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【關(guān)鍵詞】土木工程;現(xiàn)狀;未來(lái)
隨著我國(guó)建筑的現(xiàn)代化發(fā)展,土木工程在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位日益突出。社會(huì)科技的不斷發(fā)展,使建筑的造型、功能、規(guī)模以及技術(shù)逐漸多樣化、復(fù)雜化、大型化,與之相關(guān)的設(shè)備、材料、技術(shù)也不斷更新。此外,生態(tài)技術(shù)、信息控制技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等新技術(shù)也不斷應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。超高層建筑、超大跨度建筑、特大跨度橋梁建筑、大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑等,在國(guó)家建筑水平方面,已成為重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)。而土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展,主要體現(xiàn)在創(chuàng)新與技術(shù)方面。
一、土木工程概述
所謂土木工程,是建造公路、橋梁等各類(lèi)工程設(shè)施的一種科學(xué)技術(shù)總稱(chēng)。土木工程包括建造工程中的施工材料和施工設(shè)備,此外,地質(zhì)的勘察、圖紙的設(shè)計(jì)、工程的施工、建筑的保養(yǎng)與維護(hù)都是土木工程的內(nèi)容。土木工程作為一門(mén)學(xué)科,內(nèi)容豐富多樣,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,門(mén)類(lèi)也比較多。
土木工程是國(guó)家建設(shè)中的重要組成部分,在一定程度上影響著經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)的發(fā)展。土木工程作為國(guó)家建設(shè)的一種,與人們的日常生活也有密切聯(lián)系,如辦公樓、公路、橋梁,無(wú)論是工作還是生活,都與土木工程有一定的關(guān)聯(lián)[1]。農(nóng)田管理中所使用的灌溉設(shè)施、城市廢棄物的排放管道等,都離不開(kāi)土木工程,因此,土木工程為人們的生活和工作,提供了一定的保障。另外,土木工程也具有一定的藝術(shù)價(jià)值。北京奧運(yùn)時(shí)期所建造的鳥(niǎo)巢和水立方等體育場(chǎng)所,都是土木工程建筑的巔峰代表,同時(shí)也是一種藝術(shù)成果。土木工程的時(shí)代特征比較鮮明,在不同的時(shí)代,有不同的建筑特色。
二、土木工程的現(xiàn)狀
我國(guó)土木工程,在高層建筑方面,20層以上的建筑已超過(guò)10000棟。其中,100m以上的建筑超過(guò)500棟,200m以上的建筑超過(guò)50棟,而300m以上的建筑超過(guò)20棟。處于上海的環(huán)球金融中心大廈,是土木工程中的最高層建筑,建筑整體高度達(dá)到492.5m,建筑樓層為95層。而公路、鐵路事業(yè)方面,發(fā)展速度也比較快。我國(guó)高速公路在2010年完成2.4萬(wàn)公里的路程建設(shè),總里程可達(dá)7萬(wàn)公里,在世界上穩(wěn)居首位[2]。我國(guó)鐵路在2010年,也完成了8.5萬(wàn)公里的路程建設(shè),其中,青藏鐵路的建設(shè)與開(kāi)通,是我國(guó)鐵路發(fā)展史中的里程碑,意義重大。地鐵和輕軌作為我國(guó)城市鐵路建設(shè)的主要內(nèi)容,發(fā)展規(guī)模正在不斷擴(kuò)大。另外,橋梁建設(shè)方面,我國(guó)已建成的橋梁,有各種類(lèi)型,所使用的材料也不盡相同,部分橋梁建筑可與達(dá)到國(guó)際水平的橋梁相提并論。在前十位世界跨徑橋型中,我國(guó)有6座斜拉橋和2座懸索橋,是我國(guó)實(shí)現(xiàn)由橋梁大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)闃蛄簭?qiáng)國(guó)目標(biāo)的重要表現(xiàn),這在一定程度上也顯示了我國(guó)的綜合國(guó)力。
在建筑材料以及施工工藝方面,主要采用混凝土及其相關(guān)技術(shù)。建筑原材料多采用球狀、活化等新型水泥以及性能比較高的減水劑,硅灰、粉煤等超細(xì)摻合料的使用也比較廣泛。在混凝土施工技術(shù)方面,計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)設(shè)備、攪拌設(shè)備等新工藝的使用,有效改善和提高了混凝土技術(shù)在性能控制和性能設(shè)計(jì)方面的水平。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用,一方面為解決建筑難題提供了技術(shù)支持,另一方面也創(chuàng)新了建筑結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路建設(shè)中的應(yīng)用,可以有效解決伸縮縫和混凝土開(kāi)裂方面的問(wèn)題,延長(zhǎng)公路的使用期限。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用,可以解決不同類(lèi)型橋梁的跨度問(wèn)題[3]。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)在水利以及其他工程建設(shè)中的應(yīng)用也比較廣泛,如舊建筑的拆除、加固、改造等。
在城市人口持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí),城市建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大,隨之而來(lái)的用地緊張以及交通擁堵等問(wèn)題也日益突出,在很大程度上影響了人們的正常生活。土木工程建設(shè)需要不斷擴(kuò)展建筑空間,主要方式有地下和高空兩種。高空擴(kuò)展,主要是增加建筑高度或是建筑樓層,而地下擴(kuò)展,主要是城市地鐵建設(shè)。這兩者建筑空間的擴(kuò)展方式,都會(huì)在一定程度上緩解用地緊張、交通擁堵等城市問(wèn)題,有效節(jié)約資源,促進(jìn)土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展。
三、土木工程的未來(lái)
(一)建筑功能更全面
在土木工程取得發(fā)展的同時(shí),相應(yīng)的要求也不斷增加,因此,土木工程的發(fā)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,主要強(qiáng)調(diào)建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)與融合,在布局結(jié)構(gòu)方面,充分考慮天然氣和水電裝置,利用現(xiàn)代化設(shè)備調(diào)節(jié)室溫。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)土木建筑理念,與社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展相適應(yīng)。
(二)建筑類(lèi)型更多樣
隨著建筑力學(xué)與材料學(xué)的深入發(fā)展,建筑工程在建筑類(lèi)型方面的要求逐漸多樣化。建筑類(lèi)型的制約因素比較多,包括建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、建筑工藝等。在保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、減輕交通壓力的基礎(chǔ)上,滿(mǎn)足大眾開(kāi)展公共活動(dòng)的需求,推廣新興的大跨度以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑類(lèi)型,使建筑類(lèi)型日益多樣化。
(三)道路交通更快捷
社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及城市現(xiàn)代化的發(fā)展,使城市人口不斷增加,相應(yīng)的交通需求也日益增加。其在道路交通方面的要求,主要體現(xiàn)在高效和快速上[4]。土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展,在一定程度上,為道路交通的快速化發(fā)展提供了有利條件。要實(shí)現(xiàn)航空、鐵路以及公路運(yùn)輸?shù)母咚佟⒖焖侔l(fā)展,就需要采用新的建筑理念和建筑技術(shù)。
(四)城市建筑更立體
城市人口的持續(xù)快速增長(zhǎng),使城市密度不斷上升,用地緊張、交通擁堵等問(wèn)題日益頻繁。土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展,需要有效解決這些城市問(wèn)題,使城市建設(shè)向立體化方向發(fā)展。而城市建設(shè)的立體化,主要是通過(guò)多層或是高層建筑來(lái)實(shí)現(xiàn),因此,高層建筑在一定程度上,已成為城市現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志。
結(jié)語(yǔ)
就目前情況而言,我國(guó)土木工程在部分領(lǐng)域已處于世界領(lǐng)先水平,但在相關(guān)的設(shè)計(jì)和技術(shù)方面,還存在一系列問(wèn)題。我國(guó)土木工程未來(lái)的發(fā)展,需要轉(zhuǎn)變建筑理念,不斷加強(qiáng)施工技術(shù),廣泛使用新材料和新技術(shù)。有效結(jié)合建筑理論與實(shí)踐,在運(yùn)用理論進(jìn)行指導(dǎo)的同時(shí),需要充分考慮其實(shí)踐作用。利用先進(jìn)的建筑理論指導(dǎo)實(shí)踐,在實(shí)踐過(guò)程中將理論轉(zhuǎn)換為實(shí)際的操作手段,以此實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有效結(jié)合。我國(guó)土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展,主要體現(xiàn)在功能的全面化、類(lèi)型的多樣化、交通的快捷化以及建筑的立體化方面。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:土木工程;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
1.前言
從人類(lèi)工程建筑史來(lái)看,在與自然界不斷的斗爭(zhēng)中,土木工程得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,特別是現(xiàn)代建筑逐漸演變成國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展,現(xiàn)代建筑技術(shù)不斷朝著規(guī)模化、自動(dòng)化、復(fù)雜化與多樣化的方向發(fā)展,各種新的設(shè)備、新的技術(shù)以及施工工藝不斷涌現(xiàn),包括生態(tài)技術(shù)、信息控制技術(shù)以及節(jié)能技術(shù),目前建筑物正在成為多種新技術(shù)的復(fù)合載體。當(dāng)前許多超高層和超大型建筑、橋梁以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)逐漸成為衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要指標(biāo),土木工程中技術(shù)與創(chuàng)新的應(yīng)用逐漸加深,在新的形勢(shì)下如何把握土木工程的發(fā)展趨勢(shì),將會(huì)對(duì)土木工程的發(fā)展有著重要作用。
2.土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1土木工程建設(shè)取得巨大發(fā)展成就
我國(guó)土木工程建設(shè)自改革開(kāi)放以來(lái)取得了巨大的成就,不僅在高層建筑上的數(shù)量逐漸增長(zhǎng),并且高度也得到很大的突破,而且公路、鐵路等也得到飛速發(fā)展。各種新的材料、結(jié)構(gòu)、工藝以及施工方法在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用,自動(dòng)化程度不斷提高,大規(guī)模的土木工程修建在我國(guó)開(kāi)展的如火如荼。我國(guó)上海的浦東金茂大廈和金融中心的高度已經(jīng)排列世界前茅,我國(guó)的高層建筑水平已經(jīng)處于世界領(lǐng)先領(lǐng)域。
在橋梁工程領(lǐng)域也取得了巨大的成功,隨著各種橋梁類(lèi)型得到不斷翻新,并且一再突破主跨跨度,橋梁工程出現(xiàn)了另一個(gè)輝煌,斜拉橋的復(fù)興,如南京長(zhǎng)江二橋、南浦大橋都是我國(guó)大跨結(jié)構(gòu)邁向一個(gè)新的水平的標(biāo)志,晉身世界先進(jìn)行列。
2.2新型建筑材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
隨著高標(biāo)號(hào)的水泥大量生產(chǎn),各種高強(qiáng)度、快硬、復(fù)合以及節(jié)能輕質(zhì)的混凝土不斷的進(jìn)行開(kāi)發(fā)研制,鋼化玻璃、涂層玻璃等都在土木工程領(lǐng)域得到長(zhǎng)足發(fā)展,從上世紀(jì)80年代以來(lái)碳纖維技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,作為土木工程領(lǐng)域的一個(gè)重要突破,目前已經(jīng)在鋼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,我國(guó)在這一領(lǐng)域取得了非常矚目的成就。
2.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
我國(guó)的預(yù)應(yīng)力技術(shù)經(jīng)過(guò)三十幾年的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的高度,在跨度大、柱網(wǎng)大以及開(kāi)間大的多層和高層建筑中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。在建筑大跨度公共建筑、會(huì)議展覽中心等結(jié)構(gòu)中都需要預(yù)應(yīng)力技術(shù),對(duì)于各種新的建筑工程來(lái)說(shuō),預(yù)應(yīng)力技術(shù)有其特有的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于解決路面混凝土開(kāi)裂、縮縫減少等方面,都有著非常良好的應(yīng)用前景。作為海洋工程建造的重要材料,預(yù)應(yīng)力混凝土具有較高的抗裂性以及較好的耐久性,在各項(xiàng)海洋工程中可以發(fā)揮其重要的效能。對(duì)于舊建筑的加固改造、拆除以及加層中都有著非常廣泛的應(yīng)用。
2.4地下空間的建設(shè)與發(fā)展
我國(guó)目前已經(jīng)有了20幾個(gè)正在規(guī)劃與建設(shè)地鐵系統(tǒng)的城市,我國(guó)的地下空間技術(shù)得到飛速的發(fā)展,當(dāng)前地下空間建設(shè)的主要施工方法包括明挖法、暗挖法、蓋挖法、沉管法等,這些技術(shù)都屬于國(guó)際先進(jìn)技術(shù),在地下空間的發(fā)展中都有著舉足輕重的作用。
2.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加完善
當(dāng)前土木工程設(shè)計(jì)中風(fēng)荷載以及地震荷載正在成為主要的控制因素,更高、更長(zhǎng)和更柔韌成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì),許多大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的抗風(fēng)抗震設(shè)計(jì)理念正在發(fā)生很大的轉(zhuǎn)變,對(duì)于特大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)逐漸成為熱點(diǎn)研究話題。
3.土木工程未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
3.1空間上全方位開(kāi)花
目前城市化進(jìn)程不斷加快,人口急劇膨脹,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,用地緊張、空間擁擠、交通堵塞等問(wèn)題急劇惡化,城市病越演越烈,人們的居住環(huán)境產(chǎn)生了許多影響,對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展有著嚴(yán)重制約。因此土木工程未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將逐漸向高空與地下發(fā)展,生存與生活的空間亟需拓展,作為城市發(fā)展的必然產(chǎn)物,高層建筑在數(shù)量上與高度上也逐漸加大,特別是地下空間近年來(lái)對(duì)于城市發(fā)展的作用越來(lái)越大,相比高層空間發(fā)展,對(duì)于地下基坑的開(kāi)挖深度越來(lái)越大,而其發(fā)展也有著非常大的吸引力,由于城市地下空間的開(kāi)發(fā)無(wú)需支付土地費(fèi)用,并且作為資源非常豐富的空間,地下空間如果能夠合理的進(jìn)行開(kāi)發(fā),將會(huì)對(duì)土地資源起到非常顯著的節(jié)約作用。根據(jù)實(shí)踐證明,地下空間開(kāi)發(fā)在沿海城市的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟,并且現(xiàn)代城市的發(fā)展已經(jīng)越來(lái)越重視地下空間的發(fā)展。
目前我國(guó)正開(kāi)始向海洋拓展土木工程建造,如在黃埔江外灘的拓岸工程,人工島建造、圍墾以及拓岸工程都是有共通之處的,未來(lái)將會(huì)有許多像上海這樣的近海城市人工島出現(xiàn)。
3.2高性能材料的廣泛應(yīng)用
高強(qiáng)性能、良好的塑性都是鋼材發(fā)展的方向,目前許多先進(jìn)國(guó)家都已經(jīng)提高其屈服點(diǎn),并且將其作為鋼材的規(guī)范,對(duì)于高強(qiáng)度鋼材的合理利用是未來(lái)土木工程發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。高性能材料的開(kāi)發(fā)利用以及各種材料的特性如何充分發(fā)揮,都需要采用復(fù)合技術(shù)以及多種特殊功能的復(fù)合材料。地方材料的充分利用、天然資源的合理保護(hù),大量使用工業(yè)廢渣作為土木工程材料都是對(duì)于生態(tài)環(huán)境的一種有效保護(hù)措施。更加節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)技術(shù)被應(yīng)用到建筑工程中來(lái),各種對(duì)于人體有害的材料與顏料的使用率逐漸降低,產(chǎn)品可以不斷的進(jìn)行循環(huán)與利用,減輕污染。
3.3建筑工業(yè)化
當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題是一個(gè)全球矚目的熱點(diǎn)問(wèn)題,而土木工程與環(huán)境工程也逐漸融為一體。城市綜合征、海水污染、水平線上升、沙漠化等都是與人類(lèi)生存息息相關(guān)的話題,并且都與土木工程有著重要聯(lián)系。當(dāng)前開(kāi)發(fā)資源、民用建筑等人為作用的影響都會(huì)產(chǎn)生大量的耕地被破壞,人均占有土地的減少,許多工程建成以后都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生重大影響,為了有效的控制土木工程對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境的干擾,建筑也機(jī)械化的進(jìn)程大大加快了步伐,在重點(diǎn)工程建設(shè)中建筑工業(yè)化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化是當(dāng)前建筑產(chǎn)品的一個(gè)重要趨勢(shì),為了適應(yīng)社會(huì)化大生產(chǎn)方式,采用更加專(zhuān)業(yè)、聯(lián)合的施工組織形式,推進(jìn)新技術(shù)、新材料的應(yīng)用,推廣新工藝的實(shí)施。
結(jié)語(yǔ):土木工程的不斷發(fā)展為人類(lèi)社會(huì)創(chuàng)造新的物質(zhì)環(huán)境,作為人類(lèi)文明不可分離的重要成分,在當(dāng)前形勢(shì)下,土木工程的發(fā)展日新月異,許多新的技術(shù)、材料、施工工藝不斷涌現(xiàn),為土木工程的發(fā)展提供了一扇不可預(yù)知的大門(mén)。文章對(duì)土木工程的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行綜述,希望對(duì)土木工程的發(fā)展有所幫助。
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關(guān)鍵詞 土木工程 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
一、我國(guó)木土工程建設(shè)的現(xiàn)狀
我國(guó)的土木工程建設(shè)從2O世紀(jì)5O年代起一直沒(méi)有停過(guò),且發(fā)展很快,尤其在近年來(lái),發(fā)展極為迅猛,幾乎整個(gè)中國(guó)成了一個(gè)大的建設(shè)工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國(guó)各地如雨后春筍般地涌現(xiàn),新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快,數(shù)量之巨,令世界各國(guó)驚嘆不已:但是,自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)城市發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段,城市的數(shù)量、規(guī)模和人口數(shù)量都有了飛速的發(fā)展。這就要求更多的建筑來(lái)滿(mǎn)足城市發(fā)展的需求.單是不難看出,目前,我國(guó)的城市建筑尤其是房屋建筑,并不能滿(mǎn)足人們的需求。不難看-出. 我國(guó)的土木工程建設(shè)面臨的現(xiàn)狀是. 雖然發(fā)展較快.但尚不能滿(mǎn)足社會(huì)的需求。在這樣的發(fā)展現(xiàn)狀下.我國(guó)的土木工程建設(shè).又面臨怎樣的機(jī)遇呢?
二、我國(guó)土木工程建設(shè)發(fā)展的機(jī)遇和趨勢(shì)
在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)中.土木工程業(yè)越來(lái)越成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。同時(shí).隨著社會(huì)和科技的發(fā)展,建筑物的規(guī)模、功能、造型和相應(yīng)的建筑技術(shù)越來(lái)越大型化、復(fù)雜化和多樣化。所采用的新材料、新設(shè)備、新的結(jié)構(gòu)技術(shù)和施工技術(shù)日新月異,節(jié)能技術(shù)、信息控制技術(shù)、生態(tài)技術(shù)等日益與建筑相結(jié)合。建筑業(yè)和建筑物本身正在成為許多新技術(shù)的復(fù)合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)核心的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)則成為代表一個(gè)國(guó)家建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。所有這一切都說(shuō)明在土木工程中越來(lái)越體現(xiàn)了技術(shù)與創(chuàng)新的作用,誰(shuí)能在世紀(jì)之交把握住土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),誰(shuí)就能在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代開(kāi)創(chuàng)土木工程學(xué)科的新紀(jì)元。”不難看出,我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢(shì),為我國(guó)土木工程建設(shè)的發(fā)展.創(chuàng)造了良好的環(huán)境和機(jī)遇。為了更好的解決.我國(guó)木土工程建設(shè)過(guò)程中的問(wèn)題和抓住良好的發(fā)展機(jī)遇。我國(guó)木土工程建設(shè),在不斷,采用新技術(shù),開(kāi)發(fā)新材料并積極開(kāi)拓新的開(kāi)發(fā)空間。在這種情形下,我國(guó)的木土工程建設(shè)也呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)。具體以下幾個(gè)方面
1:空間上的開(kāi)發(fā)。
伴隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快。城市建設(shè)快速發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大.城市人口急劇膨脹,許多城市不同程度上出現(xiàn)了用地緊張、生存空間擁擠、交通堵塞、基礎(chǔ)設(shè)施落后、生態(tài)失衡和環(huán)境惡化等問(wèn)題,被稱(chēng)之為“城市病”,給人類(lèi)居住帶來(lái)了很大的影響,也制約了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展,成為現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的障礙.。為解決這些為題,我國(guó)的木土工程建設(shè)逐漸向高空和地下發(fā)展,以開(kāi)拓更大的生存和生活空間。作為城市發(fā)展的產(chǎn)物之一,高層建筑物不僅在數(shù)量上越來(lái)越多,而且在高度上也越來(lái)越高,與地面高空發(fā)展相對(duì)應(yīng)。地面下基坑開(kāi)挖的深度越來(lái)越大。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)已建成2O層以上高層建筑物10 0oo多棟,超過(guò)lOOm 的高樓有500多棟,20Om以上的高層建筑5O多棟,有2O多棟超過(guò)300m。地下空間的開(kāi)發(fā)也有著巨大的吸引力。原因在于目前我國(guó)城市地下空間開(kāi)發(fā)不需要支付或支付很少土地費(fèi)用。城市地下空間是一個(gè)十分巨大而豐富的空間資源,如果得到合理開(kāi)發(fā),其節(jié)省土地資源的效果是十分明顯的,另外工程實(shí)踐也表明.地下空間開(kāi)發(fā)在我國(guó)一些大城市特別是沿海城市條件已基本成熟,而且是現(xiàn)代城市開(kāi)發(fā)的必然趨勢(shì)。
2:新材料的使用。
鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性,韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家已經(jīng)把屈服點(diǎn)為700N/mm:以上的鋼材列入了規(guī)范;如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個(gè)重要的研究課題。高性能混凝土及其他復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。高輕質(zhì)材料的出現(xiàn),比如比鋼質(zhì)量更輕但是性能卻更好的鋁合金的使用以及鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料的使用等,為現(xiàn)代土木工程建設(shè)的新趨勢(shì)提供了材料基礎(chǔ)。
3:新技術(shù)的應(yīng)用。
首先,是計(jì)算機(jī)應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善,計(jì)算結(jié)果將更能反映世紀(jì)情況.從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會(huì)設(shè)計(jì)出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè), 以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)境工程。其次, 由計(jì)算機(jī)技術(shù)和力學(xué)的結(jié)合產(chǎn)生的新的計(jì)算理論和計(jì)算手段和新材料的結(jié)合。計(jì)算理論和計(jì)算手段的進(jìn)步以及新材料新工藝的出現(xiàn),為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件。
4:新管理技術(shù)和運(yùn)營(yíng)方式的采用。
【關(guān)鍵詞】土木工程的歷史;現(xiàn)狀;發(fā)展
引言
土木工程是指房屋、公路、鐵路、橋梁、水工、港工、地下等工程的總稱(chēng)。土木工程對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活的影響非常明顯和重要。土木工程密切關(guān)系到人類(lèi)賴(lài)以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,為人類(lèi)提供住宅、賓館、公寓、衣料生產(chǎn)貯藏基地、食品冷庫(kù)、公路、機(jī)場(chǎng)、鐵路、港口、碼頭、廠房、實(shí)驗(yàn)室等現(xiàn)代人類(lèi)生活和發(fā)展的必要場(chǎng)所空間。
1 土木工程的歷史
1.1中國(guó)土木工程的歷史:遠(yuǎn)在上古時(shí)期,中國(guó)古人類(lèi)就在野處穴居,為了避免野獸侵襲,有巢氏(中國(guó)的傳說(shuō)中的巢居的發(fā)明者),才教古人離開(kāi)天然巖洞、構(gòu)木為巢,居于樹(shù)上。我國(guó)古代土木工程多采用土、石、木等材料建造,建造技術(shù)和藝術(shù)造型達(dá)到當(dāng)時(shí)極高的成就。像長(zhǎng)城、趙州橋、都江堰等都是具有代表性的中國(guó)古代土木工程的杰作。
1.2 世界土木工程發(fā)展歷史:在歐洲,大約8000年前已開(kāi)始采用曬干的磚;鑿琢自然石的采用,大約在5000~6000年前;至于在建筑中采用燒制的磚,亦有3000年的歷史。世界古代的偉大建筑,以公認(rèn)的七大奇跡最為引人注目,它們都建于公元前600年~公元前200年,且均為石材建造,大都用于宗教、軍事和航海。且都是建于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)和科技非常發(fā)達(dá)的地區(qū),說(shuō)明土木工程的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)繁榮和科技進(jìn)步是密不可分的。
2土木工程的現(xiàn)狀
2.1世界現(xiàn)狀:隨著19世紀(jì)中葉鋼材及混凝土在土木工程中的開(kāi)始使用,以及20世紀(jì)20年代后期預(yù)應(yīng)力混凝土的制造成功,建造摩天大樓、大跨度建筑和跨海峽1000m以上的大橋成為可能。目前,世界上最高建筑是中國(guó)臺(tái)北的101大廈,總高度為508m。近代體育事業(yè)的蓬勃發(fā)展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春筍般涌現(xiàn)。
2.2 中國(guó)現(xiàn)狀:回顧20世紀(jì)特別是改革開(kāi)放20年來(lái),我國(guó)建設(shè)取得舉世矚目的輝煌成就。改革開(kāi)放后在我國(guó)大陸建造了許多高層建筑,目前我國(guó)最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大廈。其他具有代表性的高層建筑還有深圳的地王大廈。在特種結(jié)構(gòu)方面,我國(guó)有4所電視塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海東方明珠電視塔以468m的高度排在世界第三位。為迎接2008年的奧運(yùn)會(huì),北京將建設(shè)一大批大跨超長(zhǎng)建筑,像國(guó)家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”結(jié)構(gòu)、國(guó)家游泳中心“水立方”、國(guó)家大劇院等。無(wú)論在工程結(jié)構(gòu)的改革、建筑功能使用、新技術(shù)和新材料的采用上及合理組織施工方面,還是在抗震分析和計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用上及有關(guān)抗震控制試驗(yàn)研究上,我國(guó)均達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。
3未來(lái)土木工程的發(fā)展
3.1指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái),土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(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)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專(zhuān)門(mén)化的數(shù)學(xué)在將來(lái)也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問(wèn)題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)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?chē)^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)一步的交叉,融合,互相支持,互相服務(wù)。土木工程內(nèi)部的次級(jí)學(xué)科也同時(shí)會(huì)在現(xiàn)實(shí)需要的推動(dòng)下產(chǎn)生出新的學(xué)科。
3.2工程實(shí)現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很長(zhǎng)的工程實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。這也是土木工程一個(gè)重要的組成部分。甚至可以說(shuō)是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設(shè)計(jì),沒(méi)有好的工程實(shí)踐,一樣不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。
信息時(shí)代正在迎面走來(lái),其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會(huì)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。
全過(guò)程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來(lái)的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對(duì)工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對(duì)建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對(duì)策的決策等。這些也是主動(dòng)控制和智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。
可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分地合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。整個(gè)土木工程過(guò)程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然地要面對(duì)這個(gè)問(wèn)題。對(duì)資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過(guò)程中的,成為土木工程以后的一個(gè)方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個(gè)壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對(duì)環(huán)境的影響降到最小,同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對(duì)土木工程提出了新的要求。
3.3主動(dòng)控制技術(shù)。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)做一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對(duì)周?chē)h(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
4結(jié)束語(yǔ)
土木工程當(dāng)今的發(fā)展是人類(lèi)智慧的成果,土木工程是為了人類(lèi)存在而存在.堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路,努力創(chuàng)新,土木工程定會(huì)走向新的高峰!
參考文獻(xiàn)
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發(fā)展土木工程信息化的著眼點(diǎn)以及關(guān)鍵點(diǎn)在于管理者,管理者必須打破傳統(tǒng)的思想,從思想上進(jìn)行改變,構(gòu)建信息化的框架,推動(dòng)行業(yè)的變革。
1.1土木工程信息網(wǎng)絡(luò)它主要包括四個(gè)方面,首先是信息的遠(yuǎn)程提供者、信息的傳播媒介,這是土木工程信息化的重點(diǎn)。然后是信息的接收端,有臺(tái)式和手持式兩種形式,手持式是未來(lái)的發(fā)展方向,它的作用是用它隨時(shí)隨地地與土木工程信息網(wǎng)進(jìn)行互換信息,獲得技術(shù)上的支持。其次是網(wǎng)絡(luò)傳輸,既要保證土木工程的信息與電訊移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)相互兼容,又要土木工程信息網(wǎng)與各種接收端進(jìn)行互換信息。最后是土木集成和交互系統(tǒng),這一系統(tǒng)是有一系列比較大型的程序構(gòu)成,只有遵循土木工程信息網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)才可以進(jìn)行信息的整合,土木工程信息制造商也可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)精準(zhǔn)、便捷的給工程提供不同信息,保證信息也通過(guò)這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行傳輸。
1.2學(xué)科建設(shè)、信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展土木信息學(xué)科是將傳統(tǒng)土木工程與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合而形成的一個(gè)邊緣交叉學(xué)科,任務(wù)是在土木信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,整合社會(huì)資源,進(jìn)行學(xué)科建設(shè),從技術(shù)、政治、經(jīng)濟(jì)、法制等角度對(duì)土木工程信息化的建設(shè)提供學(xué)科支撐,并培養(yǎng)大量專(zhuān)業(yè)人才[2]。土木工程信息技術(shù)的發(fā)展會(huì)引起土木工程行業(yè)整個(gè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與資源整合。
1.3整合資源土木工程信息化建設(shè)必須遵循國(guó)家提出的原則———“國(guó)家主導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、互聯(lián)互通、資源共享”。要想保證土木工程信息化工作能夠順利開(kāi)展,必須調(diào)動(dòng)各方力量,整合政府、土木工程相關(guān)部門(mén),調(diào)動(dòng)工作積極性,進(jìn)而提高其配合力。積極地與國(guó)外進(jìn)行技術(shù)合作,相互學(xué)習(xí),形成健全的機(jī)制。
1.4商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)逐步融入互聯(lián)網(wǎng)的土木工程,在提供信息服務(wù)上發(fā)揮巨大作用,又可比較設(shè)計(jì)方案、施工方案、技術(shù)合作方案等,提高效率,提高企業(yè)的決策能力。電子郵件的使用,可以改變建筑項(xiàng)目、承建商以及供應(yīng)商之間信息溝通有誤情況,增加工作透明度,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)投標(biāo)可以從另一角度規(guī)范市場(chǎng)行為,減少成本。
2土木工程信息化發(fā)展前景
2.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)圖像處理技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)等多個(gè)信息技術(shù)進(jìn)行整合運(yùn)用,將抽象而又復(fù)雜的數(shù)據(jù)空間轉(zhuǎn)化成用戶(hù)比較熟知的事物。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),可建立建筑物周?chē)鷪?chǎng)景、機(jī)械設(shè)備等虛擬的三維立體模型,而且可以使其中的模型具有動(dòng)態(tài)性能,對(duì)模型進(jìn)行模擬配置,這樣在虛擬環(huán)境中就可以對(duì)施工方案進(jìn)行改動(dòng),這種改動(dòng)完全可以用到現(xiàn)實(shí)中。隨著土木工程耐久性的問(wèn)題的日益突出[3],通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),解決上述問(wèn)題,是未來(lái)發(fā)展方向之一。
2.23S系統(tǒng)3S系統(tǒng)由遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)構(gòu)成,它可以選擇地進(jìn)行觀測(cè)、分析應(yīng)用,這在土木工程中某些方面已發(fā)揮巨大作用,未來(lái)具有廣闊的發(fā)展前景。近幾年談及的“數(shù)字城市”,是以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ),綜合運(yùn)用各種因素對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施、各種功能機(jī)制進(jìn)行采集。“數(shù)字城市”是在數(shù)字化信息處理技術(shù)的通信技術(shù)背景下的系統(tǒng),這一技術(shù)的運(yùn)用將會(huì)提升我國(guó)的城市規(guī)劃建設(shè)。
2.3智能化智能化是信息化背景下土木工程發(fā)展的大方向,信息化的發(fā)展推動(dòng)了智能建筑的發(fā)展,智能建筑融合了計(jì)算機(jī)、多媒體、現(xiàn)代通訊、環(huán)境監(jiān)控,對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控、使用者的信息服務(wù)和建筑進(jìn)行優(yōu)化,適合信息型社會(huì)的需要。
2.4數(shù)字信息集成系統(tǒng)工程中的數(shù)字信息集成系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、施工系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)三大系統(tǒng)構(gòu)成,它們分別連接設(shè)計(jì)、制造工廠和現(xiàn)場(chǎng)。很多工作都可以通過(guò)施工網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃以及項(xiàng)目管理整合到數(shù)字信息系統(tǒng)中,引入建筑設(shè)計(jì)信息、產(chǎn)品制造數(shù)字化集成、三級(jí)輔助等方法引入,這可以在很大程度上減少土木施工現(xiàn)場(chǎng)的工作容量以及強(qiáng)度,在現(xiàn)場(chǎng)施工的組織與管理方面,智能化管理系統(tǒng)可以使用專(zhuān)家系統(tǒng)、知識(shí)工程與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),利用集成、協(xié)調(diào)以及智能手段實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)目前在結(jié)構(gòu)定位檢測(cè)方面已經(jīng)發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用,現(xiàn)場(chǎng)材料的性能測(cè)試、破壞性以及開(kāi)發(fā)性測(cè)試,可以成為計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,可以有效地保證現(xiàn)場(chǎng)建造施工質(zhì)量。
2.5電子數(shù)據(jù)和項(xiàng)目管理方向工程的施工在土木工程計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用中是一個(gè)重要方面,由于施工的復(fù)雜性,工程的投標(biāo)報(bào)價(jià)、預(yù)算、合同的管理以及最后的驗(yàn)收都需要大量的數(shù)據(jù)與信息[4],整個(gè)工程項(xiàng)目的管理都將會(huì)成為計(jì)算機(jī)輔助施工技術(shù)的一個(gè)方面。國(guó)際上已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于工地聯(lián)系、人機(jī)通訊設(shè)備的雙向無(wú)線電通訊設(shè)備。土木工程信息化的發(fā)展,使國(guó)際承包商跨越國(guó)界進(jìn)行施工承包。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:土木工程;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
雖然我國(guó)的土木工程建設(shè)一直處于快速發(fā)展的階段,特別是近年來(lái),隨著高速公路、鐵路、高層建筑等各大土木工程的建立,使其領(lǐng)域日趨完善,加之越來(lái)越多的現(xiàn)代化材料及其技術(shù)的運(yùn)用也使得土木工程建設(shè)更適應(yīng)社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展的需要,但是就目前的城市發(fā)展而言,相關(guān)的土木工程建設(shè)還是不能滿(mǎn)足人們對(duì)其所期待的要求。
1關(guān)于土木工程現(xiàn)狀
1.1土木工程建設(shè)所取得的成就
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)已建成的高層建筑,20層以上的多達(dá)10000多棟。其中,超過(guò)100m的有500多棟,200m以上的有50多棟,甚至有20多棟的高度超過(guò)300m。而我國(guó)目前最高的高層建筑是上海環(huán)球金融中心大廈,于2008年8月29日竣工,整體設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(SRC結(jié)構(gòu))和鋼結(jié)構(gòu)(S結(jié)構(gòu)),其建筑擁有95層,主體高度為492.5m。
就公路和鐵路事業(yè)而言,已處速發(fā)展的狀態(tài)。雖然我國(guó)的高速公路起步較晚,但是于2010年新建2.4萬(wàn)公里,使全國(guó)高速公路的總里程約達(dá)7萬(wàn)公里,穩(wěn)居世界首位。
而鐵路于2010年已達(dá)到8.5萬(wàn)公里的營(yíng)業(yè)里程,特別是青藏鐵路的開(kāi)通對(duì)我國(guó)鐵路事業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)具有劃時(shí)代的意義。目前,鐵路建設(shè)主要為城市輕軌和地鐵兩方面的建設(shè),在北京、上海等城市已實(shí)現(xiàn)地鐵的開(kāi)通,其開(kāi)通的總長(zhǎng)度為215公里。
在橋梁建設(shè)方面,我國(guó)已建造過(guò)各種材料不同類(lèi)型的橋梁,而其中的某些成果已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。就世界跨徑前十位的各類(lèi)橋型中,在斜拉橋中我國(guó)占6 座,在懸索橋中我國(guó)內(nèi)地占2座,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)由橋梁大國(guó)向橋梁強(qiáng)國(guó)的歷史性跨越,并使其成為展示我國(guó)綜合國(guó)力的窗口之一。
1.2建筑材料與施工工藝的運(yùn)用
建筑材料與施工工藝的運(yùn)用,主要表現(xiàn)為混凝土及其技術(shù)的運(yùn)用。
由于混凝土所達(dá)到的強(qiáng)度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了相關(guān)工程所要求的范圍,在原材料方面,活化、球狀等新型水泥和高性能的減水劑,特別是粉煤、硅灰等超細(xì)摻合料等廣泛的使用;而在混凝土的施工技術(shù)方面,各種原材料的檢測(cè)及其檢測(cè)設(shè)備、攪拌設(shè)備、計(jì)算機(jī)的相關(guān)應(yīng)用等高新技術(shù)的應(yīng)用,使得混凝土技術(shù)的相關(guān)性能設(shè)計(jì)和控制得到了很大的提高和改善。
1.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用
預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅在解決大、高等建筑工程的設(shè)計(jì)和建造難題中發(fā)揮著其特有的優(yōu)勢(shì),而且還推動(dòng)了建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新,如運(yùn)用預(yù)應(yīng)力拉桿可取代柱的懸掛建筑結(jié)構(gòu)。
在公路建設(shè)中,運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可有效解決路面混凝土開(kāi)裂和減少伸縮縫,從而提高了公路的使用壽命;在橋梁工程中,對(duì)于任何類(lèi)型的橋梁建造,都可以應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)解決其跨度問(wèn)題;在水利工程或其他工程建設(shè)中,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)也得到了廣泛的應(yīng)用,如舊建筑的加固改造、加層和拆除等。
1.4建筑空間的擴(kuò)展
隨著我國(guó)城市建設(shè)的快速推進(jìn),城市人口的不斷在增加,一些生存空間擁擠、用地緊張等不良現(xiàn)象也隨之而來(lái),給人們的生活帶來(lái)的嚴(yán)重的影響,從而促使了我國(guó)的土木工程建設(shè)開(kāi)始在空間上進(jìn)行擴(kuò)展,其主要是通過(guò)向高空和地下兩方面的擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)更大的建筑空間的獲取。
其中,向高空的擴(kuò)展,主要表現(xiàn)為高層建筑在其高度上的增加;而向地下擴(kuò)展,則表現(xiàn)為城市地鐵工程的建設(shè),通過(guò)這些形式來(lái)緩解城市人口過(guò)度密集、交通過(guò)度擁擠的問(wèn)題,這是現(xiàn)代化城市發(fā)展的必然趨勢(shì),也是構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的必要要求。
2關(guān)于土木工程的發(fā)展趨勢(shì)
針對(duì)我國(guó)目前的土木工程建設(shè)的現(xiàn)狀,我國(guó)土木工程在未來(lái)的發(fā)展方向,可著重于以下幾個(gè)方面進(jìn)行。
2.1高性能建筑材料的發(fā)展應(yīng)用
由于高性能混凝土不僅具有不易離析、易密實(shí)、易長(zhǎng)期保存的性質(zhì),而且其韌性好、強(qiáng)度高、體積穩(wěn)定性強(qiáng),能夠在惡劣的環(huán)境下保持原有的特性,因此,可對(duì)高性能混凝土進(jìn)行大力發(fā)展,而且對(duì)其進(jìn)行發(fā)展應(yīng)用時(shí),必須采用對(duì)環(huán)境無(wú)害、可持續(xù)發(fā)展的混凝土技術(shù)。
值得一提的是,在對(duì)各種外加劑和膠凝材料進(jìn)行研制的同時(shí),更應(yīng)該對(duì)骨料替代、水泥替代和礦物摻料的使用進(jìn)行大力研究,著重于通過(guò)廢棄材料的有效利用來(lái)改善混凝土的性能、以提高其耐久性的方法的研究,如用粉煤灰中的細(xì)灰或飛灰作硬凝材料、用軋碎的混凝土代替碎石等。
2.2地下空間的可持續(xù)發(fā)展擴(kuò)展
向地下空間進(jìn)行擴(kuò)展,則主要是將地層原始分布的狀態(tài)進(jìn)行相關(guān)的改善。
由于地下空間的開(kāi)發(fā)和利用,會(huì)極大的影響原有的動(dòng)植物的生態(tài)環(huán)境,從而對(duì)地理氣候條件產(chǎn)生作用;會(huì)改變地下水的分布形式,從而影響到地表的植被生長(zhǎng);而且對(duì)原有建筑的安全也會(huì)產(chǎn)生影響,因此,在進(jìn)行建筑施工之前,必須要充分地考慮地上各項(xiàng)原有的生態(tài)環(huán)境及其活動(dòng)群體情況,并對(duì)其進(jìn)行研究和分析,以確保地面環(huán)境的影響得到有效合理的控制。
2.3防震與減災(zāi)的有效執(zhí)行
伴隨著當(dāng)前各大超大跨的橋梁、高層建筑及大跨結(jié)構(gòu)復(fù)雜建筑物的興建,土木工程建設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出更高、更長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì),因此,土木工程中大型的、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系的抗震設(shè)計(jì)及其相對(duì)應(yīng)的問(wèn)題也得到了進(jìn)一步的關(guān)注,其相關(guān)的研究包括地震動(dòng)的作用機(jī)理、建筑結(jié)構(gòu)的抗震機(jī)理等方面的內(nèi)容。
2.4巖土錨固技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用
在土木工程建設(shè)中,需要對(duì)巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行不斷的擴(kuò)展。巖土錨固技術(shù)不僅在土木工程中的邊坡、地下、深基坑和結(jié)構(gòu)抗浮相關(guān)工程中保持良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài),還需要在土木工程中的橋梁、重力壩加固、抗地震相關(guān)工程中要求具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)展。
另外,巖土錨固技術(shù)領(lǐng)域中的錨桿錨固機(jī)理技術(shù)仍不成熟,其相關(guān)的研究仍是土木工程界的難點(diǎn)及熱點(diǎn)。
3小結(jié)
就我國(guó)目前土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀而言,雖然在某些領(lǐng)域已處于世界先進(jìn)水平的行列,但是其整體水平距離發(fā)達(dá)國(guó)家而言仍有距離,因此,在未來(lái)的發(fā)展中需要正視其問(wèn)題的存在,結(jié)合自身發(fā)展的實(shí)際情況,對(duì)其進(jìn)行研究和探索,以實(shí)現(xiàn)我國(guó)土木工程建設(shè)的新突破,從而使其實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:土工工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);施工技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮到建筑物結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性,現(xiàn)階段的土木工程施工有很多是因?yàn)樵O(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)不符合要求,或者施工方?jīng)]有按照規(guī)定的圖紙來(lái)施工而造成的工程事故。橋梁的坍塌,地鐵隧道的塌陷,住宅樓的倒塌等建筑問(wèn)題都給社會(huì)帶來(lái)了巨大的損失。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題是土木工程中的重中之重。本文主要簡(jiǎn)單的介紹了土木工程的基本概念,對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)相互配合的重要性進(jìn)行分析,探索促進(jìn)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)二者形成協(xié)調(diào)關(guān)系的有效措施,以提高土木工程建設(shè)的質(zhì)量。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程大致上劃分為以下三個(gè)階段:結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段、施工圖設(shè)計(jì)階段。其中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案階段主要是依據(jù)工程的關(guān)鍵性、工程所在地區(qū)的抗震防裂程度、工程地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告、工程高度及層數(shù)確定工程的結(jié)構(gòu)形式(例如:磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)等以及由這些結(jié)構(gòu)來(lái)組合而成的結(jié)構(gòu)形式)。在對(duì)工程結(jié)構(gòu)形式加以確定以后,則需要依據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式特征和相關(guān)方面的要求,對(duì)結(jié)構(gòu)的承重系統(tǒng)和受力構(gòu)件開(kāi)展相關(guān)的布置。結(jié)構(gòu)計(jì)算階段同時(shí)是,對(duì)荷載情況進(jìn)行計(jì)算。其中,包含了外部荷載、內(nèi)部荷載的計(jì)算。這些荷載的計(jì)算需要依據(jù)荷載相關(guān)規(guī)定及各方面的規(guī)定選擇使用,不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)來(lái)開(kāi)展不同工程施工狀況的組合計(jì)算的。構(gòu)件的試算需要依據(jù)對(duì)荷載值進(jìn)行計(jì)算的,構(gòu)造措施要求,使用要求和計(jì)算手冊(cè)所推薦的試算方法進(jìn)行構(gòu)件截面的確定。之后,對(duì)于內(nèi)力的計(jì)算則需要依據(jù)對(duì)構(gòu)件截面、荷載值加以計(jì)算的。其中,包含了彎矩、剪力、扭矩、軸心壓力以及拉力等。最后,對(duì)于構(gòu)件的計(jì)算,是依據(jù)之前得出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和相關(guān)規(guī)定對(duì)其要求,來(lái)檢查結(jié)構(gòu)試算構(gòu)件是不是達(dá)到相關(guān)方面的準(zhǔn)求。假設(shè)沒(méi)有達(dá)到相關(guān)要求,則需要對(duì)構(gòu)件截面加以科學(xué)的調(diào)整,直到達(dá)到相關(guān)要求。
二、土木工程施工簡(jiǎn)析
土木工程的施工技術(shù)是指建造一切可由施工過(guò)程得出的施工產(chǎn)物的技術(shù)。土木工程有很長(zhǎng)的歷史發(fā)展階段,以往的土木工程,其工程施工一直延用以往的施工技術(shù),技術(shù)老套而且復(fù)雜,施工過(guò)程浪費(fèi)了大量的施工材料、施工時(shí)間、施工人力,使施工進(jìn)度緩慢而且效率不高,施工過(guò)程也及其復(fù)雜而且可信度不高,施工的安全性也有待提高,施工過(guò)程的不安全性導(dǎo)致施工造成嚴(yán)重的人力損傷,對(duì)社會(huì)也有不良的影響。然而隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,土木工程的施工技術(shù)也有很大的提高,其技術(shù)的不斷進(jìn)步也促進(jìn)了土木施工的穩(wěn)步快速的發(fā)展。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,土木工程的施工技術(shù)也在不斷的進(jìn)步,賦予的意義也在不斷的增加變化著。因此現(xiàn)在的土木工程技術(shù)和人們的幸福生活息息相關(guān),也和國(guó)家的安全穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)繁榮有這密切的聯(lián)系。而我國(guó)的土木工程技術(shù)在現(xiàn)階段也趨于成熟的階段,但是對(duì)于未來(lái)的發(fā)展前景來(lái)說(shuō),還是要不斷的改進(jìn)和更新土木工程技術(shù)以便應(yīng)對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
三、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)相互配合的重要性
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和所選用施工技術(shù)的有效性,對(duì)土木工程的質(zhì)量具有重要的影響作用,是土木工程建設(shè)中的重要內(nèi)容,不容忽視。在土木工程項(xiàng)目施工過(guò)程中,科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠優(yōu)化土木工程的施工工序,簡(jiǎn)化施工步驟,從而在保障土木工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡可能的減少所需要的施工時(shí)間。在水木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須結(jié)合施工技術(shù)的選用,與施工技術(shù)進(jìn)行相互配合,以使土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更符合要求,充分發(fā)揮土木工程施工技術(shù)的作用,以推動(dòng)土木工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。協(xié)調(diào)好土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的關(guān)系,必須提高土木工程管理者的管理水平,要求其全面掌握整個(gè)土木工程項(xiàng)目的建設(shè)狀況,對(duì)土木工程施工中的各個(gè)階段進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇最為合適的施工技術(shù),加強(qiáng)對(duì)施工階段的管理,以保證土木工程的順利開(kāi)展。
四、兩者之間的有效結(jié)合
1、完善規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
從我國(guó)加入世貿(mào)組織以后,土木工程行業(yè)也逐漸得到了人們的重視,土木工程建筑產(chǎn)品的安全性也備受人們關(guān)注。我國(guó)關(guān)于土木工程建筑也制定和完善了許條文規(guī)范,在設(shè)計(jì)中都必須強(qiáng)制執(zhí)行。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),自身應(yīng)當(dāng)提高安全意識(shí),提高自己的責(zé)任心,要時(shí)刻將人們的生命財(cái)產(chǎn)安全放在第一位。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中要堅(jiān)決避免因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)而造成的安全問(wèn)題,保證建筑整體的穩(wěn)定性和安全性。在施工單位建設(shè)過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)不按圖紙施工的情況,要立刻停止施工,按照?qǐng)D紙進(jìn)行修正。對(duì)于一些多次警告依舊不改正的企業(yè)要給予一定的法律制裁。
2、建筑物剛度設(shè)計(jì)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,我國(guó)的城市化進(jìn)程也隨之加快,人們對(duì)于城市住房的需求量也大大的提升。因?yàn)槌鞘械挠玫睾驮杏玫孛娣e之間的矛盾關(guān)系,導(dǎo)致了城市的住房只能向高層住房的方向發(fā)展,這樣可以有效的解決用地面積稀少的問(wèn)題。高層建筑對(duì)建筑物剛度的要求大大的提高,高層建筑剛度的確定要按照建筑物每層之間的位移大小來(lái)確定,對(duì)于高層建筑構(gòu)件的剛度大小以及截面大小都需要按照具體要求來(lái)確定剛度大小。
3、地基和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
地基是一個(gè)建筑物的基石,所有的建筑物都需要在地基上來(lái)建造,因此地基影響著整個(gè)工程的基本安全。在對(duì)建筑物地基進(jìn)行設(shè)計(jì)之前,設(shè)計(jì)人員需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、溫度、土層、地下水位以及周邊的建筑環(huán)境進(jìn)行考察,綜合考慮來(lái)確定建筑方案。在進(jìn)行建筑地基設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要綜合考慮周邊建筑物的地下設(shè)施以及施工時(shí)對(duì)周邊建筑物的影響,保證地基施工的安全性。
4、施工技術(shù)
土木工程施工技術(shù)無(wú)論是在設(shè)計(jì)階段還是在施工階段都具有非常重要的作用,設(shè)計(jì)者意圖的實(shí)現(xiàn)往往取決于施工技術(shù)。因此,在一定條件下,施工技術(shù)的先進(jìn)與否直接影響到設(shè)計(jì)者的意圖能否實(shí)現(xiàn)。就施工本身而言,任何一個(gè)工程項(xiàng)目都是一個(gè)系統(tǒng)工程,其施工過(guò)程受到地質(zhì)條件-材料性能-氣候條件-荷載條件-現(xiàn)場(chǎng)條件-資源狀況等因素的制約。同時(shí)還存在著理想狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)的差異。因此,施工技術(shù)控制就是要進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別-調(diào)整-預(yù)測(cè),最終在允許的誤差范圍之內(nèi)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)最佳目標(biāo)。土木工程技術(shù)是一項(xiàng)隨著時(shí)間流逝卻在不斷進(jìn)步的技術(shù)。這種施工技術(shù)也在隨著時(shí)間的流逝被賦予更多的意義和未了滿(mǎn)足每一段時(shí)間的需求不斷的改革進(jìn)步。尤其是現(xiàn)在社會(huì)的土木工程技術(shù)所帶來(lái)的社會(huì)的改變,不僅僅需要傳統(tǒng)的工藝,還需要結(jié)合現(xiàn)在的和高科技以便進(jìn)行更好的施工建筑。這樣也可以按照實(shí)際需求來(lái)改進(jìn)土木工程的施工技術(shù)。并且能夠好好的利用這一技術(shù),是一件造福人類(lèi)的事情。
結(jié)束語(yǔ)
土木工程建設(shè)質(zhì)量既需要科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)予以保障,又需要先進(jìn)的施工技術(shù)給以支持,缺一不可。為促使土木工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和施工技術(shù)使用的相互配合,則必須從施工各方面來(lái)探討二者間的關(guān)系,要?jiǎng)?chuàng)新土木工程施工工藝,規(guī)范施工工序,以使其更符合施工標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]王忠偉.關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性與經(jīng)濟(jì)性的探討[J].華章.2013(16).
[關(guān)鍵詞]土木工程;可持續(xù)發(fā)展;趨勢(shì)
中圖分類(lèi)號(hào):TU-023 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)09-0198-01
1 導(dǎo)言
土木工程建設(shè)這個(gè)行業(yè)在我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中成為了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè).隨著科技進(jìn)步和社會(huì)需求的不斷提升,對(duì)建筑物面積、功能、形狀等方面的技術(shù)要求越來(lái)越規(guī)模化、多樣化和復(fù)雜化,對(duì)所采用的建材、設(shè)備、建筑構(gòu)造技術(shù)和施工技術(shù)也一直在不斷提高,建筑行業(yè)的節(jié)能、信息控制、生態(tài)化等技術(shù)也逐漸與建筑技術(shù)相結(jié)合而尋求多元化發(fā)展,形成了建筑行業(yè)新技術(shù)與新能源的復(fù)合載體.在這樣的背景條件下,土木工程走一條可持續(xù)發(fā)展道路才是重中之重。
2 土木工程的必要性
土木工程科目很龐大,它與生活是緊密相連的,其意義很大,歷史長(zhǎng)久,提升較快.當(dāng)今社會(huì)是信息社會(huì),力學(xué)的提升,建材的不斷更換,土木工程技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步也在更加完善,突飛猛進(jìn).土木工程是一項(xiàng)綜合式的藝術(shù),包含了很多方面,有著社會(huì)性、實(shí)踐性、綜合性多個(gè)屬性,同人類(lèi)社會(huì)的成長(zhǎng)密切相關(guān),形影不離,對(duì)人類(lèi)的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn).到現(xiàn)今為止,土木工程可劃分成建筑類(lèi)、鐵路類(lèi)、道路類(lèi)、橋梁類(lèi)、結(jié)構(gòu)給水排水類(lèi)、港口類(lèi)、水渠類(lèi)、環(huán)境類(lèi)等工程,不計(jì)其數(shù),提升空間十分寬廣,有著十分可觀的未來(lái).
3 我國(guó)土木工程的現(xiàn)狀
可持續(xù)發(fā)展科學(xué)觀近年來(lái)在我國(guó)深受人心,很多承包商在對(duì)于土木工程建設(shè)中都會(huì)采用比較先進(jìn)的技術(shù)來(lái)達(dá)到降低環(huán)境污染的目的,包括空氣污染、噪音污染和白色垃圾污染物等,以此來(lái)達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的要求,盡量實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)發(fā)展的道路。盡管這樣,我們?nèi)匀粦?yīng)該清晰的認(rèn)識(shí)到,承包商他們只是被動(dòng)地按照環(huán)境條件限制來(lái)運(yùn)用這些綠色施工設(shè)備,對(duì)綠色施工的重要性缺少充分的認(rèn)識(shí),而且如果沒(méi)有固定的設(shè)計(jì)內(nèi)容,他們也并不會(huì)將這些綠色施工設(shè)備主動(dòng)積極地運(yùn)用到土木工程中。此外,除了承包商及其建設(shè)單位的思想具有限制性之外,其運(yùn)用綠色設(shè)備的操作模式還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)水平,不僅如此,相關(guān)企業(yè)管理水平的高低、施工成本的高低、企業(yè)的制度體系都還存在很多問(wèn)題。
4 土木工程可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略
4.1 土木工程材料的可持續(xù)發(fā)展
我國(guó)的土木工程發(fā)展,具有很強(qiáng)的綜合性,在今后的工作中,要想真正意義的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就必須保證相關(guān)材料的可持續(xù)發(fā)展。從客觀的角度來(lái)說(shuō),土木工程的建設(shè),需要應(yīng)用大量的材料,一旦材料出現(xiàn)問(wèn)題,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致土木工程受到嚴(yán)重的影響。為此,今后的土木工程在材料方面的工作,應(yīng)從以下幾個(gè)方面努力:第一,土木工程所選擇的建設(shè)材料,應(yīng)達(dá)到無(wú)污染標(biāo)準(zhǔn),且在腐蝕性、可揮發(fā)性等方面進(jìn)行嚴(yán)格的控制。現(xiàn)階段的化學(xué)技術(shù)較為先進(jìn),部分土木工程材料在運(yùn)用過(guò)程中,起初并沒(méi)有感覺(jué)到什么異常,但是在長(zhǎng)久的應(yīng)用后,就會(huì)對(duì)空氣或者是周邊環(huán)境造成影響,無(wú)法建立可持續(xù)發(fā)展。第二,土木工程的材料會(huì)占用大量的資金,部分建筑商為了節(jié)省資金,開(kāi)始偷工減料,不僅導(dǎo)致土木工程的安全受到威脅,且會(huì)影響日后的投入應(yīng)用,這并不是可持續(xù)發(fā)展所需要的。第三,面對(duì)社會(huì)的強(qiáng)烈需求,應(yīng)加大對(duì)土木工程材料的研究力度,從客觀上和主觀上實(shí)現(xiàn)材料的多元化,為土木工程提供更多的選擇,完成可持續(xù)發(fā)展。由此可見(jiàn),土木工程材料的可持續(xù)發(fā)展,是細(xì)節(jié)部分,應(yīng)得到更多的關(guān)注。
4.2 土木工程虛擬技術(shù)將被大面積的應(yīng)用
傳統(tǒng)土木工程探索過(guò)程中人們僅僅能使用特殊的符號(hào)、平面圖紙進(jìn)行更多信息的傳送,此類(lèi)方式常被接收信息者的知識(shí)結(jié)構(gòu)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)等所束縛和阻礙.隨著土木工程項(xiàng)目在新時(shí)代中復(fù)雜程度日益強(qiáng)化,這樣的溝通方式變得更加困難,所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)漸漸出現(xiàn),并通過(guò)在工程建設(shè)中的大量、交叉交流創(chuàng)建了新的實(shí)踐方式且開(kāi)拓了其應(yīng)用前景.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重點(diǎn)是把多媒體技術(shù)、電腦技術(shù)、傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起,將抽象的符號(hào)和圖紙科學(xué)地轉(zhuǎn)變成人們的直觀立體感受,是一種人機(jī)交互的新型科技,這種技術(shù)為人們創(chuàng)建了貼近實(shí)際、身臨其境的仿真性的虛擬環(huán)境,人們就如同在現(xiàn)實(shí)世界之中一樣.在日后的土木工程領(lǐng)域中,這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)不但會(huì)被使用在各類(lèi)項(xiàng)目工程的投標(biāo)招標(biāo)領(lǐng)域中,也會(huì)通過(guò)仿真虛擬環(huán)境把施工方式和過(guò)程都良好地體現(xiàn)出來(lái).同時(shí)它在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中對(duì)施工、核算等復(fù)雜過(guò)程的仿真模擬也具備了良好的優(yōu)勢(shì)。
4.3 節(jié)約資源能源方面
資源節(jié)約中最需要節(jié)約的是水資源,在使用水資源的時(shí)候,承包商可以盡量使用小流量的器具設(shè)備。更好的使用水資源的辦法是進(jìn)行廢水利用和生產(chǎn)用水的循環(huán)利用,這些方法可以很大程度上降低施工期間的用水量,從而既節(jié)約了水資源,還降低了水的費(fèi)用,何樂(lè)而不為呢?在對(duì)于可回收資源這一方面,針對(duì)目前社會(huì)的現(xiàn)狀,可以從兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行利用可回收資源的使用:第一個(gè)方面是增強(qiáng)循環(huán)利用材料。這種措施不僅可以降低施工材料的使用量,還能增加施工企業(yè)的收入情況、減少企業(yè)運(yùn)輸費(fèi)和填埋垃圾的費(fèi)用;第二個(gè)方面是對(duì)可再生資源材料進(jìn)行合理使用,我們可以從廢棄物中回收那些可利用材料,自然就可以達(dá)到降低資源消耗的要求。
結(jié)束語(yǔ)
總體而言,中國(guó)現(xiàn)今仍是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,即使土木工程取得了較快的發(fā)展,可是經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)設(shè)備等各方面條件都不能完全滿(mǎn)足于人們的需求,所以中國(guó)土木工程在基礎(chǔ)建設(shè)方面還是有很多問(wèn)題亟待解決.相信在未來(lái)的工作中,土木工程會(huì)實(shí)現(xiàn)更高程度的可持續(xù)發(fā)展,為我國(guó)創(chuàng)造較大的社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】:土木工程;發(fā)展;建筑
土木工程是人類(lèi)歷史上年代最久遠(yuǎn)的“技術(shù)科學(xué)”,作為一種系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)活動(dòng),土木工程的實(shí)質(zhì)是生產(chǎn)的過(guò)程,是一種技術(shù)過(guò)程。土木工程也是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng),它既指工程建設(shè)的對(duì)象,即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施,也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。
一、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
適應(yīng)各類(lèi)工程建設(shè)高速發(fā)展的要求,人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(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(dòng)土木工程這門(mén)學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。
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(kāi)始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價(jià)格過(guò)高,應(yīng)用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對(duì)提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續(xù)進(jìn)展。
2.工程地質(zhì)和地基方面。建設(shè)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,不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工,還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇,對(duì)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(chǎng)鉆探取樣,室內(nèi)分析試驗(yàn),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(lái)創(chuàng)造新的勘察方法。
3.工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗(yàn)提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大,現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會(huì)引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等,這類(lèi)工程的社會(huì)效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對(duì)于趨利避害要作全面的考慮。
4.工程設(shè)計(jì)方面。人們努力使設(shè)計(jì)盡可能符合實(shí)際情況,達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此,已開(kāi)始采用概率統(tǒng)計(jì)來(lái)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(shí)間、空間上的分布與統(tǒng)計(jì)規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖同作用的分析,進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論;同時(shí)發(fā)展運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)的高效能的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法等。
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(dòng)化、大型化發(fā)展,施工日益走向機(jī)械化和自動(dòng)化。同時(shí)組織管理開(kāi)始應(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)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣,不僅可以降低造價(jià)、縮短工期、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問(wèn)題,以建造過(guò)去難以施工的工程。
二、未來(lái)土木工程的發(fā)展
1.指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái),土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(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)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專(zhuān)門(mén)化的數(shù)學(xué)在將來(lái)也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問(wèn)題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
2.工程實(shí)現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很長(zhǎng)的工程實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。這也是土木工程一個(gè)重要的組成部分。甚至可以說(shuō)是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設(shè)計(jì),沒(méi)有好的工程實(shí)踐,一樣不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。
信息時(shí)代正在迎面走來(lái),其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會(huì)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。
2.1全過(guò)程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來(lái)的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對(duì)工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對(duì)建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對(duì)策的決策等。這些也是主動(dòng)控制和智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。
全過(guò)程信息化對(duì)今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全方位的實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)掌握整個(gè)建筑物的狀態(tài)。我國(guó)現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過(guò)程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對(duì)今后維護(hù)也大有幫助。
信息化也成為專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識(shí)。要使一個(gè)程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問(wèn)題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。
2.2可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個(gè)土木工程過(guò)程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對(duì)這個(gè)問(wèn)題。對(duì)資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過(guò)程中的,成為土木工程以后的一個(gè)方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個(gè)壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對(duì)環(huán)境的影響降到最小,同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對(duì)土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,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(guó)正在施工中的青藏鐵路較好的體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的特性,從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開(kāi)始就注意了對(duì)青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護(hù),全路設(shè)計(jì)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(guò)程中也相當(dāng)注重對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。
3.主動(dòng)控制技術(shù)。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對(duì)周?chē)h(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
土木工程當(dāng)今的發(fā)展是人類(lèi)智慧的成果,土木工程是為了人類(lèi)存在而存在.堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路,努力創(chuàng)新,土木工程定會(huì)走向新的高峰!
參考文獻(xiàn):
[1]楊家福.中國(guó)土木工程指南[M].1993:1-4.
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