未来的土木工程范文

导语：如何才能写好一篇未来的土木工程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】土木工程；现状；未来的发展趋势

土木工程是指所应用的建筑材料、相关的设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动，也指工程建设的对象主要包括了建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、科研等服务的各种工程设施。例如房屋、道路、铁路、堤坝、管道、海洋平台、给水排水以及防护工程等。土木工程作为一个国家建设的重要方面在人们的日常生活中有着举足轻重的地位；另外，土木工程作为一个古老行业，真实的反应了各个时期的科技、经济及社会发展状况，体现了一个国家的经济技术水平，例如长城、赵州桥、长江大桥、水立方、鸟巢、上海世博会中国馆等。不仅仅彰显的是大国风范和土木工程技术的成就，而且作为一种建筑艺术美展示大。现代社会的发展要求人们不断从天空、地下和海洋开拓人类生存空间， 土木工程功能化、城市立交化、交通高速化， 以及改善综合居住环境已成为现代土木工程建设的特点。土木工程在改革开放的刺激下迅猛发展，取得了不少成就，下面将介绍一下土木工程的现状并对未来的发展前景进行展望。

第一、 土木工程的发展现状

1.土木工程材料的发展

众所周知，土木工程的所用的材料要可以分为天然材料、砖瓦材料、钢铁材料以及混凝土材料等，早期人们的土木工程的研究仅仅局限于泥土、木材以及石料等天然材料。18～19世纪，在长达两千多年时间里，砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料。直到17世纪70年代生铁应用、以及随后熟铁应用于建造桥梁和房屋，形成了土木工程发展的第二次飞跃。19世纪中叶以后，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。20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30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。

2.土木工程的技术发展

不仅仅是工程建材发生了巨大的变化，在土木工程技术方面也发生了日新月异的变化。土木工程的研究方法和研究技术经过不断创新，从而能够使得在土木工程中适应时代要求。例如土木工程力学的研究中，19 世纪，为适应当时土木工程建筑、机械制造和交通运输的发展，主要是材料力学、结构力学和流体力学得到了发展和完善；20 世纪前期建立理论体系的塑性力学和粘弹性力学促进了土木工程的技术创新，同时建立和开辟了弹性动力学、塑性动力学等新的领域。随后的空气动力学则推动流体力学在航空、航天事业下的发展。目前，信息技术的发展将推动软件、嵌入式系统和网络在土木工程中的广泛应用， 从而改变土木工程的工作方式和思维方式。信息技术在土木工程的应用将大大提高工作效率。

3.土木工程的现状

改革开放30年来我国的土木工程建设取得了非凡的成就。就高层建筑而言，我国大陆目前高层建筑的数量已经超过20000幢，而超过100m的高层也已经超过1000幢。例如：上海环球金融中心高492米，还有就是正在建设的上海中心大厦，它的主体建筑结构高度为580米，建成后将成为中国最高的摩天大楼。世界上，超过400米的14座超高层建筑中有8座在中国大陆，这个数量足以让世人惊叹。铁路方面，截至2013年底，伴随深夏高铁、西宝高铁、柳南客专、广西沿海铁路等多条铁路同时开通运营，中国铁路营运里程一天新增约2000公里，突破10万公里大关。其中，高速铁路营业里程突破1万公里。还有就是2006年建成的青藏铁路， 东起青海格尔木， 西至拉萨，全长 1 11 8 k m ， 其中多年冻土地段约 600 k m， 海拔高于 4 000 m 的地段 96 0多 k m， 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。水利工程方面，我国在50年间全国兴建大中小水库8万多座，这不仅仅防洪抗旱，改善环境也给农业生产带来了便利。还建成了举世瞩目的三峡大坝工程。在公路建设中我国近些年的公路发展迅速，四通八达的公路不仅仅带来了生活的便捷更促进了我国经济的发展。

第二、土木工程前景展望

全球性的人口增长并向城市迁移的进程使可持续发展理念被广泛接受。能源、洁净水、清洁空气、废物安全处理以及交通方面的需求将进一步推动环境保护及基础设施建设。所以，土木工程向着更高、更广、更深的方向发展必将成为未来的一种潮流。

1.土木工程的高空开发

将来，人口增长膨胀，城市规模扩大，未来的城市将会面临着一个严峻的问题：土地资源紧张。进而导致的生存空间拥挤、交通拥堵、环境恶化等一系列问题。因此我国的土木建设将向高空发展，以开拓更多的活动空间。高层建筑的开发与利用是现代城市发展的必然。例如：目前世界上人工最高的建筑是哈利法塔，其高度为828 m，作为世界上最高的人工建筑，其承载能力是十分巨大的。这种高层建筑可以集工作、休闲、娱乐、商业、购物等一系列功能于一体，这就大大节约了土地资源。

2.地下空间的开发

土木工程不仅仅可以将建筑想高空发展还可以向地下空间开拓。随着地下基坑深度越来越大，能充分利用的空间就越来越多，这样可以使得土地使用费用降低。所以地下空间的开发有很大吸引力。例如：世界上最大的地下街是日本东京八重洲地下街，共3层， 建筑面积 70 k m2，最大的地下娱乐中心是苏格兰 Varissu 市地下娱乐中心， 战时可掩蔽 1 . 1 万人。

3.海洋空间的开发

当土地资源逐渐枯竭的时候，覆盖地球达到70%的海洋空间渐渐引起人们的重视。围海造田，不断开垦出大片土地来满足人们的需求。例如韩国的“新万金”项目，是目前世界上最大的围海造田工程，位于韩国西海岸全罗北道境内，大约可以开辟出首尔的面积的三分之二即33.9公里！它在2010年建成后成为世界最大防潮大堤内，围垦出283平方公里土地。虽然海洋比陆地情况比较复杂，但随着科学技术的发展，在土木工程方面人类已经在海洋中取得了一些可喜的成就，所以海洋空间的开发前景广阔。

4.沙漠的开发

每年约有600多万公顷的耕地被侵蚀，可以被人类使用的土地空间进一步被挤压，所以如果能将沙漠资源和海水资源结合起来，将海水灌溉沙漠创造绿洲将是非常好的想法。虽然现在技术手段仍无法实现，但随着时代的进步，相信人类一定能够克服困难，最终将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。这需要土木工程来进行勘测、设计、施工，最终完成这一宏伟蓝图。

结束语：目前，我国在土木工程中一些领域已经处于世界的领先地位了，但在土木工程的设计、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，不仅要在技术方面加强，更要在观念方面提高，利用新型的技术和材料进行建设，更要加强理论和实践的结合，在不断发展的理论的同时，也要重视实践。只有将先进的理论与实践技术相结合，才能实现土木工程的更大突破，争取迈入一个崭新的台阶。

【参考文献】

[1]赵永旗.土木工程的现状与未来发展方向[J]科技向导2011（26）

[2]孙璐.土木工程信息化发展综述[J]东南大学学报2013（2）

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【关键词】土木工程；施工技术；现状；发展；创新

土木工程建设在我国已经有超过两千多年的发展历史了，在漫长的岁月里，我们的先辈用他们的智慧与勤劳为我们积累下了丰富多样的土木工程施工技术。自上世纪五十年代开始，我国的土木工程现代化建设开始进入飞速发展的时期，众多新结构、新技术以及新材料在土木工程建设中的运用，使得土木工程更加能够满足现代社会发展的需求。在我国城市化不断发展的当前，城市的规模、生态以及发展理念的变化开始对土木工程不断提出新的要求，在这种时代背景下，我们对其施工技术的未来发展趋势进行分析是非常有必要的和有意义的。

一、我国土木工程施工技术的现状

土木工程施工是将设计者的创意、理念以及构思转化为工程实体的过程，无论是乡村的民居民宅还是都是的高楼大厦都需要通过“施工”这一过程来塑造。目前，我国已经运用现代化的土木工程施工技术建成了一大批标志性的土木工程，比如说长江三峡水利工程、广州电视塔、北京“鸟巢”体育馆、青岛跨海大桥等等。当前的土木工程施工技术主要表现在以下几个方面：

（一）施工方法以及施工工艺方面

目前我国在深基础施工方面的主要施工技术包括：降水与回灌、土壁支护、地基加固以及逆作法施工、托换技术等；在钢筋混凝土结构浇筑方面的施工技术主要有大模、滑模、爬模以及粗钢筋连接、混凝土真空吸水等技术；而在钢结构施工方面的技术主要有：框架整体提升以及网架安装两大类。

（二）新材料使用方面

在混凝土方面高性能混凝土、防水混凝土的使用，混凝土外加剂以及轻骨料的使用等等；在装饰材料方面高档金属以及薄型石材的使用、复合材料、新型涂料的使用等；在防水材料方面高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材的发明与使用、涂膜的发明与使用以及堵漏技术的改进与创新等等。

（三）施工机械化、高科技化以及工业化方面

当前施工机械化所包含的技术主要有自动化搅拌站、混凝土输送泵、新型塔吊以及钢筋连接等技术；在高科技化方面的额主要施工技术有计算机的使用、激光技术的使用以及自动控制和卫星定位技术的使用等等；建筑工业化方面的施工技术主要有建筑体系化、设计标准化、构建生产的专业化以及现场施工的机械化等众多方面。

二、土木工程施工技术的未来发展分析

从上面我们对土木工程施工技术现状进行的分析与论述中不难看出，随着人们科学技术的进步以及人们工程建设理论的不断发展，未来工程施工的机械化、高科技化、智能化以及低碳化将会成为施工技术最主要的发展方向。

（二）高层建筑施工技术在未来很长一段时间内将成为施工技术发展的重点方向

我国城市化进程的不断加快、旧城改造的大力实施以及国内建筑土地资源的日益匮乏，使得高层建筑正在成为建筑工程事业发展的主要方向。高层建筑施工技术的发展需要深基坑支护技术、高强度混凝土技术以及消防工程安装技术、电气设备安装技术等多方面技术的综合性发展做支撑。此外，高层建筑工程施工在施工设计方案、施工技术方案以及施工人员的专业素养、机械设备的性能方面也提出了更高的要求，这将促使建筑工程各环节、各要素向着高、精、尖的方向发展，这同时也表明了目前的土木工程施工技术开始向着综合性的方向上发展。

（二）绿色施工技术将会是未来土木工程施工技术的主要发展方向

土木工程作为人类较为复杂、大型的劳动创造活动，其对于资源的需求和环境的危害也是非常明显的，随着人类低碳环保理念的增强以及人类可持续发展的呼声越来越高，土木工程环保节能技术的发展与创新就显得尤为重要，更为重要的是当前世界低碳经济的发展已经成为社会经济发展的主流趋势，土木工程建设事业只有与社会及经济的发展保持一致才能确保发展的正确性、科学性。当前工程节能环保技术在世界与我国的发展已经取得了一定的成果，比如说保温技术、空心砖（如图1）、加气硂以及各种节能板材、保温建材等在建筑工程建设中的广泛应用。在此需要我们注意的是，土木工程环保节能技术的推广与创新还有待于全社会人类的共同努力。

（三）钢结构施工技术预示着施工技术正在不断地融合发展

自北京奥运会成功举办以后，“鸟巢”以及“水立方”等标志性建筑向人们展示了现代建筑的魅力以及现代工程建设技术的先进性，同时这也掀起了国内的钢结构工程建设热潮。如果将钢结构施工技术进行细分，我们会发现其并非是一种单纯的工程建筑技术，它是融合了生物工程技术、建筑力学技术以及计算机虚拟建设技术之后的综合性产物。虽然工程施工本身就是人类多种智慧以及多样技术的综合体现，但是近年来随着计算机网络技术、信息科学技术的迅猛发展，建筑工程施工技术与其他先进技术进行融合发展的速度明显正在不断加快，这不仅在钢结构工程中能得到体现，在许多大跨度、超高层的工程建设中也体现的淋漓尽致，这无不都说明工程施工技术正在向着与其他技术融合发展的道路上大步向前。

总结：关于建筑施工技术未来的发展分析，本文主要从以上几个方面进行简要的论述，具体的内容可能因为我们分析问题的角度不同而存在一定的差异。总的来说，土木工程施工技术的现代化发展既是社会发展的必然，同时也是人类共同努力的客观结果，在具体的操作上，却是需要我们从工程建设的各细分环节以及各要素综合性的入手，同时还要充分结合当前的各项相关先进技术，才能不断科学、高效地促进其稳定的发展。

参考文献：

[1]徐伟强.试析建筑混凝土的施工技术[J]. 科技资讯. 2010（30）.

[2]吴磊，沈建强，李俊.土木工程施工技术及创新[J]. 科技资讯. 2012（08）.

[3]候德义.土木工程施工技术发展和展望[J]. 科技风. 2010（18）.

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关键词：土木工程 ，现状 ，发展趋势

Abstract: since the reform and open policy, our country social undertakings of various fields have achieved remarkable success. In recent years, with the development of economy and the progress of The Times, our country civil engineering business also has achieved great development, civil engineering industry after years of research and related staff hard work, now, civil engineering practice and the research has made remarkable achievement, whether structure mechanics analysis and structural design theory and method of the structure and the construction technology, has very big breakthrough, especially in recent years, with the development of science and technology, top big span structure in achievement is outstanding, the paper will be according to the present situation of the civil engineering and its future development trend is discussed, aims to promote our country's civil engineering industry further improvement.

Keywords: civil engineering, the current situation, development trend

中图分类号： S969文献标识码：A 文章编号

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急剧增多，施工水平要求的质量也越来越高，本文主要根据我国和世界该领域中的发展现状及特点进行剖析，对土木工程这一行业在二十一世纪的发展做出了展望，希望可以为我国此领域的发展提供合理化建议。

一、土木工程的涵义

土木工程是房屋、公路、铁路、桥梁、水工等工程的总称，土木工程对国家经济建设和发展都具有非常大的影响，完善土木工程建设能够促进经济的发展和社会的进步。土木工程和人类的关系也是非常密切的，其关系到人类赖以生存的基本要素，是人们生活必不可少的要素之一。

二、我国土木工程的发展现状

1. 高层建筑

随着经济的发展和城市化进程的加速，我国城市发展的脚步越来越快，城市的用地也越来越紧张，过量的人口和城市有限的用地形成了强烈的矛盾，因此，近年来，高层建筑获得了长足发展，高层建筑这种占地面积相对较小，而承载量大的建筑在我国城市化的过程中迅速发展起来。高层建筑的发展一方面是我国经济建设取得成就的体现，另一方面也增加我国经济发展的负担。提到高层建筑和高楼大厦，人们一般都和现代化、经济发展联系起来，当然，这是没有错的，而城市高层的发展必须要进行辨证的分析，虽然众多高层的建立体现了我国经济的发展状况，但随着城市化程度的越来越高，城市用地的紧张程度也在日益加剧。根据相关调查显示，我国大陆目前高层建筑的数量已经超过20000幢，而超过100m的高层也已经超过1000幢。这体现了我国土木工程行业在社会中的重要地位，其对人类社会的影响也是非常巨大的，是我国进行社会现代化建设的重要保障之一。

2. 公路建设

公路建设和经济的发展是相互制约的关系，因此，土木工程领域中公路的建设是尤为重要的。经济的发展是一个国家的基础，国家各方面事业的进步可以说都是得益于经济的发展，因此，经济的发展能够带动社会的进步。经济的发展必然会带动商业、工业、以及服务业的发展，从而提高这一地区或国家的商业往来和地区承载量，促进道路运输的发展。道路交通的发展具体表现为能够带动产业结构的改善，带动相关产业的发展，从而提高人口质量，改善城乡结构，缩小城乡差距，提高城市化水平，能够全面推动人们生活质量更快的进入高层次阶段。

相比以前来讲，我国目前的交通状况和经济发展都有了质的提高，但一部分地区仍然存在运输设施及设备满足不了国民经济高速发展的需要，也有一部分地区由于经济发展欠佳，道路建设也相对滞后，因此，我国经济建设和交通运输的发展存在不协调性，这种现象会对我国人口质量产生影响不利于我国社会主义和谐社会的建设和发展。近年来，随着和谐社会概念的提出，人们越来越重视社会各方面事业的和谐建设了，因此需要从体系、结构、布局等方面综合考虑，大力发展绿色交通事业，促进经济、交通的协调发展，全面推动我国经济建设的发展。

三、土木工程未来的发展趋势

随着人类社会的不断进步，人们对资源索取的程度越来越大，地球上的资源是有限的，因此，如何利用有限的资源养活更多的人口、获得更大的发展是尤为重要的。土木工程未来的发展趋势要向集约型、低消耗型转变，为建立可持续发展的和谐社会而努力。

1. 向高空延伸

根据相关资料现实，目前世界上人工最高的建筑是波兰的长波台钢塔，其高度为646m，作为世界上最高的人工建筑，其承载能力是十分巨大的。这将是未来土木工程建筑领域发展的趋势，高空的距离是无限的，因此，只要技术允许的条件下，建筑物不断向高空发展是切实可行的一种策略。这种高层建筑可以集工作、休闲、娱乐、商业、购物等一系列功能，这就大大节约了土地资源，为城市的发展节省了土地。而我国在此方面的展望是，在上海附近拟建一栋高达1250m的仿生大厦，居民可以达到十万人左右，这将是我国土木工程建筑史的一块里程碑，将在世界人工建筑领域中堪称奇迹。

2. 向海洋拓展

地球可以称作为一个“水球”，地球上有百分之七十的面积是海洋，而陆地面积仅占百分之三十，因此，在技术条件允许的前提下，充分利用海洋资源是非常必要的，是人类不断向外扩展过程中的一个创举。海洋比陆地情况更为复杂，但其巨大的潜力对人类一直是比较具有诱惑力的。随着科学技术的发展和时代的进步，在土木工程方面人类已经在海洋中取得了一些可喜的成就。例如，为了减小机场噪音对城市居民的影响，也为了节约陆地资源，2000年时，日本围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功，这标志着人类在土木工程方面迈出了向海洋进军的重要一步。近年来，我国在此领域中也获得了相当的成就。上海南汇滩的围垦成功和黄浦江的拓岸成功都是我国在近年来取得的成就。这些成就的取得都为土木工程在将来向海洋的发展积累了科技经验，奠定了坚实的基础。

结束语：

目前，我国土木工程中一些领域已经处于世界的领先地位了，但我国土木工程在技术和设计方面仍然存在很多问题，展望未来，不仅要在技术方面加强，更要在观念方面提高，利用新型的技术和材料进行建设，更要加强理论和实践的结合，在不断发展的理论的同时，也要重视实践的作用，先进的理论能够指导实践，而实践是将理论转化为现实的手段，因此，只要遵循客观发展规律，在我党的正确领导下，我国土木工程的发展一定会成为世界该领域中一颗璀璨的新星。

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，2009（05）.

[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(自然科学版)，2010（08）.

[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，2008（06）.

[4] 张晓霞.基于新时期我国城市化进程加速的背景下，如何合理利用城市中的土地[J].新时期土木工程，2009（03）.

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【关键词】土木工程；发展；趋势；现状

中图分类号： F552 文献标识码： A

一、前言

土木工程作为一个国家建设的重要方面在人们的日常生活中有着举足轻重的地位；另外，土木工程作为一个古老行业，真实的反应了各个时期的科技、经济及社会发展状况，体现了一个国家的经济技术水平，例如长城、赵州桥、长江大桥、水立方、鸟巢、上海世博会中国馆等。不仅仅彰显的是大国风范和土木工程技术的成就，而且作为一种建筑艺术美展示大。

二、土木工程发展现状

1.土木工程理论的发展

随着科学技术的不断发展和进步，与建筑相关的学科，包括:力学、结构动力学、统计学等等学科的不断发展和进步，为土木工程的发展提供了重要的理论基础和技术支持。信息化的不断普及和深入发展，大型计算机在土木工程上的充分应用，包括结构抗力计算到极限状态理论、材料特性结构分析等，使得土木工程在强大的理论基础之上快速、全面地提升和进步。

2.建筑设计的发展

随着土木工程的不断发展和进步，使用概率统计来设计和分析各种数据，如: 荷载值、材料强度值。通过对风力、阳光、地震等不同自然情况的综合分析，结合工程的选址、结构体系等实际情况，进一步研究出可靠度极限状态的设计，得到工程的应力情况和力学性能等，以确保其满足现代土木工程的需要。随着土木工程理论的不断深入和技术的逐步发展，土木工程的设计和规划已经改变了以往凭借经验设计工程方案的惯例，特别是大规模的土木工程，运用了系统工程的理论和方法，趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。

3.土木工程施工的发展

(一)建筑材料的发展

复合材料高强钢材等全新建筑材料在土木工程中得到了不断发展和应用。如: 碳纤维、铝合金、镁合金、镀膜玻璃、双层中空玻璃、玻璃纤维增强塑料( 玻璃钢) 、各种节能混凝土等新型工程材料已在工业和民用建筑中得到广泛使用，它们在强度和耐久性上表现出优越性，为高层、大跨和结构复杂的大型土木工程建设提供了重要物质基础。

（二）土木工程实施工艺的发展

工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展，如: 同步液压千斤顶、直升机安装技术、滑模等先进技术的出现，使得大规模的、高层的、复杂的土木工程不断发展并得以实现。预应力技术是施工工艺中最为突出的技术之一，可以应用在大跨度、大开间等多层和高层建筑，还可应用于核电站、预应力储仓、桥梁结构、公路工程等等。

随着应用系统工程的理论和方法不断应用于组织管理中，推进了土木工程的科学快速发展。并且，工程逐步趋向结构和构件标准化和生产工业化，使得土木工程的发展逐步实现节约成本、提高工程效率等需求，对于以往不能实现的施工工程，现在也可以实现。

鉴于以上土木工程的发展，虽然有了很大的进步，但是在这个人口剧增、交通拥挤、生态环境破坏严重的社会发展趋势之下，可以用来建筑的土地越来越少，促使土木工程不得不快速、科学地发展，才能满足社会发展需要。

三、土木工程发展趋势

1.精密化的理论研究

未来土木工程的理论发展趋势集中在力学，利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用，重点为解决数学分析与处理。现阶段，有些领域还不够完善，比如: 对于结构复杂的、流体介质等受力分析，需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题，还需要专门化的数学来解决。土木工程的信息化，可以模拟更复杂的施工情况。

2.土木工程材料的发展

土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长，而且随着生态型建筑理念的发展，对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高，需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料，以适应人和自然环境的协调发展。

（一）生态建材的发展

为了实现绿色建筑，在保证工程质量的前提下，选用生态建材是最首要和有效的途径。比如选用环保材料、净化材料、可再生材料、循环使用材料等等成为未来发展的趋势。生态建材的发明和使用，大大提高了人们居住品质，减少对环境的破坏，有效降低建筑垃圾的产生，避免建筑材料的浪费，实现用最少的资源实现最高的品质要求。新型生态材料的使用，在节水节电上进一步优化，节省资源，实现人与自然的可持续发展。

（二）抗震强度高的钢材

随着高层建筑、大跨度结构建筑的不断增多，对抗震材料的要求也越来越高。因此，要求建筑结构使用的钢材逐渐向高强度化、极厚化、低屈服比、低屈服点等方向发展。日本的建筑抗震效果较好，值得借鉴。他们研究的具有高抗震设计的低屈服比和低屈服点的钢板，它们是采用调整化学成分和改建热处理工艺等方法制成。生产出来的低屈服点钢材可辅助结构和减震控震装置。当地震发生时，首先达到屈服点开始变形，吸收了地震能，从而防止主体结构的破坏。高强度的抗震材料的使用，不仅可以减少钢材的使用量，还为抗震提供了安全保障，是未来钢材发展的趋势。

（三）智能化的混凝土

目前使用的高性能的混凝土，具有体积稳定性好、强度高、工作性强、耐久性好等等优点。这些混凝土，具有高抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性等优势，所以它们能够在恶劣的环境下较长时间的使用。最新设计的混凝土甚至可以使用100 年或者200 年以上。随着科学的不断进步和发展，智能化的混凝土将成为未来发展的趋势。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能够接受某些环境信息，自觉地进行逻辑判断，同时做出能够相适应的混凝土相关材料。这种智能性的混凝土材料，可以根据工程的需要，维持和调整混凝土的性质，比如: 流动性、保水性、粘聚性等，这样可以防止建筑受到侵害，或者对破坏进行修补，或者当有危险时也可以警报。这种智能化的混凝土是未来建筑材料发展的关键技术，但目前还比较昂贵，研究的人也不多。相信随着信息科学、生命科学的不断进步，智能化材料也将逐渐进入到土木工程的市场。

3.土木工程信息化的发展

近年来，信息化已经普及，并且逐渐带动工业的信息化，必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等等，这些信息化技术不断渗透到土木工程中，并且涵盖了土木工程的全过程，不仅限于设计和施工，还有工程的物业管理、物流管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线，也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。

4.防震与减灾

随着当前超大跨桥梁、高层建筑和大跨结构建筑物的兴起，结构设计呈现更高、更长的发展趋势。在很多的情况下，地震荷载已经成为结构设计的控制因素。所以大型复杂的结构系的抗震设计及其相对应的问题也得到了进一步的关注。相关的研究包括地震动的作用机理，建筑结构的抗震机理等。

5.扩大对岩土锚固技术的应用

岩土锚固技术的应用领域要不断的进行扩展。岩土锚固技术除了在边坡工程、地下工程、深基坑工程、结构抗浮工程中保持着良好的发展状态外，在桥梁工程、重力坝加固工程、抗地震工程中则有着长远的进展；同时，锚杆锚固机理的技术仍然不成熟，仍然是土木工程界的难点。

四、结束语

综上所述，我国目前的土木工程建设已经达到了一个比较成熟的阶段，取得了比较显著的成绩，甚至在某些方面已经达到世界先进水平。但纵观世界土木工程发展现状，我们仍需寻求土木工程建设理论和应用上的加强、创新与发展。

参考文献：

[1] 庄实磊． 浅谈土木工程的特点与发展趋势［J］． 黑龙江科技信息.2010（02）：50-54.

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【关键词】土木工程 现状 发展趋势

引言

土木工程的发展现状中国的土木工程建设在近年来，发展极为迅猛，发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已，几乎整个中国成了一个大的建设工地。现代建筑技术不断朝着规模化、自动化、复杂化与多样化的方向发展，各种新的设备、新的技术以及施工工艺不断涌现，土木工程在改革开放的刺激下迅猛发展，取得了不少成就，下面将介绍一下土木工程的现状并对未来的发展前景进行展望。

1、土木工程的发展现状

1.1土木工程建设取得巨大发展成就

我国的土木工程建设从2O世纪5O年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。直到17世纪70年代生铁应用、以及随后熟铁应用于建造桥梁和房屋，形成了土木工程发展的第二次飞跃。19世纪中叶以后，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。20世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。同时，发展高新技术对土木工程提出了更高的要求与标准，比如：海洋采、炼及贮油事业的发展需要建造多功能的海洋工程，核工业的发展需要建造安全度极高的核反应堆与核电站，微观世界的研究需要建造技术要求极高的加速度工程。在土木工程的长期实践中，人们不仅在房屋建筑艺术取得了卓越的成就；而且对其他工程设施，也通过选用不同的建筑材料，配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又良好的工程。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。

1.2新型建筑材料的开发与应用

随着高标号的水泥大量生产，各种高强度、快硬、复合以及节能轻质的混凝土不断的进行开发研制，钢化玻璃、涂层玻璃等都在土木工程领域得到长足发展，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，作为土木工程领域的一个重要突破，目前已经在钢筋混凝土中的加固起到很大的作用，并且取得了非凡的成果，我国在这一领域取得了非常瞩目的成就。

1.3预应力技术的应用

我国的预应力技术经过三十几年的发展已经达到了一个新的高度，在跨度大、柱网大以及开间大的多层和高层建筑中，预应力技术得到广泛的应用。在建筑大跨度公共建筑、会议展览中心等结构中都需要预应力技术，对于各种新的建筑工程来说，预应力技术有其特有的优势。对于解决路面混凝土开裂、缩缝减少等方面，都有着非常良好的应用前景。作为海洋工程建造的重要材料，预应力混凝土具有较高的抗裂性以及较好的耐久性，在各项海洋工程中可以发挥其重要的效能。对于旧建筑的加固改造、拆除以及加层中都有着非常广泛的应用。

1.4结构设计更加完善

当前土木工程设计中风荷载以及地震荷载正在成为主要的控制因素，更高、更长和更柔韧成为结构设计的发展趋势，许多大型复杂结构体系的抗风抗震设计理念正在发生很大的转变，对于特大跨度桥梁的结构体系设计逐渐成为热点研究话题。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.地下空间开发在我国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。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设， 以缩短工期、提高经济效益。环境工程。其次， 由计算机技术和力学的结合产生的新的计算理论和计算手段和新材料的结合。计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。

2、土木工程未来发展趋势

2.1空间上全方位开花

目前城市化进程不断加快，人口急剧膨胀，城市规模不断扩大，用地紧张、空间拥挤、交通堵塞等问题急剧恶化，城市病越演越烈，人们的居住环境产生了许多影响，对于社会经济的进一步发展有着严重制约。因此土木工程未来的发展趋势将逐渐向高空与地下发展，生存与生活的空间亟需拓展，作为城市发展的必然产物，高层建筑在数量上与高度上也逐渐加大，特别是地下空间近年来对于城市发展的作用越来越大，相比高层空间发展，对于地下基坑的开挖深度越来越大，而其发展也有着非常大的吸引力，由于城市地下空间的开发无需支付土地费用，并且作为资源非常丰富的空间，地下空间如果能够合理的进行开发，将会对土地资源起到非常显著的节约作用。根据实践证明，地下空间开发在沿海城市的技术发展已经非常成熟，并且现代城市的发展已经越来越重视地下空间的发展。

目前我国正开始向海洋拓展土木工程建造，如在黄埔江外滩的拓岸工程，人工岛建造、围垦以及拓岸工程都是有共通之处的，未来将会有许多像上海这样的近海城市人工岛出现。

2.2高性能材料的广泛应用

高强性能、良好的塑性都是钢材发展的方向，目前许多先进国家都已经提高其屈服点，并且将其作为钢材的规范，对于高强度钢材的合理利用是未来土木工程发展的一个重要趋势。高性能材料的开发利用以及各种材料的特性如何充分发挥，都需要采用复合技术以及多种特殊功能的复合材料。地方材料的充分利用、天然资源的合理保护，大量使用工业废渣作为土木工程材料都是对于生态环境的一种有效保护措施。更加节能环保的生产技术被应用到建筑工程中来，各种对于人体有害的材料与颜料的使用率逐渐降低，产品可以不断的进行循环与利用，减轻污染。

2.3建筑工业化

当前环境问题是一个全球瞩目的热点问题，而土木工程与环境工程也逐渐融为一体。城市综合征、海水污染、水平线上升、沙漠化等都是与人类生存息息相关的话题，并且都与土木工程有着重要联系。当前开发资源、民用建筑等人为作用的影响都会产生大量的耕地被破坏，人均占有土地的减少，许多工程建成以后都会对环境产生重大影响，为了有效的控制土木工程对人类生存环境的干扰，建筑也机械化的进程大大加快了步伐，在重点工程建设中建筑工业化已经成为不可逆转的趋势。标准化与多样化是当前建筑产品的一个重要趋势，为了适应社会化大生产方式，采用更加专业、联合的施工组织形式，推进新技术、新材料的应用，推广新工艺的实施。

3、结束语

目前，我国在土木工程中一些领域已经处于世界的领先地位了，但在土木工程的设计、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。对我国土木工程建设的发展现状.发展机遇和发展趋势的分析，可以看出我国土木工程建设在未来的实践中，将会取得更好 的发展。

参考文献：

[1]丁苗苗，王军.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J/OL].城市建设理论研究（电子版），2015（03）.

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关键词：土木工程；国民经济建设；重要地位；发展趋势

土木工程主要是指建设在陆地或水中的、能够为人们的生产生活服务的各类设施，包含房屋、道路、隧道、桥梁以及各种基础设施的建设，涉及到国民生产的不同领域，因此，其在国民经济建设中占据了重要的地位。随着社会的不断进步，土木工程所涵盖的范围也不断拓展，始终适应国民经济发展的步伐。

一、土木工程的发展历程概述

土木工程在原始社会就已经存在，原始先民开凿石洞、开辟道路的行为都属于土木工程建设。随着时代的进步，人们对土木工程的要求越来越高，建造技术也越来越先进。例如我国著名的都江堰、大运河、紫禁城等，都是土木工程的代表作品，将工匠高超的建筑技术与古代审美艺术完美融合在一起，留下了为世人惊叹的宝贵财富。在世界历史上，欧洲先民在五千年前就已经学会利用天然的石料来修建房屋，而且在公元前600年到公元前200年这一段历史中，出现了辉煌土木工程作品，例如，埃及金字塔、巴比伦空中花园等，与中国的万里长城共同被称作是土木工程历史上的七大奇迹。在这一段历史时期，社会经济与土木工程建造技术都有了明显的进步，从而诞生了诸多历史遗迹。由此可以看出，土木工程的发展与经济发展有着密切的联系。到了19世纪中期，在土木工程建设中逐渐采用了钢筋混凝土结构，这是土木工程现代化的重要标志。正是钢筋混凝土的应用，使得建设高层建筑与海上建筑成为了可能，例如世界上最高的建筑迪拜塔，就是借助了钢筋混凝土结构才得以完成的。而随着施工技术的进一步改善以及各种新型施工材料的应用，使得土木工程进入了发展的“黄金时期”。就我国而言，在改革开放以来，建设了一大批世界著名的土木建筑，例如东方明珠电视塔、鸟巢、水立方等。与此同时，我国在交通运输体系建设方面也取得了显著的进步，高速公路、高铁基础设施的建设已经领先于世界水平[1]。

二、土木工程在国民经济建设中的重要地位

近年来，我国土木工程发展迅速，已经逐渐成为了国民经济建设中的支柱产业，对我国经济发展起到了重要的促进作用，是国民经济中的不可缺少的组成部分。土木工程在国民经济建设中的支柱地位主要体现在以下三个方面。

（一）增加就业机会

随着城市化进程的加快，无论是城市还是乡村地区，都启动了大面积的土木工程建设项目。而工程建设项目越多，就越能创造出新的就业机会，为劳动力就业提供更多的岗位，对促进经济增长有着积极的推动作用[2]。

（二）拉动经济投资

当前我国土木工程建设所需的投资较大，其建设完成之后往往能够获得较大的利润，这就为许多投资商提供了投资平台。随着土木工程建设项目的增多，金融投资领域也越来越活跃，对扩大内需、促进国民经济发展有十分重要的意义。

（三）带动相关产业发展

以土木工程为核心，能够促进建材行业、施工机械制造业、金融产业、房地产业等相关产业的发展，具有很强的辐射带动作用，为相关领域提供更好的发展机会，共同为国民经济建设服务[3]。

（四）推动科技进步

科技的发展是社会进步的动力，同样也是国民经济建设中不可忽视的重要力量。土木工程的发展与科技发展密切相关，加强技术创新与改进是提高施工企业核心竞争力的有效途径，而当这些科技转化成了生产力之后，必将有利于国民经济的增长。

三、土木工程的发展趋势探讨

（一）可持续发展趋势

要实现土木工程的可持续发展，一方面要加强对环保节能建筑材料的研究，研发出高质量、低能耗的新型绿色建材，避免在施工过程中大量资源的浪费，同时减轻对环境所造成的影响与破坏，建立人与自然和谐的良性关系；另一方面，要加强钢结构建筑在土木工程建设中的应用，提高各项工程的抗震性与稳定性。钢结构的应用也可以缩短施工周期，并且在后期还可以实现百分之百的回收利用，在很大程度上节约了建筑资源[4]。

（二）信息化发展趋势

土木工程包含了结构工程、岩土工程、交通工程、建筑工程以及环境工程等多种工程形式，涵盖范围广，对工程技术与工程机械要求较高。随着近年来科技的飞速发展，先进的科学技术在土木工程项目建设中的应用也越来越广泛，直接推动了土木工程的发展。而未来科技水平会得到进一步的提高，其与土木工程的结合也会越来越密切，推动土木工程信息化的发展、构建信息一体化的管理趋势能够保证施工的准确性与高效性，有助于改善土木工程的质量，实现行业的稳定发展。

（三）拓展性发展趋势

随着城市化进程的加快，人地矛盾也越来越突出，居民人口的增多导居民人均占地面积大幅度下降。为了进一步缓解人地矛盾，就需要拓展土木工程建设范围，为人类争取更多的生存空间[5]。在未来，土木工程建设会逐渐向地下、高空延伸，建设地下建筑与高空建筑。例如，我国打算在上海市建设高度达到1250米的仿生大厦，以扩大居民容量；沙特王国宁酊在红海附近修建“英里塔”，其高度约为1600米。除此之外，土木工程向海洋、沙漠、太空拓展也成为未来发展的重要趋势。世界海洋面积广阔，具有极大的开发利用潜力。当前各大临海国家开发海上岛屿、填海造陆已经成为了利用海洋空间的重要手段。同样的，沙漠占据了世界30%的土地，也成为未来土木工程拓展的重要目标，改造沙土使之成为绿洲是有效的沙漠开发策略。而随着航空航天事业的发展，人类的步伐已经进入到了太空，我国天宫二号空间实验站发射成功，成为了利用宇宙空间资源最典型的例子。

结语

土木工程与国民生活息息相关，在国民经济中有着重要的支柱地位，对社会经济的发展有着重要的推动作用。因此，我国应当重视土木工程的发展，充分了解其发展历程，分析其对经济发展的影响，并且在市场经济的环境下推出有效的政策与措施，为土木工程在未来的发展营造一个良好的环境。

参考文献：

[1]程桢.土木工程在国民经济建设中的重要地位及发展[J].科技资讯，2011，（16）：28，30.

[2]马福全，常源朝，孙皓.从可持续发展视角谈土木工程发展现状和方向[J].山西建筑，2016，（14）：239-240.

[3]刘越.探讨现代土木工程的特点与未来土木工程发展[J].中国管理信息化，2016，（15）：210-211.

[4]孙璐，葛敏莉，李易峰，等.土木工程信息化发展综述[J].东南大学学报：自然科学版，2013，（2）：436-444.

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关键词：土木工程专业；创新实践能力；策略

一、概述

伴随着我国教学水平的不断提升，我国教育事业正在发生着巨大的变化，大学教育更加注重在校大学生创新能力方面的培养。大学生创新能力的培养已经成为现阶段高等教育中的极为关键的任务，需要给予一定的重视。土木工程专业是一门实践性很强的应用型专业。[1]该专业的在校大学生不仅需要掌握好相关的理论知识和专业技能，还需要具备一定的创新能力，这样才能更好地完成各项工程建设，然而在实际教学中，依然存在着许多不足之处，急需采取措施来加以改进。

二、土木工程专业创新人才培养中存在的问题

1、办学理念与创新意识还有待进一步加强现如今，许多本科院校是由专科院校转变而来，且升格的时间比较短，这致使学校的办学理念以及教学模式还保留有以前的陈旧观念，人才培养模式因此也显得比较落后，这样不利于学生未来的发展。同时，部分院校由于受到经济条件、所在地区以及文化等方面的限制，不可避免在教学观念方面明显比较保守，故无法很好地引导学生们来不断提升自身的创新实践能力。通过研究大量的数据资料，不难发现一些院校所制定的创新人才培养的计划比较随意，并且没能按照这些计划来开展实际教学工作。2、师资力量普遍偏弱我国在土木类专业方面的师资力量比较薄弱，许多新建本科院校教师的工程背景均不是很强，同时，许多土木工程专业的教师均是那些刚刚毕业不久的学生或者是从其它地方聘请过来的教师。由于许多土木工程专业教师不具备有深厚的教学经验，致使他们无法很好地引导学生们展开实践环节的学习。同时，部分教师主要从事于课堂教学，并没有获得相关国家、省部及地方性的科研项目，科研能力比较差，故在教学过程中无法引领学生们进行各种创新实践活动，严重妨碍了土木工程专业学生创新能力的发展。3、课程设置不合理，教学方面仍需改进从总体来看，土木工程专业教学与基础课程教学之间存在着一定的冲突，致使土木工程专业课程的教学效果明显比较差。许多本科院校在土木工程专业课程安排方面明显欠缺考虑，教学内容过于陈旧且经常出现重复的现象，教学方式也受到传统观念的严重干扰，使得课程教学变得异常混乱。同时，新升院校在办学方面并没有任何经验，教学改革因此变得更加难以施行，从而无法加强土木工程专业学生创新能力的培养，各种教学方面的问题也会因此不断出现。

三、土木工程专业教学中的创新实践能力培养的改进策略

1、加强实践教学环节的展开在新课改的背景下，各个院校务必不断推进土木工程专业学生创新能力方面的培养，这样高等建筑教育才可牢牢抓住这次机遇。现如今，社会企业均希望引入那些创新型人才，建设方面的企业和用人单位也不例外。土木工程创新型人才越来越受到社会企业的欢迎，相关本科院校有必要不断加强学生创新方面的培养。土木工程专业的所有课程包含有两大类，分别是理论基础课程和实践教学环节。理论基础课主要是向学生们讲述专业知识，而实践教学环节是培养学生们实际动手操作方面的能力，并通过实践来促使他们的创新能力水平有所提升。实践课程的展开对于学生们未来的发展有着非常重大的意义，在这个环节中，学生们将有机会将自己所学到的知识运用到实际操作中来。学生们往往为了能够更好地完成各项老师布置的任务而进行自学，这样有助于他们发现自身学习方面所存在的问题，学生们的创新性思维也会因此而形成，故学校应注重实践教学的施行。2、优化人才培养方案，构建创新人才培养的课程体系在新时期下，各个院校应该不断改进自身人才培养计划，从而确保土木工程专业课程教学能够紧紧跟上时代的步伐。在制定专业培养目标时，要注重拓宽专业知识面。[2]在专业技能方面，相关院校应该采取一系列措施来使学生们能够学习到多方面的专业技能，这样将促使他们能够应对各种类型的工作。人才培养方案中要重视理论与实践的充分结合，从而使该方案既能够强化学生们的专业知识，又可以进一步提升学生们的综合素养。同时，要确保课程体系中理论教学与实践教学、基础课与专业课、必修课与选修课能够协调进行。[3]在实际教学过程中，要不断突出那些重点专业知识和技能，让学生们能够把握好专业课程的学习方法。这种课程体系将对学生创新能力的培养有着较大帮助，故值得施行。

四、结束语

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关键词：土木工程；智能材料；应用

前言

随着人们对土木工程质量和使用功能的要求不断提高，包括光纤、压磁、压电、记忆合金等各种智能材料在土木工程领域得到了广泛的应用，有效解决了土木工程中结构构件的强度和刚度变化以及形变等问题，有关智能材料的研究越来越受到世界各国研究人员的重视。

1 智能材料的概念

有关智能材料（Intelligent material）目前在世界范围内还没有一个统一的概念，但通常来说，智能材料就是指本身具备感知外部和内部环境的变化，对之进行分析、处理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。在土木工程领域，智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料后的第四代材料。

2 智能材料的特点

在土木工程中，智能材料根据其功能特点的不同可分为感知材料和智能驱动材料两大类，其中感知材料就是自身可感知外界环境或内部刺激的材料，而智能驱动材料是指当外界环境因素或内部状态发生变化时可对这种变化做出响应或驱动的材料。总体上来说，智能材料主要有七个功能，即：（1）感知功能：可对外界或内部的刺激进行监测和识别；（2）反馈功能：将监测到的内容传输、反馈；（3）信息识别和积累功能：对反馈的信息进行识别和记忆；（4）响应功能：对外界和内在变化进行及时、灵活的响应；（5）自诊断功能：对于信息进行诊断、分析；（6）自修复能力：按照设定的方式对故障进行修复；（7）自适应能力：在外部刺激消除后可自行恢复到原状态。可见，智能材料可实现结构或构件的自我监控、诊断、检测、修复和适应等各种功能，实际工程中，要想实现这么多功能一般需要多种智能材料的组合来达到目的。

3 智能材料在土木工程中的应用

土木工程中应用的常见智能材料有光导纤维、压电材料、压磁材料、形状记忆合金等等。

3.1 光导纤维

光导纤维简称光纤，是一种纤维状的光通信介质材料，普遍用于各种高要求的通信传输中，具有传输速度快、无信号衰减、并行处理能力强、信息容量大等多种优点。在土木工程中，可充分利用光导纤维的特点，将其用于监测、传感以及信息远距离传输等，目前较成熟的做法是将光纤埋置于混凝土结构中，作为传感原件，以实现对混凝土结构的监测、诊断、分析等功能。众所周知，混凝土结构具有抗拉强度较差、钢筋易锈蚀等缺点，而且在大体积混凝土浇筑过程中由于结构内外温差较大容易出现温度裂缝，此时通过光纤作为传感元件即可实现对混凝土内外温差的监控，当出现内外温差高于设计要求时，光纤可及时将信息反馈给管理人员，实现即时报警，以便及时采取措施控制内外温差，提高混凝土结构的施工质量。

3.2 光导纤维的应用

光导纤维由外包层与内芯构成，是一种纤维状光通信介质材料，该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统，由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子，因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率，潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用，将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能，而且将形状记忆合金等驱动元件埋入，有机结合信息处理系统与控制元件，使混凝土结构具有智能功能，进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中，光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料，我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。

3.3 压电材料

压电材料是指受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。在土木工程领域常将其用做对结构振动、形变等进行感知的元件，当前，对于压电材料的研究主要集中于实现对结构振动的主动控制中，这也是未来的发展趋势。工程实际中常用作建筑物对噪声的主动控制、静变形控制的传感器，以及对建筑物结构安全性、健康状况进行监测和评定等。

3.4 压磁材料

在土木工程中，常用的压磁材料包括磁流变材料和磁致伸缩智能材料等。磁流变材料的工作原理是在外加磁场的作用下，磁流变液悬浮体系的流变性能发生变化，且当磁场强度高于临界场强时，磁流变体迅速由液态转变为固态，因此可在电视塔、超高层建筑以及大跨度桥梁中可利用压磁材料的这一性质实现对地震的半自动控制，将地震对建筑物的破坏大幅降低。此外，磁致伸缩材料由于具有较强的磁致伸缩效应使其在电磁和机械之间可进行可逆转换，在土木工程领域的应用前景被广泛看好。

3.5 形状记忆合金

形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，在将其形状改变后，在一定的条件下其形状记忆效应可被激发出来，产生强大的回复应力和回复应变，同时形状记忆合金也具备较强的能量传输储存能力，因此在土木工程中可将其置于结构中，实现对结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等，在结构出现变形、裂缝、损伤以及受到外界振动影响时，较大部分的能量都可被形状记忆合金吸收并耗散掉，因此增加了结构的安全可靠性，最常用的是利用其这一优点实现对地震作用的被动控制，工程实践中，将形状记忆合金安置于结构层间、底部或建筑物四角等受地震力作用较大部位，实现对地震能量的吸收和消耗。

4 结束语

综上所述，各种智能材料在土木工程中得以广泛应用，对于提高土木工程的安全性、适用性、耐久性具有极为重要的意义，同时由于智能材料本身具备的自动监控、传感、修复、自适应等能力对于发展主动式智能建筑具有十分重要的现实意义，对于改变传统建筑的使用功能和抵御地震、飓风等自然灾害的能力具有重要作用，当前在我国智能材料的研究和应用还处于相对落后的局面，但相信随着人们对智能材料的认识越来越深，更多的智能材料将被用于土木工程领域。

参考文献

[1]张亚东.智能材料在土木工程中的应用研究[J].科技资讯，2011（30）：49.

[2]黄浦时.关于智能材料在土木工程建设中的研究[J].数字化用户，2013（11）：27.

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【关键词】土木工程；智能结构；控制体系；应用分析

近年来，由于我国土木工程结构的不合理导致安全事故频发，尤其是遭遇到地震灾害时，土木工程结构的稳定性欠缺严重的威胁了人们的生命财产安全，所以需要加强对土木工程智能结构体系的研究，把土木工程各项功能的被动控制逐渐转变为主动控制。土木工程的结构使用期限一般都可以达到几十年甚至上百年，但是因为结构长时间的负载，材料不断的老化、腐蚀使结构的抗力逐渐的衰减，并且结构中存在的损伤也会不断的扩大，影响结构安全性。智能结构体系是指利用信息技术和材料技术等对建筑结构的内部信息进行传递，当结构中某一部分出现问题时，会自动下达命令进行自行处理，实现建筑结构减震目的，保证结构安全性和稳定性。

一、土木工程智能结构体系的概念和研究现状

土木工程智能结构体系是一种仿生结构体系，让土木结构更加的智能化，土木工程智能结构体系的发展是因为人们对建筑结构的要求不断的提高。土木工程智能结构体系中包括主结构、传感器、控制器等等，土木工程智能结构中还使用了具备仿生功能的智能材料。该结构体系的环境适应能力非常强，可以对结构内部情况进行监控，并对结构内部的损伤问题进行自我修复，避免危险突发时，结构自身受到破坏。土木工程智能结构使工程的安全性和稳定性得到了保证，使土木工程的维修费用大大降低了，并且具备了预测结构危险状况的能力。智能机构体系的主要原理就是在原本的土木结构中植入的传感系统，对结构性能进行实时监测。

二、土木工程智能结构体系的组成和应用

（一）智能结构体系中控制元件的组成

土木工程智能结构体系的控制系统主要由信号处理器、传感器和控制器等几种元件组成，而且整个智能控制系统全部按照仿生学的原理进行，它可以对即将发生的安全隐患进行仿生模拟，并分析此次安全隐患对建筑结构造成的影响，积极的做出相应的结构调整。例如传感器在发现结构存在安全隐患时，会对安全隐患的相关信息进行传递，控制器接收到信息后对土木工程结构进行调整，避免结构受到影响，最终达到智能处理安全隐患的目的。智能结构体系的应用使土木工程的维修和设计都受到了极大的影响。

（二）智能材料的应用

土木工程智能结构不光使用的传感器，还应用了大量的高性能感知材料，例如光导纤维、电阻应变丝、疲劳寿命丝、压电材料、半导体材料等等，利用高性能的感知材料来制作长传感器，可以让传感器的感知性能更强；在土木工程智能结构的控制装置上应用了大量的智能驱动材料，例如形状记忆材料、磁致伸缩材料、可收缩膨胀聚合胶体等等，利用智能驱动材料可以更好的实现土木结构的主动控制，并对土木结构进行减震调节；自我修复材料在土木工程智能结构中的应用可以让土木结构的裂缝和损伤进行自我修复，例如在土木工程的钼钢结构中添加二氧化锆微利，当结构中出现裂缝时，钼钢中的二氧化锆粒子就会产生相变，对裂缝损伤进行阻止，并且混凝土中的聚丙烯纤维会对裂缝进行填充和修复，变相的对于土木结构进行补强修复，也有另一种修复方法，就是在土木结构中预埋感知元件和修复驱动，在发现结构存在缺陷或者损伤时，感知元件会发出修复信号，修复驱动会对结构进行永久性修复，保证结构安全性。

（三）土木结构损伤的智能检测

土木结构的智能检测大多应用超声波检测、X光检测等无损检测技术，对土木工程结构的智能检测能够及时的发现建筑结构中的损伤情况，使人们可以更加准确的了解建筑结构的具体情况，保证建筑结构规划的及时性，采取有效的预防措施来避免危险的发生。土木结构的智能检测会对建筑结构的相关参数进行识别，并对损伤位置进行评级和定位，确定具体的损伤位置之后，智能检测系统开始建立结构模型，并对模型损伤进行修复，确定具体的修复方法，保证土木工程结构损伤修复的可靠性。

三、土木工程智能结构未来的发展方向

（一）智能传感技术的有效提高

在土木工程智能结构体系中，智能传感技术是最为核心的技术，智能传感技术的实现主要得益于传感元件的特殊功能，传感元件的应用为土木工程智能结构体系很多环节的具体实施提供了很重要的帮助，但是智能传感能力与传感元件的大小尺寸没有任何的关系，而且智能传感材料的抗干扰能力非常强，可以与其它任何的材料进行互溶，在智能结构体系中具有非常重要的作用。想要提高智能传感技术，就要结合电磁学和仿真学等相关的学科，使传感器的传感性能有所提高。

（二）智能驱动技术的提高

在土木工程智能结构体系中最重要的就是对土木结构中存在的损伤进行自行修复，自行修复需要使用的主要技术就是智能驱动技术，所以智能驱动技术就是普通建筑结构体系与智能建筑结构体系的区别。想要提升智能驱动技术就要对自适应计算能力进行提升，方便对结构阻尼、摩擦系数以及电磁场的改变，在对智能驱动技术进行提升时，要注意结构材料本身要具备较大的弹性模量和抗冲击性，智能材料的响应速度也要快。保证在驱动过程中，材料结构能够更加容易受控。

（三）提高信息处理和传输速度

信息处理和传输是土木工程智能结构体系中主要的辅助系统，在该模块中信息处理器和传导器占据了绝大部分的功能，它可以将土木结构的受损信息及时准确的传递到控制系统中，进行智能修复。现有的信息处理和传输速度因为受到计算过程和数据线路的限制，所以在数据的处理和传输方面会存在一定的迟缓，想要提高信息处理传输速度需要将处理器和传导器的功能糅合在一起，减少了数据处理和传导的过程，进行同步处理。

（四）智能集成控制技术的发展

土木智能结构体系想要更好的提升就要促进智能集成控制技术的发展，它可以将智能结构中所有的智能元件进行集成化处理，并实现优化控制，使智能结构中的所有元件全部处于半闭合的状态，随时准备对各类隐患因素进行分析，智能集成控制技术的应用会使智能结构体系的可变性增强，并解决了控制稳定性问题，避免各类智能元件突然启动造成的结构不稳，使智能结构体系的运行可以更加流畅。

结论：

智能材料以及各种智能系统的发展，为土木工程智能结构体系的提升奠定了坚实的基础，同时也为土木工程智能结构体系的发展提供了良好的契机，目前我国智能结构体系已经有了很大的发展，所以要积极的推广土木工程智能结构体系的应用，促进土木工程的智能化发展。

参考文献：

[1]黄振育，郭敬林. 重大土木工程结构的智能检测与健康诊断[J]. 城市建筑，2013，08：43.

[2]吴海华. 现代建筑结构中智能土木结构的应用[J]. 硅谷，2015，04：139+143.

[3]陈勃彤. 土木工程智能结构控制体系的相关探讨[J]. 科技传播，2013，22：125+123.

[4]田磊. 土木工程智能结构体系的研究与发展[J]. 山东农业工程学院学报，2014，05：53-54.

篇10

关键词：地方高校 土木工程 实践能力

1.引言

随着高等工程教育改革的推进、素质教育的深化和土木工程专业口径的拓宽，高等工程教育在继续强调理论基础的同时，也越来越把工程实践作为学生学习的重点，用以培养学生的实践能力、创新能力和综合素质[1]。而对于土木工程专业来说，要培养学生的工程实践能力和创新实践能力，更需要在教育过程中将理论与实践紧密结合。通过实践教学，可以提高学生分析问题和解决问题的能力，从而起到培养创新能力、提高学生综合素质的作用。土木工程专业涵盖房屋建筑工程、道路工程、桥梁工程等多个专业方向，在这多个专业方向的教育中，实践相教学环节在整个学习过程中所占的比重约达25%左右[2]。

在地方高校土木工程专业的实践教学，存在着观念陈旧，重课堂、轻实践的现象；制度上仍沿用认识、生产和毕业实习三段制，实践教学活动与课堂的融合性方面也存在一定的差距。实践教学是土木工程专业非常重要的教学环节，对于培养具有创新精神和实践能力的高质量人才有着不可替代的重要作用[3][4]。从近几年从土木工程专业毕业生的去向也可看出，受聘于设计单位的越来越少，而受聘于施工企业的却在逐年增加。这说明地方高校的土木工程专业人才大多分布在生产和管理一线。此外用人单位一般均要求新进人员具有较强的实际工作经验，能够很快上岗工作，而刚毕业的学生由于缺乏实践经验，往往被用人单位拒之门外[5]。如何加强地方高校土木工程专业实践能力的培养，提升学生就业能力，是一项十分紧迫和重要的任务。

2.地方高校土木工程专业学生实践能力培养的现状

随着我国大规模的基础建设兴起，需要大量高技能的专业人才，土木工程专业的毕业生近几年就业情况良好，造成了很多高校盲目扩招，由此带来了诸如由于教学资源有限，造成实践教学效果不理想；学生实践能力差，不能胜任相关工作等问题。实践教学的缺位，其主要原因如下：1）学生人数多，实验设备少，实践场所容量小；2）市场经济条件下进行校外实践难度大；3）对实践教学认识不到位；4）实践教学教师队伍不稳定。由于上述的问题的存在，使实践教学环节的作用大打折扣，为了克服传统实践教学体系的弊端，根据土木工程应用型人才培养的特点，新的实践教学的研究十分必要。

3.地方高校土木工程专业学生实践能力培养的目标

对于地方本科院校，在办学实力、办学质量等方面远不能与研究型、教学研究型院校相比，因此，土木工程专业的培养目标要面向施工生产一线，为本地区工程施工企业培养应用型的高级技术和管理人才。

3.1地方高校土木工程专业培养目标定位——能施工，会设计，懂管理。

从地方高校土木工程专业学生就业趋势来看，大多数学生到施工企业就业，因此地方高校土木工程专业的培养目标必需强调施工能力，将施工能力的培养放在首位。

工程设计是培养学生的工程意识、概念和工程能力，这些也是一名合格施工工程师所必需的。其次，考虑未来我国小城镇建设和发展，未来的毕业生有可能从事中小型结构设计工作。因此，本专业的毕业生应具备从事常见结构形式的设计能力，“会设计”不强调建筑设计，而强调结构设计，不强调结构计算的难度、结构形式的新颖，而应强调设计过程的完整性、设计深度是否能达到“施工图深度”。

根据毕业生跟踪反馈，几年后，有相当一部分毕业生在本地区建筑业担任了建设主管部门的领导、施工企业的经理、项目经理、施工工长等领导职务。考虑本专业毕业生的任职和发展后劲，懂管理也应作为培养目标之一。

3.2踏实敬业、工程能力强、综合素质高

踏实敬业向来是土木工程专业毕业生必备的优良品质，毕业生只有安心施工一线，虚心好学，吃苦耐劳，才能在建筑工程业有所建树。在土木工程专业教育中，不能丢掉这一优良传统，不能因为所培养人才的知识技术层次提高了，而放松思想道德的培养，忽视实践教学环节。不要盲目与科研型、教学科研型院校相比，注重培养学生工程能力和综合素质，才是人才培养规格的正确定位，也是今后一定时期生存和发展的出路。

4.提高地方高校土木工程专业学生实践能力的对策

土木工程专业人才培养目标就是要造就服务于生产一线的高级工程师和管理人才，即具有基础知识扎实、适应面较宽、实践能力强、综合素质高的宽口径应用型工程技术人才。相对应地，就要在专业人才培养方案中，突出实践教学的地位与作用，从实践教学改革入手，强化实践能力培养的要求；使学生完成学业后，能够较快地从事土木工程领域中的设计，尤其是施工、管理等实践性很强的工作，这也正是以学生为根本的最好体现。

加强校企合作，与用人单位的洽谈并与他们进行多方面合作，建立了一批实习与就业相结合的基地，充分利用这些基地为学生提供实习实践场地。

让学生参与工程施工的全过程，使之对施工的全过程有全面的认识和体验。在施工现场，给学生布置内容和任务，要求学生定期完成实习和研究报告。所有这些为学生提供了一个很好的参与工程实践的平台，增强了学生的就业能力及早期的工作适应能力。加强对学生的实践能力培养，使学生的工程适应能力增强。

5.结语

实践能力的培养是全面推行素质教育，提高学生综合能力，是高等院校面临的一项具体而复杂的工作，在新的形势下必然遇到诸多的困难，特别是实习需求不断扩张而实习资源相对短缺的困难。因此，必须改革传统的实践教学模式，多管齐下，充分调动学生学习的主动性、积极性，努力提高学生的综合实践能力。

参考文献：

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