土木工程概論課程總結(jié)

《土木工程概論》課程學(xué)總結(jié)土木工程是建造各類工程設(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)備和所進行的勘測設(shè)計、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。所以，各種類型的土木工程設(shè)施的規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工、管理和維修便構(gòu)成了土木工程專業(yè)所要學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容。因此土木工程是一門范圍廣泛的學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的進步和工程實踐的發(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)雜的體系。土木工程的是伴隨著人類社會的發(fā)展而發(fā)展起來的，也是一門具有很強的實踐性的學(xué)科。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，機場工程，底下工程，給水排水工程，港口、碼頭工程等。國際上，運河、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”是與土木工程直接相關(guān)的；而“行”則需要建造鐵道、公路、機場、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)進行，這些也離不開土木工程。另外，各種工業(yè)生產(chǎn)必須要建工業(yè)廠房，即使是航天事業(yè)也必須要建發(fā)射塔架和航天基地，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)容如此廣泛，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)稱為基本建設(shè)，大型項目由國家統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，中小型項目也歸于各級政府有關(guān)部門管理。古代土木工程的歷史跨度很長，它大致從舊石器時代到17世紀中葉。這一時期的土木工程說不上有什么設(shè)計理論，修建各種設(shè)施主要靠經(jīng)驗。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，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。人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛，實現(xiàn)了土木工程歷史上的第一次飛躍。一般認為，近代土木工程的時間跨度為17世紀中葉到第二次世界大戰(zhàn)前后，歷時300余年。在這一時期，土木工程逐步形成為一門獨立學(xué)科。1683年意大利學(xué)者伽利略發(fā)表了“關(guān)于兩門新科學(xué)的對話”，首次用公式表達了梁的設(shè)計理論。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)。材料方面，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，這是剛結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的前奏。從十九世紀開始，冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強度都很高、延展性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材，隨后又生產(chǎn)出高強度鋼絲、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。鋼材的大量應(yīng)用是土木工程的第二次飛躍。十九世紀20年代，波特蘭水泥制成后，混凝土問世了?；炷凉橇峡梢跃偷厝〔模炷翗?gòu)件易于成型，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。二十世紀初以來，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?；炷恋某霈F(xiàn)給建筑物帶來了新的經(jīng)濟、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。第二次世界大戰(zhàn)以后，許多國家的經(jīng)濟起飛，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，從而為土木工程的進一步發(fā)展提供了強大的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)手段，開始了以現(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主要有以下幾個特點：一、功能要求多樣化；二、城市建設(shè)立體化；三、交通工程快速化；四、工程設(shè)施大型化。我們可以發(fā)現(xiàn)，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。在土木工程的材料和理論發(fā)展史中我們很少關(guān)注到建筑外部裝飾材料和外觀設(shè)計理論的存在，但這恰恰是我所感興趣的地方。因為建筑是凝固的音符，當(dāng)我們欣賞一個建筑時，必然從它的外觀入手，所以在我們的觀念中并不能把建筑外部裝飾材料和外觀設(shè)計理論當(dāng)作是無足輕重的部分。因此，我產(chǎn)生了對建筑外部材料和建筑外形設(shè)計的思考。在印象中，外墻的材料總是由灰色的混凝土擔(dān)當(dāng)，因為其堅固耐用，價格便宜，施工簡便，卻往往忽略了它的冰冷、粗糙和單調(diào)，以致有人把城市比喻為“鋼筋混凝土的森林”，觸目所及的樓房和地面都是壓抑的灰色，缺少了美觀和藝術(shù)氣息。水立方和安聯(lián)足球場晚上明亮的霓虹給了我們很大的啟示：塑料可以讓建筑更加美麗，更加多樣化，一個建筑不僅僅只是將其立起來，更是要它煥發(fā)出光彩。聯(lián)想到土木工程，我們需要做的不只是“土”和“木”的簡單結(jié)合，更需要的是賦予它們生命和藝術(shù)的氣息，“土木”是一個工程，不是一個死板的東西，需要我們?nèi)ネ诰?，去發(fā)現(xiàn)，去思考，去想象，去創(chuàng)新?；顚W(xué)活用，靈活創(chuàng)新，因地制宜，因勢利導(dǎo)才是建筑工程的真正意義所在，也是建筑工程前進的方向。對于已有的建筑物、建筑材料和建筑科技，我們要學(xué)習(xí)，思考，將其歸納總結(jié)，然后通過思考去改進，最后再發(fā)揮想象力去創(chuàng)造，這才是一個土木工程師所應(yīng)該具備的能力，也是土木工程的精髓所在?，F(xiàn)代土木工程適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求，重大工程項目將陸續(xù)興建。人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密、設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物。既要求高質(zhì)量和快速施工，又要求高經(jīng)濟效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動土木工程這門學(xué)科前進。展望未來，高強輕質(zhì)的新材料將不斷出現(xiàn)。工程材料向輕質(zhì)、高強、多功能化發(fā)展。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）已開始應(yīng)用。對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性，已取得顯著成果，而且還仍繼續(xù)進展。建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造，及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能，不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計和施工，還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇，對于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù)，目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣，室內(nèi)分析試驗，這是有一定局限性的為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要，急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。并且，未來的土木工程將向太空、海洋、荒漠地開拓，就更加需要勘察技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新。隨著土木工程規(guī)模的擴大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機械向多品種、自動化、大型化發(fā)展，施工日益走向機械化和自動化。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)件標準化和生產(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