探究土木工程的现状及发展趋势

探究土木工程的现状及发展趋势

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摘要:随着相关技术的提升和管理体制的创新与发展,土木工程已经在当今社会取得了重大的发展成果,为经济社会的建设提高了强有力的技术和理论的支持,为人们的物质生活创造了良好而和谐的环境.成为促进社会发展和人民物质生活水平不断提高的重复保障,也是人类社会不断向前发展的重要驱动力量,扮演着极其重要的角色。为此,本文论述了土木工程的概念、现状及发展趋势。

关键词:土木工程,概念、现状,发展趋势

一、土木工程的概念

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。

二、土木工程发展现状

随着人们对建筑要求的不断提高,需要建构高层、大规模,甚至是大跨度的建筑,并且要求既要满足工程进度以及质量的要求,同时也需要保证成本的控制。目前,土木工程的发展现状总体概况如下。

1、土木工程理论的发展

随着科学技术的不断发展和进步,与建筑相关的学科,包括:力学、结构动力学、统计学等等学科的不断发展和进步,为土木工程的发展提供了重要的理论基础和技术支持。信息化的不断普及和深入发展,大型计算机在土木工程上的充分应用,包括结构抗力计算到极限状态理论、材料特性结构分析等,使得土木工程在强大的理论基础之上快速、全面地提升和进步。

2、建筑设计的发展

随着土木工程的不断发展和进步,使用概率统计来设计和分析各种数据,如:荷载值、材料强度值。通过对风力、阳光、地震等不同自然情况的综合分析,结合工程的选址、结构体系等实际情况,进一步研究出可靠度极限状态的设计,得到工程的应力情况和力学性能等,以确保其满足现代土木工程的需要。随着土木工程理论的不断深入和技术的逐步发展,土木工程的设计和规划已经改变了以往凭借经验设计工程方案的惯例,特别是大规模的土木工程,运用了系统工程的理论和方法,趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。

3、土木工程施工的发展

(1)建筑材料的发展。

复合材料高强钢材等全新建筑材料在土木工程中得到了不断发展和应用。如:碳纤维、铝合金、镁合金、镀膜玻璃、双层中空玻璃、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、各种节能混凝土等新型工程材料已在工业和民用建筑中得到广泛使用,它们在强度和耐久性上表现出优越性,为高层、大跨和结构复杂的大型土木工程建设提供了重要物质基础。但是,这些材料也有其缺陷,如:有些弹性模量偏低,有些成本太高,应用范围比较窄,所以还需要进一步研究。

(2)土木工程实施工艺的发展。

工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展,如:同步液压千斤顶、直升机安装技术、滑模等先进技术的出现,使得大规模的、高层的、复杂的土木工程不断发展并得以实现。预应力技术是施工工艺中最为突出的技术之一,可以应用在大跨度、大开间等多层和高层建筑,还可应用于核电站、预应力储仓、桥梁结构、公路工程等等。

随着应用系统工程的理论和方法不断应用于组织管理中,推进了土木工程的科学快速发展。并且,工程逐步趋向结构和构件标准化和生产工业化,使得土木工程的发展逐步实现节约成本、提高工程效率等需求,对于以往不能实现的施工工程,现在也可以实现。

鉴于以上土木工程的发展,虽然有了很大的进步,但是在这个人口剧增、交通拥挤、生态环境破坏严重的社会发展趋势之下,可以用来建筑的土地越来越少,促使土木工程不得不快速、科学地发展,才能满足社会发展需要。

三、土木工程的发展趋势

土木工程建设,是作为社会文明建设的重要组成部分,在科技技术高速发展的推动下,呈现强劲的发展势头。

1、大跨度高层建筑的发展与空间的开发

地球的居住面积是有限的,而随着我国城市化建设的不断推进,城市人口急剧增多,城市的居住面积将面临新的问题,造成了生活空间的拥挤与空间资源的紧张,对我国经济与社会的发展也有一定的制约性,那么怎样解决这个问题呢?这就需要在空间上进行更好的开发与利用,逐渐向高空与地下发展土木工程建设,来拓展更大的生存生活空间。高层建筑的增多与高度的增加,就是体现了这个问题。

并且,随着土木工程的发展,地下空间的开发也逐渐被人们重视起来,然而地下空间作为空间开发的有效途径是否能够得到可持续的发展,还是一个值得思考与研究的问题。因为,地下空间的利用一定会对生态环境造成影响,比如对地下水的流径造成影响,从而影响地表植被,或者是对地面建筑造成影响。

太空、沙漠方向的发展,笔者认为也是一种空间的有效利用。社会在不断发展,人类在不断进步,人类的不光仅仅是放在传统的空间上,而是转向了其他的空间。太空探索一直是人类向往并且努力研究、发展的方向。而我国陆地面积的30%以上都是沙漠,怎样将这些面积的沙漠空间有效利用的问题也是相当的迫切。

2、开发与利用新材料

新材料的开发与利用将是土木工程一个重要的发展趋势。一个好的工程质量的保证,建筑材料是一个重要的方面。目前我国主要的建筑材料是钢材,以后钢材将朝着高性能的方向发展。其他的比如质轻、高强,并且韧性良好的材料的研究。由于建筑材料要长时间经受风吹、日晒、雨淋等,那么才材料的合理选用是非常重要的,既要考虑安全问题,又要注意耐用性能。而且,建筑材料更是工程造价的直接影响因素,所以经济方面也是必须考虑的。

3、应用预应力技术

预应力技术,在80年代到90年代得到了进一步发展,目前已达到了先进国家相当的水平,作为高层建筑的首选,亦被用于大型的公共建筑,像会展中心的建造,而预应力砼技术被广泛应用于各种领域的工程结构之中,像边坡加固等等,比较具有代表性的工程有北京的京城大厦。相信,在以后的土木工程建设中,预应力技术将会被更广泛地应用。

4、信息化发展

我国新时代的奋斗目标,是用信息带动工业化进程。信息化建设就是利用计算机网络技术、信息处理技术等这些现代化手段,提高工程建设的进程,降低成本。在土木工程中,信息技术的广泛利用,可以有助于更高难度项目的实现。比如,对大体积混凝土结构的质量上的控制,对于大型机器设备的起吊装载等等。在将来的土木工程建设中,信息化技术的应用领域将越来越宽广。

四、结语

建筑行业是我国的重要支柱型行业,土木工程的发展对基础建设又有极大的影响。面对全球化已经进入炙热的当今时代,如何迎接新的挑战,如何更好地发展土木工程建设,是相关人士必须认真思考的问题。并且,由于我国目前仍是一个处于发展中的国家,基础设施的建设仍有待于完善,所以土木工程仍有一段很长的路要走,还需要人们的共同努力。

参考文献

[1]庄实磊.浅谈土木工程的特点与发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012,15(11).

[2]武月刚.浅谈土木工程建设发展前景的几点思考[J].科技致富向导,2012(3).

[3]刘瑜.土木工程现状与发展趋势研究[J].黑龙江科技信息,2010(21).

[4]薛忠武.土木工程现状与发展趋势分析[J].现代商贸工业,2009(24).

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