土木工程发展趋势论文

2022-04-18 版权声明 我要投稿

【摘要】土木工程可以说是一种文明,随着社会的产生而产生,当今的土木工程已经得到了一定的发展,土木工程是不可缺少的存在形式,未来的生活中更会得到大力的发展,以满足人们更多的需求。今天小编为大家推荐《土木工程发展趋势论文 (精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

土木工程发展趋势论文 篇1:

土木工程发展趋势及展望分析

摘 要:随着人口的不断增长,人们的生存空间越来越少,土木工程逐渐成为可以影响我国基本建设的行业。改革开放以来,我国的土木工程在各级领域都取得了巨大的进步,在质和量上都取得了突破,在和自然斗争的过程中不断前进和发展,但与此同时,土木工程在取得进步的过程中也出现了很多问题,也让社会各阶级的矛盾层次变得更加激烈。

关键词:土木工程;发展趋势;展望

一、土木工程的发展

(一)土木工程理论方面的發展

土木工程理论和土木工程设计是土木工程发展的两个部分,其中,基础是理论,而设计是对理论的实践,所以只有保证土木工程具有坚实的理论基础,才能保障土木工程设计方面有进步的可能。土木工程的理论包含的学科有很多,例如,力学,计算机科学和统计学等,需要学好相关的各个学科,以提高综合能力,实现理论基础的可靠性。随着我国社会信息化进程不断加快,计算机技术在土木工程领域越来越得到重视,为土木工程开发了很多的应用于设计过程的计算软件,为土木工程的设计过程带来了巨大的突破。

(二)土木工程设计方面的发展

土木工程的设计要全面考虑土木工程的安全、环境和经济等因素,做到趋利避害。随着科学技术的飞速发展,新材料、新结构、新工艺和新的施工方法被挖掘出来,高层建筑越来越多,超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构也兴建起来,结构的设计朝着更长、更高和更柔的方向发展,土木工程设计在把握好新技术和新优势的基础上,才能更加完善。现阶段,我国的土木工程车设计在形式和受力等方面取得了一定的成绩。

(三)土木工程在施工方面的发展

随着我国经济和科技的不断进步以及全球化的不断深入,土木工程在施工材料、施工设备和施工工艺也得到了突破。例如,施工材料方面,复合材料高强钢如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金以及铝合金等全新的建筑材料被发明出来,并被广泛地应用到工业和民用建筑中,为复杂大型的土木工程项目提供了保障;在施工设备方面,土木工程的施工设备逐渐朝着自动化、机械化以及科学化方向发展,促进了大型复杂的土木工程的不断发展,同时也推动了土木工程的进步。

现阶段,虽然我国的土木工程在理论研究、设计以及施工等方面取得了很多的成就,但是与发达国家相比仍然具有一定的差距。未来的土木工程要想缩短与发达国家之间的差距甚至超越发达国家,就必须加强对新型结构形式、新型材料形式、新型建筑形式以及新型技术手段等方面的理论研究和实践探索,实现土木工程理论与实践的融合,从而完成更大的突破。

二、土木工程的发展趋势

(一)土木工程朝信息化方向发展

自改革开放以来,我国的经济飞速发展,科学技术也取得了很大的进步。随着人们生活水平的不断提升,互联网已渐渐融入人们的生活,土木工程的信息化成为其发展的必然趋势。网络技术和计算机技术发展迅速,并呈现出加速发展的形式。新阶段,信息化呈现高度集中的状态,土木工程运用各种技术手段进行变革和创新后,拥有了许多新的特点。例如,很多土木工程建设公司开始运用计算机技术实现土木工程的网络虚拟化。种种迹象表明,新世纪的土木工程必然会朝着信息化的方向发展。

(二)使用高性能材料

随着高标号水泥的量化生产,钢纤维和玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土等具有快硬、高强、质轻、复合以及节能性质的混凝土逐渐被研制出来,复合、新型墙体材料也被开发出来,钢化玻璃、多功能涂层玻璃、双层中空玻璃等建筑用平板玻璃的不断发展,这些都促进了土木工程的结构形式、设计、理论研究和施工技术等方面的发展。钢材往高强、塑性好、韧性高、可焊性等方向发展,如何合理得对高强度钢进行利用已成为世界范围内一个重要的研究课题。高性能的混凝土及其他复合材料也朝着轻质、高强、良好的韧性等方面发展。目前我国的工程设计几乎全部由国外承担,钢材也几乎全从国外进口,工程大多承包给国外,而钢结构的制作和安装则主要由国内的公司承担。我国采用钢结构的建筑数量还很少,高性能材料的用量还需要进一步增加。

(三)土木工程发展朝着绿色化方向发展

随着我国人口数量的不断增多,可供人们使用的生存用地越来越少,土木工程的核心价值在追求效益和效率最大化的同时,还要重视建筑全生命周期中对生态环境的影响。现阶段,可持续发展是全世界的发展主题,未来土木工程的发展方向必然朝着绿色化的方向发展,改变传统土木工程活动中一味向自然无限制索取,破坏人与自然和谐相处。传统的落后的土木工程理念必然被新理论所取代,在实现原有控制目标的基础上,坚持人与自然和谐相处、节约资源的行为准则,实现人与自然的协调发展。

三、对土木工程的展望

随着我国经济和社会的迅猛发展,我国正处在一个土木工程发展的好时机。我国工程建设市场广阔,如此好的发展环境受到了西方国家的急切关注。经济的全球化为我国土木工程提供了前所未有的展示才华、向国际水平冲击的良好机遇,当然也面临着挑战。未来的土木工程在加强新型结构形式、新型建筑材料、新型技术手段的研究的同时,要注重理论研究和技术实践的融合和渗透,给土木工程带来更大的突破。随着国民经济的不断发展,土木工程行业必然成为我国的支柱产业,新工艺、新材料、新技术是未来土木工程发展的必然趋势,我国对土木工程的研究和实践也将更加重视。

四、结语

本文对当今的土木工程发展现状进行了总结,并指出了未来土木工程发展的必然趋势。虽然我国的土木工程已经取得了一定的成就,但在土木工程理论研究、设计以及施工技术等方面与国外还有一定的差距,被很多国外的承包商挤占了我国国内大部分的工程建设市场。我国在健全和完善工程项目管理组织体系的同时,要积极向国外学习先进的技术和方法,以适应土木工程发展的要求和趋势。

参考文献:

[1]谭义川.土木工程现状分析与未来趋势展望[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(4).

[2]苏心.土木工程现状与发展趋势分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(28):505.

[3]谢嘉伟,刘洋,赵晓磊等.探讨现代土木工程的特点以及其未来发展[J].建筑工程技术与设计,2015,(9):2926-2926.

作者:张宏博 王斌

土木工程发展趋势论文 篇2:

浅谈现代土木工程发展趋势

【摘 要】土木工程可以说是一种文明,随着社会的产生而产生,当今的土木工程已经得到了一定的发展,土木工程是不可缺少的存在形式,未来的生活中更会得到大力的发展,以满足人们更多的需求。

【关键词】土木工程;发展;建筑

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。

1.1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。

1.2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。

1.3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.土木工程的发展趋势

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。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,土木工程學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。

2.2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。

2.2.1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。

2.2.2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。

2.2.3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。

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。

土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!

【参考文献】

[1]杨家福.中国土木工程指南[M].1993:1-4.

[2]郑哲敏.20-21世纪的力学[J].21世纪科技展望,1994,(12).

[3]叶耀先.建筑业的可持续发展及其相应原则[J].科技导报,1998,(3).

作者:商金良 代向秋

土木工程发展趋势论文 篇3:

土木工程的发展趋势

21世纪,各个领域发展为土木工程的前进创造了良好的条件,本文就土木工程的发展趋势作简要叙述,仅供参考。

土木工程;发展趋势

一、建筑空间的扩展

用地紧张、生存空间拥挤、交通堵塞、基础设施落后、生态失衡和环境恶化等“城市病”给人类居住带来了很大的影响,也制约了经济和社会的进一步发展,成为现代城市可持续发展的障碍。因此,人类为了争取生存,土木工程的未来至少有以下五个发展方向:

1.向高空延伸

作为城市发展的产物之一,高层建筑物不仅在数量上越来越多,而且在高度上也越来越高,与地面高空发展相对应。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽,200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。印度也提出将投资50亿建造超级摩天大楼,其地上共202层,高达710m。

2.向地下发展

地下空间的开发也有着巨大的吸引力,原因在于目前城市地下空间开发不需要支付或支付很少土地费用。城市地下空间是一个十分巨大而丰富的空间资源,如果得到合理开发,其节省土地资源的效果是十分明显的,另外工程实践也表明地下空间开发在一些大城市条件已基本成熟,而且是现代城市开发的必然趋势。1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了《东方宣言》,提出了“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”,建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。

3.向海洋拓宽

为节约使用陆地,围垦、拓岸工程和建造人工岛都可以充分利用海洋资源,为将来大的近海城市建造人工岛积累了科技经验和准备力量。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上,洪都拉斯将建海上城市型游船,该船将长804.5m,宽228.6m,有28层楼高,船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。

4.向沙漠进军

全世界约有1/3陆地为沙漠,每年约有600万公顷的耕地被侵蚀,这将影响上亿人口的生活。世界未来学会对下世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。在缺乏地下水的沙漠地区,国际上正在研究开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案,该方案一旦实施,将会启动近海沙漠地区大规模的建设工程。

5.向太空迈进

早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一大胆设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站,这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。由于近代天文学宇航事业的飞速发展和人类登月的成功实现,人们发现月球上拥有大量的钛铁矿,在800℃高温下,钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气,由此可以制造出人类生存必需的氧和水。预计21世纪50年代以后,空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。

二、超大型工程的修建

随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现,人类将有可能从事更大规模的土木工程建设,从事土木工程的人们将为改造世界做出新的贡献,取得新的突破。西班牙与摩洛哥之间的直布罗陀海峡割断了欧洲和非洲大陆的交通,至今人们已经提出了多种联络线方案。如全长30km,最大主跨为2000m的吊桥方案;全线长14km,最大主跨为5000m的吊桥方案;也有的提出采用最大主跨为5000m的海中浮游式桥梁方案等。对马海峡的地下隧道工程、白令海峡的填筑等也是世界上酝酿中的超大型工程。

三、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。高性能混凝土及其他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。高轻质材料的出现,比如比钢质量更轻但是性能却更好的铝合金的使用以及镁合金和玻璃纤维增强塑料的使用等,为现代土木工程建设的新趋势提供了材料基础。具体体现,就是超高建筑和超大型工程的修建。

四、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,计算结果将更能反映世纪情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们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。由计算机技术和力学的结合产生的新的计算理论和计算手段和新材料的结合。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。

五、新管理技术和运营方式的采用

建筑业的工业化是建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产。要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式。同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

六、结构形式

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。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。

七、新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题,这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。

[1]葛晓红.新华.知识经济时代下土木工程之进展[J].三明职业大学学报.1999年,第4期.

[2]吕志涛.新世纪的土木工程与可持续发展[J].江苏建筑.2003年增刊(总第92期).

乔雨蒙(1989.8—)男,汉族,河南驻马店人,中南大学土木工程学院土木工程专业本科在读,研究方向:桥梁工程。

汤欢(1989.10—)男,汉族,四川德阳人,中南大学土木工程学院土木工程专业本科在读,研究方向:结构工程。

张博洋:(1988.02—)男,汉族,河北唐山人,中南大学建筑与艺术学院建筑专业本科在读,研究方向:建筑。

作者:乔雨蒙,汤欢,张博洋

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