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【摘 要】 随着当前社会经济的不断发展,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,在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,成为人类社会现代文明的重要组成部分。本文论述了土木工程的发展现状及未来的发展趋势。
【关键词】 土木工程;现状;发展趋势
一、土木工程概述
土木工程对于一个国家的发展是至关重要的,然而,土木工程具体指的是什么、涉及到了哪些方面的内容并不是所有人都了解的。其实,土木工程就是指公路、桥梁这些工程的总称,并且土木工程本身涉及了很多方面的内容,主要包含了工程建筑材料分析、建筑设备的应用以及建筑施工前的地质勘探。土木工程不是单单的过程设计,它的内容是非常丰富的,而且是层次多样的、结构和门类比较复杂的学科。
土木工程对于我们每个人都不陌生,它跟人们的生活是休戚相关的,而且关系着国家的建设和发展。可以这样说,如果没有土木工程就没有我们今天这样便利的、高质量的生活。土木工程体现在人们生活的很多方面,比如说四通八达的交通、居住和办公的高楼大厦以及跨黄河长江的大桥。同时,土木工程给人们的生活提供了很多保障,主要体现在农民可以利用灌溉设施解决农田干旱的問题;城市中的排污管道给城市人民提供了环境保障。
二、土木工程的发展现状
(一)土木工程的理论发展分析
土木工程的发展涉及到了很多方面,其中土木工程理论就是其中非常关键的一个内容。土木工程理论发展是土木工程设计和项目实施的基础环节,占据着关键的地位,土木工程理论是土木工程设计的重要的理论支撑,只有拥有坚实的土木工程理论基础,才能保证土木工程设计得到最大程度地发展。而土木工程理论也涉及了很多方面的内容,它涵盖了工程力学、统计学、计算机科学等重要内容。特别是计算机科学的发展与应用,使土木工程业得到了极大的发展。并且随着信息化进程和信息交流的不断加快,也都推动了土木工程业的发展。
(二)土木工程的设计发展分析
土木工程设计是土木工程发展中非常重要的一个环节,随着土木工程的不断发展,对土木工程设计也提出了更高的要求,土木工程设计已不再是仅凭经验而进行的时代了,更趋向于要全面地考虑土木工程的环境、经济以及安全等因素来进行土木工程设计。随着建筑环境(包含建筑材料、结构、施工方法等)不断改变,人类会面临越来越大规模的土木工程建设,并且对土木工程设计会提出更严格的要求,其中在结构设计方面呈现出更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是依靠一定的土木工程理论而进行的,随着土木工程的发展趋向于复杂化,土木工程设计也会发生很大地改变。要运用新技术、新优势来做好土木工程的设计。
(三)土木工程的施工发展分析
土木工程理论和设计最终都要通过土木工程施工来体现,土木工程施工是一个不容忽视的环节。而土木工程施工的发展主要体现在施工材料、设备以及施工工艺方面,在土木工程中,施工材料在不断地更新,越来越多的新型材料被广泛地应用到土木工程中,比如说玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、各种节能混凝土等材料,这些材料给我国大型土木工程的实施提供重要的保障;而土木工程实施的设备也在不断地向自动化方向发展,设备的自动化不仅提高了施工的效率,同时也为一些操作难度大的过程实施提供了可能。
总之,我国的土木工程业在理论研究、工程设计以及工程施工等方面已经取得了一定的成绩,但是与那些发达的国家相比还存在一定的距离。因此,我国要逐渐加大对土木工程的研究力度,推动我国土木工程业迅速发展。
三、土木工程发展趋势
(一)精密化的理论研究
未来土木工程的理论发展趋势集中在力学,利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用,重点为解决数学分析与处理。现阶段,有些领域还不够完善,比如: 对于结构复杂的、流体介质等受力分析,需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题,还需要专门化的数学来解决。
(二)土木工程材料的发展
土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长,而且随着生态型建筑理念的发展,对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高,需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料,以适应人和自然环境的协调发展。
1) 生态建材的发展。为了实现绿色建筑,在保证工程质量的前提下,选用生态建材是最首要和有效的途径。比如选用环保材料、净化材料、可再生材料、循环使用材料等等成为未来发展的趋势。生态建材的发明和使用,大大提高了人们居住品质,减少对环境的破坏,有效降低建筑垃圾的产生,避免建筑材料的浪费,实现用最少的资源实现最高的品质要求。新型生态材料的使用,在节水节电上进一步优化,节省资源,实现人与自然的可持续发展。
2) 抗震强度高的钢材。随着高层建筑、大跨度结构建筑的不断增多,对抗震材料的要求也越来越高。因此,要求建筑结构使用的钢材逐渐向高强度化、极厚化、低屈服比、低屈服点等方向发展。日本的建筑抗震效果较好,值得借鉴。他们研究的具有高抗震设计的低屈服比和低屈服点的钢板,它们是采用调整化学成分和改建热处理工艺等方法制成。生产出来的低屈服点钢材可辅助结构和减震控震装置。当地震发生时,首先达到屈服点开始变形,吸收了地震能,从而防止主体结构的破坏。高强度的抗震材料的使用,不仅可以减少钢材的使用量,还为抗震提供了安全保障,是未来钢材发展的趋势。
3) 智能化的混凝土。目前使用的高性能的混凝土,具有体积稳定性好、强度高、工作性强、耐久性好等等优点。这些混凝土,具有高抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性等优势,所以它们能够在恶劣的环境下较长时间的使用。最新设计的混凝土甚至可以使用100 年或者200 年以上。随着科学的不断进步和发展,智能化的混凝土将成为未来发展的趋势。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能够接受某些环境信息,自觉地进行逻辑判断,同时做出能够相适应的混凝土相关材料。这种智能性的混凝土材料,可以根据工程的需要,维持和调整混凝土的性质,比如: 流动性、保水性、粘聚性等,这样可以防止建筑受到侵害,或者对破坏进行修补,或者当有危险时也可以警报。这种智能化的混凝土是未来建筑材料发展的关键技术,但目前还比较昂贵,研究的人也不多。相信随着信息科学、生命科学的不断进步,智能化材料也将逐渐进入到土木工程的市场。
(三)土木工程信息化的发展
近年来,信息化已经普及,并且逐渐带动工业的信息化,必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等,这些信息化技术不断渗透到土木工程中,并且涵盖了土木工程的全过程,不仅限于设计和施工,还有工程的物业管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线,也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。
(四)防震与减灾
随着当前超大跨桥梁、高层建筑和大跨结构建筑物的兴起,结构设计呈现更高、更长的发展趋势。在很多的情况下,地震荷载已经成为结构设计的控制因素。所以大型复杂的结构体系的抗震设计及其相对应的问题也得到了进一步的关注。相关的研究包括抗震动的作用机理、建筑结构的抗震机理等。
结语: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。
参考文献:
[1]黄浦时. 试析土木工程的现状与未来发展趋势[J]. 数字化用户,2013,11:29.
[2]赵永旗,王婷灏. 土木工程的现状与未来发展方向[J]. 科技致富向导,2011,26:330+246.
[3]张雷. 关于土木工程的现状及发展趋势分析[J]. 科技创新与应用,2012,19:243.
【关键词】 土木工程;现状;发展趋势
一、土木工程概述
土木工程对于一个国家的发展是至关重要的,然而,土木工程具体指的是什么、涉及到了哪些方面的内容并不是所有人都了解的。其实,土木工程就是指公路、桥梁这些工程的总称,并且土木工程本身涉及了很多方面的内容,主要包含了工程建筑材料分析、建筑设备的应用以及建筑施工前的地质勘探。土木工程不是单单的过程设计,它的内容是非常丰富的,而且是层次多样的、结构和门类比较复杂的学科。
土木工程对于我们每个人都不陌生,它跟人们的生活是休戚相关的,而且关系着国家的建设和发展。可以这样说,如果没有土木工程就没有我们今天这样便利的、高质量的生活。土木工程体现在人们生活的很多方面,比如说四通八达的交通、居住和办公的高楼大厦以及跨黄河长江的大桥。同时,土木工程给人们的生活提供了很多保障,主要体现在农民可以利用灌溉设施解决农田干旱的問题;城市中的排污管道给城市人民提供了环境保障。
二、土木工程的发展现状
(一)土木工程的理论发展分析
土木工程的发展涉及到了很多方面,其中土木工程理论就是其中非常关键的一个内容。土木工程理论发展是土木工程设计和项目实施的基础环节,占据着关键的地位,土木工程理论是土木工程设计的重要的理论支撑,只有拥有坚实的土木工程理论基础,才能保证土木工程设计得到最大程度地发展。而土木工程理论也涉及了很多方面的内容,它涵盖了工程力学、统计学、计算机科学等重要内容。特别是计算机科学的发展与应用,使土木工程业得到了极大的发展。并且随着信息化进程和信息交流的不断加快,也都推动了土木工程业的发展。
(二)土木工程的设计发展分析
土木工程设计是土木工程发展中非常重要的一个环节,随着土木工程的不断发展,对土木工程设计也提出了更高的要求,土木工程设计已不再是仅凭经验而进行的时代了,更趋向于要全面地考虑土木工程的环境、经济以及安全等因素来进行土木工程设计。随着建筑环境(包含建筑材料、结构、施工方法等)不断改变,人类会面临越来越大规模的土木工程建设,并且对土木工程设计会提出更严格的要求,其中在结构设计方面呈现出更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是依靠一定的土木工程理论而进行的,随着土木工程的发展趋向于复杂化,土木工程设计也会发生很大地改变。要运用新技术、新优势来做好土木工程的设计。
(三)土木工程的施工发展分析
土木工程理论和设计最终都要通过土木工程施工来体现,土木工程施工是一个不容忽视的环节。而土木工程施工的发展主要体现在施工材料、设备以及施工工艺方面,在土木工程中,施工材料在不断地更新,越来越多的新型材料被广泛地应用到土木工程中,比如说玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、各种节能混凝土等材料,这些材料给我国大型土木工程的实施提供重要的保障;而土木工程实施的设备也在不断地向自动化方向发展,设备的自动化不仅提高了施工的效率,同时也为一些操作难度大的过程实施提供了可能。
总之,我国的土木工程业在理论研究、工程设计以及工程施工等方面已经取得了一定的成绩,但是与那些发达的国家相比还存在一定的距离。因此,我国要逐渐加大对土木工程的研究力度,推动我国土木工程业迅速发展。
三、土木工程发展趋势
(一)精密化的理论研究
未来土木工程的理论发展趋势集中在力学,利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用,重点为解决数学分析与处理。现阶段,有些领域还不够完善,比如: 对于结构复杂的、流体介质等受力分析,需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题,还需要专门化的数学来解决。
(二)土木工程材料的发展
土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长,而且随着生态型建筑理念的发展,对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高,需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料,以适应人和自然环境的协调发展。
1) 生态建材的发展。为了实现绿色建筑,在保证工程质量的前提下,选用生态建材是最首要和有效的途径。比如选用环保材料、净化材料、可再生材料、循环使用材料等等成为未来发展的趋势。生态建材的发明和使用,大大提高了人们居住品质,减少对环境的破坏,有效降低建筑垃圾的产生,避免建筑材料的浪费,实现用最少的资源实现最高的品质要求。新型生态材料的使用,在节水节电上进一步优化,节省资源,实现人与自然的可持续发展。
2) 抗震强度高的钢材。随着高层建筑、大跨度结构建筑的不断增多,对抗震材料的要求也越来越高。因此,要求建筑结构使用的钢材逐渐向高强度化、极厚化、低屈服比、低屈服点等方向发展。日本的建筑抗震效果较好,值得借鉴。他们研究的具有高抗震设计的低屈服比和低屈服点的钢板,它们是采用调整化学成分和改建热处理工艺等方法制成。生产出来的低屈服点钢材可辅助结构和减震控震装置。当地震发生时,首先达到屈服点开始变形,吸收了地震能,从而防止主体结构的破坏。高强度的抗震材料的使用,不仅可以减少钢材的使用量,还为抗震提供了安全保障,是未来钢材发展的趋势。
3) 智能化的混凝土。目前使用的高性能的混凝土,具有体积稳定性好、强度高、工作性强、耐久性好等等优点。这些混凝土,具有高抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性等优势,所以它们能够在恶劣的环境下较长时间的使用。最新设计的混凝土甚至可以使用100 年或者200 年以上。随着科学的不断进步和发展,智能化的混凝土将成为未来发展的趋势。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能够接受某些环境信息,自觉地进行逻辑判断,同时做出能够相适应的混凝土相关材料。这种智能性的混凝土材料,可以根据工程的需要,维持和调整混凝土的性质,比如: 流动性、保水性、粘聚性等,这样可以防止建筑受到侵害,或者对破坏进行修补,或者当有危险时也可以警报。这种智能化的混凝土是未来建筑材料发展的关键技术,但目前还比较昂贵,研究的人也不多。相信随着信息科学、生命科学的不断进步,智能化材料也将逐渐进入到土木工程的市场。
(三)土木工程信息化的发展
近年来,信息化已经普及,并且逐渐带动工业的信息化,必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等,这些信息化技术不断渗透到土木工程中,并且涵盖了土木工程的全过程,不仅限于设计和施工,还有工程的物业管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线,也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。
(四)防震与减灾
随着当前超大跨桥梁、高层建筑和大跨结构建筑物的兴起,结构设计呈现更高、更长的发展趋势。在很多的情况下,地震荷载已经成为结构设计的控制因素。所以大型复杂的结构体系的抗震设计及其相对应的问题也得到了进一步的关注。相关的研究包括抗震动的作用机理、建筑结构的抗震机理等。
结语: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。
参考文献:
[1]黄浦时. 试析土木工程的现状与未来发展趋势[J]. 数字化用户,2013,11:29.
[2]赵永旗,王婷灏. 土木工程的现状与未来发展方向[J]. 科技致富向导,2011,26:330+246.
[3]张雷. 关于土木工程的现状及发展趋势分析[J]. 科技创新与应用,2012,19:243.