淺析土木工程的特點(diǎn)與土木工程的發(fā)展

中圖分類號：TU-0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

摘要：土木工程可以說是一種文明，隨著社會的產(chǎn)生而產(chǎn)生，當(dāng)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，未來的生活中更會得到大力的發(fā)展，以滿足人們更多的需求。隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)力對土木工程的影響力越來越強(qiáng)，促進(jìn)了現(xiàn)代土木工程的多元化發(fā)展，因此對土木工程的專業(yè)人才也提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：土木工程；特點(diǎn)；發(fā)展；

一、土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施；建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。

另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前土木工程的實(shí)踐和研究己取得顯著成就，無論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段，都有了非常大的突破；特別是近若干年，在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績尤其驚人。但展望未來，土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步探討。

二、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)

適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(shè)備現(xiàn)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(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。

（一）建筑材料方面

高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料（玻璃鋼）已開始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低，有些價(jià)格過高，應(yīng)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(qiáng)度和耐久性，雖已取得顯著成果，仍繼續(xù)進(jìn)展。

（二）地質(zhì)和地基方面

建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能，不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工，還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)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(xiàn)場鉆探取樣，室內(nèi)分析試驗(yàn)，這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要，急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。

（三）工程規(guī)劃方面

以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗(yàn)提出若干方案，從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大，現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程，例如高大水壩，會引起自然環(huán)境的改變，影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等，這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中，對于趨利避害要作全面的考慮。

（四）工程設(shè)計(jì)方面

人們努力使設(shè)計(jì)盡可能符合實(shí)際情況，達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此，已開始采用概率統(tǒng)計(jì)來分析確定荷載值和材料強(qiáng)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(tǒng)計(jì)規(guī)律，積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖土共同作用的分析，進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論；同時(shí)發(fā)展運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)的高效能的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法等。

（五）工程施工方面

隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動化、大型化發(fā)展，施工日益走向機(jī)械化和自動化。同時(shí)組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，日益走向科學(xué)化；有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣，不僅可以降低造價(jià)、縮短工期、提高勞動生產(chǎn)率，而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題，以建造過去難以施工的工程。

三、土木工程前景展望

改革開放以后，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)高漲，一浪高過一浪，因此中國的土木工程建設(shè)面臨的發(fā)展，規(guī)模之大，難以言喻，可與說是高潮迭起，方興未艾。這個時(shí)期，國民經(jīng)濟(jì)騰飛，各行各業(yè)百舸爭流，土木工程一枝獨(dú)秀，發(fā)展大好，前景喜人，機(jī)遇難得；而且我國的發(fā)展，受到了來自全世界各地的密切關(guān)注。做為新時(shí)代的人才，我們必須抓住時(shí)機(jī)，浪遏飛舟，中流擊水，大展宏圖，迎頭趕上，向國際水平?jīng)_擊，發(fā)揮我們自己最高的水平，有機(jī)遇，必然有挑戰(zhàn)，必然有挫折，有合作，一定有競爭，一定有優(yōu)勝劣汰；我們要把握好土木工程行業(yè)的發(fā)展時(shí)機(jī)，順勢而為，趕超世界先進(jìn)水平，創(chuàng)造

（一）高性能材料的發(fā)展

鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。

（二）計(jì)算機(jī)應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善，計(jì)算結(jié)果將更能反映實(shí)際情況，從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。

（三）環(huán)境工程

環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視，土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān)，又無一不與土木工程有關(guān)。

（四）建筑工業(yè)化

建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產(chǎn)方式上。解放后大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)推動了建筑業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，特別是在重點(diǎn)工程建設(shè)和大城市中有一定程度的發(fā)展，但是總的來說落后于其他工業(yè)部門，所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

（五）空間站、海底建筑、地下建筑

早在 1984 年，美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設(shè)想，即在月球上利用它上面的巖石生產(chǎn)水泥并預(yù)制混凝土構(gòu)件來組裝太空試驗(yàn)站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少，人類把注意力也越來越多地轉(zhuǎn)移到地下空間，21 世紀(jì)的土木工程將包括海底的世界。實(shí)際上東京地鐵已達(dá)地下三層：除在青函海底隧道的中部設(shè)置了車站外，還建設(shè)了博物館。

（六）結(jié)構(gòu)形式

計(jì)算理論和計(jì)算手段的進(jìn)步以及新材料新工藝的出現(xiàn)，為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件。空間結(jié)構(gòu)將得到更廣泛的應(yīng)用，不同受力形式的結(jié)構(gòu)融為一體，結(jié)構(gòu)形式將更趨于合理和安全。

（七）新能源和能源多極化

能源問題是當(dāng)前世界各國極為關(guān)注的問題，尋找新的替代能源和能源多極化的要求是 21 世紀(jì)人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。

四、結(jié)束語

土木工程可以說是一種文明，隨著社會的產(chǎn)生而產(chǎn)生，當(dāng)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，未來的生活中更會得到大力的發(fā)展，以滿足人們更多的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉西拉 關(guān)于我國工程建設(shè)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J].土木工程學(xué)報(bào)版，2011.

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