土木工程的发展和初步熟悉.doc

土木工程的发展和初步熟悉关键词：土木工程 历史 现状 未来 事例 感受熟悉 1 土木工程的发展1.1土木工程历史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、道路和桥梁，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。许多闻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)，以及其他许多闻名的教堂、宫殿等。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1819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，为人类文明做出了伟大的贡献，甚至在目前还被广泛采用。世界古代的伟大建筑，以公认的七大奇迹最为引人注目，它们都建于公元前600年公元前200年，且均为石材建造，大都用于宗教、军事和航海。且都是建于当时经济和科技非常发达的地区，说明土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。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。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式，使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。 1.2土木工程的现状 随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用，以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功，建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。目前，世界上最高建筑是中国台北的101大厦，总高度为508m。近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现，比如一些大跨度的房屋为比较典型的优秀奥运会体育场馆目前世界跨度最大的悬索桥是日本的东线明石海峡悬索大桥，跨度为1990m；最长的斜拉桥是日本的多多拉桥，桥主跨有890m，预计在不久的将来中国的苏通长江公路大桥将刷新这一世界纪录。最大跨度的拱桥是中国上海的卢浦大桥，跨度为550m。世界十大悬索桥及斜拉桥见下表。序号 悬索桥梁名称 主跨 国家 竣工时间 1 明石海峡大桥 1991 日本 1988 2 舟山西堠门大桥 1650 中国 在建 3 大伯尔特桥 1624 丹麦 1996 4 润扬长江公路大桥 1490 中国 2005 5 亨伯尔桥 1410 英国 1981 6 江阴长江公路大桥 1385 中国 1999 7 香港青马桥 1377 中国 1997 8 维拉扎诺桥 1298 美国 1964 9 金门大桥 1280 美国 1937 10 武汉阳逻长江公路大桥 1280 中国 在建 序号 斜拉桥梁名称 国家 主跨 桥型 建成年 1 苏通大桥 中国 1088 混合 2008 2 香港昂船洲大桥 中国 1018 混合 2008 3 多多罗大桥 日本 890 混合 1999 4 诺曼底大桥 法国 856 混合 1995 5 南京长江三桥 中国 648 钢箱 2005 6 南京长江二桥 中国 628 钢箱 2001 7 武汉白沙洲大桥 中国 618 混合 2000 8 青州闽江大桥 中国 605 混合 2001 9 上海杨浦大桥 中国 602 混合 1993 10 上海徐浦大桥 中国 590 混合 1997 改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑，目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。在特种结构方面，我国有4所电视塔排在世界前十位，其中1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。还有为迎接2008年的奥运会，北京建设的一大批大跨超长建筑，像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面，还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上，我国均达国际先进水平。1.3土木工程的未来土木工程的未来是前景广阔的。未来土木工程将体现为人类造福的最基本目的。地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。势必对建筑提出更高的要求。因此，人类为了争取生存，就要从传统意义上的陆地上建筑转化到其他地方，就目前来看土木工程的未来至少向三个方向发展。1.3.1高空发展现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gabin227kHz长波台钢塔，由15根钢纤绳锚拉。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔，它在距海约1.25英里的大海中，将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中，居民可达5万人。中国拟在上海四周的1.6公里宽，200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦，居民可达10万。印度也提出将投资50亿建造超级摩天大楼，其地上共202层，高达710m。1.3.2地下发展1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了东方宣言，提出了21世纪是人类开发利用地下空间的世纪。建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间，到80年代末已开始研究50100m深层地下空间的开发利用问题。日本1993年开建的东京新丰州地下变电所，将深达地下70m。目前世界上共修建水电站地下厂房约350座，最大的为加拿大的格朗德高级水电站。我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段，目前已有北京、上海、广州等六个城市建有地铁，已开通的总长度达215公里；设有140个地铁站，北京地铁长度已达41.6公里。1.3.3 向海洋拓宽为了防止机场噪声对城市居民的影响，也为了节约使用陆地，2000年8月4日，日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上，洪都拉斯将建海上城市型游船，该船将长804.5m，宽228.6m，有28层楼高，船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。近些年来，我国在这方面也已取得可喜的成绩，如上海南汇滩围垦成功和崇明东滩围垦成功，最近又在建设黄浦江外滩的拓岸工程。围垦、拓岸工程和建造人工岛有异曲同工之处，为将来像上海这样大的近海城市建造人工岛积累了科技经验和预备力量。2 土木工程师的知识结构我觉得土木工程师的知识面应该比较广，比如自然科学知识、人文和社会科学知识、基础与专业基础知识，具有较扎实的专业知识和一定的工程经济与治理及法律知识，有突出的工程实践能力及与基层单位和社会经济发展相适应的英语及计算机应用能力，有强烈的敬业精神、创业精神和吃苦耐劳的精神、综合素质高的高等工程技术人才和治理人才。同时还要具有自然科学知识及基础与专业基础知识、专业技术知识、工程经济和相关的治理与法律知识等。土木工程师在具有较强的思维能力和沟通能力的同时更要应具备突出的工程实践能力。比如实践动手能力、工程决策能力、工程设计能力、工程施工能力、组织治理能力、信息交流能力、计算机应用能力、人际交往能力、环境适应能力、不断获取新知识的能力(自然能力)、分析问题解决问题能力、利用新技术解决技术难题和提高工程效率与利益的创新能力等。与此同时还要具备良好的政治思想素质、科学文化素质、身体与心理素质以及较强的专业素质。3 我身边的土木工程事例3.1 国家体育场2008年奥运会期间，国家体育场将承担开幕式、闭幕式、田径比赛、 等赛事活动，可容纳观众 9.1万人。其中包括1.1万临时座位。奥运会后，可承担非凡重大体育比赛、各类常规赛事以及非竞赛项目，并将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育、文化娱乐的大型专业场所，成为全国具有标志性的体育娱乐建筑。 国家体育场的设计方案，是经全球设计竞赛产生的，由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所、ARUP工程顾问公司及中国建筑设计研究院设计联合体共同设计的“鸟巢”方案。该设计方案主体由一系列钢桁架围绕碗状坐席区编制而成，空间结构新奇，建筑和结构浑然一体，独特、美观，具有很强的震撼力和视觉冲击力。该方案形象完美纯净，它的立面与结构统一在一起，形成格栅一样的结构。格栅由1.2M*1.2M的银色钢梁组成，宛如金属树枝编制而成的巨大鸟巢，其形象与周边环境结合显得既巧妙又简洁。体育场表层架构之间的空间将覆盖ETFE薄膜。3.2 国家游泳中心 它不仅外观阴柔秀美，与国家体育场的“鸟巢”阳刚热烈相协调，而且在功能上可以满足赛事要求，还易于赛后运营。“赛后它将成为北京最大的、具有国际先进水平的多功能游泳、运动、健身、休闲中心。”据悉，这是北京奥运项目建设中首个签署设计合同的重大场馆项目。方形概念出自“天圆地方”，方形的构思符合中国传统文化。在传统的城市规划和房屋营造中，中国人喜欢以方形作为基本布局，并在此基础上向外延伸。北京，作为六朝古都，更是运用方形来规划城市的典范。水的轻灵展现诗意与国家体育场的兴奋、激动、力量感、阳刚气息以及图腾形象不同的是，国家游泳中心的“水立方”呈现的是宁静、祥和、带有迷人的感情色彩并且具有诗意的气氛。4 我对土木工程的感受和熟悉 在学习土木工程概论的学期里，我逐渐熟悉到土木工程包含了十分广泛的内容，她搭建了整个建筑行业的主体、骨架。土木工程是一门偏重于理科的应用型学科，学好这门学科必须有扎实的力学及数学基础知识。她要求我们变被动听讲为主动研究，变机械练习为积极思考、探索规律。我觉得土木工程是一门范围广阔的具有很强的实践性的综合性学科，它需要很丰富的知识。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