土木工程概论
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土木工程概论学问点及习题土木工程概论总复习第1 章绪论一、学习重点〔一〕根本概念1、土木工程:土木工程就是修建各类工程设施的科学技术的总称,它既指工程建设的对象,即为建好在地上、地下、水中的各种工程设施,也Ornain 应用领域的材料、设备和所开放的勘测设计、施工、修理保养、修理等技术。
2、根本建设:国家将工厂、矿井、铁道、大路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送等工程建设称为根本建设。
3、信息化施工:在施工过程中所牵涉的各局部各阶段广泛应用计算机信息技术,对工期、人力、材料、机械、资金、进度等信息开放搜集、存储、处置和沟通,并予以科学地综合利用,为施工治理准时、准确地供给更多决策依据。
4、可持续进展:是指“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的进展构成危害”。
〔二〕根本学问和根本理论 1、土木工程概论课程的任务“土木工程”包含哪些内容?“土木工程”专业的学生必需自学哪些科学学问、掌控哪些根本技能、具有哪些力量?怎样才能努力学习等?提问这些问题就是本书的主要任务。
土木工程的内容格外广泛,它和宽阔人民群众的日常生活亲热相关,在国民经济中起着格外重要的作用。
土木工程的范围包含房屋建筑工程、大路与城市道路工程,铁路工程,桥梁工程,隧道工程,机场工程,地下工程,排灌排水工程,港口、码头工程等。
2、土木工程进展历史简述土木工程的进展经受了古代、近代和现代三个阶段。
现代土木工程的特点存有:①功能要求多样化;②城市建设立体化;③交通工程快速化;④工程设施大型化。
3、土木工程的将来土木工程目前患病的形势就是:①信息(包括计算机、通讯、网络等)工业的迅猛进展。
②航空、航天事业等高科技事业的进展。
③地球上居住人口激增,而地球上的土地资源是有限的,并且会因过度消耗而日益枯竭。
④生态环境受到严峻破坏,随着工业的进展、技术的进步而人类生存环境却日益恶化。
〔1〕关键性工程工程将间续修建①为了解决城市土地供求冲突,城市建设将向高、深方向进展。
土木工程概论教案第一章:土木工程概述1.1 课程介绍了解土木工程的定义、范围和重要性理解土木工程与其他工程学科的区别1.2 土木工程的历史发展回顾土木工程的发展历程了解重要的人物、事件和里程碑1.3 土木工程的分支领域介绍结构工程、地质工程、交通工程等主要分支解释每个分支的基本概念和应用1.4 土木工程师的角色和责任描述土木工程师的工作职责强调职业道德和社会责任感第二章:土木工程材料2.1 材料概述了解土木工程中常用材料的类型和特性掌握材料的力学、热学、化学等基本性质2.2 常见结构材料学习混凝土、钢筋、木材等结构材料的规格和应用探讨材料的耐久性和可持续性2.3 土工材料研究土壤、岩石等土工材料的性质和分类掌握土工材料在工程中的作用和处理方法2.4 材料测试与检测介绍材料测试的方法和设备强调材料质量控制的重要性第三章:土木工程设计原理3.1 结构设计原则学习结构设计的标准和规范理解结构安全、可靠性和经济性的平衡3.2 力学基础复习力学的基本原理,如受力分析、应力、应变等掌握力学在土木工程中的应用3.3 结构分析方法学习静力、动力、稳定等结构分析方法探讨计算机辅助设计(CAD)和结构分析软件的使用3.4 工程实例分析分析具体的土木工程案例理解设计原理在实际工程中的应用和挑战第四章:土木工程施工技术4.1 施工准备与组织了解施工前的准备工作学习施工组织设计和施工方案的制定4.2 施工技术与工艺掌握常用施工技术和工艺,如桩基、地下工程、混凝土浇筑等强调施工安全和质量控制4.3 施工管理学习施工进度管理、成本控制、合同管理等探讨项目管理软件和信息技术在施工中的应用4.4 工程实例分析分析具体的土木工程施工案例理解施工技术在实际工程中的应用和挑战第五章:土木工程可持续发展5.1 可持续发展概述了解可持续发展的概念和原则强调可持续发展在土木工程中的重要性5.2 绿色建筑设计学习绿色建筑的设计原则和方法探讨绿色建筑的评价体系和认证标准5.3 环境管理与保护掌握环境保护的原则和技术了解土木工程对环境的影响和应对措施5.4 工程实例分析分析具体的可持续发展土木工程案例理解可持续发展在实际工程中的应用和挑战第六章:土木工程经济与投资分析6.1 工程经济原理了解现金流、投资回报期、内部收益率等基本经济概念掌握成本估算、预算编制和财务分析的方法6.2 项目投资与融资学习项目投资的基本流程和融资方式探讨政府资金、私人投资和公私合营模式6.3 成本控制与风险管理掌握成本控制策略和风险识别、评估方法了解合同管理和争议解决的相关知识6.4 工程实例分析分析具体的土木工程经济与投资案例理解经济分析在实际工程中的应用和挑战第七章:土木工程项目管理7.1 项目管理概述了解项目管理的基本原理和方法掌握项目规划、执行、监控和收尾的流程7.2 项目组织与管理团队学习项目组织结构和管理角色的职责探讨团队建设、沟通和协调的技巧7.3 项目进度与资源管理掌握项目进度计划的制定和调整方法了解资源分配、优化和绩效评估的策略7.4 工程实例分析分析具体的土木工程项目管理案例理解项目管理在实际工程中的应用和挑战第八章:结构工程8.1 结构工程概述了解结构工程的研究对象和内容掌握结构设计的基本原则和方法8.2 常见结构类型学习梁、板、柱、框架等常见结构类型探讨不同结构类型的应用场景和设计要求8.3 结构分析与计算掌握结构受力分析、内力计算和变形控制的方法了解结构稳定性、屈曲和扭转的分析原理8.4 工程实例分析分析具体的结构工程案例理解结构工程在实际工程中的应用和挑战第九章:地质与岩土工程9.1 地质工程概述了解地质工程的研究对象和内容掌握地质调查、勘察和评价的方法9.2 岩土工程设计学习岩土工程的分类和设计原则探讨地基处理、边坡稳定和地下工程的设计方法9.3 岩土工程测试与监测掌握岩土工程测试的方法和设备强调监测在岩土工程中的重要性9.4 工程实例分析分析具体的地质与岩土工程案例理解地质工程在实际工程中的应用和挑战第十章:交通工程与道路设计10.1 交通工程概述了解交通工程的研究对象和内容掌握交通规划、设计和管理的基本原则10.2 道路工程设计学习道路工程的规划、设计和施工要求探讨道路几何设计、交通标志和信号系统的设计方法10.3 交通设施与服务学习桥梁、隧道、公交车站等交通设施的设计和施工了解交通信息服务、智能交通系统的发展趋势10.4 工程实例分析分析具体的交通工程与道路设计案例理解交通工程在实际工程中的应用和挑战第十一章:水利工程11.1 水利工程概述了解水利工程的研究对象和内容掌握水利工程的设计原则和方法11.2 水利工程类型学习河流治理、水库、水电站等水利工程类型探讨不同水利工程的应用场景和设计要求11.3 水利工程计算与分析掌握水文、水力计算和水库运行管理的方法了解水利工程的经济分析和环境影响评价11.4 工程实例分析分析具体的水利工程案例理解水利工程在实际工程中的应用和挑战第十二章:环境工程12.1 环境工程概述了解环境工程的研究对象和内容掌握环境工程的设计原则和方法12.2 污水处理与回收学习污水处理技术、设备及其运行管理探讨废水回收和再利用的方法和策略12.3 废气处理与控制掌握废气污染物的控制技术和设备了解大气污染防治和排放标准12.4 工程实例分析分析具体的环境工程案例理解环境工程在实际工程中的应用和挑战第十三章:建筑工程与室内设计13.1 建筑工程概述了解建筑工程的研究对象和内容掌握建筑物的设计原则和方法13.2 建筑结构设计学习建筑结构类型、设计要求和计算方法探讨建筑结构的安全性、可靠性和经济性13.3 室内设计与装修学习室内设计的基本原则和方法探讨室内装修的材料、工艺和趋势13.4 工程实例分析分析具体的建筑工程与室内设计案例理解建筑工程和室内设计在实际工程中的应用和挑战第十四章:园林景观工程14.1 园林景观工程概述了解园林景观工程的研究对象和内容掌握园林景观工程的设计原则和方法14.2 园林景观设计学习园林景观设计的基本原则和方法探讨园林景观的植物配置、空间布局和风格特点14.3 园林景观施工与养护掌握园林景观施工技术、材料和设备强调园林景观养护和管理的重要性14.4 工程实例分析分析具体的园林景观工程案例理解园林景观工程在实际工程中的应用和挑战第十五章:建筑工程管理与法规15.1 建筑工程管理概述了解建筑工程管理的任务和目标掌握建筑工程管理的流程和方法15.2 建筑工程法规与标准学习建筑工程相关的法律法规、规范和标准强调建筑工程法律意识和合规性15.3 建筑工程招投标管理掌握招投标的程序、要求和策略了解建筑工程合同管理和风险控制15.4 工程实例分析分析具体的建筑工程管理与法规案例理解建筑工程管理在实际工程中的应用和挑战重点和难点解析。
土木工程概论土木工程是一门研究土壤力学、结构力学以及建筑材料等相关学科的工程学科。
它的主要目标是通过设计、建造和维护基础设施,为人类社会提供各种各样的建筑物和工程项目。
本文将介绍土木工程的定义、历史背景、主要领域以及职业发展前景。
一、定义土木工程是应用自然科学原理和技术手段,在土地上建造、维护和改善人类居住、工作和生活环境的学科。
这些工程项目包括房屋、桥梁、道路、隧道、水利工程和污水处理等。
二、历史背景土木工程起源于古代文明时期,人们开始建造居住和防御设施,以满足其生活和安全的需求。
古代的土木工程主要集中在城市规划、水利工程和道路建设方面。
随着科学技术的进步,土木工程逐渐发展为一门系统的学科,并在现代社会中起到至关重要的作用。
三、主要领域1. 结构工程:结构工程是土木工程的核心领域,其主要研究并设计建筑物和工程结构的安全性、可靠性和稳定性。
结构工程师使用各种工程材料和方法,确保建筑物能够经受住自然和人为因素的影响。
2. 水利工程:水利工程关注水资源的管理和利用,包括灌溉系统、排水系统、水坝和水电站等。
水利工程师致力于保护和提供可持续的水资源,以满足农业、工业和城市的需求。
3. 交通工程:交通工程研究并设计道路、桥梁和交通系统,以确保人们能够高效地在城市和乡村之间移动。
交通工程师考虑流量和安全等因素,提供可靠的交通解决方案。
4. 土木工程技术:土木工程技术关注土地规划、建筑地质、土壤力学和结构分析等方面。
土木工程技术人员利用各种技术手段,为土木工程项目的设计和施工提供必要的支持和指导。
四、职业发展前景由于人口增长和城市化进程的推动,土木工程师的需求将持续增长。
在许多国家,土木工程师是高度受到重视的职业,他们在设计和建造各种基础设施项目中起到关键作用。
土木工程师可以在政府部门、咨询公司、建筑公司和大型工程项目中找到就业机会。
他们可以担任设计师、项目经理、监理工程师和研发人员等职位。
随着技术的不断进步,土木工程师还可以应用新的技术,例如计算机辅助设计(CAD)和建筑信息模型(BIM),提高工作效率和精确性。
土木工程概论知识点土木工程(Civil Engineering)是一门研究和应用土木工程学科原理和技术的学科。
它涵盖了城市规划、结构工程、地质工程、交通工程、水利工程等多个领域。
以下是土木工程概论的几个重要知识点。
1.基本原理和力学力学是土木工程的基础,包括静力学、动力学和力学性能等内容。
静力学研究物体平衡时的力和力矩关系,重要的概念包括平衡条件、受力分析和刚体转动等。
动力学研究物体在运动时的力和力学性能,如加速度、速度、位移等。
力学也涉及到材料力学,包括弹性力学、塑性力学和破坏力学等内容。
掌握力学知识对于设计和分析土木工程结构的稳定性和安全性至关重要。
2.结构工程结构工程是土木工程的一大分支,研究建筑物、桥梁、隧道等工程结构的设计、建造和维护等方面。
掌握结构分析、结构设计和结构施工的原理是结构工程的基础。
结构分析包括静力分析、动力分析和不确定性分析等内容。
结构设计涉及到结构材料的选择和尺寸计算等。
结构施工则需要了解施工工艺和施工方法等。
3.地理信息系统(GIS)地理信息系统是将地理空间信息与数据整合、分析和展示的技术系统。
在土木工程中,GIS可以用来分析和处理地理空间数据,如地形图、地下管线等。
利用GIS可以实现土地利用规划、道路交通规划和水资源管理等工作。
掌握GIS技术可以提高土木工程项目的规划和管理效率。
4.交通工程交通工程是研究交通规划、交通设计和交通管理等内容的学科。
交通工程涉及到道路、铁路、航空和水运等各个方面。
在交通工程中,需要掌握交通流理论、交通设施规划与设计和交通控制与管理等知识。
交通工程的目标是提高交通系统的效率和安全性,减少交通拥堵和事故发生率。
5.水利工程水利工程涵盖了水资源的开发利用、治理和保护等方面。
水利工程包括水库工程、水电工程、河流治理和水环境保护等内容。
水利工程需要掌握水文学、水力学和水资源规划等知识。
水利工程旨在提供安全可靠的供水和排水系统,保护水资源和水环境。
土木工程专业课程概述土木工程是一门关于土木建筑和工程的学科,涵盖了广泛的知识领域。
在土木工程专业学习过程中,学生需要修习各种专业课程,使他们能够掌握建筑设计、结构分析、工程施工等方面的知识和技能。
以下是土木工程专业常见的专业课程:一、土木工程概论土木工程概论是土木工程专业的基础课程,介绍了土木工程的定义、基本概念、发展历史、分类、主要任务和职能等内容,为学生打下扎实的基础。
二、土木工程材料土木工程材料课程主要介绍了土木工程中常用的材料,如混凝土、钢材、木材等,包括材料的性质、用途、特点、加工工艺等内容,使学生了解不同材料在工程中的应用。
三、结构力学结构力学是土木工程中非常重要的一门课程,主要介绍了静力学和弹性力学的基本原理,教授学生如何对结构承受的力学作用进行分析和计算,为后续的结构设计打下基础。
四、土木工程施工土木工程施工课程介绍了土木工程施工的基本流程、方法和技术,学生将学习到施工现场管理、人员配合、设备使用等实际操作技能,为将来从事工程实践打下基础。
五、土木工程设计土木工程设计是土木工程专业非常重要的一门课程,学生将学习到结构设计的基本原理、方法与工具,了解不同结构形式的设计要点和原则,培养学生独立进行土木工程设计的能力。
六、土木工程经济土木工程经济课程主要介绍了土木工程项目的经济学原理和方法,学生将学习到项目投资分析、成本核算、效益评估等内容,培养学生对土木工程项目经济可行性进行分析的能力。
结语以上是土木工程专业常见的专业课程,这些课程不仅涵盖了土木工程的各个方面,而且为学生提供了全面的土木工程知识和技能,帮助他们准备好迎接未来的工程挑战。
土木工程专业课程的学习将使学生深入了解土木工程的本质和实践,为他们未来的职业发展奠定坚实的基础。
第一章1.土木工程的含义:土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称,它既指工程建设涉及的工程材料和设备相关的勘测、设计、施工和保养维修等技术活动,也指工程建设的对象,如房屋、道路、给水排水以及防护工程。
2.土木工程的分支:结构工程、水资源工程、环境工程、交通工程、测量工程、岩土工程。
3.结构工程:结构工程是与建筑和桥梁结构设计及建造相关的科学技术。
4.水资源工程:水资源工程涉及水供应和水系网络、洪水和洪涝灾害的控制、水利和水质相关的环境问题以及水质环境的遥感预测的规划、管理、设计和营运等。
5.环境工程:环境工程不仅涉及水的环境问题,还包括空气质量和土地的使用。
6.交通工程:交通工程是采用某种方式将人群或物体有序高效地从一个地方运送到另一个地方的科学技术。
7.测量工程:测量工程是对地表进行精密测量以获取工程项目所在位置的可靠信息。
8.岩土工程:岩土工程是土木工程中处理工程项目设计施工中与土、岩石和地下水相关的专门技术。
9.科学、技术与工程的关系:工程是创造性地应用科学原理来进行结构、机械、仪器设备或者整个制造工艺的设计和生产,其设计和生产的内容可以是其中单一个体,也可以是许多单体的组合,所有的东西都可依据设计重复制造生产出来,其在特定使用条件下的性能是可预知的,并符合产品的功用、经济性和安全性要求。
技术是人运用自己的知识,采用工具或其他方式使人们生活得更方便或舒适。
科学和技术常常是密切关联的,科学是技术得以存在的基础,技术是科学理论的应用,科学和技术进步相辅相成。
10.土木工程师的工作范围:1.丈量和测绘地表2.设计并指导桥梁、隧道、房屋、堤坝和海岸结构的施工3.道路、公路、铁路和机场的规划、设计和施工4.高效交通流程和控制的系统设计5.水利灌溉和防洪工程的设计和施工6.给水排水体系以及废弃物处置7.管理大型工程项目。
11.土木工程师的工作步骤:1.工程设计,包括收集资料、与业主交流、出图2.造价,对设计进行调整、限额设计3.施工,按图施工4.指导工程设施的正常使用和日常维护工作。
土木工程概论教案第一章:土木工程概述1.1 土木工程的定义1.2 土木工程的主要分支1.3 土木工程师的工作内容1.4 土木工程的历史发展1.5 本章小结第二章:土木工程材料2.1 常用建筑材料的特点和用途2.2 建筑钢材的性能和应用2.3 混凝土的组成和性质2.4 土木工程中其他重要材料2.5 本章小结第三章:土木工程测量3.1 测量学的基本概念3.2 测量仪器的使用和维护3.3 地形图的绘制和应用3.4 施工测量的方法和技术3.5 本章小结第四章:土木工程结构设计4.1 结构设计的基本原则4.2 常用结构材料的强度计算4.3 受力分析和内力计算4.4 结构设计和计算方法4.5 本章小结第五章:土木工程施工技术5.1 施工组织设计的基本内容5.2 施工工艺和方法的选择5.3 施工机械和设备的使用5.4 施工质量和安全管理5.5 本章小结第六章:土木工程规划与管理6.1 工程项目规划的基本步骤6.2 资源分配与时间管理6.3 成本估算与控制6.4 质量管理6.5 环境与可持续性考虑6.6 本章小结第七章:土木工程结构分析7.1 结构分析方法简介7.2 弹性理论7.3 塑性理论7.4 动力分析7.5 计算机在结构分析中的应用7.6 本章小结第八章:土木工程案例研究8.1 案例选择与分析方法8.2 案例一:大跨桥梁设计8.3 案例二:高层建筑施工8.4 案例三:水利工程规划8.5 案例四:地震灾区重建8.6 本章小结第九章:土木工程与可持续发展9.1 可持续发展的概念9.2 土木工程与环境的关系9.3 绿色建筑与节能技术9.4 生态环境保护与修复9.5 社会责任与伦理9.6 本章小结第十章:未来土木工程发展趋势10.1 技术进步与创新10.2 智能化与自动化10.3 跨学科研究与综合应用10.4 全球化的挑战与机遇10.5 教育与培训的重要性10.6 本章小结重点和难点解析重点环节1:土木工程的基本概念和分支补充和说明:确保学生能够理解土木工程的核心概念,并了解不同分支领域如结构工程、地质工程、交通工程等的基本原理和实际应用。
土木工程概论摘要:土木工程是个庞大的学科,但最主要的是建筑,建筑无论是在中国还是在国外,都有着悠久的历史,长期的发展历程。
随着中国城镇化的推进,土木工程这一学科也进入发展的鼎盛期,在不同思想,不同科学下,土木工程不断向前发展,将中国城镇化推向一个新的高度。
关键词:土木工程,发展概况,课程体系,综合技能,就业前景一、土木工程发展概况土木工程随着人类社会的进步而发展,至今已经演变成为大型综合性的学科,它已经出许多分支,如:建筑工程,铁路工程,道路工程,桥梁工程,特种工程结构,给水排水工程,港口工程,水利工程,环境工程等学科。
土木工程作为一个重要的基础学科,有其重要的属性:综合性,社会性,实践性,统一性。
土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础,对众多产业的振兴发挥了促进作用。
土木工程有三项基本属性,分别是综合性,社会性,实践性。
综合性是指建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识以及电子计算机和力学测试等技术。
因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。
随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。
例如,就土木工程所建造的工程设施所具有的使用功能而言,有的供生息居住之用,以至作为“入土为安”的坟墓;有的作为生产活动的场所;有的用于陆海空交通运输;有的用于水利事业;有的作为信息传输的工具;有的作为能源传输的手段等等。
这就要求土木工程综合运用各种物质条件,以满足多种多样的需求。
土木工程已发展出许多分支,如房屋工程、铁路工程、道路工程、飞机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程、水利工程等学科。
其中有些分支,例如水利工程,由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展,也已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系,但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。
社会性是指土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。
它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。
远古时代,人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟洫,以满足简单的生活和生产需要。
后来,人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要,兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。
许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。
例如,中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔,埃及的金字塔,希腊的巴台农神庙,罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场(罗马大斗兽场),以及其他许多著名的教堂、宫殿等。
产业革命以后,特别是到了20世纪,一方面是社会向土木工程提出了新的需求;另一方面是社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。
例如建筑材料(钢材、水泥)工业化生产的实现,机械和能源技术以及设计理论的进展,都为土木工程提供了材料和技术上的保证。
因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。
在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦、核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道、长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。
现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分。
实践性是指土木工程是具有很强的实践性的学科。
在早期,土木工程是通过工程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的。
从17世纪开始,以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来,逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学,作为土木工程的基础理论的学科。
这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。
在土木工程的发展过程中,工程实践经验常先行于理论,工程事故常显示出未能预见的新因素,触发新理论的研究和发展。
至今不少工程问题的处理,在很大程度上仍然依靠实践经验。
土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究,有两个原因:一是有些客观情况过于复杂,难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。
例如,地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化,至今还需要参考工程经验进行分析判断。
二是只有进行新的工程实践,才能揭示新的问题。
例如,建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等,工程的抗风和抗震问题突出了,才能发展出这方面的新理论和技术。
技术上、经济上和建筑艺术上的统一性人们力求最经济地建造一项工程设施,用以满足使用者的预定需要,其中包括审美要求。
而一项工程的经济性又是和各项技术活动密切相关的。
工程的经济性首先表现在工程选址、总体规划上,其次表现在设计和施工技术上。
工程建设的总投资,工程建成后的经济效益和使用期间的维修费用等,都是衡量工程经济性的重要方面。
这些技术问题联系密切,需要综合考虑。
符合功能要求的土木工程设施作为一种空间艺术,首先是通过总体布局、本身的体形、各部分的尺寸比例、线条、色彩、明暗阴影与周围环境,包括它同自然景物的协调和谐表现出来的;其次是通过附加于工程设施的局部装饰反映出来的。
工程设施的造型和装饰还能够表现出地方风格、民族风格以及时代风格。
一个成功的、优美的工程设施,能够为周围的景物、城镇的容貌增美,给人以美的享受;反之,会使环境受到破坏。
在土木工程的长期实践中,人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意,取得了卓越的成就;而且对其他工程设施,也通过选用不同的建筑材料,例如采用石料、钢材和钢筋混凝土,配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。
古代中国的万里长城,现代世界上的许多电视塔和斜张桥,都是这方面的例子。
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。
建造工程设施的物质基础是土地、建筑材料、建筑设备和施工机具。
借助于这些物质条件,经济而便捷地建成既能满足人们使用要求和审美要求,又能安全承受各种荷载的工程设施,是土木工程学科的出发点和归宿。
二、土木工程课程体系、培养目标与所需技能土木工程的课程体系主要分为三大体系:理论体系,实践体系,素质拓展与创新体系。
主要有马克思主义基本原理、思想道德修养与法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、军事理论等必修课程体系,和至少6学分其他人文社科类课程,形成人文教育与科学教育并行的局面,使得学生通过学习,具有基本的人文社会科学理论知识和素养,坚持科学精神与人文精神并举,在自然科学中贯彻人文精神。
在公共基础课中,就自然科学基础知识方面,主要是数学类、外语类、计算机类、体育类、物理和化学类和制图类课程,在教学课时紧张的情况下,突出了高等数学、线性代数、概率论与数理统计等课程。
在专业课平台上开设结构力学,工程力学等理论课程。
在实践体系上,学校组织大三学生进入工地,开始实习作业,并积极联系实践场地。
在素质拓展与创新体系上有多种活动,比如周培源大学生力学竞赛,全国挑战者杯竞赛等。
这些比赛都为土木工程专业的学生提供了一个发展自己的平台。
高等学校土木工程专业指导委员会于2001年11月,制定了《土木工程专业本科教育(四年制)培养目标和毕业生基本规格》,明确提出了培养目标,即:培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。
毕业生能从事土木工程的设计、施工与管理工作,具有初步的项目规划和研究开发能力。
同时,给出了一个《土木工程专业本科(四年制)培养方案》的基本框架模版,在培养方案的序言中指出,专业指导委员会鼓励各院校在坚持宽口径专业基本要求的基础上,根据院校条件,制定自己的培养计划并组织实施,创造出鲜明的院校特色。
毕业生应获得的知识和能力1.具有较扎实的自然科学基础,了解当代科学技术的主要方面和应用前景;2.掌握工程力学、流体力学、岩土力学的基本理论,掌握工程规划与选型、工程材料、结构分析与设计、地基处理方面的基本知识,掌握有关建筑机械、电工、工程测量与试验、施工技术与组织等方面的基本技术;3.具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验仪器使用的基本能力,具有综合应用各种手段(包括外语工具)查询资料、获取信息的初步能力;4.了解土木工程主要法规;5.具有进行工程设计、试验、施工、管理和研究的初步能力。
主干学科:力学、土木工程、水利工程。
主要课程:材料力学、结构力学、流体力学、土力学、建筑材料、混凝土结构与钢结构、房屋结构、桥梁结构、地下结构、道路勘测设计,基路面结构、施工技术与管理。
三、土木工程专业发展对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。
每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就会有飞跃式的发展。
人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。
中国在公元前十一世纪的西周初期制造出瓦。
最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。
砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。
砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。
由此土木工程技术得到了飞速的发展。
直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,至今还被广泛采用。
钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。
十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。
从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索。
于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。
除应用原有的梁、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。
建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米,直到现代的千米以上。
于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。
为适应钢结构工程发展的需要,在牛顿力学的基础上,材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。
施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展,土木工程从经验上升成为科学,在工程实践和基础理论方面都面貌一新,从而促成了土木工程更迅速的发展。