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淺談土木工程建設(shè)的發(fā)展
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)，下面是小編搜集整理的一篇探究土木工程建設(shè)的發(fā)展的論文范文，歡迎閱讀參考。
摘要：系統(tǒng)分析了土木工程的建設(shè)成就和建筑材料、結(jié)構(gòu)型式、設(shè)計(jì)理論等方面的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀;對(duì)土木工程的未來(lái)發(fā)展方向從復(fù)雜結(jié)構(gòu)型式的研究，新材料、新技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，巖土錨固技術(shù)，基于可靠度的設(shè)計(jì)理論等方面進(jìn)行了探討。提出應(yīng)加強(qiáng)土木工程各學(xué)科間的交流，促進(jìn)土木工程的更大發(fā)展。
關(guān)鍵詞：土木工程;現(xiàn)狀;發(fā)展
1土木工程發(fā)展的意義
土木工程的含義從兩個(gè)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和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下開(kāi)發(fā)空間利用工程等。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)踐和研究已經(jīng)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，都有了巨大的突破，展望未來(lái)，土木工程仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步探討。
2土木工程的現(xiàn)狀
2.1土木工程建設(shè)成就巨大
自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)高層建筑的發(fā)展進(jìn)人了一個(gè)嶄新的階段，高層建筑不僅在數(shù)量上越來(lái)越多，而且在高度上也越來(lái)越高。我國(guó)將有公路160萬(wàn)km，其中高速公路2.5萬(wàn)km，2010年，全國(guó)高速公路將達(dá)3萬(wàn)km。
2.2新型建筑材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
近年來(lái)，隨著高標(biāo)號(hào)水泥的大量生產(chǎn)，鋼纖維和玻璃纖維混凝土、聚合物浸漬混凝土等快硬、高強(qiáng)、輕質(zhì)、復(fù)合和節(jié)能混凝土的研制，復(fù)合、新型墻體材料的開(kāi)發(fā)，鋼化玻璃、多功能涂層玻璃、雙層中空玻璃等建筑用平板玻璃等的發(fā)展，都帶來(lái)了土木工程的結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等方面的新發(fā)展。而從20世紀(jì)80年代興起的碳纖維的應(yīng)用研究，更是土木工程在這一領(lǐng)域的又一重大突破。國(guó)內(nèi)由呂志濤院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組及其他研究機(jī)構(gòu)業(yè)已開(kāi)展利用碳纖維布對(duì)鋼筋混凝土梁、板、柱進(jìn)行加固的研究，已取得許多成果，標(biāo)志著我國(guó)在這一領(lǐng)域已處于較為領(lǐng)先的地位。目前，利用碳纖維材料加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)已在工程中獲得應(yīng)用，其前景非常廣闊。
2.3預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
20世紀(jì)80年代，我國(guó)預(yù)應(yīng)力技術(shù)已從單個(gè)構(gòu)件發(fā)展到預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的新階段。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用已擴(kuò)大到大跨度、大柱網(wǎng)、大開(kāi)間的多層與高層建筑，連續(xù)橋、斜拉橋等橋梁結(jié)構(gòu)，核電站預(yù)應(yīng)力安全殼、大型預(yù)應(yīng)力儲(chǔ)倉(cāng)與儲(chǔ)液池，預(yù)應(yīng)力地錨與預(yù)應(yīng)力管樁等特種預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。
預(yù)應(yīng)力技術(shù)也是建造大跨度公共建筑、大型會(huì)議展覽中心及大開(kāi)間住宅的重要技術(shù)，也是高層、超高層建筑和承受特重荷載的結(jié)構(gòu)中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在解決大、高、重、新建筑工程的設(shè)計(jì)和建造難題中發(fā)揮著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
此外，預(yù)應(yīng)力技術(shù)還將推動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，如預(yù)應(yīng)力拉桿替代柱的懸掛建筑結(jié)構(gòu)將獲得一定的發(fā)展。在公路工程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)解決路面混凝土開(kāi)裂和減少伸縮縫，提高使用壽命具有良好的應(yīng)用前景。
2.4土木工程的可靠度理論的研究應(yīng)用
長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直習(xí)慣于以安全系數(shù)作為土木工程的評(píng)價(jià)指標(biāo)。然而，安全系數(shù)只是一個(gè)由確定的信息得到的一個(gè)定值，它未能考慮設(shè)計(jì)變量中任何客觀存在的變異性，某一特定的安全系數(shù)值，對(duì)于不同的工程未必具有同樣的意義。
考慮實(shí)際工程中的不確定因素，對(duì)工程進(jìn)行隨機(jī)力學(xué)分析和可靠度評(píng)估具有十分重要的意義。
3土木工程未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1向地下發(fā)展
我國(guó)城市地下空間的開(kāi)發(fā)尚處于初級(jí)階段，目前已有北京、上海、廣州等六個(gè)城市建有地鐵，已開(kāi)通的總長(zhǎng)度達(dá)215公里;設(shè)有140個(gè)地鐵站，北京地鐵長(zhǎng)度已達(dá)41.6公里。現(xiàn)在正在開(kāi)發(fā)地鐵的城市，如哈爾濱市、沈陽(yáng)市等。
3.2防震抗風(fēng)與減災(zāi)
隨著超高層、超大跨橋梁和大跨結(jié)構(gòu)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的興建，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)更長(zhǎng)、更高、更柔的發(fā)展趨勢(shì)。許多情況下風(fēng)荷載和地震荷載已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素。因此大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系抗風(fēng)抗震的設(shè)計(jì)理論及其相關(guān)問(wèn)題將被進(jìn)一步關(guān)注。相關(guān)的研究課題將包括設(shè)計(jì)地震動(dòng)及災(zāi)害性風(fēng)荷載的作用機(jī)理;超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的抗風(fēng)與抗震，特大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)體系及抗風(fēng)抗震。
3.3向高空延伸
現(xiàn)在人工建筑物最高的為646m的波蘭Gal〕in227kHz長(zhǎng)波臺(tái)鋼塔，由巧根鋼纖繩錨拉。日本擬在東京建造soo.7m高的千年塔，它在距海約1.25英里的大海中，將工作、休閑、娛樂(lè)、商業(yè)、購(gòu)物等融于一體的抗震豎向城市中，居民可達(dá)5萬(wàn)人。中國(guó)擬在上海附近的1.6公里寬，Zoom深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈，居民可達(dá)10萬(wàn)。印度也提出將投資50億建造超級(jí)摩天大樓，其地上共202層，高達(dá)710m。
3.4大力發(fā)展高性能混凝土
美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)將高性能混凝土定義為具有易灌實(shí)、易密實(shí)，不離析，能長(zhǎng)期保持優(yōu)越的力學(xué)性質(zhì)，早期強(qiáng)度高、韌性好，體積穩(wěn)定、在惡劣環(huán)境下使用壽命長(zhǎng)等所要求性能的勻質(zhì)混凝土。
1992年里約熱內(nèi)盧召開(kāi)的地球峰會(huì)將”可持續(xù)發(fā)展’‘定義為‘，與地球生態(tài)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)”。指出對(duì)環(huán)境無(wú)害的混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)賴(lài)以建立的3個(gè)主要支柱是對(duì)混凝土原材料的節(jié)約、混凝土耐久性的提高以及混凝土技術(shù)從簡(jiǎn)約法到整體法的轉(zhuǎn)變。因此發(fā)展高性能混凝土必須采用可持續(xù)發(fā)展的、對(duì)環(huán)境無(wú)害的混凝土技術(shù)，在研制各種外加劑和凝膠材料的同時(shí)，更應(yīng)大力研究骨料替代、水泥替代和礦物摻料的使用等利用廢棄材料來(lái)改善混凝土的性能，提高其耐久性的方法。
3.5基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的應(yīng)用研
究將成為土木工程中的一個(gè)熱門(mén)結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論是20世紀(jì)60年代建立起來(lái)的，目前已在飛機(jī)、船舶、機(jī)械等制造行業(yè)和重要的大型土木工程中得到應(yīng)用，取得顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但這種優(yōu)化方法尚未在土木工程中得到普遍應(yīng)用，優(yōu)化的要求也未能在規(guī)范中得到體現(xiàn)。
4結(jié)束語(yǔ)
土木工程未來(lái)的發(fā)展方向，結(jié)構(gòu)性能的發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展等一系列內(nèi)容。未來(lái)的土木工程可能不僅可以抗震、抗風(fēng)，甚至可以抗暴、抗海嘯、防火、防撞、防輻射等�？萍嫉倪M(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的繁榮將帶給土木工程發(fā)展的春天。
參考文獻(xiàn)
[1]黃禹.土木工程的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].江西建材. 2010(02)
[2]魏毅宇.淺析土木工程的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技信息. 2009(24)
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