論土木工程的未來發展

郭來生

內蒙古興安盟烏蘭浩特市房產局

論土木工程的未來發展

郭來生

內蒙古興安盟烏蘭浩特市房產局

隨著社會經濟的不斷發展，我國的土木工程建設事業也隨之發展。就我國的國情而言，我國是世界人口大國，面對人口眾多的社會壓力，我國必須要從土木工程建設方面著手，在現有土地資源的基礎上，充分地運用世界上先進的建筑工藝和技術，建設出高質量的建設工程，滿足我國人口的居住和使用。

土木工程；發展

一、土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設施的科學﹑技術和工程的總稱，土木工程的含義可從兩方面去理解；一層含義是指與人類生活﹑生產活動有關的各類工程設施：1﹑建筑工程；2﹑公路與城市道路工程；3﹑局壩水電和水利工程；4﹑鐵路工程；5﹑橋梁工程；6﹑隧道工程；7﹑地下空間開發利用工程等。

另一層含義是指為了建造工程設施應用材料﹑工程設備在土地上所進行的勘察﹑設計﹑施工等工程技術活動。經過多年的發展，目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就，無論是結構的力學分析，還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段，都有了非常大的突破；特別是近若干年，在高層﹑大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。

二、土木工程發展的意義

土木工程是指建造各類工程設施的科學﹑技術和工程的總稱。土木工程的含義從兩個方面去理解。一層含義是指與人類生活﹑生產活動有關的各類工程設施，如建筑工程﹑公路與城市道路工程和水利工程﹑鐵路工程﹑橋梁工程﹑隧道工程﹑地下開發空間利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料﹑工程設備在土地上所進行的勘察﹑設計﹑施工等工程活動。經過多年的發展，目前土木工程的實踐和研究已經取得顯著成就，無論是結構的力學分析，還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段，都有了巨大的突破，展望未來，土木工程仍然有許多課題需要我們進一步探討。

三、土木工程的現狀

1.土木工程建設成就巨大

自改革開放以來，我國高層建筑的發展進人了一個嶄新的階段，高層建筑不僅在數量上越來越多，而且在高度上也越來越高。我國將有公路160萬km，其中高速公路2.5萬km，2010年，全國高速公路將達3萬km。

2.新型建筑材料的開發與應用

近年來，隨著高標號水泥的大量生產，鋼纖維和玻璃纖維混凝土﹑聚合物浸漬混凝土等快硬﹑高強﹑輕質﹑復合和節能混凝土的研制，復合﹑新型墻體材料的開發，鋼化玻璃﹑多功能涂層玻璃﹑雙層中空玻璃等建筑用平板玻璃等的發展，都帶來了土木工程的結構形式﹑設計理論和施工技術等方面的新發展。而從20世紀80年代興起的碳纖維的應用研究，更是土木工程在這一領域的又一重大突破。國內由呂志濤院士領導的課題組及其他研究機構業已開展利用碳纖維布對鋼筋混凝土梁﹑板﹑柱進行加固的研究，已取得許多成果，標志著我國在這一領域已處于較為領先的地位。目前，利用碳纖維材料加固修補混凝土結構的技術已在工程中獲得應用，其前景非常廣闊。

3.預應力技術的應用

20世紀80年代，我國預應力技術已從單個構件發展到預應力結構的新階段。預應力技術的應用已擴大到大跨度﹑大柱網﹑大開間的多層與高層建筑，連續橋﹑斜拉橋等橋梁結構，核電站預應力安全殼﹑大型預應力儲倉與儲液池，預應力地錨與預應力管樁等特種預應力結構。

預應力技術也是建造大跨度公共建筑﹑大型會議展覽中心及大開間住宅的重要技術，也是高層﹑超高層建筑和承受特重荷載的結構中不可缺少的關鍵技術。預應力技術在解決大﹑高﹑重﹑新建筑工程的設計和建造難題中發揮著其獨特的優勢。

4.土木工程的可靠度理論的研究應用

長期以來，人們一直習慣于以安全系數作為土木工程的評價指標。然而，安全系數只是一個由確定的信息得到的一個定值，它未能考慮設計變量中任何客觀存在的變異性，某一特定的安全系數值，對于不同的工程未必具有同樣的意義。

四、土木工程理論、材料及技術的發展

通過多年來實踐探索，土木工程的發展日臻完善。在科學理論方面，理論研究精密化，計算力學﹑結構動力學﹑動態規劃法﹑網絡理論﹑隨機過程論﹑濾波理論的成果，隨著計算機探討土木工程發展趨勢的普及而滲進了土木工程領域。結構動力學也已發展完備，荷載不再是靜止的和確定性的，而被作為隨時間變化的隨機過程來處理。靜態的﹑確定的﹑線性的﹑單個的分析，逐步被動態的﹑隨機的﹑非線性的﹑系統與空間的分析所代替。電子計算機使高次超靜定的分析成為可能，進而使得高層建筑中框架 ﹑剪刀墻體系﹑筒中筒體系空間工作和大跨度的橋梁得以實現。大跨度建筑的形式層出不窮，薄殼﹑懸索﹑網架和充氣結構覆蓋大片面積，滿足種種大型社會公共活動的需要。從材料特性﹑結構分析﹑結構抗力計算到極限狀態理論，在土木工程各個分支中都也得到了充分發展。理論研究的日益深入，使現代土木工程取得了許多質的進展。在工程材料方面，標號為500～600 號的混凝土已在工程中普遍應用，而輕質﹑高強化的混凝土成為大跨﹑高層﹑結構復雜的工程的新要求。高強鋼材與高強混凝土的結合使預應力結構得到較大的發展，先張法和后張法的預應力混凝土屋架﹑吊車梁和空心板在工業建筑和民用建筑中廣泛使用。同時鋁合金﹑鍍膜玻璃﹑石膏板﹑玻璃鋼等工程材料以現代科學技術的進步為背景發展迅速，為大跨﹑高層﹑結構復雜的工程建設提供了全新的支持。在施工技術方面，種種現場機械化施工方法發展得特別快。同步液壓千斤頂，滑模，直升機安裝天線，用一群小提升機同步提升大面積平板的升板結構等一系列施工方法廣泛應用。此外，鋼制大型吊裝設備與混凝土自動化攪拌樓﹑輸送泵等相結合，形成了一套現場機械化施工工藝，使傳統的現場灌筑混凝土方法獲得了新生命，在高層﹑多層房屋和橋梁中部分地取代了裝配化，成為一種發展很快的方法。

結束語：

隨著社會經濟的迅猛發展，當今的土木工程建設也在日新月異的發展，面對人口數量龐大的局面，必需要對土木工程建設事業有新的要求，需不斷的探索與發現，理論結合實際的創造出一套先進的技術與工藝來滿足社會所需，同時還要對土地資源以外的空間得以開發利用，以便緩解目前土地資源緊缺的現狀

[1]黃禹.土木工程的現狀及發展趨勢[J].江西建材.2010(02)

[2]魏毅宇.淺析土木工程的現狀及發展趨勢[J].科技信息.2009(24)