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土木工程規劃不必其他建筑工程,它在規劃過程中不但要注重周圍環境,更要注重當前社會發展狀況和文化水平的影響。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。人們努力使設計盡可能符合實際情況,要達到文化背景與設計圖形的完美融合。達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。隨著當前土木工程規范的擴大和各種生產工具和生產設備的品種多樣化的發展,在土木工程施工的過程中逐步走向了機械化和智能化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
未來土木工程的發展
1指導理論的繼續發展。在未來的發展過程中,土木工程的核心將逐步的靠近力學,通過物理學和化學在其施工過程中的不斷應用以及信心的計算機技術的不斷沖擊,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。
關鍵詞:土木工程;施工技術;現狀;發展趨勢
隨著科技的進步,我國在建筑行業的要求也在不斷提高,也就促使了土木工程施工技術的不斷進步。在當今社會,只有不斷的革新才能適應經濟的發展,才能促進我國建筑業走向世界。土木工程施工技術即使在現在看來有著非常明顯的成就,但是距離國外的水平還有一定的欠缺,土木工程施工技術的發展現狀值得仔細深究,未來的發展趨勢也應該不斷創新。只有不斷的改進土木工程施工技術,提出新的發展要求,順應社會的變化,才能促進土木工程施工技術的進步。目前在我國運用到土木工程施工技術的工程主要有長江三峽水利工程、國家體育場鳥巢等,這些建筑所體現出來的都是現代化的土木工程施工技術。
一、土木工程施工技術的現狀
(一)施工方法
在我國的建筑中所體現出來的土木工程施工方法主要分為深基礎施工、鋼筋混凝土澆筑、鋼結構施工等等,深基礎施工技術主要體現在回灌、地基加固以及托換技術;鋼筋混凝土澆筑施工技術表現在大模、鋼筋連接、混凝土吸水等;鋼結構施工技術表現在邊框架體的提升和改造。在土木工程施工方法上相比過去有一定的提升,將傳統的施工技術與之相結合,共同完善施工方法,進一步促進施工方法走向先進、效率和質量。
(二)施工機械化和高科技化
隨著科技的不斷進步,土木工程施工技術也是不斷的在改進?,F代社會中,許多東西都在走向機械化、科技化以及工業化,土木工程施工技術方面也是如此。伴隨著施工的機械化和科技化,土木工程施工技術更加先進和快捷。在機械化方面主要體現的是施工中的塔吊、混凝土攪拌機、混凝土輸送泵等等;在高科技化方面則主要是計算機的運用、勘測機的使用、激光技術等等。土木工程施工技術的機械化給施工帶來了便利,而科技化則給施工帶來了精準。
(三)管理體制的缺陷
即使土木工程施工技術有著較強的硬件支持,但是在管理體制方面卻存在著較大的缺陷。在建筑施工中存在著較多的安全事故,如果管理體制不健全會影響工人的安全以及工程的質量和效率。在我國的土木工程施工技術上所表現出來的管理體制的缺陷主要是多頭管理題,即管理者太多而最終不知道到底該誰負責,許多的權利與義務也沒有落實到實處,對于工程所需人數、工程數額沒有起到重視。管理體制的缺陷會給建筑施工帶來較多的麻煩,在今后的施工中還需要健全體制,把權利和責任落實到每一個管理者身上。
二、土木工程施工技術的發展趨勢
(一)強化施工方法
對于土木工程施工技術的提高最關鍵的就是強化施工方法,加強施工技術的創新,讓施工技術更加現代化、高科技化。強化施工方法是土木工程施工技術未來的發展趨勢,比如深基坑施工技術、灌注技術等。深基坑施工技術是為了保證土木工程地下結構的安全性,保證周圍施工環境的安全性,因而采取的加固措施。隨著建筑樓層的增高,更加需要保證樓層的穩固性,深基坑施工技術也需要進一步加強。經濟的不斷發展,深基坑施工技術也逐漸受到了重視,建筑業已經有研發出來一些關于深基坑施工技術指標的軟件,需要進一步的推廣。在今后的發展上,還需要建筑業界不斷的進行技術的創新,引入創新人才,不斷的推進深基坑技術的發展,同時也促進其他土木工程施工技術的革新。
(二)朝著更高的地方發展
從我國的土木工程施工技術所建造的建筑來看,還有待于向著更高的高度發展。根據相關資料,世界上已經有一座人工建造的最高的鋼塔,位于波蘭,高度為646m,作為世界上最高的鋼塔,其充分的應用了土木工程施工技術,加強了樓層的穩定性,保證了建筑的承載力,堪稱世界人工建筑的里程碑。由此可見,只有施工技術達到一定的標準以后,就能不斷的提升,不斷的向著更高處的地方建造樓層,并且擁有一定的穩固性。在現代社會中,這樣的高層建筑十分受歡迎,可以用來辦公、旅游、購物等。另外,這樣的建造方式會更加節約土地,給社會經濟帶去更多的資源和效益。這樣的高層建筑在我國還很少,還需要更多的土木工程施工技術人員的不斷努力,加強技術的進步,使建筑向著高空發展。
(三)向著海洋發展
上文中說到朝高空發展會更加節約土地資源,而向著海洋發展不僅僅會節約土地資源,還會節約架橋的成本,提高經濟效益。日本圍海建造了長達4500米的國際機場,并且在1994年投入使用,這就顯示出已經有國家在向著海洋建造建筑,機場修在陸地上是需要耗費極大的面積,日本國土面積本來就比較小,圍海建造機場會節約國土面積,并且飛機所產生的噪音也將得到抑制。我國近幾年也在黃浦江開始向海洋進軍建筑,加強土木工程施工技術,進入到海洋將會是一個新的建筑里程碑。圍海建造、在海邊進行圍墾建造等都是土木工程施工技術向著海洋進軍的標志,在經濟高速發展的現代社會,這樣的方式將更加節約國土資源,更加提高土木工程施工技術。
(四)向著自動化、科技化發展
隨著科技的不斷進步,許多的施工技術開始走向了自動化、高科技化的發展。在土木工程施工技術上,最能體現自動化、科技化的就是工程造價,工程造價在一定程度上推動施工技術向著自動化的方向發展,節約了人力、財力。在進行建筑設計的時候,科技會給建筑師帶來許多的靈感,社會的發展正需要這樣的靈感,讓建筑的設計更加靈活。自動化、科技化是經濟發展產生的成果,同時也代表著一個國家的進步。在土木工程施工技術中生產線、流水線等活動都將自動化,許多的產品零件、鋼材等都是自動化生產產生的。自動化、科技化是社會發展的必然結果,土木工程施工技術也將朝著這個方向發展,也將不斷的得到提升,更好的為國家建筑建設服務,不斷的促進經濟的發展。
三、結束語
綜上所述,我國的土木工程施工技術取得了一定的成就,但是還存在著較多的問題需要后續的不斷改善和創新。隨著新時代的到來,人們對生活品質的要求也在不斷提高,在建筑方面的審美意識也在加強,而建筑的美觀正需要土木工程施工技術的支持。從土木工程施工技術的發展趨勢上看,它必將朝著科技化、機械化和工業化方向發展,將網絡技術與之相結合必然會帶來更加豐厚的效益。在未來的發展上,土木工程施工技術仍需要不斷的進行完善和創新,融入先進的施工技術才能保證土木工程技術的不斷前進,才能推動建筑業的發展和穩定,以促進經濟的發展。
參考文獻:
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[3]康紅.淺析土木工程施工質量控制[J].中小企業管理與科技(下旬刊).2016(01).
【關鍵詞】土木工程;特點;發展
隨著經濟飛速發展,人們生活水平不斷提高,為土木工程也帶來了更多的要求,土木工程從遠古時期就已經存在,由原始的伐木采石,建造出模仿天然掩蔽物的人類居住場所,到新時期的超高層建筑、水利工程、超高長跨度橋梁,土木工程的發展與變化,代表了人類發展的歷程。在歷史的發展過程中,土木工程的理論、分析手段、施工技術、地基處理都有了更多的發展與突破。
1. 土木工程的意義;
人類需要良好的生存空間,舒適的生活環境,為了獲得更好的居住環境,更加優秀的土木工程技術將不斷出現。土木工程是指使用木、石、土、磚、混凝土、金屬和塑料等工程材料來修建道路、房屋、鐵路、橋梁、港口、河流、隧洞、特種工程和市政衛生工程等的生產活動和工程技術,這類工程技術與生產活動包含了設計、施工、勘測、維修上述各類工程等相關技術與活動??傊聊竟こ淌且豁椄藗兊囊?、食、住、行有著密切關系的工程。土木工程發展的重點是提高人類居住環境與交通的核心產業,提高土木工程建設水平,完善土木工程發展體系,實現社會、環境、經濟共同發展的根本性目標。
2. 現代土木工程的特點 ;
為適應經濟高速發展的需要,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就使得現代的土木工程出現了新的特點。
2.1在建筑材料方面,出現了很多高強輕質新材料如(鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼))等,且以開始應用,但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續進展。
2.2在工程地質和地基方面,建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。
2.3工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
2.4工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
2.5工程施工方面。隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
3. 土木工程的特殊性 ; 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,現在國家實施走可持續發展道路,雖然的煤、石油、天然氣、水、森林總量均居于世界前列,但人均占有量卻全部低于世界平均水平,現在的人口、能源、教育、污染問題等已經成為我國所面臨的四大嚴酷問題。在可持續發展成為整個社會的主題的時候, 如何實現資源合理利用,可持續發展是當前的首要問題,而土木工程,也必然的要面對這個問題,如何立足長遠,走出一條可持續發展之路,對資源和能源的節約,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。這就要求要有良好的設計和有效的運作管理機制,保護資源,合理利用資源,控制污染和全方位的質量。讓土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。
4. 土木工程的未來發展;
4.1土木工程技術的發展,包括建筑材料的高強化和輕質化發展,如高性能混凝土、加氣混凝土、輕骨料混凝土,鋼材的發展方向是高強度、低合金,逐步發展一批玻璃鋼、鋁合金、建筑塑料等輕質高強度材料;施工過程的裝配化和工業化發展,土木工程的施工方式工業化,可以先在工廠里成批進行房屋與橋梁的各種構配件及組合體的生產,然后將其運到建設場地進行拼裝,施工手段先進多樣化,逐漸發展現場預制模板、土石方工程定向爆破、混凝土自動攪拌輸送設備和大型吊裝設備等新手段和技術;設計理論的科學化和精確化發展,從人工設計到電腦設計的發展,由單個分析到系統的綜合整體分析,由靜態分析到動態分析,由數值分析到模擬試驗分析,由經驗定值分析到隨機分析乃至隨機過程分析,由線性分析到非線性分析,由平面分析到空間分析;木工程的結構抗震理論、土力學和巖體力學理論、動態規劃理論、可靠度理論等各種理論也得到迅速發展。
4.2土木工程的多樣化發展,未來房屋新型化,蓋房子將是一件十分簡單的事情,因為建筑材料大都是預制的,房屋將再也找不到磚、瓦等古老的材料,而是用各種各樣新型輕金屬材料建造的;海上城市打造,許多發達國家的海洋學和建筑學家專家正在規劃很多新奇宏偉的海上城市,到21世紀中葉全世界估計將有十分之一的人口住在海上建筑物;月球工廠建立,美國航天局制定了一系列的太空開發計劃,到2020年,月球基地初步建成之后,除了設有宇航員的工作和實驗艙之外,還計劃建立水泥廠和冶煉廠。地質學家將會坐著火箭到月球上去上班;太空新居的出現,近年提出的空間城市方案有很多,其中比較成熟的是“輪狀的空間城市”和“柱狀的姐妹城市”。;
總之,土木工程當今的發展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在。堅持可持續發展道路,努力創新,土木工程定會走向新的高峰!
參考文獻:
[1]李愛國.現代土木工程的特點與未來土木工程的發展[J/OL]. 市建設理論研究(電子版),2014(21).
【關鍵詞】土木工程;信息技術;發展時期;階段特征;趨勢
我國正經歷從工業化向信息化轉變的新時期,早在2002年,國家就確定了“以信息化拉動工業化”的新戰略決策,科學施行土木工程信息化技術戰略正是這項決策的生動體現。土木工程主要包括水利、公路、礦山、機場和建筑等諸多行業領域,具有行業規模大、從業人員眾多、技術要求高的基本特點,更是我國重點培育的支柱性產業。近些年來,因種種復雜要素的影響與制約,土木工程行業的整體研發水平較低。根據國家推行信息化戰略的基本要求,土木工程的信息技術決策便是要把當代信息科技同傳統意義上的土木工程有機結合,進而整體推進土木工程的經營管理水準。
1.土木工程信息技術的特征
1.1知識經濟色彩凸顯
在知識經濟時代下,土木工程所涉及的各項科技、信息和知識較多,這些也是土木工程生產的核心要素,它以互聯網作為載體,不斷整合土木工程的信息資源,促進該類資源的生產、傳送和運用,從本質上更加凸顯土木工程的信息化。
1.2對人類的思維方式產生極大地影響
土木工程的信息技術往往經由網絡化和智能化的方式得以實現,并且信息具有高度的專業性,這便要求從業者具備扎實的專業基本功,方可對信息開展識別、處理工作。在這期間,無疑會給人類的思維模式帶來極為深遠地影響。
1.3打破了時空限制
土木工程的信息技術可以實時的實現遠程交互,也就是說,在任何時間、地點,均能給土木工程領域提供及時有效的信息數據服務,極大地方便了土木工程技術的交流與互動,也徹底破除了時間、空間的限制與約束。
1.4對從業員工的技能要求空前提高
土木工程信息技術發展的核心驅動力便是人力資源,從這個角度看,從業人員唯有及時學習專業常識、IT技能,并掌握信息的識別、處置和管理手段,才會立足于土木工程信息化發展的實際,最終使土木工程在技術、經營和管理上達到質的飛躍。
2.新時期土木工程信息技術的發展目標
2.1為企業和政府決策服務
打造一個可靠的、高效的、便捷的政府監督管理體系是各級行政管理部門的重要改革目標,土木工程信息技術經由政務公開、遠程辦公等手段,為行政主管部門改進工作作風、提高決策和管理水平提供了不小的幫助。與此同時,運用土木工程信息技術時刻將企業效益的創造作為關鍵目標,通過信息技術的推廣和普及,企業必會在提升自身服務水平的基礎上,營造一個公正、合理的市場競爭環境。
2.2促使土木工程信息走向產業化趨勢
當代互聯網通信技術是革新傳統土木工程的重要工具,運用先進的網絡技術,信息的互動、共享會變得異常簡便,這樣一來,產業結構會得到進一步優化,各項信息資源會得到系統地整合與配置,并使新產業——土木工程信息化得以誕生。
2.3大大提高國內土木工程企業的效益,支援國民經濟建設
作為我國經濟社會發展的支柱性產業,實現土木工程的信息化無疑會帶動土木工程的行業創新與進步,促使土木工程相關產業朝著穩健的步伐前進,進而打造新的經濟發展項目。同時,運用互聯網信息技術手段改造土木工程企業,不斷提高企業核心競爭實力,特別是在我國入世后的今天,土木工程一經實現信息化后,會引領國內的土木工程企業紛紛“走出去”,為企業與國際間的接軌、共同利用國際國內兩種市場和資源提供了必要的物質保障。
3.土木工程信息技術的未來發展趨勢
3.1嵌入式系統的大力運用
隨著電子計算機技術的普及與延伸,嵌入式計算機無論從應用數量還是發展規模上均超出了傳統技術層面的計算機。嵌入式系統,主要指以計算機通信技術為前提技術條件,以實際運用為中心環節,軟硬件可相互裁剪,滿足系統對牢靠性能、成本、功率消耗、性能以及體積等需要的專門化的計算機系統??萍及l展為人類進入“計算普及”時代提供了源源不斷的動力條件,同時,相當規模的低成本、效益高的嵌入式系統勢必成為“計算普及”時期的核心組成要素。
嵌入式系統的重要基礎是“芯片”電路的設計與軟件技術產品的研發和問世,相應地,推行土木工程信息化技術戰略,所要面臨的問題便是土木工程應用系統的開發,換言之便是嵌入式系統的研發。作為土木工程專業知識的主要承擔者,嵌入式系統會成為土木工程信息化目標的重點發展項目。
嵌入式系統的實際運用集中于控制系統和各種信息采集檢測設備的研發,所以說,在不久后的將來,嵌入式系統的功能會變得異常強大,極有可能會獨立實現在PC上的工作任務,土木工程的流程任務分配進一步走向精細化。另外,借助于遙感和全球定位系統,信息采集能實現自動化,嵌入式系統再對這些信息加以分類、探析、加工和處理,進而把有用的信息保存下來,為開展智能監控和制定決策提供諸多便利。
雖然嵌入式系統已在土木工程領域開始大踏步的應用,但從成本和性能上仍與廣泛運用的要求存在相當的差距,需要嵌入式系統的持續改進。
3.2國際互聯通信技術的應用程度更為提高
通信技術發展日新月異,伴隨計算機網絡與通信技術的整合,互聯通信技術的發展為信息在國際上的高速共享和快捷傳送提供了可能性。網絡技術的進步深刻地改變了人類的生產、生活方式,然而,其在土木工程領域的影響尚未深入體現,依照“光纖定律”,未來幾年內,廣域網的信息傳播速度會與局域網信息傳播速度相接近,人類無法明確地感知信息所在地域的差別,這一構想會隨著技術革新而成為現實。
獲得信息可采用通信網絡現存信息調用的方式,也可借由網絡上的信息取得儀器完成信息的采集,進而保存到網絡上。運用互聯通信技術,可使人類輕而易舉的掌握信息加工和處理的能力,公眾可遠程操控工程,進而完成土木工程的智能化和自動化。除此之外,在土木工程專業領域中,基于案例推理的專家系統的研發,要求土木工程與網絡技術相互交融,然而,就目前來看,該項研究在技術攻關與應用上存在較大困難,也是今后土木工程信息技術的研究方向。
3.3計算機軟件技術被大量應用
土木工程的專業技術軟件是土木工程實現信息化的主導表達形式,特別在信息加工過程中尤為明顯。首先,智能技術的發展以及專家系統的應用可作為土木工程設計的研究依據,在運用神經網絡開展土木工程的模型甄別方面,智能技術同仿真、優化技術的緊密結合會構筑空前規模的決策支援系統,通過正分析、預估分析等對各類信息加以綜合判別、探析和工程比對,發現相應問題及時提出最佳方案,這類技術定會在土木工程中派上用場。其次,隨著軟件技術研發手段的更新,軟件的產出效率獲得了顯著地提高,研發周期逐漸減縮,成本得到明顯控制,能緊密依據用戶需要快速安裝軟件,為土木工程專業類系統軟件的推廣奠定了牢固的根基。
4.結語
綜上所述,土木工程信息技術的快速發展顯著地提(下轉第399頁)(上接第395頁)升了土木工程領域中信息采集、加工和處理的水平,也從根本上變革了土木工程專業的研究方式和內容,整體提高了土木工程的技術水平。 [科]
【參考文獻】
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關鍵詞:土木工程;技術與管理;經驗;發展
中圖分類號:S969.1 文獻標識碼:A 文章編號:
一、土木工程技術與管理
1、土木工程的定義
土木工程是建造所有為人們生產、生活等所使用的工程設施的科學技術的總稱。它既包括所使用的設施、材料和所進行的勘測、設計、施工、保養、維修等技術活動;也包括工程建設的對象,即建造在地上、地下或者陸地、水中,直接或間接為人類生產、生活所使用的各類工程設施,包括樓房、鐵路、公路、橋梁、隧道、水壩、發電站、鉆井平臺等所有的工程設施。
2、土木工程技術與管理
(1)土木工程技術
由土木工程的定義便可知,土木工程技術不僅包含了土木工程的施工技術,而且還包含了在施工前的勘測、設計過程中,和在施工后的對所建設的工程設施的保養、維修等技術活動中,以及在與土木施工緊密相關的建筑材料的研究開發中所應用到的技術等。
(2)土木工程管理
土木工程管理就是要求從事管理工作的人員依據相關理論、法規,結合土木工程項目,對土木工程項目的實施進度、工程質量、成本預算及成本使用、以及工程項目合同、工程項目招標投標、工程項目相關法律法規等進行管理、監督等,以確保工程項目能夠按照既定計劃順利完成,并保證工程質量能夠達到預期標準。
二、土木工程技術與管理的發展
1、土木工程技術的發展
(1)土木工程技術發展的最初階段
在人類的土木工程技術最初階段,人們并沒有完善的實施理念作為工程實施的指導,只是單純的依靠人們在實踐過程中所積累的經驗來完成工程項目。當時所能使用到的工程材料也只能是天然形成的泥土、沙石、木材等。
(2)土木工程技術發展的初級階段
在公元前幾世紀,人們開始會自己制造一些簡單的建筑材料,使得土木工程技術突破了僅能使用天然材料的限制,也初步形成了一定的土木施工理念,由此,人類的土木工程技術實現了第一次質的飛躍。當時人類所發明的磚、瓦等一直到現在的土木施工中都還在應用,當然也有了很大程度上的改進和發展,不過在當時產生的土木工程技術的發展,對人類的文明發展也起到了非常大的推動作用。
(3)土木工程技術發展的近代階段
近代土木工程技術的發展標志是鋼材在土木工程中的大量應用。隨著人類在冶金行業的發展,鋼材的出現并應用于土木工程之中。隨后隨著人們制造的鋼材在柔韌性、拉伸性等性能上不斷發展,鋼筋、鋼索等的相繼出現,使得科學家們在土木工程上的很多設想有了可以實施的材料作為支撐,新出現的框架結構、網架結構、懸索結構等迅速得到大家的認同并很快推廣開來,于是便形成了土木工程中結構形式上百花齊放的局面,這時的土木工程徹底成為了一門科學,在施工理論和工程實踐上都煥然一新,于是便促成了土木工程技術迅速的走向成熟。這是人類土木工程技術的第二次飛躍性發展。
(4)土木工程技術發展的現代階段
由于材料技術的發展,鋼材在土木工程中大量應用,推動了土木工程技術的第二次飛躍性發展。但是由于鋼材的性能限制,土木工程技術仍有很大的發展空間。直到二十世紀鋼筋混凝土技術在土木工程中的廣泛應用,又隨著后來人們在最初的鋼筋混凝土技術上不斷發展、改進,又出現了預應力混凝土,在當代,人們又將計算機技術運用到土木工程技術之中,實現了土木工程技術的現代化、數字化,土木工程技術最終實現了第三次飛躍性的發展。
2、土木工程管理的發展
(1)土木工程管理的發展歷程
土木工程管理的發展也經過了長期的發展過程。隨著人類社會的發展,出現了第一次人類分工,隨之而來的也就出現了人與人之間的雇傭關系,出現了金錢協作關系。這種情況在土木工程領域就是出現了最初的以雇傭關系形式出現的土木施工,隨之而來的也就出現了最初的土木工程管理。
土木工程管理的最初形式只是雇傭主自己對施工項目進行監管,其監管范圍包括施工前的材料采購、和施工設計,以及施工過程中受雇者的工作情況、施工進度等。最初的形式是很簡單的,也并沒有形成職業化,歸根結底也只不過是雇傭主們不放心自己所雇傭的工人而進行的監督工作而已。
隨著土木工程技術的不斷發展進步,越來越多的工程項目出現,并且項目越來越大,項目所需要的人力、物力也不斷增加,僅憑項目雇傭主已經無法完成對整個項目的管理,所以一些項目雇傭主開始雇傭一些人專門進行工程管理工作。隨著市場對這方面人員的需求量越來越大,土木工程管理逐漸開始走向職業化、制度化,隨后這一職業也隨著人類土木工程技術的進步逐漸完善起來,土木工程管理的分工也逐漸細致化、科學化,發展至今,已經形成了穩定、龐大的職業市場。
(2)土木工程管理的發展現狀
現代的土木工程管理已經發展稱為集管理學、經濟學、土木工程技術于一體的綜合性科學體系。對于從事土木工程管理工作的人員也有了非常高的要求,土木工程管理的范圍與內容也越來越多樣化,現代的土木工程管理主要包括:
工程范圍管理:
為了完成土木工程的預期目標,對工程的內容進行范圍控制的管理。它主要包括對工程范圍的界定、規劃、和調整等。
工程時間管理:
為保證工程項目能夠在既定的工程期限之內順利完成,土木工程管理者在工程實施過程中進行的管理工作。它包括具體工程實施的排序,具體施工時間的估算,施工進度的安排及對施工進度的控制等。
工程成本管理:
為了保證土木工程能夠在預期的成本內完成而進行的對施工過程中施工費用的管理。它包括對工程資源的配置,對工程成本的預算及施工費用的控制等。
工程質量管理:
為了保證工程完成后能夠達到預期的質量標準而進行的管理工作。它包括對工程質量的規劃、控制、和監督等。
人力資源管理:
為了保證所有工程參與人員的作用都能夠被有效地發揮和利用,工程項目也能夠按照要求保質保量的完成,所做出的一系列對于人員上的管理。其中包括施工團隊的組建、施工人員的選擇等。
工程風險管理:
在工程建設過程中可能會遇到各種不確定的因素,所以就需要對工程施工過程中可能存在的風險進行管理。主要包括對工程風險的識別、量化,并及時的制訂對策。
工程采購管理:
對采購在工程勘測、設計、施工等所有工程相關過程中所需要的物資進行的管理工作。包括采購的計劃安排,采購對象的選擇,以及合同的管理等。
三、結語
基于以往的經驗,土木工程技術與管理已經逐步發展成為較為完善的科學理論體系。相信隨著科技水平的不斷發展,土木工程技術與管理還具有很大的發展空間。不過,無論是對于依賴全球科技進步而發展的土木工程技術,還是依靠管理者和學術研究者不斷創新的土木工程管理層次上的發展,人類長期以來在土木工程實踐過程中不斷積累的寶貴經驗依然是其繼續向前發展所必不可少的重要支柱。
參考文獻:
[1]徐蕓,章華中,徐萌.我國土木工程施工技術的新發展.山西建筑2012,10
關鍵詞:土木工程 發展 建筑
土木工程是人類歷史上年代最久遠的“技術科學”,作為一種系統的產業活動,土木工程的實質是生產的過程,是一種技術過程。土木工程也是建造各類工程設施的科學技術的統稱,它既指工程建設的對象,即建在地上、地下、水中的各種工程設施,也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養、維修等技術。
一、現代土木工程的特點
適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。
1.建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續進展。
2.工程地質和地基方面。建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。
3.工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
4.工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
5.工程施工方面。隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
二、未來土木工程的發展
1.指導理論的繼續發展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
2.工程實現的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
2.1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方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現的基礎。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
2.2可持續發展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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人性化的要求。
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,在可持續發展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節約,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,這要求有良好的設計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,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發展的特性,從設計環節開始就注意了對青藏高原脆弱生態環境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
3.主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
土木工程當今的發展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在.堅持可持續發展道路,努力創新,土木工程定會走向新的高峰!
參考文獻:
[1]楊家福.中國土木工程指南[M].1993:1-4.
[關鍵詞]土木工程;施工技術;技術創新
1現如今我國土木工程相關施工技術現狀
1.1理論與實際相脫節
在具體施工過程中,如果相關施工人員沒有創新意識和創新能力,那么將會面臨各方面的威脅,如非線性分析、最優控制反饋分析、材料分析等等,這些具體的工作與理論相通。此外,對于理論的研究不應該停留在口頭上,應該將實踐付諸于行動。正所謂,“實踐出真知”,應當在實踐中體現創新的價值;另外,理論的研究應以實踐為基礎,不應脫離現實。只有這樣,將理論與實踐相結合,才能真正實現土木工程技術的創新,促進我國建筑行業的迅速發展。
1.2傳統施工技術的限制
在傳統的土木工程研究中,人們一直將理論型研究和實際型應用分屬于兩個不同的領域,這兩個不同的研究方向使得技術人員很難將理論與實際相結合。對于傳統觀念的限制,也為施工技術的創新帶來了巨大的阻礙。
1.3相關技術創新團隊與管理團隊不夠完善
如今土木工程建筑施工在管理上存在很多漏洞,施工相關責任沒有具體到人,很多項目由不同部門共同管理,這樣造成的后果是每個部門都推卸自己的責任,最終事情也得不到解決。這樣一種管理團隊使得技術創新團隊也得不到發展,從而整體上影響施工技術的創新。
2土木工程施工技術創新的重要性
2.1有利于提高創新在市場和技術上的地位
土木工程相關企業實現技術的創新,能夠滿足各類工程質量上與功能上的要求,還能將身降低自身的成本,提高施工效率,進而促進新型技術和材料的延伸,從而更好地貫徹生態觀念和科學性發展。因此,在建筑市場創新土木工程施工技術,能夠為建筑行業的發展提供良好的技術支持,以此來推動經濟的發展和環境質量提高,為建筑企業的發展提供更加全面的競爭力條件。其次,通過實現對施工技術的創新,能夠使企業在自身技術和工程中實現對工程條件的優化,提升資源利用率,使得整個工程工藝更加精湛,以滿足城市經濟建設的發展需求,在增強企業自身競爭力的同時,還能夠為其走向國際化道路奠定良好的基礎。
2.2提高自身的技術創新,豐富企業的發展理念
通過對工程施工技術進行創新,能夠更有效地統籌各項工作,使得相關技術的發展和建造理念更具多樣化,為施工技術的有效開展奠定穩固的基礎,縮減了企業在市場競爭中的時間成本和金錢成本,從而使得企業獲得可持續性發展。其次,通過對施工技術進行創新,能夠更有效地把握現場的施工環境,從而進行查漏補缺,使得整體施工進程有序進行。通過將創新作為施工的核心理念,能夠為企業技術的發展搭建穩定的平臺,并圍繞技術為中心展開探索,有效利用國內外先進技術,促進土木工程技術水平的有效提升,完善自身的建設理念。
2.3深入貫徹可持續發展理念
技術的創新是企業在現有經濟發展和城市經濟建設中的立足點,能夠為其后續發展和創建品牌效應提供硬性條件支持,也能夠使其在自身經濟和能力的提升中提供轉換的平臺,并依據創新技術來開展先進化的管理,從而使得管理向全面化和嚴謹化的方向發展,使技術人員和相關管理人員的基本素質更符合市場發展。其次,通過創新同步工程施工技術,能夠促進建筑成本的降低,在產品上更具競爭力,從而使企業整體走向可持續發展的道路。
3實現土木工程施工技術創新的思路
3.1充分利用信息技術
土木工程的發展除了在施工技術層面進行創新之外,還要將工程技術與現代信息技術相結合,從而更高效佛提高施工質量和施工效率。從目前我國土木工程發展現狀來看,施工過程中與現代信息技術的結合還不是很完善,為了改變這一現狀,相關施工人員應該在專業技術和文化素質等方面進行強化,從而使技術人員成為土木工程建設中不可或缺的重要因素。
3.2完善土木工程施工技術的相關機制
在實際施工過程中,企業應當創建自己的創新團隊,研發屬于自己的施工技術,發展最具特色的企業發展道路。通過在現有技術的基礎上進行創新,能夠使企業各方面獲得更加順利的發展,引進先進人才。通過開展培訓課程、專家講座等方式,來加強對技術人員的專業培訓,不斷提升他們的自身素質,從而時使其在監管過程中,確保各項技術的開展與落實。
關鍵詞:土木工程;發展;建筑
1 現代土木工程的特點
適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。
1.1建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續進展。
1.2工程地質和地基方面。建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。
1.3工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
1.4工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
1.5工程施工方面。隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
2 未來土木工程的發展
2.1指導理論的繼續發展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
另一方面,土木工程學科將向周圍繼續發散,與材料,環境,化學,電子信息,機械。
城市規劃,建筑等相關學科進一步的交叉,融合,互相支持,互相服務。土木工程內部的次級學科也同時會在現實需要的推動下產生出新的學科,如對城市地下空間的大規模利用就使得新的地下規劃學科有了產生和發展的必要。不同次級學科的理論也會相互滲透,比如現在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結構。
2.2工程實現的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
2.2.1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方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現的基礎。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統技術的基礎。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關問題領域的高質量的信息輸入。
2.2.2可持續發展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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人性化的要求。
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,在可持續發展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節約,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,這要求有良好的設計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,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發展的特性,從設計環節開始就注意了對青藏高原脆弱生態環境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
2.3主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
土木工程當今的發展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在.堅持可持續發展道路,努力創新,土木工程定會走向新的高峰!
參考文獻
[1]楊家福.中國土木工程指南[M].1993:1-4.
1現代土木工程的特點
適應各類工程建設高速發展的要求。人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。
1.1建筑材料方面。高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續進展。
1.2工程地質和地基方面。建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。
1.3工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
1.4工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
1.5工程施工方面。隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
2、未來土木工程的發展
2.1指導理論的繼續發展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
另一方面,土木工程學科將向周圍繼續發散,與材料,環境,化學,電子信息,機械,城市規劃,建筑等相關學科進一步的交叉,融合,互相支持,互相服務。土木工程內部的次級學科也同時會在現實需要的推動下產生出新的學科,如對城市地下空間的大規模利用就使得新的地下規劃學科有了產生和發展的必要。不同次級學科的理論也會相互滲透,比如現在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結構。
2.2工程實現的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
2.2.1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方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現的基礎。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統技術的基礎。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關問題領域的高質量的信息輸入。
2.2.2可持續發展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發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人性化的要求。
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,在可持續發展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節約,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,這要求有良好的設計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,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發展的特性,從設計環節開始就注意了對青藏高原脆弱生態環境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。