㈠ 土木工程在現代化建設中作用
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建築工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。 現代化建設 離不開以上的大興土木。
土木工程學是一門范圍廣闊的綜合性學科,建造一項工程設施一般要經過勘察、設計和施工三個階段,需要運用工程地質勘察、水文地質勘察、工程測量、土力學、工程力學、工程設計、建築材料、建築設備、工程機械、建築經濟等學科和施工技術、施工組織等領域的知識 ,以及電子計算機和力學測試等技術。因而土木工程隨著科學技術的進步和工程實踐的發展,土木工程這個學科也已發展成為內涵廣泛、門類眾多、結構復雜的綜合體系。
本專業培養掌握工程力學、流體力學、岩土力學和市政工程學科的基本理論和基本知識,具備從事土木工程的項目規劃、設計、研究開發、施工及管理的能力,能在房屋建築、地下建築、隧道、道路、橋梁、礦井等的設計、研究、施工、教育、管理、投資、開發部門從事技術或管理工作的高級工程技術人才。本專業學生主要學習工程力學、流體力學、岩土力學和市政工程學科的基本理論,受到課程設計、試驗儀器操作和現場實習等方面的基本訓練,具有從事土木工程的規劃、設計、研究、施工、管理的基本能力。
土木工程十分特殊而又具有系統性。因為幾乎所有的土木工程師設計和建造的構築物都是獨一無二的,絕不可能出現兩個完全相同的建築物。有些建築物雖然看似相同,但是建築的場地條件(地基、風荷載、地震荷載等)都是不同的。像水壩、橋梁或隧道這樣的大型建築物每一個都完全不同。因此,土木工程師隨時要准備應付新的復雜情況。同時工程要考慮的相關影響因素非常多,任何設計上的忽略都將導致一個失敗的工程。另一方面,土木工程建設中的計算工作,隨著計算機技術發展完善,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的同學,選擇學習土木工程是能夠發揮個人才乾的。從市場的需求來說,中國的基礎建設正在興起,大跨結構、超高層的項目紛紛立項建設,在未來幾十年內這種局面不會有太大變化。這就需要大量高素質的建設人才參與其中。同時我國的建設管理水平非常落伍,當前急需一批能夠提高建設管理水平的人才。隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標准化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。土木工程專業是一門運用數學、物理、化學、計算機信息科學等基礎科學知識,力學、材料等技術科學知識以及相應的工程技術知識來研究、設計和建造工業與民用建築、隧道與地下建築、公路與城市道路以及橋梁等工程設施的學科。
㈡ 土木工程建設中可能遇到的環境問題有哪些 如何做到工程建設與環境協調同時兼顧
發展是人類社會不斷進步的永恆主題。改革開放以來,伴隨著社會經濟的發
展,現代科學日益進步,土木工程在當代中國也得到了長足的發展,可就在我們為科學技術和經濟發展的累累碩果津津樂道之時。卻不知不覺地步人了自身挖掘的陷阱。種種始料不及的環境問題擊破了單純追求經濟增長的美好神話,固有的思想觀念和思維方式受到強大沖擊,傳統的發展模式面臨嚴峻挑戰。歷史把人類推到了必須從工業文明走向現代新文明的發展階段。可持續發展思想在環境與發展理念的不斷更新中逐步形成。 本文針對土木工程施工建設活動對周邊環境的干擾和影響進行了若干思考,從幾個方面入手,分析土木工程發展過程中對環境造成的影響,並相應地提出保護措施,以減少污染和節約資源。
今年是改革開放第35周年,在這幾十年裡,我國經濟得到了飛速的發展。土木工程建設更是大規模的膨脹,在大量建設的同時,也帶來了一系列的環境和生態問題。由於我國正處於高速發展時期,各種各樣的工程項目頻頻破土動工,但繁榮的背後暗藏著隱憂,尤其是一些「豆腐渣」工程、設計不良工程、影響可持續發展的工程、嚴重破壞生態環境的工程、製作粗劣的工程在時刻緊綳著社會的神經。2004年11月,中、日、韓三國工程院長在蘇州發表倡議,要求三國的工程師要「憑良心行事」。在11月初於上海舉行的2004年世界工程師大會上,「可持續發展」成了焦點中的焦點。
形成這種局面和傾向是有多方面具體原因的,如為官者急於求政績、當地政府急於脫貧,故只顧眼前利益:從技術角度來講,工程技術人員考慮問題過於片面,不能系統全面地把握住問題的實質。也許這可以歸咎於當時對自然環境的認識程度不夠深,對生態的易損性和脆弱的承載力估計不足,對人類到底該在自然界處於什麼樣的位置估計過高。這些都導致了在進行土木工程建設的過程中對環境的破壞。
我們可以很明顯地發現這些年來我們的生活環境在日益惡化,雖然土木建設不是環境問題的的唯一因素,但是其在環境變化中起到的作用也是不可小覷的。 城市化過程中每個城市都在進行大規模土建,而土建施工必然會對城市環境帶來一系列的問題,如施工過程中的雜訊污染、光污染、水污染以及粉塵的和建築垃圾的排放等這些都將對人類賴以生存的環境造成難以彌補的危害。所以找出建築施工過程中存在的主要環境問題,採取必要的防治措施,最大限度地減低工程建設對環境的影響,已成為城市環境保護工作和施工建設中的一項重要任務。 施工現場的雜訊污染源主要包括: 挖土機、推土機、運載機、壓樁機、切割機等。雜訊是居民反應最強烈和最常見的建築施工污染問題。現在的建築物絕大多數採用鋼筋混凝土框架結構, 混凝土需要攪拌、運輸、澆注, 這些施工環節是施工中的主要雜訊源。現場的光污染主要包括兩方面:白天電焊產生的耀眼光
㈢ 報檢工作對我國國民經濟的意義
土木工程的發展不僅滿足了人類居住環境的改善,還為人類衣食住行各方面提供了極大便利。土木工程是為了改善人類生活水平的努力結果,無論是在民用居住、生產、還是軍事科學等各個方面,土木工程的發展不僅帶來了實用功能,還彰顯了很大的審美體現。縱觀土木工程的技術發展歷程,土木工程的發展和社會經濟發展是相輔相成的,相互影響、相互促進的一個過程。在現代化市場經濟形勢下,土木工程的發展更是關系經濟發展的著力點。土木工程對國民經濟發展中的作用:1,土木工程材料變革對建材產品、施工機械、施工技術、建築理論的推動作用明顯。在建築材料的三次變革中,各種新材料、新技術不斷推出,尤其是鋼材和混凝土出現以後,在建築領域的鋼結構、鋼混結構、大體積混凝土結構和相應的新型施工技術與施工機械圍繞材料的應用方面迅速,帶動了工業材料的發展和技術革新。2,土木工程的發展促進了社會就業,推動經濟收入的增長。土木工程的發展,使得路橋施工、城鎮化建設、基礎設施施工和材料製造等行業的快速發展,帶動了大批勞動力就業。3,對社會環境的發展起到了促進作用,支撐了經濟發展的可持續性。土木工程事項涉及地質勘查、工程力學、工程測量、工程機械、施工技術、工程力學、流體力學等等多方面的綜合型學科,它的發展更加註重與社會環境的適應性,包括環境保護、生態發展、景觀塑造等角度,為經濟的可持續發展提供了側面支撐。4,土木工程在社會文明方面的促進作用,反過來社會文明的提高轉向追求社會經濟的發展動力。土木工程在技術上、經濟上、和建築藝術上為人們提供了審美需求、生產生活需要、軍事力量和宗教文化的依託,例如:城鎮、運河、宮殿、寺廟、教堂等,這些現代文明與經濟發展是相輔相成的,它們同步促進了社會經濟的更快發展。5,土木工程的發展帶動了科學技術的發展,科學技術又不斷轉化為生產力,促進經濟的發展。現代土木工程的發展是一個不斷發展進步的過程,工程實踐經驗常先行於理論,需求的增長刺激了技術的進步,市場經濟下的工程建設發展在激烈的市場競爭中,只有通過不斷技術進步才能立足,因此,不斷的推動科學技術的發展,並快速轉化為生產力,帶動經濟發展。6,土木工程的發展帶動金融市場的運轉,加快經濟發展步伐。在土木工程建設中,各個領域的投資帶動了各行各業的發展,使得金融市場運轉加快,這是社會經濟發展的主動力。
㈣ 土木工程專業就業前景好嗎
土木工程專業就業前景非常好,但是工作環境大都是在工地。
長期以來,土木專工程專業的畢業生就屬業率一直名列前茅,土木工程專業大體可分為道路、橋梁工程與建築工程兩個不同的方向,在職業生涯中,這兩個方向的職位既有大體上的統一性,又有細節上的具體區別,學生在選擇時要注意。
隨著社會的發展,工程結構越來越大型化、復雜化,超高層建築、特大型橋梁、巨型大壩、復雜的地鐵系統不斷涌現,滿足人們的生活需求,同時也演變為社會實力的象徵。土木工程需要解決的根本問題是工程的安全,使結構能夠抵抗各種自然或人為的作用力。
任何一個工程結構都要承受自身重量,以及承受使用荷載和風力的作用,濕度變化也會對土木工程結構產生力作用。在地震區,土木工程結構還應考慮抵禦地震作用。此外,爆炸、振動等人為作用對土木工程的影響也不能忽略
㈤ 土木工程的發展前景在哪裡
土木工程發展前景
1.我國土木工程發展現狀
當前,我國土木工程得到了飛速發展,在多方面都取得了重大的突破,取得了非常大的成就。社會經濟的發展,城市化進程的加深,市場經濟體制的完善,導致高層建築、超高層建築、橋梁、高速公路、橋隧、大壩等建築工程正在我國大地上大量興建,同時新科技、新材料的應用也達到與國際同步甚至超越的地步。根據相關數據統計表明,當前我國超過100米的高層建築已增加至600多座,達到300以上的超高層建築已有20餘座,直接占據世界比例的五分之一還多,這足以證明了我國社會經濟發展水平得到了巨大提高,我國土木工程技術取得了巨大成就。當前,我國最高建築是上海中心大廈,其總高度已經達到632米,主要採用鋼筋混凝土結構與鋼結構相互混合建成,此外,我國目前在建的深圳平安國際金融中心的總高度甚至達到660米,一旦建成將超上海中心大廈成為我國最高建築。現階段,全世界達到400以上的超高層建築總共只有14座,而我國獨佔8座,這個數量不得不讓人驚嘆,由此可見我國土木工程技術與國際同步甚至隱隱領先。還有就是我國交通設施中的鐵路、公路,兩者均對國民經濟有著巨大影響。現階段,我國鐵路網規模位列世界第二,僅次於美國,但是卻擁有世界上總里程最長的高速鐵路網。且我國高速公路總里程也位列全球第二。另外,我國橋梁隧道工程建設所取得的成就也讓世人驚嘆,世界最長的杭州灣跨海大橋、世界上最大的斜拉橋蘇通長江大橋及在建的世界最長跨海大橋港珠澳跨海大橋,還有就是長達27公里的太行山隧道等這些工程均代表了最世界先進的土木工程水平。水利水電工程亦是關系我國民生更影響社會的重要工程,三峽水電站就是一個典型的例子,其是世界上規模最大的水電站和清潔能源生產基地。以上這些工程不僅代表著我國土木工程位於世界先進水平,更極大的促進著我國國民經濟的發展。
2.我國土木工程發展前景
2.1新材料及高性能材料的應用
傳統土木工程建材消耗高,無法循環利用,致使產生大量建築垃圾,當前這一情況已經逐漸受到人們的關注和熱議。傳統土木工程建材必將被能循環利用的高性能建材所代替,這是大勢所趨。例如建築工程中的鋼材通過不斷革新向著高強度、高韌性等方面發展,混凝土及其他符合材料也逐漸沿著這方面發展。新材料的出現,意味著材料性能的提高,進一步確保了工程質量[2]。
2.2向更寬廣的空間延伸
城市化建設進程的加深,人口膨脹、生存空間擁、交通擁堵、建築密集情況已經十分普遍,而建築行業集約化、規模化的發展,這些都標志著同一個問題,就是用地緊張。因而,高層建築、超高層建築大量興建,標志著土木工程向更廣的空間延伸。例如向高空發展、向地下發展、向海洋拓寬、向沙漠進軍等,因而向更寬廣的空間延伸,就是土木工程發展的必然趨勢。
2.3預應力技術更大發展
預應力技術的出現,解決了建築工程中的諸多難題,雖然我國引進預應力技術較晚,應用也不不夠成熟,但這並不妨礙我國對預應力技術大力研究及發展。隨著對預應力技術的不斷研究,預應力技術的應用也愈發成熟,尤其是計算機技術的應用,將其與預應力技術有機結合,將給預應力技術的應用與發展帶來巨大的推進作用。
2.4向環保節能方面發展
大部分土木工程建築與自然環境直接接觸,對環境有著嚴重的影響,同時自然環境惡化,也會對土木工程建築質量產生一定影響。此外,土木工程建築材料需求量極大,建築能耗也較大,因此,土木工程未來的發展方向必然是向環保節能方面發展,從而實現人類與自然環境和諧共存,土木工程與自然環境友好協調。
3.土木工程中應注意的問題
水是生命之源,尤其是在環境危機日益嚴重和人口基數日益增加的情況下,對水資源造成浪費或是污染,因此,在土木工程中必須注意對水資源的節約,並做好環保措施,避免對水資源造成污染[3]。
4.結語
綜上所述,對土木工程現狀及發展前景進行分析探討具有十分重要的意義。雖然我國土木工程已經取得了巨大的成就,但是在總體水平上較於發達國家仍存在一定的不足,因此,必須對土木工程現狀及未來前景進行認真分析,從而緊跟前景發展需要,以此促進我國土木工程的可持續發展。
㈥ 土木工程技術的發展對工民建的影響
一、磚和瓦的出現和使用是土木工程的第一次飛躍
人們在早期只能依靠泥土、木料及其他天然材料從事營造活動。大致在新石器時代,原始人為避風雨、防獸害,利用天然的掩蔽物,例如山洞和森林作為住處,並逐漸使用簡單的木、石、骨制工具,伐木採石,以粘土、木材和石頭等,模仿天然掩蔽物建造居住場所,開始了人類最早的土木工程活動。隨著生產力的發展,農業、手工業開始分工。中國在公元前十一世紀的西周初期製造出瓦,最早的磚出現在公元前五世紀至公元前三世紀戰國時的墓室中。磚和瓦具有比土更優越的力學性能,可以就地取材,而又易於加工製作,使人類第一次沖破了天然建築材料的束縛。
磚和瓦的出現使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術得到了飛速的發展。直至18~19世紀,在長達兩千多年時間里,磚和瓦一直是土木工程的重要建築材料,為人類文明作出了巨大貢獻,甚至在目前還被廣泛採用。在構造方面,形成木構架、石樑柱、券拱等結構體系;在工程內容方面,有宮室、陵墓、廟堂,還有許多較大型的道路、橋梁、水利等工程。如中國在西周時代已出現陶制房屋版瓦、筒瓦、人字形斷面的脊瓦和瓦釘,解決了屋面防水問題。磚和瓦的出現,使土木工程材料由天然材料進入了人工生產階段,為較大規模建造土木工程創造了基本條件。
二、鋼材的大量應用是土木工程的第二次飛躍
十七世紀70年代開始使用生鐵、十九世紀初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋,這是鋼結構出現的前奏。於是適應發展需要的鋼結構得到蓬勃發展。除應用原有的梁、拱結構外,新興的桁架、框架、網架結構、懸索結構逐漸推廣,出現了結構形式百花爭艷的局面。
建築物跨徑也從磚結構、石結構、木結構的幾米、幾十米發展到鋼結構的百米、幾百米,直到現代的千米以上。於是在大江、海峽上架起大橋,在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔,甚至在地面下鋪設鐵路,創造出前所未有的奇跡。
為適應鋼結構工程發展的需要,在牛頓力學的基礎上,材料力學、結構力學、工程結構設計理論等就應運而生。施工機械、施工技術和施工組織設計的理論也隨之發展,土木工程從經驗上升成為科學,在工程實踐和基礎理論方面都面貌一新,從而促成了土木工程更迅速的發展。
三、混凝土的出現和使用是土木工程的第三次飛躍
十九世紀20年代,波特蘭水泥製成後,混凝土問世了。十九世紀中葉以後,鋼鐵產量激增,隨之出現了鋼筋混凝土這種新型的復合建築材料,其中鋼筋承擔拉力,混凝土承擔壓力,發揮了各自的優點。二十世紀初以來,鋼筋混凝土廣泛應用於土木工程的各個領域。
從三十年代開始,出現了預應力混凝土。預應力混凝土結構的抗裂性能、剛度和承載能力,大大高於鋼筋混凝土結構,因而用途更為廣泛。土木工程進入了鋼筋混凝土和預應力混凝土占統治地位的歷史時期。混凝土的出現,給建築物帶來了新的經濟、美觀的工程結構形式,使土木工程產生了新的施工技術和工程結構設計理論。這是土木工程的又一次飛躍發展。
由此可見,建築材料的發展對土木工程的發展影響巨大,預計隨著新型建築材料的蓬勃發展和未來對建築的多方面要求,必然引起土木工程的再次飛躍發展。
四、從建築材料發展看土木工程的發展趨勢
現代土木工程的特點是:適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密、設備現代化的建築物。既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,並推動土木工程這門學科不斷發展。
隨著建築需求的提高,大量高強輕質的新材料不斷出現。比如鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。而對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,也已取得顯著成果,而且還仍繼續進展。
目前,鋼結構發展迅速。與傳統的鋼筋混凝土結構相比,鋼結構由於本身的自重較輕,強度較高,在經歷震動時不僅不會發生太大的位移變形,反而還可以削弱地震波,從根本上確保了建築的安全性。而且鋼結構承載力高、密閉性好、節能減排、綠色環保,同時鋼結構比傳統結構更易拆除且用料省、回收利用率高,外圍牆體也多用環保材料如防火塗料、節能磚等,因此降低了鋼鐵污染所帶來的高風險。另外,由於鋼結構的自身優勢,其多用於超高層、超大跨度的建築中,不但拓展了人們的生存空間,提高了人們的生活質量,也緩解了人多地少的矛盾,符合可持續發展的理念,是名副其實的綠色建築。
從總體上說,鋼結構建築代表了未來的建築發展新模式,體現了綠色環保、舒適美觀、布局獨特、抗震性能優良等理念,符合我國建築產業化和可持續發展的要求,是我國現代化建築發展的必然趨勢。
㈦ 土木工程在我國國民經濟發展中的作用和地位
土木工程的發展不僅滿足了人類居住環境的改善,還為人類衣食住行各方面提供了極大便利。土木工程是為了改善人類生活水平的努力結果,無論是在民用居住、生產、還是軍事科學等各個方面,土木工程的發展不僅帶來了實用功能,還彰顯了很大的審美體現。縱觀土木工程的技術發展歷程,土木工程的發展和社會經濟發展是相輔相成的,相互影響、相互促進的一個過程。在現代化市場經濟形勢下,土木工程的發展更是關系經濟發展的著力點。
土木工程對國民經濟發展中的作用:
1,土木工程材料變革對建材產品、施工機械、施工技術、建築理論的推動作用明顯。在建築材料的三次變革中,各種新材料、新技術不斷推出,尤其是鋼材和混凝土出現以後,在建築領域的鋼結構、鋼混結構、大體積混凝土結構和相應的新型施工技術與施工機械圍繞材料的應用方面迅速展開,帶動了工業材料的發展和技術革新。
2,土木工程的發展促進了社會就業,推動經濟收入的增長。土木工程的發展,使得路橋施工、城鎮化建設、基礎設施施工和材料製造等行業的快速發展,帶動了大批勞動力就業。
3,對社會環境的發展起到了促進作用,支撐了經濟發展的可持續性。土木工程事項涉及地質勘查、工程力學、工程測量、工程機械、施工技術、工程力學、流體力學等等多方面的綜合型學科,它的發展更加註重與社會環境的適應性,包括環境保護、生態發展、景觀塑造等角度,為經濟的可持續發展提供了側面支撐。
4,土木工程在社會文明方面的促進作用,反過來社會文明的提高轉向追求社會經濟的發展動力。土木工程在技術上、經濟上、和建築藝術上為人們提供了審美需求、生產生活需要、軍事力量和宗教文化的依託,例如:城鎮、運河、宮殿、寺廟、教堂等,這些現代文明與經濟發展是相輔相成的,它們同步促進了社會經濟的更快發展。
5,土木工程的發展帶動了科學技術的發展,科學技術又不斷轉化為生產力,促進經濟的發展。現代土木工程的發展是一個不斷發展進步的過程,工程實踐經驗常先行於理論,需求的增長刺激了技術的進步,市場經濟下的工程建設發展在激烈的市場競爭中,只有通過不斷技術進步才能立足,因此,不斷的推動科學技術的發展,並快速轉化為生產力,帶動經濟發展。
6,土木工程的發展帶動金融市場的運轉,加快經濟發展步伐。在土木工程建設中,各個領域的投資帶動了各行各業的發展,使得金融市場運轉加快,這是社會經濟發展的主動力。
㈧ 土木工程專業對社會和生活有什麼用
本專業培養具有較扎實的數學、物理、化學和計算機技術等自然科學基礎知識,掌握工程力學、流體力學、岩土力學的基本理論和基本知識;掌握工程規劃與選型、工程材料、工程測量、畫法幾何及工程制圖、結構分析與設計、基礎工程與地基處理、土木工程現代施工技術、工程檢測與試驗等方面的基本知識和基本方法;了解工程防災與減災的基本原理與方法以及建築設備、土木工程機械等基本知識。具有綜合應用各種手段查詢資料、獲取信息的能力;具有經濟合理、安全可靠地進行土木工程勘測與設計的能力;具有解決施工技術問題、編制施工組織設計和進行工程項目管理、工程經濟分析的初步能力;具有進行工程檢測、工程質量可靠性評價的初步能力;具有應用計算機進行輔助設計與輔助管理的初步能力;具有在土木工程領域從事科學研究、技術革新與科技開發的初步能力。成為能在房屋建築、隧道與地下建築、公路與城市道路、橋梁等領域的設計、施工、管理、咨詢、監理、研究、教育、投資和開發部門從事技術或管理工作的高級工程技術人才。
主要課程:工程數學、土木工程測量、土木工程材料、畫法幾何及工程制圖、材料力學、結構力學、彈性力學、流體力學、土力學、混凝土結構設計原理、鋼結構設計原理、橋梁工程、道路勘測設計、路基路面工程、土木工程施工與組織、土木工程專業英語等。
畢業去向:能在政府機關建設職能部門,機關及工礦企事業單位的基建管理部門,建築、市政工程設計院,土木工程科研院所,建築、公路、橋梁等施工企業,工程質量監督站,工程建設監理部門,各鐵路局工務維修部門,房地產公司,工程造價咨詢機構、銀行及投資咨詢機構等從事技術與管理工作;或可考取結構工程、防災減災及防護工程、道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程、岩土工程、工程力學等學科的碩士研究生;或按照國家相關規定考取注冊結構工程師、注冊建築師、注冊土木工程師、注冊監理工程師和注冊造價師等。
㈨ 土木工程對社會的貢獻
土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動;也指工程建設的對象,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、軍事、科研服務的各種工程設施,例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平台、給水和排水以及防護工程等。
建造工程設施的物質基礎是土地、建築材料、建築設備和施工機具。藉助於這些物質條件,經濟而便捷地建成既能滿足人們使用要求和審美要求,又能安全承受各種荷載的工程設施,是土木工程學科的出發點和歸宿。 人們力求最經濟地建造一項工程設施,用以滿足使用者的預定需要,其中包括審美要求。而一項工程的經濟性又是和各項技術活動密切相關的。工程的經濟性首先表現在工程選址、總體規劃上,其次表現在設計和施工技術上。工程建設的總投資,工程建成後的經濟效益和使用期間的維修費用等,都是衡量工程經濟性的重要方面。這些技術問題聯系密切,需要綜合考慮。
符合功能要求的土木工程設施作為一種空間藝術,首先是通過總體布局、本身的體形、各部分的尺寸比例、線條、色彩、明暗陰影與周圍環境,包括它同自然景物的協調和諧表現出來的;其次是通過附加於工程設施的局部裝飾反映出來的。工程設施的造型和裝飾還能夠表現出地方風格、民族風格以及時代風格。一個成功的、優美的工程設施,能夠為周圍的景物、城鎮的容貌增美,給人以美的享受;反之,會使環境受到破壞。
在土木工程的長期實踐中,人們不僅對房屋建築藝術給予很大注意,取得了卓越的成就;而且對其他工程設施,也通過選用不同的建築材料,例如採用石料、鋼材和鋼筋混凝土,配合自然環境建造了許多在藝術上十分優美、功能上又十分良好的工程。古代中國的萬里長城,現代世界上的許多電視塔和斜張橋,都是這方面的例子。
㈩ 論文:從我國當前土木工程領域重點項目建設成就看土木工程未來發展(3000字)
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稱。它既指建設的對象,即建造在地上,地下,水中的工程設施,也指應用的材料設備和進行的勘測、設計施工、保養維修等專業技術。
從土木工程發展的歷程來看,每次新的建築材料的使用、設計理論的發展和施工技術提升都會給土木工程帶來飛躍式的發展。因此,從伴隨人類出現到今天21世紀,憑借著新的建築材料的使用、設計理論的發展和施工技術提升,今天的土木工程已發生了重要性的質變。
二.土木工程的發展現狀1. 世界現狀
19世紀中葉水泥的發明,轉爐煉鋼法的成功,使得土木工程的建築材料發生了革命性的發展。混凝土在土木工程中開始使用,鋼材得以大量的生產並應用於房屋和橋梁的建築。20世紀20年代後期預應力混凝土的製造成功,新的施工機械的發明和施工理論的提升等使得建造摩天大樓、大跨度建築和跨海峽1000m以上的大橋成為可能。目前,世界上最高建築是中國台北的101大廈,總高度為508m。目前世界跨度最大的懸索橋是日本的東線明石海峽懸索大橋,跨度為1990m;最長的斜拉橋是日本的多多拉橋,橋主跨有890m。世界高速公路總里程最長的國家為美國,其總長為81105公里。最高的大壩為高285m的瑞士大狄克桑斯壩。最高的電視塔為加拿大高549m的多倫多塔,其次為莫斯科塔,高537m。
土木工程具有明顯的社會性,它是伴隨著人類社會的發展而發展起來的。近代大型歌舞劇的流行舉辦、世界性或地區性的體育事業的發展也使得大跨度建築在世界各地快速涌現。
2. 中國現狀
我國土木工程的發展歷史已久。在古代,我國的就有了不少的傑出建築代表,如長城、趙州橋、都江堰水利工程等。自新中國成立和改革開放以來,憑借經濟的發展和城市化的腳步的加快,我國的土木工程開始了新一輪的發展並取得舉世矚目的輝煌成就。目前我國最高的建築是世界排名第4的上海金茂大廈。。在特種結構方面,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。
隨著人口的增多,資源短缺、環境破壞和水土、空氣污染的發展難題也開始成為人們關注的焦點。土木工程的發展也必須肩負起人類可持續發展的重任。綠色發展成為了現代土木工程發展的一個重要發展方向。在中國北京的國家體育場「鳥巢」、國家游泳中心「水立方」和國家大劇院等現代建築就是大量運用了綠色環保技術的傑出代表作。
在橋梁工程發面,我國的橋梁建設發展迅速,並取得了可喜得成就。在寬闊的長江、黃河、珠江上相繼建設起了多座跨江大橋。如 有多座橋梁居世界同類型橋梁中跨度排名之首,廣州的丫髻沙大橋為跨度最大的中承式鋼。除此外,我國的海底隧道工程也加快了發展的步伐。粵、港、澳海底隧道現也正建設中。
在公路和鐵路建設工程方面,截至2000年底,公路通車總里程達140萬公里,20年內增加了35萬多公里,其中高速公路24336公里,居世界第三,僅次於美國和加拿大。我國鐵路運營路程已達6.87萬公里,居世界第4位,亞洲之首。我國的交通建設除了在數量上的提升外,在工程技術和施工質量上也有了較大的提升,青藏鐵路的建成使用就是最好的例子之一。
在水利建設方面:新中國成立以來,全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億m3,建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發揮的經濟效益達7000多億元。我國先後建成了青海龍羊峽大壩、四川二灘大壩等水利水電工程,特別是現已建成並投入使用的三峽水電站總裝機容量達1820萬千瓦,超過了伊泰普水電站而躍居世界第一。
3. 建築材料及技術理念的現狀
18世紀後,科學技術的發展促使建築材料進入了一個新的發展階段。從19世紀初,鋼材開始被用於建造橋梁和房屋。到19世紀中葉,鋼材的品種、規格、生產規模大幅度增長,強度不斷提高,鋼材的切割和鏈接等也大為發展,為建築結構向大跨度重載方向發展打下了重要的基礎。到今天,土木工程用的鋼材的類型已發展到了圓鋼、角鋼、工字鋼、鋼板、管材和用於混凝土的各種鋼絲、鋼筋等。在技術方面,現在已可以對鋼材按要求進行多種加工,可以鑄造、鍛壓、焊接、切割等。與石材、混凝土等材料相比,鋼材強度高,構件的尺寸更小。金屬材料具有光澤,外表華美,質地堅實的優點,以鋼結構為主體的建築已在高層樓房中比比皆是,如香港中銀大廈等。所以,鋼材的發明和使用對土木工程的發展過程中具有重要意義。
水泥從誕生至今已有170多年的歷史。水泥按其用途及性能可以分為三類:通用水泥、專用水泥和特性水泥。水泥多和沙、石及鋼材等一起以混凝土的形式使用。混凝土的種類很多。以前使用的混凝土主要有瀝青混凝土、石膏混凝土和聚合物混凝土等。發展到今天,混凝土的種類又可以分為高強度混凝土、高性能混凝土、纖維混凝土。高強度混凝土中加進了超細活性摻合料,可以大大提高混凝土的強度。高性能混凝土具有超高的強度、低參透性、良好的結構性能、優越的耐久性、可觀的經濟效益、環保性等優異性質。纖維混凝土是在混凝土中加入合成材料纖維或鋼纖維,是由纖維和水泥基料組成的復合材料的統稱。纖維混凝土能增強塑性混凝土的抗拉能力,顯著降低其塑性流動和收縮微裂。這種減少或消除塑性微裂可以使混凝土獲得最佳的長期整體性。
「綠色建材』有稱生態建材、環保建材。它是指採用建材衛生生產技術生產的無毒害、無污染、無放射性、和有利於環境保護和人體健康、按安全的建築材料和裝飾材料。」綠色建材」在今天的土木工程建築材料中越來越受到人們的重視。綠色建材已開始越來越多的應用到了房屋建築等方面,世界上的多個國家已開展了對「 綠色建材「的研製、認證和標準的制定。
三. 土木工程的未來
地球上的人口將會越來越多,而可以供人類居住、生活和耕種的土地和資源是有限的。隨著人口增長的速度是不斷加快的,人類的繼續發展與大自然資源的有限性的矛盾將越來越明顯,人類將必須為爭取生存而作出許多的努力。同樣,人們生活水平的不斷提高也將要求更加舒適的生活空間。所以未來土木工程的發展將肩負起這一系類的重任。回顧土木工程的發展歷史和結合土木工程今天的發展現狀,可以預計土木工程的未來將至少向這個方向發展。
1 .向興建更多的重大工程項目方向發展
為了解決城市土地供求矛盾,城市建設將向高、深方向發展。例如高層建築,目前人工建築物最高的為646m的波蘭Gabin227kHz長波台鋼塔,由15根鋼纖繩錨拉。中國台北的101大廈,高508m。上海的最高建築為環球大廈,高492m。美國擬在芝加哥建Mglin-Beitler大廈,地上141層,高610m。。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10萬。 在交通方面,中國將建成以「五縱、七橫為骨乾的全國公路網。航空港和內河航運碼頭等的建設也將有巨大的發展。
2 .向海洋、地下、荒漠、太空發展
地球上的海洋面積占整個地球表面積思的70%左右,而剩下的30%地球表面積中,其中又有很大部分荒漠等是人類目前還沒有使用的。所以將來土木工程的發展將會向地下、海洋、荒漠、太空發展。
向海洋進軍。將來人類的交通必將會更加的繁忙為了防止機場雜訊對城市居民的影響,也為了節約使用陸地,許多機場已開始填海造地。如中國澳門機場、日本關西國際機場等都修築了海上人工島,在島上建跑道和候機樓。阿拉伯聯合大公國首都迪拜的七星大酒店也建在海上,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.
向地下進軍。建造地下建築將有效改善城市擁擠、節能和減少雜訊污染等優點。日本1993年開建的東京新豐州地下變電所,將深達地下70m電站。我國城市地下空間的開發尚處於初級階段,目前已有北京、上海、廣州等六個城市建有地鐵,已開通的總長度達215公里。
向沙漠進軍。全世界約有1/3陸地為沙漠,目前還很少有開發。沙漠難以利用主要是缺水,生態環境惡劣,日夜溫差太大,不適合人類居住。改造沙漠首先必須有水,然後才能綠化和改造沙土。在缺乏地下水的沙漠地區,國際上正在研究開發使用沙漠地區太陽能淡化海水的可行方案。我國沙漠輸水工程試驗成功,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工。
向太空邁進。向太空發展使人類長期的夢想,在21世紀這一夢想已變為現實。由於近代天文學宇航事業的飛速發展和人類登月的成功實現,人們發現月球上擁有大量的鈦鐵礦,由此可以製造出人類生存必需的氧和水。美籍華裔林銅柱博士1985年發現建造混凝土所需的材料月球上都有,因此可以在月球上製作鋼筋混凝土配件裝配空間站。
除此外,土木工程材料將會更加輕質、高強、多功能化,設計方法將更加精確化,設計工作將自動化。同時,信息化施工、智能化建築、智能化建築、智能化交通、土木工程分析的模擬系統等將會在未來的土木工程發展中運用。