土木工程概論論文

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摘要：土木工程是個龐大的學科，但最主要的是建筑，建筑無論是在中國還是在國外，都有著悠久的歷史，長期的發(fā)展歷程。整個世界每天都在改變，而建筑也隨科學的進步而發(fā)展。力學的發(fā)現(xiàn)，材料的更新，不斷有更多的科學技術(shù)引入建筑中。以前只求一間有瓦蓋頂?shù)姆课?，現(xiàn)在追求舒適，不同的思想，不同的科學，推動了土木工程的發(fā)展，使其更加完美。
[關(guān)鍵詞]：土木工程；建筑；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(tǒng)稱。它的原意是與“軍事工程”相對應(yīng)的。在英語中，歷史上土木工程、機械工程、電氣工程、化工工程都屬于Civil Engineering，因為它們都具有民用性。后來，隨著工程科學技術(shù)的發(fā)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(shè)的對象，即建造在地上，地下，水中的工程設(shè)施，也指應(yīng)用的材料設(shè)備和進行的勘測，設(shè)計施工，保養(yǎng)，維修等專業(yè)技術(shù)。   
土木工程是一種與人們的衣、食、住、行有著密切關(guān)系的工程。其中與“住”的關(guān)系是直接的。因為，要解決“住”的問題必須建造各種類型的建筑物。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(nóng)田灌溉、城市供水排水等，這是直接關(guān)系。而間接關(guān)系則不論做什么，制造汽車、輪船也好，紡紗、織布、制衣也好，乃至生產(chǎn)鋼鐵、發(fā)射衛(wèi)星、開展科學研究活動都離不開建造各種建筑物、構(gòu)筑物和修建各種工程設(shè)施。
　  土木工程隨著人類社會的進步而發(fā)展，至今已經(jīng)演變成為大型綜合性的學科，它已經(jīng)出許多分支，如：建筑工程，鐵路工程，道路工程，橋梁工程，特種工程結(jié)構(gòu)，給水排水工程，港口工程，水利工程，環(huán)境工程等學科。[1]
　　土木工程作為一個重要的基礎(chǔ)學科，有其重要的屬性：綜合性，社會性，實踐性，統(tǒng)一性。土木工程為國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的改善提供了重要 的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，對眾多產(chǎn)業(yè)的振興發(fā)揮了促進作用，工程建設(shè)是形成固定資產(chǎn)的基本生產(chǎn)過程，因此，建筑業(yè)和房地產(chǎn)成為許多國家和地區(qū)的經(jīng)濟支柱之一。 
　　建筑工程就是興建房屋規(guī)劃，勘測，設(shè)計，施工的總稱。目的是為人類的生產(chǎn)和生活提供場所。
房屋好比一個人，它的規(guī)劃就像人生活的環(huán)境，是由規(guī)劃師負責的；它的布局和藝術(shù)處理相應(yīng)于人的體形、容貌、氣質(zhì)，是由建筑師負責的；它的結(jié)構(gòu)好比人的骨骼和壽命，是由結(jié)構(gòu)工程師負責的；它的給排水、供熱通風和電氣等設(shè)施就如人的器官、神經(jīng)，是由設(shè)備工程師負責的。也像自然界完好地塑造人一樣，在城市我地區(qū)規(guī)劃基礎(chǔ)上建造房屋，是建設(shè)單位，勘察單位、設(shè)計單位的各種設(shè)計工程師和施工單位全面協(xié)調(diào)合作的過程。
　　結(jié)構(gòu)說穿了，不過就是受力體的反力與內(nèi)部應(yīng)力如何與外力達到平衡。建筑首先要解決，也是必須要解決的問題就是受力的問題。我們把解決 這個問題的學科稱為建筑力學。建筑力學有可以分為：靜力學，材料力學和結(jié)構(gòu)力學三大力學體系。建筑力學是討論和研究建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在荷載和其他因素影響的 工作狀況，也就是建筑的強度，剛度，穩(wěn)定性。在載荷作用下，承受載荷和傳遞載荷的建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件會引起周圍的物體對它們的作用，同時物件本身受載荷作用而 產(chǎn)生變形，并且存在著被破壞的可能性，但是結(jié)構(gòu)本身就具有一定的抵抗變形和破壞的能力，而結(jié)構(gòu)的承載能力的大小是與構(gòu)件的材料，截面的幾何尺寸，受力性質(zhì)，工作條件和構(gòu)造情況有關(guān)。而這些關(guān)系都可以由力學關(guān)系式通過計算而得以解決。
建筑材料在建筑中也有著舉足輕重的作用。建筑材料是隨著人類社會生產(chǎn)力和科學技術(shù)的提高而逐步發(fā)展起來的。遠古時代，人類的住、行采用的是石塊和
樹木。公元前12～4世紀先后創(chuàng)制了瓦和磚，人類才有用人造材料做成的住房。17世紀有了生鐵和熟鐵以后，直到18世紀有了波特蘭水泥，才使后來的鋼筋混凝土工程得到蓬勃發(fā)展。如今各種高強度結(jié)構(gòu)材料、新型裝飾材料和防水材料的開發(fā)，則和20世紀中期以來高分子有機材料在土木工程中的廣泛應(yīng)用密切相關(guān)。在所有材料中，最為主要和最為大眾的是鋼材、混凝土、木材、砌體。近年來，采用兩種材料的優(yōu)點，將它們組合在一起，做成的組合結(jié)構(gòu)得到很快發(fā)展。現(xiàn)在的建筑中，工程質(zhì)量的優(yōu)劣通常與所采用材料的優(yōu)劣，性能及使用的合理與否有直接的聯(lián)系，在滿足相同技術(shù)指標和質(zhì)量要求的前提下，選擇不同的材料不同的使用方法，都對工程的造價有直接的影響。[2]
　　在建筑過程中，建筑工程施工是和與建筑力學，建筑材料同樣重要的一個環(huán)節(jié)。建筑施工是將設(shè)計者的思想，意圖及構(gòu)思轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的過程，從古代的穴居巢處到現(xiàn)在的摩天大樓，從農(nóng)村的鄉(xiāng)間小道到城市的高架道路都需要通過“施工”的手段來實現(xiàn)。一個工程的施工包括許多工種工程，諸如土石方工程，深基坑支護工程，基礎(chǔ)工程，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程，結(jié)構(gòu)吊裝工程，防水工程，裝飾工程等，各個工種工程都有自己的規(guī)律，都需要根據(jù)不同的施工對象及施工環(huán)境條件采用相應(yīng)的施工技術(shù)，在土建施工的同時，需要與有關(guān)的水電及其它設(shè)備組成一個整體，各工程之間合理的組織與協(xié)調(diào)，更好的發(fā)揮投資的效益。土木工程施工在發(fā)揮效益的同時，還要嚴格按照國家頒發(fā)的有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范，從而進一步提高我國的施工水平，保證施工質(zhì)量，降低工程成本。
　　任何建筑無不修建在地球表面的地層上，建筑的重量最后都會傳給地層，有地層來承受。支撐建筑的地層被統(tǒng)稱為地基，建筑物在地面以下并將上部 結(jié)構(gòu)的自重與所承擔的載荷傳遞到地基上的構(gòu)件或部分構(gòu)件稱為基礎(chǔ)。地基，基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)是建筑物的三個不可分割的部分。三者的功能不同，但在載荷的作用下， 它們彼此相關(guān)，是共同作用的整體。地基可分為天然地基和人工地基，基礎(chǔ)根據(jù)埋深分為深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)。，基礎(chǔ)和地基的質(zhì)量是保證建筑物的安全和正常使用的關(guān) 鍵所在，建筑物的地基在建筑物的載荷作用下既要保持整體的穩(wěn)定性又要是地基產(chǎn)生的沉降在建筑物許可范圍內(nèi)，而地基本身應(yīng)有足夠的強度，剛度和耐久性，同時還要考慮修基礎(chǔ)的方法和必要的擋土擋水及相關(guān)措施。 [3]
　　隨著人們生活的水平的不斷提高，人們對自己所處的建筑空間已經(jīng)不僅僅單純從數(shù)量上提出更高的要求，而且從質(zhì)量上也提車了更高的要求，要求環(huán)境的美觀，有一定的舒適度。這就需要對建筑進行必要的裝修。如果說建筑主體工程構(gòu)成了建筑的骨架，那么裝飾后的建筑則成了有血有肉的有機體，最終以豐富的，完善的面貌出現(xiàn)在人們的面前，最佳的建筑應(yīng)該充分體現(xiàn)各種裝飾材料的有關(guān)特性，結(jié)合現(xiàn)有的施工技術(shù)，最有效的手法，來達到構(gòu)思所要表達的效果。建筑裝 修要考慮建筑空間的使用要求，保護主體機構(gòu)免受損害，給人以美的享受，滿足消防疏散的要求，裝飾材料和方案的合理性，施工技術(shù)和經(jīng)濟的可行性等。房屋建筑發(fā)展的同時，像房屋建筑一樣影響著人們生活的道路，橋梁，隧道等也取得了長足的發(fā)展。
總的來說土木工程是一門古老的學科，它已經(jīng)取得了巨大的成就，未來的土木工程將在人們的生活中占據(jù)更重要的地位。地球環(huán)境的日益惡化，人口的不斷增加，人們?yōu)榱藸幦∩妫瑸榱藸幦「孢m的生存環(huán)境，必將更加重視土木工程。在不久的將來，一些重大項目將會陸續(xù)興建，插入云霄的摩天大樓，橫跨大洋的
橋梁，更加方便的交通將不是夢想?？萍嫉陌l(fā)展，以及地球不斷惡化的環(huán)境必將促使土木工程向太空和海洋發(fā)展，為人類提供更廣闊的生存空間。近年來，工程 材料主要是鋼筋，混凝土，木材和磚材，在未來，傳統(tǒng)材料將得到改觀，一些全新的更加適合建筑的材料將問世，尤其是化學合成材料將推動建筑走向更高點。同時，設(shè)計方法的精確化，設(shè)計工作的自動化，信息和智能化技術(shù)的全面引入，將會是人們有一個更加舒適的居住環(huán)境。一句話，理論的發(fā)展，新材料的出現(xiàn)，計算機的應(yīng)用，高新技術(shù)的引入等都將使土木工程有一個新的飛躍。
　　這是一門需要心平氣和和極大的耐心和細心的專業(yè)。因為成千上萬，甚至幾十萬根線條要把建筑物的每一處結(jié)構(gòu)清楚的反映出來。沒有一個平和的心態(tài)，做什么事情都只是浮在表面上，對任何一幢建筑的結(jié)構(gòu)，對要從事的事業(yè)便不可能有一個清晰、準確和深刻的認識，這自然是不行的。從事這個行業(yè)，可能沒有挑燈夜戰(zhàn)的勇氣，沒有不達目的不罷休的精神，只會被同行所淘汰。
這是一個需要責任感和愛心的行業(yè)。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(yīng)該踏踏實實的肩負起這個責任。
最后，這是一個不斷追求完美的行業(yè)。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筑。設(shè)計一幢建筑的結(jié)構(gòu)是很繁，但是這都是經(jīng)歷了數(shù)個世紀的滌蕩，經(jīng)過不斷的積累，不斷改良，不斷創(chuàng)新所得到的。而且這樣的追求，絕不局限于過去。試想，如果設(shè)計一幢建筑能夠像計算一加一等于二一樣簡單而易于掌握，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(jié)構(gòu)，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(chuàng)新，追求完美的道路。
參考文獻：
[1]羅福午主編.土木工程（專業(yè)）概論.武漢.武漢理工大學出版社.2007年 
[2]王福川，宮米貴主編.建筑工程材料.北京.科學技術(shù)文獻出版社.2002
[3]江見鯨，葉志明主編.土木工程概論.北京.高等教育出版社.1992年