数值分析毕业论文(3篇)

个人学习 4 2024-04-02 10:13:23

数值分析毕业论文 第1篇

摘要:随着我国经济的飞速发展,大型建筑设施的出现对土木工程技术提出了更高的求。在土木工程的施工过程中,对其施工过程中出现的结构性损伤及时进行有效检测,并针对出现的结构性损伤进行及时的维修,不仅可以提高土木工程的质量,延长建筑成果的寿命,同时还可以避免许多重大质量安全事故的发生。

本文对土木工程结构检测技术进行了探讨研究。分析了目前土木工程中的主要结构检测技术,并着重介绍了在土木工程结构检测技术在发展过程中完善损伤判别的指标,提高检测正确性、优化传感器的布置,提高检测的可靠度以及非线性诊断技术的应用,满足实际情况等具体的应用发展趋势。

关键词:土木工程;结构检测技术;发展趋势

1 土木工程结构的主要检测技术

土木工程结构检测在工程建设中具有很重要的经济效益和社会效益。结构检测技术在土木工程中的应用不仅涵盖了工程地质学、结构力学和建筑材料学等理论,还和工程的施工工艺、评估标准以及质量要求等有着密切的联系。土木工程结构检测技术随着科技的不断进步,逐步实现了现代化,在土木工程的混凝土结构、砌体结构和钢结构的检测上得到了广泛的应用。下面,就主要从三种结构的检测技术进行分析,并简要探讨整个结构检测技术的发展趋势:

混凝土结构检测技术

混凝土结构检测技术通常是采用钻芯法、超声法和回弹法。钻芯法比较可靠直接,但是对整个土木工程的建筑结构存在一定的损伤,通常没有得到业主认可和容易产生严重后果的前提下,都不会采用这种检测方法。而超声法则是一种比较先进的检测技术,它是利用超声波在混凝土结构中的传播参数来对整个混凝土的结构进行检测,由于混凝土中的材料成分复杂,对超生波的衰减和吸收的差异性较大,当整个混凝土结构对整个超声波传播中产生的具体参数变化情况一定时,就可以根据具体的监测数据进行内部结构是否出现裂缝或空洞的情况进行确定,检测出内部结构的缺陷状态。

钻芯法则是目前土木工程中最常用的检测方法,它是通过回弹仪来测定整个混凝土的强度。一般都是采用专门的水冷式钻机,在整个混凝土结构构建上进行采样,然后在开始混凝土结构的抗压强度的实验,进而推断出整个混凝土内部的结构缺陷情况。

砌体结构检测

国内很多的土木工程都是采用的砌体结构,由于它本身的自重较大,加上强度和粘结度较低的缺点,当收到强大的外力作用时很容易出现损坏的情况,因此对砌体结构进行检测对整个砌体建筑的质量保证有着积极的意义。砌体结构的检测技术主要分为动态检测和静态检测。同时材料的不同也决定了砌体结构检测技术的不同,当砌体是石块,通常采用钻芯法进行检测,当砌体是砖体是通常采用回弹法以及回弹发和钻芯法结合的方法。

自重砂浆轻度是整个砌体结构检测中的重要参数,一般都是采用的筒压法和推出法。筒压法通常是将样本砂浆进行碾碎、烘干,然后分成具有级配的砂浆颗粒,然后装到承筒中进行筒压法,然后再断定砂浆的强度是否达到质量的要求。推出法则是利用推出仪在砌体结构的墙体上面推出砖块,然后结合水平推力和推出砖块西表面砂浆的饱满度来进行检测,进而达到检测砌体结构的目的。

钢结构检测 钢结构的检测通常都是指钢构件的性能会质量的检测。另外,钢结构的检测可以细分至构件的变形损伤。尺寸偏差以及构造和涂装还有构建材料的连接和性能测定等项目,

在检测过程中必要时可以对钢构件的性能进行实载检测和动力测试。和混凝土结构。砌体结构相比,钢结构具有自重轻、强度高、材质均匀且韧性和塑性良好的优点,这样在土木工程中的应用就更加具有优势。

随着钢结构在土木工程中的应用越来越广泛,钢结构的检测技术也在不断进步。目前,钢结构的主要检测技术有超声波检测、射线检测、渗透检测、磁粉检测以及涡流检测等,结合这些先进的检测技术,整个钢结构内部的缺陷情况能够比较精准地检测出来。但是钢结构检测技术在国内的发展还在不断前进中,不具备成熟的检测技术,今后还有待进一步的完善和改进。

2 土木工程结构检测技术的发展趋势

完善损伤判别的指标,提高检测正确性

现有的土木工程结构检测技术在损伤指标的判别上已经形成了科学系统的体系,在主要检测参数的设置和分类上也取得了很大的进步。但是,国内土木工程结构检测技术和国外的相比还存在一定的问题,需要对损伤判别的指标进行不断的完善,以提高整个结构检测的全面性和正确性。

在选择特征量方面,通常都利用一些在损伤情况时结构中的一些变化参数来来进行诊断的,这些特征量能够反映出整个土木工程结构中的`抗压、抗剪以及材料的结合力等变化情况,进而通过这些指标的综合分析来诊断结构内部是否出现了裂缝或者空洞情况。随着我国土木工程建设的技术不断进步,在质量方面的要求也逐步提高,整个检测技术应该围绕着工程建设的质量要求来进行改进,在损伤判别的指标选定和完善上面,要进行不断的完善,最终满足整个土木工程的建设要求,提高检测技术的科学性、准确性。

优化传感器的布置,提高检测的可靠度

传感器的数量、位置和类型对整个土木工程的检测技术起到了决定性的作用。随着土木工程的建设复杂性与日俱增,在结构检测的诊断过程中对传感器的优化工作也提出了新的要求。在今后的土木工程结构检测技术的发展过程中,传感器的布置应该得到有效的优化,进而提高整个检测技术的可靠性。传感器的优化应该在结构总体分析的模型基础之上,利用广义的遗传算法来进行,从而确定传感器的优化布置工作。

另外,在传感器的数量布置上,也应该进行科学的优化,利用噪声信号系统的正确运作来实现信息的最有采集工作,将优先的传感器数量设置进行最佳的合理安排,进而实现传感器优化布置。在今后的发展过程中,土木工程结构检测技术在传感器的优化布置上应该投入更多的精力,实现检测技术的精良应用。

非线性诊断技术的应用,满足实际情况

土木工程的结构大体上都是非线性的结构,在检测技术的应用上应该结合整个结构的非线性特点进行非线性诊断技术的应用,从而体现整个结构检测技术的科学性。虽然目前在土木工程结构检测技术中非线性诊断技术的应用存在一定的困难,相较于线性诊断而言,这种技术更加需要复杂的计算算法和技术操作,但是非线性诊断技术更加贴近实际。

在今后的结构检测技术发展中,非线性技术的研究和应用应该成为一个重点,考虑到遗传算法、小波分析和神经网络在非线性分析和数据处理上所具有的优势,在结构损伤的辨识上面非线性结构诊断技术有着很大发展空间和前景。非线性结构检测技术在发展中应该不断针对土木工程的建筑结构作出调整和优化,改进和完善整个非线性结构诊断技术的应用。

结语:目前我国的土木工程结构检测技术还处于一个不断发展的阶段,在混凝土结构、砌体结构和钢结构的检测技术上还有很大提升空间。针对这些结构检测技术进行研究,能够拓展整个土木工程检测技术的发展空间。土木工程检测技术的不断改进和优化,能够为整个土木工程建设领域带来很大的影响,能够更好地保障整个工程的建设质量,符合社会的发展要求。

参考文献:

[1]祝彩霞;刘慧;浅析土木工程的发展现状与发展趋势[J];中国高新技术企业;2007年15期

[2]李宏男,李东升;土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J];地震工程与工程振动;2002年03期

数值分析毕业论文 第2篇

关键词:土木工程;监理分析;施工管理;有效措施

土木工程建设监理在工程建设中涉及到很大的利益问题,容易出现很多偷工减料以及以次充好的现象,导致工程质量大打折扣。所以需要建筑工程监理机构对施工中的材料质量、安全问题以及人员素质等做出严格的监督以及控制,保证施工的合同的管理,减少安全事故的发生。另外,土木工程建设监理还可以及时处理建设单位与施工单位之间的质量纷争,协调两者的关系,对两者的利益做出保证。通过对建设单位和施工单位关系的协调,有助于施工质量以及施工进度的提高,有效地减少工程周期,避免工程中的冲突。

1土木工程建设监理概述

现阶段的土木工程建设监理的中心思想就是经过科学的规划对所确定的工程项目的投资、进度和质量目标予以控制。它一般是指具有相应资质的监理单位受整个工程项目建设方的委托,依据现有的工程建设的法律法规等在一定的时间内对工程建设实施的专业化监督管理,在此管理的基础上,要经过有关的主管单位的批准,并结合建设工程项目建设主要法律文件、监理合同等依法实施,不得擅自行动。它具有科学性、独立性、服务性、公正性。而它监理的基本方法有以下五种:分别是动态控制、信息管理、目标规划、合同管理和组织协调。最基本的制度有从业资格与资质制、安全生产责任制、工程竣工验收制、建设工程质量终身责任制等。

2土木工程建设监理要点

文章根据实际监理情况,对土木工程建设监理要点做一重点归纳分析,供同类工程参考使用。首要的是建立监理组织框架图。在确定监理项目下来后,我们要制定相应的监理组织结构,主要起到协调督促监督的作用。我们用下面的结构图加以表示,从图1中我们可以看到要确定项目监理机构人员岗位及岗位职责,签发工程款支付证书,调解建设单位与承包单位的合同争议。其次是对监理人员整体素质进行高标准要求。监理人员的素质在整个监理过程中起着重要的作用。在目前不断创新的大力倡导下,要让我们的监理人员积极主动的学习,了解掌握先进的监理知识、技术和监理工作相关的法律法规,不断拓宽知识面,促使监理人员从业能力逐步提高,做到对土木工程建设的保证作用。除此之外,土木工程建设监理单位和监理人员应该有抵御风险的能力,不断提高监理工作质量,提高自我控制能力。监理单位在建设单位签订建设工程委托监理合同时要在合同专用条件下细化监理工作内容,以及监理范围等。另外地方建设行政部门和监理协会应该协同监理单位创造条件参加监理单位责任保险,不断提高监理企业的抗风险能力。再次是加强对监理工作的监管。这方面的监管主要是指相关政府职能部门的监管力度和监管政策的落实实施。政府职能部门重视了监管工作才可能得以进一步的实施,才能把好工程监理企业资质审批关,同时要及时完善现行监理法规中不适应目前监理发展要求的条款,根据施工当地的实际情况,制定工程监理合同备案登记制度等,进一步改进和完善工程监理企业资质的'动态管理。第四,做好原材料购买、储存、使用的质量监理。在购买原材料时要依照相应的程序予以购买,购买后再对其进行质量抽检,抽检合格后方可使用。同时在材料进场以后要做好储存,并做好现场实物的标记核对工作。材料在使用中,我们要严格按使用说明规范操作。对新型材料要取得专家论证意见和实际施工经验后方可投入使用,禁止盲目选用,以免造成不必要的损失,甚至造成质量安全事故。第五,做好技术控制系统。我们知道在土木工程建设中有很多项施工技术交叉在一起施工,在这种情况下就要涉及到技术控制,对影响施工技术的气候条件、材料性能等各种制约性因素进行预测、识别调整,最终在可以控制的范围内最大限度地实现设计目标,比较分析实测值和预测值,进一步满足实际施工的需要。第六,做好质量的检查工作。施工项目完成后,我们监理人员要做好对工程质量的检查,对土木工程中的每一项内容都要详细检查,保证每一个环节的质量,避免出现“豆腐渣”工程,同时要以制度监督的严格方式,保证土木工程施工管理工作的顺利进行,从而提高土木工程的质量。

3土木工程建设监理难点

土木工程建设监理的好坏直接与工程监督管理有关,一般地,土木工程建设监理包含人员方面的监督管理、施工方面的监督管理、机械方面的监督管理等,这里面有以下几个方面是土木工程建设监理的难点:施工阶段质量问题是难点之一。现在许多的建筑工程质量问题都是由于建筑施工人员自身素质低造成的,又缺乏技术知识,同时组织方面的措施无法准确落实、质保的体系也不完善,另外建筑所需的技术质量监管人员与等级工的数量不达标等一系列的施工阶段的问题都使得建筑工程的质量无法得到有效的保障。难点之二是设计方面出现的质量问题。这个问题一般得是专业技术方面的人员进行精细的分析检测才会发现,出现这样的问题会危急整个工程结构方面的安全,这就要求从工程建筑的设计阶段到方案设计、施工图的设计方面,建筑工程的监管师一定都要对其进行彻底且精细的检查。对一般的建筑工程建设,监理师要特别的重视施工图设计的交底工作;另外要以仔细阅读设计图纸为基础,针对涉及整个公众的安全、隔音、防火、节能、环保等方面的内容来进行详细的审核检查。难点之三是施工工艺、材料的选取。土木工程施工的工艺以及方案则是进行科学的施工措施与手段,其对整个建筑工程的质量的影响是很大的。所以,对于施工的工艺与方案,其所包含建筑施工的整个周期之内所采取的技术方案、检测的手段、工艺的流程、还有组织的措施以及组织的设计等等方面需要进行慎重的监督管理。在建筑工程之中建筑材料是其最为主要的物质基础,因为这些方面都会对建筑施工的质量产生直接的影响。

4土木工程建设监理发展方向

近年来随着科技技术的不断发展,监理的发展也在土木工程建设中起到了重要的作用,未来它更可能地向信息化技术方面发展,包括像CAD计算机辅助设计与制图,计算机在材料检测的运用,这些的使用在一定程度上提高了设计的质量及对材料的检测质量,实现了计算机信息化管理,对于人员进行详细的分工,对于财产进行合理分配。同时在创新管理技术,转变运营方式方面也有所发展。改变以往的手工操作,运用现代化工具实现机械化管理。利用股份制实现公司股份制化,创造出规模化效益,提升企业竞争力以及抗风险力。

5结语

根据上文的阐述分析,土木工程建设监理工作在当前建筑领域属于高速发展期,随着对优质工程建设的不断提高,这就要求我们的监理人员要在科学合理安全的制度下不断提高自身的业务素质、监理专业水平,并加强对机械设备、施工工具和建筑材料的管理,保障建筑施工现场的安全,提高建筑施工的质量和效率,对建筑监理市场秩序进行合理维护,以实现建筑业的健康有序发展。

数值分析毕业论文 第3篇

摘要:学生在实验设计方面的能力得到提升,对参加课外创新实践课题和参与教师科研的兴趣显著提高。

关键词:土木工程;材料混凝土;教学

土木工程材料课程是土建类专业的一门重要的专业基础课,其教学内容包括课堂教学和实验教学。无论是课堂还是实验教学,混凝土内容的教学都是重点。因为混凝土材料是现代土木工程最重要的材料,混凝土的组成材料和其配合比的优劣直接影响土木工程结构的质量,甚至危及人民生命安全,混凝土配合比是通过实验得以实现。因此混凝土实验教学受到了高校普遍重视。随着近年来混凝土技术的发展,节能环保、高强、高性能混凝土应用越来越广泛,满足使用环境和施工要求的新型混凝土研究、实验,得到各国学者和工程技术人员的积极响应。我校第一、二期本科教育优质工程和山东省应用型人才培养特色名校建设工程实施以来,应用型本科教学理念在不断创新,学校对实验教学改革的投入也日益加大,传统的实验教学模式已越来越不能适应知识、能力、素质并重的新型工程技术人才的培养要求。为此结合工程实际背景,整合有效实验数据,对混凝土实验进行了一系列改革和实践。

一传统的混凝土实验教学分析

我校“土木工程材料”实验是14学时,对土木工程、工程管理、交通工程等专业开设,内容包括水泥、砂、石、混凝土、砂浆、沥青、沥青混合料、钢筋等。改革前的实验教学以演示性和验证性为主,即验证理论的正确性或达到理论再现性的目的。具体由教师给定统一参数和数据,学生理解实验原理、依据给定的条件进行实验操作、得出实验结果,撰写实验报告,基本上属于继承和接受前人的知识、技能。混凝土的实验内容包括:混凝土拌合物和易性实验、混凝土试块制作和混凝土抗压强度实验。实验方法是教师给定某一强度等级的混凝土初步配合比,学生按照一定量换算出各种材料的质量,分组进行混凝土拌合物制备和性能测定,后进行标准试块的制作、标准养护,最后测定28天的抗压强度。混凝土以上实验方式,导致每个小组(一般6~8人一组)的试验过程以及试验结果,甚至得出的各个环节的试验数据几乎都是一样的。实验评价主要以学生上交的实验报告为主,辅助评价学生出勤情况。可见混凝土实验用相同实验数据、相同标准、单一的评价方式来要求每一位学生,且没有以实际工程为背景进行实验教学,没有有效利用水泥、砂、石等实验数据,致使学生处于被动和消极的应付状态,不利于学生思维的扩展,不利于学生对所学知识的整合和利用,很难激发学生的学习兴趣和创新欲望,也不能提高学生分析和解决实际问题的能力。

二混凝土实验的改革设计

针对以上混凝土实验存在的问题,在借鉴兄弟院校的经验和充分了解学生兴趣,以及混凝土发展状况的基础上,提出“基于项目的混凝土综合设计实验”教学模式。并从实验内容、组织方式、成绩评价等进行了一系列的改革。混凝土的实验“基于项目”是混凝土方面实验教学以实际土木工程中的混凝土结构构件为例子,可以是梁、板、柱、基础等,设计的强度、和易性、耐久性均以现场施工图为依据,水泥、砂、石等完全在现场工地提取,让学生在实验室完成水泥、砂、石等实验数据的测定,依此数据完成混凝土配合比的设计,再进行混凝土一系列的实验。让学生通过项目熟悉混凝土配合比设计、混凝土拌合物性能和混凝土强度实验的全过程,使学生清楚工程背景和自己的工作职责。“综合设计”就是混凝土配合比实验改验证性为综合设计性实验。综合设计性实验,目的是培养学生综合运用知识和工程观念,让学生根据老师提出的要求,模拟实际工程,完成查找资料、独立设计、实验、设计编写实验报告的全过程。综合设计性实验的核心是设计、选择实验方案,并在实验中检验方案的正确性与合理性。对于培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力及创新精神和创新能力具有重要作用,是培养土建类工程应用型人才不可缺少的环节。总之,“基于项目的混凝土综合设计实验”教学模式就是以实际工程中的混凝土梁、板、柱、基础等结构为例子,按照设计图纸中对混凝土强度、和易性、耐久性等要求,将水泥、砂、石实验整合进行混凝土配合比设计和相关实验。实验中严格按实际工作的程序进行教学,试块抗压强度进行两个对比:混凝土自然养护和混凝土标准养护相互比较,混凝土7天、28天的抗压强度相互比较。学生从对比中分析混凝土强度的影响因素,从而加深对理论知识的理解和掌握,同时可以保证知识的连续性和工作的真实性。另外,混凝土实验教学应遵循因材施教的原则,在设立了必做实验项目(即以上实验)以外,还增加了选做和研究性实验项目。选做实验项目主要有水泥路面混凝土(交通工程专业学生必选,其他专业学生选做)、轻集料混凝土、粉煤灰混凝土和泵送混凝土等配合比设计等;研究性实验项目主要是学有余力的学生参与教师的科研项目。这样可以满足不同层次学生的学习需求。选做和研究性实验不占计划学时,学生利用业余时间、根据自己的兴趣爱好选择。

三混凝土实验的实施

混凝土综合设计性实验作为教学改革的一部分,为完成好应从以下几方面建设和实施。

1实验条件的准备

为了体现学生人人参与、个个动手的组织理念,将改革前的5~6人一组,改为2~3人一组,实验仪器设备、各种实验所需材料应满足分组要求。为此实验室根据学生的分组情况补足所用的各种仪器设备,增加实验用房,从硬件上满足综合设计性实验的要求。

2组织与实施

时间安排。将改革前的分散实验,改为最大限度的集中时间进行,尤其是砂石和混凝土实验尽可能集中进行,以便于实验数据的有效利用。依次递进完成各实验的学时分配为:水泥性能实验(2学时)、砂、石实验(2学时)、混凝土设计性实验(4学时)。实验组织:每个班分为4个大组,12个小组,每个小组2~3人,每个班分2批次以小组为单位进行实验。4个大组分别以实际工程中的柱、梁、板、基础为背景资料和实验条件,每一大组中的3个小组,分别制作四组试块,分别测定自然养护和标准养护下的7天、28天的抗压强度。第一次实验完成水泥、砂,石等原材料性能实验后,要求每组学生在课余时间自行查阅文献和新的标准规范,结合各组成材料的检测数据,自行设计混凝土配合比,由指导教师审核后再进行混凝土拌合料的实验,完成混凝土抗压强度实验后,要求同一大组(3各小组)的'实验结果进行对比、讨论、分析,并在实验报告中充分体现。

3实验评价改革

改革之前实验成绩主要根据学生上交的实验报告评定,很难客观公正的评出学生的真实水平。改革后,加大了实验成绩占课程总成绩的比例,从10%增加到30%。成绩评定原则是以知识运用的“合理性”为主,即学生应能拿出理由说明其设计的合理性,并有适当的分析与思辨。混凝土实验成绩综合了混凝土配合比设计资料(包括水泥、砂石实验数据的真实性,实验记录等)、过程评价(包括出勤率、实验研究操作和动手能力、解决问题的能力等)、实验报告(对结果的对比分析、报告质量等)、小组互评和团队协同能力等进行评价。

四混凝土实验的改革效果

通过混凝土实验的改革为真实工程条件下的综合设计性实验以来,经过2届学生的实践发现,学生的学习主动性和实验教学效果明显提高,主要表现在以下几方面。

1学生主动获取和综合运用知识的能力进一步加强

以往学生做完水泥、砂石实验就认为实验结束,基本不会对实验过程或结果进行思考。现在,每组学生为了合理设计混凝土配合比,首先清楚应从组成混凝土的原材料实验中获取哪些实验数据和参数,其次这些数据和参数对混凝土配合比设计要求有何影响,进一步思考在满足混凝土施工要求、强度和耐久性的前提下,采取什么方法能够节约水泥和降低混凝土的成本等问题,能主动思考,把前后实验有机地结合起来,综合运用知识的能力、分析问题和解决问题的能力得到了锻炼和提高。

2培养了学生动手能力和团队协作能力

改革后,减少实验小组每组人数,在规定的时间内完成实验,要求小组成员应分工明确,相互协作,保证每个学生都能动手操作,尽量让每个学生都得到实验技能的训练。若实验结果达不到有关标准,要求学生认真分析原因,不得对试验数据进行修改,培养实事求是、严谨认真的科学工作态度与作风。

3激发了学生创新实践和参与教师科研兴趣

学生在实验设计方面的能力得到提升,对参加课外创新实践课题和参与教师科研的兴趣显著提高。土木工程材料是在大二下学期开设,据几年来的统计大二是大学生申报创新实践项目和申报成功率最多的年级,在申报的课题中材料类申报成功比例近25%。另外,有部分学生从大二开始参与了教师的科研项目,使科研能力进一步提升。总之,通过几年的教学实践,混凝土实验改革取得了良好的效果,不仅使学生加深了对知识的掌握,而且锻炼了学生的综合素质,提高了其学习的主动性和对专业的兴趣。同时,我们也认识到,近年来随着绿色环保、高性能、高强度混凝土的研制、开发和应用,混凝土设计性实验,也应进一步扩展。尤其是应把混凝土中外添加加剂和矿物掺合料的混凝土设计性实验作为主要实验内容,为学生走向工作岗位打下坚实的基础。

参考文献

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