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中图分类号:TU-0 文献标识码:A
摘要:随着科技的迅速发展和实践的增多,土木工程建设不断的自我改进、自我完善。本文主要就土木工程含义、特点,对土木工程房屋建筑的发展前景进行主要论述。
关键词:土木工程;房屋建筑;发展前景
一、土木工程的含义
工程建设的对象和施工技术活动都可以叫做土木工程,这门学科综合了各类工程的施工技术。从纵向贯穿于整个过程的是施工技术,它包括了从勘测、设计、施工以及工程完工后的收尾处理(收尾处理包括保养和维修等)及交付使用的整个过程:从横向不同的专业角度去划分,土木工程包含很多分支,又构成了工程建设的不同对象,又构成了工程建设的不同对象,由于工程建设的对象类别不同,房屋、铁道、道路、桥梁、港口、市政等等。
二、土木工程房屋建筑的特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
(一)房屋建筑材料方面
高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
(二)房屋建筑工程地质和地基方面
房屋建筑地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
(三)房屋建筑工程规划方面
以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程房屋建筑设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
(四)房屋建筑工程设计方面
人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩土共同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
(五)房屋建筑工程施工方面
随着土木工程房屋建筑规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
三、土木工程的发展和前景
(一)土木的历史发展过程
土木工程的历史发展过程可以主要分为三个阶段:古代土木工程、近代土木工程和现代土木工程。
在古代的土木工程时期,人类原始的土木工程萌芽的开始。人类逐渐离开洞窟,开始挖土为穴、架木为桥,而古代的建筑材料主要采用木和石头;近代土木工程,由于理论的发展,逐渐成为一门独立的学科,同时在质上也取得了一次重大的飞跃,它采用了混凝土和钢筋结构,使跨海大桥和摩天大楼成为可能,使人类的生活场所、生产场所逐渐走向立体化、多样化,其规模走向大型化;二战后,世界经济飞速发展科学技术也突飞猛进。这样的进步为现代土木工程的发展提供了理论研究的基础,填补了空缺。在20世纪20年代后期,预应力混凝土的出现是土木工程的又一次重大的飞跃,它的抗裂性强,刚度和承载力大大高于钢筋混凝土,给建筑物带来了新的经济、美观的建筑结构形式。
(二)土木工程的未来发展前景
1.土木工程向太空、荒漠、海洋发展
我国是一个人口大国,在有限的地理空间内,要充分利用好每一寸土地。但是随着经济的发展,我国的土地资源日益紧张,逐渐不能满足经济发展多样化对建筑的需求。因此土木工程未来的进程将会面临更多挑战,它将会在太空、海洋、荒漠上寻找发展的新契机。
(1)向太空发展
宇宙空间一直是人类的探索之谜,它所具有的各种资源对人类而言无疑有着巨大的吸引力。人类土木工程也将必然向宇宙空间发展,寻找新的空间资源和新的建筑资源。
(2)向海洋发展
海洋的总面积大概占地球总面积大的70%,海洋是一个具有巨大开发潜力的资源。实际上海洋的一些空间资源已经开始为人类所用,填海造田逐步得到了多个国家的采用。这样一来可以节省用地,缓解我国日益严重的住房压力,也为濒海的大城市建造人工岛积累了科技经验和实力。
(3)向荒漠发展
我国国土面积的65%是山地丘陵,35%受到土壤侵蚀和荒漠化的威胁,33%是干旱和沙漠区。荒漠是一个巨大的空间资源,它的利用和开发必然有着不可估量的价值。但是对荒漠的开发,水资源缺乏是一个巨大的阻碍。据报道,国际上正在研发如何在荒漠上淡化海水的方案,若一旦得到实施,在荒漠上进行大规模的建设将会成为现实。
2.工程材料的发展
随着高层建筑的日益增多,高层建筑的高度增加,对底层基础部分的材料要求必然提高,逐渐对轻薄,高强度的材料需求增大。一般的混凝土强度是c50-c60,特殊工程是c80-c100。目前我国的门窗材料、装饰材料、管材多采用化学合成材料,将来大面积的围护材料和结构骨架材料将会运用这种材料。
3.土木工程的可持续发展
我国的环境政策坚持可持续发展的原则,然而现代建筑业仍存在很多环境问题,例如资源消耗大、污染物排放量大、噪音污染严重等等。因而在工程实践的过程中要始终贯彻落实可持续发展原则。例如,在土地资源的利用方面,建房修路占地面积广,因此在土木工程中应尽量拓展高空和地下空间。建筑材料的选择也应以最少的资源消耗发挥出最大的经济效益为准则,粘土砖的使用对土地资源的毁坏很严重,应尽快研发新产品取而代之。
四、结束语
建筑业是我国国民经济的支柱产业,土木工程的施工涉及国计民生。所以土木工程房屋建设的发展和完善需要进一步加深,为我国经济实力的增强打下坚实的基础。
摘要:随着科技的迅速发展和实践的增多,土木工程建设不断的自我改进、自我完善。本文主要就土木工程含义、特点,对土木工程房屋建筑的发展前景进行主要论述。
关键词:土木工程;房屋建筑;发展前景
一、土木工程的含义
工程建设的对象和施工技术活动都可以叫做土木工程,这门学科综合了各类工程的施工技术。从纵向贯穿于整个过程的是施工技术,它包括了从勘测、设计、施工以及工程完工后的收尾处理(收尾处理包括保养和维修等)及交付使用的整个过程:从横向不同的专业角度去划分,土木工程包含很多分支,又构成了工程建设的不同对象,又构成了工程建设的不同对象,由于工程建设的对象类别不同,房屋、铁道、道路、桥梁、港口、市政等等。
二、土木工程房屋建筑的特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
(一)房屋建筑材料方面
高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
(二)房屋建筑工程地质和地基方面
房屋建筑地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
(三)房屋建筑工程规划方面
以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程房屋建筑设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
(四)房屋建筑工程设计方面
人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩土共同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
(五)房屋建筑工程施工方面
随着土木工程房屋建筑规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
三、土木工程的发展和前景
(一)土木的历史发展过程
土木工程的历史发展过程可以主要分为三个阶段:古代土木工程、近代土木工程和现代土木工程。
在古代的土木工程时期,人类原始的土木工程萌芽的开始。人类逐渐离开洞窟,开始挖土为穴、架木为桥,而古代的建筑材料主要采用木和石头;近代土木工程,由于理论的发展,逐渐成为一门独立的学科,同时在质上也取得了一次重大的飞跃,它采用了混凝土和钢筋结构,使跨海大桥和摩天大楼成为可能,使人类的生活场所、生产场所逐渐走向立体化、多样化,其规模走向大型化;二战后,世界经济飞速发展科学技术也突飞猛进。这样的进步为现代土木工程的发展提供了理论研究的基础,填补了空缺。在20世纪20年代后期,预应力混凝土的出现是土木工程的又一次重大的飞跃,它的抗裂性强,刚度和承载力大大高于钢筋混凝土,给建筑物带来了新的经济、美观的建筑结构形式。
(二)土木工程的未来发展前景
1.土木工程向太空、荒漠、海洋发展
我国是一个人口大国,在有限的地理空间内,要充分利用好每一寸土地。但是随着经济的发展,我国的土地资源日益紧张,逐渐不能满足经济发展多样化对建筑的需求。因此土木工程未来的进程将会面临更多挑战,它将会在太空、海洋、荒漠上寻找发展的新契机。
(1)向太空发展
宇宙空间一直是人类的探索之谜,它所具有的各种资源对人类而言无疑有着巨大的吸引力。人类土木工程也将必然向宇宙空间发展,寻找新的空间资源和新的建筑资源。
(2)向海洋发展
海洋的总面积大概占地球总面积大的70%,海洋是一个具有巨大开发潜力的资源。实际上海洋的一些空间资源已经开始为人类所用,填海造田逐步得到了多个国家的采用。这样一来可以节省用地,缓解我国日益严重的住房压力,也为濒海的大城市建造人工岛积累了科技经验和实力。
(3)向荒漠发展
我国国土面积的65%是山地丘陵,35%受到土壤侵蚀和荒漠化的威胁,33%是干旱和沙漠区。荒漠是一个巨大的空间资源,它的利用和开发必然有着不可估量的价值。但是对荒漠的开发,水资源缺乏是一个巨大的阻碍。据报道,国际上正在研发如何在荒漠上淡化海水的方案,若一旦得到实施,在荒漠上进行大规模的建设将会成为现实。
2.工程材料的发展
随着高层建筑的日益增多,高层建筑的高度增加,对底层基础部分的材料要求必然提高,逐渐对轻薄,高强度的材料需求增大。一般的混凝土强度是c50-c60,特殊工程是c80-c100。目前我国的门窗材料、装饰材料、管材多采用化学合成材料,将来大面积的围护材料和结构骨架材料将会运用这种材料。
3.土木工程的可持续发展
我国的环境政策坚持可持续发展的原则,然而现代建筑业仍存在很多环境问题,例如资源消耗大、污染物排放量大、噪音污染严重等等。因而在工程实践的过程中要始终贯彻落实可持续发展原则。例如,在土地资源的利用方面,建房修路占地面积广,因此在土木工程中应尽量拓展高空和地下空间。建筑材料的选择也应以最少的资源消耗发挥出最大的经济效益为准则,粘土砖的使用对土地资源的毁坏很严重,应尽快研发新产品取而代之。
四、结束语
建筑业是我国国民经济的支柱产业,土木工程的施工涉及国计民生。所以土木工程房屋建设的发展和完善需要进一步加深,为我国经济实力的增强打下坚实的基础。