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現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)與發(fā)展

時(shí)間:2023-03-28 04:06:27 論文范文 我要投稿

現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)與發(fā)展

  適應(yīng)各類工程建設(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,土木工程應(yīng)運(yùn)而生。以下是yjbys小編為您整理的現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)與發(fā)展,希望能提供幫助。

現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)與發(fā)展

  摘要:土木工程可以說是一種文明,隨著社會(huì)的產(chǎn)生而產(chǎn)生,當(dāng)今的土木工程已經(jīng)得到了一定的發(fā)展,土木工程是不可缺少的存在形式,未來的生活中更會(huì)得到大力的發(fā)展,以滿足人們更多的需求。

  關(guān)鍵詞:土木工程 發(fā)展 建筑

  一、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)

  適應(yīng)各類工程建設(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)土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。

  1、建筑材料方面。

  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)已開始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價(jià)格過高,應(yīng)用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對(duì)提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續(xù)進(jìn)展。

  2、工程地質(zhì)和地基方面。

  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)來創(chuàng)造新的勘察方法。

  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(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。

  4、工程設(shè)計(jì)方面。

  人們努力使設(shè)計(jì)盡可能符合實(shí)際情況,達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統(tǒng)計(jì)來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值,研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時(shí)間、空間上的分布與統(tǒng)計(jì)規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖土一同作用的分析,進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論;同時(shí)發(fā)展運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)的高效能的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法等。

  5、工程施工方面。

  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。

  二、未來土木工程的發(fā)展

  1、指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。

  在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),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(xué)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)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(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。

  2、工程實(shí)現(xiàn)的變化。

  土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個(gè)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(shè)計(jì),沒有好的工程實(shí)踐,一樣不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。

  (1)全過程信息化。

  信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對(duì)工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對(duì)建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對(duì)策的決策等。這些也是主動(dòng)控制和智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

  全過程信息化對(duì)今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全方位的實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)掌握整個(gè)建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的高潮,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對(duì)今后維護(hù)也大有幫助。

  信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。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(shí)。要使一個(gè)程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。

  (2)可持續(xù)發(fā)展和人性化。

  這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。

  整個(gè)土木工程過程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對(duì)這個(gè)問題。對(duì)資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個(gè)方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個(gè)壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對(duì)環(huán)境的影響降到最小,同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

  這對(duì)土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護(hù),資源再利用,污染控制和全方位的質(zhì)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(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始就注意了對(duì)青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護(hù),全路設(shè)計(jì)為封閉構(gòu)造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴(yán)格的控制了噪音污染。施工過程中也相當(dāng)注重對(duì)周圍環(huán)境的影響。

  3、主動(dòng)控制技術(shù)。

  迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對(duì)周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

  土木工程當(dāng)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(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路,努力創(chuàng)新,土木工程定會(huì)走向新的高峰!

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