未来的土木工程篇（1）

【Abstract】Adapt to the rapid development of various types of construction requirements, people need to build large-scale, large span, tall, light, large, sophisticated equipment, modern buildings, both with high quality and quick construction, but also for high economic efficiency. This raised new issues to the civil engineering and promote the civil engineering discipline forward.

【Key words】Civil engineering; project construction; building; Development

【中图分类号】TU998.52 【文章标识码】A 【文章编号】1326-3587（2011）06-0120-01

一、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、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。

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。

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。

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。

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。

二、未来土木工程的发展

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。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。

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。

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。

a、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。

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高潮，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。

b、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。

未来的土木工程篇（2）

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土共同作用的分析，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高潮，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

未来的土木工程篇（3）

土木工程建设在我国已经有超过两千多年的发展历史了，在漫长的岁月里，我们的先辈用他们的智慧与勤劳为我们积累下了丰富多样的土木工程施工技术。自上世纪五十年代开始，我国的土木工程现代化建设开始进入飞速发展的时期，众多新结构、新技术以及新材料在土木工程建设中的运用，使得土木工程更加能够满足现代社会发展的需求。在我国城市化不断发展的当前，城市的规模、生态以及发展理念的变化开始对土木工程不断提出新的要求，在这种时代背景下，我们对其施工技术的未来发展趋势进行分析是非常有必要的和有意义的。

一、我国土木工程施工技术的现状

土木工程施工是将设计者的创意、理念以及构思转化为工程实体的过程，无论是乡村的民居民宅还是都是的高楼大厦都需要通过“施工”这一过程来塑造。目前，我国已经运用现代化的土木工程施工技术建成了一大批标志性的土木工程，比如说长江三峡水利工程、广州电视塔、北京“鸟巢”体育馆、青岛跨海大桥等等。当前的土木工程施工技术主要表现在以下几个方面：

（一）施工方法以及施工工艺方面

目前我国在深基础施工方面的主要施工技术包括：降水与回灌、土壁支护、地基加固以及逆作法施工、托换技术等；在钢筋混凝土结构浇筑方面的施工技术主要有大模、滑模、爬模以及粗钢筋连接、混凝土真空吸水等技术；而在钢结构施工方面的技术主要有：框架整体提升以及网架安装两大类。

（二）新材料使用方面

在混凝土方面高性能混凝土、防水混凝土的使用，混凝土外加剂以及轻骨料的使用等等；在装饰材料方面高档金属以及薄型石材的使用、复合材料、新型涂料的使用等；在防水材料方面高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材的发明与使用、涂膜的发明与使用以及堵漏技术的改进与创新等等。

（三）施工机械化、高科技化以及工业化方面

当前施工机械化所包含的技术主要有自动化搅拌站、混凝土输送泵、新型塔吊以及钢筋连接等技术；在高科技化方面的额主要施工技术有计算机的使用、激光技术的使用以及自动控制和卫星定位技术的使用等等；建筑工业化方面的施工技术主要有建筑体系化、设计标准化、构建生产的专业化以及现场施工的机械化等众多方面。

二、土木工程施工技术的未来发展分析

从上面我们对土木工程施工技术现状进行的分析与论述中不难看出，随着人们科学技术的进步以及人们工程建设理论的不断发展，未来工程施工的机械化、高科技化、智能化以及低碳化将会成为施工技术最主要的发展方向。

（二）高层建筑施工技术在未来很长一段时间内将成为施工技术发展的重点方向

我国城市化进程的不断加快、旧城改造的大力实施以及国内建筑土地资源的日益匮乏，使得高层建筑正在成为建筑工程事业发展的主要方向。高层建筑施工技术的发展需要深基坑支护技术、高强度混凝土技术以及消防工程安装技术、电气设备安装技术等多方面技术的综合性发展做支撑。此外，高层建筑工程施工在施工设计方案、施工技术方案以及施工人员的专业素养、机械设备的性能方面也提出了更高的要求，这将促使建筑工程各环节、各要素向着高、精、尖的方向发展，这同时也表明了目前的土木工程施工技术开始向着综合性的方向上发展。

（二）绿色施工技术将会是未来土木工程施工技术的主要发展方向

土木工程作为人类较为复杂、大型的劳动创造活动，其对于资源的需求和环境的危害也是非常明显的，随着人类低碳环保理念的增强以及人类可持续发展的呼声越来越高，土木工程环保节能技术的发展与创新就显得尤为重要，更为重要的是当前世界低碳经济的发展已经成为社会经济发展的主流趋势，土木工程建设事业只有与社会及经济的发展保持一致才能确保发展的正确性、科学性。当前工程节能环保技术在世界与我国的发展已经取得了一定的成果，比如说保温技术、空心砖（如图1）、加气硂以及各种节能板材、保温建材等在建筑工程建设中的广泛应用。在此需要我们注意的是，土木工程环保节能技术的推广与创新还有待于全社会人类的共同努力。

（三）钢结构施工技术预示着施工技术正在不断地融合发展

自北京奥运会成功举办以后，“鸟巢”以及“水立方”等标志性建筑向人们展示了现代建筑的魅力以及现代工程建设技术的先进性，同时这也掀起了国内的钢结构工程建设热潮。如果将钢结构施工技术进行细分，我们会发现其并非是一种单纯的工程建筑技术，它是融合了生物工程技术、建筑力学技术以及计算机虚拟建设技术之后的综合性产物。虽然工程施工本身就是人类多种智慧以及多样技术的综合体现，但是近年来随着计算机网络技术、信息科学技术的迅猛发展，建筑工程施工技术与其他先进技术进行融合发展的速度明显正在不断加快，这不仅在钢结构工程中能得到体现，在许多大跨度、超高层的工程建设中也体现的淋漓尽致，这无不都说明工程施工技术正在向着与其他技术融合发展的道路上大步向前。

总结：关于建筑施工技术未来的发展分析，本文主要从以上几个方面进行简要的论述，具体的内容可能因为我们分析问题的角度不同而存在一定的差异。总的来说，土木工程施工技术的现代化发展既是社会发展的必然，同时也是人类共同努力的客观结果，在具体的操作上，却是需要我们从工程建设的各细分环节以及各要素综合性的入手，同时还要充分结合当前的各项相关先进技术，才能不断科学、高效地促进其稳定的发展。

参考文献：

[1]徐伟强.试析建筑混凝土的施工技术[J]. 科技资讯. 2010（30）.

[2]吴磊，沈建强，李俊.土木工程施工技术及创新[J]. 科技资讯. 2012（08）.

未来的土木工程篇（4）

中图分类号：S969.1 文献标识码：A

建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识 ，以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。

远古时代人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶，以满足简单的生活和生产需要。后来，人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要，兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。

在土木工程的长期实践中，人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意，取得了卓越的成就；而且对其他工程设施，也通过选用不同的建筑材料，例如采用石料、钢材和钢筋混凝土，配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城，现代世界上的许多电视塔和斜张桥，都是这方面的例子。

土木工程发展趋势具体地表现在以下几个方面。

一是建筑材料。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。

二是地质地基。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。

三是工程规划。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。

四是工程设计。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。

五是工程施工。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。

未来土木工程的发展是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。

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：

未来的土木工程篇（5）

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。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。

2 现代土木工程的特点

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

3 土木工程的发展趋势

3.1 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。

3.2 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，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，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，它是智能土木结构的最高形式。

3.3 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。

像这样，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

4 结语

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。

未来的土木工程篇（6）

1 土木工程的涵义

土木工程是指使用木、石、土、砖、混凝土、金属和塑料等工程材料来修建道路、房屋、铁路、桥梁、港口、河流、隧洞、特种工程和市政卫生工程等的生产活动和工程技术，这类工程技术与生产活动包含了设计、施工、勘测、维修上述各类工程等相关技术与活动。总之，土木工程是一项跟人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。

2 现代土木工程的特点

（1）功能要求多样化。土木工程逐步紧密结合其使用功能和生产工艺。工业建筑物通常有防高（低）温、防火、防爆、防尘、防腐蚀、防辐射、防磁、防微振、耐高（低）湿、恒温、恒湿等要求，同时向空间灵活、超重型、大跨度方向推进。公共和住宅建筑物则通常需要将采暖、通风、给水排水、供电、供燃气等现代技术设备有效的与建筑及结构相结合。同时，发展高新技术对土木工程提出了更高的要求与标准，比如：海洋采、炼及贮油事业的发展需要建造多功能的海洋工程，核工业的发展需要建造安全度极高的核反应堆与核电站，微观世界的研究需要建造技术要求极高的加速度工程。

（2）城市建设立体化。1）大量兴起的高层建筑：许多国家的高层建筑物差不多占据了30-40%的城市建筑面积，这是因为城市人口大量聚集和密度猛增引起了城市用房紧张、地价昂贵与建筑物向空中发展；2）高速发展的地下工程：许多城市已形成规模宏大的地下建筑群，比如地下仓库、地下工业厂房、地下停车场、地下商场、地下铁路、地下影剧院、地下体育馆等；3）大量出现的城市高架公路、立交桥：例如中国首都北京从1974年开始建造第一座全互通式立交桥起，至1991年底共建成各种形式和不同类型的道路立交桥160座。

（3）交通工程快速化。1）高速公路的大规模修建：高速公路规模最大的是美国，拥有约10万公里高速公路；其次是中国，到2009年底，中国高速公路的通车总里程达6.5万公里；2）电气化铁路形成和发展：1964年10月世界铁路运营史上第一块高速金牌在日本东京至大阪的“新干线”上诞生，它的行车速度是普通铁路的3倍高达310千米每小时。法国1983年建成通车的巴黎往返里昂的高速铁路更是将高铁的发展推向新阶段，其运行速度高达270千米每小时；3）出现了长距离海底隧道：日本越过津轻海峡连接本川与北海道的青函海底铁路隧道长达53.85公里，是世界上最长的海底铁路隧道，它的埋深为140米。我国1970年建成通车的第一条水底隧道（上海黄埔江隧道）全长2.76公里。

（4）工程设施大型化。随着土木工程规模的扩大，由此产生的工程设施逐渐大型化。1998年建成的连接日本的本州与四国岛的明石峡大桥，主跨1991m，是目前世界上跨度最大的悬索桥。20世界中叶以来，水利工程建筑的规模与速度随着设计理论和施工技术的提高而不断增大与加快，出现了许多200米以上的高坝。中国的综合国力在实行改革开放以后有了很大提高，已经具备了更大规模利用及开发水资源的条件，也建成了一些世界一流的大型水利工程，比如南水北调工程和三峡水利枢纽等。

3 土木工程的未来发展

（1）土木工程技术的发展。1）建筑材料的高强化和轻质化：普通混凝土的结构性能得到改善，其发展方向是高性能混凝土、加气混凝土、轻骨料混凝土；钢材的发展方向是高强度、低合金，逐步发展一批玻璃钢、铝合金、建筑塑料等轻质高强度材料；2）施工过程的装配化和工业化：土木工程的施工方式工业化，可以先在工厂里成批进行房屋与桥梁的各种构配件及组合体的生产，然后将其运到建设场地进行拼装。同时，施工手段先进多样化，逐渐发展现场预制模板、土石方工程定向爆破、混凝土自动搅拌输送设备和大型吊装设备等新手段和技术；3）设计理论的科学化和精确化：理论逐渐由人工制图、人工手算、人工做方案比较到计算机制图、计算机辅助设计、计算机优化设计，由单个分析到系统的综合整体分析，由静态分析到动态分析，由数值分析到模拟试验分析，由经验定值分析到随机分析乃至随机过程分析，由线性分析到非线性分析，由平面分析到空间分析。土木工程的结构抗震理论、土力学和岩体力学理论、动态规划理论、可靠度理论等各种理论也得到迅速发展。

（2）土木工程的多样化发展。1）未来房屋新型化：未来的房屋将再也找不到砖、瓦等古老的材料，而是用各种各样的塑料、玻璃、轻金属以及许多新型轻金属材料建造的。盖房子将是一件十分简单的事情，因为建筑材料大都是预制的，用机器人盖房子就像小孩子搭积木一样；2）海上城市打造：十多年前，国际海洋博览会在日本冲绳开幕，中心会场不是设在内陆，而是设在一座漂浮在海面上的大型海洋建筑物内。美国目前拟在离夏威夷群岛不远的太平洋上修建一座以高70米、直径27米的钢筋混凝土“浮船”为地基的海上城市，这座海上城市竣工以后，将有10万居民乔迁“新居”。许多发达国家的海洋学和建筑学家专家正在规划很多新奇宏伟的海上城市，到21世纪中叶全世界估计将有十分之一的人口住在海上建筑物；3）月球工厂建立：美国航天局制定了一系列的太空开发计划，其中一项是在月球建立一个可住人的永久性基地，并打算于二十一世纪中期实现。到2020年，月球基地初步建成之后，除了设有宇航员的工作和实验舱之外，还计划建立水泥厂和冶炼厂。地质学家将会坐着火箭到月球上去上班；4）太空新居的出现：近年提出的空间城市方案有很多，其中比较成熟的是“轮状的空间城市”和“柱状的姐妹城市”。“轮状的空间城市”是最有希望的一种，改城市每分钟绕自轴旋转一周，生活区产生与地面一致的离心力，城市内可容纳1万居民。“柱状姐妹空间城市”是一个更高级的、正在设想中的人造空间城市。这座城市可最多居住2千万人口，约需要几百万吨建筑材料，估计到本世纪有希望建成。

参考文献：

[1]丁苗苗，王军.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J/OL].城市建设理论研究（电子版），2015（03）.

[2]李爱国.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J/OL].城市建设理论研究（电子版），2014（21）.

[3]江莉.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J].工程建设标准化，2014（10）.

未来的土木工程篇（7）

中图分类号：S969文献标识码： A

Abstract: the modern civil engineering management has the characteristics and development of new, it is the crystallization of human wisdom. To adapt to the rapid development of all types of construction requirements, people need to build large-scale, large span, tall, light, the large, sophisticated equipment, modern buildings, require both high quality and rapid construction, high economic efficiency requirements. This new to the subject of civil engineering, civil engineering and to promote the subject forward. With the advent of the information age, but also will bring new opportunity for the development of civil engineering, inject new vitality into the. The development of the characteristics of modern civil engineering and civil engineering in the future are discussed.

Keywords: Modern; civil engineering; characteristics; future development

引言

土木工程可以说是一种文明，随着社会的产生而产生，当今的土木工程已经得到了一定的发展，土木工程是不可缺少的存在形式，未来的生活中更会得到大力的发展，以满足人们更多的需求。

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、桥梁工程、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，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去探索。

二、现代土木工程的特点

现代土木工程的发展特点分析较之以往，现代土木工程的一个最明显的发展特点便是科学技术的明显提高，计算机软件的应用为土木工程的发展创建了更为广阔的发展平台。因此土木工程的在发展中展现出现代化、多元化及科技化的特点。就当期形式而论，土木工程的信息技术的迅速发展，专业化的程度加强，对建设工程师的要求明显的加强，不仅要具备较强的施工管理能力，同时要跟上时代的需求，及时的吸收当前的建筑领域的信息，利用科学技术建设具有现代特点的土木工程项目。所以，对于土木工程专业人才的培养具有更加严格的要求。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。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、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。

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。

三、未来土木工程的发展

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。

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高潮，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。

结束语

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。

未来的土木工程篇（8）

中图分类号：TU198文献标识码： A

引言

土木工程建设关系着人们生产生活的各个方面，目前，中国的施工工地随处可见，不管是路网的建设，还是隧道桥梁的建设;这些土木工程在给人们的生活工作带来极大便利的同时，也带来了一系列的环境污染问题;可以这样说，土木工程的建设是把双刃剑，既可以对人们的生活状态进行改善，又会出现些资源消耗严重和环境污染恶化的问题。

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

1、土木工程理论的发展

土木工程的发展包括两个部分，即土木工程理论和土木工程设计，理论是基础、设计是理论的体现，只有建立坚实的理论基础，才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科，需要对每个学科综合加固，切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃，针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件，这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快，土木工程发展的信息交流得到了很好的进步，对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。

2、土木工程设计的发展

土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例，趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，；高层建筑不仅在数量上越来越多，超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的，随着对土建项目要求的增长，土木工程设计也更加向更复杂的方向发展，只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前，土木工程设计发展取得了一定的成绩，在形式、受力等方面取得了进步。

3、土木工程施工的发展

3.1建筑材料的发展

复合材料高强钢材等全新建筑材料在土木工程中得到了不断发展和应用。如:碳纤维、铝合金、镁合金、镀膜玻璃、双层中空玻璃、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、各种节能混凝土等新型工程材料已在工业和民用建筑中得到广泛使用，它们在强度和耐久性上表现出优越性，为高层、大跨和结构复杂的大型土木工程建设提供了重要物质基础。但是，这些材料也有其缺陷，如:有些弹性模量偏低，有些成本太高，应用范围比较窄，所以还需要进一步研究。

3.2土木工程实施工艺的发展

工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展，如:同步液压千斤顶、直升机安装技术、滑模等先进技术的出现，使得大规模的、高层的、复杂的土木工程不断发展并得以实现。预应力技术是施工工艺中最为突出的技术之一，可以应用在大跨度、大开间等多层和高层建筑，还可应用于核电站、预应力储仓、桥梁结构、公路工程等等。

随着应用系统工程的理论和方法不断应用于组织管理中，推进了土木工程的科学快速发展。并且，工程逐步趋向结构和构件标准化和生产工业化，使得土木工程的发展逐步实现节约成本、提高工程效率等需求，对于以往不能实现的施工工程，现在也可以实现。

鉴于以上土木工程的发展，虽然有了很大的进步，但是在这个人口剧增、交通拥挤、生态环境破坏严重的社会发展趋势之下，可以用来建筑的土地越来越少，促使土木工程不得不快速、科学地发展，才能满足社会发展需要。

三、土木工程发展趋势

1、空间的开发应用

伴随着城市发展的加快，城市规模不断扩大，城市人口不断增加，许多城市出现了不同程度的生存空间拥挤、交通拥堵、用地紧张等一系列严重的问题，给人类居住带来了极大的影响，成为了现代城市可持续发展的严重障碍。因此，为了解决这一系列问题，土木工程的发展趋势逐渐向高空和地下延伸。作为城市发展的标志之一，高层建筑不仅仅在数量上越来越多，在高度上也是不断提高。据不详细统计，我国目前已建成20层以上高层建筑10000多栋，100m以上的建筑多达500多栋。通过大量修建高层建筑，极大地缓解了人口居住问题，更大程度地利用了空间。

人类可以通过修建高层建筑来利用高空空间，那么能不能通过某种渠道来利用更广阔的太空空间呢？其实早在1984年，美籍华裔的林铜柱博士就大胆地提出了在月球上生产水泥并预制混凝土构件来组建太空实验站的设想。虽然这一设想在目前的条件下难以实现，不过这并不代表在不远的未来不可以实现。也就是说，土木工程在未来的活动场所可能超出地球的范围到达太空。

与高空相对应，地下空间同样是土木工程的发展前景之一。城市地下空间具有良好的发展前景，一旦得到合理开发，对于节省土地资源以及减轻城市交通压力将产生不可估量的作用。因此，地下空间的开发利用，是现代城市开发的必然趋势。在我国的一些大型城市如：北京、上海、广州。已经建立起较为完整的地铁干线，极大程度地缓解了交通压力。

海底建筑同时也在蓬勃发展，事实上，我国的香港澳门一直在进行填海造地工程，以此来增加城市建设和工业生产用地，而日本的青函海底隧道的中部不仅建设了车站，还建设了博物馆。

2、高性能新型材料的发展与应用

毫无疑问，钢结构将成为今后大型建筑结构的主流形式。同时，钢结构将在高强度，良好塑性、韧性以及可焊性的道路上进一步发展。日本、俄罗斯、美国等几个国家已经开始把屈服点在700N/mm2以上的钢材列入规范。高性能混凝土以及其它新型复合材料也将向着轻质量、高强度、良好的韧性和工作性能方向发展。如铝合金和玻璃纤维增强塑料的出现使用，就是现代土木材料发展的良好例证。

3、计算机应用

自从进入21世纪以来，计算机在我国以野火燎原之势迅速普及。随着建筑结构计算理论的逐渐完善，计算机在土木工程结构计算中占据了越来越重要的地位。计算结果更能充分发挥材料的性能并保证结构的稳定安全。通过计算机也有利于设计出更优化的方案进行土木工程建设，以减少成本、缩短工期、提高经济效益。不难想象，计算机将在土木工程发展过程中发挥重要的作用。

4、建筑工业化

我国改革开放以来，大规模的经济建设，飞速发展的新型技术推动了建筑业机械化的进程，尤其是在重点工程建设中有相当程度的发展。但是不可否认的是，与其它工业部门相比仍然处于落后的阶段。所以建筑业的工业化是我国建筑发展的必然趋势。要不断推进新材料，新工艺的发展。同时要建立合理的适应社会化大生产方式的管理体制，采用专业化、统一化、区域化的施工组织形式。

5、环境工程发展

进入新世纪以来，环境问题已经越来越成为社会生活的焦点，气候问题更是对人们的生活工作产生了巨大的影响。为了更好地构建和谐社会，进行可持续发展，土木工程与环境工程必将融为一体不可分割。城市综合症，冰川消融，气候变异，沙漠化，水污染等问题无一不和人类生活息息相关，同时也和土木工程密切相关。土木工程建设过程中尤其是大型乃至超大型工程建设对环境的影响必须成为土木工程师重点考虑解决的问题。

结束语

目前,我国土木工程的某些领域已处于世界先进行列,但我国土木工程的设计、施工和理论研究方面的总体水平与发达国家相比还有一定的差距。展望未来,不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究,更要加强土木工程二级学科间理论和技术的融合与渗透,实现土木工程的更大突破。

参考文献

[1]任秋荣，叶龙，李向召.土木工程发展现状及趋势[J].制造业自动化，2011.（12）.

未来的土木工程篇（9）

Abstract: since the reform and open policy, our country social undertakings of various fields have achieved remarkable success. In recent years, with the development of economy and the progress of The Times, our country civil engineering business also has achieved great development, civil engineering industry after years of research and related staff hard work, now, civil engineering practice and the research has made remarkable achievement, whether structure mechanics analysis and structural design theory and method of the structure and the construction technology, has very big breakthrough, especially in recent years, with the development of science and technology, top big span structure in achievement is outstanding, the paper will be according to the present situation of the civil engineering and its future development trend is discussed, aims to promote our country's civil engineering industry further improvement.

Keywords: civil engineering, the current situation, development trend

中图分类号： S969文献标识码：A 文章编号

自改革开放以来，我国高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段，高层建筑不仅在数量上急剧增多，施工水平要求的质量也越来越高，本文主要根据我国和世界该领域中的发展现状及特点进行剖析，对土木工程这一行业在二十一世纪的发展做出了展望，希望可以为我国此领域的发展提供合理化建议。

一、土木工程的涵义

土木工程是房屋、公路、铁路、桥梁、水工等工程的总称，土木工程对国家经济建设和发展都具有非常大的影响，完善土木工程建设能够促进经济的发展和社会的进步。土木工程和人类的关系也是非常密切的，其关系到人类赖以生存的基本要素，是人们生活必不可少的要素之一。

二、我国土木工程的发展现状

1. 高层建筑

随着经济的发展和城市化进程的加速，我国城市发展的脚步越来越快，城市的用地也越来越紧张，过量的人口和城市有限的用地形成了强烈的矛盾，因此，近年来，高层建筑获得了长足发展，高层建筑这种占地面积相对较小，而承载量大的建筑在我国城市化的过程中迅速发展起来。高层建筑的发展一方面是我国经济建设取得成就的体现，另一方面也增加我国经济发展的负担。提到高层建筑和高楼大厦，人们一般都和现代化、经济发展联系起来，当然，这是没有错的，而城市高层的发展必须要进行辨证的分析，虽然众多高层的建立体现了我国经济的发展状况，但随着城市化程度的越来越高，城市用地的紧张程度也在日益加剧。根据相关调查显示，我国大陆目前高层建筑的数量已经超过20000幢，而超过100m的高层也已经超过1000幢。这体现了我国土木工程行业在社会中的重要地位，其对人类社会的影响也是非常巨大的，是我国进行社会现代化建设的重要保障之一。

2. 公路建设

公路建设和经济的发展是相互制约的关系，因此，土木工程领域中公路的建设是尤为重要的。经济的发展是一个国家的基础，国家各方面事业的进步可以说都是得益于经济的发展，因此，经济的发展能够带动社会的进步。经济的发展必然会带动商业、工业、以及服务业的发展，从而提高这一地区或国家的商业往来和地区承载量，促进道路运输的发展。道路交通的发展具体表现为能够带动产业结构的改善，带动相关产业的发展，从而提高人口质量，改善城乡结构，缩小城乡差距，提高城市化水平，能够全面推动人们生活质量更快的进入高层次阶段。

相比以前来讲，我国目前的交通状况和经济发展都有了质的提高，但一部分地区仍然存在运输设施及设备满足不了国民经济高速发展的需要，也有一部分地区由于经济发展欠佳，道路建设也相对滞后，因此，我国经济建设和交通运输的发展存在不协调性，这种现象会对我国人口质量产生影响不利于我国社会主义和谐社会的建设和发展。近年来，随着和谐社会概念的提出，人们越来越重视社会各方面事业的和谐建设了，因此需要从体系、结构、布局等方面综合考虑，大力发展绿色交通事业，促进经济、交通的协调发展，全面推动我国经济建设的发展。

三、土木工程未来的发展趋势

随着人类社会的不断进步，人们对资源索取的程度越来越大，地球上的资源是有限的，因此，如何利用有限的资源养活更多的人口、获得更大的发展是尤为重要的。土木工程未来的发展趋势要向集约型、低消耗型转变，为建立可持续发展的和谐社会而努力。

1. 向高空延伸

根据相关资料现实，目前世界上人工最高的建筑是波兰的长波台钢塔，其高度为646m，作为世界上最高的人工建筑，其承载能力是十分巨大的。这将是未来土木工程建筑领域发展的趋势，高空的距离是无限的，因此，只要技术允许的条件下，建筑物不断向高空发展是切实可行的一种策略。这种高层建筑可以集工作、休闲、娱乐、商业、购物等一系列功能，这就大大节约了土地资源，为城市的发展节省了土地。而我国在此方面的展望是，在上海附近拟建一栋高达1250m的仿生大厦，居民可以达到十万人左右，这将是我国土木工程建筑史的一块里程碑，将在世界人工建筑领域中堪称奇迹。

2. 向海洋拓展

地球可以称作为一个“水球”，地球上有百分之七十的面积是海洋，而陆地面积仅占百分之三十，因此，在技术条件允许的前提下，充分利用海洋资源是非常必要的，是人类不断向外扩展过程中的一个创举。海洋比陆地情况更为复杂，但其巨大的潜力对人类一直是比较具有诱惑力的。随着科学技术的发展和时代的进步，在土木工程方面人类已经在海洋中取得了一些可喜的成就。例如，为了减小机场噪音对城市居民的影响，也为了节约陆地资源，2000年时，日本围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功，这标志着人类在土木工程方面迈出了向海洋进军的重要一步。近年来，我国在此领域中也获得了相当的成就。上海南汇滩的围垦成功和黄浦江的拓岸成功都是我国在近年来取得的成就。这些成就的取得都为土木工程在将来向海洋的发展积累了科技经验，奠定了坚实的基础。

结束语：

目前，我国土木工程中一些领域已经处于世界的领先地位了，但我国土木工程在技术和设计方面仍然存在很多问题，展望未来，不仅要在技术方面加强，更要在观念方面提高，利用新型的技术和材料进行建设，更要加强理论和实践的结合，在不断发展的理论的同时，也要重视实践的作用，先进的理论能够指导实践，而实践是将理论转化为现实的手段，因此，只要遵循客观发展规律，在我党的正确领导下，我国土木工程的发展一定会成为世界该领域中一颗璀璨的新星。

参考文献：

[1] 丁大钧.我国土木工程的新进展[J].淮阴工学院学报，2009（05）.

[2] 吕志涛.新世纪我国土木工程活动与预应力技术的进展[J].东南大学学报(自然科学版)，2010（08）.

[3] 孙世国.21世纪我国土木工程发展趋势刍议[J].北方工业大学学报，2008（06）.

未来的土木工程篇（10）

Abstract: As a process of development of human society have made outstanding contributions to the project and civil engineering industry in the long history of development changes experienced by the experience of the type of civil construction, to the mechanization of civil engineering and construction, to the information civil construction of three important step in the link, the progress and development of every aspect of architectural engineering and has laid a solid foundation to deeper, farther direction. This article will combine with years of practical experience; provide a simple exposition of civil engineering in the development of contemporary society, for reference.Key words: civil engineering; development; the status quo; toward

中图分类号：TU-098.6文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02

0引言

土木工程作为一项对人类发展进程产生重大影响的产业，随着经济形势的发展已逐步成为了一项国家建设的支柱性产业，成为国家发展、人们生产生活所不可或缺的行业。特别是在近年来，随着建筑科学的不断发展，土木工程建设理念得到了革命性的变化，大量的新材料、新技术的使用促进了建筑工程行业的发展越来越与时代需求的相结合，为人类社会和生产生活提供了更大的便利。

1土木工程的历史发展概况

土木工程起源于人类对于原始木料石块的堆砌，然后逐步发展成为较专业性的结构组织建设，然而真正意义上的土木工程专业开始于了18-19世纪的工业化发展。不仅为建筑工程提供了更多科学的理论依据，更为建筑工程发展提供了强有力的机械设施保障。在这一阶段，土木工程的建设范围极大的扩大，功能不断地丰富，在要求结构的完善的同时。也对外观和内在审美需求有了一定的要求。力学理论和科学的审美标准，促使土木工程走上了一条规范化发展的道路。专业的建筑公司，在实验理论的指导下，做出了很多跨时代工程。在这个时期，最伟大的建筑材料之一，钢筋混凝土出现了。

现代土木工程建设是指第二次世界大战结束后至今天。在这一段时间，信息技术大规模应用在土木发展过程中。精确化、科学化施工，光电测定、遥感观测、信息集成评测手段运用在施工中。在这一时段，理论与实践紧密结合。实验室与建筑工地的信息几乎同步交流。伴随着化学技术的发展，新材料被开发出来。随之而来的是超高建筑，特异性建筑的出现。这一阶段，土木工程已经不是一个学科了，而是部分学科的总集成。

2信息化技术在当代土木工程中的运用

土木工程的分类很广，包括建筑、水利、公路、铁路、桥梁、矿山、机场及港口码头等建设行业和领域，直接从业人数上亿，是我国重要的支柱产业。土木工程的发展，影响到我国经济的发展。在新的时期，我们要采取信息化策略，实现土木工程信息资源的共享,打破经验性、流动性、地域性等对土木工程发展的限制,进而实现土木工程管理、技术的跨越式发展。

2.1信息化在土木工程中的意义。土木工程信息化是一个利用信息技术对土木工程建设与管理水平整体提升的过程，是指在全国乃至全球范围内以土木工程信息技术资源的开发利用为核心，以网络技术、通信技术等高科技手段为依托的一种新技术扩散的过程，通过实现土木信息的在线与共享，以随时、随地、互动的方式提供土木信息支持和完整的问题解决方案。经过20多年的努力，目前我国已具备了良好的土木工程信息化基础。如国内网络基础设施建设取得巨大进步，建设系统主要的基础网络设施建设也基本完成，积累了进一步运营发展的经验，另外国内一批高科技公司为建设领域提供了高质量的软件。它涵盖了政府监管、企业管理、教育培训、勘测、设计、施工、监理、质量监督等诸多领域，尤其针对我国实际，土木信息化有效地解决了工程建设量大面广与信息知识资源分布严重不均的矛盾，促使了整体的技术进步。主动地为土木工程界提供信息服务，完全打破时间、地域等的限制。

2.2土木工程信息化的实施对策。首先应该端正认识，看到信息化是土木工程发展的趋势。其次要下大力度发展土木信息技术。在现代网络技术的基础上，开辟新的空间，以专业的技术支持，建立信息资源交流平台。培养具备信息化素养的工程师和设计师。培养能够熟练使用各种先进电子设备的技术工人。再者，应该校企结合，实验室与施工工地结合。以学科优势带动产业优势。必须从科研、人才、体制、教育培训等方面全面推动土木信息化。最后，应该整合社会力量，合理配置资源，在政策和体制上推动土木工程信息化这一新产业的形成。欲使土木信息化工作顺利进行,需要充分调动政府部门、土木工程各专业委员会、土木工程企业等各有关方面的积极性,采取“产、学、研、政”相结合的策略,积极开展国际间的经济技术合作,在政策和体制上形成一个强有力的、健全的推动机制。

3新材料，新工艺及新理论的发展

在科学理论方面，理论研究的精细化，力学、结构动力学，数学和统计学的发展，为土木工程提供了更加完备的技术支持。大型计算机的普及应用，从材料特性结构分析、结构抗力计算到极限状态理论，在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。理论研究的日益深入，使现代土木工程取得了许多质的进展。

复合材料高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展，先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速，为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。

在施工工艺方面，各种大型或手持机械与施工方法的有了很大的丰富。便利的机械设备不仅解决了一系列施工难题，而且提升了施工效率。同步液压千斤顶，滑模，直升机安装天线，用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。精密化的理论研究、全新的工程材料和先进的施工技术，使得大跨、高层、结构复杂的大型土木工程的建设成为可能。在先进机械设备与电子设备的支持下，我们可以建造许多以前不可能完成的项目。

4我国土木工程在未来的发展方向

我国新时代的土木工程发展方向，应该以科学发展观为主导，大力加强信息化建设，积极进行理论突破和技术攻关，引进高效管理办法，突出我国的优势。具体要做到以下几个方面：

4.1以科学发展观为先导，大力发展新技术，新工艺。使用环保材料，节能措施。在工程的设计方面就要考虑到环保要求。优化方案，节约资金，用最少的资源满足最高的质量要求。尽量的利用可回收资源，节约用水用电，保护施工现场植被和生态环境。

4.2大力加强信息化技术建设。通过利用现代信息网络技术改造提升传统土木工程,实现信息互通、互联与共享,优化产业结构,促使资源配置更加合理,并最终形成土木工程信息化这一新产业。整合社会资源，结合网络社会的优势，建立专业的土木信息系统。重视复合型的技术工人的培养，要在教育和岗位再培训方面下功夫。

4.3引进先进的管理经验。不断地学习外国的高效管理模式，规范公司的施工章程，从人员的组织和公司制度上提升生产效率。提高施工人员和项目部管理人员的素质并制定相应的培训考核机制，以促进施工人员不断提高自身素质。另外，还可以通过采取激励措施并实行人性化管理，以充分调动施工人员的主动性和积极性，从而有利于保证工程项目的施工质量。

5结论

土木工程是一项影响我国国计民生的大工程。在新的时期，我们要结合社会科学和时代潮流发展趋势，细致密切的研究国民的需要，争取为人民建造出最符合要求的工程。采取恰当的措施，运用网络化信息化优势，建立高效的土木建设信息化平台。又要校企结合，为我国未来的土木人才做储备。相信我国的土木建设人员一定会乘着新世纪的发展潮流，捉住机遇，实现飞跃式的发展。

参考文献