淺談土木工程的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

淺談土木工程的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中，土木工程業(yè)越來越成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。同時隨著社會和科技的發(fā)展，建筑物的規(guī)模、功能、造型和相應(yīng)的建筑技術(shù)越來越大型化、復(fù)雜化和多樣化，所采用的新材料、新設(shè)備、新的結(jié)構(gòu)技術(shù)和施工技術(shù)日新月異，節(jié)能技術(shù)、信息控制技術(shù)、生態(tài)技術(shù)等日益與建筑相結(jié)合。建筑業(yè)和建筑物本身正在成為許多新技術(shù)的復(fù)合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)核心的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)則成為代表一個國家建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現(xiàn)了技術(shù)與創(chuàng)新的作用。一、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀中國的土木工程建設(shè)從20世紀(jì)50年代起一直沒有停過，且發(fā)展很快，尤其在近年來，發(fā)展極為迅猛，幾乎整個中國成了一個大的建設(shè)工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn)，新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快，數(shù)量之巨，令世界各國驚嘆不已。高層建筑不僅越建越多，越建越高，而且其結(jié)構(gòu)體系及布置形式也日趨多樣化?？蚣芙Y(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架、—剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—筒體結(jié)構(gòu)等體系、巨型結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)及高層大跨框架結(jié)構(gòu)等體系是目前常見的結(jié)構(gòu)體系。大跨建筑、大空間建筑日益增多，多為混凝土結(jié)構(gòu)和空間鋼結(jié)構(gòu)。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，公路、鐵路運(yùn)輸事業(yè)突飛猛進(jìn)，高等級公路里程快速增長。橋梁工程也取得了驚人的成就，伴隨著橋梁類型的不斷翻新，主跨跨度一再突破，而斜拉橋的復(fù)興更是橋梁工程的另一個輝煌。但是，自改革開放以來，我國城市發(fā)展進(jìn)入了嶄新的階段，城市的數(shù)量、規(guī)模和人口數(shù)量都有了飛速的發(fā)展。這就要求更多的建筑來滿足城市發(fā)展的需求，單是不難看出，目前，我國的城市建筑尤其是房屋建筑，并不能滿足人們的需求。不難看出，我國的土木工程建設(shè)面臨的現(xiàn)狀是，雖然發(fā)展較快，但尚不能滿足社會的需求。二、土木工程的發(fā)展趨勢1、空間上的開發(fā)伴隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市建設(shè)快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口急劇膨脹，許多城市不同程度上出現(xiàn)了用地緊張、生成空間擁擠、交通堵塞、基礎(chǔ)設(shè)施落后、生態(tài)失衡和環(huán)境惡化等問題，被稱之為“城市病”，給人類居住帶來了很大的影響，也制約了經(jīng)濟(jì)和社會的進(jìn)一步發(fā)展，成為現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的障礙。為解決這些問題，我國的土木工程建設(shè)逐漸向高空和地下發(fā)展，以開拓更大的生產(chǎn)和生活空間。作為城市發(fā)展的產(chǎn)物之一，高層建筑物不僅在數(shù)量上越來越多，而且在高度上也越來越多，與地面高空發(fā)展相對應(yīng)，地面下基坑開挖的深度越來越大。地下空間的開發(fā)也有著巨大的吸引力。原因在于目前我國城市地下空間開發(fā)不需要支付或支付很少土地費(fèi)用。城市地下空間是一個十分巨大而豐富的空間資源，如果得到合理開發(fā)，其節(jié)省土地資源的效果是十分明顯的，另外工程實(shí)踐也表明，地下空間開發(fā)在我國一些大城市特別是沿海城市條件已基本成熟，而且是現(xiàn)代城市開發(fā)的必然趨勢。2、高性能材料的發(fā)展鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國、俄羅斯等國家已經(jīng)把屈服點(diǎn)為700N/mm2以上的鋼材列入了規(guī)范;如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其他復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。高輕質(zhì)材料的出現(xiàn)，比如比鋼質(zhì)量更輕單是性能卻更好的鋁合金的使用以及鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料的使用等，為現(xiàn)代土木工程建設(shè)的新趨勢提供了材料基礎(chǔ)。具體體現(xiàn)，就是超高建筑和超大型工程的修建。2008年的北京奧運(yùn)會，多需要修建大量的體育場館，也為北京及周邊地區(qū)的城市建設(shè)就是以新材料的使用為基礎(chǔ)的大型土木工程建設(shè)。3、計(jì)算機(jī)應(yīng)用隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善,計(jì)算結(jié)果將更能反映世紀(jì)情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會設(shè)計(jì)出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè),以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。4、環(huán)境工程環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān),又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設(shè)過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。5、新的計(jì)算理論和計(jì)算手段和新材料的結(jié)合計(jì)算理論和計(jì)算手段的進(jìn)步以及新材料新工藝的出現(xiàn)，為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件?？臻g結(jié)構(gòu)將得到更廣泛的應(yīng)用；不同受力形式的結(jié)構(gòu)融為一體，結(jié)構(gòu)形式將更趨于合理和安全。6、新管理技術(shù)和運(yùn)營方式的采用我國土木工程建設(shè)行業(yè)，一改以往的以手工操作為祝的小生產(chǎn)方式。開始采用股份公司制甚至形成了大規(guī)模的集團(tuán)公司，建立了適應(yīng)社會化大生產(chǎn)方式的科學(xué)管理體制，采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)城化的施工組織形式。從而可以集中更大力量進(jìn)行土木工程建設(shè)，并在市場運(yùn)營中取得了良好的效果。單是不難看出，在管理和運(yùn)營方式上還有不太合理的成分。所以新管理技術(shù)和運(yùn)營方式的采用仍將是我國土木工程建設(shè)發(fā)展的一個重要方面。7、新能源和能源多極化能源問題是當(dāng)前世界各國極為關(guān)注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是2