【摘 要】高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù),讓土木工程的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新高度。土木工程在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)中,體現(xiàn)出人性化。因此,本文對(duì)土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行深入探討。
【關(guān)鍵詞】土木工程 現(xiàn)代技術(shù) 發(fā)展
一、土木工程的定義
土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)。它既包含建造工程中所涉及到的材料、設(shè)備以及勘察、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維護(hù)等活動(dòng);同時(shí)也包括工程建造的對(duì)象??梢哉f(shuō)土木工程是一門(mén)內(nèi)涵廣泛、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、門(mén)類(lèi)眾多的學(xué)科,。
土木工程與人類(lèi)的生活密切相關(guān),也就是說(shuō)人們的衣、食、住、行處處都與土木工程相關(guān)聯(lián)。其中“住”直接依賴(lài)于各種類(lèi)型的建筑物,而對(duì)于“衣、食、行”的影響表現(xiàn)為:可以通過(guò)興修水利、建造農(nóng)田灌溉設(shè)施以及城市供水系統(tǒng)來(lái)解決人們的衣食的問(wèn)題,另外還可以通過(guò)建造道路橋梁來(lái)解決人們的出行問(wèn)題??傊?,土木工程與人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展是相輔相成的,我們可以從土木工程所建造的建筑物中直接察覺(jué)出各個(gè)歷史時(shí)期的經(jīng)濟(jì)、文化、科技現(xiàn)狀。
土木工程在漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程中,已經(jīng)取得了許多具有歷史意義的成就,這些成就不僅僅是體現(xiàn)在工程建造的安全性和經(jīng)濟(jì)性方面,更重要的是在結(jié)構(gòu)力學(xué)的理論分析或者結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的手段和技術(shù)等方面有了許多突破性的進(jìn)展。
二、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
土木工程的發(fā)展主要可以分為天然材料、磚瓦材料、鋼鐵材料以及混凝土材料四個(gè)階段。早期人們的土木工程的研究?jī)H僅局限于泥土、木材以及石料等天然材料。我國(guó)在公元前十一世紀(jì)開(kāi)始出現(xiàn)磚瓦的制造,這種就地取材進(jìn)行加工的建筑材料在結(jié)構(gòu)力學(xué)方面要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的泥土和木材,因此逐漸被廣泛應(yīng)用,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。
直到17世紀(jì)70年代開(kāi)始使用生鐵、19世紀(jì)初開(kāi)始使用熟鐵建造橋梁和房屋,這便是土木工程的發(fā)展第二次飛躍。從19世紀(jì)中葉開(kāi)始,冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高、延性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材,這些材料更加適應(yīng)現(xiàn)代化城市發(fā)展的需要,因此對(duì)于土木工程的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。
19世紀(jì)20年代,波特蘭水泥制成后,混凝土問(wèn)世了?;炷凉橇峡梢跃偷厝〔模炷翗?gòu)件易于成型,但混凝土的抗拉強(qiáng)度很小,用途受到限制。19世紀(jì)中葉以后,鋼鐵產(chǎn)量激增,隨之出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型的復(fù)合建筑材料,其中鋼筋承擔(dān)拉力,混凝土承擔(dān)壓力,發(fā)揮了各自的優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)初以來(lái),鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。
從30年代開(kāi)始,出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度和承載能力,大大高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因而用途更為廣闊。土木工程進(jìn)入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時(shí)期?;炷恋某霈F(xiàn)給建筑物帶來(lái)了新的經(jīng)濟(jì)、美觀的工程結(jié)構(gòu)形式,使土木工程產(chǎn)生了新的施工技術(shù)和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展,也正是從這一時(shí)期開(kāi)始,土木工程正式進(jìn)入了以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為依托的新時(shí)代。
三、土木工程的未來(lái)趨勢(shì)
土木工程向著更高、更廣、更深的方向發(fā)展必將成為未來(lái)的一種潮流?,F(xiàn)如今,人類(lèi)社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了信息化和科技化的時(shí)代,經(jīng)濟(jì)、航空以及電子等高科技事業(yè)得到了飛速發(fā)展,同時(shí)人口的激增、能源的緊缺對(duì)于生態(tài)環(huán)境的破壞,也是社會(huì)發(fā)展所必須面對(duì)的問(wèn)題。人們?yōu)榱松?,為了?zhēng)取更加舒適的生存環(huán)境,就必須重視土木工程的發(fā)展,總結(jié)土木工程未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
(一)建筑功能全面化
伴隨著土木工程的發(fā)展,對(duì)于建筑物的功能要求越來(lái)越全面。對(duì)于公共建筑、商用建筑以及住在建筑而言,更多的是要求與周邊的地理環(huán)境融合在一起,結(jié)構(gòu)布局上與水電天然氣相結(jié)合,室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)與現(xiàn)代化設(shè)備進(jìn)行整合。要打破傳統(tǒng)的“徒有四壁、風(fēng)雨不侵”的土木建筑學(xué)理念。
(二)建筑類(lèi)型多樣化
材料學(xué)和建筑力學(xué)的發(fā)展,讓建筑工程的類(lèi)型進(jìn)入了多彩多樣的新領(lǐng)域。為了能夠解決能源緊缺、環(huán)境保護(hù)、交通溶度以及滿(mǎn)足大眾公共活動(dòng)的需要,新興的、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及大跨度的建筑類(lèi)型逐漸推廣,出現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)形式百花爭(zhēng)艷的局面。
(三)道路交通快速化
城市的現(xiàn)代化發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)道路交通系統(tǒng)提出了更加快速和高效的要求,而現(xiàn)代化的土木工程技術(shù)也正好為滿(mǎn)足這些要求提供了先決條件。通過(guò)新技術(shù)、新理念的擁有推動(dòng)公路、鐵路以及航空運(yùn)輸朝著快速化和高速化的方向發(fā)展。
(四)城市建設(shè)立體化
人口的持續(xù)增長(zhǎng)使得城市的密度迅速膨脹,容易造成交通擁堵和用地緊張等問(wèn)題。這就需要我們通過(guò)現(xiàn)代化的土木工程技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)的立體化,推動(dòng)多層以及高層建筑的發(fā)展,使高聳入云的摩天大樓成為城市現(xiàn)代化發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。
總之,在信息化和科技化時(shí)代的大背景下,土木工程的發(fā)展不僅局限于建筑物本身的安全性和經(jīng)濟(jì)性,更需要考慮到建筑物給人們的生活帶來(lái)的舒適感受,將建筑變得更加人性化和智能化。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,土木工程不僅僅是一門(mén)學(xué)科,更是一門(mén)技術(shù),它發(fā)展到今天已經(jīng)成為了人們生活以及社會(huì)進(jìn)步的重要組成部分。對(duì)于土木工程的現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),我們不能僅僅滿(mǎn)足于現(xiàn)階段所取得的一些輝煌成就。作為新時(shí)代的土木工程建筑師,應(yīng)該思考過(guò)去放眼未來(lái),深入挖掘、發(fā)現(xiàn)、想象并且勇于創(chuàng)新,致力于發(fā)展新的建筑技術(shù)、理念以及材料,將先進(jìn)的理論與實(shí)踐技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)土木工程的更大突破,爭(zhēng)取邁入一個(gè)嶄新的臺(tái)階。
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作者簡(jiǎn)介:
王洪磊,男,1982 - ,本科學(xué)歷,新泰市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站,助理工程師,從事建筑類(lèi)研究。