锻造未来的土木工程师

锻造未来的土木工程师（精选三篇）

锻造未来的土木工程师 篇1

人们的衣食住行都离不开土木工程, 工程对于国民经济的发展有着巨大的推动作用。人民生产生活中的公路、铁路、水利设施、房屋等都与土木工程息息相关。因此为了推动人类社会文明的发展, 促进我国的经济繁荣和发展, 对土木工程建设进行进一步的完善, 本文对土木工程的现状与未来的发展趋势进行了综述, 希望能够通过分析土木工程的发展现状, 来对土木工程的未来发展趋势进行把握。

1. 土木工程的现状

1.1 我国的土木工程发展迅速

我国的经济正处于飞速发展的时期, 土木工程这是国民经济的一个重要组成部分, 因此土木工程获得了迅速的发展。具体而言, 土木工程的发展最多的体现在交通工程和高层建筑领域中。我国的城市化进程正在不断加快, 城市用地资源紧张推动了高层建筑的发展。当前我国已经拥有了1000栋以上超过100米的建筑, 超过2万栋的高层建筑, 这些都离不开土木工程的推动, 因此可以说土木工程在社会发展的过程中发挥着重要的作用。与此同时在交通建设领域也离不开土木工程, 作为经济发展的基础, 我国的道路交通建设发展迅速, 道路桥梁、铁路、公路的数量不断增加, 交通网络四通八达。我国桥梁、公路和铁路的施工质量也在不断提高, 进一步提高了行车的安全性, 减少了交通事故[1]。土木工程在我国交通事业的发展中起到了重要的作用。

1.2 引进了新型的建筑材料

当前我国的土木工程不断引进新型的建筑材料, 推动了土木工程施工质量的提高。为了进一步节约成本、提高质量, 在土建工程中越来越多应用到了新型的建筑材料, 来代替传统的建筑材料。例如水泥材料就被高强度、快硬的混凝土材料所代替, 涂层玻璃、钢化玻璃、碳素纤维等新型建筑材料在土木工程中用的越来越广泛。

1.3 应用预应力技术

在土木工程结构加固中越来越多的应用到了预应力技术, 特别是多层建筑。应用预应力技术能够对结构服役现象进行改善, 并对建筑结构施加压应力, 从而使建筑物的内应力得到增强[2]。

1.4 结构设计的不断完善

土木工程的核心因素就是结构设计, 为了提高土木工程的整体施工质量, 必须不断完善土木工程的结构设计。随着时代的发展, 风荷载荷和地震载荷正在成为土木工程结构设计的关键, 土木工程结构设计正朝着增加长度、高度和增强柔韧性的方向发展。

2. 土木工程未来的发展趋势

2.1 土木工程将逐渐走向信息化

随着信息技术的普及, 土木工程也将走上信息化的发展道路。土木工程的信息化建设主要包括计算机技术、智能信息处理技术、网络通信技术和自动化控制技术。通过信息化建设能够改进土木工程的施工方法, 对整个施工过程进行科学的监督管理, 进一步降低施工成本、提高施工质量。

未来土木工程的各个环节都将被信息化建设所覆盖, 包括竣工验收、施工、图纸、地形勘探、土木工程设计等等。信息技术能够实现高难度的土木工程施工, 例如高层建筑的垂直控制和大体积混凝土结构控制。通过遥感技术、全球定位系统和地理信息系统的结合, 监督和调控土木工程施工的全过程将成为可能[3]。

2.2 土木工程将逐渐走向自动化

土木工程将在信息化技术的推动下向自动化的方向发展。土木工程的实时现场动态控制实现后, 土木工程的自动化监理和自动化施工将成为可能。未来还将在土木工程施工中引进流水线作业理念, 将成套的施工技术引进施工过程, 使标准化成产成为可能, 极大的提高施工的效率。

2.3 土木工程将逐渐走向生态化

土木工程的本质就是人们对现有的自然环境进行改造和利用。在时代发展的过程中, 环保理念也将对土木工程的发展产生更大的影响。土木工程在对自然环境进行改造和利用的过程中也必须注重生态环境的保护。当前对节能环保材料的推崇证明了生态化、绿色化是土木工程发展的一个重要趋势。通过应用绿色施工工艺和节能环保材料, 能够减少施工中的环境污染。

2.4 土木工程将走向科技化

科技将成为推动土木工程发展的一个强大力量, 通过应用科学技术能够推动土木工程的智能化和自动化。新的材料和技术能够给土木工程的发展带来强大的后劲和广阔的发展空间, 高热混凝土、大体积混凝土结构施工等技术的应用正说明了这一点。

2.5 土木工程将走向多向空间

随着土地资源的日益紧缺, 人们不断寻找着新的生存和发展空间, 土木工程施工将向着多向空间的方向发展, 向沙海洋、高空、地下等方向发展。当前的城市地铁的发展是土木工程向地下发展的一个实例, 地下商业街、地下停车场的数量也会越来越多。与此同时城市高层建筑的数量也在不断增加, 土木工程建设将逐渐走向高空化, 对土地资源和空间进行充分的利用。迪拜在海上建设了迪拜大厦, 预示着土木工程将向广阔的海洋拓展, 从而对海洋的空间资源进行合理的利用, 缓解用地紧张的局面。

3.结语

人们的生产和生活都离不开土木工程, 土木工程对我国的经济发展起到了重要的推动作用, 并获得了长足的发展, 体现出良好的发展趋势。随着科学技术的不断发展和新材料、新技术和新理念的不断涌现, 土木工程将进一步向着多向化、生态化、科技化和信息化的方向发展, 推动国民经济的进一步发展。

参考文献

[1]方从严, 刘宁, 秦忠国.结构系统可靠度优化初探[J].河海大学学报 (自然科学版) .2013 (03)

[2]吴刚, 安琳, 吕志涛.碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固的试验研究[J].建筑结构.2011 (07)

锻造未来的土木工程师 篇2

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、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。

2 当代土木工程的特点

当代土木工程的发展特点分析较之以往, 当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当代化、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当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、精密设备当代化的建筑物, 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。

2.1 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。为适应当代化大型建筑的需要, 急待利用当代科学技术来创造新的勘察方法。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

3 未来土木工程的发展

3.1 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。

3.2 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。

(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) 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。

3.3 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。

摘要：随着社会经济的快速发展, 人们需要大规模和现代化功能的建筑, 由此当前土木工程施工要求更快速、更安全、高质量。当代的土木工程必须适应人类社会发展的需要以及当代土木工程发展的契机。在信息时代中, 为土木工程的发展注入了新机, 本文结合当代土木工程的特点, 进一步分析未来土木工程的发展趋势。

关键词：当代,土木工程,特点,发展趋势

参考文献

锻造未来的土木工程师 篇3

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。

参考文献

[1]刘庆, 李慧民.以土木工程管理为特色的管理类专业链群建设[J].西安航空学院学报, 2015, (1) :88-93.

[2]惠子键.土木工程施工管理问题及对策研究[J].赤峰学院学报 (自然科学版) , 2015, (9) :61-63.