引言

　　縱觀人類(lèi)文明史，土木工程建設(shè)在和自然斗爭(zhēng)中不斷地前進(jìn)和發(fā)展。在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)中，土木工程業(yè)越來(lái)越成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，建筑物的規(guī)模、功能、造型和相應(yīng)的建筑技術(shù)越來(lái)越大型化、復(fù)雜化和多樣化，所采用的新材料、新設(shè)備、新的結(jié)構(gòu)技術(shù)和施工技術(shù)日新月異，節(jié)能技術(shù)、信息控制技術(shù)、生態(tài)技術(shù)等日益與建筑相結(jié)合，建筑業(yè)和建筑物本身正在成為許多新技術(shù)的復(fù)合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)核心的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)則成為代表一個(gè)國(guó)家建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。所有這一切都說(shuō)明在土木工程中越來(lái)越體現(xiàn)了技術(shù)與創(chuàng)新的作用，誰(shuí)能在世紀(jì)之交把握住土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)。誰(shuí)就能在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代開(kāi)創(chuàng)土木工程學(xué)科的新紀(jì)元。

　　一、土木工程的涵義

　　土木工程是指建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱(chēng)。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類(lèi)生活、生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各類(lèi)工程設(shè)施，如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開(kāi)發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動(dòng)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前土木工程的實(shí)踐和研究己取得顯著成就，無(wú)論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段，都有了非常大的突破；特別是近若干年，在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績(jī)尤其驚人。但展望未來(lái)，土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步探討。

　　二、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀

　　我國(guó)的土木工程建設(shè)從20世紀(jì)50年代起一直沒(méi)有停過(guò)，且發(fā)展很快，尤其在近年來(lái)，發(fā)展極為迅猛，幾乎整個(gè)中國(guó)成了一個(gè)大的建設(shè)工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國(guó)各地如雨后春筍般地涌現(xiàn)，新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快，數(shù)量之巨，令世界各國(guó)驚嘆不已。

　　截止2000年底，我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)路程已達(dá)6.78萬(wàn)公里，居世界第4位，亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發(fā)展。同時(shí)，我國(guó)也在積極建造高速鐵路，武漢至廣州的高速鐵路運(yùn)營(yíng)時(shí)間僅需4小時(shí)。此外，磁懸浮列車(chē)也在發(fā)展。橋梁工程也取得了驚人的成就，伴隨著橋梁類(lèi)型的不斷翻新，主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江二橋等大跨橋梁的建成都標(biāo)志著我國(guó)的大跨結(jié)構(gòu)達(dá)到了一個(gè)新的水平，己跨入世界水平先進(jìn)行列。目前，我國(guó)己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座，重慶萬(wàn)縣單孔跨度達(dá)420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設(shè)方面，50年間全國(guó)興建大中小水庫(kù)8.6萬(wàn)座，水庫(kù)總蓄水量4580億立方米。建設(shè)和整修大江大河堤防25萬(wàn)公里，目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)7000多億元。在大壩建設(shè)方面，我國(guó)先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥(niǎo)江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。

　　三、土木工程的發(fā)展趨勢(shì)

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　　鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家已經(jīng)把屈服點(diǎn)為700N/mm2以上的鋼材列人了規(guī)范；如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個(gè)重要的研究課題。高性能混凝土及其它復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。

　　（二）計(jì)算機(jī)應(yīng)用

　　隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善，計(jì)算結(jié)果將更能反映實(shí)際情況，從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會(huì)設(shè)計(jì)出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè)，以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　（三）環(huán)境工程

　　環(huán)境問(wèn)題特別是氣候變異的影響將越來(lái)越受到重視，土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問(wèn)題與人類(lèi)的生存發(fā)展密切相關(guān)，又無(wú)一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對(duì)環(huán)境的影響乃至建設(shè)過(guò)程中的振動(dòng)、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問(wèn)題。

　　（四）建筑工業(yè)化

　　建筑長(zhǎng)期以來(lái)停留在以手工操作為主的小生產(chǎn)方式上。解放后大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)推動(dòng)了建筑業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，特別是在重點(diǎn)工程建設(shè)和大城市中有一定程度的發(fā)展，但是總的來(lái)說(shuō)落后于其他工業(yè)部門(mén)，所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。要正確理解建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系，盡量實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；要建立適應(yīng)社會(huì)化大生產(chǎn)方式的科學(xué)

　　管理體制，采用專(zhuān)業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式，同時(shí)還要不斷推進(jìn)新材料、新工藝的使用。

　　（五）空間站、海底建筑、地下建筑

　　早在1984年，美籍華裔林銅柱博士就提出了一個(gè)大膽的設(shè)想，即在月球上利用它上面的巖石生產(chǎn)水泥并預(yù)制混凝土構(gòu)件來(lái)組裝太空試驗(yàn)站。這也表明土木工程的活動(dòng)場(chǎng)所在不久的將來(lái)可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少，人類(lèi)把注意力也越來(lái)越多地轉(zhuǎn)移到地下空間，21世紀(jì)的土木工程將包括海底的世界。實(shí)際上東京地鐵已達(dá)地下三層：除在青函海底隧道的中部設(shè)置了車(chē)站外，還建設(shè)了博物館。

　　（六）結(jié)構(gòu)形式

　　計(jì)算理論和計(jì)算手段的進(jìn)步以及新材料新工藝的出現(xiàn)，為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件�？臻g結(jié)構(gòu)將得到更廣泛的應(yīng)用，不同受力形式的結(jié)構(gòu)融為一體，結(jié)構(gòu)形式將更趨于合理和安全。

　　（七）新能源和能源多極化

　　能源問(wèn)題是當(dāng)前世界各國(guó)極為關(guān)注的問(wèn)題，尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀(jì)人類(lèi)必須解決的重大課題。這也對(duì)土木工程提出了新的要求，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。

　　此外，由于我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)還不發(fā)達(dá)，基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足人民生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，所以在基本建設(shè)方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項(xiàng)專(zhuān)業(yè)活動(dòng)中，都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專(zhuān)業(yè)活動(dòng)包括：建筑物、公路、鐵路、橋梁、機(jī)場(chǎng)等工程的建設(shè)，海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。