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中国工程院土木，水利与建筑工程学部 编

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• 土木工程
• 学科发展
• 前沿技术
• 工程建设
• 学术研究
• 行业趋势
• 科技创新
• 基础设施
• 可持续发展
• 工程教育

出版社： 人民交通出版社

ISBN：9787114097720

版次：1

商品编码：11030020

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-01-01

页数：368

内容简介

《土木学科发展现状及前沿发展方向研究》是中国工程院土木、水利与建筑工程学部咨询项目——土木学科发展现状及前沿发展方向研究的成果，以专题报告的形式汇总了结构工程、桥梁工程、道路工程、铁道工程、隧道与地下工程、土木工程防灾与防护工程、岩土工程、土木工程信息技术等二级学科的发展现状和发展趋势。《土木学科发展现状及前沿发展方向研究》可供相关学科从事教学和科研的工程技术人员使用，也可供高校相关专业本科生、研究生参考。

目录

结构工程学科的发展现状及前沿发展方向——综合报告
钢结构学科的发展现状及前沿发展方向研究
混凝土和预应力混凝土结构学科现状及发展方向研究
高层建筑结构发展现状及前沿发展方向
空间结构发展现状及前沿发展方向研究
建筑施工技术的发展现状及前沿发展方向研究
道路工程学科的发展现状及前沿发展方向
桥梁工程学科的现状及前沿发展方向研究
隧道及地下工程学科发展现状及前沿发展方向研究
铁路和城市轨道交通工程学科的现状及前沿发展方向研究
土木工程防灾学科发展现状及前沿发展方向研究
岩土工程学科的现状及前沿发展方向研究
土木工程信息技术学科的现状及前沿发展方向研究
土木工程科学的综合交叉研究——后记

前言/序言

《筑梦基石：当代土木工程的脉络与远眺》 内容概述： 本书并非对某一特定学术领域或新兴技术进行流水账式的梳理，而是旨在描绘一幅宏大而精细的当代土木工程发展全景图。我们跳脱出具体的工程案例或理论推演，聚焦于整个学科群落所呈现出的时代特征、演进逻辑以及未来可能的光辉方向。本书将从多个维度，对土木工程在当今世界中所扮演的角色、面临的挑战、孕育的机遇进行深入的剖析，为读者构建一个清晰的学科认知框架。 第一部分：时代浪潮中的基石——当代土木工程的宏观定位与学科演变 历史回溯与学科溯源： 本部分将简要回顾土木工程从远古文明时期的萌芽，经历工业革命的洗礼，到现代科技驱动下的飞跃式发展。重点阐述其作为人类文明发展最基础、最直接的支撑，如何从单纯的“建造”行为，演变成集科学、技术、管理、艺术于一体的复杂系统工程。我们将探讨其学科内涵的不断拓展，从最初的道路、桥梁、建筑，逐渐吸纳了材料学、环境科学、信息技术、经济学、社会学等多学科的养分，形成今日庞大而多元的学科体系。 全球化语境下的学科重塑： 在全球化浪潮的冲击下，土木工程不再局限于地域性的项目。本书将分析国际合作、跨国工程、标准互认等对学科发展带来的深远影响。探讨如何在全球视野下，理解不同国家在土木工程领域的技术差距、管理模式和发展重点，以及由此催生的国际化人才需求和技术交流模式。 可持续发展的必然抉择： 面对日益严峻的环境挑战和资源约束，可持续性已成为土木工程发展的核心命题。本部分将深入探讨可持续性理念如何渗透到工程设计的每一个环节，从原材料的选择、能源的消耗、废弃物的处理，到工程的生命周期评估、生态修复等。我们将审视绿色建筑、低碳交通、韧性城市等理念在实际工程中的落地情况，以及它们如何重塑土木工程的价值导向。 数字化转型的驱动力： 信息技术、大数据、人工智能、物联网、BIM（建筑信息模型）等新兴技术的涌现，正在以前所未有的力量驱动土木工程的数字化转型。本书将系统梳理这些技术如何赋能工程的设计、施工、运维、管理等各个环节，提升工程效率、质量和安全性，并催生新的工程模式和商业机会。例如，BIM技术如何实现全生命周期的信息集成；大数据分析如何优化交通流量、预测结构健康；人工智能如何辅助设计决策、实现智能建造等。 第二部分：学科脉络的细致梳理——核心领域的新视角与新挑战 结构工程的韧性与智慧： 传统结构工程在材料、设计、施工等方面不断突破。本书将侧重分析当代结构工程如何应对极端荷载（如地震、风灾）、提升结构韧性、实现智能化监测与诊断。探讨新型复合材料、智能减震技术、自修复材料在结构工程中的应用前景，以及结构工程如何更好地服务于城市的安全与稳定。 岩土工程的深度探索与绿色发展： 岩土工程作为基础工程的核心，其研究深度不断拓展。本书将关注地下空间开发、地质灾害防治、深基坑工程、隧道工程等领域的最新进展。重点分析如何在地质条件复杂、环境敏感区域进行安全高效的施工，以及绿色岩土工程技术（如节能降耗、污染治理、生态恢复）的发展趋势。 交通工程的互联互通与智慧出行： 交通工程是连接世界的动脉。本书将审视在智能交通、自动驾驶、新能源汽车等背景下，交通基础设施面临的挑战与机遇。探讨如何通过大数据分析、智能信号控制、共享出行平台等技术，提升交通系统的运行效率和用户体验。同时，关注可持续交通网络的建设，如低碳交通方式的推广、公共交通的优化升级等。 给排水工程与环境工程的协同进化： 水资源短缺与污染问题日益突出，给排水工程与环境工程的协同作用愈发重要。本书将探讨城市供水保障、污水处理与再生利用、海绵城市建设、工业废水处理等关键领域的技术创新。分析如何构建高效、环保、可持续的水循环系统，保障居民健康与生态平衡。 建筑工程与城市规划的融合之道： 建筑不再是孤立的个体，而是城市肌理的重要组成部分。本书将分析在城市化进程加速的背景下，建筑工程如何与城市规划、景观设计、社区文化等进行深度融合。探讨绿色建筑、装配式建筑、智能化建筑等如何提升人居环境品质，并为城市的可持续发展提供有力支撑。 第三部分：前沿发展的远眺——引领未来的变革性力量 韧性城市与应急工程的时代命题： 随着全球气候变化加剧，极端天气事件频发，构建韧性城市成为刻不容缓的任务。本书将深入探讨城市防洪排涝、抗震减灾、公共卫生应急设施建设、灾后快速恢复等方面的最新研究与实践。分析如何通过科学的规划、先进的技术和有效的管理，提升城市应对突发事件的能力，保障人民生命财产安全。 数字孪生与智能运维的全新范式： 数字孪生技术，即在虚拟空间中构建现实工程的精确复制品，正为土木工程的运维管理带来革命性的变革。本书将阐述数字孪生如何在工程设计、建造、运行、维护等全生命周期中发挥作用，实现对工程状态的实时监测、预测性维护、故障诊断与优化决策。这将极大提升工程的可靠性、经济性和可持续性。 新材料与新技术的颠覆性应用： 除了上述提到的新型复合材料、自修复材料，本书还将关注如3D打印技术在建筑领域的应用、纳米材料在结构加固与防护中的潜力、生物技术在环境修复中的作用等。探讨这些前沿材料与技术如何突破传统工程的局限，开创全新的建造方式和工程解决方案。 工程伦理与社会责任的新思考： 随着土木工程项目规模的不断扩大和影响力的日益增强，工程伦理与社会责任的重要性愈发凸显。本书将探讨在工程决策中如何平衡经济效益、环境影响和社会公平，如何保障公共安全、尊重文化遗产，以及如何提升公众参与度，实现工程的包容性发展。 跨学科融合与复合型人才的培养： 未来土木工程的发展将更加依赖于跨学科的融合与协作。本书将展望土木工程与其他领域，如人工智能、生物工程、空间科学、社会科学等，进行深度融合的前景。同时，强调培养具备跨学科知识背景、创新思维和解决复杂问题能力的复合型人才，是推动学科持续发展的关键。 结论： 《筑梦基石：当代土木工程的脉络与远眺》并非停留在对现有知识的简单罗列，而是力求展现土木工程学科作为社会发展基石的广度与深度，以及其在应对全球挑战、引领技术革新方面的巨大潜力。本书将为土木工程领域的从业者、研究者、学习者，乃至关心城市发展与人类未来的读者，提供一个全面而深刻的洞察，共同擘画更加安全、可持续、美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我大开眼界，原本以为土木工程只是钢筋水泥的堆砌，没想到其背后蕴含着如此深厚的科学原理和不断进步的创新力量。作者在开篇就对土木学科的发展历程进行了梳理，从古代的拱桥、金字塔，到近代的摩天大楼、高速铁路，每一个里程碑式的工程都展现了人类智慧的结晶。这种宏观的视角让我对土木工程有了全新的认识，不再仅仅局限于某个具体的构件或技术，而是将其置于人类文明发展的宏大叙事中去理解。书中对不同时期技术变革的分析也尤为精彩，比如对混凝土技术、结构分析方法、以及新材料应用的演变，都描绘得栩栩如生。我特别喜欢书中关于“可持续发展”理念在土木工程中的体现，这不再是空泛的口号，而是贯穿于设计、施工、运营全过程的具体实践，例如绿色建筑材料的选择、节能减排的技术应用，以及对环境影响的评估和缓解措施。读完这一部分，我开始思考，未来的城市建设如何在满足人们需求的同时，最大限度地减少对地球的负担，这不仅仅是工程师的责任，更是全社会需要共同面对的挑战。书中对于未来发展方向的探讨更是引人入胜，例如智慧城市、韧性城市等概念，让我对未来的城市形态充满了遐想。我迫不及待地想知道，这些前沿概念将如何具体地转化为现实中的工程项目，又将给我们的生活带来怎样的改变。整本书的逻辑清晰，论证严谨，虽然涉及的专业知识不少，但作者善于运用生动的语言和翔实的案例，使得即使是初学者也能轻松理解。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为土木工程是一门非常“接地气”的学科，关乎着我们 everyday life 的方方面面，但这本书让我看到了它更宏大、更前沿的一面。作者在书中对“智慧城市”和“韧性城市”的描绘，让我对未来的城市形态有了更清晰的认识。我尤其喜欢书中关于“绿色交通”的论述，从智能交通管理系统到新能源汽车基础设施的建设，再到公共交通的优化，这些都直接关系到我们日常的出行体验和空气质量。我非常认同作者的观点，未来的土木工程不再是孤立的技术学科，而是需要与环境科学、社会学、经济学等多个领域深度融合。书中对“数字化转型”在土木工程中的应用分析也让我大开眼界，例如如何利用传感器和大数据来监测桥梁的安全，如何通过无人机来检查高层建筑的结构，以及如何通过人工智能来优化施工流程。这些技术的应用，不仅能提高工程的效率和质量，还能极大地降低工程的风险。我迫不及待地想知道，这些前沿技术究竟是如何在实际项目中落地，以及它们会给我们的生活带来哪些具体的便利。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对城市发展抱有浓厚兴趣的读者，这本书为我打开了一扇通往未来城市建设的窗口。作者对“智慧城市”的描绘，不仅仅是科技的堆砌，而是对城市功能、居民生活、以及环境可持续性的全面思考。我特别关注书中关于“韧性城市”的章节，在经历了近几年的全球性挑战后，城市如何能够更好地应对自然灾害、疫情、以及其他突发事件，变得尤为重要。书中探讨的城市基础设施的冗余设计、多层次的应急响应系统，以及社区的互助网络，都为构建更具韧性的城市提供了宝贵的思路。我印象深刻的是，作者在分析这些前沿概念时，并没有止步于理论层面，而是引用了大量国内外成功的案例，例如新加坡的智慧交通系统，荷兰的防洪体系，以及一些新兴的绿色建筑社区，这些案例让抽象的概念变得触手可及，也让我对未来的城市生活有了更具体的想象。书中对“城市更新与改造”的探讨也很有价值，在很多城市面临基础设施老化、空间拥挤等问题的背景下，如何通过科学的规划和创新的技术，对现有城市进行升级和优化，也是一个重要的课题。我非常期待能够看到更多书中提到的前沿技术，如模块化建造、3D打印技术在城市建设中的广泛应用。

评分☆☆☆☆☆

从学术研究的角度来看，这本书提供了一个极具价值的视角来审视土木工程学科的现状与未来。作者对不同子领域，如结构工程、岩土工程、交通工程、水利工程等的最新研究成果进行了梳理和总结，并对其发展趋势进行了深入的预测。我个人对书中关于“新材料”在土木工程中的应用部分尤为感兴趣，例如高性能混凝土、智能材料、以及生物基材料等，这些材料的出现正在为土木工程带来革命性的变化，使得我们能够建造更轻、更强、更环保、更具功能的结构。作者在分析这些新材料时，不仅介绍了其性能特点，还探讨了其在实际工程中的应用前景和面临的挑战，例如成本、耐久性、以及标准化等问题。书中关于“数字化转型”的论述也让我受益匪浅，从BIM（建筑信息模型）技术的普及，到数字孪生技术的应用，再到基于云计算的协同工作平台，这些都极大地提升了工程项目的效率和质量。我非常认同作者的观点，即未来的土木工程师需要具备跨学科的知识和技能，不仅要懂工程技术，还要懂信息技术、管理学，甚至还要懂社会学和经济学，才能应对日益复杂的工程挑战。书中对“地下空间开发利用”的深入分析也很有启发性，随着地面空间的日益饱和，地下空间将成为城市发展的重要战略空间，如何安全高效地利用地下空间，也是未来土木工程需要重点关注的领域。

评分☆☆☆☆☆

我之前对土木工程的理解可能有些片面，总觉得就是建房子、修路。但读了这本书，我才发现土木工程的内涵远不止于此，它关乎着我们生活的最基本保障，也决定着我们未来的发展潜力。作者在书中对“可持续性”理念的强调，让我深思。我们如何才能在建设更美好家园的同时，不对我们的地球造成过度的伤害？书中提到的绿色建材、节能技术、以及生态修复工程，都为我们指明了方向。我特别喜欢书中关于“绿色交通”的论述，从智能交通管理系统到新能源汽车基础设施的建设，再到公共交通的优化，这些都直接关系到我们日常的出行体验和空气质量。我非常认同作者的观点，未来的土木工程不再是孤立的技术学科，而是需要与环境科学、社会学、经济学等多个领域深度融合。书中对“智慧化”在土木工程中的应用分析也让我大开眼界，例如如何利用传感器和大数据来监测桥梁的安全，如何通过无人机来检查高层建筑的结构，以及如何通过人工智能来优化施工流程。这些技术的应用，不仅能提高工程的效率和质量，还能极大地降低工程的风险。我迫不及待地想知道，这些前沿技术究竟是如何在实际项目中落地，以及它们会给我们的生活带来哪些具体的便利。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书彻底颠覆了我对土木工程的刻板印象。我一直以为这门学科是相对保守和传统，但这本书让我看到了它蓬勃发展的生命力和无限的创新潜力。作者在书中对“智能化”和“绿色化”在土木工程中的融合进行了深入的探讨，让我看到了一个更加高效、环保、可持续的未来。我特别关注书中关于“智慧城市”和“韧性城市”的章节，这些概念不再是科幻小说里的情节，而是正在通过土木工程的创新逐步变为现实。书中列举了大量国内外实际案例，例如利用大数据优化城市交通流量，利用智能传感器监测基础设施的健康状况，以及利用可再生能源为城市供电等等。这些案例让我对未来的城市生活充满了期待。我非常认同作者的观点，即未来的土木工程师需要具备跨学科的视野和能力，不仅要精通工程技术，还要懂信息技术、管理学，甚至还要懂社会学和经济学。书中对“新材料”在土木工程中的应用也进行了详细的介绍，例如高性能混凝土、自愈合材料、以及可回收利用的环保材料等，这些材料的出现正在为土木工程带来革命性的变化。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对城市规划和基础设施建设有着浓厚兴趣的读者，这本书无疑是一份宝贵的参考资料。作者对土木工程学科当前发展状况的梳理非常细致，既涵盖了传统领域的发展，也深入探讨了新兴技术和理念的引入。我特别喜欢书中对“可持续发展”理念在土木工程中的具体实践的描绘，例如绿色建筑、节能交通、以及水资源的可持续利用等。作者通过大量的案例分析，展示了如何将可持续发展的原则融入到工程设计的每一个环节。我印象深刻的是，书中关于“韧性城市”的论述，在当前全球气候变化和自然灾害频发的背景下，如何建设能够抵御风险、快速恢复的城市基础设施，已经成为一个迫切的课题。书中提出的多层次的风险评估、冗余设计、以及应急响应机制等，都为我们提供了重要的启示。我非常欣赏书中对“智能化”在土木工程中的应用的分析，例如利用大数据和人工智能来优化交通流量、提升能源效率、以及提高城市的安全水平等等。这些技术的应用，正在将城市从传统的“混凝土丛林”转变为更加智能、便捷、宜居的生态系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和实践指导性都给我留下了深刻的印象。作者在梳理土木工程学科发展现状时，并没有回避其中的挑战和瓶颈，例如传统建造模式效率低下、资源消耗大、以及环境污染等问题。但他同时也着重阐述了应对这些挑战的前沿技术和发展方向。我特别喜欢书中关于“数字化建造”的章节，从BIM技术的普及到3D打印技术的应用，再到机器人辅助施工，这些都预示着建造方式的革命。作者在分析这些技术时，不仅介绍了其技术原理，还探讨了其在实际工程中的应用案例和经济效益。我非常欣赏书中对“韧性基础设施”的关注，在面对日益频繁的自然灾害和气候变化时，如何建设能够抵御风险、快速恢复的基础设施，是未来土木工程的重要课题。书中提到的冗余设计、多重防护体系、以及智慧监控系统等，都为我们提供了重要的参考。我尤其关注书中对“地下空间的高效利用”的探讨，随着城市人口的不断增长和地面空间的日益紧张，如何安全、高效地开发和利用地下空间，将是未来城市发展的重要战略。这本书的专业性很强，但作者善于用通俗易懂的语言和生动形象的例子来解释复杂的概念，使得即使是跨专业的读者也能从中受益。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的深度和广度是我在阅读同类书籍时前所未有的。作者并非简单地罗列技术要点，而是深入剖析了土木工程学科的内在逻辑和发展驱动力。让我印象最深刻的是关于“智能化”在土木工程中的应用，书中详细介绍了大数据、人工智能、物联网等技术如何颠覆传统的工程设计、施工管理和运维模式。例如，通过传感器实时监测桥梁结构的健康状况，利用无人机进行巡检，以及通过AI算法优化施工进度和资源配置，这些都让我看到了土木工程向科技驱动型学科转型的巨大潜力。作者在论述这些前沿技术时，并没有回避其中的挑战和局限性，例如数据安全、技术成熟度、以及人才培养等方面的问题，这使得整本书的论述更加客观和真实。我特别欣赏书中对“工程伦理”的探讨，在追求技术进步的同时，如何确保工程的安全、可靠和公平，以及如何平衡技术发展与社会责任，这些都是值得每一位土木工程师深思的问题。书中还提到了“韧性城市”的概念，这是一个非常具有前瞻性的议题，在面对日益严峻的气候变化、自然灾害以及社会经济冲击时，城市如何能够更好地抵御风险、快速恢复，这要求我们对城市基础设施的设计和建设有全新的思考。我尤其关注书中对“智慧交通”和“智能建造”的论述，这些与我们日常生活息息相关，也预示着未来城市发展的重要方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常独特，它不仅仅是在介绍土木工程的技术和知识，更是在探讨这门学科如何与人类社会的发展深度融合。作者在书中对“工程伦理”和“社会责任”的强调，让我深感认同。在追求技术进步的同时，如何确保工程的安全性、可靠性、以及公平性，是每一位工程师都应该思考的问题。我特别喜欢书中关于“智慧建造”的章节，从BIM技术的普及到3D打印技术的应用，再到机器人辅助施工，这些都在颠覆着传统的建造模式。作者在分析这些技术时，并没有回避其中的挑战和局限性，例如成本、技术成熟度、以及人才培养等方面的问题，这使得整本书的论述更加客观和真实。我非常关注书中对“地下空间的高效利用”的探讨，随着城市人口的不断增长和地面空间的日益紧张，如何安全、高效地开发和利用地下空间，将是未来城市发展的重要战略。这本书的专业性很强，但作者善于用通俗易懂的语言和生动形象的例子来解释复杂的概念，使得即使是跨专业的读者也能从中受益。