浅谈现代土木工程以及未来发展趋势

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:王毅恒
[导读] 摘要:土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业。
        重庆交通大学土木工程学院  重庆  400074
        摘要:土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业。随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。因此本文分析了现代土木工程的建设现状,重点介绍了其特点以及发展趋势。指出现代土木工程不仅要采用先进的材料,而且应顺应时代发展潮流,使得现代土木工程的建设可以朝着专业化、科学化的方向发展。
        关键词:现代土木工程;发展趋势;可持续发展;信息化
        一、现代土木工程的特点
        为了适应各种工程项目的高速发展,人们要建造大跨度、大规模、高耸、大型轻型、精密设备的现代化建筑,这既要求快施工与高质量,又追求更高的经济效益。这就对土木工程提出新要求,其特点具体表现以下几个方面。
        (一)建筑建材
        随着科技的发展,新型材料层出不穷。比钢轻便的镁合金、铝合金和玻璃纤维等材料已经开始普遍应用。但其中一些材料弹性偏低,某些价格过高,其应用范围也受到一定限制,因此需要进行新的探索。除此之外,对于提高混凝土强度与钢材的耐久性这方面,虽取得了较显著的成果,但仍然要继续进展。
        (二)工程地基与地质
        建设场地工程地基构造以及力学性能与应力情况,这不仅决定基础设计与施工情况,还关系到工程的选址、建筑材料与结构体系的选取,对地下工程的影响则更大。工程的地基和地质的勘察技术,当前主要是现场钻探取样,然后进行室内分析试验,这就对技术的进步很大的限制。为了适应大型建筑需求,急需利用现代的科学技术来探索新的勘察技术。
        (三)工程规划
        到目前工程的总体规划大多是凭借其施工经验提出设计方案。随着土木工程建设规模的日益扩大,现如今有必要运用系统的方法和理论来提高规划的水平。大型的土木工程,如高大水坝等,就有可能引起周围环境改变,影响农业生产与生态平衡等,该类工程的工程效果是利弊都有的。在规划设计过程中要趋利避害,作出全面考虑。
        (四)工程设计
        人们要尽可能的使设计尽符合实际的情况,达到经济、适用、安全和美观等目的。所以,需采用概率来确定材料强度值与荷载值,研究自然界地震波、风力、海浪等在空间和时间上的统计和分布的规律,积极发展反映材料结构大变形、非弹性、结构动态及结构和岩土作用的分析,进而完善和研究结构的可靠度与优化结构设计理论;与此同时运用电子计算机高效能的设计方法和计算等。
        (五)工程施工
        土木工程的规模断扩大和因此出现的各种施工设备、工具、自动化、机械向多品种、大型化等发展,施工逐渐走向自动化和机械化。同时管理逐步应用系统工程理论与方法,渐渐走向先进化和科学化。同时有些工程的设施建设逐渐趋向结构标准化与生产工业化。
        二、未来土木工程发展趋势
        随着人类社会的不断进步,人们对资源索取的程度越来越高,而地球上的资源是有限的。可以预见,人类的生产、生活方式将会发生重大变化资源短缺生态环境受到严重破坏,人类生存受到威胁。因此,如何利用有限的资源滋养更多的人口、获得更大的生存空间是尤为重要的。因此,土木工程未来的发展趋势应以智能型、低消耗可持续型转变。


        (一)指导理论持续发展
        就能够预见的将来来说,土木工程的技术理论核心部分依旧是力学,新的处理数值的分析方法将会是土木工程核心力学的重点突破方向。在对流体介质和复杂结构等情况的受力分析上,可以得出现有方法依旧是具有一定的局限性。专门化数学在将来也会有非常大的发展,用此方法来处理土木工程工程技术中比较复杂的问题。先进电子计算机的运用,使对复杂的情况的把握更加准确,更加接近现实。力学则突破宏观结构,向微观世界发展,虚拟现实等操作技术在力学中的应用和影响也更加深刻。
        (二)工程实现变化
        土木工程最终目的是为了建造出合乎实际要求的建筑物,从设计到竣工完成需要一个较长的工程实现过程。这是土木工程重要的一个组成部分。甚至是土木工程一个最重要的方面。有了好的设计理论,但是没有好的实践,一样不可能建设优秀作品。
        (三)建设工程信息化
        信息技术发展迅速,现代社会也逐步趋于信息化,土木工程也深受当今信息技术影响。信息化将更深入的渗透进入土木工程,重点不仅包括CAD方面,同时我包括对工程运行数据的收集、工程进度管理、对各种数据的分析和整理、对建筑结构、可靠性、强度的分析与相应的解决对策等。工程信息化对土木建筑物的维护有非常大的意义。例如能够植入的传感器来配合计算机实现对工程的实时的、全方位监控,掌握建筑物工程状态。信息化是专家系统技术基础。程序解题的能力不但取决于其采用的体系与推理模式,而且决定于其拥有知识。程序想要具有智能得能力,必须将大量有关其问题领域的信息输入。
        (四)人性化和可持续发展
        这两个要求与社会发展相适应,随着社会的发展,需要更加充分的、合理的利用社会资源。随着生活水平的提升对土木建筑设施的要求也逐渐人性化。土木工程是建立在对能源和资源不断消耗上的,当今可持续发展已经成为社会的主题,土木工程肯定也要面对该问题。对能源和资源节约,包括在使用过程和建设中,这是土木工程的一个发展方向,这就要求我们拥有良好的工程和有效的管理机制,具体的要求主要包括,资源的再利用和保护,污染的控制和工程的质量。施工过程中也要注重对周围环境的保护,杜绝各种污染。
        三、结论与展望
        当今土木工程的发展可以说是人类的智慧成果,其是为了人类的存在而存在的。可持续发展不仅是我国经济得发展趋势,同样是我国土木工程发展趋势。随着土木工程的发展,已经逐步深入到社会各层面,有举足轻重的作用,同时一定会跟随社会的发展脚步提升,我们作为土木工程的从业者,不但要发扬和传承先辈的坚持和严谨认真,同时也要积极进取和不断创新,学习现代科学知识和相关理论,并且将自己所学理论加以实践并且从中进行总结优势和不足,为祖国的发展建设添砖加瓦,贡献自己的一份力量。
        参考文献
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        [3]刘召超,王英杰,黄明轩,等.论土木工程新型材料在现代建筑中的应用[J].科技创新与应用,2020,320(28):179-180.
        [4]张丽芳.现代土木工程的特点及未来趋势分析[J].造纸装备及材料,2020,49(1):98.
        [5]林茂巍.浅谈现代土木工程的发展趋势[J].绿色环保建材,2019(8):221.
        作者简介
        王毅恒(1995-),男,汉族,重庆涪陵人,重庆交通大学硕士研究生,研究方向:桥梁工程。
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