土木工程发展现状及趋势

摘要：本文对土木工程的特点及其发展现状进行了详细的阐述，随着建筑的发展，土木工程的结构型式、新型建筑材料、设计理论等方面的应用和改进已成为土木工程的发展方向。

关键词：土木工程；发展现状；趋势

Abstract: in this paper the characteristics of civil engineering and the current situation of the development of detail, with the development of the construction, civil engineering structure type, new building materials, design theory and the application of and improvement has become the development direction of civil engineering.

Keywords: civil engineering; Development present situation; trend

中图分类号：TU71文献标识码：A 文章编号：

随着社会的不断发展，土木工程的建设也取得了进一步的进展。在现代化建设中，已经成为了土木工程我国国民经济发展的支柱产业。在土木工程的不断发展中，土木工程在研究和实践方面都取得了较好的成绩，无论是结构设计理论、结构施工方法、还是结构力学分析方面，尤其是钢结构和大跨结构方面，都已取得了惊人的成绩。

一、土木工程的巨大成就

改革开放以来，我国高层建筑的发展步入了一个新的阶段，不仅高层建筑的数量变的越来越多，高度也变的越来越高。据相关数据表明，我国20层以上高楼建筑已经建成了10000多栋，超过500多栋的高层建筑都在100m的高度以上，超过300m的则有20多栋。目前，上海浦东金茂大厦是我国最高的高层建筑，其高420.5m，地上拥有88层，地下拥有3层，这样的高度在世界最高建筑物中排在第3位，具备钢构架混合和钢筋混凝土结构。下表列举了高度在世界前四位的高层建筑物。

排序 建筑物名称 高度（m） 建筑类型

1 台北101大楼 508 钢结构

2 吉隆坡是由双塔大楼 452 钢结构

3 芝加哥西尔斯大厦 442 钢结构

4 上海金茂大厦 420.5 钢结构

随着铁路和公路的飞速发展，在我国已建成约为160万km的公路，其中2.5万km的公路为高速公路。在2010年，高速公路的长度在我国已经达成了3万km。我国的青藏铁路，从青海格尔木起，至的拉萨就长达1118km，其中有600km的冻土地段，海拔在4000m的路段也有960km，已成为世界上最长、海拔最高的的高原铁路。此外，在桥梁工程方面，也得到了比较优异的成绩，在桥梁类型不断翻新的情况下，实现了主跨跨度的进一步突破；桥梁工程中的斜拉挢工程也有着比较辉煌的成绩，其中在世界上被公认的桥梁代表建筑有：1991m的日本的时石海峡大桥(悬索桥)、1624m的丹麦海带桥(悬索桥)、890m的多多罗大桥(斜拉桥)、856m的法国诺曼底桥(斜拉桥)等。我国的标志性大跨桥梁建筑有南京长江大桥、芜湖长江大桥、南浦大桥、杨浦大桥等，而这些桥梁建筑在水平上都取得了突出的成绩，已逐步的跨入了世界先进的行列。

二、土木工程的发展趋势

（一）指导理论的发展

对土木工程而言，力学仍是它的技术理论核心，而其中的新数值处理方法和新分析方法都会给土木工程的力学带来巨大的突破。在进行流体介质、复杂结构的受力和分析中，现存的方法还是具有一定的局限性。因此，就应该不断地进行专门化的数学的研究，来解决土木工程技术中遇到的一些复杂数值问题的处理。此外，电子计算机的逐步应用，就更容易让人们对复杂情况的模拟进行处理和把握。这样一来，也可以得到力学宏观框架的突破向微观进行逐渐的发展，虚拟现实、控制论等先进技术也会对土木工程的力学造成良好的影响。另外，土木工程学科将得到广泛的发散，使之与城市规划、机械、电子信息、化学、环境、材料、建筑等相关学科的交叉和融合，形成相互的服务与支持。在土木工程内部中，次级学科也将得到新学科的发展，如城市地下空间的应用和发展。其中还会实现不同次级学科之间的相互渗透，如类似桥梁的悬索结构在大型体育场馆中的应用。

（二）工程的实现

建设出合乎设计要求的建筑物是土木建筑的最终目的，其中从设计到成果的实现，就需要一个长期的过程，这也是土木工程中的重要组成。也可以说是土木工程的发展中最为重要的方面，如果只有好的设计和理论，但没有一个良好的工程实践，建筑物的建设也就得不到突破性的进展。随着信息时代的发展，一些新的观念和技术都会对土木工程造成必然的影响。并未这一传学科注入新的血液和活力，其中包括：经济理论、环境工程、新材料、施工技术、控制理论等。

（三）信息技术在土木工程中的应用

作为我国新时期的奋斗目标，进行信息化建设，并带动工业化的发展已成为重要的内容。信息化建设，即应用自动化控制技术、智能信息处理技术、网络通信技术、计算机技术进行对土木工程施工的改造和创新，其能够有效地对土木工程的施工效率进行提高，并降低施工的成本。，也是一个通过工程保养和维护、设备维护、物流监控、物业管理、勘测、设计施工、信息化覆盖规划实现土木工程施工建设的一个全过程。在土木工程中，信息化技术的应用，能够实现对一些传统手段不能解决处理的问题进行新的解决和处理，如三维空间管线布局、数据采集和沉降观测、建筑物的爆破、整体模具的爬升、高层建筑垂直度的控制、混凝土结构的质量控制、大型脚手架的安装和提升、幕墙的加工和生产等。

（四）地下空间的利用

目前，位于日本东京的八重洲地下街是世界上最大的地下街。在我国，地铁系统的规划和实施也得到了相应的发展。在我国的城市地下工程建设中，所采用的方法主要有注浆法、冻结法、沉管法、盾构法、盖挖法、暗挖法、明挖法等多种方法，随着这些技术的发展，已经逐步接近了国际的先进水平，也促进了地下空间的有效开发。随着社会的发展，人口的增长也越来越快，空间资源也就变得紧张起来，而地下空间的开发，则为土地资源紧张和当前空间的利用率提供了科学合理的平台和依据。在21世纪，地下空间的开发在城市发展中主要呈现以下一些趋势：1.综合化，这是国外地下空间的主要发展趋势，是一种地下综合体的具体实现，也是大城市拥有现代化象征建筑类型的实现途径。综合化一般主要表现在地下交通换乘枢纽、地下综合体、高速道路系统、地下快速轨道系统、步行道系统之间的结合，也表现了地下空间功能的区分和协调发展。2.深层化与分层化、逐步进行地下空间的深层开发，才能实现地下空间资源的综合利用。如加拿大的地下车库，总面积为72324平方米，深度拥有多达14层的深度。3.城市交通之间的地下化以及盾构和掘进机的联合对地下隧道的快速开挖。4.微型隧道工程的发展。其直径为25-30cm，应用遥控进行开挖，在名胜古迹、高层建筑、高速公路等管道的安装中能够得到充分的应用。目前，用此技术修建的微型隧道长达5000公里。5.应用数字化掘进加强钻爆法的掘进趋势。6.市政公用隧道的广泛应用及其发展。7.地铁隧道呈现低成本、小截面的现象。8.地理信息系统、遥感技术、卫星全球定位系统也会逐渐的应用到地下空间的开发中。

结束语

相比国外的建筑发展而言，我国土木工程的理论研究、施工设计等方面还是有着相对的滞后性，因此，只有加强新型材料和新技术的应用研究和理论探索，才能够更好地展望未来，实现土木工程的进一步发展。

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