發(fā)布時間:2023-09-27 10:22:35
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇土木工程的特點,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關鍵詞:土木工程;發(fā)展;展望
引言
土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)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(yǎng)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(fā)展
1.指導理論的繼續(xù)發(fā)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(shù)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(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術中復雜的數(shù)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(xiàn)實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術也在力學中加深影響。
2。工程實現(xiàn)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(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,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優(yōu)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(tǒng)學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環(huán)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(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風動,溫度變化,突發(fā)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(fā)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(huán)境因素做出適當?shù)姆磻?/p>
二、未來土木工程的發(fā)展
1、指導理論的繼續(xù)發(fā)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(shù)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(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術也在力學中加深影響。
城市規(guī)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(xiàn)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(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學科有了產生和發(fā)展的必要。不同次級學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構。
2、工程實現(xiàn)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(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(tǒng)學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環(huán)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(shù)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(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控,及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現(xiàn)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(tǒng)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(xù)發(fā)展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發(fā)展相適應的,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。施工過程中也相當注重對周圍環(huán)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(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風動,溫度變化,突發(fā)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(fā)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(huán)境因素做出適當?shù)姆磻?/p>
三、未來展望
1、指導理論的繼續(xù)發(fā)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(shù)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(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術中復雜的數(shù)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(xiàn)實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術也在力學中加深影響。
2、工程實現(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濟的發(fā)展相適應的,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(guī)劃,設計,建造到建成后的使用,維護,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(xiàn)更大的突破。
參考文獻:
關鍵詞: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(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、地基處理都有了更多的發(fā)展與突破。21世紀人們生活水平不斷提高,而經濟飛速發(fā)展為土木工程帶來了更多的要求,所以根據土木工程發(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,通過人力實現(xiàn)自然界帶來的效果。隨著各項土木工程技術的發(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)境與交通的核心產業(yè),提高土木工程建設水平,完善土木工程發(fā)展體系,實現(xiàn)社會、環(huán)境、經濟共同發(fā)展的根本性目標,是土木工程發(fā)展的重點。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。
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(tǒng)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(fā)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(yōu)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(fā)展
土木工程設計擺脫了傳統(tǒng)設計的缺陷,全面分析了土木工程的環(huán)境、經濟、安全等因素。新型材料、結構、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(fā)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(yōu)勢,才能使土木工程設計更加優(yōu)秀。目前,土木工程設計已經得到了很好的發(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、設備、工藝這三個方向,其中材料中發(fā)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(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(guī)模土木工程得以實現(xiàn),有效提高土木工程建設發(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、沉管、凍結、注漿等工藝技術,為地下空間開發(fā)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(fā)展,但是技術水平與發(fā)達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(fā)展趨勢
社會經濟水平不斷提高,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,寸土寸金已經成為城市居民的共識。為了應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用,已經成為城市發(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(fā)、石油、天然氣的運輸,都是城市經濟發(fā)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(qū)存在較多的能源儲備,所處地區(qū)地形特征較為復雜,并且山區(qū)、高原、丘陵等環(huán)境較多,導致資源開發(fā)較為困難。為了提高大型土木工程建設速度,實現(xiàn)水利工程建設、礦產資源開發(fā)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(fā)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(fā)、能源運輸?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,實現(xiàn)更加快速的經濟發(fā)展。通過精密的理論研究、新型工程材料、先進施工工藝,實現(xiàn)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(fā)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(fā)達國家土木工程技術,合理運用土木工程技術,實現(xiàn)經濟騰飛發(fā)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(xiàn)更大的突破。
參考文獻:
[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.
【關鍵詞】現(xiàn)代土木工程;特點;培養(yǎng)模式
前言
土木工程作為國家建設的一個重要工種,它在國內的需求空間非常大,也是國家建設發(fā)展的重要基石。因此,了解土木工程的特點,并針對這些特點,對土木工程專業(yè)的學生進行培養(yǎng),這樣培養(yǎng)出來的學生能夠更快的適應社會土木工程建設的相關工作,貼近土木工程市場的人才需求,成為企業(yè)需要的人才,更好地位社會土木工程建設服務。
一、現(xiàn)代土木工程的特點
隨著社會的發(fā)展進步,現(xiàn)代的土木工程建設也跟以往的要求發(fā)生了很大的改變,他對科學技術含量的應用也越來越高,在以往,很多時候土木工程建設需要依靠土木工程師平時積累的經驗來進行建設,著重依賴于人力資源,而現(xiàn)代的土木工程,它需要通過調查、收集、分析大量數(shù)據后具體計算設計工程建設圖紙,會更多地依賴計算機計算、工程實地測量、地質勘查、建筑設備、施工計算、工程機械等等多方面的綜合運用。因此,為了響應時代的發(fā)展需求,充實土木工程各個方面的理論知識知識,不斷更新現(xiàn)代土木工程建筑行業(yè)里面的應用技術,使用各種科學技術、先進科學設備更好地協(xié)助現(xiàn)代土木工程建設進行。現(xiàn)代土木工程的共同特點。現(xiàn)代土木工程具有現(xiàn)代化、多樣化和科技化的特點:
1、現(xiàn)代化。現(xiàn)代社會信息高度發(fā)展,土木工程的專業(yè)化程度也越來越高,它對精確度的要求也比較高,對外觀以及建筑物承載能力都做出了要求,這樣就要求土木工程建設在實際工程操作中使用能夠通過各項數(shù)據來表示土木工程在實際工作中的操作,更有規(guī)范性。同時在土木工程的設計和建筑設施方面也需要緊跟時代潮流,更有現(xiàn)代化氣息,在外觀架構設計、施工材料、工程設備上都需要更有現(xiàn)代化氣息。
2、多樣化。多樣化是指既要掌握土木工程的基礎理論知識、又要有土木工程的實際技術應用能力、同時要有土木工程方面的創(chuàng)新能力;也是指在進行工程施工時,功能要求多樣化,施工設備、施工機械選擇多樣化。
3、科技化。科技化是指在土木工程中更多的融入了社會科學技術的應用,如使用計算機模擬結構進行試驗,虛擬進行,技術分析后得出最佳參數(shù)后再進行實際操作,可以減少實際操作中造成的損失。
二、現(xiàn)代土木工程人才的培養(yǎng)模式
現(xiàn)代土木工程的特點影響了土木工程人才的專業(yè)技能培養(yǎng)方向,在現(xiàn)代社會對土木工程專業(yè)技術要求改變的同時,對土木工程人才的培養(yǎng)也應該跟上時代的步伐,適應社會的發(fā)展需求,展現(xiàn)出現(xiàn)代化、多樣化和科技化的特點,在培養(yǎng)土木工程理論知識的基礎上,同時要關注他在實際土木工程建設中的應用能力,學生的綜合素質能力。這就對現(xiàn)代土木工程人才的培養(yǎng)模式提出了要求。
1、加強教師力量的投入。
教師是知識的第一傳播人,教師的自身素質、知識掌握程度、教學能力直接影響到學生對土木工程相關知識的學習情況。教師的自身專業(yè)知識、教學方法、教學經驗、教學內容,對學生學習的熱情、知識的吸收程度、知識的應用能力有著至關重要的作用,因此,加大教師方面的投入、強化師資力量,才能更好地幫助學生吸收土木工程相關知識,幫助學生靈活運用土木工程相關知識,提升學生的綜合素質能力,為以后走向社會,進入職場,進行土木工程工作奠定扎實的理論基礎以及實踐運用能力。
2、優(yōu)化教學方式、改進教學內容。
現(xiàn)代化土木工程是一門專業(yè)性很強的課程,也是一門更新速度非常快的學科,它的教學方式、教學內容影響到學生的學習興趣、學習效果及實用性。因此,在培養(yǎng)現(xiàn)代土木工程人才時不應該教本宣科,只是死板的傳授教學內容,而應該及時對教學內容進行調整,刪除一些已經跟不上社會需求的技術內容,引入比較現(xiàn)代化的技術知識和管理理念,并根據當前社會土木工程整個行業(yè)的現(xiàn)狀,來設計適合社會發(fā)展需求的教學課程、教學方式,從而培養(yǎng)實用性土木工程人才,幫助學生能夠更深刻的理解土木工程理論知識,為以后職場的實際應用做好準備工作。
3、加強土木工程的實踐,增強學生的綜合素質。
馬克思說過:“實踐是檢驗真理正確與否的唯一標準”,土木工程相關技術知識的學習也是一樣的,只有不斷實踐,才能增強土木工程專業(yè)知識的掌握程度、才能深入理解理論知識、才能切切實實地把書本的知識、老師傳授的知識變成自己的知識、才能成為土木工程的專業(yè)人才。因此在培養(yǎng)土木工程人才時,應該強調幾個方面。首先,在進行課程設計時強調理論與實踐相結合,可以利用校企之間的合作,讓學生能夠定期在實踐環(huán)境中學習、檢驗土木工程專業(yè)知識學習程度,從而讓學生更加清晰地理解土木工程專業(yè)知識,學習掌握土木工程專業(yè)的理論知識,也為老師接下來的教學方向、教學指導指明方向;其次,強調學生親自試驗的嘗試,在具有相關的軟硬件設施時,鼓勵支持學生參與土木工程科學調研試驗,激發(fā)學生的學習興趣,檢驗學生的專業(yè)技能知識,鍛煉學生的社會實踐能力,提升學生的綜合素質,為以后的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃奠定扎實的基礎。
4、引入新的科學手段,靠近時展需求。
在社會土木工程實際建設中,現(xiàn)代科學技術的應用越來越廣泛,那么,在培養(yǎng)土木工程專業(yè)人才上也要跟進社會需求,采用現(xiàn)代科學技術教學方法,利用先進的教學設施、把土木工程相關的前沿的科學技術、使用軟件都傳授給學生,如CAD、工程項目管理軟件設計等這些工程軟件傳授給學生,從而幫助學生能夠與時共進,為將來進入社會及時適應土木工程建設而提供先決條件。
5、轉變教學思路。教師的教和學生的學作為教學的兩個主體,傳統(tǒng)教學思路是以老師教導學生為主體,學生被動吸收相關知識來進行土木工程教學的,為了取得更好的學習效果,應該轉換教學思路,以學生自主學習為主體,引導學生積極主動地學習土木工程相關知識,引導學生去思考、去發(fā)現(xiàn)、去探索土木工程專業(yè)學習中遇到的問題并自主運用相關知識去解決問題,從而培養(yǎng)學生的自主學習能力、思考能力、創(chuàng)造能力。
土木工程人才的儲備對社會土木工程建設的發(fā)展進度有著非常重要的影響力,只有儲備大量的綜合素質強的后備人才,才能持續(xù)地推動土木工程建設發(fā)展,為社會的進步添磚加瓦。土木工程人才的培養(yǎng)模式決定了學生的學習效果,動手操作能力,自身綜合素質能力,因此,選擇貼近社會發(fā)展需求的土木工程人才培養(yǎng)模式對現(xiàn)代土木工程的建設有著至關重要的作用。
三.結論
在日新月異的現(xiàn)代,科學技術在不斷發(fā)展,經濟建設也跟著社會科學技術的發(fā)展而發(fā)展,他更強調相關專業(yè)知識的時效性,工程建設設備的搭配使用能力,相關科學技術的使用能力、實踐操作的動手能力。因此,在對土木工程專業(yè)人才進行培養(yǎng)時,要緊跟時展的步伐,貼近社會土木工程建設的發(fā)展趨勢,培養(yǎng)出更符合社會、更符合市場需求的土木工程專業(yè)人才。這就要求我們在培養(yǎng)土木工程人才時要轉變教學思路,利用科學的教學設施、設計科學合理的教學課程、重視學生的實踐操作,培養(yǎng)出理論知識扎實、實際動手能力強、綜合素質高的現(xiàn)代土木工程人才。
參考文獻:
[1] 王鑫.現(xiàn)代土木工程特點與土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式分析(J).職品牌(下半月),2015
關鍵詞:土木工程 發(fā)展 建筑
土木工程是人類歷史上年代最久遠的“技術科學”,作為一種系統(tǒng)的產業(yè)活動,土木工程的實質是生產的過程,是一種技術過程。土木工程也是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱,它既指工程建設的對象,即建在地上、地下、水中的各種工程設施,也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養(yǎng)、維修等技術。
一、現(xiàn)代土木工程的特點
適應各類工程建設高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現(xiàn)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(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。
1.建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現(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(xù)進展。
2.工程地質和地基方面。建設地區(qū)的工程地質和地基的構造及其在天然狀態(tài)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(xiàn)場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現(xiàn)代化大型建筑的需要,急待利用現(xiàn)代科學技術來創(chuàng)造新的勘察方法。
3.工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設施的規(guī)模日益擴大,現(xiàn)在已有必要也有可能運用系統(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)平衡和農業(yè)生產等,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。
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(tǒng)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(tǒng)計規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態(tài)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(tài)設計法和結構優(yōu)化設計等理論;同時發(fā)展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
5.工程施工方面。隨著土木工程規(guī)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(fā)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(tǒng)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(xù)趨向結構和構件標準化和生產工業(yè)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(yè)問題,以建造過去難以施工的工程。
二、未來土木工程的發(fā)展
1.指導理論的繼續(xù)發(fā)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(shù)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(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術中復雜的數(shù)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(xiàn)實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術也在力學中加深影響。
2.工程實現(xiàn)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(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,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優(yōu)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(tǒng)學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環(huán)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(shù)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(xiàn)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(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控,及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現(xiàn)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(xù)發(fā)展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發(fā)展相適應的,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(guī)劃,設計,建造到建成后的使用,維護,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(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的特性,從設計環(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,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(huán)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(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風動,溫度變化,突發(fā)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(fā)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(huán)境因素做出適當?shù)姆磻?/p>
土木工程當今的發(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:
[1]楊家福.中國土木工程指南[M].1993:1-4.
關鍵字 土木工程;特點;發(fā)展趨勢
1土木工程的涵義
土木工程既指建設的對象,即建造在地上,地下,水中的工程設施,也指應用的材料設備和進行的勘測、設計施工、保養(yǎng)維修等專業(yè)技術。
2現(xiàn)代土木工程的特點
為適應高速發(fā)展經濟的需要,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現(xiàn)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。這就使得現(xiàn)代的土木工程出現(xiàn)了新的特點,它的特點具體地表現(xiàn)在下述幾個方面:
2.1建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現(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(xù)進展。
2.2工程地質和地基方面。建設地區(qū)的工程地質和地基的構造及其在天然狀態(tài)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(xiàn)場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現(xiàn)代化大型建筑的需要,急待利用現(xiàn)代科學技術來創(chuàng)造新的勘察方法。
2.3工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設施的規(guī)模日益擴大,現(xiàn)在已有必要也有可能運用系統(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)平衡和農業(yè)生產等,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。
2.4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(tǒng)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(tǒng)計規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態(tài)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(tài)設計法和結構優(yōu)化設計等理論;同時發(fā)展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
3未來土木工程的發(fā)展趨勢
3.1向高空方向發(fā)展
在高層建筑發(fā)展方面,目前人工建筑物最高的為646m的波蘭Gabin227kHz長波臺鋼塔,由15根鋼纖繩錨拉。中國臺北的101大廈,高508m。上海的最高建筑為環(huán)球大廈,高492m。美國擬在芝加哥建Mglin-Beitler大廈,地上141層,高610m。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10萬。高空的距離是無限的,因此,只要技術允許的條件下,建筑物不斷向高空發(fā)展是切實可行的一種策略。這種高層建筑可以集工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等一系列功能,這就大大節(jié)約了土地資源,為城市的發(fā)展節(jié)省了土地。
3.2向海洋、地下、荒漠、太空發(fā)展
地球可以稱作為一個“水球”,地球上有百分之七十的面積是海洋,而陸地面積僅占百分之三十,其中又有很大部分荒漠等是人類目前還沒有使用的。因此,在技術條件允許的前提下,充分利用海洋、荒漠資源是非常必要的。例如如中國澳門機場、日本關西國際機場等都修筑了海上人工島,在島上建跑道和候機樓。阿拉伯聯(lián)合酋長國首都迪拜的七星大酒店也建在海上,2000年時,日本圍海建造的1000m長的關西國際機場試飛成功。
向地下進軍。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。日本1993年開建的東京新豐州地下變電所,將深達地下70m電站。我國城市地下空間的開發(fā)尚處于初級階段,目前已有北京、上海、廣州等六個城市建有地鐵,已開通的總長度達215公里。
向沙漠進軍。全世界約有1/3陸地為沙漠,目前還很少有開發(fā)。沙漠難以利用主要是缺水,生態(tài)環(huán)境惡劣,日夜溫差太大,不適合人類居住。改造沙漠首先必須有水,然后才能綠化和改造沙土。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。我國沙漠輸水工程試驗成功,順利地引黃河水入沙漠。我國首條沙漠高速公路――榆靖高速公路已全線動工。
向太空邁進。向太空發(fā)展使人類長期的夢想,在21世紀這一夢想已變?yōu)楝F(xiàn)實。由于近代天文學宇航事業(yè)的飛速發(fā)展和人類登月的成功實現(xiàn),人們發(fā)現(xiàn)月球上擁有大量的鈦鐵礦,由此可以制造出人類生存必需的氧和水。
3.3向計算機應用發(fā)展。隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優(yōu)化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。
3.4向工業(yè)化方向發(fā)展。建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規(guī)模的經濟建設推動了建筑業(yè)機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發(fā)展,但是總的來說落后于其他工業(yè)部門,所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系,盡量實現(xiàn)標準化生產;要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制,采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式,同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。
參考文獻