現(xiàn)代土木工程的特點與未來土木工程的發(fā)展

1、現(xiàn)代土木工程的特點與將來土木工程的開展摘要：土木工程可以說是一種文明，隨著社會的產(chǎn)生而產(chǎn)生，當(dāng)今的土木工程已經(jīng)得到了一定的開展，土木工程是不可缺少的存在形式，將來的生活中更會得到大力的開展，以滿足人們更多的需求。關(guān)鍵詞：土木工程；開展；建筑1現(xiàn)代土木工程的特點適應(yīng)各類工程建立高速開展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精細(xì)設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物，既要求高質(zhì)量和快速施工，又要求高經(jīng)濟(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。它的開展趨向詳細(xì)地表如今下述幾個方面。1.1建筑材料方面。高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)已開場

2、應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低，有些價格過高，應(yīng)用范圍受到限制，因此尚待作新的探究。另外，對進(jìn)步鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性，雖已獲得顯著成果，仍繼續(xù)進(jìn)展。1.2工程地質(zhì)和地基方面。建立地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能，不僅直接決定根底的設(shè)計和施工，還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、構(gòu)造體系和建筑材料的選擇，對于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù)，目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣，室內(nèi)分析試驗，這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要，急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。1.3工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)歷提出假設(shè)干方案，從中選優(yōu)。由于土

3、木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大，如今已有必要也有可能運用系統(tǒng)工程的理論和方法以進(jìn)步規(guī)劃程度。特大的土木工程，例如高大水壩，會引起自然環(huán)境的改變，影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)消費等，這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中，對于趨利避害要作全面的考慮。1.4工程設(shè)計方面。人們努力使設(shè)計盡可能符合實際情況，到達(dá)適用、經(jīng)濟(jì)、平安、美觀的目的。為此，已開場采用概率統(tǒng)計來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值，研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律，積極開展反映材料非彈性、構(gòu)造大變形、構(gòu)造動態(tài)以及構(gòu)造與巖土共同作用的分析，進(jìn)一步研究和完善構(gòu)造可靠度極限狀態(tài)設(shè)計法和構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計等理論；同時開展運用電子計算

4、機(jī)的高效能的計算和設(shè)計方法等。1.5工程施工方面。隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動化、大型化開展，施工日益走向機(jī)械化和自動化。同時組織管理開場應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，日益走向科學(xué)化；有些工程設(shè)施的建立繼續(xù)趨向構(gòu)造和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和消費工業(yè)化。這樣，不僅可以降低造價、縮短工期、進(jìn)步勞動消費率，而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題，以建造過去難以施工的工程。2將來土木工程的開展2.1指導(dǎo)理論的繼續(xù)開展。在可以預(yù)見的將來，土木工程工程技術(shù)理論的核心局部仍然是力學(xué)，新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的打破方向。在對復(fù)雜構(gòu)造、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近

5、似上，現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的開展，用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計算機(jī)的應(yīng)用，使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握，更接近于現(xiàn)實。力學(xué)也會打破宏觀框架，向微觀開展，控制論，虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。另一方面，土木工程學(xué)科將向周圍繼續(xù)發(fā)散，與材料，環(huán)境，化學(xué)，電子信息，機(jī)械。城市規(guī)劃，建筑等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的穿插，交融，互相支持，互相效勞。土木工程內(nèi)部的次級學(xué)科也同時會在現(xiàn)實需要的推動下產(chǎn)生出新的學(xué)科，如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學(xué)科有了產(chǎn)生和開展的必要。不同次級學(xué)科的理論也會互相浸透，比方如今就有一些大型體育場

6、館采用了類似橋梁的懸索構(gòu)造。2.2工程實現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建立出符合設(shè)計要求的工程構(gòu)造物，從設(shè)計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成局部。甚至可以說是土木工程最重要的方面，有了好的理論和設(shè)計，沒有好的工程理論，一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。信息時代正在迎面走來，其他學(xué)科和其他方面的新觀點新技術(shù)，必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論，施工技術(shù)，新材料，環(huán)境工程，經(jīng)濟(jì)理論等等。2.2.1全過程信息化。信息化的特點將更深的浸透到將來的土木工程中，重點不僅僅限于AD方面，也包含對工程進(jìn)度的管理、運行中數(shù)據(jù)資料的搜集，分析，整理

7、；對建筑物構(gòu)造，強(qiáng)度，可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現(xiàn)的基矗全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比方可以使用植入的傳感器配合電子計算機(jī)實現(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控，及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國如今正是根本建立的高潮，2030年后，如今這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。假如能在如今建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作，對今后維護(hù)也大有幫助。信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基矗程序的解題才能不僅取決于它所采用的形式化體系和推理形式，而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能，必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。2.2.2可持續(xù)開展和人性化。這兩個要求

8、是與社會經(jīng)濟(jì)的開展相適應(yīng)的，社會的開展要求更加充分合理的利用資源，社會生活程度的進(jìn)步也進(jìn)步了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的，在可持續(xù)開展成為整個社會的主題的時候，土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節(jié)約，包括在建立中的和使用過程中的，成為土木工程以后的一個方向，這要求有良好的設(shè)計和有效的運作管理機(jī)制，土木工程構(gòu)筑物在它的整個壽命周期，從規(guī)劃，設(shè)計，建造到建成后的使用，維護(hù)，撤除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小，同時盡可能大發(fā)揮它的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對土木工程提出了新的要求。詳細(xì)的要求包括，資源的保護(hù)，資源再利用，污染控制和全方位的質(zhì)量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的表達(dá)了可持續(xù)開展的特性，從設(shè)計環(huán)節(jié)開場就注意了對青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，全路設(shè)計為封閉構(gòu)造，杜絕了固體廢棄物的污染，也嚴(yán)格的控制了噪音污染。施工過程中也相當(dāng)注重對周圍環(huán)境的影響。2.3主動控制技術(shù)。迄今，絕大局部的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的，被動的物體。對周圍環(huán)境的影響，如風(fēng)動，溫度變化，突發(fā)事件等只能依靠自身的構(gòu)造進(jìn)展被動的抵御。顯得缺少靈敏性和應(yīng)變才能。今后土木建筑設(shè)施的一個開展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運用計算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù)，以及一些預(yù)設(shè)的控制構(gòu)造。使得建筑物可以對各種環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆错?。土木工程?dāng)今的開展是人類智慧