論文：對(duì)土木工程的認(rèn)識(shí)

對(duì)土木工工程的認(rèn)識(shí)工專(zhuān)111班孫明輝2011501141［摘要］：本文主要闡述了土木工程的定義、培養(yǎng)目標(biāo)、基本屬性。［關(guān)鍵詞］:土木工程一、土木工程的概論土木工程的概念土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng)；也指工程建設(shè)的對(duì)象，即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類(lèi)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、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水和排水以及防護(hù)工程等。土木工程專(zhuān)業(yè)綜合介紹土木工程十分特殊而又具有系統(tǒng)性。因?yàn)閹缀跛械耐聊竟こ處熢O(shè)計(jì)和建造的構(gòu)筑物都是獨(dú)一無(wú)二的，絕不可能出現(xiàn)兩個(gè)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(chǎng)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(gè)都完全不同。因此，土木工程師隨時(shí)要準(zhǔn)備應(yīng)付新的復(fù)雜情況。同時(shí)工程要考慮的相關(guān)影響因素非常多，任何設(shè)計(jì)上的忽略都將導(dǎo)致一個(gè)失敗的工程。另一方面，土木工程建設(shè)中的計(jì)算工作，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展完善，變得越來(lái)越方便和快捷。所以，任何對(duì)工程感興趣的理科類(lèi)同學(xué)報(bào)考土木工程都沒(méi)有問(wèn)題，尤其適合那些考慮問(wèn)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(gè)人才干的。從市場(chǎng)的需求來(lái)說(shuō)，目前中國(guó)的基礎(chǔ)建設(shè)正在興起，大跨結(jié)構(gòu)、超高層的項(xiàng)目紛紛立項(xiàng)建設(shè)，在未來(lái)幾十年內(nèi)這種局面不會(huì)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(shí)我國(guó)目前的建設(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(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)才剛剛起步，這方面的高級(jí)人才還是市場(chǎng)的稀有人才。出國(guó)方面，與電子、計(jì)算機(jī)等相比還有距離。其實(shí)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展前途光明，考慮留在國(guó)內(nèi)從事本行業(yè)還是相當(dāng)不錯(cuò)、非常實(shí)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(dòng)化、大型化發(fā)展，施工日益走向機(jī)械化和自動(dòng)化。同時(shí)組織管理開(kāi)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(jià)、縮短工期、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問(wèn)題，以建造過(guò)去難以施工的工程。土木工程專(zhuān)業(yè)是一門(mén)運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)信息科學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)，力學(xué)、材料等技術(shù)科學(xué)知識(shí)以及相應(yīng)的工程技術(shù)知識(shí)來(lái)研究、設(shè)計(jì)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。土木工程的培養(yǎng)目標(biāo)本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具有較扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)的基本理論和基本知識(shí)；掌握工程規(guī)劃與選型、工程材料、工程測(cè)量、畫(huà)法幾何及工程制圖、結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工程與地基處理、土木工程現(xiàn)代施工技術(shù)、工程檢測(cè)與試驗(yàn)等方面的基本知識(shí)和基本方法；了解工程防災(zāi)與減災(zāi)的基本原理與方法以及建筑設(shè)備、土木工程機(jī)械等基本知識(shí)。具有綜合應(yīng)用各種手段查詢資料、獲取信息的能力；具有經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠地進(jìn)行土木工程勘測(cè)與設(shè)計(jì)的能力；具有解決施工技術(shù)問(wèn)題、編制施工組織設(shè)計(jì)和進(jìn)行工程項(xiàng)目管理、工程經(jīng)濟(jì)分析的初步能力；具有進(jìn)行工程檢測(cè)、工程質(zhì)量可靠性評(píng)價(jià)的初步能力；具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與輔助管理的初步能力；具有在土木工程領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)革新與科技開(kāi)發(fā)的初步能力。成為能在房屋建筑、隧道與地下建筑、公路與城市道路、橋梁等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、施工、管理、咨詢、監(jiān)理、研究、教育、投資和開(kāi)發(fā)部門(mén)從事技術(shù)或管理工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。二、土木工程的基本屬性2.1綜合性建造一項(xiàng)工程設(shè)施一般要經(jīng)過(guò)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(cè)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(cè)試等技術(shù)。因而土木工程是一門(mén)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(mén)類(lèi)眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的綜合體系。例如，就土木工程所建造的工程設(shè)施所具有的使用功能而言，有的供生息居住之用，以至作為“入土為安”的墳?zāi)梗挥械淖鳛樯a(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)所；有的用于陸?？战煌ㄟ\(yùn)輸；有的用于水利事業(yè)；有的作為信息傳輸?shù)墓ぞ?；有的作為能源傳輸?shù)氖侄蔚鹊?。這就要求土木工程綜合運(yùn)用各種物質(zhì)條件，以滿足多種多樣的需求。土木工程已發(fā)展出許多分支，如房屋工程、鐵路工程、道路工程、飛機(jī)場(chǎng)工程、橋梁工程、隧道及地下工程、特種工程結(jié)構(gòu)、給水和排水工程、城市供熱供燃?xì)夤こ獭⒏劭诠こ?、水利工程等學(xué)科。其中有些分支，例如水利工程，由于自身工程對(duì)象的不斷增多以及專(zhuān)門(mén)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，業(yè)已從土木工程中分化出來(lái)成為獨(dú)立的學(xué)科體系，但是它們?cè)诤艽蟪潭壬先跃哂型聊竟こ痰墓残浴?.2社會(huì)性土木工程是伴隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)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(jiàn)證之一。遠(yuǎn)古時(shí)代，人們就開(kāi)始修筑簡(jiǎn)陋的房舍、道路、橋梁和溝洫，以滿足簡(jiǎn)單的生活和生產(chǎn)需要。后來(lái)，人們?yōu)榱诉m應(yīng)戰(zhàn)爭(zhēng)、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(lèi)在這個(gè)歷史時(shí)期的創(chuàng)造力。例如，中國(guó)的長(zhǎng)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(jìng)技場(chǎng)（羅馬大斗獸場(chǎng)），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)，一方面是社會(huì)向土木工程提出了新的需求；另一方面是社會(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。例如建筑材料（鋼材、水泥）工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，機(jī)械和能源技術(shù)以及設(shè)計(jì)理論的進(jìn)展，都為土木工程提供了材料和技術(shù)上的保證。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(zhǎng)隧道、大運(yùn)河、大堤壩、大飛機(jī)場(chǎng)、大海港以及海洋工程等等?，F(xiàn)代土木工程不斷地為人類(lèi)社會(huì)創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境，成為人類(lèi)社會(huì)現(xiàn)代文明的重要組成部分。2.3實(shí)踐性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(guò)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(lái)的。從17世紀(jì)開(kāi)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(lái)，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(guò)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(jiàn)的新因素，觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展。至今不少工程問(wèn)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(guò)于復(fù)雜，難以如實(shí)地進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(wèn)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(wèn)題突出了，才能發(fā)展出這方面的新理論和技術(shù)。技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上和建筑藝術(shù)上的統(tǒng)一性人們力求最經(jīng)濟(jì)地建造一項(xiàng)工程設(shè)施，用以滿足使用者的預(yù)定需要，其中包括審美要求。而一項(xiàng)工程的經(jīng)濟(jì)性又是和各項(xiàng)技術(shù)活動(dòng)密切相關(guān)的。工程的經(jīng)濟(jì)性首先表現(xiàn)在工程選址、總體規(guī)劃上，其次表現(xiàn)在設(shè)計(jì)和施工技術(shù)上。工程建設(shè)的總投資，工程建成后的經(jīng)濟(jì)效益和使用期間的維修費(fèi)用等，都是衡量工程經(jīng)濟(jì)性的重要方面。這些技術(shù)問(wèn)題聯(lián)系密切，需要綜合考慮。符合功能要求的土木工程設(shè)施作為一種空間藝術(shù)，首先是通過(guò)總體布局、本身的體形、各部分的尺寸比例、線條、色彩、明暗陰影與周?chē)h(huán)境，包括它同自然景物的協(xié)調(diào)和諧表現(xiàn)出來(lái)的；其次是通過(guò)附加于工程設(shè)施的局部裝飾反映出來(lái)的。工程設(shè)施的造型和裝飾還能夠表現(xiàn)出地方風(fēng)格、民族風(fēng)格以及時(shí)代風(fēng)格。一個(gè)成功的、優(yōu)美的工程設(shè)施，能夠?yàn)橹車(chē)木拔?、城?zhèn)的容貌增美，給人以美的享受；反之，會(huì)使環(huán)境受到破壞。在土木工程的長(zhǎng)期實(shí)踐中，人們不僅對(duì)房屋建筑藝術(shù)給予很大注意，取得了卓越的成就；而且對(duì)其他工程設(shè)施，也通過(guò)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(guó)的萬(wàn)里長(zhǎng)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。土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng)；也指工程建設(shè)的對(duì)象，即建造在地上或