土木工程市场前景范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇土木工程市场前景范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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改革开放30年来，我国土木工程建筑业取得了巨大发展，在国民经济中的支柱产业地位不断加强，对国民经济的拉动作用日益显著。然而，土木工程作为传统产业，改造与提升的任务十分艰巨。信息化建设是推动土木工程业转变发展方式的重要基础，也是施工企业提高竞争力、整合现有信息资源的有效手段。土木工程面临信息时代的挑战作为一个历史悠久的传统产业，土木工程伴随着人类文明走过了几千年，每一次技术革命都给土木工程带来巨大变革，从手提肩挑到机械化，直至现代的自动控制、电子计算机技术，土木工程的管理、设计、施工技术发生了翻天覆地的变化。

1 土木工程信息化建设的涵义

土木工程的信息化是用计算机、自动控制、通信等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命，必然推动企业团队的重组及施工流程的优化，促使企业管理理念和手段的革新；促进土木工程技术及施工手段不断完善，使其更加科学、合理，有效地提高效率，降低成本；土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段，必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业，从而实现土木工程的高效益、高效率。

2 土木工程信息化发展的关键

土木工程信息化建设的关键是领导先要构建土木工程信息化发展框架，打破传统的思维观念，只要观念有了变化，思想方式的转变，就能带动整个行业的突破性改变。土木信息技术的发展，主要包括四个方面：土木工程信息网络的发展，整个土木工程信息化建设的核心一是土木工程信息网，另一方面也是土木信息的传播媒介；二是土木工程信息接收终端，其基本功能是工程人员可通过它随时与土木工程信息网进行信息交换，获取技术支持；三是土木工程信息的网络传输标准，一方面是保证不同土木工程信息网之间、信息网与接收终端之间能够顺畅地进行信息交换，另一方面保证土木工程信息可与中国电讯移动通讯网络相兼容；四是信息土木集成与交互系统，信息土木集成与交互系统由一系列大型程序组成，不同的土木信息制造商通过该平台可以准确、方便地向工程界提供合乎标准的各类信息，同时使信息通过该平台进行传输是按照土木工程信息的网络传输标准开发的能进行土木工程信息整合、传播的软件平台。

3 发展土木工程信息化途径

信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备，现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学，可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思，超越时间和空间，塑造并优化创作成果，使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。

4 土木工程信息化面临的实际问题

我国土木工程的发展现状，可以发现建设信息化的土木工程具有强烈的现实需求，这主要表现在以下三个方面：①土木工程的实际设计施工中必须与一个人的经历、专业、悟性等均有关系，流动性大又要求土木工程师和管理人员必须具有一定的现场分析、解决问题的手段和能力指导工程建设，但由于信息无法共享，这些经验数据往往难以对其他类似工程发挥有效的借鉴作用；土木工程量大面广的特点则说明上述这些问题是普遍存在的，切实解决好这些问题将会直接推动土木工程行业的整体发展，从而促进国民经济的发展。②由于我国经济发展的不平衡，各地土木工程的建设科技水平参差不齐，如何有效地使先进地区的建设科技水平迅速传播，带动落后地区建设水平的提高，必将也是一个急需解决的问题。③从工程质量的角度分析就土木工程行业而言，其本身的发展也存在不平衡。我国现如今的土木工程建设，已经发展到了相当高的水平，但就土木工程行业而言，其整体发展水平仍比较低，处于粗放型的工作模式，由此所导致的工程质量问题也呈现出一定的特点；而出问题的工程面又很广，且以中小工程居多，我们经常可以看到这一类的报道，几层高的房子建好没几天就出现裂缝，新铺的路面过不了多久就出现凹陷，如此等等。从技术的层面讲，产生这种问题与从业人员的整体工作水平低有很大关系，因此如何有效地整体提高土木工程从业人员的工作能力和工作水平，也是一个亟需解决的问题。

5 土木工程信息化实施构架

关于土木工程信息化的整体实施，我们认为可以从三个方面考虑，一是搭建土木工程信息化建设的平台，即土木工程信息网的构建和土木信息移动终端产品的研发生产；二是进行土木工程信息化建设的基础性研究，即进行信息土木集成与交互系统的研究；三是进行土木工程信息化的示范工程建设，由点到面，总结经验，推动土木工程信息化的整体实现。

6 土木工程信息化的安全控制

在施工的全过程，环境的不安全因素和管理的缺陷，确保没有危险，不出事故，不造成人身伤亡和财产损失。要确保不会出现安全隐患，消除施工中的人为不安全行为、物的不安全状态、项目的安全控制目标应在以项目经理为首的安全管理体系内进行分解，然后制定责任制度，实现责任安全目标。最后还要结合工程项目建设现场施工情况的复杂性和多样性、在建项目工地各项基础设施的不完备性等因素，开发出具备工程拍照摄影、现场办公、资料记录、储存、CAD图纸绘制、技术信息查询、即时通讯、交流等功能的、完全适合现场施工各项工作的手持信息终端。信息化管理不仅满足了施工现场工作的特殊需要，而且对促进各项新技术的应用，更好地保证建设工程项目各项管理和技术要素的实施，方便工程监督与管理起到积极作用。

总之，土木工程信息化无论是对工程管理还是工程施工都会产生深刻的影响，具有十分重要的意义。①土木工程信息化是我国土木工程产业未来发展的需要，为土木工程实现跨越式发展创造了条件。一方面信息技术的扩散提高了企业的装备水平，改进了企业生产的工艺流程，降低了传统土木工程对资源的消耗，进而促进了传统土木工程产业的技术改造，实现传统土木工程产业结构调整的跨越式发展；另一方面土木工程信息化使得我国比以前更容易引进和吸收发达国家的技术开发成果，采用新的生产工艺，从而实现跨越式的技术进步；在企业管理上，土木工程信息化加速了我国土木工程行业在宏观及微观上管理模式的创新，信息化及信息技术的扩散改变了传统的管理及组织模式，推动了组织创新、管理创新和制度创新，实现了管理上的跨越式发展。②对土木工程的每一位从业人员来说，土木工程信息化通过及时提供强大的技术支持和完整的问题解决方案，极大提高了他们的工作水平和工作效率。信息化、网络化的管理、设计、施工、监理等不仅仅是工作手段的变化，它必将深刻影响土木工程从业人员的工作形式和思维方式，使土木工程管理与技术人员与时俱进，在信息时代更好的发挥创造力，用自己的聪明、才智为国家建设做出贡献。③土木信息化对信息时代土木工程应该怎么做指出了一个方向，也将形成土木信息化这样一个新产业。土木工程信息化将彻底解决土木工程中长期以来生产效率低下，信息散乱不系统，知识资源不能共享等影响土木工程建设水平的瓶颈问题，大大提高土木行业的工作效率和工作质量，因而这一新产业有着巨大的市场前景，也势必吸引土木工程界和信息产业界等各界人士的关注。

参考文献：

[1]潘猛主编.土木工程施工组织与管理[M].化学工业出版社，2008-08-01.

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从宏观上看，我国的建筑市场前景十分广阔，给国内外建筑施工企业带来了无限的商机。然而，在巨大的机遇面前，一些大型建筑施工企业也遇到了前所未有的挑战。如果仍然采用传统的业务流程与施工项目管理，企业就可能会停滞不前，甚至可能会破产。因此建筑企业要想在竞争激烈的建筑市场中占有一席之地，就必须开创新的管理理念，优化业务流程加强土木工程施工项目价值链管理。

1 优化业务流程

流程优化就是一项通过不断地发展、完善、优化业务流程，从而保持企业竞争优势的策略。但是在流程的设计和实施过程之中，要对业务流程进行不断的改进，以取得最佳的效果。对现有的工作流程进行梳理、完善和改进的过程，即称为流程的优化。业务流程的优化不仅仅指在正确的时间做正确的事，还包括如何正确地做这些事。因此建筑企业为了解决以传统以职能为中心的管理模式下产生的问题，就必须对业务流程进行重整，从本质上反思业务流程，重新设计业务流程，以便在竞争激烈的环境中取得突破性的改变。

1.1 业务流程优化过程

优化业务流程首先必须对现状就行调研，深入了解建筑企业的盈利模式和管理体系、企业的战略目标、国内外一些先进企业的成功经验和失败的教训、建筑企业内部现存的问题以及信息技术应用现状。这两者之间的差距就是业务流程优化的对象，并把以上内容形成调研报告。

其次就是管理诊断，建筑企业业务流程优化小组与企业内部各级干部对调研报告的内容进行商议与修订，深入分析和研究，并提出对各种问题的解决方案，并且把商议的内容形成诊断报告提交到建筑企业。

最后是业务流程优化，企业对诊断报告内容协商并修正，并将各解决方案细化。

1.2 业务流程优化的方法

目前为止，建筑企业业务流程优化主要有两种方法，那就是全新设计法与系统改造法。这两种流程优化方式的选择要取决于建筑企业自身的具体状况和企业所面临的外部环境。

所谓的全新设计法就是根据建筑企业想要取得的结果出发，抛弃企业现有的业务流程，对企业所面临的内部以及外部的环境进行分析研究，重新开始设计新的业务流程。一般在企业外部经营环境处于剧烈波动时，企业更倾向于采用这种全新设计法的流程优化方法。而系统改造法非但不需要抛弃企业现有的业务流程，更要以企业现有的业务流程为基础，对现有的业务流程进行分析研究，对现有的业务流程进行简化、整合以及自动化，从而达到重新设计的目的。这种方法一般适用于企业外部环境相对稳定时。因此现在的建筑企业必须分析自身所处的环境，选择正确的业务流程优化方法。

2 加强土木工程施工项目价值链管理

土木工程施工项目价值链为一系列由各种纽带链接起来的相互依存的创造工程项目价值的活动的集合，包括每一项创造直接或间接价值的活动。价值链上的各项活动是组织的基础，通过加强对价值链上各环节的管理，找出创造价值的环节后对其加以整合，最终带来价值的增值。而土木工程项目是一个开放的系统，在其全生命周期的每一个阶段，都存在着物质、人员和信息的流动，因此项目的价值链不是一成不变的，若其中一个环节发生变动，其他环节也会发生相应的变动，但价值链的最终目标是不变的：追求项目价值最大化。这就为加强土木工程施工项目各环节中项目价值链的管理提供了可能。

2.1 土木工程施工项目规划阶段的价值链管理

项目规划阶段是整个土木工程施工项目的寿命期的起始阶段和项目价值链的上游阶段，整个施工项目的价值目标就是在这个时期规划和制定的，制定的目标是否合理，实现的难易程度都会对整个项目的发展产生重要影响。因此，这个阶段最重要的就是定义项目的价值体系，从企业全局的角度出发，更深层次的明确项目的目标和实施途径，确保下游项目价值链的合理与顺畅。

2.2 土木工程施工项目形成阶段的价值链管理

土木工程施工项目形成阶段位于企业项目价值链的中游，它是整个项目资金、人员、材料流动最频繁的时期，同时也是企业项目增值潜力最大和效果最明显的阶段。因此，建筑企业在确定好项目后，按照规划阶段的目标实施建设，合理组织施工，在保证所规定的使用功能的和使用价值的前提下，尽可能的降低成本，提高施工效率，促进质量、成本、进度三大目标的实现。

2.3 土木工程施工项目实现阶段的价值链管理

土木工程项目的目标价值大部分是在这个阶段实现的，它处于项目价值链的中下游，是项目价值链中重要的一个环节。企业应该在前两个阶段的基础之上，通过不断的监控、反馈、维护等增值行为，延续土木施工项目的目标价值和使用寿命。

2.4 土木工程施工项目消失阶段的价值链管理

这个阶段是项目价值链的最后一个环节，意味着现有的工程项目的生命周期的结束，同时也意味着下一项目的开始，企业应该通过对现有的项目进行分析研究，总结经验教训，为下一个项目提供一些依据。

3 结束语

我国的土木建筑市场竞争越来越激烈，利润空间逐渐降低。面对如此激烈的竞争环境，建筑企业应该优化业务流程加强土木工程施工项目的价值链管理，提高自身的核心竞争力，以适应建筑业市场的时展要求。

参考文献

[1]孙继德.建筑项目的价值工程[M].中国建筑工业出版社,2004

[2]夏颖.价值链理论初探[J].理论观察,2006（4）：15-16

[3]邓少俊.工程项目的价值管理问题探讨[J].价值管理,2005（8）

[4]齐宝库.工程项目管理[M].大连理工大学出版社,1999

[5]佘健俊.大型建设项目管理流程研究[D].东南大学;2004年

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中图分类号：F49　文献标识码：A

收录日期：2012年6月8日

光纤光栅是近年来发展极为迅速的一种新型光纤无源器件。由于光纤光栅具有高灵敏度、低损耗、易制作、性能稳定可靠、易与系统及其他光纤器件连接等优点，因而在光通信、光纤传感等领域得到了广泛应用。光纤光栅是利用光纤材料的光敏特性，在光纤的纤芯上产生空间周期性或非周期性折射率变化而制成的。光纤光栅传感器是近几年发展最快、最先进的光纤无源器件之一，光纤光栅传感器产业已被国内外公认为是最具有发展前途的高新技术产业之一，它以技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。

一、光纤光栅传感的优势

作为光纤传感器的一种，近年来发展十分迅速，它之所以有这样迅猛的发展，是因为它与传统的电传感器等相比有其独特的优点。

1、具有非传导性，对被测介质影响小，又具有抗腐蚀、抗电磁干扰的特点，适合在煤气附近、电站、核设施、矿井下、油田以及油罐周围等恶劣、高危险环境中工作。抗干扰能力强，这一方面是因为普通光纤不会影响光波的频率特性（忽略光纤的非线性效应）；另一方面光纤光栅传感系统从本质上排除了各种光强起伏引起的干扰。

2、光纤轻巧柔软，可以在一根光纤中写入多个光栅，构成传感阵列，与波分复用和时分复用技术相结合，实现多点、分布式传感。便于构成各种形式的光纤传感网络，尤其是采用波分复用技术构成分立式或分布式光纤光栅传感器阵列，进行大面积的、同时的多点测量。这对于大型土木结构的健康检测等方面有着重要的应用。因此，人们十分重视该领域的研究，并且它已成为传感领域的重要组成部分。

3、与光纤之间存在天然的兼容性，易与光纤连接、低损耗、光谱特性好、可靠性高。

4、传感探头结构简单、体积小、重量轻、外形柔软可变，适于各种场合，尤其是智能材料和结构。便于埋入复合材料构件及大型建筑物内部，对结构的完整性、安全性、载荷疲劳、损伤程度等状态进行连续实时监测。稳定性高，重复性好。测量信息是波长编码的，所以光纤光栅传感器不受光源的光强波动、光纤连接器耦合损耗、弯曲损耗以及光波偏振态的变化等因素的影响，有较强的抗干扰能力。

5、测量信息是波长编码的，所以光纤光栅传感器不受光源的光强波动、光纤连接及耦合损耗以及光波偏振态的变化等因素的影响，有较强的抗干扰能力。

6、高灵敏度、高分辨率。该类传感器的信息载体是光，无论以波长还是相位为检测对象都具有非常高的传感精度。即便检测其振幅或强度，若有效的运用具有高分辨率的光电仪器，也可对某物理量的检测具有非常高的精度。

正是由于具有这么多的优点，近年来光纤光栅传感器在大型土木工程结构、航空航天等领域的健康监测，以及能源化工等领域得到了广泛的应用。

二、光纤光栅传感技术的应用

1、在电力系统的应用。光纤光栅传感器在电力上的应用，主要是通过对温度的测量实现对电力设备的实时安全检测。光纤光栅传感器检测的电力设备包括高压开关柜隔离触头断路器、线夹、隔离刀闸、互感器、变压器、电抗器、阻波器等。对这些电力设备进行温度的在线监测，诊断过热的原因，再经过处理分析故障，从而实现真正意义的在线安全监测。

光纤光栅传感器具有良好的抗电磁干扰性，是电力工业中有关参数监测的理想传感元件。在电力工业中，电流转换器可把电流变化转化为电压变化，电压变化使陶瓷（PZT）产生变形，贴于PZT上的光纤光栅产生波长漂移，从而得知电流强度。光纤光栅传感器在长距离电力输电线载荷以及电力变压器绕组的分布式实时监测方面具有独特的优势。光纤光栅传感器可测电线的载重量，其原理为把载重量的变化转化为紧贴电线的金属板所受应力的变化，这一应力变化被黏于金属板上的光纤光栅探测到。这是利用光纤光栅传感器实现远距离恶劣环境下测量的实例。

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作者简介：沈艳丽（1969-），女，沈阳工程学院副教授，硕士，研究方向：工程财务管理、工程项目管理。

中图分类号：G642 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1672-3309（x）.2012.12.23 文章编号：1672-3309（2012）12-63-02

一、问题的提出

工程管理专业在我国高等教育中开设不足 15 年，已显示出良好的发展态势，市场前景十分看好，故国内大部分工科院校都设有工管专业。分为工程技术管理、工程项目管理、投资与造价管理、国际工程建设管理、房地产经营及物业管理 5 个专业方向。相关高校都是根据自身的资源优势和品牌战略的需要，在上述 5 个方向中选择一至两个方向，并依此确定该专业的主学科归属与办学设置，或偏重于管理或偏重于技术，进而形成各具特色的教育方向。例如，西安交通大学管理学院的工管专业是以管理学研究而誉满全国的品牌专业；天津大学、同济大学、武汉大学、西北工业大学、西安建筑科技大学的工管专业都是国内一流的工程技术型管理专业；而东北财经大学的“投资工程建设管理学院”则是培养工程投资与造价管理的高端人才基地。

依据教育为社会服务、为市场服务的宗旨，着眼于弥补电力工程建设中估价、施工及管理人才缺口，结合沈阳工程学院在经济学、管理学、电力工程技术等方面的优势，在工程管理专业设电力工程建设方向。

二、电力工程建设专业课程设置符合人才培养要求

沈阳工程学院的办学定位是以工程教育为主的应用型本科院校，培养的学生是适应现代化建设需要和未来地方经济建设发展需要的、德智体美等全面发展，富有创新精神和实践应用能力的应用型技术人才。

根据市场调研以及沈阳工程学院的定位，学院提出了工程管理专业的人才培养目标与规格：本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，较系统地掌握管理学、经济学和土木工程技术基础理论和专业知识，具有较强的专业技能、实践能力和一定的创新能力，掌握现代管理科学的基础理论、方法和手段，面向电力工程等工程建设领域、工程造价相关领域，从事项目施工管理、工程造价管理等相关工作的应用型复合型人才。突出工程能力本位的教育思想；突出“理论与实践并重”的教学过程；突出“产、学、研”结合的育人特色；突出具有创业和创新人才潜质的能力培养。也就是说，对应用型本科院校而言，应充分考虑行业和区域经济对人才的需求，适时地根据区域经济和电力建设行业发展调整专业方向，以便更好地服务于电力行业和区域经济。

三、电力工程建设专业方向的课程设置

1、根据人才市场对同时具有工程技术和工程管理知识人才需求的实际情况，突出电力工程项目管理与工程造价方向专业特色，在开设电力工程基础、动力工程基础、电力生产概论、电力工程项目管理等工程技术类课程。开设电力工程项目管理方向专业课程主要有电力工程基础、电力生产概论、电力生产实习、电力工程施工管理、电力设备概论、电力工程质量管理、电力工程施工安全管理、电力工程实训等课程。按照职业能力的要求，从职业资格认证角度增设了造价师方向，并结合注册造价师的考试科目，合理地安排了课程，增加岗位适应能力。

培养应用型人才，重点培养学生技术开发与应用能力，培养学生的动手能力，提高学生分析问题和解决问题的实际能力，因此，理论与实际的结合在应用型本科课程设置中至关重要。其中专业课基础实训课设置了工程测量实训、工程结构实训、工程估价实训和工程项目管理实训，并强化了工程项目管理软件实训、工程概预算软件实训、工程项目沙盘模拟实训，利用学院的优势学科的基础实验室优势，加大教学实践环节力度。如：电力工程项目管理方向增加电力工程实训、发电厂动力设备实训等实训环节。实践环节中的毕业设计：安排学生到沈阳工程学院基建项目、校外实习基地的电建施工项目等建设单位参与工程项目施工、管理等实际工作，并结合所参与的实习项目来完成毕业设计任务，对学生的工程实践能力进行强化训练，以提高学生的分析和解决工程实际问题的能力。

2、专业设置采用“教学阶段—课程平台—能力训练”模式。我们根据工程管理专业的人才培养目标，结合自身特点，参考了同类学校的培养计划，本着优化结构、保障重点和突出人才特色的原则，经过科学分析制定了工程管理专业的教学计划。工程管理专业的教学分为基础教育、专业基础教育、专业教育这3个阶段。各个阶段根据知识传授和人才培养规律，按公共基础课管理基础系列课土木工程系列课专业课电力建设专业方向课的顺序，设置一系列循序渐进的系列课程平台。每个课程平台又与一个或若干个能力训练模块相对应，着重强化学生的基本技能训练、工程技术能力训练、综合能力训练和执业技能训练。在这种教学模式下，按照相互衔接、相互渗透、顺序进行、整体推进的态势组织教学，全过程地培养学生能力。

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作为大学出版社,我们始终以专业出版、学术出版为方向,出版了一批适合我国高等教育发展需要的多类型、多层次教材和其他教学用书;一批反映高校学术研究成果的专著以及反映我国经济建设重大工程、重大成果的图书;一批为国家经济建设和专业人员所需要的科技实用类图书及一批深受好评的电子音像制品。

我社打造的一大批具有较高质量和鲜明特色的专业图书,受到了社会各界的好评和欢迎。据不完全统计,我社有180多种图书(选题)被列为国家和省部级重点图书,40余种图书和电子音像制品获国家及省部级奖,有近百种图书获得版协等组织评选的二等奖以上的奖项,另有数十种精品学术图书获得省部级文化发展基金和科技专著出版基金资助。

长期以来,我社十分重视图书的专业特色和品牌建设。建社初期就依托学校的专业优势,出版了一批特色图书。至20世纪90年代中期已基本形成以土木、理工基础、德语为主体的专业出版特色。在此基础上,近年来土木类图书逐步拓展为包括土木工程、建筑规划、交通、环境、管理等专业的城市科学方向;理工基础类图书拓展为包括数学、物理、力学、计算机辅助设计及人文教育等专业的基础学科方向;德语类图书拓展为包括德国语言及中德、中欧文化交流的学科方向。为适应广大读者的需要,还对一批专业教材进行了多层次、系列化开发,如城市科学和理工基础学等分别出版了针对研究生、一类本科、二类本科、高职高专、社会教育的各种教材。我们还根据高等教育和本校学科发展的要求,在房地产、物流、医学、汽车等专业开辟了新的出版领域,逐渐形成了新的专业出版品牌,并取得了较显著的成绩。目前,我社已有上千种教材为各类学校选用,涉及的学校数量已从20世纪90年代末的40多所,上升到现在400多所。出版图书的动销率在各大书店名列前茅,90%以上的品种被各级图书馆选用收藏,大大提升了我社图书的社会影响力。2001年来,我社的产值、销售、利润等均保持了15%左右的持续增长,经营规模不断扩大,既为国家和学校的发展作出了积极的贡献,也为企业的发展提供了财力支撑。同时,还为职工改善工作条件、提高收入和福利待遇提供了保证。

二、拓展土建专业图书和教材的建设平台

土建、建筑类学术图书和教材历来是我社最重视的特色之一。建社25年来,我社在开发土建类专业图书和教材上投入了大量的人力、物力和财力,出版了一批具有较高质量和鲜明特色的专业图书,受到各界好评。许多建筑图书获得全国各类图书大奖,如《说园》获全国优秀科技图书二等奖,并入选《中国文库》被国家图书馆收藏;《音乐厅与歌剧院》获全国优秀科技图书三等奖;《外国建筑历史图说》获全国首届图书金钥匙奖;《建苑拾英(第一辑)》(1989―1990)、《中国桥梁》(1991―1993)、《室内室外局部・细部设计与装修系列全书》(1993―1994)、《音乐厅与歌剧院》(2001―2003)获上海市优秀图书一等奖;《高层建筑施工手册》(1991―1993)、《中国建筑设计四十年》(1991―1993)、《天安门》(1997―1999)、《大都会从这里开始》(2003―2005)、《中国传统建筑形制与工艺》(2005―2007)获上海市优秀图书二等奖;《汶川地震灾后重建学校规划建筑设计参考图集》获2009第二届中华优秀出版物;《上海百年建筑史(1840-1949)》获2009年第二届中国建筑图书奖。

在土建工程实用类技术图书和建筑学术图书的出版中,我社对城市规划、城市景观设计与管理、建筑设计与施工、建筑安装、建筑装潢、建筑文化与保护等领域均进行了长期的跟踪与出版探索,为我国社会主义建设和城市发展出版了大量好书,为弘扬中华传统文化与文明作出了许多贡献。

在教材建设方面,我们先后出版了一类本科层次的土木工程专业系列教材一套(共23册)、二类本科层次的百校土木工程专业通用教材一套(共11册)、新世纪土木工程高级应用型人才培养系列教材一套(共12册)以及今年陆续推出的全国高职高专教育建筑工程技术专业新理念教材一套(共27册)、城市规划系列教材一套(共20册)、城市轨道交通工程系列教材一套(共16册)等。

三、为中国传统建筑艺术的传承与创新作贡献

在我国出版界,建筑图书的出版是一项耗时、耗力、耗钱的工程,纯图片类书虽可作为“快餐”迅速出版,但其文化含金量一般不高,这类建筑图书的同质化现象非常严重,特别是许多非专业的出版社拥挤到该出版领域后,几乎已形成恶性竞争。而对于那些文化含金量高,图文并茂的图书,往往要花费作者几年,甚至十几年的工夫。出版后,由于其读者群范围较窄,出版社往往要加大投入人力、物力或财力。大型建筑图书的出版,相对经济风险很大,特别是彩色的图片类建筑书,在出版的结构上社里将这类书严格控制在一定比例范围。当然,有良好社会效益的建筑类图书,我社每年也能出版一些。对于同济大学出版社这样的专业出版社来说,有责任积极加入到保存、保护并传承这些珍贵的历史文化、民俗传统和城市建筑的空间形态行列中来。虽然我国城市的历史价值与传统建筑的历史风貌会在无可抗拒的“现代化”浪潮下日益消失,但许多有价值的历史资料和城市记忆,可以由出版社通过文字和图片的形式永远地记录下来。为中国传统建筑艺术和文化的传承与创新发挥作用。

四、我社建筑学术图书出版的发展战略与思考

同济大学出版社在出版建筑学术图书具有一些先天优势,首先依托学校在建筑领域的学科优势和学校知名度及品牌效应,天然地形成了一大批忠实的读者群,其次拥有相对丰富的建筑学术图书出版资源和作者资源,以及25年出版建筑学术书的历史经验和一支具备相对高水平的编、审、校队伍,这都奠定了我社出精品、出含金量高、能传承中华传统建筑艺术书的基础。

从目前状况来说,由于种种原因,我社在人力、物力、财力和规模上,尚无法与那些名社、大社相比,因此在出版建筑学术图书方面要量力而行,依据自身的实际情况来深入发展建筑学术图书板块。我们对建筑学术图书的出版思考了以下几个方面。

1.营造有利于高含金量的建筑学术图书出版的宏观环境

要繁荣我国的建筑图书市场,必须努力营造有利于建筑学术图书出版的宏观环境,鼓励知识创新,弘扬优秀的传统文化,让图书市场真正产生对建筑学术图书的旺盛需求。首先要激励出版社出版建筑学术图书的积极性,切实保障出版建筑学术图书的社会效益和经济效益,让建筑学术图书出版能在市场法则下真正实现可持续发展。其次,应充分发挥政策的调控机制,抑制单纯追求经济效益的出版行为。最后,还要加大力度,资助扶持一些有较好基础的中小型建筑专业出版社,让这些有志于为建筑学术图书出版作贡献的中小型出版社得益得利。

2.探索建筑学术图书出版经营的盈利模式

建筑学术图书的出版,靠作者的科研经费补贴或靠出版社“以书养书”来支持是一种短期行为,因为它不符合市场经济的客观规律,根本无法可持续发展。出版社要努力寻找建筑学术图书出版的盈利模式,以利于良性发展。近几年,一些出版社在探索学术图书盈利模式方面做了不少成功尝试,也取得了一些经验。其做法大致有以下几种:①充分运用各种营销手段,扩大图书的知名度,从而赢得市场。如北京三联书店的《中国建筑二十讲》、《外国建筑二十讲》等图书,以及我社的《说园》、《外国建筑历史图说》等学术书,均取得良好的销售业绩。②跟踪终端销售客户,服务到终端读者,提升小众专业读物的市场占有率,变亏本为盈利。例如,我社的《理想空间》丛书,该丛书的读者对象是城市规划界从业人员,虽人数较少,但其市场占有率高,可稍有盈利。③探索建筑学术图书出版的大众化之路。近几年,我国一些电视媒体,利用其大众传播的优势,尝试学术的大众化传播取得了意想不到的成功。④有效争取政府、企业的各种各类学术基金的资助。这是建筑学术图书出版的一条十分有效的途径,各社成功的事例很多,单就我社而言,每年通过各项基金渠道筹措出版资金就达几十万元。

3.重视建筑图书多元化出版创新

建筑图书的出版创新,其内涵相当丰富,这里简单列举几点:其一,重视观念创新,将传统的服务型出版逐步转变为知识创新型出版。出版社通过自己的研发活动,自主拥有更多的知识产权,将自己完全从通过购买短期的出版权的局限中摆脱出来。其二,重视出版物的内容创新。要花大力气不断地让出版物内容推陈出新,提高读者的关注度和购买欲。其三,重视出版技术和作品形式创新。在信息时代,单一的纸质平面图书已不是读者的唯一选择。相反,多媒体、流媒体、立体化的出版物、网络出版、数字化出版等,成为出版业的重要构成元素,许多读者,尤其年轻读者,更愿意从形式新颖的出版物中获取知识信息。为此,出版社应当重视出版技术的更新发展和出版形式的变化。

4.走特色出版之路

要实现建筑学术图书出版的全面繁荣,光靠少数大型出版社的努力是远远不够的,也要重视发挥中小型专业出版社的作用,使他们在各自的特色出版物上多创新、多发展,最终使国家的建筑图书市场呈现百花齐放的繁荣景象。在出版社层面上,集中有限的人力物力,在具有优势的学科点或学科群上,培养一支强大的作者队伍、挖掘积累优势甚至独有的出版资源,建设一支既懂专业知识,又熟悉出版、营销业务的编辑队伍,多下工夫,多创新,建筑学术图书的市场前景还是令人乐观的。

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中图分类号：g642.477 文献标志码：a 文章编号：1005-2909（2013）02-0128-03

卓越工程师教育培养计划（简称“卓越计划”）是培养创新型人才的一种新探索，着力提升学生的工程素养，着力培养学生的工程实践能力，工程设计能力和工程创新能力，是人才培养模式的改革和创新[1]。给水排水工程毕业设计是集综合性、探索性和实践性于一体的教育教学活动，是学生独立进行科学研究或工程实践，培养具有实践能力和创新意识专业人才[2] 的重要环节。因此，毕业设计是卓越计划的重要组成部分，是开展实践性教学、提高学生实际动手能力、培养创新人才不可或缺的有效手段，应引起足够重视，同时也是学生进入工作岗位的一次实习[3]。开放型毕业设计不但可以提高学生的动手能力，使所培养的学生与社会需求接轨，增强毕业生的市场竞争力，提高毕业生在工作中的适应能力，而且还可以充分利用设计研究院和科研单位的人才优势，以及其丰富、完整和齐全的专业资料弥补学校在这些方面的不足，除此之外，开放型毕业设计能够做到每人一个课题，避免相互抄袭，为毕业设计的质量提供了一定的保障。

一、福州大学给水排水工程专业毕业设计的特点

（一）紧密联系卓越工程师的要求

华南理工大学规定了选题要求：“理工类选题应尽可能结合生产实际需要，工科学生以工程设计为主，结合工程实际题目应占80%以上[4]”。据工程教育改革校企合作研讨会问卷调查统计，93%的企业总工希望学生做设计类课题，进行工程师基本素质与技能训练，达到毕业后最快胜任企业工作岗位的目的。

虽然笔者所在福州大学对此没有明确规定，但自2000年开始，学校给水排水工程专业就已经开始校企联合指导，共60人参加毕业设计，其中20～30人去设计院真题真做，也就意味着1/3～1/2的学生走出学校到生产第一线做毕业设计，有效地提高了他们的综合素质，同时也提高了他们的就业率和就业质量。另外5人做科研课题，其余的学生在校内真题习作。学校给水排水工程专业的设计类课题占有80～90%，基本保证了毕业后就业的学生都进行了设计类课题训练，有效地培养了他们的工程实践能力，为毕业后顺利上岗做了扎实铺垫。

目前大多数工作单位对计算机应用能力有要求，针对此，学校在毕业设计阶段有针对性地要求学生熟练使用autocad天正或鸿业等软件，完成毕业设计图纸的绘制工作，这样可以让学生将更多的精力放在系统的设计、新技术新产品的了解和应用上。同时还要求学生用word、excel等软件完成毕业设计的文本和计算数据分析工作。通过运用这些软件，可以提高他们的计算机应用能力，从而可以更好地适应未来工作的要求。

（二）师生比例较为合理

福州大学给水排水工程专业成立于1987年，1997年发展为本科，至今已为社会培养了21届学生。虽然高等教育规模不断扩大，学校招生人数急剧增长，但鉴于教学质量的考虑，学校给水排水工程专业并没有大量扩招，从以前的40人扩招到60人左右，现基本维持这个水平。给水排水工程教研室的教师共11人，平均每个教师指导毕业设计的人数不超过6人，对于工程经验丰富的教师，可适当多分配名额，年轻新教师一般不超过5人，从而保证了毕业设计的质量。

（三）成果评价较客观

毕业设计答辩分为大组答辩和小组答辩两种方式。大组答辩评委由该专业所有教师和学院督导组成。小组答辩则由1位校外专家、2位教师和被指导的学生组成。无论是参加大组答辩还是小组答辩，每位学生的答辩时间控制在20分钟，其中15分钟介绍设计成果，5分钟回答问题。学生的考核成绩由指导教师成绩（x1）、评阅教师成绩（x2）和答辩委员会成绩（x3）加权计算，分别占40%、20%、40%。公开答辩增加了答辩时间，但对于学生和教师都有一定的压力，有助于促进教学质量的提高。

（四）即将开展中外联合指导毕业设计

目前，海外设计市场前景广阔，许多设计院正在为此努力

但大多数企业内部缺乏熟悉国外规范、英语应用能力强的人才，刚进入工作岗位的学生又难以达到他们的要求。对此，学校土木工程学院着力与海外高校开展合作交流。从2010级学生开始，土木工程和给水排水工程两个专业与德国凯泽斯劳腾工科大学实行联合培养，即“5+5”培养计划，大学前5个学期在国内学习，后5个学期在德国学习，包括做毕业设计。中外联合毕业设计是一种全新的挑战，对教学管理部门的工作组织、教师指导能力和学生的知识运用能力都提出了更高要求。

二、开放型毕业设计面临的问题

一是，不确定性。开放型毕业设计中学生真题真做，企业有经验的工程师和学校教师共同指导，真正做到理论联系实际，有利于培养学生的实践能力和科研能力，提高就业资本和就业自信心，有利于提高就业率，使学生在专业上健康发展。但是这种毕业设计的问题在于每个在校外做毕业设计的学生都需要设计院或者科研单位提供实习基地，并且需要工程经验丰富的校外教师作指导，这些实习单位每年对实习生数量的需求不定，这使得实习基地不固定，指导教师不确定。

二是，年轻教师缺乏工程经验。学校给水排水工程专业共11名专职教师，其中有3名教师工程经验丰富，在他们的带领下，毕业设计的质量能得到较好保证，但其余8人为年轻教师，

大部分工程实践经历较少，这就限制了他们工程实践经验的积累，从而影响了毕业设计的质量。 三是，过程管理相对难。选题开放型毕业设计与传统毕业设计最大的区别在于毕业设计的选题、开题、中期检查、毕业设计完成阶段，学生均不在校内，教师无法每天监控，只能不定期检查完成情况和学生的出勤情况，但实习成果的真实性无从知晓，因此设计的质量难以保证。

四是，学生安全问题。开放型毕业设计模式与传统模式相比，学生在校外做毕业设计，学生不但要遵守法律法规和单位的各项规章制度，还要特别注意交通安全。学生在校外做毕业设计需要办理相关手续，与实习单位签订安全协议。从历年的情况看，大部分实习单位都不愿意承担安全责任，故不愿意签此协议，有些单位甚至因为安全协议事宜放弃学生实习，这给开放型毕业设计的发展带来了不良影响。

三、开放型毕业设计良性发展建议

一是，建立固定的实习基地和专家库。要保证开放型毕业设计能够持续发展，就必须建立稳固的实习基地。为保证此毕业设计模式的质量，实习基地通常是具有甲级资质的设计研究院、大型的科研单位或大型企业。他们能独立承担大型居住区、五星级酒店、高级写字楼等综合性高品质工程的设计，有一套标准化、规范化、专业化及科学化的管理模式。学生在如此规范化的单位做毕业设计，必定为他们步入社会打下了很好的基础。除此之外，应该在已确立的实习基地中聘请他们的高级工程师作为校外指导教师，这些专家要求至少有十年以上工作经验。要充分发挥专家在专业素质、专业知识、工作经历等方面的优势，弥补校内年轻教师实践经验缺乏的不足，培养学生理论与实践结合的能力，为学生和企业搭建桥梁。

二是，针对年轻教师建立校企合作机制。毕业设计指导的工程实践性、方法性很强，随着选题应用性要求的提高，对教师的工程实践指导能力提出了更高要求。德国工科大学的教师是在从事企业实际工作5年以上的博士中选聘，有较强的实践能力[3]。同济大学建筑工程系为了帮助青年教师尽快积累工程实践经验，专门出台政策规定：“凡是没有工作经历的新教师须到具有甲级资质的建筑设计院或施工企业实习至少3个月，完整经历一个工程项目的结构设计或者施工设计。”同时，让工程经验丰富、年长的指导教师与青年教师结对，传授工程实践经验，帮助青年教师提高毕业设计指导水平[5]。在此方面，可效仿同济大学或德国工科大学的做法，尽快提高年轻教师的工程实践能力。

三是，建立一套完善的过程管理和成果评价制度。开放型毕业设计能充分调动毕业生的主动性和积极性，最大限度地发挥学生的创造性，受到了学生的欢迎。但由于学生不在校内，无法每天了解毕业设计的情况，校内指导教师可借助各种现代化的手段与学生保持密切联系，与校外指导教师一同及时解决学生存在或遇到的困难，定期向学生阶段性要求，并建立一套完善的监控制度。学生完成毕业设计后，建立完善的评价制度是衡量毕业设计完成质量的关键，也是这项工作得以发展必不可少的

措施。

四是，建立安全保障体系。学生在实习过程中要自觉遵守法律、法规和各项规章制度。除此之外，在防止意外伤害方面，除了要求学生自己认真预防之外，还必须建立一套完善的安全保障体系，比如让学生购买意外伤害保险等，以解除后顾之忧，保障开放型毕业设计的顺利进行。

四、结语

本科毕业设计既能全面检验本科学业，又能培养学生独立分析解决问题的能力，是学生步入社会走上工作岗位的最后一个实践环节，其质量的好坏直接影响学生的工程实践能力。开放型毕业设计模式是当前形势下教育改革的一种新形式，符合时展的需要，可以让企业尽早地了解、培养自己未来的员工，也给企业和学生多一次选择的机会。

参考文献：

[1]高等学校给水排水工程学科专业指导委员会第五届第二次会议[c].广西：桂林，2011.

[2] 马晓雁.给水排水工程专业毕业设计改革探讨[j].科技创新导报，2011（11）：82.

[3] 王鹏，郭丽.卓越工程师教育培养中的毕业设计改革探析[j].绥化学院学报，2011（2）：176-177.

[4] 刘绮，石林.环境工程类专业本科毕业设计（论文）改革研究[j].高教与经济，2008（2）：18-22.

[5] 童乐为，张伟平，刘匀，等.土木工程毕业设计教学质量提升与创新研究[j].高等建筑教育，2011（3）：103-107.

open graduation design mode of water supply and sewerage engineering specialty

pang shenghua， liu deming

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光纤传感器的基本构成和组成原理光纤传感器主要由光源、光纤与探测器3部分组成，光源发出的光耦合进光纤，经光纤进入调制区，在调治区内，外界被测参数作用于进入调区内的光信号，是其光学性质如光的强度、相位、偏振态、波长等发生变化成为被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器而获得被测参数，光纤传感器中的光纤通常由纤芯、包层、树脂涂层和塑料护套组成，纤芯和包层具有不同的折射率，树脂涂层对光纤起保护作用，光纤按材料组成分为玻璃光纤和塑料光纤；按光纤纤芯和包层折射率的分布可分为阶跃折射率型光纤和梯度折射率光纤两种。光纤能够约束引导光波在其内部或表面附近沿轴线方向向前传播，具有感测和传输的双重功能，是一种非常重要的智能材料。

2. 光纤传感器的类型及特点光纤传感器的类型很多，按光纤传感器中光纤的作用可分为传感型和传光型两种类型。

传感型光纤传感器又称为功能型光纤传感器，主要使用单模光纤，光纤不仅起传光作用，同时又是敏感元件，它利用光纤本身的传输特性经被测物理量作用而发生变化的特点，使光波传导的属性（振幅、相位、频率、偏振）被调制。因此，这一类光纤传感器又分为光强调制型，偏振态调制型和波长调制型等几种。对于传感型光纤传感器，由于光纤本身是敏感元件，因此加长光纤的长度可以得到很高的灵敏度。

传光型光纤传感器又称非功能型光纤传感器，它是将经过被测对象所调制的光信号输入光纤后，通过在输出段进行光信号处理而进行测量的。在这类传感器中，光纤仅作为传光元件，必须附加能够对光纤所传递的光进行调治的敏感元件才能组成传感元件。

3. 光纤传感器的应用光纤传感器的应用范围很广，几乎涉及国民经济的所有重要领域和人们的日常生活，尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用，解决了许多行业多年来一直存在的技术难题，具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用：

（1） 城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中，用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力从而来评估桥梁短期、施工阶段和长期营运状态的结构性能。

（2） 在电力系统，需要测定温度、电流等参数，如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等，由于电类传感器易受强电磁场的干扰，无法在这些场合中使用，只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术，分布式光纤温度传感系统不仅具有普通光纤传感器的优点，还具有对光纤沿线各点的温度的分布式传感能力，利用这种特点我们可以连续实时测量光纤沿线几公里内各点的温度，定位精度可达米的量级，测温精度可达1度的水平，非常适用于大范围多点测温的应用场合。

（3） 在石油化工系统、矿井、大型电厂等，需要检测氧气、碳氢化合物、CO等气体，采用电类传感器不但达不到要求的精度，更严重的是会引起安全事故。因此，研究和开发高性能的光纤气敏传感器，可以安全有效地实现上述检测。

（4） 在环境监测、临床医学检测、食品安全检测等方面，由于其环境复杂，影响因素多，使用其它传感器达不到所需要的精度，并且易受外界因素的干扰，采用光纤传感器可以具有很强的抗干扰能力和较高的精度，可实现对上述各领域的生物量的快速、方便、准确地检测。目前，我国水源的污染情况严重，临床检验、食品安全检测手段比较落后，光纤传感器在这些领域具有极好的市场前景。

（5） 医学及生物传感器。医学临床应用光纤辐射剂量计、呼吸系统气流传感系统；圆锥形微型FOS测量氧气浓度及其他生物参数；用FOS探测氢氧化物及其他化学污染物；光纤表面细胞质粒基因组共振生物传感器；生物适应FOS系统应用于海水监测、生化技术、医药。

4.光纤传感器技术发展的主要方向

（1） 传感器的实用化研究。即一种光纤传感器不仅只针对一种物理量，要能够对多种物理量进行同时测量。

（2） 提高分布式传感器的空间分辨率、灵敏度，降低其成本，设计复杂的传感器网络工程。注意分布式传感器的参数，即压力、温度，特别是化学参数（碳氢化合物、一些污染物、湿度、PH值等）对光纤的影响。

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1 我国建筑设计业的基本情况

近年来，我国工程勘察设计咨询业的队伍数量、经营规模、管理水平和经济效益都有很大发展，完成大量固定资产投资项目的勘察设计任务。据统计，截止08年底，工程勘察设计企业总数为14667家，比2001年的11338家增加了29.36%,年均增长4.19%。值得注意的是06年仅比05年增长1.3%，而07年则反而比06年减少0.8%。近3年来，一共只增长了3%。

全行业08年度从业人数为124.9万，比01年的73.7万增加69.4%,年均增长9.9%。相对于企业数量06年1.3%的低增长率及07年0.8%的负增长，从业人数06年比05年增长了3.98%，而07年则比06年增长了4.87%。这就导致了企业平均从业人数在近年的增长加快（如下表1）

全行业08年完成的营业收入为5968.331亿元，比01年增长730.4%,年均增长104.3%,远高于同时期全社会固定资产投资总额的增长速度（年均增速为24.2%）。人均营业收入由2001年的9.75万元增长到2008年的47.78万元，增长率为390.1%，年均增长55.7%。

全行业06年实现的利润总额为291亿元，比01年增长29.3.3%，年均增长41.9%，人均实现利润25962元，产值利润率为7.8%。全行业06年完成的施工图投资额为35124.8亿元，比01年增长119.9%,年均增长17%，完成的施工图面积为26.9亿平方米，比01年增长229.9%,年均增长27%。从01年至06年，勘察设计咨询业增加25.8%的企业、增加52.1%的从业人员实现了全行业营业收入416.8%的增长。

2 我国建筑设计企业与国外企业的差距分析

与国外领先的工程设计企业相比，差距主要有以下方面：

2.1 设计理念的差距

设计理念对工程设计的指导性非常突出。设计师们要确立一套自己的设计理念，一套能给自己建筑设计指引方向并经得起时间考验的理念。由于意识形态的不同，因而体现在教育体制、思维模式和文化认知的不同，由此也导致了设计理念的差异。目前国内普遍存在的问题是缺乏原创性，缺乏设计底蕴。

2.2 建筑技术与质量上存在差距

中国与国外先进设计水平的差距。比如日本建筑工程公司，通常集设计、科研、施工于一体，设计对科研提出要求，科研为设计提供技术支撑和难题攻关，工程细部问题再通过施工加以解决。技术开发、研究和应用管理成为有机整体。国外设计公司十分重视技术创新，技术开发，技术积累和技术管理。国内，建筑工程设计企业对研究的重视程度和研究成果的社会化程度都很低，设计与科研的脱节，设计与研究成果也存在问题。设计师在低收费、“赶”出图，所以鲜有优秀的建筑设计作品。

2.3 管理体制上存在差距

国外建筑行业经过百年的发展，体制都已成熟，完全适应各样的，不同需求的市场。我国现有设计单位是在计划经济体制条件下建立和发展起来的，长期以来与国际市场处于封闭的状况。改革开放以来，才使设计单位发生显著变化，仍与国外设计企业差距甚大。

2.4 核心竞争力上存在差距

企业的竞争优势，是赖以生存的能力体现，并以此形成核心竞争力，是企业长期发展的根本。国外许多建筑事务所，对某一类型的建筑比较执着，属于有自己专长的事务所。而中国大多数建筑工程设计企业为了在市场上占有更大的份额，很难长期潜心研究某一种类型建筑，而是屈服于市场的压力只能是抓到什么干什么，其结果是对特定类型的建筑设计难有很深的造诣。

3 建议与结论

通过对我国建筑设计市场前景的分析及借鉴国外先进工程设计企业成功经验，对我国建筑设计企业的发展提出如下建议：

3.1 充分利用境外企业对国内设计市场渗入的“机遇”

2008年，我国拥有建筑设计各类资质的外商投资设计企业138 家，港澳台137 家。其中相当一部分境外企业通过并购或资产重组，获得在华业务的资质、人才、渠道和市场。可以认为，境外企业占据国内的高端市场，许多城市标志性工程留下他们的身影。

3.2 大力推动设计企业在各种层面上的创新

对于建筑设计企业而言，通常不易形成专利或专有技术，创新是对于其成果的基本要求，因此，建筑设计企业除了在产品、技术、应用以及设计管理等层面进行创新之外，还必须在经营理念、内部管理体制、营销模式等方面积极创新。这种情况下，建筑设计企业应该从转变观念，改革机制着手，努力提高服务水平，拓展服务范围，提供包括前期策划、项目咨询、建筑设计、施工管理、后续服务等在内的全程服务。设计企业可根据自身特点和发展定位，选择工程咨询公司或者工程管理公司模式改制，与国际接轨，在组织模式、人力资源计划、营销、设计管理等方面要进行相应调整。

3.3 进一步发挥高校在产业发展中的作用

3.3.1 高校优势学科与建筑设计产业的互动融合发展的前提是建立有效的校企沟通机制，通过有效沟通可以了解双方需求，发现和解决各自发展中遇到的问题。

3.3.2 企业和高校的发展代表着两种不同的价值取向。对于高校而言，资金来源于国家，要承担社会责任。对于企业来说，应该意识到学科对于企业确立产品、成本、品牌、创新、渠道优势等的重要作用，树立“发展学科就是发展产业，服务学科就是服务产业”的反哺意识。

3.3.3 加强校企之间的人才流动。这也是高校学科与设计企业互动的重要形式之一，可以促进学科内的知识扩散溢出至企业，提升企业的创新能力，同时也可以推动教师理论与实践相结合，更好地促进学科的发展。

3.4 营造良好氛围，鼓励中小设计企业“做专做强”

中小设计企业是我国建筑设计行业的主要力量，在营业收入、税收、吸引就业等方面都对社会做出了巨大贡献。但是，他们也面临如前所述的诸多困境。同时政府应加大调研力度，为鼓励中小企业发展，做到制订政策最大限度地贴近企业需求，调动其“做专做强”的积极性。

3.5 积极推动优质企业上市

对于大型院所而言，上市可以保证产业化投入规模，解决发展中的资金瓶颈问题。同时，在有效的社会监督中，有利于进一步完善公司治理结构。对于创新能力突出、专业化程度高的建筑事务所而言，上市一方面可以缓解发展中的资金压力，帮助企业“做专做强”，另外也有利于企业规范经营和管理，提升企业形象。

参考文献

[1]2009全国勘察设计企业名录

[2]外国建筑师中国作品选/刘尔明,羿风主编 北京-中国计划出版社 1999

[3]易冰源，建筑设计公司的国际比较研究， 建筑经济，2002 .7 (总第237期)

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中图分类号：U445.2 文献标识码:

Application of Research and Practicability Analysis of FVD in Municipal Bridge Seismic Strengthening

Qin Zhiyuan1, Chen Yongqi2

(1.Beijing University of Civil Engineering and Architecture, 100044；2. Beijing QITAI Shock Control and Scientific Development Co.,Ltd, Beijing 100037)

Abstract: This paper firstly make analysis of the bridge's seismic vulnerability and seismic strengthening methods, and then summarize experiences on the practical designing of seismic strengthening of municipal bridges, such as Fu Cheng Men bridge, De Sheng Men bridge, An Ding Men bridge, etc.. The summarize shows the designing method of municipal bridges strengthening when using the FVD, and also, it is compared with the conventional reinforcement technology, which reveals the advantages of reinforcement measures in engineering cost, traffic impact, and implementation. In addition, it analyses the optimization analysis method of the damper parameters. Finally, it propose problems of dampers has existed in our nation and the dampers' prospect and market. Among the cases studied, the research results show that: The bridges without seismic designing always have the shortages of having no enough ductility in the rare earthquakes. However, the method of seismic reduction and isolation reinforcement, especially the technical measures of viscous damper applied between the pier, girder and abutment, provides a good solution for the reinforcement of bridges. Not only effect of the reinforcement is obvious and the cost is low, but also, the practicability is high and the traffic impact is low. In addition, it is suitable for application. Also, the optimization of the dampers' location and design parameter need to be taken into account during the designing process of dampers. It needs to be noticed that the target displacement should be distinct and the increased partial demand of force caused by the connection components in the process of reinforcement designing.

Keywords: fluid viscous damper; seismic strengthening; practical application; application prospect

作者简介：陈永祁，男，美国，CE0&高级工程师，美国纽约州立布法罗分校工程博士，主要研究方向为地震结构保护系统(E-mail: )

1前言

截至2011年底，我国在役的公路桥梁总数达 68.9 万座。这些桥梁按建造年代考虑，1990 年全国桥梁总数约为16.8万座，2000 年约为23.1万座，到2008 年底为59.5 万座． 1990年之前桥梁( 占总数的 24%) 绝大多数位于等级较低的公路上，这些桥梁建造时有的没有进行抗震设计，有的是按照早期房屋建筑规范中抗震相关条文或 1977《公路工程抗震设计规范》试行稿进行抗震设计的; 1990 ～2008 年期间建造的桥梁，大约 42.7 万座桥梁( 占总数的 62%) 基本都是依据 1989 年颁布的《公路工程抗震设计规范》( 简称 89 规范) 进行抗震设计的。2009 年起建造的桥梁，基本都是按照 2008年颁布的《公路桥梁抗震设计细则》( 简称 08 细则) 设计的。随着《公路08细则》[1]《城市桥梁抗震设计规范》[2]的颁布，城市防灾规划要求的提升，对城市立交桥的抗震性能继而提出更高要求，即城市桥梁应保证在罕遇地震下维持正常交通功能[9]。

因此，公路桥梁应尽快展开维修加固，使城市交通基础设施在地震灾害中保证使用功能，维护人民生命财产安全。

2既有桥梁地震易损特点和抗震加固原则

截至2008 年底，我国建造并运营的公路桥梁总数大约有59.5 万座桥梁，占当前既有公路桥梁总数的62%。这些桥梁大部分是依据“89 规范”进行抗震设计的。与“08 细则”相比，这些既有公路桥梁存在的地震易损特点主要体现在以下几个方面: 1) 既有公路桥梁是依照单一水准即多遇地震进行抗震计算、设计和检算的，而我国当前公路桥梁是依据两级设防地震水准进行抗震设计的。2) 与“08 细则”相比较，上述年代建造的既有桥梁在延性构造如箍筋约束、纵筋间距、纵筋搭接、锚固长度、抗剪和盖梁配筋、框架桥墩节点区域构造要求均存在一定不足，将导致桥墩延性能力不足，框架节点区域也可能遭受破坏。 3) “08 细则”对防落梁装置和挡块设置提出了更高要求，特别是对跨径小于 40 m 的梁式桥，这意味着既有桥梁的防落梁搭接长度相对不足，存在较高的落梁破坏风险。

另外，根据专家在北京设计的经验在城市立交桥梁中看出，存在以下问题：1) 高墩纵向钢筋配置不均时，在变截面处加密箍筋，否则会导致抗弯能力不足，发生弯曲破坏。2) 矮桥墩要保证抗剪力足够，否则会发生脆性断裂。3) 目前抗震挡块的抗冲击力不足，应适当予以提高。4) 马甸桥、东便门桥、天宁寺桥等市政桥梁，均不同程度存在设防地震或罕遇地震下桥墩抗弯承载能力不足[4]。

根据以上易损性地特点，如下桥梁抗震加固原则被提出：

首先，应从体系抗震加固角度出发，依据识别的抗震薄弱部位或构件，讨论经济有效的加固方案，并从提高桥梁各构件的抗震能力( 强度和延性能力) 和减低地震对桥梁结构的地震需求( 减隔震) 两方面出发，来探讨各种可能的有效加固方案。

其次，在体系抗震加固方案比选的基础时需同时考虑桥梁正常使用条件的限制。

3桥梁抗震加固方法

目前从桥梁结构体系角度出发的抗震加固方法主要有：（1）梁连续化、质量轻型化方法（2）常规抗震加固方法（3）减、隔震加固技术（4）改变现有结构体系加固法（5）防落梁构造加固方法。虽然抗震加固有种种方法，但对某具体工程，往往需要在技术、经济、施工等的可行性中进行反复论证，才能提出合理可行的方案。另外，于2014年2月21日由住房城乡建设部推出关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的条文中提出，近年来，随着建筑工程减震隔震技术研究不断深入，我国一些应用了减隔震技术的工程经受了汶川，芦山等地震的实际考验，保障了人民生命财产安全，产生了良好社会效益。实践证明，减隔震技术能有效减轻地震作用， 提升房屋建筑工程抗震设防能力。并且提出了加强宣传指导，做好推广应用工作，加强设计管理，提高减隔震技术应用水平，加强施工管理，保证减隔震工程质量的等具体要求。可见未来的抗震加固趋向将主要围绕减隔震加固技术展开[10]。

4市政桥梁粘滞阻尼器加固的典型案例

这部分，笔者将之前参与的三个工程即北京的阜成门桥，德胜门桥，安定门桥进行有关粘滞阻尼器抗震加固方案的研究进行分析，并且其中阜成门桥。笔者主要侧重于抗震效果和经济性分析方面展开，德胜门和安定门主要就抗震的参数优化方面进行分析。

4.1案例一北京阜成门桥[4]

4.1.1模型建立

采用空间结构有限元建立该桥的有限元动力计算模型，以顺桥向为x轴，横桥向为y轴，竖向为z轴。主梁、墩柱、单桩采用梁单元模拟，桩周围采用土弹簧模拟桩土相互作用。全桥计算模型如图1。

图1 阜成门桥抗震分析模型

Fig.1 the FEA model of Fu Cheng Men Bridge

4.1.2现况桥梁抗震能力分析

根据《公路08细则》，可确定E1地震（50年超越概率63％）、E2地震（50年超越概率2％）设计水平加速度反应谱如下图2所示。以设计反应谱为目标谱，生成人工地震波如图3、4所示。并得出现况桥梁地震反应如表1。

图2 阜成门桥设计地震反应谱（2008年版抗震细则）

Fig.2 The earthquake response spectrum of Fuchengmen Bridge

图3 E1工地震时程 图4 E2人工地震时程

Fig.3 The artificial waves of E1-level earthquake Fig.4 The artificial waves of E2-level earthquake

表1 现况桥梁地震反应

Table 1 Seismic responses of the current bridge

地震水平 墩柱名称 剪力（kN） 抗剪能力（kN） 弯矩（kN・M） 抗弯能力（kN・M） 梁端位移（cm）

E1纵向+竖向 固定墩 264 178 1256 1080 4

活动墩 17 116 51 689

固定墩桩 691 304 1569 1012

活动墩桩 36 247 84 530

E2纵向+竖向 固定墩塑性转铰 不满足现行延性构件的构造要求 15

4.1.3阻尼器加固后抗震能力分析

经过设计经验总结，采用减震技术对整体结构进行抗震加固。即在桥梁两端的主梁与桥台之间安装液态粘滞阻尼器，通过阻尼器耗散地震能量，使固定墩分担的地震力显著减小。达到即使在罕遇地震作用下，固定墩在原有配筋条件下处于弹性阶段，确保地震中不损伤。由单柱墩抗弯能力与墩顶位移的相关关系，可以确定墩顶的极限位移为1.5cm。以此作为罕遇地震下结构目标位移，结合主梁横断面情况，按照工程经验在两侧桥台各设置10个阻尼器，初步拟定阻尼器参数选取范围：C=700～1200kN•(s/m) α，α=0.2～0.6，在此范围进行阻尼器参数比选分析。最终确定阻尼器参数为：C=1000 kN•(s/m) α，α=0.3。采用此方案，结构地震反应计算结果如表2所示。

表2阻尼器加固桥梁抗震能力分析

Table 2 seismic resistance analysis of bridge with dampers

地震水平 墩柱名称 剪力（kN） 抗剪能力（kN） 弯矩（kN・M） 抗弯能力（kN・M） 梁端位移（cm）

E1纵向输入 固定墩 8 178 37 1080 0.1

活动墩 18 116 51 689

固定墩桩 20 304 48 1012

活动墩桩 36 247 84 530

E2纵向输入 固定墩 62 178 508 1080 1

活动墩 62 116 182 689

固定墩桩 260 304 568 1012

活动墩桩 123 247 287 530

另外，注意到应用粘滞阻尼器会增加桥台受力，应进行复核验算。

4.1.4加固方案经济性及可实施性分析

将阻尼器加固方案与常规加固方案进行比较表明，如表3所示：该方法可以降低维修加固成本38%左右，且交通影响很小（只须占辅路非机动车道安装阻尼器施工），因而可操作性强，施工过程可见图11。

表3 加固方案比较

Table 3 the comparison of strengthen scheme

项目名称 常规加固方案 阻尼器加固方案

主要工作内容 更换中墩支座；增大墩柱截面，并外包钢板；对原承台进行加宽处理，在承台加宽部分下施工桩基础 在主梁及桥台表面安装阻尼器基座及锚筋

交通影响 二环主辅路各断行一个车道 对二环辅路有一定影响，但不断路

施工周期 约90天 约60天

总造价 1220万 760万

4.2案例二德胜门东桥[5]

4.2.1模型建立

对德胜门原桥进行抗震性能评估：结构建模采用三维空间有限元模型，主梁、桥墩采用空间梁单元，桥面板采用均匀布置在主梁上梁单元的，边跨两侧在顺桥向以及横桥向采用弹簧单元模拟支座；图5为德胜门桥有限元模型。

图5德胜门桥计算模型

Fig.1 The Caculation Model Of Deshengmen Bridge 图6E2级的地震下频谱数据

Fig.2 the frequency spectrum data of E2-level earthquake

4.2.2现况桥梁抗震能力

对现况桥梁进行反应谱分析，采用《公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01―2008》[5]中的阻尼比为0.05的设计加速度反应谱。E1地震下，水平设计加速度反应谱最大值取为0.19g；E2地震下，水平设计加速度反应谱最大值取为0.59g，如图6。桥台前墙应力状况如表4；桥墩控制截面受力如表5。

表4桥台前墙应力状况 表5墩底弯矩（kN・M）

Table 4 the stress of front wall of abutment Table 5 the moment of the bottom of the pier

阶段 正常使用 E1地震 E2地震 阶段 正常使用 E1地震 E2地震 抗弯承载能力

前墙前应力(Mpa) -0.83(压) -0.89(压) -1.77(压) 墩底弯矩 (kN・M)

73.77

147.8

447.9 235

前墙背应力(Mpa) 0.35(拉) 0.47(拉) 2.2(拉)

中墩及分界墩在E1地震作用下处于弹性工作状态，如不进行减隔震设计，E2地震作用下墩柱将进入塑性状态，需要对墩柱抗剪及基础进行能力保护设计，但现况桥梁不能满足延性要求。

4.2.3阻尼器优化设计

以E1及E2下的反应谱为目标谱，各生成三条人工地震波作为地震输入进行时程反应分析，对阻尼器进行优化。阻尼器优化是布置位置，阻尼器个数，阻尼系数和速度指数等参数不断组合优化选取的过程，本工程优化时速度指数a选取了介于0.2-1之间的数值，C值取500-2000kN（s/m）a之间的数值。在设计中主要进行布置位置的优化和设计参数的优化。

4.2.3.1布置位置优化

图7加固方案剪力响应对比 图8加固方案弯矩响应对比图9加固方案相位移响应对比

Fig.7 comparison of shear force response of Fig.8 comparison of moment response of Fig.9 comparison of displacement response of

reinforcement schemereinforcement schemereinforcement scheme

结合德胜门桥结构形式提出两种阻尼器布置方案。方案一：桥台与主梁之间布置阻尼器8套，阻尼系数C=500kN（s/m），速度指数a=0.3；方案二：分界墩和主梁之间布置阻尼器8套，C=500kN（s/m），a=0.3。在E2地震作用下，采用非线性振型叠加法进行施加阻尼器结构关键响应的地震反应分析。对其进行地震反应对比如上图7~图9。

由上图可见：在桥台处布置粘滞阻尼器后，分界墩，中墩受力及位移可取得可观的减震效果， 但在E2地震下，桥台受力仍较大，仍然需要验算加强；若在分界墩处布置阻尼器，桥台受力大幅降低，可无需再加固桥台，但阻尼器参数还应适当优化，以确保分界墩及中墩的受力满足要求。见下文。

4.2.3.2设计参数优化

根据桥梁结构的实际情况，初步选用桥墩处布置阻尼器的方案。此外在上述分析中可以发现，桥墩处布置阻尼器时墩底剪力是地震控制响应。为此，文章选出了几种设计方案（方案A：8套C=500kN（s/m）；方案B：16套C=500kN（s/m）0.3；方案C：16套C=1000kN（s/m）0.3）；方案D：16套C=1500kN（s/m）0.3），对关键响应进行比较分析，对设计参数进行优化，如表6。

表:6不同阻尼参数方案墩底关键响应的比较

Table 6 comparison of key response of different damper parameters of pier’s bottom

墩柱 地震波 方案A 方案B 方案C 方案D 未布置阻尼器

左墩 人工波1 36.9 24.4 8.4 4.9 77.5

人工波2 44.1 28.8 7.9 4.9 78.5

人工波3 42.1 27.9 6.3 4.9 82.3

中墩 人工波1 36.9 24.4 8.4 4.8 77.5

人工波2 44.2 28.8 7.9 4.8 78.5

人工波3 42.1 27.9 6.3 4.8 82.3

右墩 人工波1 36.9 24.4 8.4 3.8 77.6

人工波2 44.2 28.8 7.9 3.8 78.5

人工波3 42.1 27.9 6.3 3.9 82.3

由上表可以看出，阻尼器布置越多对桥梁抗震越是有利，但是造价较高，可实施性也会较差。可以根据每种方案之间减震率的差值，分别为12.7%，22.2%，16.2%，因此阻尼器选择16套阻尼系数为1000KN（s/m）0.3 时，减震率增加幅度最大，经济性也较好。因此本桥最终选用方案为：两侧分界墩处，每侧各布置8套粘滞阻尼器，共计16套，其参数为C=1000 kN（s/m），a=0.3。

4.2.4阻尼器加固后减震率分析

采用该方案后，其减震率如下表所示（篇幅限制，仅以桥台剪力为例）：

表7桥台剪力最大值（kN）

Table 7 the maximum shear force of abutment

地震波 原模型时程结果 减震后 减震率

左侧 人工波1 943.8 108.6 88.5%

人工波2 1000.17 183.48 81.7%

人工波3 1039.36 134.12 87.1%

右侧 人工波1 943.79 108.6 88.5%

人工波2 1000.15 183.47 81.7%

人工波3 1039.35 134.12 87.1%

桥台剪力减震率达60%以上，效果显著。

经粘滞阻尼器减震后，所有墩柱的最大弯矩值均小于其承载力限值，保证了桥墩在遭遇罕遇地震工况下的承载安全，满足了要求。同时通过布置位置及阻尼参数的优化设计，其减震率和可实施性得到了良好的保证，取得了很好的经济效益和社会效益。

4.3案例三安定门东桥 [5]

鉴于安定门的设计及阻尼器的优化方案方法相似，本文不再赘述。主要对阻尼器加固后的减震率进行分析：

关键构件的地震响应如下所示（篇幅限制，仅以墩柱墩底内力为例）。

表8各墩柱墩底内力（kN）

Table 13 the maximum shear force of the base of boundary and intermediate pier

地震波 原模型墩底剪力 加固方案墩底剪力 减震率

分

界

墩 左 人工波1 252.44 16.27 93.6%

人工波2 239.25 25.35 89.4%

人工波3 230.51 18.76 91.9%

右 人工波1 252.43 16.27 93.6%

人工波2 239.24 25.35 89.4%

人工波3 230.50 18.76 91.9%

中墩 人工波1 58.91 15.27 74.1%

人工波2 58.99 14.50 75.4%

人工波3 53.25 14.25 73.2%

经粘滞阻尼器减震后，所有墩柱的最大弯矩值均小于其承载力限值，保证了桥墩在遭遇罕遇地震工况下的承载安全，满足了要求。

4.4 工程案例现场施工图

图10现场施工图

Fig. 10 Pictures of Site Operation

4.4案例经验总结

根据前面的案例，以得到以下经验：

（1）没有进行抗震设计、或按照77规范进行抗震设计的现役城市桥梁，一般而言普遍存在罕遇地震下延性能力不足等缺陷，应尽快开展抗震加固。

（2）减、隔震加固方法，特别是在墩梁、桥台主梁之间施加粘滞阻尼器的技术措施，为在交通拥堵严重的城市中进行立交桥抗震加固提供了一个很好的解决方案。

（3）减震加固时，需进行阻尼器布置位置及设计参数的优化，在达到控制目标位移的基础上，确保与阻尼器连接关键构件能满足承载力及正常使用极限状态的要求。

当然通过上述实例可发现，采用液体粘滞阻尼器对城市立交桥进行减、隔震加固，只要布置位置恰当，参数选择合理，则无论在墩台受力方面，还是防落梁方面，都具有显著地减震效果；与常规加固方法相比，无论是对交通的影响，或者是施工的复杂性和时间，还是造价方面也都有较大优势，易于在同类桥梁中推广应用。

5阻尼器在我国应用存在的问题及其前景（市场走向）

5.1阻尼器在我国应用存在的问题及其前景

近些年来,随着我国基础建设的加强,大型公共建筑和桥梁的飞速发展,阻尼器在我国土木工程界的发展很快,还将有更大的发展空间。在美国阻尼器的大量应用是经过十几年的发展过程。这是一个从基础研究到工程鉴定、从大量的试验到设计规范、直到140多个大型工程的应用过程。在我国,基础研究和大量的使用比起来就显得不足。不少问题有待我们去改进和提高，例如，缺少相应的设计规范和阻尼器验收规程，减隔震设备的测试手段和测试规程欠缺以及阻尼器基本知识的普及等。

5.2抗震阻尼器未来的市场走向

在国际上，阻尼器的应用已经十分广泛，迎来了自身发展的“新纪元”。国内市场前景很好。也正因国内市场前景可观，一些山寨产品、甚至是假冒伪劣产品的发展速度惊人，它的低价位成为了主要的市场竞争手段。我们只能面对这种形势，在阻尼器产品的介绍宣传和工程实际应用上更加努力，提高大家对这种产品的认识，并通过自己的国际优势，将世界上最先进的理论、最优良的产品推广到国内。

总之,近十几年来,随着桥梁工程、抗震工程等在我国的发展,阻尼器在我国土木工程界应用越来越广泛,随着我国基础建设力度的加大,阻尼器在我国有十分广阔的应用空间。我们已有了一个很好的开始。随着进一步的完善,一定会有更加广阔的发展前景。

参考文献

[1]中华人民共和国行业推荐性标准.JTG/T B02-01―2008公路桥梁抗震设计细则. 北京：人民交通出版社.

2008（JTG/T B02-01―2008 Guidelines of Seismic Design of Highway Bridges.Beijing:China Communications Press,2008(in Chinese)）

[2]中华人民共和国行业标准. CJJ166-2011城市桥梁抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社.

2011（CJJ166-2011 Code for seismic design of urban bridges [s]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2011（in Chinese））

[3]张恺、焦驰宇等，北京阜成门桥抗震加固改造设计报告[R].北京京市市政工程设计研究总院，2010年9月

[4]焦驰宇, 孙广龙, 陈永祁, 张恺, 张连普, 马良，液体粘滞阻尼器在市政桥梁抗震加固中的应[C]. 第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册, 2013.

[5]薛恒丽，秦志源，焦驰宇，陈永祁，郝建华液体粘滞阻尼器在市政桥梁抗震加固中的优化研究[C]. 第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册, 2013.

[6]焦驰宇,李建中, 彭天波. 塔梁连接方式对大跨斜拉桥地震反应的影响[J] 振动与冲击 2009, 28(10): 179-183

[7]陈永祁、薛恒丽、马良哲等，德胜门桥阻尼器方案优化设计报告[R]。北京奇太振控科技发展有限公司 2013.1

篇10

砌体结构是最古老的一种建筑结构。我国的砌体结构有着悠久的历史和辉煌的纪录。在历史上有举世闻名的万里长城，它是两千多年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一；建于北魏时期的河南登封嵩岳寺塔为高40米的砖砌密檐式塔；建于隋大业年问的河北赵县安济桥，净跨37.37米，全长50.82米，宽约9米，拱高7.2米，为世界上最早的空腹式石拱桥，该桥已被美国土木工程学会选为世界第12个土木工程里程碑；还有如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程；所有这些都是值得我们自豪和继承的。解放后我国在砌体结构方面更有了很大的发展，下面分三个方面来概括介绍。

1．砌体结构用量大、范围广

解放以来，我国砖的产量逐年增长，1990年砖产量增长到6200亿块，是世界其它各国年产量的总和。全国基本建设中，将砌体作为墙体的已占90％左右。在办公室、住宅等民用建筑中大都是采用砌体结构，50年代砌体结构的房屋一般只能建到4～5层，而现在很多城市已可建到7～8层。我国许多中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。砌体结构还用于建造各种构筑物，如烟囱、排气塔、粮仓、水渠等。此外我国在古代建桥技术的基础上还建造了多座100米以上的石拱桥，有些还在不同方面创造了世界纪录。我国积累了在地震地区建造砌体结构房屋的宝贵经验，我国的绝大多数大中城市在6度或6度以上地震设防区，在地震裂度≤6度地区的砌体结构经受了地震的考验。经过对设计和构造的处理，还在7度区和8度区建造了大量的砌体房屋。据不完全统计，从80年代初至今，我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋已达70～80亿平方米。

2．新型材料和技术的应用

60年代以来，我国粘土空心砖（多孔砖）的生产和应用有了很大的发展，在南京建造了8层空心砖承重的大桥旅馆。当时空心砖孔洞率为22％，与实心砖强度等效，但可减轻自重17％，减少墙厚20％，节省砂浆20％～30％，砌筑工时少20％～25％，墙体造价降低19％～23％。根据进一步节能要求，近年来我国在消化吸收国外先进技术的基础上，制造出规格为280mm×2~XlU1]×19、孔洞率为40％的烧结保温空心砖(块)，这种保温砖的密度为1012kg／m3，抗压强度10．5MPa主要力学和热工性能指标接近或达到国际同类产品的水平。同时《多孔砖砌体设计与施工技术规程》行业标准为这种砖的推广创造了条件。近10多年来，采用砼、轻骨料砼或加气砼，以及利用砂、各种工业废料、粉煤灰、煤矸石等制成无熟料水泥砼砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展。砌块种类、规格很多，其中以中、小型砌块较为普遍，在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。据不完全统计，1996年全国砌块总产量约为2500万立方米，各类砌块建筑约5000万平方米。近十年砼砌块与砌块建筑的年递增率都在20％左右，尤其在大中城市中推广特别迅速。这些砌块建筑大多是多层的，至于中高层、高层砌块建筑我国于80年代就着手进行试点工作，在几座城市都做了试验楼，为我国中高层砌块建筑的发展做了开创性的工作。90年代初期，在总结国内外配筋砌块结构的配套材料、配套应用技术的研究上获得了突破，在此基础上开展了更具有代表性、针对性的试点工程。试点工程实践证明，中高层配筋砌块建筑具有明显的社会经济效益。因此将中高层配筋砌块结构体系纳入我国砌体结构设计规范中是理所当然的。砌块作为粘土砖的主要替代材料，在某些功能上强于粘土砖，发展前景是非常好的。和约束配筋砌体对应的是所谓均匀配筋砌体，即国外广泛应用配筋砼砌块剪力墙结构，这种砌体和钢筋砼剪力墙一样，对水平和竖向配筋有最小含钢率要求，而且在受力模式上也类同于砼剪刀墙结构，它是利用配筋砌块剪力墙筋砌块剪力墙承受结构的竖向和水平作用，是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体强度、延性好，和钢筋砼剪刀墙性能十分类似，可以用于大开间和高层建筑结构。我国从80年代初期主持编制国家标准《配筋砌体设计规范》起，对配筋砌体进行了较为系统的试验研究，结果表明用配筋砌体可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构。

3．砌体结构理论的发展

1950年以前。我国可说谈不上有系统的砌体结构设计理论。国家建设部于1956年批准在我国推广应用原苏联《砖石及钢筋砖石结构设计标准和技术规范》。60～70年代初，在我国有关部门的领导和组织下，在全国范围内对砖石结构进行了比较大规模的试验研究和调查，总结出一套符合我国实际，比较先进的砖石结构理论、计算方法和经验。在砌体强度计算公式、无筋砖体受压构件的承载力计算、按弹性方案考虑房屋的空间工作，以及有关构造措施方面都具有我国特色。

4．对我国砌体结构的展望

砌体结构是由砌块和砂浆砌筑而成的构件，而砌块有多种材料的砌块，我国最古老的砌块即为砖和石。几千年来，由于砖、石具有良好的物理性能，可就地取材、生产和施工方法简便，造价低廉等优点，所以至今仍为我国主导的建筑材料。解放后我国也确实研制出多种材料的砌块，但都存在着自重大、强度低、生产耗能高、毁田严重、机械化水平低、耐久和抗震性能差的特点，所有这些都抑制着砌体结构的发展。因此，我们要针对这些问题，做好以下几方面的工作。

4．1发展高强轻质的砌体材料

目前我国的砌体材料与发达国家相比存在着强度低、耐久性差的问题。如粘土砖的抗压强度。我国一般为7．5～15Mpa，承重空心砖的孔隙率≤25％，体积质量一般为4KN／m3。而发达国家的砖抗压强度一般均达到30～60Mpa，甚至可达到100Mpa，承重空心砖的孔洞率可达到40％～60％，体积质量一般为1．3KN／m3，最轻的可达到0．6KN／m3。根据国外的经验和我国的条件，只要在配料、成型、烧结工艺上进行改进，可显著提高砖的强度和质量。如中美合资大连太平洋砖厂生产的百岩砖强度可达20100Mpa。这种材料强度高、耐久性和耐磨性好，并且有独特的色彩，可作为清水墙和装饰材料。根据我国对粘土砖的限制政策，可因地制宜，就地取材，在粘土较多的地区发展高强度粘土砖、高空隙率的保温砖和外墙装饰材料等。而在少粘土的地区大力发展高强砼砌块，承重装饰砌块和利用废材料制成的砌块等。在发展高强块材的同时，也需研制高强度等级的砌筑砂浆。目前最高等级的砂浆强度为M15。要与高强度的块材相匹配时需开发大于M15的高强度砂浆。我国的《砼小型空心砌块浆和灌孔砼》行业标准中砂浆的强度等级为M5～M30，灌孔砼的强度等级为C20～C40，这是砼砌块配套材料方面的重要进展，对推动高强材料结构的发展起着重要的作用。据预测，干拌砂浆和商品砂浆具有很好的市场前景。干拌砂浆把所有配料在干燥状态下混合装包供应，现场按要求加水搅拌即可。天津舒布洛克水泥砌块公司已供应这种干拌砂浆，价格比普通砂浆约高0.2％左右。商品砂浆的优点同商品砼一样，这类砂浆一旦取代传统砂浆，将是一个巨大的变化。

4．2积极开发研究节能环保的新型材料

1988年第一次国际材料研究会议上首次提出“绿色建材”的概念，1992年联大巴西里约热内卢以“环境和发展”为主题的各国首脑会议通过了“21世纪议程”宣言，确认了“可持续发展”的战略方针，其目标是依据环境再生，协调共生，持续自然的原则，尽量减少自然资源的消耗，尽可能对废弃物再利用和净化，保护生态环境，以确保人类社会的可持续发展。近年来，发达国家在实施《绿色建材》计划上取得了较大的进展，我国以1992年联合国环境与发展首脑会议为契机，遵循同志的“经济的发展，必须与人口、环境、资源统筹考虑，决不能走浪费资源和先污染后治理的老路，更不能吃祖宗饭，断子孙路”的指示精神，迅速行动起来，积极研制“绿色建材”产品，并取得了一定的效果。我国现已加大力度限制高能耗、高资源消耗、高污染、低效益的产品的生产。如对粘土砖（按1996年生产6000亿块粘土砖就毁掉10万多亩农田、耗能6000万吨标准煤）国家早就出台了限制政策。近年来力度更大，一些地区如上海、北京等在建筑上不准采用粘土实心砖，其实这也就间接促进了其它新型建材的发展。如蒸压灰砂废渣制品、利用页岩生产多孔砖、废渣轻型砼墙板、GRC板、蒸压纤维水泥板、复合墙板和砌块就是近几年发展起来的几种新型建材制品。

4．3进一步加强配筋砌体和预应力砌体的研究

我国虽已初步建立了配筋砌体结构体系，但需研制和定制生产砌块建筑施工用的机具，如铺砂浆器、小直径振捣棒、小型灌孔砼浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔砼检测仪等。这些机具对保证配筋砌块结构的质量至关重要。这种砌体的原理同预应力砼，能明显改善砌体的受力性能和抗震性能。国外在预应力砌体和配筋砌体方面的水平很高。我国直到最近才有少数专家对其研究。

4．4加强砌体结构理论的研究

进一步研究砌体结构的破坏机理和受力性能，通过数学和力学模式，建立完善而精确的砌体结构理论，是全世界各国都关心的课题。我国在这方面有较好的基础，但目前跟发达国家相比还有较大的差距，因此应继续加强这方面的工作，加强对砌体结构的试验技术和数据处理的研究对促进砌体结构发展有着深远的意义。

参考文献

【1】施楚贤．砌体结构理论与设计【M】．北京：中国建筑工业出版社，1992年

篇11

（①Hunan Engineering Polytechnic，Changsha 410151，China；

②China Nonferrous Metal Survey and Design Institute of Changsha Co.，Ltd.，Changsha 410000，China）

摘要：活性粉末混凝土是一种新型的建筑材料，现已经进人实际应用阶段。本文介绍了活性粉末混凝土性能特点、讨论了它应用于电杆的可行性。根据现有规范对环形截面的普通混凝土电杆和活性粉末混凝土电杆进行设计，并利用有限元分析软件ANSYS对两种电杆进行分析计算。在ANSYS有限元分析过程中，采用柱坐标系，考虑了材料的非线性，计算模型是承受相同设计荷载的两根悬臂梁，建模时采用混凝土solid65单元，预应力钢筋采用空间杆单元link8，然后对电杆进行网格划分、加载求解。最后得到两种不同材料电杆的杆身挠度、自重、钢筋和混凝土的最大应力、含钢量的大小。对结果数据进行分析比较，从而得到活性粉末混凝土电杆在许多方面优越于普通混凝土电杆，它对工程应用具有一定的参考价值。

Abstract： Reactive powder concrete is a kind of new construction material. It has been applied in practice. In this paper the performance characteristics of reactive powder concrete are simply introduced， at the same time， the feasibility of reactive powder concrete applying to telegraph pole is mainly discussed. The whole structural design process of a common concrete telegraph pole and a telegraph pole which is made of reactive powder concrete is done according to China existing criterion。The finite element analysis software ANSYS is used to analyze and calculate the two kinds of concrete telegraph poles whose cross sections are orbicular. Global cylindrical coordinate systems are adopted and the material nonlinear is also taken into account during the course of the ANSYS finite element analysis， count models are two cantilever beams on the condition that they withstand the same design load， concrete element solid65 is used in the modeling， bar element link8 is used in prestressed steel. Then the model of telegraph poles is meshed， loaded and in the end count solutions are output. Some concrete data is gained such as deflection， weight of the telegraph poles， maximal stress of steel bar and concrete， steel content of the two different concrete telegraph poles. The data comparison has been analyzed， the result obviously indicates that the telegraph pole that is made of reactive powder concrete is superior to the common concrete telegraph pole in some aspects by the analysis and comparison of the last data. As far as the application of project is concerned， this will have definite referenced value.

关键词 ：活性粉末混凝土；电杆；挠度；应力

Key words： reactive powder concrete；telegraph pole；deflection；stress

中图分类号：TU528 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）25-0139-02

作者简介：王菊（1979-），女，湖南长沙人，讲师，研究方向为新型建筑材料、建筑抗震。

0 引言

活性粉末混凝土是一种具有超高强度、高耐久性、高韧性、体积稳定性良好的新型水泥基复合材料，它由石英砂、水泥、硅灰、高效减水剂及钢纤维等组成。其材料制备、性能、工艺等方面均优于高强混凝土、普通混凝土。其抗压强度、抗折强度和断裂能均大大提高。同时RPC具有极小的孔隙率。在国外在一些大型结构、抗腐蚀结构、桥梁结构工程中使用了这种超高超活性粉末混凝土新型材料，并展示出独特的优越性，显示了良好的应用前景。

钢筋混凝土电杆是我国送电线路主要杆塔结构形式之一，随着超高压路输电线路的普及，对混凝土电杆提出了新的性能要求。对现有的电杆破坏状况进行分析，几乎都是受拉或受压区域混凝土先破坏，造成这中现象的主要原因是混凝土耐久性差、强度偏低。应用RPC的高强度﹑高韧性和高耐久性等优异性能，电杆的结构自重可以减轻，耐久性可以提高，从而使杆的使用寿命延长，后期电杆的养护维修工作量大大降低。

然而，国内市场上目前在这方面的很少进行探索，实际工程中还缺乏丰富的设计经验，因此本文以现有规范为依据，对活性粉末混土RPC电杆和普通混凝土电杆进行设计与计算，并结合用计算机有限元软件ANSYS进行分析，从而得到活性粉末混凝土电杆的优越性。

1 两种材料电杆的设计与计算

1.1 设计条件

①线路电压35kV（单回）。②导线型号LGJ-120，地线型号GJ-35。③设计水平档距为220m，垂直档距为300m。④采用固定线夹、转动横担，起动张力为2500N。⑤电杆采用离心制造。电杆的各项数据如表1。⑥电杆外形尺寸见图1，标准呼称高11.8m。⑦设计荷载见图1，风压计算得235N/m2。

1.2 应用ANSYS有限元分析，建模及求解

①在建模过程中钢筋和混凝土组合方式采用分离式模型，位移协调。混凝土单元采用solid65和预应力钢筋采用空间杆单元link8建立模型，并且钢筋和混凝土单元共用节点。然后划分网格、加载求解。

②非线性有限元分析两种电杆计算结果比较如表2。

在有限元分析求解过程中活性粉末混凝土电杆所用的计算模型、划分的网格图、后处理中绘制的变形图和梯度图如图2所示。

从图3-图5中可以看出，电杆的最大变形出现在杆顶端，最大竖向拉压应力发生在底面外侧的左右边缘。这与理论计算是相符的。

2 结论

参考现有的现有行业规范，通过计算机软件ANSYS有限元分析两种不同材料的电杆，将其结果进行对比，得到以下结论：

活性粉末混凝土电杆的壁厚比普通混凝土电杆的壁厚减少15mm，同时活性粉末混凝土电杆的抗压强度大大增加，耐久性增强。从而可以减小裂缝宽度，相对普通混凝土电杆自重减少了40.6％，明显的提高了结构抗震性能。

活性粉末混凝土RPC是一种新发展的混凝土材料，将RPC材料应用于电杆中，使电杆的强度、韧性、抗冻性、耐久性、抗腐蚀性大大提高，尤其是使用在严酷环境和高寒地区中、中，延长电杆的使用寿命，大大降低电杆后期的养护维修工作量。为此活性粉末混凝土RPC电杆具有良好的市场前景，使其在工程中发挥更大应用价值。

参考文献：

[1]贾方方.钢筋与活性粉末混凝土粘结性能的试验研究[D].北京交通大学，2013.

[2]徐海宾，邓宗才.预应力超高性能钢纤维混凝土梁受弯性能试验研究[J].建筑结构学报，2013（12）.

[3]胡少伟，叶祥飞.预应力连续组合梁负弯矩区受弯全过程分析[J].水电能源科学，2013（12）.

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中图分类号：J50文献标识码：A

景观学（LandscapeArchitecture）是一门建立在广泛的自然科学和人文艺术学科基础上的应用学科，核心是协调人与自然的关系。它通过对有关土地及一切人类户外空间的问题，进行科学理性的分析，找到规划设计问题的解决方案和解决途径，监理规划设计的实施，并对大地景观进行维护和管理。景观设计结合了艺术和科学，是对自然和景观环境的分析、规划、改造、设计、保护和恢复以及管理。景观设计是一项致力于为未来创造健康的、令人愉快的放心场所的职业。建筑业的蓬勃发展也激增了对景观设计服务的需求。景观设计师通过增加美感提高了我们的生活品质，同时，他们也是问题的解决者，分析社会发展对环境所造成的影响，规划行人和汽车交通，并决定如何最佳利用每个场所。

一、景观设计的定位

景观最初的含义是指一片或一块乡村土地，16世纪末，“景观”主要被用做绘画艺术的一个专门术语，泛指陆地上的自然景色；17世纪以后到18世纪，景观一词开始被园林设计师们所采用，他们基于对美学艺术效果的追求，对人为建筑与自然环境所构成的整体景象景观进行设计、建造和评价。19世纪初，德国近代地理学的创始人亚历山大·洪保德将景观概念首次引入地理学，1939年，德国著名生物地理学家Troll提出了“景观生态学”的概念，在强调景观地域整体性的同时，更强调景观的综合性，认为景观是由气候、水、土壤、植被等自然要素以及文化现象组成的地理综合体。

景观设计内容，首先，景观设计就是区域尺度上的，在几百、几千、上万平方公里的尺度上设计，梳理它的水系、山脉、绿地系统、交通、城市；其次是城市空间设计，城市需要人们去设计它的公共空间、开放空间，绿地、水系，这些界定了城市的形态；第三，风景旅游地的规划和设计，自然和历史文化遗产地的规划和设计；第四，自然地，如湿地、森林，也需要人们去设计；第五，综合地产开发项目的规划和设计；第六，校园、科技园和办公园区的设计，当然还有花园、公园、墓地和绿地系统的规划和设计。也就是跟土地发生一种关系，这些都是景观设计的范畴。

景观规划设计所研究的基本元素在美学、地理学、生态学中都有初步、广泛的探讨和研究。景观规划的具体内容包括：项目选址、土地利用、山水地形改造、风水条件研究、生态效益研究、文化融合的切入点、项目组合研究、功能布局分区研究、建筑形式探讨、植物种植研究、实施策略研究、工程造价评估等等。

从美国现代景观设计发展来看，其专业内容已大大拓展。景观设计已经成为设计行业内容最为广泛的专业之一。根据美国景观建筑师协会的定义，景观设计是一门运用科学和艺术的原则去研究、规划、设计和管理修建环境和自然环境的学科，从业人员将本着管理和保护各类资源的态度，在大地上创造性地运用技术手段，以及科学、文化和政治等知识来规划安排所有自然与人工景观要素，使环境满足人们使用、审美、安全和产生愉悦心情的要求。该学科主要针对人类盲目利用和过度开发自然资源所带来的社会、环境及生态问题，在建筑学、艺术学科领域内创立的与建筑学、城市规划和艺术设计相通的交叉型和应用型学科，这显然是我国当前国民经济急需且市场前景广阔的学科专业。

美国景观设计师需要处理建筑和自然环境之间越来越多的复杂关系。其工作内容包括邻里社区的建成环境设计、城镇规划，包括森林、河流、湿地、土地、海岸在内的自然环境管理和保护。在与建筑师、城市规划师、土木工程师和其他专业人士的合作中，景观设计师通过规划设计，同时能够满足人类及环境需求，并在环境保护方面担任非常重要的角色。对环境资源的使用做出合理判断，从而满足人类的需求，是一项在今时今日非常需要的工作，而且在将来，这项工作的需求也会很大。在20世纪80年代，这一专业被列为全美十大飞速发展的专业之一，而现在正站在一个新的起点上。一个国家景观规划设计师的数量、职业水准在很大程度上决定了这个国家人居环境的优劣，景观学是人居环境科学的三大支柱之一，也是21世纪人居环境建设的引领学科。

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煤矸石生态砖，其骨料运用的是煤矸石而不是石子，做到了变废为宝；其成型工艺一改传统的烧结形式，摆脱了对煤炭资源的依赖，实现了真正意义上的节能环保无污染。

关键词： 煤矸石；环境保护；生态砖；生态护岸

中图分类号：S891+.5 文献标识码：A 文章编号：

1 良好的产品前景

当前中国城市化进程不断加快，基础建设行业空前繁荣，随着经济的不断发展，绿色环保理念不断深入人心，所以建筑材料中绿色环保材料市场急剧膨胀，生产销售队伍不断发展壮大，大多数企业的烧结砖产品同质化的现象已不可避免，其他生态砖在性能上基本达到了环保要求，但是其成本高于普通砖，失去价格优势难以打开市场。

而煤矸石生态砖具有良好的透水性、保水性、耐腐蚀性以及较高的强度，有利于调节城市地表温度和湿度，减少空气污染，降低热岛效应，有利于河湖的护坡固堤。另外, 生态砖特殊的多孔结构，还具有吸收噪音，减轻城市噪音污染的功能；其表面硬度高，抗压强度大，颜色多样，造型各异，用于人行道、绿荫道、公园、广场地面的铺设，大大提高城市绿化率，对美化、保护整个城市的生态环境具有重要意义。

其生态环保作用完全契合目前国内发展形势，相信在国内市场将会有良好的发展，而煤矸石生态砖也会被越来越多的人接受。

生态护岸技术虽然属于一个比较年轻的领域，但它的应用已有实践积累，已有很多研究成果和文献记载。随着社会经济的高速发展，经济社会可持续发展概念的提出，生态护岸将成为航道护岸工程的必然趋势。我们应该不断地完善生态技术体系，使其实用性与科学性进一步融合，并及时加深其工程的理论内涵和适用范围。

在未来的生态护岸工程中应该更加重视提高生物措施的技术水平以减少对工程措施的依赖，加强植被的实用性以及组合应用研究，特别是乡土植物品种；进一步加强植被根系与其载体的相互作用关系方面的研究；加强生态护岸的生态效益、经济评价和社会评价等方面的研究，不断完善生态护岸的理论基础。加强生态护岸的标准化、规范化研究，制定一套统一的设计与施工规范。

生态砖护岸是现阶段及将来护岸工作的发展趋势和新要求，同时也是预示着我们水利工程建设发展到“要还自然于河道”的一个重要历史阶段。在大力提倡崇尚自然、重塑生态河道的工程中，人与自然的和谐统一在越来越多的河岸护岸工程建设中被要求，做到既要满足护岸固堤的最基本需要，又要尽可能地从生态的、可持续发展的角度来处理河道护岸工作。同时，在生态护岸建设中也会尽快地融入一些新材料、新技术和新的设计

图1-1 生态砖护岸

理念，会用生态的手段来解决生态的问题，在护岸的建设当中会切实落实和体现可持续性发展的生态理念。在推广生态护岸技术的过程中，使得河流重现清澈见底、鱼虾洄游、水草茂盛的自然生态之美，从真正意义上实现“人—经济—社会—环境”这一复合生态系统的和谐健康发展。

2产品介绍

2.1建筑节能状况

自20世纪70年代世界性的石油危机爆发，能源危机给人们敲响了警钟。人们开始关注占能源30%～40%的建筑能源消耗，而我国城乡与住房建设的增长速度居于世界之首，在如此背景下，节能减排问题已迫在眉睫。

2.2生态砖的产生背景

传统的河流整治中，护岸大多采用普通混凝土和浆砌石等硬化材料，它们在保持岸坡结构稳定性的同时，对生态、景观等产生了不良的影响。煤矸石生态砖就是在这一背景下产生的，它是指满足护岸固堤标准要求的基础上，应用活的植物和土木工程措施相结合构筑的透水透气的河流护岸生态砖。

2.3 煤矸石生态砖的技术现状

煤矸石生态砖是以煤矸石为主要骨料的免烧砖工艺所生产的建筑材料。煤矸石生态砖除了具有护岸固堤的基本功能外,还在生态系统的营造、增强城市的生态景观、滞洪补枯、调节水位、增强水体的自净功能、加强河流水与地下水的循环等方面具有重要的作用，主要运用于河道、湖泊、水库以及城市人行道、绿荫道、公园、广场地面的铺设等，因此,煤矸石生态砖护岸一经提出,便引起了极大的反响。

图2-1 非烧结煤矸石生态砖停车场

2.4 国外对生态护岸的研究

发达国家很早就进行河流护岸的生态化改造,如瑞士和德国在20世纪80年代末就提出了捆材护岸、沉排、草格栅、干砌石等生态护岸形式，在大小河流均有较多的实践;美国常用的有土壤生物工程护岸技术；日本在河流护岸整治方面师法欧美，并加以了改进，有植物、干砌石、石笼、生态混凝土等护岸技术，在河流整治中取得较大成功。国外对生态砖护岸技巧的研究起步较早。日本在10年前就提出“亲水”的概念，开展了“创造多自然型河川打算”，河流多采用自然型河流治理法进行整治，其主要采用植物堤岸、石头及木材护底的自然河堤。欧洲许多国家在进行护岸工程设计时，非常注意沿岸的景观与生态系统，尽最大可能地参照采用天然状态下的河海岸情势，避免以建筑物的情势去损坏自然生态系统的平衡。荷兰提出“给河流供给更多的空间”的口号，他们认为河岸堤防是河流自然系统中的一个组成部分，是形成从河道水流到陆地的一种转换，反之亦然，绝不能将两者孤立起来。

2.5 国内生态护岸的尝试

近年来，我国许多省市在生态砖护岸的研究上也做了许多尝试，特别是在城市河道治理中积累了必要的经验。上海市青浦区在章浜河整治中采用多种生态护岸形式并举的方法，取得了良好的社会效益和生态效益；广东省中山市岐江公园的栈桥式生态亲水湖岸，在实现了水位变更较大的情况下，仍然具有生态和美的效果。

图2-2 各国生态砖产量占砖产量的百分比柱状图

2.6煤矸石的综合利用

煤矸石生态砖以煤矸石为骨料，煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物，是在采煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有其他元素和微量稀有元素。中国是一个煤炭大国，而且徐州是一个煤炭资源非常丰富的地区，存有大量的煤矸石，所以本产品原料特别丰富。而且煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响居民身体健康。如辽宁本溪矿区曾发生过因矸石自燃造成人员中毒死亡的事故。保护环境是中国的基本国策，随着国家环保执法力度的不断加大，人们对环境质量要求的提高，解决煤矸石污染环境问题变得越来越迫切，煤矸石作为粗骨料制造护岸固堤生态砖将成为变废为宝，解决污染的有效途径。

2.6生态砖行业政策

党的十七大提出建设生态文明，并把加强生态保护和建设作为实施可持续发展战略、构建社会主义和谐社会的重要内容。2008年7月，国务院召开了第一次全国环境保护工作电视电话会议，副总理出席会议并发表重要讲话，要求切实把环保放到更加重要的战略位置，提出了“以奖促治、以奖代补”等重要政策措施。中央财政首次设立环保专项资金5亿元，推进环境综合整治。2009年2月，国务院办公厅转发了国家发展改革委、财政部、环境保护部3个部门《关于实行“以奖促治”加快解决突出的环境问题实施方案》（〔2009〕11号），对实施“以奖促治”政策，做出了总体部署，中央财政又安排专项资金10亿元，进行环境综合整治“以奖促治”政策的实施。

财政部、发改委印发了《关于开展节能减排财政政策综合示范工作的通知》决定“十二五”期间，在相关城市开展节能减排财政政策综合示范，并选定了北京市、深圳市、重庆市、杭州市、长沙市、南京市、济南市、合肥市等8个城市作为首批示范城市，明确以地方政府为责任主体，以城市为平台，加大各项节能减排财政政策整合力度，加快体制机制创新，积极推进经济结构调整和发展方式转变 ，促进实现“十二五”节能减排目标。

3广阔的市场前景

“十二五”大力强调节能减排，绿色环保。一系列政策显示出生态砖与环境生态一体化已是大势所趋。

我国是一个多水域的国家，当前经济发展迅速，正处于公共基础设施建设的黄金时期，所以护堤砖的内部需求量很大。就拿徐州地区来说，徐州市政府对于黄河故道、京杭运河的治理投入逐年增大，所以在徐州地区做煤矸石生态砖项目，整个市场需求量同样很大。

从当前环境形势来看，国家非常重视护岸护堤建设材料的研究与开发。国内近几年也开始了这方面的尝试，但大都局限于直接引进或介绍国外已有的技术和施工经验。煤矸石生态砖，在国内尚属少见，所以市场前景十分巨大。在行业快速发展的背景下，生态砖制造企业数量先增加后趋于稳定状态，而行业需求量却呈现增长状态。国外生态砖的市场占有率均达到60%以上，而我国生态砖市场占有率不足10%。目前全国生态砖的市场容量九千多万立方米，并且每年以超过20%的幅度急剧增长，保守预测2018年生态砖产值将达到819亿元。

目前，市场上的替代产品有两种：传统砖石和其他品牌的生态砖。与传统的砖石相比，煤矸石生态砖有性能优势。与其他生态砖相比，煤矸石生态砖有价格优势。

非烧结煤矸石生态砖具有良好的透水性、耐腐蚀性以及很高的强度。有利于调节城市地表温度和湿度，降低热岛效应；有利于河湖的护坡固堤。另外, 生态砖特殊的多孔结构，具有减轻城市噪音污染的功能；其颜色多样，造型各异，用于人行道、绿荫道、公园、广场地面的铺设，大大提高城市绿化率，对美化、保护整个城市的生态环境具有重要意义。

在传统的河流整治中，护岸大多采用普通混凝土和浆砌石等硬化材料，它们在保持岸坡结构稳定性的同时，却对生态、景观等产生了不良的影响。

而近几年来国内外均开始打造生态亲水湖岸，传统材料无法满足现代工程的要求。

新的材料呼之欲出，煤矸石生态砖就是在这一背景下产生的，我们研究的是一种以煤矸石为骨料的非烧结混凝土生态砖。配料运用30%~40%煤矸石，加之30%的沙子、20%的胶凝剂以及一些外加剂压制而成。

4简单的工艺流程

4.1主要工艺流程

分别为：材料激活、配料、搅拌、输送、成型、和养护。

在材料激活上，运用JFS激发技术来利用和提高煤矸石的活性，使其具有胶凝性质，从而减少水泥用量，降低成本。

同时运用界面剂ZS-1/ZS-2，这种复合外加剂具有超强的粘接力，使产品具有优良的耐水性，耐老化性。解决了由于表面吸水性强引起界面不易粘接，致使抹灰层开裂的问题。

4.2生产主要流程

1.将煤矸石装入料斗经皮带机送至原料加工厂房，经锤式粉碎机粉碎、滚筒筛或振动筛筛选加工成合格物料；

2.送入一级搅拌加水后送入陈化仓进行陈化。把经过陈化的物料用皮带机送入二级搅拌及真空制砖机制成砖坯；

3.砖块成型采用台模合振液压加压成型，采用往返导向喂料装置，成型后可立即堆码，不需托板砖，成型周期短，生产效率高、砖块质量密实强度高、尺寸精确。

4.3生产流程控制

砖块压制成型时，压力要适当调高一点，16MPa-20MPa为宜。压制出来的砖块，外观有细小毛孔为宜，以利于提高墙体粉刷牢度与墙体的抗剪强度。成型周期控制在18s。

刚压制成型的湿砖需手工抬放，应注意轻抬、轻放、平放，切忌倾斜而碰伤、压伤下面的砖块；室内静养时,堆放5板高度为宜。

砖块需经过28d的自然养护期。企业应有与生产能力相匹配的产品养护场地。若有条件时应增加养护时间，以降低砖块的干燥收缩率和增加强度。冬天气温较低，应将养护期延长至两个月。

砖块压制成型后应在人工棚内静养1-2天，方可移至场地码堆。没有室内静养条件的，必须在静养砖块上采取封盖、遮蔽等保湿、保温措施，防止风吹、日晒和冷天冻伤砖块。

砖块码堆后应保水养护。目前采取浇水的方法。一般在压制成型24h-36h以后开始浇水。过早浇水会使砖块的浆头流失，太迟浇水会使砖块脱水。要特别注意砖堆顶面和立面外层砖块的保水，浇水时间视气温高低和干湿状况随机掌握。21d以后，要保持砖块干燥，必须备有防雨设施。

5明显的产品优势

5.1变废为宝

以煤矸石为粗骨料，煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物。煤矸石堆积成山不仅压占土地，而且易发生自燃，排放有害气体和烟尘污染大气环境，影响居民身体健康。矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水。而且而本公司将煤矸石作为原料回收利用，则大大改善了矿区乃至当地的生态环境。

5.2良好的透水性

煤矸石生态砖具有连续复杂毛细孔，孔隙率控制在10%-20%范围之内，透水系数在0.1cm/s以上，保证了水分和空气等小分子物质通过而大颗粒的土壤粒子则不能通过，而传统护坡工程却存在岸坡土壤流失的问题。

5.3具有多功能效应

煤矸石生态砖除了具有护岸固堤，美化岸坡基本功能外，在增强城市的生态景观、调节水位、增强水体的自净功能、加强河流水与地下水的循环等方面具有重要的作用。用于建设无积水路面以及用于缓解城市热岛效应，减轻城市噪音污染。所以，煤矸石生态砖具有护岸、自净、景观和环保的多功能效应。

5.4造价低廉

中国是一个煤炭大国，存有大量的煤矸石，所以本产品原料特别丰富，以煤矸石作为粗骨料代替普通沙石，将使煤矸石生态砖平均每立方米比传统混凝土砖便宜80~100元。

5.5显著的社会效益

以年产量6000万块煤矸石生态砖计算,每年将为我国节约4600吨煤炭资源，每年可利用15万吨煤矸石，减少煤矸石堆场占地25亩。以此计算中国市场每年节约的煤炭资源将达到60万吨，节省煤炭资源投资及相关运输费用达30亿元，减少煤矸石堆场占地3260亩。

煤矸石生态砖以其变废为宝的环保理念，同时兼具造价低廉、功能全面，并且具有很高的经济效益和社会效益，所以我们深信煤矸石生态砖毕竟迎来广阔的发展前景。

参考文献：