新世纪土木工程与可持续发展论文

新世纪的土木工程与可持续发展

【摘要】踏入新世纪的纪元以来，世界人口急剧膨胀，而地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，人类的生存空间问题成为国家工程的关注课题，于是土木工程是伴随着人类社会的发展而发展，本文就此首先介绍了什么是土木工程，然后系统分析了新世纪的土木工程的现状，然后从可持续发展的角度论述了中国土木工程学科在21世纪的重点研究方向。

【关键词】土木工程；建筑；发展

21世纪是高科技时代，土木工程将会引进更多的高新技术，土木工程发展极为迅猛，其实践和研究已取得显著成就。据澳大利亚的科学家分析， 2080年世界人口将达到顶峰（106亿），而后有所降低，因此，我们要将土木工程引进更多的高新技术，以适应可持续发展战略，促进土木工程进一步提高、创新和发展。

1 土木工程的涵义

土木工程是应用各种材料、和设备进行勘测、设计、施工、保养维修等建造各类工程设施的科学技术的统称。从狭义来看土木工程即指工程建设的对象，如建造在地下或者地上、水上或者陆上、间接或者直接影响人类生活、科研服务、军事战略的各种工程设施，包括房屋、道路、堤坝、运输管道、铁路、桥梁、隧道、港口、海洋平台、电站、防护工程、给水排水等。本文主要以房屋建设工程为中心进行论述。

2 新世纪的土木工程

2.1 新世纪土木工程的高层建设成就

新世纪以来，城市化的进程不断加快，由于城市用地日趋紧张，于是我国高层建筑飞速发展，不仅体现在数量上，还体现在质量上。据初步统计，我国已建成20层以上高层建筑物10 000多栋，超过100 m的高楼有500多栋， 200 m以上的高层建筑50多栋，有20多栋超过300 m。例如长沙中心百货大楼为悬挑结构，总高115m,共三道预应力混凝土悬挑大梁，每道挑起6层楼面；南京多媒体通讯大楼为巨型框架结构，32层，140.5 m高，四角的电梯井筒为其四根巨柱，整个大楼有4道大梁；上海浦东金茂大厦其主要采用的是钢筋混凝土和钢构架混合结构，地上88层，高度420. 5 m,地下3层；重庆中建大厦也为悬挑结构，52层，高192 m,中央电梯井筒作为承载柱，悬挑部分为预应力混凝土桁架，每层悬挑结构分别承托8层楼面；深圳香格里拉大酒店用了巨型框架结构，33层，114 m 高，采每隔6层设置一道大梁，将6层的楼面荷载传至巨柱上，巨柱由筒体形成；另外还有海金融中心大厦地面94层、地下3层，高466m，以及高368. 5 m的香港中国银行，高374 m的香港中环广场大厦，高347. 5 m的高雄t&c塔楼。从世界范围来看，目前最高的建筑，迪拜的哈利法塔高828m，台北101大楼高508m，芝加哥高442 m的sears塔楼，吉隆坡高452 m的石油双塔楼二栋，高346. 3m芝加哥amoco大厦。

2.2 新世纪土木工程大跨建筑的成就

新世纪以来，中国建成了不少大跨度预应力混凝土马鞍形壳板

屋盖单层建筑，随之我国大跨建筑、大空间建筑显著发展，不仅包括单层建筑，还包括了多层建筑。

2.3大跨建筑的土木工程实例

上海色织四厂工程于20世纪80年初建成，是国内最早、最有影响的大跨多层预应力混凝土结构工程，为6层，双跨，每跨20 m 的预应力混凝土框架结构，柱距7.2 m；珠海玻璃纤维厂主厂房采用了大跨度部分预应力混凝土门式刚架结构，由4跨连续组成；珠海海关联检大楼，为大柱网预应力混凝土双向框架结构，纵向7跨，每跨18 m,横向5跨；上海闵行影剧院工程为大空间建筑，平面为正六边形，对角线长28 m,采用了预应力混凝土平面交叉梁系屋盖结构；珠海海关联检大楼为大柱网预应力混凝土双向框架结构，纵向7跨；北京西客站主站房门吊装阶段和使用阶段受力的不同，分别在下弦跨中区段、边部受拉斜腹杆和上弦端部区设置了预应力钢索，其上弦、下弦和腹杆均采用焊接h型钢断面，为楼跨度为45 m,其大梁为45 m跨的预应力钢桁架结构。

2.4大跨建筑预应力技术的应用

从20世纪80年代以来，我国预应力技术已从单个构件发展到预应力结构的新阶段。由于预应力技术在解决大、高、重、新建筑工程的设计和建造难题中发挥着其独特的优势，因此其是大型会议展览中心、建造大跨度公共建筑、大开间住宅高层、超高层建筑以及转换层结构、重型传力大梁等承受特重荷载结构中不可缺少的关键技术。大跨建筑大多采用预应力混凝土结构、空间钢结构，大柱

网、大开间的多层与高层建筑以及核电站预应力安全壳、大型预应力储仓与储液池都应有到预应力技术。例如苏州八面风商厦是中国第一次在高层建筑中采用24 m跨的大跨预应力混凝土框架结构体系，江苏省公安厅大楼采用预应力混凝土曲梁转换层、苏州工业园区国际大厦为预应力混凝土交叉梁系转换层、南京娄子巷高层商住楼预应力混凝土厚板转换层，南京山西路金山大厦等高楼中采用预应力钢-混凝土组合结构转换层的体系。

3 土木工程活动与可持续发展

新世纪社会经济不断发展，以混凝土、钢铁和玻璃幕墙为代表的现代城市建筑正在无节制地扩张，造成了环境破坏和人与自然的不协调。在这样一种背景下，展望未来，土木工程的发展应该与可持续发展紧密联系起来。首先，土木工程师和建筑师应该树立可持续发展建筑观，在土木工程的建设过程中应该将工程与环境效益结合起来，有效利用太阳能、节能技术、自然通风、材料循环利用等自然方式，尽量减少对建筑工地周围树木、植被、土地的破坏，实现生态系统的良性循环，保证绿色建筑的兴起。

就土地利用而言，为了使土木工程与可持续发展相适应，我们应该在房屋建设的过程中节约用地；就材料而言，近年来土木钢纤维、聚合物浸渍混凝土、玻璃纤维混凝土、节能混凝土、钢化玻璃、多功能涂层玻璃、双层中空玻璃等都已经在不断研究并促进了发展，为了使用不污染环境，高效、节能、节水的建筑技术和建筑材料，在房屋建设工作中我们可以加强粉煤灰利用、用废橡胶筑路、

碎玻璃制砖以及废混凝土、废砖石经回收加工使变废为宝，或者要求不高的地面材料或填充料，也可用于筑路或重新制砖。利用碳纤维材料加固修补混凝土结构的技术是未来土木工程材料上的发展趋势。就水资源而言，我们要在房屋建设的过程中加强对水资源的利用，因为水是人们生活耐以生存的基础，也是土木工程中不可缺少的元素，目前我国水资源紧缺，工程污染水增多，严重影响了环境，因此，我们一是要努力减少水的消耗量，二是要注意水的二次利用，以满足人口增长和经济发展的需要。

结束语

新世纪社会经济将不断持续发展，土木工程的设计、施工和理论研究方面都取得了重大的突破，同时土木工程还在持续发展，我们应该将其发展与可持续发展相适应，加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，实现土木工程的更大突破。

参考文献：

[1]方从严,梁有峰,吴庆.土木工程的现状与未来发展趋势综述[j]. 安徽建筑工业学院学报(自然科学版). 2005年02期

[2]丁大钧. 我国土木工程的新进展[j]. 淮阴工学院学报. 2003年01期

作者简介：

张弦波（1982.5-），男，籍贯：浙江省金华市，现职称：工程师，学历：本科，研究方向：土木工程