摘要:土木工程是人类历史上年代最久远的“技术科学”,随着时代的进步发展,有着一大批新的高层建筑出现,使得土木工程不断的进步。因此,在历史不断发展前进的河流中,土木工程的概论、施工工艺、基础的处理也都取得了许多突破性的发展与进步。正是随着新时代的来临,人民生活水平也随之提高的同时,土木工程的发展现状也得到飞速发展,因而不断进行土木工程优化升级,也是其中十分重要的工作。
关键词:土木工程特点;土木工程发展
引言
土木工程作为我国的重点产业,直接关系到我国发展建设速度。国家工程化建设进程的加快,土木工程得到飞速发展,使得我国的发展建设变得更加迅速。随着科技技术的革新,以往的传统土木工程技术难以满足现代时代的发展与潮流,使得土木工程不得不向新技术与新型材料的研究方向发展。因此,本文通过对土木工程的发展现状进行深入分析,并对未来土木工程的发展前景来进行探讨,为土木工程的发展与建设提供相应建议。
一、土木工程的涵义
土木工程是指使用木、石、土、砖、混凝土、金属和塑料等工程材料来修建道路、房屋、铁路、桥梁、港口、河流、隧洞、特种工程和市政卫生工程等生产活动和工程技术,这类工程技术与生产活动包含设计、施工、勘测、维修上述各类工程等相关技术与活动。土木工程是一项跟人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。
二、现代土木工程的特点
2.1关于工程施工方面的特点
伴随土木工程规模的不断扩大,施工机械、设备、工具等都在向着自动化、大型化和多品种的方向发展,整个施工过程变得也越来越机械化和自动化,并且组织管理也开始应用系统工程的理论和方法,整个过程日益走向科学化,此外,还有些工程设施的建设在不断向结构和构件的标准化和生产工业化方向发展。
2.2关于工程设计方面的特点
现在的工程设计不仅要尽可能地符合实际的情况,还要达到适用、经济、安全和美观的目的。面对这种情况相关工作人员已开始运用概率统计分析并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、结构动态及结构与岩土共同作用的分析.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。
2.3关于工程地质和地基方面的特点
建筑地区的工程地质、地基结构和其在天然状态下的应力状况、力学性能都是非常重要的要素,因为这些因素不仅会直接影响工程的设计和施工,而且还和工程设施的选址、结构体系及建筑材料的选择有密切关系。同时,这些因素对地下工程的影响更大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现在工程地质和地基的勘察技术依旧是现场钻探取样、室内分析试验,这些都是有一定局限性的工程技术。随着现代化大型建筑的不断涌现,我们需要运用现代科学技术不断创新出新的勘察方法,以便能够更好满足现代化大型建筑的实际需要。
2.4关于建筑材料方面的特点
现在各种各样的高强轻质新材料在不断出现,比钢轻的铝合金、镁合金及玻璃纤维增强塑料也就是玻璃钢都已开始应用。但这些材料本身有缺陷,如一些材料的弹性模量较为偏低,其中一些价格还比较高,有一部分的应用范围还会受到很大限制,因此需要不断进行探索。此外,对于提升钢材和混凝土强度和耐久性的问题,目前虽然取得较好效果,但仍然需要共同努力,促使其取得更好进展。
三、土木工程的未来发展
3.1土木工程技术的发展
(1)建筑材料的高强化和轻质化:普通混凝土的结构性能得到改善,其发展方向是高性能混凝土、加气混凝土、轻骨料混凝土;钢材的发展方向是高强度、低合金,逐步发展一批玻璃钢、铝合金、建筑塑料等轻质高强度材料。
(2)施工过程的装配化和工业化:土木工程的施工方式工业化,可以先在工厂里成批进行房屋与桥梁的各种构配件及组合体的生产,然后将其运到建设场地进行拼装。同时,施工手段先进多样化,逐渐发展现场预制模板、土石方工程定向爆破、混凝土自动搅拌输送设备和大型吊装设备等新手段和技术。
(3)设计理论的科学化和精确化:理论逐渐由人工制图、人工手算、人工做方案比较到计算机制图、计算机辅助设计、计算机优化设计,由单个分析到系统的综合整体分析,由静态分析到动态分析,由数值分析到模拟试验分析,由经验定值分析到随机分析乃至随机过程分析,由线性分析到非线性分析,由平面分析到空间分析。土木工程的结构抗震理论、土力学和岩体力学理论、动态规划理论、可靠度理论等各种理论也得到迅速发展。
3.2土木工程的多样化发展
(1)未来房屋新型化:未来的房屋将再也找不到砖、瓦等古老的材料,而是用各种各样的塑料、玻璃、轻金属及许多新型轻金属材料建造的。盖房子将是一件十分简单的事情,因为建筑材料大都是预制的,用机器人盖房子就像小孩子搭积木一样。
(2)月球工厂建立:美国航天局制定了一系列的太空开发计划,其中一项是在月球建立一个可住人的永久性基地,并打算于二十一世纪中期实现。到2020年,月球基地初步建成后,除了设有宇航员的工作和实验舱外,还计划建立水泥厂和冶炼厂。地质学家将会坐着火箭到月球上去上班。
(3)海上城市打造:十多年前,国际海洋博览会在日本冲绳开幕,中心会场不是设在内陆,而是设在一座漂浮在海面上的大型海洋建筑物内。美国目前拟在离夏威夷群岛不远的太平洋上修建一座以高70米、直径27米的钢筋混凝土“浮船”为地基的海上城市,这座海上城市竣工后,将有10万居民乔迁“新居”。许多发达国家的海洋学和建筑学家专家正在规划很多新奇宏伟的海上城市,到21世纪中叶全世界估计将有十分之一的人口住在海上建筑物。
(4)太空新居的出现:近年提出的空间城市方案有很多,其中较成熟的是“轮状的空间城市”和“柱状的姐妹城市”。“轮状的空间城市”是最有希望的一种,改城市每分钟绕自轴旋转一周,生活区产生与地面一致的离心力,城市内可容纳1万居民。“柱状姐妹空间城市”是一个更高级的、正在设想中的人造空间城市。这座城市可最多居住2千万人口,约需要几百万吨建筑材料,估计到本世纪有希望建成。
结束语:未来土木工程将不断适用于人们的日常生活生产中,使得以往自然环境中出现各种障碍能够得到解决,促进了经济的发展。为了提高土木工程的建设发展,需要不断融合其他的国家的相应土木工程的技术,来提高自身技术的发展。因而在未来的土木工程的研究中,需要不断的创新与探索,促进土木工程的发展,带动我国经济与综合实力的提升。
参考文献
[1]李爱国.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J/OL].城市建设理论研究(电子版),2014(21).
[2]江莉.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].工程建设标准化,2014(10).
[3]王永超.浅析现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].建筑工程技术与设计,2014(10).
论文作者:尹东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/17
标签:土木工程论文; 城市论文; 结构论文; 工程论文; 工程技术论文; 未来论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;