浅析土木工程的现状

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅析土木工程的现状 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。 中国论文网 /7/view-12764032.htm 关键词：土木工程；现状；发展 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 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。 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 420.5m，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。 公路、铁路飞速发展， “十五” 期 间，我国将有公路 160 万 km，其中高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 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，全国铁 路营业里程约达 7.5 万 km，首条跨海的 粤海铁路通道于 998 年 8 月 30 日破土 动工，全长 542.6km；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 1118km，其中多年冻土 地段约 600km，海拔高于 4000m 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 （1991m 悬索桥） 、多多罗大桥（890m 斜拉桥） ，丹麦的海带桥（1624m 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 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 筋混凝土拱桥更引起世界同行的莫大兴 趣。 近年来，随着高标号水泥的大量 生产，钢纤维和玻璃纤维混凝土、聚合 物浸渍混凝土等快硬、高强、轻质、复 合和节能混凝土的研制，复合、新型墙 体材料的开发，钢化玻璃、多功能涂层 玻璃、双层中空玻璃等建筑用平板玻璃 等的发展，都带来了土木工程的结构形 式、设计理论和施工技术等方面的新发 展。而从 20 世纪 80 年代兴起的碳纤维 的应用研究，更是土木工程在这一领域 的又一重大突破。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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 行加固的研究，已取得许多成果，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。 20 世纪 80 年代，我国预应力技 术已从单个构件发展到预应力结构的新 阶段。预应力技术的应用已扩大到大跨 度、大柱网、大开间的多层与高层建筑， 连续桥、斜拉桥等桥梁结构，核电站预 应力安全壳、大型预应力储仓与储液池， 预应力地锚与预应力管桩等特种预应力 结构。预应力技术也是建造大跨度公共 建筑、大型会议展览中心及大开间住宅 的重要技术，也是高层、超高层建筑和 承受特重荷载（如转换层结构、重型传 力大梁等）的结构中不可缺少的关键技 术。预应力技术在解决大、高、重、新 建筑工程的设计和建造难题中发挥着其 独特的优势。此外，预应力技术还将推 动建筑结构的创新，如预应力拉杆替代 柱的悬挂建筑结构将获得一定的发展。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 在公路工程中，预应力技术对解决路面 混凝土开裂和减少伸缩缝，提高使用寿 命具有良好的应用前景。在桥梁工程中， 不论是超大跨的悬索桥（1000m 以上， 甚至达 2000m） 、特大跨的斜拉桥 （5001000m） ，还是大中跨度的系杆 拱桥（500m） 、连续梁桥、刚构桥及 小跨度的简支梁桥、板桥，都可有效地 应用预应力技术。预应力混凝土更是建 造海洋工程的最好材料。预应力混凝土 抗裂性高、耐久性好等优越性将得到充 分的发挥，预应力技术在海洋采油平台、 海洋储罐，海上运输船以及海上防波堤、 跨海大桥等海洋工程中将发挥更高的效 能。此外，预应力技术也将在水利工程 或其他工程如旧建筑的加固改造、加层 和拆除中也已获得更多的应用。 目前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 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 70100m；最大的地下娱乐中心是苏格 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 兰 Varis2su 市地下娱乐中心，战时可掩 蔽 1.1 万人。我国也已有约 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 25 项地铁和轻轨项目，总长 度达到 320km 正在施工阶段。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。 长期以来，人们一直习惯于以安 全系数作为土木工程的评价指标。然而， 安全系数只是一个由确定的信息得到的 一个定值，它未能考虑设计变量中任何 客观存在的变异性，某一特定的安全系 数值，对于不同的工程未必具有同样的 意义。考虑实际工程中的不确定因素， 对工程进行随机力学分析和可靠度评估 具有十分重要的意义。近来，随着土木 工程理论的不断发展和人们认识的不断 深入，工程随机力学和工程可靠度理论 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 及其应用研究已处于一个热门的研究状 态。结构可靠度的计算已由元件可靠度 发展到体系可靠度；计算方法上有 Monte-Carlo 法、近似计算方法、界限 估计法发展