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简述土木工程的概念十篇

发布时间:2024-04-29 11:42:37

简述土木工程的概念篇1

关键词:力学课程;人文内涵;建筑学;感性认识

中图分类号:C642.42 文献标识码:a 文章编号:1671―1610(2012)03―0108―04

《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》等力学课程作为工科院校土木、机械类专业的必修课,与先修课程《高等数学》、《大学物理》紧密相关,又为后续专业课打下理论基础,这种承上启下的作用使课程的地位非常重要。在教学中学生普通反映力学的内容繁多、抽象性强、枯燥难懂,甚至有土木专业的学生戏称自己“又土又木”,就是源于大学四年中有两年时间在学习这三大力学,力学思维的严谨、逻辑的严密在学生的眼里显得机械、陈旧而缺乏活力。但力学课程的经典性,也给力学授课教师一个渗透人文内涵的优良载体,力学不仅仅是单调的公式与数学推导,每个知识点背后都有古今中外的人物、工程及故事等大量文史资料,深入挖掘这些人文内涵并融入相应教学内容中,既能激发学生的学习兴趣,提高教学效果,又能潜移默化地培养学生的人文素质。在基础力学的教学实践中,笔者在概念的理解、模型的来源、原理的应用三方面做了一些教学尝试,获得了较好的教学效果,在此希望与各位同行探讨。

一、从人文历史解读概念原理,体会哲理智慧

力学中经常采用严谨的语句来阐明概念和原理,而学生一般对于逻辑性强、叙述繁而冗长的概念容易产生断章取义或者片面的理解,无法把握概念的本质特征。针对教学中的这些难点,若将一些概念还原到它的历史出处,放在人文这个背景下进行解读,会起到一种展开、简化的作用,并能引起学生的注意力,增强学习的信心。

例如问到土木专业的学生对土木工程的解释,大多数学生会谈到中国古建筑大多以土木为材,从成语“大兴土木”中可见一斑。中国古建筑中一脉相承的土木情结,形成了迥异于西方石构建筑的显著特色。中国古建筑为何喜用土与木为材呢,从地理、技术原因引导学生想到文化的层面。看到“土”、“木”学生们很容易想到五行的“金、木、水、火、土”,土具中心地位,土的位置一旦确定,上下四方便会秩序井然。土的颜色为黄色,代表大地。无论什么建筑,都要建在土地上。“皮之不存,毛将焉附”,因而地基的选取与建造都是最重要的,而地基在力学中的简化模型就是约束,减少体系自由度的装置,以保持结构几何不变。五行中的木代表东方,这个方位是太阳升起的地方,其代表色是青色,代表植物。建筑物以土为材,象征建筑物扎根于大地,从土地吸取有益于人类的地气,更好地造福人类。再从《易经》的五行相生相克来讲:木生火,火生土,木克土。土木材料的一大缺撼便是防火性差,这也是中国古建筑遗留与欧洲相比较少的原因。材料是建筑结构的物质基础,不同的材料有不同的物理及视觉性质,材料的力学性质必须符合结构中传递各种荷载而形成的受力关系,而这种关系就是我们力学中研究的核心。

强度是力学中最重要最基本的概念之一,任何材料都有强度,做人也有强度,例如人的道德底线。稳定性的概念也体现出为人的态度,杆件失稳表现出的三种状态即稳定平衡、不稳定平衡和中性平衡不正是体现了威武不能屈、屈于困难、随遇而安的三种人生态度?引用唐诗“春潮带雨晚来急,野渡无人舟自横”,可形象又真实地描绘在河中荡漾的小船,要处于一个稳定的平衡位置,它总要横在河中。唐代冯延己的词“风乍起,吹皱一池春水”从力学角度来看,是一副流动不稳定性的画面,描述了风突然吹向平静的池面,引起细小波浪的过程。分析《材料力学》中动荷系数的影响因素时,对于水平冲击的动荷系数,当静位移Δ。增大,动荷系数Kd减小,从而降低冲击载荷和冲击应力。用古语的“柔能制刚”则形象地表述了这个原理:静位移大表示构件柔软,因而能更多地吸收冲击时的能量,再举汽车的安全气囊、桥墩的橡胶护舷为例,学生的认识就能触类旁通了。

还有一些以科学家命名的公式如泊松比、胡克定律、莫尔圆与欧拉公式等,理论讲完后可简单介绍科学家个人的成长过程,以及与同时代的科学家群体及相互间研究的关系和研究流派,从而引出概念或某个力学原理的发展和完善的历史。讲述技术发展史,有助于人们完善技术本身。例如弯曲正应力的研究历史、扭转理论的研究历史、强度理论的百年历史,很多力学史研究者都在这方面做了大量工作可供我们力学教师参考。力学是一门既古老又成熟的学科,深入挖掘蕴藏其中的人文历史,可让学生从中准确地把握概念的本质和原理的应用范围,培养学生的创新精神与社会责任感。

二、从建筑史探寻力学模型来源,感受建筑艺术

在教学中,经常发现学生迷惑于力学模型的来源以及简化过程,小到计算简图中的约束,大到整个结构体系。教师需要帮助学生主动将理论模型与现实世界中的结构对接起来,实际结构是多种多样的,人们要想严格地考虑每个结构的全部细节及各部分之间的相互作用来进行分析计算,是不现实的,必须有意识地略去一些次要因素,采用简化的图形来代替实际结构,于是就得到了结构的计算简图,计算简图为结构的分析奠定了基础。

翻开建筑史,我们不难发现,力学中的众多模型都是来源于建筑,而建筑与力学的发展一直是如影随形的。阅读建筑是了解一种文化最好的方式,歌德说:建筑是凝固的音乐。在现代人的印象中:建筑师是属于艺术家范畴的,可工程师却脱离不了作技术的泥瓦匠的影子。但设计再巧妙的房子建不出来或建出来不能经久耐用,是没有价值的,建筑的艺术性往往与结构和构造技术巧妙的结合在一起。以下几个力学模型,都是取自于建筑学发展历史中代表性的实例。

(一)框架结构

框架结构的内力求解是《结构力学》的一大重点,回顾人类的建筑史,最早的框架结构来自于英国索尔兹伯里以北的巨石阵(Stonehenge),约建于公元前3100年左右,这个用两竖一横的三块石头搭出来的结构在自然界中毫无先例可言,可以说是整个人类建筑的象征。最著名的框架结构是位于雅典卫城的帕特农(parthenon)神庙,建于公元前477年,是古希腊建筑艺术的纪念碑。

我国早在六千年前就已经建造了木框架结构房屋,主要采用木柱、木梁构成房屋的框架,屋顶与房檐的重量通过梁架传递到立柱上,墙壁只起隔断的作用,而不是承担房屋重量的结构部分。1996年2月3日我国的丽江地区发生了7级大地震,古城内土木构造的老民宅、老店铺虽然墙壁倒了,建筑构架依然挺立,使得古城的重建得以短期内完成并保持了原有的风貌。这种“墙倒屋不塌”的现象,主要得益于木构件都由榫卯连接,受到猛烈冲击时富有韧性,不至于发生断裂。因此,在地震中木结构房屋更抗震,也更便于灾后的恢复。尽管木框架房屋不再是当今建筑的主流,但这种科学技术需要我们进一步研究与继承,不能让它消失。

(二)中外柱式

在学习压杆稳定时,对于受压杆件,最常见的就是顶天立地的柱子。室外的柱子,它总是立于正门前列最重要的部分,在室内也是空间最突出的部分。古埃及开创了以石料作为建筑梁柱等基本构件的建筑形式,古希腊的3种柱式:多立克式、爱奥尼式、科林斯式,构成了古希腊建筑的精髓。古罗马建筑直接继承并大大推进了古希腊建筑成就,例如闻名于世的古罗马角斗场中,自下而上各层采用不同的柱式结构,使这么一个庞然大物从视觉上感到重量的依次递减,稳定又活泼。

学生们在欣赏形式美的同时,可适时抛出问题,引导学生思考柱式中的力学:柱子的受力特点与变形特点,柱长与截面的尺寸关系、长细比等,中外古典柱式造型上的差异,探讨柱子如此设计的力学原理。当时的中外工匠并不知道稳定理论,完全是根据材料的实际状态和审美需求来建造房屋。列举这些人类发展历史中具有重大影响的实例,可以使学生在认识建筑、认识世界的过程中建立力学的概念,增加其文化品位。

(三)西方的拱

拱这种构件,力学计算中要求重点掌握支座反力、内力的求解及合理拱轴线的确定,此外在黑板上给学生写出拱的英文arch和建筑学的英文archi―tecture,学生就可望文生义地联系到拱对于建筑学的重要性,推荐学生课后阅读《拱的艺术:西方建筑简史》。教师通过多媒体课件将各个历史时期拱的代表性建筑予以展示,给学生一个图文并茂、有声有色的教学环境。再从感性回归到理性,分析古罗马建筑中的半圆形拱与哥特式建筑中的尖形拱,拱形状的改变对支座反力、内力的影响是怎样。

过窄的专业教育,会使学生的学术视野不宽,专业基础不牢。我们培养的力学工程师不仅要会计算构件的受力,也要会欣赏造型上的艺术美,即会力学语言也会用建筑学中的术语来描述同一个构件,实现建筑师的设计理念。现代建筑的创作离不开建筑师和结构工程师的紧密合作,多了解对方的专业特点与知识,积极主动的换位思考,共同掌握好两个专业之间的和谐与平衡,无论对结构师还是建筑师都是有益于各自的专业发展。

三、构造力学题目的艺术情境,品位语言魅力

孔子云:“言之无文,行而不远。”意思是,说话如果没有文采,不讲艺术性,就不能打动人,因而也不能广泛、长远地流传。语言表达得好坏对教学效果的优劣起着至关重要的作用,工科教师往往重视语言的科学性、规范性,却忽视了它的艺术性。在课堂练习中,教师也可结合知识点,运用国学经典中的名句,包装力学的练习题,将枯燥的数学推导置身于语言魅力所营造的艺术情境中。这些吸引学生的语言,既可创设优美形象、富有感染性的教学情境,又能使学生的大脑在轻松活泼的环境中去思考。这里试举两例:

题1,《易经》上说“上栋下宇”,房屋屋脊上那根最重要的梁,一般称为栋,即栋梁之材。北宋李诫所编刊行于1103年的《营造法式》对从圆木中锯出一矩形截面梁,矩形的高:宽=?才能最有效利用材料做了规定。请确定矩形梁的高宽比,并论述力学原理。

题2,《国语》上有:“造桥为梁”;《说文》曰:桥,水梁也;金文中的“梁”字也形象地表达了它的这一使用功能。某大学生暑假回家,看到村里小溪上需要架座新独木桥,有三块长度和宽度一样的木板,其中两块的木质较好,另一块差了些。如何放置这三块板,可胶接,可用连接钉,提出整套设计方案并说明原理。

两道题目既需要数学推导又需要从力学角度给出提高梁强度的具体措施,题l从古代建筑中梁的构件出发,博古引今,考证前人总结的经验,体会古代人民的智慧,从而对前人的工作怀有更深的敬意;题2 则是一个实践问题,置学生于工程师角色,设想他现在面对这样一个具体工程问题,如何把理论与实践结合起来,发现问题所在,寻求解决之道。采用“梁”的金体也可使学生欣赏汉字的图画与表意功能,激起对传统文化的热爱。

任何科学都是通过实践而发现真理,又通过实践而证实真理和发展真理。让学生从实践出发,面对具体工程问题,从现象中抓住事物的本质,掌握基本概念和应用基本原理。并且要引导学生不满足于对基本理论的一般理解和应用,继续思考,就有可能发现新问题,找到理论发展的新知识增长点和理论运用的新领域,从而真正完成从简单到复杂、旧知识到新知识的升华和创新过程。

四、结语

教学是一项身心高度紧张的活动,课堂中出现疲劳是正常现象,如果适当运用人文历史的知识呈现出力学课程丰富多彩的一面,给学生美的享受,必然会消除疲劳,使师生在整堂课中保持振奋的精神状态。需要注意的是这些人文内涵的挖掘,要建立在力学的系统性、严谨性上,不可喧宾夺主更不可生搬硬套。把人培养成为人,然后也要把人培养成为学有专长的人。因此,教师对讲授内容要一丝不苟,严谨治学,同时将自己的体会和感受润物细无声地融入力学知识的传授中,激发学生学习兴趣,感悟力学给自己带来的智慧和启迪,提高专业素质的同时增加人文内涵。

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简述土木工程的概念篇2

关键词:混凝土结构基本原理;专业基础课;教学方法

土木工程是指基础设施的设计、建造和维护,是一门专业性和实践性都很强的工程学科,中国开展土木工程学科高等教育已有将近一个世纪的时间。混凝土结构基本原理是土木工程专业的核心必修课程,主要内容包括混凝土结构的发展与设计方法、混凝土结构材料的力学性能、混凝土构件的承载力设计、混凝土结构的变形和耐久性设计、预应力混凝土构件的设计[1]。目前,世界上大部分工程结构均为混凝土结构,因此,该课程与实际工程联系紧密,主要培养土木工程专业学生对混凝土结构基本构件的设计能力,对混凝土结构基本工程问题的分析和解决能力,为后续专业课程,如混凝土与砌体结构设计、高层建筑结构设计、建筑抗震等的学习奠定坚实的理论基础。随着全球化进程的加快,用人单位对具有国际竞争力的工程人才需求日益增加,越来越重视对国际化人才的培养。教育部2001年印发的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》指出:要在高校公共课程和专业课程中积极推动使用英语等外语进行教学[2]。在该意见提出的十几年来,全国各大高校在双语教学实践中进行了探索,并取得了一定的成绩。土木工程是一门全球性学科,混凝土结构基本原理是土木工程专业最重要的专业课程之一,但各国制定的规范在混凝土结构的设计方法和思路上存在一定差别,因此,为培养学生的国际视野,开阔学生眼界,提高土木工程专业学生的国际竞争力,在土木工程学科中的重点课程开展双语教学是非常必要的[3-5]。混凝土结构基本原理的教学工作主要分为3个部分,即理论教学、实验教学和课程设计。如何激发学生的学习兴趣,提高学生对专业知识与设计方法的理解和掌握程度,确定英语与母语的使用比例,并将原本“枯燥乏味”的规范条文讲得生动有趣,是主讲教师需要认真思考的问题。如何让学生在教学过程中深刻理解基本的理论知识,掌握基本构件的设计方法,并能熟练解决工程实际问题,是主讲教师在设计教学方法时的基本出发点。学生对教学内容是否感兴趣,以及对相关知识的理解和掌握程度是衡量教学效果的主要标准。

一、教学过程中出现的问题

目前,中国几百所高等院校平均每年向国家输送几万名土木工程专业的毕业生,但据工程建设单位反映,土木工程专业的毕业生力学概念和常识较差,只知道照搬公式、照抄规范,缺乏独立思考能力[6]。因此,专业课程的主讲教师在教学过程中不能照本宣科,一味让学生背公式、记规范,否则,“人才”将培养成只会运用工具的“工匠”。混凝土结构基本原理教学内容多,涉及的知识面广,既有理论推导和实验研究,又需要实际工程经验,是一门教学难度较大的专业课程。而该课程的教学学时极为有限,住房和城乡建设部2011年颁布的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[7]仅建议60个学时,部分高校安排的教学学时更是低于该标准,因此,在教学过程中有很多课程内容无法详细展开,学生难以充分理解课堂上讲授的理论知识,只能依靠死记硬背,从而逐渐失去对这门课程的学习兴趣。对哈尔滨工业大学(深圳)土木工程专业硕士研究生新生专业英语词汇掌握程度的调查发现,大多数学生专业英语词汇掌握程度较低,有的学生甚至连一些基本的专业英语词汇都没有掌握。出现这种情况的原因可能是:在仅有的教学学时内,连教材内容都很难全面讲解,更不用说进行双语教学;学生对新知识的吸收能力有限,很难在短时间内掌握外语表述的概念;重视程度不够,专业英语掌握能力未列入考核内容。鉴于此,为激发学生对混凝土结构基本原理的学习兴趣,提高课程的学习效率和对专业英语的掌握程度,培养学生独立思考的能力,结合多年的教学实践经验,提出一系列创新的教学方法与实施建议,供广大土木工程专业课程主讲教师参考借鉴。

二、教学方法的创新与实践

(一)注重培养学生的学习兴趣混凝土结构基本原理是土木工程专业学生较早接触的与实际工程紧密联系的专业课程之一,学生在刚开始接触这门课程时,往往抱有新鲜感和好奇感,如果能适时激发学生的学习兴趣和热情,培养学生良好的学习习惯,必将极大提高学生的学习效率,事半功倍,从而进一步增强学生学习该门课程的兴趣,形成良性循环。结合多年的教学实践经验,总结了以下几点方法:(1)善用多媒体技术。由于该课程包含较多的基本概念、图和表格,采用传统的板书形式,学生很难做到全过程集中注意力记板书、听讲解,教学效率低[8]。因此,在教学过程中需要善用多媒体技术,在每一个基本概念讲解后配上相应的图片,在教学课件中引入经典工程的施工图片和现场视频、经典实验的图片和视频,不仅缩短了板书和讲解时间,而且有利于激发学生的学习兴趣和科研热情,使学生在集中注意力听完概念或理论的讲解后,通过视频和图片缓解学习疲劳、增长见识、加强记忆。同时,通过介绍经典工程中的施工方法、施工技术、新材料、新工艺,以及经典实验中采用的实验方法、实验技术和注意事项等,丰富教学内容,让学生对土木工程专业未来的发展有一定程度的了解。值得注意的是,多媒体技术虽然节约时间,但对于公式推导,运用多媒体技术易造成教学进度过快,学生跟不上教学节奏的问题,此时应将传统的教学方法与多媒体技术结合,如,在讲解混凝土构件的破坏现象时,可以运用多媒体技术播放相应的实验动画或视频,让学生对不同的破坏模式有一个感性的认识,在应力分布和公式推导部分,宜采用板书形式,一步步推导和讲解,加深学生对公式演变的理解。(2)巧用数值的表达方法。在教学过程中,学生对平淡的讲述方式往往会感到厌烦,从而对一些基本概念没有较为明确的认识。“混凝土的抗拉强度远小于抗压强度”这一基本概念,如果表述为“混凝土的抗拉强度约为抗压强度的1/16~1/10”,则能在学生的脑海中形成清晰的印象,加强学生对混凝土抗拉强度低的认识,自然在后续的受弯构件设计中不会考虑受拉区混凝土的贡献。(3)勤用工程实例。在讲解混凝土构件的构造措施时,列举与基本概念相对应的工程实例,有利于加深学生对这些构造措施的理解。例如,“钢筋加密区与非加密区”“钢筋的连接与锚固”“架立筋、腰筋、鸭筋和浮筋”等,如果只简单介绍基本概念,学生由于没有实际工程经验,很难知道这些构造措施究竟是什么,起什么作用,就算在课堂上记住了这些基本概念,在实际工程中也很难分辨。

(二)紧抓教学内容中出现的共性问题在教学过程中,应注重每个章节的共性问题。抓住共性的问题展开深入讲解,学生会更容易理解,也有助于提高学习效率。针对较难理解的设计公式,要以学生能接受的方式逐步推导,并引导学生理解公式推导思路,而不是单纯让学生记忆公式。如,混凝土受弯构件和偏心受压构件的设计公式都是基于平截面假定、力和力矩平衡条件推导出来的,且计算简图类似,只需要理解和掌握其中一种构件的计算简图和设计公式,其他相似受力构件的设计和计算自然迎刃而解。对于混凝土受弯构件承载力计算公式的推导,首先可解释公式中各部分表示的含义,公式中的各项材料性能参数可根据《混凝土结构设计规范》[9]查表求得,然后讲解各种类型题目的解题思路,求解受压区和受拉区钢筋的截面面积,并对截面配筋和混凝土受压区高度进行验算,分别判断是否满足承载力和适筋梁的要求。对于其他类型构件的公式推导和计算,解题思路是一致的,均按照画出计算简图给出力的平衡方程和力矩的平衡方程求配筋或验算截面的流程进行计算。引导学生理解公式推导的思路,不仅能帮助学生记忆公式,更有利于激发学生的学习兴趣,达到事半功倍的学习效果。

(三)注重理论与实际相结合的实验教学模式实践是检验真理的唯一标准。在教学过程中,不能只重视理论教学,而忽视实验教学和课程设计。学生在实验教学和课程设计中可以学到平时在理论教学中没有注意到的知识点,进一步加深对书本上重要知识点的理解和掌握。学校十分重视本科生的实验教学,每年投入大量经费用于实验设备的采购和更新,以及实验试件的设计和加工,为实验教学的顺利开展投入了大量的人力和物力。如,混凝土适筋梁、超筋梁和少筋梁的实验教学,学生自主设计实验方案和实验试件,由主讲教师审核确认,再联系相关加工厂家制作试件,预约实验场地。实验过程中安排实验员与课程助教共同指导学生安装实验设备,布置测量仪器,开展实验并记录实验现象和实验数据。实验教学不仅加深了学生对不同配筋率的混凝土梁破坏模式的理解,认识了理论推导公式与实验结果的差别,而且使学生有机会提前接触科学实验,提高学生的动手能力,培养学生的学习兴趣和科研热情。在课程设计的教学中,主讲教师会预约专门的设计教室供学生进行课程设计,并通过布置设计任务,引导学生自行查找相关规范和参考书籍,独立完成设计任务。在课程设计的整个过程中,主讲教师和课程助教轮流在设计教室为学生答疑,确保学生在课程设计过程中遇到问题能及时解决,提高学生课程设计的质量,增强学生对结构设计的兴趣。

(四)注重课后指导学生在课堂教学中所学的知识,很难在短时间内消化、吸收,而且在此过程中,又会发现新的问题,如果不及时解决这些问题,累积的问题会越来越多,不仅影响学生对所学知识的消化和吸收,而且有可能打击学习的积极性。此外,对于一些较难理解的内容,一个知识点没能及时理解可能导致学生整节课都没听懂,而由于教学学时有限,主讲教师不可能重复讲解课程内容,因此,为不影响学生的学习进度,课后指导尤为重要。学校非常重视本科课程的理论教学,建立了课程助教制度,选拔优秀的研究生担任课程助教,帮助本科生及时解决课程学习中遇到的难题,如果课程助教发现大多数学生都存在的共性问题,或对某一章节的知识点掌握程度较低,则会及时将问题反馈给主讲教师,主讲教师在课堂上有针对性地展开讲解。此外,课程助教还利用课余时间对课后习题逐一详细讲解,帮助学生查找自身知识的缺漏和不足并及时更正。由此可见,课后指导是非常重要的教学环节,可以及时解决学生在课程学习中遇到的问题,帮助学生消化、吸收课堂教学中所学的知识,并让主讲教师及时了解学生对不同知识点的掌握程度,进而有针对性地调整教学内容,提高教学效率。

(五)注重双语教学在课堂上适当引进原版英文教材,采用英语教学有利于拓宽学生知识面,并为学生日后的科研、学习、工作和交流奠定语言基础。但是,混凝土结构基本原理这门课程内容多,公式复杂,概念较难掌握,即便采用中文进行授课,也是难度较大的一门专业课。因此,需要制定一套比较合理的双语教学方案,使学生能在学习的过程中掌握相关专业英语词汇。哈尔滨工业大学(深圳)所使用的教材是“十二五”部级规划中文教材[1],因为学生英语水平参差不齐,盲目选用英文教材对英语水平不够扎实的学生会造成很大的学习负担,导致“上课讲不深,学生学不进”的现象。在教学方法上,考虑到班内的学生英语水平不一致的情况,采用国内大学较为通用的嵌入式教学模式[10],根据学科特点,确定在课堂上第二语言与母语所占的比重。在教学过程中,确定英语和母语在每章节所占的比重尤为重要,倘若英语教学占用比重较大,得到的效果往往适得其反。在《混凝土结构设计原理》[1]中,前两章的内容主要为基本概念,介绍混凝土结构的发展历史与设计方法的演化、混凝土结构材料的力学性能和结构设计方法等,与前期学习的专业基础课教学内容,如建筑材料、建筑结构荷载等有较多重叠,且内容相对于后续的理论推导课程较为简单,因此,在这两章中可侧重于英语教学,通过逐步渗透的方式让学生慢慢掌握相关概念。首先,引出每节课需要掌握的重点词汇。课前,提出这节课所需要掌握的重点词汇,并在讲述到相应内容时,对重点词汇进行讲解,加强学生记忆。例如:钢筋混凝土的英文为“reinforcedconcrete”,因为以前的混凝土构件是没有钢筋的,容易开裂,承载力低,延性也很差,研究发现,在混凝土受拉区预埋钢筋可显著提高混凝土构件的承载力和延性,将这种钢筋混凝土称为增强的混凝土,因此,钢筋混凝土的英文为“reinforcedconcrete”,“reinforcement”也衍生出钢筋的意思。此外,混凝土徐变的英文为“creep”,混凝土的徐变是一个长期而又缓慢的形变过程,而“creep”有缓慢移动的意思,因此,将徐变这一现象用“creep”表述。在课程开始前就给出这些重点词汇的英文单词,让学生思考为什么要这么表述,在讲到相关内容时再详细解释,加深学生对专业英语词汇的掌握程度和对相关概念的理解程度。然后,反复强调。课后,带领学生重复练习这节课所学的专业英文单词,加强记忆。在后续的学习过程中,如果碰到所学词汇,也应注意中英文的相互转换。由于概念性的词汇在混凝土结构基本原理课程中重复的概率大,学生在学习的过程中,不知不觉积累起专业英语词汇量。最后,不定期考核。利用5~10min的课堂时间,对学生专业英语词汇的掌握程度进行抽查,可采用课堂小测的形式,测试完毕后由助教进行批改,小测的完成情况将作为平时成绩的一部分记录在案。这种做法有利于督促学生利用课余时间复习巩固所学的专业英语词汇。在后续理论推导的章节,由于推导过程复杂繁琐,经验公式偏多,为让学生明白公式推导的全过程,课程讲解应以中文讲授为主,英文讲解的重心放在解题的步骤和表述方式上。由于学生将来可能进入外企工作或出国深造,了解英文的解题步骤和表述方式将为他们未来的发展奠定基础。

(六)重视课外活动指导在课余时间,鼓励和支持学生参加各类相关的专业竞赛,例如:混凝土设计竞赛、结构设计竞赛、pKpm设计竞赛等,让学生学会将所学知识运用到实际中,从竞赛中学习,培养学生的创新和实践能力。学校大力支持学生参加各类竞赛活动,并为每组学生指派研究生和教师进行相关指导和培训,帮助学生解决各种问题,激发学生的竞赛兴趣。学生在参与竞赛的过程中,不仅开拓了眼界,积累了大量的学术知识,也增加了自身的职业素养和学科素养[11]。除此之外,学校的教师团队承担了多项部级、省部级、市区级科研项目,其中不少是关于混凝土结构的研究项目,包括结构加固、结构修复以及结构耐久性方面的研究等,应充分利用此科研优势,鼓励学生积极参与科研项目的研究工作,通过参与科研活动,培养学生的科研兴趣,锻炼学生的动手实践能力,强化对课本知识的理解,认识混凝土领域最新的研究成果和研究现状。积极组织学生申请大学生创新实践项目,通过项目立项到结题验收的整个流程,熟悉科研项目的研究过程,把教材“学厚”“学精”,为今后从事科研工作打下坚实基础。

简述土木工程的概念篇3

关键词:青年教师;课程教学;经验交流;土木工程概论

中图分类号:G645?摇文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)09-0081-03

随着高等院校人才引进力度的加大和学历要求的提升,青年教师在高校教学队伍中的比重不断增加。青年教师年富力强、精力充沛,知识更新快,容易吸引学生。但其中大部分未受过系统的教师职业技能训练,仅作为学习者体验过大学学习,教学实践经验和专业领域实践经验较为缺乏。就此,笔者作为青年教师中的一员,结合自身经历,谈谈青年教师自我提高的切身体会。

一、课程教学的准备与实施

“土木工程概论”是笔者作为专业教师,独立讲授的第一门课程。就“土木工程概论”而言,它是土木工程各门专业课程的入门课,是建立土木工程基本概念、基本内容、基本知识的基础课,是土木工程专业的专业基础课[1],授课对象是大一新生。

俗话说“良好的开始是成功的一半”,大一学生从高中相对封闭、充实、学科单一的学习生活方式到大学相对自主、松散、多元的学习生活方式,专业定向是学生大学生活思想活动必须经历的第一个环节。课前,前辈的一句忠告令笔者记忆犹新:概论课程好上也难上。说它“好上”是因为这类课程所需讲解的专业内容相对浅显易懂,但是你的讲解是平淡枯燥还是有趣生动?能不能起到引导开化的作用?学生的即时反馈会给你很直接的答案。

1.及时更新知识储备,扩充动态讲义。课前的认真准备是上好一门课的前提。“磨刀不误砍柴工”,面对一门新课,除了必须熟悉课程教学大纲、明确教材内容这些基本要求,教师还应该尽可能多地涉猎各个出版社的优秀同类教材以及相关授课资料,研读的过程仔细对比,取长补短,从而确定整体授课方向。当然,仅从教材出发的教学会略显局限,由于学科间的交叉合作等因素,土建专业知识体系也在不断发展更新。这就要求专业教师在概论课堂上能将最前沿的发展趋势与最新的研究成果给学生作一个具有启发性的简要介绍。这样做不仅丰富了学生的专业知识,同时也能在专业课正式学习前激发一些学习热情,甚至能促使一些学生主动利用课余时间搜索其感兴趣的相关信息资料,从被动学习转为主动获取,将专业知识积累的过程由课上发展到课下,实现学习的可持续发展。当然,从某种程度上,也更新了教师自己的知识储备。

“土木工程概论”课程课时少、内容多,致使教师在讲课内容的选择上必须挑重点,主要是给学生提供一个知识体系和框架,引导学生入门。概论第一讲中就正面告诉学生工科专业培养目标是高级工程科学技术人才即未来的工程师。要学生准确地认识科学、技术、工程的任务和它们间的区别,以及工程师的职责和应有的素质。而后,告诉学生一些获取专业信息的渠道和方法,让学生在这个框架下不断地自主补充相关知识细节。另外,加强课程网站建设和互联网技术平台的应用,将课上的互动温度持续到课后。在实际课堂教学过程中,甩开书本中定义和概念的刻板表达,用通俗平实的语言阐述基本理论,时刻注意理论联系实际,在既有的知识框架体系下,有意识有目的地补充,为后续专业课程的学习开一个好头。

2.不时融入关联案例,活跃互动课堂。任何一门学科在从研究到实践的过渡都会有所“误差”。“土木工程”专业作为一门实践操作性很强的专业更是存在此类问题。综观本三生源,他们可能在学习基础、学习习惯等方面不如本一、本二统招生,但在人际沟通能力、组织协调能力,甚至创新能力方面,不比公办高校本一、本二学生差。[2]

正因为如此,独立学院的人才必须考虑专才与通才结合培养,既要有相对广泛的知识面,使其在人才就业市场上保持一定的灵活性,又要有相对突出的专业技能,使其在人才就业市场上保持一定的专业性。对于新生,从一开始的专业概论课就有意识地引导他们去理论联系实际。实际土建工程中涉及的不仅仅是技术问题,经济、政治、文化和历史等也是影响和制约土木工程发展的因素,例如典型的,拆迁工程中遇到古文物遗址如何处理。所以,授课过程需要注意实际工程案例的融入,让学生切实体会到,作为一名工程师遇到问题,不仅仅要能用技术的眼光去分析,还应该对相关联学科有所了解,能用更开阔的视野去看待、分析、解决问题。

灵活运用案例式教学方式,选择一些当下著名的工程实例结合相关理论进行讲解,例如,进行典型案例库建设,有选择地收集适当的工程设计案例、工程加固案例、防灾减灾案例等案例资料;进行影像资料建设,补充建筑工程、桥梁工程、地下工程、飞机场工程等影像资料,混凝土变形动化演示、火灾逃生演示、预应力张拉法演示、磁悬浮列车演示、盾构机工作原理演示等[3]。极大程度地将课本上的文字理论图片信息形象化、具体化、写实化。此外,对于信息量大、内容复杂以及最新研究成果等内容的讲述,在结合教学课件讲述的同时,尽量配以现代化信息技术手段,例如动化演示、专题影像短片、网络链接等,将图像、声音、文字三者有机结合,把教学内容立体地呈现在学生面前,也能很大程度强化学生的理性理解与感性认识[1]。

通过学习兄弟高校精品课程的经验分享,尝试在课堂上变化教学组织方式,如:情景式教学、讨论式教学等手段[3],具体做法例如:师生角色互换,选择一些较容易理解的知识点,让学生在自学的基础上尝试上台讲课;在讲授重点理论概念时启发学生主动思考,有针对性地组织课堂讨论或辩论,针对争议性问题进行课外研究;提倡团队合作,引导学生以小组为单位,围绕指定讨论话题从网上、图书馆进行资料查阅。一系列课上课下的互动会使学生对相关话题所涉及的理论知识有一个相对深入的理解和记忆,同时,自主的科学思维活动对培养大学生的创新思维和创新能力也会有所帮助。

3.适时调整考核形式,落实教学目的。作为一门考查课程,注重课程管理,充分肯定学生在全过程中的表现,将互动性更强的论文汇报评价加入了考核体系,即要求学生将自己所写的科技小论文的主要内容,以演讲的方式配合自制课件,向全班同学阐述,汇报完毕后接受老师和同学的实时提问。这种考查形式既能从学生汇报的情况看出学生的学习态度和理解程度,锻炼了学生的语言表达能力,同时也有助于教师发掘有专业潜力和表现力的学生,因材施教,有助于后期进一步培养。另外从某种程度上抵制了学生论文普遍出现的仅仅是“复制粘贴”现象(以至学生对自己所写的文章缺乏理解和认识),切实落实了要求学生写科技小论文的目的。

二、课程教学的思考与展望

概论类课程的改进思考。概论课程的特殊性决定了它可以不局限于是一门单调的专业课。授课过程在可控的情况下越是丰富多变效果越佳。笔者思考:课堂上,除了主讲教师的单纯讲解之外,是不是可以请各课专业任课教师与学生提前见面,将今后四年涉及的学习内容提前给同学们做一个说明性且富有趣味性的讲解?此外,还可以邀请校外资深教授、知名校友、工程专业人士走进课堂,通过讲座的形式开阔学生的专业眼界、升华理论知识;或者,在有条件的情况下,由专业教师或工程人员带队,到工程一线,现场示教,使学生增强感官认识。土木类专业与大多数工科专业一样,相较文科类的专业学习,大多数课程的教学比较单调枯燥。而作为概论课程由于其性质和教学目的特殊性,对学生具体专业知识理解程度未提出要求,因此,此类课程的教学可以尝试各种开放、自由、生动的形式,有侧重的课堂与非课堂讲解、实例启发,使学生的学习过程充满了新鲜感与期待感。另外,鉴于大一新生正处于刚经历高考进入大学,心态过于轻松目标体系无从确定的特殊时期,为了将课程教学目的落到实处,授课教师也可以多与其班主任交流,将平时了解到的学生专业思想和学风问题及时和主讲教师通气,以便在讲课中能“对症下药”、“投其所好”,有意识地引导学生的专业意识,端正其专业认识,培养其专业感情。

此外,了解到概论课程在很多高校开展双语教学的经验,同时考虑所教学生的学习能力以及自身的国外学习经历,在课堂中筛选相对较简单的工程案例,尝试中英结合介绍讲解,对于一些学习积极性高,求知欲强的学生起到了扩充学习和活跃课堂双重效果。由于本学院的学习计划中未为土木工程专业学生安排专业英语课,此项尝试,也能为学生提供一个专业英语接触和学习的机会,同时,也符合当下国家逐步接轨国际的大背景。

三、青年教师的成长感悟

课程作为教学内容的载体,是连接教与学活动的结合部。就专业教育而言,作为青年教师全面深入地掌握本专业相关知识进行教学活动的这一基本前提已经具备,但是还必须主观上有意识地培养教学兴趣,“干一行爱一行”。青年教师应该明确课堂教学的目的是让学生掌握专业知识与技能,引导学生理解本专业的基本问题,对问题的由来、形成过程、解决方法都要有所了解,而这一切都需要教师具备深厚的学术功底。特别是专业在日新月异地发展,发展速度之快在很多情况下都要领先于教材乃至教学大纲修订的速度。为避免教学内容的老化与落伍,就需要保持对学术前沿的敏感度,积极跟踪最新学术动态,将最新学术成果及时合理地应用到教学活动中去[4]。

另外,青年教师在经验有限的情况下,如何克服心理压力、增强授课时的自信、提升课堂中的气场也是一个重要问题。勇于参加各级各类教学活动是提高青年教师教学能力的有效手段,包括研究室的教学研讨、青年教师教学比赛、多媒体教学比赛等,充分准备,端正心态,在交流中丰富语言表达,在交流中发现自身不足,在交流中找出改进方法,在交流中提升自我认知。此外,青年教师还应该积极主动地旁听优秀教师的授课,这是学习经验的最好也是传统的方式。当前,本校的“青蓝工程”给青年教师的成长创造了一个很好的平台,“传、帮、带”的优良作风,为青年教师的进步提供了实实在在的帮助。

除此之外,依托相关课程建设,从有利于青年教师教学能力提高的角度出发,基于课程内容组建以老带新的教学团队,青年教师在团队中应该虚心学习,多听多看,多思多干,孜孜探究,从而使自己的教学基本功有一个尽可能大的提高与发展,过好教学关。

参考文献:

[1]佘睿.土木工程概论类课程教学探讨[J].宁波工程学院学报,2008,(2).

[2]吴金林.独立学院人才培养目标定位研究[J].教育与职业,2005,(2)

[3]王清标,初明祥,胡永强,尹发利,张军.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践,2012,(4).

[4]姜兆华,姚忠平,王志江,刘志刚,李文旭,吴晓宏.依托课程建设培养青年教师教学能力[J].中国大学教学,2013,(1).

简述土木工程的概念篇4

关键词:土木建筑质量管理

土木建筑业已成为我国社会支柱性产业。工程质量是人们生产和生活的保障,是建筑企业生存和发展的保障,是效益的基础。影响土木工程质量的因素很多,容易产生质量问题。因此,要保证土木建筑工程施工质量,就必须提高管理、施工及操作人员自身素质、加强原材料和施工方法的质量管理、建立完善的质量管理体系,并严把施工工序的质量关。施工质量是建筑工程的生命,也是社会关注的热点。随着我国国民经济持续高速增长,基建投资项目的不断增加,建筑施工队伍和建材生产企业也随之大量发展。但由于对施工质量未能进行有效地管理,重大工程质量事故时有发生,给国家和人民的生命财产造成重大的损失和危害,也给社会带来消极影响。因此,为了保证工程质量,在施工过程中必须对工程进行严格的质量管理,这对统筹建筑施工全过程、推动企业的技术进步和优化建筑施工管理都将起到重要作用。

一影响土木建筑施工质量的因素。

1开发商的管理因素。首先是管理者的质量观念。领导者素质高,决策能力就强,就有较强的质量规划、目标管理、施工组织和技术指导、质量检查的能力,管理制度完善,技术措施得力,工程质量就高。操作人员具备较强的技术水平和一丝不苟的工作作风,就会严格执行质量标准和操作规程等。服务人员具备较强的质量观念,就会做好技术和生活服务,以出色的工作质量,间接地保证工程质量。因此,保证施工质量首先要考虑到人的因素,因为人是施工过程的主体,工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的工程技术人员、操作人员、服务人员共同作用。他们是形成工程质量的主要因素。在工程实践中,由于个别领导的决策或个别操作人员违规操作所引起的质量问题是屡见不鲜的。

(二)进货材料因素

材料是土木工程施工的物质条件,材料质量是工程质量的基础,材料质量不符合要求,工程质量也就不可能符合标准。由于土木建筑施工所需的材料种类多、用量大,采取全面检查是难以实现的,但采取抽检的方法,往往又会产生遗漏。有些采购人员素质低下,对其原材料的质量不进行有效控制,放任自流,从中收取回扣和好处费。

(三)控制方法因素

土木建筑在方法上出现的问题往往是比较多的,如制定了施工组织设计,不能严格执行,不按标准和规范施工,不注重施工过程的管理,不制定切实可行的预防措施,出现问题了才去处理。特别是施工方案的正确与否,直接影响工程质量,

(四)土建施工的环境因素

影响土木建筑质量的环境因素较多,工程技术环境,如工程地质、水文、气象等;工程管理环境,如质量保证体系、质量管理制度等;劳动环境,如劳动组合、劳动工具、工作面等。

二、加强土木建筑质量管理的措施

(一)提高管理、施工及操作人员自身素质

首先,应提高所有参与工程施工人员的质量意识。让他们树立质量第一的观念、预控为主的观念、为用户服务的观念、用数据说话的观念以及社会效益与企业效益相结合的综合效益观念。这样才能在质量上形成你追我赶的自觉行动,才能形成人人关心质量、个个重视质量的风气。

其次,要搞好人员培训,提高员工素质。要对现场施工人员进行质量知识、施工技术、安全知识等方面知识的教育和培训,提高施工人员的综合素质。特殊过程严格按作业指导说明书组织施工,施工人员需经培训并取得资格。如混凝土配置、钢筋连接等特殊工种,施工人员必须经过培训,考核合格后方可上岗。

(二)提高土木建筑施工的质量管理水平

每项工程有总体施工方案,每一分项工程施工之前也要做到方案先行,并且施工方案必须实行分级审批制度,方案审完后还要做出样板,反复对样板中存在的问题进行修改,直至达到设计要求方可执行。在工程实施过程中,根据出现的新问题、新情况,及时对施工方案进行修改。也就是说,制定、修改、审核施工方案时,必须结合实际。

1 开工阶段的质量控制

(1) 图纸审核的控制

设计图纸是进行质量控制的重要依据,因此一定要做好图纸审核工作。图纸审核的具体内容包括:图纸与说明是否齐全:图纸中有无遗漏、差错或相互矛盾之处,图纸表示方法是否清楚并符合标准要求;所需材料来源有无保证,能否替代;施工工艺、方法是否合理,是否切合实际,是否便于施工,能否保证质量要求;施工图及说明书中涉及的各种标准、图册、规范、规程等,施工单位是否具备。

(2) 施工现场的控制

应在施工现场修建施工临时设施,安装调试施工机具及标定试验机具,进行施工测量及复核测量资料,做好材料的收集工作,做好开工前的试验检测工作。

(3)施工方案的控制

1.材料采备和控制。原材料采购前要求供应商提供由有资格的试验、检测机构出具的项目齐全、质量符合标准的试验资料。在此基础上,施工方还将从材料场取有代表性的样品做试验,进一步验证,如果没有问题方可采购。此外在运输和储存过程中应加强管理,使材料不会变质、不被污染。

2混凝土配合比设计。

a目标配合比。根据图纸设计及规范要求,经试验确定目标配合比。

b生产配合比。按目标配合比及所选用的材料进行试拌,以达到供料均衡,由此确定生产配合比。

3施工准备。对基层进行验收,复测其高程及其他各项参数,对不满足设计要求的及时向业主和监理汇报。对各种施工机具进行全面检修,应经调试并使其处于良好的性能状态。应配备有足够的机械,施工能力需配套,重要机械宜有备用设备。

4安全监测。通过实验段选出最佳的生产方案,发现问题及时调整。施工时严格按规范及施工组织设计操作对运输、管理、防火及看护等工序均制定相应的质量检测标准在施工过程中跟踪检测。

5现场防护在施工过程中要采取必要的保护措施,以保证土木建筑的产品不会因为人为的因素而遭受破坏。

简述土木工程的概念篇5

【关键词】土木工程概论;大土木;教学现状;专业责任感;工程思想

《土木工程概论》是“大土木”各专业方向的入门性质的课程,是构建土木工程基本概念、基本内容和方法的专业基础课。我校作为地方性教学研究型高校,其土木工程专业从为地方经济建设服务出发,培养目标定位于:立足贵州,辐射西南,面向施工企业、面向基层、面向生产管理第一线,服务于土木建筑事业发展,培养具有创新精神的“会设计、能施工、懂管理”的工程应用型高级专门人才。《土木工程概论》作为土木工程专业学生入学后最早接触一门专业课程,肩负着把完全外行的学生引入土木工程行业的大门,使其了解并热爱这个专业、激发其学习兴趣的重要使命,在培养应用型人才的过程中起着奠基与导向的作用。

1课程开设的意义

1.1课程开设背景

1998年教育部新修订了《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,新目录中土木工程专业覆盖了建筑工程、交通土建、矿井建设、城镇建设等8个专业领域,成为一个宽口径的大专业。

在“大土木”历史背景下,高校教师迫切需要向学生介绍“大土木”的教育思想和“强基础、宽口径、多方向”的教育理念。土木工程具有内容广、支系多、科目繁等特点,涵盖领域极为广泛。这就要求学生必须站在大土木的高度,对学科全局有充分认识与把握,毕业后能在房屋建筑、地下建筑、道路与桥梁、矿井等的设计、研究、施工、管理等部门从事技术或管理工作[1]。为满足以上教学要求和人才培养目标,开设《土木工程概论》势在必行。

1.2课程定位与任务

《土木工程概论》的开设立足于“大土木”的理念,定位是必修的专业基础课程。高校通过不断动态扩充教学资源、持续开展教学研究,提倡教师“以学生为本”因材施教和创造性的教学工作,为学生的主动学习创造和提供平台[2]。

该课程的任务是培养学生“大土木”的专业范畴:一是,使学生比较全面地了解土木工程所涉及领域的内容和发展情况,初步构建专业基础知识;二是,为学生提供一个清晰和有逻辑性的工科学科的基本概念和方法。

2课程教学现状

2.1内容多,学时少

作为一门引导性的专业基础课程,其内容涉及到建筑工程、道路与桥梁工程、工程材料、水利工程、给排水工程、项目管理、防灾减灾、建筑施工等,涵盖十分广泛,其教学效果的好坏将直接影响到学生对后续专业课程的学习热情及效果。经调查,《土木工程概论》一般设置在大一上学期,受到军训等入学教育的影响,授课学时最少的只有16学时,最多的是28学时,多数介于两者之间。较之一般课程的36学时,如此少的学时,是不能达到预期教学目标的。

2.2对教师要求高

教育部要求:要配备对土木工程有着深刻认识且具有丰富实践经验的教师来讲授这门概论课。多数高校的实际情况是,实践经验丰富的教师往往承担着更为繁重的教学任务或指导研究生作科研与生产,该课程只能由年轻的讲师承担。青年教师通常对自己的研究方向比较熟悉,而对于其它方向则知之甚少。由于实践经验的不足,讲述工程实例时难以做到旁征博引、生动活泼、深入浅出[3],从而难以到达培养目标预期的效果。

2.3几点建议

鉴于上述问题,笔者认为:第一,合理取舍授课内容。任课教师须对教材内容进行取舍,在有限的课时讲清楚基本知识、重点及难点;针对各校专业方向,有侧重地详细讲授有关知识,使学生对所学专业的基本内容、性质和特点有系统的了解;授课内容尽可能反映该学科在近几年所取得的新技术、新方法和新成绩。第二,加强师资队伍建设。该课程涉及工程领域较多,要求教师有丰富的教学经验、扎实的专业背景、丰富的工程实践经验。因此,建立一支稳定的、高素质的“双师型”队伍是提高教学质量的关键。新开办的学校应在中青年教师中培养一批专业知识广、实践能力强、教学基本功扎实的骨干教师,并定期的派出参加工程实践培训与学习,不断提高自身的业务素质,实现“教师进工地,工程师进课堂”。第三,引导和鼓励学生在课外利用资料室、图书馆或网络收集相关资料,培养学生自主学习的能力,弥补课时过少的缺陷。

3课程教学在人才培养中的作用

3.1丰富教学方法,挖掘学生潜能,激发学生对专业学习的兴趣

在平时的教学中,根据不同章节的内容采用不同的教学方法,激发学生对专业学习的兴趣。一如,启发式教学:让学生将生活中遇到的土木工程问题提到课堂的层面上来进行讨论。首先学生自己进行讨论解决,实在有争议的,再由老师进行提示解决。这种模式既能有效的防止思维上的定式,也能有效的激发同学们的学习兴趣。二如,实景式教学:讲授建筑物基本构件如板、梁、柱等时,引导学生观察教室里基本构件的布置及形状,让学生根据自己的体会并结合荷载传递的基本路径知识去理解和掌握荷载传递的基本原理、基本构件等有关知识。三感染式教学:让学生了解国内外土木工程领域的一些重大工程和有重要影响的土木大师,提高学生的学习兴趣,激发学生的专业荣誉感。例如,世界上第一大水利枢纽工程“三峡工程”的建设历史与意义,耳熟能详的“水立方”和“鸟巢”,茅以升老前辈如何修建钱塘江大桥‘梁思成的建筑思想等等。

3.2分析工程事故案例,培养学生专业责任感

土木工程专业建设对象涉及到人类的生命财产安全。在课堂中可以引入一些实时的工程事故案例,特别是对人为造成的事故案例,让学生时刻认识到事故造成的严重后果。对刚入门的新生灌输专业责任感,使其入学开始就养成严谨的工程观非常重要[4]。例如杭州地铁工地塌陷(2008年);上海在建商住楼整体倒塌(2009年);辽宁抚顺市月牙岛西桥竣工前垮塌(2012年);遵义楼房倒塌半栋楼断裂如悬崖(2015年)等等一些案例。通过工程案例的讲授,让学生自己分析这些案例中涉及到的问题,哪些是人为,哪些还是理论技术缺失造成的,并且发散思维提出这些问题的处理方案,培养专业责任感。

3.3注入工程思想,培养大工程观

现今的“大土木”范畴并不是之前土木相关专业的简单归并,而是更高意义上的整合与扩展。“大工程观”的本质就是将科学、技术、非技术、工程实践融为一体的,具有实践性、整合性、创新性的“工程模式”教育理念体系[5],是以“整合、系统、应变、再循环”的视角看待大规模复杂系统的思想。

教师讲授专业知识的同时,适合科学地灌输工程思想,将历史人文内容、哲理贯穿于教学过程,逐步建立基本的法律意识、风险意识、环境意识和人文意识,并树立可持续的发展观。工程思想教育一是帮助学生了解我国社会主义建设总任务、总目标和本专业学习的关系,启迪学生把祖国的前程与个人的历史责任紧密联系起来,激发自己学习和成才的主动性;二是揭示本专业和工程事业对人才的全面素质要求,使学生体会到社会发展对他们在知识、能力、观念和心理品质等方面的需要;三是帮助学生在总体上认识学习的目的、方向、任务和规律,认识各门课程在本行业和工程事业中的作用和地位[6]。

3.4了解专业构成,方便学生职业选择

近年来,各高校新开设的土木工程专业都属于“大土木”的培养模式。一般而言,学生在大二或大三年后自然会选择一个或两个的学习方向,这些学习方向的形成,除了部分家长或老师指导外,多数由学生的兴趣来决定的。而这种兴趣又是建立在学生对大土木各方向的初步了解的基础上。因此,教师应该针对不同专业方向的“专业课程、所需知识和就业前景”等系列问题进行详细的讲解,在目标的引导下调动学生的学习热情与积极性,拓展专业知识面,促进学生更好的择业与发展。

4结语

《土木工程概论》教学任务的特殊性,以及涵盖内容多、知识更新速度快的特点,决定了该门课程教学的重要性及意义。因此,只有对该课程的重要性进行认真分析,才能确立共同的教学目标;只有进行积极的教学改革和探讨,才能促进该课程的教学发展,才能体现该课程在人才培养中的真正意义。

【参考文献】

[1]王琰,等.对现代土木工程专业教育的几点探讨[J].高等建筑教育,2003(9).

[2]王清标,等.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践,2012(4).

[3]方薇,等.《土木工程概论》教学现状与课程改革[J].广州化工,2014(7).

[4]颜荣涛.《土木工程概论》课程教学中的几点思考[J].科技视界,2013(1).

简述土木工程的概念篇6

第一,由国家民委主持编辑,云南民族出版社出版的中国少数民族自治地方概况丛书《西双版纳傣族自治州概况)(以下简称概况),关于基诺族历史上的“游耕农业”有这样一段叙述:新中国成立以前……,刀耕火种,轮歇游耕的原始农业还占主要位置,由于土地不固定,因而形成“地跟山转,人跟地走,寨跟山跑,广种薄收”的原始游耕农业。再有,1988年由云南人民出版社出版的《西双版纳国土经济考察报告》(以下简称报告)第156页中写道:“基诺族由于土地不固定,因而形成了地跟山转,人跟地走,寨跟山跑,广种薄收”“当村寨周围的森林砍光,无法再进行轮歇耕作时,基诺人便举族而迁,整个村寨迁往他处。”

第二,周新文和陶联明在《民族研究》1997年第3期发表了论文《基诺族不是“游耕”“游居”民族》(以下简称周文)。文章说:“笔者从小生长在基诺山,是土生土长的基诺人,对基诺山的风土人情,自然风貌了如指掌。”周文认为上述第一种意见失实。“基诺族山民们只能在本寨拥有的土地上耕种,这恐怕称不上‘游耕’吧?”

第三,石奕龙在《民族研究》1999年第5期上发表了《基诺族是游耕民族而非游居民族——与周新文、陶联明同志商榷》(以下简称石文),认为:在人类学、民族学的文献中,刀耕火种也称游耕、山田烧垦、初耕农业、园艺式农业、降雨农业等。游耕是刀耕火种的一种指称,它强调的只是耕地变动性较大这一特征,而与游居无必然联系。周新文、陶联明同志既然承认基诺族过去从事的是刀耕火种的农业生产活动,那么就无法否认基诺族是从事游耕农业的事实。因此,基诺族是游耕民族的说法并没有错。但是,游耕并非游居,把基诺族视为游居民族则不妥,应该说解放前的基诺族是游耕民族而不是游居民族。

笔者认为上述三种意见是围绕基诺族是不是游耕民族进行讨论的,但是,三者都忽略了对基诺族的生产和生活方式给予更准确的历史定位,因为这实在是讨论这一问题的非常重要的大前提。由于三者忽略了这样的重要问题,也就使三种意见先后步入了误区,反而一定程度上造成了概念的混乱,应当预以澄清。

一、中国是否存在“游耕民族”有待查考,不能称基诺族为“游耕民族”

上述石文中认为:“在人类学、民族学的文献中,刀耕火种也称游耕、山田烧垦、初耕农业、园艺式农业、降雨农业等。游耕是刀耕火种的一种指称……。”人类学和民族学应当是比较年轻的学科,但是,由于这两门学科的研究对象——人类和民族都是有着悠久历史的,所以,人类学和民族学的文献就不只是现在发表的那些田野报告一类的,也不只是有关的人类学和民族学专著和论文,肯定应当把有关人类和民族的历史文献包括在内。所以,我的研究是从查阅这些历史文献开始的。

基诺族是不是游耕民族?首先要看一看历史上是不是有相关的记载?

我在《四库全书》的电子版中输入“游耕”一词,检索结果一共得到八条,其中两条是人名,另外六条中,“游耕”都是两个词,比如:“优游耕读”,这里的“游”和“耕”是两个古汉语单音词,和上面那些述论的“游耕”没有关系。这也就是说,全部《四库全书》中不含有“游耕”这个词。这大体上说明“游耕”,在《四库全书》所涵盖的语言范围内是一个不存在的概念。上述有关基诺族是不是游耕民族的论争中,三位作者所使用的“游耕”概念,应当是一个有待查考其来源的词。这大体上说明中国历史上不存在“游耕民族”这一说法,基诺族也是有悠久历史的民族,大概也不能称其为“游耕民族”。

我又查阅了目前国内出版的最大的汉语词汇工具书——《汉语大词典》⑴在这部大型工具书中,也没有收入“游耕”一词。

基诺族究竟是不是游耕民族?这显然是和本民族的历史相联系的,也是要和中华民族的整体相联系的。在上述文献中找不出“游耕”这样的词汇,这说明:基诺族是“游耕民族”——这种说法本身是需要推敲的。因为任何民族的概念都是有丰富的历史内容的,而用一个说法本身还成问题的提法来定义一个民族,显然是有其不合适的地方的。因为用一个在中国历史上可能并没有的概念来概括中华民族大家庭中的任何一个民族,显然都是不一定合适的。因为在众多的民族历史文献中,我们都难以查到“游耕”这样一个词,显然,在事关民族性质这样一个历史范畴的概念,我们有足够的理由慎用,或不用。对于“游耕”这样的概念的使用,不仅在基诺族的研究中要慎重使用,而且在中华民族的其它民族的研究中也应当慎重使用,在民族史的研究中更要慎重使用,以避免引起不必要的混乱。

当我检索“刀耕火种”时,一共在《四库全书》中检索出144条,其中的内容大多说的是我国南方民族的生产和生活状况。“刀耕火种”。古时候也叫“畲田”。“畲田”一词在《四库全书》中共检索出317条。两者相加共461条。这说明有关“刀耕火种”的历史记载材料是非常丰富的。

石文中说“刀耕火种也称游耕”,“游耕是刀耕火种的一种指称”,正是把刀耕火种的内容,装进了在历史文献中难以查到的“游耕”这样的概念中,进而在周文指出事实错误之后,仍然很肯定地认为基诺族是游耕民族,这就不是一个事实错误的问题,而是理论和概念的混淆问题。这样做是否合适?我在下面会讨论这个问题。

我首先要解决的问题是该如何准确地为基诺族定位。上述三种论点的作者都没有很好地解决这一问题。我认为这种定位是讨论基诺族是不是游耕民族这一问题的必要前提条件。

二、基诺族是从事刀耕农业的民族,轮作制为其重要特点

首先需要讨论的是基诺族的生产生活方式,研究这个民族在历史上和现实中的生存状况,这些问题显然对于回答基诺族究竟是不是游耕民族,应当是至关重要的。因为,我们必须面对基诺族的历史与现实,并在此基础上给予准确地定位。

杜玉亭先生说:

“基诺族有一万余人,主要聚居在西双版纳景洪县的基诺山,其主要生产部门是为人们提供衣食之源的刀耕火种农业。因为基诺山是无坝区的纯山区,居民们选择刀耕火种农业是势所必然。刀耕火种是一种形象的成语,用刀把轮歇山地的林木砍倒即等于农田的耕,把晒干的林木烧成灰烬变为肥料就等于农田的种(不然就不能种,种了也无收成),因此,山地农业的主要生产工具是刀类,其次是装有铁头的播种用的剁铲,以及铲草的小手锄等。这类生产工具与内地犁耕汉区相比,是相当原始的,但其主要生产工具已是铁器,这些铁器可以适应刀耕火种的需要,其山地旱谷的产量一般可达籽种的30倍,个别经验丰富的农民的山地,曾达到亩产千斤(市斤)旱谷,这一产量并不亚于附近汉族的牛耕地。因此,基诺族生产力的特征主要不在于生产工具的原始,而在于生产上的一体趋同性。

刀耕火种农业的一体趋同性,可以在如下的年度周期主要生产项目中得到说明:一月(此以下皆用夏历),备耕,砍树修技乎整土地;二月,开辟防止山火蔓延的山地防火道,开始烧地、种早包谷;三月,继续辟防火道,平整土地,盖山地茅棚,种棉、玉米、瓜类等,四月,在大面积山地上烧地,种早稻和豆类、高粱等;五月,为山地打栅栏,开始除草;六月,除草,打棉花尖等;七月,除草,修补山地栅栏,开始在明年种的山地上砍树——刀耕;八月,除草,刀耕;九月,收早稻、早玉米、棉花,护秋管理;十月,收割早稻等作物;十一月,收割、脱粒、入仓;十二月,备耕,把砍倒的树枝砍下堆起烧掉,乎整土地。上述基诺族年度周期的农业生产活动,从表面上看是依节令变化而从事的不同生产项目,而且文明时代的农业也有类似年度周期的生产活动,但基诺族的年度周期生产活动可以显示全民一体性,即不论男女,也不论具有权威性社会地位的长者和巫师,全体村民都要根据这一生产周期,把一年的大部分时间投入山地农业劳动,而在汉族式自然经济下的农村,是不存在基诺族刀耕火种农业生产的这种一体趋同性的。”⑵

很显然杜先生把基诺族的生产方式定位于刀耕火种,他们的社会生活也是以此为重点,并形成了一年中主要生产活动的周期。由此决定了基诺人的一体趋同性的特点。这抓住了正确认识和把握基诺族社会生活的关键所在。如果我没有理解错的话,根据杜先生的研究成果,基诺族是从事刀耕农业的民族。其生产力水平不亚于从事牛耕的汉地农业,尽管他们从事的是刀耕火种的农业生产。而在古今中外的刀耕农业中基诺族的特点是:一体趋同性。有关这一特点杜先生的论文有详细的论述,从略。

事实上,学者们把农耕民族耕作方式概括为三种:刀耕农业、锄耕农业和犁耕农业,到了近代才有了机械化肥农业。杜先生的文章正是抓住了基诺族农业耕作方式上特点,将其作为一种刀耕农业经济形式的典型。

杜玉亭先生所著《基诺族简史》有一段阐述:“以‘刀耕火种’为特点的山地农业是基诺族的主要生产部门,除个别村社使用畜力犁山地外,大多数村社都是‘刀耕火种’,农具基本上是铁制的……。以巴亚寨为例,这里的山林按惯例分为十三大片,每年砍伐其中的一片,一般耕种一年即丢荒,十三年后这里又长出茂密的森林,又轮到它被砍伐耕种”。请注意:杜先生这里还是没有把刀耕火种和游耕联系起来,而且这里杜先生用事实说明,基诺族实施的是十三年轮作制。而轮作制是刀耕农业的最重要内容和特点。

所以,作为土生土长的基诺人。周新文和陶联明二位先生对于《概况》和《报告》两书说基诺人是游耕游居民族的说法,显然是有必要纠正的。但是,他们在纠正这些说法的同时,并没有对基诺族的社会经济生活给予清楚的历史地位。周文只是说明基诺族不是游耕游居民族,而对于基诺族究竟是什么民族,没有给予清楚的界定。

而杜玉亭先生抓住了基诺族的农业生产特点,认为基诺族从事的刀耕火种的农业。它是历史上农耕民族的三种耕方式之一——刀耕农业,它与另外两种——锄耕农业和犁耕农是并列的。这恰恰是基诺族的典型的农业经济型态。这样既表达出了基诺族的生存经济和生产方式上的特点,也可清楚地将其归之于历史上农耕民族的三种耕作方式之一。这样也就可以用规范的学术语言来描述基诺族自身的特点了。

“游耕”不是描述中国历史上民族的规范语言,而且不能概括基诺族的农业经济形态和生产方式,也就不能认为基诺族是游耕民族。再有“游耕”在中国古典典籍中有关民族学的文献中是一个不一定存在的概念。

这说明上述杜玉亭先生用“刀耕火种”的农业来概括基诺族的生存经济,不仅与历史研究中的刀耕农业、锄耕农业和犁耕农业的划分标准相符合,也是符合中国历史上对于南方少数民族生产和生活方式描述所使用的通用概念。

杜先生的可贵之处,不仅在于使用了规范的学术语言和概念来描述,而且还在于这是他对基诺族历史与现实的实际情况,作出了深入的研究后得出了的规范的研究成果。这种成果应当得到应有的尊重。详细情况,请参见杜先生的有关论著。

转贴于三、有关“游耕”和“游居”的几个问题

如果说关于基诺族“游耕”上述第一种说法,是由于事实不明,当周新文、陶联明二位先生以地生土长的基诺人的身份指出了这种事实错误之后,石奕龙先生的文章仍然主张基诺族是游耕民族,这就不是一个事实不明的问题了,而是理论和概念的辨析与使用上有值得商榷的地方。

石文首先把游耕与游居区别开来。他说:

“……可见,这样的游耕是有计划和有规律的,即它是根据森林的再生周期和是否满足该族群生息的要求来计划的。而且,游耕只是耕地的变动性大、游动性大而已,它不一定导致‘游居’。因此,游耕与游居是两码事,前者指刀耕火种的田地游动性较大,而后者指的是居住方式的游动性大。

周文既然承认基诺族是从事刀耕火种耕作方式的民族,那么,就无法否认基诺族是游耕民族的事实。把基诺族界定为游耕民族并没有错误,错误的是把基诺族界定为‘寨跟山跑’的‘游居’民族。由于基诺族在用刀耕火种的耕作方法从事生产时,并没有因变换耕地而迁徙村寨,所以,把他们视为‘游居’民族没有事实根据。基诺族是游耕的民族,而不是游居的民族,这样的说法才符合实事求是的精神。”

对于石先生上述说法,我认为有几个问题需要辨析:

第一,石先生把游耕与游居区别开来,游居甚至是比游耕更加不常用的概念。笔者孤陋寡闻,此前从来没有见到这一说法。石先生在文章中也没有给我们提供出哪些人类学和民族学的著作中使用了这一概念。就是在石先生本人担任副主编的《简明文化人类学词典》中也查不出“游居”一词。在同一本书中,我们查到了“游耕”一词:

“游耕(shiftingorswiddencultivtion)刀耕火种的一种特殊形式,指一个民族在一定范围内不断迁徙,开辟新的耕地的耕作方式。其基础是该民族拥有超出其实际耕作所需要的土地。它以树木、杂草的灰烬为主要肥料。因此,新开辟的耕地一般使用几年后地力就会消失而无法继续耕作,只得迁徙它地另辟耕地,待旧耕地重新长起树木后再迁回来。如此循环往复,就是游耕的特点。在土地资源丰富人口压力不太大,再生林能恢复原状的情况下,游耕是一种效率很高的耕作方式。但是,也正因为其效率高,容易使人类生存,因而也就导致了人口的不断增长,进而使人们不断地新开辟原生林,最终造成生态的不平衡,使人类受到自然界的惩罚。因而,如何解决目前亚热带、热带地区存在的游耕方式所产生的弊病,是人类面临的一个既重要又严峻的课题。”⑶

我们看到这里“游耕”的释义中还是没有出现“游居”,更没有把游耕和游居区别开来。并且多次出现“迁徙”,既然石先生自己并没有把游居与游耕区别开来,迁徙在一般人的理解中,应当包括居住地的迁徙.因为石先生自己的定义中既然没有做出特别的说明,那就应当符合一般人对于迁徙的理解。尤其是当游耕“因而也就导致了人口的不断增长,进而使人们不断地新开辟原生林,最终造成生态的不平衡,使人类受到自然界的惩罚。”在这种情况下,就一定会导致居住地的迁徙。因为原有居住地已经无法生存下去了。那么,石文中有关游居的辨析,实在是意义不太大了。

我还查到了另一种游耕的定义:

“游耕一种粗放的耕作制度。夏商时期,生产力水平低下、完全依靠土他的自然肥力种植农作物。这种掠夺性的种植方式使地力很快衰竭。便在部族聚居地换一块土地耕种,将原来的土地撂荒。一境之内可资利用的土地全部轮种几遍之后,地力严重衰竭,短时间内难以恢复,需要长期撂荒,方可再行种植。为了整个部族的生存,便举族迁徙,另寻新的居住点,以相同的程序和方式进行生产这种方式即为游耕。”⑷

这里的“游耕”的定义非常明确:“为了整个部族的生存,便举族迁徙,另寻新的居住点,以相同的程序和方式进行生产。这种方式即为游耕。”这里还是没有使用游居的概念,但是,非常明确地告诉我们游耕是需要“另寻新的居住地点”的。

所以,在周文提供了明确的事实依据后,石文把游耕和游居区别开来,认为基诺族仍然是游耕民族,从他自己给出的游耕概念和其它著作给出的游耕概念,都说明石先生的这种做法有点勉强。

第二,石文中剔除了游居之后的游耕,和需要迁徙游居的游耕,两者相比较,其间的区别究竟是什么?这个问题石先生并没有给出明确的界定。因为基诺族这样的定居的民族既然是游耕民族,那么不定居的迁徙的刀耕火种民族又是什么民族呢?如果对此没有明确的界定,是不是会引起混乱?因为一般人的概念里,游耕者应当是后者,而不是基诺族这样的从事定居农业的民族。

第三,像基诺族这样的定居民族,其耕作方式既然被石先生称为游耕民族,那么,他们的耕作方式,和轮种的有没有区别?如果有区别,二者又是如何界定的呢?

周文正是由于基诺族实施的轮作制,才认为基诺族不是游耕民族的。周先生在文中说:

“‘这里的山林按惯例分为十三大片’,系指在村寨界限以内的山林‘按惯例’分片的劳作方式,说明本村寨对土地的耕作是有计划的。‘十三年后这里又长出茂密的森林,又轮到它被砍伐耕种’,这种‘惯例’是基诺族先民们在长期的生产实践中,总结出来的符合自然生态的规律。假如西双版纳热带雨林萌生恢复得更快些,基诺族先民也许就不会把山林划分为十三大片,可能是十二、十一片或更少的片数;反之,如果森林恢复得慢,还可能分为十五、十六片甚至更多。这种对土地使用有计划的轮作休耕方式,与土地使用上的无计划、无规律的‘游耕’是两种不同的概念。”

同样,上述引用的杜玉亭先生的文章,也明确指出基诺族是耕作上实行轮作制。我们不知道为什么石先生完全忽视周文中有关轮作制的论述,并且一点也不加以辨析,把这种轮作制说成是游耕。

“轮作农业(croprotationsystem)在同一耕地中按顺序种植多种作物,至某特定年完成一循环的农耕方法。这是为了减少地力消耗、增大收获量、合理进行耕作的一种农耕方法。轮作农业在欧洲最为发达,古老的三圃制,七区轮作则都是典型轮作农业。例如英国目前尚有许多地区实行小麦、饲料、大麦、紫木蓿的四年轮作制,饲料芜菁、大麦、豆类、小麦、豆类、大麦、紫木蓿、小麦的八年轮作制。”⑸

古今中外的轮作制都是因地制宜的,因此,各有其具体的内容。轮作和休耕相联系,基诺族的轮作制就是和休耕直接相关的。轮作制和复种有关,中原汉地的轮作制就这种轮作制。国外有典型的七区轮作制,基诺族则采取十三区轮作制。

无论是七区,还是十三区,都是轮作制,不是游耕。因为同样是轮作,不应当称基诺族是游耕民族。

石文对于周文中有关基诺族实施轮作制的内容视而不见,一定要说基诺族是游耕民族。对此我不能理解。因为不理解,自然也就会发出这样的疑问:既然基诺族的十三区轮作制是游耕民族所为,那么英国的七区、八年轮作制是不是也是游耕民族所为?如果英国人不是游耕民族,那么为什么同样实施轮作制的基诺族一定是游耕民族?

第四,我注意到在由石先生任副主编的《简明文化人类学词典》中“游耕”一词的英译为:shiftingorswiddencultivation。巧得很shiftingcultivation和swiddencultivation都可译为“轮作”。这一点,我在后面会继续探讨。

四、“游耕”概念的混乱与滥用

石文中把许许多多相关的和不相关的内容统统加进了“游耕”这一概念中。

石文引述了一大堆国内外文献,最后总结说:“总之,通过上述所引文献,我们可以清楚地看到,在讨论或叙述这类包含有刀耕火种耕作方法的农业或耕作方式时,人类学、民族学文献中有‘刀耕火种’、‘园艺式农业’、‘粗耕农业’、‘游耕’、‘降雨农业’、‘山田烧垦’等不同术语或概念。这些术语或概念均用来指称或概括在林地里砍倒树木等清理出一块空地,然后把晒干的树木杂草焚烧做肥料,在雨季开始时种下各种庄稼但并不怎么从事中耕的耕作方式或农业生产活动。在这些名词术语中,‘刀耕火种’一词为我国固有,其余都译自国外人类学、民族学的文献。之所以用词有许多不同,其主要原因是每个名词术语都是根据这类农业或耕作方法中的不同特征而归纳限定的。虽然在界定时存在不同的名词、术语,然而它们所指称的都是一回事。也就是说,刀耕火种就是园艺式农业、粗耕农业、降雨农业,亦是游耕农业。”

原来他把这么一大堆杂七杂八的东西统统装进了“游耕农业”这个口袋里。

最后,石先生得出了结论:“周文既然承认基诺族是从事刀耕火种耕作方式的民族,那么,就无法否认基诺族是游耕民族的事实。把基诺族界定为游耕民族并没有错误……基诺族是游耕的民族,而不是游居的民族,这样的说法才符合实事求是的精神。”

由此,我们可以看出石先生论文的另一个支撑点在于,他对于游耕概念的阐述。

第一,石文首先把“刀耕火种”纳入他的“游耕”的口袋:

“在人类学、民族学的术语概念中,刀耕火种(slashandburnagriculture)是人类的生计、取食方式或种植、耕作方式之一。在国内外的人类学、民族学著作与辞典中,都有清楚的界定,如1986年出版的《中国大百科全书·民族卷》第89页‘刀耕火种’条曰:刀耕火种(slashandburn,cultivation)又称‘刀耕火耨’、‘火耨刀耕’,指砍倒树木,经过焚烧,空出地面以播种农作物的一种原始耕作方法。中华人民共和国成立前,在独龙、拉祜、基诺、佤、傈僳、怒、景颇、黎、苗、瑶、彝等民族的部分地区,都不同程度地采用这种耕作法。”

现在我把由宋恩常先生执笔的同一词条中被石先生漏引的部分补上:“刀耕火种农业最早是火种,使用石制工具。发明治铁术以后,就以铁刀、铁斧砍伐树木,焚烧后直接在火烬上播种。随着氏族或村社人口的增加,生产经验的积累,出现了轮作制和休耕制。”请注意石先生漏引了“轮作制和休耕制”。

同一词条:“由于刀耕火种农业耕作技术原始落后,所以在生产中普遍存在互相协作的组织。这种协作既盛行于同一氏族、同一家族或家族之间,也存在于同一村社各家庭之间。刀耕火种对农业的发展曾起过积极作用。是农业民族初期开辟耕地和获取生活资料的主要方式。随着生产工具的进步和天然林地的减少,乃耕火种农业逐步过渡到锄耕和犁耕农业阶段。”请注意宋先生把刀耕火种农业与锄耕农业、犁耕农业并列。

接着石先生引了上海辞书出版社1987年出版的《民族词典》第20页“刀耕火种”条,在这个词条中同样谈到“刀耕火种的农业逐渐为锄掘农业和犁耕农业所取代”。

值得注意的是:我在石先生所引的这两本辞书中都没有查到“游耕”。就石先生自己引用的和我补充的引文,也看不出把刀耕农业或刀耕火种,纳入游耕的道理何在,相反,这些都可在说明上述杜先生认为基诺族是从事刀耕农业的民族是正确的。

我在《中国农业百科全书农业历史卷》中也没有查到“游耕”的词条。而是分别查到了“刀耕火种”和“刀耕农业”:

“刀耕火种(slash-and-burncultivation)原始农业时期采用的一种耕种方式。其操作方法是选择合适的林地,用刀或斧砍倒林木,候其干燥后,放火焚烧,开拓出一块荒地,人们即在这样的地面上进行播种。播种的方法因作物种类而异;大粒的种子,如豆类作物通常实行点播,由男子持尖头木棒成竹竿在前面扎穴,妇女儿童跟在后面将种子放入穴内;小粒种子如粟、稗子或几种作物的混作,则采用撒播的方法。刀耕火种依靠焚烧草木后的草木灰作肥料,不必有施肥;依靠焚烧清除杂草,在作物生长期间不必有中耕除草。

出于没有灌溉条件,作物的发芽生长全靠天然雨水。所以选择放火的时间非常重要,如果放火焚烧时适逢大雨,即无法继续下一步工序,要待次年再来。播种完毕以后碰上雨水,就可保证有收成。刀耕火种因没有施肥,种植作物以后,土壤肥即下降,同时第二年的杂草则会猛长。所以通常只能在砍烧地上种植一年(至多二年)后,就得抛荒,另找新的地方砍烧。抛荒的土地经过十来年或更长的时间,地面上恢复了自然植被。才可再次进行砍烧。所以,刀耕火种并非盲目的东砍一年内砍一年,而是一个社群的人往往在一个固定的山地大范围内,进行有次序的轮换砍烧和迁徙居住的生活。刀耕火种的农业生产,只能解决一年生活中几个月的粮食供应、而且不稳定,所以这个时期采集和狩猎的食物来源仍占很大的比重。在人口与林地的比率合适的条件下,刀耕火种与生态环境尚能适应,随着人口的增加、铁器工具的引入,导致人口与林地比失去平衡,抛荒的期限缩短,自然植被无法恢复,出现水久性的光秃山地,水土流失严重,在这种情况下继续刀耕火种便成为一种破坏性的耕作制了。(郭文韬)

刀耕农业(slashandburnagriculture)原始农业早期阶段的一种生产形态。刀耕农业即俗称的刀耕火种,在中国古籍上称畲田或畲耕。它的特点是生产工具只有石斧和尖头木棒(或竹子)。其生产过程是先用石斧砍倒树木,晒干后放火焚烧草木,然后在火烧地上点播或撒播种子;在出苗生长期可没有任何除草、施肥等管理,到成熟时去收割。

刀耕农业的起源和田猎的关系密切不可分。原始的狩猎人为了把猎物驱赶到一定的范围内,提高动物的密度,而猎取丰富的动物,他们选择一定的树木和地段,有控制地放火,驱迫动物向密林中躲避,进行围猎(即田猎)。放火的另一目的是让烧焦后的树干来年前发出新的嫩叶。这种新梢嫩叶是麋鹿之类最喜爱的鲜食,可以吸引它们来取食时进行狩猎。在这个反复的实践过程中,人们发现掉落在火烧地上的植物种子生长得特别好(因为草木灰就是一种天然的肥料),从而引发了人工种植的实践。迈出了原始农业的第一步。

刀耕火种并非任意盲目地毁林,而是有计划地选择对象、在一定的范围内轮番砍烧。由于火烧地上的种植不施肥,只依靠灰烬提供肥力,故从第二年起肥力下降,杂草却因光照条件改善而猛发起来,作物生长受杂草的影响,产量很快下降。人们不得不放弃旧地,而另找新的地点烧垦。被放弃的旧地并非永久不要,而是等待若干年后,原有的树木又恢复成林时,再行烧垦。这使原始刀耕的人只能过相对定居的生活,而在一个大的范围内迁徙,而绝非盲目的流窜。在这种情况下,由于遭受破坏的林木,仍有恢复成林的机会,所以人与林的生态关系总体上仍处于平衡的依存关系,并不像后世所理解的刀耕火种是破坏森林的野蛮掠夺种植。只有当人口的增殖越过人林平衡点,特别是引入铁器工具以后,刀耕火种的破坏作用才明显起来。刀耕农业所使用的工具如石斧、石镰、石磨盘、磨棒等,可说都是从狩猎时期继承下来的。其中如尖头的点种棒可能是狩猎工具投枪的演变。刀耕农业的播种方式有点播和撒播两种。点播用于大粒种子如稻谷、荞麦、豆、玉米之类。撒播则用于细小的种子口粟、黍、籽粒苋、稗子等。此外,常用的还有混播。即将各种不同作物种子混合播种在一处。在种植块茎作物如芋、木薯的场合,木棒还可用以挖掘,兼是收获的工具。

刀耕农业阶段,采集狩猎还占有很大比重。因为种植作物所得,在数量上只够维持几个月的需要,无法周年供应。在质量上只以供应淀粉类为主,动物性蛋白质和脂肪仍得仰给于狩猎。种植和狩猎在时间上的矛盾,通常是到准备播种起,一切人力服从农事,待播种完毕就可全力投入采猎。认为男子只管狩猎、妇女分管种植是不全面的。(游修龄)⑹

值得注意的是,这两个词条都谈到了迁徙问题,郭文韬先生说:“所以,刀耕火种并非盲目的东砍一年西一年,而是一个社群的人往往在一个固定的山地大范围内,进行有次序的轮换砍烧和迁徙居住的生活。”游修龄先生说:“原始刀耕的人只能过相对定居的生活,而在一个大的范围内迁徙,而绝非盲目的流窜。”

再有,二者都特别谈到生态的平衡。

从以上这些材料说刀耕农业或刀耕火种内容非常丰富,其中包括迁徙,也包括石先生所言的游居或定居的民族。上述这些我能查到“刀耕火种”和“刀耕农业”工具书除了其中一本外都没有“游耕”词条。我不明白,石先生为什么要把它们装入游耕中。这种作法,既不符合中国传统的学术规范,也不符合现代的学术术语的规范.至少,游耕不仅中国历史文献中很少见到,而且是当代学术文献中涉及不多的一个概念。

第二,被纳入游耕的还有初级农业。

在石文中说:“而在有的人类学著作中,则把这种horticulture翻译为初级农业,或把这种农业称作粗放耕作、游动耕作或游耕。如恩伯夫妇所著的《文化的变异——现代文化人类学通论》说:“人类学家一般把食物生产系统分为三个主要类型——初级农业、集约农业和畜牧业。”

实际上C·恩伯和m·恩伯在《文化的变异——现代文化人类学通论》这本书中对于“初级农业”的概念界定的很清楚:

“初级农业(horticulture)这个词可能会使人联想到在温室中栽培兰花和其它花卉的‘园艺技师’。但对人类学家来说,这个词的意思是用比较简单的工具和方法(包括依靠自然来补充土壤中植物生长所必需的养料的方法)对一切作物进行的栽培。这些工具通常是手持工具,象点杆或锄头,而不是犁和其他由动物和拖拉机牵引的工具。而且,所用的方法也不包括施肥、灌溉或其它在一个生长季节后恢复地力的方法。

初级农业有两种类型。较常见的一种类型依据的是粗放耕作或游动耕作(游耕)。土地只使用很短一段时间然后就拋荒若干年以便自然恢复地力。在抛荒的那些年里,土地上长满野生植物和杂木林。后来用下面即将谈到的刀耕火种系统开垦田地时,养料就回到了土地之中。另外,一种初级农业依靠的是长期生长的木本作物。一个社会可能会同时实行这两种类型的初级农业,而两类都没有永久性的田间作物耕作。”⑺

作者明白无误地说明游耕只是初级农业的一种类型,另一种类型依靠的是长期生长的木本作物。也就是说可以把游耕装在初级农业的口袋里,而不是相反。石先生恰恰是把初级农业装进了游耕的口袋里。这显然是装不下的。这样做的结果是会引起不必要的混乱。而石文正是由于概念的混乱,导致结论的错误。

第三,被纳入游耕的还有园艺农业。石文中说:“另外,在国外的人类学、民族学的词典中,也有同样的界定与解释,即园艺式农业或刀耕火种就是游耕。”F.普洛格和D.G.贝茨在《文化演进与人类行为》中说:

“园艺式农业虽然不能完全抛弃打猎、捕鱼和采集野生植物,然而,园艺式农业同狩猎一采集不同。它主要依靠的是人类养植的食物,特别处那些用简陋的方式和工具在小块庭院般的地块里生产出来的植物食品(实际上,‘园艺式农业’意即‘对园地的垦殖’)。不同的群体之间,农业技术和其他行为方式存在着广泛的差异。但是,共同的获食战略——小规模的食物生产——造就了定居方式、社会组织和群队之间相互作用上的某些广泛的相似之处。”很显然园艺农业是一种定居农业。

作者也谈到了园艺农业的耕作方法:“所有园艺式农业都具有区别于精耕细作农业的某些特征。第一,同这种耕作方式相联系的是相对简单的技术。一定时期,只有零星的土地得到垦殖。这些小块地又处在没有灌溉、没有犁耕、没有畜力牵引,更谈不上机器操作的情况下耕耘的。仅有的工具是诸如小刀、斧头、挖棍和锄头一类的简陋手工工具。换言之,园艺式农业劳作者和狩猎一采集者一样,仍然主要依靠肌肉的能量来获取食物。第二,相比于精耕细作的农业而言,园艺式农业每英亩的产量要相对低一些。正因如此,人们有时称园艺式农业为‘粗耕农业’,因为每生产一单位的能量,‘粗耕农业’要比精耕农业需要多得多的土地。”⑼

从其耕作方法来看园艺农业是一种简单的粗耕农业。所以,书中明确地指出“园艺式农业的最后一种形式,即目前所谓的‘刀耕火种式农业’仍是最为普通的。”⑽

“伴随着园艺式农业的出现,几乎不可避免地产生了其他一些因素。其一就是定居更加固定,附近建立起了永久性的常年定居点。狩猎一采集者将精力花在四处搬迁寻找食物上,而园艺式农业生产者却将精力放在一个地方,即他们的田地的食物生产上。”⑾

这样一来,我们就很清楚了:园艺农业仍然是一种定居农业。至少是趋向于定居农业.作为定居农业怎么可以说是游耕农业呢?至少,我们从作者那里得不到这种说法。而石先生肯定地说“园艺式农业或刀耕火种就是游耕。”

第四,石先生说“在国外的人类学、民族学的词典中,也有同样的界定与解释,即园艺式农业或刀耕火种就是游耕。”他首先举出了罗杰.皮尔森主编的《人类学词汇》:“在人类学文献中,horticulture(园艺式农业)这一术语经常用以描述一种粗放的耕作方法。这种耕作方法常常导致地力的耗尽,而需每隔几年就要清理出新的处女地来种植作物——在某些作品中,这种做法被称为“游耕农业”(shiftingagriculture)。由于使用各种原始的手持工具和缺乏给土壤再施肥的知识,园艺式农业与有着更先进耕作方法的农业不同。”

我认为shiftingagriculture这个英文词的确切内容和翻译,都是需要推敲的。例如:shiftingcultivation意思是轮作。同样,shiftingagriculture有人译为“移动农业”,这里的移动其实是指土地的轮作,因此专业化的译法为“轮作农业”,类似的词汇我们还可以举出一些:extensiveagriculture粗放耕作;efficientagriculture高效农业;inten-siveagriculture集约农业,精耕农业;lowagriculture粗放农业;terraceagriculture梯田农业,等等。因此,把shiftingagriculture译为“轮作农业”可能更好些。至少,“游耕”不是唯一的译法。而我们在前面见到石先生的“游耕”英文为shiftingorswiddencultivation,其实这个词组确切内容就是指轮作。

我也查了有关shiftingagriculture的英文解释。

在encyclopediaBritannicaarticle中的英文解释是这样的:systemofcultivationthatpreservessoilfertilitybyplot(field)rotation,asdistinctfromcroprotation.inshiftingagricultureaplotoflandisclearedandcultivatedforashortperi-odoftime;thenitisabandonedandallowedtoreverttoitsnaturalvegetationwhilethecultivatormovesontoanotherplot.theperiodofcultivationisusuallyterminated……

很显然,将其译为轮作是没有问题的。

在人类学家的著作中对shiftingagriculture是这样解说的:

Shiftingagriculture3.22.04

inmanycountriesitisdifficulttosetupagriculturalareasduetolackofspaceoralackofnutrientsinthesoil.Slash-and-burnfarming,orshiftingcultivationasitismorecommonlycalled,referstoaparticularmethodwhichaddressesboththeseproblemsinwhichlandisclearedandburnedinordertocreateasuitableareaforagriculture.tiffsmethodoffarmingisoftenusedintropicalthirdworldcountriesandareasofgreatpovertybecauseofitsinexpensivenatureaswellasitsrelativesustainability,thoughthemodemerahasreducedthesustainabilityoftiffsmethod.asitsnamesuggests,slash-and-burnfarminginvolvesclearingawayacertainamountoflandtocreatelashwhichisburnedinordertoopenthespaceaswellasprovidenutrientsforthecrops.thelandisusedfor2-3harvestsatwhichpointthenutrientsinthesoilareexhaustedandthelandislefttofallowforanextendedperiodoftime.whilethelandisfallowingthefarmersmovetheircropstoadifferentareawheretheyrepeatthestonemethod.ideally,theexhaustedlandisleftfortentotwentyyearsinordertoreplenishthenutrientsdepletedfromfarming,however,duetoincreasesinpopulation;farmingsitesaregivensignificantlylessfallowtimeinordertoproduceenoughfoodforthepeopledirectlyresultinginthedegradationoftheforests(peters,pg.12).⑿

请特别注意这一句:Slash—and—burnfarming,orshiftingcultivationasitismorecommonlycalled,其中的shiftingcultivation正是我前面提到的轮作,即:耕作土地的轮换。刀耕农业由于耕作方式的粗放,又不施肥,所以,只能用休耕轮作来恢复地力。

现在我们来看一下《剑桥百科全书》(theCombridgeencyclopedia)⒀在这部权威的工具书中shiftingcultivation被译成“轮耕”,slashandburncultivation被译成“刀耕火种轮耕”。⒁由此可见,刀耕火种与轮耕同义。我们跟随石先生绕了一大圈,还是回到了杜先生的原点。可见,这一点中外学术界概莫能外。相关的释义如下:

“shiftingcultivation轮耕热带雨林中的一种农耕法。又称为火耕法。这是因为几年耕种后地力丧失,植被不易再生,因而迫使农民迁往新地。所谓刀耕火种即指这种清理地表植被的方法。在某些地区,人们迁移新地。而在另一些地区,人们则长期定居,但实行一种称为休耕制的土地轮作法:让地力耗竭的土地休耕,以容植被再生,然后再次耕作。”⒂

第五,石先生又举出了夏洛特·西蒙—史密斯主编的《人类学词典》:“Seiddenagriculture/Swiddenhorticulture(游耕农业/游耕园艺业)是一种耕作方法,也称“刀耕火种”(slashandburn)或‘游耕农业’(shiftingagriculture)。其特征是为了种植庄稼,清理和烧掉地表(典型的热带森林)的植被。这种田地在短期耕作后,需休耕很长时间或整个放弃。尽管当代某些理论家认为,游耕农业结合狩猎、采集,事实上可以比人们想象的能养活更多的人口和造成更大程度的定居,然而这种耕作方法一般都发生在那些人口密度低、土地肥份低区域中的传统社会,如亚马逊雨林地区社会等。”

这里的译文我在前面已经说过了。其中的swidden意思是“(割除和烧除植被后开出的)临时性农田”,也就是刀耕火种所产生的结果。由我国云南学者尹绍亭教授出版的人类学专著《人与森林——生态人类学视野中的刀耕火种》(云南教育出版社,2000年),这部获得云南社会科学一等奖的著作,其英文的译名为:peopleandForests—YunnanSwiddenagricultureinHumanecologicalperspective。可见,这里的“刀耕火种”被译成了“Swiddenagricultur”尹绍亭教授的书中有一节是专门谈基诺族的:

第四节基诺族的刀耕火种

一、地理环境

二、社会组织及土地制度

三、土地类型及耕作技术

四、栽培作物

五、发达的轮作技术

六、生产节令和生产过程

七、农耕礼仪

尹教授这里给基诺族的界定是“刀耕火种”和轮作。这和我前面讲过杜玉亭先生给基诺族的定位基本一致的。而石先生则用了“游耕”,并把这个被他装进太多的内容,以至于没有一个清楚的界定的概念用于基诺族,进而得出“基诺族是游耕民族”的结论。

转贴于小结

“游耕”在中国传统学术和古典民族学文献中很难见到,几乎是不存在的。而民族是有着深厚历史内涵的概念,不宜用游耕这样的概念界定民族。说基诺族是游耕民族,不符合基诺族的历史与现实实际情况。

游耕在现代学术中可以使用,但要界定清楚,明确其使用的范围。注重中国人使用这个概念的习惯。尤其是不要把众多的内容统统装进去,进而滥用。这样对学术研究不利,也不利于对国外学术成果的学习和消化。

石文中对游耕概念的界定与使用是混乱的。这一定程度上反映了国外民族学和人类学传入中国后,引起的学术概念的混乱。这需要在学术研究中进一步得到澄清。这其中还包括翻译的不准确。石文中把一个翻译得并不准确的概念,又按照自己的意志装进了太多的东西。把这样的一个概念用于界定基诺族,其问题是显而易见的。

本文借用杜玉亭先生的成果对基诺族的生产方式有一个清楚的定位,进而指出目前围绕基诺族究竟是不是游耕民族的三种说法的误区。认为基诺族刀耕火种,是从事刀耕农业的民族,轮作制为其重要的特点。

不当之处,欢迎批评指正。

abstract

theJinuonationalitywhetherisornotYougeng(游耕)thatchinesemeaningisfanningtomoveaboutlikehorde.,therearethreekindsofviewpoint.tiffstextcontinuestocarryontheresearchtothis.theJinuonationalitydealwithslash-and-bumfarming,orshiftingcultivationasitismorecommonlycalled,notmoveaboutlikehorde.academicandclassicethnologyculturalheritageofChinesetraditionincanhardlyseeonephraseofYougengthatmeaningisfarmingtomoveaboutlikehorde.thephraseisnotagreewiththehistoryandrealisticactualcircumstancesoftheJinuonationality.thephraseispackedintoentirelynumerouscontentses,thenabuse.isdisadvantageoustotheacademicresearchthus,alsodisadvantageousintothestudyandthedigestoftheforeignacademicproduction.

注释:

⑴罗竹风主编,《汉语大词典》,汉语大词典出版社,1990年第一版。

⑵杜玉亭,《一种经济形式的典型——基诺族生存经济》,《云南社会科学》1991年第六期。

⑶陈国强主编.石奕龙副主编,《简明文化人类学词典》第481—482页,浙江人民出版社,1990年8月第一版。

⑷夏亨廉,《中国农史辞典》中国商业出版社,1994年,2月第1版,第359页。

⑸张文奎,《人文地理学词典》,陕西人民出版社,1990年2月第1版,第262页。

⑹中国农业百科全书编辑部,《中国农业百科全书农业历史卷》,农业出版社,1995年12月第1版,第35页。

⑺C·恩伯《文化的变异——现代文化人类学通论》辽宁人民出版社,1988年2月第154—155页。

⑻⑼⑽⑾F.普洛格和D.G.贝茨在《文化演进与人类行为》辽宁人民出版社,1988年10月第1版第167页、167—168页、168页、171页。

⑿peters,williamJohn.SlashandBurn:Farminginthethirdworldforest.moscow,idaho:Universityofidahopress.1988.

⒀由英国现代工具书与数据库权威专家大卫·克里斯持尔教授主编,由著名英国剑桥大学出版社和钱伯斯兄弟出版公司合作编纂出版的。中文版根据该书1994年第二版翻译。本书是中国友谊出版公司组织翻译、编辑、出版的综合性案头型百科工具书。中文版聘请中国大百科全书出版社编审、原副总编輯、著名百科全书编纂家金常政先生担任《剑桥百科全书》编译委员会主任,负责组织全书的翻译和审校工作。中国社会科学院几个研究所.中国大百科全书出版社、商务印书馆等单位的专家、学者和翻译工作者参与了全书的翻译和校订工作。其权威性是显而易见的。

简述土木工程的概念篇7

【关键词】土木工程;结构;设计;抗震

中图分类号:S611文献标识码:a

一、前言

随着我国社会的发展,我国的建筑结构设计也有了很大的发展。因此在对土木工程进行结构设计时,要加入对建筑物的抗震性能的相关设计,从而控制建筑结构的抗震性,使土木工程有更高的安全保障。所以对土木工程结构设计中的抗震研究是一件非常有意义的事情。

二、抗震概念设计的基本原则

1.建筑场地选择的基本原则

场地条件是造成建筑物震害的重要原因,因此在选择建筑物场地时,工程师应该注意掌握场地的工程地质、地震活动和地震地质等会影响工程的因素,并结合工程的实际需要,对抗震有利、不利和危险地段做出综合评价。选择对建筑抗震有利的地段,例如平坦、开阔的坚硬场地土;避开对建筑抗震不利的地段,当无法避开时,要采取有效的抗震措施。

2.建筑体型的确定原则

建筑物体型应力求简单、规则、对称,质量和刚度变化均匀,以减少地震作用产生的形、应力集中及扭转反应。

3.选择合理的抗震结构体系

结构布置应具备多道抗震防线,多道设置抗震防线是为了防止由于地震的连续性对建筑物带来的多次冲击,以提高建筑物的防震能力。

结构应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和耗能能力,避免地震对抗震结构体系的破坏,同时结构的刚度和强度需分配合理,避免薄弱环节出现。而一旦薄弱环节的出现,就要采取有效的加强措施。

4.非结构构件的处理

考虑到结构可能在地震中会变形,建筑幕墙等应采用可靠的连接方法,加强非结构构件件的预埋件锚固部位,承受来自建筑非结构构件带给建筑主体的震力。墙体材料方面要优先考虑轻质材料。刚性护墙沿纵向宜均匀对称布置,与主体连接可靠,才能适应结构向不同方向的位移。

三、选择抗震体系类型

合理选择建筑的抗震结构体系决定了建筑结构的安全性和经济性。具体而言,应注重以下三方面的设计:

第一,建筑结构体系应当避免因部分结构或构件的破坏而导致整个建筑结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。建筑结构抗震设计的一个重要原则就是结构应当具有必要的赘余度、良好的变形能力和内力重分配的功能,地震中,即使一部分构件退出工作,其余部分构件仍能承担起竖向荷载,避免整体建筑结构失稳。

第二,建筑结构体系应当具有清晰明确的计算简图和恰当合理的地震作用传递路径。在这过程中,竖向建筑构件的布置,应尽量使竖向建筑构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平接近均匀;楼屋盖梁体系的布置,应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换结构体系的布置,应尽量做到使上部结构竖向构件传递来的垂直重力荷载通过转换层一次至二次转换。另外,建筑的整体抗侧力结构体系也必须明确,抗侧力结构一般由框架、简体、剪力墙、支撑等组成,它们宜尽量连续贯通。

第三,建筑结构体系应当具有合理适度的强度和刚度。宜具有合理恰当的强度和刚度分布,防止和避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的塑性变形集中或应力集中;建筑的框架结构设计应使节点基本不被破坏,底层柱底的塑性铰宜形成晚,应当使柱、梁端的塑性铰出现得尽可能地分散;对于可能出现的薄弱部位,应采取适当措施提高抗震能力。

四、抗震概念设计的几个基本点

1.震感强烈的地震在自然灾害中破坏性非常大。近年来,频繁的地震灾害造成了巨大的损失,抗震概念设计在建筑结构设计中所占的比重也越来越大,研究水平也大大提高,这就需要建筑设计师们更加精细的进行研究设计。因此,应当针对地震形态,制定结构抗震概念设计的原则,并保证其灵活的运用,使建筑物具有可靠的抗震性能。

①需要简练的形状。第一,设计建筑结构上的简练精细可以使结构一目了然,而且也更加容易清晰明了的对各个构件的受力情况进行分析,这样就能在受力数据的分析中保证并大大提高了精准程度。其次,简单的建筑构造还减轻了地震对建筑物的破坏,减少了工程整体的薄弱环节,提高了建筑物的整体抗震能力。

②均匀的进行竖向的设计。竖向的均匀在设计过程中是必须要第一个考虑的,设计过程中,对于建筑横隔层,其上下结构比例的竖向收进尺寸必须要精确把握,为了分隔层称重均匀达标,一定要对竖向受力进行具体的分析。必须要整齐规则的开设洞口,使刚度与强度在整体结构上进行提升与增强,确保不会因为突然的外力状况造成刚度的突然变化,是整体结构造成扭曲。

③进行合理有效的整体设计。按照建筑要求进行基础的设计,避免基础因为设计问题使得承载能力的刚度强度无法达标,可靠稳定的连接上部的构件。对柱体、基础、隔板、楼盖基础的链接位置要保证充足的抗力和刚度,所有的部件应当牢固并紧密的连接和协同在一起,在水平和竖向的抗震性能上一定要进行增强。

④合理整齐的进行结构的规划。结构规则能保证建筑结构有一个对称的整体布局,包括立体刚度对称和外形对称,提高建筑抗侧力。并且保证质量对称,能使建筑物均衡抵御外力,很好的避免重心偏离,从而增强结构的抗震性能。

2.重视结构抗震概念设计

第一,当下国内经济发展迅速,大大提高了科技知识的水平。当今的社会分工已经越来越细致,在这种状态下的企业,对复杂冗余的数据进行精确的计算包括运作整体系统,手工与思维已经渐渐被计算机所取代,这往往使非规范性的应用方式被人们忽视。因此,概念设计在建筑结构抗震设计中的重要性被重新提取出来,更受愈来愈多建筑行业学者的强烈关注。此外,高层建筑结构非常复杂,而地震发生时的动力也非常不确定,这样就更会造成计算结果的误差。所以,概念设计在结构抗震设计中更应该被重视。

第二,合理性与实际性是概念设计的两大特点,仅仅只是计算数据和统计资料是无法满足一个立体的实物的建筑物的设计,要满足这一条件只有靠概念设计的实施。概念设计主要是经过对结构理念的整体架构,向人们呈现出一份比较真实的、适用的客观实体,从而优化建筑结构抗震设计。比如,结构平面或者竖向出现严重不规则或整体性差,那么仅仅按现有的结构设计计算水平,很难保证结构的抗震性能。

运用有效的手段来加强结构抗震的性能。经过对大量地震灾害建筑损坏的实例分析和统计整理,通过大量的实践经验,专家们才归纳出建筑抗震概念设计理念。在建筑抗震设计中,抗震概念设计是十分重要的一项,必须要非常重视。

第一,地震的外力能量在建筑物传递的过程中所经的传递与吸收的途径,一定要进行合理的布局,要确保构件双向抗侧力体系的形成,就必须要确保支柱和墙与梁的中轴线在同一个平面上。

第二,抗震结构一定要按照抗震等级来采用相应的措施,对梁和柱还有墙的节点应当分别处理,在地震发生时应当达到三个水准的设置防护标准,保证建筑的结构安全可靠。同时也需要确保在地震来临时钢筋混凝土结构保持良好的承载力与延展性。建筑的延展性必须要得到强化,合理有效的分布构件的强度和刚度,确保地震能量能被有效的吸收。在结构设计过程中如果要保证节点基本不被破坏,那么框架结构设计一定要使同层各个柱的两端屈服历程加长。要较晚的形成底层柱的柱底塑性铰,分散梁和柱端的塑性铰,这样才能是抗震能力在整体结构上有效的体现出来。

五、结语

随着建筑行业的不断发展,土木工程作为建筑行业中的重要工程,有着极其重要的地位。在土木工程的结构设计中,抗震研究的进行对建筑结构的性能和稳定性有着非常重要的作用。所以相关工作人员要重视结构抗震的概念设计,从而更好地表现抗震理念并进行实行,促进和发展当今建筑结构的抗震设计,提高建筑结构的安全和稳定性能。

参考文献

[1]何聪,汪鹏飞土木工程抗震研究——浅谈隔震技术在建筑结构设计上的应用[J]《中国科技博览》-2011年30期-

[2]郝敏浅谈土木工程结构设计中的抗震研究[J]《黑龙江科技信息》-2013年26期-

简述土木工程的概念篇8

关键词:混凝土结构;教学方法;课程

中图分类号:G642.41文献标志码:a文章编号:1674-9324(2013)05-0105-02混凝土结构使用至今已经有160年的历史,与钢、木和砌体结构相比,因其在物理力学性能及材料来源等方面的诸多优点,同时结合高强度结构钢材很好的受拉性能、延性以及与混凝土间良好的粘结性能等优点,目前已发展出了钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土组合结构、纤维混凝土结构等诸多结构形式,发展速度快,应用范围也非常广泛。混凝土结构是我国高等院校土木工程专业本科培养计划中一门重要的专业学位课,一般而言的混凝土结构是《混凝土结构设计原理》和《混凝土结构与砌体结构设计》两门课的总称,以下简称“混凝土结构”课程。作为土建类专业本科生必修的一门重要的专业课程,近年来关于混凝土结构的教科书、专著和论文很多,但有关其教学方法研究方面的论文却很少,基于这一点,本文从土木工程专业本科教学的角度出发,对混凝土结构的教学方法进行探讨。

一、《混凝土结构》课程的特点

《混凝土结构》课程包括基本(构件)理论和结构设计两大部分内容。第一部分为基本(构件)理论,主要探讨钢筋混凝土基本构件——受弯构件、轴心受拉、受压构件、偏心受拉、受压构件以及受扭构件等,在单一的拉、压、弯、剪、扭应力状态及几种复合应力状态共同作用下的受力性能分析方法、设计计算和构造配筋等方面内容。在教学计划上,这部分内容属于专业基础课,重点在于让学生掌握钢筋混凝土各种构件受力性能的分析和设计计算[1]。第二部分为结构设计部分,主要探讨楼盖结构、单层厂房结构和高层建筑结构的设计,在教学计划上,这部分内容属于专业课,重点在于让学生掌握结构设计的总体思路、设计步骤及具体施工图的绘制,培养学生解决实际问题的综合能力。

由于在第一部分基本(构件)理论中,概念多、公式多、符号多、配筋构造多、计算过程繁琐,使得初学者往往抓不住重点;而在结构设计部分中,需要当把各种单个构件组合成整体结构进行设计时,就更难弄清楚了。因此在讲授本课程时,必须首先了解本课程的特点。

1.混凝土结构涉及的问题往往都是工程上的一些实际问题,很少有孤立存在的,学生在学习本课程之前一般都缺少工程概念,有一些构件是怎么连接的根本不清楚,就更谈不上清楚构件间受力的传递路径是怎样的了,因此在开始学习本课程时必然感到不适应。

2.钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种力学性能完全不同的材料组成的,根本不属于理想变形体,因此不能采用以往在材料力学和结构力学课程中学习的杆件或结构的一些力学公式进行计算分析。因此,混凝土结构中各种构件的承载力计算公式,一般都是以室内模型实验分析数据为依据,再基于某些基本假定,得到截面破坏时的应力图形,利用分析截面应力平衡条件建立平衡方程,进而得到各种构件承载力计算的基本公式。

3.混凝土结构构件承载力极限状态设计主要包括:材料选择、截面预估和配筋计算三部分。在这三部分中,“材料选择”是根据工程特点和设计经验确定的,“截面预估”是根据构造要求和工程上常用尺寸确定的,只有“配筋计算”是根据承载力计算公式计算出来的。可以说,我们在进行结构构件设计时,是“由未知求未知”的过程,解答必然也是多种多样的,因此如何合理的选择设计参数并优选出最佳的配筋结果,这是学生在以往课程中所没有遇到的。

二、教学方法分析

根据《混凝土结构》课程的特点,总结出如下几条教学经验,以提高本课程的教学效果,加强学生综合能力的培养。

(一)从全局建立结构系统概念

为了使学生了解和掌握结构系统概念,了解本课程的主要层次关系,从全局把握学习重点,理清学习思路。我们首先以一个学生比较熟知的、具体的结构(如教学楼)为例,从全局上介绍结构—构件—截面—材料体系,讲清结构设计程序是从结构构件截面,同时构件的受力性能又取决于材料,而课程的教学程序则与设计程序相反,是从材料截面构件结构,通过这样讲授,使学生一开始就建立结构整体系统的概念,理清了各部分的关系,为课程学习建立了一个总体框架,更重要的是使学生明白了所应解决的问题[1,2]。

(二)强调实践性教学环节

实践性教学环节包括:到施工现场参观的认识实习、课程设计及综合技能训练等。在《混凝土结构》课程开课之前,安排学生到一些建筑工地去参观正在施工中的混凝土结构工程,观察结构形式、分析梁、板、柱的受力和传力关系,了解各种构件的配筋特点及主要的构造措施,使学生对梁、板、柱等常见的混凝土基本构件和框架结构、剪力墙结构等常见的混凝土结构形式有一些初步的感性认识,并借以引发和提高学生学习《混凝土结构》课程的兴趣。在《混凝土结构》课程后期安排的混凝土楼盖结构设计、混凝土单层厂房结构设计等课程设计,使学生有机会完成混凝土结构设计的完整过程,诸如确定结构方案、建立结构计算简图、结构受力分析、结构配筋计算、结构施工图绘制等各个环节的训练,使学生全面消化、吸收和运用在课堂教学中已经学到的理论知识,培养学生综合分析和处理实际工程问题的能力。

(三)注重采用对比联系的方法介绍问题

由于混凝土材料物理力学性能的复杂性,使得混凝土结构构件在许多情况下的受力分析也变得十分复杂,因此,在课堂授课过程中要尽量采用对比、分析因果关系和联系的方法进行讲解,使学生对所研究问题的思路更加清晰,理解也更加深刻。

例如我们在讲解梁的正截面受弯及偏心受压柱的实验研究时[3,4],可将三种破坏类型采用如表1、表2所示的对比方法讲述,这样把引起三种破坏形式的原因就清晰直观的表达了出来。

另外,我们在讲解问题时还应注重各章之间的联系,使知识融会贯通,形成一个网络,例如,“受弯构件”和“受压构件”是两个完全不同的章节,也是两个不同的结构构件,但它们之间却存在着一定的联系,如在讲解“矩形截面偏心受压构件”时,可以指出“矩形截面偏心受压构件的受力模式,就是受弯构件竖立起来再施加轴力的模式”,由于学生之前已经学过了“受弯构件”,所以在学习这一知识点时就不会感觉到新内容的负担。这样不仅学习起来比较轻松,而且容易将前后知识点联系起来,加深印象,提高学习效果。

(四)重视构造措施

结构和构件设计时,必须经过计算和构造设计两部分才能完成。由于强度和变形计算并非考虑了结构上的所有作用,因此除了利用承载力公式计算配筋外,还必须用构造设计来补充。构造措施是人们在长期实践经验的基础上总结出来的,可防止因计算中没有考虑的影响因素而使结构构件开裂和破坏,同时也是为了结构构件在使用和施工上的需要而采用的。

构造措施是《混凝土结构》课程学习中既简单又难于掌握的一部分知识,简单在于规范规定很明确,而且表达形式简单;难于掌握在于内容多且零散,系统性和逻辑性较差。但构造措施在混凝土结构设计中又是非常重要的,大多数抗震设计的相关问题都是通过构造措施来保证的,所以在给学生授课时一定要重视构造措施的讲解。仔细分析不难发现,混凝土结构的构造措施主要包括三个方面:关于构件截面尺寸的要求、纵筋(主筋)的要求以及箍筋的要求,对于这些规定性的内容,只有将其进行适当的分类和文字上的加工,使其变为条理化和简单化的形式,才能产生良好的理解和记忆效果。

(五)重视现行设计规范与书本内容的结合

我们培养的土木工程专业学生毕业后有一部分要到设计单位工作,从事与钢筋混凝土结构设计有关的工作,因此必须熟悉、掌握和应用国家颁布的有关结构设计计算和构造要求的技术规定和标准,如《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)等。它是工程技术人员进行设计时必须遵守的法规,因此我们在讲课过程中,应该紧密结合现行规范,分析工程设计实例,对教材的内容加以拓宽,使学生认识到:作为实际工程结构设计,既要满足理论分析计算,还要符合现行规范规定的要求。

综上所述,《混凝土结构》是一门理论与实践紧密联系的课程,具有很强的工程概念,教授这门课时,应紧紧把握住《混凝土结构》课程的特点,从全局建立结构系统概念,以力学知识为基础,合理的安排教学次序,加强理论与实际的联系、章节之间的联系,同时结合设计规范,通过多种考核方式使学生真正的掌握这门课程,为土木工程专业的学生毕业后成为一名合格的工程师打下坚实的基础。

参考文献:

[1]喻萍,罗志坚.混凝土结构教学方法初探[J].昆明大学学报,2004,(1):73-74.

[2]刘雁,李琪,徐宜和.混凝土结构教学改革尝试[J].扬州大学学报,1997,(4):49-51.

[3]王秋萍,李宏伟.混凝土结构课程的教学方法初探[J].高等建筑教育,2005,14(1):59-61.

简述土木工程的概念篇9

关键词:木构建筑;低碳;生态;可持续性;发展

中图分类号:tS958.1+7文献标识码:a文章编号:

近年来,人们越来越清晰的认识到二氧化碳排放量猛增,会导致全球气候变暖,而全球气候变暖会对整个人类的生存和发展产生严重威胁。“低碳”已经成为二十一世纪最受人瞩目的词汇,2010上海世博会的召开,也让“低碳”概念越来越深入人心。

“低碳”概念来自于生活,却深入各行各业,低碳建筑也应运而生。一般,我们只是看见汽车、工厂的排放量,而建筑的碳排放却常常被忽略。建筑在二氧化碳排放总量中,几乎占到了50%,这一比例远远高于运输和工业领域。因此,木结构建筑在低碳、生态性方面的优势开始受到人们的关注。木材来源于可以持续利用的资源——森林。建筑四大原料(木材、钢材、水泥、塑料)之中木材是唯一可再生的材料,废弃后的木质品又可以自行分解或再加工。木制品的开发利用对环境的负担也远小于其它三种材料,每一吨树木在成长过程中释放出1107吨氧气,吸收1147吨二氧化碳。与之相比,每生产一立方米钢就会有5320kg的二氧化碳排放量,每生产一立方米混凝土会产生120kg二氧化碳。而且钢和水泥在生产过程中还需消耗大量的不可再生资源,如石材、矿产。此外,木材在与其它材料比较中,对环境负面影响量较小。可见,木构建筑有着天然的生态优势。

1.木构建筑的生态优越性

1.1节能

木材导热系数较小,具有良好的保温隔热性能。有研究表明:若达到同样的保温效果,木材需要的厚度是混凝土的1/15,是钢材的1/400;在同样厚度的条件下,木材的隔热值比标准的混凝土高16倍,比钢材高400倍,比铝材高1600倍。在冬天室外温度完全相同的条件下,木结构建筑室内温度比混凝土建筑要高6℃,夏天正好相反。木结构建筑就像一座天然的空气调节器,作到了真正的“冬暖夏凉”。此外,通过混凝土与木建造房屋的对比表明,木结构建筑的年平均湿度比混凝土建筑低8%—10%,变化范围保持在60%—80%左右,这与最佳居住环境相对湿度60%左右的指标最为接近。这意味着木结构建筑不仅能耗大大降低了,而且居住环境质量也得到了显著的提高。

1.2材料的可持续性

木头成材往往需要十几年的时间,这对于人类需求而言是非常缓慢的,因此木废料的再生利用对于有限的资源具有重大的意义。原木加工过程中会产生大量的碎料、刨花、木屑等废料,这些废料经过破碎,浸泡,研磨成木浆,再热压成型可以变废为宝制成各种建筑板材,广泛用于室内装修与家具生产。现在由木料经现代技术加工制成的纸材已成为一种新型的建材。木材的可持续性能还体现在易降解性上。易降解的材料是指使用后易于分解成可以再次进入自然界循环的材料,从中可以减少不可分解物对环境的污染,促进整个生态系统的良性循环。现在城市里很多建筑垃圾很难循环利用甚至很难降解,只能通过深挖掩埋的方法来处理,而这些做法有可能造成地下水的污染,因此,大力发展易降解的木材作为建筑材料是将来的发展趋势。

1.3内含能量

建筑材料的内含能量主要指在开采、制造、运输、施工等过程中所消耗的能量。降低内含能量是体现材料生态性的重要手段之一。一种材料的内含能量会因为原料的本身情况、开采方式、制造方法、运输距离、施工成本的不同而有着巨大的差异。一般来说,钢、铜等金属材料由于在生产过程中要消耗大量能量,其材料本身内含能量要比木材高的多。生产一吨木材所消耗的电量为453kw,而生产一吨钢材则需耗费3780kw。

此外,木结构建筑还具有良好的抗震性能,对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏具有良好的延展性,以及使用寿命长,施工简易、工期短的特点。

2.现代木构建筑的发展

木结构建筑以上的这些优秀越性能和特点不断激发着全世界建筑师们的创作激情和灵感,大量具有鲜明结构特色和环保意识的木结构建筑仍不断出现,投入使用。现代木结构建筑,特别是低层小型木结构建筑,在美国和加拿大等国家已有近100年的发展历史,迄今为止,木结构建筑已经有较高的普及率。据不完全统计,1999年日本建筑的12115万套住宅中有47%为木结构建筑,美国每年新建的150万栋住宅中,有近90%采用了木结构建筑,在加拿大木结构住宅已处于主导地位。如图片所示建筑皆为国外知名木构建筑典型,为现代木构建筑发展的典范。

3.关于我国木构建筑发展的思考

我国木结构建筑的历史悠久,在木结构建造方面有很多值得借鉴的经验。但是,由于木材资源的严重缺乏、木构建筑的教育与研究落后、传统观念、管理和规范、木结构材料的国产化等问题,我国现代木构建筑的发展比较缓慢。近十几年来,我国建造的木结构房屋只有3000多栋。本人觉得其中阻碍发展的主要因素有以下两点:

3.1木材资源的严重缺乏

兴建木结构建筑要以木材为原料,我国虽然国土广袤,山河秀丽,但森林面积小,资源数量少,地区分布不均,人均占有量少。据中国国家林业局“第七次全国森林资源清查”数据显示,全国森林面积19545.22万公顷,森林覆盖率20.36%。活立木总蓄积149.13亿立方米,森林蓄积137.21亿立方米;森林覆盖率只有全球平均水平的2/3,排在世界第139位。人均森林面积0.145公顷,不足世界人均占有量的1/4;人均森林蓄积10.151立方米,只有世界人均占有量的1/7。历史上也确有过诸如“蜀山兀,阿房出”这样的描述,但这些并不能说明我国恶劣的生态环境就是由木结构建筑造成的,也不能说明木构建筑的发展和森林资源的保护是冲突的。木结构建筑发展得很好的日、韩、新加坡等东南亚国家的生态环境保持的也很好。关键问题还在于对森林资源的管理上,对于我国森林资源匮乏这一现状,宜采用“以伐带种”的积极发展思路,而不是固步自封的“封山禁伐”,通过合法开采,立法种植等政策,合理的发展和利用我国的森林资源。只有解决了这一最基本的问题,其他问题才能依次解决,为我国木构建筑的发展提供条件。

3.2木材的结构性能限制了其应用范围

现代建筑对于建筑高度和建筑跨度的要求越来越高,对防火、防腐性能的要求也越来越严格。而木材相较于钢筋混泥土、钢材、复合材料等现代建筑材料而言,在结构性能上有比较大的局限性,许多高层、超高层建筑并不适合采用木结构,这极大地限制了木构建筑的发展。但在许多小的建筑,诸如私人住宅、小型公共建筑等领域,木材却有着上文所述的种种优势,大有发展的空间。

简述土木工程的概念篇10

关键词:混凝土结构;设计;本科教学

【中图分类号】G64.23【文献标识码】a【文章编号】

土木工程是一门和人们衣食住行息息相关的学科,范围非常广泛,有房屋建筑工程、给水排水工程、公路与城市道路工程、机场工程、水利工程等。其发展取决于两方面:物质技术方面和科学理论方面。科学理论的目的是认识课题,寻求本质,主要任务是解决“为什么”,表现形态为知识理论;物质技术的目的是用来改造课题,任务是回答“做什么和怎样做”,表现形态为物质[1]。在土木工程领域科学理论主要表现为材料和结构在作用下的反应与破坏机理、计算原理;物质技术主为材料制作与加工技术、结构技术、施工技术、节能技术等。其中施工和材料,还有理论最为重要,又称为土木工程的发展的三要素:施工、材料和理论。

房屋建筑工程是土木工程的分支,同样受二个方面和三要素的制约与促进。科学理论方面每个领域都是基本相同的,由于不同领域的特殊性,其物质技术方面不尽相同。在本科教学中,作者认为应讲清理论,来理解和掌握技术;工作中,则要结合现有技术和理论,解决工程问题,创造和使用新的技术。

虽然房屋建筑工程只包含两个方面――科学和技术,但内容非常多,限于篇幅,本文主要讲述物质技术中的结构设计。结构是承重的骨架体系,根据组成材料又可分为混凝土结构、钢结构、砖混结构、木结构等。不同材料及所组成的结构体系在作用的反应与破坏机理的不同,设计方法又有所不同,本文主要从总体上讲述混凝土结构的设计方法的共性与教学改革建议。所谓结构体系是指构件按一定的传力路径而组成的结构定式,通常简称为结构。目前混凝土结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、筒体结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构、混合结构。

混凝土结构的材料组成主要是钢和混凝土,由于两种材料的组成关系不同,以及结构体系的不同,不同的结构在荷载的作用下有共性,又有其特性。下面就谈谈结构设计共同的基本原则和步骤。

一、结构设计

设计就是把我们的规划、构思等,以视觉的形式(声音、图像和实物等)表现出来。结构设计通常指把空间以图纸的形式表达出来。结构设计的基本原则是均匀性、整体性和经济性。均匀性指结构质量、刚度、几何尺寸和作用分布均匀。整体性一指结构在作用下,作为一个整体参与抵抗工作,二指在偶然作用下或局部的破坏,结构还能保持整体而不倒塌或缓倒塌。结构均匀,方便估计作用效应,找出薄弱部位,采取加强措施;结构整体好,能提高其抵抗偶然作用的能力及抗灾能力,从而提高安全性。具体指导方针:安全适用,经济合理,保证质量,方便施工,减轻偶然作用,避免人员伤亡,减少经济损失。实施时从项目选址,(建筑和结构)设计,施工三个阶段严格把关,科学决策。本文主要谈结构设计阶段的方法与步骤。

我国现阶段的房屋建筑设计模式是建筑设计和结构设计分别由建筑师和结构师完成。通常把结构设计分成三个阶段:方案设计,初步设计,施工图设计。

1.方案设计

本阶段结构师根据经验,结合建筑方案,运用概念设计,初选结构的型式,结构的体系,构件的形式等。所谓概念设计即根据工程经验等形成的设计原则和设计思想,进行结构总体布置并确定细部构造的过程。

由于结构在各种作用下反应的复杂性,以及实际结构与计算模型的差异,很难有效地算出结构在各种作用组合下的薄弱环节,因此本阶段主要是运用正确的结构概念进行设计[2],且要综合考虑经济、施工和技术先进性等。

具体过程结合结构破坏可能产生的后果及对各方面影响后果的严重性,根据建筑工程抗震设防分类标准与建筑结构可靠度设计统一标准,确定结构的设防类别及结构和构件的重要性。结合《抗规》(3.4节~3.9节,6.1.1)或《高规》(第3节),确定结构的三维尺寸(长宽高),结构体系及传力途径等。通常形成2个以上的方案,以供比较和进一步的优选。

2.初步设计与计算分析

主要是对前面的方案进行优选。初选构件的截面尺寸,材料,确定结构的计算简图,包括确定结构体系,杆件类型,杆件之间的连接形式,结构与支座的连接形式,材料的力学性质,荷载的计算。根据计算简图进行结构的力学行为分析(内力、变形、稳定性、动力特性等),从强度、刚度和稳定性三个方面对方案进行比较,确定最合理的方案。用极限状态设计法,求出构件的计算配筋量。

初步估算可以用简化方法并结合概念设计(如《抗规》3.4~3.6,《砼规》3.1~3.2和3.6,《高规》第3~5章)对多个方案进行初步筛选。再对筛选的方案,利用合法有效的软件(抗震分析时要符合抗规3.6.6),对结构进一步的分析比较:内力、位移、周期、薄弱部位和复杂部位的应力分析等,综合考虑施工与经济,确定最优的方案(结构布置、构件尺寸和材料类型)。对最优方案做详细的分析与计算(细部应力计算),得出计算配筋量。

3.施工图设计

本阶段主要是根据计算结果,结合概念设计,对结构和构件的构造、连接措施,耐久性及施工的要求,进一步的明确和细化,确定结构及构件的配筋量,细部构造的处理,选定材料。

目前常用的软件能给出梁板柱墙及基础的配筋量,并根据设定钢筋库进行选筋,并用平面标注。有时软件的选筋结果不是很合理,还需要设计人员根据计算结果及规范的相关要求,并运用概念设计对配筋进行核查、调整和补充。规范相关章节为:《砼规》3.5,4章,8章~11章,《高规》3.6,3.10,6章~11章,《抗规》3.9节和第6章,非结构构件还要考虑《抗规》3.7节和第13章.基础部位则要考虑《高规》第12章及《地规》和《桩规》。综合考虑当地材料的供应和施工水平,书写施工说明,绘制配筋图。

二、教学

传统设计规范以“截面钢筋屈服”和“混凝土破碎”控制混凝土结构的安全,实际这只属于安全的较低层次。而结构在偶然作用的倒塌,才是对安全的最大威胁。因此,提高结构的抗灾性能,这才是结构安全的根本[3]。而提高结构的抗灾性能,就要加强结构的整体性。传统的房屋混凝土结构的教学也是以构件教学为主――重构件计算,轻概念。课程的安排方面也存在支离破碎的现状。

作者认为,混凝土结构的教学也应随着人们对结构设计认识的深化,而改变。指导思想为讲清原理(学生和老师),重视概念和整体方案设计的教学,构件的计算作为基本技能掌握。具体为:1.课程的重组,把混凝土设计基本原理,混凝土结构设计,高层建筑结构设计,建筑结构抗震设计,合为混凝土结构设计,分为三部分――基本原理,结构设计(非抗震和抗震)。2.编写相应的大纲和教学计划――先进行整体结构的教学(方案设计,效应的计算与组合),考虑到与结构力学的衔接先以框架结构为例。再讲基本原理,最后其它结构体系及结构的抗震设计。

三、总结

结构设计的原则是均匀性和整体性:要重视概念和方案设计(刚度、质量和几何分布均匀),加强结构的整体性,提高结构抗灾性能。教学更应该从传统的构件式教学,过渡到整体式教学:理解原理,重视概念,掌握基本技能。

参考文献

[1]科学与技术的区别[J].齐齐哈尔社联通讯,1985,S2期:28.