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土木工程的行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展
土木工程的行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展【1】
摘 要：土木工程發(fā)展至今，已成為不可缺少的存在形式，它的發(fā)展水平是社會生產(chǎn)水平的縮影，隨著人們需求的提高，土木工程需要也即將獲得更大力的發(fā)展。
關鍵詞：土木工程;現(xiàn)代土木工程
1 現(xiàn)代土木工程的特點
適應各類工程建設高速發(fā)展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現(xiàn)代化的建筑物，既要求高質量和快速施工，又要求高經(jīng)濟效益。
這就向土木工程提出新的課題，并推動土木工程這門學科前進。
它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。
1。1建筑材料方面。
高強輕質的新材料不斷出現(xiàn)。
比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）已開始應用。
但是這些材料有些彈性模量偏低，有些價格過高，應用范圍受到限制，因而尚待作新的探索。
另外，對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性，雖已取得顯著成果，仍繼續(xù)進展。
1。2工程地質和地基方面。
建設地區(qū)的工程地質和地基的構造及其在天然狀態(tài)下的應力情況和力學性能，不僅直接決定基礎的設計和施工，還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇，對于地下工程影響就更大了。
工程地質和地基的勘察技術，目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣，室內(nèi)分析試驗，這是有一定局限性的。
為適應現(xiàn)代化大型建筑的需要，急待利用現(xiàn)代科學技術來創(chuàng)造新的勘察方法。
1。3工程規(guī)劃方面。
以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若干方案，從中選優(yōu)。
由于土木工程設施的規(guī)模日益擴大，現(xiàn)在已有必要也有可能運用系統(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。
1。4工程設計方面。
人們努力使設計盡可能符合實際情況，達到適用、經(jīng)濟、安全、美觀的目的。
為此，已開始采用概率統(tǒng)計來分析確定荷載值和材料強度值，研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律，積極發(fā)展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態(tài)以及結構與巖土的共同作用的分析，進一步研究和完善結構可靠度極限狀態(tài)設計法和結構優(yōu)化設計等理論;同時發(fā)展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
1。5工程施工方面。
隨著土木工程規(guī)模的擴大和由此產(chǎn)生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發(fā)展，施工日益走向機械化和自動化。
同時組織管理開始應用系統(tǒng)工程的理論和方法，日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續(xù)趨向結構和構件標準化和生產(chǎn)工業(yè)化。
這樣，不僅可以降低造價、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。
2 未來土木工程的發(fā)展
2。1指導理論的繼續(xù)發(fā)展。
在可以預見的將來，土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學，新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。
在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上，現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。
更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展，用以處理土木工程技術中復雜的數(shù)值問題。
更先進的電子計算機的應用，使得對復雜的情況的模擬更有把握，更接近于現(xiàn)實。
力學也會突破宏觀框架，向微觀發(fā)展，控制論，虛擬現(xiàn)實等技術也在力學中加深影響。
另一方面，土木工程學科將向周圍繼續(xù)發(fā)散，與材料，環(huán)境，化學，電子信息，機械。
城市規(guī)劃，建筑等相關學科進一步的交叉，融合，互相支持，互相服務。
土木工程內(nèi)部的次級學科也同時會在現(xiàn)實需要的推動下產(chǎn)生出新的學科，如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。
不同次級學科的理論也會相互滲透，比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結構。
2。2工程實現(xiàn)的變化。
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物，從設計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。
這也是土木工程一個重要的組成部分。
甚至可以說是土木工程最重要的方面，有了好的理論和設計，沒有好的工程實踐，一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。
信息時代正在迎面走來，其他學科和其他方面的新觀點新技術，必然的也會影響到土木工程。
并且為這一傳統(tǒng)學科注入新的活力。
包括控制理論，施工技術，新材料，環(huán)境工程，經(jīng)濟理論等等。
2。2。1全過程信息化。
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中，重點不僅僅限于CAD方面，也包含對工程進度的管理、運行中數(shù)據(jù)資料的收集，分析，整理;對建筑物結構，強度，可靠性的分析和相應對策的決策等。
這些也是主動控制和智能化實現(xiàn)的基礎。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。
比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控，及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。
我國現(xiàn)在正是基本建設的高潮，20～30年后，現(xiàn)在這些建筑物逐漸進入維護期。
如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準備工作，對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統(tǒng)技術的基礎。
程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式，而且取決于它所擁有的知識。
要使一個程序具有智能，必須向它提供大量有關問題領域的高質量的信息輸入。
2。2。2可持續(xù)發(fā)展和人性化。
這兩個要求是與社會經(jīng)濟的發(fā)展相適應的，社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源，社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的，在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候，土木工程也必然的要面對這個問題。
對資源和能源的節(jié)約，包括在建設中的和使用過程中的，成為土木工程以后的一個方向，這要求有良好的設計和有效的運作管理機制，土木工程構筑物在它的整個壽命周期，從規(guī)劃，設計，建造到建成后的使用，維護，拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小，同時盡可能大發(fā)揮它的社會經(jīng)濟效應。
這對土木工程提出了新的要求。
具體的要求包括，資源的保護，資源再利用，污染控制和全方位的質量。
我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的特性，從設計環(huán)節(jié)開始就注意了對青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護，全路設計為封閉構造，杜絕了固體廢棄物的污染，也嚴格的控制了噪音污染。
施工過程中也相當注重對周圍環(huán)境的影響。
2。3主動控制技術。
迄今，絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態(tài)的，被動的物體。
對周圍環(huán)境的影響，如風動，溫度變化，突發(fā)事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。
顯得缺少靈活性和應變能力。
今后土木建筑設施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。
運用計算機技術和模糊控制技術，以及一些預設的控制結構。
使得建筑物能夠對各種環(huán)境因素做出適當?shù)姆磻?/p>
土木工程當今的發(fā)展是人類智慧的成果，土木工程是為了人類存在而存在。堅持可持續(xù)發(fā)展道路，努力創(chuàng)新，土木工程定會走向新的高峰！
參考文獻
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土木工程現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢【2】
摘要：本文就土木工程內(nèi)涵意義探討了其發(fā)展現(xiàn)狀及未來建設趨勢，對強化土木工程理論研究、實踐應用，促進其實現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展有重要的實踐意義。
關鍵詞：土木工程 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
1 土木工程內(nèi)涵意義
土木工程主要指建設各類設施、工程的技術、科學與項目統(tǒng)稱，其自身包含顯著特征，即社會性屬性、綜合性特點、經(jīng)濟技術性、建筑藝術性與實踐性特征。
理解土木工程內(nèi)涵可由兩方面入手，一方面為同社會人們生產(chǎn)實踐活動、日常生活密切相關的多元化設施工程建設，例如公路、道路工程、建筑工程、水利工程、橋梁工程、鐵路工程、利用地下空間開發(fā)工程與隧道工程等。
另一方面內(nèi)涵則為各類建設工程相關設施用到的機械設備、材料在土地上開展的設計、勘查與施工等項目活動。
2 土木工程研究發(fā)展現(xiàn)狀
當前，土木工程現(xiàn)實研究發(fā)展對象主體集中于高層建筑、結構設計、開發(fā)建設地下項目等工程中，令高層建筑邁入了嶄新的發(fā)展階段。
伴隨各類新結構、新技術、新施工方式、新工藝的層出不窮，尤其是自動化技術的廣泛應用，人們更開始從事的土木工程建造修建規(guī)模更大，高層建筑在數(shù)量上不僅更多，且在高度層面也持續(xù)提升，逐步令我國在建設高層建筑領域的土木工程發(fā)展水平向世界先進水平靠近。
在結構設計層面則呈現(xiàn)出更高、更長的柔性化實踐發(fā)展趨勢。
在較多情況下地震荷載與風荷載是設計結構的影響控制因素，令各項大型工程的復雜體系結構在抗震抗風相關問題與設計理念層面受到了人們的廣泛關注。
目前常見的課題研究涵蓋風荷載與地震設計機理作用、大跨度大規(guī)模橋梁工程抗震抗風與體系結構設計等。
同時，以柔性結構對抗地震的以柔克剛思想進一步在控制結構震動技術層面科學體現(xiàn)，當前現(xiàn)代震動相關問題正逐步向著智能化控制、自適應、減震吸震相關技術方向逐步延伸，土木工程基礎性健康結構的檢測、控制災害結構等研究工作也將繼續(xù)逐步強化。
伴隨土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展，社會人口數(shù)量的持續(xù)增多，各類空間資源日趨緊張，為解決土地資源與空間資源的緊張問題，土木工程逐步關注了地下工程的開發(fā)與建設，并令其成為有效解決上述問題的科學途徑。
當前世界規(guī)模最大的地下街工程為東京地下街，深度約為100m，而我國較多一線城市也逐步建設開發(fā)了地鐵服務系統(tǒng)并進入到具體的項目實施階段。
地下空間科學技術則實現(xiàn)了飛速的提升與發(fā)展。
當前我國城市較多地下工程施工建設的主要方式包含暗挖、明挖、盾構、蓋挖、注漿、凍結與沉管法等，該類技術逐步躋身國際領域先進行列，并為地下空間土木工程開發(fā)提供了優(yōu)質優(yōu)質寶貴的實踐經(jīng)驗。
土木工程的科學發(fā)展還進一步推動了預應力技術的廣泛應用，令其逐步擴大至大柱網(wǎng)、大跨度、大開間的高層與多層、斜拉橋與連續(xù)橋等結構、大型預應力儲液池、儲倉、管樁、預應力地錨等多重預應力應用結構領域。
同時預應力技術也逐步成為大型公共建筑、開間住宅的關鍵應用技術，有效解決了高、大、新、重建筑工程的建造設計難題，并發(fā)揮了獨特的作用。
一般來講，人們通常習慣于用安全系數(shù)進行土木工程指標的客觀評價，實則其僅僅是由確定的相關信息實現(xiàn)的定值獲取，沒能全面考慮到相關設計變量之中包含的變異性，其特定的某一安全系數(shù)數(shù)值在不同的項目工程中也并不一定具有相同的作用意義。
因此基于實際土木工程中包含的各類不確定性，對其展開隨機的可靠度衡量評估與力學分析也尤為重要，即土木工程應繼續(xù)開展可靠度相關理論的應用研究。
3 土木工程未來發(fā)展趨勢
3。1 三S系統(tǒng)應用發(fā)展
三S系統(tǒng)由HS遙感技術、GIS地理信息技術系統(tǒng)與GPS全球定位技術系統(tǒng)構成，可實時、整體、動態(tài)的對地展開判別觀測、應用分析，因此在土木工程領域該系統(tǒng)發(fā)揮了顯著的優(yōu)勢作用，同時具備廣闊的發(fā)展提升前景。
數(shù)字化城市發(fā)展理念的提出正是基于這一三S系統(tǒng)發(fā)展而來，也就是說其綜合了遙感、GIS、遙測、多媒體、網(wǎng)絡與仿真虛擬技術對城市各項功能機制、基礎設施展開自動采集、發(fā)揮決策輔助作用并實施動態(tài)化管理監(jiān)測，很明顯，當前數(shù)字化城市便是以該類數(shù)字化的處理信息技術、通信網(wǎng)絡技術作為發(fā)展背景的科學服務技術系統(tǒng)。
其逐步推廣與科學應用勢必將我國城市運營與規(guī)劃建設推向嶄新的高度，促進其發(fā)展水平的持續(xù)提升。
3。2 單機方式順序科學轉變至網(wǎng)絡協(xié)同控制與并行設計
就復雜大型的項目工程來說，其很有可能需要較多設計部門、眾多成員的共同參與，同時還需要良好的協(xié)同合作并提供在線咨詢服務，還可由不同地域分布的分支設計機構、設計人員、協(xié)作部門單位應用多樣化平臺軟硬件與設計方式在相應規(guī)定時段內(nèi)良好完成。
為有效解決該類復雜系統(tǒng)問題應良好的應用開發(fā)土木工程設計的協(xié)同并行技術。
另外，智能化建筑工程與檢測結構亦是土木工程基于信息化發(fā)展背景的未來發(fā)展的趨勢。
項目管理與電子數(shù)據(jù)同樣是土木工程實現(xiàn)信息化發(fā)展的趨勢，工程建設施工是當今土木工程應用計算機技術的重要領域，基于系統(tǒng)復雜工程在施工階段中由報價投標、預算到簽訂管理合同、評定分析質量直至竣工驗收各階段均需要進行大量數(shù)據(jù)信息的處理，整體施工單位控制與輔助管理均會被納入至輔助計算機施工技術體系中。
依據(jù)電子化數(shù)據(jù)查閱管理系統(tǒng)的應用便利性，當前國外開發(fā)研究出了無線電雙向通訊設備并廣泛用于現(xiàn)場工地的互通聯(lián)絡與基于GPS科學技術創(chuàng)建人機通訊高效便利設備。
當前土木工程領域信息技術的跨越式發(fā)展已經(jīng)令國際承包商真正跨越了地域壁壘，實現(xiàn)了共享式、協(xié)同式、智能化的行業(yè)發(fā)展。
3。3 土木工程虛擬技術將實現(xiàn)廣泛應用
傳統(tǒng)土木工程研究發(fā)展中人們只能應用特定符號、平面圖紙進行大量信息的傳遞，該類方式受到接收信息者知識結構、行業(yè)經(jīng)驗等的約束限制。
伴隨土木工程項目新時期復雜程度的日益強化，令該類交流方式變得越發(fā)困難，因此虛擬現(xiàn)實技術逐步誕生，并為工程建設中的廣泛、交叉交流創(chuàng)造了新型實踐方式、拓寬了其發(fā)展前景。
虛擬現(xiàn)實技術主要將多媒體技術、計算機技術、傳感技術與網(wǎng)絡技術融合，將抽象的符號與圖紙合理轉化為人們的現(xiàn)實直觀體會與感受，可以說是一類人機交互新型科學技術，可為人們創(chuàng)造貼近現(xiàn)實、身臨其境的仿真虛擬環(huán)境，人們則好似在現(xiàn)實世界之中。
今后土木工程領域，該類技術的優(yōu)勢與特征一方面會應用于各類項目工程的投標招標領域，基于仿真虛擬環(huán)境將施工方式與過程很好展現(xiàn)出來。
同時其在設計結構中的施工、計算等復雜過程的仿真模擬中更具有良好優(yōu)勢。
可通過三維圖形計算機技術完成可視化計算，通過變化設計參數(shù)的結果進行直觀顯示，有利于縮短施工設計時空，選擇最佳方案并獲取最低費用、最佳工期與最有效的資源，進而科學準確的控制土木工程整體建設水平與質量。
4 結語
綜上所述，隨著信息化社會的飛速發(fā)展土木工程實現(xiàn)了質的飛躍，我們只有科學遵循其內(nèi)涵特征、發(fā)展現(xiàn)狀把握工程建設未來發(fā)展趨勢動向、制定科學實踐發(fā)展策略，才能真正推進土木工程實現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。
參考文獻
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