第一篇:土木工程概論論文:土木工程走可持續(xù)發(fā)展之路
隨著人類社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展,土木工程至今已經(jīng)演變成為大型綜合性的學(xué)科,并已經(jīng)出許多分支,通過對本學(xué)期土木工程概論課的初步了解,我已經(jīng)深深地感受到土木工程涵蓋的廣泛,體味了前人取得的成就,當(dāng)然,我們不能沉浸于現(xiàn)已取得的輝煌成就,止步不前。我們還應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn),去挖掘,去發(fā)現(xiàn),去思考,去想象,去創(chuàng)新。在此,我想結(jié)合我國的國情和世界形勢,談一談土木工程的可持續(xù)發(fā)展之路。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,中國將面臨一個(gè)更大規(guī)模的建設(shè)高潮??梢哉f,我們正面臨著一個(gè)伴隨著國民經(jīng)濟(jì)飛躍的土木工程大發(fā)展的大好時(shí)期。同時(shí),我們也深深感到,這是一個(gè)“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(shí)代,如何把握世紀(jì)之交時(shí)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)。人口、能源、教育、污染問題已經(jīng)成為我國所面臨的四大嚴(yán)酷問題。走可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。而土木工程,也必當(dāng)立足長遠(yuǎn),走出一條可持續(xù)發(fā)展之路。放眼世界,美國的現(xiàn)代化進(jìn)程可謂先進(jìn),而現(xiàn)今資料表明:未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態(tài)。作為當(dāng)代土木工程師,在傳承前人輝煌成就的同時(shí),也必須多多吸取已出事故的教訓(xùn),在今后的工作中進(jìn)行創(chuàng)新改良,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。土木工程在實(shí)際使用過程中,會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷或性能退化,這將影響起承載能力和耐久性,甚至引發(fā)嚴(yán)重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監(jiān)測、修復(fù)和加固的準(zhǔn)備。隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論的迅速發(fā)展,人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的概念,給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)通過在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器,自動(dòng)、實(shí)時(shí)地測量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應(yīng)等,對結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評估,科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù),確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營,延長結(jié)構(gòu)使用壽命。通過發(fā)展結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與安全預(yù)警,在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問題,及時(shí)進(jìn)行修復(fù)與加固,既避免了可能出現(xiàn)的建筑事故,也基本解決了建筑過快老化損壞,不得不拆去重修的尷尬局面,及由此造成的大量經(jīng)濟(jì)、資源、時(shí)間上的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展?!翱沙掷m(xù)發(fā)展是在不犧牲后代并滿足其需要能力的條件下,滿足當(dāng)前的需要”。合理利用自然資源,則要在土木工程的建設(shè)、使用和維護(hù)過程中,土木工程師主動(dòng)做到節(jié)能節(jié)地,并最大限度地發(fā)揮既有土木工程設(shè)施的作用。另外,對既有建筑的再利用也是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。這方面,上海已經(jīng)取得不少成功的經(jīng)驗(yàn):大量不用的廠房,很多已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎褂[廳、辦公樓、藝術(shù)家工作室等。這樣的改造再利用,既符合現(xiàn)代使用的要求,又節(jié)約了能源,避免了浪費(fèi),不失為一種有效的辦法。世界上每年拆除的廢舊混凝土,工程建設(shè)產(chǎn)生的廢舊混凝土等均會(huì)產(chǎn)生巨量的建筑垃圾。我國每年的施工建設(shè)產(chǎn)生的建筑垃圾達(dá)4000萬噸,產(chǎn)生的廢混凝土就有1360萬噸,清運(yùn)處理工作量大,環(huán)境污染嚴(yán)重。此外,我國是20年來世界水泥生產(chǎn)的第一大國,而這本身是一項(xiàng)高耗資源、高耗能、污染環(huán)境的行業(yè)。與其他材料相比,鋼材和再生混凝土較為符合綠色建材的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展這樣的綠色建材。對此,日本的愛知世博會(huì),給我們上了生動(dòng)的一課:材料方面,世博會(huì)的各種建筑材料表面上看很高檔,但是很多都是廢物利用。這一點(diǎn)給了我眾多的思考:在建筑選材方面,在合適之處應(yīng)用自然的可再生資源,節(jié)約開支的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了生態(tài)與建筑的和諧可持續(xù)發(fā)展,何樂而不為呢?當(dāng)然,可持續(xù)發(fā)展,絕不是一味地追求節(jié)省,而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài),既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意,也要追求完美的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要?jiǎng)?chuàng)造經(jīng)典,但是絕不能建立在揮霍金錢,建立在耗費(fèi)更多的資源、能源的基礎(chǔ)之上?,F(xiàn)今,建筑世界已經(jīng)進(jìn)入到生態(tài)美學(xué)的時(shí)代,注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關(guān)系,注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展,才是當(dāng)代工程師的著眼方向。參考資料: 《土木工程概論》 《土木工程》(英)斯科特(Scott,J.S.)撰 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 《土木工程總論》 丁大鈞,蔣永生編 中國建筑工業(yè)出版社 《土木建筑工程概論》 王繼明主編 高等教育出版社 《土木工程學(xué)報(bào)》 中國土木工程學(xué)會(huì) 土木工程學(xué)報(bào)編輯部 《土木工程》 中國土木工程學(xué)會(huì) 科學(xué)出版社
第二篇:土木工程走可持續(xù)發(fā)展之路論文
土木工程是人類 歷史 上年代最久遠(yuǎn)的“技術(shù) 科學(xué) ”,作為一種系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)活動(dòng),土木工程的實(shí)質(zhì)是生產(chǎn)的過程,是一種技術(shù)過程。以下是“土木工程走可持續(xù)發(fā)展之路論文”,希望能夠幫助的到您!
土木工程也是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱,它既指工程建設(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(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。
作為一個(gè)重要的基礎(chǔ)學(xué)科,土木工程有其重要的屬性:綜合性,社會(huì)性,實(shí)踐性,技術(shù) 經(jīng)濟(jì) 與 藝術(shù) 統(tǒng)一性。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步而 發(fā)展,土木工程至今已經(jīng)演變成為大型綜合性的學(xué)科,并已經(jīng)出許多分支,如:建筑工程,鐵路工程,道路工程,橋梁工程,特種工程結(jié)構(gòu),給水排水工程,港口工程,水利工程,環(huán)境工程等學(xué)科。土木工程共有六個(gè)專業(yè):建筑學(xué),城市規(guī)劃,土木工程,建筑環(huán)境與設(shè)備工程,給水排水工程和道路橋梁工程。
通過一個(gè)學(xué)期土木工程概論課的學(xué)習(xí),我已經(jīng)深深地感受到土木工程涵蓋的廣泛,體味了前人取得的成就,也領(lǐng)悟了作為一名土木工程師的重大責(zé)任。當(dāng)然,我們不能沉浸于現(xiàn)已取得的輝煌成就,止步不前。我們還應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn),去挖掘,去發(fā)現(xiàn),去思考,去想象,去創(chuàng)新。在此,作為一名 中國 未來的土木工程師,我想結(jié)合土木工程的歷史,結(jié)合我國的國情和世界形勢,談一談土木工程的可持續(xù)發(fā)展之路。
My knowledge about civil engineering has been broadened since I became a student of Tongji University.Civil engineering is a form of human activity.Human bEings pursued it to change the natural environment for thEIr own benefit.Buildings, transportations, facilities, infrastructures are all included in civil engineering.The development of civil engineering has a long history.Our seniors had left a lot of great constructions to us.For example, Zhao Zhou Bridge is the representative of our Chinese civil engineering masterpieces.It has a history of more than 1300 years and is still service at present.Civil engineering has been so rapid development of the period.A lot of new bridges have been constructed, and many greater plans are under discussion.China is a large county.And she is still well developing.So this era will be both exciting and rewarding for the Chinese Civil Engineers.And of course, civil engineering’s future is promising.However, civil engineers will be facing more complex problems.We should pay attention to the growing population and a lot of deteriorating infrastructures.We should prepare for the possibility of natural disasters.To meet grow needs in the future;we should also try to all the transportation systems.To deal with these problems, we will have to develop innovative and enterprising skills.And we should choose a way that we can go continuously.Hazard Mitigation may be a great choice.Not only can it save money in the long run, but also avoid getting into an embarrassing situation in which we have to rebuild all the broken buildings.And we should also use more environmentally friendly materials when designing or constructing new buildings.Well, to be a brilliant civil engineer is not easy.Today, engineering is a synthetic system.It not only depends on traditional mechanics, but also closely related to advanced science.So Physics, Chemistry, Material Science, Computer Science and perhaps more are all in our civil engineering program.To be a good civil engineer, we should have the ability to apply the knowledge, to design a system, a component, or a procedure of construction.We should also be able to conduct experiments and explain the results.Furthermore, an engineer never works alone, so we shall cooperate with working team, and try our best to communicate effectively.I’m very glad to be a student in this wonderful field.And I will try my best to be a successful civil engineer, to make contributions to our motherland.1.對土木工程的歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展的認(rèn)識(shí)
1.1.1古代土木工程
古代土木工程具有很長的時(shí)間跨度,它大致從公元前5000年的新石器時(shí)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(huì)選為世界上地12個(gè)土木工程里程碑。
1.1.2近代土木工程
近代土木工程的時(shí)間跨度從17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉,前后約300年時(shí)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(yàn)向重視科學(xué)兼顧經(jīng)驗(yàn)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。
1.1.3 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(jì)算 機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和繪圖能力。力學(xué)分析和計(jì)算的結(jié)果更加符合結(jié)果的實(shí)際情況,使得在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更為可靠。對于建筑技術(shù),已經(jīng)發(fā)展到機(jī)—電—計(jì)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(gè)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(tái)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。
1.2對土木工程的現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)
現(xiàn)今的土木工程,正日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。
公共和住宅建筑物要求的建筑、結(jié)構(gòu)、給水排水、采暖、通風(fēng)、供燃?xì)?、供電等現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備日益結(jié)合成為整體。
工業(yè) 建筑物則要求恒溫、恒濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防火、防爆、防磁、防塵、防高(低)溫、耐高(低)濕,并向大跨度、超重型、靈活空間方向發(fā)展。
另外,高層建筑大量興起,地下工程高速發(fā)展,城市高架公路、立交橋大量出現(xiàn),并逐步實(shí)現(xiàn) 交通 運(yùn)輸高速化、水利工程大型化。
值得一提的是我國實(shí)行改革開放以后,綜合國力有了很大提高,已具備更大規(guī)模開發(fā)和利用水資源的條件,如三峽水利樞紐,南水北調(diào)工程等都是世界一流的大型水利工程。
1.3對土木工程未來發(fā)展的認(rèn)識(shí)
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(gè)更大規(guī)模的建設(shè)高潮??梢哉f,我們正面臨著一個(gè)伴隨著國民經(jīng)濟(jì)飛躍的土木工程大發(fā)展的大好時(shí)期。而且這樣一個(gè)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(shí),我們也深深感到,這是一個(gè)“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(shí)代,如何把握世紀(jì)之交時(shí)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)。
2.我的感受和認(rèn)識(shí):中國的土木工程要走可持續(xù)發(fā)展之路
我國的土木工程有自己的特殊性。
“中國是世界上人口最多的國家,一項(xiàng)大資源被13億一除即變得微不足道,而一個(gè)小問題乘以13億就成了大問題?!眲⑽骼淌诖苏Z切實(shí)道出了我國的困難之所在。我國的煤、石油、天然氣、水、森林總量均居于世界前列,而人均占有量卻全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染問題已經(jīng)成為我國所面臨的四大嚴(yán)酷問題。走可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。而土木工程,也必當(dāng)立足長遠(yuǎn),走出一條可持續(xù)發(fā)展之路。
放眼世界,美國的現(xiàn)代化進(jìn)程可謂先進(jìn),而現(xiàn)今資料表明:未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態(tài),譬如,氯離子所引發(fā)的建筑銹蝕等等。作為當(dāng)代土木工程師,在傳承前人輝煌成就的同時(shí),也必須多多吸取已出事故的教訓(xùn),在今后的工作中進(jìn)行創(chuàng)新改良,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
2.1發(fā)展高新技術(shù),應(yīng)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
土木工程在實(shí)際使用過程中,會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷或性能退化,這將影響起承載能力和耐久性,甚至引發(fā)嚴(yán)重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監(jiān)測、修復(fù)和加固的準(zhǔn)備。
隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論的迅速發(fā)展,人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的概念,給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)通過在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器。自動(dòng)、實(shí)時(shí)地測量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應(yīng)等,對結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評估,科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù),確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營,延長結(jié)構(gòu)使用壽命。
近年來,大型土木工程特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測技術(shù)成為國內(nèi)外工程界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn),通過科研和工程技術(shù)人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國內(nèi)外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng),如我國的上海徐浦大橋、江陰長江公路大橋、東海大橋、香港地區(qū)的青馬大橋,韓國Seohae橋和Youngjong橋、美國Commodore Barry橋和加拿大Confedration橋等。
像這樣,通過發(fā)展結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與安全預(yù)警。在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問題,及時(shí)進(jìn)行修復(fù)與加固,既避免了可能出現(xiàn)的建筑事故,也基本解決了建筑過快老化損壞,不得不拆去重修的尷尬局面,及由此造成的大量經(jīng)濟(jì)、資源、時(shí)間上的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。
2.2合理利用 自然 資源,注重既有土木工程設(shè)施的再利用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
“可持續(xù)發(fā)展是在不犧牲后代并滿足其需要能力的條件下,滿足當(dāng)前的需要”。
合理利用自然資源,則要在土木工程的建設(shè)、使用和維護(hù)過程中,土木工程師主動(dòng)做到節(jié)能節(jié)地,并最大限度地發(fā)揮既有土木工程設(shè)施的作用。
比如,我們可以充分利用建筑綠化,在夏季有效降低灰磚墻表面溫度,從而減少空調(diào)的使用量;可以使用節(jié)能保溫型的多孔磚或復(fù)合墻體作為墻體材料,達(dá)到冬季保溫隔熱的作用;還可以太陽能、地下熱能等新能源,減少不可再生資源用量的減少。
另外,對既有建筑的再利用也是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。這方面,上海已經(jīng)取得不少成功的經(jīng)驗(yàn):大量不用的廠房,很多已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎褂[廳、辦公樓、藝術(shù)家工作室等。這樣的改造再利用,既符合現(xiàn)代使用的要求,又節(jié)約了能源,避免了浪費(fèi),不失為一種有效的辦法。
2.3開發(fā)利用再生資源和綠色資源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
世界上每年拆除的廢舊混凝土,工程建設(shè)產(chǎn)生的廢舊混凝土等均會(huì)產(chǎn)生巨量的建筑垃圾。我國每年的施工建設(shè)產(chǎn)生的建筑垃圾達(dá)4000萬噸,產(chǎn)生的廢混凝土就有1360萬噸,清運(yùn)處理工作量大,環(huán)境污染嚴(yán)重。此外,我國是20年來世界水泥生產(chǎn)的第一大國,而這本身是一項(xiàng)高耗資源、高耗能、污染環(huán)境的行業(yè)。
與其他材料相比,鋼材和再生混凝土較為符合綠色建材的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展這樣的綠色建材。
對此,日本的愛知世博會(huì),給我們上了生動(dòng)的一課:材料方面,世博會(huì)的各種建筑材料表面上看很高檔,但是很多都是廢物利用。許多木版都是由建筑用木材廢料加工而成,到處擺放的坐椅,是電視機(jī)殼粉碎后制成。豐田展館內(nèi)壁由回收的廢紙加工而成,長久會(huì)場日本館,既追求了人與自然和諧,也節(jié)約了經(jīng)濟(jì)開支,所使用的大部分鋼材和木料,都可以回收利用。同時(shí),竹壁的優(yōu)越性在3到9月愛知的酷暑也顯現(xiàn)無遺。竹子本身的性能大大降低了室內(nèi)溫度,空調(diào)的使用也明顯減少。這一點(diǎn)給了我眾多的思考:在建筑選材方面,在合適之處應(yīng)用自然的可再生資源,節(jié)約開支的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了生態(tài)與建筑的和諧可持續(xù)發(fā)展,何樂而不為呢?
另外,在日本愛知世博會(huì)長久手會(huì)場,繭狀日本館為減少熱負(fù)荷,利用墻面綠化、生物降解塑料材料和間伐木材(森林中被砍掉的細(xì)木材)實(shí)現(xiàn)了環(huán)保功能。以“自然的智慧”為主題的愛知世博會(huì),展館建設(shè)大量應(yīng)用現(xiàn)代科技成果,突出環(huán)保性和功能性,反映出人類對自然美的孜孜追求。而這,也應(yīng)當(dāng)是未來土木工程師要學(xué)習(xí)和發(fā)展的方向。
我國建筑中,李國豪教授設(shè)計(jì)的揚(yáng)浦大橋也堪稱經(jīng)典。引橋部分的螺旋式上升結(jié)構(gòu),節(jié)約人民幣數(shù)億元,是土木工程實(shí)現(xiàn) 經(jīng)濟(jì) 性可持續(xù) 發(fā)展 的典范。
當(dāng)然,可持續(xù)發(fā)展,絕不是一味地追求節(jié)省,而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài),既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意,也要追求完美的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要?jiǎng)?chuàng)造經(jīng)典,但是絕不能建立在揮霍金錢,建立在耗費(fèi)更多的資源、能源的基礎(chǔ)之上?,F(xiàn)今,建筑世界已經(jīng)進(jìn)入到生態(tài)美學(xué)的時(shí)代,注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關(guān)系,注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展,才是當(dāng)代工程師的著眼方向。
3.身邊的土木工程實(shí)例
我已經(jīng)在上文中提及了許多土木工程實(shí)例。也述說了我對它們的一些認(rèn)識(shí)。下面,我想注重談一下對蘇通大橋的了解。
蘇通大橋連接蘇州與南通兩座古城,如今正在顯露雄姿。這座全長32.4公里的大橋,是在建中的世界第一大橋。
據(jù)蘇通大橋建設(shè)副總指揮何平介紹,蘇通大橋由跨江大橋工程和南、北岸接線工程三部分組成。全線采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)。大橋總投資約64.5億元,預(yù)計(jì)2008年底建成。蘇通大橋的建設(shè)過程將攻克一系列世界性難題,并創(chuàng)造四個(gè)世界之最。
最大主跨。蘇通大橋?yàn)樾崩瓨?。斜拉橋自上世紀(jì)50年代開始修建。世界上已建成的各類斜拉橋有200余座。目前世界上已建成的最大跨徑斜拉橋?yàn)橹骺纾福梗懊椎娜毡径喽嗔_大橋,在建的香港昂船洲大橋主跨1018米,蘇通大橋跨徑1088米,建成后將成為世界最大的跨徑斜拉橋。
最深基礎(chǔ)。蘇通大橋主墩基礎(chǔ)由131根長約120米、直徑2.5米至2.8米的鉆孔灌注樁組成,承臺(tái)長114米、寬48米,面積有一個(gè)足球場大,是世界規(guī)模最大、入土最深的橋梁樁基礎(chǔ)。
最高塔橋。目前已建最高橋塔為多多羅大橋224米鋼塔,蘇通大橋塔為高300.4米的混凝土塔,比在建的香港昂船洲大橋橋塔高6米,為世界最高的橋塔。
最長拉索。蘇通大橋最長拉索為577米,最大重量為59噸,比多多羅大橋斜拉索長100米,為世界上最長的斜拉索。
交通 部總工程師鳳懋潤說,蘇通大橋是世界第一跨度斜拉橋,將成為 中國 由橋梁大國向橋梁強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的第一個(gè)標(biāo)志性建筑。
4.土木工程專門人才應(yīng)具有的素質(zhì)
成為優(yōu)秀的土木工程師,必須具備“四要素”,即知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)踐技能、能力結(jié)構(gòu)以及綜合素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)。
知識(shí)結(jié)構(gòu)包括:公共基礎(chǔ)知識(shí),專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。
首先,優(yōu)秀的土木工程師必定有扎實(shí)的公共基礎(chǔ)知識(shí),并且,在熟悉了解 自然 科學(xué) 的基礎(chǔ)之上,良好的思想道德心理素質(zhì)和人文、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)也必不可少。
其次,優(yōu)秀工程師還必須有過硬的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。對工程數(shù)學(xué)、流體力學(xué)、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程等都要有扎實(shí)的理解和較強(qiáng)的應(yīng)用能力。
第三,還要有深入的專業(yè)知識(shí)。不論是從事鐵道工程、隧道工程、地下工程還是建筑工程,每一個(gè)工程師都要對所偏重行業(yè)有著先進(jìn)的專業(yè)知識(shí)。只有這樣,才能使我國的土木工程事業(yè),走在世界的前列。
土木工程離不開實(shí)踐。因此,工程師要具備高超的實(shí)踐技能。譬如:制圖技能、計(jì)算 機(jī)應(yīng)用技能、工程測量技能和結(jié)構(gòu)檢測技能等。
作為土木工程學(xué)院的本科學(xué)生,我會(huì)在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過程中,努力掌握好計(jì)算機(jī)語言與程序設(shè)計(jì)技能,珍惜每一個(gè)上機(jī)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),并在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、材料實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中掌握一般結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的基本方法,初步具備結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)的技能,做好技術(shù)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì),爭取在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。
此外,工程師與科學(xué)家的不同在于不僅受到自然 規(guī)律 的制約。還會(huì)受到社會(huì)規(guī)律的約束。工程技術(shù)人員的的每個(gè)工程方案的完成都是某種“社會(huì)活動(dòng)”,絕不可能靠一個(gè)人在房間里單獨(dú)完成。因此要有足夠的能力與社會(huì)打交道,遵循好社會(huì)規(guī)律。
在學(xué)習(xí)生活中,我將不斷提高自己的自學(xué)能力,從學(xué)習(xí)中提升工程能力,在學(xué)生工作中提升管理能力,逐步完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),從中培養(yǎng)出科技開發(fā)能力并在表達(dá)能力和公關(guān)能力上多下工夫。
不過,這些技能還構(gòu)不成一個(gè)真正有助于我國可持續(xù)發(fā)展的土木工程師。因?yàn)楣こ處熥钪匾氖蔷邆涓呱械牡赖挛幕摒B(yǎng)和思想品質(zhì)。為了國家和民族的利益,獻(xiàn)身祖國的事業(yè)。為了國家的榮譽(yù),能有強(qiáng)烈的競爭意識(shí)。具備唯物辨證的思想方法,有蹋實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、苦干的工作作風(fēng)。只有這樣,才能做一名合格的中國土木工程師。
我們還應(yīng)看到,我國的土木工程事業(yè)與世界一流水平還有一定的差距,譬如國內(nèi)的不少高層建筑(包括上海的環(huán)球 金融 中心),其工程設(shè)計(jì)幾乎全部由國外承擔(dān),鋼材幾乎全部從國外進(jìn)口。工程總承包也大多由國外承擔(dān),只有鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝等工作由國內(nèi)單位承擔(dān)。獲得完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán),實(shí)現(xiàn)工程建筑的國產(chǎn)化,趕超國際水平,需要我們青年一代去完成!
作為祖國未來的土木工作者,我將努力做到:
1.達(dá)好基礎(chǔ),學(xué)好外語,承認(rèn)不足,不甘落后,不斷在創(chuàng)新、質(zhì)量和美學(xué)上下工夫。
2.提升自己的競爭意識(shí),敢于參與國際大賽并獲得獎(jiǎng)項(xiàng);
3.工作結(jié)合我國國情,特別是考慮由于人口負(fù)擔(dān)過重造成的能源不足、水資源和耕地缺乏。特別注意不使西方發(fā)達(dá)國家在他們發(fā)展過程中由于當(dāng)時(shí)對可持續(xù)發(fā)展認(rèn)識(shí)不足造成的錯(cuò)誤與嚴(yán)重后果在中國的大地上出現(xiàn)!
我將不斷提升能力,鼓足干勁,與其他同學(xué)一道,走出一條自主創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的有中國特色的土木工程發(fā)展之路,共同將我國的土木工程事業(yè)推向新的高潮!
第三篇:土木工程走可持續(xù)發(fā)展之路
土木工程走可持續(xù)發(fā)展之路
2010年第25期土木工程是人類歷史上年代最久遠(yuǎn)的“技術(shù)科學(xué)”,作為一種系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)活動(dòng),土木工程的實(shí)質(zhì)是生產(chǎn)的過程,是一種技術(shù)過程。土木工程也是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱,它既指工程建設(shè)的對象,也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展,土木工程已演變成為大型綜合性學(xué)科,我們正在走出一條自主創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的具有中國特色的土木工程發(fā)展之路,將我國土木工程事業(yè)推向新的高潮!1對土木工程的歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展的認(rèn)識(shí)1.1古代土木工程古代土木工程具有很長的時(shí)間跨度,它大致從公元前5000年的新石器時(shí)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(huì)選為世界上地12個(gè)土木工程里程碑。1.2近代土木工程近代土木工程的時(shí)間跨度從17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉,前后約300年時(shí)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(yàn)向重視科學(xué)兼顧經(jīng)驗(yàn)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。1.3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(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和繪圖能力,力學(xué)分析和計(jì)算的結(jié)果更加符合結(jié)果的實(shí)際情況,使得在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更為可靠。對于建筑技術(shù),已經(jīng)發(fā)展到機(jī)—電—計(jì)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(gè)新的階段。1.4對土木工程的現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)現(xiàn)今的土木工程,正日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。公共和住宅建筑物要求的建筑、結(jié)構(gòu)、給水排水、采暖、通風(fēng)、供燃?xì)狻⒐╇姷痊F(xiàn)代技術(shù)設(shè)備日益結(jié)合成為整體。工業(yè)建筑物則要求恒溫、恒濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防火、防爆、防磁、防塵、防高(低)溫、耐高(低)濕,并向大跨度、超重型、靈活空間方向發(fā)展。
另外,高層建筑大量興起,地下工程高速發(fā)展,城市高架公路、立交橋大量出現(xiàn),并逐步實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸高速化、水利工程大型化。我國實(shí)行改革開放以來,綜合國力有了很大提高,已具備更大規(guī)模開發(fā)和利用水資源的條件,如三峽水利樞紐,南水北調(diào)工程等都是世界一流的大型水利工程。1.5對土木工程未來發(fā)展的認(rèn)識(shí)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(gè)更大規(guī)模的建設(shè)高潮??梢哉f,我們正面臨著一個(gè)伴隨著國民經(jīng)濟(jì)飛躍的土木工程大發(fā)展的大好時(shí)期。而且這樣一個(gè)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(shí),這是一個(gè)“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(shí)代,如何把握世紀(jì)之交時(shí)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)。2我的感受和認(rèn)識(shí):中國的土木工程要走可持續(xù)發(fā)展之路我國的土木工程有自己的特殊性。人口眾多的中國,煤、石油、天然氣、水、森林總量均居于世界前列,而人均占有量卻全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染問題已經(jīng)成為我國所面臨的四大嚴(yán)酷問題。走可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。而土木工程,也必當(dāng)立足長遠(yuǎn),走出一條可持續(xù)發(fā)展之路。
第四篇:土木工程概論論文
土木工程概論論文
內(nèi)容提要:本論文主要介紹了:對土木工程的基本認(rèn)識(shí)、我國當(dāng)前土木工程領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)成就看到的土木工程未來的發(fā)展趨勢、對土木工程項(xiàng)目(招標(biāo)、設(shè)計(jì)、施工、管理、材料及材料選擇、新技術(shù)、新工藝)的認(rèn)識(shí)、對土木工程發(fā)展史的理解和認(rèn)識(shí)和如何做一個(gè)合格的土木工程專業(yè)的畢業(yè)生
一、對土木工程的基本認(rèn)識(shí)
土木工程——一個(gè)平實(shí)而又重要的學(xué)科
國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)在學(xué)科簡介中為土木工程所下的定義是:“土木工程(civil engineering)是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指工程建設(shè)的對象,即建造在地上、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(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等專業(yè)技術(shù)?!蓖聊竟こ淌且粋€(gè)專業(yè)覆蓋面極廣的一級(jí)學(xué)科。
英語中“civil”一詞的意義是民間的和民用的?!癱ivil engineering”一詞最初是對應(yīng)于軍事工程(military engineering)而誕生的,它是指除了服務(wù)于戰(zhàn)爭設(shè)施以外的一切為了生活和生產(chǎn)所需要的民用工程設(shè)施的總稱,后來這個(gè)界定就不那么明確了。按照學(xué)科劃分,地下防護(hù)工程、航天發(fā)射塔架等設(shè)施也都屬于土木工程的范疇。
土木工程的平實(shí)性和重要性首先在于它是國家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè),是開發(fā)和吸納我國勞動(dòng)力資源的一個(gè)重要平臺(tái),由于它投入大、帶動(dòng)的行業(yè)多,對國民經(jīng)濟(jì)的消長具有舉足輕重的作用。改革開放后我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高漲,土建行業(yè)的貢獻(xiàn)率達(dá)到l/3,近年來我國固定資產(chǎn)的投入接近甚至超過GDP總量的50%,其中絕大多數(shù)都與土建行業(yè)有關(guān)。隨著城市化的發(fā)展,這一趨勢還將繼續(xù)呈現(xiàn)增長的勢頭。
相對于機(jī)械工程等傳統(tǒng)學(xué)科而言,土木工程誕生得更早,其發(fā)展及演變歷史更為古老。同時(shí),它又是一個(gè)生命力極強(qiáng)的學(xué)科,它強(qiáng)大的生命力源于人類生活乃至生存對它的依賴,甚至可以毫不夸張地說,只要有人類存在,土木工程就有著強(qiáng)大的社會(huì)需求和廣闊的發(fā)展空間。隨著技術(shù)的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展,土木工程不斷注入新鮮血液,顯示出勃勃生機(jī)。其中工程材料的變革和力學(xué)理論的發(fā)展起著最為重要的推動(dòng)作用。
土木工程的發(fā)展史應(yīng)該首先討論古代土木工程,上溯可以從公元前50世紀(jì)左右的西安半坡村遺址、公元前26世紀(jì)的埃及金字塔、公元前3世紀(jì)的都江堰一直延伸到中世紀(jì)以后意大利文藝復(fù)興時(shí)期(15世紀(jì)~16世紀(jì))的比薩斜塔、巴黎圣母院、佛羅倫薩教堂等著名的土木建筑工程。這是土木工程發(fā)展史上一段悠久而又輝煌的時(shí)期.18世紀(jì)下半葉以瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)為標(biāo)志的產(chǎn)業(yè)革命帶動(dòng)了近代土木工程的發(fā)展,1824年英國人J.阿斯普汀發(fā)明了波特蘭水泥,1856年轉(zhuǎn)爐煉鋼成功,為土木工程提供了充分而堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
二戰(zhàn)后,隨著世界經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,各國都大量投資于各種基礎(chǔ)設(shè)施。歐洲、美國和日本的高速公路,德國萊茵河和法國塞納河上的許多斜拉橋,歐、美、日等許多大城市高層建筑和地鐵的發(fā)展,大跨飛機(jī)庫、體育館、航空港站、核電站,以及由日本和丹麥兩個(gè)島國從20世紀(jì)60年代起率先啟動(dòng)的跨海工程,如海底隧道和跨海大橋紛紛興建,構(gòu)成了現(xiàn)代土木工程的輝煌時(shí)期。現(xiàn)代土木工程早已不是傳統(tǒng)意義上的磚瓦灰砂石,而是由新理論、新材料、新技術(shù)、新方法武裝起來的為眾多領(lǐng)域和行業(yè)不可缺少的大型綜合性學(xué)科,是一個(gè)古老而又年輕的學(xué)科。綜上所述:土木工程是一個(gè)歷史悠久、生命力強(qiáng)、投入巨大,對國民經(jīng)濟(jì)具有拉動(dòng)作用,專業(yè)覆蓋面和行業(yè)涉及面極廣的平實(shí)而又重要的一級(jí)學(xué)科和大型綜合性產(chǎn)業(yè)。
二、從我國當(dāng)前土木工程領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)成就看土木工程未來發(fā)展
改革開放以來,我國土木工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)展迅速,法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐步完善,從業(yè)隊(duì)伍的質(zhì)量保障和技術(shù)能力不斷提高,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日益現(xiàn)代化并與國際接軌,各勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理及相關(guān)企業(yè)和管理部門,堅(jiān)持機(jī)制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,完成了一大批質(zhì)量優(yōu)異、技術(shù)先進(jìn)的工程項(xiàng)目,為國家的現(xiàn)代化建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。
回顧20世紀(jì)特別是改革開放20年來,我國建設(shè)取得舉世矚目的輝煌成就。下面介紹我國的房屋、橋梁、鐵路、公路、水利、特種結(jié)構(gòu)等建設(shè)情況。
結(jié)構(gòu)工程:改革開放后在我國大陸建造了許多高層建筑,目前我國最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大廈。其他具有代表性的高層建筑還有深圳的地王大廈。在特種結(jié)構(gòu)方面,我國有4所電視塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海東方明珠電視塔以468m的高度排在世界第三位。為迎接2008年的奧運(yùn)會(huì),北京將建設(shè)一大批大跨超長建筑,像國家體育場“鳥巢”結(jié)構(gòu)、國家游泳中心“水立方”、國家大劇院等。表1表明,無論在工程結(jié)構(gòu)的改革、建筑功能使用、新技術(shù)和新材料的采用上及合理組織施工方面,還是在抗震分析和計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用上及有關(guān)抗震控制試驗(yàn)研究上,我國均達(dá)國際先進(jìn)水平。
橋梁工程:我國的橋梁建設(shè)發(fā)展迅速,取得了輝煌成就。表2及表3表明,我國已進(jìn)入橋梁工程發(fā)達(dá)國家之列,且有多座橋梁居世界同類型橋梁中跨度排名之首,廣州的丫髻沙大橋?yàn)榭缍茸畲蟮闹谐惺戒摴芑炷凉皹颉?/p>
鐵路工程:截至2000年底,我國鐵路運(yùn)營路程已達(dá)6.87萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方面發(fā)展。同時(shí),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(shí)間僅需4小時(shí)。此外,磁懸浮列車也在發(fā)展。
公路建設(shè):到2000年底,公路通車總里程達(dá)140萬公里,20年內(nèi)增加了35萬多公里,其中高速公路24336公里,居世界第三,僅次于美國和加拿大。
水利建設(shè):50年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億m3,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、貴州烏江渡大壩、四川二灘大壩等水利水電工程,在建的三峽水電站總裝機(jī)容量達(dá)1820萬千瓦,建成后將超過目前世界上發(fā)電量最大的伊泰普水電站50%而躍居世界第一。
土木工程的未來 地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的,而人口增長的速度是不斷加快的。因此,人類為了爭取生存,土木工程的未來至少向五個(gè)方向發(fā)展。、向高空延伸 現(xiàn)在人工建筑物最高的為646m的波蘭Gabin227kHz長波臺(tái)鋼塔,由15根鋼纖繩錨拉。日本擬在東京建造800.7m高的千年塔,它在距海約1.25英里的大海中,將工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等融于一體的抗震豎向城市中,居民可達(dá)5萬人。中國擬在上海附近的1.6公里寬,200m深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈,居民可達(dá)10萬。印度也提出將投資50億建造超級(jí)摩天大樓,其地上共202層,高達(dá)710m。、向地下發(fā)展
1991年在東京召開的城市地下空間國際學(xué)術(shù)會(huì)議通過了《東方宣言》,提出了“21世紀(jì)是人類開發(fā)利用地下空間的世紀(jì)”。建造地下建筑將有效改善城市擁擠、節(jié)能和減少噪聲污染等優(yōu)點(diǎn)。日本于20世紀(jì)50年代末至70年代大規(guī)模開發(fā)利用淺層地下空間,到80年代末已開始研究50~100m深層地下空間的開發(fā)利用問題。日本1993年開建的東京新豐州地下變電所,將深達(dá)地下70m。目前世界上共修建水電站地下廠房約350座,最大的為加拿大的格朗德高級(jí)水電站。我國城市地下空間的開發(fā)尚處于初級(jí)階段,目前已有北京、上海、廣州等六個(gè)城市建有地鐵,已開通的總長度達(dá)215公里;設(shè)有140個(gè)地鐵站,北京地鐵長度已達(dá)41.6公里。、向海洋拓寬
為了防止機(jī)場噪聲對城市居民的影響,也為了節(jié)約使用陸地,2000年8月4日,日本大阪利用18億立方圍海建造的1000m長的關(guān)西國際機(jī)場試飛成功。阿拉伯聯(lián)合酋長國首都迪拜的七星大酒店也建在海上,洪都拉斯將建海上城市型游船,該船將長804.5m,寬228.6m,有28層樓高,船上設(shè)有小型噴氣式飛機(jī)的跑道、醫(yī)院、旅館、超市、飯店、理發(fā)店和娛樂場等。近些年來,我國在這方面也已取得可喜的成績,如上海南匯灘圍墾成功和崇明東灘圍墾成功,最近又在建設(shè)黃浦江外灘的拓岸工程。圍墾、拓岸工程和建造人工島有異曲同工之處,為將來像上海這樣大的近海城市建造人工島積累了科技經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)備力量。
4、向沙漠進(jìn)軍
全世界約有1/3陸地為沙漠,每年約有600萬公頃的耕地被侵蝕,這將影響上億人口的生活。世界未來學(xué)會(huì)對下世紀(jì)初世界十大工程設(shè)想之一是將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲。改造沙漠首先必須有水,然后才能綠化和改造沙土?,F(xiàn)在利比亞沙漠地區(qū)已建成一條大型的輸水管道,并在班加西建成了一座直徑1公里、深16公里的蓄水池用以沙漠灌溉。在缺乏地下水的沙漠地區(qū),國際上正在研究開發(fā)使用沙漠地區(qū)太陽能淡化海水的可行方案,該方案一旦實(shí)施,將會(huì)啟動(dòng)近海沙漠地區(qū)大規(guī)模的建設(shè)工程。我國沙漠輸水工程試驗(yàn)成功,自行修建的第一條長途沙漠輸水工程已全線建成試水,順利地引黃河水入沙漠。我國首條沙漠高速公路——榆靖高速公路已全線動(dòng)工,其全長116公里。4.5 向太空邁進(jìn)
由于近代天文學(xué)宇航事業(yè)的飛速發(fā)展和人類登月的成功實(shí)現(xiàn),人們發(fā)現(xiàn)月球上擁有大量的鈦鐵礦,在800℃高溫下,鈦鐵礦與氫化物便合成鐵、鈦、氧和水氣,由此可以制造出人類生存必需的氧和水。美國政府已決定在月球上建造月球基地,并通過這個(gè)基地進(jìn)行登陸火星的行動(dòng)。美籍華裔林銅柱博士1985年發(fā)現(xiàn)建造混凝土所需的材料月球上都有,因此可以在月球上制作鋼筋混凝土配件裝配空間站。預(yù)計(jì)21世紀(jì)50年代以后,空間工業(yè)化、空間商業(yè)化、空間旅游、外層空間人類化等可能會(huì)得到較大的發(fā)展。
三、對土木工程項(xiàng)目(招標(biāo)、設(shè)計(jì)、施工、管理、材料及材料選擇、新技術(shù)、新工藝)的認(rèn)識(shí) 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(jì)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(shí),土木工程就會(huì)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(dòng),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(shí)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(shí)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(jì)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(jì)的理論也隨之發(fā)展,土木工程從經(jīng)驗(yàn)上升成為科學(xué),在工程實(shí)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(gè)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(shí)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(jì)理論。這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。
土木工程的特點(diǎn) 建造一項(xiàng)工程設(shè)施一般要經(jīng)過勘察、設(shè)計(jì)和施工三個(gè)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(jì)、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(shí),以及電子計(jì)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(shí)踐的發(fā)展,土木工程這個(gè)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(huì)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(gè)歷史時(shí)期社會(huì)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(huì)歷史發(fā)展的見證之一。
遠(yuǎn)古時(shí)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(gè)歷史時(shí)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(tái)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(huì)向土木工程提出了新的需求;另一方面,社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?yàn)橥聊竟こ痰那斑M(jìn)創(chuàng)造了良好的條件。因而這個(gè)時(shí)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(huì)創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境,成為人類社會(huì)現(xiàn)代文明的重要組成部分。
土木工程是具有很強(qiáng)的實(shí)踐性的學(xué)科。在早期,土木工程是通過工程實(shí)踐,總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn),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(shí)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(yàn)發(fā)展成為科學(xué)。
在土木工程的發(fā)展過程中,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
土木工程技術(shù)的發(fā)展之所以主要憑借工程實(shí)踐而不是憑借科學(xué)試驗(yàn)和理論研究,有兩個(gè)原因:一是有些客觀情況過于復(fù)雜,難以如實(shí)地進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)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(shí)間的變化,至今還需要參考工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析判斷。二是只有進(jìn)行新的工程實(shí)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)。在土木工程的長期實(shí)踐中,人們不僅對房屋建筑藝術(shù)給予很大注意,取得了卓越的成就;而且對其他工程設(shè)施,也通過選用不同的建筑材料,例如采用石料、鋼材和鋼筋混凝土,配合自然環(huán)境建造了許多在藝術(shù)上十分優(yōu)美、功能上又十分良好的工程。古代中國的萬里長城,現(xiàn)代世界上的許多電視塔和斜張橋,都是這方面的例子。
四、怎樣做一個(gè)合格的土木工程專業(yè)的畢業(yè)生
成為優(yōu)秀的土木工程畢業(yè)生,必須具備“四要素”,即知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)踐技能、能力結(jié)構(gòu)以及綜合素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)。
知識(shí)結(jié)構(gòu)包括:公共基礎(chǔ)知識(shí),專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。
首先,優(yōu)秀的土木工程畢業(yè)生必定有扎實(shí)的公共基礎(chǔ)知識(shí),并且,在熟悉了解自然科學(xué)的基礎(chǔ)之上,良好的思想道德心理素質(zhì)和人文、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)也必不可少。
其次,優(yōu)秀工程畢業(yè)生還必須有過硬的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。對工程數(shù)學(xué)、流體力學(xué)、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程等都要有扎實(shí)的理解和較強(qiáng)的應(yīng)用能力。
第三,還要有深入的專業(yè)知識(shí)。不論是從事鐵道工程、隧道工程、地下工程還是建筑工程,每一個(gè)土木工程專業(yè)畢業(yè)生都要對所偏重行業(yè)有著先進(jìn)的專業(yè)知識(shí)。只有這樣,才能使我國的土木工程事業(yè),走在世界的前列。
土木工程離不開實(shí)踐。因此,土木工程畢業(yè)生要具備高超的實(shí)踐技能。譬如:制圖技能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能、工程測量技能和結(jié)構(gòu)檢測技能等。
作為土木工程學(xué)院的本科學(xué)生,我會(huì)在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過程中,努力掌握好計(jì)算機(jī)語言與程序設(shè)計(jì)技能,珍惜每一個(gè)上機(jī)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),并在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、材料實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中掌握一般結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的基本方法,初步具備結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)的技能,做好技術(shù)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì),爭取在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。
此外,土木工程畢業(yè)生與科學(xué)家的不同在于不僅受到自然規(guī)律的制約,還會(huì)受到社會(huì)規(guī)律的約束。工程技術(shù)人員的的每個(gè)工程方案的完成都是某種“社會(huì)活動(dòng)”,絕不可能靠一個(gè)人在房間里單獨(dú)完成。因此要有足夠的能力與社會(huì)打交道,遵循好社會(huì)規(guī)律。
在學(xué)習(xí)生活中,我將不斷提高自己的自學(xué)能力,從學(xué)習(xí)中提升工程能力,在學(xué)生工作中提升管理能力,逐步完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),從中培養(yǎng)出科技開發(fā)能力并在表達(dá)能力和公關(guān)能力上多下工夫。
不過,這些技能還構(gòu)不成一個(gè)真正有助于我國可持續(xù)發(fā)展的土木工程畢業(yè)生。因?yàn)橥聊竟こ坍厴I(yè)生最重要的是具備高尚的道德文化修養(yǎng)和思想品質(zhì)。為了國家和民族的利益,獻(xiàn)身祖國的事業(yè)。為了國家的榮譽(yù),能有強(qiáng)烈的競爭意識(shí)。具備唯物辨證的思想方法,有蹋實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、苦干的工作作風(fēng)。只有這樣,才能做一名合格的中國土木工程畢業(yè)生。
我們還應(yīng)看到,我國的土木工程事業(yè)與世界一流水平還有一定的差距。譬如國內(nèi)的不少高層建筑(包括上海的環(huán)球金融中心),其工程設(shè)計(jì)幾乎全部由國外承擔(dān),鋼材幾乎全部從國外進(jìn)口,工程總承包也大多由國外承擔(dān),只有鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝等工作由國內(nèi)單位承擔(dān)。獲得完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán),實(shí)現(xiàn)工程建筑的國產(chǎn)化,趕超國際水平,需要我們青年一代去完成!
作為祖國未來的土木工作者,我將努力做到:
1.達(dá)好基礎(chǔ),學(xué)好外語,承認(rèn)不足,不甘落后,不斷在創(chuàng)新、質(zhì)量和美學(xué)上下工夫。2.提升自己的競爭意識(shí)。
我將不斷提升能力,鼓足干勁,與其他同學(xué)一道,走出一條自主創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的有中國特色的土木工程發(fā)展之路,共同將我國的土木工程事業(yè)推向新的高潮!
五、對土木工程發(fā)展史的理解和認(rèn)識(shí)
從17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉的300年間,是土木工程發(fā)展史中迅猛前進(jìn)的階段。這個(gè)時(shí)期土木工程的主要特征是:在材料方面,由木材、石料、磚瓦為主,到開始并日益廣泛地使用鑄鐵、鋼材、混凝土、鋼筋混凝土,直至早期的預(yù)應(yīng)力混凝土;在理論方面,材料力學(xué)、理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論等學(xué)科逐步形成,設(shè)計(jì)理論的發(fā)展保證了工程結(jié)構(gòu)的安全和人力物力的節(jié)約;在施工方面,由于不斷出現(xiàn)新的工藝和新的機(jī)械,施工技術(shù)進(jìn)步,建造規(guī)模擴(kuò)大,建造速度加快了。在這種情況下,土木工程逐漸發(fā)展到包括房屋、道路、橋梁、鐵路、隧道、港口、市政、衛(wèi)生等工程建筑和工程設(shè)施,不僅能夠在地面,而且有些工程還能在地下或水域內(nèi)修建。
土木工程在這一時(shí)期的發(fā)展可分為奠基時(shí)期、進(jìn)步時(shí)期和成熟時(shí)期三個(gè)階段。
奠基時(shí)期 17世紀(jì)到18世紀(jì)下半葉是近代科學(xué)的奠基時(shí)期,也是近代土木工程的奠基時(shí)期。伽利略、I.牛頓等所闡述的力學(xué)原理是近代土木工程發(fā)展的起點(diǎn)。
進(jìn)步時(shí)期 18世紀(jì)下半葉,J.瓦特對蒸汽機(jī)作了根本性的改進(jìn)。蒸汽機(jī)的使用推進(jìn)了產(chǎn)業(yè)革命。規(guī)模宏大的產(chǎn)業(yè)革命,為土木工程提供了多種性能優(yōu)良的建筑材料及施工機(jī)具,也對土木工程提出新的需求,從而促使土木工程以空前的速度向前邁進(jìn)。土木工程的新材料、新設(shè)備接連問世,新型建筑物紛紛出現(xiàn)。1824年英國人J.阿斯普丁取得了一種新型水硬性膠結(jié)材料──波特蘭水泥的專利權(quán),1850年左右開始生產(chǎn)。1856年大規(guī)模煉鋼方法──貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法發(fā)明后,鋼材越來越多地應(yīng)用于土木工程。土木工程的施工方法在這個(gè)時(shí)期開始了機(jī)械化和電氣化的進(jìn)程。產(chǎn)業(yè)革命還從交通方面推動(dòng)了土木工程的發(fā)展。
近代工業(yè)的發(fā)展,人民生活水平的提高,人類需求的不斷增長,還反映在房屋建筑及市政工程方面。電力的應(yīng)用,電梯等附屬設(shè)施的出現(xiàn),使高層建筑實(shí)用化成為可能;電氣照明、給水排水、供熱通風(fēng)、道路橋梁等市政設(shè)施與房屋建筑結(jié)合配套,開始了市政建設(shè)和居住條件的近代化;在結(jié)構(gòu)上要求安全和經(jīng)濟(jì),在建筑上要求美觀和適用??茖W(xué)技術(shù)發(fā)展和分工的需要,促使土木和建筑在19世紀(jì)中葉,開始分成為各有側(cè)重的兩個(gè)單獨(dú)學(xué)科分支。工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累促進(jìn)了理論的發(fā)展。19世紀(jì),土木工程逐漸需要有定量化的設(shè)計(jì)方法。對房屋和橋梁設(shè)計(jì),要求實(shí)現(xiàn)規(guī)范化。另一方面由于材料力學(xué)、靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)逐步形成,各種靜定和超靜定桁架內(nèi)力分析方法和圖解法得到很快的發(fā)展。成熟時(shí)期 第一次世界大戰(zhàn)以后,近代土木工程發(fā)展到成熟階段。這個(gè)時(shí)期的一個(gè)標(biāo)志是道路、橋梁、房屋大規(guī)模建設(shè)的出現(xiàn)。
在交通運(yùn)輸方面,由于汽車在陸路交通中具有快速和機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn),道路工程的地位日益重要。瀝青和混凝土開始用于鋪筑高級(jí)路面。工業(yè)的發(fā)達(dá),城市人口的集中,使工業(yè)廠房向大跨度發(fā)展,民用建筑向高層發(fā)展。日益增多的電影院、攝影場、體育館、飛機(jī)庫等都要求采用大跨度結(jié),近代土木工程發(fā)展到成熟階段的另一個(gè)標(biāo)志是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的廣泛應(yīng)用。1886年美國人P.H.杰克孫首次應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土制作建筑構(gòu)件,后又用于制作樓板。
到1949年土木工程高等教育基本形成了完整的體系。中國已擁有一支龐大的近代土木工程技術(shù)力量。
參考書目:
《土木工程概論》 羅福午主編,武漢理工大學(xué)出版社出版
《土木工程概論》 丁大鈞、蔣永生主編,中國建筑工業(yè)出版社出版 土木建筑文獻(xiàn)檢索與利用 肖友瑟主編,大連理工大學(xué)出版社出版 《建筑材料與人居環(huán)境》 楊靜主編,清華大學(xué)出版社出版
第五篇:土木工程概論論文
四 川 大 學(xué) 錦 城 學(xué) 院
學(xué) 年 論 文
題目:中國橋梁工程發(fā)展簡介所在系別:土木與建筑工程系作者:李恩全學(xué)號(hào):100310624
專業(yè)年級(jí):2010級(jí)土木工程所在班級(jí):六班
2010 年12月12日
橋梁工程中大體積混凝土裂縫的原因與控制
摘要:本文分析了橋梁結(jié)構(gòu)中大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因,并提出了防止裂縫的主要的技術(shù)措施。(200字左右)
關(guān)鍵詞:橋梁工程 大體積混凝土裂縫 原因 控制概述
隨著橋梁技術(shù)的突飛猛進(jìn),大體積混凝土在橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的越來越多。我國普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定:混凝土結(jié)構(gòu)物中實(shí)體最小尺寸不小于1 m的部位所用的混凝土即為大體積混凝土;美國則規(guī)定為:任何現(xiàn)澆混凝土,只要有可能產(chǎn)生溫度影響的混凝土均稱為大體積混凝土。
目前,國內(nèi)外對機(jī)械荷載引起的開裂問題研究得較為透徹。而對溫度荷載引起得有關(guān)裂縫的研究尚不充分。我們應(yīng)對此加以重視,防止危害結(jié)構(gòu)的裂縫產(chǎn)生。另外對于大體積混凝土內(nèi)溫度應(yīng)力與裂縫控制也多集中在水利工程中的大壩、高層建筑的深基礎(chǔ)底板。而對于橋梁中大體積混凝土的裂縫的研究并未得到足夠的重視。本文將對此進(jìn)行分析,探討裂縫出現(xiàn)的原因及控制措施。大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
大體積混凝土結(jié)構(gòu)通常具有以下特點(diǎn):混凝土是脆性材料,抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/10左右。大體積混凝土的斷面尺寸較大,由于水泥的水化熱會(huì)使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升;以及在以后的降溫過程中,在一定的約束條件下會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力。大體積混凝土結(jié)構(gòu)中通常只在表面配置少量鋼筋,或者不配鋼筋。因此,拉應(yīng)力要由混凝土本身來承擔(dān)。
2.1 水泥水化熱的影響
水泥水化過程中放出大量的熱,且主要集中在澆筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的熱量,如果以水泥用量350Kg/m3~550 Kg/m3來計(jì)算,每m3混凝土將放出17500KJ~27500KJ的熱量,(略)
2.2混凝土的收縮
混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮。(略)
2.3 外界氣溫濕度變化的影響
大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間,外界氣溫的變化對防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大的影響?;炷羶?nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系,外界氣溫愈高,混凝土的澆筑溫度也就會(huì)愈高;如果外界溫度降低則又會(huì)增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度。如果外界溫度的下降過快,會(huì)造成很大的溫度應(yīng)力,極其容易引發(fā)混凝土的開裂[1]。另外外界的濕度對混
凝土的裂縫也有很大的影響,外界的濕度降低會(huì)加速混凝土的干縮,也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。大體積混凝土裂縫的控制
3.1 大體積混凝土中水泥的品種及用量
理論研究表明大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因就是水泥水化過程中釋放了大量的熱量。于是,我們對于橋梁中的大體積混凝土應(yīng)該選擇低熱或者中熱的水泥品種。而水泥釋放溫度的大小及速度取決于水泥內(nèi)礦物成分的不同[2]。(略)
3.2 摻加外加料和外加劑
在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰后,(略)
3.3 大體積混凝土的骨料控制
在骨料的選擇上應(yīng)該選取粒徑大強(qiáng)度高級(jí)配好的骨料。這樣可以獲得較小的空隙率及表面積,從而減少水泥的用量,降低水化熱,減少干縮,減小了混凝土裂縫的開展。
3.4 優(yōu)化大體積混凝土的設(shè)計(jì)
(略)
3.5 大體積混凝土的施工
混凝土施工包括混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑和溫度及表面保護(hù),是保護(hù)大體積混凝土溫度裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而熱應(yīng)力的控制手段主要是控制混凝土的內(nèi)外溫差△T:
△T=Tp+Tr-Tf
式中:Tp —起始澆筑溫度;Tr —水泥水化溫升;Tf—天然或人工冷卻后澆筑塊的穩(wěn)定溫度。
在溫度較高的情況下進(jìn)行施工,(略)
3.6 大體積混凝土的裂縫檢查與處理
對于混凝土裂縫,應(yīng)以預(yù)防為主,(略)結(jié)束語(或結(jié)論與建議)
綜上所述,雖然大體積混凝土很容易產(chǎn)生裂縫,但是大量的科學(xué)研究以及成功的工程實(shí)例都表明:只要我們在設(shè)計(jì)、施工工藝、材料選擇以及后期的養(yǎng)護(hù)過程中能夠充分考慮的各種因素的影響,還是完全可以避免危害結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生。
參考文獻(xiàn)(不少于三篇)
[1] 張?jiān)分?混凝土結(jié)構(gòu)耐久性檢測、評定及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[D].浙江大學(xué),2003..[2] 顧祥林.混凝土結(jié)構(gòu)基本原理[M].同濟(jì)大學(xué)出版社,2004.[3] 過鎮(zhèn)海,時(shí)旭東.鋼筋混凝土原理和分析[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006.編排格式
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專著文獻(xiàn):責(zé)任人、文獻(xiàn)名[M].(翻譯者)、出版社名、出版年份。
期刊文獻(xiàn):責(zé)任人、文獻(xiàn)名[J].(書的譯者)、刊物名、出版年份、期數(shù)、卷數(shù)。學(xué)位論文:責(zé)任人、文獻(xiàn)名[D]、出版者、出版年份。
論文集文獻(xiàn):責(zé)任人、文獻(xiàn)名[C]//論文集責(zé)任人、論文集名、出版年份。
專利文獻(xiàn):責(zé)任人、文獻(xiàn)名[P]、專利號(hào)。
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