浅析现代土木工程的特点与未来土木工程的发展论文_陈飞

浅析现代土木工程的特点与未来土木工程的发展论文_陈飞

摘要:我国的重点产业之一就是土木工程,而土木工程对我国发展建设速度有着很大的影响。虽然我国还在不断的发展新型技术,这样极大的冲击我国的土木工程事业,在科技发展的潮流中,土木工程必需要结合新型的技术并且将新型材料运用到其中。通过分析我国土木工程的现状,对土木工程的发展做了一个研究与分析。

关键词:土木工程 发展现状 前景未来

远古时期土木工程就已经存在了,最初只是最原始的采石伐木,从最初的人类居住场所模仿天然掩蔽物的一个人类的居住地发展为现在的高层建筑物、超高长跨度桥梁、水利工程等工程,而土木工程的发展问题,是人类建筑的一个里程碑。在这些方面有了一定的发展,例如土木工程的理论、施工技术、分析手段、地基处理等。在现代发展的大潮流中,土木工程由于经济的快速发展的许多需求,就土木工程发展现状而言,重要的是对未来的土木工程的发展方向做一个分析与研究。

一、土木工程发展的意义

征服大自然是土木工程的根本含义,自然界带来的效果是通过人力实现的。由于现代发展各项土木工程技术,例如一些水利工程、桥梁、水利工程、公路等现代化建筑物使人们的生活更加便利。交通的核心产业与提高人类居住环境是土木工程的一大目标,土木工程建设水平的一个提高同时对土木工程发展体系的一个完善,对社会、环境、经济共同发展是对土木工程的发展的根本性目标。一个良好的生存空间是人类必不可少的需求,所以为了居住环境能够更加优良,土木工程技术更加优秀。

二、土木工程发展现状

由两方面组成的土木工程,有土木工程理论与设计两个因素,土木工程的基础是土木工程的理论,而实际证明理论的过程就是对土木工程的设计。由计算机、力学、统计学等多种学科组成的为土木工程理论。由于我国不断成熟的计算机技术,也在很大的程度上提升了土木工程的技术,根据一些土木工程,例如桥梁、道路、建筑等多种模拟施工计算软件也在逐渐的被开发。不断加速信息化,而快速传播与交流土木工程的相关资料与技术这一方面有了很大的提高,通过网络我国土木工程吸收每个国家理论与技术的具有优势的方面,并且对于交流先进的土木工程理论也可以在网络上进行交流。

三、土木工程施工发展的问题

材料、设备、工艺这三个方主要体现了施工发展,而这些节能混凝土、复合高强钢材、碳纤维、镁合金、镀膜玻璃、玻璃纤维、双层玻璃、铝合金等新型建筑材料都是新型发明的建筑材料,许多建筑中应用了新型建筑材料,提供物质基础为大型土木工程的建设。有了更加自动化、科学化、机械化的工程实施设备,而对于新型施工机械的使用,在大规模土木工程中能够实现,对土木工程建设发展速度有了很大的提高。对于城市工程,各种不同的施工工艺也逐渐出现,例如明挖、暗挖、沉管、冻结、盖挖、盾构、注浆等工艺技术。

虽然我国土木工程在一些方面有了很好的发展例如在理论、设计、施工等方面中。与发达国家相比技术水平还存在很大的不足,加强新型结构、新型材料、新型技术的研究与应用在很大的程度上提高我国土木工程发展水平,并且将土木工程理论与技术完美结合,帮助土木工程收获更大的成果。

四、土木工程未来发展趋势

4.1向高空延伸。现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gabin227kHz长波台钢塔,由15根钢纤绳锚拉。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽,200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。印度也提出将投资50亿建造超级摩天大楼,其地上共202层,高达710m。

4.2向地下发展。1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了《东方宣言》,提出了“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”。建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间,到80年代末已开始研究50~100m深层地下空间的开发利用问题。日本2003年开建的东京新丰州地下变电所,将深达地下70m。目前世界上共修建水电站地下厂房约350座,最大的为加拿大的格朗德高级水电站。

4.3向海洋拓宽。为了防止机场噪声对城市居民的影响,也为了节约使用陆地,2000年8月4日,日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上,洪都拉斯将建海上城市型游船,该船将长804.5m,宽228.6m,有28层楼高,船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。近些年来,我国在这方面也已取得可喜的成绩,如上海南汇滩围垦成功和崇明东滩围垦成功。围垦、拓岸工程和建造人工岛有异曲同工之处,为将来像上海这样大的近海城市建造人工岛积累了科技经验和准备力量。

4.4向沙漠进军。全世界约有1/3陆地为沙漠,每年约有600万公顷的耕地被侵蚀,这将影响上亿人口的生活。世界未来学会对下世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。改造沙漠首先必须有水,然后才能绿化和改造沙土。现在利比亚沙漠地区已建成一条大型的输水管道,并在班加西建成了一座直径1公里、深16公里的蓄水池用以沙漠灌溉。在缺乏地下水的沙漠地区,国际上正在研究开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案,该方案一旦实施,将会启动近海沙漠地区大规模的建设工程。

4.5向计算机应用发展。随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。

4.6向工业化方向发展。建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

4.7向新能源和能源多极化发展。能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。

4.8向可持续发展。合理利用自然资源,注重既有土木工程设施的再利用,实现可持续发展,“可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下,满足当前的需要”。合理利用自然资源,则要在土木工程的建设、使用和维护过程中,土木工程师主动做到节能节地,并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。

结语:

我国土木工程部分领域已经在世界中名列前茅,但是土木工程理论、设计、施工中还存在一些问题。为了提高我国土木工程建设水平,需要积极学习发达国家土木工程技术,合理运用土木工程技术,实现经济腾飞发展。在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。

参考文献:

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[5]刘西拉 等.关于我国工程建设技术发展的战略思考[J].土木工程学报版,2005.12,38(12)

论文作者:陈飞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/19

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