土木工程與人類文明發(fā)展

1、木工程的基本屬性 土木工程有下述三個基本屬性。綜合性建筑一項工程設(shè)施一般要經(jīng)過勘察、設(shè)計和施工三個階段，需要運(yùn)用工程地質(zhì)勘察、地質(zhì)勘察水文地質(zhì)勘察、工程測量、土力學(xué)、工程力學(xué)、工程設(shè)計、建筑材料、建筑設(shè)施、 工程機(jī)械、建筑經(jīng)濟(jì)等學(xué)科和施工技術(shù)、施工組織等領(lǐng)域的學(xué)問以及電子計算機(jī) 和力學(xué)測試等技術(shù)。因而土木工程是一門范圍寬闊的綜合性學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工程實踐的進(jìn)展，土木工程這個學(xué)科也已進(jìn)展成為內(nèi)涵廣泛、門 類眾多、結(jié)構(gòu)簡單的綜合體

2、系。例如，就土木工程所建筑的工程設(shè)施所具有的使 用功能而言，有的供生息居住之用，以至作為“入土為安”的墳?zāi)?有的作為生 產(chǎn)活動的場所;有的用于陸?？战煌ㄟ\(yùn)輸;有的用于水利事業(yè);有的作為信息傳輸 的工具；有的作為能源傳輸?shù)氖侄蔚鹊?。這就要求土木工程綜合運(yùn)用各種物質(zhì)條 件，以滿意多種多樣的需求。土木工程已進(jìn)展出很多分支，如房屋工程、鐵路工 程、道路工程、飛機(jī)場工程、橋梁工程、隧道及地下工程、特種工程結(jié)構(gòu)、給水 和排水工程、城市供熱供燃?xì)夤?/p>

3、程、港口工程、水利工程等學(xué)科。其中有些分支, 例如水利工程，由于自身工程對象的不斷增多以及特地科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，業(yè)已從 土木工程中分化出來成為獨(dú)立的學(xué)科體系，但是它們在很大程度上仍具有土木工 程的共性。社會性 土木工程⑴是伴隨著人類社會的進(jìn)展而進(jìn)展起來的。它 所建筑的工程設(shè)施反映出各個歷史時期社會經(jīng)濟(jì)、文化、科學(xué)、技術(shù)進(jìn)展的面貌, 因而土木工程也就成為社會歷史進(jìn)展的見證之一。遠(yuǎn)古時代，人們就開頭修筑簡 陋的房舍、道路、橋梁和溝湖，以滿意簡

4、潔的生活和生產(chǎn)需要。后來，人們羅馬大斗獸場為了適應(yīng)戰(zhàn)斗、生產(chǎn)和生活以及宗教傳播的需要，興建了城池、水道、宮殿、寺 廟以及其他各種建筑物。很多聞名的工程設(shè)施顯示出人類在這個歷史時期的制造 力。例如，中國的長城、都江堰、大水道、趙州橋、應(yīng)縣木塔，埃及的金字塔， 希臘的巴臺農(nóng)神廟，羅馬的給水工程、科洛西姆圓形競技場（羅馬大斗獸場）， 以及其他很多聞名的教堂、宮殿等。產(chǎn)業(yè)革命以后，特殊是到了 20世紀(jì)，一方面是社會向土木工程提出了新的需求；另

5、一方面是社會各個領(lǐng)域為土木工程 的前進(jìn)制造了良好的條件。例如建筑材料（鋼材、水泥）工業(yè)化生產(chǎn)的實現(xiàn)，機(jī) 械和能源技術(shù)以及設(shè)計理論的進(jìn)展，都為土木工程供應(yīng)了材料和技術(shù)上的保證。 因而這個時期的土木工程得到突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。在世界各地消失了現(xiàn)代化規(guī)模宏 大的工業(yè)廠房、摩天大廈、核電站、高速大路和鐵路、大跨橋梁、大直徑運(yùn)輸管 道、長隧道、大水道、大堤壩、大飛機(jī)場、大海港以及海洋工程等等?，F(xiàn)代土木 工程不斷地為人類社會制造嶄新的物質(zhì)環(huán)境，成為人類

6、社會現(xiàn)代文明的重要組成 局部。實踐性 土木工程是具有很強(qiáng)的實踐性的學(xué)科。在早期，土木工程是 通過工程實踐，總結(jié)勝利的閱歷，尤其是吸取失敗的教訓(xùn)進(jìn)展起來的。從17世 紀(jì)開頭，以伽利略和牛頓為先導(dǎo)的近代力學(xué)同土木工程實踐結(jié)合起來，漸漸形成 材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、巖體力學(xué)，作為土木工程的基礎(chǔ)理論的學(xué)科。 這樣土木工程才漸漸從閱歷進(jìn)展成為科學(xué)。在土木工程的進(jìn)展過程中，工程實踐 閱歷常先行于理論，工 結(jié)構(gòu)力學(xué)程事故常顯示出未能預(yù)見的新

7、因素，觸發(fā)新理論的討論和進(jìn)展。至今不少工程問 題的處理，在很大程度上仍舊依靠實踐閱歷。土木工程技術(shù)的進(jìn)展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學(xué)試驗和理論討論，有兩個緣由：一是有些客觀 狀況過于簡單，難以照實地進(jìn)行室內(nèi)試驗或現(xiàn)場測試和理論分析。例如，地基基 礎(chǔ)、隧道及地下工程的受力和變形的狀態(tài)及其隨時間的變化，至今還需要參考工 程閱歷進(jìn)行分析推斷。二是只有進(jìn)行新的工程實踐，才能揭示新的問題。例如， 建筑了高層建筑、高聳塔桅和大跨橋梁等，工程

8、的抗風(fēng)和抗震問題突出了，才能 進(jìn)展出這方面的新理論和技術(shù)。技術(shù)前所未有的奇跡。為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)展的需要，在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上，材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計理論等就應(yīng)運(yùn)而 生。施工機(jī)械、施工技術(shù)和施工組織設(shè)計的理論也隨之進(jìn)展，土木工程從閱歷提 升成為科學(xué)，在工程實踐和基礎(chǔ)理論方面都面貌一新，從而促成了土木工程更快 速的進(jìn)展。 十九世紀(jì)20年月，波特蘭水泥制成后，混凝土問世了?；炷?骨料可以就地取材，混凝土構(gòu)件易于成型，但混凝土的

9、抗拉強(qiáng)度很小，用途受到 限制。十九世紀(jì)中葉以后，鋼鐵產(chǎn)量激增，隨之消失了鋼筋混凝土這種新型的 復(fù)合建筑材料，其中鋼筋擔(dān)當(dāng)拉力，混凝土擔(dān)當(dāng)壓力，發(fā)揮了各自的優(yōu)點(diǎn)。二 十世紀(jì)初以來，鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程的各個領(lǐng)域。從三十年月開頭，消失了預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度和承載力量， 大大高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因而用途更為寬闊。土木工程進(jìn)入了鋼筋混凝土和預(yù) 應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時期。混凝土的消失給建筑物帶來了新的經(jīng)濟(jì)

10、、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進(jìn)展。編輯本段專業(yè)介紹 本專業(yè)學(xué)習(xí)工程力學(xué)、流 體力學(xué)、巖土力學(xué)和市政工程學(xué)科的基本理論和基本學(xué)問。主要培育從事鐵路、 大路、機(jī)場等工程和房屋、橋梁、隧道、地下工程的規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工、 養(yǎng)護(hù)等技術(shù)工作和討論工作的高層次工程人才。畢業(yè)生可在高校、設(shè)計部門和科 研單位教學(xué)、設(shè)計、討論工作，巖土力學(xué)也可以在管理、運(yùn)營、施工、房地產(chǎn)開發(fā)等部

11、門從事技術(shù)工作。一、專業(yè)基本 狀況 1、培育目標(biāo) 本專業(yè)培育把握工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)和市 政工程學(xué)科的基本理論和基本學(xué)問，具備從事土木工程的工程規(guī)劃、設(shè)計、討論 開發(fā)、施工及管理的力量，能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、橋梁、礦井 等的設(shè)計、討論、施工、訓(xùn)練、管理、投資、開發(fā)部門從事技術(shù)或管理工作的高 級工程技術(shù)人才。2、培育要求 本專業(yè)培育把握工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)和市政工程學(xué)科的基本理論和基本學(xué)問，具備從事土木工程的

12、工程規(guī) 劃、設(shè)計、討論開發(fā)、施工及管理的力量，能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道 路、橋梁、礦井等的設(shè)計、討論、施工、訓(xùn)練、管理、投資、開發(fā)部門從事技術(shù) 或管理工作的高級工程技術(shù)人才。本專業(yè)同學(xué)主要學(xué)習(xí)工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖 土力學(xué)和市政工程學(xué)科的基本理論，受到課程設(shè)計、試驗儀器操作和現(xiàn)場實習(xí)等 方面的基本訓(xùn)練，具有從事土木工程的規(guī)劃、設(shè)計、討論、施工、管理的基本力量。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的學(xué)問和力量：?具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)，了解當(dāng)

13、代科學(xué)技術(shù)的主要方面和應(yīng)用前景；?把握工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)的基本理論，把握工程規(guī)劃與選型、工程材料、結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計、 地基處理方面的基本學(xué)問，把握有關(guān)建筑機(jī)械、電工、工程測量與試驗、施工技 術(shù)與組織等方面的基本技術(shù)；?具有工程制圖、計算機(jī)應(yīng)用、主要測試和試驗儀器使用的基本力量，具有綜合應(yīng)用各種手段（包括外語工具）查詢資料、 獵取信息的初步力量；? 了解土木工程主要法規(guī)；?具有進(jìn)行工程設(shè)計、試驗、施工、管理和討論的初步力量。3、主