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隨著我國建筑的現代化發展,土木工程在我國國民經濟中的地位日益突出。社會科技的不斷發展,使建筑的造型、功能、規模以及技術逐漸多樣化、復雜化、大型化,與之相關的設備、材料、技術也不斷更新。此外,生態技術、信息控制技術、節能技術等新技術也不斷應用于建筑領域。超高層建筑、超大跨度建筑、特大跨度橋梁建筑、大型復雜結構建筑等,在國家建筑水平方面,已成為重要的衡量標準。而土木工程的現代化發展,主要體現在創新與技術方面。
一、土木工程概述
所謂土木工程,是建造公路、橋梁等各類工程設施的一種科學技術總稱。土木工程包括建造工程中的施工材料和施工設備,此外,地質的勘察、圖紙的設計、工程的施工、建筑的保養與維護都是土木工程的內容。土木工程作為一門學科,內容豐富多樣,結構比較復雜,門類也比較多。
土木工程是國家建設中的重要組成部分,在一定程度上影響著經濟以及社會的發展。土木工程作為國家建設的一種,與人們的日常生活也有密切聯系,如辦公樓、公路、橋梁,無論是工作還是生活,都與土木工程有一定的關聯[1]。農田管理中所使用的灌溉設施、城市廢棄物的排放管道等,都離不開土木工程,因此,土木工程為人們的生活和工作,提供了一定的保障。另外,土木工程也具有一定的藝術價值。北京奧運時期所建造的鳥巢和水立方等體育場所,都是土木工程建筑的巔峰代表,同時也是一種藝術成果。土木工程的時代特征比較鮮明,在不同的時代,有不同的建筑特色。
二、土木工程的現狀
我國土木工程,在高層建筑方面,20層以上的建筑已超過10000棟。其中,100m以上的建筑超過500棟,200m以上的建筑超過50棟,而300m以上的建筑超過20棟。處于上海的環球金融中心大廈,是土木工程中的最高層建筑,建筑整體高度達到492.5m,建筑樓層為95層。而公路、鐵路事業方面,發展速度也比較快。我國高速公路在2010年完成2.4萬公里的路程建設,總里程可達7萬公里,在世界上穩居首位[2]。我國鐵路在2010年,也完成了8.5萬公里的路程建設,其中,青藏鐵路的建設與開通,是我國鐵路發展史中的里程碑,意義重大。地鐵和輕軌作為我國城市鐵路建設的主要內容,發展規模正在不斷擴大。另外,橋梁建設方面,我國已建成的橋梁,有各種類型,所使用的材料也不盡相同,部分橋梁建筑可與達到國際水平的橋梁相提并論。在前十位世界跨徑橋型中,我國有6座斜拉橋和2座懸索橋,是我國實現由橋梁大國轉變為橋梁強國目標的重要表現,這在一定程度上也顯示了我國的綜合國力。
在建筑材料以及施工工藝方面,主要采用混凝土及其相關技術。建筑原材料多采用球狀、活化等新型水泥以及性能比較高的減水劑,硅灰、粉煤等超細摻合料的使用也比較廣泛。在混凝土施工技術方面,計算機技術、檢測設備、攪拌設備等新工藝的使用,有效改善和提高了混凝土技術在性能控制和性能設計方面的水平。而預應力技術的應用,一方面為解決建筑難題提供了技術支持,另一方面也創新了建筑結構。預應力技術在公路建設中的應用,可以有效解決伸縮縫和混凝土開裂方面的問題,延長公路的使用期限。預應力技術在橋梁建設中的應用,可以解決不同類型橋梁的跨度問題[3]。而預應力技術在水利以及其他工程建設中的應用也比較廣泛,如舊建筑的拆除、加固、改造等。
在城市人口持續增長的同時,城市建設規模也不斷擴大,隨之而來的用地緊張以及交通擁堵等問題也日益突出,在很大程度上影響了人們的正常生活。土木工程建設需要不斷擴展建筑空間,主要方式有地下和高空兩種。高空擴展,主要是增加建筑高度或是建筑樓層,而地下擴展,主要是城市地鐵建設。這兩者建筑空間的擴展方式,都會在一定程度上緩解用地緊張、交通擁堵等城市問題,有效節約資源,促進土木工程的現代化發展。
三、土木工程的未來
(一)建筑功能更全面
在土木工程取得發展的同時,相應的要求也不斷增加,因此,土木工程的發展,需要使其功能更全面。住宅建筑、商用建筑和公共建筑,在建筑功能要求方面,主要強調建筑與環境的協調與融合,在布局結構方面,充分考慮天然氣和水電裝置,利用現代化設備調節室溫。轉變傳統土木建筑理念,與社會現代化發展相適應。
(二)建筑類型更多樣
隨著建筑力學與材料學的深入發展,建筑工程在建筑類型方面的要求逐漸多樣化。建筑類型的制約因素比較多,包括建筑材料、建筑結構、建筑工藝等。在保護環境、節約能源、減輕交通壓力的基礎上,滿足大眾開展公共活動的需求,推廣新興的大跨度以及網架結構建筑類型,使建筑類型日益多樣化。
(三)道路交通更快捷
社會經濟以及城市現代化的發展,使城市人口不斷增加,相應的交通需求也日益增加。其在道路交通方面的要求,主要體現在高效和快速上[4]。土木工程的現代化發展,在一定程度上,為道路交通的快速化發展提供了有利條件。要實現航空、鐵路以及公路運輸的高速、快速發展,就需要采用新的建筑理念和建筑技術。
(四)城市建筑更立體
城市人口的持續快速增長,使城市密度不斷上升,用地緊張、交通擁堵等問題日益頻繁。土木工程的現代化發展,需要有效解決這些城市問題,使城市建設向立體化方向發展。而城市建設的立體化,主要是通過多層或是高層建筑來實現,因此,高層建筑在一定程度上,已成為城市現代化發展的重要標志。
結語
就目前情況而言,我國土木工程在部分領域已處于世界領先水平,但在相關的設計和技術方面,還存在一系列問題。我國土木工程未來的發展,需要轉變建筑理念,不斷加強施工技術,廣泛使用新材料和新技術。有效結合建筑理論與實踐,在運用理論進行指導的同時,需要充分考慮其實踐作用。利用先進的建筑理論指導實踐,在實踐過程中將理論轉換為實際的操作手段,以此實現理論與實踐的有效結合。我國土木工程的現代化發展,主要體現在功能的全面化、類型的多樣化、交通的快捷化以及建筑的立體化方面。
參考文獻
[1]王洪磊. 淺談土木工程的現狀與未來發展趨勢[J]. 數字化用戶,2013,08:28.
[2]呂威,孫越. 土木工程的現狀與發展趨勢的探究[J]. 黑龍江科技信息,2014,30:242.
[3]丁偉. 分析土木工程的現狀及其未來發展趨勢[J]. 科技創新與應用,2013,20:240.
[4]關林,王雪霏. 土木工程的發展現狀與發展趨勢探究[J]. 科技傳播,2011,15:69+74.
關鍵詞:土木工程;發展;展望
引言
土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動;也指工程建設的對象,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、軍事、科研服務的各種工程設施,例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。
一、未來土木工程的發展
1.指導理論的繼續發展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
2。工程實現的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。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,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。 信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
3。主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
二、未來土木工程的發展
1、指導理論的繼續發展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
城市規劃,建筑等相關學科進一步的交叉,融合,互相支持,互相服務。土木工程內部的次級學科也同時會在現實需要的推動下產生出新的學科,如對城市地下空間的大規模利用就使得新的地下規劃學科有了產生和發展的必要。不同次級學科的理論也會相互滲透,比如現在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結構。
2、工程實現的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。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,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
a、全過程信息化。信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統技術的基礎。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問題領域的高質量的信息輸入。
b、可持續發展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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,在可持續發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。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
c、主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
三、未來展望
1、指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
2、工程實現的變化
這也是土木工程一個重要的組成部分。。
2.1全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中。
2.2可持續發展和人性化
這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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,在可持續發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。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。
四.結束語:
在未來的土木工程研究中,需要加強結構形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強土木工程理論與技術的融合,實現更大的突破。
參考文獻:
關鍵詞:土木工程;發展;建筑
1 現代土木工程的特點
適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。
1.1建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續進展。
1.2工程地質和地基方面。建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。
1.3工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
1.4工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
1.5工程施工方面。隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
2 未來土木工程的發展
2.1指導理論的繼續發展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
另一方面,土木工程學科將向周圍繼續發散,與材料,環境,化學,電子信息,機械。
城市規劃,建筑等相關學科進一步的交叉,融合,互相支持,互相服務。土木工程內部的次級學科也同時會在現實需要的推動下產生出新的學科,如對城市地下空間的大規模利用就使得新的地下規劃學科有了產生和發展的必要。不同次級學科的理論也會相互滲透,比如現在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結構。
2.2工程實現的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。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,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
2.2.1全過程信息化。信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現的基礎。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統技術的基礎。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問題領域的高質量的信息輸入。
2.2.2可持續發展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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,在可持續發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。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。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,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發展的特性,從設計環節開始就注意了對青藏高原脆弱生態環境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
2.3主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
土木工程當今的發展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在.堅持可持續發展道路,努力創新,土木工程定會走向新的高峰!
參考文獻
[1]楊家福.中國土木工程指南[M].1993:1-4.
關鍵詞:土木工程 發展現狀 未來前景
中圖分類號:TU-0 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2014)10-
土木工程從遠古時期就已經存在,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,土木工程的發展與變化,代表了人類發展的歷程。在歷史的發展過程中,土木工程的理論、分析手段、施工技術、地基處理都有了更多的發展與突破。21世紀人們生活水平不斷提高,而經濟飛速發展為土木工程帶來了更多的要求,所以根據土木工程發展現狀,分析未來土木工程發展方向,是非常重要的工作。
1.土木工程發展意義
土木工程的根本含義是征服大自然,通過人力實現自然界帶來的效果。隨著各項土木工程技術的發展,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境與交通的核心產業,提高土木工程建設水平,完善土木工程發展體系,實現社會、環境、經濟共同發展的根本性目標,是土木工程發展的重點。人類需要良好的生存空間,舒適的生活環境,為了獲得更好的居住環境,更加優秀的土木工程技術將不斷出現。
2.土木工程發展現狀
為了明確土木工程未來發展趨勢,必須明確土木工程發展現狀,通過現狀分析出土木工程的特點。
2.1土木工程理論發展
土木工程發展由兩方面組成,分為土木工程理論與設計,理論是土木工程的基礎,設計是通過實際證明理論的過程,只有成熟的理論作為基礎,才能使土木工程設計真正的得到進步。土木工程理論由力學、計算機、統計學等多種學科組成,必須通過多個學科的綜合知識體系,確保土木工程理論的可靠性。近年來計算機技術不斷成熟,土木工程也進行了飛越式的提升,根據道路、橋梁、建筑等土木工程,分別開發了多種模擬施工計算軟件,這些軟件為土木工程設計的突破帶來了很大支持。信息化進行不斷加速,而土木工程的相關資料與技術可以快速傳播與交流,我國土木工程通過網絡吸收每個國家優勢的理論與技術,并且在網絡上交流先進的土木工程理論。
2.2土木工程設計發展
土木工程設計擺脫了傳統設計的缺陷,全面分析了土木工程的環境、經濟、安全等因素。新型材料、結構、工藝、施工方法不斷出現,人類可以將土木工程的規模擴大化,高層建筑也在不斷增長,超高層、超跨度復合結構體施工技術也在不斷成熟,土木工程設計逐漸向長、高、柔方向發展。土木工程設計建立在基礎理論上,隨著土建項目要求更加復雜,土木工程設計也需要更加多樣化,只有及時吸收新技術,把握住新優勢,才能使土木工程設計更加優秀。目前,土木工程設計已經得到了很好的發展,在受力、形式方面比較成熟。
2.3土木工程施工發展
施工發展主要體現在材料、設備、工藝這三個方向,其中材料中發明了復合高強鋼材、碳纖維、玻璃纖維、雙層玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、鋁合金、節能混凝土等新型建筑材料,新型材料在許多建筑中得到應用,也為大型土木工程建設提供物質基礎。工程實施設備更加自動化、科學化、機械化,通過新型施工機械,可以使大規模土木工程得以實現,有效提高土木工程建設發展速度。在城市地下工程中,也出現了各種不同的施工工藝,例如明挖、暗挖、蓋挖、盾構、沉管、凍結、注漿等工藝技術,為地下空間開發打下了堅實的基礎。
雖然我國土木工程在理論、設計、施工中得到了很好的發展,但是技術水平與發達國家相比還存在一定不足,為了提高我國土木工程發展水平,必須加強新型結構、新型材料、新型技術的研究與應用,將土木工程理論與技術完美結合,幫助土木工程收獲更大的成果。
3.土木工程未來發展趨勢
社會經濟水平不斷提高,大型城市與超大型城市數量飛速增長,人們對生活空間的作用提出了許多要求,寸土寸金已經成為城市居民的共識。為了應對日益增長的人口基數,高層、超高層建筑數量不斷增加,有限的城市空間得到了極大的應用,已經成為城市發展的主要建筑體系,受到社會各界的重視。城市飛速擴張的同時,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、礦產資源開發、石油、天然氣的運輸,都是城市經濟發展的重要影響因素。所以在我國建設大型公共土木工程,是非常重要的國家建設項目。我國能源分布較廣,一般在西南地區存在較多的能源儲備,所處地區地形特征較為復雜,并且山區、高原、丘陵等環境較多,導致資源開發較為困難。為了提高大型土木工程建設速度,實現水利工程建設、礦產資源開發等工程項目,采取大跨度橋梁與隧道是工程建設的關鍵因素。
從以上幾種發展形式來看,未來的土木工程將逐漸應用于高層建筑施工、水利工程建設、礦產資源開發、能源運輸等工程之中,通過大跨度橋梁與超長隧洞,改變自然環境帶來的阻礙,實現更加快速的經濟發展。通過精密的理論研究、新型工程材料、先進施工工藝,實現大跨、復雜結構、高層的土木工程建設,逐漸將大型土木工程普及到工程建設中,這就是未來土木工程的發展方向。
4.結語:
我國土木工程部分領域已經在世界中名列前茅,但是土木工程理論、設計、施工中還存在一些問題。為了提高我國土木工程建設水平,需要積極學習發達國家土木工程技術,合理運用土木工程技術,實現經濟騰飛發展。在未來的土木工程研究中,需要加強結構形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強土木工程理論與技術的融合,實現更大的突破。
參考文獻:
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[2] 李青柱.土木工程發展現狀及未來趨勢淺析[J].民營科技,2012(06):181.
關鍵詞:現代;土木工程;特點;未來發展
中圖分類號:S969文獻標識碼: A
Abstract: the modern civil engineering management has the characteristics and development of new, it is the crystallization of human wisdom. To adapt to the rapid development of all types of construction requirements, people need to build large-scale, large span, tall, light, the large, sophisticated equipment, modern buildings, require both high quality and rapid construction, high economic efficiency requirements. This new to the subject of civil engineering, civil engineering and to promote the subject forward. With the advent of the information age, but also will bring new opportunity for the development of civil engineering, inject new vitality into the. The development of the characteristics of modern civil engineering and civil engineering in the future are discussed.
Keywords: Modern; civil engineering; characteristics; future development
引言
土木工程可以說是一種文明,隨著社會的產生而產生,當今的土木工程已經得到了一定的發展,土木工程是不可缺少的存在形式,未來的生活中更會得到大力的發展,以滿足人們更多的需求。
一、土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。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、生產活動有關的各類工程設施,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、橋梁工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步去探索。
二、現代土木工程的特點
現代土木工程的發展特點分析較之以往,現代土木工程的一個最明顯的發展特點便是科學技術的明顯提高,計算機軟件的應用為土木工程的發展創建了更為廣闊的發展平臺。因此土木工程的在發展中展現出現代化、多元化及科技化的特點。就當期形式而論,土木工程的信息技術的迅速發展,專業化的程度加強,對建設工程師的要求明顯的加強,不僅要具備較強的施工管理能力,同時要跟上時代的需求,及時的吸收當前的建筑領域的信息,利用科學技術建設具有現代特點的土木工程項目。所以,對于土木工程專業人才的培養具有更加嚴格的要求。適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。
1、工程地質和地基方面
建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。
2、工程規劃方面
以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
3、工程設計方面
人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
4、工程施工方面
隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
三、未來土木工程的發展
1、指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
2、工程實現的變化
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。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,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
2.1全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現的基礎。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
2.2可持續發展和人性化
這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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,在可持續發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。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。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,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發展的特性,從設計環節開始就注意了對青藏高原脆弱生態環境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
3、主動控制技術
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
結束語
由于我國是一個發展中國家,經濟還不發達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業活動中,都應考慮可持續發展。這些專業活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
參考文獻
關鍵詞:土木工程;發展趨勢;重要性
1現代土木工程的特點
1.1設計理論科學化和精確化
現代力學、數學分析方法以及計算機科學的快速發展,使得土木工程學科的理論基礎得到了極大的發展。由最原始的手算到利用計算機進行輔助設計、計算機優化設計;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雜的空間整體和共同作用分析;由簡單的單項分析到科學合理的系統的綜合比較;由經驗定值分析到隨機甚至隨機過程分析; 由靜態分析到動態分析;由使用荷載下的反應到建造全過程的反應等等。
1.2結構功能多樣化
現代土木工程已經超越了傳統意義上挖土蓋房、架橋為梁的范疇,而是以“以人為本,綠色環保”作為其設計理念。對于住宅建筑和公共建筑來說,盡量要求與周邊環境融合一體。 就建筑的結構布置來說,盡量與水、暖、電、氣的供應,室內溫、濕度的自動控制等現代化設備相結合。而對于工業建筑來說,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展。
1.3施工過程的工業化
土木工程是一個系統工程,各個施工工序錯綜復雜。但是在工廠成批生產房屋、橋梁的各種構配件和施工物件的組合體,在現場進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,隨著現代科技的迅猛發展,各種先進的施工手段也得到了日新月異的發展, 為復雜、大型、高聳的建筑物的實現提供了條件。
2未來土木工程的發展
2.1保證工程整體質量
建筑行業是一個關乎民生的重要行業,是整個社會正常運行的一個非常重要組成部分。我們日常生活、學習和工作都離不開相關的建筑。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量,所以它也是整個施工工程項目質量控制當中最為重要的一個環節。一般情況下,土木工程在施工的過程當中,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量。因此,在土木工程的施工過程中,要加強施工管理的各項工作,嚴把施工工序和施工材料的質量關,努力做好施工過程當中每一個細節的管理工作。
2.2保證工程施工和使用安全
土木工程的安全與質量是息息相關、密不可分的。如果土木工程的質量不達標,那么它的安全也就無從談起。因此,加強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,還能及時發現土木施工過程當中存在的質量隱患,然后及時的進行解決,從而減少安全事故的發生。因此,相關的施工和建設單位應對土木工程進行科學有效的管理,這樣可以保證土木工程的順利施工和安全施工。
2.3促進建筑企業的發展
土木工程的施工質量,是建筑企業在建筑行業的競爭中實力的體現。一個良好的建筑工程,可以直接體現出該建筑企業對于工程施工的態度,以及該建筑企業的施工技術水平。如果一個建筑三天兩頭出現各種各樣的質量問題,那么這個建筑企業在建筑行業中的信譽就會下降,自然不利于企業的長期發展;而如果建筑造價合理,質量良好,這就會大大提高企業在市場中的核心競爭力,從而有利于實現企業的長遠發展。
3未來土木工程發展的方向
土木工程未來的發展趨勢必然是隨著科技快速發展而日新月異。在新的快速發展時期,土木工程將引進更多的高新技術,促進土木工程施工技術提高、創新和發展。
3.1交叉學科的滲入
在科學技術日益發展的將來,更加專門化的數學將在未來土木工程的施工中發揮著重大的作用,用以處理土木工程技術中遇到的復雜數值問題。此外還可利用更先進的電子計算機模擬施工中遇到的復雜的情況,這樣能減少施工的難度和提高施工的效率。另一方面,土木工程學科將和其他學科進行交叉應用,與環境學,材料學,環境,電子信息學,化學,機械學,城市規劃學等相關學科進一步的交叉和融合,進而保證土木工程的施工質量。
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展方向。其發展的重點不僅是在于CAD方面,也在于對土木工程施工進度的各項管理和運行當中的數據資料的收集,分析以及整理;還在于對建筑物的各種結構,強度情況,可靠性的分析和相應對策的決策等。整個土木工程的全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護和修復有很重要的意義。例如,在對建筑全方位的實時的監控時,可以采用植入的傳感器配合電子計算機來實現這個過程,從而能及時掌握整個建筑物的使用狀態。
4結語
土木工程是整個建筑工程中很重要的一部分,土木工程施工質量的好壞直接關系整個工程質量。因此,要明確土木工程的重要性和掌握土木工程的特點,這樣才能更好的保證施工的順利進行,進而保障整個建筑工程的質量。
參考文獻:
[1]李健男.淺談加強土木工程管理的重要性[J].黑龍江科技信息,2011(12)
[2]張浩.淺析土木工程管理的重要性及發展趨勢[J].城市規劃,2013(09)
[3]方從嚴.蘇明慶.土木工程的現狀與未來發展的趨勢[J].安徽建筑工業學院學報.2013
關鍵詞:土木工程;發展;展望
引 言:土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動;也指工程建設的對象,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、軍事、科研服務的各種工程設施,例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。
1 未來土木工程的發展
1.1指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
1.2 工程實現的變化
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。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,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。 信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
1.3 主動控制技術
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
2 未來土木工程的發展
2.1 指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
城市規劃,建筑等相關學科進一步的交叉,融合,互相支持,互相服務。土木工程內部的次級學科也同時會在現實需要的推動下產生出新的學科,如對城市地下空間的大規模利用就使得新的地下規劃學科有了產生和發展的必要。不同次級學科的理論也會相互滲透,比如現在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結構。
2.2 工程實現的變化
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。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,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
(1)全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統技術的基礎。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問題領域的高質量的信息輸入。
(2)可持續發展和人性化
這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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,在可持續發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。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
(3)主動控制技術
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
3 未來展望
3.1 指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
3.2 工程實現的變化
這也是土木工程一個重要的組成部分。。
(1)全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中。
(2)可持續發展和人性化
這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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,在可持續發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。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。
4 結束語:
在未來的土木工程研究中,需要加強結構形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強土木工程理論與技術的融合,實現更大的突破。
參考文獻: