和强烈的社会需求,决定了学校理应紧紧围绕行业及产业结构这一核心实施学校的学科专业布局,并形成学校的核心课程体系。核心课程主要围绕道桥施工及养护维修进行设置,从而实现两条腿走路,既面向施工一线又兼有养护维修能力,实现就业面向工程施工及养护维修两个方向的单位,实现了“以就业为导向”的课题体系。

(4)完善课程类型,充实课程结构。精心研究学校办学目标和培养方向,作好学校课程的整体设计。编写道路桥梁工程技术专业应知应会手册,与社会承认的职业技术资格证书培训要求挂钩,从学生入学起实行职业技术课程全员和全程培训。

2.课程体系构建。高职高专课程体系的设置应从职业教育的特点着手,打破传统的学科型课程体系,取而代之以理论学习与技能训练高度统一、基于工作过程的教学项目、情境。道路桥梁工程技术专业对传统学科教学体系进行解构,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。根据典型工作任务中的工作过程进行课程重构,要以知识应用为主线,以能力培养为核心,对课程进行优化和整合,文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据专业岗位群有针对性地设置专门化教学模块,建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。这不但符合高职教育能力本位的特点,而且能够从职业的工作过程出发来设计课程的教材、内容、实训设施建设与实训环节组织,课程内容的选择上遵循适度和够用的原则,排序上采用结构化的方式,能建立与工作任务过程相一致的流程体系。

3.课程的重组。新的课程体系是将原有课程进行细化分解,将课程整合为四大模块,即专业通用课程模块、专业核心课程模块、实践课程模块及职业拓展课程模块等。在课程体系中强调实践能力的锻炼,从而开设实践课程;将理论性强、应用性不大的课程如《钢筋混凝土技术》等调整为拓展课程;根据“以就业为导向”的课程模式,将原专业核心模块的《公路养护》课程改为《铁路桥隧养护与维修》。重组后的课程体系中实践教学课时占总课时的60%以上。

4.技能训练单独设课。道路桥梁工程技术专业以社会需求为依据,致力于服务地方经济发展,确定以道路桥梁工程建设一线的高等技术应用型人才培养为目标,所以本专业在课程改革过程中依据专业理论知识以“必需、够用”为标准,加强专业技能的学习和训练,从而对课程资源进行整合,将部分实践内容单独设课。本专业目前共开设实训课程8门,包括《公路工程材料试验与检测训练》、《工程测量实训》、《工程图识图与绘制训练》、《工程预算编制训练》、《道桥施工员实作技能训练》、《职业技能鉴定培训》、《专业应知必会综合训练》、《顶岗实习》等内容。学生对道桥专业应具备的一些技能进行强化训练,通过这些实训课程的单独设课,学生训练更有目的性和针对性。

5.创新课程体系。本专业将讲座、专题或模型制作等非正式课程纳入课程管理的范畴,从而实现了课程体系化与前沿性的有机结合。全学年内共举办《安全教育讲座》、《模型制作》、《创意讲座》、《测量技能大赛》等多项非正式课程,丰富了学生的专业知识,拓宽了学生的工作领域,使学生能利用课余时间积极地投入到专业知识的学习中来。

6.复合型课程的开设。针对目前土木工程的行业特点,并结合我校铁路历史特色,要培养跨学科、跨专业的复合型课程,尤其关注交叉、复合型课程的开发与建设。本专业共设置复合型课程三门,分别为《铁道概论》、《铁路轨道》及《铁路桥隧养护与维修》。另外根据本专业目前就业以面向铁路局为主的特色,我们将《铁路桥隧养护与维修》课程列为专业核心课程模块进行建设。

参考文献

[1]郑小飞 许淑燕 基于“校企共同体”背景下的高职课程教学改革实践[J].职业技术教育,2010。

篇2

关键词:ANSYS教学模型库;公路;桥梁

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)05-0197-02

模拟仿真技术是指用模型(物理模型或数字模型)来模拟仿真实际系统,代替实际系统进行实验和研究,是产品设计和制造中的常用技术手段。该技术近年来得到了快速的发展,在公路桥梁设计施工中应用广泛。若该技术应用于公路桥梁的教学、实际企业员工培训、建造师考试培训中,将有效提升教学效果。而且实现公路任课教师在多媒体教室教学中,不再带笨重的模型进教室的愿望,同时也为学习者创造更加优越的学习环境,为使公路桥专业的学生达到职业岗位和职业能力培养的要求,本文采用ANSYS建立的仿真模型贴近公路建设的实际情况,使抽象的理论转变为图形、动画、录像。呈现结构物的基本形态,解决传统公路桥梁教学中存在的不足。

在公路桥梁教学中,《工程力学》、《桥梁工程》、《结构设计原理》、《公路工程概论》等课程是主干专业基础课或专业课。在《工程力学》中,学生需掌握内力计算;在《桥梁工程》课程中,学生要学习常见的桥梁构造、桥梁各部件的受力性能。在《结构设计原理》课程中,受弯构件正截面受力的全过程和破坏特征是课程的主要内容。在《公路概论》课程中,需学习公路的平面、纵断面竖曲线、横断面土石方调配。上述这些知识是课程的难点和重点,由于学生普遍缺少感性认识,仅根据教材图例和图片信息,学生难以理解这些内容,教师授课难度较大,教学中存在较大的困难。建立土木工程专业模型后,学生可以通过观察实物模型和虚拟节点模型,增强感性认识,较好地掌握这些知识,建立起理论知识和工程原型之间的联系,有利于学生树立工程概念,这符合我校培养工程应用型人才的教育模式,因此建立土木工程专业模型对改善教育教学效果、提高人才教育质量有重要意义。

对于用模拟仿真技术建立教学模型方面已有以下研究:建立超高过渡段模型;在沥青计量教学中应用三维模型。同济大学曾经研发了桥梁三维教学模型,研究都颇有收获。本文在上述研究的基础上,采用路桥专业软件建立大型桥梁的教学模型,建立能模拟构件内部受力情况的模型。填补基于模拟仿真的公路桥梁教学模型的研究空白。

本文采用工程上较为先进的ansys分析软件,在收集大量图纸资料、工程量数据、工程细部尺寸的基础上,制作路桥多媒体模型,具体制作内容分为13个部分,包括公路平面模型、纵断面模型、横断面模型、超高模型、加宽防护模型、排水工程模型、路面工程模型、混凝土配筋模型、箱形梁桥模型、钢管拱桥模型、斜拉桥模型。

其中公路平面模型包含直线、圆曲线的公路模型。公路横断面模型为双向两车道的城市道路,3米人行道+4.5米机动车道,每隔25米布置路灯。简支梁桥的特征横断面类型有T梁和箱梁。模型均录制模型构造录像,全方位学习公路桥梁的基本构造,通过颜色,材质体现模型的真实性。

本文以公路路面为案例,讲解开发出符合公路桥梁课程需要的基于ANSYS的桥梁模型的基本方法。

1.路面模型参数。本案例为双向两车道的城市道路,3米人行道+4.5米机动车道,每隔25米布置路灯。本文采用ANSYS软件模拟路面结构,ANSYS软件具有很强模拟能力,是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件,对于公路和桥梁的模型的制作是完全可行的。ANSYS直观性教学可以加深学生对知识的理解,激发学生学习兴趣。同时,加强了特殊实验的实验效果,节约了资源。在教学中应用ANSYS,可以提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,培养学生善于探索的素养。模拟混凝土是一种弹塑性材料,采用非线性应力—应变本构模型,并结合五参数强度准则,混凝土选用SOLID65单元模拟,混凝土材料的基本参数采用:轴心抗压强度设计值fcd=20.5MPa;轴心抗拉强度设计值ftd=1.74MPa;弹性模量Ex=3.5×104MPa;泊松比V=0.1667。

2.建立路面构造模型。采用ANSYS的APDL命令流功能,成功模拟路面构造;模型体现路面结构包括面层、基层、垫层。将模型应用于教学,增强学生的感性认识,以便较好地掌握这些知识,建立起理论知识和工程原型之间的联系,促进学生树立工程概念。

3.模拟仿真技术应用于路桥教学模型研究的优势。通过建立“公路桥梁教学模型”,丰富了教学素材,从根本上改善了学生的学习现状,提高了学生的绘图、看图及空间想象能力,从视听效果和理解能力方面着手,制作了含三维模型动画的多媒体辅助教学素材。教学模型的开发在于提高高职教育水平,教学模型开发也在于加深课本理论文字的学习,并增加立体的教学模型,通过不同的教学方式,达到更好的教学效果。

在教学工作中,使用了节点多媒体模型、构件拉、压、剪、弯曲变形多媒体模型、结构破坏教学试验录像等课题建设成果,取得了良好的效果。结构整体稳定破坏都是在瞬时发生的,没有实验和工程实例可以让学生了解失稳发生的过程,从模型和动画两个方面入手,制作了多种模型,不借用复杂的实验设备就可以直观形象地展示构件整体失稳的现象,通过分析,提出提高整体稳定性的方法和措施,进而理解和掌握设计原理和规范,改变原来的纯粹的理论公式推导的教学模式,逐步开展研讨式的教学改革,使学生的学习兴趣和效率大大提高。

此模型在教学中的应用可以提高学生的实践能力,激发学生的求知欲,因此将模型在教学中应用很必要。将模型的建设与大学生学科竞赛、开放性实验等教学环节结合起来,将研究成果直接应用于学科竞赛和开放性实验等教学环节中,充分发挥了成果的作用。

参考文献:

[1]王新敏.ANSYS工程结构数值分析[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]交通部标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ D62-2004)[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]沈剑英,褚莲娣.用Visual LISP编程实现参数化绘图[J].山西机械,2003,(12).

[4]毛理纳,马香芹,张琨.模拟仿真教学在现代医药学教学中的应用与发展[J].河南职工医学院学报,2009,(6):2.

[5]李梦军.基于模拟仿真的教学模式探索[J].常州工学院学报,2008.

[6]Irith Peranz,Simulation Based Test Generation for Sean Designs. Eleetrieal and Computer Engineering Department University of Iowa Iowa City.

[7]CharlesH P.Wen,Simulation Based Funetional Test Generation for Embedded Proeessors[J].IEE ETRANSACTIONS ON COPUTERS,2006,55(11):1335-1343.

[8]美国各州公路和运输工作者协会.美国公路桥梁设计规范[M].北京:人民交通出版社,1998.

篇3

【关键词】移动模架法;桥梁;施工

引言

桥梁由上部结构、下部结构、支座系统和附属设施四个基本部分组成。上部结构通常又称为桥跨结构,指的是桥梁支座以上(无铰拱起拱线或框架主梁底线以上)跨越桥孔部分的总称,是在路线中断时跨越障碍的主要承重结构,包括主梁、支座、桥面铺装、排水系统、防撞护栏。在这里主要讨论移动模架法在桥梁上部结构施工中的应用。

2 移动模架法的工作方法及优点

2.1 移动模架法的工作方法

移动模架造桥机主要由支腿机构、支承桁梁、内外模板、主梁提升机构等组成,能完成由移动支架到浇筑成型等一系列施工。它的工作方法:移动模架作为主要的承重结构,将桥墩作为临时支点支承梁体自重,在移动模架上完成模板调整、预拱度设置、绑扎钢筋、浇筑混凝土、张拉预应力索筋等,在完成一个孔模的施工后,移动模架落模,至下一跨就位,以此进行逐孔浇筑施工。采用逐孔施工能连续操作,设备的周转次数越多,体现的经济效益就越高。

2.2 移动模架法的优点

相对于其它施工方法,移动模架法主要有以下几点优势:1)施工质量好。采用标准化作业形式,在制造时,预先设置预拱度,而且每孔箱梁仅在0.2L位置设置一条细小的横向工作缝,能保证梁体的结构尺寸和整体性,有利于工程施工质量的控制。2)施工操作简便。移动模架在移动的时候,只需要十人左右就能完成,而且从一跨移至下一跨,只要五小时左右,比满堂式支架节约了时间和人工;由于工序重复,每段梁的施工工艺大致相同,所以很容易就能掌握施工要点。3)经济效益高。施工时与运营时的受力一致,无需另增施工受力钢筋,节约了建筑材料;既是现浇、预制逐孔施工设备,又是架梁、承重梁的施工设备,属于一机多用,重复利用率高,综合效益高;另外由于不需设置地面支架,施工不受河流、道路、桥下净空和地基等条件影响,所以在高墩、多跨的桥梁工程中,更能显现其经济效益。另外,移动模架法桥梁跨径选择多为30~50m,目前最大的跨径为62.5m。而且总长度一般超过500m以上经济性较好。4)移动模架法不需设置地面支架,施工安全、可靠,特别适用于桥下通航或者桥下交通不能中断的情况。5)机械化、自动化程度高,节省劳力,上下部结构可平行作业,缩短工期。

3 移动模架法施工对桥梁的要求

3.1 路线平纵断面

由于移动模架造桥机的主要承重部件一般要比一跨的直线钢箱梁长,当桥梁位于曲线上时,相当于桥梁按照切线布置或平分中矢布置;因此要求半径不能太小,如跨度50m时,曲线半径不宜小于600m。这对于铁路桥梁来说较易满足(一般跨度32m时曲线半径要求在500~600m以上),但公路桥梁位于小半径(R

3.2 结构形式的选择

梁式桥因制造和架设方便的优点被广泛使用,在桥梁建筑中占有很大比例。梁式桥按照主梁的静力图式可分为连续梁桥、简支梁桥和悬臂梁桥。简支梁桥的主梁是简支在墩台上,各孔独立工作,不受墩台变位影响;连续梁桥的主梁是连续支承在几个桥墩上,在荷载作用时,主梁的不同截面上有的有正弯矩,有的有负弯矩,而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。所以当采用移动模架法施工时,对于简支梁桥,除非预应力采用单端张拉,否则需要考虑张拉空间的问题;而对于连续梁来说,采用单端张拉对梁部内力、应力影响不大,能够更好地适应移动模架造桥机的施工要求。所以,除了特殊情况(如地基条件不好等),一般应优先采用连续梁桥。

3.3 桥梁跨度及布置

采用移动模架法施工时,由于内模在进行自动拆装和行走时需要一定的空间,而且当桥梁修建好以后,还要考虑到检修的要求,所以桥梁的跨度不能太小,否则就难以满足上述要求。但是如果跨度过大,又会增加模架承重梁的自重,导致用刚量增加;而且一般对于大跨度桥梁(如64m以上)来说,都会选择设计为变高度连续梁(因为变高度梁可以大大减少跨中区段因恒载产生的内力,又符合梁的内力分布规律),在这个时候移动模架法的施工速度与挂篮悬浇施工法差不多,而且对模架走行、模板制作等要求较高,无法体现其优势。所以,采用移动模架法施工时,桥梁的跨度要控制在60m以下,最适宜的跨度是在30-50m之间时。

另外由于采用移动模架法施工连续架桥时,施工缝一般是设置在0.2L位置,如果等跨度分布的话,在加工第一跨的时候就要将模架承重梁的长度增加0.2L,这样不仅增加了承重梁的自重和用材量,对于其它跨的加工来说,根本发挥不了作用;所以最好将连续梁的边跨跨度设计为中垮的0.8。这样做还有一个好处,就是能使连续梁的边跨中弯矩与中垮中弯矩趋于一致。

4 关于提高移动模架法工作效率的建议

4.1 提高钢筋绑扎速度

采用移动模架法进行预应力混凝土梁的浇筑时,一般都是在模架内部完成钢筋的绑扎工作的,所以合理组织钢筋的绑扎工作,提高钢筋绑扎速度,对提高每跨梁的施工效率是非常重要的。在进行混凝土浇筑的同时,可以现场专门组织工人,先在端隔梁钢筋笼和腹板钢筋笼样板架上进行绑扎,绑扎完成后,只要等外模完成定位和钢模表面的修整,即可同时进行将钢筋笼吊装到模板里,腹板与端隔梁或腹板与腹板之间的交接处,再以现场绑扎方式处理。通过这种方式,节约了施工时间,提高了施工效率。

4.2 蒸汽养护混凝土

在条件允许的条件下,最好使用蒸汽养护混凝土。通过这种养护方式,能使混凝土强度在浇筑完成后十几个小时就达到预应力筋张拉所需的强度,然后就可以进行预应力的张拉。每一跨混凝土浇筑的时间最好在下午进行,然后在夜间进行养护,通过这种方式,节约了施工时间,提高了施工效率。

5 结束语

移动模架施工法作为一种先进的施工方法,已在国内外的公路桥、铁路桥的连续梁施工中被广泛地应用。相信随着科技的进步和施工工艺的日益完善,移动模架施工法将会被应用于更广泛的领域内。

参考文献:

[1]黄成造,项贻强,张少锦编著. 移动模架设计、施工、养护技术指南. 人民交通出版社, 2009.08

[2]王武勤编著. 大跨度桥梁施工技术. 人民交通出版社, 2007.

[3]满广生主编. 桥梁工程概论. 中国水利水电出版社, 2007.03

[4]王峰主编. 铁路整孔箱梁移动模架法施工技术与试验研究. 西南交通大学出版社, 2009.12.

[5]铁道部工程管理中心. 节段预制拼装移动支架造桥机施工技术要点手册. 中国铁道出版社, 2009.08.

篇4

非常感谢您在百忙之中抽出时间,阅读我这份自荐信,给我一次迈向成功的机会。下面是小编分享应聘工程师自荐信,提供参考,能帮助到你,欢迎大家阅读。

自荐信一

尊敬的领导:

您好!首先感谢您在百忙中翻阅我的自荐信!

我写此信应聘贵公司招聘的数据管理与架构工程师职位. 我一直期望能有机会加盟贵公司,很高兴在招聘网站得知你们的招聘广告。

我是xxxx大学信息管理与信息系统专业的应届毕业生,20xx年7月将顺利毕业并获得学士学位。在校期间我学到了许多专业知识,如C程序语言,数据结构,数据库概论,信息系统分析等, 熟练掌握了办公软件及计算机编程语言,并参加了学校的社团,人际沟通能力以及服务他人意识得到培养和发展。 我切切希望能加盟贵公司,为贵公司的发展贡献自己的一份力量。也知道自己缺少了较多工作经验,但我会付出加倍的努力来弥补,以使自己胜任所谋之职,只希望贵公司能给我机会!随信附上我的简历。如有机会与您面谈,我将十分感谢。

谨祝贵公司业绩蒸蒸日上!

此致

敬礼!

20xx年x月x日

自荐信二

尊敬的领导:

您好!

我是土建专业的一名xx级应届本科毕业生,通过四年的学习尤其是两年的专业课学习,我认为自己已基本掌握了道路桥梁施工和设计的一些基本知识,通过在工作岗位上的一段时间实践后能胜任单位安排给我的工作。

通过三年多的学习,我的总成绩排在土建专业第三名的位置。各门功课尤其是专业课成绩一般都很优秀,我想这是三年来自己勤奋、好学并刻苦努力的结果。这种敬业精神我认为在今后的工作中对于尽好本职仍能起到很好的作用。

我顺利通过大学英语四级和六级考试,并且六级取得xx分的好成绩,是我院唯一的六级成绩在80分以上者。本人具有计算机基础知识和使用fortran77、c语言等高级计算机程序设计语言编制程序、上机调试及运用的能力,于1999年通过全国高等学校计算机考试(cct)并获得“优秀”证书,同年顺利通过国家二级考试。曾翻译过英文歌曲一首,获上海译文出版社奖《名车志》一本,这说明本人已有相当的翻译能力。此外,还学过一年的德语,具有初步会话的能力,并为进一步发展提供很大可能。

在实践方面,参加了为期一个月的军事训练,使我在组织性和纪律性上升到了一个新的层次。本专业安排的测量实习、道路勘测设计实习以及桥梁工程等各种实习,我都以认真严肃的态度对待,取得了很好的成绩,并为今后的实际工作奠定了实践性基础。此外,在假期期间我还担任家教工作,把所学知识做到融会贯通,教学合一。

请给我一个机会运用我的所学为贵单位服务,将十六年积累的知识回报于社会。本着“从今做起。以我做起”的原则,让我们携手共创美好未来。

此致

篇5

关键词:工程结构;课程教学;工程造价

中图分类号:G6423 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0061-04

工程结构是工程造价专科专业的一门核心课程,64学时(不含课程设计),也是建筑施工、工程项目管理等课程的先行课程,其内容涵盖建筑结构设计基本原理、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、单层工业厂房、道路与桥梁工程结构等方面,知识覆盖面广,学习难度较大。

文章针对工程造价专科学生特点及就业趋向,对工程结构课程的教学特点进行分析,结合笔者工程实践经验,提出在教学中强调结构概念设计及对设计公式、工程参数的深刻理解,综合运用实景照片、动画、视频、3D模型、计算软件等多种媒体提升教学效果,并给出了培养学生识图能力,问题分析处理能力的具体实践教学方法。

一、工程结构课程的教学特点

(一)针对专业特色,调整教学重点

武汉科技大学工程造价专科毕业生大部分进入土木工程施工、监理、咨询等领域,能胜任施工员、预算员、材料员等岗位,少有学生从事结构设计工作。因此,对工程结构课程的讲授必然有别于土木工程或结构工程本科专业,在教学中应加大建筑结构概念设计及应用的讲授学时,降低结构构件计算部分的难度,除钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构教学外,还应增加道路桥梁工程结构设计概论,培养学生建立结构体系概念,掌握其基本概念和基本原理。

(二)针对学生学习特点,把握课程难度

工程造价专科学生仅修高等数学(少学时),未修线性代数和概率与数理统计,力学也仅修了一门工程力学(少学时),因此,对工程结构设计理论有关概率论的部分无法深刻理解,结构分析困难。在教学中应减少设计公式理论的推导,重点讲解公式的适用条件和参数含义。

(三)形象化与案例教学相结合

工程结构课程与生活联系紧密,大到高层建筑、桥梁、体育场,小到自行车棚、广告牌,无不蕴含着结构原理,因此,在教学中应充分利用多媒体手段,采用启发式教学和案例教学,帮助学生打消顾虑,树立自信心。

(四)做好前后课程的衔接

工程结构课程教学中要经常回顾建筑材料、建筑构造课程中学习的内容,经常绘制弯矩图和剪力图,加强工程力学基本训练。由于建筑施工课程与建筑结构课程在同一学期开设,通过对桩的吊装过程受力分析案例讲解,将两门课程联系起来,让学生理解工程结构在设计、施工中的广泛运用。

二、工程结构课程的教学方法

(一)注重结构概念设计

在讲解建筑结构设计基本原理章节时,以承载能力极限状态设计表达式γ0S≤R为核心,从概念设计角度引导学生思考,增加结构(构件)安全储备的设计方法主要有:一是增加荷载组合效应设计值S,从荷载组合公式可知,恒载乘以系数1.2,意味着恒载增大20%,活载乘以系数1.4,意味着活载增大40%,对于安全等级为一级的重要建筑物,γ0取1.1则意味着整体荷载设计值增大10%;二是减小结构构件抗力设计值R,体现在结构构件承载力设计值均为其标准值除以大于1的材料系数。通过一增一减,保证结构(构件)有足够的安全储备。

结构刚度是结构抵抗变形的能力。从结构概念设计的角度看,内力传递途径越直接,结构刚度越大;内力分布越均匀,结构刚度越大;内力越小,结构刚度越大[1]。例如:对于深基坑工程采用钢管内支撑,若基坑宽度较大(大于20 m),一般考虑在钢支撑跨中部位增加临时立柱,通过减小跨度的方法,增大钢支撑的刚度,防止失稳破坏。

(二)注重理解公式参数的物理含义

钢筋混凝土结构设计是一门理论结合试验研究的学科,涉及公式多。在教学活动中,可以简化公式的理论推导过程,强调对公式的理解,特别是对公式中重要参数的物理含义的理解。例如:在钢筋混凝土单筋矩形梁正截面承载力计算教学中,首先讲解清楚梁正截面受弯的三个阶段,然后引导学生理解适筋梁承载力计算公式Mu=α1fcbx(h0-x/2)时,要特别讲解清楚参数x的物理含义是梁受压破坏时受压区混凝土的高度,其值最大为ξb,进一步启发学生计算出适筋梁最大配筋率为α1ξbfc/fy。由此还可以引申出以下规律:其一,混凝土强度等级,钢筋强度等级一定,加大截面的有效高度h0可增大梁的正截面抗弯能力;其二,钢筋强度等级一定,梁截面一定,其最大抗弯能力为Mu=α1fcbx(h0-x/2),适当采用高等级混凝土对梁正截面抗弯有利;其三,钢筋尽量布置为单排,在梁截面一定的情况下,不但有利于施工,对增大h0也有利;其四,梁钢筋、混凝土强度等级一定,截面高度一定,若设计弯矩大于α1fcbξb(h0-ξb/2),则只能采用双筋截面梁。

(三)注重总结系数表格中的规律

《工程结构》教材[2]中含有大量的表格,指导学生阅读表格,进行纵向横向比较,从而得到一定的规律,是教学的一个重要内容。例如:通过阅读钢筋混凝土轴心受压构件稳定系数值表(表1),可以得到以下结论:圆形截面短柱(长细比l0/d≤7)的稳定系数值φ=1.0,圆形截面长柱(长细比l0/d>7)随着长细比的增大,稳定系数φ值逐步减小。通过阅读砌体抗压强度设计值表格(表2),可以得到以下规律:对于同类砌体材料,若材料强度等级一定,砂浆强度等级越高,砌体的抗压强度设计值越大;若砂浆强度等级一定,砌体材料的强度等级越高,砌体的抗压强度设计值越大。

(四)注重讲解工程参数取值的依据

《工程结构》教材[2]由于篇幅有限,各类设计表格仅列出工程参数取值,但少有解释其取值的来源或依据,授课教师要择其重点进行讲解。例如:GB5003-2011《砌体结构设计规范》[4] 3.2.3条规定“对于无筋砌体构件,其截面面积小于0.2 m2时,γa(砌体强度设计值调整系数)为其截面面积加0.8”,其原因是砌体构件面积过小,受各种偶然因素影响(截面缺口,构件碰撞),可能导致砌体强度有较大降低,因此,需对砌体强度设计值乘以γa进行折减。这些隐藏在参数背后的道理更值得学习。

三、工程结构课程的教学手段

(一)工程实景照片的应用

工程结构课程实践性强,尽管教材中给出结构(构件)的布置图、示意图,但学生难以深刻地理解,尤其对于单层工业厂房,构件种类多,连接形式复杂,是学习的难点之一。授课教师借助工程实景图片展示构件及其连接形式,起到了很好的教学效果,如图1。

(二)动画及视频的应用

动画及视频能较好地体现结构构件在荷载作用下的破坏过程。通过观看混凝土偏心受压长柱破坏试验,能较好地理解整个破坏过程和破坏特征。采用动画演示先张法、后张法施工工艺过程,能使对学生预应力混凝土结构的设计目的、受力特点等形成完整认识。

(三)结构模型的应用

由于工程造价专业二年级学生尚未接触实际工程,尤其对钢结构工业厂房建筑结构的细部节点构造理解比较困难。在教学中借助3DMax计算机软件的良好建模功能,通过3D模型能形象地展示钢结构细部构造及其连接,如图2。

(四)结构计算软件的应用

为弥补工程造价专业专科生在结构计算方面的不足,在课堂教学中引入理正结构工具箱软件,结构计算软件典型界面如图3。通过计算软件验算教材中的柱、梁、板、墙、楼梯、基础构件及砌体结构的计算例题,让学生明白软件计算的过程,读懂计算书,同时还能够根据所学结构知识对结果进行估计和判断。

四、工程结构课程的实践教学

工程结构是一门实践性较强的课程。因此,在大学教学中要特别重视实践环节,培养学生的基本职业技能,创造机会多接触实体工程,将理论知识与工程实践相结合。

(一)培养学生的施工图识读能力

工程造价专业毕业生无论从事什么岗位的工作,施工图的识读能力是一项必备的基本职业技能。在先导课程建筑制图中,学生已掌握了建筑施工图、结构施工图的一些基础知识,但还未达到实践应用水平。在教学中重点讲解两套完整的钢筋混凝土结构、钢结构的施工图,并专门讲解平法制图规则和识图方法,通过课堂讲授和课后作业,让学生熟练掌握结构施工图的识读方法。

(二)培养学生的问题分析能力

在学习完梁构件的受力特点后,以武汉天河机场T2航站楼玻璃幕墙支承结构(图4)为例,考察学生的问题分析能力,讨论玻璃幕墙上的力的传递路径,支承结构的受力特点,支承结构的截面设计,最后授课教师给出点评:大面积的点式玻璃幕墙采用一系列平面桁架梁支承,这些平面桁架梁的工作性能类似于竖向简支梁,风荷载引起的弯矩在跨中最大,端部最小,桁架梁的截面呈抛物线,与弯矩图匹配,因此,平面桁架梁设计合理,轻巧美观。

(三)利用地域优势进行工程实践

武汉科技大学位于武汉市青山区,距武汉火车站、武汉天兴洲长江大桥、武汉钢铁集团公司较近。在工程结构实践教学中,特别注意发挥地域优势,引导学生进行工程实践。例如:布置课后作业考察施工中的武汉火车站屋盖结构(图5),绘制简图并分析其设计特点。通过实践,学生能较好地掌握拱结构、网壳结构的受力特点及应用特性。在学习完桥梁的基本组成和分类知识后,要求学生实地考察施工中的武汉天兴洲长江大桥(图6),从而更直观地了解斜拉桥的结构体系和受力特点。

参考文献:

[1] 季天健,Adrian B. 感知结构概念[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2] 刘玲.工程结构[M]. 北京:中国计划出版社,2008.

[3] 中国建筑科学研究院.GB 50010-2010 混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4] 中国建筑东北设计研究院有限公司.GB 50003-2011 砌体结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

Research on engineering structure course teaching of engineering cost Specialty

YU Hongliang

(School of Management, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, P. R. China)

篇6

关键词:道路施工质量

道路工程具有线长、沿线地质水文条件多变、结构物终年外露的特征;其路基的稳定性是道路寿命的关键环节。由于城市道路范围内有各种管线和地下设施需同时施工;城市交通的需要又不允许工期过长;因此,当年沟槽回填,当年修路成为城市道路的又一特点。同时,城市道路的地下、地面及空中,由于管线、路面、过街地下通道或过街人行天桥的立体分布,各种城市公用设施、交通设施与道路建设同步建设,又加大了工程的复杂性。

1、城市道路工程施工质量的隐患

主要表现在:(1)变:表现为长官意志,项目随意变更,考虑不周不得不变。投资变(主要是资金不确定所致),工期任意变,施工过程中变更多,决策失误更得变。变是必然的,但变得太多太快,带来的损失必然是巨大的。(2)差:主要是质量意识差,施工人员素质差,施工方法、工艺差,机械设备差,检测手段差,路面平整度差,外部环境差等。(3)粗:表现为立项粗,设计粗,图纸粗,施工前的准备粗,管理过程粗,施工程序粗,检测数据粗,验收粗等。(4)漏:设计漏项,施工漏做,工序之间漏检,监理、施工方面管理中疏漏等。(5)裂:因工期紧,管网沟槽回填较深又无时效期而造成下沉断裂。路基压实、养护不够造成开裂,沥青抗老化能力差,造成路面网裂等。

这些实际问题如不尽早根除,势必损害城市的形象和政府在市民中的形象。

2、搞好城市道路施工质量的方法措施

2、1测量控制

由于城市道路工程的线型布置特点,平面控制点通常按复合导线布设,城市道路由于建筑物、构造物较密,地下管线复杂加之排水管道定位精度要求相对较高,因此应提高其测量精度,以免发生配套管线碰头和现象; 市政道路工程高程控制一般按线路布设成复合水准路线, 水准点的布设应有永久性水准点和临时性水准点两种,在路线起、终点和需长期观测的重点工程附近宜设置永久性水准点,应标志明显、牢固、使用方便,高程测量的精度要求不低于三等,并按有关规范规定的观测计算方法进行复测并签证, 测量控制要严格按照二级复核程序要求,即施工单位放样、复核无误后,报监理复核,误差值必须控制在允许误差值内, 并及时完成测点任务后加以测量保护,监理检查、记录并复核签收。

2、2设计质量管理

(1)加强施工图设计文件审查,杜绝设计漏洞;(2)要求设计单位在重点工程施工现场派驻设计代表,随时掌握施工现场情况,解决设计的有关问题;(3)设计单位要根据城市总体规划确定的道路类别、级别和红线宽度,横断面类型,地面控制标高,地上杆线与地下管线布置,以及交通量大小,交通特性,主要构筑物的技术要求等进行道路设计,设计中要认真执行设计规范,不得擅自更改设计标准;(4)重点抓好施工期间变更设计文件的质量;(5)应加大设计深度,详细至每一处细部;(6)设计工作要有前瞻性,做好过路涵沟等的预留,预防性地减少将来破挖道路的次数。

2、3原材料质量控制

如今各种材料销售名目繁多,对采购人员极易产生误导,所以要严把材料关,采购人员要及时掌握市场信息,优选供货厂家,随时掌握材料的质量、价格、厂方的供货情况,选择有国家认证的生产许可企业,有一定的技术检验、资金雄厚、社会信誉度高的生产厂家,原材料、成品、半成品、构配件、设备必须有出厂质量合格证书、出厂检(试)验报告及复试报告,并注明使用工程项目名称、规格、数量、进场日期、经办签名及原件存放点,材料进入施工现场前必须按现行国家有关标准的规定抽取试样, 交由具有相应资质的检测、试验机构进行复试,复试结果合格方可使用,递交材料。

2、4填方路基施工质量控制

填方路基开工前,必须进行填方试验路段,试验时应记录压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数、碾压速度、工序、每层填料的松铺厚度、材料的含水量等,根据试验得出的技术参数作为该种填料施工的依据。在填方路基前将原地面上的杂草、耕作物及地表层腐殖土清除干净,用平地机整平,再用压路机进行填前压实,如果清表后原地面、表层土含水量较大,就必须就地翻松、打碎、晾晒,在达到最佳含水量或允许偏差条件下,直接用重型振动压路机碾压,达到要求的压实度。如果路基下卧淤泥质土、欠固结土或砂土,属大孔隙比、高压缩性、低强度软土层应挖除全部软土,因地制宜,换填适宜填料,然后分层压实,提高路基的地基承载力,减少工后沉降。严格控制松铺厚度,路堤分层填筑的质量是保证整个路基质量的重点, 故每层填实的松铺厚度都要经检查合格后方可压实,压路机对路基填土压实时,应遵循先轻后重、先静压后振动、先两边再中间、从低处往高处的碾压原则。

2、5挖方路基施工质量控制

挖方路基应按设计的横断面及边坡坡度要求自上而下逐层开挖,不得乱挖、超挖和欠挖。边坡开挖后及时做好排水工作,防止雨水冲刷边坡,严禁因开挖方式不当而引起边坡失稳或坍塌,土方开挖严禁用爆破法施工或掏洞取土;石方路堑边坡坡面严禁过量爆破,非特殊情况不得采用大爆破施工。边坡修整与边坡的稳定也是施工的主要工序,开挖层靠边坡的两侧宜采用减弱松动爆破或光面爆破,以利于边坡稳定。

2、6隐蔽工程质量控制

对于管沟槽开挖,管道吊装,接口抹带,管座基础,闭水试验,土方回填,路基施工,砼路面的浇筑等,要加强监督和检查,要按标准要求进行不少于30%的抽检试验。另外要通力合作,解决市政道路工程中外部条件造成的困难。市政道路工程建设通常是由政府投资,或者国债项目,出于政治和经济上的的需要,往往是开工急,工期短,工程拆迁工作滞后,这就使得施工单位必须倒排工期,由此导致片面追求进度和数量,往往会影响工程质量。市政道路地下管线路复杂,稍有不慎就会影响生产和居民生活。同时与管线各所属部门的协调也较困难;再则居民住房,生产厂房特别是城乡结合部局面的拆迁等工作进展迟缓,极大地影响工程进度乃至质量。

3、提高城市道路工程质量的管理对策

3、1完善市政工程建设系统的质量管理体系

(1)建立并完善工程建设管理制度,规范与指导工程建设项目从立项至竣工验收各阶段、各环节对各部门、各参建单位的各项管理工作。(2)完善招投标管理办法,进一步开放工程建设市场,避免地方垄断。优化施工招标评标办法,使创精品工程或施工质量好的企业更容易中标,或有更多的机会中标,避免施工单位的恶性价格竞争,使中标价回归理性。(3)建立并完善对施工单位、监理单位、设计单位、勘察单位、检测单位的工作监督与考核办法,形成对各单位的评级与优选制度。(4)完善工程质量管理的奖惩制度。(5)完善对工程建设管理单位与个人的廉政考核与处罚管理制度。(6)建立并完善业主的工程建设质量管理大纲,明确并规范质量管理的内容、标准、程序、方法、准则等。

3、2加强对施工单位质量行为的监督、考核和奖惩

(1)加强对施工单位的现场施工质量的监控与考核。采用定期检查和现场临时抽查等方式对施工质量的整体运行情况和关键部位的质量状况进行监督与控制。这样的监督与控制应由业主、监理、质检站等联合控制。对监控与考核的内容应根据不同的工程内容和要求详细讨论研究制定。(2)对施工单位的施工投入、工程质量管理体系运行状况的检查与考核。重点考虑对承包人是否有合同违法行为、承包商的组织机构及主要负责人的到位情况、主要施工设备的投入情况、质量控制程序的遵守、材料质量控制情况、施工方案、现场实体质量控制情况、内业资料等方面进行检查考核。对检查考核的结果要采取两个手段来抓:一手抓激励;一手抓惩罚。两手都要抓、两手都要硬,这样才能做出精品优质工程。

参考文献: