改革開放以來,中國經濟蓬勃發(fā)展,隨著我國城市化建設的進程加快,城市建設迅猛發(fā)展,城市人口隨之急速膨脹,很多的城市在不同程度上出現(xiàn)了生存空間不足、交通堵塞、資源緊張、生態(tài)平衡遭到破壞和環(huán)境逐步耳環(huán),基礎設施落后等問題。對社會和經濟的持續(xù)發(fā)展形成了嚴重的制約,成為現(xiàn)代化城市發(fā)展的主要障礙。
土木工程有著深厚的歷史沉淀,古代土木工程有著較長的時間跨度,他大致從新時期時代開始至17世紀中期。在這個歷史時期內,土木工程所用的材料最早的是只是當?shù)氐奶烊徊牧稀:髞砺l(fā)展為土坯、石材、磚瓦。、
近代土木工程的時間跨度從17世紀中葉到20世紀中期的300年間,在這期間,磚、瓦、木、石材的應用更加廣泛,同時又有力學和結構理論作為指導,施工技術進步很大,建造速度大大加快。
現(xiàn)代土木工程從第二次世界大戰(zhàn)結束至今。為了適應城市化發(fā)展,人們建造了大規(guī)模、大跨度、高聳、大型、精密設備現(xiàn)代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,有要求搞經濟效益。
隨著社會科學的突飛猛進,建筑航和的技術也隨之逐步進化。近年來,我國的高層建筑如雨后春筍般遍地可見,而且高度越來越高,由此可見,土木工程的發(fā)展勢頭之猛。
我國現(xiàn)代土木工程造就的舉世矚目的建筑有:臺北的國際金融中心,上海金茂大廈等,充分顯示了我國近代土木工程發(fā)展的迅猛姿態(tài)。
放眼世界,美國的現(xiàn)代化進程可謂先進,而現(xiàn)今資料表明,未來美國要投入一萬六千億美金來解決已建工程的不安全狀態(tài)。我們作為跨世紀的一代,不僅要傳承前人輝煌的成就,也必須多多吸取前面的教訓,在以后的工作中創(chuàng)新改良,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
中國土木工程的發(fā)展趨勢:
第一,發(fā)展高新技術,應用結構健康檢測,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。土木工程在實際使用的過程當中,會出現(xiàn)不同程度的損傷和性能退化,甚至引發(fā)嚴重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經濟損失。因此,就要做好健康監(jiān)測,修復和加固的準備。隨著現(xiàn)代傳感技術、計算機與通訊技術的發(fā)展,人們提出了結構健康監(jiān)測的概念,給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。像這樣,通過發(fā)展結構健康監(jiān)測與安全預警,在第一時間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問題,幾十修復與加固,避免可能出現(xiàn)的事故,也基本解決了建筑過快老化拆除的尷尬局面,實現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。
第二,全過程信息化。信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD(利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作)方面,也將包含對工程進度的管理、運行中數(shù)據(jù)資料的收集、分析、整理等。全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護也具有很大的意義。我國現(xiàn)在正是基本建設的高潮,20---30年以后,現(xiàn)代建筑物會逐步進入維護期。如果能在現(xiàn)在的建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后的維護也有很大的幫助。
第三,可持續(xù)發(fā)展和人性化。整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程必然的要面對這個問題。可持續(xù)發(fā)展和人性化是與社會經濟的發(fā)展相適應的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施的人性化要求。對資源和能源的節(jié)約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的涉及和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規(guī)劃、設計、建造到建成后的使用、維護、拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最低,同時也盡可能的發(fā)揮它的最大社會經濟效應。
第四,新能源和能源的多極化。目前,世界各國極為關注能源問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大問題,這也對土木工程建設提出了新的要求,應當予以足夠的重視。
第五,向地下發(fā)展。由于土地資源的稀缺,過度的城市開發(fā),將不可避免的破壞人們的生活環(huán)境,同時也將嚴重的影響生態(tài)平衡,所以尋找新的建設空間,成為當代建設的新的課題,因此,人們開始向地下空間的建設開發(fā)。我國的地下空間開發(fā)也已初具規(guī)模,繼北京、傷害等城市之后,越來越多的城市也不如了開發(fā)城市地下空間的行列。例如:地鐵的建成和投入使用,就是對于地下空間利用的明確表示。它對于構建城市現(xiàn)代化公共交通服務體系,提高城市綜合功能和競爭力,加快推進城市建設具有重大的意義。特別是對于現(xiàn)在的中國而言,很多城市交通飽和,給城市居民生活帶來諸多不便的前提下。但是開發(fā)地下空間的同時,也要注意保護地下原有植物的生態(tài)平衡。開發(fā)地下空間,將會破壞原有的地層應力分布,其將會對地上建筑物產生不可補救的影響,因此在開發(fā)地下空間的同時,如何保護地上建筑物將是個很大的研究課題。
第六,主動控制技術。絕大部分的土木工程建筑都是被當做一個靜態(tài)的、被動的物體,對周圍環(huán)境的影響,只能依靠自身的結構進行被動的抵御。今后土木建筑設施畢竟面臨這一問題。主動控制技術也將逐步在建筑構造物中應用,使得建筑物能夠對各種環(huán)境因素作出適當?shù)姆磻訌娊ㄖ氖褂弥芷冢苊庖恍┙ㄖ锸鹿实陌l(fā)生。
經過土木工程現(xiàn)代不斷的發(fā)展,無論是結構還是力學分析,仰或是建筑材料和施工手段方法,都取得了重大的突破,尤其是在近十年鋼結構、高層方面的發(fā)展尤為迅速。但是,隨著城市化進程的加快,可利用的土地資源減少,生態(tài)平衡的被破壞,都將為土木工程的發(fā)展建設帶來新的問題,因此,我們要不斷堅持可持續(xù)發(fā)展道路,努力創(chuàng)新,土木工程定將走向新的高峰。