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关键词:土木工程;发展;展望
引 言:土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
1 未来土木工程的发展
1.1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,新的分析方法和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。
1.2 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。 信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
1.3 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。
2 未来土木工程的发展
2.1 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,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。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。
城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2.2 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。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
(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。
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,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。
信息化也成为专家系统技术的基础。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。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。
3 未来展望
3.1 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,新的分析方法和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。
3.2 工程实现的变化
这也是土木工程一个重要的组成部分。。
(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。
(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。
4 结束语:
在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。
参考文献:
关键词:土木工程;特点 ;发展方向
1 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。
2 现代土木工程的特点
2.1 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、镁合金和玻璃纤维增强塑料(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,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
2.2 工程地质和地基方面
建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,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。工程地质和地基的勘察技术,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。
2.3 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和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,影响生态平衡和农业生产等,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。
3 土木工程的发展趋势
3.1 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。
3.2 智能土木结构理论的体系构成
传统的土木结构是一种被动结构,一经设计、制造完成后,其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性,这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题,发展出了在线监测结构,它赋予传统土木结构以在线监测机制,从而为探知结构内部性能打开了窗口,使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况,这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上,进一步增加了监测数据的智能处理机制,使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力,从而使结构实现了第二层次的智能化。进一步在结构中引入自适应及自动控制机制,即根据自诊断自推理的成果,由在结构中耦合的作动系统做出必要的反应,从而实现智能控制结构,这就是第三层次的智能化。比如,对结构的开裂、变形行为,结构的锈蚀、老化、损伤行为,以及结构的动力振动行为做出抑制性控制,在更高层次上对结构起到保护和维修作用。可见,在结构智能化演化过程中,按其智能化程度的不同可划分为如下三个层次:第一层次:自感知土木结构,它是智能结构的最低级形式;第二层次:自诊断智能土木结构,具有对前一层次结果的智能化加工处理,包括结构内部力学物理场的自我计算,对结构特定目标参数的自我诊断,以及以做出结构自身行为的应对策略为目标的自我推理等功能。第三层次:智能控制土木结构,它是智能土木结构的最高形式。
3.3 发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展
土木工程在实际使用过程中,会出现不同程度的损伤或性能退化,这将影响起承载能力和耐久性,甚至引发严重的工程事故,带来重大的人员伤亡和经济损失,产生严重的社会影响。因此,从建筑建成的一刻起,就要做好健康监测、修复和加固的准备。
随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,人们提出了结构健康监测的概念,给土木工程的发展带来革命性的变化。
结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器,自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等,对结构的健康状况进行评估,科学有效地提供结构养护管理的决策依据,确保结构安全运营,延长结构使用寿命。
近年来,大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点,通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统,如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥,韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。
像这样,通过发展结构健康监测与安全预警,在第一时间发现建筑可能出现的问题,及时进行修复与加固,既避免了可能出现的建筑事故,也基本解决了建筑过快老化损坏,不得不拆去重修的尴尬局面,及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费,实现建筑使用的可持续发展
4 结语
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:
关键词 土木工程 发展现状 发展趋势
一、我国木土工程建设的现状
我国的土木工程建设从2O世纪5O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:但是,自改革开放以来,我国城市发展进入了一个崭新的阶段,城市的数量、规模和人口数量都有了飞速的发展。这就要求更多的建筑来满足城市发展的需求.单是不难看出,目前,我国的城市建筑尤其是房屋建筑,并不能满足人们的需求。不难看-出. 我国的土木工程建设面临的现状是. 虽然发展较快.但尚不能满足社会的需求。在这样的发展现状下.我国的土木工程建设.又面临怎样的机遇呢?
二、我国土木工程建设发展的机遇和趋势
在我国的现代化建设中.土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时.随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化。所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合。建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势,谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。”不难看出,我国科技和经济快速发展的形势,为我国土木工程建设的发展.创造了良好的环境和机遇。为了更好的解决.我国木土工程建设过程中的问题和抓住良好的发展机遇。我国木土工程建设,在不断,采用新技术,开发新材料并积极开拓新的开发空间。在这种情形下,我国的木土工程建设也呈现出新的发展趋势。具体以下几个方面
1:空间上的开发。
伴随着我国城市化进程的加快。城市建设快速发展,城市规模不断扩大.城市人口急剧膨胀,许多城市不同程度上出现了用地紧张、生存空间拥挤、交通堵塞、基础设施落后、生态失衡和环境恶化等问题,被称之为“城市病”,给人类居住带来了很大的影响,也制约了经济和社会的进一步发展,成为现代城市可持续发展的障碍.。为解决这些为题,我国的木土工程建设逐渐向高空和地下发展,以开拓更大的生存和生活空间。作为城市发展的产物之一,高层建筑物不仅在数量上越来越多,而且在高度上也越来越高,与地面高空发展相对应。地面下基坑开挖的深度越来越大。据初步统计,我国已建成2O层以上高层建筑物10 0oo多栋,超过lOOm 的高楼有500多栋,20Om以上的高层建筑5O多栋,有2O多栋超过300m。地下空间的开发也有着巨大的吸引力。原因在于目前我国城市地下空间开发不需要支付或支付很少土地费用。城市地下空间是一个十分巨大而丰富的空间资源,如果得到合理开发,其节省土地资源的效果是十分明显的,另外工程实践也表明.地下空间开发在我国一些大城市特别是沿海城市条件已基本成熟,而且是现代城市开发的必然趋势。
2:新材料的使用。
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/mm:以上的钢材列入了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其他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。高轻质材料的出现,比如比钢质量更轻但是性能却更好的铝合金的使用以及镁合金和玻璃纤维增强塑料的使用等,为现代土木工程建设的新趋势提供了材料基础。
3:新技术的应用。
首先,是计算机应用。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世纪情况.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。环境工程。其次, 由计算机技术和力学的结合产生的新的计算理论和计算手段和新材料的结合。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。
4:新管理技术和运营方式的采用。
关键词:土木工程;发展现状;未来趋势;可持续发展;海底建筑
纵观土木工程发展史,土木工程建设在和自然斗争中经历了古代、近代和现代3个历史时期,从最初的萌芽时期和形成时期到如今的发达时期和成熟时期。从最初的简陋住房到如今的多功能超高型建筑,可以说,土木工程业已经发生了翻天覆地的变化。进入21世纪以来,随着科技的发展和人民生活水平的提高,土木工程行业越来越成为国民经济发展的支柱产业,土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势,谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
1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。
2土木工程的发展现状
自从20世纪中叶第二次世界大战结束以来,土木工程业取得了飞速的发展,这时期的土木工程拥有良好的现代科学技术,先进的工程设施体系和持久耐用的建筑材料,并且随着计算机技术的不断提高,也为土木工程的发展注入了新鲜的血液,为此当今的土木工程呈现出以下几个特点:①工程功能化;②交通高速化;③施工过程工业化;④理论研究精密化。为了适应时展的需要,世界各国都建造了很多标志性建筑,例如我国上海的环球经融中心大厦,楼高492米,还有中国台湾的台北101大厦高508米,它们的出现都是当代土木工程师们智慧的结晶,如今,我国新的高楼大厦、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、新技术被大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
3土木工程的发展趋势
3.1高性能材料的发展
随着未来科学技术的不断发展,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。单一的材料将难以满足要求,复合材料也就应运而生,另外,材料的功能也将从单一的功能向多功能方向发展,并且为了适应土木领域的可持续发展,材料的使用也必须节能和环保。
3.2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,信息和智能化技术将全面引入土木工程,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。计算机技术的引入将对土木工程领域的发展产生巨大的改善,其主要有四个方面的改善,分别为信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系统。人们通过计算机技术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。
3.3环境工程
进入21世纪以来,环境问题已经越来越成为人们关注的热点话题,气候问题更是对人们的生产生活产生了巨大的影响,为了更好地满足人与自然协调发展,坚持可持续发展战略,土木工程与环境工程必将融为一体不可分割,城市综合症、雾霾、土地荒漠化、气候变异、冰川消融、海水上升等一系列问题无不与土木工程息息相关,对于当代土木工程师来说,如何有效合理地解决大型乃至超大型建筑建设对环境的污染等问题,必将是土木工程师们在未来重点研究和思考的课题。
3.4建筑工业化
随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大,建筑业发展较快,物质技术基础显著增强,但从整体看,劳动生产率提高幅度不大,质量问题较多,整体技术进步缓慢。为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能,优化产业结构,加快建设速度,改善劳动条件,大幅度提高劳动生产率已是未来发展的必然趋势,为了适应土木建筑领域快速高效的发展,实现建筑工业化是必然的趋势。它的发展有四个重要方向:建筑设计标准化、构配件生产施工化,施工机械化和组织管理科学化。
3.5海底建筑
2010年4月26日,随着中国大陆第一条海底隧道厦门翔安海底隧道建成通车,中国海洋这片美丽而又神秘的领域,在中国土木工程师伟大的探索与创新下,逐渐揭开了面纱,在今后的几十年甚至几百年,海底建筑将会是一种全新的建筑形式,有效利用海底空间是未来土木工程发展的一个必然趋势,同时也对土木行业提出了巨大的挑战。目前在全球范围内,较为出名的海底建筑有马尔代夫的海底餐厅、迪拜的水铁饼酒店,相信在不久的将来,一定会有更多奇特的海底建筑出现。
3.6结构形式
随着当今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。土木工程中一些复杂的结构工程的计算将得到解决,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。
3.7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,由于我国是发展中国家,工业生产正处速发展阶段,对能源的需求和消耗都很大,为此如何解决和处理这些问题,这对土木工程业提出了新的要求,应当予以足够的重视。此外,由于我国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。在一些工业生产和污水排放方面,都应考虑可持续发展,另外在能源方面,开发新能源和节约能源都将是土木工程领域发展的必然趋势,例如风能发电,开发太阳能和水资源循环利用,还有一些垃圾废物的处理与回收。
土木工程技术的发展现状
1.土木工程正处于迅猛发展阶段
土木工程是我国国民经济的重要组成部分,在社会经济高速发展的当今时代,土木工程也处于迅猛发展阶段。从我国土木工程发展的实际情况来看,主要体现在高层建筑、交通设施和水利工程。随着我国城市化进程的加快,为了解决城市人口快速增长和建筑用地紧张的矛盾,高层建筑获得了巨大的发展机遇。目前,我国100米以上的高层建筑已经达到1000多栋,高层建筑的数量的也超过了2万,这些都离不开土木工程的推动。从这个意义上来说,社会的发展开不开土木工程的推动。除了高层建筑之外,土木工程在交通设施的建设中也发挥着巨大作用。道路交通是我国经济发展的基础,在土木工程的推动之下,公路、桥梁、铁路等设施的数量不断增多,形成了四通八达的交通网络。与此同时,我国交通设施的建设质量也在提高,为安全出行提供了保障,降低了交通事故的发生率。
2.积极引进了多种新型的建筑材料
新型建筑材料在土木工程中的广泛应用有助于提高工程建筑的质量。同时,新型材料的应用也有助于节约投资成本,提高施工质量。因此,在土木工程的施工中开始积极引进各种新型建材,逐渐替代传统的建筑材料。例如,过去经常使用的水泥材料已经被混凝土材料取代,而且具有较高的强度。另外,钢化玻璃、碳素纤维和涂层玻璃等新型建材也开始在土木工程建设中广泛使用。
3.开始使用预应力技术
结构加固是土木工程建设中的一项重要施工技术,其主要目的就是为了保证工程建设施工的质量,常见于多层建筑的施工中。这是因为预应力技术可以有效改善建筑的结构服役现象。同时,当建筑结构经过预应力施加压力之后,会增强其内应力,所以可以为保障建筑结构的稳定性和安全性。
4.土木工程的结构设计日臻完善
结构设计是土木工程建设质量最重要的影响因素,因此,要想从根本上保障工程建设施工的整体质量,完善结构的设计具有非常重要的作用。随着社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,地震荷载和风力载荷等开始广泛应用于土木工程的结构设计中。从目前的实际情况来看,我国土木工程的结构设计正朝着增加高度和柔韧性的方向发展。
土木工程技术的未来发展趋势
1.信息化发展趋势
随着互联网的普及和计算机技术的快速发展,我国已进行信息时代,社会各行各业为了能抢占市场竞争的先机,纷纷开始现代化和信息化建设,土木工程也不例外,开始朝着信息化的方向发展。在土木工程工程技术的信息化发展中,离不开计算机技术、网络技术、通信技术、智能化的信息处理技术以及自动控制技术的科技支持。土木工程的信息化建设可以改进施工技术,并能为施工的全过程提供科学的监控和管理方法,促进施工成本的降低和施工质量的提升。随着社会的进一步发展,木土工程的每一个环节,包括地形勘测、土木工程设计、图纸、施工、竣工和验收等,都可以实现信息化建设。在信息技术的支持下,可以实现高难度的土木施工,例如在高层建筑中比较常见的垂直控制和对大面积混凝土结构的控制等,都可以借助信息技术完成。同时,如果将GPS和GIS技术和地理信息结合起来,甚至可以对土木施工的全过程进行监督和调控。
2.自动化发展趋势
在土木工程技术信息化建设的推动之下,其必然会出现自动化发展趋势。如果土木工程能够实现实时的动态现场监控,就有可能实现土木工程的自动化管理和施工。在未来的发展中,土木工程还有可能引入流水线的作业理念和成套的施工技术,促进标准化生产的实现,提高土木工程的施工效率。
3.绿色生态化发展趋势
从根本上来说,对自然生态环境进行改造和利用就是土木工程的本质特征。在社会经济的发展过程中,环境问题日益突出,人们已经逐渐认识到环境保护的重要性,环保理念必将对土木工程的发展产生重要影响,使其在对自然环境的开发和利用中进行合理控制,在进行工程建设时也做好生态环境的保护工作。目前,新型环保建筑材料的普及证明,绿色化和生态化是土木工程未来发展的一个重要趋势,通过绿色施工工艺和节能环保材料的普遍使用,土木工程施工造成的环境污染和环境破坏会大大减少。
4.科技化发展趋势
科学技术是推动土木工程技术发展的巨大助力,其信息化、自动化和绿色生态化的实现都离不开科技力量的支持。新的施工材料和施工技术可以进一步拓宽土木工程的前景市场,为其长远发展提供强有力的后续力量。目前,大面积混凝土的结构施工和高热混凝土技术的应用已证明了这一点。
结束语
关键词:土木工程,现状,发展趋势。
中图分类号:S969.1 文献标识码:A 文章编号:
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。
一、 土木工程发展现状
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。
二、 土木工程发展趋势
1.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。土木工程的信息化,可以模拟更复杂的施工情况。
2.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。
3.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、物流管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等等各个方面。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。
4.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。相关的研究包括地震动的作用机理,建筑结构的抗震机理等。
三、 结语
我国正处于土木工程大力兴建时期,而随后的30 年后,将进入建筑物的维护时期,这就需要我们将土木工程信息化做大做强,才能为今后的建筑物的维护、监控等耗费较大的工作做足准备,土木工程的全程信息化具有重要意义。相信土木工程在科学进步和人类智慧的共同发展下将会不断地前进,并将实现一个又一个飞跃,未来的土木工程将更好地为人类服务,再创高峰。
参考文献:
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[3] 任秋荣,叶龙,李向召. 土木工程发展现状及趋势[J]. 制造业自动化,2011,33( 5) : 151-152.
1.1混凝土结构施工技术
在土木工程建筑施工中所使用的混凝土结构施工技术是在科学地设计施工组织方案时,必须要科学严格地考虑到混凝土的自缩性和温度的变化,从而有效减少裂缝的出现。要对混凝土温度的应力进行控制需要注意的是要对水泥的量进行严格的控制,还要注意对混凝土浇筑的温度进行严格的把控,在必要的情况下要采取强制性的降温措施以保证其稳定性。此外,还要注意控制对地基混凝土的约束,这样能够提高地基混凝土的抗裂性和稳定性。在混凝土结构施工方面的一个关键技术就是要对混凝土的相关性能有一个全面的掌握和了解,要能够了解到混凝土出现裂缝的原因,在此基础上能够有效地对温度控制做好防治措施,从而能够避免和减少混凝土出现问题的几率。
1.2钢结构施工技术
在当今土木工程建筑施工技术发展的基础上,钢结构施工技术在借助炼钢技术和钢成型制造技术二者的基础上得到了不断发展和完善。在施工现场的钢构件要注意的是需要有足够的支撑面用木枕垫底。要重视对钢构件材料的运输工作,要保证在钢结构施工中进行构件的吊装时候,构件表面的清洁和干燥,需要注意的是钢结构的型号和位置不能出现错误。
1.3地基基础施工技术
在土木工程建设中,地基基础施工技术是整个建筑过程的首要工序,它是整个土木工程建筑施工的根本所在,承载了整个工程的竖向和载力。在进行地基基础施工之前,技术人员和工作人员要在施工现场就实际的地质情况进行分析,选择有针对性的施工方案,在软土地基进行施工时,要在进行换土处理后才能进行施工,这样提高了地基的强度和稳定性。
2土木工程建筑施工技术
2.1土木工程建筑钻孔灌注桩基础施工技术
钻孔灌注桩指的是在柱列间隔处布置钻孔灌注桩和钢筋混凝土挖孔,用它们作为挡土结构的主要形式。由于这种施工技术较为简单,它能够用机械来钻孔,也可以用人工的方式来挖孔,较少使用大型的机械,不会产生巨大的噪音和震动,降低挤压周围的土体所带来的影响和危害,它的经济成本比地下连续墙要低。一般来说,基坑的深度在8~14米时候能够采用排桩。由于柱列式灌注桩工作性能较为可靠和稳定,在这其中要注意的是整理帽梁的拉结作用。尤其是在基坑的边边角角处,帽梁要高于连续胶圈。一般来说,灌注桩要求能够起到防水防渗透的作用,要保证灌注桩的深层防水或者是搅拌作用。在施工的周围的环境保护要求比较严格的时候,要能够有效地降低排桩出现变形,需要在软土地区来对基坑的底部沿着灌注桩的周边在部分区域采用水泥搅拌桩等来进行加固处理,从而能够有效地保证抗力。伴随着钻孔灌注桩基础施工技术的广泛使用,在技术得到强化的同时还要对经常使用到的施工机械设备和施工材料提出更为严格的要求和规范,这样能够更好地完善钻孔灌注桩基础施工技术。
2.2土木工程建筑深基坑支护施工技术
土木工程建筑深基坑支护施工技术之所以出现是因为城市中涌现出各种高层建筑。深基坑施工是为了保证高层建筑物施工质量。它主要包括对岩土工程进行勘察和调查、基坑开挖和支护施工、支护结构设计、施工先创量测与监控以及周边工程保护和底层位移预测五个方面。就目前来看,针对各种施工要求的深基坑支护方法有很多,主要包括人工挖孔桩、钢板桩、混凝土灌注桩、预制桩以及深层搅拌桩等。在具体的土木工程施工中,要对深基坑支护结构进行科学的设计和预计处理。要采用合理科学的支护技术以此来保证深基坑施工的顺利进行。
2.3土木工程建筑新型预应力技术
和体内预应力结构相比较来说,体外的预应力施工技术要求较低。由于体外材料无法与预应力结构二者产生共振,所以要保证其单独的震动。这是体外预应力的特殊性。当体外预应力与其发生共振时,容易造成预应力筋的疲劳和弯折。因此在预应力技术中要尤其注意设置预应力结构,根据不同的土木工程建筑施工特点来对不同的施工工艺流程进行施工设计。要充分了解到土木工程以及荷载性能的特点,从而能够为制定出一个合理的预应力土木工程施工方案做准备。
3土木工程建筑施工技术未来的发展
3.1土木工程施工建筑产业化
在未来,要将土木工程发展成产业化,这也是未来建筑业发展的前景和趋势之一。在产业化的发展之下,能够极大地减少人工作业的强度和数量,采用高质量的流水线作业方式能够提高工程效率和进度,在这种产业化背景下,少不了相应的技术支持,要想实现建筑施工一体化作业,要能够有一套标准化的施工作业方式和技术来取代原有的人工施工方式和技术。采用产业化的方式能够使用较为先进的施工技术和施工设备,要有效地提高土木工程建筑施工的质量和效率,还需要注意减少和降低人工施工的危险性,从而有利于实现科学化的管理。
3.2土木工程建筑生态化
随着低碳和环保理念的不断深化,低碳经济时代备受关注。由于土木工程施工和环境有一定的矛盾性,因此要能够解决这种矛盾,促进土木工程施工和环境二者的和谐发展,这也是土木工程建筑施工未来的发展趋势。要在环境保护的基础上最大限度地降低和避免对环境造成的破坏和污染,这需要从多方面来努力。从建筑材料的选择上来说,要重视加大节约型和环保型建筑材料的研发力度,要对施工机械设备进行优化,尽可能地降低对能源的消耗,提高对施工的效率。此外,还要提高对废物的利用率,要在尽量少的产生工业废料的角度来对废料进行再利用,优化资源配置,有效节约资源。要在建筑施工上进行更好的创新,具体要运用到土木工程建筑中。
4结语
关键词:土木工程;工程管理;辅修专业
最近几年国民经济飞速发展,伴随着国家基本建设整体投入的加大,我国土木工程领域的发展迎来了前所未有的机遇,同时对土木工程专业人才的培养也提出了更高的要求。社会和企业对高等学校土木工程专业的要求不再是培养单一的技术型人才,而是熟悉工程项目管理工作、适应企业结构调整要求、能够打造精品工程的复合型专业人才。土木工程专业复合型人才,就是既具备土木工程专业技术知识,又拥有经济、法律、管理知识,会设计、懂施工、善管理的能够实施土木工程建设全过程管理的合格人才。面对目前的新形势,普通高等院校土木工程本科专业开设工程管理辅修专业,提出了“土木工程+工程管理”复合型专业人才培养的一种新模式,以满足社会和企业对土木工程专业人才的实际需求。
一、单一土木工程专业从业能力的限制
1.土木工程专业的培养目标和能力结构
2011年国家住房和城乡建设部颁布了由高等学校土木工程学科专业指导委员会制定的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》(以下简称《规范》),再次申明了土木工程本科专业的培养目标:培养适应社会主义现代化建设需要,德智体美全面发展,掌握土木工程学科的基本原理和基本知识,经过工程师基本训练,能胜任房屋建筑、道路、桥梁、隧道、铁道等各类工程的技术与管理工作,具有扎实的基础理论、宽广的专业知识,较强的实践能力和创新能力,具有一定的国际视野,能面向未来的高级专门人才。
毕业生能够在有关土木工程的勘察、设计、施工、管理、研究、教育、投资和开发、金融与保险等部门从事技术或管理工作。
《规范》要求土木工程本科专业的学生除了应该具有一定的知识结构和人文、科学与工程的综合素质外,还应具有一定的能力结构,即应用工程科学的能力和具有较强的解决土木工程实际问题的能力。目前我国普通高等院校土木工程专业的毕业生,显然还不能完全具备上述能力。
2.学校培养和社会需求之间的差距
普通高等院校土木工程本科专业的毕业生,最近几年除一部分学生考取硕士研究生选择继续深造之外,其余的毕业生80%左右选择到建设施工单位就业,学生毕业后将直接从事施工企业的技术、管理与经营工作。通过对历届毕业生的走访调查,发现毕业生一般都能够胜任土木工程技术层面的现场施工技术工作,却很难在短时间内适应企业的管理决策层面的工作,这种情况已不能满足自己“先技术、后管理、再创业”的职业生涯规划要求。
对用人单位的调查显示,企业目前对掌握多种专业知识和技能的复合型人才表现出很高的渴求度。现在企业在招聘大学生时非常看重学生的综合素质和能力。学生一旦进入企业,可能刚开始做的是工程设计或施工现场的技术工作,但是如果毕业生技术工作过硬同时又懂经营管理,经过一定时间的实践锻炼,企业必将把他培养成中层管理人才。这样的学生潜力更大,发展空间也更广,也更能适应企业的发展和需求。
在工程建设的具体实施过程中,技术、经济和管理各方面专业知识联系紧密、相辅相成。作为一名合格的专业工程师,即使专门负责某项技术工作,在实施过程中也不可避免地要考虑节省成本、控制进度、满足合同要求等相关因素。目前我国普通高等院校土木工程本科专业教育普遍面临培养模式单一、专业面过窄、课时压缩、缺乏个性等问题,培养的土木工程专业毕业生知识结构比较单一,能够成为某一个技术领域的专家型人才,却很难适应现代化工程管理的需求。
二、选修工程管理辅修专业的优势
土木工程专业的毕业生在基层工作一定时间,夯实工作基础,就有可能进入企业管理层,或者成为项目经理。此时需要从宏观层面管理整个工程,除考虑技术因素外还需要考虑项目的资金链和组织管理。选修过工程管理辅修专业的学生和只学习单一土木工程专业的学生相比,优势在于可以同时掌握组成建设工程项目的两个核心要素——经济和技术,可以从经济和技术两方面来考虑工程的可行性,更加能够保证项目在特定经济条件下的顺利实施。具体而言,选修工程管理辅修专业的同学和只学习单一土木工程专业的同学相比,具有如下优势。
1.知识结构体系更完善
土木工程与工程管理两个专业同属一个大的知识领域,土木工程专业学生掌握相关工程管理专业知识对完善自身的知识体系和提高专业技能水平有很大帮助。参与辅修的学生除了能够掌握土木工程专业所必需的基础理论知识之外,还能够掌握比较系统的管理学、工程经济学、工程建设监理、工程项目管理、工程合同管理、土建工程造价、房地产开发、房地产估价、房地产经济学、建筑企业管理学等方面的基本知识。参与辅修的学生不仅具有较强的分析、研究与解决土木工程专业一般工程问题的能力,还具有熟练的土建工程造价及工程量计算、工程经济分析、工程项目管理能力,具有综合运用所学土木工程技术知识、相关管理理论和方法、相关经济理论、相关法律法规等方面知识从事工程管理的基木能力。
2.未来从业范围更广阔
在市场经济高速发展的今天,人才市场对复合型人才的需求趋势越来越明显。这就要求毕业生不能仅仅掌握单一的专业技能,还需要学习和掌握与自身专业相关的其他专业知识和技能。拥有良好的知识结构体系和广博的专业知识面,就业竞争力明显增强,未来的从业范围也更加广阔。选修过工程管理辅修专业知识的毕业生,具备了土木工程技术、管理学和经济学的基本知识,掌握了现代管理科学的理论、方法和手段,知识、能力、素质协调发展。他们基础扎实、知识面宽、适应性强、综合素质高、富有求实和创新精神,属于能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。他们不仅能够在有关土木工程的勘察、设计、施工、研究、教育等部门从事技术或管理工作,而且能够在建设单位、设计单位、施工企业、工程监理单位、房地产企业、投资与金融领域、政府部门等从事工程项目管理、工程造价确定与控制、房地产开发与管理、资产评估等工程管理工作。
3.自身发展前景更美好
目前社会对土木工程专业人才的要求越来越高,岗位竞争也越来越激烈,岗位职务提拔的机会自然会优先考虑技能完善的人才。选修过工程管理辅修专业知识的毕业生,除具备土木工程专业的一般知识结构,还具备工程项目管理、房地产经营与管理、投资与造价管理及物业管理等方面的知识结构。他们具有进行工程项目可行性研究、一般土木工程设计、工程项目全过程的投资、进度、质量控制及合同管理、信息管理和组织协调的能力,具有分析和解决房地产经济理论问题及房地产项目的开发与评估、房地产市场营销、房地产投资与融资、房地产估价、物业管理和房地产行政管理的能力,具有项目评估、工程造价管理的能力,初步具有编制招标、投标文件和投标书评定的能力,具有编制和审核工程项目估算、概算、预算和决算的能力,具有物业的资产管理和运行管理的能力。在土木工程建设领域,既懂技术又懂管理的人才符合社会需求,在各个方面占有很大优势,未来的职业发展前景更加美好。
4.获取执业资格更容易
目前我国在工程领域普遍实行注册工程师制度,从业人员需要通过国家统一组织的相关执业资格考试,成绩合格,获得由相关部门颁发的执业资格证书,并经在行业主管部门注册成为注册工程师,才具备在本行业的从业资格。目前和土木工程专业相关的注册工程师主要有注册结构师、注册建造师、注册监理工程师、注册造价师、注册房地产估价师、注册资产评估师、注册咨询工程师等。在土木工程工作实际中需要考取的相关注册证书,很多都涉及工程管理知识。比如国家一级注册建造师考试的四门课程中,“项目管理”、“工程经济学”和“建设法规”都是工程管理专业的课程内容。提前学习过相关理论知识,具有一定的专业基础,更容易通过考试获取执业资格。
三、开设工程管理辅修专业的建议
1.学生自主选择是否辅修
土木工程专业每年的学生数量都很多,一方面考虑到全部辅修工程管理专业在师资、实习场地、实验设备等方面对学校的负担太重,另一方面也考虑到不同的学生职业生涯规划不同,未来的就业方向不同,所以建议不要硬性要求全部学生都选修工程管理辅修专业,而应该让学生根据自己的兴趣特长和职业生涯规划的不同,自主选择是否参加辅修。
2.统一安排主辅修专业课程
将选修工程管理辅修专业的学生重新独立安排班制,通过规范化的管理正确引导学生完成各项学习任务。采用主修专业和辅修专业并列学习的方式,辅修专业和主修专业课程统一设置和安排。辅修专业课程的开课时间将合理考虑学生主修专业的课程安排,利用富余时间完成相关课程的教学任务,避免学生上课时间发生冲突。
3.多方向设置毕业设计内容
毕业设计是培养学生动手能力和创新能力的最好手段,也是对高校培养目标和教育质量的最好检验,毕业设计的重点一定要放在培养学生创新精神和创新能力上。毕业设计或毕业论文的最终目的只有一个,就是将四年所学专业知识进行复习、综合、运用和提高,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。选修工程管理辅修专业的毕业生,毕业设计的内容不再局限于土木工程的建筑设计和结构设计,还可以完成建设项目可行性研究、建筑工程概预算的编制、项目管理规划与施工组织设计、工程管理信息系统应用与开发、房地产价格评估等工程管理方向的设计内容,也可以撰写工程管理专业毕业论文。
参考文献:
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[关键词]信息技术;土木工程;经营管理;发展趋势
文章编号:2095-4085(2015)11-0156-02
土木工程信息化就是通过科学合理的手段来不断的提高生产效率及降低生产成本,从而为土木工程创造更大的经济效益与价值。现阶段,土木工程信息化进程的不断加快,对于土木工程学科研究内容与研究方法的及时更新起到了良好的促进作用,从而促进土木工程高新技术的发展。
1土木工程信息技术存在的不足
1.1结构方面存在的不足分析
建筑结构健康监测作为土木工程领域的基础工作,在这方面的研究还仅处于一个初级阶段。所取得的应用成果还存在着明显的不足,效率低下问题严重。目前在世界范围内所应用的实际桥梁健康监测系统,属于单一的监测系统,也就是在该监测系统中还不存在一个具体的针对桥梁状态进行反映的综合评估机制;另外,在当今现行的桥梁评估系统中,其结构状态评估方式具有非常强的主观性,同时对于相关工作人员的专业能力还有着极强的依赖性,因此,对于结构状态很难给出一个正确客观的评价。
1.2信息工程方面的不足分析
目前我国土木工程信息化发展还处在一个初级阶段,在信息化建设的规划方面还存在着明显的不足。因此,对实现企业总承包以及实现资源最优化配置,在信息开发及利用水平的低下就有了一定的难度;同时,土木工程中的经济管理信息系统目前还只是一个试验阶段,由于应用环境的封闭性,导致工程项目在具体实施的各个环节中存在着信息不能及时共享的问题,项目负责人与外界机构之间的信息交换工作有一定的阻碍,如此就形成了内部信息沟通的不顺畅现象,同时在数据的搜集及处理等工作中出现反复,造成人力物力上的浪费。
2土木工程信息技术的发展建设
土木工程信息技术有效地实现了现代工程学与现代企业经管以及商业经管等多项内容的综合,具有极强的的复杂性及综合性。现针对未来土木工程信息技术的发展趋势从以下几个方面重点分析。
2.1土木工程中虚拟技术及三维交互技术的应用
三维交互技术在未来土木工程的发展中具有重要的作用,该技术就是通过计算机技术的辅助来完成对产品三维模型的模拟,而后再通过交互设计软件的应用来设定相应的交互程序,随后用户就能够通过电脑等设备实现人机交互的一种新兴技术。通过三维交互技术的应用,能够将建筑物结构更加直观的展现到人们面前,给一些细节问题的处理提供了极大的便利。而虚拟化实质就是实现物力资源向经管资源的转化,从而有效消除存在于物理结构之间的障碍因素。在土木工程图像分析方面,虚拟技术能够有效的提升对图形的处理效率。
2.2工程数据库与经管系统
经管系统与互联网数据库在信息化的推动下,对当代土木工程产生了重大的影响。经管系统与数据库主要是对一些比较抽象的数据模型进行科学的定义,并进行分布式的实施总结,在虚拟环境下能够同时为多个用户提供I/O状态的数据经管,促使查询及存储级别不断增高;同时对具有访问权限的数据进行有效地经管以及对对异构数据库进行校验,确保系统在异常状态下也能够及时的恢复。
2.3土木工程中嵌入式系统的应用
随着计算机技术的不断普及,嵌入式计算机技术的应用也得到了日益的普及。嵌入式计算机系统就是以计算机技术为核心,紧密的围绕着应用展开,可以对软件及硬件进行任意的裁剪;该系统主要应用在了具有严苛要求的特殊计算机系统中。
2.4最新计算机辅助系统在土木工程中的应用
计算机辅助系统,顾名思义就是通过计算机技术来完成对一些具有复杂结构的产品的性能分析及对性能优化等工作,此项技术在功能方面经过长时间的发展取得了显著的进步。现阶段,在互联网的影响下,计算机辅助系统已逐渐渗入到土木工程领域,并在工程材料的分析、总体布局的设计、建筑结构的仿真等多个方面发挥出了重要的作用。另外,为更好地适应时展潮流,计算机辅助系统就必须要突出集成化特点及专业特色。3结语在现阶段计算机技术的快速发展推动下,我国土工程信息化技术也取得了重大的进步。通过对我国当前技术形式的分析,土木工程信息技术的发展显得尤为重要。随着人们对于建筑要求的不断提高,建筑设计更凸显智能化和人性化的特点,进而更好的满足人们的生活需要,获得长远发展。
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