土木工程發(fā)展趨勢(shì)探討

1、<p>　　土木工程發(fā)展趨勢(shì)探討</p><p>　　摘 要：通過對(duì)土木工程發(fā)展歷史的深入分析，將土木工程發(fā)展分為古代土木工程，近代土木工程及現(xiàn)代土木工程三個(gè)發(fā)展階段。并對(duì)近年來土木工程理論、材料及技術(shù)方面的發(fā)展做了深入研究。進(jìn)而得出了大型土木工程的普及建設(shè)必將成為未來土木工程發(fā)展的新方向的結(jié)論。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：發(fā)展階段；大型土木工程 </p>&l

2、t;p>　　中圖分類號(hào)： K826.16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　土木工程的建設(shè)由來已久。由原來的伐木采石，模仿天然掩蔽物建造居住場(chǎng)所，到現(xiàn)在的美輪美奐的超高層建筑、雄偉的水利水電工程和超高超長(zhǎng)跨度的橋梁，土木工程經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程。在這個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程中，無論是土木工程結(jié)構(gòu)的理論方法、力學(xué)分析、施工手段 , 還是土木工程的地基基礎(chǔ)處理 , 都有了非常大的突破和發(fā)展。 <

3、/p><p>　　一、土木工程發(fā)展歷史 </p><p><b>　　1．古代土木工程 </b></p><p>　　公元前 5000 年開始至 17 世紀(jì)中葉時(shí)期，稱為古代土木工程階段。土木工程的古代時(shí)期是從新石器時(shí)代開始的。人們?cè)谠缙谥荒芤揽磕嗤?、木料及其它天然材料從事營(yíng)造活動(dòng)，后來出現(xiàn)了磚和瓦這種人工建筑材料，使人類第一次沖破了天然建筑材料的

4、束縛。磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。直至 18 ～ 19 世紀(jì)，在長(zhǎng)達(dá)兩千多年時(shí)間里，磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，為人類文明作出了偉大的貢獻(xiàn)，甚至在目前還被廣泛采用。歷經(jīng)漫長(zhǎng)的古代大型土木工程的發(fā)展，土木工程建設(shè)內(nèi)容更加豐富，建設(shè)工具有了新的發(fā)展，同時(shí)人們積累了豐富的土木工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，為大型土木工程建設(shè)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 </p><p&g

5、t;　　2. 近代土木工程 </p><p>　　產(chǎn)業(yè)革命的開始是近代土木工程發(fā)展的開端。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，人類的生活需求也不斷增長(zhǎng)，這些不僅反映在吃穿行上，還反映在房屋建筑及市政工程方面。而電力的應(yīng)用，使高層建筑實(shí)用化成為可能；電氣照明、給水排水、供熱通風(fēng)、道路橋梁等市政設(shè)施與房屋建筑結(jié)合配套，開始了市政建設(shè)和居住條件的近代化；在結(jié)構(gòu)上要求安全和經(jīng)濟(jì)，在建筑上要求美觀和適用。隨著大型土木工程近代工業(yè)化的進(jìn)一步

6、發(fā)展，在 19 世紀(jì)中葉為滿足科學(xué)技術(shù)發(fā)展和分工的需要，土木和建筑開始分成為各有側(cè)重的兩個(gè)單獨(dú)學(xué)科分支。工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累促進(jìn)了理論的發(fā)展。材料力學(xué)、靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等學(xué)科逐步形成，各種靜定和超靜定桁架內(nèi)力分析方法和圖解法得到很快的發(fā)展。這為大型土木工程建設(shè)的理論提供了很好的交流平臺(tái)，有利于促進(jìn)土木工程建設(shè)理論的進(jìn)一步發(fā)展。理論上的突破 , 反過來極大地促進(jìn)了工程實(shí)踐的發(fā)展，這樣就使近代土木工程這個(gè)工程學(xué)科日臻成熟。第一次世界大戰(zhàn)

7、以后，近代土木工程發(fā)展到成熟階段。這個(gè)時(shí)期的一個(gè)標(biāo)志是道路、橋梁、房屋等大規(guī)模建設(shè)的出現(xiàn)。另一個(gè)標(biāo)志是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的廣泛應(yīng)用。 </p><p>　　3. 現(xiàn)代土木工程時(shí)期 </p><p>　　第二次世界大戰(zhàn)的結(jié)束剛好是現(xiàn)代土木工程發(fā)展的開端。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，社會(huì)生產(chǎn)力出現(xiàn)了新的飛躍，現(xiàn)代主義運(yùn)動(dòng)取得了全面勝利?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，土木工程進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。在近 40 年中，前

8、 20 年土木工程的特點(diǎn)是進(jìn)一步大規(guī)模工業(yè)化，而后 20 年的特點(diǎn)則是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)土木工程的進(jìn)一步滲透。 </p><p>　　二、土木工程理論、材料及技術(shù)的發(fā)展 </p><p>　　通過多年來實(shí)踐探索，土木工程的發(fā)展日臻完善。在科學(xué)理論方面，理論研究精密化，計(jì)算力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、網(wǎng)絡(luò)理論、隨機(jī)過程論、濾波理論的成果，隨著計(jì)算機(jī)探討土木工程發(fā)展趨勢(shì)的普及而滲進(jìn)了土木工程領(lǐng)域

9、。結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)也已發(fā)展完備，荷載不再是靜止的和確定性的，而被作為隨時(shí)間變化的隨機(jī)過程來處理。靜態(tài)的、確定的、線性的、單個(gè)的分析，逐步被動(dòng)態(tài)的、隨機(jī)的、非線性的、系統(tǒng)與空間的分析所代替。電子計(jì)算機(jī)使高次超靜定的分析成為可能，進(jìn)而使得高層建筑中框架 -剪刀墻體系、筒中筒體系空間工作和大跨度的橋梁得以實(shí)現(xiàn)。大跨度建筑的形式層出不窮，薄殼、懸索、網(wǎng)架和充氣結(jié)構(gòu)覆蓋大片面積，滿足種種大型社會(huì)公共活動(dòng)的需要。從材料特性、結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)抗力計(jì)算到極限狀

10、態(tài)理論，在土木工程各個(gè)分支中都也得到了充分發(fā)展。理論研究的日益深入，使現(xiàn)代土木工程取得了許多質(zhì)的進(jìn)展。在工程材料方面，標(biāo)號(hào)為 500 ～ 600 號(hào)的混凝土已在工程中普遍應(yīng)用，而輕質(zhì)、高強(qiáng)化的混凝土成為大跨、高層、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程的新要求。高強(qiáng)鋼材與高強(qiáng)混凝土的結(jié)合使預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)得到較大的發(fā)展，先張法和后張法的預(yù)應(yīng)力混凝土屋架、吊車梁和空心板在工業(yè)建筑和民用</p><p>　　三、土木工程發(fā)展新方向 </p&

11、gt;<p>　　飛速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使得大城市及超級(jí)大城市的數(shù)量急劇上升，人們對(duì)空間的概念日趨強(qiáng)烈，寸土寸金普遍成為人們的共識(shí)。因此為了滿足人們對(duì)日益發(fā)展的空間需求，高層、超高層建筑的建設(shè)得到普遍重視。同時(shí)高層、超高層建筑的建設(shè)也是解決人們空間日趨緊張問題的重要途徑。飛速經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不僅僅是空間需求的問題，更有電力、能源等多方面的需求。大型水利水電工程的建設(shè)，大型礦山資源的開發(fā)，石油、天然氣等重要能源的運(yùn)輸?shù)榷汲蔀橛绊懡?jīng)濟(jì)發(fā)展

12、的重要因素。因此，大型公益土木工程的修建，顯得極為重要。而鑒于我國能源、電力多分布于西南地區(qū)，多為山區(qū)、丘陵、高原等復(fù)雜地形，同時(shí)該地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜。為使水利水電建設(shè)、礦山資源開發(fā)以及重要能源運(yùn)輸?shù)却笮屯聊竟こ痰慕ㄔO(shè)得以實(shí)現(xiàn)，大跨度橋梁、隧洞等工程成為整個(gè)工程中的關(guān)鍵。由上述可知，高層、超高層建筑的建設(shè)，水利水電設(shè)、礦山資源的開發(fā)、重要能源的運(yùn)輸?shù)却笮凸嫱聊竟こ痰慕ㄔO(shè)以及配套的大跨度橋梁、超長(zhǎng)隧洞等工程將成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必須。而精密化的