展望將來中國的土木工程

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摘要：展望了新世紀(jì)我國土木工程建設(shè)領(lǐng)域中各行業(yè)的進展前景,分析了中國土木工程進展隨著自然科學(xué)，力學(xué)和數(shù)學(xué)的進展，其采納的材料的改變，土木工程的設(shè)計水平和施工技術(shù)都有了非常好的改進。并且對土木工程將來的研究提出了建議。

關(guān)鍵詞：土木工程將來進展

LookingtothefutureofChina'scivilengineeringABSTRACT：Looksforwardtothedevelopmentprospectoftheindustryfieldofcivilengineeringconstructioninourcountryinthenewcentury,analyzestheChinesecivilengineeringwiththedevelopmentofnaturalscience,thedevelopmentofmechanicsandmathematics,withitschangesinmaterials,civilengineeringdesignandconstructiontechnologyhasbeenchangedintogood.Atthesametime,thesuggestionforfuturestudyoncivilengineeringisputforward.

Keyword:CivilEngineeringThefutureDevelopment

引言

21世紀(jì)是高科技時代。有人講,21世紀(jì)是信息科學(xué)時代,也有人講,新世紀(jì)是生命科學(xué)時代。然而,在工業(yè)要進展的并且,人民日子也需要提高,要蓋廠房、造住所,要挖隧道、架橋梁。所以,由于經(jīng)濟和社會的進展，中國差不多成為當(dāng)前全世界土木工程建設(shè)最為活躍的國家，工程規(guī)模之大、工程投入之高、工程技術(shù)之新使得我國成為一具大的建造工地和新型建造試驗和實踐場所。這么,21世紀(jì)的土木工程將怎么接著進展下去?眾所周知土木工程在21世紀(jì)將接著引進更多的高新技術(shù),促進提高、創(chuàng)新和進展;并且,它將保持其自身的特點,不會徹底偏離已有的方向進展。所以,對中國土木工程進展現(xiàn)狀的了解是十分重要的,惟獨認識現(xiàn)狀,才有也許預(yù)測將來。

土木工程的涵義

土木工程是指建筑各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程是一門理論面廣、實踐性強、施工技術(shù)進展迅速的專業(yè)。

土木工程的含義可從兩方面去明白：一層含義是指與人類日子、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施。另一層含義是指為了建筑工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所舉行的勘察、設(shè)計、施工等工程技術(shù)活動。通過多年的進展，目前我國的土木工程在實踐和研究中己取得顯著成就，不管是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，依然結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論和辦法以及結(jié)構(gòu)的施工手段，都有了很大的突破；特殊是近年來，在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績尤其驚人。然而展望將來，土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。

中國土木工程現(xiàn)狀

中國的土木工程建設(shè)從20世紀(jì)50年代起就向來沒有停過,且進展非常快,尤其在改革開放的20年間,進展極為迅猛,幾乎整個中國都成了一具大的建設(shè)工地。

新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路及橋梁、港口航道及大型水利工程在中國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來,新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開辟和應(yīng)用更是百花齊放。進展之快,數(shù)量之巨,令世界都各國驚嘆別已。

人們往往會把高樓大廈與現(xiàn)代化聯(lián)系在一起,這是自然的結(jié)果。高層建造別僅越建越多，越建越高，而且其結(jié)構(gòu)體系及布置形式也日趨多樣化?？蚣芙Y(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-簡體結(jié)果等體系、巨型結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)及高層大跨框架結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)是當(dāng)前常見的結(jié)構(gòu)體系。大跨建造、大空間建造日益增多，多為混泥土結(jié)構(gòu)和空間鋼結(jié)構(gòu)。

最近20多年,高層建造別僅越建越多,越建越高,而且其結(jié)構(gòu)體系及布置形式也趨

向多樣化。以往,多為框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)和框架—剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架—筒體結(jié)構(gòu)等體系;近幾年,巨型結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)及高層大跨框架結(jié)構(gòu)等體系也相繼浮現(xiàn)。如深圳香格里拉大酒店,高達33層,高114m,是采納了巨型框架結(jié)構(gòu),每隔6層設(shè)置一道大梁,將上面6層的樓面荷載傳至巨柱上,巨柱由筒體形成，承重能力強。最近,正在設(shè)計建設(shè)中的南京多媒體通訊大樓,32層,高140.5m,其結(jié)構(gòu)也為巨型框架結(jié)構(gòu),四角的電梯井筒為其四根巨型柱體,整個大樓設(shè)有4道大梁(實為鋼--混凝土組合桁接架)。長沙中心百貨大樓,則為懸挑結(jié)構(gòu),總高為115m,共設(shè)三道預(yù)應(yīng)力混凝土懸挑大梁,每道挑起6層樓面的荷載。重慶中建大廈也為懸挑結(jié)構(gòu),52層,高192m,中央電梯井筒作為承載柱,懸挑部分為預(yù)應(yīng)力混凝土桁架銜接,每層懸挑結(jié)構(gòu)分不承托8層樓面。前幾年剛建成的蘇州八面風(fēng)商大廈,是一棟24層的高樓。這是中國第一次在高層建造中采納24m跨的大跨預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)體系,在國外也難見這種結(jié)構(gòu)體系。從抗震方面思考,兩邊的巨柱采納了分體式柱,該高樓的基礎(chǔ)也是采納預(yù)應(yīng)力技術(shù),采納了預(yù)應(yīng)力混凝土壁框結(jié)構(gòu)。試驗和使用均表明了該結(jié)構(gòu)體系的性能良好。連體高層建造在深圳、上海、廣州和北京等地相繼建成。這類建造結(jié)構(gòu)體系其體型復(fù)雜,假如改變了單一的方盒子體型格局,很有特XXX,但其計算分析和結(jié)構(gòu)構(gòu)造卻有點復(fù)雜。為能滿腳一幢高樓別同用途的需要,常常建筑成上面是有許多小開間的住所、客房,下層則為大跨度的宴會廳或商業(yè)用房,為此,浮現(xiàn)了能夠轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。最近十多年,這種用途廣的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建造中得到了極廣泛的應(yīng)用。在南京夫子廟地區(qū)建成可以轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)體系高樓之后,這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)體系在江蘇高樓建設(shè)中也被廣泛采納,且轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式也多式多樣,江蘇省公安廳的大樓、蘇州工業(yè)園區(qū)國際大廈、南京婁子巷高層商住用樓以及南京山西路金山大廈等高樓中所采納的轉(zhuǎn)換層次結(jié)構(gòu)體系,分不為預(yù)應(yīng)力混凝土曲梁轉(zhuǎn)換層、預(yù)應(yīng)力混凝土交叉梁系轉(zhuǎn)換層、預(yù)應(yīng)力混凝土厚板轉(zhuǎn)換層、預(yù)應(yīng)力鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。

然而，自改革開放以來，我國都市進展進入了嶄新的時期，都市的數(shù)量、規(guī)模和人口數(shù)量

都有了飛快的進展。這就要求更多的建造來滿腳都市進展的需求。別難看出，，目前，我國的都市建造尤其是房屋建造，并別能滿腳人們?nèi)藗兊男枨?。我國的土木工程建設(shè)面臨的現(xiàn)狀是，盡管進展較快，但尚別能滿腳社會的需求。

展望土木工程的將來

接下來幾十年,中國的經(jīng)濟任將接著快速進展,所以,土木工程建設(shè)還會接著增長,建設(shè)高潮盡管會浮現(xiàn)起伏，然而絕對不可能忽然停止或暴增,固然也不可能無限期地連續(xù)下去,只是,還將連續(xù)相當(dāng)長一段時刻。

現(xiàn)代社會經(jīng)濟的高速進展過程中,特殊是都市化進程的加快,以混凝土、鋼鐵和玻璃幕墻等新型建造材料為代表的現(xiàn)代都市建造正在無克制地擴張,造成了環(huán)境破壞和人與自然的別協(xié)調(diào)。所以,建造師和土木工程師應(yīng)努力樹立可持續(xù)進展的建造觀,推行有效利用自然資源，應(yīng)當(dāng)在既滿腳當(dāng)代人的需求又別危及后人一輩子存及其進展的事情下，實現(xiàn)現(xiàn)代建造的建設(shè)以保障生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)為原則,真正使綠XXX建造走近人們的日子可持續(xù)進展的綠群建造在設(shè)計上更加追隨自然,提倡應(yīng)用可促進生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán),別污染環(huán)境,高效、節(jié)能、節(jié)水的建造技術(shù)和建造材料。它是節(jié)能環(huán)保型的,注意對垃圾、污水和油煙的無害化處理或再回收,充分思考愛護周邊環(huán)境,包括:施工中采納新的施工技術(shù)和無污染的建造材料,盡可能減少對建造工地身邊樹木、植被、土地的破壞。固然,我們應(yīng)特殊注意工程建設(shè)中土地的節(jié)省。在建設(shè)工作中應(yīng)重視“變廢為寶”,如:粉煤灰利用、用廢橡膠筑路、碎玻璃制磚……。

建造的設(shè)計目標(biāo)是尋求建立人與自然和諧共生的綜合性場所,建造可持續(xù)進展的關(guān)鍵是

資源、能源和日子模式等全球視野的共生;健康建造、建造材料以及環(huán)境生態(tài)平衡的保持;土地的有效、高效利用以及都市的生態(tài)保持。建造可持續(xù)進展的特征是:綠群、節(jié)能、自潔、自凈、和諧共生。思考自然、人文、社會、經(jīng)濟等因素,尋求人工環(huán)境與自然環(huán)境的生態(tài)平衡,在自然景觀、人文景觀、物質(zhì)和精神等方面達到和諧的境地?？沙掷m(xù)進展最有效手段是減少能源的消耗。能源的40%消耗在建造物中,30%用在交通上。所以,在設(shè)計和使用建造物過程中,應(yīng)盡可能尋求節(jié)省能源的方案,多利用風(fēng)能、太陽能和再生能源。

土木工程人員在努力減少建造垃圾和廢料產(chǎn)生的并且,還應(yīng)重視廢建造材料的利用,如:廢混凝土、廢磚石經(jīng)回收加工,可用作要求別高的地面材料或填充料,也可用于筑路或重新制磚。并且,在工程建設(shè)中應(yīng)特殊重視各項土木工程的使用壽命,使之盡可能延長。

在土木工程活動中,一定要注意節(jié)省用水。水是一切生命之源。由于中國人口的持續(xù)增長,且人口基數(shù)特大,加上工業(yè)的快速增長,經(jīng)濟的高速進展后,很多地區(qū)的淡水資源逐漸地遭受破壞,甚至污染加重,缺水,水荒開始浮現(xiàn)。所以,一方面,要節(jié)省用水,特殊在大量用水的工程建設(shè)中,要努力減少水的消耗量;另一方面,要注意水的二次利用。以滿腳人口增長和經(jīng)濟進展的需要。

中國北方一些地區(qū)沙塵暴頻發(fā),北京也浮沙布滿,連江南也有塵土飛揚、落降黃泥雨水的幾天。沙漠在蔓延,已占國土的20%多。面對沙塵暴、沙漠化的侵襲,我們土木科技工作者應(yīng)該與土壤、氣候、農(nóng)業(yè)工作者一道為管理沙漠作出貢獻。構(gòu)筑綠群屏障,遏制流沙蔓延,變沙漠為綠洲。此外,在沙漠中搞城鎮(zhèn)建設(shè)、開辟西部經(jīng)濟時,一定要愛護環(huán)境,改善環(huán)境,注意可持續(xù)進展。

綜上所述，土木工程是為了人類進展而存在，惟獨我們別斷創(chuàng)新，土木工程才會走向新的高峰。

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