学习土木工程导论课的收获与感想

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1、学习土木工程导论课的收获与感想班级：1033005姓名：姜超学号：1102800125摘要：本文通过本学期学习的相关知识，概述土木工程的发展历史和基本特征，对比国内外现代土木工程发展现状，分析在新时代背景下所面临的一系列问题，展望土木工程的发展趋势，明确土木工程的重要地位。关键词：土木工程学习心得现状发展趋势第1章前言1.1 学习土木工程概论的背景我是一名刚转专业到土木学院的学生。去年的九月份，我怀着无比激动的心情来到哈尔滨工业大学，开始了我的大学生活。在这里我的原专业是生物工程，而并不是我最热爱的土木工程，我渴求转变，于是我努力改变自己、不断学习，终于一年后我获得了转专业的机会，进入了自己梦

2、寐以求的土木学院学习。于是有了这样一个机会学习土木工程概论，并通过它增进自己对土木专业的了解。1.2 学习土木工程概论的心得土木工程概论以讲座的形式授课，使以往严肃、呆滞的上课气氛转变得更加活跃，是对大学课程授课方式的一次创新；以更加贴近生活的一些实例，比如汶川地震案例来分析、展现土木工程结构安全的重要性，使得我们对土木工程更加感兴趣，也进一步体现了土木工程的实用性；以邀请知名教授、院士、土木工程相关机构权威人士做的不同内容的报告极大地丰富了我们对于土木工程专业是什么、就业干什么、就业前景以及土木工程在国民经济和国防建设中的重要地位等一系列问题的认识。除此之外，我收获最大的应该是作为一个土木工

3、程相关专业人士的良知，这也是各位老师在不同场合经常强调的。土木安全关系生命，这使我们不得不重视自己的本职的重要性，不论是研究材料还是搞结构设计的，我们应当明白人民的生命是第一位的。如果设计结构有问题，那么就会有人因为自己而受到安全威胁。我们不能以偷工减料或者其他的私利原因而以次充好，这不符合一个工程师、一个土木学者的学术良知和道德。而作为哈工大人，我们更是要严格要求自己，使素质先知识、理论一步搞上去，要知道我们是要把哈工大建成世界一流大学的，这是时代赋予我们的责任，是母校“规格严格，功夫到家”对我们的要求和期望。第2章正文作为一个重要基础学科，土木工程有其重要属性：综合性、社会性、实践性、技术

4、、经济与艺术统一性，随着人类社会进步而发展。土木工程至今已经演变成为大型综合性学科，并已经出许多分支如：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，由此其重要性可见。通过一个学期土木工程概论课学习，以及本学期关于土木工程材料、材料力学、房屋建筑学等课程的相关学习，我已经深深地感受到土木工程涵盖广泛，体味了前人取得的成就，也领悟了作为一名土木工程师的重大责任。当然我们不能沉浸于已取得的辉煌成就、止步不前，我们还应当与时俱进去挖掘、去发现、去思考、去想象、去创新，在此我想结合自己所学的知识就“土木工程的历史”进行综述，谈谈自己对“土木工程

5、的特征”的理解、就“土木工程的现状”进行分析并展望“土木工程未来发展”。2.1 土木工程的历史土木工程材料作为土木工程的物质基础，对土木工程的发展起关键作用，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。到目前为止，土木工程共实现了三次大的飞跃。早期，人们只能依靠泥土、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。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，它们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

6、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，甚至在目前还被广泛采用。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。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。以此同

7、时，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。从二十世纪三十年代开始，出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力，大大高于钢筋混凝土结构，因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。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。这是土木工程的又一次飞跃发展。综上，土木工程由砖石结构到钢

8、筋结构再到混凝土结构，随着土木工程材料的更新，土木结构发生变化，相应的设计理念和施工技术发生变革，直接导致土木工程的不断向前发展，同时也不断满足人们对建筑舒适度和审美上更高的要求。2.2 土木工程的特征综合性。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。建造任何一项工程都需要经过勘测、设计和施工等诸多环节，缺少任何一项工作都不能建造一项安全可靠的工程，甚至它们彼此相互牵制。比如，设计时需要用到勘测时得到的工程、水文数据等，施工时要按照与设计要求相当的施工水平进行施工。我们不能在一个地震频发的地区上设计一座抗震要求较低的工程，我们更不能不

9、勘测就把房屋建在地震带上，我们也不能用普通民工去施工一项要求很高的工程，所以土木工程的综合性就体现在这些必备环节的相互统一上。社会性。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，因而土木工程成为社会历史发展的见证之一，这也是现代几乎每个城市都有自己的地标建筑的一个原因。实践性。土木工程是实践性很强的一门学科。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

10、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。艺术性。随着人们生活水平的提高、审美观的多元化以及精神文明社会的建设，现代建筑审美已经成为不可或缺的因素。一项建筑工程不但要求具有其最基本的可居住性，更要求具有良好的视觉审美效果，无论大型的公共建筑还是私人住宅。这与以往的一般只有富人或国家大型建筑要求建筑审美有所不同，这种建筑审美要求已经普及到了一般老百姓的意识里，这不仅仅是人均收入增加的单一原因，也是土木工程发展到一定程度的产物和趋

11、势。绿色性。绿色性不仅是指土木工程特别是建筑物的无害性，还包括节约性。无害性要求土木工程材料本身无有害有毒物质，对人们健康不会带来威胁；还要求其对环境具有无害性，土木工程不会对周边环境产生污染，在达到使用寿命后能够回收利用。节约性是指土木工程在尽量减少使用自然资源的基础上同时达到节能要求，尽可能地减低成本。这是随着地球自然资源不断枯竭的形势恶化和实施可持续发展战略的要求，也是符合我国科学发展观、实施又快友好实现经济发展模式转型、建设和谐社会的宗旨。综上，土木工程具有综合性、社会性、实践性等基本特征，同时随着人类文明进步和人类社会发展过程中遇到的瓶颈与挑战，产生了艺术性和绿色性等次生特征。由此可

12、见，土木工程与人类生活实践相密切联系，一方面土木工程推动人类社会进步，另一方面社会发展给土木工程增加新的内涵、注入新的血液。2.3 土木工程的现状总体来说，土木工程发展了数世纪，已经成为了一门成熟的学科，奠定了其重要地位；但是由于各国发展水平的参差不齐以及不同国情和新时代下遇到的新挑战与新要求，使得土木工程在当代发展过程中面临着一系列的问题，亟待解决。这些问题不仅仅包括土木工程长期发展以来日益暴露的自身缺陷，还有新形势下提出的新要求怎么解决的问题。由此可见当代土木工程发展还需要克服诸多困难，还有很长的路要走。2.3.1 国内外土木工程现状对比混凝土是现代土木工程发展的一个缩影，有其典型代表性，

13、下面以混凝土来说明国内外土木工程发展现状。现代混凝土是由水泥、矿物掺合料、砂、石、空气、水和外加剂等组成的多相聚集体,并能满足“高工作性、高早强增强和高耐久性”的基本要求的复合材料,它与传统混凝土在组成、配合比设计、施工方式等方面有着巨大不同。预拌混凝土是现代混凝土技术发展史上的重大进步,是土木工程施工走向现代化的重要标志。它在混凝土生产总量中所占比例大小,从很大程度上反映出一个国家混凝土工业和土木工程施工水平的高低。我国预拌混凝土技术发展起步较晚。70年代末,首次从日本购进成套混凝土搅拌站、搅拌输送车和输送泵,开始了我国预拌混凝土生产和泵送混凝土施工。1978年常州市建立预拌混凝土搅拌站,以

14、商品形式向用户提供混凝土。同年,上海宝钢购进日本成套设备,建成生产能力50万立方米预拌混凝土搅拌站。20世纪80年代中期是混凝土搅拌站第1次建站高峰,90年代是第2次建站高峰,也是我国预拌混凝土行业成熟和发展最快的一个时期。20多年来,混凝土生产企业如雨后春笋般迅猛发展,已成为中国建筑业一支朝气蓬勃的生力军。进入21世纪,随着国民经济的持续快速发展,混凝土生产企业更是风起云涌,市场呈现出勃勃生机。2006年,全国预拌混凝土供应量4.76亿立方米,比2005年增加1.07万立方米,增幅为29.17%;预拌混凝土年搅拌能力10.81亿立方米,比2005年增加1.95亿立方米,混凝土搅拌站2891个

15、,比2005年增加46个。由此可以看出我国的预拌混凝土正处于一个“井喷”阶段。欧美预拌混凝土行业现状ERMC是欧洲预拌混凝土协会成员国的英文缩略名称。欧美大部分国家RM（预拌混泥土）已经发展到成熟阶段，RMC勺人均消费量基本稳定或略有下降。除了希腊、西班牙、土耳其等少数国家的预拌混凝土产量保持相对较快增长外,其余欧盟国家包括美国和俄罗斯近三年的预拌混凝土产量增长趋缓甚至下降。预拌混凝土人均消费量维持1.0m3/capita的高位,西班牙、冰岛等国甚至达到了2.1m3/capita这样的水平,相对于中国0.4m3/capita来说,这些国家的预拌混凝土发展已经进入了成熟阶段。从上面可以看出：与国

16、外相比，我们国家的现代土木工程发展起步交晚，发展较快，目前正处于发展的高潮期，而国外土木工程已发展成熟，同时我国土木工程各项技术性能还落后于欧美，施工技术水平也不尽完善，有很大的拓展空间，而欧美近乎饱和。土木工程发展的缺陷为适应各类工程建设高速发展的要求，人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物，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要求，然而往往这些也是土木工程目前所面临的问题。建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现，比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低，有些价格过高，应用范围受到限制，因而尚待

17、作新的探索。另外，代表现代土木工程的混凝土具有自重大、易收缩开裂、缺陷隐蔽、质量易波动等缺点，而特性混凝土的综合性能和可持续发展性能差，不满足材料发展的多功能化、绿色化、智能化要求，有待进一步改善。土木工程材料的缺陷直接限制了土木工程的发展，这也是土木工程在发展中日益暴露出的问题之一。工程地质方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能，不仅直接决定基础的设计和施工，还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择，对于地下工程影响就更大了。工程地质的勘察技术，目前主要仍然是现场钻探取样，室内分析试验，这是有一定局限性的，不仅直接增加作业时间，还大大增加了土木工

18、程的成本，不满足节约性原则。为此，急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案，从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程，例如三峡水坝，会引起自然环境的改变，影响生态平衡和农业生产等，这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中，对于趋利避害要作全面的考虑，但是在当下急功近利的社会风气下，要做到真正的很好权衡利弊确实是一个难题，或许最根本的办法就是提高土木工程学者的素质。工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况，达到适用、经济、安全、美观的目的。为此，已开始采用概率

19、统计来分析确定荷载值和材料强度值，研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律，积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩土共同作用的分析，进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论；同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。但是目前很多土木工程特别是偏远西部地区的土木建筑物，在这个环节做得极为粗糙，有的工程为了节省成本而在设计上“偷工减料”，甚至很多农村房屋根本没有设计环节。以2008年汶川地震为例，其中很多在偏离地震带的房屋被夷为平地而正处于地震带上的一些建筑物却仍然矗立，经过中国地震局土木结构研究所的勘察得出的结论是：偏离地震

20、带的房屋倒塌的原因是设计结构有问题或者干脆没有经过工程设计就施工；相反那些处于地震带上没有倒塌的房屋结构合理，并有抗震设计。由此可见，全国范围内在设计环节以及运用科学设计方法上还有待努力。工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展，施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法，日益走向科学化；有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样，不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率，而且可以解决特殊条件下的施工作业问题，以建造过去难以施工的工程。而目前国内的施工主要依赖于施工水平不高的民工；施工技术和施

21、工过程监测管理体制不健全；现在各层次研究分离的情况下,本应是整体的材料-工程结构-施工,由于分属不同领域,造成其工程技术人员“隔行”,这些问题都是直接导致我国土木工程与国外存在较大差距的原因，是亟待我们解决的。2.4 土木工程未来发展目前土木工程发展面临的各种问题和新时代背景下对其更安全更绿色化的要求促使了土木工程不断向前发展。由此需要产生新的指导理论和工程实现过程，采取新技术和新工艺实现土木工程的可持续发展和绿色化，使其能达到自我诊断自我修复的智能化要求。2.4.1 指导理论的继续发展在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学

22、的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论、虚拟现实等技术也在力学中加深影响。另一方面，土木工程学科将向周围继续发散，与材料、环境、化学、电子信息、机械、城市规划、建筑等相关学科进一步的交叉、融合、互相支持、互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科，如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。新

23、理论的发展必然为土木工程的安全性提供保证，在节约原材料上也必将有所贡献，为以前不可能的土木工程提供理论支持。2.4.2 工程实现工程的变化土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。全过程信息化将是工程实现的一次全新革命。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也包含对工程进度的监测管理，运行中数据资料的收集、分析、整理；对建筑物结构、强度、可靠性的分析和相应对策的决策等。这些是

24、主动控制和智能化实现的基础，为提高土木工程质量提供了保障，也使土木工程更加安全可靠。2.4.3 可持续发展性与绿色化可持续发展是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分合理的利用资源，人们生活水平的改善也提高了对土木建筑设施绿色化的要求。整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约，包括土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划、设计、建造到建成后的使用、维护、拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求，具体的包括：资源的保护，资源再利用

25、，污染控制。以我国已经竣工的青藏铁路为例。它较好的体现了可持续发展的特性，从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护，全路设计为封闭构造，杜绝了固体废弃物的污染，也严格的控制了噪音污染；施工过程中也相当注重对周围环境的影响，满足绿色化要求。2.4.4 主动控制技术与智能化迄今为止，绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的，被动的物体对周围环境的影响，如风动，温度变化，突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木工程的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用：运用智能化材料、计算机技术和模糊控制技术、以及一些预设的控制结构，使得建筑物能够对

26、各种环境因素做出适当的反应，达到智能化要求。以智能化材料为例。既然智能化成为一种趋势，而未来的高性能混凝土材料必须要具备这样的特点，那么我们能否将微生物运用其中，作为改善混凝土性能的关键？由于微生物自身能进行新陈代谢，故我们可以寻找一种微生物，在混凝土构件发生破坏时，能通过代谢产生新的有助于补偿混凝土相关性能的物质。具体的设想如下：混凝土结构正常工作情况下，微生物处于绝对密实的混凝土封闭空隙中，在混凝土结构遭到破坏时，外界空气和水蒸气进入，满足了微生物代谢的条件，进而代谢产生一些胶凝物质，粘接上破损的细孔，到达自我诊断和修复的功能。当混凝土结构彻底破坏的时候，微生物就能够消化分解混凝土砌块，达

27、到回收再利用和保护环境的效果。综上，土木工程当今的发展是人类智慧的成果，土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路，努力创新，土木工程定会走向新的高峰!第3章结论本文通过概述土木工程的发展历史和基本特征，对比分析国内外土木工程现状以及面临的问题，展望未来土木工程发展趋势并做出相关设想，最后得出以下结论：（1）国内外现代土木工程发展水平不一，我国正处于发展的高潮，而欧美国家已趋于成熟；同时我国土木工程相关设计和施工水平较欧美低。（2）尽管土木工程发展了数世纪，已经成为了一门成熟的学科，但是由于新时代下遇到的新挑战与新要求等，使得土木工程在当代发展过程中面临着一系列的问题，亟待解决，土木工程的发展还有很长的路要走。（3）走可持续发展道路是未来土木工程发展的一大必然趋势，这是时代发展的要求。参考文献1. 葛勇.土木工程材料.中国建材出版社.2. 叶耀先.建筑业的可持续发展及其相应原则J.科技导报，1998（3）无忧论文网土木工程施工项目成本管理与控制2011-4-29