发布时间：2023-02-03 13:03:16
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的土木新材料论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：土木工程；竞赛；实践教学；创新
基金项目：黑龙江省教育科学规划课题项目 课题名称 普通高校土木工程专业创新型人才培养模式研究。编号：GBC1211059
作者简介：宋高嵩，男，1964年出生于山东省平度市，工学硕士，教授，从事工程：土木工程教学，研究方向：道路工程规划设计。林莉，哈尔滨理工大学 ，副教授。王晓东，哈尔滨理工大学 ，讲师。
1、土木工程专业实践教学体系的内容及存在的问题
按照土木工程（建筑、道桥）专业人才培养方案，制定了包括必修课、限选课、任选课三个层次的教学计划。该计划的特点是：文理渗透的公共基础，系统宽厚的技术理论，灵活多样的专业方向，多维立体的实践体系。在教学内容上[1] ，精选课程内容，做到厚基础，宽口径，减少必修课门数，增加选修课门数，提高新技术、新工艺、新材料等现代科学技术和现代管理技术的含量。方案设计[2]如下：
公共基础课（人文社会+数理化+外语+计算机文化+体育等）一公共理科平台
专业基础课（力学+地质水文+测量+材料十结设十土木概论等）一大土木基础平台
（两大平台）+（道路+桥梁课程模块）一道路与桥梁工程方向
（两大平台）+（结构工程课程模块）一建筑工程方向
从以上人才培养方案来看，似乎没有什么问题，但具体到每个细节和环节来看，如何提高学生素质，如何培养创新型人才方面，操作性不强，目标不明确，难道就是增加或者减少几门课程就做到创新了吗，人才的培养素质就提高了吗？从事土木工程建设设计、施工和管理的人员必须具备吃苦耐劳的创业精神和精益求精的工程质量意识。以培养学生创新、创造和创业能力为重点，以造就适应现代知识经济时代需要的高素质的应用型人才为目标，构建素质教育目标体系和工作体系。经过四年的学校生活，在浓郁的育人氛围中，养成人才必备的优良素质。目前的三段式人才培养方案是没有什么问题的，但在如何提高学生的工程实践能力，培养创新型人才方面存在许多不足，尤其实践环节，缺乏考核标准，尤其对学生的整体评价不合理。本文从土木工程专业的实践教学环节从发，探索研究创新型人才培养的新思路。土木工程实践教学环节包括实验、实习、课程设计、毕业设计等。
1. 培养创新型本科人才，提高实验教学效果的新思路
1.1计算机课程的上机训练与考核的创新改革
传统的上机训练是学生上完理论课后，组织学生到计算机室练习，由于时代的发展，以及智能手机的广泛运用，学生对计算机基本操作和练习非常不感兴趣，尤其很多学生几乎每人一台笔记本，结果造成上机效果非常不好，打游戏，玩手机现象非常普遍。基于以上情况，结合学生的特点，把学生上机训练的内容，设置成游戏通关的模式，学生每过一关，相当完成一个上机训练项目，由易到难，由浅入深，循序渐进，根据学生的过关情况进行成绩评定。这种既提高学生的学习兴趣，又激发学生的创新能力，两者结合，达到较好的教学效果。
1.2 土力学、建筑材料试验课的创新改革
土力学、建筑材料试验课与工程实践结合紧密，但由于学生课前准备不充分，再加上目前学生普遍动手能力较差，另外，土力学、建材试验课接触的试验原材料如沙土、水泥、石料等较脏，环境差，造成学生参与意识差，试验无从下手，试验数据不准确，效果不理想等状况。这类试验课改革的思路是教师上课前先把试验项目告诉大家，让学生分组上网收集资料编写试验项目所需的原材料、试验仪器和操作步骤，当然，上试验课程前教师可以先领着学生参观试验仪器，并检查试验准备情况。上实验课时，教师主要负责检查，纠正学生试验过程中的错误，让学生独立完成试验项目，并且鼓励学生在实验时提出自己对实验方法、试验仪器的改进、改良，这种方法可以提高学生的独立思考和操作能力，由被动变为主动，由上实验课时不知所措，到上实验课时自己尽快完成，既节省了时间，又提高了学生的动手能力。一举多得。当然，比较理想的的土力学、建筑材料试验课程的上课方式是采用集中训练的方法，土力学一周，建筑材料3～4周，让每个学生在实验室独立系统地完成每一个试验项目，采用抽签比赛的方式进行考核，效果会更佳。另外，鼓励学生积极参加全国试验员资格考试，获得试验员资格证书的成绩评定为优秀。
2. 培养创新型本科人才，提高课程设计教学效果的新思路
土木工程专业的课程设计包括混凝土楼盖设计、预应力混凝土简支梁设计、单层厂房设计、房屋建筑学、梁桥工程设计、结构工程基础设计、桥梁基础设计、钢结构设计、路基路面工程设计、施工组织、道路勘测设计。这些课程设计概括起来，主要包括两项内容：一是设计计算分析，另一种是计算分析和结构外形设计。
对属于纯粹计算分析的课程设计，例如，施工组织中的概预算计算分析，路面设计中的厚度计算、预应力混凝土简支梁设计、桥梁基础设计等、建议鼓励学生使用计算分析软件来代替繁琐的手工计算，把学生从枯燥的计算中解放出来，学生尽可能地掌握软件使用技巧，有可能的话，让学生参与计算程序的修改和调试，提高学生的分析问题，解决问题的能力。鼓励学生参加造价员从业资格等考试，对获得造价员资格证书的学生，施工组织课程设计成绩直接评定优秀。
对于属于结构外形设计为主，计算分析为辅的课程设计，如房屋建筑学、桥梁工程设计、路基挡土墙设计、单层厂房设计、道路勘测线形设计等，建议教师在上理论课时就把课程设计题目提前布置下去，鼓励学生采用纸质模型、绘图渲染等手段表现设计效果，最后课程设计期间，鼓励学生全身心投入设计中，采用竞赛的方式进行成绩评定，例如房屋模型大赛、桥梁模型结构大赛等形式，激发学生的创新激情，调动学生参与的积极性，充分发挥学生的主观能动性，为培养创新人才奠定基础。
3. 培养创新型本科人才，提高实习教学效果的新思路
土木工程专业的实习包括认识实习、测量实习、地质实习和生产实习
对于认识实习，传统的做法是参观城市的著名建筑、著名桥梁和预制厂等内容，写实习报告的形式完成实习内容，为了增加认识实习的知识性、趣味性，在参观的基础上，聘请有关工程师、项目经理实地讲解和讲座的形式，实习成绩考核采用知识竞赛的形式进行评定。
对于测量实习，可采用与工程实践相结合的方式，积极与学校附近的公园、小区联系，为他们测绘地形图，通过实践提高学生的测绘水平，另外，开展测量竞赛考核活动，例如，水准高程测量大赛、导线闭合测量大赛，既提高学生的测量技术水平，激发学生的学习兴趣，培养学生的参与意识、创新意识，又可以公平合理地评定学生成绩。同样，鼓励学生积极参加测量员资格考试，获得资格证书的给予奖励。
对于地质实习采取实地踏查与鉴别分析相结合，采用矿石鉴别大赛等手段，提高学生岩石鉴别能力，发挥学生的创新能力和鉴赏水平。
对于生产实习，多年来一直采取与生产相结合的办法，学生直接参加工程建设第一线，顶岗挂职锻炼，实习结束后写一份实习报告和交一份实习鉴定进行评定成绩，总体看来没什么大问题，但在成绩考核方面，应根据学生工地实际情况，在实习期间拟定论文题目，结合工程实际撰写科研论文，实习结束进行论文答辩，对优秀论文推荐杂志发表，实习产学研一体化同步发展。使学生的创新水平得到真正实质性提高。
4. 培养创新型本科人才，提高毕业设计教学效果的新思路
学生的毕业设计是学生能力的综合培养的重要阶段，应该从选题开始，进行有针对性的引导和培养，根据学生大学近三年多来的学习体会、就业情况、考研情况以及将来的自身发展情况综合考虑。
对于已经考上研究生的学生，着重从科研能力方面培养，在毕业设计阶段跟着导师从事科研工作，撰写切实可行的科研论文，对于能发表EI、SCI检索的论文，毕业设计按优秀成绩评定。
对于已经签订就业单位的学生，应根据就业单位的实际情况和将来的就业要求，实行双导师制，由用人单位和学校各指派一名指导教师，共同研究和探讨毕业设计题目，学生可以在用人单位提前实习就业，在此期间完成毕业设计或者论文，但必须和工程生产实践相结合，解决工程中出现的疑难问题，或者有所创新，例如改良、改进试验检测方法、施工方法、施工设备等，只要有创新点，就可以完成毕业设计，有发明专利的成绩直接评定优秀。
对于未签订就业单位的学生，重点从工程基本训练方面选择毕业设计题目，例如，道路线形设计、玻璃幕墙设计、超市设计等内容，在设计过程中，让学生提出自己的创新思想，另外，鼓励学生从基础做好设计，把基本知识掌握牢固，一步一个脚印的做好每个设计。在设计中让学生体会脚踏实地，不要好高骛远，端正就业态度。最后取得设计、就业双丰收。
5、结论
培养创新型土木工程本科人才，不是简单的喊口号，应该从人才培养方案入手，贯穿教学的每个环节，处处体现培养创新型人才思想和方法、手段。我们从土木工程专业教学实践的各个教学阶段分析研究了培养创新型人才的创新模式和创新思想，在应用中取得了良好效果。开展实践性教学是创新人才培养模式的重要方面，在教学计划制定过程中，加大实践性教学的比重，尽可能地将实践性教学贯穿于高等本科教育的全过程，使教学方式从“以教为主”，逐步向“以学为主”转变。学生只有通过实际演练才能提高学习的自主性和创造性，才有可能形成创新能力和实践能力。在这方面，与企业的合作能够起到有效的促进作用。本科教育要重视培养学生的创新能力、实践能力和创业精神。当今社会对大学生的基本要求，不仅需要有全面的知识，而且需要有更好的适应性、开拓性，有更加灵活的创新意识和更加健全的创业心理。加强实践教学为学生这些创新素质的培养和提高创造了基本条件。从这个意义上讲， 创新型人才培养模式必须从细节入手，贯穿实践教学的每个环节是实施素质教育、促进学生全面发展的重要载体。
参考文献：
[1] 宋高嵩，曲贵民，林莉.构建土木工程（建筑、道桥）专业课程体系的研究探讨[J].硅谷，2009，（7）：157.
[关键词]土木；建筑；渗漏；施工
中图分类号：TU-0 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）05-147-01
一、常见的屋面渗漏的原因
常见的屋面渗漏的原因有：屋面防水设计仍有套用作废的标准图集或产品图集的现象，对建筑与结构需要明确的部位、防水重点的设计深度不够，节点做法不详；采用新材料、新工艺时缺乏产品与技术认证认识，尤为突出的是抗老化、耐久性、技术质量等指标不是没有就是含糊不清，使用不当直接影响屋面防水工程的效果和寿命；屋面工程不能很好地结合结构变形、温度变形、地基沉降、土木工程施工应力集中等部位进行防水专项设计，尤为突出的是刚性防水屋面；屋面及天沟排水坡度、排水线路、排水管流量等设计不合理，屋面排水不畅，造成屋面严重积水，以致渗漏土木工程概论论文；大面积的柔性防水屋面未设排气孔，当保温层含水量大于最佳含水率时，热蒸后造成防水层凸起，严重时造成大面积鼓泡现象；保温层含水量严重超标时，严冬冰冻造成防水层开裂现象时有发生。
二、施工过程中的防水层处理
在对屋面进行防水层处理时，需要做一些技术准备工作，要对找平层进行检查验收，当出现局部凹凸不平、起砂起皮、裂缝以及预埋不稳等缺陷时，按表1所述方法进行修补处理：
各种防水卷材严禁在雨天、雪天施工，五级风及其以上时不得施工，环境气温低于5～C时不宜施工。若施工中途下雨、下雪，应做好已铺卷材周边的防护工作。夏季施工时，屋面如有潮湿露水，应待其干燥后方可铺贴卷材，并避免在高温烈日下施工。应采取措施保证沥青胶结料的使用温度和各种胶粘剂配料称量的准确性。卷材防水层的找平层应符合质量要求，铺设卷材前，找平层必须干净、干燥。卷材铺贴时应排除卷材与基层间的空气，并辊压粘贴牢固。卷材铺贴应平整顺直，搭接尺寸准确，不得扭曲、皱折。水落口、天沟、檐沟、檐口及立面卷材收头等节点部位，必须仔细铺平、贴紧、压实、收头牢靠，并加铺附加增强层，应符合设计要求和屋面工程技术规范的有关规定。
三、当前新型防水材料
新型防水材料主要包括改性沥青防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料、密封材料、堵漏材料等，其发展对我国化学建材的发展将起到十分重要的作用。其中防水卷板是用量最大的防水材料，主要用于屋面及基础防水，有施工方便、人工费用低的特点。改性沥青防水卷材主要品种有SBS改性沥青卷材、APP改性沥青卷材、丁苯橡胶改性沥青卷材等，高分子防水卷材主要有三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材等，防水涂料中高档涂料如聚氨酯涂料、橡胶和树酯基涂料；中档涂料如氯丁橡胶改性沥青涂料及其他橡胶改性沥青涂料；低档涂料主要有再生胶改性沥青涂料、石油沥青基防水涂料等。主要用于建筑内外墙面、异型结构面地下、厕浴间等不同部位，还在建筑装饰防水应用中起到越来越重要的作用。防水涂料的发展前景依赖于新型聚合物的推广和应用。下面给出高聚物改性沥青防水卷材外观质量，见表2。
水泥、混凝土依然是当今建筑界最主要的建筑材料，而且在将来的相当长的时间里仍然是如此。故土木工程材料实验教学结构稳定，但内容却较为陈旧，致使教学实验与时代脱节，在一定程度上影响了学生的学习兴趣。因此，在掌握土木工程材料的基础性能实验外，可适当添加相关新材料、新理念、新技术的实验。例如目前人们普遍关心的混凝土耐久性问题，添加剂对混凝土性质的影响，以及建筑材料生产应用带来的生态问题等，可以考虑设计相当的综合性实验内容，加入到已有的实验教学中，使土木工程材料实验教学内容与时俱进。传统的实验教学内容以验证性实验为主，使学生通过动手实践。熟悉仪器操作，了解规范的实验步骤，是学生对材料获取感性认识的重要途径。同时也是综合设计性实验的基础，但是这类实验主要是验证理论的正确性或达到理论的再现性。学生多半是根据规范按部就班完成实验，缺乏创新和综合。为了达到增强学生自主创新的教学目的。部分院校进行了实验教学的改革。取消验证性实验的教学，直接采用综合设计性实验的方式。由于缺少基本训练和实践依托，效果并不理想。因而如何调整验证性实验和综合设计性比例，使学生既能得到足够的实验技能和规范的训练，又能从验证性实验中获得灵感和启发，有创意的完成综合设计性实验任务，是土木工程材料实验教学改革应当思索的重要问题。
针对土木工程材料实验教学的现状，笔者根据多年教学实践，提出了土木工程材料实验教学改革的几点具体措施。
土木工程材料课是一门实用性很强的专业课，只有通过相当强度的实验才能使学生对土木工程材料有一个感性的认识，并对其相关规范、检验方法和评价标准有初步的了解和掌握。因而，为达到此教学目的，可从以下几个方面入手对土木工程材料实验教学过程进行优化，以提高教学效果。重视实验预习为了使学生在上课之前了解并掌握实验的全过程，避免在亲自操作过程中出现手忙脚乱，不按操作规程去做等现象，可根据教学大纲要求的实验项目，制定一套土木工程材料实验指导书。在实验前，让学生在预习实验指导书的基础上，给同学们放录像再进一步预习，实验课上教师再做重点讲解。这样通过文字和影像相结合的方法使学生进一步掌握实验方法和实验步骤，为动手实验打下基础。同时，通过看录像，直观、形象的了解实验的全过程。改平行实验组为交叉实验组受实验仪器设备、教学时间等条件限制，土木工程材料实验都是分组进行，即4~6名同学为一组，共同完成实验项目。且为了保证实验结果的精确度，实验要求每个实验需做2个平行组。根据这种分组实验教学模式严重影响着实验进度和实验效果。一方面，由于小组人员多，动手能力差的学生不敢动手，担心自己操作不正确；依赖性强的学生不愿动手，只是在旁观看。每组真正动手做实验的一直都是那么几个人，很多同学失去动手锻炼的机会。一方面，大家同时完成所有实验项目所需的学时太长。针对此类问题，可将平行实验组改为交叉实验组，即依然保持4~6名同学为一大组，使用相同的实验材料。每一大组再分为2小组，每一小组单独进行实验。由于每一小组只有2~3人，所以可以很好地解决学生独立实验的问题。而实验完毕，两个小组的实验数据共享，也可以解决实验精度的问题。加强实验课后的巩固按传统的实验教学模式，实验课一结束，实验教学任务也就完成。这样教学模式的直接后果就是使学生过早遗忘所学知识。为了进一步巩固学生所学知识，可尽量创造条件让学生参与一些实验室创新项目或教师工程实验任务，使他们能够熟悉工程实验的全过程。学校还可以与当地工程单位实验室联系，实验课结束后，让学生与他们共建，既可以让学生帮他们做一些力所能及的事情，又可以锻炼学生的实验技能。
实验室是高校人材培养的重要基地，也是培养教师掌握新知识、新技术，提高实验技能的场所。为了有利于学生素质教育的提高，充分调动学生的积极性，为学生顺利融入社会创造必要的条件，应对实验室教学资源进行合理配置与优化：（1）优化实验室教学环境，为合理开设土木工程材料实验课提供基础保证；（2）发挥实验室的规模效应，构建跨学科、跨专业的实验中心，实现资源共享，充分利用实验室直接的、有效的资源，积极发挥其功能；（3）在经费投入不足的情况下，做到修旧利废，对于损坏的仪器设备，管理人员亲自动手维修，并经常对仪器进行检查和测试，做好使用、检查和维修纪录，对于落后的实验设备进行更新；（4）充分利用学院网络、电气化教学资源，建立土木工程材料实验课课件，使教学手段变得丰富多样；（5）开放实验室充分利用实验室资源。
卢文倩，（1992.07-），女，河南洛阳人，郑州大学土木工程学院2010级本科生，建筑环境与设备工程专业
摘 要：零能耗太阳能房是实现节能减排的重要途径，作为夏热冬冷地区的河南省中南部有其独特的优势与发展需求，在这一地区应用零能耗太阳能房的节能及经济效益将不可估量。
关键词：零能耗太阳能房；节能减排
1.前言
目前，我国建筑能耗约占全社会总能耗的1/3，其中使用最大的能耗是采暖和制冷，在建筑的生命周期内有一半民用建筑的运行能耗约占70%～80%，而零能耗太阳能房（Zero Energy Solar House，简称ZESH）可以实现运行无外加能耗，具有明显节能优势。河南作为中部崛起的中坚力量，其未来的建筑能源消耗将会非常巨大，在该地区应用零能耗太阳能生态房将会有非常乐观的成效。
2.ZESH
ZESH是利用太阳能光热、光电技术达成全年零运行能耗的建筑。它按照全年均衡弱季最大辐射量优化原则，将太阳能光伏发电技术、光热利用技术与建筑巧妙地结合在一起，为建筑提供能量，并配合其它太阳能产品创造出舒适的居住环境（下图为一种构造）。
它能够不消耗任何外来能源为住宅提供电能、热能及冷气等现代生活必需的能量。在长期阴雨时期，由风能、地热能、生物质能（沼气）等补充，其能耗标志为零。
ZESH在国外已经有了一定规模的应用，尤其是在德国、美国等地深受欢迎。该技术已经引进，便受到国内广大房地产商的追捧。
3.应用分析
3.1应用优势
（1）太阳能资源丰富。该地区属于太阳能资源中等类型地区，全年日照时数为2200～3000h，年太阳能辐射总量为5000～5850MJ/m2，相当于日辐射量3.8～4.5KWh/ m2 ，和170～200Kg标准煤燃烧所发出的热量，具有利用太阳能的良好条件。该地房屋结构大部分为中低层，采光较好。
（2）节能优势明显。在黄河以南地区按原规定不集中供暖，然而该地区属于夏热冬冷地区，冬季十分寒冷。目前该地区多采用烤火取暖、空调采暖，不经济也不安全。应用ZESH将直接解决几千万人口的取暖问题并降低养房成本。
随着技术的的进步和成本降低、秸秆屋顶等生态建材的使用，ZESH的成本返还时间有望控制在20～30年。
（3）在一定水平的太阳能市场基础上，ZESH成为必然趋势。河南省太阳能市场以50%以上的速度增长，太阳能热水器的使用普遍，被动式太阳能房在农村应用也很广泛。
另一方面，根据2013年河南省太阳能市场调查结果显示，在黄河南部的信阳、周口、南阳、平顶山等地太阳能热水器市场均有较大规模的占有量，然而，在近两年来却都遇到了发展瓶颈。产品性价比较低、售后服务不完善是其主要原因。从深层次分析，建筑是一个复杂的系统，一个完整的统一体，而后置于建筑之上的太阳能必然会对这个整体的外观形象、内部结构、设备材料等造成损害。另外，太阳能热水器的使用寿命一般伪15年，而建筑寿命至少为50年，这就意味着一个建筑要经历几代热水器的安装拆卸。大量的水线、电线、智能系统嵌入到房屋承重墙体中势必会降低建筑的安全性。要解决这个问题，就必须要将建筑与太阳能设备组为一体进行设计，发展ZESH。
（4）方便与生态建材相结合。河南作为农业大省，拥有大量生物质资源。沼气等可再生能源不仅能与太阳能配合，提升ZESH的可靠性，还受到国家补贴。秸秆等季节性农村生物质废弃物在当地就可直接收集，不需长途运输，节约成本。
尤其是秸秆增强水泥发泡屋顶总重量远低于传统屋顶，减轻建筑承重荷载，隔热性能也由于传统材料，结构简单，维修方便且便于与各种集热器、太阳能电池系统相结合。
表3-1 农作物秸秆增强水泥发泡屋顶与传统屋顶板有关性能对比
材料的有关性能100mm混凝土圆孔板+20mm水泥焦渣+100mm加气混凝土+20mm水泥砂浆+油毡5层150mm加气混凝土+50mm架空空气层+常规屋顶面结构200mm加气混凝土+50mm架空空气层+常规屋顶面结构100mm混凝土圆孔板+20mm水泥焦渣+50mm再生聚苯板+20mm水泥砂浆+油毡5层农作物秸秆增强水泥发泡屋顶板+20mm水泥砂浆（或防水卷材）
屋顶板厚度/mm250250300240120
屋顶板质量/（kg/m2）330190225310100
传热系数[W/（m2 ・k）]1.010.90.870.840.625
价格（估计）传统屋顶价格适中新材料屋顶价格较高新材料屋顶价格较高新材料屋顶价格很高生态建材屋顶价格适中或稍低
（5）时代机遇。十二五期间的新农村建设为河南带来了了新的机遇，各种鼓励政策的出台为农村建设提供资金、政策、技术支持。河南农村建筑多为坐北朝南型，方便进行ZESH的改造。
中部崛起战略在政策上为ZESH提供可能。2008年1月1日起全省所有市县开始全面执行《河南省居住建筑节能实际标准》DBJ41/062-2005，提出的建筑节能的新标准，要求提高太阳能、水能、风能等可再生能源在整个能源利用结构中的比重，加大太阳能光热、光电技术、地源和水源热泵技术研究，推进可再生能源与建筑一体化的应用。
3.2待解决的问题
设备的使用寿命与建筑难以统一，一旦设备损坏，由谁来维修，采用怎样的技术，费用等都待商榷。
其投资成本较大，只有在长期运行的情况下才能显示出经济节能优势。面对房价贵、住房难的残酷现实，多数人不会选择成本太高的住房。该技术在我国还很年轻，仍有很大提高完善空间。
3.3发展策略
首先建筑人员需要深入到该地区，考察原有建筑情况、能源利用方式、水文地理条件等，结合实际将ZESH应用于实践。其次，太阳能概念产品仍需政府的支持对太阳能清洁能源的倡导将会引领群众和商家的选择；另外，补助的力度应该随着经济发展水平逐步提升，一旦减少了产品的成本，选择ZESH的人便会增多。最后，太阳能需要拥有一个稳中求进的商品市场。
实际应用时，推荐先选择信阳、南阳东部等地，这里交通便利、能源丰富、发展底子好。先从市郊小别墅区起步，这里的居民一般都负担得起ZESH的成本，由于地处城市农村交界，各种原材料、劳动力都易低价获得。然后再逐步向城市以及农村扩展。
4.结论
ZESH在中国刚起步不久，充满着活力，适宜的条件决定了它在河南中南部的发展优势。在此发展ZESH前景广阔，这也将为节能减排事业做出重大贡献。（作者单位：郑州大学土木工程学院）
参考文献
[1] 徐伟，郑瑞澄，路宾，太阳能建筑应用发展见就报告，北京：中国建筑工业出版社，2009.7
[2] 龙惟定，武涌，建筑节能技术，北京：中国建筑工业出版社，2009.8
在各式“彩虹”桥伫立的背后，饱含着一批专门从事相关研究科学工作者的艰辛汗水，华南理工大学土木与交通学院桥梁教研室单成林教授是其中一员。
30多年前，单成林考取重庆交通交通大学桥梁专业，在此之前他没想过自己有朝一日能够用妙笔绘就“彩虹桥”。然而当他选择沉浸下去，逐渐发现了其中的奥妙和乐趣，这一干就是30余年。
30年披荆斩棘，30年风雨兼程。30年时光里，单成林走过祖国南部的许多地方，先后从事过桥梁施工、设计、监理、科研及教学工作。主持和参与了国家自然基金、省部级等多个项目，多年来共负责和参加过55座大、中桥梁的设计及加固设计工作。
“积跬步至千里，积小流成江海。”通过实践不断磨砺，单成林逐渐从一名普通的科教人员成长为专业领域的知名专家。在时光的雕琢中，他累积了丰富的经验，形成了一套自己“特有”的科研思路和方法，而善于在实践中发现问题，解决问题成为其致力创新“开花结果”的重要“秘诀”之一。
自开展科研以来，单成林将主要的精力放在新结构、新材料在桥梁上的应用及桥梁加固设计理论领域，其专著、论文、专利、评奖及推广应用大多是该领域的内容，其复合材料正交异性桥面板及桥梁加固设计理论研究都走在国内最前沿，有些研究成果国内至今未见他人有类似的成果报道。尤其在桥梁加固设计理论方面，其成果在学术性、实用性及数量上都是国内极少数贡献比较多的学者之一。
8年前，单成林在桥梁加固领域的研究设计中，注意到一个普遍现象：当时国内加固设计无章可依，大多做些加固前的复核性计算，对于真正的加固设计计算，或不做，或仅做承载力计算，且呈现出五花八门的乱象。当时国内对桥梁加固后的设计计算只有一些零散的、局部的研究，有些方面只有概念，更无相关桥梁加固设计方面的规范。
能不能将这些较为散乱的桥梁加固设计研究形成一套系统的、深入的、具有可操作性的依据呢？单成林在工作中强烈感到这一工作的重要性。凭借过去在这方面累积的深厚的研究基础和功底，2004年，开始独自撰写《旧桥加固设计原理及计算示例》专著。全书52.5万字，融入了单成林自己的一些加固设计理念，2007年年初由人民交通出版社出版。值得一提的是，该书不仅成为从事桥梁加固研究人员、设计人员的重要参考用书，还成为后来国内桥梁加固规范编写的重要参考书，他本人还参与了交通运输部的“公路桥梁加固设计规范”评审。至今，该书也是桥梁加固设计方面写得最深入、最全面、最具实用性的著作，已被发表的期刊论文和学位论文引用150次。随后2011年由科学技术文献出版社出版了单成林撰写的另一部16.7万字的《混凝土梁式桥加固设计理论及试验》专著，现今成为参与住建部“城市桥梁结构加固技术规程”编写工作的基础，负责内容最多、最复杂的预应力加固设计一章，目前已形成征求意见稿。
【论文关键词】：结构振动控制 ；预测控制 ；模型算法控制
【论文摘要】：结构振动控制虽然在理论上己经解决了很多复杂的控制问题，但在实际应用中仍然存在许多问题和困难，如测量和时滞的影响。而预测控制采用最优估计理论，对对象未来的动态特性进行优化。预测控制应用于结构振动中具有显著的优势，逐渐发展成为一种新型的控制方法，如今已在许多行业的应用领域取得不小的成功。
目前，土木工程结构控制通常采用经典控制理论，使用基于传递函数模式的频域分析法，或者采用现代控制理论，使用基于状态方程模式的时域分析法[1]。无论采用哪种方法，其特点都是基于模型的控制，通常认为模型是已知的。传统控制方法对解决高度非线性问题、强祸合问题等系统，缺乏实用有效的分析方法，其控制对象比较单一，输入和输出量比较简单。当控制对象比较复杂时，就很难有效发挥作用，甚至是无能为力。因此，研究不依赖于精确模型、调节简单的控制算法对有效的减轻结构在风和地震等作用下的反应和损伤，有效提高结构的抗振能力具有十分重要的意义。预测控制的发展为解决这一问题提供了理论基础。
本文以升船机结构为主要研究对象。垂直升船机结构一般由二个或四个巨大的钢筋混凝土筒体加顶部设置的一个超高和超大跨度的单层厂房所组成，它是一种高柔结构，升船机结构下部筒体结构的侧移刚度很大，而顶部单层厂房柱的侧移刚度很小，当受到地震作用时，这种巨大的刚度突变引起升船机顶部厂房强烈的鞭梢效应，引起严重破坏。由于使用功能上的要求，升船机顶部厂房排架方向无法设置任何的耗能系统，无法采用常规的抗震设计方法来减小升船机顶部厂房的地震反应。目前，这己经成为制约大型垂直升船结构抗震设计的一个瓶颈，解决这一问题只能应用结构振动控制的方法。
结构振动控制是近二十年发展起来的新兴科学。它是指通过采取一定的控制措施以减轻或抑制结构由于动力荷载所引起的反应。其目的是要采取一定的控制措施，减轻和抑制结构在地震、强风及其它动力荷载作用下的动力反应，增强结构的动力稳定性，提高结构抵抗外界振动的能力，以满足结构安全性、使用性、舒适性、经济性等要求。
目前，结构振动控制己成为一门独立的学科，主要研究对结构动力响应进行控制的理论、方法和技术。它综合控制论、计算机科学、结构振动理论与新材料等前沿学科的最新研究成果和技术，是土木结构振动工程的高科技领域，成为土木结构工程发展方向之一[2]。
尽管现代控制理论经过几十年的发展，理论上己经解决了很多复杂的控制问题，但在实际应用中仍然存在许多问题和困难。就结构对象而言，传统控制方法的不足主要表现在如下方面[3]:数学建模和建筑结构存在很大差异；外荷载具有不确定性，导致实际控制性和设计目标之间的差异；测量和时滞的影响等等。在实际控制中，传感器采集到的信号不可避免的存在噪声污染，而结构振动控制一般采用实时控制方式，这就可能因测量过程中的未知因素的影响而造成观测溢出和控制溢出，从而使得控制性能下降甚至可能导致结构不稳定，形成激励，加速结构破坏，导致灾难性后果。一般控制算法是假定在理想状态下，即不存在时滞，但实际在测量转化、信号处理、计算控制信号、施加控制力都需要一定时间，从而造成控制的时滞。如果未考虑这个因素，就会造成控制效率下降，更严重的会造成控制结构的失稳。
而预测控制采用最优估计理论，由所测得的结构反应预测将要发生的结构反应或外部激励，不断修正预测律，针对预测的结构反应或外部激励，计算施加的控制力序列，对对象未来的动态特性进行优化。利用预测模型可以预测系统从当前状态开始，经过有限时域后的未来开环特性;根据该动态特性可以得到最优的
控制序列，它使得预先指定的目标函数有最小值。因此，预测控制应用于结构振动中具有显著的优势。目前国内对预测控制在结构振动控制领域方面的研究还较少，随着科学理论研究的深入和计算机控制技术水平的提高，预测控制逐渐成熟并发展成为一种新型的控制方法，如今已在许多行业的应用领域取得不小的成功[4]。
与其它预测控制算法相比，模型算法控制的优点主要表现在以下方面：由于采用的是脉冲响应模型，无需降低其模型阶数；对于过程输入的大小和变化率的约束，可正确地直接进行处理;控制率是时变的，闭环响应对于受控对象的变化具有鲁棒性；依靠内部模型的在线更新，可以实现增益预调整；脉冲响应模型的设定和控制量的计算使用相同的算法，可以简化硬件条件；对于不同的受控对象，可以采用不同的采样周期；对于传感器故障或系统控制特性的恶化，可以在线修改控制规则。动态矩阵控制(DMC)和模型算法控制(MAC)是以非参数模型为基础的预测控制算法。
当前人们对预测控制的研究和应用，无论是从广度上还是深度上都有很大的发展。随着计算机的普及和计算机控制技术水平的提高，预测控制必然会向更高层次进一步发展。但是目前国内对预测控制在结构振动控制领域中的研究和应用还很少，存在很多迫切需要解决的理论和实际问题，但其基本原理的适应性无疑是富有吸引力的。
参考文献
[1]阎维明，周福霖，谭平. 土木工程结构振动控制的研究进展.世界地震工程，1997，13(2):8-20
[2] 李敏霞，刘季.主动结构振动控制算法综述.世界地震工程，1998， 14(4):6169
关键词：独立学院土木工程实验教学
为“培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才” [1]；为培养具有实践能力、创新能力和科学素养的优等生。实验教学是其重要实践性环节，具有理论教学不可替代的作用。
独立学院是我国适应我高等教育发展的新兴办学模式，其土木工程专业在人才培养层次上的定位应是能够面向基层，下得去、留得住、用得上的高等工程技术人才和管理人才，面对独立学院生源的特殊性、专业建设的市场性及就业区域的局限性，从理论教学向实践能力培养的实验教学是转变的必然趋势。
1、 目前高校土木工程实验教学的基本现状
（1） 实验教学隶属于理论教学
大部分实验课隶属于理论课，实验内容各自独立，为强调其实验课的系统、完整性，片面追求小而全，又往往与相关实验教学发生内容上的重复，综合运用能力差也造成了专业知识能力的不足。比如材料力学与土木工程材料中的钢筋的拉伸实验就基本完全一致，造成实验室设备及师资的极大浪费。另外，理论教学顺序的安排欠妥，导致学生实验课积极性不高，理解困难，影响教学效果[2]。
[收稿日期]：2011-6-28
[作者简介]：张胜利，男，汉族，山东兖州人，广西工学院鹿山学院教师，硕士，研究方向：新材料在土木工程中的应用， 。
（2） 实验教学内容及方式陈旧，缺乏创新性
与土木工程材料加速更新换代相比，实验教学中的，仍以普通水泥、砂浆及普通混凝土等常规土木工程材料就略显陈旧，另外在教学方式，老师为了按照教学要求完成实验内容，过多的参与学生指导，使其学生在严格的方框之内被动达到实验的统一要求，这种实验只是对学生操作能力的训练，并没有锻炼学生的独立性和创新性，同时缺乏探索性和挑战性，必然导致学生学习兴趣不高。
（3） 实验教学考核方式缺乏科学性
实验教学目前在大多数范围内定位与辅助教学，隶属于理论课，教学考核成绩自然只是理论课程中的一部分，未能单独考核；实验内容缺乏创新，实验过程和结果常年不变，决定了考核方式的单一，实验教学设计、过程、分析中缺乏整体性和研究性，不利于学生综合专业能力和创新实践能力的培养，一种模式的考核方式，也不利于学生的个性发展。
2、独立学院土木专业实验教学的目标
土木工程人才培养目标应以社会需求为导向，考虑社会近期需求与长远需求的协调发展，应对各层次、各类型工程人才提出明确的培养目标，转变观念，调整重心，科学定位，端正办学指导思想，摆脱目前重视理论教学，轻视实验教学的格局，培养具备良好专业技能和实践动手能力的应用型人才，确立创新能力为核心的工程人才质量目标。
3、 实验教学改革
（1） 实验教学与时俱进，脱离理论教学，独立开课
全面修订和完善实验教学大纲，实验内容与时俱进，在保留经典实验的基础上，更新实验材料和实验方法，以社会应用性为基础，增加实验内容的设计性、综合性，提高学生学习的积极性；实验过程由“被动验证”向“主动研究”转变，实验老师不要过多的参与学生实验的具体操作中，实验方案和验算方法由学生自行制定，实验仪器独立调试，学生在实验教学中的角色需要翻天覆地的转变；对实验课程进行优化组合，实验科目分门别类，单一、独立的实验转化为综合性应用型实验，实验教学脱离理论教学，独立开课；同时为帮助学生独立思考、分析，综合运用已学知识，保护学生的探索精神和创新思维，积极组织学生参加力学、材料、结构及测量比赛，以赛提高学生学习效果。近年来，从上自下，我校各个层面对实验教学要求极为严格，不但不惜巨资把多位老师送去工程单位锻炼，而且从校外请来工程专家为学生授课和指导，现在学校又在紧锣密鼓的对实验室进行基础性建设。
（2） 考核模式科学性
考核的目的是检验学生的掌握效果，不仅仅局限与实验操作，更多是考察学生实验技能和理论联系实际的能力，通过考核使学生在综合能力上有个提高，而不是学分的及格。在追求这种先进的教学考核模式时，要特别注意学生综合素质的培养，体现“以人为本”，注重个性发展。为了使考核成绩具有系统性、准确性和全局性，必须建立实验考核测评体系。实验测评体系不仅能更好的促进学生实践能力、综合能力和创新能力的提高，而且避免在评定成绩时出现的主观印象分。长期以来，由于实验内容和实验方法的单一造成考核方式的单一局面，考核模式的创新必须增加考核内容的层次性及考核方式的多样性，考试内容可从验证、设计、综合、研究出发，考核方式的多样性可体现在笔试、口试、操作、报告、答辩、论文等形式上来，要在学生的动手能力、设计能力、知识运用能力、创新能力及个人素质等方面上重点培养和提高。总之，考核模式的科学性就是要要对原来的改革，实现学生能力和综合素质的协调发展[3]。
（3） 实验室走开放之路
为了培养学生在实验教学中的综合能力，互相渗透学科间的交叉内容并增加其相互联系，充分利用实验设备及师资，弥补实验教学中学时及内容上的不足，提高工程实践能力，实验室开放是必由之路。在教师有限的指导下，让学生自己独立去设计实验内容，有步骤、有计划的去学习相关内容，同时也能够培养学生的团队协作意识。实验室开放也有利于整合资源，让实验室直接参与社会建设，为实验室设备的更新换代扩大经费来源。 当然对初入实验室的大学生来说，主要以实践教学为主，确保新生掌握实验的基本理论、实验方法及仪器的基本操作技能，为将来进入开放实验室打下良好基础。由此可见，实验室的开放不仅有利于培养学生实践能力，提高实践教学成果，更有利于缓解经费短缺，促进实验设备的更新换代[4]。
（4） 构建合理的实验教学队伍
建设高素质的实验教学师资队伍，满足人才培养方案，是搞好实验教学的基础，师资本身的综合素质、知识结构及能力结构很大层面上影响土木工程人才培养的目标。实验教学课程的教师更是如此，其自身应保证处于开放状态，及时吸收教学研究中的新成果，鼓励教师到施工、设计、监理等单位锻炼，制定优惠政策吸引专业教师向“双师型”转化，积极参加工程实践，勇于接受实践中的新知识，抵消自己陈旧的思维方法和教学方法，创新教学方式。为进一步加快师资队伍建设，我们可以采取“培养、引进和聘用”相结合的措施，加大教师在职培养力度，提高教师学历、学位和专业水平，加强对全体教师特别是青年教师教育教学基本理论、基本技能和师德师风的培训。
［论文摘要］地基处理的研究一直是土木工程的一个热点，常用的软弱地基处理方法分四大类，应综合考虑选择合理经济的方法。
我国《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）中规定，软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。它是指基本上未受过地形及地质变动，未受过荷载及地震动力等物理作用或土颗粒间的化学作用的软粘土、有机质土、饱和松砂和淤泥质土等地层构成的地基。
1.软弱地基加固处理方法
软弱地基的加固处理[1]，按其原理和作法的不同，可分为以下四类：
1.1排水固结法
排水固结法又称预压法，其包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空与堆载联合作用法、降低地下水位法和电渗法等多种方法；通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出，土体发生固结 ，土中孔隙体积减小，土体强度提高，达到减少地基施工后沉降和提高地基承载力的目的。
1.2振密、挤密法
振密、挤密法有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密密实法、爆破挤密法和土桩、灰土桩等多种方法；采用一定措施，通过振动和挤密使深层土密实，使地基土孔隙比减小，强度提高。
1.3置换及拌入法
置换及拌入法有换填垫层法、振冲置换法、高压喷射浆法、深层搅拌法、褥垫法等多种方法；采用砂、碎石等材料置换软弱土地基中部分软弱土体或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体，与未被加固部分的土体一起形成复合地基，从而达到提高地基承载力减少沉降量的目的。
1.4加筋法
加筋法有加筋土法、锚固法、树根桩法、低强度砼桩复合地基法、钢筋砼桩复合地基法等多种方法。通过在土层埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力，减小沉降，维持建筑物稳定。
以上方法的原理、适用范围及工程实例可参考殷宗泽、龚晓南主编的《地基处理工程实例》[2]一书。
2.软弱地基处理方法的选择
在地基处理中，我们要遵循的原则是：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量[3]。可根据以下条件进行选择：
2.1地质条件
不同的方法适用于不同的地质条件，可参看规范。
2.2设计施工条件
设计时应考虑工期及用料情况：工期不宜安排得太紧；时间充分，施工时地基稳定性好，遗留问题少。工程用料要求就地取材。施工时应采用科学的管理方法。
2.3场地环境条件
要考虑施工时对周围环境的影响。如：新填土会挤压原有道路、房屋，产生侧向位移或附加沉降；用砂桩、砂井时，施工有噪声，靠近居民点会扰民；采用降低水位法时，要考虑引起周围地基的下沉和对周围居民用水的影响故应预先调查或做隔水墙，并考虑施工后注水复原的问题；采用填土堆载时要有大量的土料运进运出工地，会影响交通和环境卫生；打石灰桩、灌注药物或采用电渗排水时，会污染周围地下水，应慎重对待。
2.4结构物条件
要考虑结构物的等级、结构体系、断面形状、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素对所选择加固方法的影响，特别是有地下结构物（地下室、涵洞、地铁等），或者结构物高低不同、沉降不均时，应当特别注意。
3.地基处理技术的创新
近几年来，世界各地因地制宜的发展了许多新的地基处理方法。
3.1。 添掺外加剂方面[4]
以前的地基处理方法大多从机械设备着手，从而建立某种工法，而从材料入手提高地基处理质量和效果的较少。高性能土壤固化剂土壤混合后，特别是与高含水量和富含有机质的淤泥发生一系列物理化学反应，形成相互连接的网状结构，从而提高固化土的强度，减少地基变形。通过室内实验和现场试验证明，用高性能土壤固化剂作地基处理特别是对软弱地基的处理很有效，比普通水泥加固效果好的多，此项技术在国外应用已相当普遍已有很成熟的研究机构和公司，但在国内尚属起步阶段。
3.2 综合应用水平方面
重视多种地基处理方法的综合应用可取得较好的社会经济效益。
真空预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压应用于水平渗透性较大的土层，而高压喷射注浆法与灌浆相结合使纠偏加固技术提高到一个新的水平[5]。
单用动力固结法(俗称强夯法)处理饱和软粘土地基时却极易产生“橡皮土”现象，难以达到预期效果。为此，岩土工程界将强夯法和排水固结法结合起来，开创了“动力排水固结法”这项新技术[6]。
3.3.可持续发展方面
我国《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002已经将粉煤灰正式列为换填垫层法可采用的一种垫层材料。
渣土桩又称“孔内深层夯扩挤密桩”，是一种新型地基处理方法，其充分利用建筑垃圾，变废为宝，施工现场干净无污染。
地基处理技术还被用于防止有害物渗出液污染地下水以及防止其他已被污染区域地下水的流动造成污染扩散。近期出现的处理新技术是让被污染的地下水通过含有将地下水中有害物变性、吸收及降解的铁屑或碳颗粒的活性截水墙PRB使地下水得到净化[7]。
4．结语
我国地基处理技术发展很快，但还有许多方面需进一步研究：
（1）发展现场监测技术的研究。
（2）发展测试技术的研究
（3）促进地基处理理论方面的进一步发展。
（4）完善工法的质量检验手段。
（5）发展地基处理新技术，提高地基处理技术的综合应用水平的研究。。
（6）要因地制宜合理选用处理方法。正确评价各种地基处理方法的适用性。
（7）研制新机械新材料，提高施工工艺，实现信息化施工的研究。
（8）深化施工管理体制改革，重视专业施工队伍建设。
参考文献
[1] 顾晓鲁，钱鸿缙，刘惠珊，汪时敏.地基与基础[M] 北京:中国建筑工业出版社，2003，(15):576
[2] 殷宗泽，龚晓南 地基处理工程实例[M] 北京:中国水利水电出版社，2000(1):14~17
[3] 陈莞尔 软弱地基加固方法的合理选择[J] 地基基础，2004
[4] 於春强，郑尔康 高性能土壤固化剂及在地基处理中的应用[J] 第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003
[5] 朱祖梁， 黄光明 软土地基处理方法的实例分析[J] 中国煤田地质，2005，6
