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土木工程概论论文
土木工程的发展现状与未来发展趋势
班别：
土木10-1学号：
10044040125姓名：
梁超滨
论文关键词：
土木工程现状发展趋势
论文摘要：
现代土木工程不断地为人类创造崭新的物质，成为人类社会现代文明的重要组成部分。
本文论述了土木工程的现状及未来的发展趋势。
1引言。
纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。
在现代化建设中，土木工程业越来越成为国民发展的支柱产业。
同时，随着社会和科技的发展，物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。
而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。
所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。
谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
2土木工程的发展现状
2.1高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，特别是自动化程度的不断提高，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，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。
中国上海的浦东金茂大厦和上海金融中心高度已经排列在世界前列，标志着中国在高层建筑方面的水平已经达到世界较前进水平。
2.2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正在被极大的关注。
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，特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。
同时“，以柔克刚”的抗震思想在结构振动控制技术中将进一步得到体现，现代振动问题正在向着自适应控制、智能控制、吸震减震技术研究方向发展，土木工程结构健康检测、灾害结构相应控制等基础性的研究将会进一步加强。
2.3地下工程的建设与开发也是土木工程当前关注的一个重点随着人口的增长，空间资源越来越紧张，开发地下空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径，目前世界上最大的地下街是日本东京八重洲地下街，建筑面积70km2，最深的地下街是莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街，深度在100米左右，中国也已有约20个城市进行了地铁系统的规划和具体实施阶段，先后提出了25项地铁和轻轨项目，同时地下空间技术也得到了飞速的发展和提高。
目前我国城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，这些技术已经达到了国际先进水平，这也为地下空间开发提供了宝贵的经验。
3土木工程建设呈现出新的发展趋势。
3.1空间上全方位开花
（1）向高空和地下延伸。
伴随着城市化进程的加快。
城市建设快速发展，城市规模不断扩大．城市人口急剧膨胀，许多城市不同程度上出现了用地紧张、生存空间拥挤、交通堵塞、基础设施落后、生态失衡和环境恶化等问题，被称之为“城市病”，给人类居住带来了很大的影响，也制约了经济和社会的进一步发展，成为现代城市可持续发展的障碍．。
为解决这些为题，木土工程建设逐渐向高空和地下发展，以开拓更大的生存和生活空间。
作为城市发展的产物之一，高层建筑物不仅在数量上越来越多，而且在高度上也越来越高，与地面高空发展相对应。
地面下基坑开挖的深度越来越大。
地下空间的开发也有着巨大的吸引力。
原因在于目前城市地下空间开发不需要支付或支付很少土地费用。
城市地下空间是一个十分巨大而丰富的空间资源，如果得到合理开发，其节省土地资源的效果是十分明显的，另外工程实践也表明．地下空间开发在一些大城市特别是沿海城市条件已基本成熟，而且是现代城市开发的必然趋势。
目前，很多城市正在进行“地铁”建设。
这不仅可以解决交通堵塞问题也有利于构建节约型社会。
（2）向海洋拓宽。
为了防止机场噪声对城市居民的，也为了节约使用陆地，日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功。
阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上，洪都拉斯将建海上城市型游船，该船将长804.5m，宽228.6m，有28层楼高，船上设有小型喷气式飞机的跑道、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。
近些年来，中国在这方面也已取得可喜的成绩，如上海南汇滩围垦成功和崇明东滩围垦成功，最近又在建设黄浦江外滩的拓岸工程。
围垦、拓岸工程和建造人工岛有异曲同工之处，为将来像上海这样大的近海城市建造人工岛积累了经验和准备力量。
（3）向沙漠进军。
全世界约有1/3陆地为沙漠，每年约有600万公顷的耕地被侵蚀，这将影响上亿人口的生活。
世界未来学会对下世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。
改造沙漠首先必须有水，然后才能绿化和改造沙土。
现在利比亚沙漠地区已建成一条大型的输水管道，并在班加西建成了一座直径1公里、深16公里的蓄水池用以沙漠灌溉。
在缺乏地下水的沙漠地区，国际上正在开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案，该方案一旦实施，将会启动近海沙漠地区大规模的建设工程。
中国沙漠输水工程试验成功，自行修建的第一条长途沙漠输水工程已全线建成试水，顺利地引黄河水入沙漠。
中国首条沙漠高速公路——榆靖高速公路已全线动工，其全长116公里。
（4）向太空迈进。
由于近代天文学宇航事业的飞速和人类登月的成功实现，人们发现月球上拥有大量的钛铁矿，在800℃高温下，钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气，由此可以制造出人类生存必需的氧和水。
美国政府已决定在月球上建造月球基地并通过这个基地进行登陆火星的行动。
美籍华裔林铜柱博士1985年发现建造混凝土所需的材料月球上都有，因此可以在月球上制作钢筋混凝土配件装配空间站。
预计21世纪50年代以后，空间化、空间商业化、空间、外层空间人类化等可能会得到较大的发展
3.2高性能材料层出不穷
钢材将朝着高强、具有良好的塑性，韧性和可焊性方向发展。
日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N／mm：
以上的钢材列入了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。
研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。
节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生赫利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
3.3环境工程与建筑工业化
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。
城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。
目前又因资源开发、民用建筑、市政工程建设、风沙侵蚀等人为或自然界的影响，大量耕地被破坏，人均占有土地逐年减少。
较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。
大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是建筑业发展的必然趋势。
建筑产品标准化和多样化和实现标准化生产；要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，不断推进新材料、新工艺的使用。
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3.4土木工程的信息化智能化发展。
（1）信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等现代化手段对土木工程的施工过程和手段进行改造，改造的目的是有效提高土木工程施工过程效率，降低施工成本。
通过信息化建设，使信息化覆盖规划、勘测、设计、施工、企业和物业管理、物流监控、设备维护、工程维护和保养等土木工程的全过程。
在土木工程中的信息化技术的应用，使的传统控制方式下一些较难实现的高难度项目成为可能，比如高层建筑垂直度的控制，大体积大质量的混凝土结构的质量控制，对于大型构件和设备的整体同步吊装，整体大型脚手架的提升和安装控制，整体模具的爬升，大型桥梁悬索受力的控制，幕墙的生产和加工控制，高温高压的焊接质量控制，建筑物的爆破，整体搬迁，以及沉降观测和数据采集，大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等。
信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，其应用领域将越来越广，应用程度将越来越广。
智能建筑与结构检测也是信息化背景下土木工程发展的一个倾向，信息化的社会背景为只能建筑的兴起提供了更为广阔的空间，智能建筑把现代最新技术———智能型计算机、多媒体、现代通讯、智能保安、环境监控等和建筑艺术融汇在一起，通过对设备的自动监控，对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，使人们获得投资合理，适合信息社会需要的且具有安全、高效、舒适、便利、灵活的建筑空间。
电子数据与项目管理也是土木工程信息化发展的一个方向。
工程施工是土木工程中计算机技术应用的一个重要领域，由于施工时一项复杂的系统工程，从投标报价、工程预算到合同签定、合同管理、质量评定与分析、竣工验收等都需要处理大量的信息、数据，整个施工企业管理和辅助施工项目管理，都将被纳人计算机辅助施工技术系统之中。
（2）虚拟现实技术将在土木工程中得到广泛的应用在传统的土木工程中，人们不得不用一些平面图纸，用特定的符号传递大量的信息，这种方法受到信息接收者的行业、知识结构和经验等的限制，而且随着新时代土木工程的复杂程度的不断提高，使得使用这种方法交流起来比较困难。
虚拟现实技术为土木工程中的交流提供了一种新的前景和手段。
虚拟现实技术是融合了计算机技术、多媒体技术、网络技术和传感器技术等的一种综合高新科技手段。
它把抽象的图纸和符号等转化成人的直观的感受。
它是一种新的人机交互技术，能为人提供一种身临奇境的虚拟环境，让人仿佛置身于现实世界中。
因为这种技术的特征和优势，在未来的土木工程中，它一方面会广泛的应用于工程项目的招标投标，这是可视化技术的一个应用，借助虚拟仿真环境，可以将施工过程和方法很好的变现出来，另一方面，它在结构设计中的计算、施工过程的模拟等复杂计算过程中更有其独特的优势。
通过计算机三维图形技术实现可视化计算，可以将设计参数变化以后的结果直观的显示出来，在结构的优化设计等方面也会出现一个很大的飞跃。
通过虚拟技术的应用，将设计时间和施工时间相对缩短，空问相对缩小，通过计算机计算和人机交互，对最佳方案的选择使得获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效合理利用成为可能，对工程施工的质量把握的更为准确、科学。
4总结
现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。
在新的条件下，土木工程的发展日新月异。
新的高性能的建筑材料和新的技术不断的涌现，必定能为土木工程的未来代开一扇大门。
未来的土木工程必定会必定会开创一个又一个新的纪元，树立起一左右一座新的里程碑。
（1）祝彩霞，刘慧《浅析土木工程的发展现状与发展趋势》
（2）孙世国《21世纪土木工程发展趋势刍议》
（3）葛晓虹油新华《知识经济时代下土木工程之进展》
（4）李健《土木工程的发展》
（5）吕志清《新世纪的土木工程与可持续》
（6）刘西拉等.《关于我国工程建设技术发展的战略思考》
（7）孙世国.《21世纪土木工程发展趋势刍议》.
《土木工程概论》课程学总结
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
所以，各种类型的土木工程设施的规划、勘测、设计、施工、管理和维修便构成了土木工程专业所要学习的核心内容。
因此土木工程是一门范围广泛的学科。
随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的体系。
土木工程的是伴随着人类社会的发展而发展起来的，也是一门具有很强的实践性的学科。
土木工程的范围非常广泛，它包括房屋建筑工程、公路与城市道路工程，铁路工程，桥梁工程，隧道工程，机场工程，底下工程，给水排水工程，港口、码头工程等。
国际上，运河、水库、大坝、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。
人民生活离不开衣、食、住、行，其中“住”是与土木工程直接相关的；而“行”则需要建造铁道、公路、机场、码头等交通土建工程，与土木工程关系也非常紧密；而“食”需要打井取水，筑渠灌溉，建水库蓄水，建粮食加工厂，粮食储仓等；而“衣”的纺纱、织布、制衣，也必须在工厂内进行，这些也离不开土木工程。
另外，各种工业生产必须要建工业厂房，即使是航天事业也必须要建发射塔架和航天基地，这些都是土木工程人员可以施展才华的领域。
正因为土木工程内容如此广泛，作用如此重要，所以国家将工厂、矿井、铁道、公路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送等工程建设称为基本建设，大型项目由国家统一规划建设，中小型项目也归于各级政府有关部门管理。
古代土木工程的历史跨度很长，它大致从旧石器时代到17世纪中叶。
这一时期的土木工程说不上有什么设计理论，修建各种设施主要靠经验。
人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动，后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料，砖和瓦具有比土更优越的力学性能，可以就地取材，而又易于加工制作。
人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚，实现了土木工程历史上的第一次飞跃。
一般认为，近代土木工程的时间跨度为17世纪中叶到第二次世界大战前后，历时300余年。
在这一时期，土木工程逐步形成为一门独立学科。
1683年意大利学者伽利略发表了“关于两门新科学的对话”，首次用公式表达了梁的设计理论。
1687年牛顿总结出力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析的基础。
随后，在材料力学、弹性力学和材料强度理论的基础上，法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。
从此，土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。
材料方面，十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋，这是刚结构出现的前奏。
从十九世纪开始，冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延展性好、质量均匀的建筑钢材，随后又生产出高强度钢丝、钢索。
于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。
钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。
十九世纪20年代，波特兰水泥制成后，混凝土问世了。
混凝土骨料可以就地取材，混凝土构件易于成型，但混凝土的抗拉强度很小，用途受到限制。
十九世纪中叶以后，钢铁产量激增，随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥了各自的优点。
二十世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。
从三十年代开始，出现了预应力混凝土。
预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力，大大高于钢筋混凝土结构，因而用途更为广阔。
混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式，使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。
这是土木工程的又一次飞跃发展。
第二次世界大战以后，许多国家的经济起飞，现代科学技术迅速发展，从而为土木工程的进一步发展提供了强大的物质基础和技术手段，开始了以现代科学技术为后盾的土木工程新时代。
这一时期的土木工程主要有以下几个特点：
一、功能要求多样化；二、城市建设立体化；三、交通工程快速化；四、工程设施大型化。
我们可以发现，对土木工程的发展起关键作用的，首先是作为工程物质基础的土木建筑材料，其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。
每当出现新的优良的建筑材料时，土木工程就会有飞跃式的发展。
在土木工程的材料和理论发展史中我们很少关注到建筑外部装饰材料和外观设计理论的存在，但这恰恰是我所感兴趣的地方。
因为建筑是凝固的音符，当我们欣赏一个建筑时，必然从它的外观入手，所以在我们的观念中并不能把建筑外部装饰材料和外观设计理论当作是无足轻重的部分。
因此，我产生了对建筑外部材料和建筑外形设计的思考。
在印象中，外墙的材料总是由灰色的混凝土担当，因为其坚固耐用，价格便宜，施工简便，却往往忽略了它的冰冷、粗糙和单调，以致有人把城市比喻为“钢筋混凝土的森林”，触目所及的楼房和地面都是压抑的灰色，缺少了美观和艺术气息。
水立方和安联足球场晚上明亮的霓虹给了我们很大的启示：
塑料可以让建筑更加美丽，更加多样化，一个建筑不仅仅只是将其立起来，更是要它焕发出光彩。
联想到土木工程，我们需要做的不只是“土”和“木”的简单结合，更需要的是赋予它们生命和艺术的气息，“土木”是一个工程，不是一个死板的东西，需要我们去挖掘，去发现，去思考，去想象，去创新。
活学活用，灵活创新，因地制宜，因势利导才是建筑工程的真正意义所在，也是建筑工程前进的方向。
对于已有的建筑物、建筑材料和建筑科技，我们要学习，思考，将其归纳总结，然后通过思考去改进，最后再发挥想象力去创造，这才是一个土木工程师所应该具备的能力，也是土木工程的精髓所在。
现代土木工程适应各类工程建设高速发展的要求，重大工程项目将陆续兴建。
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。
展望未来，高强轻质的新材料将不断出现。
工程材料向轻质、高强、多功能化发展。
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。
对提高钢材和混凝土的强度和耐久性，已取得显著成果，而且还仍继续进展。
建设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。
并且，未来的土木工程将向太空、海洋、荒漠地开拓，就更加需要勘察技术的发展创新。
随着土木工程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。
2008年的奥运场馆建设为我们提供了建筑科技最前沿的生动教材，也为我们树立了一个前进的目标和方向。
奥运场馆建设并不只为了奥运会，更为了奥运结束后长久的利用一样，我们也应该站在前人的肩膀上，超越曾经、现在以及将来的目标，把土木工程推向一个更高、更远、更理想的境界。
土木工程自身具有非常大的魅力，同时又让我感到它是一个巨大的挑战。
既然憧憬与挑战并存，那么我们又该怎样掌握主动，把难关攻克呢？
我认为要做好以下方面。
在课堂上，注意记住老师的讲授思路，重点和主要结论。
跟着老师的思路积极开动脑筋思考。
做好精要的笔记和旁记，课后及时整理笔记，复习巩固。
切实学好高等数学，物理和化学等基础理论以及基本工程力学，结构力学，流体力学，土力学和工程地质学等应用理论。
掌握建筑结构的设计理论和方法,土木工程技术和组织管理，房屋建筑学，工程经济，建筑法规，土木工程材料，基础工程，结构实验和土木工程抗震设计等专业知识和技术。
掌握工程制图，工程测量，材料与结构试验，外语和计算机在土木工程中的应用等技能或工具和了解给水排水，供暖通风，电子电工和工程机械等相关知识。
你真做好每一次实验，认真做好每一次设计训练，认真做好每一次施工实习。
注意积累知识和培养能力。
通过对《土木工程概论》的学习，我了解到土木工程的含义和其在生活中重要意义。
对这书介绍了各种各样的建筑，材料，工程和土木工程设施的规划，勘察，设计，施工，管理及维修也有了初步的了解。
希望在以后的学习中能更深入的了解并熟练地掌握它们。
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