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土木工程未来的发展 摘要：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 关键词：土木工程;工程建设;建筑物;发展 一、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 1、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 2、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 3、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 4、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 5、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 二、未来土木工程的发展 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、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 a、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 b、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 c、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