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关键词:
现代;土木工程建设;管理;未来发展
21世纪以来,土木工程在很多方面实现了较大的变化与进步,现代土木工程建设管理成为了一项系统性的综合性管理工作。在这样的时代背景下,深入研究现代土木工程建设管理及其未来发展就显得极其重要。
1现代土木工程呈现出的新特点
随着我国经济社会的飞速发展,大规模、大跨度的现代化建筑日益增多,这就向现代土木工程提出了更高要求,同时也极大地推动了土木工程建设的不断进步。具体说来,现代土木工程在以下方面有了较大发展,呈现出了一些新特点。
1.1建筑材料
就目前而言,钢材、混凝土的强度和耐久性已经实现了很大程度的提高,铝合金、镁合金、玻璃钢等新型材料在现代土木工程中已经得到普遍应用。但不可否认的是,这些材料价格偏高,弹性模量偏低,影响了其在实践中的进一步应用,这也要求我们继续探索更加合适的新型材料,为此,一些高强、轻质的新材料不断走向市场。
1.2工程地质和地基
众所周知,工程地质和地基对于土木工程建设极其重要,它不仅直接决定着工程项目的设计和施工,还决定着项目的选址、结构体系以及对建筑材料的选择等。目前依然是通过现场钻探取样、室内分析试验来勘察建设地区的工程地质和地基,这是难以满足现代土木工程快速发展要求的。为此,建设现代化的大型建筑,要求我们研究探索如何利用现代科学技术来革新传统的勘察方法。
1.3工程设计
工程设计决定着后续的施工进展是否顺利。一般来说,适用、经济、安全、美观是目前进行工程设计的优先考虑因素。正基于此,目前的工程设计已经普遍采用专业软件的概率统计功能来分析确定工程项目的荷载值和材料强度值、自然界的风力、地震波、海浪等[1]。同时,为了适应现实需要,结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计理论、电子计算机设计方法等也实现了很大程度的发展与进步。
1.4工程施工
近些年来,随着现代土木工程的日益扩大化,土木工程施工工具、设备、机械等逐步向多品种化、机械化、自动化的方向发展。此外,为应对复杂的土木工程建设管理工作,系统工程理论和方法被逐渐重视起来,并且日益走向专业化、科学化,在这样的背景下,土木工程建设逐步趋向标准化和生产工业化,大大降低了工程造价,缩短了工期,提高了劳动生产率。
2现代土木工程建设管理的新内容
2.1工程合同管理
现在社会是法治社会、契约社会,工程合同管理在现代土木工程建设管理中占据着重要的地位。就目前而言,建筑市场竞争日趋激烈,在工程项目合同中,业主在建筑市场中更具发言权,施工企业处于不利地位。在这样的情况下,应该重点对合同中的工程条款进行深入研究,对合同条款进行有效利用。如果工程设计建设发生较大程度的变更,基于合同条款基础之上的权利维护也就更有把握,也能够增加索赔的成功率。
2.2成本控制管理
成本控制管理是现代土木工程管理的重要内容。在土木工程建设成本控制管理方面,应当注重技术与经济相结合的原则,这种结合应该体现在工程施工的每个阶段,特别是在施工方案制定阶段[2]。在施工方案制定阶段,技术人员对工程施工成本欠缺了解,往往会侧重工程施工的可操作性、安全性而忽视施工单位的成本。这就导致经常出现这样的现象:施工方案可操作性强,但成本过高。为此,将技术与经济相结合就能避免这种问题。
2.3施工过程控制
施工过程控制包含两方面的内容。首先是工程施工的进度控制,即要做好施工进度规划,把进度规划具体到每一天、每一周。必要的时候还要结合现实情况及时调整施工进度规划以确保工程项目在规定时间内完成;第二是工程施工质量控制,这是土木工程建设管理的重中之重。它要求结合质量目标编制质量计划,严格按照图纸设计和国家的施工质量验收标准来控制施工质量。
3现代土木工程建设管理的未来展望
3.1技术理论进一步发展
在当前和今后的一个较长时期内,力学仍将是现代土木工工程技术理论的核心,但同时,现有方法在对复杂结构、流体介质等情况进行受力分析仍然具有很大局限性,新的分析方法和数值处理方法将会实现突破,更加专门化的数学分析将会在工程技术中普遍应用,以处理复杂的数值问题[3]。此外,将会使用更为先进的电子计算机来模拟分析更加复杂、更贴近现实的情况,控制论、虚拟现实等技术将在力学中占据更重要地位。
3.2学科交叉进一步加深
现代土木工程与其他学科的交叉将会进一步加深,特别是与材料学、环境学、化学、电子信息、机械科学、城市规划、建筑科学的交叉。在今后的土木工程建设管理中,这些交叉学科之间会互相融合、互相支持、互相服务。另一方面,在现实需要的推动下,土木工程下面的各次级学科之间也会融合产出新的学科,不同次级学科的理论也会相互渗透,例如,一些大型体育场馆采用类似桥梁的悬索结构。
4结束语
可以说,现代土木工程建设代表了当今人类智慧的最高水平,有着更为可观的发展空间。现代土木工程建设管理中,紧密结合现实需求,与时俱进进行改革创新,土木工程定会走向新的高峰。
作者:朱卓成 单位:苏州市相城建设发展有限责任公司
参考文献:
1.现代土木工程的特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.1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。
1.2工程设计方面
人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
1.3工程施工方面
随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
2.土木工程的发展趋势
2.1指导理论的继续发展
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。
城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2.2工程实现的变化
土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.2.1可持续发展和人性化
这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
2.2.2主动控制技术
迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
2.2.3全过程信息化
信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
【参考文献】
Abstract: the civil engineering can say is a civilization, along with the social production and produce, today's civil engineering has got certain development, civil engineering is indispensable in the form of existence, and the future of life will get more vigorously development, in order to meet the needs of people more.
Keywords: civil engineering construction development characteristics
随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展,中国将面临一个更大规模的建设。可以说,我们正面临着一个伴随着国民经济飞跃的土木工程大发展的大好时期。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。 作为跨世纪的一代,这一大好形势为我们提供了空前的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。同时,我们也深深感到,这是一个“机遇”与“挑战”并存、“合作”与“竞争”交织、“创新”与“循旧”相争的时代,如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势,开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元,是对我们跨世纪一代人的严峻挑战。
1. 现代土木工程的特点 适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。 1.1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。 1.2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。 1.3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。 1.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。 1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。 2. 未来土木工程的发展 2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。 另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。 城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
(中交第一公路勘察设计研究院湖北分院 430056)
【摘要】根据国家推行信息化战略的基本要求,土木工程的信
息技术决策便是要把当代信息科技同传统意义上的土木工程有机结
合,进而整体推进土木工程的经营管理水准。现如今,在信息化条
件下,推行土木工程的信息化是土木工程发展的必然趋势。本文通
过对土木工程信息技术的特征和目标进行一番论述,系统阐明土木
工程信息技术的发展趋势。
【关键词】土木工程;信息技术;发展时期;阶段特征;趋势
引言:我国正经历从工业化向信息化转变的新时期,早在
2002 年,国家就确定了“以信息化拉动工业化”的新战略决策,
科学施行土木工程信息化技术战略正是这项决策的生动体现。土木
工程主要包括水利、公路、矿山、机场和建筑等诸多行业领域,具
有行业规模大、从业人员众多、技术要求高的基本特点,更是我国
重点培育的支柱性产业。
1. 土木工程信息技术的特征
1.1 知识经济色彩凸显
在知识经济时代下,土木工程所涉及的各项科技、信息和知识
较多,这些也是土木工程生产的核心要素,它以互联网作为载体,
不断整合土木工程的信息资源,促进该类资源的生产、传送和运用,
从本质上更加凸显土木工程的信息化。
1.2 对人类的思维方式产生极大地影响
土木工程的信息技术往往经由网络化和智能化的方式得以实
现,并且信息具有高度的专业性,这便要求从业者具备扎实的专业
基本功,方可对信息开展识别、处理工作。在这期间,无疑会给人
类的思维模式带来极为深远地影响。
1.3 打破了时空限制
土木工程的信息技术可以实时的实现远程交互,也就是说,在
任何时间、地点,均能给土木工程领域提供及时有效的信息数据服
务,极大地方便了土木工程技术的交流与互动,也彻底破除了时间、
空间的限制与约束。
1.4 对从业员工的技能要求空前提高
土木工程信息技术发展的核心驱动力便是人力资源,从这个角
度看,从业人员唯有及时学习专业常识、IT 技能,并掌握信息的识别、
处置和管理手段,才会立足于土木工程信息化发展的实际,最终使
土木工程在技术、经营和管理上达到质的飞跃。
2. 新时期土木工程信息技术的发展目标
2.1 为企业和政府决策服务
打造一个可靠的、高效的、便捷的政府监督管理体系是各级行
政管理部门的重要改革目标,土木工程信息技术经由政务公开、远
程办公等手段,为行政主管部门改进工作作风、提高决策和管理水
平提供了不小的帮助。与此同时,运用土木工程信息技术时刻将企
业效益的创造作为关键目标,通过信息技术的推广和普及,企业必
会在提升自身服务水平的基础上,营造一个公正、合理的市场竞争
环境。
2.2 促使土木工程信息走向产业化趋势
当代互联网通信技术是革新传统土木工程的重要工具,运用先
进的网络技术,信息的互动、共享会变得异常简便,这样一来,产
业结构会得到进一步优化,各项信息资源会得到系统地整合与配置,
并使新产业——土木工程信息化得以诞生。
2.3 大大提高国内土木工程企业的效益,支援国民经济建设
作为我国经济社会发展的支柱性产业,实现土木工程的信息化
无疑会带动土木工程的行业创新与进步,促使土木工程相关产业朝
着稳健的步伐前进,进而打造新的经济发展项目。同时,运用互联
网信息技术手段改造土木工程企业,不断提高企业核心竞争实力,
特别是在我国入世后的今天,土木工程一经实现信息化后,会引领
国内的土木工程企业纷纷“走出去”,为企业与国际间的接轨、共
同利用国际国内两种市场和资源提供了必要的物质保障。
3. 土木工程信息技术的未来发展趋势
3.1 嵌入式系统的大力运用
随着电子计算机技术的普及与延伸,嵌入式计算机无论从应用
数量还是发展规模上均超出了传统技术层面的计算机。嵌入式系统,
主要指以计算机通信技术为前提技术条件,以实际运用为中心环节,
软硬件可相互裁剪,满足系统对牢靠性能、成本、功率消耗、性能
以及体积等需要的专门化的计算机系统。科技发展为人类进入“计
算普及”时代提供了源源不断的动力条件,同时,相当规模的低成本、
效益高的嵌入式系统势必成为“计算普及”时期的核心组成要素。
嵌入式系统的重要基础是“芯片”电路的设计与软件技术产品
的研发和问世,相应地,推行土木工程信息化技术战略,所要面临
的问题便是土木工程应用系统的开发,换言之便是嵌入式系统的研
发。作为土木工程专业知识的主要承担者,嵌入式系统会成为土木
工程信息化目标的重点发展项目。
嵌入式系统的实际运用集中于控制系统和各种信息采集检测设
备的研发,所以说,在不久后的将来,嵌入式系统的功能会变得异
常强大,极有可能会独立实现在PC 上的工作任务,土木工程的流
程任务分配进一步走向精细化。另外,借助于遥感和全球定位系统,
信息采集能实现自动化,嵌入式系统再对这些信息加以分类、探析、
加工和处理,进而把有用的信息保存下来,为开展智能监控和制定
决策提供诸多便利。
虽然嵌入式系统已在土木工程领域开始大踏步的应用,但从成
本和性能上仍与广泛运用的要求存在相当的差距,需要嵌入式系统
的持续改进。
3.2 国际互联通信技术的应用程度更为提高
通信技术发展日新月异,伴随计算机网络与通信技术的整合,
互联通信技术的发展为信息在国际上的高速共享和快捷传送提供了
可能性。网络技术的进步深刻地改变了人类的生产、生活方式,然而,
其在土木工程领域的影响尚未深入体现,依照“光纤定律”,未来
几年内,广域网的信息传播速度会与局域网信息传播速度相接近,
人类无法明确地感知信息所在地域的差别,这一构想会随着技术革
新而成为现实。
获得信息可采用通信网络现存信息调用的方式,也可借由网络
上的信息取得仪器完成信息的采集,进而保存到网络上。运用互联
通信技术,可使人类轻而易举的掌握信息加工和处理的能力,公众
可远程操控工程,进而完成土木工程的智能化和自动化。除此之外,
在土木工程专业领域中,基于案例推理的专家系统的研发,要求土
木工程与网络技术相互交融,然而,就目前来看,该项研究在技术
攻关与应用上存在较大困难,也是今后土木工程信息技术的研究方
向。
3.3 计算机软件技术被大量应用
土木工程的专业技术软件是土木工程实现信息化的主导表达形
式,特别在信息加工过程中尤为明显。首先,智能技术的发展以及
专家系统的应用可作为土木工程设计的研究依据,在运用神经网络
开展土木工程的模型甄别方面,智能技术同仿真、优化技术的紧密
结合会构筑空前规模的决策支援系统,通过正分析、预估分析等对
各类信息加以综合判别、探析和工程比对,发现相应问题及时提出
最佳方案,这类技术定会在土木工程中派上用场。其次,随着软件
技术研发手段的更新,软件的产出效率获得了显著地提高,研发周
期逐渐减缩,成本得到明显控制,能紧密依据用户需要快速安装软
件,为土木工程专业类系统软件的推广奠定了牢固的根基。
4. 结语
综上所述,土木工程信息技术的快速发展显著地提(下转第
399 页)(上接第395 页)升了土木工程领域中信息采集、加工和
处理的水平,也从根本上变革了土木工程专业的研究方式和内容,
整体提高了土木工程的技术水平。[ 科]
参考文献
[1] 吴建明,于玲. 土木工程信息技术的发展动态研究[J].
森林工程,2012(01)
[2] 杨敏,肖珂,张俊峰. 岩土工程软件的发展方向[J]. 岩
土工程界,2013(10)
[3] 任秋荣,叶龙,李向召. 土木工程发展现状及趋势[J].
土木工程是人类历史上年代最久远的“技术科学”,作为一种系统的产业活动,土木工程的实质是生产的过程,是一种技术过程。土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
一、新国情下土木工程的施工特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.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。
2.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。
3.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。
4.工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
5.工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
二、新国情下土木工程的有效变化
1.指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2.工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很L的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
3.主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
三、结束语
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献
1 现代土木工程的特点 适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。 1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
2 未来土木工程的发展
2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
2.2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
2.3主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献
世界正经历工业革命以来的又一次重大变革,这便是信息(包括计算机、通讯、网络等)工业的迅猛发展,可以预计人类的生产、生活方式将会发生重大变化。航空、航天事业等高科技事业快速发展,月球上已经留下了人类的足迹,对火星及太阳系内外星空的探索已取得了巨大进步。地球上居住人口激增,目前世界人口已超过60亿,预计到21世纪末,人口要接近百亿。而地球上的土地资源是有限的,并且因过度消耗而且日益枯竭。生态环境受到严重破坏,如:森林植被破坏,土地荒漠化,河流海洋水体污染,城市垃圾成山,空气混浊,大气臭氧层破坏等,随着工业的发展、技术的进步,而人类生存环境却日益恶化。因此,我们有必要重新认识土木工程,深入研究一下土木工程的发展趋势。
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已取得显著成就,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
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的特点具体地表现在下述几个方面。
现代土木工程的特点是:适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。
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。对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,已取得显著成果,而且还仍继续进展。
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。
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。
随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)原材料向高性能材料发展
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)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。
(三)土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓
地球上的海洋面积占整个地球表面积的70%左右,现在陆地上土地太少,首先想到的是可向海洋发展。向海洋开拓近代已经开始。为了防止噪音对居民的影响,也为了节约用地,许多机场已开始填海造地。如中国澳门机场,日本关西国际机场均修筑了海上的人工岛,在岛上建跑道和候机楼。香港大屿山国际机场劈山填海,荷兰Delf围海造城都是利用海面造福人类的宏大工程。现代海上采油平台体积巨大,在平台上建有生活区,工人在平台上一工作就是几个月,如果将平台扩大,建成海上城市是完全可能的。
参考文献:
1 现代土木工程的特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
1.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
2 未来土木工程的发展
2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
2.2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
2.3主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献
中图分类号: TU4 文献标识码: A 文章编号:
1、土木工程的现状
自建国以后,国内的土木工程行业发展进程就不断加快,尤其是改革开放以后,随着我国市场经济的迅猛发展与人们生活水平的大幅提升,人们对于建筑物的需求量大大提高,带动了国内的土木工程飞速发展。土木工程的建设范围是全国性的,包括体育馆、博物馆、交通道路、水利渠道等等在全国各地都在不断涌现。随着高新技术的发展与信息化时代的到来,土木工程的施工材料不断创新、施工技术不断改进、施工设备逐渐信息化等等,为土木工程的施工带来了新的发展。
1.1、高层建筑增多,建筑规模扩大
经过简单分析可以发现,随着土木工程行业的发展,全国高层建筑的数量大大提高了。传统的建筑施工过程中,因为缺乏施工设备,所以建筑施工都是依赖于人力,所以,建筑物的特点可能是规模较大,但是楼层与建筑物的高度相对有限。
随着施工设备的逐渐提高,施工的规模与难度也逐渐提升。首先,由于手脚架、升降机的出现,结构设计的改进等等都为高层建筑的施工带来了保障。由于城市化进程的加快,城市高层建筑的需求量越来越大,建筑规模也不断扩大。比如说,现下城市工作人员与企业的增多,办公楼的规模也随之扩大,随着城市人口的增多,住宅小区的规模比以往较大。
1.2、施工设备的现代化
土木工程不同于其他行业,施工特点主要就是周期长、耗费的人力物力较大。随着施工设备的出现,施工过程中,可以节约部分的人力。由于施工设备的更新速度较快,为施工过程带来的便利也越来越多。比如说,运输机器的产生,施工过程中就减少了搬运工的数量,再比如说吊车的出现,为高空传递施工材料与施工带来了很大的便利的同时,还减少了安全隐患。
而且施工设备的现代化,带来了施工效率的突破,节约了施工时间,缩短了工程的施工周期,从而节约了工程造价。
总之,施工设备的现代化,为施工企业带来了很大的经济收益,降低了施工危险系数,提高了施工企业的社会效益。
1.3、土木工程结构设计的突破
以往人们在土木建筑上花费的时间与精力较少,与土木工程相关的学习专业也不多。但是,随着土木工程需求量的提高,人们在建筑结构设计上投入也加大了。解决了很多以往无法完成的结构设计。比如说,我国的长江大桥,在过去很长一段时间,都无法解决的结构设计问题,在多年的设计人员努力与钻研下,才得以建成。最终方便了交通运输,为经济发展作出了重要贡献。
1.4、土木工程设计、管理的信息化
互联网技术已经逐渐在各行各业内得到有效利用,土木工程走向信息化体现在多个方面。首先,土木工程在设计过程中,可以通过互联网了解类似建筑物的设计,了解现下世界各地建筑设计的方向,从而根据当地环境特点作出设计调整,尤其是设计软件的推出对于土木工程的设计工作带来了很大的便利。其次,施工管理的信息化,由于土木工程的施工过程相当复杂,在管理过程中的难题较多。而管理信息化减少了管理工作量的同时,还方便随时调整施工进度与施工内容,更大大有利于施工人员的管理与合理分配。
1.5、施工材料的更新
施工材料的层出不穷,为土木工程施工提供了更多的选择,有限材料对于施工设计还有着重要的影响。比如说,2008年奥运会的游泳馆“水立方”,整个造型像是水做成的立方体。外观很漂亮,其实正是由于采用了新型材料才能达到这种效果。如果是采用传统的水泥或者是砖块都是无法实现的。
2、土木工程未来的发展方向
2.1、土木工程修建大型化趋势
传统的土木工程建筑,受到当时的条件限制,比如说施工材料种类有限、质量不高,施工设备缺乏,大多采用人力来完成,所以传统的土木建筑规模较小、房屋建筑较矮、施工工艺粗陋、施工质量不高等等的特点。
但是随着土木工程业的发展,施工材料与设备的更新,新结构与新工艺的涌现,人们正在追求建造出更多大规模、大型化的建筑物。这也是世界各国都在发展的新目标,不断获得规模上的突破。国内比较具备标志性的当属,2008年的奥运会主会场“鸟巢”,建筑的规模比较大。另外还有我国的三峡水电站也是目前世界范围内,规模较大的水电站之一。由于传统技术发展的落后,无法完成的工程,在未来都会实现,而且建筑的规模会走向大型化发展。
2.2、土木工程施工设计绿色化、环保化
由于目前全球气候变暖,环境问题不断增多,加上城市人口较多,汽车数量暴增,导致人们的空气质量与生存环境不断恶化,对人们的身体健康有着很大的威胁。而且在以往的土木工程设计中比较侧重于建筑物本身的设计而忽略了绿化的设计,因为绿化带有着重要的防尘、隔音功效,所以,绿化带的缺乏对于土木工程的最终使用有着很大的不利影响。
现在的业主与社会各界对于建筑物周围设计绿化的意识不断提高,在土木工程的设计中,绿色环保的意识也加强。除了绿化的增多,施工过程中材料的选择也逐渐环保与绿色,比如说,木制地板是以往建筑设计的重点,但是这个材料的使用必须依靠砍伐大量的树木,这对于整个地球的环境与生态平衡而言,都是很不利的。所以,在建筑物设计中,尽可能的采用替代材料。
2.3、土木工程建筑地点将会发生转变
众所周知,全球的路面面积只占到30%,其他都是海洋面积。所以,随着全球各地土木工程行业的发展与建筑物的兴建,势必将来的陆地面积不够构建更多大范围的建筑物。随着科技的发展与人们创造性的发展。将来的土木工程建筑地点可能将发生改变。比如说,现在各国都在注重海洋的利用,各国也在加快各自的航空事业发展进程。这些发展的目的都是为了给人类寻求到更多的生活场所。如果发展成功,土木工程的建筑地点将会改为海洋世界或者是外太空,这些也都是可能的。
2.4、土木工程的结构形式多样化
人们在土木工程的结构设计上每年投入的资金都相当可观,设计师们也在着力于设计出更多样化的土木工程建筑。标新立异是每个设计师的重要努力方向,现在全球各地的建筑差异并不大,建筑结构的形式也是大同小异。而随着发展,各个国家的建筑将会逐渐体现各自的文化特色与设计师的创新性。
2.5、施工设备全自动化
尽管现下的施工设备已经为施工过程带来了很多便利,但是施工过程中投入的人力还是相当大的。随着科技的发展,将来土木工程的施工设备会达到全自动化,或许一个工程的施工过程,只需要不同设备的操作人员就可以完成整个工程的构建,为节约成本与确保人员安全提供更多保障。
结束语
随着科技的发展与进步,目前国内的土木工程发展已经提高很多,施工规模逐渐扩大,施工设备不断改进,施工设计与施工材料的创新以及施工设计、管理的信息化等等。这些创新性元素是确保土木工程发展现状的重要影响因素。尽管如此,土木工程的发展并不会止步,由于持续发展观的影响,未来的土木工程将会更环保、更稳固、规模更大,主要是施工材料的创新、施工设备的发展、结构设计的进步等等都会带动土木工程的绿色化、超大规模化发展。
参考文献:
[1] 方从严,梁有峰,吴庆. 土木工程的现状与未来发展趋势综述[J]. 安徽建筑工业学院学报(自然科学版), 2005,(02) .
[2] 李磊. 二十一世纪土木工程发展探索[J]. 当代建设, 2002,(02) .
[3] 王海艳,岳祖润,王书海. 土木工程信息网站的设计与实现[J]. 国防交通工程与技术, 2003,(02) .
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0200-01
1、建筑土木工程施工技术控制的重要性
从多年来我国土木工程施工技术的具体应用以及应用效果来看,土木工程施工技术对于提高建筑整体施工质量,满足建筑施工要求,促进我国生产力的良好发展,满足社会和人民对现代建筑功能的基本要求具有重要作用。
1.1 推动了工程施工效率的提高
随着自动化技术、智能技术以及机械技术的发展和应用,建筑土木工程施工技术在多种先进技术的影响下得到了升级和发展,这些技术的应用代替了原有人工机械手动操作,对传统操作所涉及到的设备费用、人工费用以及施工管理的成本投入都得到大幅度的减少,这就使得土木工程施工技术在先进科学技术的推动下发挥最大作用,并且最大程度的获得经济效益。土木工程施工技术作为建筑施工的生产力在每一个环节的施工中加以充分的利用,能够有效的提高工程的施工效率。
1.2 推动我国建筑施工的自动化发展进程
土木工程的施工建设是我国建筑工程现场施工的重要组成部分,可以说土木工程施工技术的发展水平是建筑事业发展水平的一种具体表现。施工技术的不断发展创新,直接推动了我国土木工程的发展脚步,更是标志着我国建筑施工进入了一个全新的发展阶段。从土木工程的发展现状来看,传统的土木工程施工技术已经与建筑行业发展进程相脱节。自动化技术的发展,多种自动化性能优越的机械设备的投入使用,基于自动化技术的现代土木工程施工技术有效的推动了我国建筑施工的自动化发展进程。
1.3 有效的节约能源消耗,保护生态环境
施工技术的不断发展创新,有效的提高了我国社会建设的生产力水平。随着人们环保意识的不断提高,维护生态环境,发展绿色建筑成为当今建筑行业的新兴主题。现今在土木工程中,走生态化的发展道路使适应社会生态环境发展,满足绿色建筑要求的主要趋势。因此,土木工程施工技术的发展方向也应该是符合社会节能减排,绿色发展的要求。通过对施工技术的调整和创新,使现有资源利用率得到有效提高,节能环保材料在土木工程建设中的应用,配合自动化施工技术,有效降低了土木工程建设施工中对环境的污染程度,保护生态环境,降低污染物排放量,对建筑行业走绿色环保的发展路线有重要的推动作用。
2、土木工程施工技术控制中存在的不足
2.1 施工队伍的整体素质有待提高
土木工程的施工主要依靠施工队伍,要保证工程施工质量,施工人员就一定要按照标准规范的要求来进行操作,这是施工技术控制和保障施工质量的前提条件。在建筑施工的各个环节,都需要依靠施工人员来完成,因此,对施工队伍的能力和技术水平都有着较高的要求。现今我国建筑施工队伍的成员主要为农民工,无论是技术水平还是职业素质都偏低,很多人甚至对建筑施工的基础知识完全不懂,更谈不上专业技术了。因此,要全面做好施工技术控制工作是具有很大难度的。
2.2 建筑材料不合格
土木工程的建设施工,材料的选择和应用非常重要,选材不当直接影响工程的质量。但是有很多施工单位过度追求经济利益的获得,在成本上过度控制,偷工减料,甚至使用质量不合格的材料和产品,使得工程质量大打折扣。建筑工程技术控制首先就是要严格控制材料的质量,为工程的质量打下良好的基础,材料不过关,仅仅依靠技术控制是远远不够的。使用合格的建筑材料是工程技术控制的前提条件。施工每一环节的选材都要严把质量关,任一环节的材料出现问题都会影响整个的工程质量。
2.3 施工环境不达标
建筑土木工程的建设施工环境一般都是在室外,因此受外界环境的干扰很大,这也给技术控制增加了难度。因此在施工中要根据实际的施工环境进行技术控制的管理和规划,在全面考察环境的条件下,制定施工规划方案,并对可能发生意外提前制定出应对方案。
3、建筑土木工程施工技术控制的有效措施
3.1 积极学习和引进先进的管理控制经验和方法
对国内外仙剑的技术控制管理的经验和方法不断的学习,积极的引进,并在此基础上发展创新,促进企业的发展壮大。人才作为创新的主体,打造一支高能力和高素质的人才队伍是工程施工技术控制的首要工作。一方面积极引进先进人才,另一方面提倡自主创新,主动培养优秀人才。建筑企业要将施工人才队伍建设放在第一位,组织技术培训和交流活动,学习先进技术和方法,不断创新,不断完善。
3.2 充分利用现代化技术实现技术控制信息化.
信息技术的发展,在建筑施工技术的控制和管理上充分的引进和利用信息技术,走信息化管理的道路是提高现代土木工程建设施工技术控制能力的有效途径。在施工工艺上,利用计算机技术,可以对工程施工多个环节进行信息化管理,减少人力操作和管理的劳动强度,而且计算机管理的优势也是显而易见的。特别是在施工技术的控制中,通过信息技术和网络技术,能够实现施工技术的远程监控,使技术控制走向一个新的发展道路,进一步提高施工监督的能力,从而保证施工的质量。
一、现代土木工程发展趋势的表现特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1、 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。
2、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。
3、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。
4、工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
5、工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
二、土木工程在未来如何发展
1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。 城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2、工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
三、土木工程未来发展趋势
1、三S系统应用发展
三S系统由HS遥感技术、GIS地理信息技术系统与GPS全球定位技术系统构成,可实时、整体、动态的对地展开判别观测、应用分析,因此在土木工程领域该系统发挥了显著的优势作用,同时具备广阔的发展提升前景。数字化城市发展理念的提出正是基于这一三S系统发展而来,也就是说其综合了遥感、GIS、遥测、多媒体、网络与仿真虚拟技术对城市各项功能机制、基础设施展开自动采集、发挥决策辅助作用并实施动态化管理监测,很明显,当前数字化城市便是以该类数字化的处理信息技术、通信网络技术作为发展背景的科学服务技术系统。
2、单机方式顺序科学转变至网络协同控制与并行设计
就复杂大型的项目工程来说,其很有可能需要较多设计部门、众多成员的共同参与,同时还需要良好的协同合作并提供在线咨询服务,还可由不同地域分布的分支设计机构、设计人员、协作部门单位应用多样化平台软硬件与设计方式在相应规定时段内良好完成。为有效解决该类复杂系统问题应良好的应用开发土木工程设计的协同并行技术。另外,智能化建筑工程与检测结构亦是土木工程基于信息化发展背景的未来发展的趋势。项目管理与电子数据同样是土木工程实现信息化发展的趋势,工程建设施工是当今土木工程应用计算机技术的重要领域,基于系统复杂工程在施工阶段中由报价投标、预算到签订管理合同、评定分析质量直至竣工验收各阶段均需要进行大量数据信息的处理,整体施工单位控制与辅助管理均会被纳入至辅助计算机施工技术体系中。当前土木工程领域信息技术的跨越式发展已经令国际承包商真正跨越了地域壁垒,实现了共享式、协同式、智能化的行业发展。
综上所述,随着信息化社会的飞速发展土木工程实现了质的飞跃,我们只有科学遵循其内涵特征、发展现状把握工程建设未来发展趋势动向、制定科学实践发展策略,才能真正推进土木工程实现可持续的全面发展。