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試論土木工程的特點(diǎn)及其發(fā)展
土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué)，新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向，以下是小編搜集整理的一篇探究土木工程的特點(diǎn)及其發(fā)展的論文范文，歡迎閱讀參考。
摘要：土木工程可以說(shuō)是一種文明，隨著(zhù)社會(huì )的產(chǎn)生而產(chǎn)生，當今的土木工程已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，土木工程是不可缺少的存在形式，未來(lái)的生活中更會(huì )得到大力的發(fā)展，以滿(mǎn)足人們更多的需求。
關(guān)鍵詞：土木工程 發(fā)展 建筑
土木工程是人類(lèi)歷史上年代最久遠的“技術(shù)科學(xué)”，作為一種系統的產(chǎn)業(yè)活動(dòng)，土木工程的實(shí)質(zhì)是生產(chǎn)的過(guò)程，是一種技術(shù)過(guò)程。土木工程也是建造各類(lèi)工程設施的科學(xué)技術(shù)的統稱(chēng)，它既指工程建設的對象，即建在地上、地下、水中的各種工程設施，也指所應用的材料、設備和所進(jìn)行的勘測設計、施工、保養、維修等技術(shù)。
一、現代土木工程的特點(diǎn)
適應各類(lèi)工程建設高速發(fā)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(zhì)量和快速施工，又要求高經(jīng)濟效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動(dòng)土木工程這門(mén)學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現在下述幾個(gè)方面。
1.建筑材料方面。高強輕質(zhì)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(kāi)始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低，有些價(jià)格過(guò)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(zhù)成果，仍繼續進(jìn)展。
2.工程地質(zhì)和地基方面。建設地區的工程地質(zhì)和地基的構造及其在天然狀態(tài)下的應力情況和力學(xué)性能，不僅直接決定基礎的設計和施工，還常常關(guān)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(zhì)和地基的勘察技術(shù)，目前主要仍然是現場(chǎng)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(xué)技術(shù)來(lái)創(chuàng )造新的勘察方法。
3.工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若干方案，從中選優(yōu)。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(huì )引起自然環(huán)境的改變，影響生態(tài)平衡和農業(yè)生產(chǎn)等，這類(lèi)工程的社會(huì )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。
4.工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實(shí)際情況，達到適用、經(jīng)濟、安全、美觀(guān)的目的。為此，已開(kāi)始采用概率統計來(lái)分析確定荷載值和材料強度值，研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時(shí)間、空間上的分布與統計規律，積極發(fā)展反映材料非彈性、結構大變形、結構動(dòng)態(tài)以及結構與巖土作用的分析，進(jìn)一步研究和完善結構可靠度極限狀態(tài)設計法和結構優(yōu)化設計等理論;同時(shí)發(fā)展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
5.工程施工方面。隨著(zhù)土木工程規模的擴大和由此產(chǎn)生的施工工具、設備、機械向多品種、自動(dòng)化、大型化發(fā)展，施工日益走向機械化和自動(dòng)化。同時(shí)組織管理開(kāi)始應用系統工程的理論和方法，日益走向科學(xué)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(chǎn)工業(yè)化。這樣，不僅可以降低造價(jià)、縮短工期、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問(wèn)題，以建造過(guò)去難以施工的工程。
二、未來(lái)土木工程的發(fā)展
1.指導理論的繼續發(fā)展。在可以預見(jiàn)的將來(lái)，土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué)，新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復雜結構、流體介質(zhì)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(zhuān)門(mén)化的數學(xué)在將來(lái)也應該有很大的發(fā)展，用以處理土木工程技術(shù)中復雜的數值問(wèn)題。更先進(jìn)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(shí)。力學(xué)也會(huì )突破宏觀(guān)框架，向微觀(guān)發(fā)展，控制論，虛擬現實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
2.工程實(shí)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(gè)很長(cháng)的工程實(shí)現的過(guò)程。這也是土木工程一個(gè)重要的組成部分。甚至可以說(shuō)是土木工程最重要的方面，有了好的理論和設計，沒(méi)有好的工程實(shí)踐，一樣不會(huì )產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。
信息時(shí)代正在迎面走來(lái)，其他學(xué)科和其他方面的新觀(guān)點(diǎn)新技術(shù)，必然的也會(huì )影響到土木工程。并且為這一傳統學(xué)科注入新的活力。包括控制理論，施工技術(shù)，新材料，環(huán)境工程，經(jīng)濟理論等等。
2.1全過(guò)程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來(lái)的土木工程中，重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面，也包含對工程進(jìn)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(dòng)控制和智能化實(shí)現的基礎。
全過(guò)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(shí)現對建筑全方位的實(shí)時(shí)的監控，及時(shí)掌握整個(gè)建筑物的狀態(tài)。我國現在正是基本建設的高潮，20～30年后，現在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護期。如果能在現在建造過(guò)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(fā)展和人性化。這兩個(gè)要求是與社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展相適應的，社會(huì )的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源，社會(huì )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(gè)土木工程過(guò)程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的，在可持續發(fā)展成為整個(gè)社會(huì )的主題的時(shí)候，土木工程也必然的要面對這個(gè)問(wèn)題。對資源和能源的節約，包括在建設中的和使用過(guò)程中的，成為土木工程以后的一個(gè)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(gè)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(huán)境的影響降到最小，同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì )經(jīng)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(zhì)量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發(fā)展的特性，從設計環(huán)節開(kāi)始就注意了對青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)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(guò)程中也相當注重對周?chē)h(huán)境的影響。
3.主動(dòng)控制技術(shù)。迄今，絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個(gè)靜態(tài)的，被動(dòng)的物體。對周?chē)h(huán)境的影響，如風(fēng)動(dòng)，溫度變化，突發(fā)事件等只能依靠自身的結構進(jìn)行被動(dòng)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(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構造物中的應用。運用計算機技術(shù)和模糊控制技術(shù)，以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環(huán)境因素做出適當的反應。
土木工程當今的發(fā)展是人類(lèi)智慧的成果，土木工程是為了人類(lèi)存在而存在.堅持可持續發(fā)展道路，努力創(chuàng )新，土木工程定會(huì )走向新的高峰!
參考文獻：
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