城市建设理论研究 现代土木工程特点及发展论文精编4篇

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现代土木工程特点及发展论文1

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

二、土木工程的发展现状

我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。

截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。

三、土木工程的发展趋势

(一)高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

(二)计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。

(三)环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

(四)建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

(五)空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。

(六)结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。

(七)新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。

此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

参考文献:

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[2]刘西拉等。关于我国工程建设技术发展的战略思考[J].土木工程学报版,,38(12).

[3]孙世国。21世纪土木工程发展趋势刍议[J].北方工业大学学报,,14(3).

现代土木工程特点及发展论文2

摘要:

随着经济的发展,我国的城市化进程不断推进,而土木工程作为一项重要的基础工程,其建设的规模和数量也在不断增加,并带动了建筑业的飞速发展。文章对现代土木工程的特点和未来的发展趋势进行了深入细致的分析和探讨,希望能够为相关人士提供参考和借鉴。

关键词:

土木工程;发展趋势;重要性

一、现代土木工程的特点

设计理论科学化和精确化

土木工程的理论基础获得了很大的提高,计算机技术以及数学分析方法、现代力学理论的广泛应用,更为土木工程的设计理论注入了新鲜的血液。计算机辅助设计取代了最初的手算方式,使得理论分析更加复杂化、系统化、精确化。土木工程学的相关理论获得了飞速发展,不仅提高了建筑物的经济性和合理性,同时提高了建筑物的安全性和可靠性,从而促进土木工程的稳步健康发展。

结构功能多样化

与传统的土木工程相比,现代土木工程有着更广阔的范畴和更深刻的含义。以人为本,追求绿色和环保是当前土木工程设计理念的核心内容。无论是公共建筑还是住宅建筑,都要考虑到整体的和谐性,要与周边的环境融为一个有机的整体。在结构布置方面,应充分考虑到水、电、暖气的供应,以及温度和湿度的自动控制,并使之与现代化的设备结合。

施工过程的工业化

土木工程的施工工序十分复杂,是一个体统的、整体的工程。然而施工过程却可以实现工业化,可以在工厂生产工程所需的施工物件的组合体和构配件,然后在施工现场拼装,不仅减少了野外的工作量,同时加快了施工的速度。目前,随着现代科学技术的飞速发展,先进的施工工艺和施工技术也获得了广泛的应用,使大型的、复杂建筑物的建设成为可能。

建筑材料的轻质高强化

随着时代的发展和社会的进步,在建筑材料中也逐渐融入了一些科技的元素。目前,普通的混凝土逐渐向着高性能、轻骨料、加气混凝土的方向发展,使得混凝土的各项性能都获得了很大的改善,混凝土的强度显著提高,重度也明显下降。同时,一些轻质高强度材料,如玻璃钢、铝合金、建筑塑料等材料的发展和应用,也为土木工程建筑材料的轻质和高强度发展提供了有利条件。

土木工程管理的科学化和国际化

土木工程的管理模式多种多样,总的说来主要有五种模式,而这五种模式又有着各自的优点和缺点。传统工程管理方式多用于涉外的土木工程建设项目,目前在国际上采用的较普遍的就是这种管理方式。建筑工程管理方式主要应用于加拿大,以及英国和美国等国家,其特点是可以有效地缩短工程项目的建设周期。而建设-经营-转让的管理方式,在土木工程建设中,多被一些资金不足的国家和地区所采用。

二、未来土木工程的发展

保证工程整体质量

建筑行业是同人们的生产生活密切相关的行业,在我们的工作和学习中,建筑发挥了重要的作用。在建筑工程中,土木工程是其中重要的组成部分,并在很大程度上影响着工程的整体质量,是施工工程项目质量控制的关键环节。土木工程的施工较为复杂,很容易受到各种因素的影响,如气候因素、天气条件及其他的偶然因素。为了防止施工的质量受到影响,必须加强控制,科学合理地管理。在施工过程中,严格施工工序的管理,确保施工材料的质量,对于每一个细节都加强管理。当前,市场竞争日趋激烈,很多企业和建筑施工单位为追求利润,在施工中采用质量不过关的材料,甚至随意更改设计方案,使用非正常手段施工,从而对建筑的质量造成了很大的影响,因此必须加强土木工程施工过程的管理和控制工作,从而提高土木工程的整体质量。

保证工程施工和使用安全

土木工程的施工质量和安全之间有着密不可分的联� 在施工过程中,存在着一些不安全因素,而土木工程管理工〈WWW.〉作的作用,就是消除这些因素,确保施工安全顺利进行。同时,还有利于及时发现施工过程中的质量隐患,降低事故发生率,将事故消灭在萌芽状态。

促进建筑企业的发展

随着经济的发展,社会各行业的竞争越来越激烈,建筑行业也同样如此。建筑企业要想在激烈的竞争中站稳脚跟,脱颖而出,就必须提高自身的实力和竞争力。而施工质量,则是企业生存和发展的根本。建筑工程不仅体现了建筑企业的施工水平和技术水平,同时也是建筑企业的企业文化、企业精神,以及对工程施工的态度的体现。企业在市场上的竞争力的提高,需要可靠的质量、合理的造价来支持,并推动和促进企业的持续健康发展。

三、未来土木工程发展的方向

交叉学科的渗入

随着高科技的发展和应用,土木工程学科不再是单一的学科,而是融入了很多其他相关学科的元素,如环境学、机械学、材料学、城市规划学、电子信息学等学科,呈现多元化的发展趋势。在土木工程中,经常要处理一些非常复杂的数值问题,而专门化的数学则发挥着越来越重要的作用,很多难题迎刃而解。同样,对于施工中较为复杂的情况,可以充分利用电子计算机来进行模拟,不仅能够提高施工的效率,还使得施工的难度也大幅度降低。

全过程信息化

信息化是土木工程的发展趋势,土木工程的信息化将不仅仅局限于CAD方面,而是对于相关数据资料的收集、整理和分析。在土木工程中,涉及到的数据资料很多,如施工进度的管理和运行数据。信息化还体现在对于建筑物的强度和结构情况的信息化,以及相应的对策和可靠性分析等。对于土木工程建筑物的修复和维护,全过程的信息化起到了十分重要的作用。通过利用植入的传感器完成对建筑实时的全方位的监视,并辅助以电子计算机,能够对建筑物的使用状态做到及时而准确的掌握。

可持续发展和人性化

可持续发展已� 这就对今后的土木工程施工和建设提出了新的要求,具体包括对污染的控制、资源的保护,资源再利用等方面的要求。

主动控制技术

目前,基本所有的土木工程建筑都是被当作一个被动的、静态的物体来看待。对于建筑周边环境的影响,如温度变化,风动和一些突发事件等只能依靠自身的结构来进行被动的抵御,这样明显缺少应变能力和灵活性。因此,今后土木建筑设施的一个很重要的发展方向就是在建筑构造物中普遍采用主动控制技术。运用模糊控制技术、计算机技术以及一些预设的控制结构,这样可以使得建筑物能够对周围各种环境因素做出及时有效的反应。

四、结束语

土木工程是整个建筑工程中很重要的一部分,土木工程施工质量的好坏直接关系整个工程质量。因此,要明确土木工程的重要性和掌握土木工程的特点,这样才能更好地保证施工的顺利进行,进而保障整个建筑工程的质量。

参考文献

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现代土木工程特点及发展论文3

1、可持续发展的含义

可持续发展最初于1972年提出,指既满足当代人的需求,又不损害后代人满足其需求的发展,是科学发展观的基本要求之一。可持续发展的提出使环境和资源得到了保护,结合土木工程的可持续发展,就是在整个过程中包括设计、施工、选材等等要占用最少的资源,选择最环保的材料,用最科学的方法施工,建最有保障的工程。

2、我国土木工程的发展

新中国成立以来,我国起初基础设施落后,科研、机械制造都非常落后,土木工程发展也十分艰辛。在这过去的几十年里,随着经济的发展,我国土木发展变化相当快。如今,我国在这方面走出了国门,基本处于世界的前列。在世界的许多地方都有了中国建筑的身影,无论是一条条公路还是一条条铁路或是一座大厦这都代表着中国土木的发展。在土木工程的科研上我国科研实力雄厚已经有许多大学走在了世界的前列,并且还在努力向前迈进。

3、我国土木工程发展过程中的问题

尽管我国土木工程已经取得了飞速发展,但在这个过程中还是存在不少的问题。这对土木的健康发展以及环境和社会都造成了一定的影响。

规划设计中的问题

规划设计是工程施工的前提,规划设计直接关系到未来工程的质量以及使用,如果规划设计中出现问题往往也会损失很大。但是很多工程就是不太注重规划设计,有些楼盘开工以后很久没人管,一些水利工程水库大坝由于规划设计不合理,导致使用过程中出现好多的问题,公路设计规划不合理导致有些路段交通事故频发。这些问题频频出现给国家企业带来不少损失。

质量问题

质量问题一般是施工过程中产生的,有些是施工过程中不认真按设计要求施工在施工过程中偷工减料。建筑细节达到最好效果与施工时间也有关系,而施工过程中有时往往就忽略了这些细节,还有使用劣质建材导致的质量问题,例如有些建筑的地下室出现漏水,有些公路修好还没几年就重新翻修,更有甚者有些大楼倒塌,桥梁倒塌造成人员伤亡和经济的重大损失。质量问题会带来许多消极的影响,在翻修过程不仅浪费资源还污染环境,对于社会也会使人们缺乏信任。

环境问题

在土木工程一些项目的施工过程中对环境会产生很大影响,例如在修建一条铁路或是公路会对沿线的生态环境造成一定的影响,在修建水库或是大坝过程中也会使河流中的生态环境发生变化,同时修一座大厦时也会对市区造成空气污染和噪音污染。如何解决都是土木工程发展过程中面临的问题。

4、结合可持续发展战略解决当前问题

可持续发展是当前世界发展的一个主要指导思路,而土木工程的发展也一定可持续这样才能促使环境保护使资源更有效利用,下面就结合土木工程的可持续发展战略谈一谈当前我国土木工程发展过程中问题的解决方法。

土木工程规划设计阶段的可持续

土木工程的规划设计必定要认真专注,不容许有任何纰漏。因此规划设计过程中设计师不能只靠理论应该实地考察,为了设计的可持续设计师应积极进行一些绿色设计,使工程与当地环境相适应,保护好当地环境使建筑在施工过程中不改变当地环境,尽可能节能减排,同时设计的建筑也应该是绿色建筑,使建筑在以后使用过程中发挥更多作用,也使建筑使用过程中耗费更少的能源。总之在设计过程中结合可持续发展战略使建筑规划更加合理,同时使建筑在使用过程中能发挥更大效益。

土木工程施工阶段的可持续

施工过程中很容易出现质量问题,因此要严格监管设计师施工方也要和设计师保持密切联系掌握过程进度,处理好施工过程中的细节,以及技术要点,保障建筑的质量。其次为实现土木工程可持续发展战略要求,在施工中选用材料是也要严格把握,从客观的角度来说,土木工程的建设,需要应用大量的材料,一旦材料出现问题,势必会导致土木工程受到严重的影响。因此以后在选用材料时要多注,同时我觉得也应该从以下几个方面考虑:第一,所选用的建设材料应噶符合国家标准,尽量是无污染的,在挥发性和腐蚀性上可以控制的,要保障所选材料在施工过程以及以后的使用过程中都是安全的无污染的。第二,要保证不要偷工减料。

土木工程可持续发展对于环境问题的解决

道路、铁路、水利工程的施工对于环境的影响更大一些,当铁路或公路经过野生动物保护区时,一条线路有可能把路的两边分隔开,这样使得动物不能迁徙,为了减小工程对环境影响就要解决这个问题,曾近看到有一条铁路为解决这问题,在路下留了通道,以便动物通过,还有有些为保护湿地在上面架了桥。总之在工程中遇到这些问题不能置之不理,总有方法可以解决。

5、推进土木工程可持续发展战略措施

在工程设计上

为推进土木工程可持续发展战略,我们必须重新审视我们对建筑、道路、桥梁的设计,不能再按以前的思路设计了,现在对于设计的要求不仅仅是科学合理,而且还要加入环保,绿色的概念。而现在我们做的还远远不够,我们需要更多创新的设计,去增加我们土木工程可持续发展下建筑的模板,这样我们才可以更快更有效的推进土木工程可持续发展战略。

在建筑材料上

建筑过程中对环境污染的主要来自于建筑材料,现在那些绿色环保的建筑材料还比较少,为满足社会需求,应加大对土木工程材料的研究力度,从客观上和主观卜实现材料的多元化,为土木工程提供更多的选择,完成可持续发展。

6、结束语

新的时期土木建筑我们一定要做好建筑的质量,同时为了土木工程可持续发展我们也要在工程设计上多用心,设计出更多绿色环保的建筑,同时我们也要做好新的建筑材料的研发和生产,这样才能保证好推进土木工程可持续发展战略正常进行,这也会为我们国家带来巨大经济效益。

现代土木工程特点及发展论文4

摘要:

随着城市化的进程,现代土木工程得到了迅速的发展,推动了国家经济和社会进步。本文简要分析了现代土木工程的特点,并且结合未来时代需求对土木工程的发展进行了展望,希望对我国土木工程的发展提供参考。

关键词:

现代土木工程;土木工程特点;未来发展;分析

前言

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称,既指应用的材料、设备以及勘测、维修、保养、设计、施工等技术活动,也指工程建筑的对象,包括各种为人类生活生产、科研、军事等服务的工程设施。随着现代化社会的建设,土木工程取得了突破性的发展,表现出一些时代特点,下面我们将对这些特点展开分析,同时对未来发展进行探讨。

1、浅析现代土木工程的特点

科学进步推动了土木工程的发展,新材料的研发、勘探技术的优化、工程规划的综合考量、施工效率的提高等方面都是信息化、自动化技术给土木工程建设带来的改变。

新型工程材料的研发应用

新型工程材料是在传统材料基础上研发的新一代材料,包括新型墙体材料、防水密封材料、装饰装修材料、保温隔热材料等。随着社会科学的进步,新型工程材料的研究开发与实践应用明显加快,很多建筑采用了诸如合金、玻璃钢材料,这些材料都有优良的特性,展现出广阔的应用前景,但是一些材料受弹性、价格等方面的影响,仍然处在探索阶段。我国正处于经济结构调整和转型升级的关键时期,绿色工程材料的使用符合现代节能减排的可持续化发展需求,减少了有色金属等对环境、生态的破坏,而且能够有效保障人类身体健康,从而达到安全、质优、环保、健康等多重目标。

地质勘探技术有局限性

土木工程的地质勘探是整个工程建设的基础,地质构造、力学性能、应力情况等直接决定了工程规划与施工安全,是工程选址和地下基础建设的主要依据。现阶段,地质勘探主要通过现场钻探取样的形式进行的,通过试验分析得出相关结论,这种方式存在很大的局限性,在大型工程的建设上已经表现出了一定的缺陷,亟待研发新技术去解决。

影响工程规划设计的因素众多

随着土木工程技术的发展,现代工程建设规模越来越大,需要综合考虑的因素越来越多。上海中心大厦是一座超高层地标式摩天大楼,建筑主体118层,总高度达632m,是世界第二高楼。在规划设计时,需要充分考虑外观形象、周边环境、地质构造、建筑材料、防火防震、防潮防晒、供水供暖、通风透光、楼体亮化、节能环保、施工条件等多方面的因素,尽可能减小对周边生态环境和居民生活的影响,满足经济、环保、适用、安全、美观等多重需求,运用专业、全面的土木工程理论进行科学规划,再根据实际建设情况进行优化调整,从而实现规划设计预想的效果。

施工效率稳步提高

现代机械设备制造业的发展助推了土木工程的施工效率。施工过程中,各种自动化、机械化设备随处可见,比如大型运输车辆、塔吊、升降机、挖掘机、推土机、压路机、装载机、起重机、搅拌机、电焊机、卷扬机、打夯机等,在桩基、挖掘、运输、起重、路面、混凝土等施工方面起着重要的作用。同时,现代信息管理系统的运用,让土木工程管理更加科学、高效,促进了土木工程建设的施工标准化发展。

2、探索未来土木工程的发展方向

坚持可持续化发展的理论指导

我国已经把可持续化发展作为国家的基本战略目标,从而确保经济发展、社会发展、环境保护的可持续性。土木工程建设是在资源、能源消耗的基础上进行的,随着资源、能源的紧张,未来的土木工程规划设计应该从长远考虑,提高资源利用率,构建一个和谐的生态环境。

土木工程理论研究持续深入

力学研究始终是土木工程的核心理论基础,数学和计算机科学在未来土木工程的研究上更加深入,在流体介质和复杂结构等受力分析上取得突破,信息网络、虚拟现实技术也将得到更广泛的应用,使力学突破宏观结构,向微观世界发展,更好的为解决现实建设问题服务。

土木工程规划在空间上的延伸

土木工程需要土地资源作为支撑,随着城市化的进程,土地资源日趋紧张,未来的土木工程建设肯定会突破空间上的限制,向空中、地下、海里、沙漠延伸,从而满足人类社会发展的需要。比如,日本沿海地区的填海造城战略,利比亚沙漠的大型输水管道等工程,已经向着未来迈出了坚实的步伐。

土木工程技术更加成熟

未来的土木工程技术在工程材料、规划设计、施工过程等方面的技术会更加成熟。土木工程材料偏向高强化、轻质化、环保化,对混凝土、加气块等建筑材料进行优化,玻璃钢、铝合金、建筑塑料等轻质高强度材料会得以发展。工程规划设计上,运用大型计算机辅助设计作图,对各个系统进行综合评价,展开动态分析和模拟试验,从而摆脱人工束缚,达到设计上的科学化和精确化。工程施工会向装配化、工业化方向发展,随着3D打印技术的发展,未来土木工程的施工将会非常简单,机器人盖房子就像搭积木一样,而且能够保证工程的精确度,对工程进度更好的掌控。

3、结论

综上所述,土木工程建设推动了我国现代化社会的发展,是国家经济发展的基础。我们从多个角度分析了现代土木工程的特点,并且探索了未来的发展方向,希望能够更好为我国可持续化发展提供服务,从而实现经济、社会、自然的和谐共荣。

参考文献

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[4]李生男。浅谈现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].建材与装饰,2017(41):197.

现代土木工程特点及发展论文5

摘要:

土木工程可以说是一种文明,随着社会的产生而产生,当今的土木工程已经得到了一定的发展,土木工程是不可缺少的存在形式,未来的生活中更会得到大力的发展,以满足人们更多的需求。

关键词:

土木工程;发展 ;建筑

一、现代土木工程的特点

适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量与快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。

1、建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金与玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材与混凝土的强度与耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。

2、工程地质与地基方面。建设地区的工程地质与地基的构造及其在天然状态下的应力情况与力学性能,不仅直接决定基础的设计与施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质与地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。

3、工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论与方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡与农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。

4、工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值与材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩土一同作用的分析,进一步研究与完善结构可靠度极限状态设计法与结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。

5、工程施工方面。随着土木工程规模的扩大与由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论与方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。

二、未来土木工程的发展

1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法与新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

2、工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。

(1)全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的高潮,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。

信息化 程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。

(2)可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

3、主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!

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