摘 要:通過(guò)對(duì)目前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方法、設(shè)計(jì)理論和工程實(shí)施過(guò)程的研究,正確認(rèn)識(shí)土木工程當(dāng)前的成就,并從工程規(guī)模、建設(shè)結(jié)構(gòu)、空間開(kāi)發(fā)等方面對(duì)土木工程建設(shè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),分析現(xiàn)有技術(shù)、材料、設(shè)計(jì)理論的應(yīng)用,加強(qiáng)先進(jìn)理論的創(chuàng)新和新型材料的研發(fā)應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展趨勢(shì);新技術(shù)
我國(guó)目前的土木工程建設(shè)隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,在設(shè)計(jì)理論、結(jié)構(gòu)分析、材料應(yīng)用、施工方法等方面已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)比較成熟的階段,取得了比較顯著的成績(jī)。但針對(duì)目前國(guó)家現(xiàn)狀,對(duì)未來(lái)土木工程建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)做預(yù)測(cè)分析,不難發(fā)現(xiàn),要緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐,則必須要對(duì)現(xiàn)在土木工程建設(shè)各方面的發(fā)展進(jìn)行研究和創(chuàng)新。
1 土木工程現(xiàn)狀
1.1 土木工程建設(shè)成就
目前我國(guó)的土木工程建設(shè)在一定程度上取得了較為顯著的成就。隨著國(guó)家改革開(kāi)放和科技的發(fā)展,我國(guó)的土木工程建設(shè)在施工方法、鋼體結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)力學(xué)分析等方面的專業(yè)水平不斷提高,工程建筑水平也在同時(shí)提高,主要體現(xiàn)在高層建筑的數(shù)量越來(lái)越多和高度越來(lái)越高。
1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用
隨著國(guó)家預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)由最初的單獨(dú)工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)用擴(kuò)大為工程結(jié)構(gòu)整體應(yīng)用的范圍。在大型的會(huì)展中心場(chǎng)地、跨度大的公共建筑或者大開(kāi)間的房產(chǎn)工程,還有高層建筑和大型特殊承重荷載的結(jié)構(gòu)中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)不可或缺,是非常重要的、關(guān)鍵的核心技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用地位體現(xiàn)在對(duì)高層、大型、重荷載、新型工程建筑的設(shè)計(jì)和施工建設(shè)獨(dú)具特殊的優(yōu)勢(shì)。目前,在各種跨度大、開(kāi)間大、柱網(wǎng)范圍廣的多層建設(shè)結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)被廣泛的應(yīng)用,例如各種大型橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)、核電站預(yù)應(yīng)力安全外殼、各種倉(cāng)儲(chǔ)用建筑,另外還有比如地錨、管樁等特殊的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)也被廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
1.3 地下空間的建設(shè)與開(kāi)發(fā)
國(guó)內(nèi)現(xiàn)在有20多個(gè)城市正在進(jìn)行地下空間的建設(shè)與開(kāi)發(fā),主要形式是地鐵系統(tǒng)的規(guī)劃與建設(shè),目前已形成地鐵和輕軌項(xiàng)目總長(zhǎng)度達(dá)320km的規(guī)模,建筑工程處于施工階段。這在一定程度上提高和發(fā)展了地下空間建設(shè)技術(shù)與開(kāi)發(fā)的水平。但與世界水平相比,我國(guó)目前的地下空間開(kāi)發(fā)還是具有非常大的局限性。比如日本東京八重洲地下街,是世界上最大的地下街,建筑工程共三層,面積達(dá)70km2;又如莫斯科的切爾坦沃居民小區(qū)的地下商業(yè)街,是世界最深的地下街,深度達(dá)到70—100米;還有蘇格蘭的Varis-su市地下娛樂(lè)中心,是世界上最大的地下娛樂(lè)場(chǎng)所,可容納一萬(wàn)一千人。
2 發(fā)展趨勢(shì)
2.1 發(fā)展高層、大跨結(jié)構(gòu)
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,大型、高層、大跨度鋼體結(jié)構(gòu)的發(fā)展成為土木工程建設(shè)發(fā)展的重要方向,要對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析和研究,才能更好的發(fā)展高層、大跨的大型建筑工程。首先,應(yīng)了解到高層、大跨建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)理論和關(guān)鍵技術(shù),并對(duì)鋼體結(jié)構(gòu)特性、空間穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)體系的布置、荷載設(shè)計(jì)進(jìn)行研究;其次,通過(guò)發(fā)展空間結(jié)構(gòu)或提升整體施工方法的形式改革創(chuàng)新高層、大跨建筑施工方法,并在此基礎(chǔ)上對(duì)大型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和其它各種空間結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行研究和創(chuàng)新;再次,增加對(duì)工程材料和結(jié)構(gòu)抗震、抗火、防腐設(shè)計(jì)的研究力度。
2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土材料
隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的廣泛發(fā)展和它在工程建筑中的關(guān)鍵地位及獨(dú)具的優(yōu)勢(shì),有必要對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行新的技術(shù)、材料、設(shè)計(jì)理論方面的研究和發(fā)展。首先從技術(shù)方面,對(duì)現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行更深層的研究,以繼續(xù)提高其高強(qiáng)度、高性能的特性;其次是材料方面,通過(guò)對(duì)新型材料的研發(fā)與應(yīng)用,提高預(yù)應(yīng)力混凝土的抗震、抗火、抗暴性能和應(yīng)用持久性;再次提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)預(yù)應(yīng)力混凝土與其它混凝土材料的結(jié)合,不斷提高預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)特性;最后對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展和結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,不斷調(diào)整和完善預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用方法及理論。
2.3 地下空間可持續(xù)開(kāi)發(fā)
地下空間的建設(shè)與開(kāi)發(fā)過(guò)程,會(huì)使地層原有的狀態(tài)被破壞,進(jìn)而影響地面環(huán)境。因此對(duì)于地下空間的建設(shè)與開(kāi)發(fā)應(yīng)秉承可持續(xù)性的開(kāi)發(fā)原則。首先,應(yīng)對(duì)地下水文系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究,因?yàn)榈叵滤h(huán)境直接影響著地表植物的生長(zhǎng)情況,所以對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)應(yīng)盡量保持原有地下水文系統(tǒng);其次應(yīng)該對(duì)被破壞的動(dòng)植物生態(tài)進(jìn)行預(yù)知和研究,采取多種有效手段,平衡被破壞的生物環(huán)境和形態(tài),將地下空間開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響降至最低。
3 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)目前的土木工程建設(shè)在設(shè)計(jì)理論、結(jié)構(gòu)分析、材料應(yīng)用、施工方法等方面已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)比較成熟的階段,取得了比較顯著的成績(jī),甚至在某些方面已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。但縱觀世界土木工程發(fā)展現(xiàn)狀,我們還以現(xiàn)有技術(shù)和理論為基礎(chǔ),從建筑材料、建筑規(guī)模、技術(shù)手段等方面進(jìn)行研究,尋求土木工程建設(shè)理論和應(yīng)用上的加強(qiáng)、創(chuàng)新與發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:董曉琳(1977.07- ),吉林長(zhǎng)春人,研究生,長(zhǎng)春建筑學(xué)院,房建教研室主任,副教授,研究方向:房屋建筑學(xué)、建筑構(gòu)造。