时间：2023-07-10 17:33:43
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇土木工程结构方向，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
在建筑行业逐步发展的过程中，土木工程事故也随之增多，这样不仅带来经济损失，也威胁到人们的生命财产，基于此，必须要逐步加强土木工程施工质量，防止各种事故的发生。而质量要想得到保证，土木工程结构设计是关键环节，本文就以此为中心，结合工作实际，对当前土木工程结构设计的具体措施进行分析。
【关键词】土木工程；结构设计；存在问题；措施
对于土木工程来讲，结构设计是其关键环节，不仅能够提升建筑整体施工水平，也能够确保建筑物的安全性和质量性。本文就结合当前我国土木工程结构设计中的问题进行分析，并指出结构设计的具体措施。
一、土木工程结构设计中存在的问题
建筑物结构的稳定性直接关系到其今后的使用寿命和运行状况，这就要求结构设计者一定要根据建筑物的整体情况科学设计，从当前的情况来看，土木工程结构设计中还存在着一定的问题，影响到建筑结构的稳定性，具体表现在以下几个方面。
首先，土木工程结构设计缺乏牢固性。在土木工程结构设计的过程中，结构构件一定要有较强的承载力，且结构物必须要具有整体的牢固性，这样就能够有效的防止结构物局部出现破坏的时候影响到建筑物的整体性。但是从当前的情况来看，土木工程结构设计时，整体的牢固性较差，结构缺乏必要的冗余度和良好的延展性，这样在发生灾难的时候就会带来较大的损失。尤其在地质较为复杂的情况下，土木工程的结构设计也缺乏整体性，导致事故的发生。
其次，土木工程结构设计的安全性较差。对于土木工程来讲，结构的安全性至关重要，其具体表现在对结构安全系数范围的定位、结构工程的耐久性设计、构件承载力的安全性方面。而当前我国土木工程结构设计中，对于安全等级的设计水平较低，这样很容易留下安全隐患。
最后，结构设计中构造柱和承重柱的区分存在问题。对于砖混结构的土木工程项目来讲，构造柱和圈梁的配合设计能够有效的防止墙体出现开裂现象，进而提升房屋的抗震水平。而从当前的实际情况来看，在结构设计的过程中设计者混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接应用在构造柱的设计当中，这样就会影响到建筑物的结构稳定性，影响到抗震性能，墙体裂缝以及沉箱等问题也会随之出现。除此之外，在结构设计时，设计人员为了便于分析承重柱的受力情况，将其截面面积设计的较小，这样在外力的作用下，梁体和柱体就会很容易出现开裂现象。
二、土木工程结构设计措施分析
上文中从三个简要方面分析了当前土木工程结构设计中存在的问题，这些问题的存在将会威胁到土木工程建筑物的稳定性，必须要采取有效的措施加以解决。下面本文就对具体的结构设计措施进行分析论述。
首先，在确保土木工程主体安全的基础上提升设计的安全性。通常情况下，土木工程项目的结构是由板、柱、梁、墙以及基础构件和杆、拱等直线杆或曲面形构件构成的，每个组成结构有自身的性能，在设计的过程中为了确保结构的整体稳定性，一定要科学把握各种构件的设置情况。梁是土木工程结构中的受弯构件，其主要是承受板传来的压力以及梁的自重，因此设计时通常水平放置。柱在土木工程结构中承受的力主要是来自梁传来的压力以及其自重。而墙的长宽两方向的尺寸大于其厚度，荷载的作用方向和墙面平行，这样其作用效应为轴压力，有时可能是弯矩。在设计的过程中必须要充分的了解各不同构件的受力情况以及其在整个结构中的作用，注重土木工程结构设计中的细节，才能够更好地提升设计的安全性。
其次，土木工程结构设计要符合实际需求。在土木工程结构设计的过程中，必须要重点注意以下几个问题。
第一、从结构计算的角度进行分析。计算是设计的重要环节，要想确保土木工程项目结构设计的合理性，一定要进行科学严谨的计算，得出精确的数据。本文以条形基础为例，进行分析。设计时，在确定基础底面宽度的时候，主要依据地基承载力的设计值，即b≥N/（f―rh），其中，在对h取值的时候，内墙和外墙是不同的，这一点要引起注意；r是基础底面以上土的平均重度，r=20kN/m，对于数值的把握要准确，这样才能够确保结构设计中数值计算的精准度。
第二、要注意土木工程结构截面的设计。在进行结构截面的设计过程中，必须要注重场地类别对于抗震等级的影响。通常情况下，土木工程项目中的房屋高度和设防烈度可以从抗震设计规范中直接查出，但是当场地类别为I类的时候，除了6度以外，可以根据表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但是不能够降低相应的计算要求。
最后，土木工程结构设计要依靠现代化技术。随着技术的发展，土木工程结构设计逐步朝着信息化的方向发展，即利用计算机、自动控制或通信等技术手段提升结构设计的科学性，有效的促进土木工程结构施工的优化完善，这是其今后设计的趋势。
三、结束语土木工程结构设计的优劣直接关系到项目使用的安全性和运行的可靠性，因此必须要注重关注结构设计问题。本文结合工作实际，以土木工程结构设计工作为中心，对其设计中存在的问题进行简要分析，并指出了几点切实可行的设计措施，希望通过本文的论述，能够对今后土木工程结构设计工作起到一定的帮助作用，更好的提升设计的科学性，促进土木工程项目整体质量的提升。
参考文献：
[1]楼晓雷.关于土木工程结构设计中存在的问题及措施[J].建筑工程技术与设计，2014（09）.
[2]刘大江.土木工程结构设计的控制措施[J].城市建设理论研究，2013（02）.
[3]陈建伟.浅议土木工程结构设计控制措施[J].建筑知识：学术刊，2012（06）.
近几年来，地震灾害不断，对广大人民的生命财产安全造成了极大的威胁。为了解决这个困境，我们要大力发展土木工程智能结构体系，它能够有效地降低自然灾害的影响。如今，加强智能化技术的研究和应用是当前建筑学的热点问题和发展方向。本文从土木工程智能结构的原件及材料构成入手，对今后智能结构研究的关键性问题提出合理的解决建议，希望能为广大的同行们带来一点启示。
关键词：
土木工程；智能结构体系；现状与发展
一般来说，大型土木工程结构的使用寿命少说几十年，甚至有使用上百年的。但是，近几年来，地震灾害不断，对广大人民的生命财产安全造成了极大的威胁。因此，为了解决这个困境，我们要大力发展土木工程智能结构体系，它能够有效地降低自然灾害的影响。虽然最近我国土木工程智能结构的研究从被动转变为主动，但是因其起步较晚，还是有很多需要完善的方面。所以，加强智能化技术的研究和应用是当前建筑学的热点问题和发展方向。本文从土木工程智能结构的原件及材料构成入手，详细分析了在土木工程中对智能材料的具体应用，进而对今后智能结构研究的关键性问题提出合理的解决建议，希望能为广大的同行们带来一点启示。
1土木工程智能结构的原件及材料构成
1.1土木工程智能结构的系统组成
土木工程智能结构体系由信号处理器、传感器和控制器3个部分组成。在该系统中，传感器和信号驱动元件的稳定性能都比较好，他们二者将有机地结合在一起进行工作。如果发现该智能结构体系中存在危险，那么传感器会立即开始工作，利用外部传输系统将这些不安全的信息传送到控制器中。控制器一旦接收到信号后就立刻被激活开始进行工作，促使建筑工程做好减震的准备。与此同时，建筑物本身配备了适应装置而具有传导性。当建筑物受到地震等灾害的侵袭时，这个适应装置就可以随着外界环境的改变来调整建筑物的结构，从而达到安全性的目的。
1.2土木工程智能材料的组成
土木工程智能结构的材料一般来说由以下两大类构成。第一，形状记忆材料、电（磁）流变体材料、电致磁致伸缩材料、功能凝胶等等。这些材料用于智能结构系统中的控制器材料，因为这些材料可根据温度、电磁场的变化来改变自身的形状、结构、尺寸、频率、位置或刚性，所以这些材料对于环境的改变损害较小。第二，主要包括光导纤维、应变合金、愈合材料等特种传感器材料。这些材料用于智能结构系统中的传感器材料。
2在土木工程中对智能材料的具体应用
2.1应用形状记忆合金
由于形状记忆合金的相变回复力十分高，因此可以利用该特性研制出被动耗能控制系统，这个系统可以进行土木工程结构的被动耗能抗震控制。其工作原理是通过耗能器感受到建筑结构的层间变形，从而达到消耗地震能量的目的。
2.2应用电（磁）流变体
应用电（磁）流变体主要是进行结构振动控制，目前利用该材料已经研发出了多种减振控制器，对土木工程结构进行振动控制。在建筑结构中使用减振控制器可以显著减小结构的层间位移与扭转，从而保证建筑物的安全稳定性。
2.3应用压电材料
如今，利用压电材料主要应用于土木工程结构的噪声主动控制、静变形控制、自适应修复、健康监测、安全评定以及抗震抗风等方面[1]。这其中在建筑结构中利用压电堆技术可以有助于建筑物主动进行抗震控制，并且取得了很好的控制效果。
2.4应用磁致伸缩材料
磁致伸缩材料的主要应用范围在于驱动器的制造方面，该研究目前还在主动隔振有效性试验中。虽然试验取得了有效的控制效果，但是还仅仅对实验室阶段的小型结构有效。如果想要应用于大型土木工程结构中，还需要一段时间的研究。
2.5应用光导纤维
光导纤维材料是地震响应主动控制中传感器的主要制造材料，有利于土木工程结构的健康诊断。其工作原理是在传统的混凝土中埋入光纤作为传感元件进行结构强度、损伤、变形、振动等方面的自动诊断、监测及控制，形成具有智能功能的混凝土结构，从而达到建筑结构的自检测和自修复的目的。
2.6应用愈合材料
在混凝土结构中加入愈合材料，有利于建筑物在受到损伤后能够进行快速的修复，是解决土木工程结构中混凝土材料损伤的最佳途径。然而，该项技术还处于研究阶段，相信在不久的将来一定能够得到广泛的应用。
3智能结构的关键性问题和研究建议
3.1提高智能传感技术
智能传感技术是整个智能体系中最重要和最核心的技术，利用适当的材料可以明显的提高传感元件的敏感性和稳定性，对于整个建筑结构体系的实时检测功能有着巨大的帮助和作用。除此之外，提高智能传感技术还要充分结合如电磁学、仿真学等多门学科，综合多门学科的特点及优点，可以从整理上来提高传感技术[2]。
3.2推广智能驱动技术
智能驱动技术主要用于土木工程结构形状的控制及修复上。这项技术的工作原理主要是如果出现外界条件的改变时，驱动元件可以改变自身结构来适应外部环境的变化，从而保证建筑物结构的稳定性。今后我们可以多从智能结构本身出发，利用该技术在第一时间内自动的改变外界环境对于结构整体的影响。
3.3发展智能控制集成技术
智能控制集成技术最大的特点就是集成化处理模式，通过高效的内部集成系统对各个部件进行集中、综合的管理，这也将成为未来的主要研究方向之一。
3.4提高信息处理与传输技术
信息处理与传输技术是整个智能体系的重要辅助成分，他们相当于整个体系的桥梁，一旦出现问题，那么会产生巨大的影响[3]。因此对于如何同时进行数据传输也将成为一个重点研究的对象。
4结束语
综上所述，土木工程智能结构体系可以说是目前该行业中较为热门的研究重点，该体系如今已经被广泛地应用到各个工程之中。对于智能结构体系的研究，能在很大一定程度上提高建筑物的安全性。然而，随着科学进步，不断有新材料和新技术的出现，这就要求我们一定要与时俱进，用发展的眼光和创新的技术来武装自己，结合智能材料的优点，实事求是的开展结构设计，大力推动土木工程智能结构体系的研究与发展。
作者：宣磊 单位：沈阳世昌建筑工程有限公司
参考文献：
[1]富维信,,卢木林,刘建国,张晓琪.智能材料结构系统在土木工程中的应用与发展现状[J].地震工程与工程振动,2012(13):21-24.
关键词：土木工程；荷载；结构设计；研究
土木工程结构是整体建筑工程中的荷载骨架，针对于土木工程结构的设计与规划，主要是指土木工程建设环节中所应用的材料、尺寸、骨架类型等。在土木工程结构设计上需要保障工程的稳定性、耐久性以及安全性等问题。此外在具体的设计过程中需要与工程实际的荷载为研究重点，保障结构设计能够与荷载有序结合，保障土木工程设计的精密性。
1 土木工程荷载与结构设计关系
在土木工程施工荷载问题的分析与结构设计联系紧密，从众多的土木工程施工结果上来看，土木工程荷载决定着结构施工的方向以及施工方法采用。土木工程荷载实际上是指建筑结构上所收到的不同程度的形变，而在土木结构上所产生的形变。在不同环境、不同施工技术下的土木工程项目，其荷载类型不同。大部分的工程荷载主要为以下几种：第一，基于时间变化的荷载。土木工程荷载会随着时间的变化而发生变化，可以分为永久、偶然、突变等形式的荷载。这些荷载类型与建筑结构、自重、压力等有关系，荷载也会随着这因素增加或者是减小。如地震、大风等都为自然荷载，这些荷载变化缺乏一定的规律性，在土木工程中难以控制。第二，结构动力反应分类。土木工程荷载从建筑动力角度出发，可以分为静荷载和动荷载。动荷载伴随着时间的变化而发生规律的变化。
土木工程结构设计决定着荷载的变化。这是因为，在土木工程结构设计当中包含了工程结构设计和功能设计，功能设计中注重的是采用何种方法来强化土木工程的结构支撑，在具体的施工中采用不同的结构设计模式，涉及到不同类型的荷载形成。
2 土木工程荷载要点分析
2.1 荷载值确定
土木工程项目荷载可以通过结构模式、荷载类型进行精确的计算，从而实现土木工程施工。在土木工程中包含了自重、结构重力等内容，其中自重是指土木工程结构的自身重量，该种类型的重量也是一种永久性的荷载。如土木工程深基坑部分的重量、土的重量等都属于工程中永久性荷载。那么在对于该种永久性荷载进行计算中可以从工程自重角度出发，计算自重体系中的承载物，其中建筑墙体、梁、板等都为结构自重。在计算荷载环节中，通过线、力的集中处理的方式，按照材料的单位体积自重、结构构件设计尺寸等，将具体的荷载计算出来。如，在板的面层自重计算环节中，需要充分的考虑到楼面的自重。准确的测量出面层的材料厚度、面板厚度、材料体系，将以上要素参数相乘便得到结构部件的自重。在计算梁的荷载效应过程中，通过线荷载的方式计算梁的荷载。
2.2 荷载效应分析
不同组合模式的荷载在土木工程中所能够产生的荷载效应不同，在对荷载效应进行分析环节中，注意包含了以下几种方式：
其一，准永久荷载效应；准永久荷载效应是最为普通的效应，应用到常规的荷载状态分析中。土木工程在建筑施工到投入使用中长期受到荷载影响，那么在对荷载值进行计算中，可以将荷载标准值与准永久系数相乘。在实践工程中，该种准永久荷载效应组合模式一方面能够将对土木工程进行结构长期分析，另一方面还能够避免结构超荷载，对土木工程结构进行分析综合控制。
其二，频遇荷载效应；频遇荷载效应模式针对土木工程荷载变化的情况，应用可变荷载标志乘以一个小于组合数频遇值的系数。该种方式从实践中分析，应用效益比较高，并且能够针对可变化的荷载进行统计与分析。
其三，标准荷载效应；标准荷载的实际组合方式，是指土木工程设计人员对建筑结构的裂缝、绕度等进行精确的计算，通过标准荷载效应控制模式，将分项的系数确定为0.1。在具体的组合数值系数确定时，还需要设计人员根据不同的情况确定其具体的数值。
2.3 风荷载的计算
风荷载是土木工程荷载计算中的重点内容，在风荷载计算环节中包含以下内容：
风压标准值计算公式为：
其中，为高度处的风震系数；为风压高度变化系数；风荷载体型系数；为基本风压。如在一处教学楼建筑中，建筑结构设计使用的年限为50年。设定该工程中的基本风压为=0.75kN/m2.在该工程中将结构高度确定为18.5米，取为1.0。在对土木工程的风荷载计算环节中将其换算为框架上每层节点上的集中荷载，其中，设定A为一品框架上各个层节点上的受风面积。结果如下：
3 土木工程结构设计方法
土木工程中包含的内容比较多，并且工程设计比较复杂，在具体的结构设计环节中所应用的设计方法不同。在文章中主要针对结构平面图设计、屋顶结构图设计、详图设计、楼梯设计以及基础图设计等进行研究。
3.1 结构平面图设计
在土木工程结构设计环节中，设计能够符合建筑工程需求，以及人在土木工程中的舒适度。基于结构的平面图设计是保障土木工程结构稳定的基础性设计，在具体的设计当中，设计人员需要ν聊竟こ袒肪辰行调查，制定出有针对性的方案。首先，设计人员需要对工程结构整体进行设计与绘制，具体的设计需要通过在现场中进行调查、取样。土木工程结构设计最为关键的就是安全度，结构抗震性决定着结构的安全，因此需要在结构设计中格外关注其抗震性方面的优化。土木结构的抗震性与施工地点特征有关系，当施工所处的环境中抗震设防烈度在六度区中，在具体的工程设计中就需要进行截面抗震的验算。在具体的工程中，还需要满足建筑结构的抗压性能，及时有效的发现设计工程中的问题。特别是在应力的设计环节中，需要采取专业的曲线绘制软件进行计算，以提升土木工程结构设计的精确性。
3.2 屋顶结构图设计
屋面的结构设计在土木工程结构设计中需要进行多方面因素的考虑，基于屋面的结构设计主要包含了两种设计方式：第一，梁板式结构设计。该种结构设计针对的是建筑屋面不平整的情况，在屋面上进行大跨度的结构设计。该种结构设计模式在大型的商业建筑中比较常见。第二，折板式结构设计，该种设计在具体的应用中针对屋顶之外的结构设计，需要设计人员能够对设计图纸进行充分的了解，掌握图纸设计的意图。
3.3 土木工程挡土墙结构设计
在特殊地带的土木工程结构施工环节中需要对挡土墙的结构施工设计进行考虑。挡土墙的结构设计需要满足土木施工规则，通过合理的挡土墙结构设计来保障土木工程结构设计的合理性。在进行土木工程挡土墙结构设计环节中需要遵循一定的原则，既要符合工程实际，也需要满足建筑结构的稳定需求。以斜坡中的土木工程结构设计为例进行分析，斜坡上的土木工程结构设计需要做到以下几点：第一，挡土墙与建筑主体结构相互分开；（2）建筑主体结构与挡土墙相互结合。为了准确的计算出挡土墙结构应力，需要根据其在不同的情况下进行有针对性的分析。如，在静止土压力以及水压力作用下，挡土墙计算模型，取1米板带宽度。
4 结语
综上所述，在土木工程中荷载与结构设计之间的关系密切，为了提升土木工程的质量，需要对土木工程的荷载进行计算，根据实际荷载确定结构设计方案。从众多的土木工程施工结果上来看，土木工程荷载决定着结构施工的方向以及施工方法采用。在文章中针对土木工程结构设计进行分析，工程设计比较复杂，在具体的结构设计环节中所应用的设计方法不同。文章中主要针对结构平面图设计、屋顶结构图设计、详图设计、楼梯设计以及基础图设计等进行研究。
参考文献
关键词：土木工程；发展；展望
引言
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
一、未来土木工程的发展
1.指导理论的继续发展。在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2。工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。 信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。
3。主动控制技术。迄今，绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的，被动的物体。对周围环境的影响，如风动，温度变化，突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术，以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
二、未来土木工程的发展
1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
城市规划，建筑等相关学科进一步的交叉，融合，互相支持，互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科，如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透，比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2、工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。
信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。
a、全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集，分析，整理；对建筑物结构，强度，可靠性的分析和相应对策的决策等。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控，及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的，20～30年后，现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作，对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式，而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能，必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
b、可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分合理的利用资源，社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然的要面对这个问题。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
c、主动控制技术。迄今，绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的，被动的物体。对周围环境的影响，如风动，温度变化，突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术，以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
三、未来展望
1、指导理论的继续发展
在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2、工程实现的变化
这也是土木工程一个重要的组成部分。。
2.1全过程信息化
信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中。
2.2可持续发展和人性化
这两个要求是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分合理的利用资源，社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工程以后的一个方向，这要求有良好的设计和有效的运作管理机制，土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。
四.结束语：
在未来的土木工程研究中，需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究，也需要加强土木工程理论与技术的融合，实现更大的突破。
参考文献：
关键字：土木工程、发展、发展趋势
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施；
1建筑工程、2公路与城市道路工程、3局坝水电和水利工程、4铁路工程、5桥梁工程、6隧道工程、7地下空间开发利用工程等。
另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，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。
二、现代土木工程的特点
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。
2.1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。
2.2工程地质和地基方面。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。
2.3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。
2.4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。
2.5工程施工方面。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。
三、未来土木工程的发展
4.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
4.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。 信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。
4.3主动控制技术。迄今，绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的，被动的物体。对周围环境的影响，如风动，温度变化，突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术，以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
四、土木工程的发展趋势
3.1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。
3.2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。
3.3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。
3.4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。
3.5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。
3.6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。
3.7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。
五、土木工程师因有的素质
成为优秀的土木工程师，必须具备“四要素”，即知识结构、实践技能、能力结构以及综合素质与创新意识。
知识结构包括：公共基础知识，专业基础知识和专业知识。
首先，优秀的土木工程师必定有扎实的公共基础知识，并且，在熟悉了解自然科学的基础之上，良好的思想道德心理素质和人文、社会科学基础知识也必不可少。
其次，优秀工程师还必须有过硬的专业基础知识。对工程数学、流体力学、岩土工程、结构工程等都要有扎实的理解和较强的应用能力。
第三，还要有深入的专业知识。不论是从事铁道工程、隧道工程、地下工程还是建筑工程，每一个工程师都要对所偏重行业有着先进的专业知识。只有这样，才能使我国的土木工程事业，走在世界的前列。
土木工程离不开实践。因此，工程师要具备高超的实践技能。譬如：制图技能、计算机应用技能、工程测量技能和结构检测技能等。
结语：我们还应看到，我国的土木工程事业与世界一流水平还有一定的差距。譬如国内的不少高层建筑（包括上海的环球金融中心），其工程设计几乎全部由国外承担，钢材几乎全部从国外进口，工程总承包也大多由国外承担，只有钢结构制作与安装等工作由国内单位承担。获得完全自主的知识产权，实现工程建筑的国产化，赶超国际水平，需要我们青年一代去完成！
参考文献.
《土木工程概论》段树金中国铁道出版社，2005.
《土木工程》 (英)斯科特(Scott,J.S.)撰 中国建筑工业出版社
中图分类号：S969.1文献标识码： A 文章编号：
1 现代土木工程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。
1.1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。
1.2工程地质和地基方面。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。
1.3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。
1.4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。
1.5工程施工方面。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。
2 土木工程的发展趋势
2.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
2.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。
2.2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集，分析，整理；对建筑物结构，强度，可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控，及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的，20~30年后，现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作，对今后维护也大有帮助。
2.2.2可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分合理的利用资源，社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工程以后的一个方向，这要求有良好的设计和有效的运作管理机制，土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。
【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：
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【关键词】土木工程;智能结构体系;原件组成;发展趋势研究
土木工程智能结构体系的构建可以说是当前土木工程建筑学中的一个研究热点。土木工程的智能结构体系作为一项高端新型科学技术，它对于硬件与软件的技术水平具有较高的要求，能够大幅度地提升建筑的安全使用性。
一、土木工程智能结构控制的原件组成
在国民经济的带动下，我国土木工程领域也进入了一个飞速发展的时期。科学技术的发展不仅使人们生活、学习和工作的形式发生了很大的变化，同时也有效推动了土木工程朝着智能化方向发展的步伐。事实上，土木工程智能结构体系属于一个比较前沿、高端的科学技术，其中所涉及到的知识内容比较多，但却并没有脱离土木工程施工环节的本质。将这种现代化、智能化、科技化的技术融入到土木工程建设领域，不仅能够使建筑的安全使用性能得到了大幅度提升，同时也进一步提升了这种技术的应用范围，让更多的人体会到了科学技术发展所带来的时代性革命特征。从目前的情况来看，土木工程智能结构控制原件系统主要包含两大系统，一个是主控制系统，另一个则是辅助控制系统。智能结构控制不可能离开信号的传递而实现，其中主控制系统就起到了控制信息的作用，是土木工程智能结构中的控制器。现有的传导器信号处理器来源于仿生学，与仿生学的原理基本一致，其主要功能是“透过现象看本质”，对建筑结构的内部信息进行认知和感知。当收集完这些信息以后，其还可以进行真实的还原和传输，从而让人们根据这些信息获知建筑材料内部的情况。在这个过程中，还需要应用到信号驱动原件以及传导器，这样才能完成对信号的传输，并最终形成一套完整的建筑体系。信号传感器能够在结构设计过程中发挥作用。这是因为，如果传感器发现结构设计存在问题，就会及时地向控制器传递信息，告知控制器这种结构设计存在一定的安全隐患。与此同时，当信息控制器收到这些安全隐患传输信息以后，就会通过分析这些信息而进行判断，最终将这些信息以更直观的形式反馈给人类。对土木工程智能结构控制体系中，那些自适应装置同样起到了关键性的作用。众所周知，环境等外界因素同样也是影响土木工程施工质量的重要因素，很多时候由于受到一些外界因素的影响，比如撞击等，都会使结构变得容易发生变形和曲折。在这种情况下，自适应装置的作用就有效地发挥出来了。应用自适应装置能够让建筑结构根据外界因素而导致的物理形变的差异性而改变形态，从而提高建筑在不同环境下的适应性，满足质量要求。很多时候，不但要在建筑结构设计过程中用到智能结构控制系统，而且在对结构进行控制时往往也能够应用到智能结构控制体系，从而使智能材料与结构控制有效融合。比如，当外界环境发生了较大的变化时，智能结构都可以及时而准确地进行反应，从而尽可能地消除外界环境对建筑结构所产生的影响，确保建筑材料的安全性。在智能化管理控制环节和结构体系的设计环节中，都要不断提升结构抗震能力的稳定性。
二、智能结构在土木工程领域的具体应用
(一)充当传感元件感知材料。制作传感器时不可或缺的材料就是感知材料。目前市场上最为常见的感知材料包括有碳纤维、压电材料、疲劳寿命丝、电阻应变丝、光导纤维等。这些具有很高应用价值的感知才能够赋予传感元件更多、更理想的使用性能，可以在一定程度上提高其应用范围。其中最为典型的就是利用埋入式传感分布阵列或大规模表面附着式传感分布阵列，让整个材料的结构具有更加敏感的感知特征，达到自动控制、自动调节甚至是自动修复的要求。光导纤维作为传感元件中比较具有代表性的感知材料之一，其不仅反应非常的迅速，同时还能有效避免在信息传输过程中对埋置材料的性能产生影响，而且受到电磁干扰的影响也比较小，具备优良的耐腐蚀性能，从而确保信息数据的有效性、完整性。所以，鉴于光导纤维感知材料的这种属性，其往往被广泛应用于环境比较恶劣的环境中。除了具备这样的特点以外，其还支持单线多路复用功能，从而方便人们进行全网测量、线段策略以及对个别点的测量，使其功能更为强大。土木工程施工过程中会大量应用到钢铁材料，而钢铁材料在受力过程中会产生应力和应变，如果其所承受的应力应变超过其极限，那么就会使材料产生断裂的倾向。所以，检测结构材料的应力应变往往是保障其使用性能的重要手段。在结构材料表面的应变测量中所广泛应用的传感元件就是电阻应变片。其工作原理就是通过将埋置电阻应变丝与基底材料进行胶合而产生更加稳定的性能。优越的防电磁干扰能力也是电阻应变丝的主要特点之一，其同样也不会对埋置材料本身性能产生不利影响。目前在土木工程领域应用到的智能结构中的碳纤维主要制作方法就是对聚合纤维进行燃烧。碳纤维的主要应用优势表现在具有良好的高弹性模量、耐高温、化学稳定性和导电性等方面。
(二)控制装置与驱动材料。在土木工程结构中应用比较多的控制装置主要涉及到三类:驱动装置、阻尼装置以及隔震装置。其中的驱动装置，顾名思义，就是赋予给结构控制力的一种装置;而阻尼装置主要是通过耗散结构振动能量而使结构的震动频率发生改变，从而减轻因为震动而造成结构使用寿命缩短。目前最为常见的驱动材料包括可收缩膨胀具和胶体、磁致伸缩材料、压电材料、形状记忆材料、电/磁流变液体。应用智能驱动材料制备的这些驱动装置和阻尼减震装置不仅具有使用寿命长、反应快和能耗低等特点，同时还能为人们做出更快应急手段，确保结构使用安全奠定基础。可以说，正是由于对这些智能控制装置和驱动材料的有效利用，土木工程结构的使用安全性能才能越来越高。
(三)自动修复材料。在当前土木工程领域应用到的各种智能结构材料中，不仅有很多材料具有预警的功能，还有一些自动修复材料，能够及时发现结构中存在的问题，并给人们预警，与此同时，还能够通过钢筋混凝土构件或者钢构件节点的裂缝修复，来实现结构的局部损伤自修复功能。造成钢铁材料断裂的起源一般是钢铁材料自身所具有的一些微裂纹，而这些微裂纹在受到应力的过程中就会逐渐的扩展，并最终导致钢铁材料的断裂。因此，如果能够在钢铁材料微裂纹扩展的过程中进行修复，那么必然可以有效阻止其长大成为宏观意义上的大裂纹。自动修复材料能够在微裂纹扩展的过程中将发生相变的物质提前埋入节点材料和钢铁材料比较重要的构建微孔中，使材料能够自动修复。比如，为了对混凝土开裂时进行自动修复，人们习惯于在钢筋混凝土中埋入一些玻璃纤维等具有自动愈合能力的材料。通过对混凝土进行这种处理，就可以使其在开裂的过程中释放出混合物及时填补裂缝，从而发挥出自动修复的效果，提高其使用的安全性。在这个过程中，往往需要配合驱动装置与感知元件的配合，从而使感知元件能够对损伤进行应急控制并且发出警报，然后自动修复材料对缺陷处进行永久性的修复。
三、土木工程智能结构未来发展趋势
从目前的情况来看，土木工程领域在应用智能结构方面已经取得了很多显著的成就，然而，随着科学技术的不断发展，应用到土木工程领域的智能结构必然会愈发完善，功能也会越来越多。对于土木工程领域而言，智能结构系统属于核心技术，很多其他智能材料功能的实现都要依赖于智能传感系统。受到资源的影响，目前土木工程领域的工作范围已经延伸到一些具有极端条件的环境下，这就对现有的智能传感元件提出了更高的要求，不仅要保证其能应用到一般的工作环境下，同时还要求其能在一些极端条件下可以发挥出效能，并具有足够长的使用寿命。确保信息传输的速度和信息的完整性也是智能结构材料未来发展的方向。大数据、云计算等技术的产生和发展为提高智能结构元件信息传输速度奠定了基础，同时也可以保证信息的完整性。提高智能结构的抗干扰能力不但是保证信息传递安全性、完整性的重要基础，同时也是提高结构元件使用寿命的重要保证，所以提高智能结构材料抗干扰能力将成为土木工程智能结构未来发展方向之一。
四、结语
关键词：土木工程；施工技术；创新
一、土木工程传统施工技术概述
传统的土木工程施工技术在长久的实践过程中得到了充分的完善与补充， 早已经成为了一套完整的技术体系。其主要内容主要体现在以下几个方面：（1）混凝土方面。在土木工程施工技术中， 混凝土的浇筑技术是是混凝土方面的主要内容。浇筑的主要方法有现浇法和预制法。（2）钢结构方面。随着社会生产力的不断提升， 钢结构已经广泛的应用到工程建设中， 在钢结构施工的过程中对钢结构进行吊装是施工技术的重点， 所以必须在施工的前期做好充分的准备。主要内容有对施工现场进行清理、 对钢结构件进行运输、 对道路进行改造、对装备进行检查以及基础设施的完善。[1] （3）地基基础方面。地基基础主要要以桩基为主要的施工方法。桩基主要有两种， 一种叫端承桩，另一种叫做摩擦桩。施工的技术人员必须对桩基施工的技术有着充分的了解和掌握， 将多种方面的影响因素都列入到考虑范围当中， 比如，桩基础的质量， 桩群的基础等诸多方面， 以避免沉降环节的不均匀。
二、目前土木工程施工技术中存在的问题
1、理论研究不够成熟
现阶段我国土木公路工程施工技术理论研究还不够成熟，不能够适应工程建设的需要。目前我国对土木工程施工技术的理论研究大多是一般性基础理论或应用性理论的研究，而缺少系统的集成和有价值的实际应用。
2、 管理措施不完善
土木工程一般较为负责繁琐， 工程任务繁重， 工作量大，因此对人力物力管理上要求极高，所以，一项土木工程必须要有健全的管理措施。[2]但是，在实际项目操作过程中，大多数土木工程都缺乏完善的管理措施，由此对土木工程施工技术带来许多不良影响。
3、验收检验标准不规范
由于我国土木工程还处于发展阶段，管理体制发展还不够成熟，因此，对于工程的验收检验标准缺乏规范性。验收检验标准的规范，不仅关系到土木工程的长期稳定发展，而且关系到工程的整体质量和实际操作问题，所以，规范土木工程验收检验标准是目前急需解决的问题。
三、创新方法分析
1、创新预应力施工技术
要在科学发展的体系之上对土木工程施工预应力技术进行创新，用现代化预应力技术取代传统的技术。预应力放置问题会经常出现在土木工程混凝土施工内部。很多工程建设结构较为复杂、跨度较大，因此对预应力钢筋进行合理应用是非常重要的，所以针对这种情况，我们需要不断创新预应力技术，外预应力是否存在粘结体为预应力创新的主要方面，在施工中，这种结构为一个重要的问题，会严重的影响到施工建设的顺利进行。在这种体系中，会有较低的摩擦程度存在于其预应力的生成中，[2]不会带来过大的损耗。在不粘结的体系中是对单个张拉技术进行了应用，并且也能够非常容易的完成操作，此外，也不会出现过大的摩擦。
2、深坑支挡技术创新
随着城市不断发展，房屋建筑的速度也在不断加快，因此人们也越来越关注建筑的质量。在新时期，明显的提升了土木工程中的深坑支挡技术，应用桩锚支挡技术为其中的重要体现。一般会将灌注桩和预应力锚杆应用到地质条件较差的施工中，此外，也能够根据地下水位不同的类型图对相应的成锚技术进行使用。在施工土木工程时，都对支档系统和一体化承重系统进行了使用，进而能够将施工的速度有效的提升上来，将最大化的经济效益进而创造出来。
3、在土木工程中对信息技术进行使用
在现代的土木工程中施工中，传统的施工技术已经无法给予满足，为对现代化土木工程建设发展能够给予满足，将土木工程的施工效率有效的提升上来，向土木工程中有效的融合现代化信息技术是非常必要的，这样能够将土木工程的施工质量有效的提升上来。[3]对专业的网络人员进行选择，来系统的分析和研究土工工程的施工。对施工人员的专业文化素质不断地进行强化，使他们在土木工程的建设施工中发挥出重要的作用，只有充分有效的应用现代的信息技术，才能够将新鲜的血液注入到土木工程的施工建设当中。
4、创新土木工程施工技术
在土木工程施工中，施工技术在其中发挥着重要的作用，施工技术的设计阶段为这种情况的重要体现。相关的工作人员要按照施工特征，细致认真的去研究和分析施工方式、设备和材料等，与实际的施工情况结合起来，对于施工现场的需求令土木工程施工技术能够有效的给予满足。
5、对管理体制进行完善，促进技术创新
要对管理体制给予完善的基础上才能够实现土木工程施工技术的创新，合理科学的管理体制，能够不断的创新土木工程的施工技术，不断推动土木工程项目建设向着合理的方向发展。合理科学的管理方式可以不断完善施工技术。[3]在专业理论的推动下，来创新土木工程的深基坑技术。可以将支挡与承重、锚与起桩等有效的结合起来，这种施工方法在以前的施工中并没有发挥出过理想的效果，施工效率也不高，但是通过不断地创新施工技术，就能够将施工质量和施工效率有效的提升上来。
三、技术的发展趋势分析
经济最大化、生态最大化、质量效益最大化为现阶段土木工程施工技术的基本原则，所以，不断提升了当前土木工程施工技术的难度，并且，土木工程也要将这方面当做一个重要的发展
1、科技化发展趋势
因为对经济性在现代土木工程施工中进行了严格的要求，所以，工程技术发展中，工程造价是其中一个重要的影响因素。工程造价促使工程一定要对全新的施工技术进行应用，将机械化、智能化和自动化施工技术有效的应用到土木工程施工中，进而对不必要的机械费和人工费予以节省，确保在科学技术的推动下能够多层次的渗透土木工程施工技术，在技术中将科学的成分有效的融入进去，进而将土木工程的施工效率提升上来。
2、自动化的发展方向
在现代建筑行业中，自动化为其中一个重要的发展方向。在建筑活动中力图将流水线和互换性引入到其中，用工厂化、标准化的成套技术对土木工程传统的生产方式进行改造和创新。例如，用工业生产来有效的完成建筑构件的全部生产和加工。[4]高效率的建筑生产一定能够通过标准化的实施创造出来，进而将一定的可能性为我国土木工程的今后施工提供出来。
结束语
总的来讲，有着一定的综合性存在于土木工程的施工建设中，其对安全性和质量上都有着较高的要求，因此，这同土木工程施工技术的好坏有着非常直接的联系。随着时代的发展，很多施工单位也开始创新和发展土木工程施工技术，所以，在不久将来，一定会有更加完善、先进的土木工程施工技术创造出来。
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关键词：土木工程；材料；发展
中图分类号：TU753文献标识码：A
一、新兴工程材料的开发
二十世纪下半叶以来，全球的生存环境问题日益恶化：人炸性的增长，资源日益匮乏，森林锐减，河流湖泊干枯，土地沙化，地球臭氧层遭破坏等等。1992年6月，联合国在巴西里约热内卢召开了“环境与发展”世界首脑会议，会议通过了“21世纪议程”，确认了“可持续发展”战略方针。
目前我国正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：
（一）利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准；
（二）利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进 的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略；
（三）以废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求；
（四）各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向；
（五）以来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点，利用现代技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
二、这一现象表明了进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：
（一）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；
（二）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；
（三）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；
（四）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；
（五）产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善；随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善；随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
从土木工程材料的来源来看，鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。从土木工程对材料技术性能要求的方面来看，技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
今后土木工程材料必将需要在原材料方面最大限度的节约有限资源，充分利用可再生资源技工农业废料；在生产工艺上要大力引进现代技术，改造或淘汰陈旧设备，降低原材料及能源消耗，减少环境污染；在性能方面要力求轻质高强耐久多功能及结构功能智能一体化；在产品形式方面积极发展预制技术，逐步提高构件化、单元化的水平；加紧具有自感知、自调节、自修复功能的土木材料的开发研制；展开各种机敏或智能材料在土木工程正好应用的研究。总而言之，我们测绘工作者用测绘仪器丈量世界，我们选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是所有土木人心中的一把尺子。
参考文献：
[1] 杨静.建筑材料[M].北京：中国水利水电出版社，2004.
[2] 刘之洋，王连广.钢与混凝土组合结构[M].沈阳：东北大学出版社，2000.
[3] 赵鸿铁.钢与混凝土组合结构[M].北京：科学出版社，2001.
[4] 张光磊．新型建筑材料[M]．北京：中国电力出版社，2008.
作者简介:
【关键词】土木工程师；素质
中图分类号：G353文献标识码： A
一、知识、能力与素质的关系
知识是人类认识的成果，是经验的固化，是万物实体与性质的是与不是，也是概念之间的连接。通过对国内外专家学者对移动电子商务价值链及价值网的研究，发现尽管各学者在阐述移动电子商务产业价值链及价值网时所定义的产业链节点内容不甚相同，但几乎所有的专家在研究中都会涉及移动网络运营商、内容提供商、应用服务提供商、网络设备及软件提供商、终端设备提供商。随着移动通信技术及移动电子商务业务内容的不断发展，移动电子商务产业链也在不断扩充细分，移动门户、移动虚拟运营商、咨询服务商、金融机构等正逐步融入移动电子商务产业链。
人的能力可以分为很多种，如一般能力、特殊能力，模仿能力、创新能力，认知能力、社交能力等。能力发展方向及发展水平，除与人的智力条件与成长环境有关外，更重要的是与接受的教育有关。因此，获得知识是培养能力，特别是专业能力的重要基础和途径。
土木工程专业知识结构是指土木工程专业毕业生必须掌握的知识，这些知识是组成土木工程专业的知识结构必不可少、不可或缺的。由这些知识组成的知识结构应能满足土木工程师职业多样化的需要，也能为土木工程师的发展提供坚实而又宽广的理论基础，为他们向较高的综合素质与创新意识发展提供必要的理论知识上的保障。
可以看出，实践技能也应为土木工程师所具备，是必不可少的环节。完成任何专业技术工作不仅需要扎实的知识，还需要创新、认知、社交等能力，因此，现代的大学生在学好专业知识的同时，一定要广泛地涉猎各种知识，开阔自己的视野，培养兴趣和爱好，而且要通过各种社会实践活动，培养自己多方面的能力。在各方面都具备比较高的能力，或在某一个方面有特殊的才能和能力，同时，注意加强品质修养，培养良好的精神风貌和工作作风，才能真正适应社会的发展，积极地面对各种机遇和挑战，成就美好的人生。
二、综合性的能力
建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术，在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说，土木工程师的工作对象除了“物”以外，还有“人”。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域，但对其他领域的内容应当有所了解。
三、土木工程师的专业技能
1. 工程能力。工程能力就是土木工程技术人员在从事土木工程工作时应用工程技术知识和技能的能力。对于土木工程师，工程能力是必不可少的。一个从事土木工程的技术人员，如果缺少必要的工程能力，将是一个不合格的土木工程师。在大学学习阶段，土木工程师工程能力的培养，主要通过生产实习、课程设计和毕业设计等实践教学环节来进行。工程能力培养的总体要求是：具有能够根据使用要求、工程地质条件、材料与施工的实际情况，经济合理并安全可靠地进行土木工程设计的能力；具有解决施工技术问题和编制施工组织设计的能力；具有工程经济分析的能力；具有应用计算机进行辅助设计的能力。
2.科技开发能力。科技开发能力是土木工程师必须具备的一种重要的能力。21世纪，科技发展日新月异，土木工程新成果和新技术不断出现。科技开发能力就是在现有的设计方法和施工技术的基础上，对设计方法和施工技术提出改进设想并予以实施的能力。科技开发能力主要依靠自身有意识的培养，要在实践过程中养成提出问题、分析问题和解决问题的习惯。
3. 组织管理能力。组织管理能力是一种能够围绕实现工作目标所必须具备的人际活动能力，包括组织各种参与人协作完成任务的能力，处理各种技术交流、经济交往的能力等。
土木工程是一种群体性的工作。对于土木工程师，应具有必要的管理能力，工程项目管理、各工种工作的协调等。
四、可持续发展的理念
未来土木工程师需增加生态、环境、生态经济和社会学等基本学科的知识，可持续发展并不要求土木工程师成为这些学科的专家，但对工程项目作出决策时，必须征求这些专家的意见和建议，并且有足够的知识和能力与他们共同研究、贯彻和发展土木工程可持续发展的原则。
土木工程师在工程项目的规划、设计、和建造过程中，要学会并善于应用有关的法律及土木工程可持续发展的原则，协调和处理工程项目委托方、公众、社会、团体、政府以及自己所属单位的领导者之间的关系，妥善的解决各种现实的与潜在的、短期的与长期的、局部的与整体的利益冲突，使工程项目的全过程最大限度地符合土木工程可持续发展的原则。
综上所述，土木工程具有很强的个性和综合性，大量问题需要依靠工程师的经验和工程实例来解决。土木工程师要把在学校里学到的专业基础知识、专业知识和实践技能应用到工程项目中去，就要依靠他们自身的各种能力。为了能够把所学的知识和实践技能灵活、有效并具创新性地应用于工程实践，一般需要具备：工程能力、科技开发能力、组织管理能力、表达能力和公关能力、创新能力等专业技能。因此，土木工程师应具备的知识结构与素质的研究具有重要的理论意义和现实意义。
【参考文献】
【1】谢飞鸿,关惠平.土木工程毕业设计中的学生素质与个性化培养[J].理工高教研究,2007,(6):88―90.
1深基坑支护施工技术
深基坑支护施工技术的出现主要是因为城市当中各种大型以及超高层建筑的涌现，其中深基础施工是保证大型和高层建筑施工质量的关键。深基坑工程主要包括了岩土工程勘察与工程调查、支护结构设计、基坑开挖与支护施工、地层位移预测与周边工程保护、施工先创量测与监控5个方面。目前，针对不同的施工要求深基坑支护方法也越来越多，包括混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩等。所以在具体的土木工程当中，科学设计预计处理深基坑支护结构，并且采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工十分重要。土木工程深基坑支护结构的作用就是在基坑挖土期间能够达到挡土、挡水的作用，保证基坑开挖与基础施工顺利进行，同时不会对周边建筑物、道路等产生影响。部分支护结构可以重复利用，而部分支护结构会埋在地下，因此支护结构既要保证施工安全，又需要经济合理。几种常用的深基坑支护技术：钢板桩支护、深层搅拌水泥桩支护、地下连续墙、土钉墙、土层锚杆支护、锚喷网支护等。在具体的应用当中，钢板桩由于施工工艺较为简单应用较广。
2新型预应力技术
关于新型预应力技术，需要着重描述的应该是体外预应力。与体内预应力结构相比，体外预应力的施工要求更低。考虑到体外预应力的特殊性，即体外材料不能够与预应力结构发生共振，一定要保持其单独振动。这是因为当体外预应力发生共振时，很容易导致预应力筋的弯折疲劳。在预应力技术当中，设置预应力结构十分重要，并且要根据不同的工程特点设计出不同的施工工艺流程。在具体的结构设计当中，要充分了解土木工程的特点以及荷载性能，制定出一个合理的预应力施工方案。
3钻孔灌注桩基础施工技术
灌注桩是指柱列间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩作为主要的挡土结构的一种形式。灌注桩施工比较简单，可以采用机械钻孔或者是人工挖孔的方式，不需要使用大型机械，并且不会产生较大的噪音、振动以及挤压周围土体带来的危害，其经济成本也低于地下连续墙低。一般情况下，当基坑深度达到8-14m时，可以采用排桩。柱列式灌注桩的工作比较可靠，但是需要注意的是帽梁整理拉结作用，特别是在基坑边角处，帽梁应高连续交圈。当要求灌注桩需要起到抗水防渗作用时，应该保证桩间与桩背的深层防水搅拌桩或者是旋喷桩的作用。如果施工周边环境保护要求较为严格时，为了有效降低排桩的变形，应该在软土地区对基坑底部沿灌注桩周边或者是部分区域用水泥搅拌桩等进行加固，有效保证被动区的抗力。随着钻孔灌注桩逐渐在土木工程中的使用广泛，在加强技术的同时应该对使用到的机械设备、施工材料等作出更加细致明确的规范，保证钻孔灌注桩基础施工技术更加完善。
二.土木工程建筑施工技术未来发展
1产业化将土木工程变成产业化
是未来建筑行业发展的趋势之一。借助产业化的发展模式其中大大减少了人工作业与人工强度，实现更加高质量的流水线作用。这种产业化模式需要相应技术的支持，将建筑施工变成一体化作业，形成一种标准化的施工技术代替原有的人工施工。借助产业化，使用更加先进的施工设备与技术，在提高建筑施工效率与质量的基础上降低人工施工危险指数，更有利于实现科学管理。
2生态化低碳理念与低碳经济的不断渗透
土木工程施工本身就与环境存在一定的矛盾性，解决这种矛盾实现土木工程施工与环境的和谐发展这就成为了建筑施工的未来发展方向之一。充分站在环境保护的角度，在最大限度之内减少对环境的破坏、对环境的污染。因此，就需要从方方面面做起。首先是从建筑材料，加大研发力度向节约型、环保型建筑材料方向发展，同时从施工机械设备方面进行优化，提供施工效率尽量减少能源的消耗。同时从废物利用的角度考虑尽量少产生工业废料，在此基础上加强对工业废料的再利用，有效节约资源。同时建筑技术方面肯定也会再次得到一定的创新，更好的作用于具体的土木工程建设当中。
三.结语
