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土木工程地域分析精选(十四篇)

时间:2023-09-27 10:21:58

土木工程地域分析

土木工程地域分析精选篇1

[关键词]3S技术;土木工程;GIS;RS;应用

1“3S”意义及本质

3s技术是近十多年来发展起来的主要空间信息调查管理技术集成系统。它是遥感(Remote Sensing,RS)技术、地理信息系统(Geographical InformationSystem,GIS)技术和全球定位系统(Global PositioningSystem,GPS)技术的英文缩写的简称。RS技术主要是通过遥感平台获取地表各类地物的空间分布、质量、数量及其空间相互关系等信息;GPS技术主要用于获取地表地物的空间位置信息及其动态变化轨迹;GIS技术是指在计算机硬件支持下,对具有空间内涵的地理信息输入、存贮、查询、运算、分析、表达的技术系统,它可以用于地理信息的系统动态描述,通过时空构模,分析地理系统的发展变化和演化过程,从而为咨询、规划和决策提供服务。

可以看出,3S技术是在空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、现代通讯技术的基础上,多学科高度集成的系统技术,是对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。它具有强大的空间信息获取、存贮与分析模拟功能,可以应用于与地理空间有关的很多领域。从大范围的全球变化、区域可持续发展,到局部区域的城市交通、公共设施规划及建筑工程选址,地产策划等方面,3s技术正深刻地影响着,甚至改变着这些领域的研究方法及工程技术体系。

2.3S技术在土木工程中的应用

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称,包括房屋建筑工程、道路修筑工程、桥梁、隧道工程、机场工程、地下工程、给排水工程、港口工程、水利工程等。一般土木工程建设主要包括五个阶段,即:勘察规划阶段、环境影响评价阶段、项目施工阶段、项目监理验收阶段和用后服务阶段。在整个项目运营实施过程中,为了使各阶段的目标得以实现,必须加强土木工程项目的管理工作。

由于许多土木工程都是依托地表修建的,具有一定的空间地理位置、空间分布形状、空间特征属性以及空间相关性等空间信息,对于这些空间信息的处理长期以来主要以来地面人工测量、调查与绘制图形来完成的。3s技术的强大空间信息处理技术可为土木工程提供重要的技术支撑,改善传统土木工程在空间信息处理方面的技术瓶颈,提高土木工程的高新技术水平。

2.1 3s技术在土木工程勘察与规划中的应用:近年来,以法国SPOT5、美国Quick Bird和IKONOS等高空问分辨率的陆地观测卫星遥感技术,空间分辨率可以达到0.20~2.50m,制图精度可以达到1:200~2000;基于GPS的遥感探测,可以获得具有三维地理信息的遥感图像数据,并输出三维数字高程模型(DEM)和各种实用图件,大大简化了传统地形测量的过程,是地理制图技术的一个飞跃。应用GIS三维地形模型叠加遥感图像的技术,可以生成真实的地形模型,在地形复杂山区的土木工程勘察与规划过程中具有广泛的应用潜力。RS技术的大范围空间地理信息采集能力可以迅速查明土木工程沿线的地层岩性、地质构造、水文地质概况及控制线路方案的主要不良地质类型与分布。集成高空间分辨率的RS对地观测技术、高精度的数字高程模型(DEM)、GPS空间定位技术、区域地质、工勘资料等多源空间数据,形成的高精度三维可视化土木工程勘察与规划模型,可以为复杂山区土木工程的勘察与规划提供快捷的技术工作平台。3S空间信息集成技术可有效地指导土木工程勘察工作,为物探、钻探、原位综合勘探布置提供依据;为高精度、大比例的工程地质调查提供了可靠技术平台,实现了线路规划、工程地质调查、环境影响综合分析和评价等土木工程环节技术的快速发展,提高了复杂土木工程勘察与规划效率和质量,可以满足近年来土木工程勘察任务繁重、周期短、标准高,尤其是山区土木工程具有比较方案多、长大隧道多、缺乏地质资料等环境下的多种野外勘察与规划技术需求。

2.2 3S技术在土木工程生态环境影响评价中的应用:随着土木工程规模的日益扩大,其对生态环境的影响日益严重。传统地面数据采集调查手段投入高、周期长、效率低、涉及范围小,已无法满足大型土木工程环境影响评价对数据的要求,急需建立相应尺度范围内的土木工程生态环境影响评估技术体系。随着遥感技术的大尺度空间数据采集技术的日益完善,其在大型土木工程生态环境影响评价中作用也日益重要。从遥感数据中获取的有用信息,可以为大型土木工程生态环境影响评价提供从宏观到微观的各种快速、全面的资料支持。

在国外,很多国家都已经将遥感技术应用到了土木工程建设生态环境监测与评估中。其中比较具有代表性的是:从1980年开始至1993年,埃塞俄比亚研究人员利用航摄照片和卫星图像对一条高速公路沿线的环境变化做了长期监视和分析,通过对监测数据的分析,得到了生态环境时空演化的过程与发展趋势。美国联邦地调局研究人员利用遥感影像,通过对铁的氧化物和氢氧化物分布信息的提取,研究了科罗拉多州废弃矿山对生态环境的影响等。在国内,我国政府也开展了多个大型项目的遥感监测。许多学者也通过遥感影像对比分析研究了工程建设对生态环境产生的影响,为掌握环境变化趋势、进行环境管理提供了有效的手段。很多学者以不同工程为研究对象,开展了大量工作。

遥感技术以其快速、从宏观到微观全面观测等优势条件,在大型土木工程环境影响评价方面具有重要的应用基础。但由于受天气限制比较严重等原因,遥感在重大自然灾害监测中应用的作用,还远远没有充分发挥出来。如光学遥感受天气的制约比较严重,在天气不是很好的情况下,有时候甚至无法成像。相信随着对地观测小卫星星座的日益增多、科学的工程环境评价指标体系的日益完善及其国际合作的加强,遥感将在大型工程环境影响评价中发挥更加重要的技术支持作用。

2.3 3S技术在土木工程施工中的应用:GIS为土木施工项目管理提供了一个非常好的开发平台。通过二次开发,可以把RS技术采集的土木工程施工进程空间图形图象信息、GPS采集的土木工程施工进展空间定位信息、土木工程属性信息融合~起,为复杂的土木工程施工建立一个可视化信息管理系统。它为施工设计与管理提供强有力的分析工具,为决策分析提供迅速的信息支持,有着广泛的应用背景和需求。基于3s技

术的土木工程施工导流三维动态可视化数字模型,可以实现了模型的动态显示、交互操作、空间分析以及施工导流全过程可视化仿真等功能,从而为土木工程施工组织设计与宏观决策提供了一个科学有效的可视化分析手段。目前,虽然3S在土木工程施工项目管理和工程施工的可视化信息管理中得到应用,但是还处在研究的初步实验阶段,应用的程度有限。随着3S技术的不断提高完善,其在隧洞开挖断面的自动绘制与量算,确定弃碴场的位置与范围等更深领域的应用会不断展开。

2.4 3S技术在土木工程结构监测与监理中的应用:为保证土木工程项目施工的质量、进度及投资,减少开发建设的风险,土木工程监理与监测制度是土木工程质量管理的重要环节。土木工程监理单位作为专业的技术管理部门,对项目进行全面监督与管理,参与项目的招标、评标、技术方案的审核、过程检查,协助解决项目执行中出现的技术和管理问题,代表业主方全面检查和验收提交的成果资料。

随着3s技术精度和功能的不断提高和完善,其在土木工程监理中的应用越来越广泛。GPS定位仪的定位精度相当高,特别是采用了差分定位技术,建立了适当的精度控制网络后,GPS定位仪的定位精度完全满足土木工程监理中多种定位测量的需要。差分GPS精度高、采集数据量大、速度快与GIS结合使用能最大限度的发挥其优点。随着计算机网络技术以及卫星通讯技术的发展,利用GPS实时快速定位能力,通过遥感技术支持的计算机通讯系统,实现GPS和GIS的联合工作,可获得各种土木工程精确的实时图形。在GIS支持下,可以将这些监测的实时图形与土木工程规划、设计图形进行空间叠加,空间相关统计分析,实现土木工程的空间自动监理。另外,GPS技术的快速定位为RS技术数据实时、快速地输入GIS提供了可能,RS技术可以迅速地将采集的土木工程空间信息输入GIS分析处理系统,进行实时动态地分析地表某个土木工程空间形状与规划、设计方案的差异。

3.发展与展望

众所周知,我国目前正处于基础建设高速发展时期,大规模的基础建设使土木工程整体推进面临着多种技术瓶颈。3S作为一门新型技术集成系统,以其管理空间信息的独特优越性,已经广泛应用于土木工程方案勘察与规划、大型土木工程生态环境影响评价、不良地质调查以及土木工程地质调绘成图的应用,取得了较理想的效果。3S技术在土木工程中的应用不但加快了工作速度,而且提高了质量,节省了人力物力,有很高的经济效益和社会效益。目前,国内外虽然已开展了3s技术在土木工程中的开发和研究应用工作,但是应当指出,由于许多技术人员对3S技术了解的不够全面,大部分人员只能用到制图功能,把3s尤其是GIs和CAD等同起来,没有发挥3S技术在土木工程中的应有潜力。

3S技术的发展应用,为土木工程勘测设计与管理提供了全新高效的方法,尤其在大型土木工程的宏观规划、路线调查及大型隧道、桥位工程的方案论证等方面。3S技术可以全面掌握土木工程规划区的环境地貌与地质构造要素,提高决策水平和设计质量,对优化方案节约投资起到关键作用。随着3S技术以及计算机信息技术的进一步发展普及,应用3S与3D(三维)环境模拟技术优化设计方案,通过3S,3D与常规勘察设计技术的紧密结合,可进一步提高土木工程建设的快速优化,提高人类利用、改造、美化环境的水平,对促进整个人类社会的进步具有重要意义。

参考文献

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[2]陈述彭、鲁学军、周成虎,地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,1999.12-14

[3]陈学全、谢 毅,3s应用领域十分广泛的高新技术[J].安徽地质,1997,7(1):52-54

[4]陈学军.土木工程概论[M].北京:机械工业出版社,2006.1-6

[5]胡广洋.GPS技术在三峡工程大江截流中的运用[J].水利水电科技进展,1999,19(3):54-57

[6]吴冲龙、汪新庚.地质矿产点源信息系统设计原理及应用[M].北京:中国地质大学出版社,1996

[7]赵文武、东野光亮、张银辉.“3s”技术集成及其应用研究进展[J].山东农业大学学报(自然科学版),2001,32(2);117-123

[8]袁艳斌、姜 晖、汪新庆等.三峡坝区工程地质信息系统集成开发研究[J].地球科学,1999,24(5):28-30

[9]汪 邵.3s技术研究进展及其在工程中的应用[J].凉山大学学报,2002,4(1):124-126

[10]李振山.铁路建设工程质量监督[M].北京:中国铁道出版社,2003

[11]马荣华、黄杏元、蒲英霞.数字地球时代“3s”集成的发展[J],地理科学进展,2001,20(1):89-96

土木工程地域分析精选篇2

关键词:塔里木河;干流;土地利用;生态环境

一、研究区概况

塔里木河流域地处欧亚大陆腹地,地处天山和昆仑山之间,属于暖温带、干旱沙漠性气候。该区域之内降水稀少,年均降水量在20mm-40mm,但蒸发强烈,蒸发量通常超过1000mm,昼夜温差较大,日照时间长,光热资源较为丰富。干旱指数自西北向东南逐渐增大。此外,区域内多风沙以及浮尘天气。水是影响本地区生态环境变化最重要的因素。

二、数据来源和研究方法

(一)数据来源

数据选用塔里木河干流1990 年、2000 年、2005 年以及2008年4个年度的30m分辨率的TM和中巴数据,根据国家土地类型分类标准对该流域的土地利用类型进行分类。根据现有的土地利用分类原则以及土地资源特征,将该区域的土地划分耕地、林地、草地、水域、简称建设用地、沙地、盐碱地、沼泽地、以及其他未利用地9个类型。

(二)研究方法

区域土地利用变化的速度可以用土地利用动态度来进行分析。所谓土地利用动态度指的就是研究区在特定的时间内,某种土地利用类型数量的变化情况。

三、结果分析

(一)土地利用面积变化

从数据资料可以得出,土地利用类型的变化主要体现为耕地和盐碱地面积扩大,草地面积逐渐减少,建设用地的变化却不是很明显。其中,耕地的面积增加了107%,而盐碱地的面积相应增加了22%,与此同时,沼泽地的面积增加了 30%,草地的面积缩小了24%。

(二)土地利用类型的变化

在一定程度上,可以说土地利用类型面积的增减并不能完全反映土地利用类型之间的转换关系,通过对数据资料的统计分析,可以对不同土地利用类型间的相互转换关系进行进一步的分析,进而了解土地利用演变过程。

经过分析,土地利用类型的变化主要表现在以下几点:第一,大量的草地、林地以及盐碱地向耕地转化,也就是说大量的生态用地被农业用地占用,“绿色走廊”的空间大大减小。第二,林地面积经历了先增大后减小的变化。增长阶段,林地面积主要由草地、盐碱地以及沙地转化而成;减小阶段,林地转化为草地及耕地。第三,草地面积逐步减小,主要转变为林地、沙地、盐碱地以及耕地。第四,盐碱地的面积逐渐增加,主要由草地、沙地以及林地转变而来。第五,水域面积呈先增加后减少的趋势,增加阶段,面积主要来自草地、林地以及未利用地;而后期水域减少阶段,减少的面积主要转变为草地、沼泽地以及耕地。

(三)土地利用类型空间结构

景观斑块的类型、形状、大小以及空间组合不但表达了景观功能质量的差异,还影响着整个区域的生态过程以及边界效应。在一定程度上可以说景观水平上的景观指数反映了研究区域总体景观空间格局的变化特征。塔里木河干流区景观格局度量指标可以用形状指数、多样性指数、均匀度指数以及聚集度指数等多个指数来衡量。

通过数据资料分析,塔里木河干流区的聚集度指数逐步降低,其下降的原因可以归根干流区中上游河道堤防以及生态引水控制闸的修建,这些工程的建设使得河流两岸生态植被的植被景观呈现为破碎化的状态。景观多样性指数以及均匀度指数则有增长的趋势,在一定程度上,景观多样性指数的增加使得景观的稳定性逐渐增大。景观形状指数也有增加的趋势,其分布相对分散。

四、生态环境效应分析

塔里木河干流的生态系统极为脆弱,近些年来,在经济利益的驱使之下,人们为了获取物质资源而对自然资源进行不合理的开发,使得该区域生态系统的平衡遭到严重破坏,生态环境进一步恶化。

(一)土地利用对河流及湖泊的不利影响

塔里木河由干流区以及源流区两部分组成。几十年以来塔里木河源流区的水量并没有发生很大的变化。但是,最终流入塔里木河干流的水量却呈现下降的趋势,造成这一显现的主要原因是人类活动的影响。

从上世纪50 年代到现在,塔里木河流域地区灌溉面积大大增加,由于灌溉技术落后,水资源的利用效率也十分的低,耗水量大。为了满足耕地日益扩大的用水需求,大量的地表水被引入灌区,使得地表水的时空分配得到很大的改变,干流下游的径流量大大减少,以致出现多次断流的情况。

(二)土地利用对植被的不利影响

塔里木河干流的植被以胡杨、红柳、芦苇等为主。受水分条件的差异的影响,植被的生长、覆盖度也有着很大的差异。造成植被发生变化的因素有很多,例如河流廊道和排碱渠的变化,地下水位的变化,沙漠化、盐碱化以及人类活动等的影响。众多因素中,人类活动因素的影响使最为重要的。地表水灌溉农田,使得地下水补给量大大减少,造成地下水位下降,土壤含水量降低,最终导致植被生长受到限制,乃至枯竭,生态环境由此恶化。从塔里木河干流土地利用结构来上看,草地使其最为主要类型,占到整个区域的近30%。但是,近些年来,草地因受到人类活动的影响,其赖以生存的水资源得不到合理供给,土地面积而逐渐减小,草地逐步退化。与此同时,耕地面积的增长造成农业用水和生态用水的矛盾激化,进一步引起草地的退化。

(三)土地利用引起的盐渍化和河水矿化度的升高

塔里木河干流区的气候干旱,受此影响,土壤水分蒸发迅速,进而使得河水矿化严重。地下水埋藏越浅,蒸发将会越强烈,土壤的盐渍化也就会随之加快。此外,随着耕地面积的增加,人们为了满足农业需水而大兴水库,使得水资源的自然分配遭到破坏,进而加剧了土壤矿化度指数。

五、结语

受到人口增长、社会经济发展的影响,塔里木河的土地利用类型发生很大的变化,塔里木河干流区毁林毁草、开荒种田而导致林地遭受严重毁坏。再加上粗放的开发方式导致土壤的肥力逐步下降,最终导致耕地被放弃,沙漠化逐步加剧。因此,在此后的水土资源开发过程中,应该坚持可持续发展的思想,加强生态保护,从而促进水土资源开发、区域经济以及生态环境的可持续发展。

参考文献:

[1]张超,高敏华,赵国强,都伟新.塔里木河下游土地利用动态变化分析[J].水土保持研究.2010(01)

[2]叶茂,魏军,宋郁东,李吉玫.塔里木河中下游土地利用/覆盖变化的生态经济分析[J].干旱区地理.2009(05)

土木工程地域分析精选篇3

关键词:土木工程;信息化建设;涵义

1土木工程信息化的涵义

1.1从技术形式的分析

土木工程信息化的涵义,从技术形式层面进行分析,是指全国甚至全球的范围内,通过网络技术和通信技术等高科技的方法,实现的土木工程信息技术资源的开发和利用。这面向当今信息化方向的发展,使得土木工程能在线共享资源,随时随地的提供土木信息的支持,还能及时的互动和提供有效的问题解决方案。

1.2从行业影响的分析

从行业的影响进行分析,土木工程信息化是运用信息技术提升土木工程建设与管理的过程。其涉及的方面比较广泛,通常有勘测、设计、施工、监理、质量监督、企业管理、政府监管等方面的工作。土木工程信息化建设,能有效解决工程建设量大和信息知识资源存在分布不均衡的问题,这是提升了行业的整体技术层面。

1.3从实现过程的分析

从土木工程信息化的实现工程可以发现,土木工程信息化的动态过程有六个要素,即信息人才、信息网络、信息技术、信息资源、信息法规环境、信息产业。土木工程信息化的动态过程还有三个层面,第一个层面是土木信息产品制造业的持续发展,指要发展一批科研机构和企业单位进行土木工程信息的开发和研究,这给信息化建设提供有力的支持。第二个层面是对土木信息技术的开发和利用,即借助互联网等信息技术,制定土木工程信息的网络传输标准。这个网络传输标准包括软件和硬件方面。而信息建设的基础是大力研发土木工程信息的传输终端。第三个层面是土木工程信息资源的开发和利用过程,信息化建设的核心和关键,是建设好国家土木工程信息公众网,并完善企业局域网的建设工作。

2土木工程信息化的特点

土木工程信息化的特点主要有智能化、网络化;实时性、远程性、互动性;具有知识经济性;还有核心动力是人力资本等特点。土木工程信息化的这一系列特点,体现了向信息技术方向的提升。

①具有知识经济特点。土木工程信息化是通过互联网这一工具,实现核心生产要素。即土木工程的技术知识、信息,均通过互联网的功能来实现。而土木工程信息化主要表现在土木信息资源的生产、传输以及应用方面。

②实时性、远程性、互动性。土木工程信息化的三大特性是实时性、远程性以及互动性,这也是信息化必须要具备的特点。这三大特点突破了地域和时间等方面的限制,即是在任何地方、任何时间都能互动的为土木工程行业提供所需要的信息服务。

③智能化、网络化。土木工程信息化的另一个重要特点是智能化、网络化,这个特点能对土木工程管理人员的思维形式产生深刻的有意义的影响。土木工程信息化中的智能化与网络化特点,能够使工程从业人员及时的在线交流,并提升了信息管理工作的科学性。

④核心动力是人力资本。土木工程信息化的核心动力主要是人力资本,这也是当今时代土木工程从业人员所要具备的重要能力。基于信息时代中,这就对土木工程的从业人员提出了要保持终生学习技能的态度,要认真把握专业知识、信息识别技术、理技能力和IT技能等。

3发展土木工程信息化的途径

3.1土木工程设计信息化

随着近代科学技术的快速发展,土木工程的信息化建设也有了进一步的发展。尤其是建筑材料钢筋与混凝土的突破性发展,大大改善了耐久性、可靠性,而且强度成倍的提高,材料性能方面也更加优质、轻质、高强的实现了过去实现不了的工程结构。人们已经能有效的利用土木工程设计的信息化特点,解决复杂超静定结构的内力和位移计算。土木工程设计信息化,是对繁杂的手工绘图的突破,而建筑施工机械的使用,提高了施工自动化的程度。

3.2土木工程施工信息化

自动化控制技术在施工过程中的广泛运用,提升了工程的施工效率的同时也解决了很多高难度的施工项目。比如应用到大体积的混凝土的施工质量的控制方面;对沉降进行观测和相应数据的采集工作等。信息化技术的推广应用,势必会对设计技术和施工技术进行全面的革新发展。土木工程信息化的运用的领域逐渐加大,将会提升建筑工业水平的发展。

3.3土木工程管理的信息系统

信息化技术作为一种高新技术之一,适用于众多行业的发展。进一步制定土木工程信息化的运用标准,并完善相关的信息管理系统,这样能有效的推进信息技术在土木工程施工中的规范和高效作业。信息技术促进了工程的数字化,使工程的管理进入到一个全新的阶段。

参考文献:

[1] 曹燕.浅析土木工程的信息化建设[J].网络财富,2009(17).

[2] 彭建国,王晶.土木工程的信息化建设[J].黑龙江科技信息,2009(11).

土木工程地域分析精选篇4

关键词:土木工程;信息化;建设;策略

随着经济的发展,土木工程作为对人类发展进程有重大影响的产业之一,已逐步成为了一项国家支柱性产业,同时,也成为人们生产生活所不可或缺的行业。目前,直接从事土木工程相关行业的人员大约在4 000万以上,然而,由于各种原因,该行业的整体发展水平并不高,因此,实施土木工程信息化战略是突破产业发展的迫切需要。

一、土木工程信息化的深刻内涵

“土木工程信息化”简单地说就是充分利用计算机和网络技术,在虚拟空间中实现对土木工程建设全过程的管理、监控和实施。在这个涉及领域众多、架构极为庞大的虚拟管理系统中,利用高速发展的网络技术,在全国各行业、各部门内实现工程建设管理与技术信息的交互共享,土木工程的建设、管理、设计、施工、监理、质量监督等部门、企业可在网络上实现招投标、工程管理、设计施工、监理审图、质量监督等工作;工程从业人员个人则可以以在线查询、在线交流等形式随时、随地、互动、能动地通过网络获取数据信息、技术支持和完整的问题解决方案,使他们能够像专家一样得心应手地解决工程问题。可以说,“土木工程信息化系统”既是一个建设管理系统,又是一个“专家系统”。这种双面性使参建各部门和具体的建设管理人员、技术人员有机结合在一起,提升了信息管理的时效性、科学性、透明度,将极大提高工作效率和工作水平,使整个土木工程行业的工作模式发生革命性的变化,并最终形成土木工程信息化这一新产业。

二、土木工程信息化的意义

建设土木工程信息化,是我国土木工程建设实际的现实需求,也是土木工程未来发展的战略任务,具有深远的意义。从国家发展战略上看,土木工程信息化是整体提高土木工程行业建设科技水平的有力手段,并将形成土木工程信息化这样一个新产业,土木工程信息化是提升我国综合国力、实现富国富民理想的一大支柱;从政府管理的角度看,建设领域信息化是政府改革和建立高效、透明管理机制的催化剂从土木工程从业人员个体的角度看,土木工程信息化可极大提高他们的工作水平和工作效率,深刻影响其工作形式和思维方式,使土木工程管理与技术人员与时俱进,在信息时代更好地发挥创造力,用自己的聪明才智为国家建设做出贡献;从土木工程企业的角度看,土木工程信息化可提高企业的装备水平,提升企业的综合竞争力,加速企业在宏观及微观上管理模式的创新,并极大提高企业的工作效率。

二、土木工程信息化建设的策略

1、建立土木工程管理的信息系统

信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术,必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进,须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统,及时修编标准,便于检索查询和管理有关标准,随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收,从而有效地推进标准化管理。信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小,对实体本质的把握更为科学,工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性,信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立,使工程管理进入新阶段,包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化,项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用,多因素分析在质量控制上的应用,动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化,为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。

2、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

目前互联网技术正大大深入土木工程的技术方面。通过了互联网的信息的服务,可以让建筑商和材料商有个良好的信息沟通,降低企业的成本。更加科学的选择生产资料,提高企业的利润。同时互联网使工程变成了透明,同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案的有效性进行比较,将大大提高企业的决策能力和水平。也使得网上的招标的工程更加阳光,有序健康发展。提高企业的效率。降低企业的成本。是招标投标更加得到公平、公正、公开。电子商务的采购对建筑材料,设备器材,人力资源都是一个更宽阔,更广的领域。更好的采购设备。提高企业的效益,对双方都是一个良好的合作平台。提高了双方的工作效率。这也给双方的交易也提高了一个良好的监督平台。土木工程的信息化是社会发表的一个必然趋势。是土木工程信息化得到健康科学有序的发展。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3 个层次上展开,即在土木工程行业管理信息化、工程项目管理信息化、土木工程企业管理信息化。

3、构建企业管理、行业管理及工程管理的信息系统

现代化的信息技术是人们日常工作及生活均无法脱离的,只有与相关技术理念结合起来,才能够将相关作用的发挥不断的加以完善,改进前进力度,实现有序规范的模式,加强土木工程信息化建设内容的有机整合,并且将信息系统管理实现对土木工程而言是至关重要的。因此,应当加强管理及查询的整合力度,重视土木工程项目的验收及检查,将检查和审核的结果纳入到信息化管理系统中,并且采取信息化的管控手段。信息技术往往会涉及到广泛的内容,而要想将土木工程信息化建设的内容予以整合,那么就需要将各方面的管理加强,妥善的进行分析,实现决策的优化,以便于提高信息化管理水平。在编制项目计划方面,合同签订及工程招标的各个阶段均需要考核承包商的编制,并且将详细周全的细则加以实施,全面剖析土木工程的施工工序及施工内容;在项目跟踪过程上,需要将目标的针对性进一步完善,加强施工合理性,整合内外因素,改善施工力度及内部需求;在项目的优化、控制及分析上,软件项目的管理者应当按照跟踪所提供的信息,应用网络技术对既定目标进分析,对纠偏对策进行研究,采取有针对性的纠偏措施。

综上所述,随着信息技术的迅速发展,提高信息化应用水平,实现和国际接轨,建设工程企业进行信息化建设必能不断地总结经验,同时,建工软件集合企业管理与项目管理于一体,并涉及财务管理、人力资源管理等,使得日常管理能够有序地进行,大幅度地提高管理水平和综合效益,促使土木工程企业从粗放型向集约型转变。

参考文献:

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[2] 陈勇刚.浅析土木工程的信息化战略及实施构架[J].经营管理者,2009,(17):314.

土木工程地域分析精选篇5

【关键词】土木工程建筑结构设计;存在问题;改进建议

在我国城市建设正在如火如荼的开展,城市建设的一个重要标志就在于城市建筑的高速发展,现代城市高楼大厦已经是一个极为重要的体现,但是城市建筑的发展还需要解决许多的问题,尤其是在我国地域差异较大,人文特征有别的国家,如何进行有效的土木工程建筑结构设计,为人们提供舒适可行的安居环境,是建筑企业或者机构需要重点思考的方面,这也是保障其发展的一个前提。其实经过几十年的发展,我国土木工程建设结构设计水平和能力已经得到了极大提升,但是囿于多种方面的原因,其中存在的问题还需要我们进行深入的剖析解决。

一、我国土木工程建筑结构设计中存在的问题分析

从我国近些年土木工程建筑结构设计的发展来看,城市建筑水平已经得到极大提升,建筑工程设计也开始多样化,并且在实际的工作中较为注重对于人们生活质量要求的相关问题,但是具体分析来看,我国土木工程建筑结构设计存在的问题也是有的,而且这些问题体现在多个方面,需要引起设计者和相关管理者的关注。

1.土木工程建筑结构的牢固性有待提高

众所周知一个建筑工程最为主要的就是要保障具有牢固性,这不仅仅体现在建筑物的安全和稳定,更主要的是对于居住者的一种安全保障,引起要切实做好牢固性的管理工作。载现代社会的土木工程建筑结构设计中,如何做好工程牢固性的相关工作逐渐成为一个较为重要且必须思考的问题。但是我国土木工程建筑结构设计中对于这一问题的解决力度还不够,其中存在的一些安全隐患问题并没有切实的解决。在土木工程建设结构设计中,虽然表面上没有任何问题,但是一旦出现自然灾害,比如地震、火灾等都有可能对于建筑物造成巨大的冲击,致使建筑结构发生一定的变化,对人们的生活安全造成严重影响,这些问题都是在土木工程建筑结构设计过程中没有做好地基工作。比如在我国2008年发生的汶川大地震造成众多房屋、桥梁等出现坍塌的情况,都是因为没有做好工程牢固性的保障工作。

2.构造柱和承重柱的区分问题

土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计,能够起到良好的防止墙体断裂的情况,是一种重要的保障措施,更是对居住者生命财产进行保障的重要基础,但是在现实的工作中,一些土木工程建筑结构设计人员没有清晰的认识到两者的区别,尤其是没有分清楚构造柱和承重柱的概念,将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中,没有为构造柱设置基础。因此,难以抵抗地震的震动强度,从而导致结构裂缝、沉降等,甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力,将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下,柱体和梁体就会出现开裂问题。

3.缺乏对环境因素的考虑

前面已经提到,我国是一个地域差异较大的国家,每一个地区都具有自身的特征,不仅仅是居民对于建筑的需求,更主要的是建筑结构设计中的一些需求问题,比如地域环境对于建筑结构设计的影响,在我国东西南北土质、水质、文化等因素差别比较大,比如在潮湿度方面,南方比北方较为潮湿,那么如果在土木工程建筑结构设计过程中不能进行有效的考虑,而采用同样的建筑结构设计理念,在建筑材料的使用方面没有区别,那么在建筑物的使用过程中必定会出现一些问题。

二、土木工程建筑结构设计问题的有效改进措施

作为土木工程建筑结构的设计人员,在进行相关设计工作的过程中必须主动进行实地调研,不断 提高自身的设计水平,尤其是对于上述提到的一些问题必须进行及时的改正,提高认识,全面提高建筑结构的设计水平,保障工程的质量和人民群众的生命财产安全。

1.全面做好牢固性设计工作

前面对于牢固性设计存在的问题进行了详细的分析,因此作为设计人员在未来设计的过程中必须充分重视这一问题,第一个方面是做好内力组合设计工作。内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点,它要求在调整承载力抗震系数的基础上设计。工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算,则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整,提高结构的承载能力;两一个方面是做好板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计,要分析板长边和短边的长度。如果长度差距< 2mm,则适合采用双向板计算的方式设计;

如果两者的长度差距在2 ~ 3mm 之间,则适合沿着短边的受力单向板进行计算,并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小,可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算,要求根据荷载分布的具体情况,对满布荷载进行分解和间隔进行布置。

2.充分考虑环境的因素

针对我国建筑结构设计中存在对于环境因素认识不足的问题,在以后的设计中,我国的设计人员必须及时提高认识,对于环境问题进行解决,首先是要认清楚当地的实际土质,土质环境决定了建筑物的稳定程度,也就是要求这些设计人员在设计的过程中对当地的土质情况进行充分的考察了解,如果在土质较为疏松的地域进行建筑,就比考虑进一步进行加固的问题;其次是做好天气等问题的考察,在我国南北方的雨水差异较大,因此要根据这些区别进行不同的建筑设计,比如在南方,雨水较多,那么在进行建筑结构设计中要充分考虑有效防水、防潮的问题,避免因雨水过多而影响建筑物的质量;最后是要区别地域人文环境,我国是一个地域广阔,多民族的国家,每个地区和民族在发展的过程中都有独特的风格,因此建筑结构设计也要充分考虑居民的需求,在设计过程中有所区别。

结语

土木工程建筑结构设计的重要性不言而喻,在现代社会发展的过程中,建筑结构的设计者不仅仅要考虑利益,更要考虑建筑物的实用和安全,综合来看,我国建筑结构设计的水平与国外一些先进国家还有一定差距,需要在以后的发展中逐渐学习提高。

土木工程地域分析精选篇6

关键词:土木工程;施工技术;问题;施工控制

在我国现代化建设中,土木专业的作用越来越明显,地位越来越凸出,已成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会科学技术的进步,建筑物的规模、功能、重荷以及施工技术越来越复杂化和多样化,在施工中所涉及的施工技术、施工设备、施工材料日新月异,已成为一种集节能技术、信息技术、生态技术与建筑技术为一体的新型施工方式。在这种时代背景下,我国土木工程施工取得了重大成就,施工工艺日趋成熟。

一、土木工程概述

自人类诞生以来,土木工程就已经形成,可以说土木工程是一个发展十分漫长的历程。从新石器时代到今,土木工程一直处于不断发展、不断进步和不断完善的进程中。但是由于过去科学技术的滞后,使得在长达两千多年的历史长河中土木工程都未曾得到人类的重视,施工技术也一直是一个原地踏步的现象。直至工业革命以来,随着科学技术的突飞猛进,土木工程施工技术也呈现出历史性的转变,走上了一条快速、高效的发展之路。时至今日,土木工程已经形成了一门集土工、力学、建筑为一体的综合型学科,并蔓延出了许多分支。

1、概念

土木工程是建造各类建筑物都不可缺少的基础设施,是各类技术设施施工技术总称。它在施工的过程中涉及内容多、应用范围广,是一个综合性、系统化的工作环节,在施工的过程中土木工程包含了材料、设备以及施工中所进行的勘测、施工、设计、保养、维修等技术活动;也包含了对工程施工对象的控制和管理。直至目前,土木工程已经广泛的应用在人类生活、生产、军工、科研、港口、市政等多累工程项目中,成为建筑工程领域施工的核心。

2、特点

经过几年的发展,土木工程随着经济和科学技术的进步逐步形成了不同的施工技术。由于施工材料、建筑结构、施工设备和施工工艺的不断优化,复杂的土木工程也变得越来越多,为了满足市场经济发展需要,施工技术也随之得到了完善。由于我国正处于社会经济发展的黄金时期,其施工数量、施工规模、施工质量不断增加,这也带动了各项工程施工技术的发展。土木工程作为建筑工程中的一个分项工程,其施工成败直接关系到整个工程的施工质量问题。总之,土木工程的施工具备着如下特点:土木工程是一个集固定性与流动性为一体的工程环节,其固定性主要表现在工程结构主体不可移动,而流动性则包含了工程施工人员、施工设备、施工队伍的流动;是一个多样性工程,这主要是由于各个工程的土木工程所表现出的特点和要求不尽相同。

二、我国土木工程存在的问题

近年来,随着土木工程施工的不断增多,虽然施工技术在一定程度上得到了完善和优化,但是其中仍然存在着不少问题,这些问题主要表现在以下几个方面。

1、理论研究不够成熟

理论研究还不能适应工程建设的需要,由于施工控制涉及多个学科领域,特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等,目前既有一般性基础理论的研究,又有应用性理论的研究,但缺乏系统的集成和有价值的应用。

2、施工规范不科学

一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式,更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准,但对大多的创造第一的工程仍缺少足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出,不仅涉及到长期发展问题,也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制,避免出现重大决策的错误。

3、管理体制不完善

主要存在的问题是多头管理,管理责任不能落实,缺乏对施工控制的高度重视,对特大型工程前期研究不够,对工程的解剖不够细致。要想解决这类问题,唯一的办法就是实现设计、施工总承包的管理思想,使管理责任明确并得到落实。强调施工单位应采取主动控制,使责、权、利能够达到系统的统一。

三、相关的处理措施

1、深基坑支护设计

对于建筑的深基坑支护设计,就目前而言,一般并不包括在施工图合同内容中。设计单位根据建筑总平面图所标定的、相邻既有建筑物或构筑物的分布情况,结合基坑侧壁的土质和高度,在旋工图上提出有关支护的原则性意见和建议;具体的工作则由施工单位自行解决或另行委托专项支护设计。据了解,目前已经有专业的计算机应用程序在深基坑支护设计中得到应用,只是相当比例的设计院没有配备;这其中固然有技术风险与经济收益不相称的实际因素。但这种现状与当今深基坑支护技术的发展趋势、以及城市施工现场条件严重背离,对设计人员消化吸收新的支护技术尤其不利,应当引起设计院管理层与设计人员的重视、并尽快加以改进。

2、钻孔灌注桩基础

高层建筑普遍采用的钻孔灌注桩基础的设计,通常设计人员在施工图上一般对施工机具的选用并未加以明确限定,任由建设单位选择;而建设单位从节省造价的出发点考虑,最终选择的工程桩成孔机具多是涡锥钻,且实质上是以个体单机为单位的涡锥钻。

四、发展展望

施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都具有非常重要的作用,设计者意图的实现往往取决于施工技术:因此,在一定条件下,施工技术的先进与否直接影响到设计者的意图能否实现。就施工本身而言,任何一个工程项目都是一个系统工程,其施工过程受到地质条件、材料性能、气候条件、荷载条件、现场条件、资源状况等因素的制约。同时还存在着理想状态与实际状态的差异。因此,施工控制就是要进行实时识别、调整、预测,最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。

五、结语

通过上述分析应该看到施工过程的分析与传统意义的力学分析存在一定的差异,定义施工力学存在着其发展的必然,也使得施工过程的研究进入一个科学的数字的发展阶段。因此,施工工序的安排应该综合考虑人、财、物以及结构的施工特征。施工力学的提出不仅解决了长期以来困扰施工过程的诸多问题,而且将为今后的施工技术研究提供依据,为施工目标的最终控制提供保障,将被动控制转化成为主动控制应用于不同的工程领域。施工力学一定程度上可以使设计人员从施工角度考虑设计,也可以使施工人员从受力的角度考虑施工,从而使设计出来的结构内力与变形与实际完成的结构内力和变形尽可能一致,使材料的应用和结构形态更加合理,更加安全。

参考文献

1、教富英. 试论工民建施工的工序质量控制[J]. 中国高新技术企业, 2007,(08) .

土木工程地域分析精选篇7

关键词:土木工程;建筑工程;节能

众所周知,能源是不可再生的,如何在发展的同时还能够减少对能源的浪费是相当重要且棘手的问题,对此,我国的各行各业都开始重视节能减排和低碳环保。经济的发展也使人们的思想意识得到了进步,大多数人们的思想观念不再局限于崇尚奢侈和华丽,越来越多的人重视节能环保低碳的生活方式。对于人们日常生活的房屋,更是要符合节能的要求,在重视土木工程中建筑质量的基础上,建筑节能也受到了人们的关注,这也对建筑施工单位提出了更高的要求。土木工程中建筑节能问题具有不可言喻的重要性,对此,本文作者将对此进行重点的论述。

1概述土木工程中建筑节能

1.1分析我国建筑能源消耗现状。现如今,土木工程中的建筑领域已经和交通、工业一起并称为我国的三大能源消耗产业。特别是建筑领域,在我国经济发展和居民生活水平提高的刺激之下,我国土木工程中的建筑领域正在飞速的发展,建筑正如雨后春笋般的拔地而起。我国现在的建筑住房总面积大概是四百四十一亿平方米,在此基础之上,每年增加的住房面积还有十八亿平方米,这个数字相比所有发达国家而言,是他们的总和面积都比不上的。但是,对于当前众多建筑而言,这些建筑中只有百分之一能够算作是节能建筑,其他大部分不管是从建筑的结构来说,还是从取暖设备而言,都是高耗能的建筑。而现在新建的建筑大多数也是高消耗能源的建筑。近些年来,由于能源消耗的巨大,我们也意识到了节能的重要性,我国对于建筑节能给予了巨大的鼓励和支持,很多地区也建立了有关的建筑节能施工技术验收标准和检验检测标准,这为促进和推动土木工程中建筑领域的节能和环保制定了政策标准,节能建筑也在慢慢的发展之中,但是,与大多数发达国家相比,我国的建筑节能起点较低、时间也较晚,并且高消耗能源的建筑数量基数也较大,所以土木工程中建筑领域的节能环保、低碳发展还是十分重要的。

1.2分析土木工程中建筑节能的必要性。由于当前对节能环保的新要求,在建筑领域,节能的观念也开始萌生,在逐渐发展过程中,我国土木工程中建筑在节能领域取得了一定的成就。对于当前还存在的一些问题与缺陷,我国许多地区有针对性的制定了相关的行业标准和节能准则,不仅仅要求建筑有高质量,还对节能有了更高的要求,这在客观上督促和激励着施工单位不断提高建筑的节能水平。当前,随着工业化进程的逐渐加快,城市化水平也在不断提高,我国的建筑总量呈现急剧上升的趋势,但是由于我国的能源和资源在工业化进程中大量的消耗,使当前的能源十分紧张,在建筑领域减少对能源的使用,做到节能减排是有效缓解能源紧张的重要手段,所以,对于土木工程中的建筑着手实行节能减排具有相当重要的意义。在传统的建筑行业中,消耗的能源非常多,例如建筑行业取暖使用的空调、采暖等设备,还有日常居住使用的照明设施和热水供应系统等,这些设施都属于高消耗的产品,对于节能是十分不利的。在众多耗费能源的设施中,很多消耗的能源是由于空调和取暖设备造成的,这大概占据所有能源消耗的一半以上,实践中,由于我国的建筑保温隔热材料的质量不佳,并且取暖设备的发热效率不高,因此,在面积相同的条件之下,我国的取暖设施消耗的能源是相同气候条件的国家耗能的三倍不止。在我国的一些温度非常低的地区,城镇地区建筑消耗的能源有时能够超过当地所有消耗能源总量的百分之五十。而在我国很多夏季相对较为炎热的地区,其冬季由于没有相对集中大型的取暖设施,因此,他们在冬季会选择用电力设备来取暖,而夏季还要用空调来降温,这种情况之下,建筑对于电力资源的消耗就会更多。在面临能源紧张和环境受到严重污染的现状,对于建筑行业采取有效的节能减排措施显得至关重要,必须要及时解决土木工程中建筑的能源浪费问题。

2探究建筑领域节能的具体措施

2.1探究建筑节能施工应遵守的基本原则。为了保证土木工程中建筑领域真正的做到节能环保,必要遵循一定的原则,首先是要遵循尊重自然,科学选址的原则。针对我国的土地面积幅员辽阔这一现状,以及我国各个地区之间的地形地势、气候环境等的巨大差异问题,为了加强土木工程中建筑的节能措施,必须要根据建筑选址对当地的自然环境和地形地势、土壤水文状况给予必要的考察和分析,在充分尊重当地的自然文化、风俗习惯的基础之上,选择适当的建筑材料和建筑设施,减少对能源的消耗和浪费。另外一个需要遵循的原则是科学设计建筑外部环境,确保经济安全。在实践中,当建筑的选址结束之后,会在一定程度上对其周边的环境给予全面、合理的建造,例如在不影响室内正常采光的条件下,可以在建筑周围栽种绿化带,这样不但能够改善空气质量,还能够有效降低嘈杂的噪音。不但如此,在住房附近也可以建设小溪甚至是假山等城市绿化景观,这看似仅仅可以美化环境,但实际上,在一定程度上也可以帮助调节气候,炎热的夏季可以帮助降低建筑室内温度,与此同时,空调的使用频率就会相对的减少,最终实现节能减排的目标。

2.2建立健全建筑节能的管理机制。建立健全建筑节能的管理机制是加强建筑节能的首要手段。但实践中的实际情况是,我国对建筑节能的管理与监督机制还不够健全,执法力度不够、立法的缺失,对于建筑节能新技术的投资不够等现状导致我国在建筑节能领域没有得到显著进步。因此,推动建筑行业的节能管理制度,帮助推进建筑节能产业的顺利发展是当前的一项重要问题。所以,作者建议,相关部门加强执法力度,规制建筑单位的施工行为,并且完善相关法律、法规体系,从立法缓解、进行有效的规制对于保证建筑行业节能非常关键。

2.3坚持努力创新研发节能技术。节能的根本在于节能技术的进步和创新。实践中,使用具有高性能的建筑材料与设备,提高资源的利用效率,选用耐久性与强度高的建筑材料,创新节能的新技术,在建筑材料中加入隔声、防水等新技术,将对建筑领域的节能作出不小的贡献。

结束语

土木工程地域分析精选篇8

Abstract: Seismic vulnerability analysis has important application value in the construction of civil engineering, attracted a large number of scholars at home and abroad. This paper introduces the research progress in civil engineering structure seismic vulnerability analysis from the following several aspects: first, the summary of civil engineering structure seismic vulnerability; second, general situation of the abroad study seismic vulnerability; third, general situation of the domestic research on seismic vulnerability; fourth, the present problems and development trend of the studies on the seismic vulnerability.

关键词: 土木工程结构;地震易损性分析;研究进展

Key words: civil engineering structures;seismic vulnerability analysis;research progress

中图分类号:TU311.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)26-0061-02

0 引言

地震易损性分析是地震安全评定中的重要内容之一。地震易损性是指在不同的地震强度下土木工程结构被破坏的概率,它能从概率的层面反映工程结构的抗震性能,较为客观地反映了地震与工程结构二者之间的关系,在土木工程中能为人们更好的防范地震带来的危害。因此,土木工程项目的地震易损性成为了人们关注的焦点问题,对于地震易损性的研究进展也须引起相关专家和学者的重视。

1 土木工程结构地震易损性概述

所谓地震易损性,是说在强度不同的地震作用下,土木工程结构可能发生的破坏状态,以及这种情况发生的概率。它是从概率的层面对地震发生机率、强度和土木工程破坏程度之间的关系进行宏观的预测,成为土木工程施工单位和地震工程研究界研究的重点问题。最早提出地震工程和抗震设计的是美国,美国的太平洋地震工程研究中心提出了供统一分析的地震参数和破坏参数等地震破坏指标,使地震易损性分析的研究进入到一个新阶段。用这种地震易损性分析方法只需要将工程需求参数输入进地震易损性的计算函数中去,就可以推断地震对土木工程破坏的参数和概率,使对地震易损性的分析更加的规范化与科学化。

土木工程的地震易损性分析是土木工程建设在设计、规划时的重要研究内容,在工程结构风险分析和地震损失概率分析方面能够发挥重要的推测作用,从而为土木工程项目的设计和施工提供数据支持。这是对工程项目负责也是对人民的生命财产安全负责,需要进行深入的理论与应用研究。通过这些系统性的研究工作来确保工程项目的安全,保障工程项目的顺利开展。

2 地震易损性的国外研究概况

国外较早地开始了对土木工程结构的地震易损性进行研究。他们意识到地震会对土木工程项目以及人民的生命财产安全带来巨大的安全隐患。因此,国外的工业发达国家很早就开始了对地震易损性的研究,如美国的Ghiocel对美国东部的核电站进行结构分析,对工程的地震反应和易损性进行了分析与评定。Ozaki对日本的核反应堆所在的建筑也进行了结构分析,根据其核反应堆建筑的地震易损性指数,考虑了工程项目的非线性特征和结构变异特征。一位美籍华人黄洪谋也对地震易损性如何更好地运用到电力系统工程建设中去进行了分析与研究,并将其研究成果推广、应用到电力变电站等设备中去,对电力系统中的设备和建筑进行安全评定,以确保电力工程的安全性与可靠性。

此外,在软件的开发上,美国也率先推出了HAZUS软件,通过这种地震易损性分析软件,美国可以在对土木工程项目的研究成果的基础上,对地震给工程项目带来的破坏进行估计和预测,采用性能设计的方法根据软件所得出的数据进行能力谱绘制,计算地震所带来的连锁反应,以地震易损性曲线的方式来反映建筑物的抗震性。

Tanaka在评估公路建设工程的地震易损性时,提出了一种地震易损性的正态分布函数。通过对工程项目的地震易损性进行两参数的分析,以正态分布的函数的形式向人们提供建筑工程的地震未知参数。通过这种地震易损性函数他总计将桥梁的结构形式划分为五种,这五种结构形式又把桥梁损伤划分为五种不同的形式,并按照不同的损伤形式和损伤程度把土木工程的损伤水准分为五个等级,为人们系统的研究公路的地震易损性提供了参考。

人们在对地震易损性进行分析时,常常用两种易损性曲线来表示,即经验易损性曲线和理论易损性曲线,不同的研究者根据不同的研究方向和具体工程项目的建设情况来选择不同的易损性曲线。经验性曲线在这两种曲线当中是一种可信度较高的地震易损性曲线,因为它使用的数据来源于以往地震所造成的危害情况和具体的动参数,对这些实际的数据进行统计分析,以此来得出较为真实可信的数据指标。但经验性曲线也有其自身的局限,因为地震所造成的危害会因为客观环境的不同而有所不同,如在不同的地震环境、场地和工程结构中,地震所打来的危害都是不一样的,因此,这种地震经验易损性曲线没有其广泛的推广意义,再加上其需要具体的数据分析,人们在获得这些数据时会有很大的难度。这些都限制了经验易损性曲线的推广使用,需要做进一步的改善。

除了经验易损性曲线之外,理论易损性曲线也是地震易损性分析中的一种重要参照曲线。采用理论易损性曲线研究地震的易损性通常要从地震的相应分析数据入手,采用反应谱、静力、时程分析等分析方法,对地震易损性进行系统的分析与评估。同样,理论易损性分析也可以采用不同的分析与研究方法,如Monte Carfo模拟法,但这种方法需要较长的运算时间,为此Fukushima提出了一种更为方便、快捷的分析方法,即评估结构响应的分析方法,这种方法通过振动理论来对土木工程的易损性进行分析,在一个频域内,它所得出的结果是准确可靠的。

此外,Singhal、shinozuka和Basoz等也对地震的易损性进行了广泛的研究,这些研究人员都在地震易损性的研究领域取得了重要的研究成果,促进了国外地震易损性分析的研究进程,使土木工程项目在更安全的工程环境下运行,加大了工程项目的安全系数。

3 地震易损性的国内研究概况

与国外的土木工程结构地震易损性的研究相比,我国在地震易损性研究方面起步较晚,主要是对土木工程结构的地震易损性进行经验性曲线分析。经验性分析的对象是一些群体性的房屋建筑,对这些群体性的房屋建筑进行震害预测。我国最早对土木工程项目的地震易损性进行研究的学者是尹之潜教授,尹教授在地震风险分析和震害预测方面都开展了大量的研究工作,取得了很大的研究成果。其研究结论是建立在大量真实的震害数据的基础上得出来的,并根据其实验数据分析了地震强度与土木工程结构破坏度之间的关系,对多种土木工程结构进行了系统的分析与研究,如砖砌体建筑、工厂的排架结构、混凝土结构,并分别根据这些结构的不同特点进行了有针对性的地震易损性分析,在地震危险性分析、地震易损性分析和震灾评估等方面都取得了重大的成就,得出了较为系统和完整了土木工程地质易损性研究结论与成果,起到了很好的震灾预测的实际效果。此外,尹教授还通过与国外专家者之间的相互学习、相互交流,并系统学习了美国斯坦福大学的地震易损性分析相关方面的课程,开发了对地震震灾进行系统预测的PDSM SM B-1地震易损性预测系统,大大加快了我国在地震易损性分析方面的研究进展。

此外,高小旺、张令心、钟益树等人也在地震易损性的研究领域内作出了重要的贡献,针对不同的土木工程结构进行有针对性的震灾预测,加快了我国在地震易损性方面的研究进展,在此不一一细述。

4 目前地震易损性研究方面的问题与发展趋势

4.1 地震易损性研究存在的问题 针对目前国内外对地震易损性分析的研究现状,在地震易损性分析领域还存在着很多问题,如输入参数、破坏准则、分析类型、分析方法等方面都存在着很多问题。具体说来,在输入参数上分析地震易损性方面我国还没有取得相关的理论研究成果,并在易损性的分析上面过于依赖地震动输入,仅仅用一个物理量来描述地震易损性显然不可行,只能用多物理量来解决。在破坏准则方面,不同的破坏准则会带来不同的数据分析结果,通过不同的破坏准则计算出来的数据会有很大的差别,对于这种差别很大的情况人们显得无所适从。另外,在分析类型和分析方法方面我国的地震易损性分析也存在着很大的问题,目前的计算类型与计算方法在运用的过程中计算量过大,对计算机的要求很高,通过分析得出的结果在可信度方面也不能令人满意,这些都是我国在发展结构地震易损性分析方面的主要问题。

4.2 地震易损性研究的发展趋势

4.2.1 两种地震易损性分析法的发展方向 目前国内外对于结构地震易损性的分析是基于经验分析法和理论分析法这两种方法的研究成果之上发展起来的。对于经验易损性分析方法,在分析的准确性与可靠性方面有其无可替代的重要作用,是目前土木工程结构地震易损性分析的重要方法。理论易损性分析方法可以通过比较相关的数值,对地震与土木工程破坏之间的关系进行分析和统计,进而对工程的抗震性进行评价。但这两种方法又都有其局限性,因此,优化目前的易损性分析方法是土木工程结构地震易损性研究的未来发展方向。

4.2.2 经验与理论相结合的易损性分析方法 经验与理论结合的分析方法能够充分利用两种分析方法的优点,尽可能地将所有的地震破坏因素都考虑在内,并且采用理论分析与经验分析相结合的方式来分析工程的地震易损性,具有精确性和可靠性高的优点,并能够对收集到的资料进行排序,详细地为人们提供地震易损性的分析结果,对建筑物的易损性进行系统、完整的分析,满足人们对地震易损性的详细程度和精确度方面的要求,是未来地震易损性研究分析的主要发展方向。

5 结语

土木工程结构的地震易损性分析是土木工程项目在结构损失分析中最重要的一部分,在结构损失分析中处于核心地位,是工程项目设计、优化的关键环节。因此,要结合土木工程结构地震易损性分析的研究进展与发展趋势采取既包含经验分析又包含理性分析的易损性分析方法,把两种分析方法结合起来,对结构的地震易损性进行全面的分析。

参考文献:

[1]周艳龙,张鹏.结构地震易损性分析的研究现状及进展[J].四川建筑,2010(06).

[2]吕大刚,李晓鹏,王光远.基于可靠度和性能的结构整体地震易损性分析[J].自然灾害学报,2011(04).

土木工程地域分析精选篇9

【关键词】 土木工程;施工技术;问题;创新;对策

中图分类号:TU75文献标识码:A文章编号:1006-0278(2012)06-115-01

尽管在国民经济快速发展的今天,我国土木工程施工技术在诸多领域已经取得了丰硕的研究成果,但是由于研究起步较晚,我国土木工程事业的发展至今仍要面对一些难题。而土木工程关系到国计民生,是保证国民经济健康发展的支柱产业之一,要想使土木工程相关产业更好地服务于社会建设,就必须迅速明确土木工程发展中的现有问题,采取针对性的创新和发展对策,不断提高土木工程施工质量与管理水平。

一、土木工程发展中的问题分析

目前,我国土木工程发展中主要存在以下三个问题:

(一)土木工程管理体制不完善

土木工程往往工程量大、施工周期长、所需的劳动力多、投资量大、材料设备耗用量大,因而其工程管理内容十分复杂,加之我国对土木工程管理领域的研究尚显不足,导致我国一直没有就土木工程管理形成一套科学的、完整的体制。管理体制的不完善,而目前我国所施行的承包制的工程施工形式,更使土木工程多头管理的问题凸现出来,工程设计单位、施工单位往往要听从开发商的指挥,这不但影响了土木工程施工中质量、进度、成本等问题的预防和处理,更制约了土木工程施工技术的进一步发展。

(二)有关科研与实践不充足

严格意义上讲,土木工程指的是一切与水、土相关的建筑规划与工程施工活动,土木工程设计领域广泛,包括非线性分析、最优控制、系统识别、反馈分析等一系列内容。我国对土木工程的的研究目前停留在个别基础理论和应用技术上,而对关于土木工程的系统性科学理论与集成管理理论的研究显然还不足。系统性、科学性指导理论的缺失在很大程度上限制了土木工程施工技术的发展。

(三)土木工程验收标准与规范不完善

目前我国土木工程施工技术之形成了一些一般性的验收标准和施工规范,而囿于指导理论不完善,相关科学研究不够深入,这些验收标准和施工规范并不十分完善,缺乏系统性和科学性,甚至一些标准和规范已经脱离了施工实际,不能满足施工技术发展的需要。技术标准、施工规范发挥不出标准和规范的作用,使得土木工程的施工缺乏统一的标准,缺乏了规范性的指导。

二、土木工程施工技术创新情况

土木工程的施工需要运用多种施工技术,近年来发展较为成熟的土木工程施工技术为深基坑施工技术、钻孔灌注桩基础施工技术等,在此以这两种技术为例,阐述我国土木工程施工技术的创新情况。

(一)深基坑施工技术

深基坑施工技术指的是为了保证土木工程地下结构的安全以及保证基坑周围环境的安全,而采取的对周边环境的加固、支档措施。随着我国高层建筑的逐渐普及,以及城市地下空间开发需求的增加,深基坑施工技术逐渐得到业界重视。目前已经研发出一种适用于深基坑支护设计的软件,而其费用较高经济型差尚未得到普及,在此情况下国家和政府应该增加投入解决深基坑设计的经济性问题,并鼓励深基坑设计与施工技术的研发。

(二)钻孔灌注桩基础施工技术

目前我国高层建筑数量逐渐增多,钻孔灌注桩基础技术随之发展起来,虽然该技术在设计图纸中会体现出来,但钻孔灌注桩基础的施工设备、施工材料、施工工艺还需由施工单位自行选择和应用。这样一来,不但施工材料质量和施工操作规范性得不到保证,桩基础施工质量问题也难以避免。在此情况下,应提高对钻孔灌注桩基础施工的重视,尤其是对该技术的施工材料、设备及施工操作做出明确的、标准化的规范,从而促进钻孔灌注桩基础技术的不断完善和成熟。

三、土木工程施工技术的发展前景及创新对策

近年来,我国基础设施建设速度加快,尤其是城市基础设施建设工程数量增多,高层建筑需求越来越大,土木工程施工技术发展前景广阔,因而我们应加快对土木工程施工技术的研究,使其工艺水平和管理水平都得到进一步提升。

目前我国土木工程施工技术的创新应从以下几个方面入手:(一)施工控制自动化和智能化。充分运用计算机信息技术实现对施工工艺的智能化、自动化控制,全面提升施工质量;(二)设计多样化。目前我国很多建筑工程与其使用需求严重脱离,在此情况下应强调多样化设计,提升土木工程设计灵活性,提升其服务性能。

四、总结

总而言之,土木工程施工技术理论的不断完善是其技术水平不断提高的基础,要解决土木工程发展中的问题,就要首先认识问题的成因,客观分析目前发展情况与发展趋势,并采取针对性的创新对策。我国在今后的土木工程理论研究和实践中,应从完善工艺、提升设计水平和强化控制管理等方面入手,为土木工程施工质量和管理水平的提高提供可靠的基础。

参考文献:

[1]吴磊、沈建强、李俊.土木工程施工技术及创新[J].科技资讯.2012(8):150.

[2]刁立明.浅析当前我国土木工程施工技术存在的问题与发展[J].华章.2011(19):312.

土木工程地域分析精选篇10

关键词:建筑与土木工程领域;全日制工程硕士;课程体系;复合型课程

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0061-05

随着中国经济社会的快速发展,各行各业对高层次应用型人才的需求持续增长。2009年教育部调整研究生教育结构,将全日制硕士专业学位纳入研究生培养的主渠道,大力培养应用型、高层次专门人才[1]。土木建筑行业作为社会经济发展的一个重要分支,随着科学技术的快速更新与发展,其科学性、实践性、复杂性、综合性、创新性等特征日益凸显,对土木建筑行业人才提出了更高要求。因此,培养建筑与土木工程领域全日制工程硕士研究生,必须克服传统学术型硕士培养模式理论性强而实践不足的现状,并充分体现专业学位教育的特点,而课程体系的改革是其核心内容。

一、课程体系改革需要适应的目标

(一)培养通专结合的复合型人才

在科学技术的横向综合性和纵向分化性发展趋势背景下,土木工程学科一方面表现在建筑、公路、桥梁、水利等学科专业分工明显,要求土木工程教育更加专业化;另一方面各学科相互交叉和渗透,对土木工程教育提出要向综合化方向发展的要求。因此,掌握较为宽厚的基础知识的同时,培养工程领域的专业知识,是建筑与土木工程领域工程硕士研究生课程体系改革的目标。选取具有代表性的国内5所高校土木工程专业学术型和专业型硕士培养方案的课程设置进行分析,并侧重比较二者在基础理论课、专业基础课和专业方向课的学分设置(图1),其目的在于确定通专结合的复合型课程体系改革思路。

培养方案中参与统计的基础理论课主要是数学类等自然科学类课程,不包括人文社科类课程。专业基础课指结构力学、钢筋混凝土结构、土木工程材料等课程,专业方向课包含隧道工程、结构可靠度和高等土力学等课程。从图1可以看出,尽管各校课程总学分有所不同,但专业型硕士的课程设置与学术型硕士相比,表现出较为明显的趋同化特征。此外,课程安排也显示,专业型硕士的课程安排与学术型基本相似,未体现出专业学位与学术学位培养特色之间的差异。因此,专业硕士的课程设置应更注重内容的宽广性、应用性和实践性,达到夯实基础和加强专业实践能力的目标,锻炼面向实践问题的工程研究能力。

(二)具有良好的专业素养与能力

知识的传授是提升能力和提高综合素养的必要条件。就应用型人才培养而言,目前土木工程专业学术型硕士课程体系存在4个方面的主要问题:(1)理论课程远多于实践课程,学生在研究生阶段依然疲于上课和应付考试,缺乏实践能力,创新意识薄弱;(2)课程覆盖面窄,专业课程往往不能反映土木工程学科的前沿动态,知识体系陈旧;(3)未能将课程学习与毕业论文(设计)有机结合;(4)缺乏人文教育,不利于学生综合素质的提高。因此,对面向工程应用型的建筑与土木工程领域工程硕士的培养,课程体系应由片面和静止的状态转化为全面和动态的过程,科学有效地将知识转化为能力和素养。

(三)科学系统的思维

现代土木工程是一个复杂的系统工程,土木工程的功能化、城市建设立体化、交通运输高速化、建筑材料轻质高强化、施工过程工业化和装配化、内部各专业间渗透化、土木工程人文化和环境化是未来土木工程发展的必然趋势[2]。现代土木工程的学习要求学生应具有科学系统的思维,树立交叉学科视野,锻炼知识与技术的整合和重塑能力,对工程遇到各种新问题、新情况做出判断和决策。因此,建筑与土木工程领域工程硕士还应加强交叉类课程的学习,通过系统思维解决建筑与土木工程领域的专业问题。

(四)构建复合课程目标体系

依据建筑与土木工程领域全日制工程硕士课程体系需要适应的目标,构建以基础理论与知识、专业素养与能力和科学系统的思维为三大平台的复合课程目标体系,见图2所示。三大目标的实现自下而上,同时相互配合,发挥整体作用。

第一平台为基础理论与知识,是建筑与土木工程领域全日制工程硕士研究生所要掌握的基础理论。其中数理类知识包括数值计算、应用数理统计、结构动力学、有限元分析等课程,学会应用数学模型和物理方法进行理论计算和试验分析;计算机类课程包括数据库设计与实现,通过程序设计帮助实现系统模拟仿真等;专业基础课程包括高等钢筋混凝土结构、高层结构结构分析与概念设计、工程结构减振与控制理论等,学会房屋建筑工程结构设计、控制与优化原理与方法;专业课包括现代工程施工组织、高层结构工程施工技术等课程,掌握专业前沿知识;交叉类课程包括建设系统工程、工程经济学原理与应用、现代管理原理与方法,培养学生交叉学科视野和系统思维方式;实践课包括实验、设计、模拟、校内外实习等,锻炼学生实践能力和创新精神;人文课包括英语、哲学及德育等课程,提升学生的人文素养。

第二平台为职业素养与能力的提升,它建立在基础理论与知识的平台上。职业素养要求学生具有良好的工程职业道德、强烈的社会责任感和丰富的人文科学素养;学习能力要求学生具有信息获取、知识更新和终身学习的能力;分析解决问题能力要求具有综合应用建筑与土木工程理论、独立地分析和解决实际工程问题的能力;设计能力要求学生具有开拓创新意识和进行建筑产品开发设计的能力,以及建筑工程项目集成的基本能力;创新能力要求学生具有由跟随创新、集成创新和原始创新组成的技术创新能力;管理能力要求具有良好的组织管理能力,较强的交流沟通、环境适应和团队合作能力[3]。

第三平台为科学系统的思维,是在基础理论与知识的学习和专业素养与能力的培养中逐步形成的。系统性思维要求学生从全局的角度思考问题,培养发散思维和聚合思维、直觉思维和逻辑思维,具有统筹与预见能力。

二、复合型课程的支撑体系

为了顺利实现课程体系改革的目标,构建自内向外的复合型课程支撑体系,内部为课程设置、教学方法和考核方式,外部为导师队伍建设和产学研结合,如图3所示。

(一)课程设置

一要加强实践课程,包括实验、设计、模拟、实习等,处理好理论课程与实践课程的比例关系,提高建筑与土木工程领域工程硕士研究生分析和解决工程实际问题的能力;二要加强交叉课程建设,合理调整技术、管理、经济、法规课程的比例,使工程硕士研究生立足于“大土木”工程背景之下,概览建筑与土木工程各学科相互间交叉、渗透和融合的特征,拓展专业并形成较高的视野;三要加强人文课程,通过专题课或者学术讲座的形式,丰富研究生的人文科学素养。

(二)教学方法

教学内容首先要更加重视其宽广性、应用性和实践性,培养工程硕士研究生的应用能力和实践能力[4];其次要反映建筑与土木工程领域最前沿的知识,使研究生熟悉研究方向的新动向,增强科研兴趣;同时要做到与后续课程和论文研究的有效衔接,减少研究生课程学习的盲目性。教学形式要以研究型形式为主,如讨论式教学、参与导师课题等,实现研究生从被动接受到主动钻研的有效转变,教师起到启发引导的作用。教学方法还要灵活多样,如模拟软件、实地调研等,优化教学过程并提高教学质量和效率。

(三)考核方式

考核方式的改革首先要改变本科阶段一贯的终结性考核制度,将课程互动评价、阶段成果和终结性考试三部分作为每门课程的成绩。在论文或设计研究阶段,要加强论文开题、阶段报告、中期报告和论文答辩的过程考查,提高专业学位的授予水平,改变目前中国“严进宽出”培养模式的不利局面;其次,要将理论课程与实践活动结合,评价学生理论知识掌握情况和与之对应的实验或实践活动完成情况,形成多元化综合评价体系,促进评价结果的客观性和公正性。

(四)导师队伍建设

导师是研究生学习和生活的指导者,导师的责任感、知识结构和学术水平是保证研究生质量的关键因素。因此,要建立公平的竞争机制对导师严格遴选,从源头上提高导师队伍水平;要鼓励导师定期深入企业了解生产实际需要,与企业合作开展科学研究工作,推动科研成果的转化。这样一方面促进导师知识结构的不断更新和学术水平的持续提升,另一方面也提高了导师对专业学位研究生有针对性的指导能力。

(五)产学研结合

学校一方面吸纳社会上具有一定学术造诣的同行专家加入导师队伍,不仅满足工程硕士研究生规模扩大的需求,而且将行业课题带进学校;另一方面通过加强与建设领域内的投资建设、项目管理、工程设计、施工总承包、工程咨询等单位的联系,使建筑与土木工程领域工程硕士研究生达到其课程学习内容适应企业和社会需求,论文或设计选题来源于工程实践的目的。

三、课程改革的评价体系

根据复合型课程的目标体系和支撑体系的内容,建立相应的评价体系。结合层次分析法对评价系统进行分析,计算各指标权重,进行方案层的优先排序。评价指标体系如表1所示。

笔者设计调查问卷,由国内相关高校建筑与土木工程领域的专家对各指标权重评判,结果如表2所示。

表2数据显示,建筑与土木工程全日制工程硕士课程评价体系的一级指标中,相对重要程度依次为:课程设置、导师队伍建设、产学研结合、教学方法和考核方式。二级指标中,课堂授课、实验、设计和实践课程的合理安排、学生参与行业单位的项目实践和导师的学术水平是最重要的三项内容,也是建筑与土木工程全日制工程硕士研究生课程体系改革的首要任务。

四、课程改革的建议

(一)优化课程设置

优化课程设置是基础,关键要合理安排课堂授课、实验、设计和实践课程比例,形成以实验、设计和实践课程为主,理论授课为辅的课程结构。通过适当减少人文课程学分和课时数、增加学科基础课和专业方向课的实验和设计环节,以学科基础课和专业方向课将实验和设计为课程主线,增加实践课程的时间安排等优化课程设置。这样的课程结构更有利于工程硕士研究生主动吸收知识和掌握研究方法,提高研究生在科研工作中解决实际问题的能力。

(二)加强导师队伍建设

加强导师队伍建设是关键,侧重提高导师的学术水平。针对面向实践的工程硕士研究生培养,要改变以往以论文、论著和科研成果的数量作为衡量导师学术水平的单一指标的不利局面,将导师带领学生参与企业实践和社会课题也纳入导师学术水平评价体系。学校应对全日制工程硕士导师加强工程实践训练,同时吸收不同学科领域的专家、学者和实践领域有丰富经验的专业人员担任兼职导师,承担部分教学指导工作。“双导师制”培养学生,形成优势互补,从而改变导师过于理论化的学术现状,引导导师重视工程实践,全面提高导师的学术素养。

(三)产学研结合

产学研结合是重点,要积极带动学生参与行业单位的项目实践;争取行业和企业支持,建立稳定的专业实践基地,构建一个校企长期全面合作的优质教学科研平台;同时签订校企合作培养协议,将工程硕士培养和解决企业工程技术问题结合,发挥工程硕士教育教学和科研的双重优势,使研究生在校期间能在企业中提高自身的职业能力与素养,也为企业的发展和创新做出成绩,将产学研结合真正落到实处。

参考文献:

[1] 黄宝印.我国专业学位研究生教育发展的新时代[J].学位与研究生教育, 2010 (10): 1-7.

[2] 金长宏,李启明.现代科学技术革命与土木工程[J].建筑经济,2008(6):30-32.

[3] 林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.

[4] 张东海,陈曦.研究型大学全日制专业学位研究生培养状况调查研究[J].高等教育研究,2011(6):83-90.

Reform and evaluation of curriculum system for full-time professional master

CHEN Wei, ZHANG Ji-ru, WAN Jing

(School of Civil Engineering and Architecture, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, P. R. China)

土木工程地域分析精选篇11

关键词:生态可持续发展;生态足迹;生态环境承载力;生态脆弱性

中图分类号:X171.1 文献标识码:A

生态环境承载力是指在不破坏生态系统服务功能的前提下,生态系统所能承受的人类活动的强度,是对资源开发强度与环境承载力之间是否协调进行判断的一个重要判据 [1-3]。为了深入了解神木县可持续发展问题,本研究采用生态足迹与生态承载力理论,以神木县社会经济和环境现状为背景综合计算县域可持续发展水平,分析生态脆弱性成因,为神木县煤炭资源开发利用以及生态环境健康持续发展提供科学指导。

1 研究区概况

神木县位于陕西省北部,属黄土高原腹地与毛乌素沙漠过渡地带,以黄土梁峁、沙漠滩地、以及剥蚀地为主;县域属半干旱大陆性季风气候,冬春干旱少雨雪,夏秋炎热干燥。由于区域特定的自然条件,加之蒸发强烈,致使大部分地段水资源缺乏。

神木县煤炭资源最为丰富,已形成以煤炭为龙头,电力、化工、建材为骨干的地方工业体系,带动了全县国民经济持续快速增长。煤炭资源的开发利用对全县经济做出了重大贡献,同时带来了严重的、持续的生态环境问题。

2 研究方法

2.1 生态足迹

生态足迹是指能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间,即生态生产性土地面积(EF)。

2.2 生态承载力

生态承载力是指在一定自然、社会、经济条件下,一个区域能够提供给人类标准的生态生产性土地面积的总和称为生态承载力(EC)[4]。

3计算结果与分析

3.1 生态足迹

根据《神木县统计年鉴》[5]整理出2010年神木县生物资源生产量,计算出各类生物资源的生态足迹,如表1。

根据《神木县统计年鉴》[5],统计出2010年神木县能源消费量。采用Wackernagel等人确定的世界单位化石能源土地面积的平均发热量为标准[6],将当地能源消费量通过折算之后得到能源资源生态足迹,如表2。

由表1和表2得到神木县2010年各类土地生态足迹,通过总人口以及均衡因子进行调整,得到人均生态足迹,如表3。

3.2 生态承载力

根据《神木县统计年鉴》[5]统计出2010年神木县各类土地生态生产性面积,计算出各类土地类型的生态承载力,如表4。

3.3 生态盈余/赤字

生态赤字(EC-EF)可以用来表征区域可持续发展程度,生态赤字0表示区域处于可持续发展状态。神木县生态盈余赤字情况如表5。

3.4 结果分析

3.4.1 生态足迹结构分析

由表3可知,神木县2010年人均生态足迹达到27.6hm2/人,其中化石能源用地占到全部用地需求的90.36%,而在化石能源用地中原煤占97.10%,说明神木县域对于能源的消耗量较大。

3.4.2 生态承载力结构分析

由表4可知,2010年神木县人均生态承载力结构中,耕地最大,占总面积的64.2%,高于生物资源生态足迹比例的44.4%,这与我国传统土地利用结构相符合;牧草地仅占总面积的4.72%,与牧草地55.4% 的生物资源生态足迹相差甚远;水域人均承载力最小,占总面积的0.51%,这是由于神木县干旱的气候以及水资源匮乏、分布不均等特征决定的。

3.4.3 生态盈余/赤字分析

由表5可知,神木县人均生态赤字比较严重,达到了25.964 hm2/人,其中化石能源用地生态赤字就达到了24.944 hm2/人,其次牧草地赤字1.315hm2/人,耕地赤字0.063 hm2/人,建筑用地赤字0.016 hm2/人;而林地盈余0.365 hm2/人,水域盈余0.008 hm2/人。

3.4.4 生态脆弱性成因分析

3.4.4.1自然因素 神木县滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害是导致生态环境状况迅速变化的原因之一;复杂的地形地貌容易产生水土流失;干旱、大风,沙尘暴、干热等气象灾害易加剧生态环境脆弱性;水资源时空分配不均将导致植被稀疏,环境恶化。

3.4.4.2人为因素 人类生产生活在一定程度上推动着生态环境的变化。神木县生态环境压力主要是由工业能源消耗造成的,随着煤、电等工业产品的输出,神木县自身将承载着巨大的生态负担,这种不合理的资源利用结构将导致未来县域资源耗竭,从而进一步加剧生态环境破坏。

4 结论

4.1近几年神 木县生态赤字严重,煤炭资源过度开发是造成神木县生态赤字的主要原因,也是引起生态脆弱性的重要因素,当地经济发展和生存环境都将受到严重影响。

4.2为保证神 木县生态可持续发展,必须加大生态环境保护力度,提高生态修复能力,逐步降低生态环境脆弱性,促进生态环境向着稳定方向演替。

4.3在随后延 伸的神木县生态环境保护与修复研究中,将重点对生态脆弱性程度及其所面临的生态约束进行分析,为神木县生态环境保护、资源合理利用、经济可持续发展等相关政策的合理制定以及陕北能源化工基地生态环境治理与修复提供重要参考依据。

参考文献

[1]杜新波,秦静.基于生态足迹的区域生态环境承载力评价[J].资源与产业,2010,12(5):56-60.

[2]方恺,沈万斌,郑沁敏等.化石能源地生态承载力研究[J]. 环境科学与技术,2011,34(12):201-205.

[3]刘,解建仓,张建龙.陕北能源化工基地生态脆弱性评价[J]. 黑龙江大学工程学报,2012,3(1):61-64.

[4]刘某承,李文华.基于净初级生产力的中国各地生态足迹均衡因子测算[J].生态与农村环境学报, 2010,26 (5):401-406.

土木工程地域分析精选篇12

关键词:干旱地区整地造林

中图分类号: S342 文献标识码: A

整地是实施造林工作的重要环节,其主要目的是使林木生长发育的土壤条件得到改善,造成利于林木生长发育的立地因子良性组合,并能够在较长时期内保持良好效果。合理的整地技术规格,对于促进苗木成活和生长,有效的控制水土流失,减轻干旱及风沙危害有重要作用。本文根据鄂尔多斯地区的环境特点,研究整地对干旱、半干旱地区造林所起的抗旱作用。

1 研究区域概况

研究区域选在准格尔旗的丘陵沟壑和硬梁地集中区,该区地处晋、陕黄土高原与鄂尔多斯高原的接连处,地理位置为N39°16′~40°20′,E110°05′~111°27′之间,为典型的丘陵沟壑区,属典型的中温带大陆性气候。年平均气温为6.2~8.7℃,由西北向东南逐步升高。年温差由北向南为71.1~68.1℃。日温差为12.5~14.l℃。冬季漫长而寒冷,夏季炎热而短促,春秋气温变化剧烈。1月平均气温在-10.8~12.9℃,极端最低温度为-32.8℃,7月平均气温在25~29℃,极端最高温度39℃。年降雨少而集中,多在7~9三个月。降雨年季变化大,最低年仅142.5mm,最高年为636.5mm。年平均为400mm。蒸发量年均2093mm。年均湿润度0.3~0.34。受季节风影响,夏季多偏南或偏东风,晚秋至初春多西北风。

2 研究方法

2.1 试验地的选择

结合退耕还林工程,设置固定观测地。选定丘陵沟壑和硬梁地立地相对集中的准格尔旗作为试验地。

2.2 整地方法

(1) 鱼鳞坑整地

坑穴为近似半圆形的破土面,坑穴间排列成三角形。挖坑时先把表土堆在上方,把生土堆在坑的下方,将熟土或表土再填入坑底,坑穴的下方外缘用生土做成半环状土埂,埂高20~25cm。坑穴的月牙角要制成斜沟(引水沟),以蓄积雨水。坑内侧做成蓄水沟与引水沟连通。

(2) 水平沟整地

整地方向沿山坡登高线进行。水平沟断面形式采用梯形水平沟。水平沟的设置为品字形,利于保持水土。挖沟时用底土培埂,表土用于内侧植树斜面的填盖,以保证植苗部位有较好的肥力条件。

2.3 调查研究方法

本文整地方式主要是鱼鳞坑、水平沟两种方式,并在鱼鳞坑整地区域设置径流观测小区。调查研究方法主要从以下几个方面进行:

(1) 设置径流观测小区,研究整地对降低径流、减少水土流失的作用。

(2) 在雨后15h和雨后10d,对比整地区域与对照区内栽植坑内水分含量的变化情况,采用“HH2土壤水分速测仪”测定0~20cm土层的土壤容积含水量,进一步分析研究整地措施对抗旱造林时在蓄水保墒方面所起的作用。

(3) 不同年份不同整地方式和不同株行距的栽植坑内土层厚度变化情况,分析整地对抗旱造林所起的作用。

(4) 调查不同年份下苗木的生长量,分析整地后苗木生长状况的变化情况,从而总结不同整地方式对苗木生长所起的作用。

3 结果与分析

3.1 整地抗旱措施蓄水保土性能分析

我国干旱区存在着大面积的水土流失带,可以说每一种合理的整地措施都具一定水土保持作用,可以看成是一种水土保持简易工程。整地是实施生物措施控制水土流失的基础,它能够促进林木生长,郁闭成林,避免林地直接遭受雨水冲刷,合理的整地措施与林木一起发挥较好的蓄水保土效果。以鱼鳞坑为例,分析整地措施对林地蓄水保土的功效。

通过鱼鳞坑整地,径流模数为397.56 m3/km2・a,冲刷量为42.5而对照区分别为1559.79 m3/km2・a,341.7 m3/km2・a,从这个数字可以看出,鱼鳞坑整地区域产生的地表径流量和径流带走的泥沙量明显少于对照区域,即没有经过整地的造林地。从测定结果来看,对照区单位面积内产生的地表径流量是鱼鳞坑整地的3.92倍,单位面积内径流带走泥沙量是鱼鳞坑的8.04倍,由此可见,鱼鳞坑整地的蓄水保土效果是非常显著的。每一个鱼鳞坑都能形成一定的积水容积,将坡面的雨水径流贮藏起来,使干旱区有限的自然降水补给得到充分的利用,减少径流损失,相对提高林木的抗旱能力。

从整地区域与未整地区域的地表物质机械组成来看,整地区域地表细粒物质所占比重比较大,整地区域0.01~0.005、0.005~0.001、

2.3 不同整地方式苗木生长状况分析

苗木长势的主要衡量指标是苗高、地径、当年生长量、成活率等。为了调查不同整地方式对苗木生长状况的影响,选取这四项指标进行对比分析,调查结果如下:鱼鳞坑整地区苗高、地径、当年生长量、成活率分别为103.08cm、29.66cm、24.15cm、94%;水平沟整地区91.50cm、21.62cm、25.07cm、92%;对照区为69.90cm、14.62cm、19.85cm、74.67%。

从这个结果来看,鱼鳞坑整地的区域,苗高、地径、当年生长量和造林成活率分别比对照区域高33.81cm、15.04mm、4.30cm和19.33%,水平沟整地分别比对照区高出21.6cm、7.00mm、5.22cm和17.33%。由此可见,整地区域苗木长势明显优于未整地区域,而且造林成活率也显著提高。结合前面蓄水保土性能和土壤含水量的分析,说明经过整地后,林地的立地条件得到改善,向有利于林木生长的方向发展,从而促进林木的生长。在干旱、半干旱地区,整地是提高抗旱的一项重要措施。

4 结论

(1) 采取整地措施,能够减少地表径流量和地表的冲刷量。从径流场的观测结果看,对照区单位面积内产生的地表径流量是鱼鳞坑整地的3.92倍,单位面积内径流带走泥沙量是鱼鳞坑的8.04倍,由此可见,鱼鳞坑整地的蓄水保土效果是非常显著的。

(2) 从栽植穴内土壤水分的测定结果看,整地区域土壤水分含量大幅度提高,栽植坑内土壤平均含水率均比对照区高8~9%,从而相对提高抗旱性。

(3) 从苗木长势来看,整地区域苗木长势优对照区。由调查结果知,鱼鳞坑整地的区域,苗高、地径还、当年生长量和造林成活率分别比对照区域高33.81cm、15.04mm、4.30cm和19.33%,水平沟整地分别比对照区高出21.6cm、7.00mm、5.22cm和17.33%。

(4) 合理的整地措施,具有较好的蓄水保土作用,充分利用天然降水,与林木一起产生水土保持综合效果。

参考文献:

[1] 赵玉林.五种抗旱造林技术[J],内蒙古林业,2003(01).

土木工程地域分析精选篇13

关键词:防灾与减灾;土木工程;教学改革

0引言

近年来,灾害事件频繁发生,不但造成巨额的社会经济损失,而且造成惨痛的人员伤亡事故。上至国家层面,下至村镇个人,这一切无不深深触动着每个人的心。高校担负着传承文明的责任和义务,是培养防灾减灾综合素质强硬的人才的理想场所。而土木工程是防灾减灾应用最直接最广泛的学科和行业,该专业大学生防灾减灾知识体系的储备和防灾减灾意识的培养直接影响其在未来工作中的思想和行为。在土木工程专业本科生中开设防灾减灾课程具有其它专业和学科都不具备的主动性、必要性和不可代替性。因此,在学校提出建设高水平应用型大学的目标之际,为了更好的服务社会和地方,满足培养应用型人才的迫切需求,实践性、应用性极强的防灾减灾课程改革势在必行。本文积极主动思考和探索防灾减灾课程教学改革问题,力求今后能抛砖引玉。

1课程开设概况

《土木工程防灾与减灾》是我校土木工程本科专业的一门重要课程,是基于土木工程地质灾害、地震灾害、风灾害、洪水灾害、火灾害和爆炸灾害等基本知识之上,研究与人类工程活动有关灾害的防灾与减灾的一门学科。为了能使学生更好地学习课程内容,《土木工程防灾与减灾》课程通常在《工程地质》、《建筑结构抗震》、《桥梁结构抗风与抗震》等课程之后开设。课程的开设目的在于通过深入浅出的教学让学生系统了解各类灾害的类型、特点、对人类社会的危害及灾害的发生发展规律,熟悉工程上防灾减灾对策与措施,培养学生初步识别、分析及解决灾害的能力,使之能与工作中遇见的常见问题紧密结合,以保证工程建筑物的安全、经济和稳定。

2课程教学中存在的主要问题

从2014年起,我院针对土木工程本科专业开设了《土木工程防灾与减灾》课程。实施三年来,对学生防灾减灾知识的积累和意识的提高起到了积极的作用,但在教学过程中仍存在如下主要问题:

2.1课时安排较少,但内容多,信息量大

该课程共安排16个学时,1个学分,考核方式为考试。课程主要内容包括与土木工程相关的六大类常见灾害(地质灾害、地震灾害、风灾害、洪水灾害、火灾害、爆炸灾害)以及相应的防灾减灾工程措施,另外包括灾害风险分析与应急管理。每一种灾害都有大量的信息和案例可供分析,在如此有限的课时内涵盖常见地震、火灾、爆炸、风灾、地质灾害和洪涝灾害等,几乎是不可能的。因此,只能选择与本专业以及未来任务相关的几种灾害重点分析介绍。这样在内容安排上就容易出现厚此薄彼,有所偏倚。

2.2授课浮于单纯的内容和形式,应用深度讲授不足

多数教师的授课内容较为丰富,也加入一些案例分析,但是案例分析和讲述紧紧局限于事件的发生时间、地点、发生的原因、造成的损失和伤亡等客观事实方面,对于相关的土木工程结构设计防灾减灾方面存在的缺陷和不足分析讲解较少,且相同情况下的防治措施和建议论述不充分。这种情况下,会使学生对于灾害的基本认识具备了,但是对于防治灾害的具体措施掌握上还远远不足。另外,好多授课老师的讲授案例内容老旧,仍然是几十年前发生的一些灾害事件,这些事件中的土木工程结构在当前形势下可能早就被淘汰使用了,也可能早已更新换代好几次了。这种情况就脱离了现代土木工程的实际施工实例,即使讲授清楚了,也不具有广泛和较好的现代应用意义。

2.3实践教学开展少,实践平台尚未搭建好

由于该课程的实践性和应用性强,平时仅依靠课堂教学远远不能达到较好的教学目标,还需要通过实践教学才能深刻理解和掌握相关知识,强化防灾减灾的意识。但由于课程总课时较少,实践课时难以有效安排,实践环节中的安全问题以及时间和地点的安排协调困难,导致实践平台尚未有效搭建,实践教学没有有效开展起来。

3教学改革措施初探

结合本校土木工程专业防灾减灾开课实情和教学中遇到的主要问题,本文从以下方面初步探索改革的措施,希望今后能达到更好的教学效果。

3.1以应用为导向,优化教学内容,增加课时安排

《土木工程防灾与减灾》是为土木工程专业本科生开设的一门重要课程,该课程主要介绍土木工程领域常遇到的灾害的种类、成灾机理、防治措施及减灾技术。要培养土木工程专业的高级工程人才,掌握相关的防灾减灾知识在具体开展工作时是必不可少的,因此在课时安排上可以适当增加学时。课程面临课时安排少的实际问题时,教课教师应以实际应用为导向,将课程的重点内容突出,并与特定的应用场景相联系,设想未来工作岗位最可能遇到的应用问题,学与用相互结合贯穿于整个教学过程中。

3.2关注本领域前沿,滚动更新授课内容,深挖致灾原因和防治措施

防灾减灾学科的交叉性强,常常涉及到多个学科领域和多门课程,这就使得该课程的教材更新速度跟不上研究内容的更新速度。再加上土木工程领域新技术、新材料的研发,许多原本可能致灾的因素得以减弱或克服。因此,一些老旧的内容和案例在现在的土木工程中并不适用了。这就需要授课教师及时关注本领域的前沿,尤其是相关的时事事件和专业领域期刊的最新研究成果,及时滚动更新课堂的教学内容,深挖事件的灾害类型、特点、致灾原因以及防治措施,使学生第一时间接触最新的应用领域实例和防灾减灾新举措。

3.3搭建合作示范性实践平台,强化工程实践能力

实践教学是工程人才培养的重要环节,也是工程实践能力和创新能力培养的关键。在今后的教学过程中,必须增加防灾减灾的实践教学环节。但是学校现实教学中存在“案例来源”与“真实土木工程环境”相脱离的矛盾,为解决这一客观问题,学院应主动与一些防灾减灾单位(如地震局台站、火灾大队、地质灾害研究所、重大灾害防治区等)建立长期合作关系和联合培养学生的模式,尝试建立校内、校外两类教学示范实践平台。例如:校内平台方面,学院可以与火警中心合作建立校内实验大楼火灾与防火防灾师范基地,不仅从土木建筑结构选址、防火等级设计、防火设备设计等方面实地演示讲解火灾的防治措施;还可以定期组织各个班级的学生参加防火演练,使学生充分利用校内实践平台,真实参与防火工程实践,零距离与土木工程防火设计结构接触,深化学生对所学知识的理解和应用,强化学生的防灾减灾意识和工程实践能力。

4结语

防灾减灾通过综合应用工程学科的理论与技术,提高土木工程结构、土木工程系统抵御人为及自然灾害的能力,研究和防治与人类工程活动有关的工程灾害,是土木工程专业人才必须具备的知识体系和基础能力,进行教学改革对培养高水平的应用型土木工程人才具有十分重要的意义。

参考文献:

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[2]申永江,李耀庄,冷伍明.土木工程专业卓越工程师实验班《防灾减灾概论》教学改革初探[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2012,13(2):80-81.

[3]陈海霞,陈陵康,等.浅析防灾减灾与防护工程专业教学改革[J].湖北函授大学学报,2014,27(15):94-96.

[4]许福友,陈红梅,等.土木工程专业大学生工程防灾减灾意识强化[J].科技创新导报,2009(14):222-224.

[5]周振海,秦琴.基于产学研合作的防灾减灾特色人才培养的探索与实践[J].防灾科技学院学报,2013,15(sup):25-29.

土木工程地域分析精选篇14

[关键词] 土木工程特点; 知识结构; 培养计划

[基金项目] 同济大学教育与教学改革与研究重点项目“土木工程专业本科生国际化办学的探索与实践”。

【中图分类号】 TU-4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2014)01-086-2

改革开放以来,我国的高等工科人才培养模式较多地借鉴了前苏联的模式,其主要特点是:培养目标上为社会主义计划经济服务;专业设置上表现为专业划分过细过多,缺少专业的交叉;课程安排上重视自然科学知识和专业基础知识的学习,重视理论联系实践,而对传授专业研究的最新发展缺少足够的重视;教学方法上则以教师单向传授知识为主,忽视了对学生的学习主动性和思维创造性的培养。

我国实行社会主义市场经济以后,高等工科人才培养模式原先的不足逐渐被认识,教育工作者正探索建立适合我国国情的人才培养模式。目前,这种体系已经大体建立并处于不断完善中。一方面对于许多问题比如培养目标、专业设置、教材建设等已经统一了思想并取得了成果。另一方面1998年教育部颁布的普通高等学校本科专业目录将原建筑工程、交通土建工程等8个专业综合为土木工程,以及我国加入WTO后土木工程人才面临新的挑战,有必要不断完善我们的人才培养模式。

现代土木工程的特点在很大程度上决定了土木工程师应具备的素质。了解土木工程师应具备的素质将有助于认识如何建立科学合理的土木工程人才培养模式。

一、现代土木工程的特点

土木工程最大的两个特点就在于它的”个性”和“综合性”

(一)个性

土木工程常常是单一的,在大部分时候无法连续不断地复制和销售。其规模一般较大,无法试做,做完后也很难退货。此外,由于各个国家和地区的技术水平、经济水平、地质地理、文化等方面的差异,目前土木工程项目的设计、施工和监理还没有完全国际化,各国和地区都有自己的法律规定、规范和行业标准等。这个特点决定了土木工程产品本身和制作过程具有很强的个性,从业人员应特别重视经验和工程案例的积累。

(二)综合性

建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术,在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说,土木工程师的工作对象除了物以外,还有人。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域,但对其他领域的内容应当有所了解。

二、土木工程师应具备的知识结构与素质

一般认为,现代土木工程人才应具备:实践-理论-计算三极的知识结购。

工程师最终的任务是将理论和计算的东西在实践中应用,并通过实践来验证理论和计算的结果是否正确,所以工程人员必须具备实践技能。同时,土木工程师还应具有一定的实践经验,这是因为,不少工程问题的处理,由于客观情况过于复杂等原因,难于如实地进行理论分析,在很大程度上仍然依靠实践经验来解决。理论知识主要指数学、力学和专业知识,也包括必要的经济和法律等方面的知识,它对实践和计算起指导作用。计算机的出现对传统的理论分析和试验带来了冲击。面对越来越复杂的工程,应用计算机的能力已成为土木工程师必备的条件。这表现在:1.理论分析较难或无法解决的问题,采用计算机分析则有可能提出供选择的方案,有时甚至是唯一的方案。2.用计算机模拟结构的试验,一方面可以突破场地和设备的限制,在某种程度上实现结构的足尺试验,并可方便地修改参数;另一方面有些结构难于进行直接或大量试验(如构筑物倒塌分析等),用计算机模拟仿真就能体现出其优越性。3.专家系统、人工智能和多媒体技术的发展使计算机辅助设计、信息化施工等成为可能。同时,具有实时性、远程性和交互性特点的网络技术的兴起,为大量数据的传送方式提供了新的途径。土木工程综合性强的特点导致了很多问题的分析、处理、决策需要以大量的数据信息为基础。所以,网络技术必将在土木工程的规划、勘察、设计、施工和维护等方面起到积极的影响。

为适应现代土木工程的特点,具备了以上的知识结构的现代土木工程师同时也应尽可能地具备以下素质:1.具有良好的组织和社会活动能力;2.具备相关的社会人文知识(经济、文化、财政、法律、民族、宗教等);3.有较高的管理理论和能力,具备经营与开拓能力;4.关注社会、环境和资源的协调发展,具有社会责任感;5.具有良好的职业道德和素质。这样,土木工程师才有可能使其所负责的建设项目满足人们的需要和社会的发展要求,创造人与自然和谐发展的环境,从而承担相应的社会职责。

三、完善土木工程专业人才的培养模式