关于土木工程的新理解.docx

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关于土木工程的新理解

关于土木工程的新理解

关于土木工程的新了解

——《土木工程概论》报告

经过近四周的《土木工程概论》的学习，为我打开了一扇大门，让我初步的了解了土木工程是一门怎样的学科。

以下便是我对土木工程的新了解。

第一．对“土木工程”概念的认识，和以前的个人认识不同。

土木工程不仅仅只是修桥修路建房子，原来土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

而且土木工程也不只单单建造，它还包括对建筑的维护及保养。

它是一项传统的工程。

古老得不知该从何处去找寻它的渊源，大概从人类诞生的那一天起，它就开始陪伴人类走过蒙昧，走向文明，而它也就是在人类的进货中被完善，被发展。

从最初的洞穴到秦砖汉瓦，到气派的皇宫，再到现代的高楼大厦，历史记载着它的成长，而历史也正因为记载了它的成长而更加精彩。

国外神秘的埃及金字塔，古老的帕特农神庙，雄伟的古罗巴斗兽场，庄严的圣索菲亚大教堂，奇怪的比萨斜塔国内千年赵州桥，京杭大运河，四川都江堰，咸阳交通网，应县古木塔，还有旷古绝今的万里长城。

古老的土木工程，是劳动人民智慧的结晶，是极其宝贵的文化遗产，更是难得一见的艺术珍品，它造福前人，泽被后世，对推动历史的发展与人类的进步，立下了赫赫大功。

它是一个年轻的事业。

它的体内蕴藏着青春的活力，它的体外散发着蓬勃的朝气。

它古老但并不衰老，新兴的科技给它注入了新鲜的血液，使它有了更迅猛的发展速度，更广阔的发展空间，更巨大的发展潜力。

艾菲尔铁塔，帝国大厦，世贸双塔，上海环球金融中心世界第一高频频易位；多伦多天穹，格林威治千禧顶，浦东国际机场，大分体育场世界第一跨不断刷新；金门大桥，江阳长江大桥，青马大桥，明石海峡大枯世界第一桥桂冠更替；挪威山岭隧道，瑞士圣哥隧道，德意开尔其隧道，中国大瑶山隧道世界第一长风水轮转。

如果说这仅仅是工程设施的大型化和施工空间的拓展，那么信息化的施工，智能化的建筑和交通，分析的防真系统总归算得上是土木发展史上绝无仅有的革新。

总之，科学技术作为土木工程的强大后盾，推动了土木的发展；而土木工程作为科学技术的广阔战场，又促进了科技的进步。

新材料、新结构、新施工方法和管理理念无一不给土木的腾飞插上理想的翅膀，而计算机的参与设计、分析、施工更使腾飞的土木如虎添翼。

第二．对土木工程的历史发展的了解。

土木工程的发展并不是一蹴而就的，它是经过了漫长的岁月和人类的无止的探索而来。

纵观土木工程的发展史，土木工程发展大概可分为三个阶段：

砖瓦的出现使得古代的土木工程发生了第一次飞跃；十九世纪中叶，钢材和钢筋混凝土在建筑营造中的应用则使近代的土木工程发生了革命性的变化，实现了第二次飞跃；至二十世纪中叶，预应力混凝土的发明和广泛使用则是土木工程的第三次飞跃，标志着现代土木工程的开始。

从人类第一次拿起工具改造土地、营造房屋开始，到公元17世纪中叶生铁成为一种新型的建筑材料，这一时期被看作是土木工程的古代时期。

 这一时期的土木工程虽然有所发展，但还没有形成一个完整的科学体系。

建筑材料以天然材料和砖瓦为主；木结构、砖石结构是主要的结构体系。

公元前11～前3世纪砖瓦的出现又成为了古代土木工程形成期和成熟期的分水岭。

形成期（—公元前11～前3世纪） 

这一时期工程材料以天然材料为主，建成了许多著名的建筑。

在中国，相传公元前21世纪的大禹治水，可能是人类历史上最早的水利工程。

公元前5世纪成书的《考工记》则是最早的一本有关土木工程的著作。

公元前5～前4世纪，西门豹所主持修建的引漳灌邺工程是中国最早的多首制灌溉工程。

公元前3世纪中叶李冰父子在四川灌县修建的都江堰是世界上最早的综合性大型水利工程。

公元前7～前3世纪，修筑了著名的长城（世界七大奇迹之一）。

与此同时，埃及在公元前27～前26世纪就修建了世界上最大的帝王陵墓群——吉萨金字塔群，其中有著名的胡夫金字塔（世界七大奇迹之一）。

公元前16～前4世纪，又建成了位于底比利斯的凯尔奈克神庙。

希腊在公元前7世纪也已建成了由石料营造的神庙。

公元前5世纪，著名的雅典卫城建成，其中的巴台农神庙（世界七大奇迹之一）是古希腊建筑的典范。

印度在公元前20世纪就已建成了城市规划完整的摩伯朱达罗城。

发达期（公元前11～前3世纪—17世纪中叶） 

这一时期随着砖瓦的出现，土木工程有了蓬勃的发展。

知识化的建筑师、工程师已经出现，图纸的绘制，系统的计算方法都已出现。

在中国，木结构有了很大发展。

山西五台山的南禅寺（8世纪）和佛光寺大殿（9世纪）都是现存的完整的木结构建筑。

2世纪建成的徐州浮屠寺塔是典型的楼阁式木塔。

11世纪在山西应县建造的佛宫寺释迦塔，高67.3m，是现存最高的木结构之一。

1世纪时，砖石结构开始发展。

6世纪时建成的河南登封县嵩岳寺塔是中国现存最早的密檐砖塔。

《木经》（宋喻皓），《营造法式》（李诫）等理论著作也相继出现。

在西欧，公元前2世纪，出现了被称为罗马水泥的天然混凝土，古罗马也出现了券拱结构。

公元前1世纪，十字拱和穹顶在建筑中广泛使用。

公元2世纪，发券已经开始使用，其代表建筑万神庙（120～124年）的直径达43.43m，是古代最大的圆顶庙。

这一时期的《建筑十书》（维特鲁威，公元前1世纪）奠定了欧洲土木建筑科学的体系。

指示剂至中世纪时，拜占廷建筑开始兴起，其代表为圣伯菲亚教堂（532～537年），而此时的意大利仍保持着罗马的建筑风格，比萨大教堂是其代表。

西欧其他国家则以法国为中心，推崇哥特式教堂建筑，其中以巴黎圣母院（1163～1271）最具代表性。

15～16世纪，欧洲文艺复兴运动兴起。

当时建成的佛罗伦萨教堂穹顶为世界最大的，它标志着文复兴艺建筑的开始。

罗马建成的圣彼得大教堂（1506～1526）集中了16世纪意大利建筑、结构和施工的最高成就。

L．B．阿尔贝蒂尼所著的《论建筑》（1455）则是意大利文艺复兴时期最重要的理论著作。

近代土木工程的发展 

这一时期的建筑材料已由过去的木、石、砖瓦发展为铁、钢、混凝土、钢筋混凝土、早期预应力混凝土。

建筑理论也因材料力学、理论力学、结构力学、土力学、工程结构设计理论的逐步形成而充实起来。

随着新工艺新机械的出现，施工技术的不断改进，土木工程的施工规模越来越大，施工速度明显加快。

这一时期的典型代表建筑巴黎铁塔（1889,300 m,法）、帝国大厦（1931,378m,美）都达到了人类建筑史的顶峰；与此同时魁北可悬索桥（1918,548.6m,加拿大）、金门悬索桥（1937,1280m,美）、悉尼港桥（1932,503m,澳大利亚）等一系列现代大桥的建成标志着桥梁建设的水平发生了巨大的飞跃。

现代土木工程的特点 

适应各类工程建设高速发展的要求，人们需建造大规模，大跨度，高耸，轻型，大型，精密设备的现代化的建筑物，既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益，这就向土木工程提出新的课题，并推动了土木工程这门学科的发展。

建筑材料：

“高强轻质”的铅、镁合金，玻璃纤维，合成材料等广泛使用；不断提高钢材，混凝土的强度和耐久性。

工程地质与地基：

现在已经广泛实行现场钻探取材，室内分析实验，混凝土搅拌输送车，输送泵等相结合的一套现场机械化施工工艺，使现场浇灌混凝土方法获得了新生命。

由于采用了现代化的盾构，隧道施工加快，精度也提高。

土石方工程中广泛采用定向爆破，解决大量土石方的施工问题。

理论研究精密化：

一些新理论和方法，如计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论学的成果，随着计算机的普及而渗进了土木工程领域。

结构动力学已发展完备，荷载不再是静止的和确定性的，而是被作为随时间变化的随即过程来处理。

静态的、确定的、线性的、单个的分析，逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与整体的分析所代替。

电子计算机技术的应用使高次超静定方程的分析成为可能。

大跨度建筑的形成层出不穷，薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积，满足各种大型社会公共活动的需要。

从材料特性，结构分析，结构受力计算到极限状态理论，土木工程的各个分支中都得到充分发展。

正是这些巨大的飞跃在二十世纪中后期有出现了一大批代表性工程，如马来西亚石油大厦（450m,1996）、美国西尔斯大厦（435m,1974）、日本明石跨海大桥（1991m,1998）、英吉利海峡隧道等，它们代表了当今土木工程技术最高水

毁震惊了全世界，山此揭开了桥梁风致振动的研究。

人们很快发现除了塔科马桥之上，历史上至少还布10座桥梁毁于强风。

造成了人员的重大伤亡和大量房屋的倒塌，使中国人民认识到了提高建筑物和上程设施抗震能力的重要性。

1995年口本阪神地震，对现代化的城巾造成了严重破坏和重大的经济损失，使人类进一步认识到了提高城市综合防灾能力的极端重要性，由此萌发了基于性能的抗震设计理念。

1999年中国台湾集集地震，使人类再一次认识到了地震发牛的不确定性及工程质量（设计和施工）对于抗震防灾的重要性。

2001年美国世贸大厦的恐怖袭击及火灾，使人类又一次看到了现代城市的脆弱和重大火害的危害性。

2008年中国汶川大地造成了人员的重大伤亡和大量房屋的倒塌，使中国人民认识到了提高建筑物和上程设施抗震能力的重要性。

许许多多的防灾措施及理论都相继出现,如房屋的减震桥梁的避风。

具代表性之一建筑便是中国香港101大楼的阻尼器。

在我们感叹大自然无情的一面时，也不由得惊叹人类工程师的智慧。

经过这门课程的启蒙。

认识到作为一名土木人的责任，是对其成果终身负责。

我将怀着一颗坚定的求学心在这条路上一直走下去，在以后的土木道路上会走的更高更远。