关键词：土木工程；建筑节能；经济发展
一、引言
当前，我国正处在城镇化和工业化快速发展的重要时期，面临着来自各方面的挑战和矛盾。其中，能源问题已经成为了影响发展进程的重要问题之一。而据有关资料统计，无论是在发达国家还是发展中国家，建筑能耗在总能耗中所占的比重达到了25%～40%。因此，开展建筑节能领域的研究，加强土木工程建筑节能措施的贯彻落实具有重要的现实意义。
二、建筑耗能
建筑能耗主要是指建筑消用能耗，具体来说包括采暖、热供和照明等方面。而土木工程建筑节能主要是指在确保居住地方的舒适环境之下，在恰当的使用和技术进步的基础上，通过一些途径比如经济结构上的合理化以及科学的管理模式，加上对新型保温材料的采用从而有效地降低建筑能耗。一般来说，土木工程建筑物具有寿命长、稳定性高等特点，建成之后就比较难改变其主体结构和基本功能设施，所以要想对建筑物进行节能改造是很困难的。因此，需要在土木工程建筑开始建设之前就要充分考虑其本身的能耗问题，并采取相应的措施才最大限度地降低建筑物的能耗，包括建筑物的设计、构造的处理和相应的环境控制设备系统等方面。只有这样，才能既发挥出建筑本身的功能，又减少对居住环境的影响，实现可持续发展的目标。
三、我国建筑节能方面的主要问题
3.1、对建筑节能的认识和重视程度不够
这是目前一个普遍存在的问题，在很大程度上制约和影响了我国建筑节能措施的应用范围和节能目标的实现。在房地产行业快速发展的大环境下，我国大部分城市的土木建筑发展迅速、层出不穷。然而，有的开发商对建筑节能的认识不够，导致其不够重视，主观积极性也不够高。这在一定程度上影响了建筑节能领域相关措施的推广和技术进步。另一方面，有的开发商在自身经济利益的趋势下，盲目地追求建筑本身样式上的新奇，过分注重建筑风格，使得很多建筑脱离了当地的实际情况和自然条件，造成了建筑物在节能方面的局限性和相关无法弥补的不足。
3.2、建筑节能技术还存在一定的不足
应该说建筑节能本身是一项综合性和专业性很强的系统工程，涉及到多个学科的多方面的知识，对其相关理论和技术的研究也是一个相对长期的过程。建筑节能贯穿于土木功能建筑的全过程，包括设计、施工、维护、材料、人员、装备等。一方面，我国在建筑节能方面起步较晚。这不光使得我国在建筑节能的技术上与发达国家存在较大的差距，并且这种差距在短时间内还会越来越大；同时，也造成了国民对建筑节能的认识程度还有待提高，需要继续大力宣传和普及建筑节能方面的知识。另一方面，我国从事建筑节能的研究人员和施工管理人员还比较缺乏，专业人员不足使得相应的科研成果较少，而施工管理人员的缺乏又造成了建筑节能监管的不到位。这些都在一定程度上严重制约了我国土木建筑节能领域的发展和应用。
四、开展土木工程建筑节能的措施
4.1、加大宣传力度，普及建筑节能知识
目前，我国大多数人对土木建筑节能在认识上存在的一定的误区，认为建筑节能往往是开发商或者一些单位部门应该考虑的事情，并且往往是以牺牲个人的生活标准和层次为代价。这种错误的认识不但严重影响了建筑节能的理念在我国的传播，为营造建筑节能氛围制造了障碍，还在一定给建筑节能工作的开展和节能措施额影响带来了诸多不便。为此，我们要加大宣传的力度，树立以人为本的观念，普及建筑节能知识。建筑节能不是要降低建筑标准和使用水平。因此，将建筑节能片面地理解为“低标准”和“简易房”的认识是完成错误的。相反，建筑节能是国家大力提倡和开展的一项能源政策，它不光适应了社会发展对能源提出的新要求，而且是构建社会主义和谐社会、实现可持续发展目标的重要途径。建筑节能主张在保证居住条件和环境安逸舒适的基础之上，采取新技术新方法，科学合理地利用能源，降低和避免一些不必要的能源消耗。这不仅降低了生活成本，还从侧面提高了我们的生活层次和质量。
4.2、加快技术创新，开展建筑节能措施的研究
土木工程建筑节能技术的实现要紧紧依靠发达的科学技术，充分利用现代技术创新，只有这样才能在最短时间内提高建筑的性能和节能水平，达到国家可持续发展的技术指标，真正做到建筑过程中不浪费，实现资源的最大利用程度，保护能源。从建材的选择开始，就要考虑到节能性，提高资源的利用率；在材料的生产积累和使用过程中，要科学合理的对节约型资源运用技术新途径，降低资源消耗，对于那些不能再生资源尽可能做到不用或者少用。在使用高性能材料时，要在高效率条件下运用资源。应用在土木工程中的结构材料要有较好的强度和持久性，围护结构要有良好的保温隔热性能。禁止使用污染材料，对有害物质进行有效的排放和控制，并在最大程度上使用清洁能源。在建筑过程中，建材的使用等要尽量选择技术含量最高的方案，节约材料的消耗，争取在建筑过程中少用甚至不用不可再生的资源，充分利用绿色能源。利用性能良好的建筑能源，是现实能源高效利用的前提和保障。节能建材要求具有相当的强度和耐性，并且能够实现良好的保温隔热效果。在建筑中使用的水管等都要求配备防水，隔声等专用功能。要实现土木工程建筑节能，坚决不能使用具有污染性的建材，清洁能源是首选，土木工程施工过程中，要严格控制有毒有害物质的排放。
4.3、加强管理机制，确保建筑节能措施的落实
国家制定了一些列的建筑节能指标，并且也有配套的法律法规进行监控和控制，但是由于建筑节能提出时间较短，国内仍然存在着执行不力，监管不严的问题。国家也未能建立完善的节能技术创新鼓励和扶持政策。目前，我国的土木工程建筑节能进程比较缓慢，这很大程度上是由相应的法制体系和鼓励政策决定的。因此，制定推进土木工程建筑节能政策成了当务之急。当然，还需要严格按照法律法规执行相应的节能标准，政府对现有的建筑节能法律体系进行完善，并建立强大的监督约束体系。抓紧建设政策扶持和技术服务支持体系。结合我国国情，吸收利用国外的建筑节能成功经验。对于那些提前实现我国建筑节能标准或是超额完成建筑节能要求的施工单位给予物质上的奖励和政策上的扶持。国家可以设定相应的节能建筑标志制度。
五、结束语
现阶段国内建筑市场的发展情况，建筑部门对结构设计在安全性上的管理还有很大的缺失，和国外结构设计在安全性上的管理比起来还有较大差距。在土木建筑中提倡使用节能措施不仅能够提高人们的生活水平和层次，加快社会经济发展，还能够改善大气环境，降低环境污染，极大地缓解当前能源消耗上的紧张局面，实现人类社会的可持续发展。不仅要认识到在建筑节能领域与发达国家的巨大差距，加快技术创新，还要大力普及节能措施，使新技术及时惠及人们的生活。
参考文献
[1] 胡伟祥.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].烟台职业学院学报.2015（02）
[2] 李满宇.浅析土木工程建筑节能措施研究[J].门窗.2014（03）
关键词：土木工程；建筑节能；措施
中图分类号：TE08文献标识码： A
引言
我国土木工程建设的一大宗旨就是合理节约利用土地、节约材料资源、降低使用费用、减少环境污染、节约水电等能源。然而，要处理好土木工程建设行业各个方面的问题不能单单只靠国家宏观的调控，所以，就更需要土木工程建设行业的各企事业单位和个人在正确的框架下相互合作相互竞争，通过自主创新，以市场为向导，开发出各种节能环保的建筑房眉，以广大消费者的利益为出发点，积极探索新能源新材料，并以此来加快祖国社会主义现代化进程。
一、土木工程中建筑物节能的重要性分析
1、能源危机的缓解
我国的建筑物的消耗能量在社会能源中占得比重很大，甚至愈演愈烈。因此，建筑节能技术的发展相当的重要。据相关资料显示，节能措施在建筑方面的应用，可以降低很大的能耗。新技术在长期可持续发展中，可以很好地促进能源的可持续发展和利用，因此，就可以缓解能源危机。其次，改造原有的高能耗、旧建筑建筑后，节能效果相当好，从而配合上述措施，达到建筑全面节能的效果。最后，建筑物采用节能技术还可以对绿色建筑的发展有一定的促进意义。绿色建筑是一个比较新的概念，不仅可以更好的应用各种节能技术结合绿色植物来达到节能目的，同时还能很好的改善人们生活环境，总之，节能措施在建筑中的广泛运用，可以在很大程度上促进社会能源危机的缓解。
2、促进建筑行业健康发展
随着社会经济的不断发展，人们对生活质量的要求逐渐提高，对建筑条件要求也有所提高。人们对高质量生活环境追求的过程中，高耗能的建筑是无法满足人们需求的，还会造成环境的负荷加大。从这一点来看，人们在选择住房时，建筑物节能与否以及建筑物节能具体程度成为人们选择住房的具体因素之一。因此，建筑行业在其发展的过程中，要想取得可持续的发展，就要在其发展的过程中，不断的更新建筑理念，改变原有的建筑的设计思维，跟随时代的潮流，将节能的设计理念不断的在建筑的设计方案体现，这样才能促进建筑行业的持续健康发展。
3、鼓励各个行业对节能的应用
建筑行业是我国三大能源消耗之一，因此，建筑行业对节能措施采用后，能够做到很好的榜样，从而为我国的各个行业作出一个节能理念践行的表率。为了极大地改观目前能源消耗居高不下的局面，这种节能理念在各行各业应用，社会上快速扩展之后，就能在很大程度上促进我国社会产业体系的升级，为我国节约建设作出重要的贡献。
二、土木建筑节能技术的应用
1、加强管理机制，确保建筑节能措施的落实
国家制定了一些列的建筑节能指标，并且也有配套的法律法规进行监控和控制，但是由于建筑节能提出时间较短，国内仍然存在着执行不力，监管不严的问题。国家也未能建立完善的节能技术创新鼓励和扶持政策。目前，我国的土木工程建筑节能进程比较缓慢，这很大程度上是由相应的法制体系和鼓励政策决定的。因此，制定推进土木工程建筑节能政策成了当务之急。当然，还需要严格按照法律法规执行相应的节能标准，政府对现有的建筑节能法律体系进行完善，并建立强大的监督约束体系。抓紧建设政策扶持和技术服务支持体系。结合我国国情，吸收利用国外的建筑节能成功经验。对于那些提前实现我国建筑节能标准或是超额完成建筑节能要求的施工单位给予物质上的奖励和政策上的扶持。国家可以设定相应的节能建筑标志制度。
2、合理地选择施工技术、材料、器械等，提高机械使用效率
在土木工程建设过程中，要大力推广使用节能的新工艺、新设备、新材料和新技术，极力推广使用节能产品和材料，同时还要在土木工程建设过程中，设计、安装节电节水型器具；禁止或限制使用能源消耗高的工艺、设备、技术和材料。在工程材料的选择上，要尽可能多选用一些非透明的材料，其中，石材、金属材料和合成板材又都是很好的选择。此外，遮阳设备选择上，巧妙利用遮阳板等材料，则可以进一步减少阳光直射，从而发挥了隔热的节能作用。在机械的选择上，则应该根据施工条件和具体的建设方案选择最合理的施工机械，既能使得机械的潜力、性能优势得以充分地发挥，又能保证土木工程建设的质量。在对机械的配置上，要根据具体的工程量、结构类型等各方面的条件，做到对机械的合理使用。
同时，还有一点需要注意的是，必须要认真的掌握主导机械设备在已定工程里的配置，并且次要机械设备的配置必须围绕这台主要机械。次要设机械备必须拥有与主要机械设备相匹配的工作能力，以方便对设备的维修管理和保证次要机械设备工作量的饱满。
3、抓好在土木工程建设中的管理工作
土木工程建设中的管理环节是整个工程建设过程中很重要的一个环节。首先，土木工程建设的施工企业必须要注意保护已建设节能建筑的节能设施和结构。其次，对进入施工现场的保温材料、照明设备、门窗和墙体材料进行严格的检查。必须严格按规范进行工程建设施工，以保证工程的节能减排效果。
在土木工程建设企业中也可以采用定人定机的工程建设管理制度，即一台机械设备配备固定的操作人员。这样可以让固定的操作人员对该机械设备的特性有足够充分的了解，从而使得该机械设备可以发挥自身最大的使用效率。
4、加强我国的室内装饰行业的节能减排工作
根据我国目前国家有关标准和规范和《建筑节能工程施工质量验收规范》，中国室内装饰协会室内环境委员会和节能环保装饰装修认证指导中心提出：把国家关于建筑节能的规范贯彻到家庭装饰装修全过程中，从家庭室内装饰装修工程打好节能减排的基础。所以，除了以上提出的节能问题的解决办法以外，还应该加强我国的室内装饰行业的节能减排工作，把节能减排落实到每个装修家庭和装饰装修工程。
根据《规范》要求，建筑工程的工程监理单位、施工单位、设计单位及其注册执业人员，应当按照民用建筑节能强制性标准进行监理、施工、设计。建筑装修工程的节能同样要注意节能设计、施工管理和材料、产品选购等3个环节。这些环节必须全部落实，缺一不可。
5、合理利用建筑垃圾
在进行建筑时，会产生大量的废弃物，这些垃圾并不是真正的垃圾，而是有再生利用空间。所以，我们要鼓励建筑垃圾综合利用，对这种行为要进行鼓励，并投入大量资金进行改造。国外，对于建筑垃圾的处理有先进国家的经验，从建筑的设计开始就要注重对能源的有效利用方案，对施工过程中要做到监管有效，以减少建筑垃圾的产生，从根源处做好建筑材料消耗量的降低式作，做到提高废弃物的资源利用率。
结束语
建筑节能是建筑行业得以实现可持续性发展的重要前提,只有做好了建筑节能,应用建筑节能技术和建筑节能设计方式切实降低了建筑能耗,建筑工程的经济效益才会得到提高,反之,则加大建筑能耗,降低建筑工程的社会经济效益。因此，只有在建筑时减少消耗，才能保证建筑的高效性，为全国的综合消耗做出贡献。
参考文献
[1]杨娟,胡文强.浅谈房屋建筑节能施工技术[J].山西科技,2010，(O2)．
关键词：土木工程；结构；建筑节能技术
中图分类号：E271 文献标识码： A
一、土木工程结构设计的具体思路
通过对土木工程结构设计的现状进行分析后发现，在工程结构设计中仍然存在一些问题，要想提高工程质量，必须找出解决问题的方法。工程的耐久性与安全性是需要首要考虑的问题，土木工程结构设计目前已经引起国家的高度重视，相关人员通过分析其中存在的问题，提出了相应解决方案，主要集中如下几方面。
1、土木施工基础设计
土木工程的基础设计非常重要，它需要考虑到当地的环境因素，例如水文条件、地质条件等。如果建筑楼盘不高，则表明其结构荷载力较小，因此，可选择基础结构模式，若建筑楼盘较高，便要选择综合基础结构模式。同时，不能忽略的是建筑工程需要具备良好的抗震性能，在同一标高位置，可进行相同结构单位基础的埋设，并选择尺寸合适的构件。
2、实现结构设计规范化
社会经济在发展的同时，建筑行业也越来越受到人们的关注，土木工程质量问题被人们广泛讨论。我国政府已经颁布了相关的法律法规，主要目的在于确保结构设计变得更加规范。因此，设计人员必须意识到工程质量的重要性，根据国家相关规定，对结构进行设计，确保建筑的安全性与稳固性。施工单位施工时，若发现设计图纸上存在不足之处，要及时予以更正，若无法判断其是否合理，可让开发商进行判断，并协商解决方法。施工单位必须要重视建筑安全问题，如果开发商或施工单位了解到图纸设计中存在不合理情况却没有做出修正，双方均要受到法律制裁。
3、提高结构设计人员的专业素养
在土木工程结构设计中，设计主体是工程的所有设计人员，他们专业素养的高低直接关系着施工工程质量。设计人员在进行结构设计前，要明确工程注意事项，了解工程的复杂性，结构设计对设计人员要求非常高，它不仅需要设计人员拥有丰富的理论知识，而且需要他们拥有专业的技能，将实践经验与理论知识结合，避免结构设计出现纰漏，确保工程质量。
4、确保钢材刚度性能良好
城市化进程逐渐加快的同时，房屋建筑内所使用的钢材建筑越来越多，钢材需求量变大。由于房地产建设需要开发大量地皮，而我国的土地资源非常有限，未来的建筑设计必定会以高空建筑为主，便于节约土地资源。在高层建筑中，建筑工程对钢材刚度要求很高。因此，必须确保钢材刚度良好，有利于降低事故发生的风险。
5、注重地基的设计
地基在建筑工程中占据着重要地位，它是整个建筑的基石。每个设计人员必须重视地基的设计，只有完成地基的设计后，才可实现后面的设计任务。地基的设计需要考虑多种因素，其中包括施工条件、水位、地质情况、温度等。通常情况下，施工人员对了解相邻建筑的地基情况并标高，明确其具体位置，确保施工的安全性与工程质量。
6、全面控制配筋结构设计
配筋结构设计主要以建筑物荷载分布的具体情况为依据，分解荷载，并进行间隔设置，了解建筑物支承情况。钢筋结构设计必须合理，有利于确保施工的顺利进行。
二、房屋建筑结构设计中的节能设计
1、建筑照明的节能设计
房屋建筑在进行灯管照明设计时可加入适当的控制系统，来达到节能的目的。首先，在建筑地下车库的照明设计时可采用区域性的时间控制照明，划分为车道照明和车位照明两个区域，具体操作为在白天关闭车位照明仅开启车道照明，傍晚开启全部照明，随着也越来越深逐渐从车位照明转为仅车道一侧照明开启，这样不仅使管理更加方便更重要的是可以节能；其次可以按照需求进行灯光照明控制，在只有管理人进入的设备区域如地下配电室、电梯机房等可设置相应的感应器来控制灯光的开启与否，有人进入时感应开启，人员离开后感应器操控机器延长一段时间后再使灯自动熄灭；其三，还可以采用控制光通量的方式达到节能的目的，在建筑结构设计中设计对灯具光输出的调节机制，在保证灯光照明需求的同时控制光通量保持在最小，以减少能量的消耗。
2、建筑墙体和门窗的节能设计
建筑墙体节能设计的重点就是保温性能和蓄热能力，通常采用的节能设计墙体有单一材料外墙、保温夹心型复合墙、内保温复合墙以及外墙之外的保温措施等，这些建筑墙体的结构设计在节能上一般都具有较强的可行性和较好的节能效果。在建筑门窗的节能设计中，重点考虑的是门窗的保温性和气密性，这两项性能不仅决定了建筑设计的舒适度而且与节能性有重要的联系，门窗节能设计通常采用内衬钢窗框的设计可以很大程度的降低门窗的传热效率，提高建筑整体的保温性能。而在玻璃节能设计上可采用中空玻璃的方式来增加保温性能，达到节能的效果.
3、屋面节能技术
在普通的建筑围护结构中，屋顶虽然占地面积小，却能量损耗大，约占总能耗的8%-10%。因此，虽然强化屋顶保温节能技术对建筑的工程造价影响不是很大，却显著提高了经济效益，这是节能效益的明显体现。主要的节能屋面设计包括：倒置式屋面、蓄水屋面与屋面绿化。倒置屋面是相对于传统屋面提出的一种新型屋面设计模式，即把保温层置于防水层之上，使其位置相对于传统屋面进行了倒置。倒置屋面所使用的额保温材料是憎水性的，这种屋面设置具有工艺简单、施工简便、保温效果好、无需通过设置排气孔进行排气处理、抗老化效果好、能负载较大的房屋负荷。
屋面绿化是降低建筑物附近的环境温度的一种途径，而且在城市的中心地带的热气流上升时，绿化带周围的凉爽空气很快过来补充，有利于对城市气候进行有效调节。绿化过的屋面的保温效果很好，周围的土壤可以吸收水分得到憎水膜，阻碍水的自由流通，且绿化植被对土壤具有固定作用并保护屋面免受阳光的暴晒。屋面绿化还可以防止刚性防水层的干裂、缓解屋面来回振动的影响，有效防止水层老化现象的发生。 4、建筑隔热节能设计
建筑的隔热设计，不仅要在建筑的外墙部位设置，而且要在屋顶设置，因为屋顶是建筑结构中受太阳辐射影响最大的部位。隔热设计也有两种方式，分别是隔热构造隔热以及使用隔热材料隔热。常见的隔热材料有热反射类、板块类、填充类。空气层的隔热是目前比较常用、价格低廉而且隔热性能良好的隔热方式，是一种把“空气”当作隔热材料的特殊方法，其隔热原理是降低传热从而实现隔热，像空气间层的厚度和密闭程度、热流方向、两侧表面的光洁度等因素都会对其隔热性能造成影响。空气层的隔热目前主要运用在炎热气候地区的双层窗、墙体和屋面，隔热效果很不错，同时设置在墙体部分的空气间层还能起到保温和隔热的双重效果，但水平构件是只能隔热的。
5、节能设计中新能源的应用
以达到减少建筑能源消耗、节能的目的，在建筑结构设计中引入新能源，国内外许多建筑行业开始了这一计划。太阳能与建筑机构形成有机整体，首先被引入建筑结构设计的节能设计中，减少了能量的消耗。为了完成太阳能与建筑机构有机结合，这就要求通过恰当合理的方式将太阳能系统考虑在建筑的结构设计中，并有机的结合到建筑设计中，从而进行统一的施工。太阳能系统在建筑结构设计中的应用，不仅要达到节能的效果，而且又不能给建筑本身的安全性和实用性产生负面影响，乃至美观的成度，在建筑现有条件的基础上实现太阳能光热系统与建筑结构的有机结合。安装太阳能系统时最主要的是考虑到建筑楼层的高度，楼层高度决定了接受太阳光强度的大小，楼层越高，遮挡物就越少，越能接收到更多的太阳光的辐射，增大了安装在楼层上的太阳能板对光的吸收效率，次要的是考虑到楼层之间的间距，满足一定的日照要求条件，在满足室内光照的程度上，同时又要保证太阳能系统的吸光效率，最后，还要考虑到楼层的表面积，表面积越大，太阳能系统吸收光的效率越高，越有利于能源的节约，从而做到了利用太阳能系统来达到节能的目的。
关键词：独立学院 土木工程 实践技能
中图分类号：G623 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（b）-0039-02
实践技能是一个人综合素质的核心组成部分，中国大学生的社会实践技能普遍偏低。这样，就必然导致其综合素质打折。事实上，这与我们的教育体制与教学方法密切相关。独立学院的人才培养目标是以通识教育为基础，培养学生理论联系实际，用其所掌握的知识和技术解决实际问题。所以，与普通本科高校相比，独立学院培养人才更应注重其实践技能和动手能力。土木工程专业旨在培养德、智、体全面发展，知识、能力、素质协调成长的土木工程专业应用型高级工程技术人才，让学生具有坚实的土木工程设计、施工、管理等方面知识、技术、能力和素质，其核心就是工程实践能力。综上所述，注重加强独立学院土木工程专业大学生实践技能的培养，尤其是低年级学生，意义重大。
1 提高独立学院土木工程专业低年级学生实践技能的方法
北京科技大学天津学院土木工程系成立于2006年，从建系之初，就确立了培养社会需要的实践型和创新型人才为人才培养目标。经过近些年的教学实践，不断的改进和提高人才培养方法，逐渐形成了自己的特点。目前，北京科技大学天津学院土木工程系主要从实验，实习，和单位实践三个方面提高学生的实践技能。
1.1 实验在工程实践技能培养中发挥作用
低年级大学生，由于所学专业课程有限，往往对自己所学的专业并不了解，而实验课程具有直观性、可操作性、主动性等特点，可以帮助低年级学生了解所学专业的内容、研究对象，大大激发学生的学习兴趣。根据这几年在教学工作中对学生的观察和了解发现，学生往往对实验程课充满好奇，学生从实验中也得到动手能力及技巧上的训练。因此，通过实验来培养学生的实践技能对学生今后的成长来说很重要。目前，北京科技大学天津学院土木工程系已经建立了结构与材料实验室、土工实验室、工程测量实验室、工程造价与CAD实训室四个实验室，这四个实验室已经完全投入到教学活动中，并充分发挥其作用。除工程造价与CAD实训室是为高年级学生设立的，另外三个实验室全部为低年级学生使用。我们将结构力学，土力学，工程测量这些课程安排在大学二年级学习，课程进行中或者结束后，就安排相应的实验课程。实验学时教学大纲已作了明确安排，并且每1～2年都根据实际情况进行学时调整，以便达到更好的教学效果。
为了让每个学生都能亲手参与实验，亲自操作实验过程，根据实际情况，将学生以5～10人分为一组。一些实验要求多人合作，各有分工的，可按上限或更多进行安排，而有些实验需要独立完成的，则独自完成。为了保证学生实验的进行，实验时间可以由学生和实验教师商量后确定，灵活机动。
1.2 实习是提高学生实践技能的途径
实习是土木工程专业必修的实践性教学环节，对于低年级学生，系里一般将实习安排在每学期的最后进行，其目的是使学生通过实习对土木工程施工现场和施工体系进行考查，了解土木工程建筑、结构、施工的基本知识及土木工程专业的概念和内涵，建立起初步的工程意识，为以后学习专业基础课和专业课奠定感性认识的基础。低年级学生的实习，根据近几年的教学经验，主要安排三大项内容：工地参观，专家和专业工程技术人员讲座，测量实习。
对于大一和大二的低年级学生，系里会统一安排学生亲临施工现场，深入了解施工过程中的每一个细节。通过在施工现场的实际感受和认识，以及在某些方面的实际动手实践，加强学生对土木工程专业的了解和认识，培养学生观察事物、分析和解决问题，以及工程实践的能力，同时培养学生的社会交往、社会适应及与他人合作等方面的能力，以使学生的综合素质和能力得到全面的锻炼和提高。工地参观过程中，要求每个学生完成相应的实习笔记，并详细记录自己的实参观感受。
实习中还会邀请专家和专业工程技术人员针对学生进行专业的知识讲座，通过讲座使学生更加深刻的认清自己专业的方向及发展前景。巩固学生专业基础知识，拓宽学生专业视野，提高学生对本专业学习兴趣，培养学生专业素质，同时，培养学生的责任感、社会交往能力以及团队精神。
除了开展工地参观和专业知识讲座以外，对于低年级学生，实习重点开展的是测量实习。测量实习是工程测量教学的重要组成部分，除验证课堂理论外，也是巩固和深化课堂所学知识的重要环节，更是培养学生动手能力和训练严格的实践科学态度和工作作风的手段。通过实际的物测绘，可增强测定的概念，提高绘制地形图的能力，为今后解决实际工程中有关的测绘工作问题打下基础。低年级学生的测量实习，其目的是使学生掌握水准仪，经纬仪的使用技术，掌握钢尺测量的方法，熟悉土木工程施工控制网的布网原则，掌握高程控制测量及平差的方法，掌握导线网的测量程序和坐标推算方法，了解测绘大比例地形图的程序，为学生在实践中综合运用测量手段解决工程问题提供基本训练。通过历年的测量实习经验，我们发现测量实的提高了学生的学习兴趣，实习气氛非常活跃，学生能够真正的融入到实习的学习中来。
1.3 单位实践是培养实践能力的重要环节
单位实践教学是高校教学工作的重要组成部分，是培养学生实践能力和创新能力的重要环节。实践实习基地建设，是进行实践教学的根本保障。加强实践实习基地建设，已成为北京科技大学天津学院土木工程系实践教学中的重要内容。目前，北京科技大学天津学院土木工程系已经建立了4家校外实践实习基地。分别是：天津珠江京津房地产投资有限公司，天津珠江京津新城房地产有限公司，天津育仁教育置业有限公司和天津京津新城教育投资有限公司。
为适应实践实习基地建设需要，在按照学校建立、健全各项实践实习基地建设管理规定的基础上，北京科技大学天津学院土木工程系根据专业发展规划和专业特点及优势，制定土木工程系实践实习基地建设规划，明确实践实习基地建设的目标、内容、进程，同时确定具体的实践实习基地建设负责人，组织力量，有计划地开展工作。低年级学生的实践实习活动，安排在每年的暑假进行，时间一般为3～4周。学生根据实践实纲的要求，分散到各个实践实习基地进行单位实践活动。学生也可以根据自身情况，自主选择实践实习单位。单位实践活动采取跟班方式，在单位实践活动期的法定工作时间里，学生均应在单位现场实习。学生在实践实习期间，每天要求记实习日志，记录实习的内容与体会等。暑期实践实习结束后，由实践实习基地单位给出实习鉴定，并加盖公章。新学期开学时学生应递交实习日志与实习报告（5000字以上）。根据出勤情况、实习日志与实习报告填写情况及暑期实习情况给出每一位学生的实践实习成绩。
2 结语
根据近几年对低年级学生开展实践技能培养，北京科技大学天津学院土木工程系取得了一定的教学成果。
（1）实践技能培养促进了我系人才培养计划的完善和课程设置的调整。近年来，我系为适应学生的实践需要陆续增设与调整了一系列课程，受到同学的欢迎。实践技能培养达到了专业教学的预期目的。在实习之后，学生普遍感到不仅实际工作能力有所提高，更重要的是通过对实际工程的了解，进一步激发了大家对专业知识的兴趣。一些学生写出了质量较高的毕业论文。
（2）实践技能培养促进了学生自身的发展。实习活动使学生初步接触社会，培养了他们的环境适应能力及发现问题、分析问题、解决问题的实际工作能力，为他们今后的发展打下了良好的基础。一些在实习中表现突出的学生在毕业时找到了较为满意的单位。
（3）实践技能培养配合了所在单位的工作。参加实习的学生在各自的实习基地积极工作，从小事做起，直至参与本部门的重要工作，成为一支富有朝气与活力的年轻队伍，实习学生的精神风貌及工作能力受到了各单位领导与工作人员的普遍好评。
我系的实践技能培养经过多年的开展，积累了丰富的经验，从系领导到任课教师对此都十分重视并予以必要指导，使学生在实习前便具备相应的专业基础知识；实习的组织工作周密细致，日常管理及时而有效，对存在问题能迅速指导与解决。实践证明，教学实习适应本专业特点，符合教学规律与学生心理预期。它作为土木工程专业教学体系的一个环节，无论对学生成才还是对教学改革，都有极大的促进作用。
参考文献
关键词：结构安全监测光纤传感器混凝土应变压电传感器；
中图分类号：TN818文献标识码： A 文章编号：引言
通常情况下，土木工程作为基础设施对任何国家来说是都是一笔不小的开支，属于国家资产的一部分。并且，与其他商品相比，土木工程建筑寿命较长，一旦竣工，维修和重建代价甚高。另外，土木工程包括不同的建筑，建筑结构不同，建筑材料、设计方案和施工方式都会迥然不同。最重要的建筑结构包括桥梁、高层建筑、电力、核能和大坝。所有民用建筑都会随着时间老化和损坏，主要原因是材料的老化、持续使用、过载、过多暴露在有害环境、保护力度不够以及没有使用正确的检测方式。一旦受到内或外部侵害或二者同时作用，所有这些因素都会导致建筑材料和结构的老损并加重受损程度。
为保证建筑物的完整性和安全性，必须对建筑进行结构安全监测（SHM），通过自动化体系，对建筑物结构进行可持续的监和受损部位的检测。行之有效的结构安全监测系统可及时检测到各种受损部位并监测其压力和温度，从而优化建筑物维护效果，确保建筑物的安全，延长使用寿命。通常情况下典型的建筑安全监测系统包括三个主要组成成分：传感系统、数据处理系统（包括数据采集、传输和储存）和安全评估系统（包括诊断演算和信息管理）。要建立该系统，首先应使该系统具有一个稳定且可靠的结构传感系统。因此，本文主要讨论结构安全监视系统的第一个组成部分：由智能装置/传感器组成的传感系统。智能装置/传感器：如光纤传感器(FOS)、压电传感器、磁致伸缩传感器和自诊纤维增强结构复合材料，都具有非常重要的功能，可感应各种建筑结构安全方面的物理和化学参数。
光纤传感器（FOS），由于体积小，不会影响土木工程结构物本身的特点。通过使用多路复用或分布式传感技术，仅需一个光纤便可以对不同地区建筑的结构性能进行有效监测。并可避开电磁干扰的影响。光波适合在信号较弱的情况下进行长距离传输。压电和磁致传感器既可以作传感器，又可以作致动器，使结构安全监视成为一个积极的监测系统。此外，他们大小各异，便于存放，就算是放在较远的地方，也可对各种类型的结构进行积极监督。
过去几年人们对结构安全监测日益关注和重视，文本将重点评析智能装置/传感器在土木工程上的不同运用。本文涵盖光纤传感器，压电传感器、自我诊断纤维增强复合材料和磁致伸缩传感器的主要方面。
2.光纤传感器（FOS）
光纤传感器有诸多分类方式。第一种是按照待测参数经调制后得到的光特性（强度、波长、相位或极化等）进行的分类。第二种则是根据光发生调制的位置位于光纤内部还是外部（内部或外部）进行分类。光纤传感器还可根据传感范围分为点式（法布里-珀罗光纤传感器或长标距光纤传感器等），积分式（光纤布喇格光栅传感器）和分布式传感器（布里渊分布式光纤传感器）。本文主要讨论这种分类方法。光纤传感器一般都安装在现成结构表面，或嵌入新建土木结构中，包括桥梁、建筑物和大坝，显示应力（静态和动态）、温度、损害（分层、裂纹和腐蚀）和氯离子浓度等信息。获得的数据可被用来评估新建和修复结构，诊断损害部位和损害程度。本节主要探讨光纤传感器在监测土木工程结构的应力、位移和损害方面的应用。
2.1.监测应变和位移
实验研究已阐明光纤传感器被应用于土木工程结构后所表现的基本传感特性。在对混凝土横梁样本进行测试的实验中，与应力计输出信号相比，法布里-珀罗光纤传感器输出信号更加良好。与应力计相比，光纤传感器有更好的信噪比。对嵌入混凝土中的法布里-珀罗光纤传感器的性能进行评估。
图1：混凝土应变与各种传感器的对比
图1是压力高于混凝土抗压强度40%时，光纤传感器与丝式应变仪、电测应变仪和线性差动变压器测量结果对比图。由图可见，光纤传感器的测量压力、电测应变仪、线性差动变压器的测量压力具有高度一致性。在嵌入光纤传感器的混凝土平板上进行重复加载试验。频率为2 Hz-3 Hz，加载周期达四百万次。传感器在振幅为两千、加载周期为四百万的情况下仍可使用，且对动态加载反应良好。复合型波形传感器可以使光纤和混凝土的强度相互融合。如此一来，不仅应力大为减少，而且不用考虑理论校准因素。这个传感器还实现了对混凝土的持久粘连，并可在任何接触环境对伸缩装载给予相应的响应。
使用一种单模式光纤，又叫布里渊分布式光纤，对1.65m强化混凝横梁的压力进行测试。布里渊分布式光纤可同时测量温度和压力。结果显示，在5cm的可分解距离内，压力精确度达到± 5 με 。基于电缆中电磁波的电动时域反射计对两种分布传感器进行比较。将他们置于80%的横梁钢筋混凝土表面。试验结果表明，电缆传感器可以测量压力的局部巨大变化，而分布式光纤传感器可测量出长距离情况下压力的缓慢变化。电缆传感器在几秒甚至更短时间内就可测得应变分布，因而适用于动态信号监测。相比之下，光纤传感器完成测量任务需要数分钟的时间。安装了布里渊分布式光纤传感器以评估完全预应力下混凝土横梁的性能。同应变计的测量结果相比，光纤传感器更能很好地显示拉伸应变的测量结果。然而，光纤传感器对压缩应变的测量误差很大，这点在压缩应力很小的时候尤为明显。加拿大的卡尔加里贝丁顿的索道桥是世界上第一个引用光纤光栅传感系统，也是第一个在部分桥梁处使用碳纤维增强聚合物复合材料的构筑物。这座桥的部分钢筋在1993年经过预应力后，配上了光纤布拉格光栅传感器，总计18个。经过对预应力处理后的钢筋在混凝土收缩徐变、桥面恒载和桥梁后张等各种破坏力共同作用下的松弛状态进行评估，结果发现，钢筋预应力后的混凝土梁松弛度高于碳纤维复合材料的松弛度，并且在开放通行8个月后，这座桥的所有梁都存在着持续松弛的现象。另一动态测试表明，虽然这些传感器在6年后仍在工作，却没有监测到任何结构问题。首先，研究的重要价值在于该项目表明结合光传感技术、创新性电缆强化材料和结构工程所能带来的优势和益处。对纤维增强材料组成成分进行实时监测能够增强将这些材料用于混凝结构中的信心，因为目前就纤维增强材料来说，还没有设计标准出台。另一方面，光传感器可以嵌入纤维钢筋的表面，既保护了传感器及其线缆，又便于对这一类的土木工程结构进行控制和监测。
当前，世界上的很多桥梁都装有光纤传感器。法布里-珀罗光纤传感器用于加拿大魁北克若夫尔桥梁的修复工程。将这些传感器绑在由碳纤维复合材料制成的栏杆和钢梁上，以监测纤维复合塑料结构的性能、桥板和桥梁的应变。结果表明，大桥通行情况下，温度是影响应变的最重要因素。桥通行一年后，又进行了现场观测。使用3辆25吨校准卡车对纤维增强塑料加固处进行应力评估，结果发现纤维增强塑料加固处的应力小于20με,，钢梁应力小于120με。这就解释了加拿大联邦大桥嵌入光纤光栅传感器，但是并没有收到来自传感器的任何数据的原因。在泰勒大桥上，将63个光纤增强传感器、26个电测计加载在预应力处理后的碳纤维复合栏杆上，监测加固处在承受负荷时的最大应力。但是即使应变计密封良好，60%的电测计仍不能正常工作，原因是蒸汽养护后的混凝土梁桥湿度过大。当36吨重的卡车通过桥面时，纤维增强传感器记录的应力小于15με。
光纤光栅传感器被应用在瑞士两个桥梁上的实验情况：在温特图尔，将光纤光栅传感器捆置于碳纤维增强聚合物复合材料电线上来测量吊索的应变情况。截止1999年3月，光纤光栅传感器已经在2000με的应力下稳定工作了三年。另一个实验则是对一座行人天桥展开的。天桥的钢索是由碳纤维复合材料构成的预应力钢索，具体过程就是在碳纤维复合材料挤压过程中将光纤维嵌入到碳纤维混合材料中。大多数的光纤光栅传感器都可以承受170–190◦C的高温树脂固化处理和8000 με,的预应力处理，只有两个由于脱落失败。锚圈和索具在预应力处理过程中和其后的一年时间，都有令人满意的应力监测结果。
使用长标距电缆传感器得到桥梁整体变形和曲率的方法：将96根4m的长标距传感电缆嵌入维何斯瓦大桥的两端。根据提出的物理模式，当在桥面进行静态载重实验时，可测量总长度为一百米以上的桥的整体横向和纵向变形情况。并且测量结果非常吻合。
跨越佛蒙特州的沃特伯里的威努斯基河67米长的钢桁梁安装光纤光栅传感器，46个光纤光栅传感器被嵌入桥板，只有一个传感器损坏。并研制出了一种基于频域的多路复用传感器同时进行应力和振动的测量的工作。美国佛蒙特州威努斯基河的水力发电厂就是应用的这种光纤光栅传感器。对发电设备进行首次低功耗测试监测时，监测到了一个异常频率，这表明，传动系中的某个主要齿轮失圆了。
光纤光栅应用于中国，哈尔滨理工大学的桥梁监测工作的情况报告表明，光纤光栅传感器被装在10座以上的桥梁上以监测应变、应力和温度。例如，中国天津的永和大桥上就安装了40个光纤光栅应变传感器、10个光纤光栅温度传感器，以及96个光纤光栅电缆传感器用于对主梁的应变、预应力钢筋和钢索的应力的监测。同时一种结构安全检测系统用于监测第一座横跨中国长江的斜拉桥，并成功运行光栅光纤超载车辆识别系统和远程实时钢索应力监测系统。
准分布式光栅光纤传感器嵌入岩石锚栓以监控固定锚固长度内岩石的应变。为了提高德国埃德尔大坝的稳定性，对大坝进行了垂直锚固。这种准分布光栅光纤传感器的制作过程是沿著光纤每隔一段距离就插入纤维拼接，使每一段都可充当应变计。配有光纤光栅传感器的杆被放置在锚的中心。光纤光栅传感器的数据表明，10m固定锚索长度中只有2-2.5m可以起作用并且这个值随水位变化而变化。传感系统在锚力为4500 kN的环境中仍然有效。
光纤监测系统也可用于极端暴露条件下的土木结构。例如，码头大厅的光纤光栅安全监控系统。该系统位于浪花区和潮汐区，并受从冬天-35◦C到夏天+ 35◦C温度的影响。令人遗憾的是，光纤光栅传感器的实用性并不高。传感器嵌入后的一年，17个传感器中的10个已经无法运作。传感器失效的主要原因是连接器失效。制造缺陷、盐晶体或其他污物导致了粘接剂连接器无法继续粘合连接器外皮和光纤电缆。
一般土木建筑的应用：将光纤光栅传感器安装在一个五层65000平方英尺的混凝土结构上，主要用于施工阶段应力监测、混凝土养护以及内部裂缝传感。使用布里渊分布式光纤光栅传感器对一幢建筑进行温度分布监测。将1400米的光导纤维安装在建筑物的表面。其表面的温度变化一天之内通常维持在4◦C。
图2：试件底部光纤的“交错”布置
2.2 缺陷检测
光纤传感器用于土木工程的结构安全监测涉及对诸如裂缝、腐蚀和剥离等缺陷的检测。裂缝检测的依据是光传输的损失和以光纤传感器为基础的超声波。腐蚀、酸碱值和氯化物含量的检测则主要借助调色法实现。
使用光纤监控混凝土的裂纹尖端的形状。其操作方法依据的原理是当纤维发生断裂，混凝土中会出现裂缝并且裂缝程度会扩大，最终会影响光学纤维。然而,这个方法的适用范围是有限的,因为裂缝区域纤维的聚合物涂层必须在混入混凝土中之前被移去，如果不能提前获悉裂纹的位置则很难做到。
监测混凝土梁弯曲裂缝的方法：将光学纤维“交错”置于混凝土梁底部(参见图2)。当建筑结构中出现裂缝，除了90度以外，其他角度的交叉光学纤维都出现了弯曲。对混凝土标本的初步实验结果显示，该方法能检测到裂缝宽度小于0.1mm的裂缝。最近,此方法被用来监视静态加载下的多重弯曲裂缝、循环荷载下的裂缝和混凝土梁中应力作用下的收缩裂缝。然而,这种方法并不适用于检测平行于建筑物表面的裂缝。还有一种基于光纤传感器的技术，可以用来监测平行于建筑物表面的剥离情况。这个方法将单频激光干涉仪置于物体表面，对被测试梁进行移动负载实验。干涉仪的输出代表了光学相移，且沿嵌入纤维和综合应力成正比，当加载位置移动时，便可测得位移的曲线与负载的位置。实验发现，位移与剥离位置和剥离程度密切相关。
光纤传感器也可以被当作超声波/声学传感器来检测裂缝。利用分布式光纤传感定位系统监测混凝土梁中的缺陷的方法，通过压电陶瓷传感器生成压力波。光纤传感器被置于梁的表面以监测超声信号回声。初步实验研究表明，基于共振法，发现梁中有两处模拟缺陷。
光纤传感声学传感器可以监听到混凝土结构裂缝中发射出的声音信号。实验表明，光纤光栅传感器已经能够接收到超声波。
总的来说，这一领域的主要研究成果都是源于初步实验。提出的方法要求预先了解裂纹的位置。超声波方法不受裂纹方向的影响。以往的研究表明了超声波能够检测混凝土结构中的剥离、空隙及裂纹现象。
关于腐蚀检测，报告表明使用光纤传感器的钢筋腐蚀检测技术是以颜色调制为基础。当纤维极度接近（
光纤氯化物感应器用铬酸银粉末固定在光纤末端。在氯化物把红褐色的铬酸银转变成白色的氯化物的情况下适合使用这种感应器。颜色的变化增强了扩散在纤维中的光的强度。试验结果显示了氯化物浓度与光输出斜率及时间曲线图成比例。然而这种传感器的缺点在于其并不是一种双向传感器，因此很难检测不断增加或减少的氯化物浓度。
分布式湿度和酸碱度检测方法使用了表面贴装了凝胶聚合物涂层和光纤的电缆。由于凝胶吸附水在水介质中膨胀，所以需要调制光纤维的损失。系统是在模拟实验中测试的，目的是为了检验灌入后张混凝土结构钢管道中的水泥浆的范围。试验可以确定出无水的空心区域。这种类型的传感器通过选择恰当的凝胶系统作为响应酸碱度变化的指示剂，能检测出水泥浆酸碱度降低的区域。酸碱度的降低可能会造成钢的腐蚀。光线传感器系统用于测量混凝土中的酸碱度，这里的混凝土是指含有固定在高亲水聚合物基质上的酸碱指示剂染料。酸碱度的变化由染料/聚合物系统的颜色变化来表示。即使在酸碱度12-13的腐蚀介质中，这种传感器系统也表现出了稳定性。
2.3 光纤传感器总结
与局部的准分布式（或多路复接）及分布式传感器一样，光纤传感器在实验室及实地测试中都有传感能力。光纤传感器在土木工程结构中的各种应用，如检测应力、位移、震动、裂缝、腐蚀和氯离子浓度等都已得到开发。尤其是对桥梁、水电站项目及一些民用建筑的实地测试都证明了它的有效性。光纤传感器可以在恶劣的自然环境中使用，有着较大的传感范围及较低的传感损耗，并且具备抗电磁干扰功能，所以在土木工程结构的结构安全监测方面很有优势。但是，因为土木工程结构中所用的光纤传感器的研究都是比较近期的，最早的报告始于1989年，所以在现场实验条件下是否会因老化影响长期感应能力有待进一步研究。光纤传感器在一些结构中比较脆弱，而且一旦嵌入到混凝土中，若有损坏就会难以修复。使用光纤传感器检测缺陷及损坏的现场试验还未经过充分的研究和记录。
3. 压电传感器
根据电气到机械的改革，压电材料展示了其同步传动装置/传感器的性能。压电材料有很多不同种类，包括压电陶瓷、压电聚合物和压电复合材料。最近，作为一个基于测量电抗阻和弹性波的主动传感技术，压电传感器被引入到土木工程结构的结构安全监测中。
3.1电抗阻的结构安全监测方法
当工程结构上的压电陶瓷片由一个固定不变的交变电场驱动时，压电陶瓷片与其连接的结构中会产生微小的变形。由于激振频率很高，所以只在非常接近传感器的局部区域出现结构的动态响应。局部区域对机械振动的响应以电气响应的形式转回压电陶瓷片。因此，可以通过测量压电陶瓷感应器的电抗阻来直接检测结构损伤。
通过使用压电陶瓷片在钢筋混凝土（RC）桥样品上进行以抗阻为基础的安全监测及损伤检测。在桥的关键位置上装有11个压电陶瓷片。在装入过程中扫描陶瓷片，以获得不同阶段的阻抗数据。结果显示表面贴装的压电陶瓷片对其附近混凝土中裂纹的形成很敏感，但对那些离远一点的混凝土中裂纹的形成则不敏感。对装有压电陶瓷片传感器的混凝土梁（1000mm×100mm×500mm）执行两套实验测试。电导纳抗实数部分的均方根差（RMSD）随着样件表面或内部损伤面积的增加而增加。一项新方法用于识别测定的导纳特征中的等效结构参数（硬度、质量和阻尼器），经识别的参数用于描述损伤特性。这个方法被用于检测桁架、横梁和混凝土块中的损伤。传统的均方根差相只暗示了很少一部分损伤基质的性质情况，这个方法可更深入地了解损伤机制。测量压电陶瓷片的等效电路参数，如静态柔量、静态电阻、动态电感、动态电阻与动态柔量等，以监测混凝土结构的应力和温度。
3.2弹性波的结构安全监测方法
初步研究，在钢筋上粘有压电陶瓷片的情况下，监测加强筋与混凝土之间的脱粘现象。在执行器上使用了峰值为200V的5峰脉冲超声波，并记录分析了振幅和第一峰值的到达时间。发现接收信号的振幅以线性比例的方式增长至使钢筋从混凝土上脱粘为止。当钢筋是弹性的时，到达时间保持不变，而当钢筋断裂时，到达时间增长。同时使用了压电及超声波分析（PZFlex）软件模拟传感器的反应，以此作为钢筋混凝土结构中的参数，如裂纹宽度、脱粘尺寸及不同钢筋的位置。数值模拟表现出钢筋混凝土结构中的裂纹不会影响传感器的输出。当结构中同时存在脱粘损伤和裂纹时，脱粘损伤控制着输出信号。
通过将压电传感器粘到混凝土砌块表面的方法，可以研究无损检测的可行性。通过在检测样品表面放置不同质量的物品来模拟结构损伤。实验结果表明模拟损伤的尺寸和位置与其转移函数的振幅变化及自然频率的变化密切相关。这些信号中的异常现象是可重复的，而且损伤导致的异象会有明显的性质差异。
损伤主动质询（ADI）技术：以监测修复混凝土与碳纤维复合材料（CFRP）之间的分层现象。如图3所示，将压电陶瓷传感器连在碳纤维复合材料薄片上。横梁尺寸为100×150×900mm,上面设10×25×100mm的凹口用于开始及加快分层过程。这个损伤主动质询系统通过传感器的宽带激发主动质询结构。传感器信号可转化成数字资料，则转移函数、累加平均δ和执行器/传感器的损伤指数就可以计算出来了。图4显示了损伤指数与负载的关系。当负载增加时，区域1中的损伤指数明显增加了，而区域2和区域3中的损伤指数开始分别增至160kN和200kN。从而检测了分层过程。且损伤的定位误差只有0.67%。
图3：粘在混凝土梁上的碳纤维材料上压电陶瓷片的位置
图4：随外加负载的增加，区域1、2、3损伤指数的变化
可根据连续波分析基础上不同的中心频率弹性波能量来计算损伤指数，损伤指数可以准确表示出钢筋混凝土梁中裂纹的产生和扩展。相比基于阻抗的方法，基于弹性波的方法可以检测更大面积的区域。此外，基于弹性波的方法还可利用波传播的更多信息来确定损伤，如转移函数的振幅和相位、频率的变化、振幅和到达时间。这种方法和基于电阻抗的方法都是主动传感方法，但大部分结构安全监测技术都是以依赖被动传感器测量值的被动传感诊断法为基础，从而确定结构条件或环境中的变化。然而，还需要进一步研究以验证其可行性，从而通过结合其他技术，如无线通信、检测损伤位置与严重性算法等来检测混凝土构件和结构中的不同缺陷。
4. 自诊纤维增强复合物
水泥或复合物基质中的自诊（或自监测）纤维增强复合材料包含导电相，如碳纤维和导电粉等。这些复合材料能够监测其自身的张力、损伤及温度。研究表示碳纤维增强水泥可通过其电阻的变化来传感张力和损伤。电阻在从高应力幅直至失效的过程中大大增加了。碳纤维复合材料与碳纤维增强水泥有类似的特性。将具有张力的碳纤维增强水泥的电阻变化分成三个阶段：可逆传感阶段、平衡阶段（电阻在这个阶段几乎不发生变化）及快速增长阶段，这三个阶段与加载过程中碳纤维增强水泥中裂纹扩展的不同阶段相对应。
迄今为止，只有一些小规模的实验室研究了碳纤维增强水泥和碳纤维复合材料。将碳纤维增强水泥涂层应用到受弯水泥浆梁的受拉和受压侧面上。在循环加载和卸载条件下，每个循环的受压面上的涂层电阻出现可逆性降低，而在除第一循环的其他循环的受拉面上的电阻出现可逆性增长。由此可以看出，碳纤维增强水泥张力传感涂层可用于水泥结构的安全监测中。碳纤维增强水泥-加强钢筋混凝土梁的极限载荷与硬度略大于原始状态钢筋水混凝土梁的极限载荷与硬度。通过对电阻变化的测量，有较厚碳纤维增强水泥层的钢筋混凝土梁对应力损伤和疲劳损伤的敏感度更高。还将含有短碳纤维的碳纤维复合材料涂层应用到砂浆试块上，以此测量出张力。研究发现，超过了这些极限值，就会导致涂层内损伤。因此，可以很明显看出，碳纤维复合材料涂层不能满足实际应用的需要，不能够在现实生活中监测水泥结构的性能。
碳纤维玻璃纤维增强型复合材料（CFGFRP）被设计用作一种极限伸长值较小的导电碳纤维与极限伸长值较大的中空玻璃纤维的混合物。在拉伸加载过程中，电阻会出现显著的变化，这表明碳丝束失效。于是，因载荷受剩余的高伸长率玻璃纤维的维持， CFGFRP不会突然断裂。因此CFGFRP有可能具有自诊功能，而不会出现突发的失效。可预先报警构件的灾难性故障，并通过使用具有不同极限伸长值的碳纤维来监测高张力值。CFGFRP已被用于安全系统，放置在具有发现和阻止盗窃功能的安全墙上。
使用自诊纤维增强复合物为传感器的结构安全监测技术是一项简单的技术。这类智能材料的最明显的优势之一是它们既可以作为结构材料又可作为传感材料。碳纤维复合材料与玻璃纤维增强塑料可被用作水泥的加固元素。与素混凝土相比，含有少量短纤维的碳纤维增强水泥具有较高的硬度和抗张强度以及较少的干燥收缩。实验研究表明了这些纤维能够监测自身的张力、损伤及温度。与碳纤维玻璃纤维增强型复合材料（CFGFRP）相比，散布在玻璃纤维增强型塑料中的碳粉（CPGFRP）和混合碳纤维复合材料（HCFRP）有更好的敏感度。但是，迄今为止还未开发出这种材料在土木工程结构的结构安全监测方面的现场应用。此外，还需要提高自诊纤维增强复合物的传感重复性。有很多因素影响着自诊纤维增强复合物的重复性，包括：（1）导电材料在矩阵中的分布状态；（2）因温度、湿度和横向效应造成的电阻变化；（3）因循环加载过程中传感材料与界面损伤造成的电阻不可逆增长；（4）电阻测量方法与材料的准备。
5. 磁致伸缩传感器
铁磁材料的特性为，当将其放在磁场中时，它们就会出现机械变形，这个现象称为磁致伸缩效应。当材料出现机械变形时，材料的磁感应强度发生变化，这种倒转现象称为倒转的磁致伸缩效应。根据这些现象，发明了一种磁致伸缩传感器（MsS）,这种传感器可不直接接触材料表面就能产生及检测受验铁磁材料的导波。
用磁致伸缩传感器（MsS）可检测钢管混凝土结构的内部空隙与夹杂物。这表明极致伸缩传感器可以产生传播于钢管内的不同导波模式，并且这些导波对管内的缺陷很敏感。接收波振幅随着缺陷与夹杂物的增多而降低。为克服磁致伸缩传感器（MsS）的主要缺点，即只传送相对较低的超声波能量，研发了一个结合了压电陶瓷和磁致伸缩传感器的混合方法。这种方法对钢筋水泥界面的检测很有效。根据逆向磁致伸缩效应测量了钢丝绳的应力。磁致伸缩传感器（MsS）的精度小于3%，但温度的干扰会影响精确度。温度的两个极端值即10℃和50℃之间的差为6%。使用离散小波变换从磁致伸缩传感器检测出的信号中提取了对损伤敏感的特征，从而构成一个多维的损伤指数向量。然后将损伤指数向量提供给人工神经网络，以便对多股线的缺口尺寸及缺口位置进行自动分类。
6. 结束语
智能材料/传感器在土木工程结构的结构安全监测方面蕴藏着巨大潜力。其中一些当前已经实际应用，而其他的还在实验室中进行评估。光纤传感器是土木工程的结构安全监测应用的多功能传感器。光纤传感器在土木工程结构中的不同应用，如应力、位移、震动、裂纹、腐蚀和氯离子浓度的检测作用都已被开发出来。光纤传感器可以在恶劣的自然条件下正常工作，具有较大的传感范围，较低的传输损耗，抗电磁干扰和分布式传感的功能。但是，在现场实验条件下的光纤传感器是否会因老化影响长期传感能力还未完全确定，需进一步研究。而且光纤传感器在一些结构中比较脆弱，一旦嵌入到混凝土中，若有损坏就会难以修复。
基于电阻抗和弹性波方法，压电传感器可被用作土木工程结构的结构安全监测中一项主动传感技术。抗阻方法取决于自感知执行器概念，也是一种定性方法。以弹性波为基础的方法可以检测出更大面积的损伤，而且这种方法还可以利用波传播引起的附加信息来确定损伤。
自诊纤维加强复合物也可作为传感器，并且为土木工程结构的结构安全监测提供了一种非常简单的技术。这类智能材料的最明显的优势之一是它们既可以作为结构材料又可以作为传感材料。
磁致伸缩传感器（MsS）仅仅通过改变线圈或磁铁形状就可以产生不同的导波模式。这种传感器可以不使用任何的耦合剂就能工作。导波因其能够进行远距离检测，所以有着很大的监测潜力。但是，磁致伸缩传感器只适用于铁磁材料，只能传送低信噪比的较低超声波能量。
结构安全监测系统必须具有监测损伤的位置及严重程度的综合能力。但是，迄今为止许多在土木工程的结构安全监测中使用的智能传感器/智能材料的应用研究都涉及智能传感器的传感能力。换言之，用传感器的数据就可以直接监测出结构中的一些损伤。而另一些损伤只能通过特殊的诊断方法间接检测出来。重要的土木工程结构通常是比较大型的建筑。所以，要装备很多传感器来检测结构的安全状况。实际土木工程的结构安全监测很大程度上取决于诊断算法。因此，土木工程的真正的结构安全监测系统是集智能传感器/智能材料、数据传输和高级诊断方法为一体的。
参考文献
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[3] B. Culshaw an和 J. Dakin, Eds.，《光纤传感器的应用、分析与未来趋势》，第4卷，阿泰奇出版社，伦敦，英国，1996。
关键词：土木工程；信息化建设；涵义
1土木工程信息化的涵义
1.1从技术形式的分析
土木工程信息化的涵义，从技术形式层面进行分析，是指全国甚至全球的范围内，通过网络技术和通信技术等高科技的方法，实现的土木工程信息技术资源的开发和利用。这面向当今信息化方向的发展，使得土木工程能在线共享资源，随时随地的提供土木信息的支持，还能及时的互动和提供有效的问题解决方案。
1.2从行业影响的分析
从行业的影响进行分析，土木工程信息化是运用信息技术提升土木工程建设与管理的过程。其涉及的方面比较广泛，通常有勘测、设计、施工、监理、质量监督、企业管理、政府监管等方面的工作。土木工程信息化建设，能有效解决工程建设量大和信息知识资源存在分布不均衡的问题，这是提升了行业的整体技术层面。
1.3从实现过程的分析
从土木工程信息化的实现工程可以发现，土木工程信息化的动态过程有六个要素，即信息人才、信息网络、信息技术、信息资源、信息法规环境、信息产业。土木工程信息化的动态过程还有三个层面，第一个层面是土木信息产品制造业的持续发展，指要发展一批科研机构和企业单位进行土木工程信息的开发和研究，这给信息化建设提供有力的支持。第二个层面是对土木信息技术的开发和利用，即借助互联网等信息技术，制定土木工程信息的网络传输标准。这个网络传输标准包括软件和硬件方面。而信息建设的基础是大力研发土木工程信息的传输终端。第三个层面是土木工程信息资源的开发和利用过程，信息化建设的核心和关键，是建设好国家土木工程信息公众网，并完善企业局域网的建设工作。
2土木工程信息化的特点
土木工程信息化的特点主要有智能化、网络化；实时性、远程性、互动性；具有知识经济性；还有核心动力是人力资本等特点。土木工程信息化的这一系列特点，体现了向信息技术方向的提升。
①具有知识经济特点。土木工程信息化是通过互联网这一工具，实现核心生产要素。即土木工程的技术知识、信息，均通过互联网的功能来实现。而土木工程信息化主要表现在土木信息资源的生产、传输以及应用方面。
②实时性、远程性、互动性。土木工程信息化的三大特性是实时性、远程性以及互动性，这也是信息化必须要具备的特点。这三大特点突破了地域和时间等方面的限制，即是在任何地方、任何时间都能互动的为土木工程行业提供所需要的信息服务。
③智能化、网络化。土木工程信息化的另一个重要特点是智能化、网络化，这个特点能对土木工程管理人员的思维形式产生深刻的有意义的影响。土木工程信息化中的智能化与网络化特点，能够使工程从业人员及时的在线交流，并提升了信息管理工作的科学性。
④核心动力是人力资本。土木工程信息化的核心动力主要是人力资本，这也是当今时代土木工程从业人员所要具备的重要能力。基于信息时代中，这就对土木工程的从业人员提出了要保持终生学习技能的态度，要认真把握专业知识、信息识别技术、理技能力和IT技能等。
3发展土木工程信息化的途径
3.1土木工程设计信息化
随着近代科学技术的快速发展，土木工程的信息化建设也有了进一步的发展。尤其是建筑材料钢筋与混凝土的突破性发展，大大改善了耐久性、可靠性，而且强度成倍的提高，材料性能方面也更加优质、轻质、高强的实现了过去实现不了的工程结构。人们已经能有效的利用土木工程设计的信息化特点，解决复杂超静定结构的内力和位移计算。土木工程设计信息化，是对繁杂的手工绘图的突破，而建筑施工机械的使用，提高了施工自动化的程度。
3.2土木工程施工信息化
自动化控制技术在施工过程中的广泛运用，提升了工程的施工效率的同时也解决了很多高难度的施工项目。比如应用到大体积的混凝土的施工质量的控制方面；对沉降进行观测和相应数据的采集工作等。信息化技术的推广应用，势必会对设计技术和施工技术进行全面的革新发展。土木工程信息化的运用的领域逐渐加大，将会提升建筑工业水平的发展。
3.3土木工程管理的信息系统
信息化技术作为一种高新技术之一，适用于众多行业的发展。进一步制定土木工程信息化的运用标准，并完善相关的信息管理系统，这样能有效的推进信息技术在土木工程施工中的规范和高效作业。信息技术促进了工程的数字化，使工程的管理进入到一个全新的阶段。
参考文献：
[1] 曹燕.浅析土木工程的信息化建设[J].网络财富，2009（17）.
[2] 彭建国，王晶.土木工程的信息化建设[J].黑龙江科技信息，2009（11）.
［关键词］土木工程；施工技术；创新
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
0前言
土木工程施工技术在工程实践中有着重要的地位，工程施工技术需要在工程实践中体现出来。因此，土木工程施工技术需要新材料、新技术的支持，我们要了解土木工程施工技术的特点，才可以更好的了解建筑类型。土木工程在施工过程中，其施工地点相对来说是固定不变的，施工地点在选定后就不会产生较大的变化，这就是施工的固定性；施工人员在施工的过程中会发生变动，工程施工队伍和作业空间具有流动性；由于建筑类型较多，就要采取不同的施工技术来进行工程施工，这就说明工程施工具有多样性。
1、土木工程施工的发展历史
土木工程是各类建造工程科学的统称。土木工程施工所包含的技术活动包括工程施工材料、施工设备、施工勘测、施工设计、施工保养维修等，工程施工对象可以在陆地上也可以在陆上或水中，土木工程设施能够为人类生活、生产等活动提供便利的服务设施。土木工程施工经过了长期的发展历程，其最初的发展从新石器时代到文艺复兴时期。经过这一场时期的发展后，直到现在，土木工程被应用于各行各业，并且土木工程技术随着文艺复兴时期的发展，施工技术有了更多的创新，土木工程也有了巨大的飞跃，逐渐进入了高速发展时期。例如在桥梁工程 、道路 工程、铁路工程 ，建筑工程，水利工程等工程项目中，土木工程技术就是在各类工程项目的建设中得以发展和提高。随着现代社会的高速发展，我国土木工程技术得到了巨大的飞跃，在实行改革开放后，土木工程技术表现出了高超的建设水平，其中一些已经达到了国际先进水平。例如“鸟巢”、“水立方”等近几年的高水平的建筑，都显现出我国土木工程施工技术的高水平。可以说土木工程施工技术对高质量的工程产品有着很大的指导作用。随着科技的进步，我们对土木工程的施工技术的要求会越来越高，为了满足我们发展的需求，就要不断的创新施工技术，并将其应用于土木工程施工建设中。
2、土木工程早期的施工技术
土木工程施工技术的变化是随着结构形式、施工材料、施工环境的不断变化而变化。土木工程中比较传统的施工技术主要有地基基础施工技术、混凝土结构施工技术和钢结构施工。
2.1地基基础施工技术
桩基础施工技术是地基基础施工技术中的基础方法。在桩基础施工中,作为施工人员要选择适合的桩型，并要综合考虑单桩基和群桩的问题，以确保单桩基的施工质量，若为群桩还要考虑避免不均匀沉降的问题；当施工人员在进行预制桩吊运时，要注意吊运过程中会造成桩的冲击和振动；之后是施工人员对桩基进行钻孔和灌注，在经过了桩的定位放线、校正钻机垂直度、钻孔清土、灌注、搅拌混凝土、制作并安放钢筋笼、成桩验收等一系列工作后，最后要对其进行质量检验，以符合施工桩基的要求与标准。
2.2混凝土结构施工技术
混凝土结构施工技术是工程施工中最为常见的技术方法。其中预制法和现浇法是混凝土结构施工中常用的两个方法。预制法是在混凝土施工管理结构中逐渐得以人们的认可和应用，预制法具有低成本、高性能的特点，当施工人员采用预制法时，要注意预制膜尺寸的准确性,并严格按照施工顺序进行。而现浇法则要比预制法应用的更早一些，这种方法是通过在施工现场来支模进行浇筑混凝土。
2.3钢结构施工技术
钢结构施工技术也是土木工程施工技术中的重要技术方法。这种技术方法主要集中在构件的吊装工作上。在施工前。施工人员要做好施工现场的场地清理、道路修筑、构件运输、检查装备等基础工作，确保钢构件按照施工顺序进行先后的运送，运送到现场的钢构件，要用足够支承面的木枕垫底，尽量将其存放在起吊位置，保证钢结构的摩擦面干燥清洁。钢结构在施工连接的过程中，应该注意选择适合的连接方式，准确确定连接位置，以免造成钢结构的薄弱点，带来工程安全危害问题。
3、土木工程施工技术的创新
土木工程的施工技术在工程施工的各个阶段都占有重要地位，在设计过程中，设计者必须根据土木工程施工的技术选择施工设备、工程材料、现场施工方式;在具体施工过程中，土木工程施工技术决定了现场施工的工序、施工工艺等。但土木工程施工技术也受现场的气候条件、施工现场的载荷、地址、资源等条件的限制。因此在已经发展了两千多年的一门学科中进行创新并非易事，要克服现场施工过程中的气候、资源、地质条件等等限制，才能实现施工技术的创新和突破，才能在实际应用中取得成功。本文仅就土木工程施工技术中的深坑支挡技术和预应力技术两个方面探讨创新的施工技术。
3.1土木工程施工技术中的深基坑支挡技术创新
现代土木工程施工中，城市高层建筑如雨后春笋般拔起，高层建筑对抗震、地下空间的发掘利用，因此施工过程中对深基坑支挡的技术要求越来越高。深基坑支挡技术在土木工程施工的需求下，在施工技术上有较大的发展和创新。深基坑支挡技术的创新之一是桩锚支挡体系的应用。对于深掘深度较深的土建施工，如果土建施工中的地质条件较差，土质酥松、坑壁土质密度不高，通常采用预应力锚杆和灌注桩体系。针对地下水位上下的不同类型的图层宜采用引进的套管水冲法成锚工艺。土木工程施工中，许多临时支挡的加固桩或地下支撑墙或永久性的支挡桩或支挡柱可以实施支挡与承重一体化的支挡技术方案，一体化的承重与支挡系统既能够满足支挡的需要和承重要求，又能够提高施工速度，节约资源、能源，提高建筑施工工程的社会经济效益。在土木工程施工的支挡技术中，旋挖施工工艺在管控灌注桩施工中也是较为科学合理的技术创新方案，但在利用旋挖灌柱桩施工中必须保证成孔质量，较少施工质量中的不利影响因素。
3.2土工工程施工技术中新型预应力技术
在土木工程施工技术中，预应力施工技术中的创新之一是体外预应力的发展与应用。体外应力是指预应力筋布置在混凝土截面外的预应力，与传统的布置于构件截面内的预应力筋，所提供的有粘结或者无粘结预应力相对应111。体外预应力在大跨度土木工程和预应力混凝土道桥施工和特种结构施工中有一定程度的应用。其中粘接体外预应力是体外预应力应用中的典范之一，这种预应力在管道结构外，产生的预应力摩擦损失较小，便于后期维护检查，同时在管道的铺设过程中便于控制。无粘接力体外预应力体系也是应用较多的体外预应力施工方式，无粘接力体外预应力施工操作简单，单根无粘接摩擦损失相当小，体外预应力比传统的预应力施工更加科学合理，经济效益也更高。
4、土木工程施工技术发展的新趋势
当今土木工程施工的基本原则是经济效益最大化、生态效益最大化、质量效益最大化，因此现代土木工程施工技术的难度不断增大，建筑规模不断增大，因此土木工程施工技术呈现出科技化、自动化、生态化的新趋势。
4.1土木工程施工技术发展的科技化趋势
由于现代的土木工程施工要求经济效益最大化，因此工程造价是左右工程技术发展的重要参数之一。工程造价推动土木工程施工技术必须采用新的高科技技术满足日益增长的生产需要，利用科技推动施工过程的的自动化、机械化和智能化等发展，用以降低不必要的人工费、机械费等，使工程施工技术在科技的推动下多层次渗透，将科学技术作为第一生产力，提高土建工程施工效率。
4.2土木工程施工技术发展的自动化趋势
自动化是现代建筑业的发展方向，它力图把互换性和流水线引人到建筑活动，以标准化、工厂化的成套技术改造建筑业的传统生产方式。从建筑构件到外部脚手架等都可以由工业生产完成，标准化的实施带来建筑的高效率，为我国今后的建筑施工技术的统一化提供了可能。
4.3土木工程施工技术发展的生态化趋势
土木工程施工技术是人类改造和利用大自然的重要方法，随着社会对自然环境的关注程度日益提高和社会生态化的需要，施工过程中生态化已经成为各行各业的共同趋势，土木工程施工技术也不例外。在施工过程中注重环境保护和能源节约是未来长时间内土木工程施工技术发展的重要趋势。土木工程施工技术要充分利用节能环保的建筑材料，要防止工程施工过程中产生的污染环境和对环境不利的事件发生，尽可能选用低污染、低能耗的建筑材料和技术设备，力求建筑与环境与自然和谐共存。
5、结语与展望
总之，土木工程施工技术在深基坑支挡技术创新和新型预应力技术创新上都有了较好的应用，并为社会创造了较好的经济效益和社会效益。未来，土木工程施工技术的发展趋势呈现出高科技化、自动化和生态化。展望土木工程施工技术还应当在建造材料上作进一步的创新和研究。提高化学建造材料在实际工程中的应用，研究高性能的混凝土等基础建材，通过材料的升级提高建筑的质量和寿命。土木工程施工技术应当在开发节能环保和智能化上进行创新，充分利用太阳能、风能等新能源，为土木工程项目提供新的科技能源，减少能耗，这也是未来建筑的发展方向。
参考文献:
【关键词】土木工程；发展现状；未来趋势
土木工程是一个国家建设和发展中的重要内容，它涉及了很多方面，比如说桥梁、公路等。可以说一个国家发展的速度和程度跟这个国家的土木工程发展休戚相关。我国的土木工程业发展速度还是比较迅速的，但是不管什么行业的发展都不可能是一帆风顺的，在中国几十年的探索和改革中，土木工程方面的发展也取得了一定的成就，科技的发展是土木工程发展的重要保障和根本动力。为了进一步加快我国土木工程的发展，还要加大对土木工程的研究力度。
1、土木工程概述
土木工程对于一个国家的发展是至关重要的，然而，土木工程具体指的是什么、涉及到了哪些方面的内容并不是所有人都了解的。其实，土木工程就是指公路、桥梁这些工程的总称，并且土木工程本身涉及了很多方面的内容，主要包含了工程建筑材料分析、建筑设备的应用以及建筑施工前的地质勘探。土木工程不是单单的过程设计，它的内容是非常丰富的，而且是层次多样的、结构和门类比较复杂的学科。
土木工程对于我们每个人都不陌生，它跟人们的生活是休戚相关的，而且关系着国家的建设和发展。可以这样说，如果没有土木工程就没有我们今天这样便利的、高质量的生活。土木工程展现人们生活的很多方面，比如说四通八达的交通、居住和办公的高楼大厦以及跨黄河长江的大桥。同时，土木工程给人们的生活提供了很多保障，主要体现在农民可以利用灌溉设施解决农田干旱的问题；城市中的排污管道给城市人民提供了环境保障。
2、土木工程发展的现状
2.1土木工程的理论发展分析
土木工程工程的发展也涉及到了很多方面，其中土木工程理论就是其中非常关键的一个内容。土木工程理论发展是土木工程设计和项目实施的基础环节，占据着关键的地位，土木工程理论是土木工程设计的重要的理论支撑，只有拥有坚实的土木工程理论基础，才能保证土木工程设计得到最大程度地发展。而土木工程理论也涉及了很多方面的内容，它涵盖了工程力学、统计学、计算机科学等重要内容。特别是计算机科学的发展与应用，使土木工程业得到了极大的发展。并且随着信息化进程和信息交流地不断加快，也都推动了土木工程业的发展。
2.2土木工程的设计发展分析
土木工程设计是土木工程发展中非常重要的一个环节，随着土木工程的不断发展，对土木工程设计也提出了更高的要求，土木工程设计已不再是仅凭经验而进行的时代了，更趋向于要全面地考虑土木工程的环境、经济以及安全等因素来进行土木工程设计。随着建筑环境（包含建筑材料、结构、施工方法等）不断改变，人类会面临越来越大规模的土木工程建设，并且对土木工程设计会提出更严格的要求，其中在结构设计方面呈现出更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是依靠一定的土木工程理论而进行的，随着土木工程的发展趋向于复杂化，土木工程设计也会发生很大地改变。要运用新技术、新优势来做好土木工程的设计。
2.3土木工程的施工发展分析
土木工程理论和设计最终都要通过土木工程施工来体现，土木工程施工是一个不容忽视的环节。而土木工程施工的发展主要体现在施工材料、设备以及施工工艺方面，在土木工程中，施工材料在不断地更新，越来越多的新型材料被广泛地应用到土木工程中，比如说玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、各种节能混凝土等材料，这些材料给我国大型土木工程的实施提供重要的保障；而土木工程实施的设备也在不断地向自动化方向发展，设备的自动化不仅提高了施工的效率，同时也为一些操作难度大的过程实施提供了可能。
总之，我国的土木工程业在理论研究、工程设计以及工程施工等方面已经取得了一定的成绩，但是与那些发达的国家相比还存在一定的距离。因此，我国要逐渐地加大土木工程的研究力度，推动我国土木工程业可以迅速发展。
3、土木工程的未来发展趋势
3.1信息化趋势发展
加快信息化建设是我国新时展的目标，信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。信息化建设可以使一些传统下难实现的工程得以顺利实施，信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，信息化建设大大地推动了土木工程业的发展。信息化的社会背景为建筑的兴起提供了更为广阔的空间，对信息资源和对使用者的信息服务进行了优化组合。
3.2高性能材料的广泛应用
随着科技地不断发展和新能源的不断开发，使得越来越多的高性能材料得以广泛地应用到土木工程中，比如说高标号水泥、玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土以及复合型节能混凝土，还有新型的墙体材料的开发，这些高性能材料的应用使得土木工程在结构、设计理论以及施工技术方面得到了新的发展。并且土木工程中钢材也将朝着高强度、良好塑性以及可焊性等方向发展。总之，高性能材料的应用是未来土木工程的一个重要发展趋势。
3.3土木工程向地下、海洋、沙漠扩展
随着建筑业的迅速发展，建筑空间资源已经成为限制建筑业发展的一个重要因素。开发空间资源是解决建筑空间资源紧张的非常有效的途径，在我国可开发的空间资源有地下空间、沙漠、海洋以及宇宙空间。其实，我国在土木工程发展过程中已经在逐渐地开发这些空间资源了，比如说现行的地铁、地下停车场都是利用地下空间的体现，而且我国也正在开发海洋和沙漠资源，同时我国在探索太空方面也取得了一定成绩，所以说我国土木工程的未来发展趋势是向地下、海洋以及沙漠等空间发展。
3.4建筑多样化及城市建筑立体化
我国土木工程正在朝着多样化和城市建筑立体化的方向发展，由于材料学和工程力学的发展，推动了土木工程向着多样化的方向发展，为了解决能源紧缺、环境保护、交通溶度等问题，越来越多的建筑结构形式产生。
随着城市人口的密度逐渐地增加，交通拥挤和用地紧张等问题也逐渐显现出来，为了解决城市用地问题就需要发展立体建筑，也就说城市高层建筑会越来越多，但是高层建筑的建设对施工技术和设计的要求更高，所以要加快土木工程各项技术的发展。
结语
总而言之，在信息化和科技化时代的大背景下，土木工程的发展不仅局限于建筑物本身的安全性和经济性，更需要考虑到建筑物给人们的生活带来的舒适感受，将建筑变得更加人性化和智能化。这就要求我国要加大对土木工程的研究力度，要不断地推进土木工程的理论、设计以及施工的发展，而且要把握土木工程的未来发展趋势，尽可能地从发展趋势入手，保证我国土木工程可以顺利地、快速地发展。
参考文献
[1]薛中武.土木工程现状与发展趋势分析[J].现代商贸工业，2009（24）
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