发布时间:2023-10-05 10:22:50
绪论:一篇引人入胜的土木工程的未来,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
引 言:土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、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,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
1 未来土木工程的发展
1.1指导理论的继续发展
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
1.2 工程实现的变化
土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。 信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
1.3 主动控制技术
迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
2 未来土木工程的发展
2.1 指导理论的继续发展
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2.2 工程实现的变化
土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
(1)全过程信息化
信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
(2)可持续发展和人性化
这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
(3)主动控制技术
迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
3 未来展望
3.1 指导理论的继续发展
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
3.2 工程实现的变化
这也是土木工程一个重要的组成部分。。
(1)全过程信息化
信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中。
(2)可持续发展和人性化
这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。
4 结束语:
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。
中图分类号:S969.1 文献标识码:A
建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识 ,以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。
远古时代人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶,以满足简单的生活和生产需要。后来,人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要,兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。
在土木工程的长期实践中,人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意,取得了卓越的成就;而且对其他工程设施,也通过选用不同的建筑材料,例如采用石料、钢材和钢筋混凝土,配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城,现代世界上的许多电视塔和斜张桥,都是这方面的例子。
土木工程发展趋势具体地表现在以下几个方面。
一是建筑材料。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
二是地质地基。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
三是工程规划。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
四是工程设计。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析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、结构动态以及结构与岩同作用的分析,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。
五是工程施工。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
未来土木工程的发展是指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献:
土木工程是一个国家建设和发展中的重要内容,它涉及了很多方面,比如说桥梁、公路等。可以说一个国家发展的速度和程度跟这个国家的土木工程发展休戚相关。我国的土木工程业发展速度还是比较迅速的,但是不管什么行业的发展都不可能是一帆风顺的,在中国几十年的探索和改革中,土木工程方面的发展也取得了一定的成就,科技的发展是土木工程发展的重要保障和根本动力。为了进一步加快我国土木工程的发展,还要加大对土木工程的研究力度。
1、土木工程概述
土木工程对于一个国家的发展是至关重要的,然而,土木工程具体指的是什么、涉及到了哪些方面的内容并不是所有人都了解的。其实,土木工程就是指公路、桥梁这些工程的总称,并且土木工程本身涉及了很多方面的内容,主要包含了工程建筑材料分析、建筑设备的应用以及建筑施工前的地质勘探。土木工程不是单单的过程设计,它的内容是非常丰富的,而且是层次多样的、结构和门类比较复杂的学科。
土木工程对于我们每个人都不陌生,它跟人们的生活是休戚相关的,而且关系着国家的建设和发展。可以这样说,如果没有土木工程就没有我们今天这样便利的、高质量的生活。土木工程展现人们生活的很多方面,比如说四通八达的交通、居住和办公的高楼大厦以及跨黄河长江的大桥。同时,土木工程给人们的生活提供了很多保障,主要体现在农民可以利用灌溉设施解决农田干旱的问题;城市中的排污管道给城市人民提供了环境保障。
2、土木工程发展的现状
2.1土木工程的理论发展分析
土木工程工程的发展也涉及到了很多方面,其中土木工程理论就是其中非常关键的一个内容。土木工程理论发展是土木工程设计和项目实施的基础环节,占据着关键的地位,土木工程理论是土木工程设计的重要的理论支撑,只有拥有坚实的土木工程理论基础,才能保证土木工程设计得到最大程度地发展。而土木工程理论也涉及了很多方面的内容,它涵盖了工程力学、统计学、计算机科学等重要内容。特别是计算机科学的发展与应用,使土木工程业得到了极大的发展。并且随着信息化进程和信息交流地不断加快,也都推动了土木工程业的发展。
2.2土木工程的设计发展分析
土木工程设计是土木工程发展中非常重要的一个环节,随着土木工程的不断发展,对土木工程设计也提出了更高的要求,土木工程设计已不再是仅凭经验而进行的时代了,更趋向于要全面地考虑土木工程的环境、经济以及安全等因素来进行土木工程设计。随着建筑环境(包含建筑材料、结构、施工方法等)不断改变,人类会面临越来越大规模的土木工程建设,并且对土木工程设计会提出更严格的要求,其中在结构设计方面呈现出更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是依靠一定的土木工程理论而进行的,随着土木工程的发展趋向于复杂化,土木工程设计也会发生很大地改变。要运用新技术、新优势来做好土木工程的设计。
2.3土木工程的施工发展分析
土木工程理论和设计最终都要通过土木工程施工来体现,土木工程施工是一个不容忽视的环节。而土木工程施工的发展主要体现在施工材料、设备以及施工工艺方面,在土木工程中,施工材料在不断地更新,越来越多的新型材料被广泛地应用到土木工程中,比如说玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、各种节能混凝土等材料,这些材料给我国大型土木工程的实施提供重要的保障;而土木工程实施的设备也在不断地向自动化方向发展,设备的自动化不仅提高了施工的效率,同时也为一些操作难度大的过程实施提供了可能。
总之,我国的土木工程业在理论研究、工程设计以及工程施工等方面已经取得了一定的成绩,但是与那些发达的国家相比还存在一定的距离。因此,我国要逐渐地加大土木工程的研究力度,推动我国土木工程业可以迅速发展。
3、土木工程的未来发展趋势
3.1信息化趋势发展
加快信息化建设是我国新时展的目标,信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。信息化建设可以使一些传统下难实现的工程得以顺利实施,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,信息化建设大大地推动了土木工程业的发展。信息化的社会背景为建筑的兴起提供了更为广阔的空间,对信息资源和对使用者的信息服务进行了优化组合。
3.2高性能材料的广泛应用
随着科技地不断发展和新能源的不断开发,使得越来越多的高性能材料得以广泛地应用到土木工程中,比如说高标号水泥、玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土以及复合型节能混凝土,还有新型的墙体材料的开发,这些高性能材料的应用使得土木工程在结构、设计理论以及施工技术方面得到了新的发展。并且土木工程中钢材也将朝着高强度、良好塑性以及可焊性等方向发展。总之,高性能材料的应用是未来土木工程的一个重要发展趋势。
3.3土木工程向地下、海洋、沙漠扩展
随着建筑业的迅速发展,建筑空间资源已经成为限制建筑业发展的一个重要因素。开发空间资源是解决建筑空间资源紧张的非常有效的途径,在我国可开发的空间资源有地下空间、沙漠、海洋以及宇宙空间。其实,我国在土木工程发展过程中已经在逐渐地开发这些空间资源了,比如说现行的地铁、地下停车场都是利用地下空间的体现,而且我国也正在开发海洋和沙漠资源,同时我国在探索太空方面也取得了一定成绩,所以说我国土木工程的未来发展趋势是向地下、海洋以及沙漠等空间发展。
3.4建筑多样化及城市建筑立体化
我国土木工程正在朝着多样化和城市建筑立体化的方向发展,由于材料学和工程力学的发展,推动了土木工程向着多样化的方向发展,为了解决能源紧缺、环境保护、交通溶度等问题,越来越多的建筑结构形式产生。
随着城市人口的密度逐渐地增加,交通拥挤和用地紧张等问题也逐渐显现出来,为了解决城市用地问题就需要发展立体建筑,也就说城市高层建筑会越来越多,但是高层建筑的建设对施工技术和设计的要求更高,所以要加快土木工程各项技术的发展。
结语
总而言之,在信息化和科技化时代的大背景下,土木工程的发展不仅局限于建筑物本身的安全性和经济性,更需要考虑到建筑物给人们的生活带来的舒适感受,将建筑变得更加人性化和智能化。这就要求我国要加大对土木工程的研究力度,要不断地推进土木工程的理论、设计以及施工的发展,而且要把握土木工程的未来发展趋势,尽可能地从发展趋势入手,保证我国土木工程可以顺利地、快速地发展。
参考文献