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土木工程的行业现状与发展
土木工程的行业现状与发展【1】
摘 要：土木工程发展至今，已成为不可缺少的存在形式，它的发展水平是社会生产水平的缩影，随着人们需求的提高，土木工程需要也即将获得更大力的发展。
关键词：土木工程;现代土木工程
1 现代土木工程的特点
适应各类工程建设高速发展的要求，人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物，既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。
这就向土木工程提出新的课题，并推动土木工程这门学科前进。
它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1。1建筑材料方面。
高强轻质的新材料不断出现。
比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）已开始应用。
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。
1。2工程地质和地基方面。
建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能，不仅直接决定基础的设计和施工，还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择，对于地下工程影响就更大了。
工程地质和地基的勘察技术，目前主要仍然是现场钻探取样，室内分析试验，这是有一定局限性的。
为适应现代化大型建筑的需要，急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
1。3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。
1。4工程设计方面。
人们努力使设计尽可能符合实际情况，达到适用、经济、安全、美观的目的。
为此，已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值，研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律，积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩土的共同作用的分析，进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
1。5工程施工方面。
随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展，施工日益走向机械化和自动化。
同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法，日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。
这样，不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率，而且可以解决特殊条件下的施工作业问题，以建造过去难以施工的工程。
2 未来土木工程的发展
2。1指导理论的继续发展。
在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。
在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。
更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。
更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。
力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
另一方面，土木工程学科将向周围继续发散，与材料，环境，化学，电子信息，机械。
城市规划，建筑等相关学科进一步的交叉，融合，互相支持，互相服务。
土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科，如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。
不同次级学科的理论也会相互渗透，比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2。2工程实现的变化。
土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。
这也是土木工程一个重要的组成部分。
甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。
并且为这一传统学科注入新的活力。
包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。
2。2。1全过程信息化。
信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集，分析，整理;对建筑物结构，强度，可靠性的分析和相应对策的决策等。
这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。
比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控，及时掌握整个建筑物的状态。
我国现在正是基本建设的高潮，20～30年后，现在这些建筑物逐渐进入维护期。
如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作，对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。
程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式，而且取决于它所拥有的知识。
要使一个程序具有智能，必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
2。2。2可持续发展和人性化。
这两个要求是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分合理的利用资源，社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然的要面对这个问题。
对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工程以后的一个方向，这要求有良好的设计和有效的运作管理机制，土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。
这对土木工程提出了新的要求。
具体的要求包括，资源的保护，资源再利用，污染控制和全方位的质量。
我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性，从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护，全路设计为封闭构造，杜绝了固体废弃物的污染，也严格的控制了噪音污染。
施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
2。3主动控制技术。
迄今，绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的，被动的物体。
对周围环境的影响，如风动，温度变化，突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。
显得缺少灵活性和应变能力。
今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。
运用计算机技术和模糊控制技术，以及一些预设的控制结构。
使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
土木工程当今的发展是人类智慧的成果，土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路，努力创新，土木工程定会走向新的高峰！
参考文献
[1]杨家福。中国土木工程指南[M]。1993：1—4。
[2]郑哲敏。20—21世纪的力学[J]。21世纪科技展望，1994（12）。
[3]叶耀先。建筑业的可持续发展及其相应原则[J]。科技导报，1998（3）。
土木工程现状与发展趋势【2】
摘要：本文就土木工程内涵意义探讨了其发展现状及未来建设趋势，对强化土木工程理论研究、实践应用，促进其实现可持续的全面发展有重要的实践意义。
关键词：土木工程 现状 发展趋势
1 土木工程内涵意义
土木工程主要指建设各类设施、工程的技术、科学与项目统称，其自身包含显著特征，即社会性属性、综合性特点、经济技术性、建筑艺术性与实践性特征。
理解土木工程内涵可由两方面入手，一方面为同社会人们生产实践活动、日常生活密切相关的多元化设施工程建设，例如公路、道路工程、建筑工程、水利工程、桥梁工程、铁路工程、利用地下空间开发工程与隧道工程等。
另一方面内涵则为各类建设工程相关设施用到的机械设备、材料在土地上开展的设计、勘查与施工等项目活动。
2 土木工程研究发展现状
当前，土木工程现实研究发展对象主体集中于高层建筑、结构设计、开发建设地下项目等工程中，令高层建筑迈入了崭新的发展阶段。
伴随各类新结构、新技术、新施工方式、新工艺的层出不穷，尤其是自动化技术的广泛应用，人们更开始从事的土木工程建造修建规模更大，高层建筑在数量上不仅更多，且在高度层面也持续提升，逐步令我国在建设高层建筑领域的土木工程发展水平向世界先进水平靠近。
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。
伴随土木工程的现代化发展，社会人口数量的持续增多，各类空间资源日趋紧张，为解决土地资源与空间资源的紧张问题，土木工程逐步关注了地下工程的开发与建设，并令其成为有效解决上述问题的科学途径。
当前世界规模最大的地下街工程为东京地下街，深度约为100m，而我国较多一线城市也逐步建设开发了地铁服务系统并进入到具体的项目实施阶段。
地下空间科学技术则实现了飞速的提升与发展。
当前我国城市较多地下工程施工建设的主要方式包含暗挖、明挖、盾构、盖挖、注浆、冻结与沉管法等，该类技术逐步跻身国际领域先进行列，并为地下空间土木工程开发提供了优质优质宝贵的实践经验。
土木工程的科学发展还进一步推动了预应力技术的广泛应用，令其逐步扩大至大柱网、大跨度、大开间的高层与多层、斜拉桥与连续桥等结构、大型预应力储液池、储仓、管桩、预应力地锚等多重预应力应用结构领域。
同时预应力技术也逐步成为大型公共建筑、开间住宅的关键应用技术，有效解决了高、大、新、重建筑工程的建造设计难题，并发挥了独特的作用。
一般来讲，人们通常习惯于用安全系数进行土木工程指标的客观评价，实则其仅仅是由确定的相关信息实现的定值获取，没能全面考虑到相关设计变量之中包含的变异性，其特定的某一安全系数数值在不同的项目工程中也并不一定具有相同的作用意义。
因此基于实际土木工程中包含的各类不确定性，对其展开随机的可靠度衡量评估与力学分析也尤为重要，即土木工程应继续开展可靠度相关理论的应用研究。
3 土木工程未来发展趋势
3。1 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。2 单机方式顺序科学转变至网络协同控制与并行设计
就复杂大型的项目工程来说，其很有可能需要较多设计部门、众多成员的共同参与，同时还需要良好的协同合作并提供在线咨询服务，还可由不同地域分布的分支设计机构、设计人员、协作部门单位应用多样化平台软硬件与设计方式在相应规定时段内良好完成。
为有效解决该类复杂系统问题应良好的应用开发土木工程设计的协同并行技术。
另外，智能化建筑工程与检测结构亦是土木工程基于信息化发展背景的未来发展的趋势。
项目管理与电子数据同样是土木工程实现信息化发展的趋势，工程建设施工是当今土木工程应用计算机技术的重要领域，基于系统复杂工程在施工阶段中由报价投标、预算到签订管理合同、评定分析质量直至竣工验收各阶段均需要进行大量数据信息的处理，整体施工单位控制与辅助管理均会被纳入至辅助计算机施工技术体系中。
依据电子化数据查阅管理系统的应用便利性，当前国外开发研究出了无线电双向通讯设备并广泛用于现场工地的互通联络与基于GPS科学技术创建人机通讯高效便利设备。
当前土木工程领域信息技术的跨越式发展已经令国际承包商真正跨越了地域壁垒，实现了共享式、协同式、智能化的行业发展。
3。3 土木工程虚拟技术将实现广泛应用
传统土木工程研究发展中人们只能应用特定符号、平面图纸进行大量信息的传递，该类方式受到接收信息者知识结构、行业经验等的约束限制。
伴随土木工程项目新时期复杂程度的日益强化，令该类交流方式变得越发困难，因此虚拟现实技术逐步诞生，并为工程建设中的广泛、交叉交流创造了新型实践方式、拓宽了其发展前景。
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
综上所述，随着信息化社会的飞速发展土木工程实现了质的飞跃，我们只有科学遵循其内涵特征、发展现状把握工程建设未来发展趋势动向、制定科学实践发展策略，才能真正推进土木工程实现可持续的全面发展。
参考文献
[1] 白绍琛。关于土木工程发展新方向的探讨[J]。科技信息，2011（11）。
[2] 孙立美。对土木工程建设发展的探讨[J]。中国新技术新产品，2010（24）。
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