土木工程结构方向篇（1）

前言：目前人类对于地震还没有科学的预报体系，因此在地震无法预测的情况下，只有尽可能使土木结构建筑设计对地震具有一定的抵抗力，才可以最大限度的减小地震对生命财产的危害，早期土木工程建筑在其设计之初没有考虑抗震因素;或者有的将抗震因素囊括设计中，但是由于年久失修或者所在地基土质强度的减弱而造成建筑物和土木结构在地震中的毁坏，因此加强土木工程建筑结构设计初期抗震性，对其以后长期使用有着积极的作用。

1土木结构设计中抗震要求概况

众所周知，地震的发生具有很强的随机性和瞬时性，即使最精密的测量仪器也不可能精确的预报地震的到来，土木工程建筑设计的预案是建筑物的建设基本框架，在地震时其自身的结构会出现无法计算的形变。因此，在土木工程结构设计中加强抗震性的环节中，要根据土木结构抗震理论和土木结构设计抗震的实际经验，来对土木结构的抗震能力及反应状况进行分析，土木结构设计人员要根据土木结构的毁坏过程灵活的创新抗震设计方法，各个击破的解决土木结构设计所出现的一系列问题，在设计过程中不仅要考虑土木结构的整体布局，还要兼顾衔接位置的构造，以达到从根本上提高土木结构的抗震性能。

2土木结构设计的现状

近几年来建筑物的层数及其高度日益增加，出现了许多的新式框架结构包括筒体刚性结构，多筒嵌套结构及巨型结构等，高层土木结构的抗震性能，承载能力，材料耗费量，造价高低，与其自身采用何种结构有着直接的联系，不同的土木结构体系，适用于不同高度，使用功能的建筑物。在土木结构的设计之初，水平力对其的影响最大，尤其是在地震的高发地区，剪切力承重墙结构因为其施工周期短，刚度大，抗震性能优越在土木结构设计中广泛的应用。此外悬挑和悬挂结构在土木结构设计中采用较少，是因为土木领域对其分析研究不够准确深入。

2.1土木结构设计的特点

在一定的建设用地中，建造层数较多的建筑可以容纳更多的居民，土木结构要承载建筑物自身及附属物的全部重量，对于层数较少的土木结构仅需要承载上述的重量，但是层数较多的土木结构承载除了上述的重量外，还需要承载风力等自然因素的水平力，这就要求土木结构具有较强的抗侧力，在高层的土木结构设计中，对抗侧力应放第一位，水平荷载其次。对于高度一定的土木结构，风荷载和地震的共同作用会随着土木结构抗震性的不同而又明显差异。

2.2土木结构抗震要求更加苛刻

在土木结构设计之初对其抗震性作出要求时，要顾及到其正常使用时的承载能力，还要使土木结构具有优良的抗震能力，这样才可以使土木结构遇小震不坏，大震不倒。对土木结构延性的计算是一项繁琐的工作，唯一简单的方式是通过土木结构的构造措施来预算。在高层土木结构的设计中，为了使其结构有良好的延性，其结构构件的规格，材料及配筋率有着严格的要求，此外，土木工程结构的剪力墙的横截面积往往很大，所以在土木结构的设计中其变形是不可忽略的。

3土木工程建筑的主要抗震措施

土木工程的抗震设计，指的是对建筑的地基进行特殊的处理，对建筑的不同结点设置抗震措施，对建筑的薄软部分进行防震处理。在本文中，笔者根据土木工程建筑中抗震技术类型，并且结合大量的资料，提出了几点具体的土木工程建筑的抗震措施，笔者根据技术方向的不同，对防震措施进行了以下几点的分类。

3.1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料

使用隔震材料对土木工程建筑进行隔震处理，指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理，降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害。在传统的方法中，主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等，在一定的程度上降低了地震的负面影响。近年来，随着我国在建筑事业上不断加大投资，有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展，就比如在建筑地基处铺上一层沥青，减震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的围栏，墙体等等材料的选用上，尽可能的选取材质比较轻的材料，降低地震来临时的危害。

3.2在建筑物的结点处设置隔震装置

在土木工程关键的结点处设置特殊的隔震材料，降低地震来临时的危害。地震在发生的时候，能量是呈不断上升趋势的，会从建筑的底部传递到建筑的顶部。而在建筑物的结点上，设置隔震装置，对极大的影响地震能量的传递效率，但是这种隔震装置不适合高层建筑使用，因为高层建筑使用这种装置会加强楼层的自震周期，起到的效果不大，所以这种在建筑的结点处设置的隔震措施只适合一些楼层数少或者高度比较低的建筑。这种隔震措施在组成上也比较简单，橡胶垫与混合隔震措施是比较常见的材料，隔震方法主要有摩擦隔震、粘性隔震、设置隔震支座等等，其中隔震支座能够稳定的支撑建筑物，并且具有一定的自我恢复力，在地震能量吸收上起到的作用比较大。

3.3土木工程建筑的设计走向

地壳运动是地震产生的主要原因之一，地震的发生与当地的地质结构有很大的关系。所以施工单位在选择建筑地址的时候，一定要对当地的地质环境进行考察，并且通过计算分析出当地震发生时的可能走向，使建筑物的走向尽可能与地震的走向垂直。通过对汶川和玉树地震的研究显示，倒塌的建筑物中，与地震走向平行的较多，这就证明了与地震走向平行的建筑在地震发生时损害的程度比较大。

结束语

随着我国在土木建筑行业上投入精力的增多，其地位也在不断的上升。在土木工程建筑的设计中，实现建筑的稳定和抗震性能也是当前必须要重点关注的话题，所以相关部门要加强建筑行业抗震技术的关注度，促进抗震技术进一步应用于土木工程建筑行业。

参考文献

土木工程结构方向篇（2）

引言

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

一、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。

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。

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。

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。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

c、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、未来展望

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

这也是土木工程一个重要的组成部分。。

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。

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。

四.结束语：

在未来的土木工程研究中，需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究，也需要加强土木工程理论与技术的融合，实现更大的突破。

土木工程结构方向篇（3）

前言：随着全球建筑的不断发展，人们对建筑的要求也逐渐在提高，一个国家的土木工程建筑也可以反映出国家的经济发展水平，是一个国家综合实力的具体体现，所以，我国在大力发展经济效益的同时，对土木工程的建设也是需要重视的，应该给予最大的支持来不断发展我国土木工程建设。土木工程结构风场的实际检测是完善我国土木工程建筑的重要方式，也是新技术开发的技术保障，促进着我国建筑事业的发展。

一、土木工程结构风场的实际检测过程

1.1高层建筑结构风场的实际检测

高层建筑由于高度的优势，使其在风向负荷和风向机理方面的分析就更加容易，也确定了结构风场实际检测的理论基础，使土木工程结构风场的实际检测工作更便于进行。我国高层建筑在高度和柔性方面都具有着很多的优点，对于检测的效果也比较明显，可以根据检测得出的数据直接分析土木工程建筑抗风能力差的原因。在检测的过程中，当横向振动发生的频率增加时，气体交换的压力就要变大，土木工程建筑会产生严重的共振现象，由于对这种现象的解释还没有合理的公式理论基础，所以，横向脉动作用的土木工程结构风场检测主要是依据与检测的过程和结果来综合分析的。在土木工程结构风场检测的过程中，对于高层的建筑来说，检测人员的经验对总结检测的结果是非常重要的，因为没有明确的理论对检测的过程以及结果做出定义，就需要检测人员依据自己的检测经验来探索土木工程建筑的技术革新，以及提高土木工程建筑稳定性的措施。高层建筑风压及风向的共振是为了获得土木工程建筑在强大风力影响下的结构变化，通过对土木工程结构前后变化的分析，分析土木工程建筑抗风的能力，为提高土木工程建筑的坚固性提供了有效的数据。

1.2低层建筑结构风场的实际检测

在低层建筑结构风场的实际检测过程中，通过长期的检测经验，使得检测人员已经掌握了低层建筑结构风场检测的技术和要求，以及低层建筑结构的检测机理，了解到低层建筑结构对于防震功能的缺失，通过对风洞和风压模型的实际测量，在特定的风压下进行检测，根据检测的结果综合分析土木工程建筑的抗风能力，风洞和风压模型实际测量的检测结果是不同的，比较检测的结果实验值，找到抗风压力不同的原因，从而确定具有更高抗风效果的土木工程建筑技术。在对低层建筑结构的全尺和缩尺风洞进行实际的检测时，要对压力以及系统的抗风效率进行具体的检测，比较分析两个检测的结果，从而确定平均压力系数，分析压力系数对土木工程建筑的影响。通过我国科学家的不断实践，已经验证了低矮建筑在抗风方面的抵抗力，也逐渐对检测的手法进行着改善，所以，在低层建筑结构风场的实际检测中，完善检测系统响应，提高感应抗风系数是非常重要的改善方式，通过技术的革新来加强结构风场的实际检测效率，不断提高检测技术的基础。

1.3跨度大的桥梁建筑的结构风场实际检测

在历史的桥梁建筑中，总是会有桥梁抗风能力差，桥梁受损的现象发生，最大的原因就是对工程建筑的风场检测不具体造成的，随着科学技术的不断进步，桥梁抗风检测也逐渐在革新，已经建立了有效的理论基础。桥梁建筑的不断发展，更多跨度大的桥梁建筑被兴建的越来越多，传统的抗风检测已经不能满足大跨度桥梁的检测，技术逐渐发展为风洞技术的检测，结合风力的强度，对桥梁工程抗风能力进行检测。明确确定影响结构振动的因素，以及可能对大跨度桥梁建筑的影响，由于大跨度桥梁检测的难度非常大，要求在进行健康监控时就检测抗风的能力，实现全面的维护工作。在进行全尺测量时，要通过风速的检测来分析大跨度桥梁建设的抗风能力，从而分析出风向风速对桥梁建筑的影响。

1.4跨度大的空间结构建筑的结构风场实际检测

跨度大的空间结构在建筑上都具有立体的建筑形式，建筑的外形结构也比较复杂，但其投入的建筑资金很少，在结构风场实际检测的过程中，应结合其建筑的特点，根据空间结构的多边形以及实体轻等优点来合理的采取检测的措施。随着空间结构在建筑类型上的不断转变，使其逐渐向着跨度大的建筑类型上靠近，检测的目标也要随时做出改动，结合空间结构建筑的建筑特点，实现三维立体的检测。多变的空间结构建筑的风场分布与跨度大的桥梁建筑是不同的，结构共振的效果也不同，在检测的过程中，应该结合风压基本系数进行分析，根据实践总结的经验以及低矮建筑抗风能力差等因素，采取有效的检测方法。空间结构建筑在风压的影响下，容易产生自激振动，可以利用多通路检测风压的方法，来进行实际检测，根据气流的反映探索检测的结果。

二、新技术的开发进展研究

2.1土木工程结构风场实际检测传感器的工作状况

土木工程结构风场的实际检测主要是依靠传感器来进行的，通过传感器的接收和回复，来对土木工程建筑的抗风能力进行分析，从而实现风场实际检测的过程。随着我国现代化科学技术的不断发展，风场实际检测的传感器也在不断的更新，逐渐研制出热风、电子、三维等传感仪器，促进了风场实际检测工作的进展，也使检测的结果更加的精准。在风场实际检测的过程中，由于风压是属于轻微压力，很多的自然因素都会对其产生很大的影响，这就使得压力传感器得到了广泛的使用，压力传感器可以很敏感的检测出风向以及风速的变化，能及时的抓住风力对土木工程建筑的影响，加大检测结果的准确性。根据压力传感器的制作原理，还可以应用到很多领域的抗风检测中，在风压较大的情况下就需要使用压电式压力传感器来进行抗风的检测，压电式压力传感器具有不受外界因素影响的优点，压电系数也比较高，适用于多种建筑类型的土木工程。

2.2不断改进检测的方式方法

土木工程建筑的多样性，也为风场的实际检测带来了很多的困难，检测需要根据实际的建筑要求和特点，进行检测，需要用到的传感器也不同，所以，使我国风场的实际检测工作进展的非常缓慢。风场的实际检测是掌握检测经验以及发现土木工程建筑缺点的具体工作，只有不断改进检测的方式方法，才能更好的满足建筑的要求。通过完善检测的系统以及提高检测的技术要求来逐步提高风场的实际检测工作，完善检测系统可以及时的发现风场结构的改变以及结构共振的程度，以便于检测人员掌握有效的数据进行后期的分析，提高检测技术可以使用先进的数据处理系统以及统计系统，对检测的数据进行高效的总结和分析，只有通过不断的探索，风场的实际检测工作才能持续的提高，检测的步骤才能更加符合要求。对于抗风能力的检测基本分为两种方法，有齐墙埋管式检测方法和多通路压力检测方法，检测人员可以根据具体的需要采取合适的方法进行检测，从而不断探索改进的方案。

2.3新技术开发的具体进展

随着传感器的进一步革新，我国风场的实际检测技术也得到了具体改善，通过传感器提供的高科技技术，实现了由传感器监控的检测环境，嵌入式系统的开发，也使检测的数据实现智能化的处理，并可以实现通过无线网络的传输把数据输送到电脑的终端，从而实现数据的长期有效使用，方便检测工作总结工作的经验以及对建筑的具体分析。现代化计算机网络的发展也为风场的实际检测工作带来了很多的便利，实现了数据处理零误差的要求，也加快了处理的时间，为检测人员的分析工作提供了良好的保障，同时计算机无线网络的介入，也促进了风场实际检测工作的进展，使得数据传输的过程更加的快捷，实现了高效率的检测目标。

三、实际检测土木工程结构风场的重要作用

3.1有利于加强土木工程建筑的坚固性

在土木工程的建筑过程中，一定会存在施工要求不符合标准的现象，这样会使土木工程建筑的质量下降，通过对土木工程建筑进行结构风场的实际检测，可以及时的发现土木工程建筑存在的问题，从而制定出有效的方案来避免建筑的损坏。对数据的分析可以发现土木工程建筑的抗风能力，如果抗风能力达不到标准就说明土木工程建筑不能有效的抵抗狂风的打击，也就是土木工程建筑的牢固性没有达到标准，根据实际检测的结果，获得建筑抗风能力的数据，从而可以制定出有效的方案来加强土木工程建筑的抗风系数。我国土木工程的建筑都是施工工期长，施工环节复杂的建筑，在施工的过程中，施工人员为了提前完成施工任务，往往会疏忽对于土木工程建筑抗风质量的要求，所以，土木工程建筑施工单位一定要做好监督管理的工作，使施工人员可以了解到更加先进的加强建筑稳定性的技术，结合具体的土木工程建筑要求，使建筑达到具有抗风的能力。

3.2有利于土木工程建筑实现防震减灾的功能

近年来，我国大量兴建土木工程建筑，其最大的原因就是因为灾难的多发性，地震等灾害的来袭，使我国人民承受着巨大的打击和损失，也对我国的建筑水平提出了质疑。日本是一个岛国，发生地震灾害的可能性以及频率都要比我国大，但是日本建筑的防震效果特别好，极大的减少了灾害对人民的影响，这也促进了我国建筑不断革新的步伐。通过对土木工程建筑进行结构风场的实际检测来检测建筑的坚固程度以及是否能实现防震减灾的功能，一旦没有达到这种功能，也能采取有效的措施来弥补，是完善我国土木工程建筑水平的重要措施。建筑施工人员要以提高我国土木工程建筑水平为目标，不断学习先进的建筑知识和技术，总结建筑经验，了解我国多结构的土木工程建筑要求，从实际出发，加强保护人民利益以及生命安全的意识，明确知道土木工程建筑在灾难发生时所起的重要作用。土木工程建筑的防震功能也为我国减少了很多的经济损失，有效的减少了灾难发生时的人员伤亡。所以，土木工程建筑结构风场的实际检测工作，一定要落实到实处，检测人员要认真完成检测工作，找出土木工程建筑抗风能力差的原因，对数据进行细致的分析，协助施工团队制定修补的方案，与施工团队一起为我国土木工程建筑做出贡献，大力发展我国土木工程建筑。

3.3有利于完善我国土木工程建筑要求

土木工程建筑结构风场实际检测工作的大力开展，使我国更加注重了土木工程建筑的检测工作，严抓土木工程建筑的质量关。根据检测的结果可以分析出建筑的水平，有利于施工人员意识到建筑存在的问题，从而完善我国土木工程建筑要求，也有利于提高我国土木工程建筑的施工技术。我国土木工程建筑的水平以及质量是我国综合建筑的重要体现，施工团队不符合要求建筑的工程既影响着我国土木工程建筑的口碑，又使土木工程建筑的功能不能很好的实现，不能保障我国人民群众的利益，所以，要想从根本上提高我国土木工程建筑的水平，相关管理部门既要加大对施工队伍的管理和要求，施工人员之间也要起到监督的作用，施工领导严格规范施工工人的行为，对其施工的细节做出明确的指导，加强施工人员提高土木工程建筑水平的意识，只有相关施工人员一起努力，我国土木工程的建筑水平才能逐步提高，更好的与世界先进施工技术接轨。

结语

在土木工程兴建的今天，施工队伍在施工的过程中，要不断提高自身的施工水平，按照建筑的要求，抓好每个环节的质量，使土木工程建筑达到可以防震减灾的效果。在对土木工程建筑进行结构风场的实际检测时，检测人员要根据检测的实际建筑对象，利用传感器技术来对建筑的抗风能力进行细致全面的检测，严格按照检测的过程进行检测，得出检测数据，对数据进行合理的分析，从而找出我国土木工程建筑还存在的问题和不足。检测人员也要加大对技术的创新能力，实现更高难度的建筑检测工作。

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土木工程结构方向篇（4）

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

土木工程结构方向篇（5）

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、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。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、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。

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：

土木工程结构方向篇（6）

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。

土木工程结构方向篇（7）

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。

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。

土木工程结构方向篇（8）

引言

结合社会进程的各个阶段发展情况分析，土木工程建筑都起着重要的推进作用。就我国目前经济建设情况而言，国民经济中土木工程的作用日益重要。结合土木工程的发展历史来看，无论是在实际应用还是科技研究方面都取得了喜人成绩，特别近几年的飞速发展，促使土木工程建设方面有了重大飞跃，本文作者结合目前土木工程建设现实科研与未来发展情况分析未来土木工程的发展形势，结合作者观点全面分析土木工程发展未来。

1、就目前发展形势，分析土木工程当前形势

目前土木工程研究的对象主要集中在以下几个方面：

1.1高层建筑拥有全新的发展时期

目前在土木工程修建过程中，不仅原料、构造方法、施工技术等方面有所变化，自动化的施工方法也被普遍应用，建筑规模也有所增大，建筑的数量不断增多，而且高度也有所提升。我国很多城市的建筑水平已经在世界排名中位于前列，高层建筑的发展形势拥有了一个全新局面。

1.2目前土木工程发展情况，设计结构方面必然会有所变化

在许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素，因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题正在被极大的关注。相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理，特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。同时，“以柔克刚”的抗震思想在结构振动控制技术中将进一步得到体现，现代振动问题正在向着自适应控制、智能控制、吸震减震技术研究方向发展，土木工程结构健康检测、灾害结构相应控制等基础性的研究将会进一步加强。

1.3土木工程发展关注重心将转移地下施工建设与开发方面

随着人口数量的不断递增，在世界范围内都出现空间资源利用紧张，所以开发利用地下资源将成为缓解空间紧张最有效的方法，无论是在其他国家还是国内的发展城市中，地下施工建设和开发都成为城市发展的重点。目前，国内城市应用地下工程建设技术已经能够达到世界先进水平，这必将带来地下空间合理利用的又一个起点。

2、科技信息化为土木工程发展带来新的契机

随着科技信息化的不断进步，也带动了其他行业的发展，这也是目前新形式下国家发展的方向。科技信息化就是利用科技设备实现现代科技提升工程效率，并且最大限度的降低工程成本。通过科技信息化建设过程，使现代化的建设理念贯穿土木工程发展全过程，甚至在以往工程建筑技术难以完成的建筑工程。通过科技信息化在土木工程方面的扩大应用，不仅提升了建筑工艺，也扩大了建筑领域，为土木工程的发展带来了崭新的机会。

2.1土木工程中的“三S”系统应用与推广

遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）的集成综合，构成整体，实时，动态的对地观测，判别，分析应用，在土木工程界已发挥了巨大的作用，并具有广阔的前景。近年来提出的“数字城市”的要领就是在“三S”系统的基础上发展起来的，即综合应用GIS、遥感、遥测、网络、多媒体、及虚拟仿真对城市的基础设施、功能机制进行自动采集，动态监测管理和辅助决策服务，显然，“数字城市”是以数字化信息处理技术的网络通信技术为背景的技术服务系统。这一系统的使用和全国推广，必将把我国的城市规划建设与运营提升到一个新的水平。

2.2技术控制方式现在以及未来发展形势

对于一个大型的复杂工程项目，可能需要多个成员甚至多个设计部门的参与和设计，也需要其他的在线咨询与协同工作，或由分布在不同的地域的设计人员，设计分支机构，协作单位或部门使用不同的软硬件平台和不同的设计手段在同一规定的时间段完成。针对电子数据与数据管理系统的方便应用，目前国外以开发出系列化的双向无线电通讯设备，用于工地的联络，以及利用GPS技术的人机通讯设备。信息技术的发展，已使得国际承包商可以克服地域的壁垒。

2.3土木工程的应用离不开对于现实模拟技术

在传统的土木工程中，人们不得不用一些平面图纸，用特定的符号传递大量的信息和数据，这种方法受到信息接收者的行业、知识结构和经验等的限制，而且随着新时代土木工程的复杂程度的不断提高，使得使用这种方法交流起来比较困难。虚拟现实技术为土木工程中的交流提供了一种新的前景和手段。另一方面，它在结构设计中的计算、施工过程的模拟等复杂计算过程中更有其独特的优势。通过计算机三维图形技术实现可视化计算，可以将设计参数变化以后的结果直观的显示出来，在结构的优化设计等方面也会出现一个很大的飞跃。通过虚拟技术的应用，将设计时间和施工时间相对缩短，空问相对缩小，通过计算机计算和人机交互，对最佳方案的选择使得获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效合理利用成为可能，对工程施工的质量把握的更为准确、科学。

土木工程能够使用的时间，以及在不同空间内的发展，都成为科技人员重视的研究问题，环境对于建筑影响，以及结构在不同空间内有什么变化，也是未来一段时间的研究方向。而模拟技术的扩大应用，使这些热点研究问题得到很好的控制和解决，土木工程的发展趋势因为模拟技术应用而实现了更广阔的空间。

结束语

无论是国家的发展，还是一个城市的建设，都离不开建筑业的支持，就土木工程的发展趋势而言，不仅是国家建设的迫切需要，也是缓解空间资源紧缺最有效的方法，虽然，土木工程建筑在过去人类文明进程方面，已经取得了卓越成绩，文中介绍了目前土木工程所涉及的几个方面，也结合科技信息化下土木工程的发展趋势有所介绍。结合土木工程这一专业现实情况而言，新技术与信息化所带来的不仅是技术方面的革新，同时也是发展领域拓展与实现，如何能够在国家发展与社会建设的大形势下，土木工程行业的发展也出现革命性的转机，这是每一位土木工程专业人员所肩负的责任与任务，希望本文能够对有相关需要的读者有所帮助。

土木工程结构方向篇（9）

未来土木工程的发展

土木工程结构方向篇（10）

【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。