試論土木工程的特征及革新

1、試論土木工程的特征及革新摘 要：土木工程是隨著社會的產(chǎn)生而產(chǎn)生的-種文明，當(dāng)今的土木 工程已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，土木工程是不可缺少的存在形式，未來的生 活中更會得到大力的發(fā)展，以滿足人們更多的需求。關(guān)鍵詞：土木特征；特征；革新土木工程是指房屋、公路、鐵路、橋梁、水工、港工、地下等工程的 總稱。土木工程対國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活的影響非常明顯和重要。土 木工程密切關(guān)系到人類賴以生存和繁衍的四大基本要素：衣、食、住、行, 為人類提供住宅、賓館、公寓、衣料生產(chǎn)貯藏基地、食品冷庫、公路、機(jī) 場、鐵路、港口、碼頭、廠房、實驗室等現(xiàn)代人類生活和發(fā)展的必要場所 空間。1我國土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀遠(yuǎn)在上古時期，中

2、國古人類就在野處穴居，為了避免野獸侵襲，有巢 氏（中國的傳說中的巢居的發(fā)明者），才教古人離開天然巖洞、構(gòu)木為巢, 居于樹上。我國古代土木工程多采用土、石、木等材料建造，建造技術(shù)和 藝術(shù)造型達(dá)到當(dāng)時極高的成就。像長城、趙州橋、都江堰等都是具冇代衣 性的中國古代土木工程的杰作o我國的土木工程建設(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。2世界土木工程

3、的發(fā)展現(xiàn)狀隨著19世紀(jì)中葉鋼材及混凝土在土木工程中的開始使用，以及20世 紀(jì)20年代后期預(yù)應(yīng)力混凝土的制造成功，建造摩天大樓、大跨度建筑和 跨海峽1000m以上的大橋成為可能。目前，世界上最高建筑迪拜塔；世界 跨度最大的懸索橋是日木的東線明石海峽懸索大橋，跨度為1990m；最長 的斜拉橋是日本的多多拉橋，橋主跨冇890m,最大跨度的拱橋是中國上海 的盧浦人橋，跨度為550mo世界高速公路總里程最長的國家為美國，其總 長為81105公里。最高的大壩為高285m的瑞士大狄克桑斯壩。最高的電 視塔為加拿大高549m的多倫多塔，其次為莫斯科塔，高537m等等，這都 是當(dāng)今世界上代表著高新技術(shù)的成就。3

4、未來土木工程的特征3. 1建筑材料方面高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增 強(qiáng)塑料（玻璃鋼）已開始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低，有些價 格過高，應(yīng)用范圍受到限制，因而尚待作新的探索。另外，對提高鋼材和 混凝土的強(qiáng)度和耐久性，雖已取得顯著成果，仍繼續(xù)進(jìn)展。3. 2工程規(guī)劃方面以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若方案，從中選優(yōu)。由于土 木工程設(shè)施的規(guī)?？谝鏀U(kuò)大，現(xiàn)在已有必要也有可能運用系統(tǒng)工程的理論 和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程，例如高大水壩，會引起自然環(huán) 境的改變，影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等，這類工程的社會效果是有利也有 弊。在規(guī)劃中，對于趨利避害要作全面的考

5、慮。3. 3工程施工方面隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品 種、自動化、大型化發(fā)展，施工h益走向機(jī)械化和自動化。同時組織管理 開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，口益走向科學(xué)化；有些工程設(shè)施的建設(shè) 繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣，不僅可以降低造價、縮 短工期、提高勞動生產(chǎn)率，而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題，以 建造過去難以施工的工程。3. 4工程設(shè)計方面人們努力使設(shè)計盡可能符合實際情況，達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀 的目的。為此，已開始采用概率統(tǒng)計來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值，研 究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律, 積極發(fā)展反

6、映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖土共同作 用的分析，進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 等理論；同時發(fā)展運用電子計算機(jī)的高效能的計算和設(shè)計方法等。4未來土木工程的革新4. 1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。日木、 美國、俄羅斯等國家已經(jīng)把屈服點為700n/mm2以上的鋼材列人了規(guī)范； 如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復(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。4. 2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、

7、沙漠化等問題與人類的 生存發(fā)展密切相關(guān)，乂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。4.3向太空、海洋以及地下拓展早在1984年，美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設(shè)想，即在 月球上利用它上面的巖石生產(chǎn)水泥并預(yù)制混凝土構(gòu)件來組裝太空試驗站。 這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地 上空間的減少，人類把注意力也越來越多地轉(zhuǎn)移到地下空間，21世紀(jì)的土 木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達(dá)地下三層：除在青函海底 隧道的屮部設(shè)置了車站外，還建設(shè)了博物館。5結(jié)語我國暫時還是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)還不發(fā)達(dá)，基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能 滿足人民生活和國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，所以在基本建設(shè)方面還有許 多工作要做。土木工程當(dāng)今的發(fā)展是人類智慧的成果，