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中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0041-03
随着中国高等院校研究生教育的普及,研究生教育和人才培养质量逐渐成为关注话题。研究生教育是继本科教育基础之上的更深层次的教育,是培养高技术人才和研究型人才的重要途径,研究生教育的培养质量是中国能否向尖端技术领域快速发展的重要因素。因此,研究生尤其是工学类研究生的培养至关重要,毕业生的质量直接影响着今后社会和经济的发展进度和方向,高等教育肩负着培养一大批理论研究型及工程应用型人才的使命,以保证国家和社会发展对高级人才的需求。
对土木工程学科而言,土木工程是国民经济的支柱,土木工程学科的发展和人才培养影响着现代化建设的进程和基础设施的完善。在土木工程专业研究生人才培养上,高校教育工作者应逐渐缩小高校教育和企业单位对人才需求的差距,使之顺应社会发展的需要,使研究生毕业后能够更好地将所学理论和研究成果应用于实践。
一、研究生培养模式现状
目前中国研究生招生规模逐渐扩大,可招收研究生的高校和专业也逐渐增多,为学生们提供了更多深造和学习的机会,但随之而来的问题也逐渐显现。在研究生的培养模式上,各大高校存在着不足和需要改进的地方。
首先,研究生培养模式单一。例如,悉尼大学的研究生培养模式体现了多元化的特点,既有研究型为主的研究型学位,又有以工程实践能力培养为主的工程型学位,学生可以根据自己的特点和兴趣选择发展方向[1]。中国硕士研究生教育一般为2年半,学生在校期间,既要学习相关课程的基础知识,又要撰写论文,阅读大量文献,同时还要为找工作做准备,这使得学生难以深入研究领域。
其次,研究生教育教学模式传统化。很多大学的研究生教学和本科教学并没有本质区别,即教师以口授为主,学生思维禁锢,课堂气氛不活跃,缺乏独立思考和批判精神。传统的教学模式不利于培养研究生独立科研工作的能力。
再次,研究生教育大众化,论文答辩形式化[2]。高校师资力量、基础设施建设与研究生招生人数的快速增长之间的矛盾,导致研究生培养质量下降。研究生的毕业论文大多是罗列和堆砌前人的研究成果,较宽松的论文评价标准和流于形式的论文答辩体制是造成这种现状的主要原因。
最后,研究生思想功利化。很多学生选择攻读研究生,其本身对科研并无兴趣,而是基于本科和研究生就业待遇的差异,这就造成研究生不能专心致力于研究,缺乏做研究所需的基本科研精神。
二、中国土木工程专业研究生培养模式探索
(一)确定土木工程专业研究生的培养理念及目标
土木工程专业研究生的培养应在保证硕士研究生具有正确价值观和良好道德情操、具备坚实理论知识和科研能力的基础上,侧重培养工程实践能力,使之能够具有解决实际工程中复杂问题的能力,成为与国际形势接轨、掌握建筑领域尖端技术的高素质工程型人才[3]。
(二)明确土木工程研究生培养质量的影响因素
单一的培养模式和传统的课堂教学模式,使学生的个性和特长得不到充分发挥,限制了学生的创造性思维发展,使研究生教育无异于本科教育,大部分缺乏独立研究和创新的能力。就土木工程专业来说,更应偏向实践和应用。
(三)研究生培养模式的建议
首先,高校应改革土木专业研究生教育模式。例如将土木专业研究生的培养类型细化到理论研究型和工程实践型等方向,使研究生的培养更具有针对性。在课程设置上,由于土木工程学科所包含的知识面宽,涉及的内容广,因此,课程设置要有针对性和普遍性,多设置基础课程[4],使学生主要掌握学习方法,而非单纯地学习课程本身。同时,教师要使学生形成完整的知识框架和体系,使学生有机会接受该领域最前沿的知识和研究方法,使研究生从基础知识的学习、查阅文献到撰写论文等工作中学到做科研应具备的基本素养和能力,并在此基础上使研究生将自己所学的知识应用到实验或实际操作中。
其次,针对研究生毕业后缺乏实践和动手能力的现状,高校应加强校企联合培养模式。鉴于土木工程本身的学科特点,实践与应用更是重中之重,因此,校企联合的培养模式具有更重要的现实意义。在教育体制上应尽快为高校创造条件,如建立产学研培训基地,使研究成果直接转化成社会生产需要,企业可以为高校的科研工作提供资金支持,同时高校可以为企业运作带来技术保障。高校还应为学生创造实践机会,使学生能够通过学校学习和社会实践,真正掌握和更深刻地理解所做研究的价值和意义。高校应实行学校导师和企业导师双导师制度,学校导师可以从事科研生产工作,企业导师也可进入高校学习和指导,这样既可以加强高校师资队伍建设,完善教育体制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程实践能力上得到充分提高。
再次,应借鉴国外教育体制,实行研究生教育宽进严出制度,这样既可以使更多的学生有机会接受更高层次的教育,又可以提高毕业生的素质和质量。严格控制毕业论文的通过率,提高论文评价标准,避免论文答辩流于形式。可以借鉴国外论文评价体制,对论文的质量采用等级制度,提高学生撰写论文的积极性。同时,在就业上应缩小研究生和本科生的待遇差异,这样既避免了研究生学习的功利性,又节约了国家教育资源,使土木工程研究生教育真正培养出具有科研精神和工程实践能力的高层次人才。
最后,加强自主创新能力建设是中国经济社会和发展的重要决策和部署,创新能力是人才所需要具备的重要内容。因此,研究生创新能力的培养是中国目前研究生教育的关键,研究生的创新能力培养是经济需要也是时代所趋[5]。土木工程创新型人才就是要在该领域提出新理念、新技术、新方法、新技术、新材料,能在土木工程领域有所创新。由此,提高土木研究生的创新能力需要设立该学科的高校和教育工作者不断探索和实践,提出切实可行的措施,可以将部分高校作为试点,将土木工程研究生创新能力培养理念深入到教学和实践中。
就土木工程专业的研究生而言,第一,高校应努力营造良好的创新文化氛围,注重研究生的学术交流活动,开展各类能够开发学生创新思维的比赛和活动。如建筑模型设计比赛或软件应用竞赛,或者举办学术论坛、设置创新课题等,提高和锻炼研究生独立思考的能力。第二,可以通过科学地改革课堂教学模式、调整课程安排,增强学生的创新意识,使研究生在课堂学习中得到创新思维的锻炼并且养成创新思维的习惯,而不是单纯地接受,墨守成规。第三,土木工程专业研究生教育应在保证研究生具有良好理论基础和科研能力的前提下,加强实践教学,培养研究生的工程实践能力。第四,教师也应提高培养学生创新能力的意识,鼓励学生积极思考和独立完成科研工作,将创新理念贯彻到教学实践中。
三、结语
通过对研究生培养模式的现状分析,对土木工程研究生教育提出了建议,借以引起教育工作者对研究生培养的重视。研究生培养是一个系统的工程,对于学生本身,应以更好地促进研究生自身能力的提高为目的,需要研究生在理论和实践之间找到平衡点。对于高校,从教学理念到教学模式都需要认真探索、科学改革,土木工程专业研究生培养更需要经过不断地实践和检验来找到一条适合经济发展和社会需要的研究生培养模式,真正为国家培养出高技术人才,使之成为科教兴国的中流砥柱。
参考文献:
[1]吴瑾.悉尼大学土木工程专业研究生培养模式及特色探讨[J].高等建筑教育.2008,17(4):6-8.
[2]黄东梅.土木工程专业本科及研究生培养模式改革研究[J].世界华商经济年鉴高校教育研究.2009(6):164-165.
[3]范峰,邹超英,陈春霜.浅谈哈尔滨工业大学土木工程学科研究生创新能力培养[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践――第九届全国高校土木工程学院(系)院长(主任)工作研讨会论文集.北京:科学出版社,2008.
[4]吕志涛.研究生培养中要抓好六个环节[J].学位与研究生教育,2001(9):2-3.
[5]沈炎.土木工程专业创新型人才培养的思考[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践――第九届全国高校土木工程学院(系)院长(主任)工作研讨会论文集.北京:科学出版社,2008.
Postgraduate training mode of civil engineering specialty
LI Fanghui, ZHAO Yongjiang, ZHAO Wenjun
二、师资队伍建设
(一)校内专业导师队伍的建设
校内导师队伍的建设主要是通过加强硕士导师的遴选工作,使得专业素质过硬,工程实践能力强的指导教师走上硕士生导师的岗位。辽宁工业大学制定了《硕士研究生指导教师考核办法(试行)》,该办法规定了一名合格的专业硕士生导师应该达到诸如学术道德、学术论文抽检情况、毕业论文完成情况、研究生就业情况、科研指标等方面的标准,凡是达不到硕士导师考核要求的教师将被取消其研究生导师资格。另外,学校定期进行硕士生导师的遴选工作,吸收符合条件的教师进入到硕士生导师队伍中来。通过督促硕士生导师加强自身的学术水平,来提高对硕士生的指导能力。比如,学校规定一个硕士导师在一个聘期内(一般为三年)导师应该完成的科研任务:获得的纵向课题的数量和质量;发表核心期刊论文的数量和质量;完成的横向课题进款;获得的省部级奖励的数量及奖励等级;国家发明专利和实用新型专利的数量等等。建筑与土木工程全日制专业学位的硕士生导师要求具有较强的工程实践能力,所以辽宁工业大学在考核专业指导教师的时候着重强调了导师的工程素质,如果达不到上述要求的标准,专业导师将被暂时停止招生或取消专业研究生导师资格。上述采取的措施,在一定程度上激励了专业导师加强自身的工程素质、在指导专业研究生时投入更多的精力。
(二)校外专业导师队伍的建设
聘请具有丰富实践经验的并具有副高级以上职称的土木行业的专业人员作为校外研究生指导教师,并开展联合培养制度,即双导师制。与学术型导师相比,专业型导师的能力体现在工程实践的丰富性和对土木工程技能掌握的熟练性上。我们所聘任的校外专业导师,来自辽宁省内的土木工程行业,如锦州市建筑设计研究院的总工程师,东北电力工程公司的高级工程师,锦州市第一建筑安装工程公司的高级工程师,锦州宝地集团的高级工程师等等,这些导师都是建筑企业的技术骨干,都具有很强的实践专业技能,他们指导的研究生涉及到的土木工程专业领域包括设计、施工、土木工程检测与加固、工程管理等等,符合三师【1】型人才的培养目标。这些校外研究生指导教师善于在工程实际中发现问题,并有很强的解决实际问题的能力,对专业学位研究生的论文题目的选择有很大的帮助,并且有能力指导研究生解决实际工程当中出现的复杂的技术问题。校外专业研究生指导教师的工程实践能力虽然很强,但是敬业和投入问题也是当前的一个让各个专业硕士培养单位很困惑的问题。校外导师和培养单位之间的责权利关系不明确,校外导师的人事关系又不隶属于培养单位,培养的学生学位论文质量出现了问题,校外导师是没有什么责任的。而且,培养专业学位的研究生成才,对于校外指导教师来说也没有带来实质上的利益,因此他们缺少投入精力的主观能动性。因此如何解决校外导师的精力投入问题,是建筑与土木工程专业硕士当前面临的一个难题。难题的破解需要各培养单位、硕士生专业导师和研究生共同努力,比如采取专业硕士研究生毕业之后到其导师所在的企业就业、或是专业研究生的研究成果和企业共同分享、或是培养单位和企业联合报奖等,这些均是可行的办法。
三、实践基地的建设与维护
建筑与土木工程专业硕士的实践教育基地的建设与维护对于建筑与土木工程专业硕士研究生的培养质量起到至关重要的作用[2]。依托辽宁工业大学的实践教育平台,加强与校外实践基地的合作,建立辽宁工业大学建筑与土木工程领域校外实践基地。建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设是一项长期工作,需要重视实践基地开发工作,规范实践基地建设的管理,加大投入保障建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设,积极维护和发展与专业实践基地的关系。辽宁工业大学土木建筑学院负责研究生工作的领导定期对签约的实践基地进行走访,在了解企业需求的同时,也了解到在基地实践的专业硕士的学习情况,督促他们加强在实习基地的学习和实践。同时,也是对研究生校外指导教师的一个促进。通过建设专业硕士实践基地,达到学校和实践基地所在企业互惠的目的,从而使专业硕士实习基地成为学校和企业之间的联系纽带。在对企业进行走访的同时,也邀请企业的负责人和相关专业硕士指导教师来学校座谈,为培养建筑与土木工程全日制专业硕士献计献策。
四、加强对建筑与土木工程的全日制专业学位硕士生实践考核与成绩评定
辽宁工业大学建筑与土木工程专业学位硕士研究生必须在培养基地进行至少连续半年时间的实习、实践环节训练。一般时间定在第三学期,参加实践的研究生按期提交实习、实践计划及报告,实习完毕以后,土木建筑工程学院组织专门的工程实践应用能力答辩会,专业研究生参加由学院答辩委员会(校外指导教师参加)组织的答辩会,对实践基地的实践内容接受委员会的答辩。答辩成绩采取两级分制,分为“合格”或“不合格”。对于考核不合格的专业学位的研究生,督促其按照答辩委员会提出的问题进行修改,一段时间之后再组织答辩。通过这样的考核,使专业硕士研究生认识到在企业实践的重要性,加大在专业实践活动中的精力的投入。
中图分类号:G643.0 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0005-03
美国是目前世界上高等教育最发达的国家之一。不仅是大学生教育,早在100多年前,美国就已经开展了高校研究生的培养。经过多年的发展,已经形成了一套完善的集研究生招生、教学和科研为一体的培养体系,每年吸引全世界成千上万的优秀人才。同时美国的研究生教育也为世界各国所效仿,对很多国家高层次教育体系构建有着深远的影响。
相比之下,中国的研究生教育起步较晚,但自改革开放以来也取得了长足
发展。近年来,随着我国经济突飞猛进和对高层次人才的大量需求,我国研究生招生规模不断扩大,招生数量连年增加,但由此也带来了研究生选材和教育质量下降等问题。因此,如何确保研究生的培养质量也引起了全社会的普遍关注。文章试以美国普渡大学和我国同济大学为例,从研究生招生、教学和科研方面进行比较,旨在为提高我国研究生教育质量提供借鉴。
一、中美研究生培养比较
(一)招生
招生工作是研究生培养体系的第一部分,然而中美两国的研究生招生在很多地方都存在着差异。
首先,美国的研究生招生具有很强的包容性。美国以其发达的经济、闻名的高校和雄厚的师资,每年在全世界招募大量的青年才俊前去接受研究生教育。以普渡大学岩土工程系为例,2015年在读的20多名硕士、博士研究生中,只有一名美国学生,其余学生均来自东亚、印度、中东、南美等地区。虽然这种情况有其特殊性,但也在一定程度上反映了美国高校研究生招生的国际化。此外,从受教育成本方面,普渡大学岩土工程专业硕士每年学费高达30 000美元且无任何奖学金资助,但世界范围内的学生仍然趋之若鹜。相比之下,中国的
研究生招生范围基本局限于本国。虽然中国政府有针对国外学生的经济资助(如国家留学基金委资助)和免除学费的优惠政策,但申请在中国接受研究生教育的外国学生数量较少。而且,这些学生主要是对中国文化感兴趣,而并不是因为受到中国学术水平和学术氛围的吸引。
其次,在招生方法上的差别。美国研究生的招生方式基本完全由各高校自主进行,没有统一的全国考试,而且教授在招生过程中有很大的选择和决定权[1]。具体的招生方法虽然各学校并不相同,但选拔方式非常灵活,而且学生可同时向多个学校提交申请。一般情况下,申请者需提交大学(或硕士)学习成绩单、GRE成绩、至少两名教授的推荐信和个人申请书,申请博士研究生的申请人可能还会被要求提交硕士阶段研究成果、博士阶段的研究计划等材料。针对非英语母语的国际学生,一般还要求托福成绩达到一定分数。学校通过对申请者提交材料的综合评估,决定是否录取。我国的研究生招生也有多种方法,硕士研究生和博士研究生的招生方式也不相同,但基本都以考试为主要选拔手段。对于硕士研究生招生,本科学习成绩优秀的学生可申请不参加研究生入学考试而获得免试入学资格,而其他学生需参加全国统一的研究生入学考试。部分高层次学校可根据自身情况划定录取分数标准,其他学校根据所处地区的不同由国家统一划定不同录取分数线。超过分数线的考生按报考学校要求进行复试,根据初试和复试的综合成绩择优录取。博士研究生的招生由各高校自主开展,部分优秀的本科生可通过申请直接攻读博士学位,取得入学资格,在读的优秀硕士研究生可申请硕博连读,而其他人员可以参加各学校的博士研究生入学考试,考试内容由各高校自主拟定,录取方式与硕士研究生录取相似。虽然以考试为主,难免出现遗珠之憾,但近年来参加研究生考试的考生数量均在150万以上,在体量如此巨大的招生工作面前,考试仍然是最公平的人才选拔方式。
(二)教学
教学是高校人才培养的重要途径,而课程设置是研究生教学的基本载体。美国研究生的培养需要通过大量而又系统的课程学习。一般来说,硕士研究生在两年学制内需要完成10门课程的学习,而博士研究生则需要完成18门课程。美国研究生的课程设置比较科学,每个高校都有自己成熟的课程体系,开设的课程都具有明确的授课目标和教学计划。美国研究生教育都重视基础教学,研究生课程多为学科领域内通用的专业基础课。美国高校在研究生教育别注重通用型人才的培养,在研究生课程设置上注重学科交叉[2]。高校不仅开设大量的跨学科课程供研究生选择,而且授课教师很多也都有跨专业背景。在普渡大学,有很多工程专业的教师能读懂经济学公式,体现了多学科素养。而我国研究生课程设置偏重于本领域的专业课程,课程设计的结构较为单一,对于交叉学科的重视度较小。学生选课主要由指导教师指定,一般贴近指导教师的研究方向,确保研究生课程的选择不偏离本专业。近年来,部分高校开始重视对研究生的跨学科培养,但课程之间的交叉和相关性等问题还处于摸索阶段。
美国研究生教育的授课方式与中国类似。除了传统的教师主讲外,还有科学实践方面的内容。一般是教师针对性地选择某一学术领域,要求学生个人或以小组的方式研究该领域的具体案例。此外,相对于中国的教学方式,美国教师更重视研究生专题研讨会。通过学生讨论、教师总结的方式进行学习。
中美两国在研究生教学的重视程度上有很大的差别。美国高校对研究生的授课非常重视,课程安排一般每周两次。每次授课后教师都会留大量的作业,而作业的完成情况在最终考试成绩上占有很大权重。一般情况下完成每次作业需要花费至少6个小时,很多学生都会在课后花费大量时间阅读教材、解决问题。下次上课之前必须提交作业,否则在平时成绩这一项无法得分。此外,每门课程在每个月均有考试,考试成绩将作为平时成绩计入最终的课程成绩。总之,授课方式与中国的高中教育类似,研究生通过高强度的课程学习在专业课程方面打下了坚实的基础。而中国的授课方式相对宽松,教师在讲授课程之后一般不会留太多的作业,且以期末考试或课程报告来考核最终的课程成绩。
造成这种差异的主要原因是两国对教师和研究生的考核内容不同。美国研究生如果两门课程成绩在B以下(即80分以下),将会受到学校警告。如再次不达标,将被劝退。因此,美国高校的研究生在课程学习方面投入了大量的经历。但在科研方面,除毕业论文外,无论博士研究生还是硕士研究生均无考核指标。与美国不同,中国对高校研究生的主要考核内容是科研成果,包括论文、专利等,是研究生毕业的必备条件。研究生一般将课程学习安排在入学第一年全部完成,其余时间完全投入到科研工作中。
(三)科研
在美国的研究生培养中,导师扮演着重要的角色。美国高校认为,优秀的研究生导师受过系统的科学训练,熟悉科学研究的方法和过程,能使学生迅速接近科学发展的前沿,是培养高质量研究生的重要保障。因此,美国高校提供各种经济、科研方面的优越条件,在世界范围内吸引各领域优秀的专家和学者[3]。与中国类似,美国研究生导师的职责是对研究生的科研工作进行指导,定期检查学生的科研进展,修正研究生的科研方向,评估研究生的科研成果。除导师外,每位研究生都有一个指定的论文委员会。这个委员会一般由3~4名有不同学术专长和学术观点的教授组成,目的是开阔学生的视野,使学生接受不同观点的熏陶。而我国的研究生培养一般实行导师负责制,学生主要围绕导师的科研项目开展研究生阶段的工作,与其他学科的交叉沟通主要取决于所参与的科研项目[4]。
美国高校一般不要求研究生在公开的期刊或会议。以普渡大学土木工程学院为例,研究生除做好自己的毕业论文之外,基本没有其他的研究内容。而中国高校对研究生一般都有这一要求。随着中国科研水平的不断提高,高校对研究生的要求也更加严格。一般对工科专业的博士研究生都要求在SCI收录的期刊,因此,中国学生在科研方面的压力更大。除此之外,中国研究生还有机会接触到与实际工程相关的横向课题,能从中学习到与实际相关的知识。这是相对于美国研究生的优势,在土木工程领域,中国目前在建及规划的基础设施工程远超美国,对中国研究生今后在工程界的发展有很好的帮助。
二、启示
从招生、教学、科研三方面的比较可以看出,中美两国在研究生培养模式上有很多明显的差异。借鉴美国研究生培养的有益经验,得出完善我国研究生培养体系的几点启示。
(1) 在完善考试主导的招生模式基础上,适度增加研究生入学的灵活性。对于硕士研究生招生,在统一考试科目和时间的基础上,适当放开申请时间,让学生完成入学考试后,根据自己的成绩同时同等条件选择多个学校和专业方向。强化复试,真正实现双向选择,确保更多的优秀学生被录取。
(2)优化课程设置,提高交叉学科和实践性较强的课程比例。在完善专业必修课程设置的基础上,避免本专业学科分割过细、知识零散的弊端,从本质上把握各学科之间的内在联系。拓宽学生选修课程的渠道和领域,鼓励学生跨专业、跨领域选课。同时,增加学生到校外实习或在校内实训的机会,使学生获得更广泛的就业技能,提高综合素质。
(3)放宽学科限制,建立科学的导师和专业的选择制度。随着我国研究生教育规模的扩大,适当放宽导师和专业的选择,将给研究生提供更多跨学科学习的机会。让学生根据自己的兴趣和实际需求进行合理的学科选择,促进教育资源的优化。
(4)完善导师负责制,科学组建教授培养小组。培养小组应体现学科的交叉,鼓励导师跨学科参与研究生培养的指导。
参考文献:
[1]明航. 中美研究生培养模式比较分析[J]. 江苏高教, 1998 (5): 84-86.
近年来,住宅和道路桥梁设计越来越复杂多变,地壳活动也频繁发生,人们对建筑物的抗震性要求越来越高。采用隔震技术是改善建筑物地震安全性的有效手段。通常情况下,隔震层设置在建筑物第一层以下与基础之间,称为“基础隔震”,而从不墨守陈规的谭平却有了一个新想法:对于大平台多塔楼结构,若能将隔震层位置设置在平台和塔楼之间,对隔震层上、下部结构的受力情况均有利,是不是就可以解决传统抗震设计中难以解决的问题。
通过对层间隔震减震体系系统的理论与试验,谨慎探索、逐步实施。谭平最终确立了层间隔震体系上、下部结构之间参数匹配的最优组合关系,建立了层间隔震体系的简化分析方法,分析了其大震下的动力可靠度。这一研究成果一经推出就得到了同行的高度赞誉,研究成果也很快就在北京通惠家园等多个实际工程项目中得到应用。
通惠家园位于北京地铁复八线车辆段大平台上,是典型的大平台多塔楼结构。平台长1291m,宽226m,共两层,首层用于地铁复八线车辆段,二层用于设备管道及车库。由于钢筋混凝土框架平台已基本施工完毕,在平台上建住宅若按常规抗震设计,那么九层住宅下部平台框架柱抗震能力则不足,而且上部结构九层房屋设计超限,因此采用传统抗震方法很难满足抗震规范要求,并将导致下部平台框架柱地震剪力的大大增加。
然而,通过对该大平台上多栋塔楼结构采用层间隔震技术,将隔震层设置在九层住宅楼和大平台之间,成功解决上述问题,该项目建成后目前成为世界上面积最大的隔震建筑群,取得了显著的经济效益与社会效益,并于201 O年获得国家科技进步奖二等奖。
守护中国新高度
随着建筑越来越高,结构变得越来越柔,现行基于延性结构的设计方法已很难同时满足其在地震或强风荷载作用下的安全性以及舒适性要求。
针对这一问题,谭平对控制装置、控制算法进行了广泛的的研究。谭平研发了多种智能减震控制装置,提出了自适应鲁棒H∞控制算法、基于变论域自适应算法、基于遗传算法的神经一模糊减振控制方法、自适应模糊滑动模态控制算法、改进的PID等多种智能控制算法。
因形状高挑、体形纤细、结构布置独特而以“小蛮腰”著称的广州塔整体高600米,是国内最高电视观光塔。但因地处广州,每年遭受台风袭击的频度和强度均较大。因此,针对该塔开展减振控制技术工作,对于减小广州电视塔的风致振动,提高其抵抗灾害的能力,保障该电视塔的正常运营,改善台风下游客的舒适性,具有重要的意义。
谭平正是广州塔减振控制项目的主要骨干,负责完成广州塔振动控制技术方案,在广泛调研现有各项减振控制技术及其在国内外成功的工程应用的基础上,结合广州新电视塔的建筑结构特点及使用功能,最终选定电视塔主塔采用主被动复合的质量调谐控制系统,在进行系统的理论与模型实验分析的基础上,完成了控制系统的方案优化定型与深化设计,编写了实时控制的软件包。经过现场测试表明该控制系统可将原塔的阻尼比增大5倍左右,在今年“杜苏芮”台风和“韦森特”台风时广州塔振动加速度响应成功减小30%以上,该控制系统减振效果明显。
心系民生 用真情铸基石
汶川大地震后,看到废墟中人们无望地看着昔日美好的家园,谭平感同身受。地震后不久,他就组织带领广州大学抗震中心的研究人员赶赴灾区,全身心投入到灾区重建中去,他内心只有一个信念:要尽自己最大的努力为灾区建起能抗震的房屋。
他和团队共承担了汶川县20多栋学校、幼儿园以及居民住宅的隔减震技术设计。其中,在汶川县重点工程项目――汶川二小确定采用隔震技术。由于该学校距离地震断裂带较近,在设计中需考虑避开近场地震动的脉冲周期,谭平创造性地提出在这种中低层学校建筑中采用组合隔震的技术,在项目中使用普通橡胶隔震支座,铅芯橡胶隔震支座和弹性滑板支座组成隔震层,由橡胶隔震支座提供复位能力,铅芯隔震支座提供强震下的耗能能力,由弹性滑板支座确保该隔震结构较常规隔震结构的周期更长,使隔震后结构的周期在3.5s以上从而有效避开近场地脉动的周期。该工程在提高抗震设防烈度2度的同时,将工程造价也降低了15%左右,取得了很好的经济与社会效益,受到省市领导与灾区人民的肯定。