关键词：工民建；钢结构；裂缝
工民建，又称房屋建筑工程。作为我国建筑工程中极重要的一部分，工民建的顺利发展关系着整个国家的经济状况。总所周知，现在，钢结构的运用在工民建中非常普遍，在整个建筑工程中钢结构的运用的意义也非常重大。本文正是通过分析民共建中钢结构的运用的意义以及具体技术的运用状况，并针对工民建工程中的钢结构运用技术的未来发展及创新态势做了相关的阐述，希望能够推动我国工民建工程中钢结构运用技术及方法的健康发展。
1.概述
1.1工民建含义及发展概述
工民建就是指工业与民用建筑工程的结合，即工业与民用建筑的简称，它属于木工程的一个分支，故又称为房屋建筑工程。作为一个学科来说，工民建是土木工程的一个分支学科。一般来说，人们所说的民共建有两层含义：一是指房屋建筑的实体；二是指建造房屋所需的知识和技术，包括房屋的基础理论和研究，通常也涉及房屋的规划、施工技术、工程造价确定、设计、施工组织与管理与控制等。
民共建专业的研究对象就是房屋建筑，这个学科蕴含着丰富的知识，涉及多种自然学科，包括数学、物理、力学、结构等，除了这些技术性的学科之外，还涉及工程管理、技术经济、政策法规等经济及社会科学，知识系统繁杂，涵盖面非常广。
工民建专业有其独特的特点，它与、经济管理、数学、力学等自然科学和社会经济科学联系紧密。包括房地产开发与经营、房屋设计、施工技术、施工组织与管理、工程监理、工程造价等多个方向。
相对于整个土木工程来说，房屋建筑工程是所见数量数量最为庞大的一部分，在整个建筑行业都有重要的意义。也是国民经济中投入非常大的一个领域。形式也是多种多样。
工民建的主要功能是提供人们生活居住和工作生产需要的场所。纵观真个行业发展，未来，建设安全、经济、适用、美观、抗震、节能、环保和智能的现代化建筑将是整个建筑业科学发展的总趋势。房屋建筑将会集众多科学领域之所成，糅合力学、美学、材料、设备、电气、控制等学科，多种学科交叉、综合，民共建的未来发展必将突破传统，愈发完善，将为我们提供更为舒适的工作、学习和生活的空间环境。
工民建在全国建筑工程中的比例极大，其地位举足轻重，其领域行业的健康发展是整个国民经济正常发展的基石。当然，如此庞大的工程体系发展必将面临着诸多的难题，其中钢结构的运用就是其中一个重要的课题。如何在工民建中运用好钢结构也越来越成为整个建筑行业的共同课题。近几年，工民建中，钢结构运用技术发展取得了极大的进步，在工民建工程中的应用也逐渐趋于广泛。
1.2钢结构含义及特点
一个国家，钢结构建筑的多少，，标志着这个国家的经济实力和经济发达程度。而我国自从进入新世纪以来，国民经济显著增长，国力明显增强，随之而起的就是，我国钢产量成为世界大国。国家也在建筑中提出了要“积极、合理地用钢”的口号。再也不用限制用钢了，少了“限制用钢”的束缚，钢结构建筑在经济发达地区逐渐增多。
特别在奥运会的推动下，也就是2008年前后，我国出现了钢结构建筑热潮，以及更加强劲的市场需求，推动钢结构建筑迅猛发展，建成了一大批钢结构场馆、机场、车站和高层建筑，其中，有的钢结构建筑在制作安装技术方面具有世界一流水平，如奥运会国家体育场——鸟巢等建筑。
钢结构优势明显，其他结构，例如钢硷结构，砌体结构等，与钢结构相比就相形见绌了。钢结构具有其它结构（如等）无法比拟的优点。钢结构材料强度高，材质均匀，各向同性，变形性能好；构件加工简单，运输、连接和安装方便；结构自重轻，柱断面小，易于改造，施工速度快，施工周期短。正是因为这些难以取代的优势，决定了钢结构拥有最为广泛的应用范围和极好的发展前景。
2.钢结构运用于工民建工程的优点
钢结构是由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成的工程结构。有许多与众不同的特点：钢结构自重较轻 、钢结构工作的可靠性较高 、钢结构易腐蚀、钢结构耐火性差 、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好钢结构室内空间大、容易做成密封结构、钢结构可回收利用、钢结构工期较短、钢结构制造的工业化程度较高 、钢结构可以准确快速地装配。
考虑到钢结构这些不可代替的特点以及土木工程对现代化社会改造的积极意义，若依旧采用传统混凝土材料形式则会影响到工程结构的性能。当然伴随着我国土木工程改造活动的广泛开展，各种先进的技术在土木建设中得到了全面的运用。
钢结构作为一种建筑结构，是土木工程建设的改良构造，其利用高性能的钢筋结构建立组合体，满足了大部分土木工程的建设要求：首先是安全性，混凝土材料使用一段时间会出现多种病害，而钢结构土木工程的病害发生率较低，可长期使用。其次是经济性，不仅在结构性能上优势突出，钢结构在成本投资方面也有明显的优势。早期的土木施工工艺，建设的成本投资较大。而钢结构使用高性能钢材，在结构组合上更加简单化，同时降低了材料使用成本的消耗，为施工单位创造了更多的收益。最后是抗压性，钢结构是不同型号钢筋材料组件的构成体，其在抗压抗震方面的性能优势要强于混凝土结构。
3.工民建中运用钢结构的安全措施
诚然，安全问题应该为工民建的首要问题。企业应该采取多方面措施保证施工安全。可以以项目经理为安全施工第一责任人，对现场的安全施工全面负责。首先自上而下，设立各级安全负责人，施工队长、安全文明管理员、组长安全员层层负责，切实地将安全施工落实到实处这样明确安全施工责任，责任到人，有力的保证了施工的安全进行。另外更要注意贯彻国家劳动保护政策，严格执行本公司有关安全、文明施工管理制度和规定。
4.结论
总之，工民建工程的施工建设，需要各项完备处理措施技术的有效支持，钢结构作为其中一项意义非凡的技术来说，对于工民建整个工程的迅速、安全的进行有着相当大的作用。这不仅关系经济发展，更关心民生。建筑工程的安全事故频发，建筑安全问题也提到了日程上来，工民建中的质量问题越来越受到大家的重视，工民建工程的规模越大，工民建施工的技术越受到大家的关注。所以，我们更应该积极引入创新施工工艺，想办法优化实践处理效果，努力提升工民建工程施工建设水平，进而创设显著效益，保证工民建工程建设的稳定、良好与持续发展。
参考文献：
关键词：土木工程施工；钢结构技术；工程施工
近年来，人们生活水平日益提升，物质生活得到极大的丰富和满足，在此情况下，迫切追求精神层面的满足，包括居住环境、食物种类等等。因此，对各行各业的需求也有了极大的提升。土木工程项目是加快城市化进程的重要组成部分，与人们的生产生活有着密切的联系，随着人们追求的提高，促进了土木工程施工质量的提升。钢结构技术是现阶段我国土木工程施工中常用的技术手段之一，具有较大的优势，并随着时代的发展逐渐代替了传统的混凝土框架结构。就钢结构技术而言，不仅具有较强的抗压性和安全性，而且还具有环保性，因此非常受建设项目的欢迎和青睐。但是在目前实际土木工程钢结构施工技术中，还存在着一些问题和不足，钢结构施工技术比较复杂多变，一旦发生事故就会造成严重的后果。因此，必须要对钢结构技术进行分析和探讨，提出有效措施解决其中存在的问题，从而保障人们生命财产安全。
1 在土木工程施工中运用钢结构技术的优点
1.1 能增强建筑的抗压性
由于土木工程的特殊性，需要承受较大的压力，因此只有提高其抗压能力和强度，才能有效避免安全事故的发生。而钢结构是由不同型号的钢筋组成的，具有很好的韧性和安全性能，因此，被广泛应用于土木工程施工中。因为钢结构的特性和优势，所以在土木工程施工中运用钢结构技术可以提高其整体结构性能，增强抗压强度，以此确保在发生自然灾害时具备良好的防御性，从而避免了不必要的经济损失。
1.2 能够增强建筑的安全性
传统的土木工程施工材料主要是以混凝土为主，但是混凝土极易受到外在因素的影响而产生裂缝或者沉降等不良现象，从而导致建设项目的整体质量不符合相关规定要求。可以说，混凝土材料的使用已经不符合现代化社会的需求，并逐渐被淘汰。在这种情况下，钢结构以其特有的优势被迅速挖掘出来，且广泛应用于土木工程施工中，钢结构技术可以在极大程度上减少建筑裂缝或者沉降现象的发生，将其作为建筑主体，不仅提高了土木工程的质量，而且还大大增加了建筑的整体安全性。
1.3 能够增强建筑的经济性
土木工程是一项繁琐复杂的系统性工程，其施工量非常庞大，施工成本也很高，为了提高土木工程的经济效益，就需要在确保施工质量的同时增强建筑的经济性。传统的土木工程项目是使用大量的混凝土作为主要施工材料，选择购买原材料非常耗费时间和精力，且后期需要定期和养护，极大地增加了施工成本。而采用钢结构作为建筑的主体结构，可以使建筑项目的外观更加美观，结构上更加轻松和便捷，最主要的是，使用钢结构可以大大降低成本投入，进而提高了土木工程施工单位的社会效益和经济效益。
2 土木工程施工中的钢结构技术论述
2.1 做好施工的准备工作
由于钢结构施工量比较大，工序繁琐，具有很大的复杂性，一旦其中某个环节出现失误，就会严重影响土木工程施工进度及质量。因此，必须要在正式施工之前做好准备工作。在开展施工时，要事先设计好施工图纸，并对设计结果进行严格的考察和审核，并在设计过程中听取监管人员和施工人员的意见和建议，直到设计结果符合施工条件和相关规定才可将图纸投入使用。另外，施工人员还要全面掌握和了解施工技术，针对施工过程中的重点和难点进行分析和研究，并及时提出科学合理的解决对策，以此为施工的正常、有序进行提供基本保障。
2.2 土木工程钢结构施工中塔吊使用技术
机械设备是土木工程施工中必不可少的，且具有重要作用和功能，其中，塔吊设备具有很大的优势，可以适用于不同强度和重量的起重，并能够在很大程度上降低施工成本，在土木工程钢结构施工中扮演着极其重要的角色。但是需要注意的是，在实际施工中，使用塔吊技术必须要严格遵循相关安全使用规程和标准，提高塔吊的使用效率，以此确保土木工程钢结构施工的安全性，以及在规定时间内保质保量地完成土木工程项目。
2.3 钢结构焊接技术
要想做好钢结构的焊接技术，首先就要满足以下条件：（1）在实际焊接前将需要的工具准备好，因为在焊接开始之后，焊接人员是无法移动的，只有事先将各种焊接材料和工程准备好，才能提高焊接速率。另外，要在焊接过程中做好安全保护工作，以免出现安全事故。（2）意识对物质具有反作用，正确反映客观事物及其发展规律的意识，能够指导人们有效地开展实践活动，促进客观事物的发展。歪曲反映客观事物及其发展规律的意识，则会把人的活动引向歧途，阻碍客观事物的发展。焊接人员是焊接过程的核心力量，焊接人员只有具备较强的专业技术水平、丰富的焊接经验，且具有相关有效证件，才可以允许进行焊接，确保对焊接过程中出现的意外冷静快速地进行解决。（3）要以严谨认真的态度对待焊接过程，每次焊接结束后，都必须仔细检查焊缝的情况，并将多余的焊料清除干净，以免影响后续的施工过程。同时，在阶段性焊接完成后，要检查已完成的焊接成果是否符合相关规定和预期效果，以此循序渐进，直到整个焊接过程实施完毕。
3 结束语
随着改革开放进程的不断深化，我国经济飞速发展，大大促进了我国各行业领域的发展，其中，建设项目也迎来发展的最佳时期。建筑行业在我国的经济发展中有着非常重要的地位和作用，为国家经济增长和社会健康发展做出了很大的贡献。目前钢结构以其特有的优势被大量地应用于土木工程施工中，可以在一定水平上增强建筑的抗压性、安全性，以及经济性，受到了相关施工单位的热烈欢迎和喜爱。然而，世界上的一切事物都包含着两个方面，这两个方面既相互对立，又相互统一。因此，我们必须用科学发展的观点、全面的观点看问题。在土木工程中采用钢结构技术在具有很大优势的同时，也存在着一些问题和不足，只有对其进行细致的研究和分析，针对不同的问题提出切实有效的对策给予解决，才能更好地促进钢结构技术的发展，发挥出钢结构的最大价值，从而为土木工程发展夯实基础。
参考文献
[1]洪磊.试论土木工程施工中的钢结构技术[J].城市建设理论研究：电子版，2014.
[2]张超，刘学瑞.浅谈钢结构在土木工程中的施工以及管理[J].四川水泥，2015，37（1）：53.
最早对不同结构建筑能耗与碳排放进行研究的学者是加拿大的Cole［5］．Cole研究木结构、钢结构、混凝土结构建设过程的能耗占建筑总能耗的比例以及3种结构建设过程的能耗是否有明显不同．其研究采用加拿大ATHENATM生命周期评估工具．ATHENATM被用来测算结构部品最初的隐含能．这个测算中没有包括工人交通的能源消耗，但Cole的研究中考虑了，其研究的主要数据来源于R．S．MeansCata－logues和电话访问及调查．在研究中Cole将隐含能定义为建筑产品生产、运输和安装时直接和非直接的能源消耗．表1是Cole对不同结构建筑建设阶段能耗、碳排放及相应所占隐含能、隐含碳的比例．基础上完成的，采用基于过程的LCA分析（CEDST）和基于投入产出的LCA分析（EIO－LCA）2种方法．在建设阶段，Guggemos认为混凝土结构的能耗比钢结构大，建设周期也更更长．钢结构有机废料和重金属的排放更高．指标为钢结构418MJ／m2，混凝土结构939MJ／m2．此研究结果与Cole的研究结论一致，但数值差距较大，原因是两者对设备的考虑不同．Guggemos考虑了重型设备（70％），而Cole没有．图1是Cole和Guggemos研究成果的对比．
2不同结构建筑的隐含能与隐含碳
关于建筑产品生产、运输和安装阶段所消耗的隐含能和排放的隐含碳，AlcornandBaird［29］、BuchananandHoney［30］、Bjorklund［6］、lawson［31］、CWC等做过前期研究，有研究成果数据．Guggemos［18］的研究边界是美国中西部2栋面积为4400m2的5层办公建筑的全生命周期，但针对案例的隐含能和隐含碳，Guggemos得出混凝土结构分别是8300MJ／m2和550kg／m2，钢结构分别是9500MJ／m2和620kg／m2．日本学者Ari－ma［21］根据《京都议定书》计算不同回收方式时结构的碳排放．台湾学者Li在统计建筑所需钢材、混凝土、木材、胶合板需要量后，采用基于过程的LCA分析方法，得出混凝土结构、钢结构和木结构建筑隐含能与隐含碳成果．Rossi对布鲁塞尔某居住建筑进行研究时，使用Pleaides＋软件进行模拟，结合手工计算，得出混凝土结构和钢结构的隐含碳成果．2013年，Griffin［25］采用Hammond和Jones的ICE数据库研究某大学礼堂大跨度结构的隐含能和隐含碳．结构系统的隐含能和隐含碳在计算时分原始材料和非原始材料2类．混凝土结构分桁架混凝土结构和预应力混凝土结构．桁架混凝土结构和预应力混凝土结构采用原始材料时对应的隐含能分别为808MJ／m2和1036MJ／m2，对应的隐含碳为100kg／m2和133kg／m2．Kim［27］采用投入产出法，根据不同结构建筑主要材料的消耗量和韩国经济基础数据计算建筑能耗与碳排放．研究特别分析了螺纹钢、型钢占建筑总能耗与碳排放的比例。表2，3反映多数研究者认为木结构建筑比混凝土结构建筑和钢结构建筑有更低的隐含能和隐含碳．另一方面，单从隐含能的角度，CORRIM［33］、UN－HABITAT［34］、BuchananandLevine［35］的研究也显示，木结构住宅相较混凝土结构住宅有更低的隐含能．BorjessonandGustavsson［36］考虑土地使用和替代的影响，得出同样结论．瑞典和挪威学者PetesonandSolberg［37］依赖建筑材料、废弃物管理和森林碳汇流，也得出同样结论．LenzanandTreloar［38］参考澳大利亚材料价格采用投入产出法分析了BorjessonandGustavsson的研究数据，得出隐含能是BorjessonandGustavsson研究结果的2倍，但也有同样的结论．从结构的环境影响角度，日本Gerilla用全球变暖潜力来描述建筑的环境影响，认为混凝土结构比之木结构有更高的环境影响（多23％）．其他方面，Li研究木结构替代混凝土结构以及木结构替代钢结构的替代效应因子．Arima认为木结构建筑有碳储存功能，由于碳储存的原因，Arima把城市木建筑群称为“城市森林”，指出日本城市中的碳储存为1．5×108t碳，超过日本森林6．8×108t碳储存的20％．从建筑结构类型看，木结构碳排放的减量是混凝土结构的1／2，是钢结构的2／3．Griffin认为木结构在隐含能、隐含碳和重量方面有利，但木结构有很差的隔声性能，同时需要配备石膏板防火系统和自动喷淋系统以满足防火的要求．Schmidt在Gagono、Pirun及Crespell、Gagnon研究的基础上以某高层住宅为例，研究CLT交叉层积材结构在美国使用的潜力．研究指出CLT结构的防火性能可以满足法律的要求．相较混凝土结构而言，由于CLT结构采用了更少的劳力及材料成本更低，有更低的隐含能和隐含碳．关于混凝土结构和钢结构，Guggemos认为钢结构和混凝土结构建筑在使用阶段的能源消耗没有区别．尽管在建设阶段钢结构的能源消耗指标比混凝土结构要小很多，然而需要注意的是，钢结构材料在生产过程中的能耗一定程度上超过了其在建设阶段、废弃阶段相对于混凝土结构的能源节约．所以Guggemos认为从全生命周期的角度来看，钢结构并不会比混凝土结构更优越．Kim认为混凝土结构相较钢结构具有减少能耗、减少建设成本（含碳排放成本）的优势．Griffin认为钢结构如果考虑足够高的回收率的话，它的隐含能与混凝土结构是有可比性的，但钢结构的隔热性能不好，隔声和防火性能也是最差的．简言之，Guggemos认为混凝土结构和钢结构在生产阶段和工程建设阶段的能耗与碳排放高低互补，以致2种结构隐含能与隐含碳近似．而Kim和Griffin的研究结论比较一致，即在同等边界条件下混凝土结构比钢结构有更低的隐含能和隐含碳．但如果考虑钢材的回收利用，则钢结构与混凝土结构的能耗与碳排放亦相当．图2，3反映了不同时期、不同学者对木结构、混凝土结构和钢结构建筑隐含能与隐含碳研究的数据集群．从图2，3可知，研究成果不具有随着时间增加或减少的趋势，而且数据成果差异度较大．研究成果主要与研究者的研究边界、研究方法以及采用的数据来源（数据库）密切相关．但总体上，木结构建筑的隐含能与隐含碳低于混凝土结构建筑和钢结构建筑，混凝土结构建筑的隐含能与隐含碳在同等边界条件下低于钢结构建筑．
3不同结构建筑的环境影响
图4主要材料能耗占建筑能耗的百分比结构形式的不同并不意味着材料的单一性．Buchanan和Honey的研究显示，混凝土结构住宅中含有钢材和木材，钢结构住宅中含有混凝土和木材，木结构住宅中含有钢材和混凝土．表4为Buchanan和Honey研究木结构、混凝土结构和钢结构建筑能耗时，得出的不同材料能耗在建筑能耗中所占的百分比．由图4可知，钢材、混凝土和木材能耗分别在钢结构、混凝土结构和木结构建筑能耗中的比例都是最高的．从材料的能耗分配看，钢结构中钢材能耗占3种结构钢材全部能耗的50％以上，混凝土结构中混凝土能耗占3种结构混凝土能耗约50％，木结构中木材能耗占3种结构木材能耗的80％。考虑建筑运营阶段，Rossi认为50年生命周期混凝土结构运营碳排放加隐含碳是200～1500kg／m2，钢结构运营碳排放加隐含碳是180～1250kg／m2．Rossi强调运营阶段的环境影响占建筑全生命周期环境影响的62％～98％，而能源结构强烈影响着运营阶段的碳排放．将现有的能源结构向可再生能源结构转变，是Rossi提出的可持续建筑的发展之道，只有当能源结构更环保以后，结构隐含能在建筑全生命周期中才更具有代表性．关于颇具争议的“盈余森林”和“负碳排放”，中瑞典大学Gustavsson指出，木结构建筑由于采用了生物燃料替代了化石燃料，有更高的“负碳排放”．混凝土结构建筑全生命周期的碳排放是负值，原因是“盈余森林”的存在，即混凝土结构建筑由于需要更少的木材，提高了建筑生命周期的生物质能．从建筑的能量平衡和碳平衡看，Gustavsson指出木结构建筑的能量平衡及碳平衡除了不考虑木材加工残留物或废弃木材作为燃料再恢复使用外都是负的．木结构建筑比混凝土结构建筑有更低的碳排放．表5是Gustavsson案例在最佳情境和最不利情境下的能量平衡和碳平衡（某公寓住宅建筑面积为1190m2）．图5，6是Gustavsson案例最佳情境时能量平衡与碳平衡的过程示意图．
4不同墙体建筑的碳排放
美国硅酸盐水泥协会MedgarL．Marcean［15］等研究2种不同结构墙体（木框架墙和混凝土隔热墙）住宅的生命周期评估．图7，8为2种墙体不同的结构构造，二者差异在于木框架樯以合板为主要材料，混凝土隔热墙以混凝土为主．报告采用Simapro软件［39］对某2层住宅案例进行模拟，并考虑住宅分布在美国的5个城市（代表美国5种不同的气候）以对比分析．案例住宅设计满足美国1998年国际能源保护法（IECC）［40］的需要．在软件模拟中采用了Eco－indicator99（荷兰和瑞士），EDIP／UMIP96（丹麦），EPS2000（瑞典）3种不同的准则．并在Eco－indicator99中采用了不同的权重设置（共有3种情境）．在建筑的运营阶段，采用VisualDOE2．6软件［41］模拟家庭能源消费，因为该软件在模拟家庭能源消耗方面比其他软件更精确．该报告的LCA评估在ISO14040框架［42］下执行．研究案例的系统边界包括能源和材料的输入和输出、使用和维护，但不包括废弃情境和废弃物处理．LCA评估中使用的LCI数据来源于公开发表的报告和可获取的商业数据．同一住宅在5种不同准则（情境）下的环境影响被归一化和加权为一个没有单位的环境负荷分数．研究数据显示，几乎在5种准则（情境）所有情况下，木框架墙住宅的环境影响指标比混凝土隔热墙住宅的环境影响指标要大，混凝土隔热墙住宅有更低的环境影响分数．如果仅考虑建筑材料，木材和铜管的环境影响排放第1位和第2位，以水泥为基础的材料排第3．
5结论
[关键词]建筑结构 弹性理论 承载能力极限 失效概率
中图分类号：TU313.1 文献标识码：TU 文章编号：1009914X（2013）34033701
一、建筑结构的主要分类及其应用情况概述
一般来说，按所用材料的不同，可以把建筑结构分为以下几种主要类别。一是混凝土结构（以混凝土为主要材料的结构）包括：钢筋混凝土结构―配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架；预应力混凝土结构 ―配置预应力钢筋的混凝土结构；素混凝土结构 ―没有配置受力的钢筋的混凝土结构。二是钢结构，以钢材（钢板、型钢）为主制作的结构。三是砌体结构，由块材通过砂浆砌筑而成的结构。四是木结构，指全部或大部分用木材制作的结构。五是混合结构，由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋此外还有钢―混凝土组合结构、钢管混凝土等。
就各种建筑结构的应用而言，混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。1824年英国人阿斯普丁（J.Aspdin）发明硅酸盐水泥。1849年法国人朗波（L.Lambot）制造了第一只钢筋混凝土小船。1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但发展非常迅速，是目前土木工程结构中应用最为广泛结构，而且高性能混凝土和新型混凝土结构形式还在不断发展。砌体结构的发展历史更为悠久，考古资料表明，我国在新石器时代末期（约6000-4500年前），已有地面木架建筑和木骨泥墙建筑。就我国而言，解放之后，无论在桥梁、房屋，且在新结构、新技术方面也有了很大的发展，并建立了具有我国特色的结构设计计算理论。钢结构主要应用于重型结构及大跨度建筑结构；多层、高层及超高层建筑结构；轻钢结构；塔桅等高耸结构；钢-混凝土组合结构。
我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有相当大的差距。目前钢结构的发展趋势主要体现在以下几个方面，发展低合金高强度钢材和型钢品种，结构和构件设计计算方法的深入研究，结构形式的革新，结构优化设计。
二、建筑结构设计的基本理论及其方法
无论如何，建筑物结构设计必须要满足一些基本的要求，否则，看起来多么美丽的结构，也是镜花水月，空中楼阁。一是安全性，结构在正常施工和使用时应能承受可能出现的各种荷载及外部作用，以及在偶然事件发生时及发生后能保持必需的整体稳定性。二是适用性，结构在正常使用时有良好的工作性能。三是耐久性，结构在正常维护下，材料性能虽随时间变化，但仍能满足预定功能要求。随着人们对建筑物结构设计的要求变化以及相关的理论及技术的变革，建筑物结构设计的发展也经历了不同的发展时期。
20世纪50年代主要是以弹性理论为基础的容许应力设计方法，20世纪60年代则是破坏阶段设计法，20世纪70-80年代主要是采用多系数分析，单一安全系数表达的极限状态设计法。20世纪90年代至今主要是概率设计法，以近似概率为基础的极限状态设计法。即用概率统计方法对荷载、材料强度值及抗力进行统计分析。
承载能力极限状态设计表达式采用，ro S ≤R，式中R是结构构件的承载力设计值（结构抗力），R = R（fc，fs，k，…），式中 fc、fs-砼。钢筋强度设计值，ak-几何参数的标准值。ro 是结构构件的重要性系数，S是内力组合设计值（作用效应）。鉴于材料的承载能力对结构设计的重要影响，有必要考虑米塞斯屈服准则的影响。米塞斯屈服准则可以表述为：在一定的变形条件下，当受力物体内一点的等效应力 达到某一定值时，该点就开始进入塑性状态。在一定的变形条件下，当材料的单位体积形状改变的弹性位能（又称弹性形变能）达到某一常数时，材料就屈服。
当结构由可变荷载控制时，如排架、框架结构，会有不同的组合。不同结构或构件超过正常使用极限状态时所造成的财产和生命损失要小于超过承载力极限状态的后果，故其可靠度指标要低一些。在荷载效应及结构抗力计算中均采用标准值。结构或构件在持荷作用下，其裂缝和变形会随时间的推移而发展，因此讨论其荷载组合时应考虑短期效应和长期效应的组合。
还需要注意的是，由于实际结构中的不确定性，因此无论如何设计结构，都会有失效的可能性存在，只是可能性大小不同而已。为了科学定量的表示结构可靠性的大小，采用概率方法是比较合理的。失效概率越小，表示结构可靠性越大。因此，可以用失效概率来定量表示结构可靠性的大小。结构可靠性的概率度量称为结构可靠度。
在建筑结构设计之时，还需要把握个体空间和整体功能协调的问题。个体空间主要考虑如下问题，体量大小：具体功能活动所要求的平面大小与空间高度（三维）；基本设施要求：对应特有的功能活动内容确立家具、陈设等基本设施；位置关系：自身地位以及与其他功能空间的联系；环境景观要求：对声、光、热及景观朝向的要求；空间属性：明确其是私密空间还是公共空间，是封闭空间还是开放空间。整体功能关系主要考虑，相互关系：是主次、并列、序列或混合关系。对策方式：表现为树枝、串联、放射、环绕或混合等组织形式。密切程度：是密切、一般、很少或没有。对策方式：体现为距离上的远近以及直接、间接或隔断等关联形式。
三、结语
事实上，我国现行结构设计规范也较多，如《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001，《建筑结构荷载规范》GB5009-2001，《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《砌体结构设计规范》GB50003-2001，《钢结构设计规范》GB50017-2003等等。设计人员必须遵照各种结构类型设计规范或规程进行设计。各种设计规范或规程是具有约束性和立法性的文件，其目的是使工程结构的设计在符合国家经济政策的条件下，保证设计质量和工程项目的安全可靠。结构如同建筑的骨骼，要承受各种力的作用，形成支撑体系，是建筑物赖以存在的物质基础。尤其应当考虑到不同因素之间的集合性、相关性、层次性、环境制约性、整体性、动态性。掌握建筑结构设计的系统性，任何一个建筑结构体系都是一个有机的整体，它不是各个部分的机械组合或简单相加，建筑结构的整体工功能是各要素在孤立状态下所没有的新质。
参考文献
[1] 王勇，张建平.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].华南理工大学学报（自然科学版），2013，41（3）：76-82.
[2] 连业达，张洵安，王朝霞等.巨、子结构质量比对新型有控建筑结构影响研究[J].振动与冲击，2007，26（8）：112-115.
[3] 周锡元，阎维明，杨润林等.建筑结构的隔震、减振和振动控制[J].建筑结构学报，2002，23（2）：2-12，26.
[4] 李志军，邓子辰.建筑结构离散变结构控制的模糊趋近律方法[J].西北工业大学学报，2007，25（5）：747-751.
[5] 董安正，赵国藩.建筑结构模糊可靠度置信区间的确定方法[J].建筑结构学报，2003，24（2）：83-85.
[6] 郭健，孙炳楠，楼文娟等.复杂建筑结构的预应力优化设计分析[J].土木工程学报，2004，37（11）：23-27，110.
关键词：土木工程；施工技术；展望
Abstract: the development of economy led the rapid rise of the construction market, this paper introduces the concept of civil engineering and field, analyzes the characteristics of the civil engineering construction technology, this paper briefly discussed several civil engineering construction technology, and its developing trend in the field of the prospects.
Keywords: civil engineering; Construction technology; looking
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
随着人类的诞生，土木工程就已产生，有着十分漫长的发展历程。从新石器时代到文艺复兴时期，土木工程不断发展和进步。由于科学发展的滞后，在这段长达两千多年的历史中土木工程的发展也并未出现突破性的飞跃。然而在文艺复兴之后，自然科学有了突飞猛进的发展，从而带动了土木工程实现了历史性的跨越，走上了快速发展之路。时至今日，土木工程已经发展成为一门大型综合性的学科，并出现了许多分支。与此同时，得益于现代社会经济与科技的快速发展，土木工程施工技术也实现了极大的飞跃式发展。
1 土木工程的概念及领域
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它包含内容广泛，即包括所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也包括工程建设的对象，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。
其主要学科分类有：岩土工程、结构工程、结构工程、供热、供燃气、通风及空调工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程等。
2 土木工程施工技术的特点
几年来，随着经济和科学技术的迅速发展，不断涌现了各种环保节能的新材料、新结构,同时，规模浩大、技术复杂的土木工程结构也越来越多,为了适应市场和经济的迅速增长，施工技术也随之不断发展。我国正处在经济高速发展时期,工程建设数量多,规模大,从而带动了我国施工技术的发展。土木工程有其自有的特点，其生产作业与一般的工厂生产组织不同，它每项工程都需要根据工程性质和特点,单独进行施工组织，这导致了工程项目的成败受到施工组织是否科学合理的直接影响。总体而言，土木工程施工具有如下特点:固定性和流动性:固定性体现在工程的不可移动性上，流动性包括作业空间上的的流动和施工队伍的流动；多样性:每个工程各不相同,即便外观结构看似相同也会因水位地质条件和其他施工条件不同造成施工时的差异；协作性和综合性:工程的施工需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成，各单位沟通协作对工程的实施影响很大，同时，每个工程都由多个分部工程构成，涉及专业很多，综合性较强；复杂性和易受干扰性:工程建设的技术复杂，管理难度大,易受气候、周围环境等外界因素干扰；一般投资大、生产周期长。
3 土木工程施工技术研究
土木工程施工技术类别繁多，本文主要针对以下几个施工技术，进行了简要讨论。
3.1 软土地基施工与石方爆破施工
3.1.1 软土地基的施工特点: 施工时如果采取措施不当,完工后地基不能满足承载力和变形的要求,则往往会发生路基沉降或临近建筑物地基沉降或建筑失稳,严重时可能造成建筑物的不能正常使用或整体破坏,需要对地基进行加固,加固方法:换土垫层法、砂桩挤密法、强夯法、振冲法、深层搅拌法。
3.1.2 土石方爆破施工
（1）适用环境:开挖时遇到岩石等障碍物、施工现场地下障碍物的清除及旧建筑物和构筑物的拆除等施工时,可采用土石方爆破施工。其主要工序为:打孔放药—引爆—排渣；
（2）特点: 土石方爆破施工费用低、效率高，施工同时伴有有粉尘，对周围建筑或构筑物有震动的危害；在进行旧建筑物、构筑物的拆除,可以采用静力破碎等辅助施工工艺,已降低施工时振动、粉尘等的危害。
3.2 灌注桩施工与墩式基础施工
3.2.1 灌注桩施工：用机械或人工在施工现场的桩位处进行成孔施工,然后将绑扎好的钢筋笼放入孔内，最后浇筑混凝土而成的一种桩基施工方法。其主要特点有: 施工时振动小、噪声低，且能较好地适应地层的变化，但对施工工艺要求较高，施工后混凝土需要较长的养护且不能立即承受荷载。
3.2.2 墩式基础施工：因地形条件或桩径要求，使用人工或机械成孔后浇筑混凝土(或者放钢筋笼、浇筑混凝土)而成的大直径基础。目前,在我国该项多用人工挖孔,故又称大直径人工挖孔桩。其主要特点有: 岩石或坚硬土层为端部的直接支撑,桩身强度和刚度都很大,同时具有较大的承载能力。
3.3 沉井基础施工
沉井是由井壁（侧壁）、刃脚、凹槽、地梁等组成组成的呈矩形或圆形的半封闭式钢筋混凝土结构,多用于重型设备基础、桥墩、水泵站、超高层建筑物的基础等,施工过程:将位于地下一定深度的建筑物或建筑物基础，先在地面以上制作，形成一个上、下开口钢筋混凝土井状结构，然后在沉井内不断挖土，借助井体自重而逐步下沉，下沉到设计标高后，进行封顶，构筑井内底板、梁、梯板等构建，最终形成一个地下建筑物。
3.4 预应力混凝土施工
预应力混凝土是为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件受到的拉应力减小，甚至处于压应力状态下的混凝土构件。预应力混凝土结构的截面小、刚度大、抗裂性和耐久性好,能充分发挥钢材和混凝土各自的性能,在土木工程中得到了广泛的应用。其施工方法主要分为先张法和后张法。
3.4.1 先张法施工: 在浇筑混凝土构件前进行预应力钢筋张拉的一种施工方法。其主要施工过程为：浇筑混凝土构件前,对预应力钢筋进行张拉并将张拉后的钢筋临时锚固在台座或钢模上,然后实施混凝土的浇筑过程,待混凝土到达一定强度后放松预应力钢筋,借助预应力钢与筋混凝土两者之间产生的粘结力,到达产生混凝土预压应力的效果。
3.4.2 后张法施工:是一种先制作混凝土构件后进行预应力钢筋张拉的施工方法。其主要要施工过程为:在浇筑混凝土构件时预留张拉孔道,待混凝土达到一定强度后将钢筋拉近孔道,借助张拉机具对预应力钢筋进行张拉,然后用锚具将预应力钢筋锚固在构件端部,最后进行孔道灌浆。
4 发展和展望
随着经济的发展和科学的进步，工程施工时对环境和社会所造成的危害也逐渐降低，以后土木工程施工技术的发展方向主要有以下几个方面：施工时计算机技术得到普遍应用，高性能材料的发展提高了结构的整体性能，建筑施工工业化程度显著提高，空间站、海底建筑、地下建筑的迅速发展，新工艺的出现带动了新结构的产生，新能源和能源多极化等。
无论是在设计阶段还是在施工阶段，施工技术都具有非常重要的作用，这表现在设计意图的实现和表达往往取决于施工技术的好坏。因此，在一定条件下，设计者在进行设计时必须考虑当前技术能否实现其设计对结构、功能方面的要求。就工程施工本身而言，任何一个工程项目都是一个复杂的、综合的系统工程，其施工过程受到多种因素的制约，如地质条件、气候条件、荷载条件、材料性能、现场条件等。同时，施工中还存在着理想与显示的差异。因此，施工技术的控制与管理就是要在施工过程中对施工技术实时进行识别、调整和预测，最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。土木工程施工管理是工程管理的重要组成部分，其涉及专业类别繁、人员复杂且时间贯穿整个施工过程，难度较大但成果较好，能有效地较少工程的质量安全事故，是施工阶段宏观质量和施工状态宏观安全的保证。
参考文献
[1] 候德义.土木工程施工技术发展和展望[J].科技风.2010（9）
[2] 杨伟国.探究土木工程施工技术及其未来发展[J].城市建设理论研究. 2011(34)
[3] 窦海东. 浅论土木工程施工技术[J]. 城市建设理论研究. 2011（23）
[4] 何聪，汪鹏飞.土木工程未来展望—浅谈土木工程的发展现状与发展趋势[J].商情. 2011（20）
关键词：土木工程 施工技术 相关问题 灌注桩施工
1、引言
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术，土木工程对对国民经济建设和人民生活具有重要影响，人类的一切活动都离不开土木工程。工业、农业、交通、通讯、教育等各项事业，都离不开土木工程。诸如工厂、矿井、铁路、公路、桥梁、商店、住宅、医院、学校、农田水利等工程建设，统称基本建设，都是土木工程的“用武之地”。[1]是一门不断发展的学科，土木工程的进步不仅为人类生产、生活提供了最基本的物质保障，而且大大地推进了相关科学和技术的进步。[2]而土木工程施工是以各工种工程（如基础工程、砌筑工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程、结构安装工程、防水工程、装饰工程等）的施工技术为研究对象，研究主要工种工程的施工工艺和施工方法，以保证能够选择适合具体施工对象的施工方案和制定保证质量、安全的技术组织措施。
2、土木工程施工技术的特点
随着经济和科学技术的发展，新材料、新结构不断出现，大规模、技术复杂的土木工程结构也越来越多，施工技术也相应随之不断发展。我国正处在经济高速发展时期，工程建设数量多，规模大，促进了我国施工技术的发展。由于土木工程的特点，决定了其生产组织与一般的工厂生产组织不同，每项工程都需要根据工程性质和特点，单独进行施工组织，施工组织是否科学合理直接影响到工程项目的成败，一般来说，土木工程施工具有如下特点：固定性和流动性。流动性包括施工队伍的流动和在同一工程上工人在作业空间上的流动；多样性和单件性。工程各不相同，完全一样的工程几乎没有庞大性和协作性、综合性，需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成；复杂性和易受干扰性。技术、管理复杂，易受气候、周围环境等外界因素干扰；投资大、生产周期长。[3]
3、土木工程施工的要求
3.1熟悉工程施工管理、技术管理
（1）项目技术负责人负责落实技术岗位责任制和技术交底制，每道工序前必须进行技术交底并填写“技术交底记录”。
（2）项目经理责成各专业工程师填写“施工日志”。工程经理应记录并保存一份详细的“施工日志”。“施工日志”的内容包括以下几个方面：当天施工部位、该部位的施工人数、具体的施工班组、具体的现场负责人、施工用材料和设备情况、依据的作业方法或哪个技术交底、当天气候、当天施工部位的检验和试验状态以及施工中出现的问题等。
（3）工程施工过程中，由工程室负责现场劳动力调配、进度管理、机械使用和施工安全等工作，并保存相关记录。工程经理负责每周主持召开一次工程例会，总结上周的工程进度情况，找出工程实际进展同计划之间的差距，安排本周的工作。
（4）在施工过程中，执行自检、互检、交接检、专检制度，施工队质检员对每道工序自检合格后，填写自检表，经相关工班长签认后，由项目质检员复查、检验合格后方可进行下道工序。不合格的工序必须进行返工，再次验收合格后方可进行下道工序。
4、土木工程施工技术研究
4.1软土地基施工与石方爆破施工
软土地基施工特点：往往不能满足承载力和变形能力的要求，施工时如果采取措施不当，往往会发生路基或建筑物地基失稳或严重下沉，造成建筑物破坏或不能正常使用，需要进行加固，加固方法有换土垫层法、强夯法、振冲法、砂桩挤密法、深层搅拌法、堆载预压法、化学法等。土石方爆破施工的适用环境：开挖时遇到岩石，施工现场地下障碍物的清除、旧建筑物和构筑物的拆除，施工的工序是打孔放药、引爆、排渣。特点是施工费用低、效率高、有震动和粉尘危害，对旧建筑物、构筑物的拆除，还可以采用静力破碎等配合施工工艺，是拆除在低震动、低粉尘、无公害的情况下进行。
4.2灌注桩施工与墩式基础施工
（1）灌注桩施工是在施工现场的桩位处用机械或人工成孔，然后在孔内放入钢筋笼、浇筑混凝土（或者直接浇筑混凝土）而成的一种施工方法。其特点是能适应地层的变化、施工时振动小、噪声低、工艺要求较高、施工后混凝土需要养护且不能立即承受荷载，保证能够选择适合具体施工对象的施工方案和制定保证质量、安全的技术组织措施。[4]
（2）墩式基础是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土（或者放钢筋笼、浇筑混凝土）而成的大直径基础。目前，我国多用人工挖孔，故又称为大直径人工挖孔桩。墩式基础特点是端部直接支撑在岩石或坚硬土层上，桩的强度和刚度都很大，有较大的承载能力。
4.3沉井基础施工
沉井是由刃脚、井筒、内隔墙等组成的呈圆形或矩形的筒状钢筋混凝土结构，多用于重型设备基础、桥墩、水泵站、取水结构、超高层建筑物的基础等，施工过程为施工时首先制作井筒，然后在井筒内挖土，使井筒靠其自重沉入土中。井筒的最下端为刃脚，形状如刀刃，在沉井下沉过程中使沉井切入土中。沉井的外壁为井筒，在下沉过程中起挡土作用，同时靠其自重可以克服筒壁与土之间的摩阻力和刃脚底部的土阻力，使沉井能在自重作用下逐步下沉。
4.4预应力混凝土工程施工
预应力混凝土结构的截面小、刚度大、抗裂性和耐久性好，能充分发挥钢材和混凝土各自的性能，在土木工程中得到了广泛的应用。其施工具体方法主要分为以下三种：
（1）先张法施工：先张拉预应力钢筋，然后再浇筑混凝土构件的一种施工方法主要施工过程是在浇筑混凝土构件之前，张拉预应力钢筋并将其临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土构件，待混凝土到达一定强度、混凝土与钢筋之间有足够的粘结力后，放松预应力钢筋，借助混凝土与预应力钢筋之间的粘结，使混凝土产生预压应力。
（2）后张法施工：是先制作混凝土构件后张拉预应力钢筋的一种施工方法，施工过程为先制作混凝土构件并预留孔道，待混凝土达到一定强度后，将预应力钢筋传入孔道，利用张拉机具张拉预应力钢筋，然后用锚具将预应力钢筋锚固在构件端部，最后进行孔道灌浆。
（3）粘结预应力施工：是在后张法基础上发展起来，施工过程为采用表面有涂料、外面包有塑料套管的预应力筋，铺设在模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土到达设计要求的强度后，再进行预应力筋的张拉、锚固。
5、结束语
总之，土木工程施工技术在近几十年虽然有了飞速发展，但是土木工程施工至今仍以手工操作、半机械作业为主，劳动效率大大低于其他产业部门，还属于劳动力密集型的产业，现代土木工程施工技术的发展方向，除了要有满足当前土木工程建设需要而与之配套的施工技术，还要向高效率、无公害、高质量、机械化、智能化、高技术含量、信息化的方向发展。
参考文献：
[1]段树金.土木工程概论[M].北京：中国铁道出版社，2005.
[2]湖南大学等四院校合编. 土木工程施工[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2002.
土木工程学是一种为社会服务且参与度高的学科，如住宅、公共建设、道路、铁路、桥、隧道、水库、机场等工程皆包含在内。随土木工程的发展又划分出多项领域，包括结构工程、营建工程、基础工程（foundation） 运输工程、环境卫生工程（sanitation）水力工程等。本文作者从实际工作出发对土木工程的特点及发展进行了全面阐述。
关键词：土木工程涵义 特点 未来发展方向
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，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、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
（一）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。
（二）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。
（三）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。
三、土木工程的发展趋势
（一）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。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。
（二）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。
（三）发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展
土木工程在实际使用过程中，会出现不同程度的损伤或性能退化，这将影响起承载能力和耐久性，甚至引发严重的工程事故，带来重大的人员伤亡和经济损失，产生严重的社会影响。因此，从建筑建成的一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。
随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。
结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构的健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。
近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥，韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展。
四、结语
由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献：
关键词：土木工程；结构；地基加固；截面设计
引言
当前的工程建设来说，很多不是靠相关的理论，而是具体的实践的经验在做先导，而在发生的一些工程的事故之前却没有足够的预见能力，更没有对于新理论和科技有什么引发性的发展，至少现在大部分的工程很多问题的解决，还是主要依靠具体的实际的经验来完成的。
土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究，有两个原因：一是有些客观情况过于复杂，难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如，地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化，至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。例如，建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等，工程的抗风和抗震问题突出了，才能发展出这方面的新理论和技术。
1 土木工程结构的设计与施工策略方法
1.1 钢筋混凝土结构的设计原理和方法
钢筋混凝土结构是房屋建设、水利施工、道桥桥梁等土木工程中各种受力构造组成的结构系统，主要包括正截面承载力计算、斜截面承载力计算、扭曲截面承载力计算、裂缝控制及耐久性设计，预应力混凝土结构，钢筋混凝土构件的延性与抗震，高性能混凝土和纤维增强混凝土性能等结构设计。
由钢筋混凝土制成的构造部件，例如钢筋混凝土梁、桥墩、柱、轨枕、盖板、顶帽等，因施工工程结构不同，所构造的钢筋混凝土结构也会不同。例如房屋建设中往往只需要考虑钢筋混凝土梁、柱、顶帽结构部件。
钢筋混凝土这样的结构实际的外貌是会因为具体设计的不一样而显得不同，而在内部的结构上依然是会有不同，整个钢筋用料的不管是数量还是在体积上的大小都是会对工程的质量有着影响的。而在长时间的实际的土木工程的建设方面的技术对于不一样的钢筋混凝土的具体的构造有着不同的设计，实际的用量等也是有设计规定的使用量的。
而现在的很多的土木工程的建设越来越多的高层、大的跨度的钢筋混凝土的结构被采用，这样看来对于这样的结构势必会是很大的的一个面临的问题，结构各方面的性能都是需要不断的发展，而且在发展的过程中发现问题解决问题。
1.2 钢结构施工安装要点
整体来说钢结构的施工流程比较复杂，并且建筑的要求不同，在细节上也有很大的差异性。此处列举三点进行简单说明。
1.2.1 选材与连接
钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等，碳钢的塑性比较低，但是硬度强度比较高。在钢结构中，柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形，另外还有“十”字形截面等等；梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验，定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接，可以采取焊接连接或者高强螺栓连接，要注意高强螺栓的连接孔位的精度。制孔主要有两种，一种是精度较高的数控钻孔，另外一种则是精度相对较低的模板制孔。在技术条件允许时比较适合采用多轴数控钻孔。在运到工地以后要对螺栓参数进行检验，安装时不能用扳手强行拧入或者用榔头强行打入，拧入的步骤要经过初拧、复拧以及终拧。
1.2.2 钢构件的堆放以及选择安装机械地点
通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5倍。依照安装流水的顺序，从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。如果因为运输的原因造成了构件的变形，则在施工现场就要加以矫正。一般钢结构的安装采用的是塔式起重机，臂杆长度要有够的覆盖面，并且起重能力要相应足够，从而满足各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求；起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。在多机作业的情况下，臂杆的高差要足够，以避免不安全的碰撞，保证安全运转。各个塔式起重机之间要有相应的安全距离，以保证臂杆与塔身不相碰撞。钢结构比较适用于规整、匀称以及较平的建筑平面，所以安装流水线的布置要因地制宜。
2 土木工程中地基加固技术
当前土木工程方面地基的实际加固的方面还是需要去面临新的挑战的，很多铁路的建设让世界对于中国的相关技术有了新的认识，以青藏铁路为例，但是也正这样看到了里面存在的不足，就是地基加固的问题是当前比较难的问题，所以更可以看到地基加固的问题是现在土木工程技术发展的一个问题。
地基加固技术在目前土木工程技术中使用较多的主要包括换填法、排水（加固）法、挤压法、胶结法、加筋法等方法，因工程施工地段地质不同也会因地制宜采取不同的地基加固法。
换填法是地基加固技术中最常用的一种方法，这种方法通常适用于自然地质不够适用当前工程的施工，最主要的换土垫层法和置换法。换土垫层法就是将比较优质的泥土作为材料换掉原自然土，这种方法比较适合整体置换。置换法又包括石灰置换法、碎石置换法、水泥置换法等。
排水加固法主要是在一些沼泽和湿地的地方，正是因为这样的地方本身土里含有很多的水分，从而对于建筑的安全和稳固都是有影响的，所以把水分不断的排除保证建筑的安全就是关键，这样的加固法具体的工程使用排水的量也是根据具体的需要来实现的。
加筋法是为了保证实际土质的稳固，不能轻易的出现位移而最合适的地基的加固方法，这样的技术对于整个土木工程的技术都是很普遍的，尤其是一些高层的建筑和比较难度大的高层来说都是采用这样的加固的方式的。
3 结构截面设计中的常见问题分析
3.1 场地类别对抗震等级的影响
抗震等级对于框架截面设计的影响很大。一般情况下根据房屋高度和设防裂度从抗震规范中直接查出抗震等级，但对于“场地类别为Ⅰ类时，除6度外，可按表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低”。当采用Ⅰ类场地时，抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样，而笔者的毕业设计的场地类别为二类，按照原先的抗震构造措施。
3.2 框架柱的计算长度
确定框架结构计算简图时取框架柱的长度为结构的层高，但实际上梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接是介于刚接与铰接之间的，更接近于刚接。所以《混凝土结构设计规范》7.3.11条规定了各种柱的计算长度，对于现浇框架的底层柱取l0= 1.0 H0，其余各层柱取l0= 1.25 H0。
4 工程测量和施工管理技术与方法
工程测量是施工测量人员根据土木工程设计图纸进行测量工作，为工程施工做出一定的标志和记录。工程测量贯穿整个施工过程，使设计图纸能够正确实施和呈现。测量中应坚持“从整体到局部，先控制后碎步”的原则，避免测量错误而产生的工程质量问题。
在工程的具体测量工作中，测量的人员应该有的是专业的知识和具体的实际工作的经验，做好各项器械和实际的图纸的使用比例工作，对于测量的数据做好相关的测试和复测，对于具体的数据和相关数据的记录检测工作都是需要认真给出的。
5 结语
随着建筑相关技术的不断的进步，可以看出建筑每个部分的建设都可以看做一个单体，每个单体对于整个建筑都是比较重要的，只有对于不同的部分了解深入，才可以更好的保证整体的建筑的更好的实现，随着科技的发展，我们坚信土木工程的建设也会越来越好。
参考文献：
