土木工程的现状与未来的

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【摘 要】目前土木工程的实践和研究已经取得了显著的成就,在结构力学分析和工业结构设计的理论和方法以及结构的施工工艺等方面,都取得了非常大的突破,达到了世界先进水平.本文将对土木工程的现状及其未来发展趋势进行简单分析,旨在促进我国土木工程行业的进一步发展和完善,从而能更好地服务于国家经济和社会.

【关 键 词】土木工程；现状；未来的发展趋势

土木工程是指所应用的建筑材料、相关的设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动,也指工程建设的对象主要包括了建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、科研等服务的各种工程设施.例如房屋、道路、铁路、堤坝、管道、海洋平台、给水排水以及防护工程等.土木工程作为一个国家建设的重要方面在人们的日常生活中有着举足轻重的地位；另外,土木工程作为一个古老行业,真实的反应了各个时期的科技、经济及社会发展状况,体现了一个国家的经济技术水平,例如长城、赵州桥、长江大桥、水立方、鸟巢、上海世博会中国馆等.不仅仅彰显的是大国风范和土木工程技术的成就,而且作为一种建筑艺术美展示大.现代社会的发展要求人们不断从天空、地下和海洋开拓人类生存空间,土木工程功能化、城市立交化、交通高速化,以及改善综合居住环境已成为现代土木工程建设的特点.土木工程在改革开放的刺激下迅猛发展,取得了不少成就,下面将介绍一下土木工程的现状并对未来的发展前景进行展望.

第一、土木工程的发展现状

1.土木工程材料的发展

众所周知,土木工程的所用的材料要可以分为天然材料、砖瓦材料、钢铁材料以及混凝土材料等,早期人们的土木工程的研究仅仅局限于泥土、木材以及石料等天然材料.18～19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料.直到17世纪70年代生铁应用、以及随后熟铁应用于建造桥梁和房屋,形成了土木工程发展的第二次飞跃.19世纪中叶以后,出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点.20世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域.从30年始,出现了预应力混凝土.预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔.

2.土木工程的技术发展

不仅仅是工程建材发生了巨大的变化,在土木工程技术方面也发生了日新月异的变化.土木工程的研究方法和研究技术经过不断创新,从而能够使得在土木工程中适应时代要求.例如土木工程力学的研究中,19世纪,为适应当时土木工程建筑、机械制造和交通运输的发展,主要是材料力学、结构力学和流体力学得到了发展和完善；20世纪前期建立理论体系的塑性力学和粘弹性力学促进了土木工程的技术创新,同时建立和开辟了弹性动力学、塑性动力学等新的领域.随后的空气动力学则推动流体力学在航空、航天事业下的发展.目前,信息技术的发展将推动软件、嵌入式系统和网络在土木工程中的广泛应用,从而改变土木工程的工作方式和思维方式.信息技术在土木工程的应用将大大提高工作效率.

3.土木工程的现状

改革开放30年来我国的土木工程建设取得了非凡的成就.就高层建筑而言,我国大陆目前高层建筑的数量已经超过20000幢,而超过100m的高层也已经超过1000幢.例如：上海环球金融中心高492米,还有就是正在建设的上海中心大厦,它的主体建筑结构高度为580米,建成后将成为中国最高的摩天大楼.世界上,超过400米的14座超高层建筑中有8座在中国大陆,这个数量足以让世人惊叹.铁路方面,截至2013年底,伴随深夏高铁、西宝高铁、柳南客专、广西沿海铁路等多条铁路同时开通运营,中国铁路营运里程一天新增约2000公里,突破10万公里大关.其中,高速铁路营业里程突破1万公里.还有就是2006年建成的青藏铁路,东起青海格尔木,西至西藏拉萨,全长1118km,其中多年冻土地段约600km,海拔高于4000m的地段960多km,将成为世界上海拔最高和最长的高原铁路,是西部大开发的又一项标志性工程.水利工程方面,我国在50年间全国兴建大中小水库8万多座,这不仅仅防洪抗旱,改善环境也给农业生产带来了便利.还建成了举世瞩目的三峡大坝工程.在公路建设中我国近些年的公路发展迅速,四通八达的公路不仅仅带来了生活的便捷更促进了我国经济的发展.

第二、土木工程前景展望

全球性的人口增长并向城市迁移的进程使可持续发展理念被广泛接受.能源、洁净水、清洁空气、废物安全处理以及交通方面的需求将进一步推动环境保护及基础设施建设.所以,土木工程向着更高、更广、更深的方向发展必将成为未来的一种潮流.

1.土木工程的高空开发

将来,人口增长膨胀,城市规模扩大,未来的城市将会面临着一个严峻的问题：土地资源紧张.进而导致的生存空间拥挤、交通拥堵、环境恶化等一系列问题.因此我国的土木建设将向高空发展,以开拓更多的活动空间.高层建筑的开发与利用是现代城市发展的必然.例如：目前世界上人工最高的建筑是哈利法塔,其高度为828m,作为世界上最高的人工建筑,其承载能力是十分巨大的.这种高层建筑可以集工作、休闲、娱乐、商业、购物等一系列功能于一体,这就大大节约了土地资源.

2.地下空间的开发

土木工程不仅仅可以将建筑想高空发展还可以向地下空间开拓.随着地下基坑深度越来越大,能充分利用的空间就越来越多,这样可以使得土地使用费用降低.所以地下空间的开发有很大吸引力.例如：世界上最大的地下街是日本八重洲地下街,共3层,建筑面积70km2,最大的地下娱乐中心是苏格兰Varissu市地下娱乐中心,战时可掩蔽1.1万人.

3.海洋空间的开发

当土地资源逐渐枯竭的时候,覆盖地球达到70%的海洋空间渐渐引起人们的重视.围海造田,不断开垦出大片土地来满足人们的需求.例如韩国的“新万金”项目,是目前世界上最大的围海造田工程,位于韩国西海岸全罗北道境内,大约可以开辟出首尔的面积的三分之二即33.9公里!它在2010年建成后成为世界最大防潮大堤内,围垦出283平方公里土地.虽然海洋比陆地情况比较复杂,但随着科学技术的发展,在土木工程方面人类已经在海洋中取得了一些可喜的成就,所以海洋空间的开发前景广阔.

4.沙漠的开发

每年约有600多万公顷的耕地被侵蚀,可以被人类使用的土地空间进一步被挤压,所以如果能将沙漠资源和海水资源结合起来,将海水灌溉沙漠创造绿洲将是非常好的想法.虽然现在技术手段仍无法实现,但随着时代的进步,相信人类一定能够克服困难,最终将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲.这需要土木工程来进行勘测、设计、施工,最终完成这一宏伟蓝图.

结束语：目前,我国在土木工程中一些领域已经处于世界的领先地位了,但在土木工程的设计、施工和理论研究方面的总体水平与发达国家相比还有一定的差距.展望未来,不仅要在技术方面加强,更要在观念方面提高,利用新型的技术和材料进行建设,更要加强理论和实践的结合,在不断发展的理论的同时,也要重视实践.只有将先进的理论与实践技术相结合,才能实现土木工程的更大突破,争取迈入一个崭新的台阶.

【参考文献】

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