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【摘 要】 系统分析了土木工程的建设成就和建筑材料、结构型式、设计理论等方面的研究与应用现状；对土木工程的未来发展方向从复杂结构型式的研究，新材料、新技术开发与应用，岩土锚固技术，基于可靠度的设计理论等方面进行了探讨，提出应加强土木工程各学科间的交流，促进土木工程的更大发展。
【关键词】 土木工程；现状；发展
1 引言
经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究已取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。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探讨。
2 土木工程建设现状
自改革开放以来，我国高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段，高层建筑不仅在数量上越来越多，而且在高度上也越来越高。据初步统计，我国已建成20层以上高层建筑物10000多栋，超过100m的高楼有500 多栋，200m以上的高层建筑50多栋，有20多栋超过300m。
目前我国最高的高层建筑为上海浦东金茂大厦，地上88层，高度420m，地下3层，其高度在世界已有建筑物中排第3位，为钢筋混凝土和钢构架混合结构。即将动工兴建的上海金融中心大厦地面94层、地下3层，高466m，建成后，其高度将超过目前世界最高的吉隆坡佩重纳斯大厦而成为世界第一高度。在世界上，前10位最高建筑有1998年建成的高382m的马来西亚Plzaz Rakya，高381m的美国纽约帝国大厦，遭袭击倒塌的两栋高417m和415m 原美国纽约世界贸易中心，吉隆坡高452m 的石油双塔楼二栋，芝加哥高442m 的Sears塔楼，高374m 的香港中环广场大厦，高368. 5m 的香港中国银行，高347m的高雄TC 塔楼，高346m芝加哥Amoco大厦及上海浦东金茂大厦。在建的台北金融中心，高508m，系钢结构，将超过目前高层建筑世界纪录马来西亚石油双塔楼。公路、铁路飞速发展，“十五”期间，我国将有公路160万km，其中高速公路2.5 万km，2010年，全国高速公路将达3万km。我国第1条国道主干线京沪高速公路于2000年4月20日客运已全线贯通。到2005 年，全铁路营业里程约达7.5万km，首条跨海的粤海铁路通道于1998年8月30日破土动工，全长542.6 km；国务院批准建设的青藏铁路，东起青海格尔木，西至西藏拉萨，全长1118 km，其中多年冻土地段约600 km，海拔高于4 000m的地段960多km，将成为世界上海拔最高和最长的高原铁路，是西部大开发的又一项标志性工程。
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；而斜拉挢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 991m 悬索桥）、多多罗大桥（ 890m 斜拉桥），丹麦的海带桥（ 1 624m 悬索桥），法国诺曼底桥（ 856m 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，已跨入世界先进行列。目前，我国已建成千米以上大桥3座（尚有2 座正在兴建中）、800m 以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m 的钢筋混凝土桥更引起世界同行的莫大兴趣。大突破。国内由吕志涛院士领导的课题组及其他研究机构业已开展利用碳纤维布对钢筋混凝土梁、板、柱进行加固的研究，已得许多成果，标志着我国在这一领域已处于较为领先的地位。目前，利用碳纤维材料加固修补混凝土结构的技术已在工程中获得应用，其前景非常广阔。
3 土木工程未来的发展趋势
3.1进一步发展高层、大跨结构
钢结构将得到加速发展，相关的问题将成为研究热点：
（1） 大跨结构体系及关键技术，大型复杂结构体系的现代设计理；
（2） 针对高层钢结构的体系与布置、结构的动力特性、结构的可靠性评价结构的空间稳定、各种设计荷载和钢结构可靠度的比较研究；
（3） 研究和开拓各类杂交空间结构体系和巨型网格结构体系；
（4） 研究各类大跨空间结构的实用分析方法，包括结构临界荷载的分析方法，结构实用抗震分析方法，常用曲面风载体型系数的计算等；
（5） 革新大跨空间结构的施工方法，发展和推广空间结构的高空悬挑安装法及地面安装、整体提升或顶升的施工安装方法；
（6） 钢□ 混凝土组合结构抗震设计研究（这方面研究国内外都很少开展）；
（7） 钢结构的抗火设计和防腐设计等。
3.2防震抗风与减灾
随着超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素。因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题将被进一步关注。相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理；超高层建筑结构体系的抗风与抗震，特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。同时□ 以克刚□的抗震思想在结构振动控制技术中将进一步得到体现，现代振动控制将向自适应控制、智能控制、吸震减震技术研究方向发展；土木结构健康监测、灾害结构响应控制等基础性的研究将会进一步加强。
3.3大力发展高性能混凝土
美国混凝土学会（ AC I） 将高性能混凝土（HPC ）定义为具有易灌实、易密实，不离析，能长期保持优越的力学性质，早期强度高、韧性好，体积稳定、在恶劣环境下使用寿命长等所要求性能的匀质混凝土。1992年里约热内卢召开的地球峰会将“可持续发展”定义为“与地球生态系统相协调的经济活动”。指出对环境无害的混凝土技术的基础赖以建立的3个主要支柱是对混凝土原材料的节约、混凝土耐久性的提高以及混凝土技术从简约法到整体法的转变。因此发展高性能混凝土必须采用可持续发展的、对环境无害的混凝土技術，在研制各种外加剂和胶材料的同时，更应大力研究骨料替代、水泥替代和矿物掺料的使用等利用废弃材料来改善混凝土的性能，提高其耐久性的方法。如： 采用轧碎的废弃混凝土代替碎石，用粉煤灰中的飞灰或细灰作硬凝材料；采用炼铁副产品高炉矿碴代替水泥；用粉煤灰及高炉矿碴作水泥的混合料或混凝土的矿物掺料等。
3.4地下空间可持续开发的研究
进行地下空间的开发，主要是改变了地层原始分布状态，从而引发地层内部及地面环境的改变。为使地下空间可持续地开发，需研究以下几个问题：
（1） 水文地质条件的改变地下空间结构的建造与形成改变了地下水径流的路线，破坏了原有的补给关系，从而改变了地下水资源的分布形式与赋存状态，并影响到地表的植被生长；
（2） 地下空间开发对原有的生态平衡产生破坏作用地下空间开发破坏原有动植物的生态环境，从而影响地理气候条件，欲恢复原有生态平衡要进行相关的研究和改造；
（3） 地下空间开发对地面原有建筑物的安全将产生影响地下岩体工程开挖将破坏原有地层应力的分布，无论采用何种技术措施，都要或多或少地影响到地面原有的建筑物的安全。又由于地面各种建筑物、市政工程等设施的结构形式、服务年限不同，因此，即便在相同的变形影响下，对各种建筑物的安全影响也不一致，因此，在建设之前要进行整体区域与个别建筑设施评价相结合的方式进行相关的研究和评价，以确保建设区地面的安全。
4 结束语
目前，我国土木工程的某些领域已处于世界先进行列，但我国土木工程的设计、施工和理论研究方面的总体水平与发达国家相比还有一定的差距。展望未来，不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程二级学科间理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破。
参考文献：
[1]丁大钧. 我国土木工程的新进展[J]. 淮阴工学院学报，2003，12（ 1）： 1-3.
[2]吕志涛. 新世纪我国土木工程活动与预应力技术的进展[J]. 东南大学学报2002，32（ 2）：457-459.
[3]孙世国. 21世纪我国土木工程发展趋势刍议[J]. 北方工业大学学报2002，14（ 3）： 82-85.
【关键词】 土木工程；现状；发展
1 引言
经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究已取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。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探讨。
2 土木工程建设现状
自改革开放以来，我国高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段，高层建筑不仅在数量上越来越多，而且在高度上也越来越高。据初步统计，我国已建成20层以上高层建筑物10000多栋，超过100m的高楼有500 多栋，200m以上的高层建筑50多栋，有20多栋超过300m。
目前我国最高的高层建筑为上海浦东金茂大厦，地上88层，高度420m，地下3层，其高度在世界已有建筑物中排第3位，为钢筋混凝土和钢构架混合结构。即将动工兴建的上海金融中心大厦地面94层、地下3层，高466m，建成后，其高度将超过目前世界最高的吉隆坡佩重纳斯大厦而成为世界第一高度。在世界上，前10位最高建筑有1998年建成的高382m的马来西亚Plzaz Rakya，高381m的美国纽约帝国大厦，遭袭击倒塌的两栋高417m和415m 原美国纽约世界贸易中心，吉隆坡高452m 的石油双塔楼二栋，芝加哥高442m 的Sears塔楼，高374m 的香港中环广场大厦，高368. 5m 的香港中国银行，高347m的高雄TC 塔楼，高346m芝加哥Amoco大厦及上海浦东金茂大厦。在建的台北金融中心，高508m，系钢结构，将超过目前高层建筑世界纪录马来西亚石油双塔楼。公路、铁路飞速发展，“十五”期间，我国将有公路160万km，其中高速公路2.5 万km，2010年，全国高速公路将达3万km。我国第1条国道主干线京沪高速公路于2000年4月20日客运已全线贯通。到2005 年，全铁路营业里程约达7.5万km，首条跨海的粤海铁路通道于1998年8月30日破土动工，全长542.6 km；国务院批准建设的青藏铁路，东起青海格尔木，西至西藏拉萨，全长1118 km，其中多年冻土地段约600 km，海拔高于4 000m的地段960多km，将成为世界上海拔最高和最长的高原铁路，是西部大开发的又一项标志性工程。
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；而斜拉挢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 991m 悬索桥）、多多罗大桥（ 890m 斜拉桥），丹麦的海带桥（ 1 624m 悬索桥），法国诺曼底桥（ 856m 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，已跨入世界先进行列。目前，我国已建成千米以上大桥3座（尚有2 座正在兴建中）、800m 以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m 的钢筋混凝土桥更引起世界同行的莫大兴趣。大突破。国内由吕志涛院士领导的课题组及其他研究机构业已开展利用碳纤维布对钢筋混凝土梁、板、柱进行加固的研究，已得许多成果，标志着我国在这一领域已处于较为领先的地位。目前，利用碳纤维材料加固修补混凝土结构的技术已在工程中获得应用，其前景非常广阔。
3 土木工程未来的发展趋势
3.1进一步发展高层、大跨结构
钢结构将得到加速发展，相关的问题将成为研究热点：
（1） 大跨结构体系及关键技术，大型复杂结构体系的现代设计理；
（2） 针对高层钢结构的体系与布置、结构的动力特性、结构的可靠性评价结构的空间稳定、各种设计荷载和钢结构可靠度的比较研究；
（3） 研究和开拓各类杂交空间结构体系和巨型网格结构体系；
（4） 研究各类大跨空间结构的实用分析方法，包括结构临界荷载的分析方法，结构实用抗震分析方法，常用曲面风载体型系数的计算等；
（5） 革新大跨空间结构的施工方法，发展和推广空间结构的高空悬挑安装法及地面安装、整体提升或顶升的施工安装方法；
（6） 钢□ 混凝土组合结构抗震设计研究（这方面研究国内外都很少开展）；
（7） 钢结构的抗火设计和防腐设计等。
3.2防震抗风与减灾
随着超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素。因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题将被进一步关注。相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理；超高层建筑结构体系的抗风与抗震，特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。同时□ 以克刚□的抗震思想在结构振动控制技术中将进一步得到体现，现代振动控制将向自适应控制、智能控制、吸震减震技术研究方向发展；土木结构健康监测、灾害结构响应控制等基础性的研究将会进一步加强。
3.3大力发展高性能混凝土
美国混凝土学会（ AC I） 将高性能混凝土（HPC ）定义为具有易灌实、易密实，不离析，能长期保持优越的力学性质，早期强度高、韧性好，体积稳定、在恶劣环境下使用寿命长等所要求性能的匀质混凝土。1992年里约热内卢召开的地球峰会将“可持续发展”定义为“与地球生态系统相协调的经济活动”。指出对环境无害的混凝土技术的基础赖以建立的3个主要支柱是对混凝土原材料的节约、混凝土耐久性的提高以及混凝土技术从简约法到整体法的转变。因此发展高性能混凝土必须采用可持续发展的、对环境无害的混凝土技術，在研制各种外加剂和胶材料的同时，更应大力研究骨料替代、水泥替代和矿物掺料的使用等利用废弃材料来改善混凝土的性能，提高其耐久性的方法。如： 采用轧碎的废弃混凝土代替碎石，用粉煤灰中的飞灰或细灰作硬凝材料；采用炼铁副产品高炉矿碴代替水泥；用粉煤灰及高炉矿碴作水泥的混合料或混凝土的矿物掺料等。
3.4地下空间可持续开发的研究
进行地下空间的开发，主要是改变了地层原始分布状态，从而引发地层内部及地面环境的改变。为使地下空间可持续地开发，需研究以下几个问题：
（1） 水文地质条件的改变地下空间结构的建造与形成改变了地下水径流的路线，破坏了原有的补给关系，从而改变了地下水资源的分布形式与赋存状态，并影响到地表的植被生长；
（2） 地下空间开发对原有的生态平衡产生破坏作用地下空间开发破坏原有动植物的生态环境，从而影响地理气候条件，欲恢复原有生态平衡要进行相关的研究和改造；
（3） 地下空间开发对地面原有建筑物的安全将产生影响地下岩体工程开挖将破坏原有地层应力的分布，无论采用何种技术措施，都要或多或少地影响到地面原有的建筑物的安全。又由于地面各种建筑物、市政工程等设施的结构形式、服务年限不同，因此，即便在相同的变形影响下，对各种建筑物的安全影响也不一致，因此，在建设之前要进行整体区域与个别建筑设施评价相结合的方式进行相关的研究和评价，以确保建设区地面的安全。
4 结束语
目前，我国土木工程的某些领域已处于世界先进行列，但我国土木工程的设计、施工和理论研究方面的总体水平与发达国家相比还有一定的差距。展望未来，不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程二级学科间理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破。
参考文献：
[1]丁大钧. 我国土木工程的新进展[J]. 淮阴工学院学报，2003，12（ 1）： 1-3.
[2]吕志涛. 新世纪我国土木工程活动与预应力技术的进展[J]. 东南大学学报2002，32（ 2）：457-459.
[3]孙世国. 21世纪我国土木工程发展趋势刍议[J]. 北方工业大学学报2002，14（ 3）： 82-85.