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试论土木工程的现状与未来发展趋势综述

2022-01-31 来源:钮旅网
试论土木工程的现状与未来发展趋势综

摘要:随着改革开放的不断深入,我国的土木工程取得了新的发展,对于国民经济的起到了巨大的推动作用。为了促进土木工程未来的发展,本文对土木工程的发展现状进行了分析,并对土木工程的未来发展趋势进行了探究,希望能够推动我国土木工程的不断发展和创新,使之在现代工程中发挥更大的作用。

关键词:土木工程;现状;发展趋势 引言

人们的衣食住行都离不开土木工程,工程对于国民经济的发展有着巨大的推动作用。人民生产生活中的公路、铁路、水利设施、房屋等都与土木工程息息相关。因此为了推动人类社会文明的发展,促进我国的经济繁荣和发展,对土木工程建设进行进一步的完善,本文对土木工程的现状与未来的发展趋势进行了综述,希望能够通过分析土木工程的发展现状,来对土木工程的未来发展趋势进行把握。

1.土木工程的现状

1.1 我国的土木工程发展迅速

我国的经济正处于飞速发展的时期,土木工程这是国民经济的一个重要组成部分,因此土木工程获得了迅速的发展。具体而言,土木工程的发展最多的体现在交通工程和高层建筑领域中。我国的城市化进程正在不断加快,城市用地资源紧张推动了高层建筑的发展。当前我国已经拥有了1000栋以上超过100米的建筑,超过2万栋的高层建筑,这些都离不开土木工程的推动,因此可以说土木工程在社会发展的过程中发挥着重要的作用。与此同时在交通建设领域也离不开土木工程,作为经济发展的基础,我国的道路交通建设发展迅速,道路桥梁、铁路、公路的数量不断增加,交通网络四通八达。我国桥梁、公路和铁路的施工质量也

在不断提高,进一步提高了行车的安全性,减少了交通事故。土木工程在我国交通事业的发展中起到了重要的作用。

1.2 引进了新型的建筑材料

当前我国的土木工程不断引进新型的建筑材料,推动了土木工程施工质量的提高。为了进一步节约成本、提高质量,在土建工程中越来越多应用到了新型的建筑材料,来代替传统的建筑材料。例如水泥材料就被高强度、快硬的混凝土材料所代替,涂层玻璃、钢化玻璃、碳素纤维等新型建筑材料在土木工程中用的越来越广泛。

1.3 应用预应力技术

在土木工程结构加固中越来越多的应用到了预应力技术,特别是多层建筑。应用预应力技术能够对结构服役现象进行改善,并对建筑结构施加压应力,从而使建筑物的内应力得到增强。

1.4 结构设计的不断完善

土木工程的核心因素就是结构设计,为了提高土木工程的整体施工质量,必须不断完善土木工程的结构设计。随着时代的发展,风荷载荷和地震载荷正在成为土木工程结构设计的关键,土木工程结构设计正朝着增加长度、高度和增强柔韧性的方向发展。

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土木工程未来的发展趋势

随着人类社会的不断进步,人们对资源索取的程度越来越高,而地球上的资源是有限的。可以预见,人类的生产、生活方式将会发生重大变化:资源短缺,生态环境受到严重破坏,人类生存受到威胁。因此,如何利用有限的资源滋养更多的人口、获得更大的生存空间是尤为重要的。因此,土木工程未来的发展趋势应以集约型、低消耗型转变。

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1.

城市建设将向高、深方面延伸

社会经济水平不断提高,大型城市与超大型城市数量飞速增长,人们对生活空间提出了更多要求,寸土寸金已经成为城市居民的共识。根据相关资料显示,目前世界上人工最高的建筑是波兰的长波台钢塔,其高度为646m,作为世界上最高的人工建筑,其承载能力是十分巨大的。这将是未来土木工程建筑领域发展的趋势,高空的距离是无限的,因此,只要技术允许,建筑物不断向高空发展是切实可行的一种策略。这种高层建筑集工作、休闲、娱乐、商业、购物等一系列功能,大大节约了土地资源,为城市的发展节省了土地。当前,上海拟建一栋高达1250m的仿生大厦,居民可以达到十万人左右,这将是我国土木工程建筑史的一座里程碑,在世界人工建筑领域中堪称奇迹。

2.2 轨道交通将陆续向地下拓展

随着城市的发展,地面建设了大量的商场、超市、综合商务楼宇等大体量建筑,这些建筑基本隔绝了自然采光、自然通风、自然取景等地面建筑的固有优势。与此同时,地下空间的开发体量庞大、相互沟通联片,而且把环境生态化的材料、产品、技术和工艺集成应用到地下,甚至通过下沉式地下广场的建造,阳光、绿色植物等随处可见,地上、地下的空间、建筑、交通等就可以较好地融合到一起。

在高速公路方面,解决了城市土地供求矛盾,同时不仅要筑路,且有多座大桥或地下过海隧道等巨型工程需要采取大跨度桥梁与隧道工程建设;在轨道交通建设方面,我国正迈入地铁新时代,地下空间开发正拉开序幕。值得注意的是,我国开发地下空间的物质条件已经成熟,从拉动地下开发利用的动力来看,主要是成本因素,地下开发的土建成本一般是地面建筑的两至三倍。当在城市中仍可低价获取土地,就不会轻易开发地下空间。而在地下空间建设总成本相对较低时,向地下发展就成为必然。

港口航道工程项目将向海洋、荒漠地开拓。地球可以称作为一个“水球”,地球上有百分之七十的面积是海洋,而陆地面积仅占百分之三十。因此,在技术条件允许的前提下,充分利用海洋资源是非常必要的,是人类不断向外扩展过程

中的一个创举。海洋比陆地情况更为复杂,但其巨大的潜力对人类具有较大诱惑力。随着科学技术的发展和时代的进步,在土木工程方面人类已经在海洋中取得了一些可喜的成绩。中国港口成为世界集装箱运输港口中发展最快、建设规模最大的港口群,港口码头专业化、大型化,航道深水化的发展更加迅猛。

2.3 信息和智能化技术将向土木工程全面渗透

一是信息化施工,即在施工过程中所涉及的各部分各阶段广泛应用计算机信息技术,对工期、人力、材料、机械、 资金、进度等信息进行收集、存储、处理和交流,并加以科学地综合利用,为施工管理及时、准确地提供决策依据。二是智能化建筑,即一方面在房屋中装置先进的计算机系统监测与控制,并可通过自动化或人工干预来保证设备运行的安全、可靠、高效;另一方面是安装针对居住者的自动服务系统,对于办公室来说,智能化要求配备办公自动化设备,快速通信设备,楼宇自动管理和控制设备。三是智能化交通(先进的交通管理系统,交通信息服务系统,车辆控制系统,车辆调 度系统,公共交通系统等)。它具有信息收集,快速处理,优化决策,大型可视化系统等功能。

2.4土木工程将逐渐走向信息化

随着信息技术的普及,土木工程也将走上信息化的发展道路。土木工程的信息化建设主要包括计算机技术、智能信息处理技术、网络通信技术和自动化控制技术。通过信息化建设能够改进土木工程的施工方法,对整个施工过程进行科学的监督管理,进一步降低施工成本、提高施工质量。

未来土木工程的各个环节都将被信息化建设所覆盖,包括竣工验收、施工、图纸、地形勘探、土木工程设计等等。信息技术能够实现高难度的土木工程施工,例如高层建筑的垂直控制和大体积混凝土结构控制。通过遥感技术、全球定位系统和地理信息系统的结合,监督和调控土木工程施工的全过程将成为可能。

2.5土木工程将逐渐走向自动化

土木工程将在信息化技术的推动下向自动化的方向发展。土木工程的实时现场动态控制实现后,土木工程的自动化监理和自动化施工将成为可能。未来还将

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在土木工程施工中引进流水线作业理念,将成套的施工技术引进施工过程,使标准化成产成为可能,极大的提高施工的效率。

2.6土木工程将逐渐走向生态化

土木工程的本质就是人们对现有的自然环境进行改造和利用。在时代发展的过程中,环保理念也将对土木工程的发展产生更大的影响。土木工程在对自然环境进行改造和利用的过程中也必须注重生态环境的保护。当前对节能环保材料的推崇证明了生态化、绿色化是土木工程发展的一个重要趋势。通过应用绿色施工工艺和节能环保材料,能够减少施工中的环境污染。

2.7土木工程将走向科技化

科技将成为推动土木工程发展的一个强大力量,通过应用科学技术能够推动土木工程的智能化和自动化。新的材料和技术能够给土木工程的发展带来强大的后劲和广阔的发展空间,高热混凝土、大体积混凝土结构施工等技术的应用正说明了这一点。

2.8土木工程将走向多向空间

随着土地资源的日益紧缺,人们不断寻找着新的生存和发展空间,土木工程施工将向着多向空间的方向发展,向沙海洋、高空、地下等方向发展。当前的城市地铁的发展是土木工程向地下发展的一个实例,地下商业街、地下停车场的数量也会越来越多。与此同时城市高层建筑的数量也在不断增加,土木工程建设将逐渐走向高空化,对土地资源和空间进行充分的利用。迪拜在海上建设了迪拜大厦,预示着土木工程将向广阔的海洋拓展,从而对海洋的空间资源进行合理的利用,缓解用地紧张的局面。

3.结束语

人们的生产和生活都离不开土木工程,土木工程对我国的经济发展起到了重要的推动作用,并获得了长足的发展,体现出良好的发展趋势。随着科学技术的不断发展和新材料、新技术和新理念的不断涌现,土木工程将进一步向着多向化、生态化、科技化和信息化的方向发展,推动国民经济的进一步发展。

参考文献:

[1]方从严,刘宁,秦忠国. 结构系统可靠度优化初探[J]. 河海大学学报(自然科学版). 2013(03)

[2]吴刚,安琳,吕志涛. 碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固的试验研究[J].建筑结构. 2011(07)

[3]赵彤,谢剑,戴自强. [J].建筑结构. 2010(07)

碳纤维布约束混凝土应力-应变全曲线的试验研究

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