摘要：随着人类进入信息社会，科技发展越来越迅速，土木工程受到了很大的影响，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。本文主要论述了现代土木工程的设计理念及发展趋势。
关键词：土木工程；设计理念；发展趋势；
1.现代土木工程的设计理念
21世纪的社会发展是环保和谐可持续发展。我们知道人类现在居住的城市环境已经受到了严重的破坏，其中最大也是最直接的因素就是现代建筑的高速发展，不仅阻碍了现代人欣赏蓝天的视野也阻挡了许多人的脚步。在此之中土木工程支撑着现代建筑的脊梁，高层建筑日益矗立在我们已经麻木的视野之中。土木工程发展的现状及未来趋势，从建筑理论、未来发展空间、新型建筑材料和土木工程的信息化等方面对于促进土木工程的发展具有参考意义。
现在的建筑多以混凝土、钢材和有机玻璃为建筑材料，在这些物质面前我们的城市环境受到了极大的破坏，严重的威胁到了人类与自然的和谐相处。既然土木工程所造成的建筑无法避免的去占用土地资源，那么要考虑到自然只能在建筑的材料上重新选择。因此，现在的建筑公司都会明确的提出要求，必须秉持可持续发展的建筑理念，展现和利用有效的自然资源，尽最大可能节省不可再生资源和尽量采用地球可更新的自然资源，现代的合成技术已经成熟，它的存在和出现为现代建筑的发展提供了一个保护生态系统的良性循环，只有这样坚持这种良性循环的原则，那么才能真正的实现绿色建筑走进我们的生活。这就对土木工程材料的研究生产和使用提出了更高的挑战，从以前的只要有房住到现在的住房要求艺术和美感。我国是世界的发展中大国，经济的高速发展带动了建筑的发展，所以只有把握好建筑材料的研究和使用才能让土木工程在当代走的更远更高。利用已经拆卸的建筑废渣为原始的建筑材料，不仅可以为建筑公司节省成本而且还能解决废弃材料的处理程序，这种理念的产生已经为未来的建筑环保提供了可靠的依据。
土力学是土木建筑里的基础学科，它是一切建筑力学的根本，它对土木工程的发展发挥着举足轻重的作用。它的发展方向是通过对那些已经荒废的建筑用地重新改善和设计，从而继续使用来建设新的建筑，这样就实现了日益紧缺的土地资源的循环使用。
2.土木工程的发展趋势
2.1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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范；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。
2.2智能土木结构理论的体系构成
传统的土木结构是一种被动结构，一经设计、制造完成后，其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性，这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题，发展出了在线监测结构，它赋予传统土木结构以在线监测机制，从而为探知结构内部性能打开了窗口，使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况，这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上，进一步增加了监测数据的智能处理机制，使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力，从而使结构实现了第二层次的智能化。进一步在结构中引入自适应及自动控制机制，即根据自诊断自推理的成果，由在结构中耦合的作动系统做出必要的反应，从而实现智能控制结构，这就是第三层次的智能化。比如，对结构的开裂、变形行为，结构的锈蚀、老化、损伤行为，以及结构的动力振动行为做出抑制性控制，在更高层次上对结构起到保护和维修作用。可见，在结构智能化演化过程中，按其智能化程度的不同可划分为如下三个层次：第一层次：自感知土木结构（Self-sensoryCivilStructure），它是智能结构的最低级形式；第二层次：自诊断智能土木结构（IntelligentSelf-diagnosticCivilStructure），具有对前一层次结果的智能化加工处理，包括结构内部力学物理场的自我计算，对结构特定目标参数的自我诊断，以及以做出结构自身行为的应对策略为目标的自我推理等功能。第三层次：智能控制土木结构（IntelligentControlCivilStructure），它是智能土木结构的最高形式。
2.3向信息化建设发展
深化信息化建设，通过信息化去促进工业化，这是我国提出的全新目标。信息化建设是通过网络、计算机、自动化控制以及智能处理技术等方式对土木工程的所有环节及方式予以完善，完善的目的是有效深化土木工程施工效率，减少工程投资成本，利用信息化建设，让信息化渗透到勘测、规划、施工、设计、物业管理、维护、监控以及保养等土木工程的各个环节。信息化技术的应用于土木工程，可以在常规控制机制下完成具有一定难度的项目，举个例子，在高层建筑垂直度的工程，具有一定质量及面积混凝土结构的质量控制，较大构件及设备的同步与全面装吊，大型脚手架的安装控制，模具的吊升，超远距离桥梁悬索应力的控制，幕墙的加工及生产控制，强压力及高温度的焊接控制，爆破与大面积搬迁，沉降测试及数据收集，大型工业设备的立体空间管线分布的设计等。信息化技术会从根本改进设计技术与措施，其涉及到的领域及程度也会愈发宽泛。
2.4向防震抗风减灾发展
人类社会的发展是离不开土木工程的，而且从另一层面来讲，人类社会的发展是依靠着土木工程发展起来的，尤其是到了我们刚刚迈入的21世纪，土木工程在已经发展良好的社会环境中取得进一步的提升，现代所居住和接触的物质环境是土木工程带来的，因此我们完全可以这样认为，土木工程是人类社会发展迈向现代化进程中不可或缺的一部分。近些年来我国的建筑越来越像高层发展，但是随着超高层的建筑和大跨度的结构的出现，而且加之自然环境的不断恶化，在设计高层建筑时风荷载和抗震性能成为了当前发展的制约因素，2008年的地震灾害带给的全国人民的伤痛还未走远，我们时刻不能忘记和忽略建筑的安全级别，因此大型的复杂的抗震结构设计被提到了人们的视野。现代的结构设计已经呈现出更长更柔，所以这种以柔克刚的抗震理念应运而生，我们已经将震动控制向自动化、智能化方向做了进一步的研究，相信这样的理念和实践可以减少我们在遭遇无法预知的自然灾害时的伤痛。
结语
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。现代土木工程将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。
参考文献：
[1]温大宁.浅谈土木工程的现状与未来发展趋势[J].门窗，2014，07（01）：356-357.
[2]郭矗.土木工程的发展现状和未来趋势[J].科技与企业，2014，06（15）：283.
论文作者:杨春晓
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/16
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