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未来的土木工程实用13篇

未来的土木工程
未来的土木工程篇1

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

[1]王洪磊. 浅谈土木工程的现状与未来发展趋势[J]. 数字化用户,2013,08:28.

[2]吕威,孙越. 土木工程的现状与发展趋势的探究[J]. 黑龙江科技信息,2014,30:242.

[3]丁伟. 分析土木工程的现状及其未来发展趋势[J]. 科技创新与应用,2013,20:240.

未来的土木工程篇2

土木工程从远古时期就已经存在,由原始的伐木采石,建造出模仿天然掩蔽物的人类居住场所,到新时期的超高层建筑、水利工程、超高长跨度桥梁,土木工程的发展与变化,代表了人类发展的历程。在历史的发展过程中,土木工程的理论、分析手段、施工技术、地基处理都有了更多的发展与突破。21世纪人们生活水平不断提高,而经济飞速发展为土木工程带来了更多的要求,所以根据土木工程发展现状,分析未来土木工程发展方向,是非常重要的工作。

1.土木工程发展意义

土木工程的根本含义是征服大自然,通过人力实现自然界带来的效果。随着各项土木工程技术的发展,各种高层建筑拔地而起,桥梁、水利工程、公路使人们的生活更加便利。土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业,提高土木工程建设水平,完善土木工程发展体系,实现社会、环境、经济共同发展的根本性目标,是土木工程发展的重点。人类需要良好的生存空间,舒适的生活环境,为了获得更好的居住环境,更加优秀的土木工程技术将不断出现。

2.土木工程发展现状

为了明确土木工程未来发展趋势,必须明确土木工程发展现状,通过现状分析出土木工程的特点。

2.1土木工程理论发展

土木工程发展由两方面组成,分为土木工程理论与设计,理论是土木工程的基础,设计是通过实际证明理论的过程,只有成熟的理论作为基础,才能使土木工程设计真正的得到进步。土木工程理论由力学、计算机、统计学等多种学科组成,必须通过多个学科的综合知识体系,确保土木工程理论的可靠性。近年来计算机技术不断成熟,土木工程也进行了飞越式的提升,根据道路、桥梁、建筑等土木工程,分别开发了多种模拟施工计算软件,这些软件为土木工程设计的突破带来了很大支持。信息化进行不断加速,而土木工程的相关资料与技术可以快速传播与交流,我国土木工程通过网络吸收每个国家优势的理论与技术,并且在网络上交流先进的土木工程理论。

2.2土木工程设计发展

土木工程设计摆脱了传统设计的缺陷,全面分析了土木工程的环境、经济、安全等因素。新型材料、结构、工艺、施工方法不断出现,人类可以将土木工程的规模扩大化,高层建筑也在不断增长,超高层、超跨度复合结构体施工技术也在不断成熟,土木工程设计逐渐向长、高、柔方向发展。土木工程设计建立在基础理论上,随着土建项目要求更加复杂,土木工程设计也需要更加多样化,只有及时吸收新技术,把握住新优势,才能使土木工程设计更加优秀。目前,土木工程设计已经得到了很好的发展,在受力、形式方面比较成熟。

2.3土木工程施工发展

施工发展主要体现在材料、设备、工艺这三个方向,其中材料中发明了复合高强钢材、碳纤维、玻璃纤维、双层玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、节能混凝土等新型建筑材料,新型材料在许多建筑中得到应用,也为大型土木工程建设提供物质基础。工程实施设备更加自动化、科学化、机械化,通过新型施工机械,可以使大规模土木工程得以实现,有效提高土木工程建设发展速度。在城市地下工程中,也出现了各种不同的施工工艺,例如明挖、暗挖、盖挖、盾构、沉管、冻结、注浆等工艺技术,为地下空间开发打下了坚实的基础。

虽然我国土木工程在理论、设计、施工中得到了很好的发展,但是技术水平与发达国家相比还存在一定不足,为了提高我国土木工程发展水平,必须加强新型结构、新型材料、新型技术的研究与应用,将土木工程理论与技术完美结合,帮助土木工程收获更大的成果。

3.土木工程未来发展趋势

社会经济水平不断提高,大型城市与超大型城市数量飞速增长,人们对生活空间的作用提出了许多要求,寸土寸金已经成为城市居民的共识。为了应对日益增长的人口基数,高层、超高层建筑数量不断增加,有限的城市空间得到了极大的应用,已经成为城市发展的主要建筑体系,受到社会各界的重视。城市飞速扩张的同时,不仅仅对生存空间提出了要求,也对电力、能源提出了许多要求。大型水利工程建设、矿产资源开发、石油、天然气的运输,都是城市经济发展的重要影响因素。所以在我国建设大型公共土木工程,是非常重要的国家建设项目。我国能源分布较广,一般在西南地区存在较多的能源储备,所处地区地形特征较为复杂,并且山区、高原、丘陵等环境较多,导致资源开发较为困难。为了提高大型土木工程建设速度,实现水利工程建设、矿产资源开发等工程项目,采取大跨度桥梁与隧道是工程建设的关键因素。

从以上几种发展形式来看,未来的土木工程将逐渐应用于高层建筑施工、水利工程建设、矿产资源开发、能源运输等工程之中,通过大跨度桥梁与超长隧洞,改变自然环境带来的阻碍,实现更加快速的经济发展。通过精密的理论研究、新型工程材料、先进施工工艺,实现大跨、复杂结构、高层的土木工程建设,逐渐将大型土木工程普及到工程建设中,这就是未来土木工程的发展方向。

4.结语:

我国土木工程部分领域已经在世界中名列前茅,但是土木工程理论、设计、施工中还存在一些问题。为了提高我国土木工程建设水平,需要积极学习发达国家土木工程技术,合理运用土木工程技术,实现经济腾飞发展。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:

[1] 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(12):150-152.

未来的土木工程篇3

一、我国土木工程施工技术的现状

土木工程施工是将设计者的创意、理念以及构思转化为工程实体的过程,无论是乡村的民居民宅还是都是的高楼大厦都需要通过“施工”这一过程来塑造。目前,我国已经运用现代化的土木工程施工技术建成了一大批标志性的土木工程,比如说长江三峡水利工程、广州电视塔、北京“鸟巢”体育馆、青岛跨海大桥等等。当前的土木工程施工技术主要表现在以下几个方面:

(一)施工方法以及施工工艺方面

目前我国在深基础施工方面的主要施工技术包括:降水与回灌、土壁支护、地基加固以及逆作法施工、托换技术等;在钢筋混凝土结构浇筑方面的施工技术主要有大模、滑模、爬模以及粗钢筋连接、混凝土真空吸水等技术;而在钢结构施工方面的技术主要有:框架整体提升以及网架安装两大类。

(二)新材料使用方面

在混凝土方面高性能混凝土、防水混凝土的使用,混凝土外加剂以及轻骨料的使用等等;在装饰材料方面高档金属以及薄型石材的使用、复合材料、新型涂料的使用等;在防水材料方面高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材的发明与使用、涂膜的发明与使用以及堵漏技术的改进与创新等等。

(三)施工机械化、高科技化以及工业化方面

当前施工机械化所包含的技术主要有自动化搅拌站、混凝土输送泵、新型塔吊以及钢筋连接等技术;在高科技化方面的额主要施工技术有计算机的使用、激光技术的使用以及自动控制和卫星定位技术的使用等等;建筑工业化方面的施工技术主要有建筑体系化、设计标准化、构建生产的专业化以及现场施工的机械化等众多方面。

二、土木工程施工技术的未来发展分析

从上面我们对土木工程施工技术现状进行的分析与论述中不难看出,随着人们科学技术的进步以及人们工程建设理论的不断发展,未来工程施工的机械化、高科技化、智能化以及低碳化将会成为施工技术最主要的发展方向。

(二)高层建筑施工技术在未来很长一段时间内将成为施工技术发展的重点方向

我国城市化进程的不断加快、旧城改造的大力实施以及国内建筑土地资源的日益匮乏,使得高层建筑正在成为建筑工程事业发展的主要方向。高层建筑施工技术的发展需要深基坑支护技术、高强度混凝土技术以及消防工程安装技术、电气设备安装技术等多方面技术的综合性发展做支撑。此外,高层建筑工程施工在施工设计方案、施工技术方案以及施工人员的专业素养、机械设备的性能方面也提出了更高的要求,这将促使建筑工程各环节、各要素向着高、精、尖的方向发展,这同时也表明了目前的土木工程施工技术开始向着综合性的方向上发展。

(二)绿色施工技术将会是未来土木工程施工技术的主要发展方向

土木工程作为人类较为复杂、大型的劳动创造活动,其对于资源的需求和环境的危害也是非常明显的,随着人类低碳环保理念的增强以及人类可持续发展的呼声越来越高,土木工程环保节能技术的发展与创新就显得尤为重要,更为重要的是当前世界低碳经济的发展已经成为社会经济发展的主流趋势,土木工程建设事业只有与社会及经济的发展保持一致才能确保发展的正确性、科学性。当前工程节能环保技术在世界与我国的发展已经取得了一定的成果,比如说保温技术、空心砖(如图1)、加气硂以及各种节能板材、保温建材等在建筑工程建设中的广泛应用。在此需要我们注意的是,土木工程环保节能技术的推广与创新还有待于全社会人类的共同努力。

(三)钢结构施工技术预示着施工技术正在不断地融合发展

自北京奥运会成功举办以后,“鸟巢”以及“水立方”等标志性建筑向人们展示了现代建筑的魅力以及现代工程建设技术的先进性,同时这也掀起了国内的钢结构工程建设热潮。如果将钢结构施工技术进行细分,我们会发现其并非是一种单纯的工程建筑技术,它是融合了生物工程技术、建筑力学技术以及计算机虚拟建设技术之后的综合性产物。虽然工程施工本身就是人类多种智慧以及多样技术的综合体现,但是近年来随着计算机网络技术、信息科学技术的迅猛发展,建筑工程施工技术与其他先进技术进行融合发展的速度明显正在不断加快,这不仅在钢结构工程中能得到体现,在许多大跨度、超高层的工程建设中也体现的淋漓尽致,这无不都说明工程施工技术正在向着与其他技术融合发展的道路上大步向前。

总结:关于建筑施工技术未来的发展分析,本文主要从以上几个方面进行简要的论述,具体的内容可能因为我们分析问题的角度不同而存在一定的差异。总的来说,土木工程施工技术的现代化发展既是社会发展的必然,同时也是人类共同努力的客观结果,在具体的操作上,却是需要我们从工程建设的各细分环节以及各要素综合性的入手,同时还要充分结合当前的各项相关先进技术,才能不断科学、高效地促进其稳定的发展。

参考文献:

[1]徐伟强.试析建筑混凝土的施工技术[J]. 科技资讯. 2010(30).

[2]吴磊,沈建强,李俊.土木工程施工技术及创新[J]. 科技资讯. 2012(08).

未来的土木工程篇4

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

未来的土木工程篇5

一、前言

土木工程作为一个国家建设的重要方面在人们的日常生活中有着举足轻重的地位;另外,土木工程作为一个古老行业,真实的反应了各个时期的科技、经济及社会发展状况,体现了一个国家的经济技术水平,例如长城、赵州桥、长江大桥、水立方、鸟巢、上海世博会中国馆等。不仅仅彰显的是大国风范和土木工程技术的成就,而且作为一种建筑艺术美展示大。

二、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

(一)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。

(二)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。

随着应用系统工程的理论和方法不断应用于组织管理中,推进了土木工程的科学快速发展。并且,工程逐步趋向结构和构件标准化和生产工业化,使得土木工程的发展逐步实现节约成本、提高工程效率等需求,对于以往不能实现的施工工程,现在也可以实现。

鉴于以上土木工程的发展,虽然有了很大的进步,但是在这个人口剧增、交通拥挤、生态环境破坏严重的社会发展趋势之下,可以用来建筑的土地越来越少,促使土木工程不得不快速、科学地发展,才能满足社会发展需要。

三、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。

(一)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。

(二)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。

(三)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。

5.扩大对岩土锚固技术的应用

岩土锚固技术的应用领域要不断的进行扩展。岩土锚固技术除了在边坡工程、地下工程、深基坑工程、结构抗浮工程中保持着良好的发展状态外,在桥梁工程、重力坝加固工程、抗地震工程中则有着长远的进展;同时,锚杆锚固机理的技术仍然不成熟,仍然是土木工程界的难点。

四、结束语

综上所述,我国目前的土木工程建设已经达到了一个比较成熟的阶段,取得了比较显著的成绩,甚至在某些方面已经达到世界先进水平。但纵观世界土木工程发展现状,我们仍需寻求土木工程建设理论和应用上的加强、创新与发展。

参考文献:

未来的土木工程篇6

土木工程是指使用木、石、土、砖、混凝土、金属和塑料等工程材料来修建道路、房屋、铁路、桥梁、港口、河流、隧洞、特种工程和市政卫生工程等的生产活动和工程技术,这类工程技术与生产活动包含了设计、施工、勘测、维修上述各类工程等相关技术与活动。总之,土木工程是一项跟人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。

2 现代土木工程的特点

(1)功能要求多样化。土木工程逐步紧密结合其使用功能和生产工艺。工业建筑物通常有防高(低)温、防火、防爆、防尘、防腐蚀、防辐射、防磁、防微振、耐高(低)湿、恒温、恒湿等要求,同时向空间灵活、超重型、大跨度方向推进。公共和住宅建筑物则通常需要将采暖、通风、给水排水、供电、供燃气等现代技术设备有效的与建筑及结构相结合。同时,发展高新技术对土木工程提出了更高的要求与标准,比如:海洋采、炼及贮油事业的发展需要建造多功能的海洋工程,核工业的发展需要建造安全度极高的核反应堆与核电站,微观世界的研究需要建造技术要求极高的加速度工程。

(2)城市建设立体化。1)大量兴起的高层建筑:许多国家的高层建筑物差不多占据了30-40%的城市建筑面积,这是因为城市人口大量聚集和密度猛增引起了城市用房紧张、地价昂贵与建筑物向空中发展;2)高速发展的地下工程:许多城市已形成规模宏大的地下建筑群,比如地下仓库、地下工业厂房、地下停车场、地下商场、地下铁路、地下影剧院、地下体育馆等;3)大量出现的城市高架公路、立交桥:例如中国首都北京从1974年开始建造第一座全互通式立交桥起,至1991年底共建成各种形式和不同类型的道路立交桥160座。

(3)交通工程快速化。1)高速公路的大规模修建:高速公路规模最大的是美国,拥有约10万公里高速公路;其次是中国,到2009年底,中国高速公路的通车总里程达6.5万公里;2)电气化铁路形成和发展:1964年10月世界铁路运营史上第一块高速金牌在日本东京至大阪的“新干线”上诞生,它的行车速度是普通铁路的3倍高达310千米每小时。法国1983年建成通车的巴黎往返里昂的高速铁路更是将高铁的发展推向新阶段,其运行速度高达270千米每小时;3)出现了长距离海底隧道:日本越过津轻海峡连接本川与北海道的青函海底铁路隧道长达53.85公里,是世界上最长的海底铁路隧道,它的埋深为140米。我国1970年建成通车的第一条水底隧道(上海黄埔江隧道)全长2.76公里。

(4)工程设施大型化。随着土木工程规模的扩大,由此产生的工程设施逐渐大型化。1998年建成的连接日本的本州与四国岛的明石峡大桥,主跨1991m,是目前世界上跨度最大的悬索桥。20世界中叶以来,水利工程建筑的规模与速度随着设计理论和施工技术的提高而不断增大与加快,出现了许多200米以上的高坝。中国的综合国力在实行改革开放以后有了很大提高,已经具备了更大规模利用及开发水资源的条件,也建成了一些世界一流的大型水利工程,比如南水北调工程和三峡水利枢纽等。

3 土木工程的未来发展

(1)土木工程技术的发展。1)建筑材料的高强化和轻质化:普通混凝土的结构性能得到改善,其发展方向是高性能混凝土、加气混凝土、轻骨料混凝土;钢材的发展方向是高强度、低合金,逐步发展一批玻璃钢、铝合金、建筑塑料等轻质高强度材料;2)施工过程的装配化和工业化:土木工程的施工方式工业化,可以先在工厂里成批进行房屋与桥梁的各种构配件及组合体的生产,然后将其运到建设场地进行拼装。同时,施工手段先进多样化,逐渐发展现场预制模板、土石方工程定向爆破、混凝土自动搅拌输送设备和大型吊装设备等新手段和技术;3)设计理论的科学化和精确化:理论逐渐由人工制图、人工手算、人工做方案比较到计算机制图、计算机辅助设计、计算机优化设计,由单个分析到系统的综合整体分析,由静态分析到动态分析,由数值分析到模拟试验分析,由经验定值分析到随机分析乃至随机过程分析,由线性分析到非线性分析,由平面分析到空间分析。土木工程的结构抗震理论、土力学和岩体力学理论、动态规划理论、可靠度理论等各种理论也得到迅速发展。

(2)土木工程的多样化发展。1)未来房屋新型化:未来的房屋将再也找不到砖、瓦等古老的材料,而是用各种各样的塑料、玻璃、轻金属以及许多新型轻金属材料建造的。盖房子将是一件十分简单的事情,因为建筑材料大都是预制的,用机器人盖房子就像小孩子搭积木一样;2)海上城市打造:十多年前,国际海洋博览会在日本冲绳开幕,中心会场不是设在内陆,而是设在一座漂浮在海面上的大型海洋建筑物内。美国目前拟在离夏威夷群岛不远的太平洋上修建一座以高70米、直径27米的钢筋混凝土“浮船”为地基的海上城市,这座海上城市竣工以后,将有10万居民乔迁“新居”。许多发达国家的海洋学和建筑学家专家正在规划很多新奇宏伟的海上城市,到21世纪中叶全世界估计将有十分之一的人口住在海上建筑物;3)月球工厂建立:美国航天局制定了一系列的太空开发计划,其中一项是在月球建立一个可住人的永久性基地,并打算于二十一世纪中期实现。到2020年,月球基地初步建成之后,除了设有宇航员的工作和实验舱之外,还计划建立水泥厂和冶炼厂。地质学家将会坐着火箭到月球上去上班;4)太空新居的出现:近年提出的空间城市方案有很多,其中比较成熟的是“轮状的空间城市”和“柱状的姐妹城市”。“轮状的空间城市”是最有希望的一种,改城市每分钟绕自轴旋转一周,生活区产生与地面一致的离心力,城市内可容纳1万居民。“柱状姐妹空间城市”是一个更高级的、正在设想中的人造空间城市。这座城市可最多居住2千万人口,约需要几百万吨建筑材料,估计到本世纪有希望建成。

参考文献:

[1]丁苗苗,王军.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J/OL].城市建设理论研究(电子版),2015(03).

[2]李爱国.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J/OL].城市建设理论研究(电子版),2014(21).

[3]江莉.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].工程建设标准化,2014(10).

未来的土木工程篇7

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高潮,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。

未来的土木工程篇8

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、现代土木工程的特点

(一)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。

(二)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。

(三)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。

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)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(Self-sensoryCivilStructure),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(IntelligentSelf-diagnosticCivilStructure),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(IntelligentControlCivilStructure),它是智能土木结构的最高形式。

(三)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

四、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。

未来的土木工程篇9

Keywords: civil engineering, the current situation, development trend

中图分类号: S969文献标识码:A 文章编号

自改革开放以来,我国高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段,高层建筑不仅在数量上急剧增多,施工水平要求的质量也越来越高,本文主要根据我国和世界该领域中的发展现状及特点进行剖析,对土木工程这一行业在二十一世纪的发展做出了展望,希望可以为我国此领域的发展提供合理化建议。

一、土木工程的涵义

土木工程是房屋、公路、铁路、桥梁、水工等工程的总称,土木工程对国家经济建设和发展都具有非常大的影响,完善土木工程建设能够促进经济的发展和社会的进步。土木工程和人类的关系也是非常密切的,其关系到人类赖以生存的基本要素,是人们生活必不可少的要素之一。

二、我国土木工程的发展现状

1. 高层建筑

随着经济的发展和城市化进程的加速,我国城市发展的脚步越来越快,城市的用地也越来越紧张,过量的人口和城市有限的用地形成了强烈的矛盾,因此,近年来,高层建筑获得了长足发展,高层建筑这种占地面积相对较小,而承载量大的建筑在我国城市化的过程中迅速发展起来。高层建筑的发展一方面是我国经济建设取得成就的体现,另一方面也增加我国经济发展的负担。提到高层建筑和高楼大厦,人们一般都和现代化、经济发展联系起来,当然,这是没有错的,而城市高层的发展必须要进行辨证的分析,虽然众多高层的建立体现了我国经济的发展状况,但随着城市化程度的越来越高,城市用地的紧张程度也在日益加剧。根据相关调查显示,我国大陆目前高层建筑的数量已经超过20000幢,而超过100m的高层也已经超过1000幢。这体现了我国土木工程行业在社会中的重要地位,其对人类社会的影响也是非常巨大的,是我国进行社会现代化建设的重要保障之一。

2. 公路建设

公路建设和经济的发展是相互制约的关系,因此,土木工程领域中公路的建设是尤为重要的。经济的发展是一个国家的基础,国家各方面事业的进步可以说都是得益于经济的发展,因此,经济的发展能够带动社会的进步。经济的发展必然会带动商业、工业、以及服务业的发展,从而提高这一地区或国家的商业往来和地区承载量,促进道路运输的发展。道路交通的发展具体表现为能够带动产业结构的改善,带动相关产业的发展,从而提高人口质量,改善城乡结构,缩小城乡差距,提高城市化水平,能够全面推动人们生活质量更快的进入高层次阶段。

相比以前来讲,我国目前的交通状况和经济发展都有了质的提高,但一部分地区仍然存在运输设施及设备满足不了国民经济高速发展的需要,也有一部分地区由于经济发展欠佳,道路建设也相对滞后,因此,我国经济建设和交通运输的发展存在不协调性,这种现象会对我国人口质量产生影响不利于我国社会主义和谐社会的建设和发展。近年来,随着和谐社会概念的提出,人们越来越重视社会各方面事业的和谐建设了,因此需要从体系、结构、布局等方面综合考虑,大力发展绿色交通事业,促进经济、交通的协调发展,全面推动我国经济建设的发展。

三、土木工程未来的发展趋势

随着人类社会的不断进步,人们对资源索取的程度越来越大,地球上的资源是有限的,因此,如何利用有限的资源养活更多的人口、获得更大的发展是尤为重要的。土木工程未来的发展趋势要向集约型、低消耗型转变,为建立可持续发展的和谐社会而努力。

1. 向高空延伸

根据相关资料现实,目前世界上人工最高的建筑是波兰的长波台钢塔,其高度为646m,作为世界上最高的人工建筑,其承载能力是十分巨大的。这将是未来土木工程建筑领域发展的趋势,高空的距离是无限的,因此,只要技术允许的条件下,建筑物不断向高空发展是切实可行的一种策略。这种高层建筑可以集工作、休闲、娱乐、商业、购物等一系列功能,这就大大节约了土地资源,为城市的发展节省了土地。而我国在此方面的展望是,在上海附近拟建一栋高达1250m的仿生大厦,居民可以达到十万人左右,这将是我国土木工程建筑史的一块里程碑,将在世界人工建筑领域中堪称奇迹。

2. 向海洋拓展

地球可以称作为一个“水球”,地球上有百分之七十的面积是海洋,而陆地面积仅占百分之三十,因此,在技术条件允许的前提下,充分利用海洋资源是非常必要的,是人类不断向外扩展过程中的一个创举。海洋比陆地情况更为复杂,但其巨大的潜力对人类一直是比较具有诱惑力的。随着科学技术的发展和时代的进步,在土木工程方面人类已经在海洋中取得了一些可喜的成就。例如,为了减小机场噪音对城市居民的影响,也为了节约陆地资源,2000年时,日本围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功,这标志着人类在土木工程方面迈出了向海洋进军的重要一步。近年来,我国在此领域中也获得了相当的成就。上海南汇滩的围垦成功和黄浦江的拓岸成功都是我国在近年来取得的成就。这些成就的取得都为土木工程在将来向海洋的发展积累了科技经验,奠定了坚实的基础。

结束语:

目前,我国土木工程中一些领域已经处于世界的领先地位了,但我国土木工程在技术和设计方面仍然存在很多问题,展望未来,不仅要在技术方面加强,更要在观念方面提高,利用新型的技术和材料进行建设,更要加强理论和实践的结合,在不断发展的理论的同时,也要重视实践的作用,先进的理论能够指导实践,而实践是将理论转化为现实的手段,因此,只要遵循客观发展规律,在我党的正确领导下,我国土木工程的发展一定会成为世界该领域中一颗璀璨的新星。

参考文献:

[1] 丁大钧.我国土木工程的新进展[J].淮阴工学院学报,2009(05).

[2] 吕志涛.新世纪我国土木工程活动与预应力技术的进展[J].东南大学学报(自然科学版),2010(08).

[3] 孙世国.21世纪我国土木工程发展趋势刍议[J].北方工业大学学报,2008(06).

未来的土木工程篇10

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、 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、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、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。

4、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。

5、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。

二、土木工程在未来如何发展

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。

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、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高潮,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。

三、土木工程未来发展趋势

1、三S系统应用发展

三S系统由HS遥感技术、GIS地理信息技术系统与GPS全球定位技术系统构成,可实时、整体、动态的对地展开判别观测、应用分析,因此在土木工程领域该系统发挥了显著的优势作用,同时具备广阔的发展提升前景。数字化城市发展理念的提出正是基于这一三S系统发展而来,也就是说其综合了遥感、GIS、遥测、多媒体、网络与仿真虚拟技术对城市各项功能机制、基础设施展开自动采集、发挥决策辅助作用并实施动态化管理监测,很明显,当前数字化城市便是以该类数字化的处理信息技术、通信网络技术作为发展背景的科学服务技术系统。

2、单机方式顺序科学转变至网络协同控制与并行设计

就复杂大型的项目工程来说,其很有可能需要较多设计部门、众多成员的共同参与,同时还需要良好的协同合作并提供在线咨询服务,还可由不同地域分布的分支设计机构、设计人员、协作部门单位应用多样化平台软硬件与设计方式在相应规定时段内良好完成。为有效解决该类复杂系统问题应良好的应用开发土木工程设计的协同并行技术。另外,智能化建筑工程与检测结构亦是土木工程基于信息化发展背景的未来发展的趋势。项目管理与电子数据同样是土木工程实现信息化发展的趋势,工程建设施工是当今土木工程应用计算机技术的重要领域,基于系统复杂工程在施工阶段中由报价投标、预算到签订管理合同、评定分析质量直至竣工验收各阶段均需要进行大量数据信息的处理,整体施工单位控制与辅助管理均会被纳入至辅助计算机施工技术体系中。当前土木工程领域信息技术的跨越式发展已经令国际承包商真正跨越了地域壁垒,实现了共享式、协同式、智能化的行业发展。

综上所述,随着信息化社会的飞速发展土木工程实现了质的飞跃,我们只有科学遵循其内涵特征、发展现状把握工程建设未来发展趋势动向、制定科学实践发展策略,才能真正推进土木工程实现可持续的全面发展。

未来的土木工程篇11

1.概念

土木工程在我国有很早的发展历史,中外学者对之都有一定程度的研究,由于各自的观点及研究方向不同,学者们对其下的概念也并未统一。笔者在总结以往学者研究成果的基础上,也有自己的见解。土木工程,顾名思义,实乃土、木二者结构所造工程之意。说得最直观一点就是修房造屋、建桥铺路。早期的土木工程用到的材料无非就是木、石、土三种材料,直到后来科技的发展,土木工程行业才引进了钢筋混泥土以及高分子化学材料等。因此,笔者认为:土木工程是是指应用各种建筑材料所进行的建设工程的总称,它不但包括整个勘察、设计、施工的过程,而且包括工程建设的成果,如公路、桥梁、楼房、地下设施等等。土木工程的发展,既方便了普通居民的生活,同时也方便了我国军事领域各种设施的发展。在发展的过程中,土木工程也呈现出自己独有的特征。

2.特征

(1)勘察、设计、施工过程的复杂性。一项工程在进行建造之前,需要进行工程建造地址的前期勘测工作,在这一阶段需要反复勘测地址,考虑各种有利和不利因素,特别是遇到复杂地质条件时,勘测工作需要特别仔细,不得有半点马虎大意。工程在进行施工之前,应当由专门的设计机构进行设计,设计主要是以图形、模型和图纸的方式展现出来。在设计阶段,需要充分考虑建造物的承重结构、外形图案以及避免恶劣天气的方案,如避雷针的设计。一个优秀的建筑物,必然有一个特别好的勘测、设计和施工,三者缺一不可。

(2)选取建筑材料的独特性。土木工程离不开材料的选取,特别是现代建筑行业的发展,传统的材料已经不能满足其需要。很多外形独特,功能特别的建筑物对建筑材料的选取也有特别的要求,如隔音玻璃的使用、高强度轻薄型材料的使用以及超轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料的应用等等,无一不表明土木工程行业建筑材料选取的独特性。然而,高质量的建筑材料必然要高昂的价格,同时,也并不是所有的高质量的建筑材料都适合所有的建筑物,因而,我们应当继续探索,善于发现新生事物,使得土木工程行业能够发展得更好。

(3)建筑对象的广泛性。土木工程建造的对象特别多,主要包括陆地和海洋。陆地的建筑又分为地上和地下。地上主要有公路、铁路、房屋、隧道以及峡谷之间的桥梁等等;地下的建筑如地下管道、管线、地下军工厂、地下实验场等等。土木工程海洋领域如围海造田、海上桥梁、海底电缆及管道等等设施。无论是陆地还是空中,土木工程技术都发挥了应有的作用,可见,其对象非常的广泛。

二、土木工程的历史发展状况

1.古代土木工程发展状况

我国古代的土木工程比较发达,在时间上有一个很大的跨度,它起始于公元前5000年,直到17世纪中叶,这期间经历了大约7000年时间。著名的万里长城、都江堰水利工程、赵州桥等古建筑都是我国古代土木工程发展留下的宝贵遗产。虽然那时的发展水平有限,古建筑没有应用到一点现代科技因素,但至今仍巍然屹立。它们的存在表明了我国古代土木工程行业发展水平之高,不只是在国内,即便与国际相比也毫不逊色。

2.近代土木工程的发展状况

近代土木工程的大发展大致时间是17世纪中叶到20世纪中叶,大约历经了300年时间。在这一发展期间,人们开始倾向于研究人造建筑材料并应用到建筑行业中来,人造材料的应用逐渐占据了主流地位,大有取代传统材料之势。随着人造材料的大量应用,传统的建造理念已经被彻底颠覆,人们不再迷恋于长期建造经验,开始注重科学建造理念的培养。建造技术方面,大型机械设备开始应用,各种新的施工方法也开始应用,人们开始尝试挑战复杂的建筑环境,著名的埃菲尔铁塔就是这一时期建成,直到今天依然是世界奇迹。

3.现代土木工程发展状况

20世纪中叶是现代土木工程发展的起始时间。现代土木工程完全依托于现代科学技术的发展。各种新型建筑机械大量应用到建筑行业中来,如高分子化学材料、高强度钢筋混泥土、高强低合金钢等等应用非常广泛。在设计构图方面,大型计算机的运用增强了建筑设计运算和绘图的能力,力学分析与计算更加科学化。高难度的施工作业已经不再是不可逾越的鸿沟,如高原冻土、海底隧道等在前人想都不敢想象的事情,如今变为现实。

三、土木工程未来发展前景

随着科技不断地进步,我国改革的浪潮势如破竹。在科技与改革双重作用下,我国的经济突飞猛进,经济的发展又推动了建筑行业的发展。展望未来,城市化的进程逐步加深,这为土木工程的发展提供了契机,我国将面临空前的建设高潮。在建设大潮下,如何站稳脚跟,并于国际接轨,是土木工程行业面临的一大挑战。作为新世纪的一代,我们能够在这样一个大环境中施展才干、向国际水平发起冲击是十分幸运的。然而,如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势,开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元,是对我们跨世纪一代人的严峻考验。随着土木工程行业的发展,地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的,而人口增长的速度是不断加快的。因此,人类为了争取生存,会不断地拓展土木工程的领域,未来土木工程发展的必然趋势是:向高空、地下、海洋、沙漠、太空等领域发展。这样的发展领域看似遥远,实际非常的迫切。因为地球的承载能力是有限的,而人口不断呈上升趋势,人们为了生活必然要大兴土木,长此以往,地球将超限,威胁人类的生存。为了缓解这一紧张态势,人类不得不考虑向另外的方向发展。另外,由于自然灾害频发,对土木工程提出了新的课题,对于如何有效避免灾害袭击,成了土木行业的一大考验。未来的土木工程不仅要求具备抗震、抗洪、抗风等性能,而且要求具备抗暴、抗海啸、防火、防撞、防辐射等性能。相信随着科技的发展,土木工程所面临的难题都将迎刃而解。

未来的土木工程篇12

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

未来的土木工程篇13

结合社会进程的各个阶段发展情况分析,土木工程建筑都起着重要的推进作用。就我国目前经济建设情况而言,国民经济中土木工程的作用日益重要。结合土木工程的发展历史来看,无论是在实际应用还是科技研究方面都取得了喜人成绩,特别近几年的飞速发展,促使土木工程建设方面有了重大飞跃,本文作者结合目前土木工程建设现实科研与未来发展情况分析未来土木工程的发展形势,结合作者观点全面分析土木工程发展未来。

1、就目前发展形势,分析土木工程当前形势

目前土木工程研究的对象主要集中在以下几个方面:

1.1高层建筑拥有全新的发展时期

目前在土木工程修建过程中,不仅原料、构造方法、施工技术等方面有所变化,自动化的施工方法也被普遍应用,建筑规模也有所增大,建筑的数量不断增多,而且高度也有所提升。我国很多城市的建筑水平已经在世界排名中位于前列,高层建筑的发展形势拥有了一个全新局面。

1.2目前土木工程发展情况,设计结构方面必然会有所变化

在许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素,因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题正在被极大的关注。相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理,特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。同时,“以柔克刚”的抗震思想在结构振动控制技术中将进一步得到体现,现代振动问题正在向着自适应控制、智能控制、吸震减震技术研究方向发展,土木工程结构健康检测、灾害结构相应控制等基础性的研究将会进一步加强。

1.3土木工程发展关注重心将转移地下施工建设与开发方面

随着人口数量的不断递增,在世界范围内都出现空间资源利用紧张,所以开发利用地下资源将成为缓解空间紧张最有效的方法,无论是在其他国家还是国内的发展城市中,地下施工建设和开发都成为城市发展的重点。目前,国内城市应用地下工程建设技术已经能够达到世界先进水平,这必将带来地下空间合理利用的又一个起点。

2、科技信息化为土木工程发展带来新的契机

随着科技信息化的不断进步,也带动了其他行业的发展,这也是目前新形式下国家发展的方向。科技信息化就是利用科技设备实现现代科技提升工程效率,并且最大限度的降低工程成本。通过科技信息化建设过程,使现代化的建设理念贯穿土木工程发展全过程,甚至在以往工程建筑技术难以完成的建筑工程。通过科技信息化在土木工程方面的扩大应用,不仅提升了建筑工艺,也扩大了建筑领域,为土木工程的发展带来了崭新的机会。

2.1土木工程中的“三S”系统应用与推广

遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的集成综合,构成整体,实时,动态的对地观测,判别,分析应用,在土木工程界已发挥了巨大的作用,并具有广阔的前景。近年来提出的“数字城市”的要领就是在“三S”系统的基础上发展起来的,即综合应用GIS、遥感、遥测、网络、多媒体、及虚拟仿真对城市的基础设施、功能机制进行自动采集,动态监测管理和辅助决策服务,显然,“数字城市”是以数字化信息处理技术的网络通信技术为背景的技术服务系统。这一系统的使用和全国推广,必将把我国的城市规划建设与运营提升到一个新的水平。

2.2技术控制方式现在以及未来发展形势

对于一个大型的复杂工程项目,可能需要多个成员甚至多个设计部门的参与和设计,也需要其他的在线咨询与协同工作,或由分布在不同的地域的设计人员,设计分支机构,协作单位或部门使用不同的软硬件平台和不同的设计手段在同一规定的时间段完成。针对电子数据与数据管理系统的方便应用,目前国外以开发出系列化的双向无线电通讯设备,用于工地的联络,以及利用GPS技术的人机通讯设备。信息技术的发展,已使得国际承包商可以克服地域的壁垒。

2.3土木工程的应用离不开对于现实模拟技术

在传统的土木工程中,人们不得不用一些平面图纸,用特定的符号传递大量的信息和数据,这种方法受到信息接收者的行业、知识结构和经验等的限制,而且随着新时代土木工程的复杂程度的不断提高,使得使用这种方法交流起来比较困难。虚拟现实技术为土木工程中的交流提供了一种新的前景和手段。另一方面,它在结构设计中的计算、施工过程的模拟等复杂计算过程中更有其独特的优势。通过计算机三维图形技术实现可视化计算,可以将设计参数变化以后的结果直观的显示出来,在结构的优化设计等方面也会出现一个很大的飞跃。通过虚拟技术的应用,将设计时间和施工时间相对缩短,空问相对缩小,通过计算机计算和人机交互,对最佳方案的选择使得获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效合理利用成为可能,对工程施工的质量把握的更为准确、科学。

土木工程能够使用的时间,以及在不同空间内的发展,都成为科技人员重视的研究问题,环境对于建筑影响,以及结构在不同空间内有什么变化,也是未来一段时间的研究方向。而模拟技术的扩大应用,使这些热点研究问题得到很好的控制和解决,土木工程的发展趋势因为模拟技术应用而实现了更广阔的空间。

结束语

无论是国家的发展,还是一个城市的建设,都离不开建筑业的支持,就土木工程的发展趋势而言,不仅是国家建设的迫切需要,也是缓解空间资源紧缺最有效的方法,虽然,土木工程建筑在过去人类文明进程方面,已经取得了卓越成绩,文中介绍了目前土木工程所涉及的几个方面,也结合科技信息化下土木工程的发展趋势有所介绍。结合土木工程这一专业现实情况而言,新技术与信息化所带来的不仅是技术方面的革新,同时也是发展领域拓展与实现,如何能够在国家发展与社会建设的大形势下,土木工程行业的发展也出现革命性的转机,这是每一位土木工程专业人员所肩负的责任与任务,希望本文能够对有相关需要的读者有所帮助。

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