土木工程土建論文范文

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第1篇

早在上世紀七十年代，姚治平先生首次明確的提出了土建工程中的結構控制概念，并在論文“土木工程結構減震概念”以及以后的論文中都相應的指出了：應用結構的控制系統是一個解決土木工程這種安全性問題的可替代的方法，這為結構理論在土木工程中防震問題中提出了全新的方向。在近三十年的發展歷程中，國內外的相關學者在土木工程的結構控制的方式、實驗以及工程的應用方面都取得良好的研究成果，工程結構控制概念可以解釋為：通過對工程結構施加相應的控制體系，通過控制體系和結構來共同承擔受震的作用，以此來調節和降低工程結構中的振動效應。

二、隔震控制技術

（一）隔震控制技術原理

在土木工程的建設當中，隔震控制技術就是對由地震所產生的振動對建筑的整體結構的隔離作用。工程中的防震體系基本都設置在工程結構的最底部和基礎工程頂面之間，使得上部的結構和基礎相分離。通過隔震體系來隔離地震波所產生的向上沖擊力，延長工程結構的基本周期，從而降低建筑物的地震反應，是的工程整體的加速度變下，通過隔震系統來分擔地震所產生的能量，以此來達到減震的作用。通過地震的反應圖譜可以看出，隨著周期的變大，加速度的反應譜慢慢的減小，通常在底層建筑的剛度很大，所以說周期變短，在發聲振動的時候，輸入其中的加速度很大，要是采用相應的措施來增加和延長工程結構的基本自震周期，讓其還禮場地中的卓越周期，讓工程結構的基頻處在地震產生高能量的頻段以外，通過這種方式可以有效的降低建筑物輸入的加速度。通過地震的反應譜可以看出，當周期變大的時候，反應的位移將會增加。

（二）對橡膠支座的運用

當前用在建筑防震中的橡膠支座是由橡膠片與薄片增強鋼板，通過粘合和硫化加工而成的，通過現代化橡膠的化工技術的加工制造。它在水平方向上的剛度比較低，而在垂直方向上的剛度很高。這種規格的橡膠支座最早是在橋梁施工中被應用。建筑和橋梁施工所應用的橡膠支座在結構上基本是相同的，都有相同的結構動力學的標準和要求，也同樣的具有耐久性、穩定性以及包含防火在內的耐受性等，在地震產生的能量沖擊下，橡膠支座會隔離建筑體在水平方向的運動分量，而在垂直方向上基本保持不動。通過這種方法不但可以隔離因為地鐵或者是公交所產生的高頻率的振動，同時還可以防止工程結構不會受到地震或者是其他原因產生振動的影響。

（三）鉛芯橡膠支座運用

土木工程中鉛芯橡膠支座主要應用在疊層上，橡膠支座中間的圓形孔當中加入鉛之后制成的，這是對橡膠支座技術中的一大改進。因為鉛具有較低的屈服點以及很高的可塑性能力，可以使鉛芯橡膠支座中的阻尼比達到25%~35%之間。鉛芯它具有提升支座吸收能量的能力，保證支座具備濕度的阻尼，同時還具有增加支座的原有剛度。控制風反應能力以及抵抗微震的作用。

三、耗能減震技術

（一）耗能減震技術原理

土木工程中的結構耗能減震技術主要是在結構中的某部位安裝耗能設施，經過耗能設施產生的摩擦，產生彎曲的彈性滯回的形變耗能或者是吸收地震中輸入結構的能量，以此來降低主體結構當中的地震反應，有效的預防了結構產生的損壞或者是倒塌，以此來達到減震和控震的目的。而在裝有耗能裝置的底部結構我們稱之為耗能減震結構。工程中的耗能減震結構都具備明確的減震機理、減震的效果較為明顯。安全性能較高、經濟較為合理、技術較為先進以及試用的范圍較為廣泛等特點。

（二）常用的摩擦設施

摩擦耗能器是依據摩擦做工所產生的能量的原理而制成的，當前應有很多種的不同的構種類的摩擦耗能器，例如Pall型的摩擦耗能器、限位摩擦耗能器以及摩擦筒制震器，摩擦滑動對應的摩擦節點在剪切鉸耗能器等多種耗能器，摩擦阻尼的種類非常多，但是都具有較強的滯回的特性，滯回環為矩形，耗能的能力較強，工作的性質相對穩定。

（三）鋼彈可塑性耗能器

運用軟鋼具備優良的屈服性能，運用其進入彈性的可塑范圍之內的優良滯回特性，當前我國已經研發出來很多種的耗能裝置，比如加勁阻尼設施、錐形的鋼耗制震器、圓形或者是方框形的鋼耗制震器、雙環耗能節能器，加勁圓環狀耗能器以及低屈服點的鋼耗制震器等等，這種耗能器具備優良的滯回性能以及穩定性能，耗能的能力較大，長期穩定可靠而且不會受到環境和溫度的影響。

（四）粘彈性阻尼器

所謂的粘彈性阻尼器就是通過粘彈性以及約束性鋼板相互交替結合而成的，它是一種主要和速度相關聯的減震裝置。比較常見的粘彈性阻尼器主要是由兩個T型的約束鋼板，通過一塊矩形的鋼板夾在其中而成，T型的約束性鋼板和中間的鋼板產生了相對性的運動，使得彈性的材料產生一種往返型剪切滯回形變來提升結構中的阻尼，消耗輸入其中的振動能量，以此來減小結構當中的振動反應。當前。消能減震技術有著非常廣泛的應用，它不但適用在新建的結構中，同時又可以用已經存在的建筑抗震的加固和維修當中。到目前為止，已經逐漸開始采取消能減震的技術，其中涉及到的國家有二十多個，比較早的在土木工程中運用消能減震技術的國家有新西蘭、美國等發達國家。在最近幾十年以來，各個國家對土木工程中的結構減震的控制和實驗研究一直在不斷的進行，并且在隔震支座的功能和改進方面有著較好的效果，并研制出了較多的隔震系統中的新型材料和部件，并通過大量的實驗證明了結構減震控制是可以有效的起到隔震的作用。

四、結語

第2篇

常規的工科實踐教學環節由實驗、實習和設計三大部分組成。其中實驗由易到難，有演示性、驗證性、操作性實驗、綜合性、設計性、創新性實驗；實習形式由簡單到復雜，有認識實習、操作實習、見習型實習；設計方式由專項到綜合，有課程設計、畢業設計。按本科與碩士研究生實踐教學需要來設置，專業工程實踐教學分為校內和校外實踐教學環節。校內有與各專業工程課程相對應的實驗、實操（工程制圖、測量、各學習階段的課程設計）、畢業設計、學位論文。以畢業設計為例，其常見類型就有工程項目設計、工程施工（加工）技術和管理、專題研究、工程應用軟件開發等4種。由于畢業設計屬于本科生學習期間較高級的實踐教學，所以這4種類型的畢業設計可以根據培養目標、方式與教學條件的許可，不論在校內、校外進行都可以作為學習者完成畢業設計（論文）實踐學習方式。校外實踐教學環節就實踐而言，可以依托校外協同創新單位的土木工程技術開發研究中心或具有新技術、新工藝、新材料背景的工程項目進行綜合性、設計性、創新性實驗；實習教學環節主要是結合專業工程的場地（所）性、先進性、特殊性和豐富多樣性要求，進行校外各類工程的參觀認識實習、專業課程實習，施工（加工）技術與管理生產實習，畢業實習等。

二、土木工程實踐教學資源協同開發的原則與方法

現在的信息技術手段、網絡服務及移動終端設備已經完全具備對龐大的數據進行整合和處理應用的能力，故借助于云計算技術來收集、整合、處理、挖掘超量、繁復的工程實踐教學資源，不但能有效解決工程專業實踐教學中的眾多困擾，而且能為工程人才個性化培養及創建終身教育奠定堅實基礎。

1.開發原則

各種專業工程實踐教學資源的內容豐富、博大，所以在協同開發和挖掘相關資源時，應堅持“有所為，有所不為”的原則。應分專業類別廣泛收集各種實踐教學資源，并在收集和整合資源過程中，要注意以資源的全體和完整為主，不要片段、抽樣；要注重資源獲取的效率，不要以工程項目內容的絕對精確作取舍；要考量工程項目資源內容相關性，不必在因果邏輯上做深究[3]。要按照培養目標，從學習者實踐知識建構需要來識別資源的意義，在豐富、靈活、多樣、寬泛的基礎上，進行資源采集、處理和加工，讓運用者按需配置其專業工程實踐教學資源，能方便、高效地實現其教學價值。依據專業工程學科創新知識與能力培養所設定的目標，以協同創新的核心單位為主體，科學創設基于學生專業工程實踐學習需要的活動情境。即將有關資源分層次構造出各學習階段專業工程實踐的問題情境，以引導學生循序漸進式地經歷實踐的過程，使學生能自覺調動多種感官，如視覺、聽覺、觸覺以及語言表達等，尋找多種操作、動手、研討途徑，積累起豐富的土木工程實踐感性認識和動手操作經驗，激發學生對工程項目的類型、設計與施工條件、理論與技術方法、施工技術與組織管理、工程量、產品形態、建（制）造和場地環境、時空邊界條件等現象與相互關系產生濃厚的興趣和探究的欲望。

2.主要途徑

由于培養人才的責任主體是大學，校方的圖書與電子資源豐富，多建有信息網絡技術中心，軟硬件設施和技術人才相對充足，且信息技術在所涉土木工程專業教學需求與科研應用量巨大。建立學校與協同核心單位間工程實踐教育資源共享平臺是協同創新發展的一種必然趨勢，因此，校方應成為實踐教學資源共享建設的投資主體與推行者。協同開發與共享專業工程實踐教學資源的主要途徑，可從以下四方面進行：（1）建立一套運行機制。專業工程實踐教學資源建設是一項有序的、動態的、可持續發展的系統工程，必須建立良好的運行機制，以促進建設過程中各個環節的正規有序，實現統合，搞好頂層設計。（2）規范一套建設標準。用科學的標準來促進專業工程實踐教學資源系統的建構[4,5]。應建立面向協同中心所涉各類工程專業的不同實踐教學主題、覆蓋其各個層次、不斷動態更新的工程實踐教學資源建設標準，為實現各級各類資源系統的網絡互連、信息互通、資源共享奠定基礎。（3）搭建一個基于云服務的共享平臺。各類工程實踐教學資源只有不斷被其工程專業教學所應用、學習者所掌握，使其流動、開放和充分共享，才可持續。在各專用工程實踐教學資源庫和實踐教學課件建設的基礎上，通過云服務端資源集成，實現各門專業的各級各類實踐教學活動資源交換和資源共享。（4）培養和建立一支“雙師”實踐教學專業隊伍。專業工程實踐教學資源庫及課件開發、建設的每個環節都需要依靠高素質專業人員完成，因此，必須根據協同機制，整合學校與協同核心單位的人才資源，培養和造就一支懂教學、懂工程技術、懂教育教學管理的資源庫建設專業隊伍。

3.技術方法

構建一個基于云計算的數字化實踐教學資源處理平臺。實踐教學資源經數據處理，區分成關系化、結構化和非結構化數據，其中關系化數據是指二維關系約束的數據表，結構化數據包括了數字、符號等數據，非結構化數據包括了文本、圖像、聲音、視頻等數據，從而進行有效存儲、組織來自校內外協同創新單位的教學資源。利用處理平臺能夠對幾百甚至是幾千個分布式數據庫，或者分布式存儲集群中的內容進行分析。該處理平臺還能根據具體教學環節、層次需求建立相應服務，解決傳統的學習平臺資源無序、缺乏統一管理調配的問題。教師可以通過云服務平臺在技術項目上實現跨學校、跨地域合作，分享工程實踐與研究成果，為教學、學術研究提供便利；學生可以突破時空限制，使用現代化通訊工具隨時隨地全方位獲取優質的實踐教學資源。數據化工程實踐教學資源的開發流程與實現方式，可以概括為四步：分別是采集、導入和預處理、統計和分析，最后是資源實踐教學價值的發現與挖掘[6]。（1）以協同機制作保障，通過數據遷移、數據轉換、共享等有效手段[4]對數字化實踐教學資源進行收集、采集，把協同創新主體單位既有實踐教學資源重新整合起來，并加載到數據倉庫或數據集市中——存儲在遠程云服務端，成為聯機分析處理、數據挖掘的基礎。這樣才可以徹底消除學校或土建行業信息化建設中各相關單位存在的信息孤島以及信息碎片化現象，提高實踐教學資源的可使用率。還可通過MapReduce編程模型對實踐教學資源進行管理，以提高對海量教學資源分析的速度和效率[7]。（2）在完成資源收集之后，如果要對這些海量數據進行有效分析，還需將這些來自前端的數據導入到一個集中的大型分布式數據庫，或者分布式存儲集群，通過并行計算框架[7]，優化并行分析算法，如Mahout、R語言等，對這些分散乃至碎片數據進行過濾，在導入基礎上作一些簡單的清洗和預處理工作，以排除混雜、錯亂的工程信息，重復的資源數據，提高資源的質量。（3）從分布式數據庫，或者分布式計算集群的海量實踐教學資源中，提煉出連續的、低信息粒度的實踐教學素材，并擇優質實踐教學素材交于上層實踐教學統計、分析系統，進行普通的專業工程實踐需求分析和分類匯總等。（4）對實踐教學資源分析之后的資源內容進行實踐教學模擬和價值挖掘，是指利用數據挖掘算法，包括分類算法、回歸算法、聚合算法和降維算法等，對存儲在云服務端（分布式數據庫或者分布式計算集群）大量的、不完全的、模糊的數字化工程教學資源挖掘，以挖掘出隱藏在資源背后有價值的信息，為教師作出實踐教學組織安排奠定基礎。應用數據分析、挖掘等技術對存儲在云服務端的各種分散的關系化、結構化和非結構化實踐教學資源進行分析和挖掘，掌握學習者查詢其專業工程實踐資源的行為、知識點內容、知識應用能力等，以預測學習者對實踐知識與資源服務的需求，使教師能根據預測進行決策，更好地引導學習者學習；同時，也可應用數據分析技術對開設的課程進行效果評估，盡早地捕捉學生的學習不適應癥狀，進行學習預警和干預[8]，以便及時調整培養方案，為學習者推薦學習軌跡,開展自適應學習，自我導向學習[9,10]。例如：自適應學習既不是簡單的符號或文字，也不是言語或文字陳述的概念或原理，而是教師列展的一些具體的實例或問題。學習者的任務是通過考察實例、分析和解決問題來發現有關的知識，并積累解決問題的技能[11]。教師是用最適合的學習方法，讓學習者主動參與到學習過程中，接受各種各樣的挑戰。整個學習過程因為有學習效果的追蹤，記錄了學習者在每個任務上花費的時間，實時反饋給教師，如果學生遇到不能解決的問題時，教師會立即知道，并對其進行針對性的輔導。應用數據分析技術也可對協同科研創新合作過程及交互型工程技術服務過程進行分析和預測，從而應對過程中的資金、政策、機制、技術、成果、共享等環節潛在的矛盾與風險。

三、專業工程實踐教學資源共享應用

專業工程實踐教學資源和信息化技術是共享方案設計中不可或缺的兩大方面。構筑較快見效的共享建設方案可以“三層法”：基礎設施層、平臺服務層和共享應用服務層[12]。實踐教學資源共享應用是將云計算作為其技術支持，通過對實踐教學資源挖掘與實踐學習分析則會帶來工程實踐教學理念、方式和技術方面的巨大變革和創新。

1.教學資源的流動需求與信息技術相結合

工程實踐教學資源應用的關鍵也是其必要條件，就在于“信息技術”與“專業工程實踐教學”的融合。豐富多樣的專業工程實踐教學資源通過信息技術應用到大學教育中，對學習者未來事業會有更加直接的幫助；快捷的反饋信息是衡量實踐教學資源開發、應用過程對實踐教學各個方面和層次產生影響、效果的依據。將開發的數字課程應用到教學上。比如：創建自適應各專業的工程實踐學習課程，利用人工智能為每個學生創建自適應的學習體驗。還可創建各專業工程實踐定制化學習或終身學習課程，將工程實踐教學從同一模式的“批量化生產”變為“科學管理下的定制化學習過程，幫助學生培養更好的學習技能”，“讓學生了解如何利用時間、應對挑戰、成為終身學習的人”[9]。

2.當代網絡交流條件引發實踐教學組織方式變革

隨著具有語義網特征的數據基礎設施和數據資源發展起來，實踐教學組織的變革就越來越顯得不可避免。豐富多樣的工程實踐教學將召喚網絡結構產生無組織的教學組織力量。最先反映這種教學結構特點的，是各種各樣去中心化的WEB2.0應用，如RSS、維基、微信、博客、云儲存與計算等。各種專業的工程實踐教學資源中只有少量是結構化數據，如項目可研報告、立項審批、設計文件、計算書仍至工程圖紙、項目報建（批）、質量與安全監督、施工（生產）許可、施工組織設計（生產計劃）、竣工（產品）驗收等，其余大量的由半結構化數據和非結構化數據組成，如施工（生產）過程中具體的施工（生產）作業方式、方法，技術會議等以郵件、視頻、微博等的形式表現。海量的專業工程實踐教學資源之所以成為實踐教學的變革力量，在于它通過追隨實踐意義而獲得工程智慧。

3.以云計算為基礎的數據應用技術集成，可實現協同創新主體單位間專業工程教育資源共享

第3篇

以工程實踐和學生發展為價值導向，教學貫穿全面的工程訓練，為學生提供知識、能力的完整框架。針對以往施工課程教學中存在的問題，土木工程施工課程教學建設從理論教學環節入手，以實踐環節需求導向理論教學環節建設，理論教學內容以施工項目為主線，以工程訓練為路徑使得學生掌握知識，從理論教學環節即注重培養工程思維和工程意識，從而給予實踐環節教學以有力支撐。施工課程理論教學內容依托聯合培養企業工程實踐展開課程內容建設。課程教學以企業真實的工程施工項目為載體，根據教學大綱、教學計劃和學生認知特點與對施工案例進行加工完善形成教學案例。選用的案例要求與實踐環節將要接觸的施工項目類似甚至相同，注重兩個環節整體性、系統性，避免各環節的脫節，真正做到兩個環節相互驗證，互為支撐。土木工程施工課程知識結構跨度大、章節之間邏輯性弱的特點為將施工項目劃分為多個案例提供了有利條件。限于理論教學課時，施工技術教學內容中場地平整、基坑工程、工程降水、混凝土工程、預應力工程、結構安裝工程等施工內容由于技術性突出，危險性大，對施工目標控制起到決定性作用，應作為施工案例建設的重點，非重點章節適當鼓勵學生自學，以培養學生自學能力。

2課程理論教學方法改革與教學環節

創新探究教學做到了“回歸實踐”、“回歸問題”、“回歸學生主體”的三重回歸，很好地契合了現代工程教學需求。探究性教學的思維是過程是認識現實問題方法研究解決問題，這一過程符合人們思維規律。本科層次的學生在學習土木工程施工時沒有工程經驗，所以了解施工項目、認識工程施工問題是學生首要解決的問題。了解施工項目、認識施工問題的過程是接近工程、與工程互動的過程，在這一過程中學生將對工程的好奇與興趣轉化為持續學習的興趣與動力，逐漸建立起豐滿的施工項目的概念和工程責任感，進而激發探討、研究解決問題的主體意識，激勵工程思維和工程能力的培養。同時，通過探究式教學實現“回歸實踐”、“回歸問題”、“回歸學生主體”，可較好地解決課程理論教學以教材為中心、以課堂為中心、以講授為中心而疏離學習主體和工程實踐的問題。基于以上認識，探究式教學的施工課程理論教學環節設計。課程理論教學的第一個環節是緒論或“章節導論”，將其作為“課程導論”或作為章節教學“回歸實踐、回歸問題”環節，使得學生接觸、了解工程，認識工程問題，因此其重要性突出。緒論是課程教學的開端，首先起到課程“導論”的作用。通過這一環節介紹課程“地圖”、課程規劃甚至與課程相關的職業展望，讓學生對將要學習的課程充滿好奇，認為課程學習有價值，目標值得期待。各章節以“章節導論”作為第一個教學環節，作用有二。其一，通過這一環節引入真實、典型施工案例，以案例作為學習章節內容的工程背景和載體，將學生帶入工程情景，明確工程師責任，并以此提出本章節涉及到的施工問題。其二，通過該環節介紹本章節內容在完整施工項目中可能的“入口”和“出口”，不同的作用和應用，使學生建立“整體和局部”認識。在第一環節基礎上，第二個環節講授施工案例的施工方法、施工工藝（組織）過程及工藝標準。通過該環首先使學生掌握分部分項工程一般的施工工藝（組織）過程及工藝標準。與此同時，在學習過程中引導學生充分了解、挖掘案例中預先設置的施工問題及章節子問題（知識點K），使學生知道施工問題和知識點（K）在哪里、產生于何處、應用于何處。在第三環節中講授第二環節中所設置的知識點（K）原理。第三環節繼承“接受性”教學方法，作為探究性教學的有機組成部分。接下來的第四個環節是學生在以上三個課堂教學環節結束后以自主學習方式為主的綜合學習環節。在這一環節中，以課后大作業為手段，即以一般的分部分項工程施工問題作為章節設計性作業，引導、驅動學生復習、收集相關資料、同學之間討論、反思等，進而找到解決方案，完成探究過程。這一環節以提交作業為成果，但過程和能力評價多于結果評價，以合理的方式促進學習者工程能力的培養。探究式教學的施工課程理論教學的四個環節圍繞現實施工項目展開，符合人們認知規律，貫穿全面的工程訓練，教學生動。以土方工程章節“場地平整”的教學為例，在第一個教學環節中引入某公園場地平整工程作為施工案例，包括圖片、施工技術資料、技術、管理崗位設置等。通過該場地施工前后圖片對比，形象生動地提出了“如何將天然場地通過施工改造成公園場地？場地施工過程中有哪些關鍵問題要解決？”等施工問題，將學生帶入施工情境、帶入崗位，而后第二環節介紹場地平整主要施工工藝過程：場地測量土方挖、填、運輸及運輸機械場地驗收。在施工工藝介紹過程中引導學生挖掘設置的知識點（K）：場地設計標高與初始場地標高、方格網法土方量計算、挖填土方調配運輸方案、土方施工機械性能等。在掌握場地平整施工工藝和知識點“出處、用處”基礎上在第三環節中講授知識點（K）原理。在第四環節中布置類似場地的“場地平整施工技術方案設計”的作業，要求學生根據具體工程情況設計場地平整的施工工藝，繪制“挖填土方調配圖”，完成自主學習過程。

3課程考核過程化考核方式具有導向作用

課程考核方式是否科學、有效，影響到學生學習積極性和學習效果及對課程的評價。針對以往理論課程考核只重視課程結束后一次性考試成績的問題，本課程考核注重過程考核，提高章節設計性作業合計分數在課程成績中所占比重，由30%提高至50%，引導學生重視學習過程，重視自主學習。期末考試試題綜合性題目分數占試卷分數比重由以往20%提高至40%，通過綜合性題目進一步考察、評價學生能力情況。

4結語