土木工程的行业现状与发展.doc

土木工程的行业现状与发展 土木工程的行业现状与发展【1】 摘要：土木工程发展至今已成为不可缺少的存在形式它的发展水平是社会生产水平的缩影随着人们需求的提高土木工程需要也即将获得更大力的发展 关键词：土木工程;现代土木工程 1现代土木工程的特点 适应各类工程建设高速发展的要求人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物既要求高质量和快速施工又要求高经济效益 这就向土木工程提出新的课题并推动土木工程这门学科前进 它的发展趋向具体地表现在下述几个方面 11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 12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 13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 14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土的共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 15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 2未来土木工程的发展 21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 22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 221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2030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 222可持续发展和人性化 这两个要求是与社会经济的发展相适应的社会的发展要求更加充分合理的利用资源社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求 整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的在可持续发展成为整个社会的主题的时候土木工程也必然的要面对这个问题 对资源和能源的节约包括在建设中的和使用过程中的成为土木工程以后的一个方向这要求有良好的设计和有效的运作管理机制土木工程构筑物在它的整个寿命周期从规划设计建造到建成后的使用维护拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小同时尽可能大发挥它的社会经济效应 这对土木工程提出了新的要求 具体的要求包括资源的保护资源再利用污染控制和全方位的质量 我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护全路设计为封闭构造杜绝了固体废弃物的污染也严格的控制了噪音污染 施工过程中也相当注重对周围环境的影响 23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