我国土木工程技术的发展与未来

我国土木工程技术的发展与未来

张鹏110105348 土木三班

纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化。所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合。建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势,谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。所以在这里我就来谈谈我国土木工程的发展与未来。

1.我国土木工程的发展

远在上古时期，中国古人类就在野处穴居，为了避免野兽侵袭，有巢氏（中国的传说中的巢居的发明者）教古人离开天然岩洞、构木为巢，居于树上。我国古代土木工程多采用土、石、木等材料建造，建造技术和艺术造型达到当时极高的成就，像长城、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。

中国的土木工程建设从20世纪50年代起发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。高层建筑不仅越建越多,越建越高,而且其结构体系及布置形式也日趋多样化。框架结构、剪力墙结构、框架?—剪力墙结构、框架—筒体结构等体系、巨型结构、转换层结构、悬挑结构及高层大跨框架结构等体系是目前常见的结构体系。大跨建筑、大空间建筑日益增多,多为混凝土结构和空间钢结构。随着我国经济建设的迅速发展,公路、铁路运输事业突飞猛进,高等级公路里程快速增长。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破;而斜拉桥的复兴更是桥梁工程的另一个辉煌。日本的时石海峡大桥(1 991 m 悬索桥)、多多罗大桥(890 m斜拉桥),丹麦的海带桥(1 624 m悬索桥),法国诺曼底桥(856 m斜拉桥)被公认为是20世纪桥梁的代表作而载入史册。而杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,跨入世界先进行列。

2.我国土木工程技术与国外的差距（就材料方面）

我国的土木工程起步晚,对于国外先进建筑施工技术和理念的引用借鉴不足,因此与国外发达国家相比存在一定的差距。

我国土木工程材料就产量来说，可以称为世界大国。但无论是产品结构、产品品种、档次、质量、性能、配套水平，还是工艺，技术装备，管理水平等均与世界先进水品相差甚远，是一个“大而不强”，甚至是“大而落后”的典型产我国的土木工程起步晚,对于国外先进建筑施工技术和理念的引用借鉴不足,因此与国外发达国家相比存在一定的差距。比如说，我国是墙体材料的生产大国，但又是粘土砖的生产王国，就整体而言，与世界先进水平差距很大，主要表现在：产品落后，结构很不合理。装备陈旧落后、机械化程度低、劳动生产率低、产品强度低、质量差。

3.土木工程的未来

世界正精力工业革命以来的又一次重大改革，这便是工业的迅猛发展，可以预计人类的生产、生活方式将会发生重大变化。航空、航天事业等高科技事业的发展，月球上已经留下了人类的足迹。地球上居住人口激增，目前世界人口将达70亿，土地资源日益枯竭，生态环境受到严重破坏。人类为了争取生存，为了争取舒适的生活环境，我们可以预计土木工程必将会有重大的发展。土木工程的未来至少向七个方向发展。

（一）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。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。

（二）计算机应用，随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。

（三）环境工程，环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

（四）建筑工业化，建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

（五）空间站、海底建筑、地下建筑，随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。

（六）结构形式，计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。

（七）新能源和能源多极化，能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。

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。总的来说，土木工程将会在未来一段时间内得到迅速的发展。

4、结束语

为了更好地学习土木工程，我们必须对土木工程有进一步的了解，要熟悉各种概念，培养自己的空间想象、逻辑思维和形象思维的能力，培养自己的制图、识图能力。此外，还应该多到工地实地学习，为将来打下扎实的基础。

[参考文献]:

1.《土木工程概论》，高等教育出版社

2.《高原环境建筑材料》中国建材工业出版社

3.《结构工程科学的未来》清华大学土木工程系编

4.《土木工程的未来发展趋势》慧典市场研究报告网