A. 我對土木工程概論的認識
對土木工程的發展起關鍵作用的,首先是作為工程物質基礎的土木建築材料,其次是隨之發展起來的設計理論和施工技術。每當出現新的優良的建築材料時,土木工程就 會有飛躍式的發展。
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,後來出現了磚和瓦這種人工建築材料,使人類第一次沖破了天然建築材料的束縛。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。
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,為人類文明作出了偉大的貢獻,甚至在目前還被廣泛採用。
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。
從十九世紀中葉開始,冶金業冶煉並軋制出抗拉和抗壓強度都很高、延性好、質量均勻的建築鋼材,隨後又生產出高強度鋼絲、鋼索 。於是適應發展需要的鋼結構得到蓬勃發展。除應用原有的粱、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。
十九世紀20年代,波特蘭水泥製成後,混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土構件易於成型,但混凝土的抗拉強度很小,用途受到限制。 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,因而用途更為廣闊。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。
土木工程的特點
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。因而土木工程是一門范圍廣闊的綜合性學科。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。
土木工程是伴隨著人類社會的發展而發展起來的。它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經濟、文化、科學、技術發展的面貌,因而土木工程也就成為社會歷史發展的見證之一。
遠古時代,人們就開始修築簡陋的房舍、道路、橋梁和溝澶,以滿足簡單的生活和生產需要。後來,人們為了適應戰爭、生產和生活以及宗教傳播的需要,興建了城池、運河、宮殿、寺廟以及其他各種建築物。
許多著名的工程設施顯示出人類在這個歷史時期的創造力。例如,中國的長城、都江堰、大運河、趙州橋、應縣木塔,埃及的金字塔,希臘的巴台農神廟,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。
產業革命以後,特別是到了20世紀,一方面社會向土木工程提出了新的需求;另一方面,社會各個領域為土木工程的前進創造了良好的條件。因而這個時期的土木工程得到突飛猛進的發展。在世界各地出現了現代化規模宏大的工業廠房、摩天大廈,核電站、高速公路和鐵路、大跨橋梁、大直徑運輸管道長隧道、大運河、大堤壩、大飛機場、大海港以及海洋工程等等。現代土木工程不斷地為人類社會創造嶄新的物質環境,成為人類社會現代文明的重要組成部分。
土木工程是具有很強的實踐性的學科。在早期,土木工程是通過工程實踐,總結成功的經驗,尤其是吸取失敗的教訓發展起來的。從17世紀開始,以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來,逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、岩體力學,作為土木工程的基礎理論的學科。這樣土木工程才逐漸從經驗發展成為科學。
在土木工程的發展過程中,工程實踐經驗常先行於理論,工程事故常顯示出未能預見的新因素,觸發新理論的研究和發展。至今不少工程問題的處理,在很大程度上仍然依靠實踐經驗。
土木工程技術的發展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學試驗和理論研究,有兩個原因:一是有些客觀情況過於復雜,難以如實地進行室內實驗或現場測試和理論分析。例如,地基基礎、隧道及地下工程的受力和變形的狀態及其隨時間的變化,至今還需要參考工程經驗進行分析判斷。二是只有進行新的工程實踐,才能揭示新的問題。例如,建造了高層建築、高聳塔桅和大跨橋梁等,工程的抗風和抗震問題突出了,才能發展出這方面的新理論和技術。
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。
B. 土木工程概論學後感500
這是一個需要責任感和愛心的行業。院士、教授們如是說。或許由於我們的疏忽,我們的學藝不精,而導致許許多多的人們丟掉他們的生命。所以要有一顆負責的心——"我一人之命在我手,千萬人之命在我手。"既然選擇了土木,就應該踏踏實實的肩負起這個責任。"工程師丟一線,建築工出一身汗,國家財產全完蛋"的悲劇不會因我而重現;"一幢大樓豎起來,一批幹部倒下去"不會在我身上重蹈......
這是一個偉大的,有成就感的行業。我們所耳熟能詳的,或許都是什麼SPORTS STAR,政客,或是金融家......他們站在這個社會的閃亮的前台上,為千萬人所注目景仰。即使談到土建,可能人們關注的也往往是建築師。但是我更欣賞那些默默無聞的結構工程師——更大的風險,更少的報酬,有一種洞察秋毫的氣質,可以對這個世界上的一切文明的結構看得更加清楚。想到我們每天出入的房屋,穿梭迂迴的街道,都出自你和你的同行們的精心設計,這何嘗不是一種成就和滿足?縱使辛苦,但有"安得廣廈千萬間,大彼天下寒士俱歡顏"的情懷,縱使奔波,但可以體味"危樓高百尺,手可摘星辰"的快意......這何嘗又不是一種幸福呢?
最後,這是一個不斷追求完美的行業。金字塔,壯觀吧;長城,雄偉吧......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築。設計一幢建築的結構——是很繁——但是這都是經歷了數個世紀的滌盪,經過不斷的積累,不斷改良,不斷創新所得到的。而且這樣的追求,絕不局限於過去。試想,如果設計一幢建築能夠像計算一加一等於二一樣簡單而易於掌握,那何了而不為呢?——因此,土木工程師總是在不斷的求索中。——一個最簡單的結構,最少的耗費,最大的功用。選擇土木,選擇了一條踏實勤奮,不斷創新,追求完美的道路。
700字
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摘要:土木工程是人類歷史上年代最久遠的「技術科學」,作為一種系統的產業活動,土木工程的實質是生產的過程,是一種技術過程。
土木工程也是建造各類工程設施的科學技術的統稱,它既指工程建設的對象,即建在地上、地下、水中的各種工程設施,也指所應用的材料、設備和所進行的勘測設計、施工、保養、維修等技術。
作為一個重要的基礎學科,土木工程有其重要的屬性:綜合性,社會性,實踐性,技術經濟與藝術統一性。隨著人類社會的進步而發展,土木工程至今已經演變成為大型綜合性的學科,並已經出許多分支,如:建築工程,鐵路工程,道路工程,橋梁工程,特種工程結構,給水排水工程,港口工程,水利工程,環境工程等學科。土木工程共有六個專業:建築學,城市規劃,土木工程,建築環境與設備工程,給水排水工程和道路橋梁工程。
通過一個學期土木工程概論課的學習,我已經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,也領悟了作為一名土木工程師的重大責任。當然,我們不能沉浸於現已取得的輝煌成就,止步不前。我們還應當與時俱進,去挖掘,去發現,去思考,去想像,去創新。在此,作為一名中國未來的土木工程師,我想結合土木工程的歷史,結合我國的國情和世界形勢,談一談土木工程的可持續發展之路。
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 update 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 procere of construction. We should also be able to conct 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、現狀和未來發展的認識
1.1.1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世紀中葉,前後約7000年。在房屋建築、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傑作,至今巍然屹立。譬如我國的長城,埃及的金字塔等。公元6世紀建成的趙州橋,是世界上最早的敞肩式拱橋,於1991年被美國土木工程學會選為世界上地12個土木工程里程碑。
1.1.2近代土木工程
近代土木工程的時間跨度從17世紀中葉到20世紀中葉,前後約300年時間。在此期間,建築材料從以天然材料為主轉向以人造材料為主,建造理論也從主要以總結長期建造經驗向重視科學兼顧經驗轉變。建造技術方面,一些性能優異的大型機械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現,使得人們開始能建造結構復雜或所處環境惡劣的土木工程。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現代土木工程
現代土木工程起始於20世紀中葉。發展至今,土木工程在建築材料、結構理論和建造技術方面都取得了極其巨大的進步。
建築材料方面,高強度混凝土、高強低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來越多地出現在建築上。結構理論方面,利用電子計算機強大的運算和繪圖能力,力學分析和計算的結果更加符合結果的實際情況,使得在結構設計上更為可靠。對於建築技術,已經發展到機—電—計算機的一體化,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;而焊接技術的普遍使用,也使得鋼結構的發展進入了一個新的階段。
現代土木工程造就的舉世矚目的建築有:我國台北的國際金融中心,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對土木工程的現狀的認識
現今的土木工程,正日益同它的使用功能或生產工藝緊密結合。
公共和住宅建築物要求的建築、結構、給水排水、採暖、通風、供燃氣、供電等現代技術設備日益結合成為整體。
工業建築物則要求恆溫、恆濕、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,並向大跨度、超重型、靈活空間方向發展。
另外,高層建築大量興起,地下工程高速發展,城市高架公路、立交橋大量出現,並逐步實現交通運輸高速化、水利工程大型化。
值得一提的是我國實行改革開放以後,綜合國力有了很大提高,已具備更大規模開發和利用水資源的條件,如三峽水利樞紐,南水北調工程等都是世界一流的大型水利工程。
1.3對土木工程未來發展的認識
隨著我國改革開放的不斷深入和經濟的迅速發展,中國將面臨一個更大規模的建設高潮。可以說,我們正面臨著一個伴隨著國民經濟飛躍的土木工程大發展的大好時期。而且這樣一個優良的發展環境已經受到並將繼續受到西方國家的急切關注。
作為跨世紀的一代,這一大好形勢為我們提供了空前難得的施展才幹、向國際水平沖擊的良好機遇。同時,我們也深深感到,這是一個「機遇」與「挑戰」並存、「合作」與「競爭」交織、「創新」與「循舊」相爭的時代,如何把握世紀之交時土木工程學科的發展趨勢,開創具有中國特色、具有國際一流水平的土木工程學科的新紀元,是對我們跨世紀一代人的嚴峻挑戰。
2.我的感受和認識:中國的土木工程要走可持續發展之路
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,一項大資源被13億一除即變得微不足道,而一個小問題乘以13億就成了大問題。」劉西拉教授此語切實道出了我國的困難之所在。我國的煤、石油、天然氣、水、森林總量均居於世界前列,而人均佔有量卻全部低於世界平均水平。人口、能源、教育、污染問題已經成為我國所面臨的四大嚴酷問題。走可持續發展迫在眉睫。而土木工程,也必當立足長遠,走出一條可持續發展之路。
放眼世界,美國的現代化進程可謂先進,而現今資料表明:未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態,譬如,氯離子所引發的建築銹蝕等等。作為當代土木工程師,在傳承前人輝煌成就的同時,也必須多多吸取已出事故的教訓,在今後的工作中進行創新改良,實現可持續發展。
2.1發展高新技術,應用結構健康監測,實現可持續發展
土木工程在實際使用過程中,會出現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,甚至引發嚴重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經濟損失,產生嚴重的社會影響。因此,從建築建成的一刻起,就要做好健康監測、修復和加固的准備。
隨著現代感測技術、計算機與通訊技術、信號分析與處理技術及結構動力分析理論的迅速發展,人們提出了結構健康監測的概念,給土木工程的發展帶來革命性的變化。
結構健康監測系統通過在結構上安裝各種感測器,自動、實時地測量結構的環境、荷載、響應等,對結構的健康狀況進行評估,科學有效地提供結構養護管理的決策依據,確保結構安全運營,延長結構使用壽命。
近年來,大型土木工程特別是大跨度橋梁結構的健康監測技術成為國內外工程界和學術界關注的熱點,通過科研和工程技術人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國內外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結構健康監測系統,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,通過發展結構健康監測與安全預警,在第一時間發現建築可能出現的問題,及時進行修復與加固,既避免了可能出現的建築事故,也基本解決了建築過快老化損壞,不得不拆去重修的尷尬局面,及由此造成的大量經濟、資源、時間上的浪費,實現建築使用的可持續發展。
2.2合理利用自然資源,注重既有土木工程設施的再利用,實現可持續發展
「可持續發展是在不犧牲後代並滿足其需要能力的條件下,滿足當前的需要」。
合理利用自然資源,則要在土木工程的建設、使用和維護過程中,土木工程師主動做到節能節地,並最大限度地發揮既有土木工程設施的作用。
比如,我們可以充分利用建築綠化,在夏季有效降低灰磚牆表面溫度,從而減少空調的使用量;可以使用節能保溫型的多孔磚或復合牆體作為牆體材料,達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,對既有建築的再利用也是可持續發展的重要手段之一。這方面,上海已經取得不少成功的經驗:大量不用的廠房,很多已經轉變為展覽廳、辦公樓、藝術家工作室等。這樣的改造再利用,既符合現代使用的要求,又節約了能源,避免了浪費,不失為一種有效的辦法。
2.3開發利用再生資源和綠色資源,實現可持續發展
世界上每年拆除的廢舊混凝土,工程建設產生的廢舊混凝土等均會產生巨量的建築垃圾。我國每年的施工建設產生的建築垃圾達4000萬噸,產生的廢混凝土就有1360萬噸,清運處理工作量大,環境污染嚴重。此外,我國是20年來世界水泥生產的第一大國,而這本身是一項高耗資源、高耗能、污染環境的行業。
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准,應當大力發展這樣的綠色建材。
對此,日本的愛知世博會,給我們上了生動的一課:材料方面,世博會的各種建築材料表面上看很高檔,但是很多都是廢物利用。許多木版都是由建築用木材廢料加工而成,到處擺放的坐椅,是電視機殼粉碎後製成。豐田展館內壁由回收的廢紙加工而成,長久會場日本館,既追求了人與自然和諧,也節約了經濟開支,所使用的大部分鋼材和木料,都可以回收利用。同時,竹壁的優越性在3到9月愛知的酷暑也顯現無遺。竹子本身的性能大大降低了室內溫度,空調的使用也明顯減少。這一點給了我眾多的思考:在建築選材方面,在合適之處應用自然的可再生資源,節約開支的同時,也實現了生態與建築的和諧可持續發展,何樂而不為呢?
另外,在日本愛知世博會長久手會場,繭狀日本館為減少熱負荷,利用牆面綠化、生物降解塑料材料和間伐木材(森林中被砍掉的細木材)實現了環保功能。以「自然的智慧」為主題的愛知世博會,展館建設大量應用現代科技成果,突出環保性和功能性,反映出人類對自然美的孜孜追求。而這,也應當是未來土木工程師要學習和發展的方向。轉貼於 中國論文下載中心 http://www.studa.net我國建築中,李國豪教授設計的揚浦大橋也堪稱經典。引橋部分的螺旋式上升結構,節約人民幣數億元,是土木工程實現經濟性可持續發展的典範。
當然,可持續發展,絕不是一味地追求節省,而是要尋求一種最合理的中間狀態,既要保證建築有足夠的創意,也要追求完美的技術經濟指標,以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要創造經典,但是絕不能建立在揮霍金錢,建立在耗費更多的資源、能源的基礎之上。現今,建築世界已經進入到生態美學的時代,注重文化、生態、工程與環境之間的關系,注重人性化、節能與可持續發展,才是當代工程師的著眼方向。
3.身邊的土木工程實例
我已經在上文中提及了許多土木工程實例,也述說了我對它們的一些認識。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。
據蘇通大橋建設副總指揮何平介紹,蘇通大橋由跨江大橋工程和南、北岸接線工程三部分組成。全線採用雙向六車道高速公路標准。大橋總投資約64.5億元,預計2008年底建成。蘇通大橋的建設過程將攻克一系列世界性難題,並創造四個世界之最。
最大主跨。蘇通大橋為斜拉橋。斜拉橋自上世紀50年代開始修建,世界上已建成的各類斜拉橋有200餘座。目前世界上已建成的最大跨徑斜拉橋為主跨890米的日本多多羅大橋,在建的香港昂船洲大橋主跨1018米,蘇通大橋跨徑1088米,建成後將成為世界最大的跨徑斜拉橋。
最深基礎。蘇通大橋主墩基礎由131根長約120米、直徑2.5米至2.8米的鑽孔灌注樁組成,承台長114米、寬48米,面積有一個足球場大,是世界規模最大、入土最深的橋梁樁基礎。
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國轉變的第一個標志性建築。
4.土木工程專門人才應具有的素質
成為優秀的土木工程師,必須具備「四要素」,即知識結構、實踐技能、能力結構以及綜合素質與創新意識。
知識結構包括:公共基礎知識,專業基礎知識和專業知識。
首先,優秀的土木工程師必定有扎實的公共基礎知識,並且,在熟悉了解自然科學的基礎之上,良好的思想道德心理素質和人文、社會科學基礎知識也必不可少。
其次,優秀工程師還必須有過硬的專業基礎知識。對工程數學、流體力學、岩土工程、結構工程等都要有扎實的理解和較強的應用能力。
第三,還要有深入的專業知識。不論是從事鐵道工程、隧道工程、地下工程還是建築工程,每一個工程師都要對所偏重行業有著先進的專業知識。只有這樣,才能使我國的土木工程事業,走在世界的前列。
土木工程離不開實踐。因此,工程師要具備高超的實踐技能。譬如:制圖技能、計算機應用技能、工程測量技能和結構檢測技能等。
作為土木工程學院的本科學生,我會在大學四年的學習過程中,努力掌握好計算機語言與程序設計技能,珍惜每一個上機實習的機會,並在大學物理實驗、材料實驗和結構實驗中掌握一般結構實驗的基本方法,初步具備結構檢驗的技能,做好技術實習、課程設計,爭取在結構設計大賽中獲獎。
此外,工程師與科學家的不同在於不僅受到自然規律的制約,還會受到社會規律的約束。工程技術人員的的每個工程方案的完成都是某種「社會活動」,絕不可能靠一個人在房間里單獨完成。因此要有足夠的能力與社會打交道,遵循好社會規律。
在學習生活中,我將不斷提高自己的自學能力,從學習中提升工程能力,在學生工作中提升管理能力,逐步完善自己的知識結構,從中培養出科技開發能力並在表達能力和公關能力上多下工夫。
不過,這些技能還構不成一個真正有助於我國可持續發展的土木工程師。因為工程師最重要的是具備高尚的道德文化修養和思想品質。為了國家和民族的利益,獻身祖國的事業。為了國家的榮譽,能有強烈的競爭意識。具備唯物辨證的思想方法,有蹋實、嚴謹、苦乾的工作作風。只有這樣,才能做一名合格的中國土木工程師。
我們還應看到,我國的土木工程事業與世界一流水平還有一定的差距。譬如國內的不少高層建築(包括上海的環球金融中心),其工程設計幾乎全部由國外承擔,鋼材幾乎全部從國外進口,工程總承包也大多由國外承擔,只有鋼結構製作與安裝等工作由國內單位承擔。獲得完全自主的知識產權,實現工程建築的國產化,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.達好基礎,學好外語,承認不足,不甘落後,不斷在創新、質量和美學上下工夫。
2.提升自己的競爭意識,敢於參與國際大賽並獲得獎項;
3.工作結合我國國情,特別是考慮由於人口負擔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達國家在他們發展過程中由於當時對可持續發展認識不足造成的錯誤與嚴重後果在中國的大地上出現!
我將不斷提升能力,鼓足干勁,與其他同學一道,走出一條自主創新、可持續發展的有中國特色的土木工程發展之路,共同將我國的土木工程事業推向新的高潮!
D. 土木工程概論感想1500字。
土木工程概論論文--材料
摘要:土木工程是個龐大的學科,但最主要的是建築,建築無論是在中國還是在國外,都有著悠久的歷史,長期的發展歷程。整個世界每天都在改變,而建築也隨科學的進步而發展。力學的發現,材料的更新,不斷有更多的科學技術引入建築中。以前只求一間有瓦蓋頂的房屋,現在追求舒適,不同的思想,不同的科學,推動了土木工程的發展,使其更加完美。
[關鍵詞]:土木工程;建築;力學;材料。
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。它的原意是與「軍事工程」相對應的。在英語中,歷史上土木工程、機械工程、電氣工程、化工工程都屬於Civil Engineering,因為它們都具有民用性。後來,隨著工程科學技術的發展,機械、電氣、化工都已逐漸形成獨立的科學,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立分支。土木工程既指建設的對象,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。
土木工程是一種與人們的衣、食、住、行有著密切關系的工程。其中與「住」的關系是直接的。因為,要解決「住」的問題必須建造各種類型的建築物。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、進行農田灌溉、城市供水排水等,這是直接關系。而間接關系則不論做什麼,製造汽車、輪船也好,紡紗、織布、制衣也好,乃至生產鋼鐵、發射衛星、開展科學研究活動都離不開建造各種建築物、構築物和修建各種工程設施。
土木工程隨著人類社會的進步而發展,至今已經演變成為大型綜合性的學科,它已經出許多分支,如:建築工程,鐵路工程,道路工程,橋梁工程,特種工程結構,給水排水工程,港口工程,水利工程,環境工程等學科。[1]
1.1 土木工程歷史悠久
早在上古時代,人類就野處穴居,新石器時代後期仰韶文化遺址中已發現用木骨泥牆構成的居室,到公元前20世紀,已發現有夯土的城牆,商代時已逐漸採用粘土做成的版築牆,西周時期已有燒制的瓦,戰國墓葬中發現有燒制的大尺寸空心磚,這些都是土木工程的雛形。隨著文明的不斷進步,土木工程也在不斷的發展,各種橋梁,水利工程建築應運而生。我國著名的萬里長城,都江堰,故宮建築群等都是我國珍貴的土木文化遺產,還有世界的眾多土木建築,也都別巨匠心,充分體現了土木工程的魅力。其中埃及金字塔,修建過程仍是土木工程中的一個不解之迷。
1.2 土木工程的現狀和展望
從18世紀中葉鋼材及混凝土在土木工程中的開始應用,以及19世紀20年代後期預應力混凝土的製造成功,實現了兩個飛躍,使建造摩天大樓和跨海峽1000m以上大橋成為可能。目前最高的鋼結構高層建築高度為443m,是1974年建成的美國芝加哥Sears塔樓,而1996年在馬來西亞吉隆坡建成的石油雙塔樓,為混凝土結構,高450 m,是最高的混凝土高層建築。現在最大跨度的懸索橋跨長為1410m(英國恆伯爾橋),斜拉橋為856m法國諾曼第橋,世界高速公路最長的為美國,總長81105km,其次為德國約12000km。大壩最高的為瑞士大狄克桑斯壩,高285m。電視塔最高的為加拿大多倫多預應力混凝土塔,高549m,其次為莫斯科預應力混凝土塔,高537m。
我國改革開放後建設了很多高層建築,上海金茂大廈高420 m現居世界第三。1993年10月1日通車的上海楊浦斜拉橋,主跨602 m,位居世界第二,其餘拱橋,懸索橋,鐵路橋,高速公路,電視塔,大壩等也都位居世界前列。這些都是土木工程不斷發展的結果,當然,土木工程的發展是永無止境的,未來的土木工程將有許多更新的科技,土木工程將向高空延伸,向底下發展,向海洋拓寬,向沙漠進軍,向太空邁進,土木工程也將變換新的方式,就如當年的手工繪圖,現在已用計算機繪圖一樣。科技的不斷發展,必將帶動土木工程的不斷發展。
1.3土木工程相關材料機器在建築中的作用
任何土木工程建築物與構築物都是用相應的材料按一定的要求建造的,土木工程中所使用的各種材料統稱為土木工程材料。從古至今,土木工程的發展要求與材料的數量、質量之間存在著相互依賴和相互矛盾的關系。土木工程材料的生產和使用就是不斷解決這個矛盾的過程中不斷的發展和完善的。
早在原始社會時期,人們為了抵禦雨雪風寒和野獸襲擊,居於天然山穴和樹巢中,即所謂「穴居巢處」,進入石器、鐵器時代人們開始使用簡單的工具砍伐樹木和茅草,搭建簡單的房屋,開鑿石材建造簡易的房屋以及紀念性構築物。進入青銅器時代出現了木結構及「版築建築」即牆體用木板或木棍做邊框,然後在框內澆注黏土,用木杵夯實之後將木板拆除的建築物。此時已經能夠建造出舒適性較好的建築物,所使用的主要是天然石材,木材,黏土,茅草等天然材料。
到了人類能夠用黏土燒制磚、瓦,用石灰岩燒制石灰之後,土木工程材料由天然材料進入了人工材料階段,使用的結構材料主要是磚,石和木材。
1.磚
磚是一種常用的砌築材料。磚瓦的生產和使用在我國歷史悠久,有「秦磚漢瓦」之稱。制磚的原料容易取得,生產工藝比較簡單,價格低、體積小便於組合,粘土磚還有防火、隔熱、隔聲、吸潮等優點。所以至今仍然廣泛地用於牆體、基礎、柱等砌築工程中。由於屈才方便簡單,廉價,所以這種材料在土木工程建築中佔有舉足輕重的地位,隨著社會的發展,新材料和新技術的應用,更多環保型,節約性材料的相機誕生,以為著土木工程材料新的發展方向,但基於磚石材料必是主流!
2.石
天然石是最古老的土木工程材料之一,由於天然石有很高的抗壓強度,良好的耐磨性和耐久性;資源分布廣泛,蘊藏量富,便於就地取材,生產成本低等優點。是土木工程中修築城垣,橋梁,房屋,道路和水利工程的主要材料。例如古埃及的金字塔和中國的趙洲橋以及古長城等。縱觀世界乃至我國建築歷史及其成就,幾乎無不基於石而立的建築,石在土木工程材料中可以算是基本的材料但是卻詳單的重要,不管是在抗洪抗震等方面還是在美觀美學等方面都相當的重要!
3.木材
木材是人類使用最早的土木工程材料之一,具有輕質高強、耐沖擊、彈性和韌性好,導熱性低,紋理羌觀、裝飾性好等特點。但存在各向異性,可能受含水率和天然疵病的影響較大,易燃、易蟲蛀等缺點。木材易於加工,並且通過加工處理.遠可以克服或減輕各向異性、含水率和天然疵病等對性能的不良影響。因此,木材在古建築及現代建築中都得到了極為廣泛的應用。木材是由樹木加工:而成,樹木種類繁多,按樹種木材分為針葉樹和闊葉樹兩大類。
針葉樹的樹葉呈鱗片狀或針狀,多為常綠樹,樹干高大而通直,紋理平順,材質均勻,易得大材。其木質較軟,易於加工,故又稱為軟木材。針葉樹木材的表觀密度和脹縮變形較小,強度較高,樹脂含量高,耐腐蝕性強。主要用作承重構件和傢具用材。針葉樹常用品種有紅松、落葉松、雲杉、冷杉、柏木等。
闊葉樹的樹葉寬大,葉脈成網狀.大多為落葉樹,樹乾的通直部分較短,材質較硬,較難加工,故又稱為硬木材。闊葉樹木材的強度高,紋理顯著,圖案美觀;但脹縮變形較大,易翹曲和乾裂。常用作尺寸較小的構件及室內裝飾。闊葉樹常用品種有榆木、樺木、柞木、山楊、青楊等。
到18、19世紀資本主義的興起,大跨度場房,高層建築和橋梁等土木工程建設的需要舊有材料在性能上滿足不了新的設計要求,土木工程材料在其他相關科學技術的配合下,進入了一個新的發展階段。相應出現了鋼材,水泥,混凝土,鋼筋混凝土和預應力混凝土及其他材料。中國有相當悠久的木材建築歷史和木材生產基地,中國的東北是木材繁盛的沃土,那裡有建築里優秀的木材,木材在土木工程建築中同樣不可缺少,以其輕巧便利著稱!
鋼材現代優秀建築,高達宏偉的建築,沒有可以離開 鋼材而獨立存在,芥菜有獨特的韌性和抗腐蝕抗擊打抗擠壓的能力,所以也是現在建築中工程家比較信賴的材料!鋼材廣泛的運用於鐵路,橋梁,建築工程等各種結構工程中,是在嚴格的技術控制條件下生產的品質均勻緻密,抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切,強度都很高。常溫下能承受較大的沖擊和震動荷載,有一定的塑性和很好的韌性。良好的加工性能,可以鑄造、鍛壓、焊接、鉚接和切割,便於裝備,同時為鋼結構高層建築創造條件。
4.水泥
水泥是水硬性膠凝材料,既加水拌合成塑性漿體,能夠在空氣中和水中凝結硬化,其他材料凝結成整體,並形成堅硬的石材。常見的硅酸鹽水泥也叫做波特蘭水泥,經過加水、拌合、初凝、終凝和硬化後形成堅硬的水泥石。除此之外還有適應於緊急搶修工程、低溫工程和高標號混凝土預製件的快硬硅膠鹽水泥;用於軍事工程、機場跑道、橋梁、隧道和涵洞等緊急搶修工程的快凝快硬硅酸鹽水泥;用於內外裝修的白水泥;快硬,高強,耐熱和耐腐蝕的高鋁水泥;用於製作大口徑運輸水管的和各種輸油輸氣管的,在硬化過程中不但不收縮而且有一定程度膨脹的膨脹水泥等。同樣水泥有其獨特的粘合性和速硬性而文明,它可以將獨立的磚石結合在一起成一個穩定而堅固的整體!
5.混凝土
混凝土是當代最主要的土木工程材料之一,它是有膠結材料,骨料和水按一定的比例配製,經攪拌振搗成型,在一定情況下養護成型的人造石材。混凝土具有原料豐富,價格低廉,生產工藝簡單等特點,因而使用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高耐久性好,強度等級范圍寬等優點。按材料可分為水泥混凝土,瀝青混凝土,石膏混凝土及聚合物混凝土等。為了克服混凝土抗壓強度低的缺陷,將混凝土與其他材料復合出現了鋼筋混凝土,預應力混凝土,各種纖維增強混凝土等。
鋼筋混凝土是指配製鋼筋的混凝土,克服了混凝土抗拉強度低的弱點,同時保護鋼筋不被腐蝕,在其中合理的配置鋼筋可充分發揮混凝土抗壓強度高和鋼筋抗拉強度高的特點,同時承受荷載並滿足工程結構的需要。
預應力混凝土一般指預應力鋼筋混凝土,通過張拉鋼筋產生預應力。採用預應力鋼筋混凝土可以提高製品或構件的抗拉能力,減少或推遲裂縫的出現,充分利用高強材料,因而製品或構件的抗裂度,剛度耐久性都大大提高,減輕自重,節約材料等。
6.瀝青
瀝青石油是由一些極其復雜的高分子碳氫化合物和這些碳氫化合物的非金屬衍生物所組成的混合物。瀝青除用於道路工程外,還可以作為防水材料用於房屋建築,及用作一般土木工程的防腐材料等。在道路與橋梁工程中,瀝青起著不可替代的作用,它不僅可以保持路面的干凈整潔美觀,還可以防摩擦,防腐蝕,好的路面可以減少交通意外的發生,減少不必要的損失和傷亡,在國民啊暖建設和社會基礎建設中有重要的應用!
7.彩鋼夾芯板材
分為彩鋼聚氨酯夾芯板材和彩鋼聚苯乙烯夾芯板材兩種。 用彩色塗層鋼板做面層,芯材分為聚氨酯和聚苯乙烯泡沫塑料兩種,通過特定的生產工藝(干法復合工藝)復合而成的隔熱夾芯板。無論是那種夾芯板都具有「三合一」共同工作的特點。彩鋼板有強度高、防水、防腐蝕好、色澤鮮艷等優點,而泡沫塑料重量輕、保溫性能極佳,又可承受一定的剪力。是非常理想的保溫隔熱材料。產品廣泛用於快速建設的輕鋼結構房屋、保溫隔層、保溫冷藏車廂以及普通工業與民用建築等。這種材料在現代建築中有極其重要的作用,在房屋建築保溫保冷,調節室內空氣溫度中起著重要的作用,這無疑讓該材料登上重要的台階!
8.綠色建材
綠色建材,指健康型、環保型、安全型的建築材料,在國際上也稱為「健康建材」或「環保建材」,綠色建材不是指單獨的建材產品,而是對建材「健康、環保、安全」品性的評價。在國內它只作為一個概念剛開始為大眾所認識。綠色建材是採用清潔生產技術,使用工業或城市固態廢棄物生產的建築材料,它具有消磁、消聲、調光、調溫、隔熱、防火、抗靜電的性能,並具有調節人體機能的特種新型功能建築材料。
隨著社會的發展,世界開始邁向嶄新的一步,創建節約環保型社會是我們每個公民的職責,作為新一代的工程師,在工程建設中要時刻把握建築的核心思想,在能源利用和環境保護方面需要有和諧的統一和規劃!綠色建材的發展必然是社會建築學和工程建築學的主流,作為一種新的思想和目標,必將帶動世界材料開發發展和研究新的格局!綠色建材的利用,必將是建築學和土木工程材料學中發展的主題方向!它將為社會可持續發展和人性化發展做出應有的貢獻!
1.3結語
土木工程發展到今天已經深入到社會的各個方面,發揮著重要的作用,並且必然會隨著社會的發展而繼續進步。我們作為未來的土木工程師,不但要繼承和發揚老一輩工程師的嚴謹求是,正直誠信,創新進取的優良品質,也要用現代的科學理論武裝自己,不單包括專業知識,也包括的其他方面的知識。而且我們更應該在實踐中鍛煉,總結,提高。
土木工程既是一門科學,同時也是一門應用技術,是為人服務的的職業,它建設了整個文明的物質基礎。土木工程的根本工作目的是不斷的提高生活的質量。所以我們不僅僅是一個工程技術人員,也是社會的建設者,積極的投身社會建設是我們應盡的責任
作為土木工程學院的本科學生,我會在大學四年的學習過程中,努力掌握好計算機語言與程序設計技能,珍惜每一個上機實習的機會,並在大學物理實驗、材料實驗和結構實驗中掌握一般結構實驗的基本方法,初步具備結構檢驗的技能,做好技術實習、課程設計,爭取在結構設計大賽中獲獎。
此外,工程師與科學家的不同在於不僅受到自然規律的制約,還會受到社會規律的約束。工程技術人員的的每個工程方案的完成都是某種「社會活動」,絕不可能靠一個人在房間里單獨完成。因此要有足夠的能力與社會打交道,遵循好社會規律。
E. 結合實例談談對於建築工程概論學習的感悟
下面就理論知識及得到的收獲做一些總結(1)結構形式
當今的建築主要採用的是框架結構或者是框架剪力牆結構,磚混結構也採用但用的比較少。我們所參觀的兩個施工工地都採用的是框架---剪力結構。它是框架結構和剪力牆結構兩種體系的結合,吸取了各自的長處,既能為建築平面布置提供較大的使用空間,又具有良好的抗側力性能。這種結構是在框架結構中布置一定數量的剪力牆,構成靈活自由的使用空間,滿足不同建築功能的要求,同樣又有足夠的剪力牆,有相當大的剛度,框剪結構的受力特點,是由框架和剪力牆結構兩種不同的抗側力結構組成的新的受力形式,所以它的框架不同於純框架結構中的框架,剪力牆在框剪結構中也不同於剪力牆結構中的剪力牆。(2)構造柱
磚混結構設計中,為了加強建築物的空間剛度和整體性,使建築物在地震中避免或減輕破壞,根據抗震規范,我們設置一定數量的圈樑和構造柱,來增強和提高建築物的抗拉、抗裂性能構造柱的設置位置的規定:規范規定無論房屋的層數和地震烈度是多少,均應在外牆四角、錯層部位橫牆與縱牆交界處、較大洞口兩側、大房間外牆和內橫牆交接處。樓梯間四角最好設置。上人屋面的女兒牆也應設置構造柱。跨度比較大的梁,如果不設置牆垛或墊塊,也應有構造柱。 而在框架剪力牆結構中,為了加強砌塊隔牆的整體性,應在砌塊隔牆的適當位置設置構造柱或圈樑,具體設置位置和磚混結構的一樣。(3)砌塊牆構造
a增加砌塊牆的整體性措施
⑴塊牆的接縫處理
砌塊在厚度方向大多沒有搭接,為了加強砌塊牆在水平的整體性,因此砌塊的長向錯縫搭接要求較高。具體做法參見施工手冊。另外砌塊建築還應在適當的位置設置圈樑。當圈樑與過梁位置接近時,往往用圈樑取代過梁。
⑵設置構造柱
砌塊牆的豎向加強措施是在外角、牆的轉角以及外牆交接處增設構造柱,將砌塊牆在垂直方向連成整體。
b門窗框與牆體的連接
砌塊牆與門窗框的連接一般是砌體中預埋木磚,用釘子將門窗框固定,或在砌體中預埋鐵件與門窗框焊牢。門窗框與牆體的連接除了以上,還有利用膨脹木楔,膨脹螺栓,鐵件錨固等做法。我們參觀的橋東里1號公寓住宅樓用的是固定處砌幾皮建築黏土磚�本層混凝土與上一層混凝土之間形成的縫隙,就是最常見的施工縫。所以並不是真正意義上的縫,而應該是一個面。因混凝土先後澆注形成的結合面容易出現各種隱患及質量問題,因此,不同的結構工程對施工縫的處理都需要慎之又慎。
變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫。他們的作用是保證房屋在正常溫度變化、基礎不均勻沉降或地震時有一些自由伸縮,以防止牆體開裂,結構破壞。而後澆帶是在高層建築中來代替變形縫的做法。其做法是每30米到40米留一道縫寬為800毫米到1000毫米的縫隙暫時不澆注混凝土。縫中鋼筋可採用搭接接頭,等荷載差不多穩定時,一般是結構封頂兩個月後再澆注混凝土。後澆帶都是用於建築長度大於50米的建築。而當建築長度小於50米時並且是框架結構,這時為了保證建築物的整體性和一定的剛度,就的設置單元牆來增加建築物的整體性和剛度。
後澆帶的施工工藝具體是1、由於施工原因需設置後澆帶時,應視工程具體結構形狀而定,留設位置應經設計院認可。
2、後澆帶的保留時間。應按設計要求確定,當設計無要求時,應不少於40天;在不影響施工進度的情況下,應保留60天。
3、後澆帶的保護。基礎承台的後澆帶留設後,應採取保護措施,防止垃圾雜物掉入。保護措施可採用木蓋覆蓋在承台的上皮鋼筋上,蓋板兩邊應比後澆帶各寬出500毫米以上。地下室外牆豎向後澆帶可採用砌磚保護。樓層面板後澆帶兩側的梁底模及梁板支承架不得拆除。
4、後澆帶的封閉。澆築結構混凝土時,後澆帶的模板上應設一層鋼絲網,後澆帶施工時,鋼絲網不必拆除。後澆帶無論採用何種形式設置,都必須在封閉前仔細地將整個混凝土表面的浮漿鑿除,並鑿成毛面,徹底清除後澆帶中的垃圾及雜物,並隔夜澆水濕潤,鋪設水泥漿,以確保後澆帶砼與先澆搗的砼連接良好。地下室底板和外牆後澆帶的止水處理,按設計要求及相應施工驗收規范進行。後澆帶的封閉材料應採用比先澆搗的結構砼設計強度等級提高一級的微膨脹混凝土(可在普通混凝土中摻入微膨脹劑uea,摻量為12%—15%)澆築振搗密實,並保持不少於14天的保溫、保濕養護。
變形縫
沉降縫:為克服結構不均勻沉降而設置的縫。如上部結構各部分之間,因層數差異較大,或使用荷重相差較大;或因地基壓縮性差異較大,等可能使地基發生不均勻沉降時,都需要設縫將結構分為幾部分,使其每一部分的沉降比較均勻,避免在結構中產生額外的應力,該縫就是「沉降縫」。須從基礎到上部結構完全分開。
伸縮縫:若建築物平面尺寸過長,因熱脹冷縮的緣故,可能導致在結構中產生過大的溫度應力,需在結構一定長度位置設縫將建築分成幾部分,該縫即為溫度縫。對不同的結構體系,伸縮縫