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【关键词】土木工程;现状;未来
随着我国建筑的现代化发展,土木工程在我国国民经济中的地位日益突出。社会科技的不断发展,使建筑的造型、功能、规模以及技术逐渐多样化、复杂化、大型化,与之相关的设备、材料、技术也不断更新。此外,生态技术、信息控制技术、节能技术等新技术也不断应用于建筑领域。超高层建筑、超大跨度建筑、特大跨度桥梁建筑、大型复杂结构建筑等,在国家建筑水平方面,已成为重要的衡量标准。而土木工程的现代化发展,主要体现在创新与技术方面。
一、土木工程概述
所谓土木工程,是建造公路、桥梁等各类工程设施的一种科学技术总称。土木工程包括建造工程中的施工材料和施工设备,此外,地质的勘察、图纸的设计、工程的施工、建筑的保养与维护都是土木工程的内容。土木工程作为一门学科,内容丰富多样,结构比较复杂,门类也比较多。
土木工程是国家建设中的重要组成部分,在一定程度上影响着经济以及社会的发展。土木工程作为国家建设的一种,与人们的日常生活也有密切联系,如办公楼、公路、桥梁,无论是工作还是生活,都与土木工程有一定的关联[1]。农田管理中所使用的灌溉设施、城市废弃物的排放管道等,都离不开土木工程,因此,土木工程为人们的生活和工作,提供了一定的保障。另外,土木工程也具有一定的艺术价值。北京奥运时期所建造的鸟巢和水立方等体育场所,都是土木工程建筑的巅峰代表,同时也是一种艺术成果。土木工程的时代特征比较鲜明,在不同的时代,有不同的建筑特色。
二、土木工程的现状
我国土木工程,在高层建筑方面,20层以上的建筑已超过10000栋。其中,100m以上的建筑超过500栋,200m以上的建筑超过50栋,而300m以上的建筑超过20栋。处于上海的环球金融中心大厦,是土木工程中的最高层建筑,建筑整体高度达到492.5m,建筑楼层为95层。而公路、铁路事业方面,发展速度也比较快。我国高速公路在2010年完成2.4万公里的路程建设,总里程可达7万公里,在世界上稳居首位[2]。我国铁路在2010年,也完成了8.5万公里的路程建设,其中,青藏铁路的建设与开通,是我国铁路发展史中的里程碑,意义重大。地铁和轻轨作为我国城市铁路建设的主要内容,发展规模正在不断扩大。另外,桥梁建设方面,我国已建成的桥梁,有各种类型,所使用的材料也不尽相同,部分桥梁建筑可与达到国际水平的桥梁相提并论。在前十位世界跨径桥型中,我国有6座斜拉桥和2座悬索桥,是我国实现由桥梁大国转变为桥梁强国目标的重要表现,这在一定程度上也显示了我国的综合国力。
在建筑材料以及施工工艺方面,主要采用混凝土及其相关技术。建筑原材料多采用球状、活化等新型水泥以及性能比较高的减水剂,硅灰、粉煤等超细掺合料的使用也比较广泛。在混凝土施工技术方面,计算机技术、检测设备、搅拌设备等新工艺的使用,有效改善和提高了混凝土技术在性能控制和性能设计方面的水平。而预应力技术的应用,一方面为解决建筑难题提供了技术支持,另一方面也创新了建筑结构。预应力技术在公路建设中的应用,可以有效解决伸缩缝和混凝土开裂方面的问题,延长公路的使用期限。预应力技术在桥梁建设中的应用,可以解决不同类型桥梁的跨度问题[3]。而预应力技术在水利以及其他工程建设中的应用也比较广泛,如旧建筑的拆除、加固、改造等。
在城市人口持续增长的同时,城市建设规模也不断扩大,随之而来的用地紧张以及交通拥堵等问题也日益突出,在很大程度上影响了人们的正常生活。土木工程建设需要不断扩展建筑空间,主要方式有地下和高空两种。高空扩展,主要是增加建筑高度或是建筑楼层,而地下扩展,主要是城市地铁建设。这两者建筑空间的扩展方式,都会在一定程度上缓解用地紧张、交通拥堵等城市问题,有效节约资源,促进土木工程的现代化发展。
三、土木工程的未来
(一)建筑功能更全面
在土木工程取得发展的同时,相应的要求也不断增加,因此,土木工程的发展,需要使其功能更全面。住宅建筑、商用建筑和公共建筑,在建筑功能要求方面,主要强调建筑与环境的协调与融合,在布局结构方面,充分考虑天然气和水电装置,利用现代化设备调节室温。转变传统土木建筑理念,与社会现代化发展相适应。
(二)建筑类型更多样
随着建筑力学与材料学的深入发展,建筑工程在建筑类型方面的要求逐渐多样化。建筑类型的制约因素比较多,包括建筑材料、建筑结构、建筑工艺等。在保护环境、节约能源、减轻交通压力的基础上,满足大众开展公共活动的需求,推广新兴的大跨度以及网架结构建筑类型,使建筑类型日益多样化。
(三)道路交通更快捷
社会经济以及城市现代化的发展,使城市人口不断增加,相应的交通需求也日益增加。其在道路交通方面的要求,主要体现在高效和快速上[4]。土木工程的现代化发展,在一定程度上,为道路交通的快速化发展提供了有利条件。要实现航空、铁路以及公路运输的高速、快速发展,就需要采用新的建筑理念和建筑技术。
(四)城市建筑更立体
城市人口的持续快速增长,使城市密度不断上升,用地紧张、交通拥堵等问题日益频繁。土木工程的现代化发展,需要有效解决这些城市问题,使城市建设向立体化方向发展。而城市建设的立体化,主要是通过多层或是高层建筑来实现,因此,高层建筑在一定程度上,已成为城市现代化发展的重要标志。
结语
就目前情况而言,我国土木工程在部分领域已处于世界领先水平,但在相关的设计和技术方面,还存在一系列问题。我国土木工程未来的发展,需要转变建筑理念,不断加强施工技术,广泛使用新材料和新技术。有效结合建筑理论与实践,在运用理论进行指导的同时,需要充分考虑其实践作用。利用先进的建筑理论指导实践,在实践过程中将理论转换为实际的操作手段,以此实现理论与实践的有效结合。我国土木工程的现代化发展,主要体现在功能的全面化、类型的多样化、交通的快捷化以及建筑的立体化方面。
参考文献
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关键词:土木工程;现状;发展趋势
1.前言
从人类工程建筑史来看,在与自然界不断的斗争中,土木工程得到了长足的发展,特别是现代建筑逐渐演变成国民经济发展的支柱产业,随着经济社会的高速发展,现代建筑技术不断朝着规模化、自动化、复杂化与多样化的方向发展,各种新的设备、新的技术以及施工工艺不断涌现,包括生态技术、信息控制技术以及节能技术,目前建筑物正在成为多种新技术的复合载体。当前许多超高层和超大型建筑、桥梁以及结构复杂的现代结构技术逐渐成为衡量一个国家科技发展水平的重要指标,土木工程中技术与创新的应用逐渐加深,在新的形势下如何把握土木工程的发展趋势,将会对土木工程的发展有着重要作用。
2.土木工程的发展现状
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4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。
2.5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。
3.土木工程未来发展趋势
3.1空间上全方位开花
目前城市化进程不断加快,人口急剧膨胀,城市规模不断扩大,用地紧张、空间拥挤、交通堵塞等问题急剧恶化,城市病越演越烈,人们的居住环境产生了许多影响,对于社会经济的进一步发展有着严重制约。因此土木工程未来的发展趋势将逐渐向高空与地下发展,生存与生活的空间亟需拓展,作为城市发展的必然产物,高层建筑在数量上与高度上也逐渐加大,特别是地下空间近年来对于城市发展的作用越来越大,相比高层空间发展,对于地下基坑的开挖深度越来越大,而其发展也有着非常大的吸引力,由于城市地下空间的开发无需支付土地费用,并且作为资源非常丰富的空间,地下空间如果能够合理的进行开发,将会对土地资源起到非常显著的节约作用。根据实践证明,地下空间开发在沿海城市的技术发展已经非常成熟,并且现代城市的发展已经越来越重视地下空间的发展。
目前我国正开始向海洋拓展土木工程建造,如在黄埔江外滩的拓岸工程,人工岛建造、围垦以及拓岸工程都是有共通之处的,未来将会有许多像上海这样的近海城市人工岛出现。
3.2高性能材料的广泛应用
高强性能、良好的塑性都是钢材发展的方向,目前许多先进国家都已经提高其屈服点,并且将其作为钢材的规范,对于高强度钢材的合理利用是未来土木工程发展的一个重要趋势。高性能材料的开发利用以及各种材料的特性如何充分发挥,都需要采用复合技术以及多种特殊功能的复合材料。地方材料的充分利用、天然资源的合理保护,大量使用工业废渣作为土木工程材料都是对于生态环境的一种有效保护措施。更加节能环保的生产技术被应用到建筑工程中来,各种对于人体有害的材料与颜料的使用率逐渐降低,产品可以不断的进行循环与利用,减轻污染。
3.3建筑工业化
当前环境问题是一个全球瞩目的热点问题,而土木工程与环境工程也逐渐融为一体。城市综合征、海水污染、水平线上升、沙漠化等都是与人类生存息息相关的话题,并且都与土木工程有着重要联系。当前开发资源、民用建筑等人为作用的影响都会产生大量的耕地被破坏,人均占有土地的减少,许多工程建成以后都会对环境产生重大影响,为了有效的控制土木工程对人类生存环境的干扰,建筑也机械化的进程大大加快了步伐,在重点工程建设中建筑工业化已经成为不可逆转的趋势。标准化与多样化是当前建筑产品的一个重要趋势,为了适应社会化大生产方式,采用更加专业、联合的施工组织形式,推进新技术、新材料的应用,推广新工艺的实施。
结语:土木工程的不断发展为人类社会创造新的物质环境,作为人类文明不可分离的重要成分,在当前形势下,土木工程的发展日新月异,许多新的技术、材料、施工工艺不断涌现,为土木工程的发展提供了一扇不可预知的大门。文章对土木工程的现状及未来发展趋势进行综述,希望对土木工程的发展有所帮助。
参考文献:
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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】土木工程的历史;现状;发展
引言
土木工程是指房屋、公路、铁路、桥梁、水工、港工、地下等工程的总称。土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,为人类提供住宅、宾馆、公寓、衣料生产贮藏基地、食品冷库、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。
1 土木工程的历史
1.1中国土木工程的历史:远在上古时期,中国古人类就在野处穴居,为了避免野兽侵袭,有巢氏(中国的传说中的巢居的发明者),才教古人离开天然岩洞、构木为巢,居于树上。我国古代土木工程多采用土、石、木等材料建造,建造技术和艺术造型达到当时极高的成就。像长城、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。
1.2 世界土木工程发展历史:在欧洲,大约8000年前已开始采用晒干的砖;凿琢自然石的采用,大约在5000~6000年前;至于在建筑中采用烧制的砖,亦有3000年的历史。世界古代的伟大建筑,以公认的七大奇迹最为引人注目,它们都建于公元前600年~公元前200年,且均为石材建造,大都用于宗教、军事和航海。且都是建于当时经济和科技非常发达的地区,说明土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。
2土木工程的现状
2.1世界现状:随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用,以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功,建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。目前,世界上最高建筑是中国台北的101大厦,总高度为508m。近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现。
2.2 中国现状:回顾20世纪特别是改革开放20年来,我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑,目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。在特种结构方面,我国有4所电视塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。为迎接2008年的奥运会,北京将建设一大批大跨超长建筑,像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面,还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上,我国均达国际先进水平。
3未来土木工程的发展
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。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。
3.2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。
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。
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地合理的利用资源,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,土木工程也必然地要面对这个问题。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。
3.3主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当做一个静态的,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。
4结束语
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
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发展土木工程信息化的着眼点以及关键点在于管理者,管理者必须打破传统的思想,从思想上进行改变,构建信息化的框架,推动行业的变革。
1.1土木工程信息网络它主要包括四个方面,首先是信息的远程提供者、信息的传播媒介,这是土木工程信息化的重点。然后是信息的接收端,有台式和手持式两种形式,手持式是未来的发展方向,它的作用是用它随时随地地与土木工程信息网进行互换信息,获得技术上的支持。其次是网络传输,既要保证土木工程的信息与电讯移动通讯网络相互兼容,又要土木工程信息网与各种接收端进行互换信息。最后是土木集成和交互系统,这一系统是有一系列比较大型的程序构成,只有遵循土木工程信息网络传输标准才可以进行信息的整合,土木工程信息制造商也可以通过这个平台精准、便捷的给工程提供不同信息,保证信息也通过这个平台进行传输。
1.2学科建设、信息产业化发展土木信息学科是将传统土木工程与现代信息技术相结合而形成的一个边缘交叉学科,任务是在土木信息技术发展的基础上,整合社会资源,进行学科建设,从技术、政治、经济、法制等角度对土木工程信息化的建设提供学科支撑,并培养大量专业人才[2]。土木工程信息技术的发展会引起土木工程行业整个结构的调整与资源整合。
1.3整合资源土木工程信息化建设必须遵循国家提出的原则———“国家主导、统筹规划、统一标准、互联互通、资源共享”。要想保证土木工程信息化工作能够顺利开展,必须调动各方力量,整合政府、土木工程相关部门,调动工作积极性,进而提高其配合力。积极地与国外进行技术合作,相互学习,形成健全的机制。
1.4商务贸易信息系统逐步融入互联网的土木工程,在提供信息服务上发挥巨大作用,又可比较设计方案、施工方案、技术合作方案等,提高效率,提高企业的决策能力。电子邮件的使用,可以改变建筑项目、承建商以及供应商之间信息沟通有误情况,增加工作透明度,进行网络投标可以从另一角度规范市场行为,减少成本。
2土木工程信息化发展前景
2.1虚拟现实技术的运用虚拟现实技术对图像处理技术、多媒体技术以及传感技术等多个信息技术进行整合运用,将抽象而又复杂的数据空间转化成用户比较熟知的事物。虚拟现实技术,可建立建筑物周围场景、机械设备等虚拟的三维立体模型,而且可以使其中的模型具有动态性能,对模型进行模拟配置,这样在虚拟环境中就可以对施工方案进行改动,这种改动完全可以用到现实中。随着土木工程耐久性的问题的日益突出[3],通过虚拟现实技术,解决上述问题,是未来发展方向之一。
2.23S系统3S系统由遥感技术、全球定位系统、地理信息系统构成,它可以选择地进行观测、分析应用,这在土木工程中某些方面已发挥巨大作用,未来具有广阔的发展前景。近几年谈及的“数字城市”,是以“3S”技术为基础,综合运用各种因素对城市基础设施、各种功能机制进行采集。“数字城市”是在数字化信息处理技术的通信技术背景下的系统,这一技术的运用将会提升我国的城市规划建设。
2.3智能化智能化是信息化背景下土木工程发展的大方向,信息化的发展推动了智能建筑的发展,智能建筑融合了计算机、多媒体、现代通讯、环境监控,对机械设备的自动监控、使用者的信息服务和建筑进行优化,适合信息型社会的需要。
2.4数字信息集成系统工程中的数字信息集成系统由计算机集成制造系统、施工系统、运输系统三大系统构成,它们分别连接设计、制造工厂和现场。很多工作都可以通过施工网络进度计划以及项目管理整合到数字信息系统中,引入建筑设计信息、产品制造数字化集成、三级辅助等方法引入,这可以在很大程度上减少土木施工现场的工作容量以及强度,在现场施工的组织与管理方面,智能化管理系统可以使用专家系统、知识工程与人工神经网络等现代科学技术,利用集成、协调以及智能手段实现计算机管理系统。计算机辅助检测目前在结构定位检测方面已经发挥了越来越重要的作用,现场材料的性能测试、破坏性以及开发性测试,可以成为计算机集成系统的关键部分,可以有效地保证现场建造施工质量。
2.5电子数据和项目管理方向工程的施工在土木工程计算机技术应用中是一个重要方面,由于施工的复杂性,工程的投标报价、预算、合同的管理以及最后的验收都需要大量的数据与信息[4],整个工程项目的管理都将会成为计算机辅助施工技术的一个方面。国际上已经开发出用于工地联系、人机通讯设备的双向无线电通讯设备。土木工程信息化的发展,使国际承包商跨越国界进行施工承包。
3结语
关键词:土木工程;现状;发展趋势
虽然我国的土木工程建设一直处于快速发展的阶段,特别是近年来,随着高速公路、铁路、高层建筑等各大土木工程的建立,使其领域日趋完善,加之越来越多的现代化材料及其技术的运用也使得土木工程建设更适应社会现代化发展的需要,但是就目前的城市发展而言,相关的土木工程建设还是不能满足人们对其所期待的要求。
1关于土木工程现状
1.1土木工程建设所取得的成就
据有关统计,我国已建成的高层建筑,20层以上的多达10000多栋。其中,超过100m的有500多栋,200m以上的有50多栋,甚至有20多栋的高度超过300m。而我国目前最高的高层建筑是上海环球金融中心大厦,于2008年8月29日竣工,整体设计采用钢筋混凝土结构(SRC结构)和钢结构(S结构),其建筑拥有95层,主体高度为492.5m。
就公路和铁路事业而言,已处速发展的状态。虽然我国的高速公路起步较晚,但是于2010年新建2.4万公里,使全国高速公路的总里程约达7万公里,稳居世界首位。
而铁路于2010年已达到8.5万公里的营业里程,特别是青藏铁路的开通对我国铁路事业的发展来说具有划时代的意义。目前,铁路建设主要为城市轻轨和地铁两方面的建设,在北京、上海等城市已实现地铁的开通,其开通的总长度为215公里。
在桥梁建设方面,我国已建造过各种材料不同类型的桥梁,而其中的某些成果已达到了国际先进水平。就世界跨径前十位的各类桥型中,在斜拉桥中我国占6 座,在悬索桥中我国内地占2座,实现了我国由桥梁大国向桥梁强国的历史性跨越,并使其成为展示我国综合国力的窗口之一。
1.2建筑材料与施工工艺的运用
建筑材料与施工工艺的运用,主要表现为混凝土及其技术的运用。
由于混凝土所达到的强度已远远超出了相关工程所要求的范围,在原材料方面,活化、球状等新型水泥和高性能的减水剂,特别是粉煤、硅灰等超细掺合料等广泛的使用;而在混凝土的施工技术方面,各种原材料的检测及其检测设备、搅拌设备、计算机的相关应用等高新技术的应用,使得混凝土技术的相关性能设计和控制得到了很大的提高和改善。
1.3预应力技术的运用
预应力技术不仅在解决大、高等建筑工程的设计和建造难题中发挥着其特有的优势,而且还推动了建筑结构的创新,如运用预应力拉杆可取代柱的悬挂建筑结构。
在公路建设中,运用预应力技术可有效解决路面混凝土开裂和减少伸缩缝,从而提高了公路的使用寿命;在桥梁工程中,对于任何类型的桥梁建造,都可以应用预应力技术解决其跨度问题;在水利工程或其他工程建设中,预应力结构也得到了广泛的应用,如旧建筑的加固改造、加层和拆除等。
1.4建筑空间的扩展
随着我国城市建设的快速推进,城市人口的不断在增加,一些生存空间拥挤、用地紧张等不良现象也随之而来,给人们的生活带来的严重的影响,从而促使了我国的土木工程建设开始在空间上进行扩展,其主要是通过向高空和地下两方面的扩展来实现更大的建筑空间的获取。
其中,向高空的扩展,主要表现为高层建筑在其高度上的增加;而向地下扩展,则表现为城市地铁工程的建设,通过这些形式来缓解城市人口过度密集、交通过度拥挤的问题,这是现代化城市发展的必然趋势,也是构建节约型社会的必要要求。
2关于土木工程的发展趋势
针对我国目前的土木工程建设的现状,我国土木工程在未来的发展方向,可着重于以下几个方面进行。
2.1高性能建筑材料的发展应用
由于高性能混凝土不仅具有不易离析、易密实、易长期保存的性质,而且其韧性好、强度高、体积稳定性强,能够在恶劣的环境下保持原有的特性,因此,可对高性能混凝土进行大力发展,而且对其进行发展应用时,必须采用对环境无害、可持续发展的混凝土技术。
值得一提的是,在对各种外加剂和胶凝材料进行研制的同时,更应该对骨料替代、水泥替代和矿物掺料的使用进行大力研究,着重于通过废弃材料的有效利用来改善混凝土的性能、以提高其耐久性的方法的研究,如用粉煤灰中的细灰或飞灰作硬凝材料、用轧碎的混凝土代替碎石等。
2.2地下空间的可持续发展扩展
向地下空间进行扩展,则主要是将地层原始分布的状态进行相关的改善。
由于地下空间的开发和利用,会极大的影响原有的动植物的生态环境,从而对地理气候条件产生作用;会改变地下水的分布形式,从而影响到地表的植被生长;而且对原有建筑的安全也会产生影响,因此,在进行建筑施工之前,必须要充分地考虑地上各项原有的生态环境及其活动群体情况,并对其进行研究和分析,以确保地面环境的影响得到有效合理的控制。
2.3防震与减灾的有效执行
伴随着当前各大超大跨的桥梁、高层建筑及大跨结构复杂建筑物的兴建,土木工程建设的结构设计呈现出更高、更长的发展趋势,因此,土木工程中大型的、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,其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方面的内容。
2.4岩土锚固技术的发展应用
在土木工程建设中,需要对岩土锚固技术的应用进行不断的扩展。岩土锚固技术不仅在土木工程中的边坡、地下、深基坑和结构抗浮相关工程中保持良好的发展状态,还需要在土木工程中的桥梁、重力坝加固、抗地震相关工程中要求具有长远的进展。
另外,岩土锚固技术领域中的锚杆锚固机理技术仍不成熟,其相关的研究仍是土木工程界的难点及热点。
3小结
就我国目前土木工程的发展现状而言,虽然在某些领域已处于世界先进水平的行列,但是其整体水平距离发达国家而言仍有距离,因此,在未来的发展中需要正视其问题的存在,结合自身发展的实际情况,对其进行研究和探索,以实现我国土木工程建设的新突破,从而使其实现可持续发展。
参考文献:
关键词:土工工程;结构设计;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码: A
引言
土木工程结构设计中需要考虑到建筑物结构的安全性和经济性,现阶段的土木工程施工有很多是因为设计者的设计不符合要求,或者施工方没有按照规定的图纸来施工而造成的工程事故。桥梁的坍塌,地铁隧道的塌陷,住宅楼的倒塌等建筑问题都给社会带来了巨大的损失。结构设计问题是土木工程中的重中之重。本文主要简单的介绍了土木工程的基本概念,对土木工程结构设计和施工技术相互配合的重要性进行分析,探索促进土木工程结构设计与施工技术二者形成协调关系的有效措施,以提高土木工程建设的质量。
一、结构设计过程
结构设计过程大致上划分为以下三个阶段:结构方案阶段、结构计算阶段、施工图设计阶段。其中,结构设计方案阶段主要是依据工程的关键性、工程所在地区的抗震防裂程度、工程地质勘测报告、工程高度及层数确定工程的结构形式(例如:砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构和混合结构等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。在对工程结构形式加以确定以后,则需要依据工程结构形式特征和相关方面的要求,对结构的承重系统和受力构件开展相关的布置。结构计算阶段同时是,对荷载情况进行计算。其中,包含了外部荷载、内部荷载的计算。这些荷载的计算需要依据荷载相关规定及各方面的规定选择使用,不同的组合值系数和准永久值系数来开展不同工程施工状况的组合计算的。构件的试算需要依据对荷载值进行计算的,构造措施要求,使用要求和计算手册所推荐的试算方法进行构件截面的确定。之后,对于内力的计算则需要依据对构件截面、荷载值加以计算的。其中,包含了弯矩、剪力、扭矩、轴心压力以及拉力等。最后,对于构件的计算,是依据之前得出的结构内力和相关规定对其要求,来检查结构试算构件是不是达到相关方面的准求。假设没有达到相关要求,则需要对构件截面加以科学的调整,直到达到相关要求。
二、土木工程施工简析
土木工程的施工技术是指建造一切可由施工过程得出的施工产物的技术。土木工程有很长的历史发展阶段,以往的土木工程,其工程施工一直延用以往的施工技术,技术老套而且复杂,施工过程浪费了大量的施工材料、施工时间、施工人力,使施工进度缓慢而且效率不高,施工过程也及其复杂而且可信度不高,施工的安全性也有待提高,施工过程的不安全性导致施工造成严重的人力损伤,对社会也有不良的影响。然而随着社会的不断进步,土木工程的施工技术也有很大的提高,其技术的不断进步也促进了土木施工的稳步快速的发展。随着社会的不断进步,土木工程的施工技术也在不断的进步,赋予的意义也在不断的增加变化着。因此现在的土木工程技术和人们的幸福生活息息相关,也和国家的安全稳定,经济繁荣有这密切的联系。而我国的土木工程技术在现阶段也趋于成熟的阶段,但是对于未来的发展前景来说,还是要不断的改进和更新土木工程技术以便应对未来的发展趋势。
三、土木工程结构设计和施工技术相互配合的重要性
土木工程结构设计的合理性和所选用施工技术的有效性,对土木工程的质量具有重要的影响作用,是土木工程建设中的重要内容,不容忽视。在土木工程项目施工过程中,科学的结构设计能够优化土木工程的施工工序,简化施工步骤,从而在保障土木工程质量的基础上尽可能的减少所需要的施工时间。在水木工程的结构设计中,必须结合施工技术的选用,与施工技术进行相互配合,以使土木工程结构设计更符合要求,充分发挥土木工程施工技术的作用,以推动土木工程建设的可持续发展。协调好土木工程结构设计和施工技术的关系,必须提高土木工程管理者的管理水平,要求其全面掌握整个土木工程项目的建设状况,对土木工程施工中的各个阶段进行设计,选择最为合适的施工技术,加强对施工阶段的管理,以保证土木工程的顺利开展。
四、两者之间的有效结合
1、完善规范标准
从我国加入世贸组织以后,土木工程行业也逐渐得到了人们的重视,土木工程建筑产品的安全性也备受人们关注。我国关于土木工程建筑也制定和完善了许条文规范,在设计中都必须强制执行。对于设计人员来说,自身应当提高安全意识,提高自己的责任心,要时刻将人们的生命财产安全放在第一位。在结构设计过程中要坚决避免因为建筑结构而造成的安全问题,保证建筑整体的稳定性和安全性。在施工单位建设过程中一旦发现不按图纸施工的情况,要立刻停止施工,按照图纸进行修正。对于一些多次警告依旧不改正的企业要给予一定的法律制裁。
2、建筑物刚度设计
随着我国经济的不断发展和进步,我国的城市化进程也随之加快,人们对于城市住房的需求量也大大的提升。因为城市的用地和原有用地面积之间的矛盾关系,导致了城市的住房只能向高层住房的方向发展,这样可以有效的解决用地面积稀少的问题。高层建筑对建筑物刚度的要求大大的提高,高层建筑刚度的确定要按照建筑物每层之间的位移大小来确定,对于高层建筑构件的刚度大小以及截面大小都需要按照具体要求来确定刚度大小。
3、地基和基础结构设计
地基是一个建筑物的基石,所有的建筑物都需要在地基上来建造,因此地基影响着整个工程的基本安全。在对建筑物地基进行设计之前,设计人员需要对当地的地质、温度、土层、地下水位以及周边的建筑环境进行考察,综合考虑来确定建筑方案。在进行建筑地基设计的时候还需要综合考虑周边建筑物的地下设施以及施工时对周边建筑物的影响,保证地基施工的安全性。
4、施工技术
土木工程施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都具有非常重要的作用,设计者意图的实现往往取决于施工技术。因此,在一定条件下,施工技术的先进与否直接影响到设计者的意图能否实现。就施工本身而言,任何一个工程项目都是一个系统工程,其施工过程受到地质条件-材料性能-气候条件-荷载条件-现场条件-资源状况等因素的制约。同时还存在着理想状态与实际状态的差异。因此,施工技术控制就是要进行实时识别-调整-预测,最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。土木工程技术是一项随着时间流逝却在不断进步的技术。这种施工技术也在随着时间的流逝被赋予更多的意义和未了满足每一段时间的需求不断的改革进步。尤其是现在社会的土木工程技术所带来的社会的改变,不仅仅需要传统的工艺,还需要结合现在的和高科技以便进行更好的施工建筑。这样也可以按照实际需求来改进土木工程的施工技术。并且能够好好的利用这一技术,是一件造福人类的事情。
结束语
土木工程建设质量既需要科学的结构设计来予以保障,又需要先进的施工技术给以支持,缺一不可。为促使土木工程中的结构设计环节和施工技术使用的相互配合,则必须从施工各方面来探讨二者间的关系,要创新土木工程施工工艺,规范施工工序,以使其更符合施工标。
参考文献
[1]王忠伟.关于土木工程结构设计安全性与经济性的探讨[J].华章.2013(16).
[关键词]土木工程;可持续发展;趋势
中图分类号:TU-023 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0198-01
1 导言
土木工程建设这个行业在我国社会主义现代化建设过程中成为了国民经济发展的支柱性产业.随着科技进步和社会需求的不断提升,对建筑物面积、功能、形状等方面的技术要求越来越规模化、多样化和复杂化,对所采用的建材、设备、建筑构造技术和施工技术也一直在不断提高,建筑行业的节能、信息控制、生态化等技术也逐渐与建筑技术相结合而寻求多元化发展,形成了建筑行业新技术与新能源的复合载体.在这样的背景条件下,土木工程走一条可持续发展道路才是重中之重。
2 土木工程的必要性
土木工程科目很庞大,它与生活是紧密相连的,其意义很大,历史长久,提升较快.当今社会是信息社会,力学的提升,建材的不断更换,土木工程技术领域的进步也在更加完善,突飞猛进.土木工程是一项综合式的艺术,包含了很多方面,有着社会性、实践性、综合性多个属性,同人类社会的成长密切相关,形影不离,对人类的发展做出了极大的贡献.到现今为止,土木工程可划分成建筑类、铁路类、道路类、桥梁类、结构给水排水类、港口类、水渠类、环境类等工程,不计其数,提升空间十分宽广,有着十分可观的未来.
3 我国土木工程的现状
可持续发展科学观近年来在我国深受人心,很多承包商在对于土木工程建设中都会采用比较先进的技术来达到降低环境污染的目的,包括空气污染、噪音污染和白色垃圾污染物等,以此来达到可持续发展的要求,尽量实现绿色循环发展的道路。尽管这样,我们仍然应该清晰的认识到,承包商他们只是被动地按照环境条件限制来运用这些绿色施工设备,对绿色施工的重要性缺少充分的认识,而且如果没有固定的设计内容,他们也并不会将这些绿色施工设备主动积极地运用到土木工程中。此外,除了承包商及其建设单位的思想具有限制性之外,其运用绿色设备的操作模式还远远达不到标准水平,不仅如此,相关企业管理水平的高低、施工成本的高低、企业的制度体系都还存在很多问题。
4 土木工程可持续发展战略
4.1 土木工程材料的可持续发展
我国的土木工程发展,具有很强的综合性,在今后的工作中,要想真正意义的实现可持续发展,就必须保证相关材料的可持续发展。从客观的角度来说,土木工程的建设,需要应用大量的材料,一旦材料出现问题,势必会导致土木工程受到严重的影响。为此,今后的土木工程在材料方面的工作,应从以下几个方面努力:第一,土木工程所选择的建设材料,应达到无污染标准,且在腐蚀性、可挥发性等方面进行严格的控制。现阶段的化学技术较为先进,部分土木工程材料在运用过程中,起初并没有感觉到什么异常,但是在长久的应用后,就会对空气或者是周边环境造成影响,无法建立可持续发展。第二,土木工程的材料会占用大量的资金,部分建筑商为了节省资金,开始偷工减料,不仅导致土木工程的安全受到威胁,且会影响日后的投入应用,这并不是可持续发展所需要的。第三,面对社会的强烈需求,应加大对土木工程材料的研究力度,从客观上和主观上实现材料的多元化,为土木工程提供更多的选择,完成可持续发展。由此可见,土木工程材料的可持续发展,是细节部分,应得到更多的关注。
4.2 土木工程虚拟技术将被大面积的应用
传统土木工程探索过程中人们仅仅能使用特殊的符号、平面图纸进行更多信息的传送,此类方式常被接收信息者的知识结构、行业经验等所束缚和阻碍.随着土木工程项目在新时代中复杂程度日益强化,这样的沟通方式变得更加困难,所以虚拟现实技术渐渐出现,并通过在工程建设中的大量、交叉交流创建了新的实践方式且开拓了其应用前景.虚拟现实技术的重点是把多媒体技术、电脑技术、传感技术和网络技术结合在一起,将抽象的符号和图纸科学地转变成人们的直观立体感受,是一种人机交互的新型科技,这种技术为人们创建了贴近实际、身临其境的仿真性的虚拟环境,人们就如同在现实世界之中一样.在日后的土木工程领域中,这项技术的优势和特点不但会被使用在各类项目工程的投标招标领域中,也会通过仿真虚拟环境把施工方式和过程都良好地体现出来.同时它在设计结构中对施工、核算等复杂过程的仿真模拟也具备了良好的优势。
4.3 节约资源能源方面
资源节约中最需要节约的是水资源,在使用水资源的时候,承包商可以尽量使用小流量的器具设备。更好的使用水资源的办法是进行废水利用和生产用水的循环利用,这些方法可以很大程度上降低施工期间的用水量,从而既节约了水资源,还降低了水的费用,何乐而不为呢?在对于可回收资源这一方面,针对目前社会的现状,可以从两个方面来进行利用可回收资源的使用:第一个方面是增强循环利用材料。这种措施不仅可以降低施工材料的使用量,还能增加施工企业的收入情况、减少企业运输费和填埋垃圾的费用;第二个方面是对可再生资源材料进行合理使用,我们可以从废弃物中回收那些可利用材料,自然就可以达到降低资源消耗的要求。
结束语
总体而言,中国现今仍是一个发展中国家,即使土木工程取得了较快的发展,可是经济、基础设备等各方面条件都不能完全满足于人们的需求,所以中国土木工程在基础建设方面还是有很多问题亟待解决.相信在未来的工作中,土木工程会实现更高程度的可持续发展,为我国创造较大的社会效益。
参考文献
【关键词】:土木工程;发展;建筑
土木工程是人类历史上年代最久远的“技术科学”,作为一种系统的产业活动,土木工程的实质是生产的过程,是一种技术过程。土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
一、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.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.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。
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。
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。
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。
二、未来土木工程的发展
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。
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。
2.1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。
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.