論文題目:淺談現(xiàn)代土木工程的發(fā)展趨勢(shì)
摘要:隨著人類(lèi)進(jìn)入信息社會(huì),科技發(fā)展越來(lái)越迅速,土木工程受到了很大的影響,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會(huì)影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。本文主要論述了現(xiàn)代土木工程的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:土木工程; 信息社會(huì); 網(wǎng)絡(luò);
世界正經(jīng)歷工業(yè)革命以來(lái)的又一次重大變革,這便是信息(包括計(jì)算機(jī)、通訊、網(wǎng)絡(luò)等)工業(yè)的迅猛發(fā)展,可以預(yù)計(jì)人類(lèi)的生產(chǎn)、生活方式將會(huì)發(fā)生重大變化。航空、航天事業(yè)等高科技事業(yè)快速發(fā)展,月球上已經(jīng)留下了人類(lèi)的足跡,對(duì)火星及太陽(yáng)系內(nèi)外星空的探索已取得了巨大進(jìn)步。地球上居住人口激增,目前世界人口已超過(guò)60億,預(yù)計(jì)到21世紀(jì)末,人口要接近百億。而地球上的土地資源是有限的,并且因過(guò)度消耗而且日益枯竭。生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞,如:森林植被破壞,土地荒漠化,河流海洋水體污染,城市垃圾成山,空氣混濁,大氣臭氧層破壞等,隨著工業(yè)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步,而人類(lèi)生存環(huán)境卻日益惡化。因此,我們有必要重新認(rèn)識(shí)土木工程,深入研究一下土木工程的發(fā)展趨勢(shì)。
一、土木工程的涵義
土木工程是指建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱(chēng)。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類(lèi)生活、生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各類(lèi)工程設(shè)施,如建筑工程、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(kāi)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(dòng)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,目前土木工程的實(shí)踐和研究已取得顯著成就,無(wú)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(jī)尤其驚人。但展望未來(lái),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(lèi)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(dòng)土木工程這門(mén)學(xué)科前進(jìn)。它的特點(diǎn)具體地表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。
現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)是:適應(yīng)各類(lèi)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(dòng)土木工程這門(mén)學(xué)科前進(jìn)。
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(kāi)始應(yīng)用。對(duì)提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性,已取得顯著成果,而且還仍繼續(xù)進(jìn)展。
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(duì)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(chǎng)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(lái)創(chuàng)造新的勘察方法。
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(huì)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(lèi)工程的社會(huì)效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對(duì)于趨利避害要作全面的考慮。
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(dòng)化、大型化發(fā)展,施工日益走向機(jī)械化和自動(dòng)化。同時(shí)組織管理開(kāi)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(dòng)生產(chǎn)率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問(wèn)題,以建造過(guò)去難以施工的工程。
三、土木工程的發(fā)展趨勢(shì)
(一)原材料向高性能材料發(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。日本、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家已經(jīng)把屈服點(diǎn)為700N/mm2以上的鋼材列人了規(guī)范;如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個(gè)重要的研究課題。高性能混凝土及其它復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。
(二)建筑工業(yè)化
建筑長(zhǎng)期以來(lái)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(dòng)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(lái)說(shuō)落后于其他工業(yè)部門(mén),所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。要正確理解建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系,盡量實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn);要建立適應(yīng)社會(huì)化大生產(chǎn)方式的科學(xué)管理體制,采用專(zhuān)業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式,同時(shí)還要不斷推進(jìn)新材料、新工藝的使用。
(三)土木工程將向太空、海洋、荒漠開(kāi)拓
地球上的海洋面積占整個(gè)地球表面積的70%左右,現(xiàn)在陸地上土地太少,首先想到的是可向海洋發(fā)展。向海洋開(kāi)拓近代已經(jīng)開(kāi)始。為了防止噪音對(duì)居民的影響,也為了節(jié)約用地,許多機(jī)場(chǎng)已開(kāi)始填海造地。如中國(guó)澳門(mén)機(jī)場(chǎng),日本關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)均修筑了海上的人工島,在島上建跑道和候機(jī)樓。香港大嶼山國(guó)際機(jī)場(chǎng)劈山填海,荷蘭Delf圍海造城都是利用海面造福人類(lèi)的宏大工程,F(xiàn)代海上采油平臺(tái)體積巨大,在平臺(tái)上建有生活區(qū),工人在平臺(tái)上一工作就是幾個(gè)月,如果將平臺(tái)擴(kuò)大,建成海上城市是完全可能的。
參考文獻(xiàn):
[1]方從嚴(yán),梁有峰,吳慶. 土木工程的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)綜述[J]安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2005,(02)
[2]孫世國(guó). 21世紀(jì)土木工程發(fā)展趨勢(shì)芻議[J]北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2002,(03)
[3]呂志濤. 新世紀(jì)的土木工程與可持續(xù)發(fā)展[J]江蘇建筑, 2003,(S1)