土木工程实例
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土木工程实例范文第1篇
关键词：土木工程；教学；方法
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0069-02
《土木工程概论》课程是土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课，开设时间为大一第一学期。《土木工程概论》在整个土木工程专业课程体系中起着十分重要的向导作用，肩负着把只具备数理化基础知识的高中生迎接入土木工程行业大门，并使他们了解、熟悉进而热爱这个专业的重要使命。《土木工程概论》这门课程包含的内容非常丰富，涉及的知识面非常的广，包括与土木工程专业相关的各类工程结构勘测、设计、施工、管理、监理、经济和计算机应用等内容。因此，《土木工程概论》这一门课程对任课教师提出了非常高的要求。首先，教师需具备非常丰富的专业知识，必须对大土木背景下面众多学科都有深入的了解；其次，土木工程专业是在众多工程实践中建立起来的理论和知识，这要求教师具备丰富的实际工程经验，在讲授课程中理论联系实际进行讲授；此外，《土木工程概论》是相对较新的一门课程，目前还没有比较成熟的、高效的经典教学方法。因此，对于这一课程，展开深入的教学、教法研究，切实提高课堂效率，让刚入学的大学新生对土木工程专业培养起浓厚的兴趣，培养出具备扎实的专业技能的土木工程高级专业技术人才，为祖国的现代化建设增添新鲜血液，具有重要的意义。本文基于作者近年来一直从事《土木工程概论》课程的教学工作，在教学过程中对教学定位、教学方法、教学手段不断摸索、创新。
一、教学定位准确
课程的教学定位非常重要，教学定位决定了在教学过程中所应用到的教学方法、教学手段，等等。在“大土木”背景下，《土木工程概论》课程教学目的是：使学生较全面地了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展情况，从宏观的视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性，初步涉及一些基础专业概念；引导学生了解自己对大土木下众多学科中感兴趣的方面，建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心，为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下思想基础。《土木工程概论》这一课程的定位，就是让学生通过教师的讲授，对“大土木”背景下涉及到的学科，包括建筑工程、交通工程、岩土工程、桥梁隧道工程等方向所涉及到的基础的工程各类、所需要的专业技能都有一定的了解；在了解清楚每一个学科的内容及相关方向后，逐渐对土木工程专业产生浓厚的兴趣，为今后选择方向的时候做好充分准备。兴趣是最好的老师，也是最大的前进动力，是学生在以后工作岗位上能做出贡献的最重要的前提条件。只有使土木工程学生真正选择了一个自己喜欢的方向，才能真正喜欢这一份职业，才能发挥最大的潜能。因此，《土木工程概论》这一课程应定位于激发学生对土木工程专业的兴趣，并挖掘在“大土木”背景下自己感兴趣的学科方向，为将来选择学科方向及就业方向做好充分的准备。
二、教学方法得当
教学方法是课堂的灵魂，是学生激情的催化剂。不当的教学方法，会使课堂毫无生气，教学效率低下；得当的教学方法，能使学生学习起来事半功倍，并能培养浓厚的学习兴趣。土木工程专业是一门实践性非常强的学科，众多的设计理论、施工技术方法等都是在实际的工程中遇到了相应的问题，然后集众多工程人员的智慧而提出来的。对于刚入学的新生来说，如果在还没有充分了解土木工程内涵、特点的情况下，对他们讲解一些专业术语、专业词汇、专业理论，他们是难以理解和接受的。作者认为，想要让土木工程新生快速地了解一个设计理论的来龙去脉、一种施工方法的技术要点，最直接、最有效的办法便是结合相关的工程实例进行讲解。当教师把工程实例展示给学生后，学生能非常直观、快速地领会这种理论或者方法的背景，理解起来就非常容易。加强工程实例的讲解，使土木工程专业新生快速了解土木工程专业入门知识，形象地再现土木工程所涵盖的学科内容和涉及的多方面知识，达到提高对土木工程的兴趣、提高教学效果的目的。因此《土木工程概论》课程教学中工程实例的讲解显得十分重要。在授课的过程中列举工程案例，通过分析案例的背景、发生的机制、产生后果的原因等可以加深学生对问题的理解，进而引发对此类问题处理方法的思考；其次，要求教师所列举的工程事故一定要带有较为强的时效性，接近学生的实际生活，让他们的切身感受更为强烈。例如当讲到关于地基不均匀沉降的专题时，除了讲授一些书本上已有的经典例子外，还可以列举近期上海一商住楼的突然倒塌的工程实例进行讲解分析。这样，一方面可以提高学生的学习兴趣，另一方面也可以起到培养学生现代工程意识和思维方式的作用，使这些未来的工程师们能够树立现代工程人才的价值观，养成严谨的工程观并把它贯穿于以后的学习和工作当中去。
三、教学手段灵活
教学手段是课堂的推进器，合适的教学手段能使学生更快速地掌握大量的信息。随着现代信息技术的发展和互联网应用的日益普及，多媒体技术越来越多的应用在高校教学中。多媒体技术可以是一种利用多媒体仪器，将授课内容集合文字、图像、声音以及动画等形式，多角度、多视角、全方位的呈现教学内容的教学手段。多媒体技术的使用，可以让课堂教学形式新颖、活泼。特别是对于《土木工程概论》这一信息量大、与实际工程紧密相关的专业课程的讲授，充分利用多媒体技术进行辅助教学，能够将抽象的理论通过计算机技术惟妙惟肖地演示出来，为学生提供丰富多彩的视觉、听觉和立体图像等刺激性环境，进而极大地诱发和调动学生的学习动机和愿望。在利用多媒体辅助教学的过程中，多媒体技术担当着信息载体与传达手段的角色，其教学目标、教学组织和进程控制仍需由教师掌控。因此，对于课件的制作，教师应先仔细研究教学内容，并依据教学大纲制定详细的教学计划，从而建立一个完整的教学框架结构，该结构可借鉴传统教学方式中循序渐进的结构，以体现教学方式的连贯性。对于多媒体技术的使用，不应仅仅局限于对课件的制作，还应充分利用已有的丰富的网络的资源，如一些视频资源。对于《土木工程概论》来说，英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大工程巡礼”就是一部非常优秀且合适的视频资源，该系列纪录片纪录全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展开的。藉由各式各样的档案以及高解析度、专业拍摄的影片，节目里将叙述每项工程落成背后的精彩、戏剧性、充满英雄胆识的故事。由主要设计师、工程师、专案经理及工地人员，来说明他们如何克服挑战，打造现代最高、最长、最快和最复杂的工程建筑案。在《伟大工程巡礼》系列节目中，可以见识建构我们日常生活的建筑工程奇观。因此，通过该系列片的播放，不但可以激发起学生对土木工程专业的强烈兴趣，而且看到各种伟大的建筑在自己同行手中从无到有地落成，有利于培养他们的专业自豪感与成就感，从而找到对土木工程专业的高度认同感，与此同时，也学习了相关的专业知识，了解了当今世界最全的建筑技术。因此，充分利用网络上优质的资源进行教学，是一种一举多得的教学手段。
《土木工程概论》是一门重要的专业基础课程，教师要充分掌握该课程的特点，将课程定位准确，采取理论与实际工程实例相结合的教学方法，采用合理、先进、现代化的多媒体等教学手段，主次分明、深入浅出地讲授好这门课程。同时，充分发挥教师的创造性，为学生营造良好的学习氛围，激发学生的学习兴趣，为土木工程专业的学生大学期间的学习打下良好的专业基础，培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程的专业人才。
参考文献：
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土木工程实例范文第2篇
学生在课程设计和毕业设计的图纸中存在的主要问题有：图框及标题栏的绘制不规范、线型线宽错误、中心线缺失、图名和比例缺失、字体大小及图样布置不合理、尺寸标注错误、剖面图标注错误等。土木工程制图是一门非常严肃的课程，必须遵循制图国家标准，主要包括《技术制图》、《房屋建筑制图统一标准》、《建筑结构制图标准》、《道路工程制图标准》、《水利水电工程制图标准》等。课程设计和毕业设计图纸中出现的问题反映出教师和学生对制图标准的重视程度不够，学生没有形成严谨的态度。从教师而言，土木工程制图课教师、其他专业课教师、毕业设计指导教师对图纸的重视程度不够。土木工程制图的教授过程中，对工程实例的要求相对较少，造成学生对制图标准的认识和识图能力有限。很多课程设计甚至毕业设计的任务书中比较看重结构计算的内容，忽视了制图国家标准的要求，造成学生注重计算书而忽视图纸。从学生而言，学生从思想上对制图标准不重视，认为只要图纸上能表达清楚就行。汉字写得“龙飞凤舞”，不按制图课上要求的仿宋体书写；数字随意倾斜、潦草，大小不合适；绘图时不按照步骤执行，图样布置不合理。另外，很多学生认为以后的工作中计算机绘图很重要，忽视了手工制图的环节，导致学生对工程图样的表达方法、制图标准和读图绘图基本技能相对欠缺，对平面图形缺乏认识。此外，还存在一些客观原因。土木工程制图课程一般开设在大一的第一个学期，中期课程设计没有严格按照制图标准执行，大四第二个学期做毕业设计时很多标准中的要求都已经忘记，导致图纸的质量很差，不能符合国家标准要求。
2.教学方法探讨
（1）分两个学期、小班授课。
土木工程制图课程内容多，其中画法几何和制图基础部分包括工程制图基本知识、多面正投影、轴测投影、标高投影等章节；专业工程图则包括房屋建筑施工图、建筑结构施工图、路桥工程图、水利工程图等。由于大一新生具备的土木工程专业的知识较少，在专业工程图讲解时需要介绍背景知识，否则会造成学生的专业工程图识读障碍。例如，在讲解建筑结构图中的钢筋混凝土构件图时，需要较详细介绍钢筋混凝土相关的知识，这样学生才能更好地理解房屋建筑、桥梁工程、水利工程中钢筋混凝土构件的表达内容和方法。将画法几何与制图基础、专业工程图与计算机绘图分为两大部分，分两个学期授课，更有利于学生对教学内容的理解和吸收。土木工程制图课程作业较多，尤其是在画法几何和制图基础部分，每次课后都有作业，每个同学出现的问题可能不同；在专业工程图的识读过程中，学生的理解角度可能存在差异。因此，需要针对不同的问题进行专门的讲解和辅导，小班授课有利于教师与学生的交流，教学效果较好。
（2）增强学生对课程的兴趣。
土木工程制图课程讲解时，由于内容多、教师需要不停地讲，会造成学生听觉疲劳。而理论部分的前后连贯性很强，如立体的截切与相贯要用到线面相交以及面面相交的知识，前面知识没有理解，后面学习就很困难。因此，增强学生对土木工程制图课程的兴趣，对于知识的掌握非常重要。在理论部分的教学过程中，可采用多媒体与板书、讲与练相结合方式，讲完一个知识点后立即让学生做练习，提高学生的成就感，缓解听觉疲劳。此外，可根据学生作业的情况，让学生讲解自己的解题思路和方法，让其他同学评判，调动学生的积极性。在专业工程图部分，可采取“找茬游戏”方式，让学生交换绘制好的图纸，遵照规范找错误，加深对规范的理解。另外，还可采取参观工程实例的方法，比如讲到直纹面的投影时，带学生寻找直纹面的工程实例，增强学生的感性认识。
（3）注重实际工程图的识读。
在教材及习题集中，由于受篇幅所限，专业图纸只是某项工程中的部分图样。由于图纸不完整，学生无法从宏观上认识工程图。为培养学生的实践能力，最好的方法是让学生在专业实践中锻炼。为此，在教学过程中，教师可收集典型的、相对简单的实际工程案例，给学生识读。比如，在房屋建筑图部分，可选取居住建筑或公共建筑施工图；在路桥工程图部分，可选取结构形式简单的桥梁工程图。首先对房屋或桥梁的整体情况做出讲解，然后让学生分组读图，从而达到从整体到局部再到整体、逐步读懂图样的目的。通过实际工程图的识读，在绘制图样时，也会自然而然地遵照规范的要求来实施，绘图的规范性也就得到了加强。
（4）注重土木工程制图实践能力的考核。
画法几何与制图基础部分的考核可采用平时成绩+闭卷考试的方式。平时成绩主要考查学生完成作业的情况，闭卷考试主要考查学生对基本理论的理解和应用。专业工程图和计算机绘图部分的考核可采用平时成绩+开卷考试的方式。平时成绩主要考查工程图样的补绘和抄绘等，针对问题及时纠正和指导，一般为单个图样。开卷考试可采取绘制工程图方式，由教师结合工程实例制定指导书，将学生分成小组，每个小组完成一整套图纸。在绘制过程中，要求学生以设计者的角度，充分理解整套图纸中各部分重点表达的内容，各部分的内在联系等，以此提高学生绘图能力。
（5）加强制图课程与课程设计及毕业设计的联系。
土木工程制图课程教师在授课时，应强调其作用和地位，还可将往届优秀的课程设计和毕业设计图纸向学生展示。课程设计和毕业设计教师在布置任务时，要强调规范作图的重要性，在任务书参考资料中增加相关制图规范，增加图纸质量的成绩比重，并加强易错点的讲解。只有加强土木工程制图课程与后续专业课程、毕业设计等环节的联系，才能让学生逐步积累、提升识图和绘图水平，增强实践能力。
3.结语
土木工程实例范文第3篇
一、变学生的被动学习为主动学习
（一）课堂设计
以往的土木工程概论课程教学都是以老师讲解为主，虽然多媒体教学已取代了传统的板书教学，但单纯的幻灯片放映模式，纯理论的讲解，让学生上课极易产生疲劳感，不能很好地带动学生学习的积极性与主动性。针对上述问题，可以从以下几个方面对课程进行设计：
1.实践教学
在理论教学中加入实践课时，将部分认识实习调剂到概论的教学计划中，这样老师可以利用课堂多媒体教学手段展示工程实例的内容，使学生直观感受土木工程的伟大，激发学生课堂学习的积极性；
2.互动式教学
每一堂课都可以创设一些问题，在老师的引领下，由学生来回答，让学生参与到课堂中来；
3.合作教学
对于一些比较简单的的章节，比如，土木工程防灾与减灾，可以让学生主讲，老师补充的方式进行授课，这样通过大量查阅资料，不仅加强了学生的自学意识，也能更好掌握本章知识点，也给学生提供了一次展示自己的机会；
4.视频教学
在课堂中可以放一些视频，比如世界最高建筑迪拜塔修建视频，通过视频，学生不仅可以了解建筑设计、施工、管理等方面的知识，而且可以感受土木工程的伟大，帮助培养期专业意识。
（二）改革考核办法
传统的土木工程概论考试都是以闭卷方式进行，而且大多是对基本概念的考查，这样容易出现学生考前死记硬背的现象，限制了学生的思维，不利于学生的长远发展。结合本校土木工程概论课堂教学，我认为，土木工程概论的考试可以分期中、期末两次进行，期中重点考查学生对概念的掌握情况，期中考试可以采取课堂竞答、当堂计分的方式，在一个轻松愉悦的环境中进行，这样新颖的考试方式可以提高学生学习的积极性，让学生感受到学习的乐趣。期末考试可以采取论文或报告的方式进行，题目可以灵活多样，在课程结束时提交。
二、加强校企合作，建立一支优秀的教学团队
土木工程概论这门课程因其包含的内容比较宽泛，所以对授课教师的专业素养要求相对较高，这就要求我们建立一支优秀的教学团队来共同承担土木工程概论教学，发挥团队的力量与优势。这个教学团队成员可以由学校专业教师及企业资深人士共同组成，学校专业教师可以主讲各自专业方向的内容，企业资深人士实战经验较足，可以安排做一些专业方面的讲座，以此加深学生对土木工程专业的认识。
三、对学生进行职业生涯规划指导
土木工程概论是大一新生入学后接触到的第一门专业课，这之前，学生对土木工程专业的认识并不多，往往在学习过程中出现迷茫，所以在概论这门课程中可以适当地增加对学生职业规划设计的指导，明确自己的学习目标，并尽早规划自己的大学学习及生活。
四、结束语
土木工程实例范文第4篇
关键词：虚拟仿真实验；实验教学；土木工程；实验室建设
1土木工程专业的实验教学特点
土木工程专业的实验与实践教学具有行业的特殊性。
（1）空间体量巨大。土木工程的服务对象是建筑物、桥梁、隧道，一般体量巨大。现在世界最高的建筑物高度超过800m，桥梁的最大跨度达1991m，超高层建筑物的单根柱子、单根桩基的承载能力上万吨。进行这些结构或构件的实体实验几乎是不可能的，即使是缩尺实验，也存在实验构件及加载设备体量大、实验环境恶劣、实验费用高的问题，限制了学生的参与。
（2）施工周期长。土木工程的建设周期一般比较长，世界最高建筑物———迪拜塔的建设历时6年，通常一幢普通的住宅楼施工工期也需要1年以上。由于时间的限制，学生的认识实习和生产实习无法得到工程建设全过程的体验。
（3）工程参与方多。土木工程存在不同的建设参与方（建设方、设计方、施工方、监理方等），在学生认识实习和生产实习过程中，往往只能体验其中某一方的工作，无法从不同参与方的视角去感受和经历工程。
（4）危险性高。土木工程实验很多是破坏性试验，并且是脆性破坏，具有一定的突然性，学生在实验过程中的安全问题十分突出。同时，由于施工现场工序复杂、人员众多，而很多学生又缺乏施工经验和对危险源的判别能力，这使得很多施工单位在安排学生的认识实习和生产实习时存在顾虑。
（5）实验难度大。在土木工程的实验中，灾害环境（如台风、火灾、地震、滑坡和泥石流等）的模拟设备造价高（大型地震模拟振动台的造价上亿元、大型风洞的造价几千万元）。灾害环境实验难度大、危险性大、费用高。为解决土木工程传统理论教学与学生工程化培养之间的矛盾，拓展实验及实践教学的深度和广度，提高实验教学的实效，实现理论教学与实践教学的紧密结合，特别是进行灾害环境对土木工程影响的分析、解决重大工程的防灾问题，尽可能减少实验成本和潜在危害，东南大学在课堂理论教学、原有实体实验、认识实习和生产实习的基础上，利用专业的仿真软件，采用多媒体技术以及网络通信平台，构建了具有高度真实感、直观性和精确性的虚拟仿真实验教学平台，作为实体实验及实践教学的有益补充和创新［1－5］。
2实验教学资源建设
早在2005年“工程结构设计原理”与2006年“建筑结构设计”国家精品课程建设期间，东南大学就开始组建土木工程计算机辅助结构设计实验室，此后结合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“结构力学”及“工程结构抗震与防灾”几门国家精品课程和其他相关课程的建设，又相继成立了土木工程施工虚拟仿真实验室、土木工程管理信息化等实验室。2013年通过资源整合，依托国家级土木工程实验教学示范中心，成立了东南大学土木工程虚拟仿真实验教学中心。中心面向土木工程、建筑学、交通工程及其他相关专业，形成了“三层次、四模块、五结合”的教学体系。（1）三层次：按照人才培养需求与教学规律，将实验教学内容划分为基础训练、提高训练和创新训练；（2）四模块：按专业知识体系与工程实践规律，搭建土木工程设计、施工、管理、创新实践4个虚拟仿真实验平台；（3）五结合：与理论课程相结合、与实体实验相结合、与科研项目相结合、与实际工程相结合、与企业实践相结合。其中，四模块的18门实验课程支撑8门专业主干课程与12门实体实验实践课程，辐射其他16门专业课程，基本覆盖了土木工程专业的主要专业课。
2．1土木工程结构分析与设计虚拟仿真模块
模块主要包括：（1）基本构件虚拟仿真、楼盖设计虚拟仿真及单层工业厂房设计虚拟仿真等基础训练层次的虚拟仿真实验项目；（2）建筑结构抗震虚拟仿真、高层建筑结构设计虚拟仿真、大跨空间结构设计虚拟仿真及桥梁结构设计虚拟仿真等提高训练层次的虚拟仿真实验项目；（3）复杂结构虚拟仿真、基于MTS混合实验、大跨桥梁抗风虚拟仿真、结构构件抗火虚拟仿真等创新训练层次的虚拟仿真实验项目，是“工程结构设计原理”、“建筑结构设计”与“工程结构抗震与防灾”这3门国家级精品资源共享课的重要建设内容。结构分析与设计虚拟仿真实验项目充分体现了CDIO（conceive－design－implement－operate）的工程教育理念［6－7］，是从工程的构思到概念设计，再进行仿真分析，根据仿真分析结果对概念设计进行优化调整，最后按优化后结构进行施工图设计的全过程虚拟仿真实验，实现虚实结合的实践教学。以特色实验项目“基于MTS系统混合模拟实验平台”为例，传统的建筑物抗震防灾实验大多数是对整个结构进行的，由于整体实验成本较高且实验项目较多，导致实验场地和实验时间安排紧张。为了提高实验项目的实际效果和设备的有效利用，将结构的大部分替换为数值子结构并采用计算机进行仿真，而只有小部分结构在实验室进行足尺实验（见图1）。仿真实验具有参数可调、实验方案可扩展、不存在硬件损耗的特点，能够加深学生对实验的理解；实体实验具有真实可靠、直观性强的特点，能够提高学生的动手能力和观察能力。采用计算机仿真实验与实体实验相结合的手段，可以有效提高学生综合应用所学知识的能力。同时，实时混合实验作为目前最先进的抗震防灾实验手段之一，有助于培养学生的创新意识，提高学术水平。
2．2土木工程施工虚拟仿真模块
该模块主要包含基本施工技术虚拟仿真、复杂工程施工技术虚拟仿真及关键施工技术仿真分析3部分。基本施工技术虚拟仿真主要包括土方、桩基础、模板、钢筋工程等施工过程的虚拟仿真，是模块的基础训练部分；复杂工程施工技术虚拟仿真主要是针对超高层建筑结构、大跨空间结构、大跨桥梁结构等典型工程施工全过程的虚拟仿真，向学生介绍最新的施工技术和复杂工程的施工组织，它是模块的提高训练部分；关键施工技术仿真分析部分主要针对全新的施工技术，通过对施工过程中关键部分的仿真分析，确保施工的顺利和安全，它是模块的创新训练部分。以典型实验项目“大跨桥梁结构施工虚拟仿真”为例，该实验项目以铜陵长江大桥工程为案例，与中铁大桥局集团和柳州欧维姆机械股份有限公司合作完成。对该工程的施工全过程进行了虚拟仿真，包含桩基础施工、沉井施工、主塔施工、钢桁梁吊装施工、斜拉索施工等子系统（见图2）。通过该项目的学习，学生可以了解大跨斜拉桥施工的主要步骤、施工工艺、技术措施等。
2．3土木工程管理虚拟仿真模块
该模块包含工程项目管理、工程造价管理、工程合同管理和工程管理BIM综合4个部分。传统的信息技术类课程教学模式比较注重信息系统管理知识的介绍和基础软件操作，但是存在信息技术类知识体系在不同部分之间的割裂问题，使学生难以形成结构化、模块化的专业信息技术能力和素质。土木工程管理虚拟仿真实验平台对传统课程设置模式进行了改革，根据多学科对信息技术的应用需求，注重学生专业核心能力的培养，形成信息技术类实验课程平台。以典型实验项目“工程管理BIM综合虚拟仿真”为例，该项目根据给定的工程项目设计（包括建筑、结构、设备等）方案、相应的城市规划条件以及有关的地理环境数据，从施工单位、设计单位或咨询单位的角度进行项目建筑设计方案的多维可视化仿真（见图3），并利用BIM模型进行辅助施工管理，包括项目的日照分析、建筑能耗分析、绿色建筑评价、建筑体量计算等。
2．4土木工程创新实践虚拟仿真模块
本模块主要分为基于创新训练计划的虚拟仿真和基于学生参加科技竞赛的虚拟仿真两部分，以满足学生课外研学课程的需要，在实验项目的设计上充分体现CDIO的工程教育理念。学生根据项目的要求，利用已学的专业知识，对结构进行概念设计，然后运用仿真分析软件进行模型计算分析，根据仿真分析结果对模型设计进行优化，完成实体模型的制作，将制作好的模型进行加载或让其完成特定功能。通过本模块实验项目的训练，可以加深学生对各类结构体系、设计分析的理解和认识，使学生在知识运用能力、创新能力、动手能力、团队协作精神等方面得到全面提升［8－9］。以典型实验项目“创新结构体系虚拟仿真实验”为例（见图4），要求学生设计并制作创新结构模型，以反映学生的力学概念、结构概念和创新思维。实验项目鼓励节能减排、循环经济的创新思路，旨在通过指导学生对结构概念设计、基本构件受力状态、空间结构体系及特点、典型工程案例分析等内容的学习，培养学生勤于观察与思考，并动手制作结构模型的能力，使学生能够从结构整体上把握建筑物的结构体系及受力特点，并通过学习报告、制作模型及加载体验的方式提高学生的动手实践能力和创新意识。
3教学特色
3．1依托优质教学资源建设虚拟仿真实验平台
土木工程虚拟仿真实验教学中心长期坚持实体实验项目建设和虚拟仿真项目建设相结合，通过国家级教学团队的规划，完善了实验教学体系，并将学生实验训练的学时数比例由总学时的19％增加到25％。中心依托国家级土木工程实验教学示范中心，与理论教学紧密结合，进行虚实结合的实验教学资源建设，有力地支撑了6门国家精品课程、5门国家级精品资源共享课程和1门国家级视频公开课的建设，提升了课程建设和专业建设的水平。2013年，土木工程专业以优秀成绩第4次通过住建部高等教育土木工程专业评估委员会的评估，在2012年的全国学科评估中，东南大学土木工程学科名列全国第三。
3．2来源于科研项目，面向创新能力培养
中心依托“国家预应力工程技术中心”、“混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室”等国家和部省级科研基地，不断地将最新科研成果转化为虚拟仿真实验项目。通过把科研成果转化为实验教学内容，把科研方法融入实验教学活动，向学生传授科研理念、科研文化、科研价值，使学生了解科技最新发展和学术前沿动态，激发科研兴趣，启发科研思维，培养科研道德，提升学生科学研究和科技创新能力。
3．3来源于工程实践，面向工程实践能力培养
中心的大量虚拟仿真实验项目来自于真实的工程实例，是以实际工程为背景，解决工程实际问题为目标的“实战型”项目。通过真实项目的演练，指导学生综合运用专业知识，进一步培养学生的工程素质和实践能力，为社会输送合格的“来之能战”的毕业生。已将典型重大工程转化为实验项目的实例有：（1）山东博物馆屋盖薄壁箱型结构虚拟仿真；（2）广州南站大跨空间结构温度应力虚拟仿真；（3）广州白云机场复杂铸钢节点虚拟仿真；（4）润扬长江大桥大跨桥梁抗风虚拟仿真；（5）深圳大运会体育馆钢结构安装施工虚拟仿真；（6）沪通长江大桥桥梁沉井施工全过程虚拟仿真。
3．4面向防灾减灾，开展灾害虚拟仿真
现代土木工程的最大威胁来自于各种自然灾害和人为灾害———地震、台风、海啸、火灾、爆炸、泥石流等。各种灾害因其巨大的时空尺度而难以再现，因其复杂的生成原因而无法重复，所以要借助现代虚拟仿真技术进行演示。中心依托云计算中心每秒37万亿次峰值浮点计算能力，运用大型虚拟仿真分析软件，开展地震、台风、火灾及爆炸等灾害的模拟，提升学生防灾意识和减灾水平。
4结束语
通过多年的建设，东南大学土木工程虚拟仿真实验教学中心已经成为由国家级教学团队及国家级教学名师负责规划和建设，面向土木工程、工程管理2个国家级高等教育特色专业和其他相关专业的实验实践教学基地，为“结构力学”、“工程结构设计原理”、“建筑结构设计”、“工程结构抗震与防灾”、“土木工程施工”、“工程合同管理”等6门国家级精品课程和其他相关课程开展虚拟仿真实验教学，面向7个专业的学生开展创新训练。2014年，该中心获批为国家级土木工程虚拟仿真实验教学中心。
参考文献（References）
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土木工程实例范文第5篇
关键词：房屋建筑；土木工程施工；注浆技术；研究与分析
1引言
施工技术直接影响房屋的整体质量，而在房屋建筑土木工程施工中，注浆技术是不可缺少的重要施工技术。浆液通过压力输送的方式传至土层、岩石层，待泥浆凝固后形成颗粒作为填充物，从而形成关键的力学效应，提高建筑工程整体质量。深入研究与分析房屋建筑土木工程施工中的注浆技术，对于不断提高建筑技术水平、提高建筑质量、促进我国建筑事业可持续化发展具有重要的现实意义。
2注浆技术概述
2.1注浆技术原理
注浆技术泛指将浆液通过注浆设备注入土层、岩石层中，其核心技术是依靠压送技术，通过钻孔注入凝胶性注浆液，利用注浆力学效应和强化功能，实现土层与岩石层的结构强化。浆液凝结后，可显著提高建筑结构的硬度，对缝隙和裂缝有很好的填补和填充作用。在我国现阶段的注浆技术应用中，比较常用的是静压注浆法、高压喷射注浆法和复合注浆法。
2.2注浆技术优点
（1）工艺简单，便于施工。在土建工程施工中，注浆技术主要是将浆液注入混凝土裂缝，再进行注浆，使浆液与建筑物紧密结合，有效提高防水结构的整体防水性。在房屋建筑施工中实施注浆技术，不需要大型设备，施工环境要求不高，无需封闭处理施工环境和施工流程，注浆技术的应用具有良好的便捷性，工艺比较简单，施工过程中对房屋建筑或其他工程的影响可以忽略。（2）施工面积小，加固效果显著。注浆技术在房屋建筑土木工程施工中，施工范围较小，与其他土木工程施工方法相比，注浆技术施工效果更好。依托浆液应用于混凝土结构施工处理，在保护混凝土结构完整性的基础上，对提高混凝土结构的硬度及建筑物的整体安全具有重要作用。（3）绿色环保。随着生态工业和生态环保理念的不断发展，我国建筑行业面临着新的要求和挑战，全社会越来越重视建筑工程的绿色施工理念和环境保护意识。注浆技术加固混凝土结构与房屋建筑结构，减少了传统施工方式易产生大量工业废料和建筑垃圾的可能性，其产生的噪声对环境影响也很小。目前，注浆技术已广泛应用于各大城市建筑物的修复加固工程中，对周边居民的生活和企业生产造成的影响微乎其微，符合绿色环保的施工理念。
2.3注浆技术分类及技术要点
2.3.1静压注浆法
静压注浆法依托液压、电压、电化学等原理，将注浆液经注浆管注入地层，浆液通过填充、挤密、渗透等方法排出土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气，原本松散的土颗粒、裂隙通过浆液凝结形成整体，从而保证建筑结构得到全面加固。静压注浆法是现阶段比较常见的一种注浆方法，广泛应用于软土路基建筑中，通过浆液压力差、比重等特性，实现软土路基的薄弱部位自然延伸、填补，最终形成凝结体，对建筑土层起到加固、保护作用。房屋建筑土木工程中应用静压注浆法，可有效提高地基承载力，对解决沉降、裂缝问题及提高房屋建筑结构的整体稳定性起到积极作用。
2.3.2高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是依托化学注浆法原理，结合高压水射流切割技术而产生的一种全新的注浆方法。其加固原理是用高压水射流切割高强度破坏力将地下土颗粒冲散，在重力和离心力的作用下与浆液迅速搅拌混合，然后按一定的浆土比例排列，直到浆液与土结构凝固后形成稳定结构（见图1）。采用高压喷射注浆法对地面软基进行加固，可有效提高地基的承载力，不仅可用于施工前，还可用于房屋使用中的加固，在不会破坏上层建筑结构的基础上，通过调节压力值、旋喷速度、提升速度、喷射方向等条件控制凝结体的具体尺寸和形状，应用非常灵活。
2.3.3复合注浆法
复合注浆法是将静压注浆法与高压喷射注浆法相互融合的一种全新的注浆方法。在房屋建筑土木工程施工过程中，先用高压喷射注浆法形成凝结体加固后，再通过静压注浆法向泥浆凝结体周围扩散延伸，在减少注浆盲区的基础上，使两种方法相互补充，提高加固效果。该方法综合了两种注浆技术的特点，已得到广泛应用，而从注浆加固效果来看，复合注浆法与静压注浆法、高压喷射注浆法相比具有更好的加固效果。
3房屋建筑土木工程施工中注浆材料选择及注浆技术具体应用
3.1注浆材料的选择原则
房屋建筑土建工程注浆材料选用的首要原则是优质，因各种浆料的用途相同，条件允许时，应优先选择干凝质量好、刚度大的物料，同时，根据施工现场的湿度、温度等条件，选择合适的注浆材料。水泥是注浆工艺中最常用的基本材料，水泥与水混合后多呈胶结状态，水稳定性强，可根据需要选用其他辅助材料来提高水泥的力学性能或达到兼容性。如无特殊情况，可选用水泥作为单一材料进行注浆，但选用水泥时，应注意断续工作状态，按强度要求计算，选择水泥型号。
3.2注浆技术在房屋建筑土木工程施工中的具体应用
3.2.1注浆技术在墙体施工中的应用
注浆法用于墙体施工，其主要目的是增强抗荷载能力、加强力度、提高整体性、防止墙体开裂。受室外温度的影响，房屋的主墙会在风、温度等条件下改变其膨胀系数。采用注浆技术时，应结合实际情况，由受力状况、墙体受力情况判断房屋的受力点，如果墙体已有裂缝，可用调配浆液进行注浆。当门框、窗框和墙壁接合处出现裂缝时，应立即在屋顶和屋体周围进行注浆，避免料浆外流，以减少水泥的干缩作用，也可采用环氧封闭漆进行喷水处理。
3.2.2注浆技术在厨卫施工中的应用
建筑的厨卫部分常常存在大量的给水排水管道，容易产生渗漏问题，研究发现，76.51%的渗水是由于防水层破裂所致。注浆方法的优点之一是防渗堵漏，施工中可选用水泥为主要材料。在防水层位置撬开直径约3~5cm的空隙，设孔，相邻孔洞间距应在2.5m以内，然后采用环氧灌注注水浆料，当自然干凝至最高标准的70%~75%时，可进行二次注浆，同时，对裂缝部位进行补浆，进一步防止渗漏。
3.2.3注浆技术在地下室施工中的应用
地下室通风不良，施工过程中易产生裂缝、渗漏、潮湿等问题，不仅影响房屋建筑工程的质量，而且工程完工后，对居民的影响也较大。要合理控制钻孔的深度、角度，使混凝土板厚度与钻孔一致，可提高施工效果，增强地基稳定性，减少地下水对地基的影响，有效保证整个工程的施工质量。需要注意的是，由于地下室环境的影响，浆液凝固过程较慢。
4注浆技术在房屋建筑土木工程施工实例中的应用
4.1工程实例
该房屋建筑共6层，长60m、宽18.2m，面积为1092m2，单柱混凝土自然地基，基础埋深6552m2，其平面布置如图2所示。地质土层结构按表1顺序排列，可见基底，固结土质较差。砂石设计以独立柱为基础，采用换土法处理，并按换土后的砂石垫层承载力特征值估算为170kPa，基础尺寸：3m（长）×2.5m（宽），中柱：3.6m（长）×3m（宽）。地质土壤结构在地质学调查报告中反映的非池塘范围按表2顺序列出。
4.2施工流程
4.2.1材料选择及定位
注重材料的选择，保证整个工艺的效果及施工质量。浆料在注浆施工过程中起着重要作用。根据有关资料，水泥是一种常用的注浆材料，具有很好的水稳定性，同时，通过搅拌形成稳定的胶结体。选材时应保证水泥质量符合有关标准要求，必须具有良好的强度和耐久性。
4.2.2钻孔
注浆施工时，对钻孔要求很高，为保证注浆效果，施工过程可从以下几方面着手：一是保证孔壁的笔直，使孔壁有良好的均匀性。二是严格按照有关标准和规范钻孔，完成钻孔作业后应进行水压试验，可较好地控制钻孔的吸水能力。三是在钻孔结束后，应及时清理杂物，保证后续工作的有效进行。
4.2.3插管
钻孔的同时，将注浆管插入一定深度的地层，钻孔结束后，需将喷管插入，通过空气输送后，拔出钻杆。为防止插管时被杂物堵塞，可以同时进行射水工作。需要注意的是，若射水压力较大，极易引发孔壁塌陷问题，施工时需控制在1MPa以内。
4.2.4喷浆
喷浆施工应严格按照自上而下的顺序进行，充分考虑地下水、地质条件等因素，调整喷浆的流量、压力等。如在实际应用中仍需二次喷射，则需将浆土混合物喷出，二次喷射可不断增大固体粒径。喷浆结束后，要做好清洁工作，才能更好地保证施工质量。
5结语
综上所述，本文以房屋建筑中的土木工程施工注浆技术研究为探讨方向。从中可以看出，现阶段对房屋建筑的土木工程施工注浆技术的研究已成为建筑相关人员急需解决的重要课题。在建筑现代化发展的大背景下，注浆技术从客观角度分析有了全新的发展，其中注浆材料和品种逐渐增多，应用范围逐步扩大。要进一步强化对注浆技术的研究，结合我国建筑发展趋势和具体应用，在优化注浆施工规范的同时，促进我国房屋建筑质量稳定提升。
参考文献：
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土木工程实例范文第6篇
1.混凝土耐久性实验方案设计
在土木工程材料耐久性实验课安排中，结合授课教师的浙江省自然科学基金项目“荷载、碳化和氯盐耦合作用下混凝土细微观结构演变及对离子传输影响”，指导学生选择目标混凝土配合比，确定混凝土强度后，还需确定混凝土加载方案。土木工程材料课程的第四章所提到的混凝土耐久性对象是无荷载作用下混凝土耐久性，因此在设计试验方案时，授课教师讲解实际土木工程混凝土构筑物在服役期间均在受荷状态，只有考虑受荷混凝土耐久性才与实际工况相吻合。学生根据实际工况提出轴压荷载和弯拉荷载两种工况形式。那么为了测试受荷状态混凝土耐久性又该如何进行加载呢？对此，可以组织学生分组讨论，得出了加载方案，在此基础上再确定试验混凝土加载程度，然后进行混凝土耐久性测试。此环节增强了学生对书本知识的理解，锻炼了学生的动手能力。
2.泡沫混凝土浇筑实验设计
在土木工程材料成型实验课教学过程中，通过授课教师的国家星火计划项目“农作物废弃物新型保温建材制备技术集成与示范”，参与现场施工环节可以让学生明确泡沫混凝土浇筑、养护与普通混凝土有何不同，分别注意哪些问题，具体涉及到《土木工程材料》教材第十一章的知识。比如，在测定泡沫混凝土立方体抗压强度的标准值时，标准试块的制作、养护、龄期、加载方式，泡沫混凝土的导热系数与强度之间的关系，以及减少泡沫混凝土收缩开裂的措施等。与此同时，可要求学生查阅有关保温材料施工技术的文献，以拓展知识面。
3.钢筋的加载实验
在钢筋教学实验中，可以采用逐级加载方式，对钢筋施加荷载，指导学生如何使得钢筋强化。首先未加荷载的钢筋进行试验，学生从中了解了钢筋在拉伸过程中经历了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段四个阶段，然后要求学生把一根钢筋拉伸到强化阶段的任何点后卸载，再对此钢筋进行拉伸试验，学生可以发现钢筋的屈服点提高了。那么在实际工程中采用这种工艺会起到何种效果？通过现场实验学生了解了钢筋强化的过程及作用。另外，根据项目研究需要，为了提高钢筋防锈能力，是在钢筋强化前做防锈措施，还是在钢筋强化后做防锈措施？把这些问题作为课后大作业，使学生进行充分讨论。在探讨的基础上，授课教师对各种结果进行分析总结，最后确定具体的实验方案。
4.试验结果分析
在进行实验课程教学改革后，学生研究性试验结束，授课教师指导学生对实验结果进行数据处理。分析结果对比《土木工程材料》教材的课堂教学的基本理论，从而可以进一步改革实验教学内容，对实验结果与实验数据进行不同侧面深入分析，比较各自的结果。通过分析比较可以提高学生对土木工程材料理解程度。
二、实践过程中必须结合土木工程材料课程实验教学
将工程实践科研活动融入到土木工程材料实验教学，必须做到以下几点。
（一）学生参与科研项目与土木工程材料实验课程要匹配
学生参与科研项目必须与土木工程材料实验教学相匹配，二者要有机结合，只有在相应实验课程的基础上，融入相关的工程实践科研活动，才能促使学生去沉下心思考问题。授课教师指导学生查阅相关资料，探索解决问题的方法，通过这一系列培养，学生的科研能力、实践能力和创新能力会有大幅度提高。通过实践，我们认为土木工程材料课程的培养模式，必须强调学生实践能力的培养，而实践能力不仅需要学生掌握土木工程材料的理论知识，而且更重要的是学生利用所学的土木工程材料理论知识在实践过程中善于发现新的材料和新工艺。为了达到这一目标，授课教师在制订课程培养方案时，相应缩短课程基础理论课时，适当增加实践教学环节课时，更重要的是要在实践过程中注重授人以“渔”，注重授于学生解决工程实际问题的能力，指导学生自我更新知识的能力。
（二）学生参与的科研任务要与学生的能力相匹配
学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配，所布置的科研实验不要使学生感到难度较大，无从入手，这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的。将工程实践科研项目融入到土木工程材料实验课程，授课教师在课外花更多精力进行指导，并提供试验的场所和实验条件，使学生从中受益。反之，如果授课教师所布置的科研实验难度不大，就会使学生错误地认为科研实验并不复杂，从而失去对科研实验的兴趣。因此，授课教师在制定土木工程材料实验课的教学计划时，必须注意科研实验难度的合理安排。土木工程材料课程的教学计划改革主要是强调学生实践能力的培养，但并不是弱化基本概念的学习。目标是强化学生实践能力的培养，在增加实践环节的同时适当地压缩了课堂教学时间，但基本概念教学内容不减少。在土木工程材料课程教学计划制定的同时，兼顾基础理论课时和实践训练的教学课时，将理论教学与科研实验互相融合、互相补充。为了达到这一目标，项目组将实践教学课时从原先的30%提高到50%，课程考核实验实践占50%，期末考试50%。
（三）学生参与的科研活动要合理组织
教学与科研的性质毕竟不同，有时二者之间会有冲突，授课教师就要根据教学内容，合理地安排相应的科研实验，使教学内容与工程实践科研活动相协调，使学生参与到教师的科研实验中来，以促进学生掌握课堂知识，并形成学生在掌握课堂知识的同时又提出新的科研实验的良性循环。土木工程材料课程所培养的学生是面向各类设计院、施工企业、监理企业、建筑材料制造企业、造价咨询企业，其必须具备解决工程实际问题的能力。本专业学生毕业后在从事道路、桥梁及建筑工程的设计、施工、监理及检测过程中，必须具备土木工程材料基础知识及工程实践能力，因此，制定土木工程材料课程教学计划时，应着重从培养学生运用理论知识解决实际问题的能力出发，使学生毕业后能尽快地适应企业的生产和施工节奏。为了达到这一目标，授课教师在讲解基本概念时结合工程实例，并辅以教师的科研成果，如有一年轻教师应用“钢筋在环境———应力耦合作用下的锈蚀特征及演化规律（51008276）”国家自然科学基金项目把钢筋与混凝土二个实验合一起，指导学生在实验过程中了解钢筋在锈蚀过程中对钢筋混凝土性能的影响，钢筋在锈蚀后受力截面减小、混凝土锈涨开裂，导致钢筋和混凝土力学性能下降，从而把混凝土和钢筋二种材料串在一起，让学生能更深入地理解课堂理论与概念，而在教学过程中，年轻教师也由此积累教学经验。
三、结语
土木工程实例范文第7篇
土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
作为一个重要的基础学科，土木工程有其重要的属性：综合性，社会性，实践性，技术经济与艺术统一性。随着人类社会的进步而发展，土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科，并已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。土木工程共有六个专业：建筑学，城市规划，土木工程，建筑环境与设备工程，给水排水工程和道路桥梁工程。
通过一个学期土木工程概论课的学习，我已经深深地感受到土木工程涵盖的广泛，体味了前人取得的成就，也领悟了作为一名土木工程师的重大责任。当然，我们不能沉浸于现已取得的辉煌成就，止步不前。我们还应当与时俱进，去挖掘，去发现，去思考，去想象，去创新。在此，作为一名中国未来的土木工程师，我想结合土木工程的历史，结合我国的国情和世界形势，谈一谈土木工程的可持续发展之路。
(EnglishSummary)
MyknowledgeaboutcivilengineeringhasbeenbroadenedsinceIbecameastudentofTongjiUniversity.
Civilengineeringisaformofhumanactivity.Humanbeingspursuedittochangethenaturalenvironmentfortheirownbenefit.Buildings,transportations,facilities,infrastructuresareallincludedincivilengineering.
Thedevelopmentofcivilengineeringhasalonghistory.Ourseniorshadleftalotofgreatconstructionstous.Forexample,ZhaoZhouBridgeistherepresentativeofourChinesecivilengineeringmasterpieces.Ithasahistoryofmorethan1300yearsandisstillserviceatpresent.
Civilengineeringhasbeensorapiddevelopmentoftheperiod.Alotofnewbridgeshavebeenconstructed,andmanygreaterplansareunderdiscussion.Chinaisalargecounty.Andsheisstillwelldeveloping.SothiserawillbebothexcitingandrewardingfortheChineseCivilEngineers.Andofcourse,civilengineering’sfutureispromising.
However,civilengineerswillbefacingmorecomplexproblems.Weshouldpayattentiontothegrowingpopulationandalotofdeterioratinginfrastructures.Weshouldprepareforthepossibilityofnaturaldisasters.Tomeetgrowneedsinthefuture;weshouldalsotrytoupdateallthetransportationsystems.
Todealwiththeseproblems,wewillhavetodevelopinnovativeandenterprisingskills.Andweshouldchooseawaythatwecangocontinuously.HazardMitigationmaybeagreatchoice.Notonlycanitsavemoneyinthelongrun,butalsoavoidgettingintoanembarrassingsituationinwhichwehavetorebuildallthebrokenbuildings.Andweshouldalsousemoreenvironmentallyfriendlymaterialswhendesigningorconstructingnewbuildings.
Well,tobeabrilliantcivilengineerisnoteasy.Today,engineeringisasyntheticsystem.Itnotonlydependsontraditionalmechanics,butalsocloselyrelatedtoadvancedscience.SoPhysics,Chemistry,MaterialScience,ComputerScienceandperhapsmoreareallinourcivilengineeringprogram.
Tobeagoodcivilengineer,weshouldhavetheabilitytoapplytheknowledge,todesignasystem,acomponent,oraprocedureofconstruction.Weshouldalsobeabletoconductexperimentsandexplaintheresults.Furthermore,anengineerneverworksalone,soweshallcooperatewithworkingteam,andtryourbesttocommunicateeffectively.
I’mverygladtobeastudentinthiswonderfulfield.AndIwilltrymybesttobeasuccessfulcivilengineer,tomakecontributionstoourmotherland.
1．对土木工程的历史、现状和未来发展的认识
1．1．1古代土木工程
古代土木工程具有很长的时间跨度，它大致从公元前5000年的新石器时代到17世纪中叶，前后约7000年。在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作，至今巍然屹立。譬如我国的长城，埃及的金字塔等。公元6世纪建成的赵州桥，是世界上最早的敞肩式拱桥，于1991年被美国土木工程学会选为世界上地12个土木工程里程碑。
1．1．2近代土木工程
近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶，前后约300年时间。在此期间，建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主，建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面，一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现，使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。期间建成的埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥，至今仍不失为伟大的土木工程。
1．1．3现代土木工程
现代土木工程起始于20世纪中叶。发展至今，土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。
建筑材料方面，高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面，利用电子计算机强大的运算和绘图能力，力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况，使得在结构设计上更为可靠。对于建筑技术，已经发展到机—电—计算机的一体化，施工过程中，不论是上天、入地还是翻山、下海，都已不是施工的障碍了；而焊接技术的普遍使用，也使得钢结构的发展进入了一个新的阶段。
现代土木工程造就的举世瞩目的建筑有：我国台北的国际金融中心，上海金茂大厦，马来西亚吉隆坡的石油大厦双塔楼，法国的诺曼底斜拉桥等。
1．2对土木工程的现状的认识
现今的土木工程，正日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。
公共和住宅建筑物要求的建筑、结构、给水排水、采暖、通风、供燃气、供电等现代技术设备日益结合成为整体。
工业建筑物则要求恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防火、防爆、防磁、防尘、防高（低）温、耐高（低）湿，并向大跨度、超重型、灵活空间方向发展。
另外，高层建筑大量兴起，地下工程高速发展，城市高架公路、立交桥大量出现，并逐步实现交通运输高速化、水利工程大型化。
值得一提的是我国实行改革开放以后，综合国力有了很大提高，已具备更大规模开发和利用水资源的条件，如三峡水利枢纽，南水北调工程等都是世界一流的大型水利工程。
1．3对土木工程未来发展的认识
随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展，中国将面临一个更大规模的建设。可以说，我们正面临着一个伴随着国民经济飞跃的土木工程大发展的大好时期。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。
作为跨世纪的一代，这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。同时，我们也深深感到，这是一个“机遇”与“挑战”并存、“合作”与“竞争”交织、“创新”与“循旧”相争的时代，如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势，开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元，是对我们跨世纪一代人的严峻挑战。
2．我的感受和认识：中国的土木工程要走可持续发展之路
我国的土木工程有自己的特殊性。
“中国是世界上人口最多的国家，一项大资源被13亿一除即变得微不足道，而一个小问题乘以13亿就成了大问题。”刘西拉教授此语切实道出了我国的困难之所在。我国的煤、石油、天然气、水、森林总量均居于世界前列，而人均占有量却全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染问题已经成为我国所面临的四大严酷问题。走可持续发展迫在眉睫。而土木工程，也必当立足长远，走出一条可持续发展之路。
放眼世界，美国的现代化进程可谓先进，而现今资料表明：未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态，譬如，氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师，在传承前人辉煌成就的同时，也必须多多吸取已出事故的教训，在今后的工作中进行创新改良，实现可持续发展。
2．1发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展
土木工程在实际使用过程中，会出现不同程度的损伤或性能退化，这将影响起承载能力和耐久性，甚至引发严重的工程事故，带来重大的人员伤亡和经济损失，产生严重的社会影响。因此，从建筑建成的一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。
随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。
结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构的健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。
近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥，韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国CommodoreBarry桥和加拿大Confedration桥等。
像这样，通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展。
2．2合理利用自然资源，注重既有土木工程设施的再利用，实现可持续发展
“可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要”。
合理利用自然资源，则要在土木工程的建设、使用和维护过程中，土木工程师主动做到节能节地，并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。
比如，我们可以充分利用建筑绿化，在夏季有效降低灰砖墙表面温度，从而减少空调的使用量；可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料，达到冬季保温隔热的作用；还可以太阳能、地下热能等新能源，减少不可再生资源用量的减少。
另外，对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。这方面，上海已经取得不少成功的经验：大量不用的厂房，很多已经转变为展览厅、办公楼、艺术家工作室等。这样的改造再利用，既符合现代使用的要求，又节约了能源，避免了浪费，不失为一种有效的办法。
2．3开发利用再生资源和绿色资源，实现可持续发展
世界上每年拆除的废旧混凝土，工程建设产生的废旧混凝土等均会产生巨量的建筑垃圾。我国每年的施工建设产生的建筑垃圾达4000万吨，产生的废混凝土就有1360万吨，清运处理工作量大，环境污染严重。此外，我国是20年来世界水泥生产的第一大国，而这本身是一项高耗资源、高耗能、污染环境的行业。
与其他材料相比，钢材和再生混凝土较为符合绿色建材的标准，应当大力发展这样的绿色建材。
对此，日本的爱知世博会，给我们上了生动的一课：材料方面，世博会的各种建筑材料表面上看很高档，但是很多都是废物利用。许多木版都是由建筑用木材废料加工而成，到处摆放的坐椅，是电视机壳粉碎后制成。丰田展馆内壁由回收的废纸加工而成，长久会场日本馆，既追求了人与自然和谐，也节约了经济开支，所使用的大部分钢材和木料，都可以回收利用。同时，竹壁的优越性在3到9月爱知的酷暑也显现无遗。竹子本身的性能大大降低了室内温度，空调的使用也明显减少。这一点给了我众多的思考：在建筑选材方面，在合适之处应用自然的可再生资源，节约开支的同时，也实现了生态与建筑的和谐可持续发展，何乐而不为呢？
另外，在日本爱知世博会长久手会场，茧状日本馆为减少热负荷，利用墙面绿化、生物降解塑料材料和间伐木材(森林中被砍掉的细木材)实现了环保功能。以“自然的智慧”为主题的爱知世博会，展馆建设大量应用现代科技成果，突出环保性和功能性，反映出人类对自然美的孜孜追求。而这，也应当是未来土木工程师要学习和发展的方向。
我国建筑中，李国豪教授设计的扬浦大桥也堪称经典。引桥部分的螺旋式上升结构，节约人民币数亿元，是土木工程实现经济性可持续发展的典范。
当然，可持续发展，绝不是一味地追求节省，而是要寻求一种最合理的中间状态，既要保证建筑有足够的创意，也要追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的效益。我们依旧还是要创造经典，但是绝不能建立在挥霍金钱，建立在耗费更多的资源、能源的基础之上。现今，建筑世界已经进入到生态美学的时代，注重文化、生态、工程与环境之间的关系，注重人性化、节能与可持续发展，才是当代工程师的着眼方向。
3．身边的土木工程实例
我已经在上文中提及了许多土木工程实例，也述说了我对它们的一些认识。下面，我想注重谈一下对苏通大桥的了解。
苏通大桥连接苏州与南通两座古城，如今正在显露雄姿。这座全长32.4公里的大桥，是在建中的世界第一大桥。
据苏通大桥建设副总指挥何平介绍，苏通大桥由跨江大桥工程和南、北岸接线工程三部分组成。全线采用双向六车道高速公路标准。大桥总投资约64．5亿元，预计2008年底建成。苏通大桥的建设过程将攻克一系列世界性难题，并创造四个世界之最。
最大主跨。苏通大桥为斜拉桥。斜拉桥自上世纪50年代开始修建，世界上已建成的各类斜拉桥有200余座。目前世界上已建成的最大跨径斜拉桥为主跨890米的日本多多罗大桥，在建的香港昂船洲大桥主跨1018米，苏通大桥跨径1088米，建成后将成为世界最大的跨径斜拉桥。
最深基础。苏通大桥主墩基础由131根长约120米、直径2.5米至2.8米的钻孔灌注桩组成，承台长114米、宽48米，面积有一个足球场大，是世界规模最大、入土最深的桥梁桩基础。
最高塔桥。目前已建最高桥塔为多多罗大桥224米钢塔，苏通大桥塔为高300.4米的混凝土塔，比在建的香港昂船洲大桥桥塔高6米，为世界最高的桥塔。
最长拉索。苏通大桥最长拉索为577米，最大重量为59吨，比多多罗大桥斜拉索长100米，为世界上最长的斜拉索。
交通部总工程师凤懋润说，苏通大桥是世界第一跨度斜拉桥，将成为中国由桥梁大国向桥梁强国转变的第一个标志性建筑。
4．土木工程专门人才应具有的素质
成为优秀的土木工程师，必须具备“四要素”，即知识结构、实践技能、能力结构以及综合素质与创新意识。
知识结构包括：公共基础知识，专业基础知识和专业知识。
首先，优秀的土木工程师必定有扎实的公共基础知识，并且，在熟悉了解自然科学的基础之上，良好的思想道德心理素质和人文、社会科学基础知识也必不可少。
其次，优秀工程师还必须有过硬的专业基础知识。对工程数学、流体力学、岩土工程、结构工程等都要有扎实的理解和较强的应用能力。
第三，还要有深入的专业知识。不论是从事铁道工程、隧道工程、地下工程还是建筑工程，每一个工程师都要对所偏重行业有着先进的专业知识。只有这样，才能使我国的土木工程事业，走在世界的前列。
土木工程离不开实践。因此，工程师要具备高超的实践技能。譬如：制图技能、计算机应用技能、工程测量技能和结构检测技能等。
作为土木工程学院的本科学生，我会在大学四年的学习过程中，努力掌握好计算机语言与程序设计技能，珍惜每一个上机实习的机会，并在大学物理实验、材料实验和结构实验中掌握一般结构实验的基本方法，初步具备结构检验的技能，做好技术实习、课程设计，争取在结构设计大赛中获奖。
此外，工程师与科学家的不同在于不仅受到自然规律的制约，还会受到社会规律的约束。工程技术人员的的每个工程方案的完成都是某种“社会活动”，绝不可能靠一个人在房间里单独完成。因此要有足够的能力与社会打交道，遵循好社会规律。
在学习生活中，我将不断提高自己的自学能力，从学习中提升工程能力，在学生工作中提升管理能力，逐步完善自己的知识结构，从中培养出科技开发能力并在表达能力和公关能力上多下工夫。
不过，这些技能还构不成一个真正有助于我国可持续发展的土木工程师。因为工程师最重要的是具备高尚的道德文化修养和思想品质。为了国家和民族的利益，献身祖国的事业。为了国家的荣誉，能有强烈的竞争意识。具备唯物辨证的思想方法，有蹋实、严谨、苦干的工作作风。只有这样，才能做一名合格的中国土木工程师。
我们还应看到，我国的土木工程事业与世界一流水平还有一定的差距。譬如国内的不少高层建筑（包括上海的环球金融中心），其工程设计几乎全部由国外承担，钢材几乎全部从国外进口，工程总承包也大多由国外承担，只有钢结构制作与安装等工作由国内单位承担。获得完全自主的知识产权，实现工程建筑的国产化，赶超国际水平，需要我们青年一代去完成！
作为祖国未来的土木工作者，我将努力做到：
1．达好基础，学好外语，承认不足，不甘落后，不断在创新、质量和美学上下工夫。
2．提升自己的竞争意识，敢于参与国际大赛并获得奖项；
土木工程实例范文第8篇
土木工程专业包括了建筑工程、隧道与地下工程、水利水电工程，以及道路桥梁工程等多个专业方向。文章分析了不同土木工程专业的材料共性问题和个性要求，提出针对不同专业的实际应用需求，以提升学生专业素质为目的，进行土木工程材料课程建设。
关键词:
专业需求;共性问题;个性要求;课程建设
土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业基础课，课程教学目的是使未来的建设工程师了解和掌握工程中常用材料的基本性能与应用方法，为今后工程实践或科研工作提供必要的基本知识和技能［1－2］。作为一门专业基础课，土木工程材料课程在专业课程学习中起到了承上启下的作用，直接关系到后续课程的学习［3］。土木工程材料课程的前身是建筑材料课程。为适应工程建设需要，土木工程专业在专业调整时提出了“大土木工程”概念，主要涵盖了建筑工程、道路工程、桥梁工程、市政工程、隧道及地下工程、港口工程和水利水电工程等多个专业［1］。这些细化后不同专业的建设材料基础都发源于建筑工程材料，工程技术人员的材料知识基础也是建筑材料。专业调整后不同专业学生所学的课程名称变更为土木工程材料，但其教材编排与教学大纲未作针对性调整，课程内容与原来的建筑材料相比并未有太大变化，更多的只是原有建筑材料课程内容的简单翻版，主要强调了材料的生产工艺与性能，忽略了不同专业的材料应用需求，并不完全适合不同专业方向的学生培养。鉴于以上原因，文章分析了不同土木工程材料方向的共性问题与个性要求，提出了以提升学生专业素质为目的，面向不同专业需求进行土木工程材料课程建设的几点建议。
一、土木工程专业材料共性问题
随着工程实践的需要和科学技术的发展，土木工程学科已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。其专业分支包括建筑与市政工程、道路与桥梁工程、隧道及地下工程、水利工程等。其中有些分支，如水利工程，由于自身工程对象的增多以及专有技术的发展，已从土木工程中分化出来，成为独立的学科体系，但是它们在很大程度上仍具有土木工程的学科共性。
(一)材料组成、性能与应用的关系
对于土木工程技术人员而言，正确选择与使用材料，要求理解和掌握材料的性能。材料的性能又决定于材料的组成与结构，材料的不同应用环境又决定了材料需要具备不同的组成与结构，材料组成结构、性能、应用三者的关系。材料的组成与结构内容包括以下方面:(1)所用材料是有机材料还是金属材料，抑或是无机非金属材料;(2)材料是晶体材料还是非晶体材料，以及材料的孔隙结构大小与类型等。这些组成与结构决定了材料强度大小、属于脆性材料还是韧性材料，其弹性模量如何，以及环境温度、湿度、化学侵蚀等对材料的结构与性能有无影响等;(3)每一类土木工程都有自己特殊的环境因素，铁路与公路路基要考虑地下水与土壤中的温度变化与侵蚀性物质影响，隧道与地下结构的挖掘必须考虑岩石的稳定性与地下水的防排水，房屋建筑必须考虑居住与使用的舒适性和适用性;(4)相同种类的工程，还必须考虑四季交替，是靠近海洋还是盐碱或沙漠等环境影响，任何工程都必须考虑材料的组成、结构与性能是否适应环境要求。
(二)材料强度的要求
不同土木工程对材料的共同要求还体现在，所有工程中用到的材料都必须具备基本的强度要求。桥梁的桥墩、桥身，建筑工程中的梁、柱等结构构件要求其材料具有足够的抗压强度或抗折强度等，以承受结构荷载。房屋建筑中的墙体材料、桥梁上的栏杆等也需要足够高的强度，以承受自重或荷载。建筑装饰的涂料与基层之间、建筑保温系统中的各个构造之间、道路工程中的沥青路面与混凝土基层之间，都需要足够的粘结强度以保证材料间的相互协同作用。因此，具备适宜的强度是土木工程对材料的最基本要求，也是其共性问题。
(三)结构耐久性的要求
土木工程材料对耐久性的定义是，在长期使用过程中，材料抵抗周围各种介质的侵蚀而不被破坏的能力。土木工程材料在使用过程中，除内在原因使其组成结构及性能发生变化以外，更多的是受到使用环境中各种因素的侵蚀作用，侵蚀作用包括物理、机械、化学和生物作用等，如金属材料因化学和电化学作用引起锈蚀，无机非金属材料因受到化学腐蚀、溶解、冻融、机械摩擦等因素的作用而引起开裂和剥落，有机材料因生物作用、化学腐蚀、光热作用等引起老化。不同材料受到环境作用的因素虽然各自不同，但都属于材料耐久性问题。因此，确保足够的耐久性，满足工程设计使用寿命，是所有土木工程对材料的基本要求，也是共性问题之一。
(四)工程防水的要求
结构的防水防潮一直是土木工程领域需要克服的重要技术难题之一。建筑工程出现渗水，会造成居住不便与环境质量的下降。隧道与地下工程渗水，易诱发安全隐患，导致隧道与地下结构使用不便。结构内出现渗水返潮等问题，会对安装于其中的大型设备产生腐蚀，即使钢筋混凝土材料本身，也容易因水分渗透进入导致内部钢筋锈蚀，或被其他化学介质侵蚀破坏。因此，工程的防水抗渗问题也是所有土木工程面临的材料共性问题之一。
(五)不同土木工程的通用材料
虽然工程类型不同，使用环境不同，设计要求不同，但不同土木工程中所用的材料仍具有普遍的通用性。水泥混凝土、钢材是所有工程必不可少的结构承重材料，防水材料是所有类型工程都要选择使用的产品。按照化学成分来说，有机高分子材料中的塑料、橡胶和胶粘剂等，无机材料中的石材、水泥、石灰等，在各个土木工程领域都可能被用到。
二、不同土木工程专业对材料的个性要求
由于土木工程专业方向不同，其使用目的、结构特点、性能要求等不同，对工程材料要求也有所不同，反映的是不同土木工程对材料的个性要求。文章总结了以下四种土木工程类型。
(一)建筑工程
建筑工程与人的关系最为密切，是人类生活、学习与工作最重要的空间结构，是人类社会生存与发展的最基本需求。工程所用材料的质量决定了建筑工程的质量，也决定了人的生活质量。一个民族、一个地区或一个国家的文化与艺术水平也可通过建筑的水平与风格得到体现，建筑工程中所用材料要能充分表达建筑设计的形状与颜色，装饰装修对材料性能与环保的要求也最为突出。近年来，随着经济与环境可持续发展的要求，建筑节能要求越来越高，因此，保温绝热材料成为建筑工程中的主要选择。此外，吸声与隔声材料也是建筑工程中的专用材料之一。
(二)水利工程
人类通过修建水利工程，达到控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配以满足人们生活和生产对水资源的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。水利工程最主要的特点是结构体量大，修建周期长，安全性要求高，使用寿命要求也长，这些都是水利工程在选用材料时必须考虑的。水利工程所用结构材料主要是低热水泥、中热水泥，以及专门的水工混凝土等。
(三)隧道与地下工程
隧道与地下工程，包括交通运输的隧道，军事工程的各种国防坑道，市政、采矿、储存和生产等用途的地下工程，地下发电厂房以及各种水工隧洞等。因为这些工程是在岩体或土层中修建，施工过程中岩体或土层的稳定性对施工进度与施工安全至关重要，因此，注浆、支护、锚固等材料成为隧道与地下工程中的专用材料。
(四)道路工程
道路工程在建设与使用过程中，路基应稳定、密实以对路面结构提供支撑，要考虑其变形、耐水性与稳定性的协调，垫层与基层应具有足够的抗冲刷能力和适当的刚度，刚度过大过小都不行。道路路面材料要考虑耐磨、抗滑与平整，设计要考虑抗弯折荷载与变形，还要考虑汽车行驶的安全性与舒适性。不同的路基、不同结构部位所用材料皆不同。工程用土、沥青混合料、道路混凝土等可看作是道路工程的专用材料。
三、面向不同专业需求的土木工程材料课程建设
基于不同土木工程的材料共性问题和个性要求的实际情况，应面向不同专业需求进行土木工程材料课程建设。
(一)课程内容增加
应根据大土木专业增加新的课程内容，如土工材料、无机结合料、防排水材料、锚喷支护材料等。以使土木工程材料课程更适合整个土木工程专业学生的培养。在增加新的课程内容后，为适应不同专业学生对土木工程材料的学习要求，应及时调整土木工程材料课程内容。笔者的建议是，将土木工程材料教学内容分为三部分。第1部分:土木工程材料的组成与基本性质。这部分内容包括材料的组成与结构、材料的基本物理性质、材料的基本力学性能、材料的耐久性、材料的安全性等。这部分内容体现的是土木工程材料的组成结构、性能与应用相互之间的关系，目的是掌握土木工程的材料理论共性问题。第2部分:土木工程通用材料。包括胶凝材料(气硬性胶凝材料和水泥)、石材与骨料、混凝土、金属材料、有机高分子材料、沥青与防水材料等。这几种材料基本上在所有土木工程中都有应用，针对的也是土木工程的材料共性问题。第3部分:土木工程专用材料。(1)建筑与市政工程专用材料。装饰材料、墙体材料与屋面材料等;(2)道路工程专用材料。道路混凝土、土、无机结合料、沥青混合料等;(3)隧道工程专用材料。注浆材料、锚喷支护材料等;(4)水利水电工程专用材料。低热水泥、水工混凝土等。第3部分内容体现的是不同土木工程对材料的个性要求，这部分内容可满足不同专业方向学生学习和掌握本专业必须掌握的材料及其工程应用。
(二)讲授重点转变
近年来，各个高校土木工程材料课时都有不同程度的压缩。以重庆大学为例，现在土木工程材料总课时为40～48，其中包括14～16课时的实验教学。在课时数如此之少的情况下，为补充新的教学内容，只有对原有个别内容进行删减。笔者的意见是，为保证教学内容与教学课时数相匹配，可减少材料生产与生成方面的内容，加强材料的工程应用案例教学。以水泥这一章节为例，对于以工程应用为主的土木工程专业毕业生而言，他们感兴趣的是水泥的工程性质与应用问题，不会对生产与水化过程感兴趣，因此可将相关内容缩减。同时，在教学内容中应增加工程经典实例，给学生讲解如何从设计、施工、监理等角度学习和掌握各种土木工程材料。在此基础上，对一些“吃不饱”的学生，可以通过“自主学习”［4－5］理解和掌握更多的土木工程材料知识。
四、结语
文章分析了不同土木工程的材料共性问题和个性要求，进而提出了应面向不同专业实际需求，以提升学生专业素质为目的，进行土木工程材料课程建设，针对课程内容与讲授重点提出了具体建议。我国是土木工程建设大国，现有500多所高校设有土木工程专业［6］，作为土木类专业的学科基础课，土木工程材料课程的教学效果对后续课程的学习和今后工作都会产生很大影响。然而，忽视不同专业的工程特性，不能针对不同工程专业进行土木工程材料课程教学是国内土木工程材料教学普遍存在的问题，希望通过此文引起国内各位同行的响应，共同探讨解决之道。
作者：王冲 吴建华 刘芳 单位：重庆大学材料科学与工程学院
参考文献:
［1］王冲，万朝均，刘芳，等．侧重于工程应用的土木工程材料课程建设构想［J］．高等建筑教育，2010，19(2):72－74．
［2］王冲．土木工程材料课程信息化教学的思考与实践［J］．高等建筑教育，2013，22(6):134－136．
［3］吴东云，张建新．新形势下土木工程材料课程教学改革与建设探究［J］．高等建筑教育，2012，21(6):70－72．
［4］董明晶．运用现代信息技术培养学生自主学习能力［J］．中国科技信息，2005(16):292．