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土木工程的涵義實用13篇

引論:我們為您整理了13篇土木工程的涵義范文,供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發您的創作靈感,讓您的文章更具深度。

篇1

一、前言

伴隨著城市現代化進程的不斷加快,像西安鐵路北客站、深圳證券交易所營運中心、廣州新白云國際機場等體型巨大、施工環境惡劣、結構體系復雜的大型鋼結構工程在國內的建設數量越來越多。如在“水立方”施工過程中使用的鋼結構僅基本構件(如圓管、球節點、矩形管)就有29979個,總重量約1800t。并且在該大型工程中使用的厚鋼板更是遠超萬噸級。但由于厚鋼材的焊接技術之前一直不成熟,由此在該項目中技術人員專門為此立項研究,并取得巨大收獲。由此可看厚鋼板的焊接技術在以后的工程中會有更大使用前景。

二、厚鋼板及其焊接難點介紹

厚鋼板一般指30~60mm厚鋼板,超厚鋼板一般指厚度在60mm以上。厚板和超厚板在對接焊接時往往會產生熱裂紋和冷裂紋,在施焊過程中焊縫熱影響區由于溫度急劇下降而產生粗晶粒馬氏體。導致焊縫變脆,當溫度較低達到零度以下并持續較長時間時由于焊縫中的氫來不及釋放極易產生冷脆現象,并且在進行多層施焊時產生多層熱應變,產生很大的殘余應變。

三、厚鋼板焊接技術

(一)選擇不同種類的坡口類型

厚鋼板(現舉焊接H型鋼為例)的制作,分翼緣板或腹板的對接焊接(包括50、70、90、100、125mm五種厚度)和腹板與翼緣板的T形焊接(包括50/90、50/100和70/125三種),材質均勻。

當板件較厚時可以打成u型、K型、x型、雙v型等,使得焊劑能與更多厚度方向的鋼板邊界接觸。其中對接時宜選用焊縫填充量少,便于反面清根和打磨的雙u型坡口。當為T型焊接,即翼緣板中部與腹板端部的焊接宜在腹板出開雙面半U型。

(二)焊條與焊劑的選擇、保存與處理

堿性低氫型焊條和焊劑應經過100到400度的溫度烘焙,再放入到保溫桶中。而且要在8小時內將放入桶中焊劑用完,防止焊條因沾到油污而影響使用質量。

(三)焊前處理

在施焊前應對被焊構件進行預熱處理,可用火焰加熱或電加熱。并使該處理方式持續幾次,以釋放構件內部的殘余應力,同時要緩慢加熱使熱量滲透全板厚。在焊前應對坡口與坡口邊緣進行打磨清理,徹底清除表面鐵銹、油污、臟物和氧化皮等,直至坡口表面露出金屬光澤。

(四)施焊方式與注意事項

由于板件較厚一次施焊會使不同厚度處溫度變化很大,產生溫度次內力。因此應該分層分道施焊,且控制層溫度不得低于預熱溫度。通常每層焊縫厚度為6~8mm,層間溫差≤250度,且注意施焊順序,當正面分層焊完t/3后再將坡口處焊渣、灰塵除去,再在反面施焊t/3,再在正面焊剩余的t/3厚度。整個施焊過程必須一次性完成。若中途中止焊接則應注意:必須焊滿坡口2/3以上深度;立即蓋上多層石棉布保溫,并臨時固定壓緊;重新焊接時需按之前預熱的溫度再提高25~50度預熱,并將厚板預熱部位整體預熱透控制層間溫度≤230度,但不低于預熱溫度。

焊接過程中應設置焊絲對中跟蹤裝置,確保焊接位置,保證熔池中心,消除因焊接位置不對稱而產生的變形。

(五)焊接順序

對H型截面鋼梁和圓形鋼管柱焊接時,當翼緣板較厚,應采用翼緣板上下板交替焊、工字型截面對角跳焊、厚鋼板對接采用分段退焊等方式。鋼梁焊接時要先焊一端待焊縫冷卻后再焊另一端,不得在兩端同時施焊。

(六)焊后處理

焊后進行后熱及保溫處理。消除或減少殘余應力,是防止層狀撕裂,減少焊接變形的關鍵。在焊接后再用大功率火焰槍對焊縫150mm間距處加熱,然用石棉等保溫材料包裹,使其緩慢降至室溫。期間要注意t8/5值的控制,即從800度降至500度的時間,時間太短則易產生淬硬裂縫,溫度過長降低沖擊韌性值。焊后經自檢,確認無誤后用氣割切除收弧和引弧板。

(七)現場施工操作要點與注意事項

1.為防止焊接時火花四濺,應將焊接場所用封閉圍欄圍擋;當風速≥8m/s時,且無防護措施時應禁止手工電弧焊的作業;當焊接環境相對濕度≥95%或當地環境≤-15度時,應停止焊接作業。

2.焊接型鋼打底焊檢驗合格后,將構件放置在專用船形胎架上再次進行焊前預熱。

3.埋弧自動焊應在預設的引弧板上施焊,避免由于起收弧的缺陷而導致接頭裂紋發生,同時有效地延緩接頭溫度散失的時間。

4.厚板除了做好焊前后加熱處理,還要嚴格保證焊條、焊劑的質量,薄層多道焊接技術的使用有利于防止焊件變形和焊縫處的應力集中。

5.當采用CO2氣體保護半自動焊接技術時,焊縫應薄層、多道分層焊。

四、對以后工程的影響

由于我國現在的大型鋼結構和組合結構中使用大量厚大型鋼板的案例逐漸增多,需要進行厚鋼板焊接的數量也逐漸增多,我國工程技術人員對該技術的掌握越來越成熟,這一個個使用案例一定會為以后的相關技術的不斷發展提供更多可靠的理論依據和工程實踐經驗。

參考文獻:

篇2

1土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。

2土木工程的發展現狀

自從20世紀中葉第二次世界大戰結束以來,土木工程業取得了飛速的發展,這時期的土木工程擁有良好的現代科學技術,先進的工程設施體系和持久耐用的建筑材料,并且隨著計算機技術的不斷提高,也為土木工程的發展注入了新鮮的血液,為此當今的土木工程呈現出以下幾個特點:①工程功能化;②交通高速化;③施工過程工業化;④理論研究精密化。為了適應時展的需要,世界各國都建造了很多標志性建筑,例如我國上海的環球經融中心大廈,樓高492米,還有中國臺灣的臺北101大廈高508米,它們的出現都是當代土木工程師們智慧的結晶,如今,我國新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現,新結構、新材料、新技術被大力研究、開發和應用。發展之快,數量之巨,令世界各國驚嘆不已。

3土木工程的發展趨勢

3.1高性能材料的發展

隨著未來科學技術的不斷發展,鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。單一的材料將難以滿足要求,復合材料也就應運而生,另外,材料的功能也將從單一的功能向多功能方向發展,并且為了適應土木領域的可持續發展,材料的使用也必須節能和環保。

3.2計算機應用

隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,信息和智能化技術將全面引入土木工程,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。計算機技術的引入將對土木工程領域的發展產生巨大的改善,其主要有四個方面的改善,分別為信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系統。人們通過計算機技術將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。

3.3環境工程

進入21世紀以來,環境問題已經越來越成為人們關注的熱點話題,氣候問題更是對人們的生產生活產生了巨大的影響,為了更好地滿足人與自然協調發展,堅持可持續發展戰略,土木工程與環境工程必將融為一體不可分割,城市綜合癥、霧霾、土地荒漠化、氣候變異、冰川消融、海水上升等一系列問題無不與土木工程息息相關,對于當代土木工程師來說,如何有效合理地解決大型乃至超大型建筑建設對環境的污染等問題,必將是土木工程師們在未來重點研究和思考的課題。

3.4建筑工業化

隨著建筑業體制改革的不斷深化和建筑規模的持續擴大,建筑業發展較快,物質技術基礎顯著增強,但從整體看,勞動生產率提高幅度不大,質量問題較多,整體技術進步緩慢。為確保各類建筑最終產品特別是住宅建筑的質量和功能,優化產業結構,加快建設速度,改善勞動條件,大幅度提高勞動生產率已是未來發展的必然趨勢,為了適應土木建筑領域快速高效的發展,實現建筑工業化是必然的趨勢。它的發展有四個重要方向:建筑設計標準化、構配件生產施工化,施工機械化和組織管理科學化。

3.5海底建筑

2010年4月26日,隨著中國大陸第一條海底隧道廈門翔安海底隧道建成通車,中國海洋這片美麗而又神秘的領域,在中國土木工程師偉大的探索與創新下,逐漸揭開了面紗,在今后的幾十年甚至幾百年,海底建筑將會是一種全新的建筑形式,有效利用海底空間是未來土木工程發展的一個必然趨勢,同時也對土木行業提出了巨大的挑戰。目前在全球范圍內,較為出名的海底建筑有馬爾代夫的海底餐廳、迪拜的水鐵餅酒店,相信在不久的將來,一定會有更多奇特的海底建筑出現。

3.6結構形式

隨著當今計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。土木工程中一些復雜的結構工程的計算將得到解決,空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。

3.7新能源和能源多極化

篇3

隨著社會和科技的發展,建筑物的規模、功能、造型和相應的建筑技術越來越大型化、復雜化和多樣化,所采用的新材料、新設備、新的結構技術和施工技術日新月異,節能技術、信息控制技術、生態技術等日益與建筑相結合,建筑業和建筑物本身正在成為許多新技術的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復雜結構核心的現代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發展水平的重要標志。

一、土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究已取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。

二、土木工程的發展現狀

據有關統計,我國已建成的高層建筑,20層以上的多達10000多棟。其中,超過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300m。而我國目前最高的高層建筑是上海環球金融中心大廈,于2008年8月29日竣工,整體設計采用鋼筋混凝土結構(SRC結構)和鋼結構(S結構),其建筑擁有95層,主體高度為492.5m。

就公路和鐵路事業而言,已處速發展的狀態。雖然我國的高速公路起步較晚,但是于2010年新建2.4萬公里,使全國高速公路的總里程約達7萬公里,穩居世界首位。

而鐵路于2010年已達到8.5萬公里的營業里程,特別是青藏鐵路的開通對我國鐵路事業的發展來說具有劃時代的意義。目前,鐵路建設主要為城市輕軌和地鐵兩方面的建設,在北京、上海等城市已實現地鐵的開通,其開通的總長度為215公里。在橋梁建設方面,我國已建造過各種材料不同類型的橋梁,而其中的某些成果已達到了國際先進水平。就世界跨徑前十位的各類橋型中,在斜拉橋中我國占6 座,在懸索橋中我國內地占2座,實現了我國由橋梁大國向橋梁強國的歷史性跨越,并使其成為展示我國綜合國力的窗口之一。

三、土木工程的發展趨勢

(一)高性能材料的發展

鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發展。

(二)計算機應用

隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。

(三)環境工程

環境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發展密切相關,又無一不與土木工程有關。較大工程建成后對環境的影響乃至建設過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。

(四)建筑工業化

建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展,但是總的來說落后于其他工業部門,所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系,盡量實現標準化生產;要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制,采用專業化、聯合化、區域化的施工組織形式,同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。

(五)空間站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設想,即在月球上利用它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構件來組裝太空試驗站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少,人類把注意力也越來越多地轉移到地下空間,21世紀的土木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達地下三層:除在青函海底隧道的中部設置了車站外,還建設了博物館。

(六)結構形式

計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。

(七)新能源和能源多極化

能源問題是當前世界各國極為關注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應當予以足夠的重視。

此外,由于我國是一個發展中國家,經濟還不發達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業活動中,都應考慮可持續發展。這些專業活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。

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土木工程是指建造各類工程設 施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。

二、現代土木工程的特點

(一)建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續進展。

(二)工程地質和地基方面。建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。

(三)工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。

三、土木工程的發展趨勢

(一)高性能材料的發展

鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發展。

(二)智能土木結構理論的體系構成

傳統的土木結構是一種被動結構,一經設計、制造完成后,其性能及使用狀態將很大程度上存在著不可預知性和不可控制性,這就給結構的使用和維護帶來不便。為了解決這一問題,發展出了在線監測結構,它賦予傳統土木結構以在線監測機制,從而為探知結構內部性能打開了窗口,使人員可以方便地了解結構內部物理、力學場的演變情況,這就是結構智能化的第一層次。在在線監測結構的基礎上,進一步增加了監測數據的智能處理機制,使得結構具有自感知、自診斷、自推理的能力,從而使結構實現了第二層次的智能化。進一步在結構中引入自適應及自動控制機制,即根據自診斷自推理的成果,由在結構中耦合的作動系統做出必要的反應,從而實現智能控制結構,這就是第三層次的智能化。比如,對結構的開裂、變形行為,結構的銹蝕、老化、損傷行為,以及結構的動力振動行為做出抑制性控制,在更高層次上對結構起到保護和維修作用。可見,在結構智能化演化過程中,按其智能化程度的不同可劃分為如下三個層次:第一層次:自感知土木結構(Self-sensoryCivilStructure),它是智能結構的最低級形式;第二層次:自診斷智能土木結構(IntelligentSelf-diagnosticCivilStructure),具有對前一層次結果的智能化加工處理,包括結構內部力學物理場的自我計算,對結構特定目標參數的自我診斷,以及以做出結構自身行為的應對策略為目標的自我推理等功能。第三層次:智能控制土木結構(IntelligentControlCivilStructure),它是智能土木結構的最高形式。

(三)發展高新技術,應用結構健康監測,實現可持續發展?

土木工程在實際使用過程中,會出現不同程度的損傷或性能退化,這將影響起承載能力和耐久性,甚至引發嚴重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經濟損失,產生嚴重的社會影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監測、修復和加固的準備。

隨著現代傳感技術、計算機與通訊技術、信號分析與處理技術及結構動力分析理論的迅速發展,人們提出了結構健康監測的概念,給土木工程的發展帶來革命性的變化。

結構健康監測系統通過在結構上安裝各種傳感器,自動、實時地測量結構的環境、荷載、響應等,對結構的健康狀況進行評估,科學有效地提供結構養護管理的決策依據,確保結構安全運營,延長結構使用壽命。

近年來,大型土木工程特別是大跨度橋梁結構的健康監測技術成為國內外工程界和學術界關注的熱點,通過科研和工程技術人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國內外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結構健康監測系統,如我國的上海徐浦大橋、江陰長江公路大橋、東海大橋、香港地區的青馬大橋,韓國Seohae橋和Youngjong橋、美國Commodore Barry橋和加拿大Confedration橋等。

像這樣,通過發展結構健康監測與安全預警,在第一時間發現建筑可能出現的問題,及時進行修復與加固,既避免了可能出現的建筑事故,也基本解決了建筑過快老化損壞,不得不拆去重修的尷尬局面,及由此造成的大量經濟、資源、時間上的浪費,實現建筑使用的可持續發展

四、結語

此外,由于我國是一個發展中國家,經濟還不發達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業活動中,都應考慮可持續發展。這些專業活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。

篇5

縱觀人類文明史,土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發展。在我國的現代化建設中,土木工程業越來越成為國民經濟發展的支柱產業。同時,隨著社會和科技的發展,建筑物的規模、功能、造型和相應的建筑技術越來越大型化、復雜化和多樣化,所采用的新材料、新設備、新的結構技術和施工技術日新月異,節能技術、信息控制技術、生態技術等日益與建筑相結合,建筑業和建筑物本身正在成為許多新技術的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復雜結構核心的現代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現了技術與創新的作用,誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發展趨勢。誰就能在知識經濟時代開創土木工程學科的新紀元。

一、土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。

二、土木工程的發展現狀

我國的土木工程建設從20世紀50年代起一直沒有停過,且發展很快,尤其在近年來,發展極為迅猛,幾乎整個中國成了一個大的建設工地。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各地如雨后春筍般地涌現,新結構、新材料、新技術大力研究、開發和應用。發展之快,數量之巨,令世界各國驚嘆不已。

截止2000年底,我國鐵路運營路程已達6.78萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發展。同時,我國也在積極建造高速鐵路,武漢至廣州的高速鐵路運營時間僅需4小時。此外,磁懸浮列車也在發展。橋梁工程也取得了驚人的成就,伴隨著橋梁類型的不斷翻新,主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結構達到了一個新的水平,己跨入世界水平先進行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設方面,50年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億立方米。建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發揮的經濟效益達7000多億元。在大壩建設方面,我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。

三、土木工程的發展趨勢

(一)高性能材料的發展

鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發展。(二)計算機應用

隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。

(三)環境工程

環境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發展密切相關,又無一不與土木工程有關。較大工程建成后對環境的影響乃至建設過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。

(四)建筑工業化

建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展,但是總的來說落后于其他工業部門,所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系,盡量實現標準化生產;要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制,采用專業化、聯合化、區域化的施工組織形式,同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。

(五)空間站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設想,即在月球上利用它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構件來組裝太空試驗站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少,人類把注意力也越來越多地轉移到地下空間,21世紀的土木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達地下三層:除在青函海底隧道的中部設置了車站外,還建設了博物館。

(六)結構形式

計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。

(七)新能源和能源多極化

能源問題是當前世界各國極為關注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應當予以足夠的重視。

此外,由于我國是一個發展中國家,經濟還不發達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業活動中,都應考慮可持續發展。這些專業活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。

參考文獻:

篇6

縱觀人類文明史,土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發展。在我國的現代化建設中,土木工程業越來越成為國民經濟發展的支柱產業。同時,隨著社會和科技的發展,建筑物的規模、功能、造型和相應的建筑技術越來越大型化、復雜化和多樣化,所采用的新材料、新設備、新的結構技術和施工技術日新月異,節能技術、信息控制技術、生態技術等日益與建筑相結合,建筑業和建筑物本身正在成為許多新技術的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復雜結構核心的現代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現了技術與創新的作用,誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發展趨勢。誰就能在知識經濟時代開創土木工程學科的新紀元。

1.土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。

2.土木工程的發展現狀

我國的土木工程建設從20世紀50年代起一直沒有停過,且發展很快,尤其在近年來,發展極為迅猛,幾乎整個中國成了一個大的建設工地。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各地如雨后春筍般地涌現,新結構、新材料、新技術大力研究、開發和應用。發展之快,數量之巨,令世界各國驚嘆不已。

截止2000年底,我國鐵路運營路程已達6.78萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發展。同時,我國也在積極建造高速鐵路,武漢至廣州的高速鐵路運營時間僅需4小時。此外,磁懸浮列車也在發展。橋梁工程也取得了驚人的成就,伴隨著橋梁類型的不斷翻新,主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結構達到了一個新的水平,己跨入世界水平先進行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設方面,50年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億立方米。建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發揮的經濟效益達7000多億元。在大壩建設方面,我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。

3.土木工程的發展趨勢

3.1高性能材料的發展

鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面。

3.2計算機應用

隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。

3.3環境工程

環境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發展密切相關,又無一不與土木工程有關。較大工程建成后對環境的影響乃至建設過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。

3.4建筑工業化

建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展,但是總的來說落后于其他工業部門,所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系,盡量實現標準化生產;要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制,采用專業化、聯合化、區域化的施工組織形式,同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。

3.5空間站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設想,即在月球上利用它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構件來組裝太空試驗站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少,人類把注意力也越來越多地轉移到地下空間,21世紀的土木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達地下三層:除在青函海底隧道的中部設置了車站外,還建設了博物館。

3.6結構形式

計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。

3.7新能源和能源多極化

能源問題是當前世界各國極為關注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應當予以足夠的重視。

此外,由于我國是一個發展中國家,經濟還不發達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業活動中,都應考慮可持續發展。這些專業活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。 [科]

【參考文獻】

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一、土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究已取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。

二、現代土木工程的特點

適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。它的特點具體地表現在下述幾個方面。

現代土木工程的特點是:適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密、設備現代化的建筑物。既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。

高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,已取得顯著成果,而且還仍繼續進展。

建設地區的工程地質和地基的構造,及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。

以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。

隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。

三、土木工程的發展趨勢

(一)原材料向高性能材料發展

鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發展。

(二)建筑工業化

建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展,但是總的來說落后于其他工業部門,所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系,盡量實現標準化生產;要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制,采用專業化、聯合化、區域化的施工組織形式,同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。

(三)土木工程將向太空、海洋、荒漠開拓

地球上的海洋面積占整個地球表面積的70%左右,現在陸地上土地太少,首先想到的是可向海洋發展。向海洋開拓近代已經開始。為了防止噪音對居民的影響,也為了節約用地,許多機場已開始填海造地。如中國澳門機場,日本關西國際機場均修筑了海上的人工島,在島上建跑道和候機樓。香港大嶼山國際機場劈山填海,荷蘭Delf圍海造城都是利用海面造福人類的宏大工程。現代海上采油平臺體積巨大,在平臺上建有生活區,工人在平臺上一工作就是幾個月,如果將平臺擴大,建成海上城市是完全可能的。

參考文獻:

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引言

土木工程對國家的經濟建設和人民生活的影響非常明顯和重要。土木工程密切關系到人類賴以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,為人類提供住宅、賓館、公寓、公路、機場、鐵路、港口、碼頭、廠房、實驗室等現代人類生活和發展的必要場所空間。在我國的現代化建設中,土木工程業越來越成為國民經濟發展的支柱產業。

土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。

土木工程的發展現狀

回顧20世紀特別是改革開放20年來,我國建設取得舉世矚目的輝煌成就。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各地如雨后春筍般地涌現,新結構、新材料、新技術大力研究、開發和應用。發展之快,數量之巨,令世界各國驚嘆不已。

結構工程方面:改革開放后在我國大陸建造了許多高層建筑,目前我國最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大廈。在特種結構方面,我國有4所電視塔排在世界前十位。另外還有鳥巢、水立方等。我國結構工程目前已達世界先進水平。橋梁工程方面:楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結構達到了一個新的水平,己跨入世界水平先進行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。鐵路工程方面:截至2000年底,我國鐵路運營路程已達6.87萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方面發展。此外,磁懸浮列車也在發展。公路建設方面:到2000年底,公路通車總里程達140萬公里,20年內增加了35萬多公里,其中高速公路24336公里,居世界第三,僅次于美國和加拿大。水利建設方面:50年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億m3,建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發揮的經濟效益達7000多億元。我國還先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州烏江渡大壩、四川二灘大壩等水利水電工程,三峽水電站總裝機容量達1820萬千瓦,已超過目前世界上發電量最大的伊泰普水電站50%而躍居世界第一。

三、土木工程的發展趨勢

(一)高性能材料的發展 鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發展。 (二)計算機應用 隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。 (三)環境工程 環境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發展密切相關,又無一不與土木工程有關。

(四)建筑工業化 解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展,但是總的來說落后于其他工業部門,所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。

(五)結構形式 計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。 (六)新能源和能源多極化 能源問題是當前世界各國極為關注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應當予以足夠的重視。

四、土木工程未來可利用的資源

地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的,而人口增長的速度是不斷加快的。因此,人類為了爭取生存,土木工程要開創新的未來。1、高空資源

現在人工建筑物最高的為646m的波蘭Gabin227kHz長波臺鋼塔,由15根鋼纖繩錨拉。日本擬在東京建造800.7m高的千年塔,它在距海約1.25英里的大海中,將工作、休閑、娛樂、商業、購物等融于一體的抗震豎向城市中,居民可達5萬人。中國擬在上海附近的1.6公里寬,200m深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈,居民可達10萬。

2、 地下資源

建造地下建筑將有效改善城市擁擠、節能和減少噪聲污染等優點。日本于20世紀50年代末至70年代大規模開發利用淺層地下空間。目前世界上共修建水電站地下廠房約350座,最大的為加拿大的格朗德高級水電站。我國城市地下空間的開發尚處于初級階段。3、 海洋資源

為了防止機場噪聲對城市居民的影響,也為了節約使用陸地,2000年8月4日,日本大阪利用18億立方圍海建造的1000m長的關西國際機場試飛成功。阿拉伯聯合酋長國首都迪拜的七星大酒店也建在海上。近些年來,我國在這方面也已取得可喜的成績,如上海南匯灘圍墾成功和崇明東灘圍墾成功。4、沙漠資源 全世界約有1/3陸地為沙漠,每年約有600萬公頃的耕地被侵蝕,這將影響上億人口的生活。世界未來學會對下世紀初世界十大工程設想之一是將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲。

5、太空資源

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Abstract: the modern civil engineering management has the characteristics and development of new, it is the crystallization of human wisdom. To adapt to the rapid development of all types of construction requirements, people need to build large-scale, large span, tall, light, the large, sophisticated equipment, modern buildings, require both high quality and rapid construction, high economic efficiency requirements. This new to the subject of civil engineering, civil engineering and to promote the subject forward. With the advent of the information age, but also will bring new opportunity for the development of civil engineering, inject new vitality into the. The development of the characteristics of modern civil engineering and civil engineering in the future are discussed.

Keywords: Modern; civil engineering; characteristics; future development

引言

土木工程可以說是一種文明,隨著社會的產生而產生,當今的土木工程已經得到了一定的發展,土木工程是不可缺少的存在形式,未來的生活中更會得到大力的發展,以滿足人們更多的需求。

一、土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路、橋梁工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步去探索。

二、現代土木工程的特點

現代土木工程的發展特點分析較之以往,現代土木工程的一個最明顯的發展特點便是科學技術的明顯提高,計算機軟件的應用為土木工程的發展創建了更為廣闊的發展平臺。因此土木工程的在發展中展現出現代化、多元化及科技化的特點。就當期形式而論,土木工程的信息技術的迅速發展,專業化的程度加強,對建設工程師的要求明顯的加強,不僅要具備較強的施工管理能力,同時要跟上時代的需求,及時的吸收當前的建筑領域的信息,利用科學技術建設具有現代特點的土木工程項目。所以,對于土木工程專業人才的培養具有更加嚴格的要求。適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。

1、工程地質和地基方面

建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。

2、工程規劃方面

以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。

3、工程設計方面

人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。

4、工程施工方面

隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。

三、未來土木工程的發展

1、指導理論的繼續發展

在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。

2、工程實現的變化

土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。

信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。

2.1全過程信息化

信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現的基礎。

全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。

2.2可持續發展和人性化

這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。

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,在可持續發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。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發展的特性,從設計環節開始就注意了對青藏高原脆弱生態環境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。

3、主動控制技術

迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。

結束語

由于我國是一個發展中國家,經濟還不發達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業活動中,都應考慮可持續發展。這些專業活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。

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土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施;

1建筑工程、2公路與城市道路工程、3局壩水電和水利工程、4鐵路工程、5橋梁工程、6隧道工程、7地下空間開發利用工程等。

另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。

二、現代土木工程的特點

適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。

2.1建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。

2.2工程地質和地基方面。建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。

2.3工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。

2.4工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。

2.5工程施工方面。隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。

三、未來土木工程的發展

4.1指導理論的繼續發展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。

4.2工程實現的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。 信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。

4.3主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。

四、土木工程的發展趨勢

3.1高性能材料的發展

鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。

3.2計算機應用

隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。

3.3環境工程

環境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發展密切相關,又無一不與土木工程有關。

3.4建筑工業化

建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展,但是總的來說落后于其他工業部門,所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。

3.5空間站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設想,即在月球上利用它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構件來組裝太空試驗站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少,人類把注意力也越來越多地轉移到地下空間,21世紀的土木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達地下三層:除在青函海底隧道的中部設置了車站外,還建設了博物館。

3.6結構形式

計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。

3.7新能源和能源多極化

能源問題是當前世界各國極為關注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應當予以足夠的重視。

五、土木工程師因有的素質

成為優秀的土木工程師,必須具備“四要素”,即知識結構、實踐技能、能力結構以及綜合素質與創新意識。

知識結構包括:公共基礎知識,專業基礎知識和專業知識。

首先,優秀的土木工程師必定有扎實的公共基礎知識,并且,在熟悉了解自然科學的基礎之上,良好的思想道德心理素質和人文、社會科學基礎知識也必不可少。

其次,優秀工程師還必須有過硬的專業基礎知識。對工程數學、流體力學、巖土工程、結構工程等都要有扎實的理解和較強的應用能力。

第三,還要有深入的專業知識。不論是從事鐵道工程、隧道工程、地下工程還是建筑工程,每一個工程師都要對所偏重行業有著先進的專業知識。只有這樣,才能使我國的土木工程事業,走在世界的前列。

土木工程離不開實踐。因此,工程師要具備高超的實踐技能。譬如:制圖技能、計算機應用技能、工程測量技能和結構檢測技能等。

結語:我們還應看到,我國的土木工程事業與世界一流水平還有一定的差距。譬如國內的不少高層建筑(包括上海的環球金融中心),其工程設計幾乎全部由國外承擔,鋼材幾乎全部從國外進口,工程總承包也大多由國外承擔,只有鋼結構制作與安裝等工作由國內單位承擔。獲得完全自主的知識產權,實現工程建筑的國產化,趕超國際水平,需要我們青年一代去完成!

參考文獻.

《土木工程概論》段樹金中國鐵道出版社,2005.

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1 土工工程信息化的基本涵義

土木工程的信息化是利用計算機、通信及自動控制等高等信息技術對與土木工程相關的所有信息進行匯集和處理,對傳統土木工程的施工方式和技術手段等進行改造和提升,從而促進土木工程的施工技術和施工工藝得到不斷的完善和提高,使施工方式與手段更加科學、合理和高效。嚴格意義上講,土木工程在信息時展過程中必須融入現代化信息技術。只有這樣,才能在管理和技術方面進行有價值的創新,優化施工手段和流程,促使土木工程的管理企業的管理手段和管理理到達到全面革新,最終保證土木工程實現高效益和高效率。

土木工程的信息化具體而言主要涵蓋三個層次的內容,即土木工程行業管理信息化、工程項目管理信息化及土木工程企業管理信息化。土木工程行業管理信息化是本,主要體現在行業經營和市場特點等方面;工程項目管理信息化是肉,主要體現在施工技術和施工工藝等方面;土木工程企業管理信息化是桿,主要體現在管理方式和管理手段等方面。要想全面推動土木工程的信息化建設,就必須從這三個方面入手。

2 土木工程信息化建設的有效途徑

土工工程信息化建設應當貫穿于整個過程,包括投標、設計、施工的每一個階段和環節。當然,整個過程中管理信息化是尤為重要的一項內容。下面將分別論述這幾個方面的具體內容。

2.1 招標信息化

土木工程實現招標管理信息化是一項十分重要和必要的工作,因為這是招標工作公正與客觀的根本保證。首先,為土木工程招標搭建一個網絡業務平臺,實現申請、核實及發放資料等信息流轉功能,還能實現資源上傳、下載、信息、查詢等功能。它的建立,將招標工作程序與市場、交易相關的程序有機地結合在一起,在此基礎上進行的交易活動和程序會更加優化和高效。其次,把數據技術納入評估系統,對招標文件和投標文件進行數據化處理,以構建自動化的評標系統,這樣就能利用計算機模擬評委來實現自動化評選。倘若遇到不能自動處理的數據,則需要評委根據標書內容、結合相關經驗進行模糊評價。再次,結合經濟發展規律和歷史數據建立相應的經濟數學模型,利用相關技術分析經濟指標和發展態勢。在這里需要明確一點,只有建立在大量數據基礎上的經濟數據模型才能為標書帶來客觀與公正的綜合分析。通過信息技術處理與分析的招標信息,能夠減少數據沉淀,分析結果也會因缺少主觀判斷而更加客觀,為評判標注中的報價是否合理提供重要的參考依據。最后,盡可能建立一個流通性高的信息化共享平臺,加快信息流通速度而提高工作效率。由于招標申請、核實、資料發放等工作涉及諸多方面,在工作上與其他單位和部門的接觸較為頻繁,需要信息流通具有較高的效率才能保證工作的效率。而信息技術通過計算機、通信等技術能夠有效提高信息的流通效率,減少工作中可避免的阻礙,無形中優化了招標程序和過程。因此,相關單位應當改變傳統觀念多多利用現代化信息技術,相信信息技術的可靠性和安全性,將會為工作帶來非常重大的革新。

2.2 設計信息化

早在第二次世界大戰結束后,土木工程伴隨著科學技術的迅速發展取得了非常重大的進步,尤其在混凝土和鋼鐵技術方面。現代技術的應用使得土木工程的相關技術得到了跨時代的發展,剛的強度、韌度和耐久度得到了非常大的提升。另一方面,合成材料的研發也成功拓寬了使用材料的種類,使用性能也得到了長足的進步。更重要的是,高強度、輕質量使用材料的應用使得過去那些難以實現的結構設計成為可能,而計算機技術使得過去手工、人腦難以計算的數值計算更加精確,為施工設計提供更加可靠的數據分析和結果。同時,通過計算機技術開發的CAD設計軟件,使得設計工作從繁瑣的手工繪制變為更加自動化和智能化,大大提高了工作效率。

2.3 施工信息化

科學技術力量的進步和發展,使得自動化控制技術在施工中的應用越來越廣泛。而信息化技術在機械自動控制系統中應用,大大提高了傳統控制系統的施工效果,完成了過去難以實現的高難度工程項目。例如,高層建筑鋼結構吊裝和安裝技術、大體積混凝土施工質量控制等。這些高難度的施工技術和施工手段的應用,不僅提高了機械設備的自動化水平,也為施工技術帶來的具有劃時代意義的革新。最重要的是,由于土木工程多為勞動密集型產業,工程量大、勞動強度高,無形中擴大了工期,提高了成本投入。而自動化、智能化機械設備的使用,能夠有效降低勞動強度、提高勞動效率,進而縮短工期、降低施工成本投入。可見,土木工程施工的信息化發展,是“安全、高效、經濟、優質”施工原則的具體體現,正好滿足于現代土木工程的施工要求和標準。

2.4 管理信息化

土木工程作為國民經濟的支柱產業,必然涉及各行各業的諸多內容,再加上本身的許多內容,形成了一個龐大而復雜的信息系統。面對這樣一個信息系統,倘若脫離信息技術只依賴人力來運行,只能造成人力、物力、財力等方面的大量浪費,還可能限制管理效率的提高。對于現代土工工程企業來講,在競爭如此激烈的市場環境下,提升綜合管理水平是獲得競爭優勢及增強核心競爭力的有效途徑之一。因此,有必要利用信息技術提高各項活動的運行和管理效率,從而提升綜合管理水平。由此可見,與信息技術相關的計算機技術、通訊技術、數據建模和分析技術為土工工程企業提供了一種科學合理的管理方式,有效提高了它的管理水平。

3 結束語

土木工程的信息化建設包括投標、設計、施工及管理等幾個方面,不能忽略任何一個方面,應當貫穿于整個過程。當然,信息化建設不能只考慮自身的發展情況和需要,還要依托于信息技術的發展程度和水平,與其他行業和領域也有著密切的關聯。因此,土木工程的信息化建設應當充分考慮科學技術的發展成果,并借鑒其他行業的有益經驗,方能創造出一條具有自身特色的信息化建設道路。同時,還需要國家和相關科研部門給予大力的扶持和幫助,才能加快信息化的發展進程。

參考文獻:

[1] 楊敏,任紅林. 土木工程信息化戰略及其實施構架[J]. 同濟大學學報(自然科學版), 2004,(03) .

[2] 徐正華,龐軍偉. 土木工程信息化建設研究[J]. 沿海企業與科技, 2007,(10) .

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1 課程開設的意義

1.1 課程開設背景

1998年教育部新修訂了《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》,新目錄中土木工程專業覆蓋了建筑工程、交通土建、礦井建設、城鎮建設等8個專業領域,成為一個寬口徑的大專業。

在“大土木”歷史背景下,高校教師迫切需要向學生介紹“大土木”的教育思想和“強基礎、寬口徑、多方向”的教育理念。土木工程具有內容廣、支系多、科目繁等特點,涵蓋領域極為廣泛。這就要求學生必須站在大土木的高度,對學科全局有充分認識與把握,畢業后能在房屋建筑、地下建筑、道路與橋梁、礦井等的設計、研究、施工、管理等部門從事技術或管理工作[1]。為滿足以上教學要求和人才培養目標,開設《土木工程概論》勢在必行。

1.2 課程定位與任務

《土木工程概論》的開設立足于“大土木”的理念,定位是必修的專業基礎課程。高校通過不斷動態擴充教學資源、持續開展教學研究,提倡教師“以學生為本”因材施教和創造性的教學工作,為學生的主動學習創造和提供平臺[2]。

該課程的任務是培養學生“大土木”的專業范疇:一是,使學生比較全面地了解土木工程所涉及領域的內容和發展情況,初步構建專業基礎知識;二是,為學生提供一個清晰和有邏輯性的工科學科的基本概念和方法。

2 課程教學現狀

2.1 內容多,學時少

作為一門引導性的專業基礎課程,其內容涉及到建筑工程、道路與橋梁工程、工程材料、水利工程、給排水工程、項目管理、防災減災、建筑施工等,涵蓋十分廣泛,其教學效果的好壞將直接影響到學生對后續專業課程的學習熱情及效果。經調查,《土木工程概論》一般設置在大一上學期,受到軍訓等入學教育的影響,授課學時最少的只有16學時,最多的是28 學時,多數介于兩者之間。較之一般課程的36學時,如此少的學時,是不能達到預期教學目標的。

2.2 對教師要求高

教育部要求: 要配備對土木工程有著深刻認識且具有豐富實踐經驗的教師來講授這門概論課。多數高校的實際情況是,實踐經驗豐富的教師往往承擔著更為繁重的教學任務或指導研究生作科研與生產,該課程只能由年輕的講師承擔。青年教師通常對自己的研究方向比較熟悉,而對于其它方向則知之甚少。由于實踐經驗的不足,講述工程實例時難以做到旁征博引、生動活潑、深入淺出[3],從而難以到達培養目標預期的效果。

2.3 幾點建議

鑒于上述問題,筆者認為:第一,合理取舍授課內容。任課教師須對教材內容進行取舍,在有限的課時講清楚基本知識、重點及難點;針對各校專業方向,有側重地詳細講授有關知識,使學生對所學專業的基本內容、性質和特點有系統的了解;授課內容盡可能反映該學科在近幾年所取得的新技術、新方法和新成績。第二,加強師資隊伍建設。該課程涉及工程領域較多,要求教師有豐富的教學經驗、扎實的專業背景、豐富的工程實踐經驗。因此,建立一支穩定的、高素質的“雙師型”隊伍是提高教學質量的關鍵。新開辦的學校應在中青年教師中培養一批專業知識廣、實踐能力強、教學基本功扎實的骨干教師,并定期的派出參加工程實踐培訓與學習,不斷提高自身的業務素質,實現“教師進工地,工程師進課堂”。第三,引導和鼓勵學生在課外利用資料室、圖書館或網絡收集相關資料,培養學生自主學習的能力,彌補課時過少的缺陷。

3 課程教學在人才培養中的作用

3.1 豐富教學方法,挖掘學生潛能,激發學生對專業學習的興趣

在平時的教學中,根據不同章節的內容采用不同的教學方法,激發學生對專業學習的興趣。一如,啟發式教學:讓學生將生活中遇到的土木工程問題提到課堂的層面上來進行討論。首先學生自己進行討論解決,實在有爭議的,再由老師進行提示解決。這種模式既能有效的防止思維上的定式,也能有效的激發同學們的學習興趣。二如,實景式教學:講授建筑物基本構件如板、梁、柱等時,引導學生觀察教室里基本構件的布置及形狀,讓學生根據自己的體會并結合荷載傳遞的基本路徑知識去理解和掌握荷載傳遞的基本原理、基本構件等有關知識。三感染式教學:讓學生了解國內外土木工程領域的一些重大工程和有重要影響的土木大師,提高學生的學習興趣,激發學生的專業榮譽感。例如,世界上第一大水利樞紐工程“三峽工程”的建設歷史與意義,耳熟能詳的“水立方”和“鳥巢”,茅以升老前輩如何修建錢塘江大橋‘梁思成的建筑思想等等。

3.2 分析工程事故案例,培養學生專業責任感

土木工程專業建設對象涉及到人類的生命財產安全。在課堂中可以引入一些實時的工程事故案例,特別是對人為造成的事故案例,讓學生時刻認識到事故造成的嚴重后果。對剛入門的新生灌輸專業責任感,使其入學開始就養成嚴謹的工程觀非常重要[4]。例如杭州地鐵工地塌陷(2008年);上海在建商住樓整體倒塌(2009年);遼寧撫順市月牙島西橋竣工前垮塌(2012年);遵義樓房倒塌半棟樓斷裂如懸崖(2015年)等等一些案例。通過工程案例的講授,讓學生自己分析這些案例中涉及到的問題,哪些是人為,哪些還是理論技術缺失造成的,并且發散思維提出這些問題的處理方案,培養專業責任感。

3.3 注入工程思想,培養大工程觀

現今的“大土木”范疇并不是之前土木相關專業的簡單歸并,而是更高意義上的整合與擴展。“大工程觀”的本質就是將科學、技術、非技術、工程實踐融為一體的,具有實踐性、整合性、創新性的“工程模式”教育理念體系[5],是以“整合、系統、應變、再循環”的視角看待大規模復雜系統的思想。

教師講授專業知識的同時,適合科學地灌輸工程思想,將歷史人文內容、哲理貫穿于教學過程,逐步建立基本的法律意識、風險意識、環境意識和人文意識,并樹立可持續的發展觀。工程思想教育一是幫助學生了解我國社會主義建設總任務、總目標和本專業學習的關系, 啟迪學生把祖國的前程與個人的歷史責任緊密聯系起來, 激發自己學習和成才的主動性;二是揭示本專業和工程事業對人才的全面素質要求, 使學生體會到社會發展對他們在知識、能力、觀念和心理品質等方面的需要;三是幫助學生在總體上認識學習的目的、方向、任務和規律, 認識各門課程在本行業和工程事業中的作用和地位[6]。

3.4 了解專業構成,方便學生職業選擇

近年來,各高校新開設的土木工程專業都屬于“大土木”的培養模式。一般而言,學生在大二或大三年后自然會選擇一個或兩個的學習方向,這些學習方向的形成,除了部分家長或老師指導外,多數由學生的興趣來決定的。而這種興趣又是建立在學生對大土木各方向的初步了解的基礎上。因此,教師應該針對不同專業方向的“專業課程、所需知識和就業前景”等系列問題進行詳細的講解,在目標的引導下調動學生的學習熱情與積極性,拓展專業知識面,促進學生更好的擇業與發展。

4 結語

《土木工程概論》教學任務的特殊性,以及涵蓋內容多、知識更新速度快的特點,決定了該門課程教學的重要性及意義。因此,只有對該課程的重要性進行認真分析,才能確立共同的教學目標;只有進行積極的教學改革和探討,才能促進該課程的教學發展,才能體現該課程在人才培養中的真正意義。

【參考文獻】

[1]王琰,等.對現代土木工程專業教育的幾點探討[J].高等建筑教育,2003(9).

[2]王清標,等.大土木背景下《土木工程概論》教學模式創新研究[J].當代教育理論與實踐,2012(4).

[3]方薇,等.《土木工程概論》教學現狀與課程改革[J].廣州化工,2014(7).

篇13

自改革開放以來,我國高層建筑的發展進入了一個嶄新的階段,高層建筑不僅在數量上急劇增多,施工水平要求的質量也越來越高,本文主要根據我國和世界該領域中的發展現狀及特點進行剖析,對土木工程這一行業在二十一世紀的發展做出了展望,希望可以為我國此領域的發展提供合理化建議。隨著我國土木工程的多年發展,就其實踐,以及研究工作而言早已取得非常大的成就。其中,特別是對結構力學的研究,還有其設計理論和施工手段,都有了極為巨大的提高。不過,隨著現今社會的迅速發展,這便給我國的土木工程的發展提出了更高的要求,其中,對于如何基于現狀來制定合理化的未來發展方針將成為我國施工部門不得不給予嚴格關注的話題。

一、概述土木工程的涵義

土木工程是房屋、公路、鐵路、橋梁、水工等工程的總稱,土木工程對國家經濟建設和發展都具有非常大的影響,完善土木工程建設能夠促進經濟的發展和社會的進步。土木工程和人類的關系也是非常密切的,其關系到人類賴以生存的基本要素,是人們生活必不可少的要素之一。

二、淺述我國土木工程的發展現狀

2.1高層建筑

隨著經濟的發展和城市化進程的加速,我國城市發展的腳步越來越快,城市的用地也越來越緊張,過量的人口和城市有限的用地形成了強烈的矛盾,因此,近年來,高層建筑獲得了長足發展,高層建筑這種占地面積相對較小,而承載量大的建筑在我國城市化的過程中迅速發展起來。高層建筑的發展一方面是我國經濟建設取得成就的體現,另一方面也增加我國經濟發展的負擔。提到高層建筑和高樓大廈,人們一般都和現代化、經濟發展聯系起來,當然,這是沒有錯的,而城市高層的發展必須要進行辨證的分析,雖然眾多高層的建立體現了我國經濟的發展狀況,但隨著城市化程度的越來越高,城市用地的緊張程度也在日益加劇。根據相關調查顯示,我國大陸目前高層建筑的數量已經超過20000幢,而超過100m的高層也已經超過1000幢。這體現了我國土木工程行業在社會中的重要地位,其對人類社會的影響也是非常巨大的,是我國進行社會現代化建設的重要保障之一。

2.2公路建設

公路建設和經濟的發展是相互制約的關系,因此,土木工程領域中公路的建設是尤為重要的。經濟的發展是一個國家的基礎,國家各方面事業的進步可以說都是得益于經濟的發展,因此,經濟的發展能夠帶動社會的進步。經濟的發展必然會帶動商業、工業、以及服務業的發展,從而提高這一地區或國家的商業往來和地區承載量,促進道路運輸的發展。道路交通的發展具體表現為能夠帶動產業結構的改善,帶動相關產業的發展,從而提高人口質量,改善城鄉結構,縮小城鄉差距,提高城市化水平,能夠全面推動人們生活質量更快的進入高層次階段。

相比以前來講,我國目前的交通狀況和經濟發展都有了質的提高,但一部分地區仍然存在運輸設施及設備滿足不了國民經濟高速發展的需要,也有一部分地區由于經濟發展欠佳,道路建設也相對滯后,因此,我國經濟建設和交通運輸的發展存在不協調性,這種現象會對我國人口質量產生影響不利于我國社會主義和諧社會的建設和發展。近年來,隨著和諧社會概念的提出,人們越來越重視社會各方面事業的和諧建設了,因此需要從體系、結構、布局等方面綜合考慮,大力發展綠色交通事業,促進經濟、交通的協調發展,全面推動我國經濟建設的發展。

2.3新材料的開發與利用

①當前,隨著我國生產單位對高標號水泥展開大批量的生產,以及對鋼纖維生產材料,還有玻璃纖維混凝土等具備著硬速快、強度穩定、節能等復合型混凝土的成功研制,以及成功開發出復合型墻體材料等,這些手段為土木工程帶來了全新的發展,特別是就其結構模式、設計,以及技術等環節都取得了較大的突破。

②當前,我國相關科研人員已提出了對碳纖維布等加固材料的全新利用方案,其中利用這些加固材料對梁、板、柱展開加固的實驗已然取得較大的成果,而這無疑是說明了我國在這一領域已取得極為巨大的成就。

三、試論土木工程未來的發展趨勢

隨著人類社會的不斷進步,人們對資源索取的程度越來越大,地球上的資源是有限的,因此,如何利用有限的資源養活更多的人口、獲得更大的發展是尤為重要的。土木工程未來的發展趨勢要向集約型、低消耗型轉變,為建立可持續發展的和諧社會而努力。

3.1向高空發展

根據相關資料現實,目前世界上人工最高的建筑是波蘭的長波臺鋼塔,其高度為646m,作為世界上最高的人工建筑,其承載能力是十分巨大的。這將是未來土木工程建筑領域發展的趨勢,高空的距離是無限的,因此,只要技術允許的條件下,建筑物不斷向高空發展是切實可行的一種策略。這種高層建筑可以集工作、休閑、娛樂、商業、購物等一系列功能,這就大大節約了土地資源,為城市的發展節省了土地。而我國在此方面的展望是,在上海附近擬建一棟高達1250m的仿生大廈,居民可以達到十萬人左右,這將是我國土木工程建筑史的一塊里程碑,將在世界人工建筑領域中堪稱奇跡。

3.2向海洋發展

地球可以稱作為一個“水球”,地球上有百分之七十的面積是海洋,而陸地面積僅占百分之三十,因此,在技術條件允許的前提下,充分利用海洋資源是非常必要的,是人類不斷向外擴展過程中的一個創舉。海洋比陸地情況更為復雜,但其巨大的潛力對人類一直是比較具有誘惑力的。隨著科學技術的發展和時代的進步,在土木工程方面人類已經在海洋中取得了一些可喜的成就。例如,為了減小機場噪音對城市居民的影響,也為了節約陸地資源,2000年時,日本圍海建造的1000m長的關西國際機場試飛成功,這標志著人類在土木工程方面邁出了向海洋進軍的重要一步。近年來,我國在此領域中也獲得了相當的成就。上海南匯灘的圍墾成功和黃浦江的拓岸成功都是我國在近年來取得的成就。這些成就的取得都為土木工程在將來向海洋的發展積累了科技經驗,奠定了堅實的基礎。

四、結束語

目前,我國土木工程中一些領域已經處于世界的領先地位了,但我國土木工程在技術和設計方面仍然存在很多問題,展望未來,不僅要在技術方面加強,更要在觀念方面提高,利用新型的技術和材料進行建設,更要加強理論和實踐的結合,在不斷發展的理論的同時,也要重視實踐的作用,先進的理論能夠指導實踐,而實踐是將理論轉化為現實的手段,因此,只要遵循客觀發展規律,在我黨的正確領導下,我國土木工程的發展一定會成為世界該領域中一顆璀璨的新星。

參考文獻:

[1] 丁大鈞.我國土木工程的新進展[J].淮陰工學院學報,2009(05).

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