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關鍵詞:燈泡貫流式水電站 靜 動力計算分析
3廠房結構靜動力分析在ANSYS上的實現
3.1 ANSYS軟件介紹[77]
ANSYS是由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS公司設計開發的大型通用有限元分析軟件,是第一個通過IS09001質量認證的大型分析設計類軟件,被美國機械工程師協會(ASME )、美國核安全局(NOA)及近二十種專業技術協會認證的標準分析軟件,已在國務院十七個部委推廣使用。
3.1.1 ANSYS軟件簡介
ANSYS軟件融結構、熱、流體、電、磁、聲學多個領域為一體,能與多數CAD軟件接口(如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等)實現數據的共享和交換,是現代產品設計中的高級CAD工具之一。它具備功能強大、兼容性強、使用方便和計算速度快等優點,是目前最為流行的有限元軟件之一,廣泛應用于核工業、鐵道、石油化工、航空航天、機械制作、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、生物醫學、水利、日用家電等一般工業和科學研究領域,是目前世界上唯一可以進行禍合場運算的有限元分析軟件。
ANSYS軟件提供了不斷改進的功能清單,具體包括結構高度非線性分析、電磁分析、計算流體力學分析、設計優化、接觸分析、自適應網格劃分以及利用ANSYS參數設計語言擴展宏命令功能[77]。
軟件基本的模塊包括前處理模塊(PREP7)、分析計算模塊(SOLUTION)和后處理模塊(POSTl和POST26 )三個部分。前處理模塊提供了一個強大的實體建模及網格劃分工具,用戶可以方便地構造有限元模型;分析計算模塊包括結構分析(可進行靜動力學分析、非線性分析和熱學分析等)、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的禍合分析,可模擬多種物理介質的相互作用,具有靈敏度分析及優化分析能力;后處理模塊可將計算結果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示(可看到結構內部)等圖形方式顯示出來,也可將計算結果以圖表、曲線形式顯示或輸出。ANSYS構架分為兩層(圖3-1),一是起始層(Begin Level),二是處理層(Processor Level)。這兩個層的關系主要是使用命令輸入時,要通過起始層進入不同的處理器。
ANSYS軟件的基本構成為:
(1)節點(Node):節點是構成有限元系統的基本對象,是整個工程系統中的最基本點,工程系統中的一個點的坐標位置。其具有物理稱義的自由度,該自由度為結構系統受到外力后系統的反應。
(2)單元(Element):單元是節點與節點相連而成,單元的組合由各節點相互連接。單元是構成有限元系統的基礎,在具有不同特性的材料和不同的結構當中,可選用不同種類的單元,單元中包含了物理對象的各種特性,ANSYS提供了100多種不同的單元類型,合適的單元選擇將可以大大提高計算精度和效率,故使用時必須慎重選擇單元型號。
(3)自由度(Degree Of Freedom):自由度在ANSYS中有重要意義,可以表示工程系統受到外力后的反應結果。其不僅有整體系統的自由度,要在分析中進行適當約束,而且每個節點也有自由度,都有各自的坐標系和對應的節點自由度,并且不同單元上的節點具有不同的自由度。因此在結構分析中選擇合適的單元顯得尤為重要。
ANSYS軟件主要技術特點有以下幾個方面:
(1)唯一能實現多場禍合分析的軟件;
(2)唯一實現前后處理、求解及多場分析統一數據庫的一體化大型FEA軟件;
(3)唯一具有多物理場優化功能的FEA軟件;
(4)唯一具有中文界面的大型通用有限元軟件;
(5)強大的非線性分析功能;
(6)多種求解器分別適用于不同的問題及不同的硬件配置;
(7)支持異種、異構平臺的網絡浮動,在異種、異構平臺上用戶界面統一、數據文件全部兼容;
(8)強大的并行計算功能支持分布式并行及共享內存式并行多種自動網格劃分技術;
(9)良好的用戶開發環境;
(10)支持的圖形傳遞標準,如SAT, Parasolid, STEP;
(11)與CAD軟件的接口,nigraphics, Pro/ENGINEER, I-Deas, Catia, CADDS, SolidEdge, SolidWorkso
3.1.2 ANSYS在土木工程中的應用
ANSYS在世界范圍內已經成為土木建筑行業分析軟件的主流,其在鋼結構和鋼筋混凝土房屋建筑、體育場館、橋梁、大壩、銅室、隧道以及地下建筑物等工程中得到了廣泛的應用,可以對這些結構在各種外載荷條件下的受力、變形、穩定性及各種動力特性做出全面分析,從力學計算、組合分析等方面提出了全面的解決方案,為土木工程師提供了功能強大且方便易用的分析手段。
ANSYS自身具有強大的實體建模技術和三維建模能力,可通過自頂向下或自底向上的方式和布爾運算、坐標變換等多種手段,建立起諸如體育場館、橋梁、大壩等真實地反映工程結構的復雜三維幾何模型。ANSYS提供了智能網格和映射網格兩種基本網格劃分技術和局部細分等多種網格劃分工具,可完成精確的有限元模型。其還具有與CAD軟件專用的數據接口,能實現與CAD軟件的無縫幾何模型傳遞,實現不同分析軟件之間的模型轉換,并可讀取多種格式的圖形標準文件。
ANSYS的計算結果不但可以直觀地用圖形顯示出來,為定性地判斷計算結果和和設計的合理性帶來了極大的方便,還可以把計算結果列表的形式輸出,并對結果數據進行多種計算處理,使用戶定量地計算數據,準確地得出分析結論。提供了許多數據后處理工具,如數據排序、數據運算、單元表、路徑結果運算、誤差估計、響應譜生成、單點疲勞分析、支反力計算、時間相關數據處理、應力線性化等。ANSYS還提供有計算報告生成器,按用戶選定的報告模板或用戶申定義的模板生成一個圖文并茂的分析報告。
軟件可實現結構的靜力和動力分析,計算結構的整體和局部失穩;給出結構的自振頻率和振型;計算結構在水流、大風、運動車輛載荷和地震載荷等動載荷作用下的響應;結構構件與支撐部位間的接觸狀態;錨固鋼纜、預應力鋼筋、鋼支撐等鋼結構強度分析及其與巖土和混凝土之間的相互作用:斜拉橋、懸索橋等橋梁的鋼絲束靜動強度分析等等。可任意設定荷載工況,并可完成各種復雜的靜、動荷載以及溫度荷載工況組合,.能很方便地計算出結構所承受的彎矩、扭矩、軸力以及應力分布和變形情況,找出橋梁在各種運動車輛荷載作用下的最不利位置,ANSYS還可模擬混凝土對鋼筋的握裹約束作用以及素混凝土或鋼筋混凝土的壓碎與開裂、收縮與徐變,大體積混凝土在溫度和外力作用下裂隙的分布與擴展過程。可對各種施工過程進行模擬,如桿件的拼裝過程、斜拉橋的調索過程、預應力鋼筋的張拉過程、混凝土的澆筑過程;模擬地下洞室在高地應力和巖石流變作用下圍巖與襯砌的相互作用,以選擇最佳建造時間;模擬隧道和洞室在不同施工條件下、不同開挖順序下,邊幫及底板的回彈、錯動以及高地應力區巖爆發生的過程:隧道開挖過程仿真及優化開挖順序;爆破及地震應力波的傳播及其對結構的破壞作用;大壩和道路施工過程仿真。土壤在地震等載荷作用下對結構的作用:邊坡的穩定性分析;建筑物、支撐、深基、樁等的承載能力與沉陷分析;樁基與土體的禍合分析;在復雜巖基中,邊坡和洞室錨固效果分析:巖土節理、裂隙、斷裂、巖層等復雜地質特點的力學仿真。可對各種結構的參數和拓撲優化設計;對各種建筑物的加固與修補。此外,利用ANSYS提供的完善的、多層次的二次開發功能,以ANSYS已有程序為基礎平臺,可以開發出各種典型土木結構專用分析子程序、行業規范驗算程序、特殊處理工具等,從而形成自身的可長期持續應用和發展的分析系統。
軟件的結構分析功能包括非線性(材料非線性、幾何非線性和接觸非線性)、動力學(模態分析、瞬態動力分析、諧波響應分析、響應譜分析和隨機振動分析)、疲勞、斷裂力學及復合材料分析。其涉及結構、熱、流體力學、電磁場等學科,能有效地進行各種場的線性和非線性計算及多物理場相互影響的禍合分析。如在結構計算時考慮溫度的影響時,就要使用熱一結構禍合。多場禍合計算是此產品的突出特色。
此外,軟件還具有一些其他功能,如子模型,可以在不增加整個模型復雜性和計算量的前提下獲得結構定區域更為準確的結果,亦可用于研究局部結構的變化情況:子結構,把部分結構等效為一個獨立單元,可大大節省求解運算時間并提高建模效率:單元死活,可以用來模擬材料添加與去除過程,如山體開挖、大壩修筑、焊接問題等;優化(參數優化和拓樸優化),用來達到用戶預設的優化目標或在指定材料用量后確定結構剛度最大的拓撲形狀;隨機有限元,用概率統計的方法來研究多個不確定輸入數據導致的輸出數據的不確定性;二次開發,允許用戶用APD以ANSYS參數化設計語言)、用戶子程序、外部命令、UIDL(用戶界面設計語言)對軟件進行開發。
ANSYS對土木工程的一些熱點問題有其獨特的實現方法,如預應力施加及計算、施工過程模擬、空間動態載荷模擬等。
ANSYS在我國的很多大型土木工程中都立下了汗馬功勞,利用ANSYS進行土木工程分析的例子不勝枚舉,如:目前中國最高的建筑—88層樓的上海金茂大廈、上海浦東二十一世紀中心大廈、深圳南湖路花園大廈、國家大劇院、上海科技館太空城、南陽體育中心體育館、廣州市新體育館主場館、山東濰坊富華水上娛樂中心水上皇宮、重慶市標志建筑朝天、上海新國際博覽中心一期、黃河下游特大型公路斜拉橋、黃州大橋V形剛構的仿真、龍首電站大壩、九甸峽大壩、東深供水改造工程、南水北調工程、金沙江溪落渡電站、二灘電站、龍羊峽電站,三峽工程等等。此外,同濟大學橋梁系用ANSYS設計分析了各種橋梁、清華大學利用ANSYS研究和設計了新型“大跨度雙向拉索斜拉橋”和“大跨度雙向拉索懸索橋”(己獲專利)、西南交通大學土木工程學院用ANSYS模擬引水工程隧道的施工過程,武漢大學土木建筑工程學院用ANSYS研究和設計了拱壩、面板堆石壩、復雜地下洞室群、大型輸水結構,并模擬了其施工力學過程。
轉貼于 3.2 水電站廠房結構靜動力分析在ANSYS上的實現
3.2.1 水電站廠房結構靜力分析[78]
一、建筑施工企業面臨的四類財務風險
(1)籌資風險。對于建筑施工企業來說,收益的不確定性是產生籌資風險的主要原因,產生這種不確定性的因素有供求市場及宏觀經濟環境的變化、籌資機構和來源結構等。建筑施工企業的籌資風險主要從以下兩個方面體現出來:
其一,企業自身舉債帶來的財務風險。隨著社會經濟的發展,建筑市場的機遇越來越多,建筑施工企業能獲得越來越大的項目規模,這樣一來,在經營管理和生產過程中必然就會出現流動資金短缺的現象,企業就必須從銀行獲得資金支持。而銀行的支持是以利息作為代價的,當建筑企業因舉債帶來的財務風險達到一定程度,企業將無法支付銀行利息。誠然建筑施工企業的借債對企業發展會起到杠桿的作用,但是同時也增加了經濟利益獲取的不確定性。
其二,建筑施工企業因為利率和匯率波動幅度多大而造成一定的風險。對于所有的建筑施工企業而言,其管理活動和生產經營活動實施的最基本的起點就是籌資活動。如果建筑企業采用的不當的籌資措施,必將給整個經營活動和生產活動造成難以彌補的影響。
(2)投資風險。對于建筑施工企業來說,其投資活動不僅可能帶來經營風險,更有可能帶來財務風險。投資風險指的是因實際投資的報酬率低于財務收益率的預期而導致的一種財務風險,產生這種風險的原因有在長期的建筑施工投資過程中,投資額的波動、投資回收率的波動或項目使用期限的波動等。建筑市場在競爭日益激烈的市場條件下,實際工程量的計算會面臨一些失誤,有些企業采用先投資施工的方式來應對這樣的情形,但是因為事先沒有系統論證投資決策,往往無法回資金,這是產生施工企業投資風險的原因所在。
(3)流動資金回收風險。對于建筑施工企業來說,其流動資金總是處于投入和回收的動態過程,當施工由于工期受阻或業主單位資金短缺而無法正常進行時,不順利的流動資金會直接影響到建筑施工企業現金流量,嚴重時,施工企業的在一定時期內的支付能力也會受到殃及。
(4)收益分配風險。收益分配對施工企業的生產過程產生負面的影響的可能性,就是這里所說的收益分配風險。建筑施工企業的利潤只有在資金正常周轉、自身收益得到保障、調度合理的情況下進行合理分配,才有可能充分調動投資者的積極性,夯實建筑企業發展的基礎。在利潤分配過程中有一定風險的存在,利潤分配是否有效與企業的發展息息相關。
二、建筑施工企業財務預警構建及危機防范
(1)財務預警指標的設定。不同行業的企業的財務結構和資本結構有所區別,不同時期的同一企業其風險發生和存在特點也存在差異。因此,在進行財務預警構建的過程中,財務人員必須要把建筑施工企業自身的實際的經營狀況、規模以及特點緊密結合起來。
對于建筑施工企業來說,其財務風險預警指標必須建立在自身償債能力指標和盈利能力的基礎上,并作為企業營運能力指標和發展能力指標的重要補充、突出建筑施工企業的現金流量。對于建筑施工企業來說,其償債能力指標主要體現在以下幾個方面:速動比率、資產負債率和已獲利息倍數等。
對于建筑施工企業來說,其營運能力指標主要包括以下幾個方面:流動資產周轉率、總資產周轉率、應收賬款周轉率和存貨周轉率等,而其盈利能力指標則主要涵蓋了總資產報酬率、凈資產收益率、主營業務利率和成本費用利潤率。
對于建筑施工企業來說,其現金流量指標涵蓋了以下三個方面:經營活動流入量比率、經營活動流出量比率和現金流動負債比率。財務人員在分析指標的選擇過程中,必須以建筑施工企業自身所處的行業特點為依據。
(2)預警指標標準值的選擇。建筑施工企業償還能力、營運能力、盈利能力、發展能力以及現金流量預警指標標準的選擇,必須以公司的房屋工程建筑業和土木工程建筑業季度財務指標中平均值、優秀值、良好值以及較差值為依據。財務人員也可以在建筑施工企業管理預期的基礎上,通過選擇規模相近企業、企業自身近三年的各項財務指標或統一行業相關指標來確定或測算預警指標值。
(3)實際值的計算。為了確保預警機制的有效性和及時性,財務人員必須根據季度或月度的財務報告來計算實際值(前提是這些數據必須可靠真實)。
(4)分析報告的編制。建筑施工企業在編制財務預警分析報告的編制時,必須以財務預警指標為依據,同時把收集到的相關信息充分結合起來。撰寫財務預警分析報告的工作應用建筑施工企業的財務管理部門來完成。財務預警分析報告撰寫好后要向建筑施工企業的經營管理層提交,作為企業發展決策的資料和依據。
關鍵詞:建筑施工企業;財務;管理
隨著我國市場經濟的建立和逐步完善,傳統的財務管理手段和方法將面臨新的變革,建筑施工企業的生存發展也面臨著新的挑戰。要想在市場競爭中立于不敗之地,就要加強財務基礎管理。只有通過加強和完善企業管理, 強化財務管理,提供有用的財務信息,施工企業才能增強競爭力、提高經濟效益、實現企業價值最大化的目標。下面就建筑施工企業的現狀及其在財務管理方面存在的問題談談看法。
一、建筑施工企業財務管理現狀分析
(一)缺乏健全的預算控制體系。目前各類建筑業集團公司預算管理現狀并不樂觀,各公司雖然編制了年度預算,可預算實際執行實際效果難以檢驗,預算僅為生產經營計劃的參照。預算的控制作用無法真正實現。
(二)內部成本控制主體確立偏差。長期以來,施工企業內部存在這樣一種現象, 施工企業財務人員很少到施工現場了解施工程序及材料使用,只是事后記賬、算賬,而項目部人員認為項目成本控制效益應由施工企業領導和財務部門負責,導致管成本的不懂技術,懂技術的不懂財務及施工人員對成本控制理念和意識淡薄。
(三)項目成本控制責、權、利落實不到位,兌現不及時造成成本控制責任感不強。由于項目施工周期長,即使是工程竣工后,業主往往也拖延結算時間或長期拖欠工程款,致使成本節約獎無法兌現,嚴重挫傷了項目管理人員的積極性。加之成本統計工作滯后,致使檢查成本時缺少依據,造成成本失控。
(四)進帳收入依據不充分,缺乏透明度。 施工企業對在建工程進度結算往往僅以工程進度統計報為依據,由于其他基礎資料的缺乏, 特別是額外工程認定手續比較繁瑣,使施工企業的月度結算、年度結算不確定因數增大。另外,容易出現腐敗行為,極易造成權錢交易、人情交易、導致利益受損。質量無法保證。
(五)施工企業下屬部門較多,地域分散且流動性強,使業務招待費超支現象時有發生。除此以外還存在著建設單位工程結算嚴重滯后,施工企業未按規定進行進度結算,受核算或資金影響職工工資未能及時發放。
(六) 會計基礎工作薄弱,信息失真。一些單位會計基礎工作比較薄弱,與《會計基礎工作規范》標準相差甚遠, 會計核算工作不規范,內部控制不嚴,財會人員必須聽從領導的吩咐,造成財產不實,家底不清,數據不準,信息無用,給單位內部管理帶來消極影響,對經濟事項的真實性、合法性無法進行監督。
二、施工企業加強財務管理的策略
(一)嚴格成本費用管理,實現成本控制目標。首先要把好采購關,堅持分渠道進貨,按同等價格比質量, 同等質量比價格的原則,按先近后遠的原則進行市場采購,減少材料采購的成本及費用。其次建立科學的內部供料制度和材料的收、發、領、退及清查盤點制度。各施工單位加強現場材料管理,防止跑、冒、漏、滴等損失浪費現象,現場管理要責任到人,堵塞各種漏洞。大宗材料直接送到施工現場,其它材料分送到各施工工區小倉庫,月末清理現場,對已領未用料辦理假退料手續,正確計算各項工程用料。
(二)加強項目成本有效性控制,解決項目控制效益與效果問題。一方面通過應用新技術新成果,增強項目技術效益,并引領經營、管理工作同步提高,擴大效益波動效應;另一方面,充分做好施工項目各個階段的施工方案比選工作。
項目施工的各個階段、各個環節都有一個施工方案比選問題,通過方案比選以期達到成本最低、效益最高的目的。如項目建設初期都會涉及臨時設施搭建問題。對臨時設施可以采取自建、租用、自建與租用相結合等方案。對工期較長、人力較多的項目,一般以自建為主;對(下轉第89頁)(上接第90頁)工期較短、人力很少的項目,則以租用為主。在施工機械和設備的選擇上,更需要有一個方案比選問題,機械費用比例很大,購買或租賃要經過充分論證。在施工過程中不放過每一項可能變更的單項工程,平時注意做好原始資料的積累,為變更索賠創造了條件。
(三)施工企業應正確會計核算。首先,設置“工程結算”、“工程施工”和“機械作業” 在“工程施工”下增設“合同成本”、“合同毛利”等二級明細科目;其次,按照既定管理方法確認入賬依據,完善入賬手續。第三,正確編制記賬憑證,及時、準確登記相關會計賬簿。
(四)建立和完善財務風險預算體系。為了減小管理和經營風險給企業造成的損失,建筑施工企業可以通過設定財務指標,選擇指標標準值,分析判斷,編制財務預算分析報告等措施來預防財務風險。 根據建筑施工企業所處的行業、規模和經營狀況以及償債力指標和盈利能力指標為基礎,營運能力和發展能力指標補充,同時重點突出現金流量指標。對于償債能力、營運能力、盈利能力、發展能力以及現金量指標,根據國資委每年度的房屋和土木工程建業主要財務指標的優秀值、良好值、平均值、較低值、較差值設定財務預算指標的標準值。根據財務預算指標分析,結合企業其他相關部門收集的關信息,由企業財務管理部門撰寫財務分析報告,為企業經營管理層提供決策依據。
關鍵詞:公路工程;合同管理;問題;對策;
在公路工程實施過程中,合同管理作為一項重要管理手段,對工程建設而言,其意義重大、作用顯著,它不但是締約雙方明確法律關系和一切權利義務關系的基礎,而且還是業主和承包商在實施工程建設時一切活動的依據。一個工程項目要想很好地控制造價,在工程實施過程中必段認真仔細地做好合同管理工作。
一、公路工程合同管理存在的問題
1、公路工程合同管理制度不完善,工程不能順利實施。在公路工程合同管理過程中,某一方應提供的資源沒有及時提供,或者根本無法提供,造成合同信用制度不完善,公路工程不能順利實施的現象時有發生。有的公路工程項目由于前期工作缺乏必要的法律依據,工作開展比較困難,進展緩慢,造成工程項目被動拖期。此外,合同的信用制度沒有形成體系,有的承包方在施工過程中人員資格和數量,設備的數量及工期等與合同內容不相符甚至差異很大。有些公路工程實際施工過程中與標書內容不一致,一些應急的工程,工期短,時效性強,可能造成公路工程的被動。
2、管理機制不健全。建筑工程的合同管理責任主體經常出現錯位,缺乏明確的合同履行分工,往往會誤認為合同責任主體是項目部或項目經理。這使得企業法人對合同管理弱化,造成企業法人不能及時有效的了解合同管理部門與項目部合同管理部門工作,導致工作脫節現象。
3、管理人員素質有待提高。當出現問題的時候,管理人員不能夠完全按照工程合同中的要求處理,一味地講究協調補救,并不能起到真正的約束作用。就算索賠是正當的,卻也沒有很大的底氣。有些公路施工企業并沒有建立相關合同管理部門,自然也就沒有專業的合同管理人才,沒有有效且可行的具體操作流程以及動態合同管理制度,無法及時對動態合同管理進行有效的跟蹤。另一方面,公路工程合同管理的內容非常廣泛,除了土木工程的知識外,還與法學、經濟學、管理學等學科有關,需要很靈活地將這些學科的知識有機地結合起來并加以運用。然而目前公路工程中合同管理人員大部分都是土木工程專業出身,對法學、經濟學等相關領域的知識并不能靈活運用,對于合同條款的認識也不夠深刻。
二、加強公路工程合同管理的幾點對策
1、加強合同法律意識,減少合同糾紛產生。承包商由于缺乏法律和合同意識,在簽訂合同時,對其中合同條款往往未做詳細推敲和認真約定便草率簽訂,特別是對違約責任,違約條件未做具體約定,都直接導致了工程合同糾紛的產生。因此,在簽訂合同過程中,承包商要對合同合法性、嚴密性進行認真審查,減少簽訂合同時產生糾紛的因素,把合同糾紛控制在最低范圍內,以保證合同的全面履行。
2、完善施工合同的內容。公路施工合同的內容必須要做到精細、準確、面面俱到。工程施工合同內容包括:工程名稱、地點、范圍和具體的工作項目。具體的工作項目有:開、交(竣)工日期、質保期;質保金、工程造價、工程款支付、結算的辦法;稅收條款、安全條款和違約責任。如果是經招投標選擇施工單位的工程合同,要按照交通部頒發的《公路工程國內招標文件范本》要求,采用其通用條款里的基本商務和技術條款,同時根據本工程的實際情況,在通用條款中對其中的某些條款進行修正和補充。
3、嚴格執行合同細則,力保施工環節與合同一致。為了使各施工單位能夠嚴格按照合同執行,業主和負責人必須協調和處理好各方面的關系,使相關的合同和合同規定的各工程活動之間不相矛盾,以保證工程有秩序、按計劃地實施;與此同時,在執行合同細則的過程中,監督與跟蹤施工合同的任務必須加強,負責人要派出能長期進行現場監制的相關人員,確保對施工進度的確認和簽證工作,尤其是對隱蔽工程的驗收簽證,涉及工期、費用記錄要記錄清楚,在現場施工過程中,發現與原合同不符或是有質量問題,要立即反饋給業主,同時向施工單位提出必要得質疑,督促施工單位加緊解決,以保證工程建設的順利進行。
4、加強合同計量的策劃。合同部是項目計量工作的職能部門,需要提前做好計量準備工作,根據復核的施工圖紙工程量建立好項目計量總臺賬,明確項目計量工作流程,要求其他職能部門提供的相應基礎資料,如工程計量所需工程部提供的質檢資料,材料預付款計量所需的由物資部提供的材料發票和試驗室提供的進場材料報驗資料,安全費計量由辦公室提供的安全設施發票等,通過各部門的協同工作,及時進行項目計量工作,加快項目資金的回籠。計量批復后,及時進行計量臺賬的更新工作,檢查本次計量是否存在“多算”、“漏算”現象,以便下次進行改正或進行計量風險的標識。最后對本期計量工作進行總結,明確哪些當期應計量而實際未計量的分項工程及部位,及時將問題反饋給相關職能部門或主管領導,以便下期計量工作不出現類似問題。目前由于市場價格波動加大,項目主合同大多為材料調差合同,在確保項目資金正常運轉的情況下,如何把握計量節奏,在合理時段進行計量,也將改善項目的整體經營情況。合同部應該根據項目的材料調差條款和物資部門提供的調差材料市場價格及預測分析報告,根據項目資金情況,報主管領導批準后,針對性的對分項工程進行計量,爭取獲得項目額外利潤。
5、承包人應積極開展施工合同風險管理,推行工程擔保制度,加強施工合同索賠管理工作。在激烈競爭的公路市場上做好風險預測、控制與轉移工作可使風險發生的概率和導致的損失降到最低程度。合同中引入工程擔保制度,可適當轉移合同當事人的風險。施工合同是索賠的依據,索賠則是合同管理的延續,是解決承發包雙方合同糾紛的特殊方法,也是制約合同雙方認真履約的強有力的約束手段,合同管理索賠要求承包商做到以下工作:在簽訂合同時要充分考慮各種不利因素,為合同履行時制造索賠機會;明確合同規定的權利和義務,預測合同風險,分析合同變更和索賠的可能性,采取最有效的合同管理策略和索賠策略;在合同整個履行過程中,要隨時結合施工現場實際情況,結合法律法規進行分析研究,以合理履行合同,保護好自己的合法權益。
6、加強合同管理知識培訓。首先,建立專門的合同管理機構。合同管理是工程項目管理的一個重要組成部分,貫穿于工程建設的全過程,涉及到工程的招投標、合同的履行、變更索賠、爭議處理等諸多方面。其次,合同管理需要具有各方面知識的綜合性人才,施工企業應該針對公路工程的特點,采取外培、內訓相結合的方式,加強企業職工施工技術、工程造價以及財稅法律等相關知識的培訓,培養一批具有較高政策觀念、通曉合同管理理論、具備較多實踐經驗的合同管理人員,并在實踐中鍛煉和提高他們的綜合素質,并且應當建立專門的合同管理機構,規范合同管理工作,確保合同管理工作有序、協調進行。
總之,我國公路建設行業經過近二十年的風雨歷程,其合同管理工作雖然獲得一定成效、取得了長足發展,但仍然需要對合同管理工作進一步約束與完善。針對目前的現狀及存在的問題,我們必須認真研究我國建設工程界應采取的對策,可以預見是,建設合同管理規范化的研究將得到更加深入的探討,并推廣應用到實際公路工程中去,從而取得良好的經濟和社會效益。
參考文獻:
關鍵詞:房地產泡沫 供需失衡 金融監管 經濟效應
一、引言
為了保持經濟的持續增長和加速推進城鎮化進程,我國房地產市場長期存在投資和圈地熱潮,房地產過度投機引起房地產價格與價值嚴重背離,有效需求不足導致商品房空置率一直處于居高不下的狀態,房地產市場泡沫現象日益嚴重。房地產泡沫意味著房地產行業具有較大的收益,扭曲了市場回報率的信號,使得社會上資金都被吸引到房地產市場上來,使得其他行業很難在銀行得到貸款支持,抑制社會整體的產業結構優化,導致國民經濟發展難以協調。房地產泡沫問題使得房屋已經變成了奢侈品,購房支出擠占了居民其他的消費支出,導致內需不足的問題愈加突出。研究房地產泡沫對經濟的影響并采取針對性措施,實現房地產行業的健康發展十分必要。
二、房地產泡沫的成因
(一)建設用地供求關系失衡
在供給方面,建設用地是房地產的主要成本。隨著城鎮化的加劇,我國的建設用地購置費用也在逐年上漲,這會對房地產開發商造成一定的成本壓力,從而抬高房地產的價格。同時,我國的建設用地屬于國家所有,具有一定的壟斷性,這就加劇了建設用地的稀缺性,勢必會進一步抬高建設用地價格。尤其是在我國很多地區存在著比較嚴重的“土地財政”現象,賣地收入成為很多地方政府財政收入的主要來源,更成為了房地產價格上升的推手;在需求方面,隨著城鎮化規模和進程的擴大和加速,人口從農村到城市的流動引起的聚集效應產生了巨大的住房需求,加之我國目前租房對買房的替代效應較小,從而推動房屋租金及住房價格的相互交替上升。除此之外,人均國民收入的不斷提高使得人們對房產的購買意愿更大程度上轉化為對房子的現實需求。同時,由于我國目前可投資的項目較少,投資資金增值渠道狹窄,客觀上使得部分社會資金不斷轉化為對房地產的投資需求。
(二)金融對房地產行業過度支持
房地產作為一種特殊的商品,同時具有一般商品屬性和金融資產屬性,它依靠銀行信貸的有力支撐得以保證在任意價格都能達到均衡。從房地產的供給一方來說,房地產行業具有投資規模較大、資金周轉時間較長的特點,這就使得房地產開發商的生產經營活動必須依靠金融業的參與才能完成。由于房地產具有保值增值的特性,這也促使金融機構傾向于將信貸資金投放到該行業,客觀上造成部分開發商得以使用融資杠桿,導致過度開發、投機行為盛行。從房地產需求方分析,由于房產價格過高遠遠超出現有的支付能力,僅靠自己擁有的資金無法支付商品房價,銀行的個人住房抵押貸款此時就給購買者帶來了便利,同時也為投機行為提供了便利,進一步推高房價。金融市場的逐步放開,加劇了商業銀行之間的的競爭,而房地產市場由于存在政府支持、房產價格的升高及有房產做抵押被看做是優質資產,進一步促使銀行加大對房地產行業的信貸規模,造成了房地產市場的惡性循環,泡沫化日趨嚴重。
(三)房地產買賣雙方信息不對稱
目前,我國房地產市場存在兩個明顯的問題。一方面是房地產規模增長很快,但市場發展不平衡,尤其是在服務方面相對滯后,表現在信息披露不全面、不規范和不及時,甚至存在大量虛假信息,同時主管部門對行業監管缺乏規范,市場秩序混亂。另一方面,作為購房者的普通民眾因為缺乏專門知識,很難憑借個人擁有的專業知識對房產的性能、質量、配套設施以及市場價格等作出相對準確的判斷。在這種信息嚴重不對稱的情況下,消費者的行為易受到媒體聲音和其他消費者的影響,盲目跟風一哄而上使得地產泡沫進一步擴大。城鎮人口規模的快速增加引起住房需求不斷上升,如果擁有健全的住房租賃系統很大程度上可以引導居民的住房需求選擇趨于理性化,在租房與購房之間做出合理的選擇。然而由于住房租賃系統無法起到應有的作用,租賃市場不完善,加之受傳統居住文化的影響,人們的買房欲望比較強烈,使得房屋租賃市場無法實現對住房購買行為的替代。
三、促進我國房地產行業健康發展的對策
(一)加強房地產開發貸款管理
房地產作為資本密集型行業,單純依靠企業的自有資金很難滿足企業的資金需求,銀行信貸是房地產企業的融資來源。因此,加強房地產開發貸款管理有利于從融資來源上控制一些企業盲目涉足房地產業。嚴格審查房地產開發貸款的發放條件,杜絕向不具備開發資格的企業、第一還款來源不足的企業發放貸款。在當前市場形勢下,各商業銀行應該嚴格規范個人住房貸款的審查程序,加強與房地產登記部門、民政部門的信息共享機制建設,防止使用假冒身份等方式騙取住房貸款。通過降低貸款利率、增加貸款金額、延長還款期限等手段,加大對首套房貸款的支持力度。
(二)建立和完善房地產信息系統
要強化賣方信息披露責任,加強宣傳教育,提高買方分析市場、解讀房地產信息的能力。鼓勵行業研究機構定期房地產分析報告,對房地產行業的歷史情況、未來趨勢及相關影響因素進行全面細致的分析,提高公眾對房地產行業整體的了解程度。制定相應的法律法規,強化房地產行業的信息披露責任,增強企業信息披露的自覺性。
(三)發揮主管部門的監管作用合理平抑房價
要完善稅收體制改革,優化中央和地方在稅種、稅收等方面的分配體系,增強地方政府對平抑房價工作的積極性。完善地方政府政績考核機制,避免唯GDP論,將控制房價上漲幅度作為政績考核的指標之一。引導地方政府處理好短期收入和地區長遠發展的關系,減少乃至杜絕因追求財政收入而大量批地、權力尋租等現象的發生。完善土地出讓制度,規范土地使用金的收取和使用,建立專門賬戶管理土地出讓金,對收費金額、使用途徑等進行公示,增強社會公眾對土地出讓金的監督。
參考文獻:
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關鍵詞:畢業設計;人才培養模式;教學模式;培養方案
畢業設計是高等教育的重要組成部分,是大學階段最后一個教學環節[1-2]。通過畢業設計能夠培養學生綜合運用所學理論基礎、專業知識和技能分析并解決問題的能力,以及培養學生文獻查閱與利用、溝通及總結能力,能夠系統檢驗學生的綜合能力。安全學科是綜合學科,包括工學、理學、管理學、法學、醫學和社會科學,安全工程專業是應用性和實踐性較強的學科,畢業設計環節尤為重要。以工學-化工類安全評價畢業設計為例,除了培養學生的創新、實踐、文獻檢索、數據調研、論文寫作及嚴謹邏輯表達能力外,還可以使學生將所學化學理論知識運用于實際化工生產和工藝設計,從中發現問題并解決問題,對于學生畢業后走向化工類工作崗位起到良好鋪墊作用。
1化工類安全評價畢業設計為例探討安全工程專業人才培養問題
近年來畢業設計的教學質量受到了來自高校內部和社會的高度關注,提高畢業設計質量,進行畢業設計改革的呼聲和方案較多。我校在這方面也開展了積極的探索,比如在畢業設計的選題上增設兩類題目,一是以企業運行中發生的實際問題為題目,以校企聯合的形式開展畢業設計教學工作,以達到檢驗學生利用知識、方法來解決實際問題的能力;二是以學校科研項目子課題為題目,以學生參加項目組工作的形式,開展畢業設計教學工作,可以檢驗學生創新能力;通過以上教學形式,亦可同步檢驗安全工程專業人才培養上的不足之處。目前來看改革效果較好,但也反映出一些現實問題,以安全評價化工類畢業設計方向為例,分析2013-2017年化工安全評價畢業設計情況,反映出學生應用能力較好,但專業基礎欠缺。具體見化工方向安全評價畢業設計內容框架體系(詳見圖1),學生在定性、定量安全評價、對策措施部分完成較好,說明開設的安全系統工程、安全評價、課程設計、專業技能訓練等教學環節能夠為畢業設計順利完成奠定必要基礎;而系統情況簡介和危險有害因素辨識部分,則普遍反映出學生對化學工藝流程、危險物質理化特性、化工設備情況及危險有害因素辨識依據掌握不足,這直接影響后面定性定量評價、對策措施完成質量,導致整體畢業設計完成欠佳。究其主要原因:一是化工類基礎課程開設數量少。目前本校人才培養方案設置中,化工類方向只開設了一門化工安全工程,基礎薄弱。該培養方案在專業基礎課方面主要強調安全基礎學科知識平臺的構建,雖然符合大安全觀的要求,但也導致學生專業基礎薄弱。此外,近年來聽課效率低,課堂授課質量不好也是導致專業基礎薄弱的主要原因,在專業基礎課程設置較少,課堂授課質量不好的情況下,學生專業基礎能力可想而知。
2安全工程專業人才培養改革方案
針對化工類畢業設計反映出的學生專業基礎能力薄弱問題,筆者建議從培養模式、教學模式及考試模式三個方面進行人才培養模式改革。
2.1培養模式改革
目前安全工程專業院校培養模式大體分為行業型培養模式和通用型培養模式[3-5]。為了增強學生的專業基礎,建議進行強化行業特色的培養模式改革,將行業基礎體現在培養方案的各個方面,從專業基礎課、專業方向課一直到專業選修課均強調行業性;例如某高校安全工程專業強調化工行業特色。既在專業基礎課方面開設普通化學,又在專業方向課程方面開設化工原理、有機化學、物理化學等,還在專業選修課程方面開設分析化學[3]、化工安全。該培養方案能很好地凸顯行業特色。同時針對容易導致學生的安全基礎學科知識面窄等問題[6],可在專業基礎課方面同時強調安全基礎學科知識平臺的構建。改革后培養方案既可滿足學生行業基礎知識培養,又能符合大安全觀的要求,達到行業專業基礎能力強,學生就業適應面廣,較快適應安全工作的目的[3]。
2.2教學模式改革
2.2.1傳統教學模式改革為解決大學課堂聽課率低問題[7],可依照培養方案課程設置,選用優質教材,思考教材符合哪些人用,達到什么樣計劃。提倡精英教育,學生適應課程;而非普及大眾化教育,課程適應學生。考慮教材不僅是知識堆壘,還要考慮教與學,以前少數人上大學為了求知,現在人數眾多上大學是為了工作。不要糾結學術、專業和應用職業,教育在教育過度和教育不足中徘徊,同一專業在不同學校定向不一樣,同一門學科在不同學校定向不一樣,人才培養需要個性化定制,重視技能和能力,在知識不再壟斷時代,技能和能力仍需通過學校培訓才能獲得。理論知識和直覺知識,教學模式和學習模式看你更強調誰,目前這種傳輸性教學+教師權威性占大學主導的學習模式應該改變,聯合國教改組織目前提倡:①參與式學習,學生積極學習者,而不是旁觀者,目前好多學生都是旁觀者;②個性化制定學習,人文主義教育核心,教材應體現個性化;③項目/問題導向化學習,項目問題和課程目標相關,引領精神、學習地點應靈活,不局限課堂;④興趣引導式學習;⑤友愛式教學(最高端的),正確的師生關系。教授對學生的培養應從知識培養轉向技能+能力的培養,因為只有技能和人民生活水平成正比,并非知識創造財富,知識應轉化成技能才可以服務人民生活,培養后大學生具有以下能力:①批判性思維能力(審辯思維求真思維);②解決問題能力;③協作能力;④溝通領導能力;⑤創業創新能力(企業家精神,包括不依賴,慣性思考,敢于冒風險,創業心理,高階思維能力);⑥高階思維能力;⑦數字化公民;⑧多元文化。2.2.2新型教學模式引入大學課程教育多元化已成必然性,中國也將走入這一天,云課堂,無黑板教學,云終端、微課,慕課都終將走入大學課堂。以后的教學將實現教學綜合平臺,學術綜合平臺,學生自主式,探究性學習平臺等多平臺結合,實現高校之間的資源共享,可以使更多大學生享受其他高校的優秀教育資源,也可以避免個別優秀生學習能力強,全體學生授課情況下知識量吃不飽情況,滿足他們學習主觀性,成為精英教育途徑。2.2.3《化工安全》教學模式改革例如《化工安全》教學模式改革,主張讓學生積極參與,培養學生自主學習能力和應用能力。教學模式由傳統的“以教材為中心”轉變成“以問題為中心”;由“以教師為中心”轉變成“教師講授與學生自主學習相結合”的互動模式;由“以課堂為中心”轉變成“課堂+課后+文獻-論文提交-小組評審”五位一體的綜合教學模式。同時進行案例研討式、情景模擬式、網絡在線式、微課式、翻轉課堂式等教學模式改革,提高課堂聽課率。
2.3考試模式改革
近段時間常有網絡微博討論大學課堂考試成績該嚴該松問題[8-9],似乎厭學棄學大學生居多,考試成績分數低劣,關于應該繼續要求還是放水通過的言論此起彼伏。筆者認為導致考試成績低劣的原因之一還有考試模式問題,目前很多課程都在臨近考試前畫復習題,考試內容多是記憶名詞解釋、簡答題多半為記憶內容。既然高校教育中不再強調知識的死記硬背,而在于靈活應用,培養技能和能力,那么考試模式也應該進行改革。事實已經證明人的記憶能力遠遠不如計算機,可目前還有好多教師強調學生背誦定義,這種做法只會事與愿違,學生在手機上、電腦上輕松搜到名詞解釋,他為何要聽課,在教學模式改革重在培養技能和能力的同時,考試模式也應進行改革,重在考核學生的技能和能力。考試內容不再局限名詞解釋,而重在分析試題,計算試題,應用試題上,甚至可以效仿國外論文考試辦法,使學生課下完成考試,在完成論文、完成課題的時候督促學生查閱大量資料進行分析,由被動學習變成自主學習。考試內容由記憶類型向應用類型的轉變,考試形式由課上考試向課下論文的轉變可很好的配合教學模式改革,提高學生聽課率,提高學習熱情,促成學生由被動型學習向自主型學習轉化。例如《化工安全》考試模式改革,考試為平時考試+期末考試+應用考試三部分之和。其中平時成績包括考勤+課堂表現+日常測試;期末考試包括計算試題+應用試題;應用能力以近期發生事故(例2015.8.12天津港爆炸事故)的調研分析報告作為考試題目。平時+期末+應用三部分成績總和作為最終考試成績,避免“一試成敗”現象,重在考核學生的應用能力和分析能力,與教學模式改革相互呼應。
3結語
安全科學與工程學科實踐性和應用性較強,探討安全工程專業人才培養模式,培養出滿足社會需求的應用型人才是重中之重。本文結合安全工程專業畢業設計所反映出的問題,研究了安全工程專業人才培養方案專業課程設置中存在的共性問題,在調研及對一些高校常見的聽課率低等問題分析基礎上,初步提出了人才培養模式改革方案,在課程設置改革、教學模式改革(傳統教學模式改革、新型教學模式引入)、考試模式改革等方面進行了初步探索和研究,希望可以為從事安全工程專業人才培養的同行提供一些思路和參考。
參考文獻
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以“應用型+復合型人才和未來卓越工程師培養”為目標,注重培養學生的創新能力和思維,科學構建理論和實踐相結合的全新知識體系,全面營造互動案例教學氛圍和實施環境,有效提高學生的綜合知識水平。既要注重理論和工程案例以及工程應用等講授,又要注重現行建設工程項目管理規范和建設工程監理規范以及建設項目工程總承包管理規范等講授。同時講授內容要與土木工程行業的注冊建造師、監理工程師、咨詢師等執業資格考試大綱有機結合,以便學生畢業就業后經過一定的工作年限,及時獲得相關注冊執業資格證書,提高競爭力
2案例教學內容與方式
2.1案例編排與設計
1)案例編排與教學準備。首先,教師要根據《工程項目管理》課程的本科生培養方案和教學大綱要求,精心選擇與之相適應的案例。教師應當在合適位置編排適中典型案例,且案例必須根據教學設計量身定做,從實際的工程案例中選擇適中的素材,設計案例背景材料、提出問題。注重典型性、針對性、時效性、趣味性。
2)案例內容。在每章講授中加入1項~3項工程項目管理案例分析,這些案例既有來自文獻報道,也有自己多年從事工程項目管理、建筑施工以及房地產投資項目可行性論證和工程招投標、評標的經驗,案例要少而精,要有啟發性。對于開展課堂討論,安排的學時約占總課時的15%。此外,采取啟發式教學方式,在講授過程中,可穿插一些小型的課堂教學討論。
2.2案例教學形式
1)辯論式。采用爭議較大且富有懸念的工程案例,教師可結合案例背景設計出一個中心議題讓學生展開辯論,如在“設計階段的項目管理”等章節講授中,關于容積率、建蔽率、綠化率、工程結構與造價等目標控制的內容,經篩選出幾種富有競爭性的設計方案,分別從技術、經濟角度展開辯論。
2)宣讀分析式。要求學生預先在課下就案例背景提出的問題進行調查,完成分析報告,在課堂上扮演主講人的角色宣讀、分析,并接受傾聽者的咨詢,例如在“項目策劃”“網絡計劃技術與建設項目進度管理”等章節講授中,學生可分組針對案例背景,編制擬實施工程項目策劃提綱、分部分項工程的網絡計劃進度表與確保工期保證措施等。
3)角色扮演式。角色扮演式是讓學生扮演工程項目案例中的各種角色(如建設單位代表、現場監理和總監、項目經理、施工員、技術員、安全員等)實施和演練案例背景中所涉及到的場景,處置各種項目管理正常和應急事務。例如在“施工階段的項目管理”“建設項目質量和安全管理”等章節講授中,先介紹案例、創設情景,要求學生扮演相應角色,編制分項工程質量和安全交底、監理大綱和監理規劃、模擬演練創魯班獎工程的施工階段管理方法等。達到油然而生、身臨其境的效果,以此“點燃”和“燃燒”學生對案例教學濃厚的興趣和參與案例教學的主觀能動性。
2.3案例教學具體方法
1)綜合采用“質疑法”“討論法”。在“項目策劃”“建設項目采購管理”“建設項目投資控制”“建設項目管理信息化”等教學中,在“講授法”的基礎上,綜合采用“質疑法”“討論法”。結合一個典型工程項目將學生分成若干小組,就圍繞可行性研究的全過程,并結合教師的講授內容,綜合運用質疑和討論方式,完成該項目的可行性研究報告。如青島版棕櫚島,是迪拜世界集團在中國大陸投資的第一個酒店綜合類項目,“小麥島”地域將借鑒世界聞名的迪拜棕櫚島建設經驗,采用填海造島方式,將規劃建設一個地標性的超五星級酒店,并附帶集旅游、度假別墅和購物中心以及會展中心等高端的綜合體項目。但該項目還未正式動工,迪拜世界就爆發債務危機。
2)綜合采用“練習法”“模擬法”。在“項目管理組織結構的特點及其應用”“建設項目質量和安全管理”“工程發包與物資采購的項目管理”“施工階段的項目管理”等教學中,在“講授法”的基礎上,綜合采用“練習法”“模擬法”。如在“資格審查和工程招投標文件以及評標”教學中利用練習和模擬進行教學,按照我國現行的招投標法律、法規和程序,將學生分成若干小組,扮演招標方、投標方、評標方和政府監管的招投標中心,各自編制招標文件和投標文件,在老師的指導下,模擬工程招投標,并得出中標結果.
3案例教學實踐與體會
3.1從案例到理論、提煉并深化知識通過教師精心設計案例、循序漸進的剖析以及學生對案例的共同分析,使學生根據其邏輯結構提煉出具有內在規律的理論知識點,并按照框架結構把知識點建立成知識體系。使學生通過接觸案例開始到質疑、討論、練習、模擬過程,探索其內在規律,從而提煉和深化所學理論,通過案例獲得的知識是內化的知識。
3.2從理論到案例,提高實踐能力讓學生在掌握一定的工程項目管理理論知識之后,再從理論的高度重新返回到案例,分析和鑒別正確應用理論的成功與非正確應用理論的失敗之處,也可更深入分析隨著案例所處客觀條件發生變化,各種結果出現的可能性。既能實現理論教學與實踐環節相結合,又能培養和提高學生的團隊精神、創新思維和實踐能力。
3.3歸納總結,形成知識框架體系在案例教學過程中,不但要讓學生掌握每一個章節的知識要點和關鍵點,而且更要讓學生掌握其之間的邏輯和其他相關章節“點之間”關系,并通過歸納總結,形成整個知識框架體系。總結講評是案例式教學的收關環節,教師應給予高度重視,在案例分析的結束環節,應匯總整理并總結出案例所內在的本章節理論知識要點和關鍵點,以及案例所涉及和輻射到的其他章節理論知識點之間相互連貫性。也可串講,以便學生理順各知識點內在聯系,能夠系統的、全面的掌握工程項目管理課程知識體系。教師要總結和講評內容如下:1)學生分組討論、質疑和參與練習、模擬的情況和成果物,對學生創新和精彩的模擬過程、環節應給予鼓勵和表揚,使學生充分感受到一種成就感;2)積極認同學生分析案例的正確思考方式,對學生提出的正確的、富有挑戰性的觀點,應給予首肯和贊賞;對學生導出的一些不全面的、針對性不強的觀點,應及時給予解釋和引導,使學生充分感受到一種知識不足和惋惜感的同時,由衷地產生一種奮發圖強的學習意欲;同時適當補充教師的一些觀點和意見。在課程講授的第14周開始,安排學生編寫工程項目課程設計,也可選擇性或自愿性地安排學生撰寫工程項目管理實踐過程小論文(如論文刊登,可計入課程成績),以便進一步鞏固和提高案例教學的效果。
4結語
關鍵詞:防凌減災;破冰器材;新技術
致災的冰凌按其形態分為冰蓋、流凌、冰塞、冰壩。目前傳統的冰凌防治技術以被動減災為主要特征,在技術上存在著局限性,如:①從爆破技術上,冰面爆破屬于無控爆破,能量利用率低;②從防災組織上,調用部隊的裝備和制式彈藥實施定點爆炸,需要調用時間周期,有時以誤防凌時機;③從破冰器材方面,現有的爆破方法,機動性差、效率低、無成型的系列專用器材。一改傳統的思路,提出了一套切實可行、方便高效的冰凌防治新技術。
一、冰的物理力學特征研究及防凌減災新思路
(一)冰的物理力學特征
率先采用“微機伺服巖石高低溫三軸試驗機”進行冰樣三軸壓縮試驗,測定不同水樣、不同溫度、不同加載速度情況下冰的物理力學參數,得出一些有效數據,為數值模擬提供參考依據。
冰是具有晶體結構的固態物質,其強度和變形性質具有明顯的方向性。冰的強度和冰溫、冰密度、含鹽量等有關。
冰的力學性質主要受其分子中氫鍵特性的影響,在不同壓力作用下會呈現出彈性、塑性及脆性狀態。冰溫度隨著溫度的降低,冰晶空間格子中的原子變位會更困難,因此冰就越堅固,冰的彈性及脆性性能也表現的更突出,反之,隨著溫度的升高,冰的塑性性能更加顯著[1]。
(二)防凌減災新思路[2]
為有效解決長期困擾黃河地區河流上的冰凌災害問題,特提出變被動減災為主動防御,變傳統模式為現代技術,變軍隊應急搶險為軍民合作專用器材預控的原則。提出應用先進的聚能隨進及預控自動爆破新技術研究,以期達到以下目標:①變傳統的人工爆破為常備器材隨進自動爆破;②變傳統的單點爆破為規模化陣列爆破;③變冰面無控爆破為冰內或冰下預控爆破;④變有破片軍用彈丸爆破為無彈片民用彈丸爆破;⑤變近距離人工裝藥為遠程自動隨進爆破。
按照“預防為主”、“減災為輔”的原則采取防凌減災措施:①在可能形成冰塞、冰壩的區域切割破碎冰蓋,讓小型冰塊漂流到下游,開辟流凌通道;②對可能形成冰塞、冰壩的大塊流凌,預先破碎成小塊流凌、避免卡塞成災;③一旦形成冰塞、冰壩,在人員能進入的地方,根據需要布設一組聚能隨進破冰器,可一次性地開設一條或多條有一定寬度的裂縫,消除冰蓋的膨脹作用或開辟河道泄流通道;④人員不能進入的地方,用火箭拖帶破冰器和隨進型火箭破冰彈摧毀,或者乘坐氣墊船靠近冰塞冰壩,采取近距離爆破措施。
理論分析上,在冰面上及冰平面內爆破施力,冰在其平面內受環向、徑向力撕裂、壓碎(甚至化成水),顯然計算的爆破能耗較大,效率低,因此提出了冰下水中爆破的新理念,改變了傳統的破冰理論分析方法中認為水體不可壓縮的模式,考慮流固耦合系統的特性問題,研究冰體結構的頻率及振型,考慮水中爆炸產生的沖擊波、氣泡和二次壓力波等有關因素,達到冰體與水體波產生相互作用或共振,利用冰體材料受拉易裂的特性,實現大面積破冰。
二、冰凌爆破數值模擬[3]
通過進行冰凌爆破數值模擬,為破冰器材和破冰方案的設計提供參考依據。采用廣泛用于沖擊、碰撞及爆破分析等問題分析的有限元軟件ANSYS/LS-DYNA,單元類型選用LS-DYNA Explicit 3D Solid 164三維實體單元,冰體采用各向同性彈性斷裂模型*MAT_ISOTROPIC_ELASTIC_FAILURE,炸藥采用Mat_HIGH_EXPLOSIVE_BURN高能炸藥模型。
所建立的模型由冰、水和炸藥三部分組成,總體模型尺寸為100 cm×100 cm×100 cm,水域尺寸為80 cm×100 cm×100 cm,冰體尺寸為20 cm×100 cm×100 cm,炸藥尺寸為10 cm×10 cm×10 cm,組合炸藥間距為70 cm。經過多次數值模擬研究,此種爆破情況下,炸藥在冰蓋下10cm處爆炸效果最佳。故數值模擬及實驗都在相同條件下進行。組合冰凌爆破模型如圖1所示,炸點位于圖1的對角面上,如圖2所示。
組合炸藥在冰下10 cm處發生爆炸,產生沖擊波和氣泡,致使目標冰體發生破壞,沖擊波起到了決定性作用,通過數值模擬,清晰的顯示了冰體材料在水下非接觸爆炸荷載作用下的破壞過程。
由實驗結果可知,冰體迎爆面受壓,背爆面受拉,整體表現為劈裂破壞。組合TNT爆破荷載加載于冰體材料以后,冰體材料表現出脆性特征,整個冰體在炸點周圍完全被炸碎,未被炸碎的冰體也產生了徑向及環向裂紋,受到了巨大的沖擊,很容易破碎,這在黃河冰凌防災減災新技術的研究中具有很強的指導意義。
還進行了單點爆破數值模擬,得出了在一定水深,一定冰厚,一定炸藥量情況下,爆破最佳效果的炸藥埋置深度,為實際破冰防凌提供有力參考。如在水深70cm,1.2kg裝藥量,冰厚30cm時,裝藥深度為冰下30cm時效果最佳。
三、破冰器材設計研發[4]
項目組研發了適用于不同冰凌災害的專用破冰器材,包括聚能隨進破冰器和火箭聚能破冰器,其示意圖如圖3、圖4所示.
聚能隨進破冰器能迅速設置在冰蓋、冰塞、冰壩上,利用爆炸能量快速消除冰蓋膨脹作用、摧毀冰塞、冰壩的專用爆破器材,將傳統人工爆破方法的造孔、布藥、水下裝藥、聯線起爆等工序合并為一道工序;火箭聚能破冰器具有機動快速、高效安全、可靠、省力、廉價、危害小、后患少、攜帶方便的特點,能夠快速、安全、高效地破除冰塞及冰壩,達到破冰排凌之目的,對于較大尺寸流凌,可以提前摧毀。
四、現場試驗
2012年3月,由華北水利水電大學與工程兵總參三所組成破冰試驗小組及相關研究人員到達內蒙古包頭市蹬口河段,對靜態和動態破冰器材的效果進行了試驗。
聚能隨進破冰器的延時起爆裝置延時時間250 ms,2發聚能隨進破冰器爆炸后破碎冰層直徑分別為10.5 m×9.2 m(水深2.2 m)和9.7m×9.6 m(水深1.8 m),測量冰層厚度約為700 mm,破冰效果如圖5所示。
單發火箭聚能破冰器共進行了3組試驗,每組1發,發射架的發射仰角分別為55°、60°、65°。3發火箭聚能破冰器均落于預定區域,并可靠爆炸,其彈著點距離發射點距離分別為505 m、438 m和366 m,在冰層中的破碎直徑分別為8.2 m×7.2 m、8.2 m×7.7 m和8.0 m×7.3 m,破冰效果如圖6所示。
試驗表明,冰下爆破能量利用率幾近100%,可實現水下高效爆炸導致大面積的冰體破碎致裂,其冰體破碎機理為水中爆破沖擊波造成的冰體壓彎折裂破碎。主裝藥在5kg到8kg的TNT集團裝藥在水下一定深度爆炸可炸出直徑不小于7 m的破碎冰洞。多個按7 m間距呈陣列布置的TNT集團裝藥可一次性開設一定寬度和長度的破碎帶。
五、結語
(一)各種爆破器材在破冰過程中,冰體材料被炸得非常粉碎,這說明冰體材料的抗拉(抗折裂)強度低,器材破冰效果好,同時均具有價格低廉、性能優越的特點。
(二)聚能射流破冰器材爆破后,彈坑上半部分形成漏斗型,下半部分形成反向漏斗型,中間孔徑窄,呈瓶頸型。這種瓶頸型彈坑的形成是由于聚能射流爆破沖擊波而引起,這一點與傳統爆破現象是一致的。而呈瓶頸型彈坑的下半部分形成反向漏斗,是由爆炸沖切形成的,有時爆炸沖切形成的反向漏斗口徑更大,這一點說明傳統的斷裂力學中所提出的“水不可壓縮”基本假定是不恰當的。
(三)兩種破冰器爆破效果好,操作簡單,機動靈活,價格低,能有效預防和控制冰凌災害現象。
(四)冰下水中爆破能量利用率高,且規模化陣列爆破比單點爆破效果好很多。
參考文獻:
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