時(shí)間:2023-03-21 17:15:37
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇土木工程博士論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
陳寶春,博士,教授,博士生導(dǎo)師。福州大學(xué)土木工程學(xué)院院長,兼任福州大學(xué)土木工程本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任。長期從事本科教學(xué)工作,負(fù)責(zé)福建省精品課程橋梁工程的建設(shè)與主講,主編和參編教材多本,主持或參與教改課題多項(xiàng),發(fā)表教改論文多篇,2010年被評(píng)為福建省教學(xué)名師,2011年獲寶鋼優(yōu)秀教師獎(jiǎng)。
承擔(dān)了碩士和博士研究生課程各1門。所指導(dǎo)研究生中,已畢業(yè)碩士24人,博士11人,其中3人獲得盧嘉錫優(yōu)秀博士生獎(jiǎng),4篇論文被評(píng)為福建省優(yōu)秀博士論文。
致力于組合結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用推廣工作。鋼管混凝土拱橋的研究居國際領(lǐng)先水平,出版《鋼管混凝土拱橋》等專著。主持國家與省部級(jí)科研項(xiàng)目和重大橫向項(xiàng)目數(shù)十項(xiàng),獲國家和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)十余項(xiàng)。
:教育部自2005年啟動(dòng)“高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)和評(píng)審工作”后出臺(tái)了一系列文件,對(duì)高校教師轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想產(chǎn)生了重要影響。您認(rèn)為貴校領(lǐng)導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)教師在教育理念方面有哪些轉(zhuǎn)變?
答:自2009年福州大學(xué)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心成為國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位以來,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和中心教師始終圍繞著教育部的實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)目標(biāo)來管理和發(fā)展,并結(jié)合福州大學(xué)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r,提出了“理實(shí)結(jié)合,教研互動(dòng),嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),鼓勵(lì)創(chuàng)新”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,以適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型高素質(zhì)工程技術(shù)人才的需求。
主要的教育理念轉(zhuǎn)變有以下幾個(gè)方面:
(1)定位實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)同等重要的地位。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力,實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有理論教學(xué)不可替代的重要作用,因此將實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高到與課堂教學(xué)同等重要的地位,并提出“培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)基本技能和項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)提出問題、解決問題能力,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神,促進(jìn)個(gè)性發(fā)展”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方針。
(2)重視創(chuàng)新能力培養(yǎng),構(gòu)筑開放性實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。學(xué)校抓住旗山校區(qū)建設(shè)的契機(jī),以校園網(wǎng)為平臺(tái),投入180多萬元為各實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng),對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各環(huán)節(jié)實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化管理。
(3)重視實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍的建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍的業(yè)務(wù)水平直接決定了中心建設(shè)的質(zhì)量,學(xué)校設(shè)立實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)鍵崗、重點(diǎn)崗以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)彈性編制,吸引了科研工作中成績突出、勤于思考、有敬業(yè)精神的學(xué)術(shù)骨干和中青年教師參與到實(shí)驗(yàn)課教學(xué)工作中來。
(4)加強(qiáng)理論和實(shí)踐的結(jié)合,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。從土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)出發(fā),開展對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的深層次改革和建設(shè),構(gòu)建“三層次、三平臺(tái)、三基地”的土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與科研、工程和社會(huì)應(yīng)用實(shí)踐密切聯(lián)系。
:我們了解到貴中心自主開發(fā)了許多教育設(shè)備,這些設(shè)備在教學(xué)和科研中均有卓越表現(xiàn),請(qǐng)您從中選取2~3件自制設(shè)備,介紹它們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中顯現(xiàn)出來的突出特點(diǎn)。
答:(1)新型水泥基材料抗裂性能測(cè)試儀
中心教師設(shè)計(jì)和自制了集新型環(huán)形約束收縮測(cè)試裝置、養(yǎng)護(hù)箱以及應(yīng)變采集系統(tǒng)(包括數(shù)據(jù)采集電纜線、應(yīng)變采集儀和普通計(jì)算機(jī))于一身的新型水泥基材料抗裂性能測(cè)試儀(如圖1所示)。其具體技術(shù)參數(shù)主要有:控溫范圍:10 ℃~60 ℃。控溫精度:±0.2 ℃??貪穹秶?0%~95%??貪窬龋骸?%。擱架性能:一次可放置6個(gè)約束收縮試件;分為6層擱架,每層擱架間距250 mm,每層擱架的面積大于600 mm×600 mm,從而具有占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。
采用在混凝土環(huán)中插入隔板的方法,誘導(dǎo)一條裂縫在隔板處產(chǎn)生。增大隔板處混凝土環(huán)向拉應(yīng)力,產(chǎn)生應(yīng)力集中,加快混凝土環(huán)裂縫的產(chǎn)生。
通過對(duì)內(nèi)鋼環(huán)應(yīng)變數(shù)據(jù)的分析,可以獲得混凝土環(huán)內(nèi)部微裂縫產(chǎn)生和發(fā)展等損傷信息。提出的評(píng)價(jià)方法,即使在裂縫不可見的情況下,也能對(duì)混凝土抗裂性能進(jìn)行快速評(píng)價(jià)。
本裝置及相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法可將混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的事后修補(bǔ)變?yōu)槭虑邦A(yù)測(cè)和評(píng)估。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土配合比不滿足抗裂要求時(shí),通過調(diào)整混凝土配合比,可減少混凝土開裂的概率,延長建筑物使用壽命,具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和廣闊的應(yīng)用前景。
該自制設(shè)備已推廣到廣西大學(xué)等高校,獲實(shí)用新型專利和發(fā)明專利各1項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文若干篇,在福州大學(xué)本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP)“再生細(xì)骨料的性能研究”和“新型引氣劑對(duì)高性能混凝土抗裂性能的影響”中得到應(yīng)用。
(2)大型量水堰
該設(shè)備屬薄壁量水堰,是一種使用最早且精度較高的測(cè)流設(shè)施,廣泛用于水力學(xué)、水工實(shí)驗(yàn)室及灌排渠道上,長7 m,寬1.2 m,高3 m,最大可量測(cè)流量為0.6 m3/s(如圖2所示)。該設(shè)備可單獨(dú)使用,也可與渠系建筑物配合使用。薄壁量水堰在鐵制堰板上設(shè)置缺口,使水流由缺口通過時(shí)具有銳緣堰流的性質(zhì)。在距堰板上游3~4倍最大過堰水深處設(shè)水尺,根據(jù)水尺讀數(shù)(水面超過堰頂?shù)母叨?,即可由事先繪制好的水位流量圖表得到流量。
圖2 大型量水堰
為了提高測(cè)量精度,采用自由溢流。按缺口量水堰形狀,薄壁量水堰可分為三角形堰、梯形堰、矩形堰及曲線形堰等數(shù)種。實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行的,因此堰的裝設(shè)及堰前渠道的流態(tài)也應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)條件,使之成為具有標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)堰。
1947年,陳政清出生在湖南省湘潭市一個(gè)銀行職員家庭,良好的家庭環(huán)境給了他良好的修養(yǎng)和家庭教育。1968年,品學(xué)兼優(yōu)的陳政清從湘潭市一中畢業(yè)。在取消高考制度的情況下,他被下放到岳陽市錢糧湖農(nóng)場(chǎng)當(dāng)知青。從此,大部分的青春年華就將在一個(gè)陌生的農(nóng)村度過,在這樣一個(gè)本該讀大學(xué)的年齡,陳政清沒有怨天尤人,而是坦然接受了命運(yùn)的安排。天有不測(cè)風(fēng)云,他不幸感染了血吸蟲病。1971年春天,身體強(qiáng)壯的陳政清徹底病倒了,但幸運(yùn)的是,通過酒石酸銻鉀一個(gè)月“以毒攻毒”的治療,大病竟一天天地好了。因?yàn)檫@場(chǎng)大病,陳政清還錯(cuò)過了被推薦讀工農(nóng)兵大學(xué)的寶貴機(jī)會(huì)。
時(shí)間一年一年過去了,當(dāng)初一起來到農(nóng)場(chǎng)的知青已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)回城招工了,陳政清還是在那個(gè)不通公路的偏遠(yuǎn)小鎮(zhèn)上做民辦教師。直到1977年的夏天,一個(gè)好消息如同春風(fēng)吹過久凍的大地,了。陳政清不想浪費(fèi)機(jī)會(huì),繼續(xù)讀書的渴望是如此強(qiáng)烈而明確,8年來數(shù)學(xué)民辦老師的教書生涯幫助他一舉考取了湖南大學(xué)力學(xué)系,而且數(shù)學(xué)還是全省第一名。這一年,他30歲了,是一個(gè)兩歲孩子的父親。面對(duì)遲來的求學(xué)機(jī)會(huì),陳政清珍惜著,努力著,不知不覺7年過去了,已經(jīng)獲得碩士學(xué)位的他還是忍不住對(duì)知識(shí)的渴求。在那個(gè)研究生像大熊貓一樣珍貴的年代,他沒有忙著找工作和賺錢,而是在恩師熊教授的推薦下前往西安交通大學(xué)杜慶華院士“門下”攻讀固體力學(xué)博士。在王磊教授的介紹下,陳政清認(rèn)識(shí)了地基專家王貽蓀教授和許多土木工程的教授。這不但拓寬了他的知識(shí)面,更加深了他對(duì)土木工程專業(yè)與實(shí)踐背景的了解,從而有利于他認(rèn)識(shí)和分析怎樣將力學(xué)原理運(yùn)用到土木建筑上去。這些為陳政清多年后在力學(xué)與橋梁專業(yè)之間找到一個(gè)自己的空間奠定了良好的基礎(chǔ)。
也許是喪失了太多的寶貴時(shí)光,孜孜以求的陳政清對(duì)知識(shí)表現(xiàn)出了驚人的熱情。在獲得博士學(xué)位以后仍然渴望抓住每一個(gè)學(xué)習(xí)和深造的機(jī)會(huì)。1991年,英國政府向中國政府提供了一個(gè)專項(xiàng)資助項(xiàng)目,教育部首先在國內(nèi)選拔一批“可造之材”組成一個(gè)培訓(xùn)班,先在國內(nèi)進(jìn)行為期半年的語言培訓(xùn)再進(jìn)行考試。陳政清有幸進(jìn)入培訓(xùn)班,并且順利通過了由英方組織的雅思考試,考取了英國文化委員會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金來到英國。這時(shí),英國在世界橋梁研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。自從1940年美國舊塔科馬橋在建成3個(gè)月后就毀于顫振后,英國率先做成模仿飛機(jī)機(jī)翼理論的懸索橋。陳政清來到英國GLASGOW大學(xué)專攻橋梁的抗風(fēng)工程研究。他曾回憶道:“在英國留學(xué)期間,我不像別的博士那樣自由散漫,有些博士好幾天都不出現(xiàn)一次,而我自己每天都去研究所,很認(rèn)真地做事情,事情多得做不過來,以至于有人誤會(huì)我是那個(gè)研究所的員工呢?!?002年他又飛往美國,在著名的伊利諾伊大學(xué)土木系作高級(jí)訪問學(xué)者,學(xué)習(xí)美國在橋梁抗風(fēng)領(lǐng)域的最新成果。
專攻橋梁抗風(fēng)
陳政清對(duì)研究方向的判斷也許給今天的青年們有很好的啟示。陳政清始終相信興趣是最好的老師,自己感興趣的事情才能真正做好,人生最美好的事情就是把興趣變成工作,把工作變成興趣。另外,陳政清之所以成就斐然,與他對(duì)國家發(fā)展的大環(huán)境和未來趨勢(shì)的準(zhǔn)確判斷也是分不開的。
1987年,博士畢業(yè)后,陳政清分配到湖南鐵道學(xué)院橋梁研究室工作。我國是一個(gè)橋梁大國,早在1400多年前,我國已經(jīng)建造了被譽(yù)為“國際歷史土木工程的里程碑”的趙州橋。然而,近代以來,我國橋梁建設(shè)方面已經(jīng)全面落后。陳政清認(rèn)定,隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)如火如荼的開展,橋梁必然成為最重要的土木工程之一。特別是橋身長、跨度大的橋梁必將成為下一階段的重點(diǎn)。橋身變長和跨度加大,大橋就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非線性問題。
1988年到1989年,鐵道部大橋局開始設(shè)計(jì)中國第一座跨度達(dá)400米大橋――武漢長江二橋。當(dāng)時(shí)該橋的設(shè)計(jì)人員只是了解到,這種大橋會(huì)有一種非線性效應(yīng),但他們當(dāng)時(shí)只能用線性理論來計(jì)算,不能確定非線性效應(yīng)的影響程度。
獲悉這個(gè)消息,陳政清敏銳地感覺到自己的機(jī)遇未了!因?yàn)榉蔷€性分析正好是他的博士論文的研究方向。他注意到在橋梁設(shè)計(jì)中采用的兩參數(shù)搜索法,計(jì)算十分復(fù)雜而且需要人工干涉,難于在設(shè)計(jì)中直接應(yīng)用,便開始研究顫振臨界風(fēng)速預(yù)測(cè)方法。他在國際上最先提出了單參數(shù)搜索的思想,創(chuàng)立了預(yù)測(cè)橋梁顫振失穩(wěn)臨界風(fēng)速的三維分析方法(簡稱MS法),大大簡化了搜索過程,而且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)搜索。國際風(fēng)工程權(quán)威Seanlan 教授曾撰文對(duì)陳政清的方法作了全面肯定。找準(zhǔn)切入口,陳政清僅用6個(gè)月的時(shí)間,就成功開發(fā)出一套懸索橋與斜拉橋的非線性分析計(jì)算理論,并依據(jù)這個(gè)理論為武漢長江二橋編成實(shí)用計(jì)算程序,為設(shè)計(jì)方計(jì)算出了全橋各部位的非線性影響因子。隨后,設(shè)計(jì)方又引進(jìn)國外另一套程序核算,與陳政清的計(jì)算結(jié)果完全吻合。
這套計(jì)算方法在1993年的全國風(fēng)工程會(huì)議上公開后,引起我國風(fēng)工程領(lǐng)域的權(quán)威、同濟(jì)大學(xué)項(xiàng)海帆院士的極度關(guān)注。他邀請(qǐng)陳政清到同濟(jì)大學(xué)做專場(chǎng)講學(xué),隨后又派出3個(gè)研究生前來調(diào)研學(xué)習(xí),并引進(jìn)了全套計(jì)算程序。這次成功使陳政清成為中國橋梁界橫空殺出的一匹“黑馬”。
1999年,在上述研究成果的基礎(chǔ)上,陳政清又開發(fā)出大跨度橋梁空間靜動(dòng)力非線性分析NACS程序。這套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的程序,解決了我國大跨度橋梁建設(shè)急需空間非線性分析程序的難題,在我國大跨度橋梁建設(shè)史上發(fā)揮了重要作用。他的這套理論先后被同濟(jì)大學(xué)、鐵道部、云南省設(shè)計(jì)院、湖南省交通設(shè)計(jì)院等多家單位采用。陳政清的名字也被更多的業(yè)內(nèi)人士所熟悉。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國大橋建設(shè)項(xiàng)目越來越多,跨度越來越大,橋梁受到的大風(fēng)挑戰(zhàn)也越來越大??缍却罅?,橋梁結(jié)構(gòu)剛度就變小,風(fēng)吹過就會(huì)有振動(dòng),因此在抗風(fēng)性研究方面面臨更多挑戰(zhàn),橋梁抗風(fēng)已經(jīng)成為造橋中最主要的安全問題!這需要領(lǐng)先的理論和方法為我國大跨度橋梁建設(shè)提供科技支撐,陳政清不敢懈怠。他在向著更尖端的技術(shù)、更高的目標(biāo)去探究……
碩果累累
岳陽洞庭湖大橋是1997年開始設(shè)計(jì)的,陳政清負(fù)責(zé)大橋結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力特性研究。陳政清敏銳地覺察到岳陽是風(fēng)雨區(qū),橋建成后可能會(huì)碰上“風(fēng)雨振”。這種“風(fēng)雨振”的特點(diǎn)是大風(fēng)作用下雨水在拉索上形成了“上雨線”,大大增強(qiáng)了振動(dòng)的強(qiáng)度,造成大雨與大風(fēng)共同“搞破壞”。1940年美國塔科馬海灣跨海大橋被風(fēng)刮倒
的場(chǎng)景,曾被電影攝影師真實(shí)地記錄下來:橋面像紙片一樣被吹起,又像油條一樣扭曲在一起,坍塌入海中。作為橋梁抗風(fēng)專家,陳政清明明白白地告訴自己,決不能讓這個(gè)悲劇在洞庭湖上重演!
然而,讓陳政清始料不及的是,2001年4月10日,8級(jí)大風(fēng)連續(xù)20多個(gè)小時(shí)搖撼著岳陽洞庭湖大橋,上百根碗口粗的鋼絲拉索上下大幅度地晃動(dòng),整個(gè)橋身在顫抖,靠近拉索的路燈被打碎。橫跨東洞庭湖區(qū)的洞庭湖大橋,全長5747.8米,主橋長880米,是我國第一座三塔斜拉橋。為了解決洞庭湖大橋的“風(fēng)雨振”這個(gè)大難題,陳政清時(shí)而泡在實(shí)驗(yàn)室,時(shí)而驅(qū)車到大橋現(xiàn)場(chǎng)考察。有一次,他甚至冒著風(fēng)雨翻越欄桿去觀察情況。陳政清經(jīng)過反復(fù)思考,決定用磁流變阻尼器取代油阻尼器。這種阻尼器是高級(jí)賽車的減振設(shè)備,可以極大地減輕高速行駛中的車輛振動(dòng)。然而,磁流變阻尼器只能在受壓狀態(tài)下起作用,抗力的方向與大橋需要?jiǎng)倓傁喾矗鯓硬拍軐⑺迷诖髽蛏?2001年11月,他興奮地一下坐起來,對(duì)磁流變阻尼器改造的最佳方案,就在他腦海中一瞬間閃現(xiàn)了。這種手電筒大小的全新設(shè)備被連在每根拉索的下端,洞庭湖大橋的“顫抖病”頓時(shí)痊愈。這項(xiàng)成功整治“風(fēng)雨振”的成果,立即獲得世界同行的贊譽(yù),美國權(quán)威刊物《木工程》雜志稱其為“世界上第一套應(yīng)用磁流變技術(shù)的拉索減振系統(tǒng)”。2003年,包括陳政清這項(xiàng)成果在內(nèi)的洞庭湖大橋的設(shè)計(jì),獲得全國科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
戰(zhàn)勝洞庭湖大橋“風(fēng)雨振”之后,陳政清冷靜地考慮了一個(gè)問題:中國橋梁修得太快,創(chuàng)新不夠,技術(shù)上比較相似,包括施工方法等都沒有太多特色。在橋梁的建設(shè)中,大風(fēng)很可能還會(huì)給我們提出各種意想不到的難題,要迎接更大的挑戰(zhàn),就應(yīng)該擁有更好的實(shí)驗(yàn)手段。他四處奔波,精心設(shè)計(jì),終于在2004年10月建成了達(dá)到國內(nèi)一流水平的湖南大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室占地約1800平方米,在國內(nèi)建筑風(fēng)洞中,總規(guī)模僅次于同濟(jì)大學(xué)。高速段長度第一,能提供最好的邊界層風(fēng)環(huán)境。而低速段尺寸已與加拿大安大略試驗(yàn)中心風(fēng)洞相等,截面積與同濟(jì)3號(hào)風(fēng)洞相等,還可滿足大跨度橋梁及大型建筑群的要求。而橋梁節(jié)段模型試驗(yàn)臺(tái)還將引進(jìn)美國的三向自由振動(dòng)臺(tái)設(shè)計(jì)和國防科技大學(xué)在國內(nèi)首次開發(fā)的三向強(qiáng)迫振動(dòng)臺(tái),將具有橋梁空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)量技術(shù)上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)室可以用各種“人造狂風(fēng)”沖擊大橋模型和重要部件,能為大橋設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)室里除了風(fēng)洞外,還有核電站的冷卻塔、風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸電塔、上海的一棟高層建筑和山東東平的一個(gè)體育館模型等等。因?yàn)楝F(xiàn)代化的核電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸電塔以及高層建筑越來越多,如何確保他們不會(huì)因?yàn)榇箫L(fēng)的作用而發(fā)生危險(xiǎn)已經(jīng)成為一個(gè)新的研究課題。陳政清認(rèn)為:今后,風(fēng)工程應(yīng)該逐漸從單一的橋梁方向轉(zhuǎn)向核電站的冷卻塔、風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸電塔、房屋抗風(fēng)、環(huán)境中的有害氣體擴(kuò)散等多個(gè)領(lǐng)域拓展。
如今,陳政清作為湖南大學(xué)985工程首席科學(xué)家,主持包括國家自然科學(xué)基金在內(nèi)的科研課題多項(xiàng),60多篇。他所提出的“雙重非線性邊界元方法”、“空間桿系結(jié)構(gòu)大撓度問題內(nèi)力分析的UL列式法”、“橋梁斷面顫振導(dǎo)數(shù)識(shí)別的強(qiáng)迫振動(dòng)法”、“橋梁三維顫振分析的多模態(tài)單參數(shù)搜索M-S法”以及“磁流變式拉索減振系統(tǒng)研究”等理論和方法在國外已被SCI、EI、ISTP、Sciencedirect等收錄引用累計(jì)100多次……陳政清還擔(dān)任了許多社會(huì)職務(wù),他是中國土木工程學(xué)會(huì)橋梁與結(jié)構(gòu)學(xué)會(huì)常務(wù)理事、湖南省人大常委會(huì)委員、美國土木工程師學(xué)會(huì)(ASCE)《橋梁工程雜志》(JournalofBridgeEngineering)副主編等等。
在成果和榮譽(yù)面前,陳政清始終是平靜的。因?yàn)樵谒睦锸菄业暮谜?、好的機(jī)遇給了自己的機(jī)會(huì),每個(gè)人在時(shí)代和社會(huì)面前,都應(yīng)該抱有一顆感恩的心!
名師風(fēng)范
在湖南大學(xué),陳政清帶著幾位博士和碩士,專攻抗風(fēng)研究課題。已經(jīng)站講臺(tái)40多個(gè)年頭的他仍然備課認(rèn)真,從項(xiàng)目實(shí)踐中來的經(jīng)驗(yàn)和理論更加容易理解,他在課堂上風(fēng)趣幽默,深入淺出,受到廣大研究生的追捧。他熱愛學(xué)生,熱愛講臺(tái),多次被評(píng)為“湖南省優(yōu)秀名師”等榮譽(yù)稱號(hào)。
圣地亞哥·卡拉特拉瓦,1951年生于西班牙瓦倫西亞的貝尼瑪米特。18歲在巴倫西亞的藝術(shù)學(xué)校學(xué)習(xí)藝術(shù)之后,于1969年在巴倫西亞的高等建筑技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)建筑,1973年畢業(yè);1975-1979年,在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院學(xué)習(xí)土木工程,隨后兩年,繼續(xù)在該學(xué)院攻讀結(jié)構(gòu)工程博士學(xué)位,1981年獲得技術(shù)科學(xué)博士學(xué)位(博士論文題目為《空間結(jié)構(gòu)的可折疊性》),隨后留校任教。特殊的學(xué)習(xí)經(jīng)歷成就了這位世界級(jí)的建筑創(chuàng)新大師。 1981年在蘇黎世開設(shè)了自己的建筑和土木工程事務(wù)所,開始參加建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽。1987年成為瑞士建筑師協(xié)會(huì)(BSA)會(huì)員,獲得國際建筑師協(xié)會(huì)(UIA)奧古斯特·佩里特獎(jiǎng),并成為國際建筑學(xué)會(huì)會(huì)員。
圖1 圣地亞哥·卡拉特拉瓦(來源:大師系列叢書編輯部,大師系列第二輯 圣地亞哥·卡拉特拉瓦的作品與思想 2006年)
2.建筑與工程的完美結(jié)合者
卡拉特拉瓦最初所做的項(xiàng)目多為火車站、機(jī)場(chǎng)和橋梁等交通建筑。他設(shè)計(jì)的橋梁以純粹精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)而形成優(yōu)雅的空間動(dòng)態(tài),作品中技術(shù)理性呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)空間邏輯的美,同時(shí)似乎超越了地心的引力和結(jié)構(gòu)法則的束縛。結(jié)構(gòu)工程專業(yè)上的特長使卡拉特拉瓦發(fā)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)中新的課題。上世紀(jì)90年代前后,卡拉特拉瓦對(duì)橋梁進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的新思路從一個(gè)新的角度重新開始塑造城市中的這類元素,從而影響到整個(gè)城市的面貌(圖2、3、4)。
卡拉特拉瓦集建筑師、工程師和雕塑家各種才能于一身,他的成就超出一般建筑大師對(duì)城市、對(duì)建筑實(shí)踐的貢獻(xiàn)。工程設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)一直處于分離狀態(tài),這種技術(shù)與藝術(shù)的分離使兩個(gè)學(xué)科的研究和實(shí)踐都受到損失。從城市建筑角度來說,建筑師對(duì)工程技術(shù)的輕視和本身這方面的專業(yè)知識(shí)的缺失,使城市和建筑受制于結(jié)構(gòu)的束縛而失去空間的自然屬性和人文關(guān)懷,城市空間過于工具理性,物質(zhì)空間導(dǎo)致人文精神空間的單一性和趨同性;從工程角度來講,工程師僅僅完成建筑的功能和形態(tài)的配合,而非主動(dòng)的空間設(shè)計(jì)者。用一句結(jié)構(gòu)工程師的話語“只要建筑師設(shè)計(jì)得出,我們就能做得出”來看,我們就可以清晰的看出工程師在城市建筑設(shè)計(jì)和環(huán)境營造的過程,工程設(shè)計(jì)成為一種程式化的實(shí)踐。結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)的主體缺失使工程設(shè)計(jì)失去與社會(huì)、環(huán)境和美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)上的對(duì)話。
圖2 西班牙 沃蘭汀步行橋日景
圖3 步行橋夜景
圖4 步行橋仰視
特殊的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和得天獨(dú)厚天賦以及對(duì)藝術(shù)的感悟力成就了卡拉特拉瓦。他對(duì)結(jié)構(gòu)和機(jī)械特性的把握使他擁有對(duì)城市、建筑、環(huán)境獨(dú)特的想象力,很多復(fù)雜的、極具藝術(shù)表現(xiàn)力的形體通過理性的、幾何的手段達(dá)到藝術(shù)與理性的完美結(jié)合。圣地亞哥·卡拉特拉瓦無疑是一個(gè)建筑與工程的完美結(jié)合者(圖5、6、7)。
圖5 美國 密爾沃基藝術(shù)博物館日景
圖6 密爾沃基藝術(shù)博物館展廳空間
圖7 密爾沃基藝術(shù)博物館停車空間
3.結(jié)構(gòu)藝術(shù)空間
圣地亞哥·卡拉特拉瓦的作品能引起建筑師的共鳴,主要源于大師的一種結(jié)構(gòu)理念運(yùn)用于建筑空間的設(shè)計(jì)方法。無論是橋梁、車站還是博物館、音樂廳和體育場(chǎng)館,大師創(chuàng)造建筑的方式都是基于建筑結(jié)構(gòu)與藝術(shù)空間的完美結(jié)合。在大師的設(shè)計(jì)作品中,結(jié)構(gòu)從技術(shù)中產(chǎn)生嶄新的形態(tài)語言。結(jié)構(gòu)不單是解決技術(shù)問題的結(jié)果,更主要的是,結(jié)構(gòu)是為了創(chuàng)造出美的建筑形態(tài)的一種藝術(shù)手段,結(jié)構(gòu)本身就是一種無需隱蔽的表現(xiàn)力量。對(duì)大師的結(jié)構(gòu)藝術(shù)空間解讀,可以從四個(gè)方面剖析。
其一,結(jié)構(gòu)的外向形態(tài)。建筑通過結(jié)構(gòu)外向構(gòu)件展示建筑空間形態(tài)的外向飄逸性和擴(kuò)張性。如西班牙加那利群島的坦那利佛音樂廳,建筑的輪廓在很遠(yuǎn)的地方就可以看到,特別是屋頂,就像一道海浪從底部升起,飛躍58米高的主禮堂后,形成曲線下落變成一點(diǎn)。又如美國密爾沃基藝術(shù)博物館,整個(gè)建筑就像一個(gè)展翅飛翔的雄鷹,形態(tài)之舒展飄逸讓參觀者無不感嘆其設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和精美。
其二,結(jié)構(gòu)的理性之美。大師深厚的結(jié)構(gòu)知識(shí)和實(shí)踐研究,在建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中通過精準(zhǔn)的計(jì)算來確定構(gòu)件的材料和形狀,以最大限度地發(fā)揮結(jié)構(gòu)各種材料的特性。在尋找結(jié)構(gòu)受力合理和系統(tǒng)優(yōu)化的同時(shí),對(duì)建筑空間進(jìn)行合理的利用和美學(xué)價(jià)值的追求。
其三,結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身的裝飾性。大師所設(shè)計(jì)的建筑空間多采用素混泥土構(gòu)建和鋼構(gòu)件。在處理建筑功能和結(jié)構(gòu)受力精準(zhǔn)的前提下,直接將建筑構(gòu)件作為內(nèi)部空間的裝飾要素。在這樣的建筑空間中體現(xiàn)一種理性之美,同時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)特殊的形態(tài)之美。無需裝飾,結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身就是很好的裝飾。
其四,結(jié)構(gòu)與光影的完美結(jié)合。結(jié)構(gòu)受力的精準(zhǔn)和構(gòu)件材料、形式的推敲使建筑空間富有韻律和節(jié)奏。在外部光的照射下,建筑形態(tài)更為飄逸和優(yōu)美。內(nèi)部空間上,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的精美設(shè)計(jì)與光影的完美結(jié)合,形成非常自然和諧的藝術(shù)空間。
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1、引言
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。建筑結(jié)構(gòu)在使用狀態(tài)下允許出現(xiàn)裂縫,結(jié)構(gòu)建筑影響混凝土裂縫的因素有很多,例如混凝土材料的收縮性能,混凝土的變形模量、抗拉強(qiáng)度以及徐變等力學(xué)性能,但是不能超過結(jié)構(gòu)裂縫的最大間距,(如表1)所示,超過最大間距的裂縫,會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生極大的影響,不僅在美觀,實(shí)用等方面,甚至影響結(jié)構(gòu)的安全性,在地震作用下容易最先發(fā)生破壞,以至于倒塌。因此,本文主要研究土木工程結(jié)構(gòu)中裂縫的控制的相關(guān)方法, 為混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者提供一定的技術(shù)依據(jù)。
2、影響混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的因素
裂縫產(chǎn)生的原因主要是變形作用,如溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等多因素,此類裂縫占全部裂縫的80%以上。對(duì)于變形作用引起的裂縫控制研究還很不成熟,缺乏相關(guān)規(guī)范及規(guī)程,它涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地基基礎(chǔ)、施工技術(shù)、材料質(zhì)量、環(huán)境狀態(tài)等諸多因素,特別是泵送混凝土施工工藝的發(fā)展,使得混凝土裂縫控制的技術(shù)難度大大增加。
3、混凝土結(jié)構(gòu)控制裂縫的方法
3.1合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)平面布置
建筑平面宜規(guī)則,避免平面形狀突變。當(dāng)平面有凹口時(shí),凹口處外橫墻宜與內(nèi)橫墻拉通對(duì)齊,并肩在凹口處邊緣設(shè)置拉粱,其戳面及配筋不宜太小、;凹口周邊樓板宜適當(dāng)加厚并加強(qiáng)配筋,宜考慮該處樓板負(fù)筋拉通,使能抵抗在此處集中的溫力及混凝土收縮應(yīng)力。由于建筑標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通風(fēng)、采光、日照、明廳、明衛(wèi)的要求,因此建筑平面不規(guī)則,凹凸布局比較普遍。在凹口處,樓板寬度減少很多,溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力很容易在此處集中,導(dǎo)致該處樓板貫穿性拉裂。特別是結(jié)構(gòu)層面中部凹口處,按“長墻及地基板的溫度收縮應(yīng)力”理論,水平應(yīng)力最大,樓板結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)應(yīng)予以構(gòu)造性加強(qiáng)。
對(duì)于連續(xù)長度較長的外墻,建筑上可以考慮設(shè)置大的落地門窗和八角窗以減小墻端部處溫差應(yīng)力,避免樓板切角裂縫的產(chǎn)生。轉(zhuǎn)角窗處樓板宜加設(shè)暗拉梁。減少外墻和室內(nèi)樓板的溫差一般很難做到,根據(jù)裂縫控制“放”的原則,通過減小外墻的連續(xù)長度來減小溫差應(yīng)力。
當(dāng)樓房長度大于60m時(shí),可在房屋中部設(shè)置收縮后澆帶或設(shè)置沉降縫,以減小混凝土收縮應(yīng)力及溫度應(yīng)力的影響。當(dāng)建筑物地基可能具有不均勻沉降時(shí),也可設(shè)置后澆帶或設(shè)置沉降縫,避免沉降裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)“長墻及地基板的溫度收縮應(yīng)力”理論,在房屋中部處,由混凝土收縮和溫度變形產(chǎn)生的縱向拉應(yīng)力最大,在此處設(shè)置后澆帶或設(shè)置沉降縫,可減小相應(yīng)影響。
3.2根據(jù)具體情況設(shè)置后澆帶
現(xiàn)行規(guī)范的伸縮縫規(guī)定控制開裂與否的唯一因素是結(jié)構(gòu)長度。然而根據(jù)大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,引起結(jié)構(gòu)裂縫的原因是綜合性的,結(jié)構(gòu)長度只是影響溫度收縮應(yīng)力綜合因素之一,而不是唯一的因素。僅就長度而言,結(jié)構(gòu)長度與應(yīng)力呈非線性關(guān)系,如結(jié)構(gòu)長度小于規(guī)范的規(guī)定,似乎結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小,伸縮縫或后澆帶可以有效地控制裂縫。但是對(duì)于承受很大溫差和收縮作用的現(xiàn)澆樓板、大截面梁、剪力墻及長墻等約束度較高的結(jié)構(gòu),裂縫的概率仍然很高。此外,由于綜合因素的關(guān)系,有些工程長度超過規(guī)范的規(guī)定并沒有開裂。從防水角度分析,由于近代建筑規(guī)模日趨宏大,超長、超寬、超厚結(jié)構(gòu)都日趨增多,永久性的變形縫(包括伸縮縫、沉降縫、抗震縫)給工程的防水質(zhì)量帶來嚴(yán)重不利,止水帶滲漏是常見而又難以處理的質(zhì)量缺陷。所以,后澆帶的應(yīng)用是一種進(jìn)步,但并不是在任何條件下都能奏效。利用后澆帶取代永久伸縮縫時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下兩個(gè)問題:
(l) 后澆帶中清理垃圾困難,接縫不密實(shí),防水質(zhì)量差,后期可能形成兩條裂縫,因此后澆帶的構(gòu)造很重要;
(2) 后澆帶的間距不宜過長(30m左右),填充封閉時(shí)間不宜過短,以能將總降溫及收縮變形進(jìn)行一半以上的時(shí)間為佳,從目前混凝土的收縮量來看,估計(jì)3-6個(gè)月方能取得明顯效果,最短不少于45d;在軟土地區(qū),填充時(shí)間在結(jié)構(gòu)封頂以后,方可有效地釋放差異沉降的應(yīng)力。如通過地基處理解決差異沉降問題,為此目的而設(shè)的后澆帶可以不設(shè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),裂縫分為有害的及無害的兩類,
3.3按照要求設(shè)計(jì)混凝土構(gòu)件厚度
對(duì)現(xiàn)澆樓板板厚宜)L/30-L/35(L為單向板跨度或雙向板短向跨度),一般設(shè)計(jì)厚度不宜小于100mm(廚房、浴廁、陽臺(tái)板不得小于90mm),屋面板厚度宜大于等于120mm。對(duì)現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu),外墻墻厚宜大于160mm,其中地下室外墻墻厚宜大于250mm。就現(xiàn)澆混凝土樓板的最小厚度問題,GB5O010-2002在考慮鋼筋錨固、耐久性等因素而確定的最小厚度,對(duì)于民用建筑單向板僅要求為60mm,對(duì)于雙向板僅要求為80mrn。樓板厚度越薄,相應(yīng)產(chǎn)生的混凝土干縮應(yīng)力亦越大。根據(jù)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),厚度低于100mm的樓板的溫度—收縮裂縫很難控制。從構(gòu)造角度,并考慮經(jīng)濟(jì)合理的原則,提出混凝土現(xiàn)澆樓板的適宜厚度。
3.4減少施工因素帶來的影響
施工因素產(chǎn)生的裂縫主要有以下幾個(gè)方面:模板及其支撐不牢固、產(chǎn)生變形或局部沉降、拆模不當(dāng)引起開裂、養(yǎng)護(hù)不好引起開裂、混凝土和易性不好、澆筑后產(chǎn)生分層產(chǎn)生裂縫、冬季施工拆除保溫材料時(shí)溫差過大引起裂縫、烈日曝曬后突然降雨產(chǎn)生裂縫、大體積混凝土的水化熱使內(nèi)部與表面溫差過大產(chǎn)生裂縫、大面積現(xiàn)澆混凝土由于溫度收縮產(chǎn)生裂縫、主筋位置嚴(yán)重位移使結(jié)構(gòu)受拉區(qū)開裂、混凝土初凝后又受到振動(dòng)產(chǎn)生的裂縫等等。
4、結(jié)論
在實(shí)際工程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工、環(huán)境的原因,使結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)裂縫,從而影響正常使用,工期拖延,給社會(huì)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失。隨著建筑規(guī)模的擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)形式的復(fù)雜化,加上工程進(jìn)度的加快,裂縫問題日益嚴(yán)重。混凝土裂縫問題一直嚴(yán)重困擾著混凝土的施工質(zhì)量,在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中有針對(duì)性地采取預(yù)防措施,盡可能采取有效的設(shè)計(jì)措施、材料措施、以及施工措施從源頭上防止裂縫的發(fā)生,使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫,或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現(xiàn),以確保工程質(zhì)量,使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
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在德國讀學(xué)位比較特殊
德國的學(xué)位比較特殊,是與國際上許多國家不接軌的。中學(xué)是十三年制,中學(xué)的畢業(yè)考叫做Abitur,申請(qǐng)大學(xué)也要看Abitur的成績,成績是5分制,很多比較好的專業(yè)有分?jǐn)?shù)限制,比如說醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)、心理學(xué)、法律,有的學(xué)校經(jīng)濟(jì)學(xué)也是受限專業(yè)。大學(xué)的學(xué)制為8到12個(gè)學(xué)期,畢業(yè)后拿到Diplom(理工科),或是Magist(文科)相當(dāng)于美國的marster digree也就是碩士學(xué)位。而我國的教育體制是12年制,所以想留學(xué)德國,高中畢業(yè)生或是大學(xué)在學(xué)不夠兩年的學(xué)生,只能申請(qǐng)德國大學(xué)的預(yù)科,而不能直接申請(qǐng)大學(xué)入學(xué)。
預(yù)科是為外國學(xué)生準(zhǔn)備的
所以預(yù)科是專門給外國學(xué)生準(zhǔn)備的,讀預(yù)科首先是學(xué)習(xí)德語語言,其次是鞏固高中學(xué)過的知識(shí),預(yù)科又分不同的方向,比如說BWL(經(jīng)濟(jì)學(xué))方向,Informatik(計(jì)算機(jī))方向等等。一旦預(yù)科定了方向,申請(qǐng)大學(xué)時(shí)就不可以改了。有分?jǐn)?shù)限制的專業(yè)也不是絕對(duì)不可以申請(qǐng),只是有可能要等很久。比如說我申請(qǐng)過自由柏林大學(xué)的新聞出版專業(yè),收到的答復(fù)是:今年本專業(yè)給外國人的名額是3個(gè),申請(qǐng)人有140個(gè),我排在第48位,我的Abitur成績?cè)u(píng)估是1,6分,本專業(yè)的要求是1,2分。這也就是說,我要想等到這個(gè)專業(yè),至少要等上5到10個(gè)學(xué)期。當(dāng)然這也要視學(xué)校而定,自由柏林大學(xué)是比較知名的大學(xué),文科專業(yè)水平比較高,所以招收學(xué)生自然也就比較挑剔。
公立、私立大學(xué)各有所長
德國的大學(xué)有其特點(diǎn),它并不像我們的高校分出明顯的三六九等,像什么重點(diǎn)高校,普通高校,大專,電大,職大等等。德國的大學(xué)基本上是水平平均的,有的大學(xué)歷史比較長,自然它的很多傳統(tǒng)專業(yè)比較強(qiáng),有的學(xué)校建校時(shí)間短,但教學(xué)上卻有很多新的儀器設(shè)備可以使用,所以說他們是各有所長。
比較公認(rèn)的是TU 卡爾斯魯勒,TU亞琛和TU達(dá)姆施塔特,是工科院校里面比較有實(shí)力的,特別是卡爾斯魯勒的計(jì)算機(jī)專業(yè),在世界上也占有一席之地。海德堡和圖丙根的醫(yī)學(xué)是比較有名氣的,曼海姆的經(jīng)濟(jì)學(xué)是全德國最好的,慕尼黑大學(xué)的法律也是很知名的。藝術(shù)院校里面要數(shù)慕尼黑、柏林、杜塞爾多夫、哈勒等。
如何選擇專業(yè)
如果在國內(nèi)大學(xué)在學(xué)2年以上,或是在國內(nèi)已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生,則可以直接申請(qǐng)德國大學(xué)的專業(yè),在學(xué)的同學(xué)原則上也是不可以改專業(yè)的,也就是說如果你還沒有畢業(yè)的話,就只能申請(qǐng)與你的專業(yè)相關(guān)密切的專業(yè)。而已經(jīng)畢業(yè)的朋友就可以隨便更改專業(yè),通常是沒有限制的。但是在更改專業(yè)的同時(shí)要考慮的一點(diǎn)是:選擇有關(guān)的專業(yè),有很多課程是可以認(rèn)證掉的,也就是有些相同的課程可以不用再學(xué),有很多考試就不用考了,這樣就節(jié)省了時(shí)間和精力,甚至如果專業(yè)相關(guān)很多的話,可以直接越過基礎(chǔ)課進(jìn)入專業(yè)課的階段學(xué)習(xí),這樣拿學(xué)位就可以省去至少2年的時(shí)間。
選專業(yè)與就業(yè)關(guān)系甚密
在選擇專業(yè)的時(shí)候,還有一個(gè)重要的因素是不能不考慮的,那就是將來的就業(yè)問題。但是誰也不能保證今天的熱門專業(yè)明天是不是就會(huì)令人找到滿意的就業(yè)機(jī)會(huì),有一句話說三十年河西三十年河?xùn)|,也許現(xiàn)在的垃圾專業(yè)沒有人問津,過五到十年就成了最搶手的專業(yè),就業(yè)一點(diǎn)也不成問題。
比如說在德國現(xiàn)在最看好的專業(yè)是Informatik(計(jì)算機(jī)),或是經(jīng)濟(jì)工程學(xué),大學(xué)生還沒有畢業(yè)就能找到工作,而且工資待遇也不錯(cuò)。其他的專業(yè)都趨于平穩(wěn),看學(xué)生本人的成績和能力而定。在這里我要說幾個(gè)比較不好找工作的專業(yè),這只限在德國,因?yàn)槿绻麑砘貒蜆I(yè),又是另外一種情況,國內(nèi)有更廣泛的前景,在這里也許全無希望的專業(yè)到國內(nèi)卻正可以大展身手。比如說建筑學(xué)和土木工程學(xué),在德國幾乎已經(jīng)飽和,每年卻畢業(yè)很多學(xué)生,大多數(shù)是立即加入失業(yè)大軍,或是轉(zhuǎn)行,或是到國外謀求發(fā)展。身邊就有好幾個(gè)例子:同學(xué)的哥哥,建筑學(xué)畢業(yè),在德國到處找不到工作,最后在英國倫敦找到一份工作,遠(yuǎn)走英倫。我在生物實(shí)驗(yàn)室打工的同事,大學(xué)學(xué)的是園藝建筑學(xué),畢業(yè)以后找不到工作,只好又用她以前進(jìn)修的生物技術(shù)助手的經(jīng)驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)室工作。另一個(gè)女孩學(xué)了8年的建筑,畢業(yè)以后在一家小小的公司里面畫圖,這樣的工作一個(gè)高中生進(jìn)修2年就可以做到了。而我的鄰居也是學(xué)建筑學(xué)的,輟學(xué)已經(jīng)有好幾年了,因?yàn)樗喇厴I(yè)就等于失業(yè),與其如此還不如就這樣泡在大學(xué)里,生活過的悠哉游哉。土木工程學(xué)也并不樂觀,我認(rèn)識(shí)的一個(gè)德國女孩現(xiàn)在正在做她的畢業(yè)論文,她應(yīng)該是比較優(yōu)秀的,名牌大學(xué)畢業(yè),6年拿下學(xué)位,在美國讀過半年,葡萄牙讀過半年,英語德語答辯、做報(bào)告,大部分考試成績?cè)?分以上,即使如此,她說很難找工作,她說她的同學(xué)里面無論成績好壞,能力強(qiáng)弱,還沒有一個(gè)人到目前為止找到一份工作的。生物學(xué)也并不樂觀,我在實(shí)驗(yàn)室打工,我的老板是一個(gè)博士生,他剛剛做完博士論文,結(jié)束了在這個(gè)研究所的項(xiàng)目,我問他接下來怎樣,他說他已經(jīng)申請(qǐng)領(lǐng)失業(yè)救濟(jì)了。
難的是把專業(yè)讀到底
選擇專業(yè)還要考慮自己究竟能不能念下來。因?yàn)榈聡膶W(xué)位真的很難拿,與其半途而廢,不如找一個(gè)相對(duì)比較好讀的專業(yè)來“進(jìn)行到底”。因?yàn)榭荚囍挥袃纱螜C(jī)會(huì),如果兩次都沒有過的話,就只能換專業(yè),再不過,就沒有機(jī)會(huì)再學(xué)下去了。所以有很多人已經(jīng)注冊(cè)了很多個(gè)學(xué)期就是不敢去考試。我有個(gè)同學(xué)學(xué)的專業(yè)是微系統(tǒng)工程,課程很多,考試很難。剛?cè)雽W(xué)的時(shí)候全系一個(gè)學(xué)期的同學(xué)有150人,其中不到5%外國人,到了基礎(chǔ)課結(jié)束時(shí),只剩下35個(gè)人了。可見選擇專業(yè)的重要性,提早知道自己不能勝任,要知難而退,因?yàn)闀r(shí)間是最最重要的,尤其對(duì)于我們來說還存在著很大程度上的語言障礙。
大學(xué)的考試模式
在德國讀學(xué)位比較特殊
德國的學(xué)位比較特殊,是與國際上許多國家不接軌的。中學(xué)是十三年制,中學(xué)的畢業(yè)考試叫做Abitur,申請(qǐng)大學(xué)也要看Abitur的成績,成績是5分制,很多比較好的專業(yè)有分?jǐn)?shù)限制,比如說醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)、心理學(xué)、法律,有的學(xué)校經(jīng)濟(jì)學(xué)也是受限專業(yè)。大學(xué)的學(xué)制為8到12個(gè)學(xué)期,畢業(yè)后拿到Diplom(理工科),或是Magist(文科)相當(dāng)于美國的marster digree也就是碩士學(xué)位。而我國的教育體制是12年制,所以想留學(xué)德國,高中畢業(yè)生或是大學(xué)在學(xué)不夠兩年的學(xué)生,只能申請(qǐng)德國大學(xué)的預(yù)科,而不能直接申請(qǐng)大學(xué)入學(xué)。
預(yù)科是為外國學(xué)生準(zhǔn)備的
所以預(yù)科是專門給外國學(xué)生準(zhǔn)備的,讀預(yù)科首先是學(xué)習(xí)德語語言,其次是鞏固高中學(xué)過的知識(shí),預(yù)科又分不同的方向,比如說BWL(經(jīng)濟(jì)學(xué))方向,Informatik(計(jì)算機(jī))方向等等。一旦預(yù)科定了方向,申請(qǐng)大學(xué)時(shí)就不可以改了。有分?jǐn)?shù)限制的專業(yè)也不是絕對(duì)不可以申請(qǐng),只是有可能要等很久。比如說我申請(qǐng)過自由柏林大學(xué)的新聞出版專業(yè),收到的答復(fù)是:今年本專業(yè)給外國人的名額是3個(gè),申請(qǐng)人有140個(gè),我排在第48位,我的Abitur成績?cè)u(píng)估是1.6分,本專業(yè)的要求是1.2分。這也就是說,我要想等到這個(gè)專業(yè),至少要等上5到10個(gè)學(xué)期。當(dāng)然這也要視學(xué)校而定,自由柏林大學(xué)是比較知名的大學(xué),文科專業(yè)水平比較高,所以招收學(xué)生自然也就比較挑剔。
公立、私立大學(xué)各有所長
德國的大學(xué)有其特點(diǎn),它并不像我們的高校分出明顯的三六九等,像什么重點(diǎn)高校,普通高校,大專,電大,職大等等。德國的大學(xué)基本上是水平平均的,有的大學(xué)歷史比較長,自然它的很多傳統(tǒng)專業(yè)比較強(qiáng),有的學(xué)校建校時(shí)間短,但教學(xué)上卻有很多新的儀器設(shè)備可以使用,所以說他們是各有所長。
比較公認(rèn)的是TU 卡爾斯魯勒,TU亞琛和TU達(dá)姆施塔特,是工科院校里面比較有實(shí)力的,特別是卡爾斯魯勒的計(jì)算機(jī)專業(yè),在世界上也占有一席之地。海德堡和圖丙根的醫(yī)學(xué)是比較有名氣的,曼海姆的經(jīng)濟(jì)學(xué)是全德國最好的,慕尼黑大學(xué)的法律也是很知名的。藝術(shù)院校里面要數(shù)慕尼黑、柏林、杜塞爾多夫、哈勒等。
如何選擇專業(yè)
如果在國內(nèi)大學(xué)學(xué)習(xí)2年以上,或是在國內(nèi)已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生,則可以直接申請(qǐng)德國大學(xué)的專業(yè),在學(xué)的同學(xué)原則上也是不可以改專業(yè)的,也就是說如果你還沒有畢業(yè)的話,就只能申請(qǐng)與你的專業(yè)相關(guān)密切的專業(yè)。而已經(jīng)畢業(yè)的朋友就可以隨便更改專業(yè),通常是沒有限制的。但是在更改專業(yè)的同時(shí)要考慮的一點(diǎn)是:選擇有關(guān)的專業(yè),有很多課程是可以認(rèn)證的,也就是有些相同的課程可以不用再學(xué),有很多考試就不用考了,這樣就節(jié)省了時(shí)間和精力,甚至如果專業(yè)相關(guān)很多的話,可以直接越過基礎(chǔ)課進(jìn)入專業(yè)課的階段學(xué)習(xí),這樣拿學(xué)位就可以省去至少2年的時(shí)間。
選專業(yè)與就業(yè)關(guān)系甚密
在選擇專業(yè)的時(shí)候,還有一個(gè)重要的因素是不能不考慮的,那就是將來的就業(yè)問題。但是誰也不能保證今天的熱門專業(yè)明天是不是就會(huì)令人找到滿意的就業(yè)機(jī)會(huì),有一句話說三十年河?xùn)|三十年河西,也許現(xiàn)在的垃圾專業(yè)沒有人問津,過五到十年就成了最搶手的專業(yè),就業(yè)一點(diǎn)也不成問題。
比如說在德國現(xiàn)在最看好的專業(yè)是Informatik(計(jì)算機(jī)),或是經(jīng)濟(jì)工程學(xué),大學(xué)生還沒有畢業(yè)就能找到工作,而且工資待遇也不錯(cuò)。其他的專業(yè)都趨于平穩(wěn),看學(xué)生本人的成績和能力而定。
在這里我要說幾個(gè)比較不好找工作的專業(yè),這只限在德國,因?yàn)槿绻麑砘貒蜆I(yè),又是另外一種情況,國內(nèi)有更廣泛的前景,在這里也許全無希望的專業(yè)到國內(nèi)卻正可以大顯身手。比如說建筑學(xué)和土木工程學(xué),在德國幾乎已經(jīng)飽和,每年卻畢業(yè)很多學(xué)生,大多數(shù)是立即加入失業(yè)大軍,或是轉(zhuǎn)行,或是到國外謀求發(fā)展。身邊就有好幾個(gè)例子:同學(xué)的哥哥,建筑學(xué)畢業(yè),在德國到處找不到工作,最后在英國倫敦找到一份工作,遠(yuǎn)走英倫。我在生物實(shí)驗(yàn)室打工的同事,大學(xué)學(xué)的是園藝建筑學(xué),畢業(yè)以后找不到工作,只好又用她以前進(jìn)修的生物技術(shù)助手的經(jīng)驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)室工作。另一個(gè)女孩學(xué)了8年的建筑,畢業(yè)以后在一家小小的公司里面畫圖,這樣的工作一個(gè)高中生進(jìn)修2年就可以做到了。而我的鄰居也是學(xué)建筑學(xué)的,輟學(xué)已經(jīng)有好幾年了,因?yàn)樗喇厴I(yè)就等于失業(yè),與其如此還不如就這樣泡在大學(xué)里,生活過的優(yōu)哉游哉。土木工程學(xué)也并不樂觀,我認(rèn)識(shí)的一個(gè)德國女孩現(xiàn)在正在做她的畢業(yè)論文,她應(yīng)該是比較優(yōu)秀的,名牌大學(xué)畢業(yè),6年拿下學(xué)位,在美國讀過半年,葡萄牙讀過半年,英語德語答辯、做報(bào)告,大部分考試成績?cè)?分以上,即便如此,她說很難找工作,她說她的同學(xué)里面無論成績好壞,能力強(qiáng)弱,還沒有一個(gè)人到目前為止找到一份工作的。生物學(xué)也并不樂觀,我在實(shí)驗(yàn)室打工,我的老板是一個(gè)博士生,他剛剛做完博士論文,結(jié)束了在這個(gè)研究所的項(xiàng)目,我問他接下來怎樣,他說他已經(jīng)申請(qǐng)領(lǐng)失業(yè)救濟(jì)了。
難的是把專業(yè)讀到底
選擇專業(yè)還要考慮自己究竟能不能念下來。因?yàn)榈聡膶W(xué)位真的很難拿,與其半途而廢,不如找一個(gè)相對(duì)比較好讀的專業(yè)來“進(jìn)行到底”。因?yàn)榭荚囍挥袃纱螜C(jī)會(huì),如果兩次都沒有過的話,就只能換專業(yè),再不過,就沒有機(jī)會(huì)再學(xué)下去了。所以有很多人已經(jīng)注冊(cè)了很多個(gè)學(xué)期就是不敢去考試。我有個(gè)同學(xué)學(xué)的專業(yè)是微系統(tǒng)工程,課程很多,考試很難。剛?cè)雽W(xué)的時(shí)候全系一個(gè)學(xué)期的同學(xué)有150人,其中不到5%外國人,到了基礎(chǔ)課結(jié)束時(shí),只剩下35個(gè)人了??梢娺x擇專業(yè)的重要性,提早知道自己不能勝任,要知難而退,因?yàn)闀r(shí)間是最最重要的,尤其對(duì)于我們來說還存在著很大程度上的語言障礙。
大學(xué)的考試模式
1 前言
現(xiàn)代交通的發(fā)展,對(duì)橋梁的質(zhì)量和壽命聽出了更高的要求。普通混凝土的局限性,剛才的腐蝕性都影響著橋梁的發(fā)展。為了解決這些問題,最近20年人們把目光轉(zhuǎn)向了新型材料,并且取得了實(shí)用性的成果。展望未來橋梁的新世紀(jì),隨著新型材料工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,規(guī)模化生產(chǎn)和成本的下降,它在橋梁結(jié)構(gòu)工程中的不斷擴(kuò)大,必把橋梁的發(fā)展推向一個(gè)新起點(diǎn)。
2 歷史進(jìn)程中新型材料對(duì)橋梁的影響
在漫長歲月里,造橋的實(shí)踐積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造了多種多樣的形式,但都離不開材料的選擇。在最基本的三種橋式中,梁式橋起源于模仿倒伏于溪溝上的樹木而建成的獨(dú)木橋,由此演變?yōu)槟玖簶?、石梁橋、直?9世紀(jì)的桁架梁橋;懸索橋起源于模仿天然生長的跨越深溝而可資攀援的藤條而建成的竹索橋,演變?yōu)殍F索橋、柔式懸索橋,直至有加勁梁的懸索橋;拱橋起源于模仿石灰?guī)r溶洞所形成的“天生橋”而建成的石拱橋,演變?yōu)槟竟皹蚝丸T鐵拱橋。。這些橋梁形式的改變同時(shí),其使用材料也在不斷的改變。2.1古代橋梁
在17世紀(jì)以前,一般是用木、石材料建造的,并按建橋材料把橋梁分為石橋和木橋。
木橋。在公元前2000多年前,巴比倫曾在幼發(fā)拉底河上建石墩木梁橋,其木梁可以在夜間撤除,以防敵人偷襲。
石橋。古羅馬時(shí)代的石拱橋,拱圈呈半圓形,拱石經(jīng)過細(xì)鑿,砌縫不用砂漿。
2.2近代橋梁
在18世紀(jì)初,發(fā)明了用石灰、粘土、赤鐵礦混合煅燒而成的水泥。鐵的生產(chǎn)和鑄造,為橋梁提供了新的建造材料。19世紀(jì)50年代,開始采用在混凝土中放置鋼筋以彌補(bǔ)水泥抗拉性能差的缺點(diǎn)。此后,于19世紀(jì)70年代建成了鋼筋混凝土橋。
鍛鐵橋。1832年,英國在格拉斯哥開始用I形截面鍛鐵建造梁式橋。
鋼橋。19世紀(jì)50年代以后,靜定鋼桁架梁的內(nèi)力分析方法逐步被工程界所掌握。
鋼筋混凝土橋。1900年前后鋼筋混凝土逐漸受到橋梁界重視,被用在拱橋和梁式橋中。鋼筋混凝土拱橋的跨度記錄不斷被刷新。
2.3現(xiàn)代橋梁 20世紀(jì)30年代,預(yù)應(yīng)力混凝土和高強(qiáng)度鋼材相繼出現(xiàn),材料塑性理論和極限理論的研究,橋梁振動(dòng)的研究和空氣動(dòng)力學(xué)的研究,以及土力學(xué)的研究等獲得了重大進(jìn)展。。從而,為節(jié)約橋梁建筑材料,減輕橋重,預(yù)計(jì)基礎(chǔ)下沉深度和確定其承載力提供了科學(xué)的依據(jù)。 由此可以看出新型材料的產(chǎn)生推動(dòng)新技術(shù)的發(fā)明從而推動(dòng)橋梁的發(fā)展,它們給橋梁帶來質(zhì)的飛躍。對(duì)于目前技術(shù)已經(jīng)定型且成熟的現(xiàn)代橋梁,未來橋梁的發(fā)展必然要有新型材料注入才能有所突破,所以新型材料的研究與發(fā)展才是橋梁飛躍的根本。
3現(xiàn)代新型材料對(duì)橋梁的影響
21世紀(jì),隨著高強(qiáng)度鋼、高強(qiáng)度混凝土、玻璃鋼、碳纖維等太空輕質(zhì)材料的大量啟用,橋梁建筑的主要材料也不斷在更新。美國聯(lián)邦公路署研究中心主任Phillip Yen曾說“目前的橋梁根據(jù)材料分類基本是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)兩大類。。我們希望通過發(fā)展新材料的性能,能夠把橋梁帶進(jìn)更高性能的層面。過去已經(jīng)發(fā)展過碳纖維、玻璃纖維等材料,我們現(xiàn)在發(fā)展處的高性能的鋼筋混凝土可以突破現(xiàn)在的性能極限,由此可以帶來設(shè)計(jì)的變化。高強(qiáng)度的鋼結(jié)構(gòu)可以從以前的36-50KSI達(dá)到70-100KSI,它的強(qiáng)度、可焊度、韌度都會(huì)加倍,在冷卻時(shí)還會(huì)保持原有的韌度,不會(huì)出現(xiàn)脆變。這是高性能材料發(fā)展對(duì)橋梁的作用。”具有關(guān)橋梁專家介紹,21世紀(jì)的橋梁主要材料將采用高強(qiáng)度,高韌性鋼材和抑振合金材料,以特殊纖維為輔。日本明石海峽大橋的加勁梁采用780兆帕焊接時(shí)低預(yù)熱型新型高強(qiáng)度鋼板,使其橋梁主跨設(shè)計(jì)刷新了20世紀(jì)的最大跨記錄達(dá)到1990米。美國緬因州的尼爾橋是由23條碳和玻璃纖維織物的拱形結(jié)構(gòu)組成,是纖維強(qiáng)化塑料應(yīng)用于公路取得的重大突破,土木工程師被它們的良好特性所吸引——高強(qiáng)度、重量輕、耐腐蝕。同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)也引起了奧巴馬政府的重視,交通部長拉胡德在去年8月參觀了該中心。去年9月歐洲最大的不飽和聚酯樹脂供應(yīng)商和基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)生產(chǎn)商FiberCore-Europe在第十五屆中國國際復(fù)合材料工藝展覽會(huì)上,共同展示了一種在自重和載重能力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)鋼鐵和混凝土材質(zhì)的新型復(fù)合材料橋。其實(shí)現(xiàn)了制造和施工更便捷,使用壽命可達(dá)100年,產(chǎn)生的碳足跡(CarbonFootprint)低,對(duì)環(huán)境影響小。雖然只是一座人行橋,但它不僅可以承載六頓左右的應(yīng)急車輛,甚至可以承受重達(dá)30噸的重型車梁。21世紀(jì)鋼桁連續(xù)梁將大量采用高強(qiáng)度低預(yù)熱型焊接用鋼板,大線能量焊接用鋼板、高韌性鋼板、抗層狀撕裂型鋼板、異型鋼板、耐候鋼及鍍鋅鋼板、抑振厚板、玻璃鋼、抑振合金材料,不僅可有效地增大鋼桁梁橋的橋跨,而且能有效地降低梁體自重,實(shí)現(xiàn)大跨、輕質(zhì)的目標(biāo)。高強(qiáng)度混凝土是橋梁建設(shè)必不可少的主要材料之一,21世紀(jì)的混凝土材料將加入亞納米、水溶性聚合物、有機(jī)纖維以不斷提高強(qiáng)度與耐久性。
對(duì)于現(xiàn)代橋梁的可持續(xù)性而言,設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到如何使建筑材料發(fā)揮他們最大的特質(zhì)。比如,貝殼的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)高于水晶,而成分卻很簡單(95%的石灰石+5%蛋白質(zhì))。這種自然界的啟迪正引導(dǎo)著科學(xué)家們尋找化學(xué)組成簡單、工藝簡化并節(jié)省能量,又減少環(huán)境污染的新型材料。此外,仿生蝴蝶翅膀功能的材料,具有抗水性和自潔功能。又如,一些新型蓄光型自發(fā)光材料已經(jīng)用于公路標(biāo)志中,再結(jié)合各色燃料,使之具備白天充滿豐富的色彩感同時(shí)夜間可自發(fā)光照明的特性,徹底改變傳統(tǒng)照明能源消耗大的不足。
4結(jié)束語
我國橋梁建設(shè)發(fā)展過程中,與其他科技領(lǐng)域一樣,始終堅(jiān)持“自主創(chuàng)新”的指導(dǎo)思想,在消化吸收世界先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,取得了一批又一批豐碩的成果?,F(xiàn)今,我國大規(guī)模的橋梁建設(shè)是橋梁技術(shù)創(chuàng)新、新型材料創(chuàng)新和實(shí)現(xiàn)超越的難得歷史機(jī)遇。我們要抓住歷史機(jī)遇,提升理念,自主創(chuàng)新。未來的橋梁將實(shí)現(xiàn)新型、大跨、輕質(zhì)、耐久、靈敏和美觀的國際橋梁發(fā)展的新目標(biāo)。新型材料橋梁的誕生不僅僅可以成為城市標(biāo)志性建筑,更能引領(lǐng)時(shí)代的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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[3] CONG Qian, CHEN Guang-hua, FANG Yan.Super-hydrophobic characteristics of butterfly wing surface [J]. Journal ofBionics Engineering, 2004.1(4):249-255
Abstract: objective to explore the bridge now testing methods and means research at home and abroad at present situation and test method of bridge test, detailed comments current bridge detection means conclusion the test method of the bridge to use the safety of the bridge, is an important index of the bridge that use the results to the safety of the bridge career has crucial significance
Key words: the safety index bridge test method
中圖分類號(hào):K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言
橋梁建成通車以后,隨著時(shí)間的推移,由于種種因素會(huì)使橋梁安全度有所下降,以至影響車輛運(yùn)營的安全[1]。影響橋梁安全的因素很多,諸如:原設(shè)計(jì)未達(dá)到使用要求,施工末達(dá)到設(shè)計(jì)要求,橋梁存在病害,材料老化、銹蝕而未及時(shí)養(yǎng)護(hù),車輛荷載增大或交通量劇增,橋梁伸縮縫損壞或橋面不平整對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)帶來的不利影響等等。建立對(duì)這些橋梁的安全評(píng)估或剩余承載能力的鑒定方法和技術(shù)手段已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急[2]。對(duì)這些舊橋進(jìn)行科學(xué)的損傷檢測(cè)和評(píng)估,充分了解橋梁的實(shí)際狀況,既可以為經(jīng)濟(jì)可靠地利用舊有橋梁提供依據(jù),也可以避免災(zāi)難性事故的發(fā)生。
1 目前國內(nèi)橋梁檢測(cè)現(xiàn)狀
目前國內(nèi)對(duì)橋梁的檢測(cè)維修主要還是通過在橋下掛吊橋、搭腳手架或橋側(cè)安裝懸吊等方式進(jìn)行,由于安裝速度慢,占地面積大,嚴(yán)重影響橋面及路面交通,且作業(yè)不規(guī)范,施工安全無法保障。一些經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū)和一些特大型橋梁的檢測(cè)維護(hù)已開始采用價(jià)格昂貴的進(jìn)口橋梁檢測(cè)車。我國對(duì)橋梁檢測(cè)車的研究起步較晚,目前尚處于研發(fā)初級(jí)階段,還沒有形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品[3]。近幾年徐工集團(tuán)等少數(shù)幾家公司通過進(jìn)口件組裝的產(chǎn)品已經(jīng)投入市場(chǎng),但對(duì)國內(nèi)市場(chǎng)潛在的巨大需求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
2 橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)方法
1、 表觀檢測(cè)方法
對(duì)橋梁進(jìn)行檢查,評(píng)定橋梁設(shè)計(jì)、施工及維修加固的質(zhì)量與效果。橋梁的使用效果與橋梁的設(shè)計(jì)、施工及維修加固質(zhì)量密切相關(guān)。調(diào)查橋梁各部結(jié)構(gòu)的營運(yùn)情況,分析出現(xiàn)缺陷的原因,可正確評(píng)價(jià)橋梁設(shè)計(jì)與施工的質(zhì)量。
應(yīng)該說,表觀檢測(cè)及分析已經(jīng)有了一定的技術(shù)規(guī)程可循,這部分存在的主要問題是檢測(cè)結(jié)果的管理和如何將表觀破壞與結(jié)構(gòu)的狀態(tài)指標(biāo)或能力聯(lián)系起來。
2、局部檢測(cè)方法
局部檢測(cè)除了采用視察法外,主要是采用各種技術(shù)儀器,如X射線[4]、超聲波、顯微鏡、聲學(xué)及光學(xué)儀器對(duì)局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效檢測(cè),一般說來,用于局部檢測(cè)的設(shè)備的價(jià)格昂貴,試驗(yàn)數(shù)據(jù)的解釋需要專門的知識(shí)。進(jìn)行局部檢測(cè)之前,需要對(duì)損傷的部位有大概的了解,檢測(cè)部位必須是人員、設(shè)備可以達(dá)到的地方。
3、 靜態(tài)檢測(cè)方法
對(duì)橋梁進(jìn)行靜載試驗(yàn),量測(cè)與橋梁結(jié)構(gòu)性能有關(guān)的參數(shù)。與橋梁的工作性能有關(guān)的主要參數(shù)有變形、撓度、應(yīng)變、裂縫等。通過靜載試驗(yàn),可測(cè)出這些參數(shù),從而分析得出結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及抗裂性能。據(jù)此判斷橋梁的承載能力。
橋梁靜載試驗(yàn)具體測(cè)定內(nèi)容:(1)靜應(yīng)變測(cè)量。測(cè)試結(jié)構(gòu)的靜態(tài)應(yīng)變量,從而推算結(jié)構(gòu)截面的應(yīng)力分布、桿件的實(shí)際內(nèi)力與次應(yīng)力,混凝土和鋼筋共同作用情況等;(2)靜位移測(cè)量。測(cè)量豎向靜態(tài)位移量(梁的撓度)、水平靜態(tài)移營(梁活動(dòng)端位移及墩頂位移等)。
由實(shí)測(cè)到的應(yīng)變和位移可以推算出有關(guān)的內(nèi)力(如軸力和彎矩)值和撓度值等。將它們與理倫計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比,是判定橋梁結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)。
4、 動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法
結(jié)構(gòu)損傷的發(fā)生必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)參數(shù)(剛度,阻尼和內(nèi)部荷載)的改變。如果恰當(dāng)?shù)毓烙?jì)出這些變化,就能給結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)的評(píng)估提供一個(gè)量化的方法。利用振動(dòng)方法對(duì)橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)的基礎(chǔ)是從橋梁振動(dòng)模態(tài)的變化中能夠估計(jì)出橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化。橋梁振動(dòng)模態(tài)通常可用常規(guī)的實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析測(cè)試方法得到[5]。在橋梁的不同位置布置測(cè)點(diǎn),通過結(jié)構(gòu)損傷發(fā)生前后由這些測(cè)點(diǎn)記錄的信息可提取出的橋梁振動(dòng)模態(tài)特性參數(shù)的變化,以此來確定結(jié)構(gòu)損傷發(fā)生的位置、大小及結(jié)構(gòu)損傷類型。這是一個(gè)雄心勃勃的設(shè)想。目前比較得到認(rèn)同的是結(jié)合系統(tǒng)識(shí)別、振動(dòng)理論、振動(dòng)測(cè)試技術(shù)、信號(hào)采集與分析等跨學(xué)科技術(shù)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法。這種方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空、航天、精密機(jī)床等領(lǐng)域的故障診斷、荷載識(shí)別和動(dòng)力學(xué)修改等問題中,現(xiàn)在研究者試圖將這種方法用于土木工程結(jié)構(gòu)的狀態(tài)檢測(cè)。
3發(fā)展趨勢(shì)
傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)技術(shù)主要是表觀檢測(cè)和靜力檢測(cè),這些檢測(cè)方法都有一定的局限性。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,一些技術(shù)成分高的檢測(cè)手段逐漸被引人到橋梁狀態(tài)檢測(cè)中來。例如震動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、高技術(shù)檢測(cè)儀器等。盡管表觀檢測(cè)仍然將是橋梁檢測(cè)的重要手段,但一方面表觀檢測(cè)結(jié)果的分析方法或理論需要進(jìn)一步發(fā)展,另一方面逐漸引入先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)更是橋梁管理與養(yǎng)護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)。
4 結(jié)論
本文對(duì)橋梁檢測(cè)的研究進(jìn)行了評(píng)述。由于橋梁檢測(cè)技術(shù)和狀態(tài)評(píng)估所涉及的問題繁多,本文并未一一論及,只是一個(gè)概述。橋梁檢測(cè)水平的提高有利于將橋梁后期的管理工作納入規(guī)范化、機(jī)械化的軌道,并可以緩解國內(nèi)市場(chǎng)的巨大需求。
參考文獻(xiàn)
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0.引言
我國是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害十分頻繁的國家,尤其是我國西南地區(qū),不僅地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量多,而且災(zāi)種全。其中崩塌、滑坡、泥石流等淺層表生地質(zhì)災(zāi)害異常突出,分布有大量的由滑坡堆積、崩塌堆積、殘積層、冰潰堆積、坡積物等組成的松散堆積體斜坡[1]。與此同時(shí),西南地區(qū)一系列大型乃至巨型正在建設(shè)或規(guī)劃中的水電站相繼開工建設(shè),在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境和大規(guī)模工程活動(dòng)、水庫蓄水及暴雨等復(fù)雜條件下,可能會(huì)有大量的水庫庫岸堆積體邊坡發(fā)生變形甚至失穩(wěn)破壞。
水庫庫岸堆積體邊坡失穩(wěn)的代價(jià)是巨大的。斜坡或邊坡作為一種人類不可回避的地學(xué)環(huán)境與工程形式,總是伴隨著人類的工程活動(dòng),人類為了安全始終關(guān)注著邊坡的穩(wěn)定性。一百多年來,人們對(duì)邊坡變形過程、失穩(wěn)形式、失穩(wěn)機(jī)制、穩(wěn)定評(píng)價(jià)及滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等進(jìn)行了廣泛的研究,借助數(shù)學(xué)、力學(xué)和計(jì)算科學(xué)理論與方法,試圖對(duì)邊坡的穩(wěn)定、演化及滑坡的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)進(jìn)行研究,并應(yīng)用到工程實(shí)踐中。
1.土坡穩(wěn)定性分析理論研究現(xiàn)狀
1.1邊坡穩(wěn)定性分析現(xiàn)狀
邊坡失穩(wěn)作為普遍存在的工程問題受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。對(duì)此課題的研究,國內(nèi)外都經(jīng)歷了從實(shí)踐積累到理論歸納,再實(shí)踐,再歸納,并逐步總結(jié)提高的過程。十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初,隨著發(fā)達(dá)國家的大規(guī)模土木工程建設(shè),大量邊坡工程問題、特別是滑坡問題隨之產(chǎn)生,并造成了很大損失,人們開始應(yīng)用材料力學(xué)和近代土力學(xué)的理論對(duì)邊坡問題進(jìn)行半經(jīng)驗(yàn)、半理論的研究。上世紀(jì)五十年代,我國學(xué)者引進(jìn)了前蘇聯(lián)的工程地質(zhì)分析的體系,繼承和發(fā)展了地質(zhì)歷史分析法,著重研究邊坡的工程地質(zhì)背景和邊坡類型的劃分,以此進(jìn)行邊坡的工程地質(zhì)類比分析,在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。
1.2邊坡穩(wěn)定研究方法現(xiàn)狀
研究邊坡穩(wěn)定的方法主要有:“地質(zhì)歷史分析”方法、極限平衡法、概率分析法、極限分析法、數(shù)值計(jì)算分析方法、物理模擬法、非線性方法等?,F(xiàn)將主要邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法列述如下:
(1)“地質(zhì)歷史分析”方法:五十年代,我國許多工程地質(zhì)工作者在滑坡研究中采用了蘇聯(lián)的“地質(zhì)歷史分析”方法[4],但該方法偏重于定性描述和分析。
(2)極限平衡法:極限平衡法是一種定量方法,也是工程中使用最多、最成熟的方法,其理論基礎(chǔ)為極限平衡理論。它通過分析在臨界破壞狀態(tài)下,土體外力與內(nèi)部強(qiáng)度所提供的抗力之間的平衡計(jì)算土體在自身和外荷作用下的穩(wěn)定程度。同時(shí),根據(jù)假設(shè)不同而形成不同方法,具有不同的適用范圍。
(3)極限分析法:巖土工程極限分析是典型的塑性極限分析問題。塑性極限分析對(duì)象包括塑性區(qū)Gussmnna.P提出了運(yùn)動(dòng)單元法,以莫爾一庫侖巖土介質(zhì)為研究對(duì)象,采用離散技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)值手段,通過運(yùn)動(dòng)分析、靜力分析和求多變量目標(biāo)函數(shù)值的優(yōu)化分析,有效地分析了地基極限承載、擋土墻極限土壓力及斜坡穩(wěn)定性問題。
(4)數(shù)值計(jì)算分析方法:數(shù)值計(jì)算方法上,隨著計(jì)算機(jī)的普及和發(fā)展,出現(xiàn)了一批以彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)為基礎(chǔ)的數(shù)值計(jì)算方法:FDM(有限差分法)、FEM(有限單元法)、DEM(離散單元法)、DDA(不連續(xù)變形分析)、FLAC(快速拉格朗日插值)、NNM(流形元方法)等。
(5)非確定性分析方法:該方法的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)是工程地質(zhì)類比法、滑坡靜態(tài)規(guī)律的認(rèn)識(shí)以及預(yù)測(cè)科學(xué)的一般原理。隨著概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信息理論、模糊數(shù)學(xué)等方法用于滑坡預(yù)測(cè),目前已形成了多種預(yù)測(cè)模型。其預(yù)測(cè)成果可相互對(duì)比、檢驗(yàn),使預(yù)測(cè)成果更具合理性、科學(xué)性。目前常用的非確定性定量分析方法主要有以下幾種[7]:①經(jīng)驗(yàn)方法;②數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法;③信息模型法;④模糊數(shù)學(xué)評(píng)判法;⑤灰色系統(tǒng)方法;⑥模式識(shí)別方法;⑦非線性模型預(yù)測(cè)法;⑧人工智能法。
其中,數(shù)值計(jì)算分析方法又可以分為如下幾種:
①有限單元法(FEM):該方法是目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)值分析方法。它能夠考慮滑坡體的非均質(zhì)性、不連續(xù)性等特征,考慮巖體的應(yīng)力應(yīng)變特征,避免將坡體視為剛體,能夠切實(shí)地以應(yīng)力、應(yīng)變?yōu)樽兞糠治鲞吰碌淖冃纹茐臋C(jī)制,對(duì)了解滑坡的應(yīng)力分布、應(yīng)變發(fā)展很有利。其不足之處是:數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作量大,而且原始數(shù)據(jù)易出錯(cuò),不能保證整個(gè)區(qū)域內(nèi)某些物理量的連續(xù)性;對(duì)解決無限性問題、應(yīng)力集中等問題精度較差。
②邊界單元法(BEM):該方法只需對(duì)已知區(qū)域的邊界進(jìn)行極限離散化,具有輸入數(shù)據(jù)少的特點(diǎn)。其計(jì)算精度較高,在處理無限域方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。其不足之處為:一般邊界元法得到的線性方程組的關(guān)系矩陣是滿的不對(duì)稱矩陣,不能采用有限元中成熟的求解稀疏對(duì)稱矩陣的解法。另外,邊界元法在處理材料的非線性嚴(yán)重不均勻的滑坡問題方面,遠(yuǎn)不如有限元法。
③快速拉格朗日分析法(FLAC):為了克服有限元等數(shù)值分析法不能求解巖土大變形問題的缺陷,人們根據(jù)顯式有限差分原理,提出了FLAC數(shù)值分析方法。該方法較有限元方法能更好地考慮巖土體的不連續(xù)性和大變形特征,求解速度較快。其缺點(diǎn)是同有限單元法一樣,計(jì)算邊界單元網(wǎng)格的劃分帶有很大的隨意性。
④離散單元法(DEM):該方法可以直接反映巖體變化的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)以及速度場(chǎng)等各個(gè)參量的變化,也可以模擬邊坡失穩(wěn)的全過程。另外,該方法特別適合塊裂介質(zhì)的大變形及破壞問題的分析,但所需計(jì)算時(shí)步非常小,阻尼系數(shù)也難以確定。
⑤塊體理論(BT):該方法是以構(gòu)造地質(zhì)和簡單的力學(xué)平衡計(jì)算為基礎(chǔ),利用拓樸學(xué)和群論提出的一種評(píng)價(jià)三維不連續(xù)巖體穩(wěn)定性的方法。隨著關(guān)鍵塊體類型的確定,塊體理論能夠找出具有潛在危險(xiǎn)的關(guān)鍵塊體的臨空面位置及分布。
除以上幾種方法外,近幾年還出現(xiàn)了如無界元(IDEM),不連續(xù)變形分析(DDA)等方法。此外,由于工程實(shí)踐的需要,出現(xiàn)了多種數(shù)值方法的算法,使滑坡穩(wěn)定分析數(shù)值方法化的趨勢(shì)更加明顯。但數(shù)值分析方法也存在著不足:由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性及認(rèn)識(shí)的局限性,往往使計(jì)由于計(jì)算參數(shù)的選取是以某種簡化為基礎(chǔ)的,與實(shí)際存在一定誤差,繼而影響了計(jì)算結(jié)果的精度[5,6,7,8,9,10]。
1.3邊坡參數(shù)選取研究現(xiàn)狀
邊坡的靜力穩(wěn)定研究中,計(jì)算采用參數(shù)的準(zhǔn)確程度會(huì)對(duì)邊坡穩(wěn)定的評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生重大的影響,因此,本節(jié)對(duì)邊坡物理力學(xué)參數(shù)選取的研究現(xiàn)狀進(jìn)行論述。
當(dāng)前國內(nèi)外巖體力學(xué)參數(shù)選取研究的總趨勢(shì)是有經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)、精度較低的數(shù)值計(jì)算方法向考慮多種因素影響,計(jì)算過程復(fù)雜、精度較高代表性較強(qiáng)的數(shù)值中計(jì)算分析法發(fā)展。尤其是計(jì)算機(jī)的使用,使這一領(lǐng)域的研究加快。巖體力學(xué)參數(shù)選取常用的方法有點(diǎn)群中心法、優(yōu)定斜率法、最小二乘法、隨機(jī)一模糊法等。點(diǎn)群中心法由于人為因素影響過多,目前已不常采用,國內(nèi)對(duì)于巖體力學(xué)參數(shù)的研究主要是從巖體力學(xué)參數(shù)本身所包含的隨機(jī)性和模糊性出發(fā),應(yīng)用隨機(jī)理論和模糊數(shù)學(xué)的方法,對(duì)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以獲得更為逼近巖體力學(xué)實(shí)際參數(shù)的“真值”[11]。
1.3.1水庫庫岸堆積體邊坡塌岸范圍預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀
水庫蓄水運(yùn)行過程中,庫岸所處的地質(zhì)環(huán)境將發(fā)生改變,自然平衡條件遭到破壞,引起岸坡變形失穩(wěn),庫岸線也逐漸后退,直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)為止,這一過程稱為庫岸再造。庫岸再造是一個(gè)十分復(fù)雜的動(dòng)力地質(zhì)過程,受岸坡物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征、形態(tài)及水流等多因素控制,塌岸過程復(fù)雜,尚無法精確地通過數(shù)學(xué)計(jì)算式來表達(dá)。
1.3.2地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
地震邊坡穩(wěn)定性研究是邊坡穩(wěn)定性研究的重要方面,是巖土工程和地震工程中關(guān)心的重要問題之一。劉紅帥等認(rèn)為,從地震作用下是否考慮邊坡巖體參數(shù)的不確定性的觀點(diǎn)來看,巖土邊坡地震穩(wěn)定分析方法可分為確定性方法和概率分析方法兩大類;從邊坡穩(wěn)定性計(jì)算中對(duì)地震動(dòng)作用的不同處理方式來看,巖土邊坡地震穩(wěn)定性分析方法宜分為擬靜力法、滑塊分析法、數(shù)值模擬法和試驗(yàn)法四大類[5,10,12-18]。
2.結(jié)束語
目前,我國的大部分已建、正在興建和規(guī)劃中的水利水電工程都在該地區(qū)。水利工程中庫岸邊坡的滑動(dòng)范圍和穩(wěn)定性問題是大壩安全、社會(huì)效益和水利工程經(jīng)濟(jì)效益考慮的重要因素之一。同時(shí),西南地區(qū)地殼活動(dòng)頻繁,地震震級(jí)高、強(qiáng)度大,大量庫岸邊坡都是重力崩塌堆積體。西南堆積體邊坡,考慮地震作用下修正塌岸預(yù)測(cè)方法中圖解法,并將其用于預(yù)測(cè)邊坡滑動(dòng)范圍;與實(shí)際情況對(duì)比進(jìn)行反分析,藉此評(píng)價(jià)堆積體邊坡震后滑動(dòng)范圍圖解法反分析在工程上的適用性。
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1.應(yīng)用型本科建筑學(xué)實(shí)踐體系教學(xué)的重點(diǎn)
近年新成立的建筑學(xué)本科院校都在模仿、學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上積極探索著適合自身發(fā)展的教學(xué)體系,這個(gè)過程中,不可避免地要解決好一個(gè)重要課題,就是如何正確引導(dǎo)學(xué)生完成從藝術(shù)到技術(shù)的轉(zhuǎn)變。很多學(xué)校的教學(xué)和學(xué)生都熱衷于將大量的精力花費(fèi)在建筑畫表現(xiàn)和對(duì)建筑潮流及派別的過度討論上,而對(duì)和實(shí)際工程聯(lián)系緊密的建造技術(shù)、結(jié)構(gòu)、材料、規(guī)范卻漠不關(guān)心,這已經(jīng)在很大程度上對(duì)我國建筑學(xué)本科教育產(chǎn)生了阻礙作用,幸運(yùn)的是教育界一些有識(shí)之士已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這個(gè)問題,并呼吁國內(nèi)本科建筑學(xué)教育要實(shí)事求是、要注重社會(huì)適用型。清華大學(xué)劉彤昊博士在自己的博士論文《建造研究批判》中提出,現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的目的在于建造,而不在于附加其上的一切,建筑是基于技術(shù)的,要有效利用能源、環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展,要盡快地應(yīng)用于實(shí)踐,建筑所關(guān)注的焦點(diǎn)在于新材料、新技術(shù)、新的建造方式、新形式、新感覺,并充分利用信息技術(shù)提供的新可能性來表達(dá)人類之新的精神。這種觀點(diǎn)正是強(qiáng)調(diào)了建筑學(xué)的社會(huì)適用性,充分反映出新時(shí)代特征下建筑學(xué)專業(yè)的應(yīng)用性特征,是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的本質(zhì),是我國大多數(shù)建筑學(xué)教育的重點(diǎn),這其中構(gòu)建合理務(wù)實(shí)的實(shí)踐教學(xué)體系將起到非常關(guān)鍵的作用。這些教育家并不是杞人憂天,近年來,我們跟蹤用人單位反饋意見的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,很多設(shè)計(jì)院和企業(yè)都反映出一個(gè)實(shí)際情況:有很多剛剛參加工作的建筑學(xué)畢業(yè)生往往以建筑師自居,經(jīng)常將建筑設(shè)計(jì)視為藝術(shù)創(chuàng)作,對(duì)現(xiàn)代社會(huì)中的民用建筑設(shè)計(jì)重點(diǎn)還停留在建筑外在造型上和個(gè)性表達(dá)上,而對(duì)實(shí)際建筑工程中所需要的建筑技術(shù)、各種行業(yè)規(guī)范卻完全不重視,不能在實(shí)際工程中建立起良好的交流溝通平臺(tái),不能深入和其他專業(yè)技術(shù)人員協(xié)作,不能起到建筑學(xué)龍頭作用,不愿意進(jìn)行務(wù)實(shí)的建筑設(shè)計(jì),造成這種情況的原因很大程度上與我國現(xiàn)在建筑學(xué)本科教育中過于強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)中的藝術(shù)性,忽視建筑作為工程的技術(shù)本質(zhì)有關(guān)。這說明在新的市場(chǎng)要求和新的社會(huì)需求下,我們秉承多年的建筑學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系已經(jīng)不能夠滿足日新月異的實(shí)際需求了,因此,我們開展優(yōu)化建筑學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的研究應(yīng)該是非常必要和重要的教學(xué)改革探索。
2.本科建筑學(xué)教育實(shí)踐體系的內(nèi)容
我國建筑學(xué)本科教育體系中的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)一般包括美學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)、專業(yè)課實(shí)踐環(huán)節(jié)、綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)幾個(gè)部分,這些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與建筑學(xué)專業(yè)不同年級(jí)開設(shè)的理論課程體系之間聯(lián)系緊密,對(duì)建筑學(xué)的人才培養(yǎng)結(jié)果起到了重要的引導(dǎo)作用。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要培養(yǎng)目標(biāo)的高校,必須根據(jù)社會(huì)市場(chǎng)的實(shí)際需求,及時(shí)進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的優(yōu)化和改革,更好地讓學(xué)生將各種理論知識(shí)和工程實(shí)踐相結(jié)合,及早了解工程的社會(huì)實(shí)際需求,熟悉實(shí)際工程中的技術(shù)需求要點(diǎn),只有這樣才能真正將應(yīng)用型落到建筑學(xué)教育的實(shí)處。筆者認(rèn)為,現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展今非昔比,傳統(tǒng)建筑學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排和教學(xué)要點(diǎn)已經(jīng)不能很好適應(yīng)建筑學(xué)專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)需求,必須要根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行必要調(diào)整和優(yōu)化。
3.美學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)部分的比例應(yīng)該逐漸減少
主要包括素描、色彩和構(gòu)成,與之相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為素描實(shí)習(xí)和色彩實(shí)習(xí),以前的教學(xué)組織方式類似于藝術(shù)專業(yè)的采風(fēng)實(shí)習(xí),現(xiàn)在隨著社會(huì)節(jié)奏的加快、電腦技術(shù)的普及和更加細(xì)致的分工,對(duì)于大多數(shù)建筑院校來講,美學(xué)類課程的教學(xué)目的已經(jīng)由以前培養(yǎng)學(xué)生美學(xué)技能逐步演變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生的美學(xué)修養(yǎng)了,相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)要求有所降低,該環(huán)節(jié)一般設(shè)置在建筑學(xué)低年級(jí),該階段的學(xué)生剛剛接觸建筑學(xué),所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和理論還很薄弱,希望通過這些寫生實(shí)踐加深學(xué)生對(duì)建筑設(shè)計(jì)和實(shí)際工程的理解,其效果是非常有限的,而建筑效果表現(xiàn)圖更多的已經(jīng)由對(duì)色彩和美學(xué)構(gòu)圖更加專業(yè)的美術(shù)專業(yè)來完成了,如現(xiàn)今大多數(shù)效果圖公司的技術(shù)人員都是美術(shù)專業(yè)的畢業(yè)生。因此,現(xiàn)在的社會(huì)分工和需求條件下,美學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的美學(xué)素養(yǎng)為目的,不必再組織長時(shí)間的外出寫生,教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)為正確引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變建筑是藝術(shù)的思想,將美術(shù)技法培養(yǎng)轉(zhuǎn)化為建筑美學(xué)素質(zhì)培養(yǎng),使學(xué)生能夠建立正確的審美觀,掌握常用的美學(xué)基本法則,并將這些知識(shí)運(yùn)用到建筑表現(xiàn)中,進(jìn)一步能為實(shí)際工程的方案打好審美基礎(chǔ)。
4.專業(yè)課實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)課堂理論和工程現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)合
專業(yè)課實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括工地認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和古建測(cè)繪實(shí)習(xí),這兩個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的安排分別對(duì)應(yīng)建筑學(xué)低中年級(jí)開設(shè)的建筑構(gòu)造和中國建筑史課程。建筑學(xué)本科專業(yè)低年級(jí)學(xué)生往往還不能很好理解建筑技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的重要性,經(jīng)常重藝術(shù)而輕視技術(shù)、重形式而輕視功能,這兩個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置能讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)到建筑中基本技術(shù)的重要作用,在學(xué)生完成從藝術(shù)到技術(shù)的思維轉(zhuǎn)變過程中起到了重要的作用。因此,這個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容設(shè)置必須緊扣課堂教學(xué)內(nèi)容,以實(shí)際工程為實(shí)習(xí)平臺(tái),以實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)為主要教學(xué)場(chǎng)地,理解不同構(gòu)件在不同種類建筑中的作用,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的重要性。
5.綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)該突顯應(yīng)用型特點(diǎn)
綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括建筑學(xué)高年級(jí)開設(shè)的外埠綜合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和建筑師業(yè)務(wù)實(shí)踐。外埠綜合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)由專業(yè)教師帶隊(duì),在實(shí)習(xí)過程中將建筑設(shè)計(jì)原理、規(guī)劃設(shè)計(jì)原理、建筑結(jié)構(gòu)、建筑技術(shù)、建筑材料等內(nèi)容融會(huì)貫通到具體建筑實(shí)例分析中,在這個(gè)過程中,教師必須有意識(shí)地進(jìn)一步強(qiáng)化建筑學(xué)專業(yè)是一門務(wù)實(shí)的技術(shù)學(xué)科這個(gè)概念,通過這個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí),學(xué)生能建立起比較完整的工程學(xué)科體系,理解建筑是多種技術(shù)學(xué)科共同支撐起來的綜合學(xué)科,具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性。建筑師業(yè)務(wù)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,學(xué)生要在設(shè)計(jì)院中掌握實(shí)際工程的操作流程、熟悉規(guī)范、法規(guī),把握建筑學(xué)專業(yè)在整個(gè)工程中的定位,直觀的感受建筑學(xué)作為工程類學(xué)科的特點(diǎn),在這個(gè)過程,學(xué)生將學(xué)校所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際工程結(jié)合,真正理解建筑學(xué)專業(yè)中建筑形式與建筑技術(shù)之間辯證的關(guān)系。按要求完成建筑師業(yè)務(wù)實(shí)踐后,學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中就能較好地把握學(xué)校理論教學(xué)和實(shí)際工程需求之間的辯證關(guān)系,畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該以實(shí)際工程為背景,在整個(gè)畢設(shè)的教學(xué)過程中由指導(dǎo)教師主導(dǎo),進(jìn)一步查缺補(bǔ)漏,強(qiáng)化建筑學(xué)專業(yè)是一門工程類學(xué)科的理念,通過這樣實(shí)踐教學(xué)體系的培養(yǎng)和鍛煉,學(xué)生一旦走上工作崗位就會(huì)以務(wù)實(shí)性的態(tài)度對(duì)待實(shí)際工程。從以上對(duì)不同實(shí)踐環(huán)節(jié)的分析可以看出,作為應(yīng)用型建筑學(xué)教育,實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)在整個(gè)教學(xué)體系中承擔(dān)著重要的作用,這是一個(gè)有機(jī)的整體,建筑學(xué)的核心價(jià)值理念教育應(yīng)該關(guān)注建造本身,是基于技術(shù)的學(xué)科,關(guān)注的焦點(diǎn)在于新材料、新技術(shù)、新形式、新的建造方式,并充分利用信息來表達(dá)人類新的精神,而剛剛接觸建筑學(xué)的學(xué)生由于在一年級(jí)接觸了大量的美學(xué)課,加之傳統(tǒng)意識(shí)的影響,往往會(huì)將建筑學(xué)歸到藝術(shù)學(xué)范疇,建筑學(xué)專業(yè)各個(gè)年紀(jì)設(shè)置的課程體系要引導(dǎo)學(xué)生,使他們認(rèn)識(shí)到建筑學(xué)實(shí)際上是一門應(yīng)用型學(xué)科,在這個(gè)轉(zhuǎn)換過程中,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)起到非常重要的作用。