时间:2023-09-11 09:17:39
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇土木工程的涵义,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词:土木工程;发展现状;未来趋势;可持续发展;海底建筑
纵观土木工程发展史,土木工程建设在和自然斗争中经历了古代、近代和现代3个历史时期,从最初的萌芽时期和形成时期到如今的发达时期和成熟时期。从最初的简陋住房到如今的多功能超高型建筑,可以说,土木工程业已经发生了翻天覆地的变化。进入21世纪以来,随着科技的发展和人民生活水平的提高,土木工程行业越来越成为国民经济发展的支柱产业,土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势,谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
1土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。
2土木工程的发展现状
自从20世纪中叶第二次世界大战结束以来,土木工程业取得了飞速的发展,这时期的土木工程拥有良好的现代科学技术,先进的工程设施体系和持久耐用的建筑材料,并且随着计算机技术的不断提高,也为土木工程的发展注入了新鲜的血液,为此当今的土木工程呈现出以下几个特点:①工程功能化;②交通高速化;③施工过程工业化;④理论研究精密化。为了适应时展的需要,世界各国都建造了很多标志性建筑,例如我国上海的环球经融中心大厦,楼高492米,还有中国台湾的台北101大厦高508米,它们的出现都是当代土木工程师们智慧的结晶,如今,我国新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术被大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
3土木工程的发展趋势
3.1高性能材料的发展
随着未来科学技术的不断发展,钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。单一的材料将难以满足要求,复合材料也就应运而生,另外,材料的功能也将从单一的功能向多功能方向发展,并且为了适应土木领域的可持续发展,材料的使用也必须节能和环保。
3.2计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,信息和智能化技术将全面引入土木工程,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。计算机技术的引入将对土木工程领域的发展产生巨大的改善,其主要有四个方面的改善,分别为信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系统。人们通过计算机技术将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
3.3环境工程
进入21世纪以来,环境问题已经越来越成为人们关注的热点话题,气候问题更是对人们的生产生活产生了巨大的影响,为了更好地满足人与自然协调发展,坚持可持续发展战略,土木工程与环境工程必将融为一体不可分割,城市综合症、雾霾、土地荒漠化、气候变异、冰川消融、海水上升等一系列问题无不与土木工程息息相关,对于当代土木工程师来说,如何有效合理地解决大型乃至超大型建筑建设对环境的污染等问题,必将是土木工程师们在未来重点研究和思考的课题。
3.4建筑工业化
随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大,建筑业发展较快,物质技术基础显著增强,但从整体看,劳动生产率提高幅度不大,质量问题较多,整体技术进步缓慢。为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能,优化产业结构,加快建设速度,改善劳动条件,大幅度提高劳动生产率已是未来发展的必然趋势,为了适应土木建筑领域快速高效的发展,实现建筑工业化是必然的趋势。它的发展有四个重要方向:建筑设计标准化、构配件生产施工化,施工机械化和组织管理科学化。
3.5海底建筑
2010年4月26日,随着中国大陆第一条海底隧道厦门翔安海底隧道建成通车,中国海洋这片美丽而又神秘的领域,在中国土木工程师伟大的探索与创新下,逐渐揭开了面纱,在今后的几十年甚至几百年,海底建筑将会是一种全新的建筑形式,有效利用海底空间是未来土木工程发展的一个必然趋势,同时也对土木行业提出了巨大的挑战。目前在全球范围内,较为出名的海底建筑有马尔代夫的海底餐厅、迪拜的水铁饼酒店,相信在不久的将来,一定会有更多奇特的海底建筑出现。
3.6结构形式
随着当今计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。土木工程中一些复杂的结构工程的计算将得到解决,空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
3.7新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,由于我国是发展中国家,工业生产正处速发展阶段,对能源的需求和消耗都很大,为此如何解决和处理这些问题,这对土木工程业提出了新的要求,应当予以足够的重视。此外,由于我国基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。在一些工业生产和污水排放方面,都应考虑可持续发展,另外在能源方面,开发新能源和节约能源都将是土木工程领域发展的必然趋势,例如风能发电,开发太阳能和水资源循环利用,还有一些垃圾废物的处理与回收。
关键词:土木工程;现状;发展趋势
引 言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
截止2005年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑(下转83页)(上接80页)业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
关键词:土木工程项目管理涵义影响因素对策
中图分类号:S969.1文献标识码:A文章编号:
土木工程施工项目管理工作作用于工程施工建设的始终,在系统复杂的施工过程中,施工企业若想更好的履行土木工程施工项目管理,就必须建立科学、完善的施工管理体系,并在此基础上对管理工作人员进行认真的培训教育,使其掌握管理工作的科学理论知识与工作技能,提高施工管理工作意识与工作责任感。针对施工项目管理工作施工企业领导要予以高度重视,在人力、物力、财力上予以支持,加强各部门对施工项目管理工作的综合管理,只有这样才能使管理工作的到落实,以较小的投入,获取施工企业较大的经济效益,并保障工程的整体质量,提高企业形象与美誉度,为施工企业在激烈的市场竞争环境中处于不败之地。
一、土木工程施工项目管理的涵义
1、针对土木工程施工项目管理工作这一系统复杂的工作任务,施工企业作为开展施工管理工作的主体,主要针对施工项目进行有组织、有计划、有目标的管理。针对土木工程施工这一人力、物力、财力投资巨大的系统工程,它涉及材料、水、电等多个经济领域,土木工程建设领域与市场上其他部门相互作用相互影响,使施工项目的生产活动与市场交易活动交叉在一起,由此决定了买卖双方都投入生产管理。
2、土木工程施工项目建设过程中,施工企业必须正确处理好施工活动中所涉及的技术、人际、经济、法律、政治等多方面的相互关系,针对各种复杂的关系,施工企业作为施工项目管理工作的主体,必须在土木工程项目施工的过程中正确的处理好各种关系,强化施工项目管理工作中的组织协调工作,来积极应对复杂、多变、艰难的土木工程施工项目管理工作。
3、土木工程施工建设项目大致分为项目建议书、可行性研究、工程设计、招投标、施工建设、竣工验收等六个阶段。具体的每一阶段又包含了多个复杂的子系统,不同施工阶段的具体工作内容是不同的,为此必须针对施工内容的变化及时调整各阶段施工项目管理工作的具体内容,进行动态的施工项目管理,使管理工作具有针对性,实现管理施工过程中各种资源的最优组合,各利益主体之间的和谐发展。
二、土木工程施工项目管理的主要影响因素
1、项目法人制的落实还有较大的死角现在项目建设的投资和运行主体呈现多样化。有的是项目筹资、建设管理、运营、还贷一体化的项目法人制运作;有的则是筹资建设一个单位一帮人,运营还贷又是另一个单位另一帮人;再加上国有企业的"官"实质上是上级任命的,这些人的短期化行为势必会带到项目管理中来,这个基础未做好自然会涉及到项目管理工作中去。
2、招投标管理不规范
主要表现在:一是地区和行业保护主义仍比较严重,招标过程中弄虚作假的现象,在一定范围内还比较严重。二是价格不合理。
3、设计质量与责任挂钩不紧
在工程施工过程中,往往对施工单位要求II、III类设计变更过死,不管设计如何变更都不可调整。设计中存在的主要问题有的是地质钻勘不准,因此引起的设计变更和增加,本不是施工单位经营管理可以控制的,也要求施工单位事前预测列入包干,导致实施中包不住而拆东墙补西墙,为偷工减料留下隐患。
4、合同管理不规范
一是从甲方来看,制定的合同条件过度存在"不平等条款"。国际咨询工程师联合会编写的目前在全世界广泛使用的土木工程施工标准合同条件,80年代中期就在我国一些外资项目上运用。因此实施管理非常困难。二是从施工单位来看,投标时承诺的是一套,上场又是另一套。投标时列入标书的项目经理等主要管理人员,上场时大多很难到位,而且许多派不上用场。"一流的标书,二流的管理,三流的设备,四流的队伍"在一定范围内客观存在,直接影响到项目管理的质量和效果。
5、工程监理面窄,且素质有差距工程监理应该是从项目可研、设计、施工、交付的全过程多方位的监理。而我国目前的工程监理现状主要注重施工现场的质量监理和验工计价的数量核准、签认工作。
6、施工单位"以包代管"非法转包依然存在
工程造价低使施工单位要靠"广种薄收"维持生计,加之包工队、民工大量涌入建筑市场,有的施工企业纯粹是"皮包公司",无队伍、无机械,靠企业的资质和各种途径揽到任务,提取一定的费用后就违规分包、非法转包。
三、提高土木工程施工项目管理水平的对策
1、努力提高施工质量,保障人民生命财产安全
从材料这一源头上抓好工程建设项目的质量管理工作,对钢筋、水泥、砂石等基础材料的质量进行严格的质量检验。同时还有加强企业领导者对工程质量的重视程度,使其树立“质量第一”的意识;加强对施工人员的培训与教育,树立施工人员的质量意识,树立工作责任感;加强施工单位各部门对质量管理工作的齐抓共管。严控施工检验程序。在施工过程中,质检员要严格按照施工程序,逐个逐项检查,能够实际测量的要实际测量。只有这样,才能全力保障土木工程的施工质量。
2、完善监理制度,积极发挥监理工作的效用
监理工作在工程建设项目中的开展过程中要积极扩展监理工作的范围,将监理工作贯彻落实到工程建设的全过程当中。除此之外,要坚强对监理市场的监督与管理,监理严格的监理市场准入机制,保障监理单位能够充分发挥监理职能。逐步提高监理工作人员的科学文化素质与职业道德素质,制定完善的监理工作人员上岗机制。通过监理单位、建设单位与国家的共同努力促进我国监理市场的健康发展。
3、构建科学规范的管理体制,完善市场经济秩序
在工程建设项目施工管理的过程中要增强施工企业管理者的法律意识。在签订合同的过程中,双方本着互惠互利的原则制定合同条款,这不但有利于施工过程中合同的履行情况,更是工程质量的最终保证。提高合同管理人员的素质。建立考核制度,实行人员持证上岗制度,并且加强合同管理人员的技术培训。建立健全合同管理制度,严格按照合同的签订、审查、授权、公证、监督的程序来执行,进而提高合同的管理水平。
4、加强建设工程项目成本管理,实现经济效益最大化
施工项目管理的最终目标是力求经济效益最大化。项目成本控制就是项目经理部为实现《项目管理目标责任书》中规定的责任目标成本而展开的成本预测、计划、实施、核算、分析、考核、编制成本报告与整理资料的系统管理活动,是实行项目成本核算制的主要内容。项目部必须要建立起责任成本的预控机制以有效控制成本。
综上所述,现代土木工程项目管理是一项系统的、贯穿与施工全过程的管理工作,其需要土木工程项目管理部门以完善的管理体系为基础,以严格实行与人才培养为重点促进项目管理工作的实施,为保障施工质量、提高施工企业经济效益、提高施工企业综合市场竞争力奠定基础。
参考文献:
[1] 盛春雷,张新忠. 浅谈土木工程的施工管理[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2010,(03) .
[2] 曾剑花. 浅谈土木工程施工项目的管理[J]. 广东科技, 2011,(06) .
[3] 胡彤. 土木工程施工项目管理的探讨[J]. 科技信息, 2011,(10) .
关键词:土木工程现状发展趋势
引言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.
关键词:土木工程 现状 发展趋势
引言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.
【关键词】:土木工程 现状 发展趋势
中图分类号:TL372文献标识码: A
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.
关键词:土木工程; 现状;趋势;发展。
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
引言
土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,为人类提供住宅、宾馆、公寓、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。
土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。
土木工程的发展现状
回顾20世纪特别是改革开放20年来,我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
结构工程方面:改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑,目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。在特种结构方面,我国有4所电视塔排在世界前十位。另外还有鸟巢、水立方等。我国结构工程目前已达世界先进水平。桥梁工程方面:杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。铁路工程方面:截至2000年底,我国铁路运营路程已达6.87万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方面发展。此外,磁悬浮列车也在发展。公路建设方面:到2000年底,公路通车总里程达140万公里,20年内增加了35万多公里,其中高速公路24336公里,居世界第三,仅次于美国和加拿大。水利建设方面:50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿m3,建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。我国还先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州乌江渡大坝、四川二滩大坝等水利水电工程,三峡水电站总装机容量达1820万千瓦,已超过目前世界上发电量最大的伊泰普水电站50%而跃居世界第一。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展 钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。 (二)计算机应用 随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。 (三)环境工程 环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。
(四)建筑工业化 解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。
(五)结构形式 计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。 (六)新能源和能源多极化 能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
四、土木工程未来可利用的资源
地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的,而人口增长的速度是不断加快的。因此,人类为了争取生存,土木工程要开创新的未来。1、高空资源
现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gabin227kHz长波台钢塔,由15根钢纤绳锚拉。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽,200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。
2、 地下资源
建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间。目前世界上共修建水电站地下厂房约350座,最大的为加拿大的格朗德高级水电站。我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段。3、 海洋资源
为了防止机场噪声对城市居民的影响,也为了节约使用陆地,2000年8月4日,日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上。近些年来,我国在这方面也已取得可喜的成绩,如上海南汇滩围垦成功和崇明东滩围垦成功。4、沙漠资源 全世界约有1/3陆地为沙漠,每年约有600万公顷的耕地被侵蚀,这将影响上亿人口的生活。世界未来学会对下世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。
5、太空资源
美籍华裔林铜柱博士1985年发现建造混凝土所需的材料月球上都有,因此可以在月球上制作钢筋混凝土配件装配空间站。预计21世纪50年代以后,空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。
土木工程学是一种为社会服务且参与度高的学科,如住宅、公共建设、道路、铁路、桥、隧道、水库、机场等工程皆包含在内。随土木工程的发展又划分出多项领域,包括结构工程、营建工程、基础工程(foundation) 运输工程、环境卫生工程(sanitation)水力工程等。本文作者从实际工作出发对土木工程的特点及发展进行了全面阐述。
关键词:土木工程涵义 特点 未来发展方向
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设 施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、现代土木工程的特点
(一)建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
(二)工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
(三)工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)智能土木结构理论的体系构成
传统的土木结构是一种被动结构,一经设计、制造完成后,其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性,这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题,发展出了在线监测结构,它赋予传统土木结构以在线监测机制,从而为探知结构内部性能打开了窗口,使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况,这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上,进一步增加了监测数据的智能处理机制,使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力,从而使结构实现了第二层次的智能化。进一步在结构中引入自适应及自动控制机制,即根据自诊断自推理的成果,由在结构中耦合的作动系统做出必要的反应,从而实现智能控制结构,这就是第三层次的智能化。比如,对结构的开裂、变形行为,结构的锈蚀、老化、损伤行为,以及结构的动力振动行为做出抑制性控制,在更高层次上对结构起到保护和维修作用。可见,在结构智能化演化过程中,按其智能化程度的不同可划分为如下三个层次:第一层次:自感知土木结构(Self-sensoryCivilStructure),它是智能结构的最低级形式;第二层次:自诊断智能土木结构(IntelligentSelf-diagnosticCivilStructure),具有对前一层次结果的智能化加工处理,包括结构内部力学物理场的自我计算,对结构特定目标参数的自我诊断,以及以做出结构自身行为的应对策略为目标的自我推理等功能。第三层次:智能控制土木结构(IntelligentControlCivilStructure),它是智能土木结构的最高形式。
(三)发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展
土木工程在实际使用过程中,会出现不同程度的损伤或性能退化,这将影响起承载能力和耐久性,甚至引发严重的工程事故,带来重大的人员伤亡和经济损失,产生严重的社会影响。因此,从建筑建成的一刻起,就要做好健康监测、修复和加固的准备。
随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,人们提出了结构健康监测的概念,给土木工程的发展带来革命性的变化。
结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器,自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等,对结构的健康状况进行评估,科学有效地提供结构养护管理的决策依据,确保结构安全运营,延长结构使用寿命。
近年来,大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点,通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统,如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥,韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。通过发展结构健康监测与安全预警,在第一时间发现建筑可能出现的问题,及时进行修复与加固,既避免了可能出现的建筑事故,也基本解决了建筑过快老化损坏,不得不拆去重修的尴尬局面,及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费,实现建筑使用的可持续发展。
四、结语
由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献: