探討現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與未來土木工程的發(fā)展

李曉麗

摘 要：土木工程隨著社會(huì)體系的發(fā)展而出現(xiàn)，如今的土木工程已經(jīng)發(fā)展到了一定的程度，成為建筑體系當(dāng)中必不可少的關(guān)鍵組成部分，這也為將來的生活提供了必要的支持，從而更好地滿足人們的需求。 基于此，本文對(duì)現(xiàn)代化的土木工程特征進(jìn)行了探究，并且對(duì)將來土木工程的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：土木工程;特征;發(fā)展趨勢(shì)

在新的時(shí)代背景下，土木工程體系已經(jīng)發(fā)展成為必不可少的關(guān)鍵組成部分，是現(xiàn)代化建筑體系的核心元素，隨著時(shí)代的發(fā)展，土木工程的發(fā)展取得了一些成果，為了促使土木工程體系更好地發(fā)展，就需要了解土木工程特征，對(duì)其未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，從而制定出針對(duì)性的技術(shù)更新方案。

一、現(xiàn)代化土木工程的特征

隨著現(xiàn)代不同類型工程建筑體系的飛速發(fā)展，人們需要建設(shè)其規(guī)模與跨度更大、高度更高的輕型現(xiàn)代化建筑物體系，這就需要建筑物具備更高的品質(zhì)，也需要提升施工建設(shè)的速度，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益水平進(jìn)行提高。 這樣的背景為土木工程體系創(chuàng)造出了新的課題，為土木工程體系的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)和動(dòng)力。 總的來講，土木工程體系的特征具體如下：

（一）建筑材料

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的提升，高輕度的輕型材料不斷出現(xiàn)并且實(shí)現(xiàn)了技術(shù)更新，比如，比鋼鐵更輕的鋁合金、鎂合金等玻璃鋼材料逐漸開始在土木工程當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用。 然而這些材料部分的彈性模量水平比較低，價(jià)格水平比較高，這就使得材料的應(yīng)用受到了比較多的限制，所以，仍然需要相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行新的探索與研究。 除此之外，在對(duì)鋼材與混凝土材料的輕度以及耐久性進(jìn)行提升方面，盡管已經(jīng)取得了一定的成果，但是依然存在進(jìn)步與發(fā)展的空間，需要相關(guān)的研究人員進(jìn)一步研究相關(guān)的技術(shù)，對(duì)技術(shù)與設(shè)施進(jìn)行更新，從而為土木工程體系的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（二）工程地質(zhì)與地基工程

地質(zhì)與地基在土木工程當(dāng)中屬于非常關(guān)鍵的組成元素。 在土木工程的建設(shè)區(qū)域當(dāng)中，工程地質(zhì)與地基自身的構(gòu)造與天然狀況下所形成的應(yīng)力狀況與力學(xué)性能不僅會(huì)影響基礎(chǔ)性的設(shè)計(jì)與施工狀況，也會(huì)影響到工程設(shè)施的選擇以及建筑材料體系的選擇，這會(huì)對(duì)地下工程產(chǎn)生更大的影響力。 工程地質(zhì)與地基的勘察技術(shù)目前需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鉆探和取樣，在室內(nèi)對(duì)所取的樣品進(jìn)行分析和試驗(yàn)，這邊使得地質(zhì)與地基的勘探工作存在比較大的局限性。

（三）工程規(guī)劃

在傳統(tǒng)的土木工程體系當(dāng)中，整體的規(guī)劃主要是結(jié)合之前的工程經(jīng)驗(yàn)來對(duì)方案進(jìn)行明確，并且在其中選擇出最優(yōu)的方案。 因?yàn)橥聊竟こ淘O(shè)備設(shè)施的規(guī)模處于不斷擴(kuò)大的過程中，如今需要對(duì)系統(tǒng)工程的理論以及具體的方法進(jìn)行運(yùn)用，從根本上提升規(guī)劃體系的水平。 規(guī)模比較大的土木工程，比如規(guī)模比較大的水壩會(huì)使得自然環(huán)境發(fā)生一定的變化，對(duì)生態(tài)平衡與農(nóng)業(yè)體系的生產(chǎn)等產(chǎn)生一些影響，這些工程對(duì)社會(huì)體系的影響也是有好有壞。 在對(duì)工程進(jìn)行規(guī)劃的過程中，需要進(jìn)行全方位的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)趨利避害的效果，為土木工程自身價(jià)值的發(fā)揮奠定基礎(chǔ)[1]。

（四）工程設(shè)計(jì)

在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的過程中，人們希望設(shè)計(jì)出的工程狀況與實(shí)際狀況更加匹配，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、美化以及美觀的效果。 對(duì)此，可以借助概率統(tǒng)計(jì)的形式來對(duì)荷載值以及材料的強(qiáng)度數(shù)值進(jìn)行分析，對(duì)自然環(huán)境當(dāng)中風(fēng)力、海浪等作用在時(shí)間與空間當(dāng)中的分布規(guī)律進(jìn)行研究與分析，對(duì)材料結(jié)構(gòu)狀況與巖土之間的作用進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及極限狀況等進(jìn)行研究，同時(shí)需要發(fā)揮出計(jì)算機(jī)高速計(jì)算與設(shè)計(jì)的價(jià)值，促使土木工程體系的穩(wěn)定性以及安全性進(jìn)一步提升，這也是現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展速度提高的基礎(chǔ)。

（五）工程施工

在新的時(shí)代背景下，土木工程自身的規(guī)模不斷擴(kuò)大，這也使得施工的工具、設(shè)備設(shè)施逐漸朝著品種多樣、自動(dòng)化程度高以及規(guī)模擴(kuò)大的方向發(fā)展，施工逐漸朝著機(jī)械化以及自動(dòng)化的方向發(fā)展。 除此之外，組織管理體系可以對(duì)系統(tǒng)工程的理論與方法進(jìn)行運(yùn)用，朝著科學(xué)化的方向發(fā)展。 一些工程設(shè)備設(shè)施的建設(shè)逐漸朝著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。 在這樣的背景下，土木工程體系不僅能夠降低造價(jià)，對(duì)施工周期進(jìn)行縮短，而且提升勞動(dòng)生產(chǎn)的水平。

二、未來土木工程體系的發(fā)展

（一）指導(dǎo)型理論的發(fā)展

無論是過去還是現(xiàn)在或者是將來，土木工程技術(shù)理論體系的核心是力學(xué)知識(shí)，土木工程力學(xué)體系的突破是創(chuàng)建出全新的分析方法與數(shù)值處理方法。 在面對(duì)比較相似的復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及流體介質(zhì)的狀況時(shí)，現(xiàn)在的方法體系依然表現(xiàn)出比較多的局限性。 將來，專業(yè)性更強(qiáng)的數(shù)學(xué)知識(shí)會(huì)在土木工程體系當(dāng)中實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展，對(duì)土木工程體系當(dāng)中復(fù)雜程度比較高的數(shù)值問題進(jìn)行解決。 先進(jìn)程度更高的電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用能夠有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜程度更高的模擬狀況，與現(xiàn)實(shí)狀況更加靠近。 力學(xué)體系會(huì)對(duì)宏觀框架進(jìn)行突破，朝著微觀體系發(fā)展，控制論以及虛擬化等技術(shù)也在力學(xué)應(yīng)用的過程中得到深入發(fā)展[2]。 與此同時(shí)，土木工程這一學(xué)科也會(huì)逐漸朝著其他的方向發(fā)展，和材料、環(huán)境以及機(jī)械等知識(shí)結(jié)合起來。土木工程會(huì)與城市規(guī)劃以及建筑學(xué)等學(xué)科會(huì)進(jìn)行交叉和融合，呈現(xiàn)出相互支持與服務(wù)的狀態(tài)。 土木工程體系內(nèi)的次級(jí)性學(xué)科能夠在現(xiàn)實(shí)狀況的推動(dòng)下催生出新型的學(xué)科，不同類型的學(xué)科知識(shí)會(huì)相互滲透，比如在一些規(guī)模比較大的體育場(chǎng)上運(yùn)用與橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中的懸索體系進(jìn)行運(yùn)用。

（二）主動(dòng)控制技術(shù)就目前的狀況而言，大多數(shù)的土木工程體系建筑物都被視為靜態(tài)同時(shí)被動(dòng)的物體。 當(dāng)外界的環(huán)境產(chǎn)生變化時(shí)，比如溫度、突發(fā)狀況、風(fēng)向變動(dòng)等，土木工程只能夠借助自身結(jié)構(gòu)來進(jìn)行被動(dòng)抵御，這使得建筑物體系的靈活性與應(yīng)變能力進(jìn)一步降低，將來土木建筑工程的發(fā)展方向?yàn)閷⒅鲃?dòng)控制技術(shù)在土木建筑體系當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)用。 在運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)以及模糊控制的技術(shù)時(shí)，土木工程能夠有效應(yīng)對(duì)不同類型的環(huán)境變化狀況，從而提升建筑物體系的應(yīng)變性與主動(dòng)性。

三、結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)體系的建設(shè)與發(fā)展，土木工程體系技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，其是人類智慧的成果，也是因?yàn)槿祟惖拇嬖诙霈F(xiàn)，在新的時(shí)代背景下，需要在土木工程體系當(dāng)中對(duì)可持續(xù)發(fā)展觀進(jìn)行落實(shí)，進(jìn)一步進(jìn)行創(chuàng)新，充分發(fā)揮出信息控制技術(shù)的價(jià)值，促使土木工程逐漸朝著更加穩(wěn)定與安全的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張輝，王明瑞. 土木工程體系的特征與未來的發(fā)展趨勢(shì)[D]. 哈爾濱工商大學(xué)，2017.

[2]董幸. 淺析土木工程技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新[J]. 建筑工程創(chuàng)新，2018（9）：18?20.

[3]陳銘. 土木工程的特點(diǎn)與發(fā)展研究[D]. 無錫工商學(xué)院，2018.

[4]陳曉曦. 新時(shí)代背景下土木工程體系的創(chuàng)新發(fā)展[J]. 建筑管理，2019（11）：81?83