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关键词:土木工程;安全文化;安全管理
一、土木工程安全文化的基本概念
安全文化作为一种文化成分,体现了组织对于安全的重视,也代表了相关组织对于实际的工作管理行为所形成的文化氛围,土木工程中的安全文化则更加具有特殊性。土木工程行业由于施工条件较为复杂,作为劳动密集型行业,安全问题将会给从业人员的生命安全带来直接影响,也会造成较大的社会影响,因此应该引起足够的重视。安全文化的建立会给从业人员的安全观念产生较大影响,帮助完善设计、施工过程中的管理制度,确定以安全为第一目标的施工观念,有助于形成良好的安全文化氛围,在土木工程建设的全过程中,最大限度的减少安全事故的发生,保证工程良好的经济效益和社会效益。
二、土木工程安全文化现状与问题
(一)土木工程安全文化现状。尽管我国土木工程发展迅速,近些年相关技术也取得了举世瞩目的成就,但由于我国在土木工程安全文化方面研究较少,目前国内还处在初步阶段,因此还存在较大的进步空间。近些年建筑市场的火热也在一定程度上带动了土木工程安全文化的发展,一些学者根据实际施工现场的环境特点和工程特点建立了相关的评价模型,用来给土木工程安全管理提供指导和参考,人们对于土木工程安全文化建设的重视程度也在逐渐提高,并将安全文化作为施工管理的一种方式。因此,从总体上来看,我国土木工程安全文化的建设一直在进步,也取得了一些较为重要的成绩,但由于种种因素的限制,我国土木工程安全文化建设还存在一些问题需要解决。
(二)土木工程安全文化建设的问题。对我国土木工程建设中出现的安全问题进行统计,可以将事故原因归纳为人为因素与责任事故,这些都与土木工程文化的建设有直接关系,具体来说,主要存在以下几方面的问题:(1)施工人员安全意识的匮乏。这一点是当前土木工程安全文化中的重要问题,国内发生的很多安全事故都有雨施工人员安全意识不强,没有正确认识到安全施工对于保护生命安全和企业财产的重要意义,在施工过程中不能严格按照相关的规范标准进行操作,给土木工程的施工带来了较大的安全隐患。(2)安全管理不到位。对我国土木工程事故进行调查,结果显示,由于安全管理不到位引起的土木工程事故占据了相当高的比例,很多施工单位没有建立明确的安全管理标准,进行现场施工管理过程中过于随意化,强调进度而忽视了安全性。尽管我国的建筑行业随着近几年的快速发展已经逐渐趋向于成熟,但在具体的施工中,很多施工单位并没有将完善的管理制度落实到实处,在安全管理方面也是流于形式,导致安全事故时有发生。(3)施工人员素质较低。这一点也是引起土木工程事故发生的重要因素,由于目前我国进行工程实际施工的人员多为农民工,这些工人缺乏必须的专业素质与工作经验,对于工程施工安全没有足够的认识,在施工过程中也无法按照相关的规范进行操作,导致整个施工队伍的素质不高,更加容易引起施工安全事故。(4)管理人员素质不高。随着相关技术的进步以及管理思想的成熟,当前土木工程中的很多事故都可以采取一些措施进行提前防范,这就给管理人员的综合素质提出了较高要求。由于我国土木工程行业发展速度太快,导致很多管理人员尽管素质和能力不能满足安全施工的要求,还是参与到了实际的管理 ,这些人员无法对施工现场可能出现的安全问题进行提前方法,出现事故后也没有足够的经验将事故的影响降到最低,也给土木工程施工安全带来了危害。(5)监理单位水平不足。土木工程在施工中,需要监理单位进行配合监督,提前发现施工中的安全隐患,并采取必要的措施进行规避,但目前国内的监理单位无论从监理人员的素质还是从整个建立队伍的制度建设等方面都存在较多的问题,监理单位无法按照相关标准实现对土木工程施工安全性的保障。(6)过于强调施工进度,影响施工安全。这一点是国内施工单位的通病,为了获得更多的利润,过于强调施工进度,忽略了施工的安全性,一些施工单位存在明显的工期压缩现象,给施工现场带来安全威胁的同时,也影响了施工质量,对工程的后期使用也带来了危害,这一点也是我国土木工程施工事故频发的重要原因。(7)前期勘查设计工作不足。土木工程施工的前期勘查设计工作十分重要,有助于帮助施工单位根据不同的环境特点调整施工方案,进而提高施工效率,对于提前了解施工现场的安全隐患也有较大帮助,但我国土木工程的前期勘查设计准确性不佳,一些明显的安全隐患无法通过前期勘查辨别,给后期的安全施工带来了较多的麻烦。
总的来说,在以上多个方面的原因共同作用下,我国的土木工程安全文化建设还有较大的进步空间和改进空间,安全文化的建设还需要各方面的努力。
三、土木工程安全文化的改进措施
根据以上分析,我国土木工程文化建设还需要继续努力,针对我国目前土木工程安全文化的现状,提出以下几点改进措施:(1)建立科学有效的土木工程安全文化模型。结合我国目前土木工程安全现伏,将人、组织、环境作为安全文化模型的三个层而,进行安全行为、安全意识、安全知识的教育培训来指导安全文化建设工作。(2)建立健全施工项目安全管理组织,保证安全管理的有效执行。在土木工程建筑施工项目中,形成多级安全管理体系,根据不同岗位制定相关安全知识教育工作计划,并且监督实施。同时,注意加强施工管理人员的风险意识以及风险管理的能力,做好日常安全监测工作。(3)工程项目利益相关者的不利影响,施工过程中需要与业主达成安全事故后果认识的一致,设计方案的确认以及监理工作的认可等建筑各利益相关方能够及时有效沟通,良好的团队协作有助于消灭安全隐患,预防安全事故的发生。(4)提高施工管理人员与施工人员的专业技能与安全理念。施工过程中,应该根据岗位需要,有针对性的进行相关专业技能的培训与安全理念的灌输,使管理者与施工者能够形成止确的安全文化价值观,提高管理能力与施工技术水平,增强处理安全隐患与事故的能力。(5)提高监理队伍的专业素养。安全管理素质对于监理人员非常重要。具备充足的安全知识与专业知识,能够使监理人员在工作时,很好的履行监督职责,及时发现并排除安全隐患。
总之,我国土木工程安全文化的建设还有较多的问题和挑战,需要从多个方面多个角度共同努力,建立完善的管理制度、提升从业人员的安全观念、建立完善的安全文化,才能从根本上改变当前土木工程施工现状,提高施工安全性。
结语:我国土木工程经过几十年的快速发展,相关的施工工艺与施工技术已经达到了世界领先水平。但在安全文化的建设上相比于发达国家还有一定的差距,需要通过多个方面的共同努力,促进安全文化建设的进步,最大限度的保障土木工程施工的安全性。改变从业人员的安全观念、建设完善的安全管理制度、提高施工人员的综合素质等措施能够有效促进安全文化的建设,推动土木工程安全施工的进步和发展。
参考文献:
【关键词】土木工程;发展现状;未来趋势
土木工程是一个国家建设和发展中的重要内容,它涉及了很多方面,比如说桥梁、公路等。可以说一个国家发展的速度和程度跟这个国家的土木工程发展休戚相关。我国的土木工程业发展速度还是比较迅速的,但是不管什么行业的发展都不可能是一帆风顺的,在中国几十年的探索和改革中,土木工程方面的发展也取得了一定的成就,科技的发展是土木工程发展的重要保障和根本动力。为了进一步加快我国土木工程的发展,还要加大对土木工程的研究力度。
1、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。土木工程展现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问题;城市中的排污管道给城市人民提供了环境保障。
2、土木工程发展的现状
2.1土木工程的理论发展分析
土木工程工程的发展也涉及到了很多方面,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地不断加快,也都推动了土木工程业的发展。
2.2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。
2.3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,我国要逐渐地加大土木工程的研究力度,推动我国土木工程业可以迅速发展。
3、土木工程的未来发展趋势
3.1信息化趋势发展
加快信息化建设是我国新时展的目标,信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。信息化建设可以使一些传统下难实现的工程得以顺利实施,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,信息化建设大大地推动了土木工程业的发展。信息化的社会背景为建筑的兴起提供了更为广阔的空间,对信息资源和对使用者的信息服务进行了优化组合。
3.2高性能材料的广泛应用
随着科技地不断发展和新能源的不断开发,使得越来越多的高性能材料得以广泛地应用到土木工程中,比如说高标号水泥、玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土以及复合型节能混凝土,还有新型的墙体材料的开发,这些高性能材料的应用使得土木工程在结构、设计理论以及施工技术方面得到了新的发展。并且土木工程中钢材也将朝着高强度、良好塑性以及可焊性等方向发展。总之,高性能材料的应用是未来土木工程的一个重要发展趋势。
3.3土木工程向地下、海洋、沙漠扩展
随着建筑业的迅速发展,建筑空间资源已经成为限制建筑业发展的一个重要因素。开发空间资源是解决建筑空间资源紧张的非常有效的途径,在我国可开发的空间资源有地下空间、沙漠、海洋以及宇宙空间。其实,我国在土木工程发展过程中已经在逐渐地开发这些空间资源了,比如说现行的地铁、地下停车场都是利用地下空间的体现,而且我国也正在开发海洋和沙漠资源,同时我国在探索太空方面也取得了一定成绩,所以说我国土木工程的未来发展趋势是向地下、海洋以及沙漠等空间发展。
3.4建筑多样化及城市建筑立体化
我国土木工程正在朝着多样化和城市建筑立体化的方向发展,由于材料学和工程力学的发展,推动了土木工程向着多样化的方向发展,为了解决能源紧缺、环境保护、交通溶度等问题,越来越多的建筑结构形式产生。
随着城市人口的密度逐渐地增加,交通拥挤和用地紧张等问题也逐渐显现出来,为了解决城市用地问题就需要发展立体建筑,也就说城市高层建筑会越来越多,但是高层建筑的建设对施工技术和设计的要求更高,所以要加快土木工程各项技术的发展。
结语
总而言之,在信息化和科技化时代的大背景下,土木工程的发展不仅局限于建筑物本身的安全性和经济性,更需要考虑到建筑物给人们的生活带来的舒适感受,将建筑变得更加人性化和智能化。这就要求我国要加大对土木工程的研究力度,要不断地推进土木工程的理论、设计以及施工的发展,而且要把握土木工程的未来发展趋势,尽可能地从发展趋势入手,保证我国土木工程可以顺利地、快速地发展。
参考文献
[1]薛中武.土木工程现状与发展趋势分析[J].现代商贸工业,2009(24)
关键词:土木工程 现状 发展趋势
引言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。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。
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:
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.
关键词:土木工程 现状 发展趋势
引言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。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。
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:
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.
论文摘要:随着国家综合实力的日益增强,社会发展对大型土木工程的需要也成比例的增长。但是,最近各种桥隧建筑出现的塌陷,不均匀沉降等不安全因素,严重危害人民群众正常的生产生活。本文通过对当代各种土木工程管理施工现状的分析,提出了施工管理中应注意的问题和解决问题的措施。
一、我国建筑业安全管理存在的问题
1、技术问题
(1)安全方面的意识淡薄
在建筑施工的现场,对文明施工的意识不够强,可以说是不重视,盲目的认为文明施工不过只用来敷衍上级检查才临时表现的。甚至部分工地连防火意识都没有;没有排水系统,道路不畅通;部分工地封闭管理仍然做的不够到位或是没有引起足够的重视;相当一部分工地仍不够规范和重视生活设施,存在不符合规定的简陋不堪的现象;一部分工地施工现场仍未很好地设置标牌,且大部分安全标志悬挂的具置不够合理。工人们没有良好的施工环境,连良好的生活居住环境也没有,很大一部分原因,不能全怪企业,毕竟也有工作人员的问题,没有对文明施工引起足够的重视。
(2)搭设脚手架不规范
在某些土木工程施工现场,脚手板没有满铺工作区或脚手板上的东西比较多、材质比较差从而形成不够牢密的工作网;建筑结构与架体拉撑点受力并不符合国家规范;架体内封闭绝大部分防护也不准确安放或是不符合规范;存在的钢竹混搭和违规不进行卸载架体或卸载的结构不合理的情况;这些都是由于工作人员没有遵守标准去执行的苦果,这些设备严重关切到工人们的安全。
2、施工管理问题
(1)人员的问题
在施工准备阶段,企业只追求施工进度,加快施工。而且,现在是的施工人员并不固定,有很多施工员工都是短时间招聘进来的,没有时间对其进行专业培训,他们对于将要修建的工程的难度、特点都不甚了解,只能是机械地工作;这对于项目经理来说,往往是由于一些有社会关系而无工作经验的;至于监理单位,往往出现身兼多职的监理工程师。
(2)资料收集的混乱
施工设计组织方案针对性不强、不准,;施工安全资料伪造;方案未能认真如实审查;施工安全技术方案与安全检查操作凭经验;交底不能按规范标准。这样不仅是对土木人不负责,更是对企业领导不负责。
(3)施工阶段管理存在的问题
我国建筑工程施工中,人工化生产占很大比例,机械的运用反而很少,这样下去,导致生产率底下。同时,技术欠缺导致很多新型机械推广力度不够,应用范围小。
二、解决施工管理问题的具体措施
1、认真对待前期准备工作
(1)人员的准备
由于建筑项目的主要管理者是:项目经理、技术员、安全员等,每一个项目的管理者都应该做到在工程开工之前就让人员配备齐全,并对不熟练的人员核查,身份、技能、特长、人品等。各项目部用这些标准对其进行入职培训和安全方面的教育,让他们充分地认识工程 项目,对于技术工作人员,对其进行专业的技术培训。
(2)技术、材料准备
技术方面,分配好技术工作,查看好设计图纸,在充分熟悉图纸的前提下,检查图纸是否有问题,出现的问题及时汇报给设计单位以及工程法人代表,在达成一致的情况下尽快解决出现的问题。在材料方面,各个部门之间协商解决好施工材料的准备购买问题,争取买到的材料和设计中的材料尽量相同。要制定详细的购买列单,减少购买中出现的漏买;做好材料的保存保管,避免材料在没有使用前就遭到损坏。
2、工程施工过程控制得当
(1)进度控制
做好进度计划,把进度计划详细到每一日、每一周。前提是施工进度和现实相结合不能生搬硬套、随性而为,必要的时候,要及时的调整施工进度计划,确保施工按照规定时间完成。
(2)质量控制
工程质量是工程的根,是工程管理的重中之重,在管理时,可以根据质量的目标要求编制质量计划,对于施工质量的控制也要遵守图纸和国家的施工质量验收的统一标准进行操作,对于工程质量的检查等制度更要要严格的遵守,保证材料和工程的质量。
(3)成本控制
树立良好的效益和成本的协调意识,控制好施工和生产中的花销,建立起优秀的成本控制机制,对成本进行好审计,在倡导节约成本的同时做到保证工程质量。
3、积极开展安全性评价,进行风险评估工作
安全性评价和风险评估是现代安全管理现代化的一项重要的内容(对一个单位安全基础的现状和水平进行正确的评价,并对各方面危险因素的多少及严重程度进行评估),目的便是明确反事故斗争需要采取的措施,从而实现超前控制,减少和消灭事故的发生。
参考文献
[1]杨志,浅谈建筑工程施工安全生产管理[J],四川建材,2009,(1)。
关键词:土木工程;发展;现状;发展趋势
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
城市的高楼大厦拔地而起,各种桥梁、水利工程、四通八达的公路贯穿各个省市。土木工程是保证人类居住和交通的支柱产业,完善土木工程的建设和发展,实现经济、社会、环境统一协调发展,成为目前土木工程的关注热点。人类为了争一取生存,为了争一取舒适的生存环境,预计土木工程必将有重大的发展。
一、土木工程发展的重要意义
土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。城市的高楼大厦拔地而起,各种桥梁、水利工程、四通八达的公路贯穿各个省市。土木工程是保证人类居住和交通的支柱产业,完善土木工程的建设和发展,实现经济、社会、环境统一协调发展,成为目前土木工程的关注热点。人类为了争取生存,为了争取舒适的生存环境,预计土木工程必将有重大的发展。
二、土木工程的发展现状
1、土木工程建设取得巨大发展成就
我国土木工程建设自改革开放以来取得了巨大的成就,不仅在高层建筑上的数量逐渐增长,并且高度也得到很大的突破,而且公路、铁路等也得到飞速发展。各种新的材料、结构、工艺以及施工方法在高层建筑中得到广泛应用,自动化程度不断提高,大规模的土木工程修建在我国开展的如火如荼。我国上海的浦东金茂大厦和金融中心的高度已经排列世界前茅,我国的高层建筑水平已经处于世界领先领域。
在桥梁工程领域也取得了巨大的成功,随着各种桥梁类型得到不断翻新,并且一再突破主跨跨度,桥梁工程出现了另一个辉煌,斜拉桥的复兴,如南京长江二桥、南浦大桥都是我国大跨结构迈向一个新的水平的标志,晋身世界先进行列。
2、新型建筑材料的开发与应用
随着高标号的水泥大量生产,各种高强度、快硬、复合以及节能轻质的混凝土不断的进行开发研制,钢化玻璃、涂层玻璃等都在土木工程领域得到长足发展,从上世纪80年代以来碳纤维技术得到广泛应用,作为土木工程领域的一个重要突破,目前已经在钢筋混凝土中的加固起到很大的作用,并且取得了非凡的成果,我国在这一领域取得了非常瞩目的成就。
3、预应力技术的应用
我国的预应力技术经过三十几年的发展已经达到了一个新的高度,在跨度大、柱网大以及开间大的多层和高层建筑中,预应力技术得到广泛的应用。在建筑大跨度公共建筑、会议展览中心等结构中都需要预应力技术,对于各种新的建筑工程来说,预应力技术有其特有的优势。对于解决路面混凝土开裂、缩缝减少等方面,都有着非常良好的应用前景。作为海洋工程建造的重要材料,预应力混凝土具有较高的抗裂性以及较好的耐久性,在各项海洋工程中可以发挥其重要的效能。对于旧建筑的加固改造、拆除以及加层中都有着非常广泛的应用。
4、地下空间的建设与发展
我国目前已经有了20几个正在规划与建设地铁系统的城市,我国的地下空间技术得到飞速的发展,当前地下空间建设的主要施工方法包括明挖法、暗挖法、盖挖法、沉管法等,这些技术都属于国际先进技术,在地下空间的发展中都有着举足轻重的作用。
5、结构设计更加完善
当前土木工程设计中风荷载以及地震荷载正在成为主要的控制因素,更高、更长和更柔韧成为结构设计的发展趋势,许多大型复杂结构体系的抗风抗震设计理念正在发生很大的转变,对于特大跨度桥梁的结构体系设计逐渐成为热点研究话题。
三、土木工程发展趋势
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、向地下、太空、沙漠、海洋空间发展
空间资源越来越紧张,开发地下、太空、沙漠和海洋空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径。为了综合利用地下空间资源,地下空间开发逐步向深层发展,在地下空间开发中的应用将加强。
结束语
综上所对土木工程发展的重要意义,土木工程的发展现状及米来趋势所述,土木工程行业是我国的支柱产业,影响我国基木建设的行业,高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。因而我们对土木工程的研究和实践也更加重视。
参考文献
[1]任秋荣,叶龙,李向召.土木工程发展现状及趋势田[J].制造业自动化,2011,(12):157.
土木工程是一项基础性的设施建设活动,和人们的生活息息相关,全面影响着社会生活的方方面面,例如公路、铁路、水利工程、房屋建筑等都是土木工程的重要组成部分。由此可见,土木工程对于推动国民经济的快速发展和人类社会文明的进步具有非常重要的作用。为了进一步完善土木工程技术,本文从其发展现状和发展的趋势等两个方面展开了如下具体讨论。
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:粘滞阻尼器;专利现状;分析
1 研究背景
粘滞阻尼器最早应用于机械工程、军用设备和航空领域的冲击或振动控制,1990年constantinou等开始研制和试验应用于土木工程的粘滞阻尼器。粘滞阻尼器是利用流体通过节流孔时能产生粘滞阻力的原理制成,是一种速度相关型阻尼器。
国外已有各种粘滞阻尼器的定型产品,例如美国taylor公司和Enidine公司生产的油阻尼器。东南大学完成了两种类型的粘滞阻尼器-单出杆型和双出杆型阻尼器的设计[1]。上海材料研究所研制生产了适用于实际工程应用的粘滞阻尼器系列产品[2]。粘滞阻尼器已经被广泛应用于国内外的许多工程。北京饭店、北京火车站和北京展览馆的原设计都未考虑抗震设防,在近年的加固工程中均采用了粘滞阻尼器。西安长庆石油勘探局科研楼为控制风荷载和地震作用下的结构响应,安装了20个粘滞阻尼器。合肥电视塔也采用了粘滞阻尼器来减小塔楼在强震下的位移和加速度响应。
目前对于粘滞阻尼器的研究,主要集中在构造、性能和原理等方面,还没有对土木工程领域的粘滞阻尼器专利现状分析的相关研究,而全面的专利分析能够对技术的研究方向和推广应用起到指导作用。
2 我国土木工程领域粘滞阻尼器的专利现状
2.1 分析数据来源
文章利用中国专利数据库作为数据采集源,涉及由各国申请人向中国国家知识产权局申请、专利申请的公开日或专利的公告日截止到2016年2月17日的中国专利申请,采用IPC分类号结合关键词的检索方式,共获得专利文献173件。
2.2 我国的专利申请分析
我国土木工程领域粘滞阻尼器的第一件专利的申请时间为1988年,申请号为88102553,该专利为清水建设株式会社(日本)提出的进入中国阶段的PCT申请。而由中国人提出的第一件申请为2004年提出的申请号为200410075501.2的发明专利申请。
对于该领域的173件专利文献,其中发明专利申请93件,实用新型80件,外观设计0件。其中未进入实审或者进入实审但未结案的专利申请37件,授权的发明专利为43件,驳回或者视为撤回的发明专利13件,进入实审的发明专利的授权率为76.8%。
我国对于土木工程领域粘滞阻尼器的研究,始于2004年,快速发展于2011年之后,相关专利申请量的发展趋势如图1所示。
我国是地区间的经济发展水平相对不平衡的国家,粘滞阻尼器的研究也呈现出地区发展不平衡的态势,按照申请人所在的省份进行统计,得到申请总量为全国前十的省份,相关的专利申请的省份分布如图2所示。其中申请量最多的三个省份为上海、北京和江苏。
对于我国土木工程领域粘滞阻尼器的专利申请量为全国前十位的申请人进行统计,申请量处于前十位的申请人分别为北京工业大学(18件)、同济大学(13件)、东南大学(10件)、河南城建学院(8件)、大连理工大学(7件)、清华大学(7件)、浙江海天建设集团有限公司(6件)、湖南科技大学(6件)、上海材料研究所(5件)、南京丹普科技工程有限公司(5件)。
申请量位于前十位的申请人中,只有第七位的浙江海天建设集团有限公司和第十位的南京丹普科技工程有限公司为相关企业,其余全部为高校或者研究所。申请量最多的前十位的申请人提出的专利申请总量为85件,占该领域全部申请量的49%。在申请量最多的前十位的申请人提出的申请中,其中高校或者研究所提出的申请量为74件(占比87%),企业申请量为11件(占比为13%)。
3 结束语
企业应加强与高校之间的合作,直接利用其已取得的科研成果,实现向市场的有效转化,进而使得高校和企业同时受益,进而推动整个土木工程领域粘滞阻尼器更好更快的发展。
参考文献
[1]孙传智,李爱群,缪长青,等.减震结构粘滞阻尼器参数优化分析[J].土木建筑与环境工程,2013,35(1):80-85.
关键词:土木工程;现代土木工程
1 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,既要求高质量和快速施工,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。
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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和材料强度值,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同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和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。
1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和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和方法,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。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
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。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。另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。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。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。
2.2.1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,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。
2.2.2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。
2.3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!
参考文献
[1]杨家福.中国土木工程指南[M].1993:1-4.