学号： 2114020762

专业： 土木工程

姓名： 李文秀

年级： 2011级

学校： 延边大学

日期： 2012年7月19

土木工程的发展现状与技术创新

摘要：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。本文论述了土木工程的涵义、现状及未来的发展趋势。
【关键词】土木工程空间开发新材料新趋势 土木工程有面临的挑
战 土木工程发展方向 创造性思维对土木工程的重要性

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。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时，随着社会和科技的发展，建筑物的规模、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，所采用的新材料、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。
一、所用创造性思维方法理论的阐释。

创新思维；创造愿望；工程在多年指导研究生的工作中，我感到专业知识是重要的，但是最重要的是科学的思维方法和创新能力的培养。发明创造并不是一种天才的行为，而是科学思维方法在工程中的应用对创新者来说，强烈的创造愿望是发现问题和提出问题的前提。创新者的重要品质在于时刻关注着周围的技术进步，不断地学习，不断地探索是否可以引用到自己的工作中来，或者把它用到另一个领域。在我们的周围经常可以看到有一些学习优秀，业务水平很高的国内外著名大学的毕业生，虽然他们工作良好，但缺少发明创造，没有发挥出自身的潜能，做出突出的成就。其中最重要的就是自身没有强烈追求创新的愿望。

二、土木工程的发展现状
　我国的土木工程建设从20世纪50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。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。
　　截止2000年底，我国铁路运营路程已达6．78万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车也在发展。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。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，己跨入世界水平先进行列。目前，我国己建成千米以上大桥3座、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的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面，50年间全国兴建大中小水库8．6万座，水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。

三、 本专业（学科）创新发展的典型事例经验总结

例如，煤层瓦斯的流动由高压流向低压，它也是煤与瓦斯突出的主要动力，准确测定瓦斯压力的重要性相当于在电学领域中对电压的测定。难点在於，测压钻孔在强大的地应力作用下，钻孔周边产生许多微裂隙，测压孔中的瓦斯通过裂隙向巷道空间泄漏．而煤层的透气系数又很低，微量的漏气可造成测出的压力远远低于真实的瓦斯压力。如何准确测定瓦斯压力？成为世界性的难题。根据非线性思维。既然测压孔的微裂隙不可避免，泄漏是客观存在，我们是否可以让它泄漏另外一种流体，只要保证瓦斯不泄漏，就可以准确测出煤层瓦斯压力。 

为此我们发明了用压力粘液封扎，首先用两组胶圈封闭钻孔，在两组胶圈之间充入压力粘液，且保持粘液压力大于瓦斯压力．这样泄漏的是粘液，保证了测压的准确性。这种用固体封液体，用压力液体封气体的主动式封孔测压技术．受到了国内外的好评。

四、土木工程的发展趋势

（一）高性能材料的发展
　　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／mm2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。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

（二）计算机应用
　　随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。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。
（三）环境工程
　　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。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。
　　（四）建筑工业化
　　建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后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我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；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，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
　　（五）空间站、海底建筑、地下建筑
　　早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。
　　（六）结构形式
　　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。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。
　　（七）新能源和能源多极化
　　能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。
　　此外，由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

五、提出本专业（学科）在理论和实践上的问题

在2010年5月31日南通第一高楼火灾事故、2010年9月9日长春高层住宅楼佳泰帝景城火灾事故、2010年9月乌鲁木齐5起建筑外墙保温工程火灾事故等相关案例中，也都可以找到立体燃烧、保温可燃材料、高层建筑等关键词；据初步查询，国外也有相关建筑外墙火灾的案例。立体燃烧的结果是造成生命和财产的重大损失，保温材料是火灾中的燃烧物、是燃烧中大量烟雾和有毒气体的来源，高层建筑给逃生、救援带了极大的困难。从发生火灾危险源识别的角度来看，外墙保温工程的立体燃烧是一个新的危险源。我们以前并没有关注到这个盲点，未推广建筑外墙保温时，墙体基本为砂浆、面砖等不燃无机材料为主；推广建筑外墙保温应用后，对外墙有机保温材料的火焰传播规律认识严重不足

提出创造性的解决或改进问题的方法。

建筑材料的燃烧性能是建筑防火的重要内容，更重要的是如何防止火焰在建筑物内部和外部、建筑物之间快速蔓延。由于外墙有机可燃保温材料的广泛应用，建筑外墙防范火焰传播的技术要求应及时补充完善；由于各种直接或间接原因建筑物一旦发生火灾，由于外墙保温采取了防范火焰传播的技术措施、可以有效地避免立体燃烧的发生，为逃生、救援提供了有利条件，并使得火灾的损失降到最低。

应根据地理环境要求、建筑防火安全等性能要求，进一步权衡建筑节能的技术应用原则。“十一﹒五”期间北方严寒、寒冷地区采暖居住建筑节能效果非常明显，但全国范围内公共建筑的能耗居高不下，非采暖居住建筑节能效果不明显。对于南方夏热冬冷地区、夏热冬暖地区，墙体保温并不是一项有效的节能措施。南方的特点是夏季空调用电负荷很大；南方地区通过遮阳、通风两项技术措施应用，在春秋两季可以不用空调，在夏季可以有效地降低太阳热辐射、有效地降低用电负荷。从经济投入产出比、安全等角度考虑，南方夏热冬冷地区、夏热冬暖地区，是否可以抛弃保温技术要求？此问题值得进一步反思；同时应大力研究建筑外遮阳、通风等针对性、有效的建筑节能技术，制定政策推广相关产品的建筑一体化应用。

[参考文献]：
　 [1]段树金 土木工程概论[M] 中国铁道出版社
　　[2]刘西拉 等 关于我国工程建设技术发展的战略思考[J] 土木工程学报版
　　[3]孙世国. 21世纪土木工程发展趋势刍议[J] 北方工业大学学报.

[4]罗福午 土木工程（专业）概论（第三版） 武汉理工大学出版社

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