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土木工程設計研究

時間:2023-01-20 19:03:56

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木工程設計研究,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

土木工程設計研究

第1篇

關鍵詞:土木工程;綠色施工;可持續發展;措施

中圖分類號: E271 文獻標識碼: A

土木工程是人類發展史上歷史最悠久的技術工程,是一種系統性的產業活動,從本質上說是生產和技術相結合的綜合過程。土木工程是各種建筑工程的統稱,既包括施工對象,如各種建筑設備,也包括施工過程中所用到的各種技術,如勘探研究、施工、維護等。隨著社會知識化、科技信息化和經濟全球化的不斷推進,人類世界將進入可持續發展綜合國力激烈競爭的時代。誰在可持續發展綜合國力上占據優勢,誰便能為自身的生存與發展奠定更為牢靠的基礎與保障,創造更大的時空與機遇??沙掷m發展綜合國力將成為爭取未來國際地位的重要基礎和為人類發展做出重要貢獻的主要標志之一。土木工程與人們的日常生活密不可分,它給人們帶來了巨大財富的同時也引起生態環境的惡化。因此,土木工程可持續發展問題成為一個值得探討和研究的問題。

一、土木工程的綠色施工及可持續發展概述

所謂綠色施工技術是指能夠可持續發展的施工技術,也可稱之為可持續施工技術。它不是和傳統施工技術相對立的,而是利用可持續發展的觀念對傳統施工技術進行重新的包裝,是以可持續發展為宗旨的施工方法,在施工過程中能夠最大限度的降低對環境的不利影響。既然是綠色施工,就要在施工過程利用綠色概念進行操作,要遵循循環經濟原則和清潔生產原則。循環經濟原則要求施工時做到使用能源的循環再利用,從源頭上節約能源,降低成本,減少對環境的損害。清潔生產原則不僅要求建筑過程無污染,而且要求建筑在使用和廢氣時也要降低對環境的危害。

隨著可持續發展戰略在我國推廣,當前承包商以及建設單位為了滿足政府及大眾對文明施工、環境保護及減少噪音的要求,一般均會采取一定的技術來降低施工噪音、減少施工擾民、減少環境污染等。但是,大多數承包商在采取這些綠色施工技術時是比較被動、消極的,對綠色施工的理解也是單一的,還不能夠積極主動的運用適當的技術、科學的管理方法以系統的思維模式、規范的操作方式從事綠色施工。這是由于認識不足,缺乏系統科學的制度體系,企業管理水平低、成本較高等原因作用的結果。

二、推進我國土木工程可持續發展的措施

關于土木工程可持續發展的施工階段,我們要做到的主要工作概括來說就是做好施工準備工作和進行工程施工。施工準備工作的內容是:取得工程施工的法律依據,調查研究各種與工程施工有關的原始資料,施工條件及建設單位的要求,掌握工程的特點及關鍵,統籌合理地安排施工力量和施工現場,從計劃、技術、物資、資金、勞力、設備、組織、現場以及外部施工環境等方面為擬建工程的順利施工建立一切必要的條件,并對施工中可能發生的各種風險和變化進行預測并作好應變準備。在施工準備工作一切就緒后,在設計圖紙和相關合同文件的約束下,就可進行工程施工,在施工進行過程中,對施工進度、成本、質量與安全進行控制,同時不斷的對預先制定的相關組織設計文件進行校正,最終完成整個工程的施工,交付使用。

土木工程施工階段的可持續發展的核心是業主設計單位和承包商應當識別場地內現有的自然、文化和構筑物特征,并通過合理的設計、施工和管理工作將這些特征保存下來??沙掷m的場地設計對于減少這種干擾具有重要的作用。就工程施工而言,承包商應結合業主、設計單位對承包商使用場地的要求,制訂滿足這些要求的、并能盡量減少場地干擾的施工組織計劃。計劃中要明確工期進度、勞動力、資金、設備和場地布置等措施外,還應明確以下幾點:場地內哪些區域將被保護、哪些植物將被保護,并明確保護的方法;怎樣在滿足施工、設計和經濟方面要求的前提下,盡量減少清理和擾動的區域面積,盡量減少臨時設施和施工用管線。具體來看,則需從以下幾個方面去保證土木工程施工階段的可持續發展。

節約水資源。通過監測水資源的使用,安裝小流量的設備和器具,在可能的場所重新利用廢水或者循環利用生產用水等措施,來減少施工期問的用水量,降低用水費用。節約電能。通過監測利用率,安裝節能燈具和設備、利用聲光傳感器控制照明燈具,采用節能型施工機械,合理安排施工時間等降低用電量,節約電能。③減少材料的損耗。通過更仔細的采購,合理的現場保管,減少材料的搬運次數,減少包裝,完善操作工藝,增加攤銷材料的周轉次數等降低材料在使用中的消耗,提高材料的使用效率。

目前,人們對綠色建筑的認識仍然不足,在項目建設的全過程中,對施工階段的可持續發展更加缺乏重視,而對綠色施工意識的加強,離不開生態環保意識的加強。在基礎教育中,應進一步提高公眾的綠色環保意識;在繼續教育中使工程建設各方正確全面理解綠色施工,充分認識綠色施工的重要性;強化建筑工人教育,提高建筑企業職工素質,承包商進行有利于可持續的行為方面的教育,并使其從中受益。土木工程在實際使用過程中,會出現不同程度的損傷或性能退化,這將影響起承載能力和耐久性,甚至引發嚴重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經濟損失,產生嚴重的社會影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監測、修復和加固的準備。隨著現代傳感技術、計算機與通訊技術、信號分析與處理技術及結構動力分析理論的迅速發展,人們提出了結構健康監測的概念,給土木工程的發展帶來革命性的變化。

結構健康監測系統通過在結構上安裝各種傳感器,自動、實時地測量結構的環境、荷載、響應等,對結構的健康狀況進行評估,科學有效地提供結構養護管理的決策依據,確保結構安全運營,延長結構使用壽命。通過發展結構健康監測與安全預警,在第一時間發現建筑可能出現的問題,及時進行修復與加固,既避免可能出現的建筑事故,也可解決建筑過快老化損壞,及由此造成的大量經濟、資源、時間上的浪費,實現建筑使用的可持續發展。我國每年的施工建設產生的建筑垃圾達4000萬噸,產生的廢混凝土就有1360萬噸,清運處理工作量大,環境污染嚴重。此外,我國是20年來世界水泥生產的第一大國,而這本身是一項高耗資源、高耗能、污染環境的行業。與其他材料相比,鋼材和再生混凝土較為符合綠色建材的標準,應當大力發展這樣的綠色建材。

三、結語

土木工程活動是人類作用于自然生態環境最重要的生產活動之一。其中,工程材料的生產與使用、工程設計、工程施工、工程建成后的使用及報廢后的拆除等過程均要消耗大量的能源,并不斷產生廢棄物,這些問題都將對生態環境產生極大影響。因此,土木工程作為國民經濟的支柱產業,我們既要大力發展,以滿足經濟社會發展的需要,又要注重環境保護、資源節約,推行可持續發展戰略。

參考文獻

1、任宏.可持續發展與綠色施工[J].基建優化,2002,23(4).

2、呂志濤.新世紀我國土木工程活動與預應力技術的展望[J].東南大學學報(自然科學版),2002(03).

第2篇

為了使土木工程在未來的發展方向更加明確,就一定要清楚土木工程的發展現狀,并由現狀總結出土木工程有什么樣的特點。

1.1土木工程理論發展

土木工程發展分為理論與設計兩方面,理論是基礎,設計是實際證明理論的過程,想要土木工程的設計能得到真正意義上的進步,就必須要有成熟的理論作為前提條件。土木工程理論由多種學科組成,近年來由道路和建筑等土木工程開發了很多模擬施工的計算軟件,這些軟件的開發對土木工程設計的突破有著巨大的影響力。信息化在不斷發展,有關土木工程的各類資料和技術的傳播、交流可以更加快速地進行,通過網絡,我國就可以吸收各個國家優勢的土木工程理論和技術,并在網絡上相互之間進行交流。

1.2土木工程設計發展

土木工程設計對土木工程的經濟、安全等各類因素進行了全面的分析。新型材料、施工方法等不斷出現,土木工程的規模被人類擴大化,高層建筑越發地高,土木工程設計的發展方向逐漸向長、高、柔轉換。土木工程設計以理論為基礎,由于對土建項目的要求越來越復雜,土木工程設計也要向多樣化發展。就目前來說,土木工程設計還是發展得不錯。

1.3土木工程施工發展

施工發展表現在材料、設備和工藝,就材料而言發明了碳纖維、雙層玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、節能混凝土等新型建筑材料,這些材料被應用在很多的建筑中,更是大型土木工程建設的物質基礎。通過新型的施工機械,可以解決大規模土木工程中所遇到的問題,使其建設發展速度得到更大的提高。在城市地下的工程中出現了明挖、蓋挖、沉管、凍結和注漿等施工工藝,這些工藝為地下的開發提供了堅實的基礎。我國土木工程的技術水平較發達國家來講還有所欠缺,為此我國在新型結構、新型材料和新型技術這三方面的研究和應用還需加強。

2土木工程未來發展趨勢

隨著經濟的發展,大型與超大型城市的不斷增加,人們對于自己所處的生活空間的要求也有所提高,寸土寸的意識已經深入到城市居民中。為了解決不斷增長的人口基數問題,高層和超高層建筑就應運而生,并不斷增加,將有限的城市空間充分利用起來。城市在迅速擴張的同時,不僅要考慮生存空間,也要考慮到電力、能源的問題。大型水利工程建設、礦產資源開發和石油等都對城市經濟發展具有重要的影響力。因此在我國大型公共土木工程的建設是一項重要的項目。我國能源一般分布在西南地區,其所處地形較為復雜,而且山區和丘陵等比較多,這就使資源的開發顯得比較困難。從以上的分析看來,在未來,土木工程將逐步地被應用到高層建筑、礦產資源開發和能源運輸等方面中,而大跨度橋梁和超長隧洞,可以擺脫自然環境的阻礙,使經濟更加快地發展。

3土木工程中的質量管理與控制

3.1質量管理

建筑在施工過程中有很多主觀、客觀因素存在,這些因素都是不可忽視的。建筑所投資的成本較大,建筑施工只有固定的一個地方,因為是露天工作,比較容易受到天氣影響,施工的過程也會顯得比較復雜等,這些問題的存在都會使施工的質量難以得到保證?;谝陨系膯栴},在施工前期企業就要制定較合理的、符合規定質量的政策,這就需要我們做出一個與之相關的承諾,并分析其可行性后,符合客戶提出的要求。而這些要求就會被視為施工內部的行為準則并嚴格執行。在建筑工程中,主要的依據是質量的方針,要有與之相關的質量目標和規劃,而且目標一定要有可行性和前瞻性。

3.2質量控制

大多數來說,以預防為主要是質量控制的原則,與此同時再結合檢驗。在管理施工時,任何一個時候都一定要對人員、機械設備等各個方面進行相應的控制,這樣才能及時的發現問題并解決,盡可能避免問題的出現從而降低經濟的損失。大家都知道,人是土木施工中最為關鍵的,所以質量控制必需要加強人員的管理。提高人的素質,加強人的責任感、質量觀,保證施工中的質量,一定要按照質量的要求來實行全方位的管理。要使建筑的施工人員清楚的知道質量關乎所有企業成員的共同利益,在施工時,一定要保證工程的質量

3.3土木工程的質量控制。

建筑工程施工比較容易受到環境的影響:其中有溫度、濕度,地質、工通風、天氣的異常等都會對施工的質量有直接影響。

4結語

第3篇

關鍵詞:土木工程;結構設計;安全性

1土木工程結構設計概述

土木工程的結構設計在設計過程上大致可以劃分為三個階段,即結構方案階段、結構測算階段、施工圖設計階段。在結構方案階段中,主要是根據要施工的地區的地質勘測報告設計相應的工程公安,包括抗震防裂程度、工程高度、工程結構形式等等。當工程設計方案相對確認下來狗,就根據方案的具體要求進行下一步的布置和測算工作。在結構測算過程中,主要是對工程負載的情況進行計算。包括外部負載和內部負載的計算。負載的計算主要根據負載的要求確定相應工程配件的使用,根據組合值系數和標準值系數的測定來確定施工參數,構造施工措施要求。對于內力的測算,來完成構件截面參數的確定。內力的測算要根據構件截面、負載值確定。這包括彎矩、剪力、扭矩等等。最后,根據構建的計算、要根據之前確定的內力計算的要求,保證測算構件是否達到了相關要求。這時也可針對需求對構件截面參數加以調整。在施工圖設計階段,就是根據前兩步的結構方案設計階段、結構測算階段,進行施工圖的設計。在此過程中要將設計者的要求和設計意圖通過圖紙表達出來,施工圖是施工的依據,施工圖中要包括建設項目各部分工程的詳圖以及零件使用、、結構部件明細表、驗收標準方法等。民用的工程施工圖應具備設計圖紙、包括圖紙目錄必要的設備、材料表、工程預算書。施工圖設計文件,應滿足設備材料采購,非標準設備制作和施工的需要。

2土木工程結構設計中存在的問題

土木工程結構設計中存在的問題主要集中在兩個方面、一方面是專業角度的問題、另一方面是安全角度的問題,下面將分別從這兩個方面進行闡述。從專業角度來說在土木工程設計中,箱、筏基礎底板挑板的設計過程、梁、板的跨度計算、摩擦角區域的處理、抗震縫距離的設計、基礎板厚度的確定都需要進行測算考量。對于箱、筏基礎底板挑板的設計,首先要假設出挑板可以將邊跨底板鋼筋進行調整,出挑板后,能降低基底附加應力,當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基。從土木工程建設角度來說,如果取消挑板,能夠方便柔性防水的處理,在建設多層建筑時,結構設計中可兼顧到下層建筑。梁、板的跨度計算中,梁、板的跨度計算計算跨度,又叫計算長度,應當根據計算時要求、構件的組成形式、支承端約束剛度、支承反力等因素綜合考慮,摩擦角區域的處理,內摩擦角,是土的抗剪強度指標,是工程設計的重要參數?;鶎娱_挖時,會應用到摩擦角區域處理的問題,如果魔草叫區域中邊基地的土會受到影響較小,不會反彈。但中心部位,基土反彈情況較為明顯,回彈部分需要人工進行清除??拐鹂p距離的設計中,主要通過增加抗震縫的距離來對地震時產生的結構碰撞的風險降低?;A板厚度的確定要根據房間設計的不同大小來選定相應的基礎板厚度。如果基礎板的厚度都按照大房間的標準進行設計、勢必會造成浪費。如果都按照小房間的標準進行設計則會造成安全問題。所以實際的應用中,通常是在大房間中墊聚苯,小房間設定基礎板的厚度。從安全角度來說,目前土木工程設計中存在的問題有:(1)工程設計規范的安全水平比較低,與國際同類作業相比,由于沒有設定規范的視屏問題,會造成工程施工的進行難度的加大,最終導致了施工質量較低;(2)工程設計規范的整體牢固性差;(3)土建結構工程的耐久安全性差、正確使用與維護意識相對較差。

3加強土木工程建設的建議和對策

從具體而言可以從兩方面進行考慮:從設計的安全性上,應從管理首要保證設計的安全性,盡量選擇資質等級較高、管理先進、實力雄厚的設計單位進行設計、這樣就可以掌握先進的設計方法和設計理念,設計設備也會較好、設計人員的素質和專業能力強、設計經驗豐富,設計出的建筑安全性較高。再設計時也要加強理論學習,使設計人員和施工人員對于設計理論和設計標準能夠很好的掌握。對于設計過程中,涉及到工程造價、工程量的統計、計算、所以在此類工程量計算過程中,要嚴謹、認真,對于每一筆數據都要認真核對。設計圖紙要詳細,以便施工者能夠根據設計圖紙準確掌握設計意圖,從而進行施工,這樣能夠降低因圖紙問題造成的施工不明確的現象,避免了事故的產生。在施工過程中,要注意過程監管,設計單位與施工單位要保持聯系,對于設計圖紙中不明確的問題,要進行及時的溝通和設計核對,以便發現錯誤。設計人員對于施工人員提出的建議,要給予足夠的重視。從土木工程行業標準角度來說,要根據全面性因素來對土木工程結構設計的方案進行評估。因為土木工程的方案是工程實施的基礎,對設計方案的評估要滿足安全性、經濟型合理性。等等??赏ㄟ^對設計方案屏蔽、論證的方法,提高設計的水平。設計過程中,不一味的追求標準圖,雖然采用標準圖能夠減輕工作量,加快設計進度,但為了保證設計的安全性,設計人員應該認真的對設計方案進行審核,對于可能存在壓縮費用的過程進行仔細的成本核算,在保證基礎、滿足行業標準的前提下,保證設計的合理性、高效性、創新性。

4總結

本文首先對土木工程設計的基本情況進行了概要闡述,根據工程設計的幾個階段展示了土木工程的工作范圍和工作要求。之后提出了現階段我國土木工程設計中還存在的問題,從具體設計過程和安全性兩個角度提出了相關的問題。最后在此基礎上,根據存在的具體問題對土木工程的建設提出了建議和相應的對策。本文的研究對我國土木工程結構設計的發展提供了一種新的思路。

作者:董旭 單位:徐州工業職業技術學院

參考文獻:

[1]高宇.我國土建結構工程的安全性與耐久性分析[J].吉林大學學報,2005.

[2]張林.土建結構工程的安全性與耐久性[J].高新技術,2006.

[3]侯力更主編.砌體結構設計[M].北京:中國計劃出版社,2006.

第4篇

【關鍵詞】土木工程;結構設計;安全問題;分析;策略研究;人才培養

前言

在上文摘要中我們已經提到,隨著各種土木工程拔地而起,美觀大方實用的建筑為人們生活提供了便利。但是,有些工程的質量令人堪憂,安全性和耐久性存在問題,導致各種事故的發生。本文分析目前土木工程結構設計中存在的安全問題,主要表現在牢固性低、安全設置較國外低、構造柱和承重柱的混淆、承重柱截面積小、忽略環境因素對安全性的影響等方面。本文針對這些問題,提出了解決這些安全性和耐久性問題的策略,期望土木工程結構設計更為安全合理,更好地為社會主義現代化建設做出貢獻。近年來,各種摩天大樓、大型橋梁、高速公路、地下建筑的建成和使用,為人們生活提供了極大的便利,推進了我國建筑業的不斷發展和進步。但是,有些土木工程的安全性出現了問題,事故頻繁發生。一旦發生事故,必然造成財產、生命等各種重大損失,因此,土木工程的安全性成為土木工程設計的首要問題,對于安全性存在問題的建筑決不能投入使用,這就要求設計方案既要保證土木工程的耐久性和安全性,又要做到經濟實用。

1.我國目前土木工程在結構設計中的現狀

1.1.首先,就是我國土木工程的設計結構沒有較強的牢固性,因為它是決定建筑是否安全的決定因素。我國土木工程的的牢固性問題是目前土木工程設計的最大欠缺。牢固性,即如果建筑工程局部出現損壞時,不至于導致整體的破壞。比如:當發生地震、火災、爆炸或其他人為事故等重大災害時,只有結構設計中的延性和冗余度的設計優良,同時還要結合地質情況和土質承載能力,對土木工程的設計進行論證,才能保證建筑損壞降低到最小。而現階段我國土木工程設計在此方面設計不夠完善,從而造成的大范圍的損壞、倒塌事故,傷亡較多

1.2.第二,我國土木工程的安全規范存在許多漏洞,權威性較低,約束力較差,所以導致我國土木工程的質量普遍不如國外,很多國外的百年老樓質量依舊很好,仍在正常使用,而我國很多的土木工程質量令人堪憂,甚至有的建筑使用不到十年,已開始出現墻壁開裂、變形等等現象。造成這些現象的原因之一是我國土木工程的結構規范安全設置低于國外的規范。

1.3.再次,在土木工程設計中,有些設計會將構造柱和承重柱混淆,影響了工程的牢固性,從而造成事故的發生。構造柱是在磚混結構的建筑中,與梁配合,可以防止墻壁的裂縫,有助于提高房屋的抗震能力。但是,如果設計人員將構造柱當成承重墻使用,當遇到地震等劇烈震動時,因為構造柱不如承重柱的強度,而且構造柱不設基礎,抵抗不住地震的力量,從而遭到破壞,出現裂縫、沉降,最終導致房屋的倒塌。因此,設計人員必須認真區分構造柱和承重柱,以防止悲劇發生。

1.4.最后就是我國土木工程在設計結構上的承重柱截面積設計過于小。設計人員在設計抗震烈度要求不高的地區的建筑時,會將承重柱截面積設計過小,這樣更方便分析受力。但是這樣做的時候,往往會在有外力作用時,導致柱和梁開裂的現象,從而降低了建筑的使用壽命。如果出現地震等強大作用力下,房屋就有可能倒塌,造成人員傷亡。

2.改變我國土木工程結構設計現狀的措施

2.1.土木工程結構設計應嚴格符合各項規定,并逐步完善各種標準和體制所有土木工程的結構設計應符合國家規定的各種技術規范,對于不夠完善的技術標準,應虛心向國外先進技術學習,結合我國需要,改進相關技術標準;對于不合理的管理體制,因以人為本,結合科學的管理,嚴格約束從業人員的注冊和機構的資質認證,同時鼓勵技術創新;對于安全設置不足的規范和水準,可及時向上級主管部門反饋,給出科學的、合理的、更為安全的規范條例。

2.2.其次,就是我們工作人員要定期全面的對土木工程施工進行全方位的安全檢測,這就包括國家安全生產管理部門對土木工程應實施強而有力地監督,定期進行全面地檢測。有些工程單位認為,當前使用沒有問題,不需要反復檢測。其實土木工程的牢固性,正常使用時是很難看出問題的,只有當遇到嚴重災害時,問題才暴露出來。所以,應該定期全面地進行安全檢測,將安全隱患及時糾正。安全無小事,安全檢測是確保安全性的首要手段。

2.3.第三,我們土木工程企業要不斷加強土木工程設計人員的業務水平與專業素質,這就要求我們要嚴格設計過程的管理對土木工程的設計人員的選用,應選擇綜合素質高的,嚴謹細致的,設計經驗比較豐富且有責任感的人員,以保證其土木工程的設計質量。并應加強設計人員的理論學習,尤其應加強設計計算理論和方法的學習,并熟練掌握,同時不斷更新知識體系,使自己所掌握知識和水平保持在這個領域的前沿水平。對于設計人員設計過的數據,應認真核對,多次多個設計人員核對,以保證沒有疏忽或者漏掉一些環節,造成安全隱患。

2.4.最后,就是要求我們企業在圖紙設計上,要詳細、嚴謹,并在設計時考慮經濟性設計人員設計的圖紙要求對每個細節要詳細說明,因為施工人員素質差異大,不能保證都能正確理解圖紙,如不詳細說明,易造成因誤解圖紙而出現施工錯誤,必將釀成大錯。對于設計的圖紙,有的設計人員喜好并一味使用標準圖。

3結語:

綜上所述,土木工程結構設計的安全問題在我國土木工程建設與發展過程中是一個不容忽視和極其重要的問題,所以,我們作為土木工程結構設計的公司及相關的工作人員一定要把這一問題重視企業,不斷提高土木工程結構設計的安全性與細致性,確保我國廣大人民的生命財產安全不受到損害。

參考文獻:

[1]孫海法.李麗淑.淺析土木建筑工程結構的安全性與耐久性設計[J].中國新技術新產品.2010.03.

作者簡介:

第5篇

關鍵詞:土木工程;施工設計;注意問題

Abstract: This paper mainly discusses the design and construction of civil engineering, are discussed and the construction of civil engineering design problems to be noticed.

Key words: civil engineering; construction design; pay attention to the problem

中圖分類號: TU74 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

1引言

土木工程施工質量要想得到保證,土木施工設計是關鍵環節。合理的設計,不但關系到建筑的水平,還與國家基礎事業的發展和人民生命財產安全密不可分。同時,在實際的土木工程施工中,高超的設計常??梢詢灮┕げ襟E乃至縮短工期。本人結合多年從事土木工程施工設計的經驗,下面就土木工程施工設計淺談幾點看法,僅供施工組織者和設計人員參照,希望會有所啟發。

2當前我國土木工程施工設計中需注意的問題

2.1當前土木工程從業人員自身素質參差不齊。

雖然近年來我國土木工程研究和實踐都取得了不少的進步,而且一般的設計單位都擁有一批有著十幾年從事結構設計工作經驗的工程師和設計人員,他們對工程設計可以講有一定的掌握。但近年來新型施工技術的出現和土木工程施工管理及設計人員知識水平普遍不高的矛盾越演越烈。這就直接導致了設計和施工的不平衡,因此土木工程從業人員必須通過自學或繼續教育培訓等途徑,對不斷發展的土木工程施工技術進行深入學習,了解施工技術發展的國內外最新資訊,拓展對具體施工工藝的掌握;這樣才能不斷的提高自己的認識水平,增強自己的業務能力,設計出更多在實際施工中有操作性的優質工程,同時廣大的施工管理者也要不斷提高專業素養,不僅要理解工程設計人員的具體施工要求和設計意圖,也要加強對施工進程的控制和把握,只有這樣才能更好的實現土木工程施工技術和設計的良性配合。

2.2當前土木工程施工圖合同中,并沒有把建筑的深基坑支護設計列入其中。

一般情況下,設計單位依照建筑總平面圖上的顯示,以及一些相鄰建筑物的分布狀況,再結合基坑的土質與高度對于深基坑支護設計提出一些相關的改進建議和看法。然后,施工單位負責做好具體的工作,或者是施工單位委托一些專業的設計師進行支護的設計。據了解,目前業內已經有十分專業的計算機應用程序應用在深基坑支護設計中,這就大大的提高了這一設計工作的科學性和精確性。但是目前有很多的工程設計院沒有配備,這其中固然有技術風險與經濟收益不相稱的實際因素。但深入分析,我們可以得出這種先進技術的使用與目前深基坑支護技術的發展是不相符的,主要是與目前城市施工存在的一些現實條件產生嚴重分歧,這必須引起設計院管理層與設計人員的重視、并盡快加以改進。

2.3當前在高層建筑的設計中,主要使用的是鉆孔灌注樁設計。

一般情況下,設計人員在施工圖紙中不會對使用的施工機械進行明確的限定,施工單位可以自由選擇施工的機械。而施工單位大部分會從節約經費的角度出發,最后一般都會選擇價格低廉實惠的渦錐鉆作為工程樁機械。這樣的結果就是,工程圖上面的標準、規格達不到要求,也難以控制,這樣一來,各種問題樁自然而然地就出現了,這種樁的承載能力非常低,容易造成危險因素。目前,其實有一種比較先進的施工技術正在使用當中,那就是旋挖施工技術。這是一種先進施工技術主要的特點是:第一,采用的設備是比較先進的,而施工工藝也是非常一流的,一些人為因素比較少。因此,采用這一技術,成孔的質量得到了很大的提高,而樁孔的垂直問題以及對于孔底清渣問題都能很好地解決。第二,樁的直徑與長度相同,每一個樁的承受力都會得到提升,至少提升40%或者50%,這樣一來,就解決了機械的高費用問題,使單樁的造價成本有所下降,換算成單位極限承受力,這二者的造價幾乎是一樣的。第三,如果兩個基坑的作業面積是相同或者基本一致的,兩臺旋挖機的成樁數量與最大密度分布的渦錐成樁數量就是一樣的,都是十八根。此外,前者挖掘出來的泥土可以隨時裝入車里,及時運送到工地,前者的綜合效率比后者更高一些。第四,施工現場也是非常干凈、整潔的,地面上沒有泥土,僅僅用一些清水沖洗就可以好地清理了。

2.4當前土木工程設計過程中,設計師設計意圖有時表述不清。

我們舉一個具體的例子,比如,關于一項建筑工程中基礎梁筏的前后方向的地梁設計的高度是一樣的,根據以往的基礎設計,這其中并沒有什么問題。但是,如果采用這樣的設計方法,在進行施工的時候,一個方向上的地梁位于縱向上的鋼筋就要穿過在垂直方向上的地梁,如果地梁的寬度比支座的柱邊長更加高的時候,那么,。地梁兩個方向上的有效高度就不能得到同時保證。因此,最后就必須把其中一個方向上的地梁抬高5厘米。像這樣的問題,在設計的時候會經常遇到,因此,如果在設計人員進行設計的過程把這些問題及時解決,就會減少實際施工的困難,但是一旦工程進入施工階段,再來解決這些問題就非常困難了。

2.5當前很多的國家在土木工程設計中,都已應用鋼筋機械連接技術。

這種施工技術是一種新型的技術,盡管在工程施工中并沒有被規范和例舉出來,但是,在很多工程范圍中都有廣泛使用。這種施工技術目前還沒有得到國家的認可,還沒有建立相關的工藝約束,因此,設計人員在設計的時候大部分不會使用這種技術。此外,這些先進技術的檢測都是具有一定級別的檢查單位來進行,然后給出檢驗結果,在價格方面是比較低廉的,其操作方面也是非常簡單、快速的,對于施工單位來說,是有非常大的吸引力的。個人認為,當設計人員遇到這種情況,不能僅僅依照國家頒布的施工工藝來設計,而應該有所變通,對于那些新技術可以進行全面的、準確的評斷,看這些新技術是不是能夠應用到工程之中。

2.6當前在土木工程設計中,存在設計單位與施工單位技術交底以及審查圖紙等方面配合不到位現象。

個人認為,作為一名合格的土木設計師應該高度重視這種配合,除了可以通過電話確定,也可以通過口頭協商,此外,還可以把這些小細節用書面文字的形式例舉出來,形成一種比較正式的文件,這樣做的主要目的是,可以減少因為專業分工的不一樣而導致個人理解上出現偏差而導致錯誤的施工行為。

2.7當前土木工程設計中,安全使用與維護意識不足。主要表現在兩個方面:一是在實際設計工作中對于一些因為環境因素影響,對建筑結構耐久性產生較大影響的因素在設計時很少進行考慮,從而導致土建結構使用壽命偏低或造成結構安全事故,這不單單是設計單位對結構耐久性的忽視,更重要的是工程設計安全意識不足。二是在工程設計規范中,結構安全性設置水平偏低。對于土木工程設計工作來說,結構的安全性非常重要。結構安全性主要表現在對結構安全系數范圍的定位、結構構件承載能力的安全性、結構工程的耐久性及結構工程的整體牢固性等方面。目前在我國土木工程設計中,設計規范的安全等級設置相對水平較低,還不能與國外同類設計的水平相比。這就造成工程在施工中不能按照標準進行施工,這也是施工質量不高的一個根本原因。

3 結束語

總而言之,隨著城市化建設的不斷加快,土木工程施工技術也得到了進一步的發展,在施工過程各種先進的施工技術被廣泛地使用,例如深基坑支護技術、鉆孔灌注樁、鋼筋機械連接技術等等。土木工程設計者,除了要仔細研究施工圖紙,還要盡量考慮到新的施工技術的應用,并不斷探索革新。

參考文獻

[1]李靖.土木工程施工技術與設計[J]. 甘肅科技,2005(4).

[2]王銳.醫學成人教育素質教育芻議[J]. 建筑知識,2005(9).

第6篇

【關鍵詞】CAD;土木設計;優劣勢分析

中圖分類號:B819文獻標識碼: A

一、引言

計算機輔助設計(Computer Aided Design,簡稱CAD),誕生于20世紀50年代,它是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力來進行工程的設計和分析的一種技術,它是綜合計算機技術和土木工程設計方法的一門新興學科,是與計算機軟硬件及工程設計方法的發展而發展起來的。它集成了計算機、圖形學、數據庫技術、數值分析等技術,隨著軟硬件技術的不斷發展及工程方法的更新換代,CAD技術也日趨完善,已經廣泛應用于電子、輕工、紡織、服裝、醫療、國防及工程設計等國民經濟的各個領域,發揮了極大的經濟技術效益。

二、CAD技術在土木工程中的應用范圍

(1)在土木工程的規劃中應用CAD技術。在土木工程項目中,前期規劃對項目的發展來說具有十分重要的意義,受到很多原因的限制,比如環境因素、自然條件以及社會經濟等各方面的原因。每一項前期規劃與工程項目的成功或失敗都有極大的關系。CAD技術應用在土木工程的前期規劃中主要分成3種,首先是規劃土木工程項目信息的存儲系統以及查詢,比如說市政方面的信息以及地理方面的信息等,這種系統通過數據庫的形式來進行規劃;其次是分析項目信息的系統,比如分析城市規劃的系統;最后是在土木工程中的制作系統及輔助項目進行規劃的系統,比如景觀園林規劃的系統。

(2)在土木工程的設計中應用CAD技術。在土木工程的設計中一個土木建筑完整的設計程序主要有設計建筑物形狀的大小、選擇建筑結構的構造、繪制設計圖、計算建筑工程所需的材料、驗算與分析建筑工程的結構等程序。早期在土木建筑工程的設計中應用CAD技術是進行結構設計,因此在CAD應用技術方面設計技術是比較完善的。例如在設計橋梁建筑的結構時,先是通過CAD應用技術進行設計橋梁的實體結構,接著對橋梁受力及截面等情況進行分析,根據分析的具體情況正確的計算橋梁結構的變形和受力,保證建筑工程的質量。

三、CAD在土木設計圖中的優勢

(1)繪圖勞動強度降低,圖紙保持清潔、美觀。傳統的手工繪圖法需要設計人員經常性更換十幾種繪圖工具。一旦畫錯,就要在圖面上修修補補,破壞圖面的整潔性。而CAD制圖,只要配齊了電腦,安裝好繪圖軟件、打印機或繪圖儀,鼠標輕輕移動就可以完成心中設計的圖形。同時,軟件本身還可以提供UNDO限制防錯功能,讓工程設計師們制圖事倍功半。更有甚者,軟件還可以為每個設計人員的獨特的表達方式、思維模式和繪圖習慣,提供廣闊的空間,只要充分使用參數化繪圖工具就可達成。

(2)增強計算功能,提高精確度。土木工程設計不同于其他領域的設計,它需要正確無誤地計算出裂縫寬度、撓度、承載力、配筋面積。而且在實際工程中,要先符合設計規范地對各個結構構件如梁、板所承受的各種外部荷載,再根據《混凝土結構設計規范》規定進行計算和調整,如果計算數值稍有偏差或參數取值不符合規范要求,便會造成設計出的產品不合設計規范、不經濟,嚴重的還會造成人民生命、財產的巨大的損失。

(3)提高設計工作效率。土木設計過程一般經過提條件、方案設計、初步設計、施工圖設計。各工種之間的配合默契與否,條件與方案改變大小都直接影響著制圖的速度。傳統的手工制圖方式下,各階段各工種之間的不同設計成果要分時制作;在CAD制圖中,實現了各工種間的圖紙資料互換,即使方案有所調整,設計人員只需在原有的設計圖紙上加以調整,從而減少大量重復勞動,提高了工作效率。

四、在土木工程中應用CAD技術的不足之處

在土木工程的施工、設計、規劃以及維護管理等方面應用CAD技術,還是會存在著一些不足的地方,主要體現在以下兩個方面。

(1)CAD技術促使土木設計領域中人、財、物浪費加劇 。CAD技術需要相關的軟件,運轉速度較快的電腦以及熟練掌握電腦的設計師、網絡維修人員等。購買任何正版的工程建筑軟件都要花費1~2萬元。設計師們還要開展專門培訓工作,總之,備齊所需的人力和財力則價值不菲。同時,在使用過程,設計師們只能看到面前的一處圖紙,而土木工程設計是一個系統工程,只看到一處圖紙是遠遠不夠的,它需要一整套圖紙打印后才能看清楚。電腦圖紙需要經過輸出后才能實現審核、修改、再審核、再修改直至正式出圖,增加了單位成本和社會成本。

(2)由于CAD軟件技術含量比較高,設計師通常要花費很長的時間才能掌握兩級CAD軟件的相關知識與基本用法,這樣導致了設計師的工作時間以及人力資源受到了一定的限制。培訓一個設計師還要交付比較高的培訓費用,使企業成本增加。一套完整的CAD工程建筑軟件花費都要在2-3萬元以內,還得按時的對軟件進行更新及升級,這也是需要投入大量的后續資金。同時,CAD軟件需要性能很高的計算機輔助才能正常運行,要想能夠使CAD軟件實現完整的微機制圖還得增加其他配套設備:刻錄光盤、工作站、復印機、繪圖儀、數字化儀以及USB和UOS等設備,是一項花費較高的軟件。

綜上所述,CAD的使用提高了土木設計中的高效率、高質量和高水平,同時也顯示了不完善的方面。因此,設計師們在使用過程中總結經驗,注意克服CAD帶來的負面影響,努力提高自身的計算機知識和對土建規范的使用,促進CAD的健康發展。

【1】盧致強.工程設計實踐中結構CAD技術的應用與探討[J].四川建筑,2003,23(4):47-48.

【2】張志遠,金新陽,陳岱林.基于英國規范的混凝土梁CAD系統的研制[J].建筑科學,2004(,12).

【3】霍艷華.關于提高建筑結構設計安全度的必要性探討[J].中華民居(下旬刊),2014,04:32.

第7篇

分析了全國高等學校土木工程專業的教育現狀,研究了土木工程專業的培養方案、教育評估指標體系和工程教育認證情況。從我校土木工程專業教育實際出發,提出了轉變教育思想觀念、加強師資隊伍專業化建設、深化實踐教育和素質教育的方法措施及修訂專業教學計劃的設想,以提高教育教學質量,保持土木工程專業教育的可持續性發展。

目前,我國有近300所高等學校開設有土木工程專業,涉及工、理、農、林、師范等學科。各校每年招生人數不等,最少60人、最多可達600人。這些學生畢業后將從事建筑工程、橋梁工程、地下工程、道路工程、巖土工程、隧道與涵洞工程、鐵道工程、市政工程、水利水電工程、安裝工程、礦山建設、交通土建等行業的建設工作。土木工程專業適應了我國大規模基礎設施建設的需要,就業形勢良好,但是,居安思危,有必要深入研究如何保持土木工程專業本科教育的可持續性發展,不斷提高土木工程專業學生的培養質量。

一、土木工程專業培養方案(一)培養目標和從業范圍土木工程專業培養適應社會主義現代化建設需要,德智體全面發展,掌握土木工程學科基本理論和基礎知識,獲取工程師基本訓練并具有創新精神的高級專門人才。畢業生能從事土木工程設計、施工與管理工作,具有初步的項目規劃和研究開發能力;能在房屋建筑、隧道與地下建筑、公路與城市道路、鐵道工程、橋梁工程、礦山建設等的設計、施工、管理、咨詢、監理、研究、教育、投資和開發部門從事技術或管理工作。

(二)畢業生基本規格在德育方面:熱愛祖國,有為國家富強、民族昌盛而奮斗的志向和社會責任感;具有艱苦奮斗、遵紀守法、團結協作的品質;具有良好的社會公德和職業道德;具有文明禮貌、心理健康、勤奮努力、積極向上的心理素質。在智育方面:具有基本的人文社會科學理論知識和素養,較扎實的自然科學基本理論知識,扎實的專業基礎知識和基本理論。在體育方面

具有一定的體育和軍事知識,達到國家規定的體育鍛煉和軍事訓練標準,形成健康的體魄。在素質教育方面:具有獲取知識的能力、運用知識的能力、創新的能力、表達和交流能力、管理和組織能力。

(三)教學計劃從課程設置上看,教育部1998年專業目錄設置的土木工程專業,涵蓋了原來的建筑工程、交通土建工程、礦井建設、城鎮建設等專業,是一個寬口徑的專業。專業的拓寬主要體現在專業基礎課程的拓寬和對專業課程和實踐教學環節的設置、內容編排、教學方式等,應充分反映各校培養特色。對此,專業指導委員會建議課內總學時控制在2 500學時之內,其中公共基礎課不低于50%,專業基礎課和專業課分別占30%和10%左右,剩余10%由各院校根據自己特點安排。課程性質分為必修課和選修課,選修課又分為限定選修課和任意選修課,并規定課程總量中至少應有10%左右的課程為選修課程。

從必修課程來看,主要包括公共基礎課和專業基礎課。其中專業基礎課程構成了土木工程專業共同的專業平臺,為學生在校學習專業課程和畢業后在專業的各個領域繼續學習提供堅實的基礎。這部分課程包括了工程數學、工程力學、流體力學、結構工程學、巖土工程學的基礎理論,以及從事土木工程設計、施工、管理所必須的專業基礎理論6類課組。

二、土木工程專業教育評估與工程教育專業認證長期以來,許多國家都建立了土木工程師注冊制度。為使土木工程專業的教育質量能夠符合土木工程師注冊制度的要求,在全國統一質量標準, 1993年建設部成立了“高等教育土木工程專業評估委員會”,對全國高等學校土木工程專業進行評估。評估的目的是加強國家對土木工程專業教育的宏觀指導和管理,保證和提高土木工程專業的教育基本質量,更好地貫徹教育必須為社會主義建設服務的方針,加強教育界與工程界的聯系。并且,使我國高等學校土木工程專業畢業生符合國家規定的申請參加注冊師考試的教育標準,為與國際上發達國家相互承認同類專業的學歷創造條件。

第8篇

【關鍵字】土木工程;信息化;建設;信息技術

如今我國經濟已步入高速發展時期,其中信息技術的快速發展帶動了工業的快速發展。而土木工程作為保障人們日常生活正常進行的工程,起工程建設還是面臨著很多問題,為解決這些問題和提高土木工程的建筑質量,信息化建設就為土木工程的發展提供了機遇。但是,為更好的將信息技術應用到土木工程中還需掌握土木工程信息化的內涵、發展歷程、發展現狀和實施對策。通過土木工程信息化建設,來創新技術,創新管理和提升員工素質等。

一、 發展土木工程信息化建設的關鍵

要想不斷完善土木工程技術和施工手段,提高土木工程建設的效率,降低建設成本,實施土木工程信息化建設是必不可少的。實施土木工程信息化建設不僅能夠促進企業經營理念的創新和施工流程的優化,還可將其融入到電子商務和信息產業之中,從而提高工程建設的效率和效益,降低工程建設的成本。由此可以看出,改變管理者對土木工程建設的傳統觀念和思想、合理規劃土木工程信息化建設的框架、提高土木工程信息技術是土木工程信息化建設發展的關鍵所在。

二、 淺析土木工程各階段信息化建設

已步入信息化社會的今天,社會的各個行業都在進行信息化建設,土木工程在進行信息化建設的同時,要注意各個環節的信息化建設。

土木工程建設的過程可以分為設計、施工、管理和招標幾個環節。首先分析土木工程設計信息化,隨著科學技術的快速發展,作為土木工程最重要的建筑材料鋼和混泥土都有了一定的革新,其可靠性和耐久性都有了很大改善,而一些合成材料經技術人員的不斷研究,與傳統材料相比也更顯優良和輕質,這一系列材料的改善,為技術人員設計土木工程提供了更多的創新機會,也可以使技術人員的設計工作大大簡化。

良好的土木工程設計是為土木工程更好實施做鋪墊,而自動化控制技術在在土木工程實施中的推廣應用,可以有效的完成高難度施工項目,例如在高層建筑的垂直度上、懸索受力的大型橋梁上和大體積混泥土的施工質量上等項目的控制。

土木工程涉及的行業范圍十分廣泛,如房屋工程、設備管線安裝業、鋼結構加工業等,可以說土木工程是一個復雜行業的信息集合地,并且其所包含的信息量也是十分大的。因此,制定規范高效的管理體制是必不可少的,通過高效的土木工程信息化管理體制,可以對很多復雜集合在一起的行業進行細致和全面的統計分析,從而制定合理的產業發展計劃,完善產業發展的戰略目標,以促進土木工程在各個行業有效科學的實施。

三、 土木工程信息化建設的實施對策

(一) 土木工程信息化建設要與企業的科學管理、技術進步相結合,要不斷創新,首先必須致力于三大系統的建設。

土木工程信息化建設的第一大信息系統是土木工程設計、施工的技術和控制信息系統。這一信息技術系統的應用,可以讓現代建筑師將新時代的設計理念和建筑美學通過大膽的構思和神奇的想象充分直觀地展現出來,例如,在以模型為對象的三維協同模型設計中,采用了模塊化的模型設計技術,使得各種專業的設計人員可以在同一模板上設計模型,這樣既減少了信息傳輸的時間,也可以使各個專業的設計人員同時得到信息共享,提高了工作效率和設計水平。

土木工程信息化建設的第二大信息系統是土木工程標準、行業管理、工程管理、企業管理的信息系統。制定土木工程技術應用標準和標準化管理信息系統,有利于促進土木工程中信息技術規范、準確、有序和高效的實施,在涉及眾多行業、包含大量信息的土木工程中,制定規范有效地行業管理體系和高校的運作機制,有利于確保各個行業健康和高效的發展。

(二) 推陳出新,從整體構建土木工程信息化

土木工程信息化隨著時代的推進、技術的改革和社會環境的變化而不斷變化,它的變化發展是前進的、上升的,因此,轉變傳統的設計和實施觀念,結合社會進步和技術水平的提高,不斷創新,積極進取,同時要借鑒和引進國外先進的技術和經驗,結合本國現有的技術和經驗,從整體構建土木工程信息化建設,以使土木工程信息化建設取得跨越式的進步。

(三) 整合社會資源,全面推動土木工程信息化快速高效發展

作為我國國民經濟的支柱型產業的土木工程,對我國國計民生有著十分重要的影響,而土木工程信息化的建設與發展直接影響到土木工程的發展,因此,我們必須從多方面、多角度來全面推進土木工程信息化進程,從科研體制和培養人才各方面對土木工程信息化進行深入探究和研究。當然,對現有的社會資源進行合理配置與整合,提高資源利用效率,調動社會各行業各部門參與合作的積極性和土木工程建設的創造性,從而促進和行業的技術交流與合作,推動土木工程信息化建設。

四、 對土木工程信息化建設的展望

根據土木工程的發展歷史和現狀的發展情況,結合科學技術在飛速發展的趨勢,土木工程信息技術將會在計算機軟件、嵌入式系統和互聯網三個方面的應用上取得突破。

(一) 計算機軟件的應用

土木工程專業軟件不僅是土木工技術與計算機技術的綜合體,也是土木工程信息化解決方案的主要表現形式,它不僅可以采集、傳遞和使用信息,還可以對信息進行加工處理。土木工程專業軟件技術主要包括兩個方面,一是軟件開發技術,二是人工智能技術。

提高軟件開發技術,不僅可以滿足客戶需求將組件進行組裝,還可以是軟件開發周期縮短,從而降低生產成本,提高生產效率和質量,以推動經濟快速發展,這樣變更有資本投資土木工程專業軟件的開發。

(二) 嵌入式系統的應用

計算機技術是嵌入式系統的基礎,隨著計算機在土木工程中的廣泛應用,嵌入式計算機也將會廣泛應用于土木工程領域中,因為嵌入式計算機與傳統計算機相比較,其功能是十分強大的,主要表現為:以應用為中心,軟件硬盤可剪裁,嵌入式系統可以針對土木工程信息技術的要求,對數據進行加工、分析和轉化,將有用的信息表現出來供決策者進行良好的決策。經過世界各國專家分析,未來嵌入式軟件的功能將會更加強大,即使不用網絡,也可以完成原本必須在網上才能夠完成的任務或工作,這就使得未來土木工程的整個工作流程分配發生革命性的變化。

(三) 互聯網的應用

隨著第三次科技革命的展開,通信技術和網絡技術都得到了快速甚至是飛躍發展,如今互聯網在世界范圍內已普及,對人們日常的生活方式和生產方式都產生了極大的影響,但是就其在土木工程中的應用與影響還不是太明顯,因此,為了讓互聯網對土木工程產生深遠而有積極的影響,我國應對此作出積極的規劃與探討。為了讓人們擁有在廣闊范圍內的信息處理能力,可以充分利用互聯網的強大功能,從網絡上調用現有的信息,通過計算機軟件組件技術對信息進行加工處理并開發與應用基于網絡的軟件。而在信息的使用方面,人們可以通過互聯網,對土木工程進行遠程控制,各行業和專業人員可以對龐大的信息源進行共享,還可以利用網絡進行數據的協同處理。

參考文獻:

1、 鐘義信,信息科學原理[M].北京:北京郵電大學出版社,2008

2、 中國土木工程學會,中國土木工程指南[M].北京:科學出版社,2008

第9篇

關鍵詞:土木工程;結構設計;安全性;經濟性

前言

工程結構是由鋼、木、磚石、混凝土及鋼筋混凝土等建造的各種建筑物和構筑物。工程結構在相當長的使用期內,需要安全可靠地承受設備、人群、車輛等使用荷載,經受風、雪、冰、雨、日照或波浪、水流、土壓力、地震等環境的作用。它們安全可靠與否,不但影響工農業生產,而且還常常關系到人身安危。特別是一些重要的紀念性建筑物,作為一個時代的文化特征,將留傳后世,對安全可靠、適用、美觀、耐久等方面,有更高的要求。隨著我國經濟的快速和穩步發展,土木建筑工程也迎來了新的發展時期,土木工程建設成為了國家發展經濟的一個重要項目和主要手段。在土木工程項目建設中,建筑土木工程結構設計工作的安全性和經濟性更是重中之重。近幾年來土木工程事故的頻發為我們敲響了警鐘。這些事故不僅對國家的經濟造成巨大的損失而且直接危害到了廣大人民群眾的生命財產安全。經過總結我們發現,在這些事故中由于工程結構設計工作的失誤造成的事故比例正在逐步增加。因此建筑土木工程結構設計工作的安全性非常重要。只有合理的,無瑕疵的,對土木工程項目進行設計,才能保證項目實施的安全。在保證安全的基礎上如何同時又保證項目的經濟性,不對國家財政造成巨大的浪費,本了如下探討。

一、如何提高土木工程從業人員的自身素質

雖然近年來我國的土木工程研究和實踐都取得了不少的進步,而且一般的設計單位都擁有一批有著十幾年從事結構設計工作經驗的工程師和設計人員,他們對工程設計可以講有一定的掌握;但由于一般土木工程講設計,往往只是著眼于施工圖本身,很少會考慮和兼顧到施工中的實際問題,其實對于一個具體的工程項目而言,施工圖僅僅是其中的一個環節。工程的實際施工與之相比顯得更為重要,特別是建設單位為了達成對建筑的使用功能和質量水準的合理預期,常常會要求設計人員的設計意圖要得到準確、無誤的實現,這對施工管理者而言,提出了一個新的難題,很多施工管理人員的知識水平普遍不高,對工程結構和設計方面知識的相對匱乏,很容易對施工圖產生不理解甚至但是誤解,這就直接導致了設計和施工的不平衡,而工程設計與施工技術的密切配合就顯得尤為的非常關鍵。

因此,土木結構工程師必須通過自學或繼續教育培訓等途徑,對相關的土木工程技術進行深入學習,不斷的提高自己的認識水平,增強自己的業務能力,設計出更多在實際施工中有操作性的優質工程。

二、闡述建筑土木工程結構設計中安全性與經濟性的協調

在建筑土木工程結構設計的工作中首要的目標就是確保項目的安全,這種安全是建立在保證項目主體可以滿足市場需求上的。

在現今市場經濟的大環境下,保證建筑安全的同時,建筑的經濟性也在土木工程中占有重要的地位。這就對我們的設計工作提出了新的要求,即對土木工程項目的安全性和經濟性進行綜合評估,最終達到安全和經濟平衡的設計實施目標。從實際工作的經驗總結中我們不難看出,沒有經濟限制的設計會造成設計結果和投資限制的巨大差距。舉個簡單的例子:混凝土結構在建筑土木工程結構設計中是最具有安全性的,因此我們按照安全規范進行設計和使用。但是,反應到實際的工作中會發現為了保證安全性就要增加投入的成本,即安全性和經濟性實際是互相矛盾的兩個主體。那么如何進行結構設計呢?現行的混凝土結構設計規范中,主要是通過提高材料的質量來確保安全性,并不是通過提高材料的數量來確保安全性的。

三、闡述建筑土木工程結構設計安全性與經濟性協調的措施

3.1 安全性方面

在提高安全性的保障方面我們可以通過如下手段:首先,從管理上確保設計的安全。在進行設計的過程中,我們可以通過選擇資質老,等級高,管理水平先進的設計單位,來對項目的總體安全性進行保障。這樣的單位往往參與設計的人員的素質普遍較高,設備也比較先進,人員設計經驗豐富,設計的質量也可以保持在較高的水平。其次,加強人員的理論基礎知識的學習也是十分重要的。因為,設計人員對設計理論和方法掌握的熟練程度直接影響了項目設計的質量。我們除了熟練掌握設計的基本方法外,還應注意對理論和形式的不斷革新,使自己永遠保持在專業知識的前沿地帶。另外,在設計過程中減少失誤的產生,也是非常重要的。減少失誤包括設計計算過程中避免疏忽,不產生漏項,缺項;設計圖紙盡量詳細避免質量問題等方面。通過對現今事故的總結分析我們發現,其實很多事故的產生都是因為設計者在設計過程中的人為失誤而產生的。所以為保證工程質量的安全,作為設計者,我們要認真對待自己的工作,對每一個數據都要細致核對,不造成人為疏忽。在設計圖紙的繪制和選擇上也要盡量詳細,以避免由于施工人員素質和業務水平參差不齊,導致對圖紙的曲解情況的發生。只有圖紙詳細了,才能讓施工人員嚴格按照圖紙要求進行施工,避免安全事故的發生。最后,還需注意的就是對建筑土木工程結構設計過程的監管以及對施工的及時跟蹤。

一項工程設計工作完成后作為設計的一方,我們不能放手不管,而是要及時的與負責施工的單位保持聯系,對于施工人員提出的疑問及時說明,施工人員提出的建議要加以重視,如有問題應及時核對,發現錯誤及時更改和修正。

3.2 經濟性方面

對于建筑土木工程結構設計的經濟性方面我們可以進行如下分析:首先,在項目的初始階段,我們可以通過招投標的方式,對多個設計方案進行比較和分析,從中選擇最為安全且經濟性兼顧的方案。通過對于招投標的嚴格控制和選擇可以促使設計單位拿出最經濟實用的設計方案,為國家節省相應開支。其次,在設計進行的過程中,我們應該對項目設計人員提出一定合理的要求,鼓勵他們開放思路,靈活方法,不要將自己限制在已有的規條中。比如:采用標準圖的問題。一般在設計過程中我們常常采用標準圖,因為這可以大大的降低我們的設計工作量,有利于加快進度。

四、結束語

總之,建筑土木工程結構的安全性與經濟性一直是設計者與使用者非常關注的問題,關系到安全與經濟的協調、基礎設施的投資,并與國家現行政策、法規以及未來的經濟發展息息相關,是一個復雜的系統工程問題。建筑土木工程結構設計的安全事關重大,它直接影響了工程的質量和使用壽命。因此更要對結構設計工作加以重視,以保證工程的施工質量。而建筑土木工程結構設計的核心則是永遠圍繞安全性和經濟性兩方面進行設計工作。在這兩個方面中,建筑土木工程結構設計應更傾向于保證安全性,所有的設計都是在確保安全的基礎上進行的。在保證安全的基礎上我們要合理的進行工程成本的控制,加強結構設計的經濟性,以謀求更加符合經濟效益的長遠發展。

參考文獻

[1]朱來慶吳麗娜,淺談建筑土木工程結構設計中存在的問題及對策[J].黑龍江科技信息, 2012,(05)

第10篇

關鍵詞:計算機技術;土木工程;應用

計算機的廣泛使用是人類智力發展道路上的重要轉折點,正是因為計算機的引入,使得人類能夠重新認識世界,從而更好地改造世界。隨著計算機系統軟件與應用軟件的不斷升級,計算機本身的技能得到了很大提高。土木工程中那些大型復雜的設計,常常要進行大量的計算,將計算機技術應用到土木工程設計中,一方面能夠節省不必要的人力與時間,另一方面能夠提高運算效率與計算精度。

1 計算機輔助設計技術在土木工程中的應用

CAD技術即計算機輔助設計與制圖技術,指利用計算機系統作為輔助工具協助工程設計建立、修正、分析和優化的過程。經過多年的實踐應用,CAD技術表現出來的操作快捷簡單、存儲方便等優勢已成為土木工程設計中不可缺少的重要技術。

計算機輔助設計技術指的是設計人員通過計算機輸入工程設計資料,隨后計算機會自動編制程序,輸出優化后的設計方案與產品的過程圖。第一臺具有繪圖系統的計算機產生于二十世紀五十年代的美國,此時的計算機僅有簡單的繪圖輸出功能用于工程設計。六十年代初期產生了CAD曲面技術,六十年代中期出現了計算機繪圖設備,知道二十世紀七十年代才形成了完整的CAD技術,隨后出現的光柵掃描顯示器、手動游標和圖形輸入板等多樣化的圖形輸入設備,更加促進了CAD技術的快速發展。八十年代出現的威力強大的微處理器與存儲器,使得CAD技術深受中小企業的喜愛。

從20世紀八十年代至今,CAD技術先后經歷了標準化、集成化、智能化等多個發展過程。并且先后推出了多種標準的圖形接口軟件與圖形制作功能,這些都為CAD技術的推廣、軟件的移植與數據的共享產生了較大的促進影響;在系統方面也打破了傳統的單一模式而轉變為功能全面的綜合系統設置,例如一些計算機輔助設計和輔助制造集成系統的相繼出現等;CAD在其發展過程中還利用到了固化技術、網絡技術以及并行處理能技術,使得輔助軟件的作用得到的極大的提升;人工智能與專家系統技術逐漸被引入至現在的CAD應用中,智能CAD技術也在短暫的發展中得到了迅速的應用,大大提升了CAD系統的問題解決性能,引導其發展方向向著自動化轉變。CAD技術在土木工程中的迅速普及,在土木工程方面解決了越來越多的工程分析難題,改變了傳統的工作方式,實現了許多以往人工或者建模方法所無法實現的過程,同時提高了工作質量與效率,降低了多種工作的重復率。

2 計算機技術在材料檢測中的應用

將計算機技術應用到建筑材料質量檢測環節,不但能夠保證建筑產品質量優良,而且有助于提高經濟效益和環境效益。隨著計算機技術在建筑材料質量檢測中得到廣泛應用,又有新的用于實驗管理與報表打印兩種計算機軟件逐漸得到應用。

3 計算機仿真技術系統

對于現在工程結構來說,其破壞因素主要有洪水、地震、臺風以及火災等,面對這些小概率事件,大荷載參數下的工程結構難以通過實驗進行驗證,而計算機仿真技術則能夠模擬工程構筑物在上述荷載作用下倒塌的整個過程,進而探究工程結構存在的不安全因素,由此提高工程結構的可靠性。

3.1 計算機模擬仿真技術在土木工程教學中的應用

結構構件實驗作為土木工程專業學生的必修課程,運用計算機模擬仿真技術也能達到實驗的預期效果。若采用計算機模式仿真技術,制造出模擬實驗的環境,當學生輸入構建數據之后,便可以通過屏幕觀察構件的全部過程與其內外部發生的變化,同時能夠激發學生自主學習的積極性,通過操作計算機進行破壞與修復工作。

3.2 計算機模擬仿真技術在結構工程中的應用

工程結構在不同外加荷載的作用下產生的反應是很多工程師研究的課題,為了研究工程在特殊結構形式與荷載材料特性非常復雜時的性能,工程師們常常采用實驗的方法對其進行測試,但是當遇到結構參數改變時,這種進行試驗測試的方法就要受到場地與設備的限制。通過計算機仿真技術,這種模擬實驗就更容易進行了。結構工程中,還可以運用計算機進行事故反演來尋找事故出現的原因,例如核電站、高壩等大型結構工程,若發生事故必然帶來損失,又不能采用真實的模式實驗來尋求事故原因,而利用計算機仿真技術則可以進行事故反演,最終分析事故發生的原因。

3.3 計算機模擬仿真技術在巖土工程中的應用

巖石多半是處于地下的,常常難以觀察,利用現行的幾筍雞仿真技術則能夠將巖石的內部過程展現出來,具有相當大的實用價值。如美國的斯坦福大學研制出的河口三江洲泥沙沉積模擬軟件,在給定河口的條件下,便能夠顯現出不同大小泥沙的沉積區域和對應的厚度,這種技術在城市港口設計和河道疏通方面都有重要的指導意義。

[參考文獻]

第11篇

[摘 要]:基于“運籌學”的基本理論,重點闡述“運籌學”理論在土木工程專業課理論中的應用,得出土木工程專業學生學習和掌握“運籌學”的基本理論的必要性和重要性。

[關鍵詞]:運籌學 土木工程 應用

一、概述

“運籌學”作為科學名字出現于20 世紀30 年代末的二次世界大戰期間。當時,應用在軍事戰爭年代,直到20 世紀60 年代,才被人們普遍認可并加以發展應用到工業、農業、經濟和社會等領域,特別在當今科技發展迅速、經濟突飛猛進的有利條件,“運籌學”的基本理論先后被引進了各個學科的學科理論中,成為了科研技術人員必備的理論基礎,對于土木工程學科而言也不例外。因此,作為土木工程專業未來的工程技術人才而言,學習和掌握“運籌學”的基本理論知識和如何將專業知識與其聯系起來有其必要性和重要性。

二、“運籌學”在土木工程專業課理論中的應用

“運籌學”的理論基本要點,就是將數學中的優化思想與社會實際問題的有機結合,作為從事在本工程專業的技術人員,只有具備扎實的理論數學和工程應用數學基礎,才能將該課程基本理論與土木工程專業相關理論相結合并靈活運用于教學、科研和工程實踐中,以下結合土木工程部分幾方面淺談“運籌學”的基本理論在土木工程專業中的應用。

1.結構分析課程

結構分析,是土木工程專業中最基本的專業基礎,是學習和靈活掌握其他專業課的必要前提。其主要內容是通過對各種結構形式在不同荷載情況下的荷載效應進行分析,計算得出內力分布,分析出在建筑功能要求一定的條件下的結構最優布局形式,以便今后工作中從事實際工程設計時,能靈活運用所學的知識選擇出合理的結構形式。例如,我們所開設的《材料力學》是分析單個構件的受力、而隨之所開設的《結構力學》是將《材料力學》的單個構件組合成結構,進行整體分析等。

2.結構設計課程

結構設計課程,主要是通過學習相應的專業課基本理論,再讓學生結合相應的理論進行課程設計實訓,從而提高學生靈活運用理論進行實際工程設計方面和處理實際問題的能力,為以后更好、更快適應工作環境打下良好的基礎。

(1)《鋼筋混凝土結構》

《鋼筋混凝土結構》是土木工程專業中一門重要的基礎專業課,它所要解決的主要問題是根據結構的力學分析結果,合理設計配置鋼筋和混凝土,使得鋼筋和混凝土充分利用,以至鋼筋混凝土設計達到安全、適用、經濟的目標,這三個目標中有主有次,相輔相成。一般原則為保證安全,滿足適用,追求經濟。所以,應根據實際工程條件建立與實際工程條件基本吻合的力學模型,再進行受力分析,確定設計優化目標函數,合理配置鋼筋和混凝土。

(2)《鋼結構》

隨著社會經濟、科技文化水平的不斷發展,人民生活水平逐步提高,再加上世界人口的增多,社會對大型公共建筑物的需求日益迫切,而在大跨度結構方面鋼結構有著自身的優點(強度高、自重輕、抗震性能好等)。為此,《鋼結構》的理論越來越顯重要?!朵摻Y構》課程理論主要是圍繞結構的節點設計、材料的強度以及結構或構件的剛度和穩定性展開的,由于鋼材的強度高,截面尺寸小,大多數鋼結構的破壞都不是由材料強度引起的,而是由結構的節點設計不合理,使結構構件長細比過大,導致出現失穩破壞造成的,為此在鋼結構設計時應確定造價為目標函數,以鋼結構的容許撓度為約束條件,并考慮鋼結構中受壓桿件的長細比對其強度影響等因素進行結構優化設計,最終在滿足安全可靠的前提下,達到最為經濟的結構設計結果。

(3)《結構優化設計》

《結構優化設計》是運用優化的相關理論對結構進行布局以及受力分析,盡可能使結構材料性能得到充分利用,以至結構在保證安全可靠的條件下,得到最為經濟合理的結構形式。

3.施工管理與建筑經濟

施工管理與建筑經濟是學生將來到施工單位從事管理、施工和施工項目概預算工作的必備基本專業知識,下面就相關專業課程談談“運籌學”在其中的運用。

(1)《施工組織設計》

《施工組織設計》主要是講述施工過程的組織和進度計劃的合理安排,其中施工進度計劃的安排和流水施工圖的繪制就運用到了“運籌學”的網絡優化的相關理論,合理安排施工進度計劃,優化施工機械和勞動力的配置,使得施工全過程做到安全有序,保質、保量按期完成。

(2)《建筑經濟與企業管理》

《建筑經濟與企業管理》這門課主要講述如何降低成本、提高經濟效益的問題,這就涉及將“運籌學”的相關理論運用到項目前期可行性論證、工程招投標、工程項目預算、施工過程的管理、施工項目的竣工和概算、后期質量與經濟效益分析整個過程中,力求做到宏觀調控、統籌安排。例如,基本建設投資效果分析、建筑工程技術經濟分析、預測與決策以及建筑企業管理等用 到了單純形法、圖解法和網絡技術等方面的運籌理論。

4.土木工程科研工作

由于土木工程專業與工程實踐聯系極為緊密,為此,從事土術工程方面的科研人員應根據實際工程的需要進行相應的研究,主要如何利用土木專業的理論來解決工程中急需解決的問題。例如,中國建筑科學研究院所開發的設計軟件TBSA和PKPM等,而將“運籌學”的相關理論運用到土木工程科研中尤顯重要。例如,空間網格結構的優化設計程序的研究,這一研究成果的完成將為設計人員帶來方便,為工程建設單位降低造價,其中用到了單純形和非線性規劃的理論來優化結構的形式和結構的總造價。總之,土木工程方面的大多數研究都是在安全可靠得到保證的前提下,圍繞結構造價進行一系列的優化研究,最終得到方便實際工程應用的研究成果,為工程設計與施工人員提供科學合理的依據。

三、結論

綜合以上所述,可以看出,“運籌學”理論在土術工程中的運用的實用性、廣泛性和重要性。為此,作為未來從事土木工程專業技術工作的專業人員而言,初步了解并掌握“運籌學”的基本理論和思維方式尤顯必要。

參考文獻:

[1]錢頌迪.運籌學(修訂版).北京:清華大學出版社,1993.

第12篇

關鍵詞:CAD;土木設計;優勢;劣勢

中圖分類號:TP29文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)04-0281-02

1 引言

計算機輔助設計(Computer Aided Design,簡稱CAD),誕生于20世紀50年代,它是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力來進行工程的設計和分析的一種技術,它是綜合計算機技術和土木工程設計方法的一門新興學科,是與計算機軟硬件及工程設計方法的發展而發展起來的。它集成了計算機、圖形學、數據庫技術、數值分析等技術,隨著軟硬件技術的不斷發展及工程方法的更新換代,CAD技術也日趨完善,已經廣泛應用于電子、輕工、紡織、服裝、醫療、國防及工程設計等國民經濟的各個領域,發揮了極大的經濟技術效益。

2 CAD在土木工程中的應用

CAD技術最早應用于汽車工業,隨后隨著計算機軟硬件的發展及普及,逐漸擴展到其它領域,包括土木工程領域。在土木工程領域,它包含工程設計中采用計算機技術輔助分析、計算和繪制圖形的全過程。我國在土木工程中使用CAD技術開始于上世紀八十年代,在開始階段,主要依靠外國引進的通用或專用圖形軟件包在屏幕上做交互式圖形設計,與結構計算與分析沒有結合,參與者主要是長期與計算機打交道的專門人員。到八十年代末期,由于較高性能的廉價計算機的普及,土木工程CAD才有了真正的發展和較廣泛的應用,在很大程度上推動了CAD技術在我國土木工程上的應用和發展。

土木工程CAD的應用包含以下方面:

(1)建筑與規劃設計:用于繪制建筑、規劃類圖紙,如建筑施工圖、效果圖,規劃效果圖,橋梁的造型設計等,其軟件有天正建筑軟件、中國建筑研究院的APM(PKPM的建筑模塊)、QXCAD(一種橋型設計軟件)、3 D M A X、M A Y A、計,構造設計指根據結構計算的結果,完成構件和截面的選配筋的構造設計,繪制施工圖是用CAD取代傳統的手繪來完成施工圖紙的繪制;(2)給排水設計:用于給水、排水方面的計算與繪圖;(3)暖通設計:用于取暖與通風方面的設計;(4)電氣設計:強弱電方面的輔助設計;(5)施工組織與設計:用于施工項目的項目管理、施工工藝的流程設計與優化、施工現場布置等;(6)工程項目的預決算:從廣義上說,這也算C A D在土木工程上的一個應用;(7)其它方面的:比如家庭裝修等。

以上所列只是CAD技術在土木工程上應用的主要方面,在實際工程中,還有很多邊緣的、交叉的、新興的應用技術在開花結果。

3 CAD在土木設計圖中表現出的優勢

(1)繪圖勞動強度降低,圖紙清潔、美觀。

傳統的手工繪圖法需要設計人員經常性更換十幾種繪圖工具。一旦畫錯,就要在圖面上修修補補,破壞圖面的整潔性。而CAD制圖,只要配齊了電腦,安裝好繪圖軟件、打印機或繪圖儀,鼠標輕輕移動就可以完成心中設計的圖形。同時,軟件本身還可以提供UNDO限制防錯功能,讓工程設計師們制圖事半功倍。軟件還可以為每個設計人員的獨特的表達方式、思維模式和繪圖習慣提供廣闊的空間,只要充分使用參數化繪圖工具就可達成。

(2)提高設計工作效率。

土木設計過程一般經過提交條件、方案設計、初步設計、施工圖設計。各工種之間的配合默契與否,條件與方案改變大小都直接影響著制圖的速度。在傳統的手工制圖方式下,各階段各工種之間的不同設計成果要分時制作;在CAD制圖中,實現了各工種間的圖紙資料互換,即使方案有所調整,設計人員也只需在原有的設計圖紙上加以調整,從而減少大量重復勞動,提高了工作效率。

(3)增強計算功能,提高精確度。

土木工程設計不同于其他領域的設計,它需要正確無誤地計算出裂縫寬度、撓度、承載力、配筋面積。而且在實際工程中,要先符合設計規范地對各個結構構件如梁、板所承受的各種外部荷載,再根據《混凝土結構設計規范》進行計算和調整,如果計算數值稍有偏差或參數取值不符合要求,便會造成設計出的產品不合設計規范、不經濟,嚴重的還會造成人民生命、財產的巨大損失。

(4)提供動態的檢驗效果。

結構的板、梁、柱、墻的設計要考慮其他專業的相容性、相配性。如管道、設備不能和梁、柱相碰等。從實踐中可知道任何工程都可以從形態上拆分為圓柱體、斜圓柱體、圓錐、圓臺、斜圓臺、球體、球冠體、圓形斷面環體、矩形斷面環體以及多面體等基本形體。為此,CAD制圖中,可以在真色彩、真三維、光照的情況下,按物體的運動軌跡構造出一個虛擬的實體,在房屋中實時漫游,檢查虛擬的實體與管道、設備、墻、梁、柱、門、窗等物體不發生碰撞,預先感受結構的空間效果,以便在發現問題的地方仔細端詳、修改,直至滿意為止。這給工程設計師在設計工程中提供了非常有益的幫助。

(5)資料管理方便。

CAD軟件制作的圖形、圖像文件可直接存儲在軟盤、硬盤或刻成光盤存儲,從而避免資料因受潮、蟲蛀以及破壞性查閱造成的不必要損失,電子數據的保存年限可以延長至50年。一個設計院整柜的資料被幾張光盤所替代,查找和管理都比較方便。

(6)數據傳輸的信息化。

隨著信息技術、網絡技術的普及和CAD智能化的應用、跨地區合作設計、異地招投標、“在家工作”等都成為可能。如1992年日本執行的CALS(綜合信息系統)研究,其就是指企業和機關不受部門企業間特定機器和系統的制約,利用網絡進行開發設計運籌及運用全過程的公用系統工程。

4 CAD技術出現的劣勢

CAD技術在給土木設計業帶來巨大效益的同時,其劣勢也隨之發揮作用,也不可避免地滯緩了其發展,具體表現如下:

(1)CAD技術促使土木設計領域中人、財、物浪費加劇。

CAD技術需要相關的軟件,運轉速度較快的電腦以及熟練掌握電腦的設計師、網絡維修人員等;購買任何正版的工程建筑軟件都要花費1~2萬元;設計師們還要開展專門的培訓工作??傊?,備齊所需的人力和財力則價值不菲。同時,在使用過程中,設計師們只能看到面前的一處圖紙,而土木工程設計是一個系統工程,只看到一處圖紙是遠遠不夠的,它需要一整套圖紙打印后才能看清楚。電腦圖紙需要經過輸出后才能實現審核、修改、再審核、再修改直至正式出圖,增加了單位成本和社會成本。

(2)工種配合默契與否及信息傳遞的速度影響工作效率。

眾所周知,土木工程設計是一個系統工程,它涉及到許多專業和步驟。每個設計師在設計任何圖紙時不僅要考慮自身設計的合理性,還要考慮與本專業和其他專業設計人員設計上的協調性。完整的土木工程設計流程從合同簽定起經過測量數據、地質調查數據、設計說明、打印圖紙、施工管理計劃等步驟,其所需的數據量非常大。任何數據變動,就會造成設計方案的變化。所以在動手設計前,要根據現況、地質、道路、建筑物、生產設施的關系進行規劃、設計、施工、使用和管理。而地質、地物、道路的考察由建設單位來進行,生產設施之間的配合關系論證由勘察設計院來進行,大量數據的整理、交換、組合都需要時間。任何環節的阻塞和停滯都會影響工作效率。

(3)缺乏統一的智能化結構設計軟件。

目前的專業軟件,如PKPM軟件,大多數只停留在二維基礎上,充其量只是個繪圖工具,缺乏智能化。智能化結構軟件不僅能體現三維立體圖鏡像,而且能自動執行相應的規范,設計所需參數取值不但要在經濟范圍內,還要便于施工。如中國建筑科學研究院PKPM CAD工程部和新加坡建屋發展局開發的BEAM CAGE軟件,是按英國規范完成的鋼筋混凝土梁的配筋、選筋、撓度的計算、施工圖生成等一系列功能,雖然該軟件自動化程度高,出圖質量好,但畢竟是基于英國規范的基礎上。而在國內流行的工程智能化設計軟件如PKPM設計軟件,它還需要設計師們調整梁、板、柱的配筋,尤其是柱的配筋,PKPM軟件自動生成的頂層柱配筋常常因為屋面梁傳遞來的彎矩比較大,配筋也較大,而下層由于梁傳遞來的彎矩較小,配筋也較小,形成大柱種在小柱上。這需要設計工程師進行人工調整。還有按照規范規定,同一構件中鋼筋的型號差別不宜大于兩個級別,也就是說在一個構件中如果使用了直徑為16的鋼筋,那就不能使用直徑為22以上的鋼筋。但是在軟件自動出圖中常常會出現直徑為14的鋼筋和直徑為22的鋼筋一起使用的現象,這也要進行人工調整。以上說明我們還缺乏統一的智能化結構設計軟件。

(4)扼殺土木設計師的創作靈感。

俗話說:“建筑是凝固的音樂?!边@句話點明了建筑也是一種藝術,它是一門融科技、文化、藝術、哲學于一體的學科。任何土建設計師都需要藝術家的靈感和天份,這種靈感和天份在處理建筑物的造型方面應有不少的“模糊感”。但CAD制圖所要求的尺寸精確消磨和扼殺了這種靈感和天份,讓設計師的設計圖樣屈從于電腦的機械和準確。還有,不少設計單位為了能夠中標,將自己的投標文件,尤其是總平面效果圖,做得非常精致美觀,不惜投入大量的人力物力在CAD的制圖上,而忽略了總平面布置圖的建筑效果和建筑師的藝術創造。

綜上所述,CAD的使用提高了土木設計中的高效率、高質量和高水平,同時也顯示了不完善的方面。因此,設計師們在使用過程中總結經驗,注意克服CAD帶來的負面影響,努力提高自身的計算機知識和對土建規范的使用,促進CAD的健康發展。

參考文獻

[1]張志遠,金新陽,陳岱林.基于英國規范的混凝土梁CAD系統的研制[J].建筑科學,2004,(12).

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