第一篇:對土木工程的認(rèn)識
對土木工程的認(rèn)識
通過一個學(xué)期對土木工程概論的學(xué)習(xí)。對土木工程有了深刻的了解和認(rèn)識。
土木工程的范圍非常廣泛,它包括房屋建筑工程,公路與城市道路工程,鐵路工程,橋梁工程,隧道工程,機(jī)場工程,地下工程,給誰排水工程,港口,碼頭工程等。國際上,運(yùn)河水庫大壩水渠等水利工程也包括于土木工程之中。人民生活離不開衣食住行,其中“住”是與土木工程直接有關(guān)的;而“行”則需要建造鐵路公路機(jī)場碼頭等交通土建工程,與土木工程關(guān)系也非常緊密;而“食”需要打井取水,筑渠灌溉,建水庫蓄水建糧食加工廠,糧食儲倉等;而“衣”的紡紗、織布、制衣,也必須在工廠內(nèi)進(jìn)行,這些也離不開土木工程。此外,各種工業(yè)生產(chǎn)必須要建工業(yè)廠房,即使食航天事業(yè)也需要建發(fā)射架和航天基地,這些都是土木工程人員可以施展才華的領(lǐng)域。正因為土木工程內(nèi)容廣泛,作用如此重要,所以國家將工廠、礦井、鐵道、公路、橋梁、農(nóng)田水利、商店、住宅、醫(yī)院、學(xué)校、給水排水、煤氣輸送等工程建設(shè)為基本建設(shè)。
根據(jù)上面所述可知,土木工程主要四部分組成:一是包括鐵路、公路、碼頭、機(jī)場等在內(nèi)的 交通設(shè)施工程;二是包括電站、廠房等在內(nèi)讀的工業(yè)設(shè)施工程;三是包括堤壩、給排水等在內(nèi)的水利市政設(shè)施工程;四是包括劇院、體育場、圖書館、教學(xué)樓、辦公樓、旅館、住宅等公用和民用建筑工程。土木工程的發(fā)展大體經(jīng)歷了古代、近代、現(xiàn)代三個階段。
(1)古代土木工程的時間跨度大致從舊石器時代到17世紀(jì)中葉。在這一時期修建各種設(shè)施主要依靠經(jīng)驗,沒有什么設(shè)計理論。所用材料主要取于自然,如石塊、草筋、土培,在公元前一千年左右開始采用燒制的磚。所用工具也很簡單,只有斧、錘、刀、鏟和石夯等手工工具。盡管如此,古代還是留下了許多有歷史價值的建筑,有些工程即使從現(xiàn)代的角度來看也是非常偉大的,有的甚至難以想象。
(2)近代土木工程的發(fā)展大致從17世紀(jì)中葉帶第二次世界大戰(zhàn)前后,歷時300余年。在這一時期,土木工程逐步形成一門獨(dú)立學(xué)科。1687年牛頓總結(jié)出力學(xué)三大定律,為土木工程奠定了力學(xué)分析的基礎(chǔ)。隨后,在材料力學(xué)、彈性力學(xué)、和材料強(qiáng)度理論的基礎(chǔ)上,法國的納維于1825年建立了土木工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計的容許應(yīng)力法。從此,土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計有了比較系統(tǒng)的理論指導(dǎo)。
(3)二戰(zhàn)以后,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,從而為土木工程的進(jìn)一步發(fā)展
提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)手段,開始了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為后盾的土木工程新時代。這一時期的土木工程具有功能要求多樣化、城市建設(shè)立體化、交通工程快速化、工程設(shè)施大型化等特點(diǎn)。
a海金茂大廈,88層,420.5米。國內(nèi)其他有代表性的高層建筑有:深圳地王大廈,高325米;廣州中天廣場,高321.9米;廣東國際會議中心,高200米。
b在高聳結(jié)構(gòu)方面,加拿大墮落多電視塔,橫截面為Y形,高549米,為世界之冠。第二位是1967年建成的莫斯科電視塔,高537米,我國上海于1995年建成的上海東方明珠電視塔,高468,居世界第三。以下依次a在高層建筑方面,1994年美國芝加哥建成的西爾斯大廈有110層,高443米。目前中國最高的建筑為上為吉隆坡電視塔,稿21米;天津電視塔,高406米;北京電視塔,高380米。
c在大跨度建筑方面,主要是體育館,展覽廳和大型儲罐。如美國西雅圖的金群體育館為鋼結(jié)構(gòu)蒼球丁,直徑達(dá)202米。法國巴黎工業(yè)展覽館的屋蓋跨度為218米×218米,由裝配式薄殼組成。北京工人體育館為懸索屋蓋,直徑為90米。
d在水利工程中為了減少壩體斷面,減少工程量,二戰(zhàn)后發(fā)展了鋼筋混凝土拱壩。當(dāng)今世界上最高的雙曲拱壩是俄國的英古里壩,壩高272米;我國貴州烏江渡壩為拱形重力壩,壩高165米。在裝機(jī)發(fā)電容量發(fā)面,我國在建的三峽水利樞紐,水電站主壩190米,總裝機(jī)容量預(yù)計為1820×10000,建成后將列世界第一。
e在建橋方面,目前世界上跨度最大的懸索橋是1998年建成的日本明石海峽大橋,主跨1991米;居世界第二位的是丹麥的大貝爾特橋,跨度1642米;第三的是英國的恒伯爾橋,主跨1410米。值得自豪的是,中國位于1999年建成的江陰長江大橋,主跨1385米,香港位于1997年建成的青馬大橋主跨1377米,分居世界第四第五位等。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平的提高,地球上可以居住、生活和耕種的土地資源有限,人口增長的速度加快。因此,可以很直觀的看出土木工程有待發(fā)展。并且前景很廣泛。至少有5個方向:向空中延伸,向地下發(fā)展,向海洋拓寬,向沙漠進(jìn)軍,向太空邁進(jìn)。這一艱巨的任務(wù)有我們這一代人來完成。特別是我們建筑人艱巨的使命。在卞老師半年的帶領(lǐng)下我們學(xué)到了如下章節(jié):
第三章 基礎(chǔ)工程 了解了基礎(chǔ)工程的一些主要任務(wù),接觸到一些專業(yè)名詞。如,地基、基礎(chǔ)、荷載、動靜荷載。還一些勘察的方法在第四章 建筑工程中接收到建筑的基本構(gòu)件。如,受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件、受拉構(gòu)件、受扭構(gòu)
件和受剪構(gòu)件。對板、梁(簡支梁,懸臂梁,一端簡支另一端固定梁,兩端固定梁,連續(xù)梁),柱、拱作用的學(xué)習(xí)。理解了高層建筑的的特點(diǎn),結(jié)構(gòu)要同時承受直荷載和水平荷載,還要抵抗地震作用。在底層結(jié)構(gòu)中,水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力和位移很小,通??梢院雎?;在多層結(jié)構(gòu)中,水平荷載的效應(yīng)(內(nèi)力和位移)逐漸增大;而高層建筑中,荷載和地震作用將成為控制因素。隨高度增大,位移增加最快。第五章 道路工程 介紹道道路的分類,道路的組成:包括線性組成,結(jié)構(gòu)組成(路基、路面、橋涵、排水系統(tǒng)、隧道、防護(hù)工程、特殊構(gòu)造物、沿線設(shè)施);第六章 鐵路工程 包高速鐵路,城市輕軌和地下鐵道,磁懸浮鐵路;第六章 橋梁工程 包括橋梁的基本組成與分類,橋面構(gòu)造等;第八章 港口工程 包括港口的作用,分類,港口建設(shè)的基本準(zhǔn)則。港口的組成,港口規(guī)劃與布置,防波堤。港口的維護(hù);第九章 飛機(jī)場工程 包括機(jī)場的規(guī)劃,跑道、滑行道,航站區(qū)的規(guī)劃與設(shè)計;第十章 隧道與地下工程 介紹了隧道的種類和作用,隧道的沿革與發(fā)展;第十一章 水利水電工程 介紹到防洪農(nóng)田水利和水力發(fā)電工程;第十二章 加固工程 介紹到結(jié)構(gòu)可靠性鑒定方法和基本原則,混凝土加固結(jié)構(gòu)受力特征,常用的加固方法。有這次汶川地震導(dǎo)致周邊地區(qū)房屋結(jié)構(gòu)的改變,有很多房屋需要加固,特別是成都地區(qū)樓層急需加固,對這方面的人才也很需要??梢赃@樣認(rèn)為未來幾十年內(nèi)加固行業(yè)是很火的行業(yè)。
經(jīng)過一個學(xué)期對土木工程概論的學(xué)習(xí)。深刻了解土木工程的涵義,土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)總稱,它即指工程建設(shè)的對象,即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施,也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測設(shè)計、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。
第二篇:淺談對土木工程的認(rèn)識
土建院
2014301550190 周婷婷
對土木工程的拙見
我是一名14級土木工程專業(yè)的學(xué)生,進(jìn)入大學(xué)將近兩年了,這么長的時間,對于土木工程或多或少也有一定的了解和認(rèn)識了,所以我就在這里簡單談?wù)勎覍ν聊竟こ痰恼J(rèn)識。
先來看看百度百科對于土木工程這一專業(yè)的解釋:“土木工程(英文:Civil Engineering)是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測、設(shè)計、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)活動,也指工程建設(shè)的對象。即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋、道路、鐵路、管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場、海洋平臺、給水排水以及防護(hù)工程等。學(xué)科分類:0814,學(xué)科門類:工學(xué),發(fā)展方向:工程橋梁設(shè)計、建設(shè),專業(yè)概述:本專業(yè)學(xué)習(xí)理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)和市政工程學(xué)科的基礎(chǔ)。課程設(shè)置:基礎(chǔ)課程有高等數(shù)學(xué),線性代數(shù),概率和數(shù)理統(tǒng)計,土木工程制圖、CAD,建筑力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、大學(xué)英語等;主要課程有理論力學(xué),材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、土力學(xué)、建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)、房屋結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、道路勘測設(shè)計與路基路面結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)與管理?!?/p>
百度百科詳細(xì)地解釋了何為土木工程,已經(jīng)土木工程的隸屬,及該專業(yè)所需要學(xué)習(xí)的若干課程。當(dāng)然,我當(dāng)初填報志愿的時候也是查看百度百科的,也另外在網(wǎng)上找了很多的資料(包括其他專業(yè)的資料)。最后被錄取了這個專業(yè)我也不怎么失望,雖然這個專業(yè)的女生,畢業(yè)后不如男生那么好找工作。但是事在人為,只是相對其他文科商科類的女生難找一些,并不是招聘單位就一定不招女生。而且我報考之前也了解過了,有心理準(zhǔn)備。
在大一下學(xué)期開始時,我們年級有幾個同學(xué)轉(zhuǎn)院了,轉(zhuǎn)到城市設(shè)計學(xué)院都建筑學(xué)專業(yè)去了。我當(dāng)時不是很明白,建筑學(xué)與土木工程專業(yè)有啥區(qū)別。于是我就去百度了,是的,又是百度。百度上給出的解釋是這樣的:"(土木工程與建筑學(xué)的區(qū)別)1.土木工程包括結(jié)構(gòu)、市政建設(shè)、道路橋梁、給排水、巖土、環(huán)境工程、建筑經(jīng)濟(jì)等。培養(yǎng)目標(biāo)是工程師。如建筑結(jié)構(gòu)工程師他們的任務(wù)是使建筑物和工程結(jié)構(gòu)物既能滿足生產(chǎn)和生活使用提出的各項要求,又能經(jīng)受強(qiáng)烈地震、狂風(fēng)襲擊、海水侵蝕以及各種大自然的考驗;要做到安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理,技術(shù)先進(jìn)。他學(xué)的主要課程有高等數(shù)學(xué)、各種力學(xué)和結(jié)構(gòu)理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計地基基礎(chǔ)、施工技術(shù)和管理,以及現(xiàn)代化實驗技術(shù)。此外還要學(xué)習(xí)有關(guān)電子計算機(jī)的應(yīng)用知識、優(yōu)化設(shè)計、地震工程、防空工事及地下結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。2.建筑學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)是建筑師。在房屋建筑和大型工程結(jié)構(gòu)物的設(shè)計過程中,他需要綜合考慮許多問題,如建筑與城市環(huán)境的結(jié)合、建筑物本身的使用功能、技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)效果、藝術(shù)形式等等。在綜合考慮這些錯綜復(fù)雜的因素上,進(jìn)行城鎮(zhèn)布局的規(guī)劃,建筑平面和空間的組合,建筑立面的處理,選定合適的材料結(jié)構(gòu)形式,擬定聲、光、熱等適宜的環(huán)境條件,進(jìn)行室內(nèi)外裝飾設(shè)計等等。要求具有工程技術(shù)、建筑理論及藝術(shù)設(shè)計能力等方面的廣泛的學(xué)習(xí)內(nèi)容。除具備一般理工科的數(shù)理化基礎(chǔ)外,還應(yīng)具有一定的美術(shù)知識和繪畫能力。
所以簡單來說,他們兩者的區(qū)別是,土木工程的學(xué)生研究的是如何是使各項建筑結(jié)構(gòu)滿足要求,安全經(jīng)濟(jì);而建筑學(xué)的學(xué)生研究的是如何是建筑與環(huán)境協(xié)調(diào),與自身協(xié)調(diào),各項布局符合滿足美學(xué)觀。再講的通俗一點(diǎn)就是,建筑學(xué)講究的是建筑的神,土木學(xué)講究的是建筑形,所謂神形具備,如此是也。
在認(rèn)真分析了我自己的長處與優(yōu)點(diǎn)之后,我覺得我更適合土木工程而不是建筑學(xué)。到了大二這個時候,我們就要為以后的方向著手準(zhǔn)備了。是讀研呢,出國呢,還是就業(yè)呢?這就要先來看看我這個專業(yè)的前景以及就業(yè)方向了。是的,我又去百度了。
土木工程十分特殊而又具有系統(tǒng)性。因為幾乎所有的土木工程師設(shè)計和建造的構(gòu)筑物都是獨(dú)一無二的,絕不可能出現(xiàn)兩個完全相同的建筑物。有些建筑物雖然看似相同,但是建筑的場地條件(地基、風(fēng)荷載、地震荷載等)都是不同的。像水壩、橋梁或隧道這樣的大型建筑物每一個都完全不同。因此,土木工程師隨時要準(zhǔn)備應(yīng)付新的復(fù)雜情況。同時工程要考慮的相關(guān)影響因素非常多,任何設(shè)計上的忽略都將導(dǎo)致一個失敗的工程。另一方面,土木工程建設(shè)中的計算工作,隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展完善,變得越來越方便和快捷。所以,任何對工程感興趣的理科類同學(xué)報考土木工程都沒有問題,尤其適合那些考慮問題全面系統(tǒng)的同學(xué),選擇學(xué)習(xí)土木工程是能夠發(fā)揮個人才干的。從市場的需求來說,中國的基礎(chǔ)建設(shè)正在興起,大跨結(jié)構(gòu)、超高層的項目紛紛立項建設(shè),在未來幾十年內(nèi)這種局面不會有太大變化。這就需要大量高素質(zhì)的建設(shè)人才參與其中。同時我國的建設(shè)管理水平非常落伍,當(dāng)前急需一批能夠提高建設(shè)管理水平的人才。
以房地產(chǎn)為例,當(dāng)前房地產(chǎn)極為火熱,但專業(yè)的人才培養(yǎng)才剛剛起步,這方面的高級人才還是市場的稀有人才。出國方面,國內(nèi)的電子、計算機(jī)等與國外相比還有距離。其實,當(dāng)前國內(nèi)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展前途光明,考慮留在國內(nèi)從事本行業(yè)還是相當(dāng)不錯、非常實際的選擇。
隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動化、大型化發(fā)展,施工日益走向機(jī)械化和自動化。同時組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法,日益走向科學(xué)化;有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產(chǎn)率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題,以建造過去難以施工的工程。土木工程專業(yè)是一門運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、計算機(jī)信息科學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)知識,力學(xué)、材料等技術(shù)科學(xué)知識以及相應(yīng)的工程技術(shù)知識來研究、設(shè)計和建造工業(yè)與民用建筑、隧道與地下建筑、公路與城市道路以及橋梁等工程設(shè)施的學(xué)科。
所以從上述介紹,我們可以看出,土木工程專業(yè)畢業(yè)(可以是本科畢業(yè),也可以是研究生畢業(yè))的學(xué)生,大致有一下幾個就業(yè)方向。
一是工程技術(shù)方向。代表職位有:施工員、建筑工程師、結(jié)構(gòu)工程師、技術(shù)經(jīng)理、項目經(jīng)理等。有代表行業(yè):建筑施工企業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)、路橋施工企業(yè)等。就像我們看到身邊的高樓大廈正在不斷地拔地而起、一條條寬闊平坦的大道向四面八方不斷延伸一樣,土木建筑行業(yè)對工程技術(shù)人才的需求也隨之不斷增長。2004年進(jìn)入各個人才市場招聘工程技術(shù)人員的企業(yè)共涉及到100多個行業(yè),其中在很多城市的人才市場上,房屋和土木工程建筑業(yè)的人才需求量已經(jīng)躍居第一位。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和路網(wǎng)改造、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的不斷深入,土建工程技術(shù)人員在當(dāng)前和今后一段時期內(nèi)需求量還將不斷上升。再加上路橋和城市基礎(chǔ)設(shè)施的更新?lián)Q代,只要人才市場上沒有出現(xiàn)過度飽合的狀況,可以說土木工程技術(shù)人員一直有著不錯的就業(yè)前景。
二是項目規(guī)劃方向。代表職位有:項目設(shè)計師、結(jié)構(gòu)審核、城市規(guī)劃師、預(yù)算員、預(yù)算工程師等。代表行業(yè)有:工程勘察設(shè)計單位、房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)、交通或市政工程類**機(jī)關(guān)職能部門、工程造價咨詢機(jī)構(gòu)等。各種勘察設(shè)計院對工程設(shè)計人員的需求持續(xù)增長,城市規(guī)劃作為一種新興職業(yè),隨著城市建設(shè)的不斷深入,也需要更多的現(xiàn)代化設(shè)計規(guī)劃人才。隨著咨詢業(yè)的興起,工程預(yù)決算等建筑行業(yè)的咨詢服務(wù)人員也成為土建業(yè)內(nèi)新的就業(yè)增長點(diǎn)。
三是工程監(jiān)理方向。代表職位:監(jiān)理工程師,代表行業(yè):建筑、路橋監(jiān)理公司、**工程質(zhì)量檢測監(jiān)督部門。工程監(jiān)理是新興的一個職業(yè),隨著我國對建筑、路橋施工質(zhì)量監(jiān)管的日益規(guī)范,監(jiān)理行業(yè)自誕生以來就面臨著空前的發(fā)展機(jī)遇,并且隨著國家工程監(jiān)理制度的日益完善著更加廣闊的發(fā)展空間。
四是工程檢修方向。代表職位:軌道交通及鐵路工務(wù)部門工程師,一般是建設(shè)單位內(nèi)部的工程技術(shù)人員。代表行業(yè):軌道交通,鐵路工務(wù)段(處)。十一五規(guī)劃全國路網(wǎng)10萬公里,許多大中城市興起修建地鐵交通,這些軌道建筑都需要大量技術(shù)人員來檢測和維修。
最后當(dāng)然還有科研方向。代表職位有:公務(wù)員、教師,代表行業(yè)有:交通、市政管理部門、大中專院校、科研及設(shè)計單位。公務(wù)員制度改革為普通大學(xué)畢業(yè)生打開了進(jìn)入政府機(jī)關(guān)工作的大門,路橋、建筑行業(yè)的飛速發(fā)展帶來的巨大人才需要使得土木工程專業(yè)師資力量的需求隨之增長,但需要注意的是,這些行業(yè)的競爭一般較為激烈,需要求職者具有較高的專業(yè)水平和綜合素質(zhì)。
以上所列的就業(yè)方向都是主要的,還有一些比較小眾的,比如進(jìn)入房地產(chǎn)做銷售,設(shè)計院做設(shè)計等等。畢竟人定勝天,只有想不到,沒有做不到。所以我們在校學(xué)習(xí)期間應(yīng)該抓緊一切時間,利用一切資源,掌握本專業(yè)的專業(yè)知識。當(dāng)然大學(xué)肯定不只是學(xué)習(xí)本專業(yè)的知識,還要通過圖書館,網(wǎng)絡(luò)等資源,通過閱讀了解其他知識,比如我最喜歡的歷史,地理這些人文方面。嗯,哲學(xué)也很有意思的,只是我不太看得懂,但是我知道培養(yǎng)邏輯思維,鍛煉邏輯思考的能力是很重要的。智慧與真理是我們永遠(yuǎn)不可拋棄的。
最后用一句話來結(jié)束本篇:生活不能沒有希望,而生活中的斗爭不能沒有智慧。
第三篇:對土木工程的認(rèn)識
對土木工程的認(rèn)識
姓名:裴林友 班級:土木三班 學(xué)號:1101013036
一、引言
土木工程是指房屋、公路、鐵路、橋梁、水工、港工、地下等工程的總稱。土木工程對國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活的影響非常明顯和重要。
二.什么是土木工程?
什么是“土木工程”?土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱,即指所應(yīng)用的材料,設(shè)備和所進(jìn)行的勘測,設(shè)計,施工,保養(yǎng)維修等技術(shù)活動;也指工程建設(shè)的對象,即建造在地上或地下,路上或水中,直接或間接為人類生活,生產(chǎn),軍事,科學(xué)研究服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋,道路,鐵路,運(yùn)輸管道,隧道,橋梁,運(yùn)河,堤壩,港口,電站,飛機(jī)場,海洋平臺,給水和排水以及防護(hù)工程等?!?】
土木工程的英文是Civil Engineering ,直譯是“民用工程”,它是建造各種工程的統(tǒng)稱。它的原意是與“軍事工程”相對應(yīng)的。在英語中,歷史上土木工程、機(jī)械工程、電氣工程、化工工程都屬于Civil Engineering,因為它們都具有民用性。后來,隨著工程科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械、電氣、化工都已逐漸形成獨(dú)立的科學(xué),Civil Engineering就成為土木工程的專門名詞。至今,在英語中,Civil Engineering還包括水利工程、港口工程;而在我國,水利工程和港口工程也成為與土木工程十分密切的相對獨(dú)立分支。土木工程既指建設(shè)的對象,即建造在地上,地下,水中的工程設(shè)施,也指應(yīng)用的材料設(shè)備和進(jìn)行的勘測,設(shè)計施工,保養(yǎng),維修等專業(yè)技術(shù)。土木工程是一種與人們的衣、食、住、行有著密切關(guān)系的工程。其中與“住”的關(guān)系是直接的。因為,要解決“住”的問題必須建造各種類型的建筑物。而解決“行、食衣”的問題既有直接的一面,也有間接的一面。要“行”,必須建造鐵路、道路、橋梁;要“食”,必須打井取水、興修水利、進(jìn)行農(nóng)田灌溉、城市供水排水等,這是直接關(guān)系。而間接關(guān)系則不論做什么,制造汽車、輪船也好,紡紗、織布、制衣也好,乃至生產(chǎn)鋼鐵、發(fā)射衛(wèi)星、開展科學(xué)研究活動都離不開建造各種建筑物、構(gòu)筑物和修建各種工程設(shè)施?!?】
土木工程作為一個重要的基礎(chǔ)學(xué)科,有其重要的屬性:綜合性,社會性,實踐性,統(tǒng)一性。土木工程為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的改善提供了重要 的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),對眾多產(chǎn)業(yè)的振興發(fā)揮了促進(jìn)作用,工程建設(shè)是形成固定資產(chǎn)的基本生產(chǎn)過程,因此,建筑業(yè)和房地產(chǎn)成為許多國家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)支柱之一。[3] 在建筑過程中,建筑工程施工是和與建筑力學(xué),建筑材料同樣重要的一個環(huán)節(jié)。建筑施工是將設(shè)計者的思想,意圖及構(gòu)思轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的過程,從古代的穴居巢處到現(xiàn)在的摩天大樓,從農(nóng)村的鄉(xiāng)間小道到城市的高架道路都需要通過“施工”的手段來實現(xiàn)。一個工程的施工包括許多工種工程,諸如土石方工程,深基坑支護(hù)工程,基礎(chǔ)工程,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程,結(jié)構(gòu)吊裝工程,防水工程,裝飾工程等,各個工種工程都有自己的規(guī)律,都需要根據(jù)不同的施工對象及施工環(huán)境條件采用相應(yīng)的施工技術(shù),在土建施工的同時,需要與有關(guān)的水電及其它設(shè)備組成一個整體,各工程之間合理的組織與協(xié)調(diào),更好的發(fā)揮投資的效益。[4] 隨著人們生活的水平的不斷提高,人們對自己所處的建筑空間已經(jīng)不僅僅單純從數(shù)量上提出更高的要求,而且從質(zhì)量上也提車了更高的要求,要求環(huán)境的美觀,有一定的舒適度。這就需要對建筑進(jìn)行必要的裝修。如果說建筑主體工程構(gòu)
成了建筑的骨架,那么裝飾后的建筑則成了有血有肉的有機(jī)體,最終以豐富的,完善的面貌出現(xiàn)在人們的面前,最佳的建筑應(yīng)該充分體現(xiàn)各種裝飾材料的有關(guān)特性,結(jié)合現(xiàn)有的施工技術(shù),最有效的手法,來達(dá)到構(gòu)思所要表達(dá)的效果。建筑裝修要考慮建筑空間的使用要求,保護(hù)主體機(jī)構(gòu)免受損害,給人以美的享受,滿足消防疏散的要求,裝飾材料和方案的合理性,施工技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的可行性等。房屋建筑發(fā)展的同時,像房屋建筑一樣影響著人們生活的道路,橋梁,隧道等也取得了長足的發(fā)展。
總的來說土木工程是一門古老的學(xué)科,它已經(jīng)取得了巨大的成就,未來的土木工程將在人們的生活中占據(jù)更重要的地位。地球環(huán)境的日益惡化,人口的不斷增加,人們?yōu)榱藸幦∩妫瑸榱藸幦「孢m的生存環(huán)境,必將更加重視土木工程。在不久的將來,一些重大項目將會陸續(xù)興建,插入云霄的摩天大樓,橫跨大洋的橋梁,更加方便的交通將不是夢想??萍嫉陌l(fā)展,以及地球不斷惡化的環(huán)境必將促使土木工程向太空和海洋發(fā)展,為人類提供更廣闊的生存空間。近年來,工程 材料主要是鋼筋,混凝土,木材和磚材,在未來,傳統(tǒng)材料將得到改觀,一些全新的更加適合建筑的材料將問世,尤其是化學(xué)合成材料將推動建筑走向更高點(diǎn)。同時,設(shè)計方法的精確化,設(shè)計工作的自動化,信息和智能化技術(shù)的全面引入,將會是人們有一個更加舒適的居住環(huán)境。一句話,理論的發(fā)展,新材料的出現(xiàn),計算機(jī)的應(yīng)用,高新技術(shù)的引入等都將使土木工程有一個新的飛躍。
二、土木工程的歷史
1、中國土木工程的歷史
遠(yuǎn)在上古時期,中國古人類就在野處穴居,為了避免野獸侵襲,有巢氏(中國的傳說中的巢居的發(fā)明者),才教古人離開天然巖洞、構(gòu)木為巢,居于樹上。我國古代土木工程多采用土、石、木等材料建造,建造技術(shù)和藝術(shù)造型達(dá)到當(dāng)時極高的成就。
2、世界土木工程發(fā)展歷史
在歐洲,大約8000年前已開始采用曬干的磚;鑿琢自然石的采用,大約在5000~6000年前;至于在建筑中采用燒制的磚,亦有3000年的歷史。世界古代的偉大建筑,以公認(rèn)的七大奇跡最為引人注目,它們都建于公元前600年~公元前200年,且均為石材建造,大都用于宗教、軍事和航海。且都是建于當(dāng)時經(jīng)濟(jì)和科技非常發(fā)達(dá)的地區(qū),說明土木工程的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)繁榮和科技進(jìn)步是密不可分的。[5]
二.土木工程現(xiàn)狀
我國的土木工程建設(shè)從2O世紀(jì)5O年代起一直沒有停過,且發(fā)展很快,尤其在近年來,發(fā)展極為迅猛,幾乎整個中國成了一個大的建設(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、開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快,數(shù)量之巨,令世界各國驚嘆不已 [5] 截止2000年底,我國鐵路運(yùn)營路程已達(dá)6.78萬公里,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,我國也在積極建造高速鐵路,武漢至廣州的高速鐵路運(yùn)營時間僅需4小時。此外,磁懸浮列車也在發(fā)展。橋梁工程也取得了驚人的成就,伴隨著橋梁類型的不斷翻新,主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標(biāo)志著
我國的大跨結(jié)構(gòu)達(dá)到了一個新的水平,己跨入世界水平先進(jìn)行列。目前,我國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年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億立方米。建設(shè)和整修大江大河堤防25萬公里,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,我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。
三.土木工程關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)與戰(zhàn)略 江河治理與調(diào)水工程技術(shù)
新中國成立50多年來,我國開展了大規(guī)模的水利建設(shè),在江河治理、防洪工程、農(nóng)田水利、水力發(fā)電利內(nèi)河航運(yùn)的建設(shè)等方面取得了舉世矚目的成就。21世紀(jì)初期是我國實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化第二步戰(zhàn)略口標(biāo)的關(guān)鍵時期,對水利提出了更高的要求。當(dāng)前水利發(fā)展面臨二個主要問題,即:江河防洪形勢依然嚴(yán)峻,防洪減災(zāi)體系不夠完善;水資源短缺導(dǎo)致供需矛盾尖銳;水生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢未得到有效遏制。洪澇災(zāi)害、干早缺水和水環(huán)境惡化二大水問題已對我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展產(chǎn)生全局性影響。
進(jìn)入21世紀(jì)以后,水利面臨前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)防洪減災(zāi)方面:大江大河防洪減災(zāi)戰(zhàn)略調(diào)整與洪水風(fēng)險管理;洪水監(jiān)測技術(shù)和預(yù)報網(wǎng)站的建設(shè)與管理;洪水資源化的技術(shù)與方法;大范圍早情動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警;國家防汛凋度指揮系統(tǒng)現(xiàn)代化;分蓄洪區(qū)建設(shè)和有序發(fā)展戰(zhàn)略;水旱損失對生態(tài)環(huán)境影響評價與管理。長江黃河開發(fā)治理與生態(tài)建設(shè)方面:面向生態(tài)的長江上游水電開發(fā)與運(yùn)用管理模式;三峽工程建成后長江防洪戰(zhàn)略研究;三峽工程建成后長江中下游河床演變響應(yīng)與江湖關(guān)系調(diào)整趨勢及控制措施;黃河水沙優(yōu)化配置與泥沙資源化研究;黃土高原侵蝕控制與生態(tài)修復(fù)的對策和方法;黃河下游河道整治與二級懸河治理;維持長江三角洲和黃河口生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的策略與技術(shù)。南水北調(diào)工程方面:東線工程水污染防治與水環(huán)境保護(hù)。
為了實現(xiàn)水科學(xué)的跨越發(fā)展,必須轉(zhuǎn)變治水觀念,強(qiáng)調(diào)在流域生態(tài)系統(tǒng)重建的大框架下部署防洪建設(shè).在風(fēng)險管理理念的指導(dǎo)下,實現(xiàn)主動適應(yīng)洪水、與自然協(xié)調(diào)共處的防洪戰(zhàn)略。充分認(rèn)識水資源作為基礎(chǔ)山然資源的戰(zhàn)略地位以及南水北調(diào)在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的戰(zhàn)略意義。建立節(jié)水型社會,堅持節(jié)水優(yōu)先、治污為本、多渠道開源的原則,保證水資源的可持續(xù)開發(fā)利用。調(diào)整和完善相關(guān)學(xué)科布局,加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)設(shè)施平臺建設(shè),建立治河和水資源國家實驗室。加強(qiáng)江河開發(fā)治理的法制化和制度化建設(shè),強(qiáng)化流域機(jī)構(gòu)的管理職能。2 城市防災(zāi)減災(zāi)工程技術(shù)
我國是世界上自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。每年因災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失,約占國民生產(chǎn)總值的3%~5%。我國70%以上的大城市,半數(shù)以上的人口,75%以上的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值位于災(zāi)害頻發(fā)區(qū)。自然災(zāi)害嚴(yán)重地威脅著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展。我國在城市防災(zāi)減災(zāi)方面存在的主要問題是:城市人口密度與建筑密度過大;城市設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)低,實際設(shè)防設(shè)施不足;城市防災(zāi)減災(zāi)中高新技術(shù)的研究和應(yīng)用與發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距。
2020年我國城市防災(zāi)減災(zāi)的發(fā)展目標(biāo)是:建立與城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展相適應(yīng)的城市災(zāi)害綜合防治體系和科學(xué)的防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃,綜合運(yùn)用工程技術(shù)及法律、行政、經(jīng)濟(jì)、教育等手段,提高城市的綜合防災(zāi)減災(zāi)能力,為城市的可持續(xù)發(fā)展提
供保障。城市防災(zāi)減災(zāi)工程技術(shù)的主要研究重點(diǎn)是:防災(zāi)設(shè)施能力的提升與綜合利用技術(shù);城市應(yīng)急反應(yīng)技術(shù)與救災(zāi)系統(tǒng)的高新技術(shù)。3 高壩水電工程技術(shù)
高壩水電工程技術(shù)是以河川水利水電樞紐工程建設(shè)為對象,以高壩—水電站等建筑物的設(shè)計理論和方法為依據(jù),以數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、固體力學(xué)、水力學(xué)與流體力學(xué)、工程地質(zhì)、水文水資源、水工材料學(xué)、水利施:工與管理學(xué)等為基礎(chǔ)的一門綜合性工程技術(shù)。能源作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),必須優(yōu)先發(fā)展。作為能源組成中不可缺少的水電,理應(yīng)得到優(yōu)先發(fā)展。預(yù)計國內(nèi)水電占電力的比重最終達(dá)到30%左右。
而我國大壩技術(shù)創(chuàng)新方面與國際水平還有一定差距,我國高壩大庫工程艱巨復(fù)雜,遠(yuǎn)不是已有理論和經(jīng)驗可以解決的,特別是大壩設(shè)計建設(shè)中的問題,如大壩與自然環(huán)境的協(xié)調(diào),潰壩風(fēng)險、地震和超高速水流等破壞因子的影響,深埋大型地下洞室、新材料和高新技術(shù)在壩工中的應(yīng)用等,都還要進(jìn)行深入和系統(tǒng)的研究。[7] 4 海洋與港口工程技術(shù)(1)海洋工程技術(shù) 我國是一個人口眾多、資源相對不足的發(fā)展中國家。人均礦產(chǎn)資源占有量不足世界人均水平的一半。居世界第53位,尤其是關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)命脈的石油、鐵、錳、銅、鉀鹽等大宗礦產(chǎn)的后備儲量嚴(yán)重不足。據(jù)預(yù)測,至2010年,我國石油、天然氣、富鐵、鉻、貴金屬、鉀鹽等45種主要礦產(chǎn)有近一半保有儲量將不能滿足要求。海洋油氣資源和其他海洋資源的開發(fā)將成為我國能源和資源開發(fā)的一項基本國策。
我國海洋油氣儲量豐富,天然氣水化合物也是海底儲量豐富并且用途廣泛的資源,目前正在大規(guī)模的勘探之中。
未來20年將是我國海洋資源開發(fā)蓬勃發(fā)展和大規(guī)模展開的重要時期??傮w而言,結(jié)合我國海洋油氣和其他資源開發(fā)的需求,建立我國完善的近海海洋環(huán)境條件觀測體系,建立我國淺海和深海海洋平臺結(jié)構(gòu)獨(dú)立自主的設(shè)計和建造技術(shù),發(fā)展海洋油氣資源開發(fā)保障技術(shù),將是我國21世紀(jì)海洋工程技術(shù)的中長期發(fā)展目標(biāo)。戰(zhàn)略重點(diǎn)包括:近海工程環(huán)境觀測與工程地質(zhì)探測技術(shù),淺海和深海海洋平臺智能結(jié)構(gòu)體系,海洋平臺結(jié)構(gòu)的智能安全監(jiān)測與控制技術(shù),海洋平臺結(jié)構(gòu)的檢測、評定與維修技術(shù),海洋油氣開采設(shè)施的監(jiān)測、診斷與應(yīng)急控制技術(shù),海底管道的檢測與維修技術(shù)。[8](2)港口工程技術(shù)
港口工程技術(shù)包括碼頭、防波堤、航道和大型成套裝卸工藝等主要項目,在我國國民經(jīng)濟(jì)和對外貿(mào)易發(fā)展中發(fā)揮了巨大的作用。我國港口工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與國際發(fā)展前沿對比仍有一定差距,主要表現(xiàn)在港口建沒總體上仍殘存著一定程度的貪大求全,重“量”輕“質(zhì)”,對經(jīng)濟(jì)效益重視不夠,對市場經(jīng)濟(jì)的靈敏度較差,在管理科學(xué)技術(shù)、信息、物流、節(jié)能、勞衛(wèi)、環(huán)保等方面尚很浮淺,缺少深入研究和技術(shù)理論的指導(dǎo)。
應(yīng)重點(diǎn)研究重力式碼頭新型結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù),大型嵌巖鋼管樁碼頭成套技術(shù),粉砂質(zhì)或淤泥粉砂質(zhì)海岸建港的泥沙淤積問題,“親水性”港工建筑物開發(fā),深水防波堤技術(shù),超重構(gòu)件的預(yù)制、出運(yùn)、安裝成套技術(shù),深水航道整治技術(shù),海工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性、海工高性能混凝土技術(shù)等,并力爭在大直徑圓筒結(jié)構(gòu)的沉放工藝,不同基巖大型鋼管樁的成樁規(guī)律研究和高性能混凝土的應(yīng)用,深
水條件防波堤的沒計和施工,超重構(gòu)件的出運(yùn)和安裝,粉砂質(zhì)海岸或粉砂淤泥質(zhì)海岸的洄淤研究,海工高性能混凝土的配比設(shè)計及應(yīng)用,港口裝卸工藝技術(shù)等方面取得突破。橋梁與道路工程技術(shù)
茅以升先生主持設(shè)計和監(jiān)造的杭州錢塘江大橋的建成,譜寫了中國近代橋梁史的新篇章。建國以來.我國在橋梁建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)取得了輝煌的成就,建成了一批居世界領(lǐng)先地位的大型橋梁,并在橋梁沒計理論、建筑材料、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)、深水基礎(chǔ)工程等領(lǐng)域取得了顯著的成果。但是,也需要清醒地認(rèn)識到,我國在橋梁科技方面的原創(chuàng)性成果不多,多數(shù)設(shè)計存在缺乏創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差及設(shè)計不合理等問題;
橋梁設(shè)計周期和施工工期過短,質(zhì)量難以保證;設(shè)計規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)落后,各種設(shè)計規(guī)范更新緩慢,落后于科技的發(fā)展。這些工程建設(shè)中亟待解決的問題都需要廣大科研和建設(shè)工作者開展更深入全面的工作。
進(jìn)入21世紀(jì)后,我國橋梁工程面臨的主要任務(wù)包括:建造跨越深闊海峽的特大跨橋梁;更快、好、省地建造大跨和中、小跨橋梁;對大量運(yùn)營中的橋梁進(jìn)行檢測維護(hù)。為此,我國在橋梁技術(shù)領(lǐng)域一方面需要通過創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展提高競爭力,以面對人世后發(fā)達(dá)國家的市場競爭;另一方面,面對超大跨度跨海大橋工程的技術(shù)難點(diǎn),需要通過創(chuàng)新來改進(jìn)現(xiàn)有的傳統(tǒng)理論,同時還要研發(fā)新的材料、設(shè)備和工藝。
為實現(xiàn)我國橋梁工程在21世紀(jì)取得跨越式發(fā)展的宏偉目標(biāo),需要進(jìn)一步加強(qiáng)對我國橋梁規(guī)范的制訂與修訂力度,縮短修訂周期;改變我國現(xiàn)行橋梁工程的建設(shè)體制,推行設(shè)計、施工總承包政策,實行設(shè)計監(jiān)理制度;重視橋梁工程設(shè)計、施工技術(shù)人員的繼續(xù)教育和專業(yè)培訓(xùn),注重知識更新;提高對橋梁美學(xué)和工程質(zhì)量的重視程度;加強(qiáng)對既有橋梁的養(yǎng)護(hù)與維修;鼓勵參與國際重大工程投標(biāo);增強(qiáng)我國在國際橋梁界的綜合競爭實力。
四.土木工程的未來
1高性能材料的發(fā)展
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、俄羅斯等國家已經(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。2計算機(jī)應(yīng)用
隨著計算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計算理論日益完善,計算結(jié)果將更能反映實際情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會設(shè)計出更為優(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。3環(huán)境工程
環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,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、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān),又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設(shè)過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。4建筑工業(yè)化
建筑長期以來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,但是總的來說落后于其他工業(yè)部門,所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。要正確理解建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系,盡量實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn);要建立適應(yīng)社會化大生產(chǎn)方式的科學(xué)管理體制,采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式,同時還要不斷推進(jìn)新材料、新工藝的使用。5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)件來組裝太空試驗站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少,人類把注意力也越來越多地轉(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)置了車站外,還建設(shè)了博物館。6結(jié)構(gòu)形式
計算理論和計算手段的進(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。空間結(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。7新能源和能源多極化
能源問題是當(dāng)前世界各國極為關(guān)注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀(jì)人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。
此外,由于我國是一個發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)還不發(fā)達(dá),基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人民生活和國民經(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專業(yè)活動中,都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機(jī)場等工程的建設(shè),海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
這是一門需要心平氣和和極大的耐心和細(xì)心的專業(yè)。因為成千上萬,甚至幾十萬根線條要把建筑物的每一處結(jié)構(gòu)清楚的反映出來。沒有一個平和的心態(tài),做什么事情都只是浮在表面上,對任何一幢建筑的結(jié)構(gòu),對要從事的事業(yè)便不可能有一個清晰、準(zhǔn)確和深刻的認(rèn)識,這自然是不行的。從事這個行業(yè),可能沒有挑燈夜戰(zhàn)的勇氣,沒有不達(dá)目的不罷休的精神,只會被同行所淘汰。
這是一個需要責(zé)任感和愛心的行業(yè)。要有一顆負(fù)責(zé)的心——我一人之命在我手,千萬人之命在我手。既然選擇了土木,就應(yīng)該踏踏實實的肩負(fù)起這個責(zé)任。最后,這是一個不斷追求完美的行業(yè)。但如果沒有一代又一代人的不斷追求,今天的我們或許還用那種最古老的辦法來造這同樣的建筑。設(shè)計一幢建筑的結(jié)構(gòu)是很繁,但是這都是經(jīng)歷了數(shù)個世紀(jì)的滌蕩,經(jīng)過不斷的積累,不斷改良,不斷創(chuàng)新所得到的。而且這樣的追求,絕不局限于過去。試想,如果設(shè)計一幢建筑能夠像計算一加一等于二一樣簡單而易于掌握,那何了而不為呢?因此,土木工程師總是在不斷的求索中。一個最簡單的結(jié)構(gòu),最少的耗費(fèi),最大的功用。選擇土木,選擇了一條踏實勤奮,不斷創(chuàng)新,追求完美的道路
其實土木工程是一門十分重要的專業(yè),如果你學(xué)得好那么你或許可以拯救千萬人的性命,但如果你學(xué)藝不精,嗎么你同樣可能是千萬人喪命造成千萬億資源的損失。眾所周知,日本在防震、隔音等建筑技術(shù)都是在世界首屈一指的,日本的房屋防震性能很強(qiáng),只要不是毀滅級的地震就不會造成太大損失,然而在中國
只要地震強(qiáng)的稍微大一點(diǎn)輕則墻壁斷裂重則樓毀人亡。所以中國的建筑業(yè)還有很長的路要走,土木工程任重而道遠(yuǎn)。
(老師,最后一段在上課時寫的可能有一些不一樣)8
第四篇:淺談對土木工程的認(rèn)識(論文)
淺談對土木工程的認(rèn)識
姓名:李玉超
學(xué)號:班級:
課程:土木工程概論
11111505019 11土木本一班
關(guān)鍵詞:土木工程的發(fā)展、分類、展望、心得。
前言:十七周時間眨眼間就過去了,土木工程概論課程的學(xué)習(xí)已經(jīng)結(jié)束了,回望這短短的17周時間,通過這個課程學(xué)習(xí),我對自己的專業(yè)以及今后所從事的行業(yè)有了了解和認(rèn)識,同時也激發(fā)了對土木工程的興趣。這門課程就像茫茫大海上的一盞明燈,為剛從大一來的我們指明的方向,這無論從哪個角度來說都是非常有意義的。在今后的專業(yè)課學(xué)習(xí)中,我們都會在此基礎(chǔ)上更加努力的學(xué)習(xí)。下面是我通過這門課程的學(xué)習(xí)對土木工程的一點(diǎn)認(rèn)識。
正文:
淺談對土木工程的認(rèn)識
11土木1班李玉超
土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。它既指與人類生活、生產(chǎn)有關(guān)的各類工程設(shè)施,如建筑工程、道路工程、鐵路工程、橋梁工程、港口工程等,也指應(yīng)用材料、設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘測、設(shè)計、施工等工程技術(shù)活動。土木工程是社會和科技發(fā)展所需要的“衣、食、住、行”的先行官之一;他在任何一個國家的國民經(jīng)濟(jì)中都占有舉足輕重的地位。
土木工程的發(fā)展
古代土木工程古代土木工程具有很長的時間跨度,它大致從公元前5000年的新石器時代到17世紀(jì)中葉,前后約7000年。在房屋建筑、橋梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了輝煌的成就。一些文明古國的不少傳世杰作,至今巍然屹立。譬如我國的長城,埃及的金字塔等。公元6世紀(jì)建成的趙州橋,是世界上最早的敞肩式拱橋,于1991年被美國土木工程學(xué)會選為世界上地12個土木工程里程碑。
近代土木工程近代土木工程的時間跨度從17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉,前后約300年時間。在此期間,建筑材料從以天然材料為主轉(zhuǎn)向以人造材料為主,建造理論也從主要以總結(jié)長期建造經(jīng)驗向重視科學(xué)兼顧經(jīng)驗轉(zhuǎn)變。建造技術(shù)方面,一些性能優(yōu)異的大型機(jī)械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現(xiàn),使得人們開始能建造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或所處環(huán)境惡劣的土木工程。期間建成的埃菲爾鐵塔、帝國大廈和金門懸索橋,至今仍不失為偉大的土木工程。
現(xiàn)代土木工程現(xiàn)代土木工程起始于20世紀(jì)中葉。發(fā)展至今,土木工程在建筑材料、結(jié)構(gòu)理論和建造技術(shù)方面都取得了極其巨大的進(jìn)步。
建筑材料方面,高強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來越多地出現(xiàn)在建筑上。結(jié)構(gòu)理論方面,利用電子計算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和繪圖能力,力學(xué)分析和計算的結(jié)果更加符合結(jié)果的實際情況,使得在結(jié)構(gòu)設(shè)計上更為可靠。對于建筑技術(shù),已經(jīng)發(fā)展到機(jī)—電—計算機(jī)的一體化,施工過程中,不論是上天、入地還是翻山、下海,都已不是施工的障礙了;而焊接技術(shù)的普遍使用,也使得鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)入了一個新的階段。
現(xiàn)代土木工程造就的舉世矚目的建筑有:我國臺北的國際金融中心,上海金茂大廈,馬來西亞吉隆坡的石油大廈雙塔樓,法國的諾曼底斜拉橋等。土木工程的分類
建筑工程指通過對各類房屋建筑及其附屬設(shè)施的建造和與其配套的線路、管道、設(shè)備的安裝活動所形成的工程實體。其中“房屋建筑”指有頂蓋、梁柱、墻壁、基礎(chǔ)以及能夠形成內(nèi)部空間,滿足人們生產(chǎn)、居住、學(xué)習(xí)、公共活動等需要,包括廠房、劇院、旅館、商店、學(xué)校、醫(yī)院和住宅等;“附屬設(shè)施”指與房屋建筑配套的水塔、自行車棚、水池等。“線路、管道、設(shè)備的安裝”指與房屋建筑及其附屬設(shè)施相配套的電氣、給排水、通信、電梯等線路、管道、設(shè)備的安裝活動。
高層建筑首先從美國興起。1883年在芝加哥建造了第一幢磚石自承重和鋼框架機(jī)構(gòu)的,高11層的保險公司大樓。隨著人口向大城市集中,隨著城市用地的日趨緊張,以及電梯的發(fā)明和應(yīng)用,結(jié)構(gòu)理論的突破,新型材料的不斷問世,高層建筑開始大量出現(xiàn),且建筑規(guī)模越來越大,建筑高度越來越高。1913年在紐約建成了高52層的伍爾沃思大樓,1913年在紐約建成了高102層,381米的帝國大廈。但是盡管當(dāng)時已經(jīng)采用了先進(jìn)的鋼框結(jié)構(gòu)和勁性鋼混凝土材料,都尚未創(chuàng)造出與新的建筑類型相適應(yīng)的造型形式,人們造型觀念還徘徊在中世紀(jì)高直建筑的形式中,因而新的結(jié)構(gòu)類型被傳統(tǒng)的造型形式所包裹,結(jié)構(gòu)和造型為開始真正結(jié)合。
道路橋梁工程路與人的關(guān)系是非常密切的,我們的身邊,隨時隨刻都可以看到,城市與城市,城市與鄉(xiāng)村,鄉(xiāng)村與鄉(xiāng)村之間及內(nèi)部都是由道路連接在一起的。近年來,我國公路建設(shè)取得了較好的成績?!笆濉鼻叭?公路建投資占GDP比重保持在3.1~3.2%,投資額年均增長17%。
公路建設(shè)方面呈以下特點(diǎn): 全國有一半以上的省份高速公路里程超過1000公里。新增公路通車?yán)锍?.6萬公里,總里程達(dá)到181萬公里;其中新增高速公路4600公里,高速公路通車?yán)锍探?萬公里。同江至三亞、北京至珠海、連云港至霍爾果斯、上海至成都四條國道主干線基本貫通,從而實現(xiàn)了“五縱七橫”國道主干線系統(tǒng)第一階段建設(shè)目標(biāo),即“兩縱兩橫三個重要路段”的全部貫通。
20世紀(jì)以來,世界橋梁取得了驕人的成績,各種大橋,高橋相繼問世,如日本的明石海峽大橋(主跨1990米),瑞士Gunter大橋等等。近些年來,我國橋梁工程也步入了蓬勃發(fā)展時期。令人仰慕的有南京長江二橋、香港汲水門橋、江陰大橋、潤揚(yáng)大橋、三縣洲獨(dú)塔單索面斜拉橋等。
隧道及地下工程當(dāng)今世界,人類正在向地下、海洋和宇宙開發(fā)。向地下開發(fā)可歸結(jié)為:地下資源開發(fā)、地下能源開發(fā)和地下空間開發(fā)三個方面。地下空間的利用也正由“線”的利用向大斷面、大距離的“空間”利用進(jìn)展。
我國地下空間的開發(fā)和利用始于60年代。1965年北京建設(shè)地下鐵道。70年代,我國修建了大量地下人防工程,其中相當(dāng)一部分目前已得到開發(fā)利用,改建為地下街、地下商場、地下工廠和貯藏庫。90年代以來,我國城市地下的交通與市政設(shè)施加快了修建速度。上海地鐵1號線,地鐵2號線已相繼開通。我國地下空間開發(fā)利用的網(wǎng)絡(luò)體系已開始建設(shè),多在地表至-30m以內(nèi)的淺層修筑地下工程。可以預(yù)見隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國地下工程將進(jìn)入蓬勃發(fā)展的時期。
現(xiàn)代地下工程發(fā)展迅速,各種典型工程著名浩瀚。世界已有數(shù)百個城市修建了地下鐵路。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家,逐漸將地下商業(yè)街、地下停車場、地下鐵道及地下管線等結(jié)為一體,成為多功能的地下綜合體。
鐵路工程鐵路工程最初包括與鐵路有關(guān)的土木(路基、軌道、橋梁、隧道、站場)、機(jī)械(機(jī)車、車輛)和信號等工程。隨著建設(shè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)一步分工,其中一些工程逐漸形成為獨(dú)立的學(xué)科,如機(jī)車工程、車輛工程、信號工程;另外一些逐漸歸入各自的本門學(xué)科,如橋梁工程、隧道工程。現(xiàn)在鐵路工程一詞僅狹義地指鐵路選線、鐵路軌道、路基工程、鐵路站場及樞紐。
土木工程的展望
眾所周知,土木工程是人類在地球上從事的一項巨大的古老的工程技術(shù)活動,隨著社會科學(xué)技術(shù),經(jīng)濟(jì),文化等各方面的不斷發(fā)展,它在新世紀(jì)必將面臨
許多新興的事物和挑戰(zhàn)。作為一名剛剛接觸土木工程的大學(xué)生來說,我認(rèn)為他在新世紀(jì)里的發(fā)展和挑戰(zhàn)包括以下幾個方面:第一、土木工程中的可持續(xù)發(fā)展問題;第二、土木工程向地下空間的發(fā)展;第三、綠色建筑在未來的高速發(fā)展;第四、更加科學(xué)和合理的土木工程經(jīng)營和運(yùn)作。
土木工程中的可持續(xù)發(fā)展問題土木工程是人類一項工程規(guī)模龐大的改造地球面貌的活動,這項活動不僅需要消耗大量的自然資源,而且可能影響和破壞自然生態(tài)環(huán)境。所以,土木工程必須實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。土木工程的可持續(xù)發(fā)展是人類社會和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展不可缺少的組成部分。作為這項活動的主要參與者--土木工程師,理應(yīng)有責(zé)任和義務(wù)在這項活動的全過程中以創(chuàng)新精神,加深研究并盡力實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
在我國,二十一世紀(jì)的土木建筑與環(huán)境的基本特征可進(jìn)一步歸納為四個方面:第一,“土木建筑”注重對“信息資源”的獲取,而“信息資源”涵蓋了物質(zhì)資源、能量資源和生態(tài)資源。正是這種涵蓋為“土木建筑與自然資源環(huán)境”的最佳配置提供了可能。
土木工程的心得
隨著我國改革開放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,中國將面臨一個更大規(guī)模的建設(shè)高潮??梢哉f,我們正面臨著一個伴隨著國民經(jīng)濟(jì)飛躍的土木工程大發(fā)展的大好時期。而且這樣一個優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境已經(jīng)受到并將繼續(xù)受到西方國家的急切關(guān)注。作為跨世紀(jì)的一代,這一大好形勢為我們提供了空前難得的施展才干、向國際水平?jīng)_擊的良好機(jī)遇。同時,我們也深深感到,這是一個“機(jī)遇”與“挑戰(zhàn)”并存、“合作”與“競爭”交織、“創(chuàng)新”與“循舊”相爭的時代,如何把握世紀(jì)之交時土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢,開創(chuàng)具有中國特色、具有國際一流水平的土木工程學(xué)科的新紀(jì)元,是對我們跨世紀(jì)一代人的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
作為土木工程專業(yè)的一名學(xué)生,我會在今后大學(xué)三年的學(xué)習(xí)過程中,努力掌握好專業(yè)基礎(chǔ)知識,做好專業(yè)實踐工作;與此同時積極學(xué)習(xí)專業(yè)外的其他知識,比如計算機(jī)語言與程序設(shè)計技能,材料實驗和結(jié)構(gòu)實驗中掌握一般結(jié)構(gòu)實驗的基本方法,初步具備結(jié)構(gòu)檢驗的技能,做好技術(shù)實習(xí)、課程設(shè)計,爭取在結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽中獲獎。在今后的學(xué)習(xí)生活中,我將不斷提高自己的自學(xué)能力,積極完善個人能力,為步入社會參加工作做好準(zhǔn)備。
李玉超
2011.12.17
參考資料:《土木工程概論》羅福午主編 武漢理工大學(xué)出版社
《土木工程學(xué)報》中國土木工程學(xué)會 土木工程學(xué)報編輯部
《土木系統(tǒng)工程》機(jī)械工業(yè)出版社
《土木工程總論》丁大鈞,蔣永生編 中國建筑工業(yè)出版社
《土木建筑文獻(xiàn)檢索與利用》肖友瑟主編 大連理工大學(xué)出版社
第五篇:淺談對土木工程專業(yè)的認(rèn)識
淺談對土木工程專業(yè)的認(rèn)識
什么是土木工程?中國國務(wù)院學(xué)位委員會在學(xué)科簡介中定義:“土木工程就是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱,它即指工程建設(shè)的對象,幾件在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施,也只所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測設(shè)計、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)”??梢娡聊竟こ痰膬?nèi)容非常廣泛,他和人民群眾的日常生活密切而相關(guān),在國民經(jīng)濟(jì)起著非常重要的作用。
1.材料推動土木工程發(fā)展
土木工程,顧名思義,即與土和木有關(guān)的工程,在中國古代哲學(xué)中,世界萬物是有五大類物質(zhì)組成的:金、木、水、火、土。而在幾千年漫長的時間內(nèi),土木工程所用的材料,主要是五行中的“土”(包括巖石、沙子、泥土、石灰,以及由土燒成的磚、瓦和陶、瓷等)和“木”(包括木材、茅草、藤條、竹子等植物材料),古代常將大興土木作為大搞工程建設(shè)的代名詞。作為一名材料專業(yè)的學(xué)生,我認(rèn)為,對土木工程的發(fā)展起關(guān)鍵作用的,首先是作為工程物質(zhì)基礎(chǔ)的土木建筑材料,其次是隨之發(fā)展起來的設(shè)計理論和施工技術(shù)。每當(dāng)出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時,土木工程就 會有飛躍式的發(fā)展。
人們在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料從事營造活動,后來出現(xiàn)了磚和瓦這種人工建筑材料,使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。中國在公元前十一世紀(jì) 的西周初期制造出瓦。最早的磚出現(xiàn)在公元前五世紀(jì)至公元前三世紀(jì)戰(zhàn)國時的墓室中。磚和瓦具有比土更優(yōu)越的力學(xué)性能,可以就地取材,而又易于加工制作。
磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。直至18~19世紀(jì),在長達(dá)兩千多年時間里,磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,為人類文明作出了偉大的貢獻(xiàn),甚至在目前還被廣泛采用。
鋼材的大量應(yīng)用是土木工程的第二次飛躍。十七世紀(jì)70年代開始使用生鐵、十九世紀(jì)初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋,這是鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的前奏。
從十九世紀(jì)中葉開始,冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高、延性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材,隨后又生產(chǎn)出高強(qiáng)度鋼絲、鋼索。于是適應(yīng)發(fā)展需要的鋼結(jié)構(gòu)得到蓬勃發(fā)展。除應(yīng)用原有的粱、拱結(jié)構(gòu)外,新興的桁架、框架、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)逐漸推廣,出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)形式百花爭艷的局面。
建筑物跨徑從磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的幾米、幾十米發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)的百米、幾百米,直到現(xiàn)代的千米以上。于是在大江、海峽上架起大橋,在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔,甚至在地面下鋪設(shè)鐵路,創(chuàng)造出前所未有的奇跡。
為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的需要,在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上,材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計理論等就應(yīng)運(yùn)而生。施工機(jī)械、施工技術(shù)和施工組織設(shè)計的理論也隨之發(fā)展,土木工程從經(jīng)驗上升成為科學(xué),在工程實踐和基礎(chǔ)理論方面都面貌一新,從而促成了土木工程更迅速的發(fā)展。
十九世紀(jì)20年代,波特蘭水泥制成后,混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土構(gòu)件易于成型,但混凝土的抗拉強(qiáng)度很小,用途受到限制。十九世紀(jì)中葉以后,鋼鐵產(chǎn)量激增,隨之出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型的復(fù)合建筑材料,其中鋼筋承擔(dān)拉力,混凝土承擔(dān)壓力,發(fā)揮了各自的優(yōu)點(diǎn)。二十世紀(jì)初以來,鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程的各個領(lǐng)域。
從三十年代開始,出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度和承載能力,大大高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因而用途更為廣闊。土木工程進(jìn)入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混
凝土占統(tǒng)治地位的歷史時期?;炷恋某霈F(xiàn)給建筑物帶來了新的經(jīng)濟(jì)、美觀的工程結(jié)構(gòu)形式,使土木工程產(chǎn)生了新的施工技術(shù)和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計理論。這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。
2.土木工程特點(diǎn)
建造一項工程設(shè)施一般要經(jīng)過勘察、設(shè)計和施工三個階段,需要運(yùn)用工程地質(zhì)勘察、水文地質(zhì)勘察、工程測量、土力學(xué)、工程力學(xué)、工程設(shè)計、建筑材料、建筑設(shè)備、工程機(jī)械、建筑經(jīng)濟(jì)等學(xué)科和施工技術(shù)、施工組織等領(lǐng)域的知識,以及電子計算機(jī)和力學(xué)測試等技術(shù)。因而土木工程是一門范圍廣闊的綜合性學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工程實踐的發(fā)展,土木工程這個學(xué)科也已發(fā)展成為內(nèi)涵廣泛、門類眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的綜合體系。
土木工程是伴隨著人類社會的發(fā)展而發(fā)展起來的。它所建造的工程設(shè)施反映出各個歷史時期社會經(jīng)濟(jì)、文化、科學(xué)、技術(shù)發(fā)展的面貌,因而土木工程也就成為社會歷史發(fā)展的見證之一。
遠(yuǎn)古時代,人們就開始修筑簡陋的房舍、道路、橋梁和溝澶,以滿足簡單的生活和生產(chǎn)需要。后來,人們?yōu)榱诉m應(yīng)戰(zhàn)爭、生產(chǎn)和生活以及宗教傳播的需要,興建了城池、運(yùn)河、宮殿、寺廟以及其他各種建筑物。
許多著名的工程設(shè)施顯示出人類在這個歷史時期的創(chuàng)造力。例如,中國的長城、都江堰、大運(yùn)河、趙州橋、應(yīng)縣木塔,埃及的金字塔,希臘的巴臺農(nóng)神廟,羅馬的給水工程、科洛西姆圓形競技場(羅馬大斗獸場),以及其他許多著名的教堂、宮殿等。
產(chǎn)業(yè)革命以后,特別是到了20世紀(jì),一方面社會向土木工程提出了新的需求;另一方面,社會各個領(lǐng)域為土木工程的前進(jìn)創(chuàng)造了良好的條件。因而這個時期的土木工程得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在世界各地出現(xiàn)了現(xiàn)代化規(guī)模宏大的工業(yè)廠房、摩天大廈,核電站、高速公路和鐵路、大跨橋梁、大直徑運(yùn)輸管道長隧道、大運(yùn)河、大堤壩、大飛機(jī)場、大海港以及海洋工程等等?,F(xiàn)代土木工程不斷地為人類社會創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境,成為人類社會現(xiàn)代文明的重要組成部分。
土木工程是具有很強(qiáng)的實踐性的學(xué)科。在早期,土木工程是通過工程實踐,總結(jié)成功的經(jīng)驗,尤其是吸取失敗的教訓(xùn)發(fā)展起來的。從17世紀(jì)開始,以伽利略和牛頓為先導(dǎo)的近代力學(xué)同土木工程實踐結(jié)合起來,逐漸形成材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、巖體力學(xué),作為土木工程的基礎(chǔ)理論的學(xué)科。這樣土木工程才逐漸從經(jīng)驗發(fā)展成為科學(xué)。
在土木工程的發(fā)展過程中,工程實踐經(jīng)驗常先行于理論,工程事故常顯示出未能預(yù)見的新因素,觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展。至今不少工程問題的處理,在很大程度上仍然依靠實踐經(jīng)驗。
土木工程技術(shù)的發(fā)展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學(xué)試驗和理論研究,有兩個原因:一是有些客觀情況過于復(fù)雜,難以如實地進(jìn)行室內(nèi)實驗或現(xiàn)場測試和理論分析。例如,地基基礎(chǔ)、隧道及地下工程的受力和變形的狀態(tài)及其隨時間的變化,至今還需要參考工程經(jīng)驗進(jìn)行分析判斷。二是只有進(jìn)行新的工程實踐,才能揭示新的問題。例如,建造了高層建筑、高聳塔桅和大跨橋梁等,工程的抗風(fēng)和抗震問題突出了,才能發(fā)展出這方面的新理論和技術(shù)。
3.土木工程的分類
建筑工程 指通過對各類房屋建筑及其附屬設(shè)施的建造和與其配套的線路、管道、設(shè)備的安裝活動所形成的工程實體。其中“房屋建筑”指有頂蓋、梁柱、墻壁、基礎(chǔ)以及能夠形成內(nèi)部空間,滿足人們生產(chǎn)、居住、學(xué)習(xí)、公共活動等需要,包括廠房、劇院、旅館、商店、學(xué)校、醫(yī)院和住宅等;“附屬設(shè)施”指與房屋建筑配套的水塔、自行車棚、水池等?!熬€路、管道、設(shè)備的安裝”指與房屋建筑及其附屬設(shè)施相配套的電氣、給排水、通信、電梯等線路、管道、設(shè)備的安裝活動。
高層建筑首先從美國興起。1883年在芝加哥建造了第一幢磚石自承重和鋼框架機(jī)構(gòu)的,高11層的保險公司大樓。隨著人口向大城市集中,隨著城市用地的日趨緊張,以及電梯的發(fā)明和應(yīng)用,結(jié)構(gòu)理論的突破,新型材料的不斷問世,高層建筑開始大量出現(xiàn),且建筑規(guī)模越來越大,建筑高度越來越高。1913年在紐約建成了高52層的伍爾沃思大樓,1913年在紐約建成了高102層,381米的帝國大廈。但是盡管當(dāng)時已經(jīng)采用了先進(jìn)的鋼框結(jié)構(gòu)和勁性鋼混凝土材料,都尚未創(chuàng)造出與新的建筑類型相適應(yīng)的造型形式,人們造型觀念還徘徊在中世紀(jì)高直建筑的形式中,因而新的結(jié)構(gòu)類型被傳統(tǒng)的造型形式所包裹,結(jié)構(gòu)和造型為開始真正結(jié)合。
道路橋梁工程 路與人的關(guān)系是非常密切的,我們的身邊,隨時隨刻都可以看到,城市與城市,城市與鄉(xiāng)村,鄉(xiāng)村與鄉(xiāng)村之間及內(nèi)部都是由道路連接在一起的。近年來,我國公路建設(shè)取得了較好的成績?!笆濉鼻叭?公路建投資占GDP比重保持在3.1~3.2%,投資額年均增長17%。
公路建設(shè)方面呈以下特點(diǎn): 全國有一半以上的省份高速公路里程超過1000公里。新增公路通車?yán)锍?.6萬公里,總里程達(dá)到181萬公里;其中新增高速公路4600公里,高速公路通車?yán)锍探?萬公里。同江至三亞、北京至珠海、連云港至霍爾果斯、上海至成都四條國道主干線基本貫通,從而實現(xiàn)了“五縱七橫”國道主干線系統(tǒng)第一階段建設(shè)目標(biāo),即“兩縱兩橫三個重要路段”的全部貫通。
20世紀(jì)以來,世界橋梁取得了驕人的成績,各種大橋,高橋相繼問世,如日本的明石海峽大橋(主跨1990米),瑞士Gunter大橋等等。近些年來,我國橋梁工程也步入了蓬勃發(fā)展時期。令人仰慕的有南京長江二橋、香港汲水門橋、江陰大橋、潤揚(yáng)大橋、三縣洲獨(dú)塔單索面斜拉橋等。
隧道及地下工程 當(dāng)今世界,人類正在向地下、海洋和宇宙開發(fā)。向地下開發(fā)可歸結(jié)為:地下資源開發(fā)、地下能源開發(fā)和地下空間開發(fā)三個方面。地下空間的利用也正由“線”的利用向大斷面、大距離的“空間”利用進(jìn)展。
我國地下空間的開發(fā)和利用始于60年代。1965年北京建設(shè)地下鐵道。70年代,我國修建了大量地下人防工程,其中相當(dāng)一部分目前已得到開發(fā)利用,改建為地下街、地下商場、地下工廠和貯藏庫。90年代以來,我國城市地下的交通與市政設(shè)施加快了修建速度。上海地鐵1號線,地鐵2號線已相繼開通。我國地下空間開發(fā)利用的網(wǎng)絡(luò)體系已開始建設(shè),多在地表至-30m以內(nèi)的淺層修筑地下工程??梢灶A(yù)見隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國地下工程將進(jìn)入蓬勃發(fā)展的時期。
現(xiàn)代地下工程發(fā)展迅速,各種典型工程著名浩瀚。世界已有數(shù)百個城市修建了地下鐵路。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家,逐漸將地下商業(yè)街、地下停車場、地下鐵道及地下管線等結(jié)為一體,成為多功能的地下綜合體。
鐵路工程 鐵路工程最初包括與鐵路有關(guān)的土木(路基、軌道、橋梁、隧道、站場)、機(jī)械(機(jī)車、車輛)和信號等工程。隨著建設(shè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)一步分工,其中一些工程逐漸形成為獨(dú)立的學(xué)科,如機(jī)車工程、車輛工程、信號工程;另外一些逐漸歸入各自的本門學(xué)科,如橋梁工程、隧道工程?,F(xiàn)在鐵路工程一詞僅狹義地指鐵路選線、鐵路軌道、路基工程、鐵路站場及樞紐。
4.土木工程之展望
眾所周知,土木工程是人類在地球上從事的一項巨大的古老的工程技術(shù)活動,隨著社會科學(xué)技術(shù),經(jīng)濟(jì),文化等各方面的不斷發(fā)展,它在新世紀(jì)必將面臨許多新興的事物和挑戰(zhàn)。作為一名剛剛接觸土木工程的大學(xué)生來說,我認(rèn)為他在新世紀(jì)里的發(fā)展和挑戰(zhàn)包括以下幾個方面:第一、土木工程中的可持續(xù)發(fā)展問題;第二、土木工程向地下空間的發(fā)展;第三、綠色建筑在未來的高速發(fā)展;第四、更加科學(xué)和合理的土木工程經(jīng)營和運(yùn)作。
土木工程中的可持續(xù)發(fā)展問題 土木工程是人類一項工程規(guī)模龐大的改造地球面貌的活動,這項活動不僅需要消耗大量的自然資源,而且可能影響和破壞自然生態(tài)環(huán)境。所以,土
木工程必須實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。土木工程的可持續(xù)發(fā)展是人類社會和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展不可缺少的組成部分。作為這項活動的主要參與者--土木工程師,理應(yīng)有責(zé)任和義務(wù)在這項活動的全過程中以創(chuàng)新精神,加深研究并盡力實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
在我國,二十一世紀(jì)的土木建筑與環(huán)境的基本特征可進(jìn)一步歸納為四個方面:第一,“土木建筑”注重對“信息資源”的獲取,而“信息資源”涵蓋了物質(zhì)資源、能量資源和生態(tài)資源。正是這種涵蓋為“土木建筑與自然資源環(huán)境”的最佳配置提供了可能。
5.土木工程之心得
隨著我國改革開放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,中國將面臨一個更大規(guī)模的建設(shè)高潮??梢哉f,我們正面臨著一個伴隨著國民經(jīng)濟(jì)飛躍的土木工程大發(fā)展的大好時期。而且這樣一個優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境已經(jīng)受到并將繼續(xù)受到西方國家的急切關(guān)注。作為跨世紀(jì)的一代,這一大好形勢為我們提供了空前難得的施展才干、向國際水平?jīng)_擊的良好機(jī)遇。同時,我們也深深感到,這是一個“機(jī)遇”與“挑戰(zhàn)”并存、“合作”與“競爭”交織、“創(chuàng)新”與“循舊”相爭的時代,如何把握世紀(jì)之交時土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢,開創(chuàng)具有中國特色、具有國際一流水平的土木工程學(xué)科的新紀(jì)元,是對我們跨世紀(jì)一代人的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。