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土木工程的目前狀況及發(fā)展趨勢(shì)論文
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摘要：完善土木工程的建設(shè)和發(fā)展，使居民生活質(zhì)量進(jìn)一步提高，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展，是目前土木工程的關(guān)注熱點(diǎn)。本文首先分析了土木工程的發(fā)展目前狀況，然后探究了發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：土木工程，目前狀況，發(fā)展趨勢(shì)。
一、 土木工程發(fā)展目前狀況
隨著人們對(duì)建筑要求的不斷提高，需要建構(gòu)高層、大規(guī)模，甚至是大跨度的建筑，并且要求既要滿足工程進(jìn)度以及質(zhì)量的要求，同時(shí)也需要保證成本的制約。目前，土木工程的發(fā)展目前狀況總體概況如下。
1.1 土木工程理論的發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，與建筑相關(guān)的學(xué)科，包括:力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等等學(xué)科的不斷發(fā)展和進(jìn)步，為土木工程的發(fā)展提供了重要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。信息化的不斷普及和深入發(fā)展，大型計(jì)算機(jī)在土木工程上的充分應(yīng)用，包括結(jié)構(gòu)抗力計(jì)算到極限狀態(tài)理論、材料特性結(jié)構(gòu)分析等，使得土木工程在強(qiáng)大的理論基礎(chǔ)之上快速、全面地提升和進(jìn)步。
1.2 建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展
隨著土木工程的不斷發(fā)展和進(jìn)步，使用概率統(tǒng)計(jì)來設(shè)計(jì)和分析各種數(shù)據(jù)，如: 荷載值、材料強(qiáng)度值。通過對(duì)風(fēng)力、陽光、地震等不同自然情況的綜合分析，結(jié)合工程的選址、結(jié)構(gòu)體系等實(shí)際情況，進(jìn)一步研究出可靠度極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)，得到工程的應(yīng)力情況和力學(xué)性能等，以確保其滿足現(xiàn)代土木工程的需要。隨著土木工程理論的不斷深入和技術(shù)的逐步發(fā)展，土木工程的設(shè)計(jì)和規(guī)劃已經(jīng)轉(zhuǎn)變了以往憑借經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)工程方案的慣例，特別是大規(guī)模的土木工程，運(yùn)用了系統(tǒng)工程的理論和策略，趨利避害地全面考慮土木工程的安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等所有因素。
1.3 土木工程施工的發(fā)展
1) 建筑材料的發(fā)展。
復(fù)合材料高強(qiáng)鋼材等全新建筑材料在土木工程中得到了不斷發(fā)展和應(yīng)用。如: 碳纖維、鋁合金、鎂合金、鍍膜玻璃、雙層中空玻璃、玻璃纖維增強(qiáng)塑料( 玻璃鋼) 、各種節(jié)能混凝土等新型工程材料已在工業(yè)和民用建筑中得到廣泛使用，它們?cè)趶?qiáng)度和耐久性上表現(xiàn)出優(yōu)越性，為高層、大跨和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型土木工程建設(shè)提供了重要物質(zhì)基礎(chǔ)。但是，這些材料也有其缺陷，如: 有些彈性模量偏低，有些成本太高，應(yīng)用范圍比較窄，所以還需要進(jìn)一步研究。
2) 土木工程實(shí)施工藝的發(fā)展。
工程實(shí)施的設(shè)備、工具不斷地向自動(dòng)化、機(jī)械化、科學(xué)化發(fā)展，如: 同步液壓千斤頂、直升機(jī)安裝技術(shù)、滑模等先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，使得大規(guī)模的、高層的、復(fù)雜的土木工程不斷發(fā)展并得以實(shí)現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是施工工藝中最為突出的技術(shù)之一，可以應(yīng)用在大跨度、大開間等多層和高層建筑，還可應(yīng)用于核電站、預(yù)應(yīng)力儲(chǔ)倉、橋梁結(jié)構(gòu)、公路工程等等。
隨著應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和策略不斷應(yīng)用于組織管理中，推進(jìn)了土木工程的科學(xué)快速發(fā)展。并且，工程逐步趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化，使得土木工程的發(fā)展逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本、提高工程效率等需求，對(duì)于以往不能實(shí)現(xiàn)的施工工程，現(xiàn)在也可以實(shí)現(xiàn)。
鑒于以上土木工程的發(fā)展，雖然有了很大的進(jìn)步，但是在這個(gè)人口劇增、交通擁擠、生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)之下，可以用來建筑的土地越來越少，促使土木工程不得不快速、科學(xué)地發(fā)展，才能滿足社會(huì)發(fā)展需要。
二、 土木工程發(fā)展趨勢(shì)
2.1 精密化的理論研究
未來土木工程的理論發(fā)展趨勢(shì)集中在力學(xué)，利用物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)土木工程的不斷應(yīng)用，重點(diǎn)為解決數(shù)學(xué)分析與處理。現(xiàn)階段，有些領(lǐng)域還不夠完善，比如: 對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、流體介質(zhì)等受力分析，需要進(jìn)一步精密研究。對(duì)于土木工程中復(fù)雜的數(shù)值理由，還需要專門化的數(shù)學(xué)來解決。土木工程的信息化，可以模擬更復(fù)雜的施工情況。
2.2 土木工程材料的發(fā)展
土木工程的施工材料不僅要求質(zhì)量高、安全性高、使用壽命長(zhǎng)，而且隨著生態(tài)型建筑理念的發(fā)展，對(duì)建筑材料造成污染、資源浪費(fèi)等理由上要求更高，需要發(fā)展新型的、高新技術(shù)、生態(tài)建筑材料，以適應(yīng)人和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
1) 生態(tài)建材的發(fā)展。
為了實(shí)現(xiàn)綠色建筑，在保證工程質(zhì)量的前提下，選用生態(tài)建材是最首要和有效的途徑。比如選用環(huán)保材料、凈化材料、可再生材料、循環(huán)使用材料等等成為未來發(fā)展的趨勢(shì)。生態(tài)建材的發(fā)明和使用，大大提高了人們居住品質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的破壞，有效降低建筑垃圾的產(chǎn)生，避開建筑材料的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)用最少的資源實(shí)現(xiàn)最高的品質(zhì)要求。新型生態(tài)材料的使用，在節(jié)水節(jié)電上進(jìn)一步優(yōu)化，節(jié)省資源，實(shí)現(xiàn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展。
2) 抗震強(qiáng)度高的鋼材。
隨著高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)建筑的不斷增加，對(duì)抗震材料的要求也越來越高。因此，要求建筑結(jié)構(gòu)使用的鋼材逐漸向高強(qiáng)度化、極厚化、低屈服比、低屈服點(diǎn)等方向發(fā)展。日本的建筑抗震效果較好，值得借鑒。他們研究的具有高抗震設(shè)計(jì)的低屈服比和低屈服點(diǎn)的鋼板，它們是采用調(diào)整化學(xué)成分和改建熱處理工藝等策略制成。生產(chǎn)出來的低屈服點(diǎn)鋼材可輔助結(jié)構(gòu)和減震控震裝置。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，首先達(dá)到屈服點(diǎn)開始變形，吸收了地震能，從而防止主體結(jié)構(gòu)的破壞。土木工程的目前狀況及發(fā)展趨勢(shì)由專注畢業(yè)論文與職稱論文的http://www.zbjy.cn提供,轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留網(wǎng)址.高強(qiáng)度的抗震材料的使用，不僅可以減少鋼材的使用量，還為抗震提供了安全保障，是未來鋼材發(fā)展的趨勢(shì)。
3) 智能化的混凝土。
目前使用的高性能的混凝土，具有體積穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、工作性強(qiáng)、耐久性好等等優(yōu)點(diǎn)。這些混凝土，具有高抗?jié)B性、抗腐蝕性、抗凍性等優(yōu)勢(shì)，所以它們能夠在惡劣的環(huán)境下較長(zhǎng)時(shí)間的使用。最新設(shè)計(jì)的混凝土甚至可以使用100 年或者200 年以上。隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，智能化的混凝土將成為未來發(fā)展的趨勢(shì)。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能夠接受某些環(huán)境信息，自覺地進(jìn)行邏輯判斷，同時(shí)做出能夠相適應(yīng)的混凝土相關(guān)材料。這種智能性的混凝土材料，可以根據(jù)工程的需要，維持和調(diào)整混凝土的性質(zhì)，比如: 流動(dòng)性、保水性、粘聚性等，這樣可以防止建筑受到侵害，或者對(duì)破壞進(jìn)行修補(bǔ)，或者當(dāng)有危險(xiǎn)時(shí)也可以警報(bào)。這種智能化的混凝土是未來建筑材料發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，但目前還比較昂貴，研究的人也不多。相信隨著信息科學(xué)、生命科學(xué)的不斷進(jìn)步，智能化材料也將逐漸進(jìn)入到土木工程的市場(chǎng)。
2.3 土木工程信息化的發(fā)展
近年來，信息化已經(jīng)普及，并且逐漸帶動(dòng)工業(yè)的信息化，必定也會(huì)對(duì)土木工程造成較大影響。土木工程的信息化包括智能信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化制約技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等，這些信息化技術(shù)不斷滲透到土木工程中，并且涵蓋了土木工程的全過程，不僅限于設(shè)計(jì)和施工，還有工程的物業(yè)管理、物流管理、設(shè)備維護(hù)和建筑全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控等等各個(gè)方面。也可以利用計(jì)算機(jī)模擬管道空間布線，也可以利用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)大型設(shè)備的整體吊裝、大型橋梁懸索受力的制約、高溫高壓的焊接制約、建筑物的爆破等等。
2.4 防震與減災(zāi)
隨著當(dāng)前超大跨橋梁、高層建筑和大跨結(jié)構(gòu)建筑物的興起，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)更高、更長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。在很多的情況下，地震荷載已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的制約因素。所以大型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系的抗震設(shè)計(jì)及其相對(duì)應(yīng)的理由也得到了進(jìn)一步的關(guān)注。相關(guān)的研究包括地震動(dòng)的作用機(jī)理，建筑結(jié)構(gòu)的抗震機(jī)理等。
2.5 擴(kuò)大對(duì)巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用
巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域要不斷的進(jìn)行擴(kuò)展。巖土錨固技術(shù)除了在邊坡工程、地下工程、深基坑工程、結(jié)構(gòu)抗浮工程中保持著良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)外，在橋梁工程、重力壩加固工程、抗地震工程中則有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)展;同時(shí)，錨桿錨固機(jī)理的技術(shù)仍然不成熟，仍然是土木工程界的難點(diǎn)。
三、結(jié)語
我國正處于土木工程大力興建時(shí)期，而隨后的30 年后，將進(jìn)入建筑物的維護(hù)時(shí)期，這就需要我們將土木工程信息化做大做強(qiáng)，才能為今后的建筑物的維護(hù)、監(jiān)控等耗費(fèi)較大的工作做足準(zhǔn)備，土木工程的全程信息化具有重要作用。
相信土木工程在科學(xué)進(jìn)步和人類智慧的共同發(fā)展下將會(huì)不斷地前進(jìn)，并將實(shí)現(xiàn)一個(gè)又一個(gè)飛躍，未來的土木工程將更好地為人類服務(wù)，再創(chuàng)高峰。
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