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關(guān)鍵詞:土木工程 發(fā)展現(xiàn)狀 未來前景
中圖分類號:TU-0 文獻(xiàn)標(biāo)識號:A 文章編號:2306-1499(2014)10-
土木工程從遠(yuǎn)古時期就已經(jīng)存在,由原始的伐木采石,建造出模仿天然掩蔽物的人類居住場所,到新時期的超高層建筑、水利工程、超高長跨度橋梁,土木工程的發(fā)展與變化,代表了人類發(fā)展的歷程。在歷史的發(fā)展過程中,土木工程的理論、分析手段、施工技術(shù)、地基處理都有了更多的發(fā)展與突破。21世紀(jì)人們生活水平不斷提高,而經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展為土木工程帶來了更多的要求,所以根據(jù)土木工程發(fā)展現(xiàn)狀,分析未來土木工程發(fā)展方向,是非常重要的工作。
1.土木工程發(fā)展意義
土木工程的根本含義是征服大自然,通過人力實(shí)現(xiàn)自然界帶來的效果。隨著各項(xiàng)土木工程技術(shù)的發(fā)展,各種高層建筑拔地而起,橋梁、水利工程、公路使人們的生活更加便利。土木工程是提高人類居住環(huán)境與交通的核心產(chǎn)業(yè),提高土木工程建設(shè)水平,完善土木工程發(fā)展體系,實(shí)現(xiàn)社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的根本性目標(biāo),是土木工程發(fā)展的重點(diǎn)。人類需要良好的生存空間,舒適的生活環(huán)境,為了獲得更好的居住環(huán)境,更加優(yōu)秀的土木工程技術(shù)將不斷出現(xiàn)。
2.土木工程發(fā)展現(xiàn)狀
為了明確土木工程未來發(fā)展趨勢,必須明確土木工程發(fā)展現(xiàn)狀,通過現(xiàn)狀分析出土木工程的特點(diǎn)。
2.1土木工程理論發(fā)展
土木工程發(fā)展由兩方面組成,分為土木工程理論與設(shè)計(jì),理論是土木工程的基礎(chǔ),設(shè)計(jì)是通過實(shí)際證明理論的過程,只有成熟的理論作為基礎(chǔ),才能使土木工程設(shè)計(jì)真正的得到進(jìn)步。土木工程理論由力學(xué)、計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多種學(xué)科組成,必須通過多個學(xué)科的綜合知識體系,確保土木工程理論的可靠性。近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷成熟,土木工程也進(jìn)行了飛越式的提升,根據(jù)道路、橋梁、建筑等土木工程,分別開發(fā)了多種模擬施工計(jì)算軟件,這些軟件為土木工程設(shè)計(jì)的突破帶來了很大支持。信息化進(jìn)行不斷加速,而土木工程的相關(guān)資料與技術(shù)可以快速傳播與交流,我國土木工程通過網(wǎng)絡(luò)吸收每個國家優(yōu)勢的理論與技術(shù),并且在網(wǎng)絡(luò)上交流先進(jìn)的土木工程理論。
2.2土木工程設(shè)計(jì)發(fā)展
土木工程設(shè)計(jì)擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的缺陷,全面分析了土木工程的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、安全等因素。新型材料、結(jié)構(gòu)、工藝、施工方法不斷出現(xiàn),人類可以將土木工程的規(guī)模擴(kuò)大化,高層建筑也在不斷增長,超高層、超跨度復(fù)合結(jié)構(gòu)體施工技術(shù)也在不斷成熟,土木工程設(shè)計(jì)逐漸向長、高、柔方向發(fā)展。土木工程設(shè)計(jì)建立在基礎(chǔ)理論上,隨著土建項(xiàng)目要求更加復(fù)雜,土木工程設(shè)計(jì)也需要更加多樣化,只有及時吸收新技術(shù),把握住新優(yōu)勢,才能使土木工程設(shè)計(jì)更加優(yōu)秀。目前,土木工程設(shè)計(jì)已經(jīng)得到了很好的發(fā)展,在受力、形式方面比較成熟。
2.3土木工程施工發(fā)展
施工發(fā)展主要體現(xiàn)在材料、設(shè)備、工藝這三個方向,其中材料中發(fā)明了復(fù)合高強(qiáng)鋼材、碳纖維、玻璃纖維、雙層玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、鋁合金、節(jié)能混凝土等新型建筑材料,新型材料在許多建筑中得到應(yīng)用,也為大型土木工程建設(shè)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。工程實(shí)施設(shè)備更加自動化、科學(xué)化、機(jī)械化,通過新型施工機(jī)械,可以使大規(guī)模土木工程得以實(shí)現(xiàn),有效提高土木工程建設(shè)發(fā)展速度。在城市地下工程中,也出現(xiàn)了各種不同的施工工藝,例如明挖、暗挖、蓋挖、盾構(gòu)、沉管、凍結(jié)、注漿等工藝技術(shù),為地下空間開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
雖然我國土木工程在理論、設(shè)計(jì)、施工中得到了很好的發(fā)展,但是技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定不足,為了提高我國土木工程發(fā)展水平,必須加強(qiáng)新型結(jié)構(gòu)、新型材料、新型技術(shù)的研究與應(yīng)用,將土木工程理論與技術(shù)完美結(jié)合,幫助土木工程收獲更大的成果。
3.土木工程未來發(fā)展趨勢
社會經(jīng)濟(jì)水平不斷提高,大型城市與超大型城市數(shù)量飛速增長,人們對生活空間的作用提出了許多要求,寸土寸金已經(jīng)成為城市居民的共識。為了應(yīng)對日益增長的人口基數(shù),高層、超高層建筑數(shù)量不斷增加,有限的城市空間得到了極大的應(yīng)用,已經(jīng)成為城市發(fā)展的主要建筑體系,受到社會各界的重視。城市飛速擴(kuò)張的同時,不僅僅對生存空間提出了要求,也對電力、能源提出了許多要求。大型水利工程建設(shè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、石油、天然氣的運(yùn)輸,都是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要影響因素。所以在我國建設(shè)大型公共土木工程,是非常重要的國家建設(shè)項(xiàng)目。我國能源分布較廣,一般在西南地區(qū)存在較多的能源儲備,所處地區(qū)地形特征較為復(fù)雜,并且山區(qū)、高原、丘陵等環(huán)境較多,導(dǎo)致資源開發(fā)較為困難。為了提高大型土木工程建設(shè)速度,實(shí)現(xiàn)水利工程建設(shè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)等工程項(xiàng)目,采取大跨度橋梁與隧道是工程建設(shè)的關(guān)鍵因素。
從以上幾種發(fā)展形式來看,未來的土木工程將逐漸應(yīng)用于高層建筑施工、水利工程建設(shè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、能源運(yùn)輸?shù)裙こ讨校ㄟ^大跨度橋梁與超長隧洞,改變自然環(huán)境帶來的阻礙,實(shí)現(xiàn)更加快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通過精密的理論研究、新型工程材料、先進(jìn)施工工藝,實(shí)現(xiàn)大跨、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高層的土木工程建設(shè),逐漸將大型土木工程普及到工程建設(shè)中,這就是未來土木工程的發(fā)展方向。
4.結(jié)語:
我國土木工程部分領(lǐng)域已經(jīng)在世界中名列前茅,但是土木工程理論、設(shè)計(jì)、施工中還存在一些問題。為了提高我國土木工程建設(shè)水平,需要積極學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家土木工程技術(shù),合理運(yùn)用土木工程技術(shù),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)騰飛發(fā)展。在未來的土木工程研究中,需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強(qiáng)土木工程理論與技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)更大的突破。
參考文獻(xiàn):
[1] 任秋榮,葉龍,李向召.土木工程發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].制造業(yè)自動化,2011(12):150-152.
[2] 李青柱.土木工程發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢淺析[J].民營科技,2012(06):181.
關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展;展望
引言
土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動;也指工程建設(shè)的對象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場、海洋平臺、給水和排水以及防護(hù)工程等。
一、未來土木工程的發(fā)展
1.指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
2。工程實(shí)現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設(shè)計(jì),沒有好的工程實(shí)踐,一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。 信息時代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
3。主動控制技術(shù)。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
二、未來土木工程的發(fā)展
1、指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
城市規(guī)劃,建筑等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉,融合,互相支持,互相服務(wù)。土木工程內(nèi)部的次級學(xué)科也同時會在現(xiàn)實(shí)需要的推動下產(chǎn)生出新的學(xué)科,如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學(xué)科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。不同次級學(xué)科的理論也會相互滲透,比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。
2、工程實(shí)現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。
信息時代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
a、全過程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。
全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對建筑全方位的實(shí)時的監(jiān)控,及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對今后維護(hù)也大有幫助。
信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
b、可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。施工過程中也相當(dāng)注重對周圍環(huán)境的影響。
c、主動控制技術(shù)。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
三、未來展望
1、指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
2、工程實(shí)現(xiàn)的變化
這也是土木工程一個重要的組成部分。。
2.1全過程信息化
信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中。
2.2可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小,同時盡可能大發(fā)揮它的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
四.結(jié)束語:
在未來的土木工程研究中,需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強(qiáng)土木工程理論與技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)更大的突破。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展;建筑
1 現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物,既要求高質(zhì)量和快速施工,又要求高經(jīng)濟(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。
1.1建筑材料方面。高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)已開始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應(yīng)用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續(xù)進(jìn)展。
1.2工程地質(zhì)和地基方面。建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能,不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工,還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù),目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣,室內(nèi)分析試驗(yàn),這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要,急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。
1.3工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗(yàn)提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大,現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
1.4工程設(shè)計(jì)方面。人們努力使設(shè)計(jì)盡可能符合實(shí)際情況,達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統(tǒng)計(jì)來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值,研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計(jì)規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖同作用的分析,進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論;同時發(fā)展運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)的高效能的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法等。
1.5工程施工方面。隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動化、大型化發(fā)展,施工日益走向機(jī)械化和自動化。同時組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法,日益走向科學(xué)化;有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產(chǎn)率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題,以建造過去難以施工的工程。
2 未來土木工程的發(fā)展
2.1指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
另一方面,土木工程學(xué)科將向周圍繼續(xù)發(fā)散,與材料,環(huán)境,化學(xué),電子信息,機(jī)械。
城市規(guī)劃,建筑等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉,融合,互相支持,互相服務(wù)。土木工程內(nèi)部的次級學(xué)科也同時會在現(xiàn)實(shí)需要的推動下產(chǎn)生出新的學(xué)科,如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學(xué)科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。不同次級學(xué)科的理論也會相互滲透,比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。
2.2工程實(shí)現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設(shè)計(jì),沒有好的工程實(shí)踐,一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。
信息時代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
2.2.1全過程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。
全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對建筑全方位的實(shí)時的監(jiān)控,及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對今后維護(hù)也大有幫助。
信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
2.2.2可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小,同時盡可能大發(fā)揮它的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護(hù),資源再利用,污染控制和全方位的質(zhì)量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的特性,從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始就注意了對青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護(hù),全路設(shè)計(jì)為封閉構(gòu)造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴(yán)格的控制了噪音污染。施工過程中也相當(dāng)注重對周圍環(huán)境的影響。
2.3主動控制技術(shù)。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
土木工程當(dāng)今的發(fā)展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在.堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路,努力創(chuàng)新,土木工程定會走向新的高峰!
參考文獻(xiàn)
[1]楊家福.中國土木工程指南[M].1993:1-4.
關(guān)鍵詞:土木工程、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢
中圖分類號:E271文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
前言
隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步,目前國內(nèi)的土木工程發(fā)展已經(jīng)提高很多,施工規(guī)模逐漸擴(kuò)大,施工設(shè)備不斷改進(jìn),施工設(shè)計(jì)與施工材料的創(chuàng)新以及施工設(shè)計(jì)、管理的信息化等等。這些創(chuàng)新性元素是確保土木工程發(fā)展現(xiàn)狀的重要影響因素。盡管如此,土木工程的發(fā)展并不會止步,由于持續(xù)發(fā)展觀的影響,未來的土木工程將會更環(huán)保、更穩(wěn)固、規(guī)模更大,主要是施工材料的創(chuàng)新、施工設(shè)備的發(fā)展、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)步等等都會帶動土木工程的綠色化、超大規(guī)?;l(fā)展。
一、土木工程的定義與特點(diǎn)
土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動。
經(jīng)過多年的發(fā)展,目前土木工程的實(shí)踐和研究己取得顯著成就,無論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析,還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績尤其驚人。土木工程具有有社會性;綜合性;實(shí)踐性;技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)的統(tǒng)一性。土木工程是為人類需要服務(wù)的,必然是每個歷史時期技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)統(tǒng)一的見證。
二、土木工程管理的重要性
1.保證工程整體質(zhì)量
建筑行業(yè)是關(guān)乎民生的行業(yè),是社會正常運(yùn)行的重要組成部分,我們在日常的工作和生活中,都離不開建筑。土木工程作為工程建設(shè)的主體,直接影響著工程的整體質(zhì)量,是工程項(xiàng)目質(zhì)量控制中最為重要的環(huán)節(jié)。土木工程在施工過程中,容易受到氣候、天氣以及許多偶然因素的影響,如果不能進(jìn)行有效的管理和控制,就必然會影響施工質(zhì)量。因此,要加強(qiáng)土木工程的管理工作,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),做好施工過程中每一個細(xì)節(jié)的管理工作。例如,在激烈的市場競爭環(huán)境下,部分建筑施工企業(yè)為了獲得更大的利潤,隨意對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改,采取偷工減料,以次充好的方式,或者不正當(dāng)?shù)氖侄芜M(jìn)行施工,影響建筑的質(zhì)量。因此加強(qiáng)對于土木工程施工過程的管理和控制,可以有效避免這種情況的發(fā)生,保證建筑工程的整體質(zhì)量。
2.保證工程施工和使用安全
土木工程的安全與質(zhì)量是密不可分的,如果質(zhì)量不達(dá)標(biāo),安全也就無從談起。加強(qiáng)土木工程的管理工作,可以杜絕施工中的不安全因素,保證工程的施工安全。同時,還可以及時發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的質(zhì)量隱患,及時進(jìn)行解決,減少安全事故的發(fā)生。因此,對土木工程進(jìn)行有效管理,可以保證工程的施工和使用安全。
3.促進(jìn)建筑企業(yè)的發(fā)展
土木工程的施工質(zhì)量,是建筑企業(yè)在市場競爭中的標(biāo)志和直接體現(xiàn),一個良好的建筑工程,可以體現(xiàn)出建筑企業(yè)對于工程施工的態(tài)度,以及企業(yè)的技術(shù)水平。如果建筑三天兩頭出現(xiàn)質(zhì)量問題,建筑企業(yè)在市場中的信譽(yù)就會下降,自然不利于企業(yè)的長期發(fā)展;而如果建筑質(zhì)量良好,造價合理,企業(yè)在市場中的核心競爭力必然會有所提高,有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
三、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
我國的土木丁程建設(shè)從20世紀(jì)50年代起一直沒有停過,且發(fā)展很快,尤其在近年來,發(fā)展極為迅猛,幾乎整個中國成了一個大的建設(shè)工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn),新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快,數(shù)量之巨,令世界各國驚嘆不已。
改革開放后在我國大陸建造了許多高層建筑,目前我國最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大廈,其他具有代表性的高層建筑還有深圳的地王大廈。在特種結(jié)構(gòu)方而,我國有4所電視塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海東方明珠電視塔的高度排在世界第三位。以上表明,無論在工程結(jié)構(gòu)的改革、建筑功能使用、新技術(shù)和新材料的采用上及合理組織施工方面,還是在抗震分析和計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用上及有關(guān)抗震控制試驗(yàn)研究上,我國均達(dá)國際先進(jìn)水平。
同樣我國鐵路運(yùn)營路程已達(dá)6.78萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發(fā)展。同時,我國也在積極建造高速鐵路,武漢至廣州的高速鐵路運(yùn)營時間僅需4小時。此外,磁懸浮列車也得到了巨大的發(fā)展。
橋梁工程也取得了驚人的成就,伴隨著橋梁類型的不斷翻新,主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標(biāo)志著我國的大跨結(jié)構(gòu)達(dá)到了一個新的水平,己跨入世界先進(jìn)行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800 米以上大橋8座、600 米以上大橋15座、400 米以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達(dá)420 米的鋼筋混凝上拱橋更引起了世界同行的莫大興趣。
在水利建設(shè)方面,50年間全國興建大中小水庫8.6萬余座,水庫總蓄水量4580億立方米。建設(shè)和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)7000多億元。在大壩建設(shè)方面,我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩,以及正在建設(shè)的三峽大壩等水利設(shè)施。
四、土木工程的發(fā)展趨勢
1 可持續(xù)發(fā)展方式
隨著人類對環(huán)境的重視,傳統(tǒng)土木工程建設(shè)所產(chǎn)生的垃圾和對能源的損耗,已經(jīng)得到了很多國家的重視,越來越多的國家改變了土木工程的傳統(tǒng)工藝,開始采用可持續(xù)發(fā)展的方式。將會在土木工程的設(shè)計(jì)、施工、以及后期的拆除過程都采用可持續(xù)發(fā)展的眼光進(jìn)行。
2 高性能材料的發(fā)展
鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。
3 計(jì)算機(jī)應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善,計(jì)算結(jié)果將更能反映實(shí)際情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會設(shè)計(jì)出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè),以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。
4 環(huán)境工程
環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等間題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān),又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設(shè)過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。
結(jié)束語
綜上所述:向節(jié)約化發(fā)展和和諧發(fā)展將是我國土木工程建設(shè)發(fā)展的一重要的趨勢。通過對我國土木工程建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展機(jī)遇和發(fā)展趨勢的分析.可以看出我國土木工程建設(shè)在未來的實(shí)踐中,將會取得更好發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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土木工程;發(fā)展趨勢
[中圖分類號]TU-1[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1009-9646(2011)08-0038-02
一、建筑空間的擴(kuò)展
用地緊張、生存空間擁擠、交通堵塞、基礎(chǔ)設(shè)施落后、生態(tài)失衡和環(huán)境惡化等“城市病”給人類居住帶來了很大的影響,也制約了經(jīng)濟(jì)和社會的進(jìn)一步發(fā)展,成為現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的障礙。因此,人類為了爭取生存,土木工程的未來至少有以下五個發(fā)展方向:
1.向高空延伸
作為城市發(fā)展的產(chǎn)物之一,高層建筑物不僅在數(shù)量上越來越多,而且在高度上也越來越高,與地面高空發(fā)展相對應(yīng)。日本擬在東京建造800.7m高的千年塔,它在距海約1.25英里的大海中,將工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等融于一體的抗震豎向城市中,居民可達(dá)5萬人。中國擬在上海附近的1.6公里寬,200m深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈,居民可達(dá)10萬。印度也提出將投資50億建造超級摩天大樓,其地上共202層,高達(dá)710m。
2.向地下發(fā)展
地下空間的開發(fā)也有著巨大的吸引力,原因在于目前城市地下空間開發(fā)不需要支付或支付很少土地費(fèi)用。城市地下空間是一個十分巨大而豐富的空間資源,如果得到合理開發(fā),其節(jié)省土地資源的效果是十分明顯的,另外工程實(shí)踐也表明地下空間開發(fā)在一些大城市條件已基本成熟,而且是現(xiàn)代城市開發(fā)的必然趨勢。1991年在東京召開的城市地下空間國際學(xué)術(shù)會議通過了《東方宣言》,提出了“21世紀(jì)是人類開發(fā)利用地下空間的世紀(jì)”,建造地下建筑將有效改善城市擁擠、節(jié)能和減少噪聲污染等優(yōu)點(diǎn)。
3.向海洋拓寬
為節(jié)約使用陸地,圍墾、拓岸工程和建造人工島都可以充分利用海洋資源,為將來大的近海城市建造人工島積累了科技經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)備力量。阿拉伯聯(lián)合酋長國首都迪拜的七星大酒店也建在海上,洪都拉斯將建海上城市型游船,該船將長804.5m,寬228.6m,有28層樓高,船上設(shè)有小型噴氣式飛機(jī)的跑道、醫(yī)院、旅館、超市、飯店、理發(fā)店和娛樂場等。
4.向沙漠進(jìn)軍
全世界約有1/3陸地為沙漠,每年約有600萬公頃的耕地被侵蝕,這將影響上億人口的生活。世界未來學(xué)會對下世紀(jì)初世界十大工程設(shè)想之一是將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲。在缺乏地下水的沙漠地區(qū),國際上正在研究開發(fā)使用沙漠地區(qū)太陽能淡化海水的可行方案,該方案一旦實(shí)施,將會啟動近海沙漠地區(qū)大規(guī)模的建設(shè)工程。
5.向太空邁進(jìn)
早在1984年,美籍華裔林銅柱博士就提出了一大膽設(shè)想,即在月球上利用它上面的巖石生產(chǎn)水泥并預(yù)制混凝土構(gòu)件來組裝太空試驗(yàn)站,這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。由于近代天文學(xué)宇航事業(yè)的飛速發(fā)展和人類登月的成功實(shí)現(xiàn),人們發(fā)現(xiàn)月球上擁有大量的鈦鐵礦,在800℃高溫下,鈦鐵礦與氫化物便合成鐵、鈦、氧和水氣,由此可以制造出人類生存必需的氧和水。預(yù)計(jì)21世紀(jì)50年代以后,空間工業(yè)化、空間商業(yè)化、空間旅游、外層空間人類化等可能會得到較大的發(fā)展。
二、超大型工程的修建
隨著新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新施工方法的出現(xiàn),人類將有可能從事更大規(guī)模的土木工程建設(shè),從事土木工程的人們將為改造世界做出新的貢獻(xiàn),取得新的突破。西班牙與摩洛哥之間的直布羅陀海峽割斷了歐洲和非洲大陸的交通,至今人們已經(jīng)提出了多種聯(lián)絡(luò)線方案。如全長30km,最大主跨為2000m的吊橋方案;全線長14km,最大主跨為5000m的吊橋方案;也有的提出采用最大主跨為5000m的海中浮游式橋梁方案等。對馬海峽的地下隧道工程、白令海峽的填筑等也是世界上醞釀中的超大型工程。
三、高性能材料的發(fā)展
鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。高性能混凝土及其他復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。高輕質(zhì)材料的出現(xiàn),比如比鋼質(zhì)量更輕但是性能卻更好的鋁合金的使用以及鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料的使用等,為現(xiàn)代土木工程建設(shè)的新趨勢提供了材料基礎(chǔ)。具體體現(xiàn),就是超高建筑和超大型工程的修建。
四、計(jì)算機(jī)應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善,計(jì)算結(jié)果將更能反映世紀(jì)情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會設(shè)計(jì)出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè),以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。由計(jì)算機(jī)技術(shù)和力學(xué)的結(jié)合產(chǎn)生的新的計(jì)算理論和計(jì)算手段和新材料的結(jié)合。計(jì)算理論和計(jì)算手段的進(jìn)步以及新材料新工藝的出現(xiàn),為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件。
五、新管理技術(shù)和運(yùn)營方式的采用
建筑業(yè)的工業(yè)化是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。要正確理解建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系,盡量實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。要建立適應(yīng)社會化大生產(chǎn)方式的科學(xué)管理體制,采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式。同時還要不斷推進(jìn)新材料、新工藝的使用。
六、結(jié)構(gòu)形式
計(jì)算理論和計(jì)算手段的進(jìn)步以及新材料新工藝的出現(xiàn),為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件??臻g結(jié)構(gòu)將得到更廣泛的應(yīng)用;不同受力形式的結(jié)構(gòu)融為一體,結(jié)構(gòu)形式將更趨于合理和安全。
七、新能源和能源多極化
能源問題是當(dāng)前世界各國極為關(guān)注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀(jì)人類必須解決的重大課題,這也對土木工程提出了新的要求,應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。
[1]葛曉紅.新華.知識經(jīng)濟(jì)時代下土木工程之進(jìn)展[J].三明職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).1999年,第4期.
[2]呂志濤.新世紀(jì)的土木工程與可持續(xù)發(fā)展[J].江蘇建筑.2003年增刊(總第92期).
喬雨蒙(1989.8―)男,漢族,河南駐馬店人,中南大學(xué)土木工程學(xué)院土木工程專業(yè)本科在讀,研究方向:橋梁工程。
【關(guān)鍵詞】土木工程;工程建設(shè);建筑物;發(fā)展
【Abstract】Adapt to the rapid development of various types of construction requirements, people need to build large-scale, large span, tall, light, large, sophisticated equipment, modern buildings, both with high quality and quick construction, but also for high economic efficiency. This raised new issues to the civil engineering and promote the civil engineering discipline forward.
【Key words】Civil engineering; project construction; building; Development
【中圖分類號】TU998.52 【文章標(biāo)識碼】A 【文章編號】1326-3587(2011)06-0120-01
一、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物,既要求高質(zhì)量和快速施工,又要求高經(jīng)濟(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。
1、建筑材料方面。高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)已開始應(yīng)用。
2、工程地質(zhì)和地基方面。建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能,不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工,還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。
3、工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗(yàn)提出若干方案,從中選優(yōu)。
4、工程設(shè)計(jì)方面。人們努力使設(shè)計(jì)盡可能符合實(shí)際情況,達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。
5、工程施工方面。隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動化、大型化發(fā)展,施工日益走向機(jī)械化和自動化。同時組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法,日益走向科學(xué)化;有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。
二、未來土木工程的發(fā)展
1、指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
城市規(guī)劃,建筑等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉,融合,互相支持,互相服務(wù)。土木工程內(nèi)部的次級學(xué)科也同時會在現(xiàn)實(shí)需要的推動下產(chǎn)生出新的學(xué)科,如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學(xué)科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。不同次級學(xué)科的理論也會相互滲透,比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。
2、工程實(shí)現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。
信息時代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
a、全過程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。
全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對建筑全方位的實(shí)時的監(jiān)控,及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對今后維護(hù)也大有幫助。
信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
b、可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。施工過程中也相當(dāng)注重對周圍環(huán)境的影響。
關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展;展望
引 言:土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動;也指工程建設(shè)的對象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場、海洋平臺、給水和排水以及防護(hù)工程等。
1 未來土木工程的發(fā)展
1.1指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
1.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化
土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設(shè)計(jì),沒有好的工程實(shí)踐,一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。 信息時代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
1.3 主動控制技術(shù)
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
2 未來土木工程的發(fā)展
2.1 指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
城市規(guī)劃,建筑等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉,融合,互相支持,互相服務(wù)。土木工程內(nèi)部的次級學(xué)科也同時會在現(xiàn)實(shí)需要的推動下產(chǎn)生出新的學(xué)科,如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學(xué)科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。不同次級學(xué)科的理論也會相互滲透,比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。
2.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化
土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。
信息時代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。
(1)全過程信息化
信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。
全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對建筑全方位的實(shí)時的監(jiān)控,及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對今后維護(hù)也大有幫助。
信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。施工過程中也相當(dāng)注重對周圍環(huán)境的影響。
(3)主動控制技術(shù)
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
3 未來展望
3.1 指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
3.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化
這也是土木工程一個重要的組成部分。。
(1)全過程信息化
信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中。
(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小,同時盡可能大發(fā)揮它的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
4 結(jié)束語:
在未來的土木工程研究中,需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強(qiáng)土木工程理論與技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)更大的突破。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展趨勢;重要性
1現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
1.1設(shè)計(jì)理論科學(xué)化和精確化
現(xiàn)代力學(xué)、數(shù)學(xué)分析方法以及計(jì)算機(jī)科學(xué)的快速發(fā)展,使得土木工程學(xué)科的理論基礎(chǔ)得到了極大的發(fā)展。由最原始的手算到利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì);由最初的線性分析到后來的非線性分析;由簡單的平面分析到復(fù)雜的空間整體和共同作用分析;由簡單的單項(xiàng)分析到科學(xué)合理的系統(tǒng)的綜合比較;由經(jīng)驗(yàn)定值分析到隨機(jī)甚至隨機(jī)過程分析; 由靜態(tài)分析到動態(tài)分析;由使用荷載下的反應(yīng)到建造全過程的反應(yīng)等等。
1.2結(jié)構(gòu)功能多樣化
現(xiàn)代土木工程已經(jīng)超越了傳統(tǒng)意義上挖土蓋房、架橋?yàn)榱旱姆懂?,而是以“以人為本,綠色環(huán)?!弊鳛槠湓O(shè)計(jì)理念。對于住宅建筑和公共建筑來說,盡量要求與周邊環(huán)境融合一體。 就建筑的結(jié)構(gòu)布置來說,盡量與水、暖、電、氣的供應(yīng),室內(nèi)溫、濕度的自動控制等現(xiàn)代化設(shè)備相結(jié)合。而對于工業(yè)建筑來說,則是要求從恒溫、恒濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防磁、無微塵,向大跨度、空間分隔靈活、工廠花園化的方向發(fā)展。
1.3施工過程的工業(yè)化
土木工程是一個系統(tǒng)工程,各個施工工序錯綜復(fù)雜。但是在工廠成批生產(chǎn)房屋、橋梁的各種構(gòu)配件和施工物件的組合體,在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝的方式極大地加快了施工速度,減少了野外工作。此外,隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展,各種先進(jìn)的施工手段也得到了日新月異的發(fā)展, 為復(fù)雜、大型、高聳的建筑物的實(shí)現(xiàn)提供了條件。
2未來土木工程的發(fā)展
2.1保證工程整體質(zhì)量
建筑行業(yè)是一個關(guān)乎民生的重要行業(yè),是整個社會正常運(yùn)行的一個非常重要組成部分。我們?nèi)粘I睢W(xué)習(xí)和工作都離不開相關(guān)的建筑。而土木工程作為建筑工程的主體,它的施工的好壞會直接影響著整個工程的質(zhì)量,所以它也是整個施工工程項(xiàng)目質(zhì)量控制當(dāng)中最為重要的一個環(huán)節(jié)。一般情況下,土木工程在施工的過程當(dāng)中,非常容易受到天氣和氣候因素以及許多其他的偶然因素的影響。如果不能進(jìn)行合理有效的控制和管理,就不可避免的會影響到整個施工的質(zhì)量。因此,在土木工程的施工過程中,要加強(qiáng)施工管理的各項(xiàng)工作,嚴(yán)把施工工序和施工材料的質(zhì)量關(guān),努力做好施工過程當(dāng)中每一個細(xì)節(jié)的管理工作。
2.2保證工程施工和使用安全
土木工程的安全與質(zhì)量是息息相關(guān)、密不可分的。如果土木工程的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),那么它的安全也就無從談起。因此,加強(qiáng)土木工程的管理工作,可以杜絕在施工過程中的不安全因素,保證土木工程的施工安全。同時,還能及時發(fā)現(xiàn)土木施工過程當(dāng)中存在的質(zhì)量隱患,然后及時的進(jìn)行解決,從而減少安全事故的發(fā)生。因此,相關(guān)的施工和建設(shè)單位應(yīng)對土木工程進(jìn)行科學(xué)有效的管理,這樣可以保證土木工程的順利施工和安全施工。
2.3促進(jìn)建筑企業(yè)的發(fā)展
土木工程的施工質(zhì)量,是建筑企業(yè)在建筑行業(yè)的競爭中實(shí)力的體現(xiàn)。一個良好的建筑工程,可以直接體現(xiàn)出該建筑企業(yè)對于工程施工的態(tài)度,以及該建筑企業(yè)的施工技術(shù)水平。如果一個建筑三天兩頭出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題,那么這個建筑企業(yè)在建筑行業(yè)中的信譽(yù)就會下降,自然不利于企業(yè)的長期發(fā)展;而如果建筑造價合理,質(zhì)量良好,這就會大大提高企業(yè)在市場中的核心競爭力,從而有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。
3未來土木工程發(fā)展的方向
土木工程未來的發(fā)展趨勢必然是隨著科技快速發(fā)展而日新月異。在新的快速發(fā)展時期,土木工程將引進(jìn)更多的高新技術(shù),促進(jìn)土木工程施工技術(shù)提高、創(chuàng)新和發(fā)展。
3.1交叉學(xué)科的滲入
在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的將來,更加專門化的數(shù)學(xué)將在未來土木工程的施工中發(fā)揮著重大的作用,用以處理土木工程技術(shù)中遇到的復(fù)雜數(shù)值問題。此外還可利用更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)模擬施工中遇到的復(fù)雜的情況,這樣能減少施工的難度和提高施工的效率。另一方面,土木工程學(xué)科將和其他學(xué)科進(jìn)行交叉應(yīng)用,與環(huán)境學(xué),材料學(xué),環(huán)境,電子信息學(xué),化學(xué),機(jī)械學(xué),城市規(guī)劃學(xué)等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉和融合,進(jìn)而保證土木工程的施工質(zhì)量。
3.2全過程信息化
未來的土木工程中,信息化是一種重要的發(fā)展方向。其發(fā)展的重點(diǎn)不僅是在于CAD方面,也在于對土木工程施工進(jìn)度的各項(xiàng)管理和運(yùn)行當(dāng)中的數(shù)據(jù)資料的收集,分析以及整理;還在于對建筑物的各種結(jié)構(gòu),強(qiáng)度情況,可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。整個土木工程的全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)和修復(fù)有很重要的意義。例如,在對建筑全方位的實(shí)時的監(jiān)控時,可以采用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)這個過程,從而能及時掌握整個建筑物的使用狀態(tài)。
4結(jié)語
土木工程是整個建筑工程中很重要的一部分,土木工程施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系整個工程質(zhì)量。因此,要明確土木工程的重要性和掌握土木工程的特點(diǎn),這樣才能更好的保證施工的順利進(jìn)行,進(jìn)而保障整個建筑工程的質(zhì)量。
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