土木工程发展与展望

土木工程发展与展望

发表时间：2017-10-16T12:13:21.800Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第14期作者：程延浩

[导读] 因而在未来的土木工程的研究中，需要不断的创新与探索，促进土木工程的发展，带动我国经济与综合实力的提升。

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摘要：作为一个重要的基础学科，土木工程有其重要的属性：综合性，社会性，实践性，技术经济与艺术统一性。随着人类社会的进步而发展，土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科，并已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。改革开放后，中国土木工程领域取得了巨大的进步与发展，不过在发展的过程中也暴露出一系列问题，现分别就各自发展对其进行阐述。

关键词：土木工程；发展；展望

1土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。

2现阶段土木工程的现状.

2.1建筑材料方面

出现了很多高强轻质新材料如（铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料（玻璃钢））等，且以开始应用，但是这些材料有些弹性模量偏低，有些价格过高，应用范围受到限制，因而尚待作新的探索。另外，对提高钢材和混凝土的强度和耐久性，虽已取得显著成果，仍继续进展。

2.2土木工程设计发展

在结构设计层面则呈现出更高、更长的柔性化实践发展趋势。在较多情况下地震荷载与风荷载是设计结构的影响控制因素,令各项大型工程的复杂体系结构在抗震抗风相关问题与设计理念层面受到了人们的广泛关注。目前常见的课题研究涵盖风荷载与地震设计机理作用、大跨度大规模桥梁工程抗震抗风与体系结构设计等。同时,以柔性结构对抗地震的以柔克刚思想进一步在控制结构震动技术层面科学体现,当前现代震动相关问题正逐步向着智能化控制、自适应、减震吸震相关技术方向逐步延伸,土木工程基础性健康结构的检测、控制灾害结构等研究工作也将继续逐步强化。

2.3土木工程施工发展

施工技术的发展，主要是在材料、设备、工艺这三个方向，在其中材料不断创新，出现了一大批高新材料，如玻璃纤维、铝合金、节能混凝土等一大批新型建筑材料，而新型材料的不断加入进施工中，使得大型混凝土建设获得了更多的物质基础。[4]而设备的及时更新，也让其更加自动化、机械化、科学化，采用所更加新型的设备使得以往规模更大、更加麻烦工程建筑能够得以实现，让施工工程项目的建设获得了更加有效的提高。在进行城市地下建设工程中，也涌现出许许多多的施工工艺，如明挖、暗挖、盖挖、盾构、沉管、冻结、注浆等工艺技术，为地下空间施工技术的发展提高了更多的发展空间。尽管在我国土木工程的理论、设计以及施工都得到了飞速的发展，但是其水平与其他国家相比还存在着一定的差距，为了更好的提升施工的技术，就需要将各种各样的新型技术与材料充分的交融，并加以深入的研究，使得土木工程能够获得飞跃式的提升。

2.4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。

3土木工程的未来发展

3.1高性能材料的发展

随着未来科学技术的不断发展，钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。单一的材料将难以满足要求，复合材料也就应运而生，另外，材料的功能也将从单一的功能向多功能方向发展，并且为了适应土木领域的可持续发展，材料的使用也必须节能和环保。

3.2 三S系统应用发展

三S系统由HS遥感技术、GIS地理信息技术系统与GPS全球定位技术系统构成,可实时、整体、动态的对地展开判别观测、应用分析,因此在土木工程领域该系统发挥了显著的优势作用,同时具备广阔的发展提升前景。数字化城市发展理念的提出正是基于这一三S系统发展而来,也就是说其综合了遥感、GIS、遥测、多媒体、网络与仿真虚拟技术对城市各项功能机制、基础设施展开自动采集、发挥决策辅助作用并实施动态化管理监测,很明显,当前数字化城市便是以该类数字化的处理信息技术、通信网络技术作为发展背景的科学服务技术系统。其逐步推广与科学应用势必将我国城市运营与规划建设推向崭新的高度,促进其发展水平的持续提升。

3.3深化信息化建设，通过信息化去促进工业化

这是我国提出的全新目标。信息化建设是通过网络、计算机、自动化控制以及智能处理技术等方式对土木工程的所有环节及方式予以完善，完善的目的是有效深化土木工程施工效率，减少工程投资成本，利用信息化建设，让信息化渗透到勘测、规划、施工、设计、物业管理、维护、监控以及保养等土木工程的各个环节。信息化技术的应用于土木工程，可以在常规控制机制下完成具有一定难度的项目，举个例子，在高层建筑垂直度的工程，具有一定质量及面积混凝土结构的质量控制，较大构件及设备的同步与全面装吊，大型脚手架的安装控制，模具的吊升，超远距离桥梁悬索应力的控制，幕墙的加工及生产控制，强压力及高温度的焊接控制，爆破与大面积搬迁，沉降测试及数据收集，大型工业设备的立体空间管线分布的设计等。信息化技术会从根本改进设计技术与措施，其涉及到的领域及程度也会愈发宽

泛。

3.4土木工程虚拟技术将实现广泛应用

虚拟现实技术主要将多媒体技术、计算机技术、传感技术与网络技术融合,将抽象的符号与图纸合理转化为人们的现实直观体会与感受,可以说是一类人机交互新型科学技术,可为人们创造贴近现实、身临其境的仿真虚拟环境,人们则好似在现实世界之中。今后土木工程领域,该类技术的优势与特征一方面会应用于各类项目工程的投标招标领域,基于仿真虚拟环境将施工方式与过程很好展现出来。同时其在设计结构中的施工、计算等复杂过程的仿真模拟中更具有良好优势。可通过三维图形计算机技术完成可视化计算,通过变化设计参数的结果进行直观显示,有利于缩短施工设计时空,选择最佳方案并获取最低费用、最佳工期与最有效的资源,进而科学准确的控制土木工程整体建设水平与质量。

4 结语

土木建设工程，需要做好施工技术和设计配合、管理、理论研究等一系列工作。所以这就需要加强个人的专业知识、努力的学习，并掌握先进技术，同时结合个体的工作经验对现实设计进行改良、创新，来提高自身技术的发展。因而在未来的土木工程的研究中，需要不断的创新与探索，促进土木工程的发展，带动我国经济与综合实力的提升。

参考文献：

[1]王永超.浅析现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].建筑工程技术与设计，2014（10）.

[2]李青柱.土木工程发展现状及未来趋势浅析[J].民营科技，2012（06）：181.

[3]薛扬欣.土木工程发展现状与趋势探讨[J].山西建筑，2012（27）：277-278.

[4]白绍琛.关于土木工程发展新方向的探讨[J].科技信息,2011(11).

[5]张学磊.浅谈现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].城市建设理论研究，2014（15）.