土木工程概论论文25155222

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1、2010级土木工程4班 胡德强 100759奏响“凝固的音乐”土木工程概论课程报告目录1摘要31.1The English Outline of Civil Engineering31.1.1What is Civil Engineering?31.1.2What is the history of Civil Engineering?31.1.3What about Civil Engineering nowadays?41.1.4Whats the future of Civil Engineering?41.1.5What qualities are the major courses

2、designed for students to cultivate?41.2土木工程中文摘要52关键字53土木工程含义64土木工程的历史64.1古代土木工程64.1.1房屋建筑64.1.2桥梁工程64.1.3水利工程74.1.4高塔工程74.1.5其他74.2近代土木工程74.2.1建造材料74.2.2建造理论74.2.3建造技术84.3现代土木工程84.3.1建造材料84.3.2结构理论84.3.3建造技术95土木工程的现状95.1房屋建筑95.2桥梁工程95.3长距离海底隧道95.4高速铁路建设95.5大高坝工程105.6大跨度空间结构105.7高塔工程106土木工程的未来发展106.1

3、设计思想的革新106.1.1以功能为基础的设计106.1.2系统的J靠度116.1.3结构投资的合理分配116.2发展可持续性的土木工程116.3计算机技术在土木工程中的应用117土木工程专门人才应具备的知识结构127.1人文、社会科学基础知识127.2自然科学基础知识127.3学科及专业基础知识127.4专业知识127.5相邻学科知识128土木工程专门人才应具备的能力结构138.1 获取知识的能力138.2运用知识的能力138.3创新能力138.4其它149对身边土木工程实例的认识149.1大礼堂149.2建筑与城规学院C楼1510学习本课程后的感受与认识1511附录1611.1听课纪录16

4、11.2参考文献和相关书籍161摘要1.1The English Outline of Civil EngineeringAfter the National College Entrance Examination, I chose Tongji University for further study, dreaming that I can devote myself to the enterprise of Civil Engineering in China. Now during the past four months study in Tongji University, a

5、series of lectures on Civil Engineering have widely broadened my horizons. I have made an outline of Civil Engineering as follows.1.1.1What is Civil Engineering?Civil Engineering is a professional discipline that deals with the design, construction and maintenance of the physical and naturally built

6、 environment, including works like bridges, roads, canals, dams and buildings.1.1.2What is the history of Civil Engineering?Engineering has been an aspect of life since the beginnings of human existence. The earliest practices of Civil Engineering may have commenced between 4000 and 2000 B.C. in anc

7、ient Egypt and Mesopotamia (Ancient Iraq). Later on, the construction of pyramids in Egypt (circa 2700-2500 B.C.) might be considered the first instances of large structure constructions. In the 18th century, the term Civil Engineering was coined to incorporate all things civilian as opposed to mili

8、tary engineering. And the first self-proclaimed civil engineer was John Smeaton who constructed the Eddystone Lighthouse.1.1.3What about Civil Engineering nowadays?With the application of physical, mathematical and scientific methods, Civil Engineering, the ancient “Technical Science”, has developed

9、 into a wide ranging profession, including several separate specialized sub-disciplines such as Costal Engineering, Construction Engineering, Water Resources Engineering, Bridge Engineering, Underground Engineering, Tunnel Engineering, Transportation Enginneering.New materials like high-strength con

10、crete and modern steel have been widely put into use. The structure analysis have greatly progressed with the calculation of computers. Morever, the construction process can be monitored by computers automatically.Nowadays Civil Engineering is concerned with the development of global economy. Buildi

11、ngs tend to be higher, bridges tend to be longer, railroads tend to be swifter, subways tend to be deeper beneath the ground and structure tend to be spanned more widely. 1.1.4Whats the future of Civil Engineering?Engineers will face more complex problems with the development of modern society. The

12、population is growing. The resources are limited. The environment pollution is aggravated. The energy consumption is sharpened. The urban land available is decreased. Whats more, the disasters occur frequently.To deal with those problems, the government sponsor researches into new materials especial

13、ly “Green Materials”, new theories and new techniques like CAM.Engineers have a dream, that in the future our cities will extend to the upper sky, the underground, the oceans and the outer space.1.1.5What qualities are the major courses designed for students to cultivate?Knowledge: As a wide ranging

14、 profession linked to knowledge of structures, materials science, geography, geology, soils, hydrology, environment, mechanics and other fields, the courses on Civil Engineering expects students to obtain a wealth of knowledge, including the common basic knowledge, the specialized basic knowledge an

15、d the specialized knowledge. Students are also motivated to learn about advanced science and technology. Practical Experience and Sense of Responsibility:Civil Engineering is a technical science which put more emphasis on techniques and practical experience. In order to do complex analysis, design w

16、ork, or management of complex design projects, students should learn to perform experiments, use computer software like CAD, take design courses, and participate in various kinds of competitions and activities, through which students are encouraged to develop a sense of responsibility.Cooperation:Ge

17、neral civil engineers work closely with surveyors and specialized civil engineers to fit and serve fixed projects. Not only engineers themselves need to work together, but they should develop consensus with local community and prepare construction plans with technicians. Furthermore, engineers from

18、different cultures sometimes need to work together for International projects. Thus, it is essential for us to take part in various social activities and study English as well as other foreign languages.In conclusion, I am so delighted to be a student in Tongji University for the study of Civil Engi

19、neering. And I will try my best to be a successful civil engineers for the enterprise of Civil Engineering in our motherland.1.2土木工程中文摘要土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它是既指工程建设的对象，即建造在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、管理、养护、维修等专门技术。土木工程（Civil Engineering），区别于军事工程，是18世纪末由英国的斯米顿首先提出的土木工程而得来的。其历史分为古代（公元前5

20、000到17世纪中叶）、近代（17世纪中叶至20世纪中叶）和现代（20世纪中叶至今）。建造材料从古代天然材料转向近代人造材料，在发展到现代高强、优质、经济的新型材料。建造理论从经验总结转向科学理论，再到现代的计算机分析计算理论。建造技术从手工工具发展到大规模使用施工机械。再到机电计算机的一体化。现代土木工程适应于经济发展。赋予基础建设的投资大量用于建造高层建筑、大跨度桥梁、长距离海底隧道、高速铁路、大高水电坝、大跨度穹顶空间结构和高塔工程。土木工程前景广阔。没来将大力开展“绿色建材”和高强、耐腐、耐火材料的研制。计算机仿真分析、虚拟演示和辅助制造（CAM）也将成为研究和应用的重点。此外，土木工

21、程将向高空、向地下、向海洋和向太空拓展。土木工程专业的知识结构分为三个阶段：公共基础知识、专业及住址是和专业知识。由于具有极强的实践性，土木工程专业抢点培养学生的各种实践技能。向课程外延伸的能力还包括自学、工程管理、科技开发、表达和公关等能力。因此，作为工程师必须掌握社会科学知识、自然科学知识、工程类知识、专业技术知识，另外还要培养计算机应用能力、实验能力、实习能力、设计能力等等。担负着建设与维护基础设施的重任，土木工程师需要具备法律意识、风险意识、环境意识、人文意识和可持续发展的观念。2关键字历史、现状、未来发展、知识结构、对应课程、实例分析、感受与认识3土木工程含义土木工程的英文是Civi

22、l Engineering ,直译是民用工程，它是建造各种工程的统称。它既指建设的对象，即建造在地上，地下，水中的工程设施，也指应用的材料设备和进行的勘测，设计施工，保养，维修等专业技术。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。土木工程共有五个专业：建筑学，城市规划，土木工程，建筑环境与设备工程和给水排水工程。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

23、质技术基础，对众多产业的振兴发挥了促进作用，工程建设是形成固定资产的基本生产过程，因此，建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。4土木工程的历史4.1古代土木工程在古代土木工程中，一些文明故国如中国、古希腊、古罗马、埃及、印度、都有不少传世杰作，有些还流传和屹立至今。4.1.1房屋建筑约在公元前15世纪我国商代前期，已经出现能减小梁、柱受力的柱、额、梁、坊、斗拱组成的结构体系。这之后，经过历朝历代的积累、丰富、发展，逐渐形成我国特有的建筑风格。始建于公元1406年，建成于1420年的北京故宫，是世界上现存最大、最完整的古代木结构宫殿建筑群，占地72万，有房屋8700余间，总建筑面积达1

24、5万，从整体规划但单体建筑都体现了中国古代建筑的优秀传统和独特风格，堪称世界一绝。公元前2世纪古罗马已出现穹顶结构，到公元2世纪已兴建了大量以石拱结构为主的建筑，其类型之多，结构设计之合理，施工技术之精湛，至今仍为世人赞叹。古罗马的这一建筑技术和建筑风格被西欧各国进一步发展，意大利的比萨大教堂建筑群、法国的巴黎圣母院大教堂，都是公元1113世纪著名建筑。公元1516世纪文艺复兴时期的佛罗伦萨教堂和罗马的圣彼得大教堂，堪称世界优秀建筑之精粹。4.1.2桥梁工程公元前3世纪我国已有铁索桥和跨度达68m咸阳渭河桥。公元6世纪我国隋朝建成的赵州桥，跨度37.02m，全长50.82m矢高7.23米，桥面

25、宽约10m。该桥是世界上最早的敞肩式拱桥，无论在结构受力、艺术造型和经济上都达到了极高的成就，并于1991年被美国土木工程学会选为世界上第12个土木工程里程碑。4.1.3水利工程公元前5世纪我国已修筑了引漳馆邺工程。公元前3世纪中叶，我国在四川建成的都江堰是世界历史上最长的无坝引水工程，兼有灌溉、防洪、水运和供水等功能，使用至今，现在灌溉总面积已扩大到800万余亩，成都平原因此沃野千里。该工程规模之大，规模之周密，技术之合理，已被誉为世界上最早的综合性大型水利工程。公元7世纪之初我国隋朝开凿了世界历史上最长的大运河，共长2500km。4.1.4高塔工程高塔建筑可以说是我国古代土木工程的骄傲。公

26、元11世纪建成的山西应县佛宫寺释迦塔（也称应县木塔）为9曾高66m的木塔结构，至今犹存。该塔具有抗防火和不受雷击的功能，曾经经历多次大地震而安然无损，也曾受战争炮火袭击起火而很快自行熄灭，足以证明我国古代古代高塔建筑的辉煌成就。4.1.5其他还必须提到人类的两项伟大工程，一项是我国举世闻名的长城，始建于公元前3世纪，高约12m，宽710m，翻山越岭蜿蜒6700km，至今大部分仍是基本完好，堪称世界杰作。另一项是始建于公元前2700年到2600年间的埃及及帝王陵墓建筑群名扬天下的吉萨金字塔群，其中最大的金字塔塔基呈方形，每边长230.5m，高约146m，不愧为人间奇迹。4.2近代土木工程第二阶段

27、为近代土木工程，时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶，前后约300年间，这一阶段土木工程的特征是：4.2.1建造材料建造材料从天然材料为主转为人造材料为主，如1824年波特兰水泥的发明，和1856年转炉炼钢的成功使混凝土和钢材成为土木工程的主要建造材料，推动了钢筋混凝土结构和钢结构在土木工程中的广泛应用，从根本上改变了土木工程的结构形式。4.2.2建造理论建造理论从主要以总结长期建造经验向重视科学理论兼顾经验转变。这一转换可以从1683年意大利的伽利略用公式表达了梁的设计理论和1660年英国的虎克提出虎克定律为起点，以后许多研究者从多个不同的领域相继提出了开创性的新理论，如：1687年英国的牛

28、顿提出了理学三大定律，为经典理论力学的发展奠定了基础；1744年瑞典的欧拉建立柱轴心受压时的屈曲理论，为结构和构件的稳定分析开辟了新天地；1733年法国的库伦提出了材料强度的概念和挡土墙上的土压力理论；1825年的维纳建立了结构设计的容许应力分析法，为结构设计理论提供了通用的方法。19世纪末里特尔应用极限平衡概念提出了钢筋混凝土设计理论，1866年美国的杰克逊提出了预应力混凝土的想法，后于1930年由法国的弗雷西内研制成功；20世纪上半叶美国的克劳斯提出了力矩分配法，使钢结构的分析简便可行，促进了钢架结构的应用；同时期奥地利的泰沙基提出了土的固结、侧压力、承载力等理论，奠定了土力学学科的基础。

29、在这些开创性研究的引领下，土木工程的建造理论发展成为一门完整的学科结构工程。在科学理论的指导下，土木工程的结构体系发生了本质性的变化，出现了许多受力合理、结构新颖、用料经济的前所未有的新结构。1863年美国采用的框架结构建造高层建筑，18891890年法国和美国分别采用空间桁架结构建造铁塔和铁路铁桥，1825年在英国出现了悬索桥，同年美国建成了铁路，1863年英国建成了地下铁道，1921年德国建成了高速公路。一些现代结构也开始出现，如20世纪20年代的悬索屋盖，20世纪30年代的高拱中立坝，20世纪40年代的近海石油钻探平台。4.2.3建造技术建造技术从手工工具为主发展成为大规模使用施工机械，

30、一些性能优异的大型机械不断出现，并创造出各种既有成效的施工方法，人们开始能使用大型施工机械建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。在近代土木工程中，由于建造材料、建造理论和建造技术的进步，出现了不少举世瞩目的土木工程，如1889年在法国巴黎建成的埃菲尔铁塔，高300m；1931年在美国纽约落成的帝国大厦，共102层，高381m；1937年在美国旧金山建造的金门悬索桥，跨度1280m；1936年美国建成的胡佛坝是当时最高的重力曲形坝，这些工程至今仍不失为伟大的土木工程。4.3现代土木工程第三阶段为现代土木工程，时间起点可定为20世纪中叶。这一阶段土木工程的特征是土木工程与高新技术相结合。4.3.1

31、建造材料随着化学工业和冶金技术的不断发展，通过掺添加剂已能配置高性能和高强度的混凝土；用人造陶粒配置的混凝土是一种轻质高强的材料，可以建造更为经济的高层建筑；先进的冶金和轧钢技术已能生产出优质高强的低合金钢，大规格宽翼缘工字钢以及冷加工成型的高效冷弯型钢，开创了现代钢结构的一个崭新的时代。高分子化学的发展，使高分子材料开始用于结构，出现了膜结构这一新结构形式。玻璃工业的发展，钢化玻璃的生产，是新颖的玻璃结构开始出现。4.3.2结构理论电子计算机的诞生，完全改变了理论的面貌。凭借电子计算机的强大运算和绘图能力，分析理论已能超越线弹性而考虑材料非线性和几何非线性；已能脱离解析解的束缚，采用数值解对

32、结构的受力进行仿真；已不但能做静力分析，也能做动力分析等等，使许应力设计方法进入到基于概率理论的可靠度设计方法。由于分析计算理论的进步，使结构设计更为自由，可以采取各种结构体系，各种结构形体。一些新颖的机构如任意曲面形式的网壳结构、各种形式的张拉结构、各种类型的斜拉桥、各种外形的索寞结构、各种不同深度的海洋石油钻井平台、各种不同岩土性质的隧道、地下铁道等，如雨后春笋办的到处涌现。4.3.3建造技术从单一的使用施工机械发展到机电计算机的一体化。对于复杂的施工，实现了全过程自动监测和计算机控制，使施工质量大大提高，施工进度大大加快，无论是施工过程中需要上天、入地还是翻山下海，都已不再成为施工的障碍

33、。在钢结构施工中，焊接技术的引入和普遍使用，大大简化了钢结构的构造和制作，同时焊连接又能最大限度地适应钢结构多变体型的需要，从而使钢结构的发展进入了一个新的阶段。5土木工程的现状在现代化土木工程中，体现时代特征的土木工程已不再是一些个体工程，它已于世界经济的高的发展联系在一起。5.1房屋建筑随着经济发展，人口的增长和城市化进程的加速，出现了一大批高度超过100m的高层建筑，其中最为引人瞩目的有：1974年美国芝加哥建成的西尔斯大厦，高433m；1996年马来西亚吉隆坡建成的石油大厦双塔楼，高452m；1998年我国上海建成的国际金融中心，高580m。5.2桥梁工程为了适应经济的发展，各国都大量

34、投资于基础设施建设，建造了大量跨度超过1000m的悬索桥和跨度超过500m的斜拉桥，其中最为引人瞩目的有：1998年日本建成的明石海峡悬索桥，主跨长1991m；1997年丹麦建成的大海带链悬索桥，主跨长1624m；1999年我国建成的江阴悬索桥，主跨长1385m；2005年我国建成的润扬悬索桥，主跨1490m；1995年法国建成的诺曼底斜拉桥，主跨长856m；1993年我国建成的山海杨浦斜拉桥，主跨长602m；1999年日本建成的多多罗斜拉桥，主跨长890m。5.3长距离海底隧道由于日本和丹麦自20世纪60年代率先启动的跨海工程，引发了世界各国海底隧道的兴建热潮，我国也有7个跨海工程正在兴建或

35、规划中。日本已于1985年完成了穿越津轻海峡，长达53.85km的青函海底隧道。埋深100m；1999年贯通的英吉利海峡隧道长50.5km，埋深45m。5.4高速铁路建设高速铁路的出现使得时空距离不再遥远，1964年日本建成了时速达210km的新干线高速铁路；1981年法国建成巴黎到里昂的高速铁路，时速高达270km；2004年中国在上海建成了时速达412km的磁悬浮高速列车。5.5大高坝工程由于经济的高速发展，我国建设了许多水电站，其中三峡水电站的发电容量高达1820万kW，创世界记录；在高度方面，后正在建设的雅砻江锦屏水电站，坝高305m，为世界之最；澜沧江的小湾水电站坝高292m，也为世

36、界瞩目。5.6大跨度空间结构也有许多极具现代气息的建筑，如1998年英国建成的伦敦千年穹顶，为320m覆盖跨度的索膜结构；2004年我国建成的南京奥林匹克体育中心，为与地面成45倾角的两个360m跨度桁架拱支承的空间结构；1996年美国建成的亚特兰大佐治亚穹顶，椭圆平面240m193m的索穹顶结构，用作奥运会主题馆；1997年中国建成的上海体育场，为椭圆平面288.4m274.4m的钢桁架悬挑结构支承膜的空间结构；1993年日本建成的福冈体育馆，为直径222m的可开启球面网壳等。5.7高塔工程目前世界上最高的建筑是电视塔。1976年加拿大建成的多伦多电视塔，高533m，是世界上最高的建筑；19

37、94年我国建成上海东方明珠电视塔，在电视塔中高度位居第三，造型别致，已成上海地标之一。6土木工程的未来发展未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。地球环境的日益恶化，人口的不断增加，人们为了争取生存，为了争取更舒适的生存环境，必将更加重视土木工程。在不久的将来，一些重大项目将会陆续兴建，插入云霄的摩天大楼，横跨大样的桥梁，更加方便的交通将不是梦想。科技的发展，以及地球不断恶化的环境必将促使土木工程向太空和海洋发展，为人类提供更广阔的生存空间。近年来，工程材料主要是钢筋，混凝土，木材和砖材，在未来，传统材料将得到改观，一些全新的更加适合建筑的材料将问世，尤其是化学合成材料将推动建筑走向更

38、高点。同时，设计方法的精确化，设计工作的自动化，信息和智能话技术的全面引入，将会是人们有一个更加舒适的居住环境。一句话，理论的发展，新材料的出现，计算机的应用，高新技术的引入等都将使土木工程有一个新的飞跃。6.1设计思想的革新6.1.1以功能为基础的设计根据灾害荷载的不确定性(包括时间，强度，作用历时)以及抗力的不确定性特点，根据不同风险水平的灾害荷载作用把建筑物设计成能满足不同功能要求的建筑物，它既保障建筑物在稀有火灾害时安全，I司时又使建筑物在整个运行期充分发挥功能，维护和改造方便，符合经济目的。设计内容包括：功能水平，灾害风险性水平和功能设计目标。6.1.2系统的J靠度特别是在结构的冗余

39、度与防止连锁破坏。系统的可靠度是指系统在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力。而结构的冗余度足指结构具有多重的传力途径，代表了结构抵御破坏的能力。抵抗意外的非正常荷载作用下的破坏能力，就要求结构不仪具有整体性，还要有必要的冗余度和延性，能适应较大的变形，具有较高的耗能能力。提高建筑结构的可靠度不能简单地理解为增加钢筋或水泥用量等，而是依靠科技进步和强化管理，积极有序地应用新材料和新技术，提高整个建筑业的技术水平，有效地增大建筑物的安全储备。6.1.3结构投资的合理分配结构投资的合理分配体现在以运行期费用的期望值为最低的设计依据。据有关资料介绍，仅美国一年就要花费数百亿美元对达到服务期

40、限的建筑物进行加固，自不步国家的旧建筑物改造加周费用已超过了新建建筑物的投资。该问题在我国虽然目前尚未如此突出，但过若干年，同样会出现类似的状况。因此建筑物的耐久性研究是当前一个热点议题。6.2发展可持续性的土木工程土木工程的可持续性(sustainability)有以下几个概念：6.2.1它是一种在环境和生态上自觉维护的绿色建筑(green architecture)，即有能源意识，能促进自然资源保护的建筑。6.2.2它是一种具有自然环境、人工环境和社会环境整体概念的城市和社区设计，即能综台考虑资源和能源效应，能在建筑使用、材料选择、生态平衡、自然景色、社会发展闸题I：整体考虑，并能在改善生

41、活质量、I某取经济福利的同时减少对自然环境有害冲击的规划。6.2.3应用高科技手段解决能源保护与环境削题，即适应高科技的发展从叫再生的能源中获益，如利用风力、水力发电，储存太阳能、地热能供电等。6.2.4应用新型、节能、环保、复合材料，即尽量少使用可耗尽资源，尽量多采用可更新资源，更有效地利用能源，更大循环地启用合成材料。绿色建筑和可持续的交通运输体系是土术工程可持续性发展的两个重要组成部分。6.3计算机技术在土木工程中的应用大力发展计算机技术和知识工程、信息技术在土木工程中的应用是今后相当长时期内的重要任务。发展智能建筑就是推广汁算机技术在土木工程中应用的一个方面。存建筑尤其在高层建筑或大型

42、公共建筑巾，采用智能建筑系统技术(IsBT)即办公(活动)自动化系统、通讯(包括远程通讯)自动化系统、建筑管理自动化系统、设备自动化系统、空气处理和配送系统姒及照明系统。杵能交通系统(ITs)则是继智能建筑系统技术后计算机技术住土术工程中应用的又一个典型。它一般包括交通符理系统、交通信息服务系统、车辆控制系统、车辆调度系统公共交通系统和自动高速公路系统。7土木工程专门人才应具备的知识结构土木工程专业的知识结构应包括人文、社会科学和自然科学基础知识,土建类学科与土木工程专业基础知识,专业知识以及相邻学科知识。7.1人文、社会科学基础知识掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论的精髓与基本观点;了解

43、哲学、科学、艺术三位一体的关系,具有哲学及方法论、经济学与法律等方面的基础知识;了解社会发展的规律以及21 世纪发展趋势。7.2自然科学基础知识掌握本专业所必须的高等数学及有关工程数学的基本理论、思维与分析方法,普通物理和化学基本原理、实验与分析方法。掌握一门外国语和一种计算机高级语言,掌握国家政策法规、经济与管理、信息科学及生态环境等基本知识。7.3学科及专业基础知识掌握理论力学、材料力学和结构力学(工程力学) 的基本原理和分析方法;掌握工程地质、土质学与土力学的基本原理与实验方法,掌握流体力学(主要是水力学) 的基本原理和分析方法。掌握工程材料的基本性能和适用条件;掌握工程测量的基本原理、

44、画法几何基本原理。掌握工程结构及其构件的受力性能、计算原理,工程结构体系力学分析、计算方法;掌握常用基础及地下结构的设计原理和分析方法。掌握土木工程施工与组织、项目管理及技术经济分析的基本方法。7.4专业知识掌握土木工程项目的勘测、规划、选型、构造的基本知识;掌握土木工程的设计方法、CAD 及软件应用技术;掌握土木工程基础及地下结构设计方法,了解地基处理的基本方法;掌握土木工程现代施工技术、检测和试验方法;掌握土木工程的抗震与防灾基本原理及一般设计方法。了解本专业的有关法规法律、规范和规程;了解本专业的发展动态。7.5相邻学科知识了解土木工程与可持续发展的关系;了解建筑、交通与环境工程的基本知

45、识。了解给水排水的一般知识;了解供热通风与空调、建筑电气等建筑设备,土木工程机械等的一般知识及选用方法。了解工程管理的基本知识。了解信息技术及土木工程、交通工程智能化的一般知识。知识结构原则及土木工程专业知识结构内容要通过课程性质的区分或具体课程类别加以体现和实施,现列表予以说明。课程性质课程类别课程要求应占比例通识教育课政治与德育类必修42 %文化素质教育类选修自然科学基础课必修学科及专业基础课土建类学科基础课(含实验)必修25 %土木工程基础课(含实验)必修专业课及相邻学科课专业知识选修12 %相邻学科知识选修集中实践环节必修21 %累计100 %注：应适当安排以自学、实践为主的课外课程8

46、土木工程专门人才应具备的能力结构知识与能力是综合素质不可分割的两个方面,一般来说,都属于智育范畴,但不可忽略非智力因素的作用。如何对能力结构进行定位是个关键问题。高等学校本科毕业生应当成为社会的高层次人才,其能力结构应主要包括获取知识的能力,运用知识的能力和创新能力,具体可包括两大方面:在专业方面,应具有自学能力、业务能力、综合及表达能力、科研开发和创新能力;在人文方面,应具有社会交往能力、组织管理能力、领导工作能力。8.1 获取知识的能力学生获取知识有多种渠道。除了教师传授知识的方式外,要整合课程体系,压缩课内学时,淡化细节了解,强化学习概念和思维技能,将以教为主改变为以学为主,使学生生动活

47、泼主动地学习,这是培养学生获取知识能力的重要途径。8.2运用知识的能力培养学生运用知识的能力,内涵十分丰富。加强工程实践和工程意识的训练是培养学生运用知识能力的最主要的渠道。要通过实验、生产实习、课程设计及毕业设计、科研实践、课外的科技活动、设计竞争等给学生独立动手的机会,设计和开发创新的机会。8.3创新能力培养创新人才已成为高等学校在新世纪中如何立足的基石。创新人才的培养,关键是培养学生的创新意识和创新精神,培养学生具有一定的创新能力。创新能力应该是能力结构的主线,由此带动其它能力的提高。开设“创造学”课程等,启发学生积极主动的创新意识;试行“以问题为中心”的教学方法;课外作业综合化,研究型

48、化,求优化不求唯一答案;把验证型实验改为研究型实验;课程设计、毕业设计逐步实现一人一题,取消指导书,强调综合和系统分析;生产实习应由学生自主安排,教师只负责下任务和答辩考核;切实贯彻因材施教,加大免修课程的力度,创造鼓励学生个性发展的机会;建立创新实践基地,让学生自行管理;建立激励机制,在考试方法与内容、优秀学生及免试研究生的选拔等涉及评价学生质量的标准中,加大创新能力的权重;开展创新竞赛;发挥现代教育信息技术的作用;直接参与教师的科学研究等均是可行的有效措施。当然,这决非易事,应有一个较长时间的建设过程。而这一切的关键还在于教师队伍的建设。8.4其它学生的书面及口头表达能力、社会交往能力、组

49、织与管理能力、领导工作能力等的培养,很大程度上与社会活动、校园文化有关,应该给学生创造锻炼自我的机会和条件,让他们参与文化、体育活动,接触社会并进行社会实践,实行学生干部任期制等,这些虽不能“立竿见影”,但可起到潜移默化的作用。9对身边土木工程实例的认识9.1大礼堂人们对同济大学大礼堂最深的印象源于它新颖别致的结构造型。近半世纪风雨剥蚀，如今大礼堂仍屹立在校园主干道上，展现其独特风姿，成为学校大型集会、文艺演出的首选场地。想当年，大礼堂40米净跨的拱形网架结构被誉为当时同种形式的亚洲之最；1999年，它被提名“新中国50年上海经典建筑” ，也是上海优秀历史建筑之一。1959年设计，60年开始施

50、工，62年竣工。1959年俞载道所在的建筑设计院第一设计室接到了重要任务，学校要在中轴线另一端建造可供3000名学生用膳的饭厅兼礼堂。其中为什么大礼堂之初是用作饭堂还要结合当时的历史背景，在全国上下都还是吃不饱饭的情况下，只有申报建造饭堂才有可能获得批准。黄家骅是一室的建筑主任，39岁的俞载道是结构主任。 由黄家骅和胡神茉设计，俞载道和冯之椿承担结构设计。 经过几番对比，最后意见集中在装配整体式钢筋混凝土网架结构上，认为它既经济又美观，结构外露、轻巧、爽亮。50年代末，钢网架结构好像是当时建工部推荐结构改革的五种新型结构之一，出于刚刚起步阶段，而钢筋混凝土的网架结构在国内几乎未有一例，这个跨度

51、很大的结构设计方案，在当时没有计算机的艰苦条件下，结构建筑师们用手摇式计算器连续演算了半年，进行了大量的实验才最终敲定。为了减轻它的自重，整个工程的用钢量极少，平均的厚度只有8厘米。它采用拱型结构，跨度达50米，有效利用40米，建筑面积3600平方米。该建筑所采用的钢筋混凝土预应力联方网架、双曲薄壳屋面结构，屋顶仅厚5公分。其设计，施工之新颖，跨度之大，在当时的我国建筑界产生了很大的影响。虽然体量和容量十分庞大，内部却没有一根柱子，而拱形结构自身又赋予建筑真实而独具特色的形式，给人以简洁，轻盈的视觉感受。建成之时，是亚洲地区最大的无柱中空大礼堂。大礼堂采用了当时十分先进的预制装配钢筋混凝土联方

52、网架结构，据说还是六十年代亚洲最大跨度的建筑。其主入口折板雨棚也是当时新结构的尝试。是建国50周年上海经典建筑，上海市第四批优秀历史建筑。大礼堂改造工程建筑面积7000平方米，工程于2005年11月开工。此次大礼堂改造工程由同济大学建筑设计研究院设计，建筑设计师袁峰，结构设计师郑毅敏。工程内容主要包括对大礼堂进行外立面改造、室内装修和设备更新等。9.2建筑与城规学院C楼城规学院C楼连接明成楼，呼应文远楼成鼎足之势，组成我校建筑与城规学院一片灿烂的新天地。C楼的主设计者是原同济城规学院青年教师张斌。该大楼建筑结构设计理念新潮，开敞的绿化庭院，别致的幕墙围护，营造出人文景观丰富多变的空间。建筑风格

53、承袭了包豪斯的教育思想，。对材质表现和人文精神重视，独到的细部处理，生动空间变化，大胆的形式感。使整个建筑极富抽象的现代感。印象最深的有三：拱桥入口、进深感极强的楼梯以及与地面木纹呼应的留有模板纹路的清水砼墙柱面。该楼总建筑面积10500平方米，地下一层、地上七层，框剪结构，总投资约3665万元，于2003年3月8日开工至2004年5月18日竣工验收。该工程被评为2003年上海市标化工地和文明工地；2003年杨浦区优质结构工程；2004年上海市安装优质结构工程。 10学习本课程后的感受与认识记得第一节土木工程概论课上，顾祥林院长曾经这样表述土木工程师的优秀品质：“土木工程师是一群甘愿默默吴文和

54、辛勤工作的人。他们会创造，通变革，晓发展。可以说他们是社会的脊梁。”这些话语里饱含着一名土木工程师强烈的社会责任感和踏实肯干的作风。我为之感动，并深深地向往迈进求学土木工程专业的殿堂。作为一名土木工程是首先要具备很强的社会责任感。这是因为，土木工程的基本任务是建造满足人类物质和精神生活需要的各种工程设施。其实土木工程还有更深的一层涵义。1992年联合国召开了全世界环境与发展首脑会议，通过了21世纪议程，确定了可持续发展的战略方针。该方针的宗旨是要在满足当代人类发展需要的同时，为后代留下一个可以持续利用的资源环境。也就是说，土木工程不但与当前的发展有关，而且与人类的生存有关。作为一名土木工程师，

55、强烈的社会责任感上升为一种历史使命，不仅要建造各种工程设施满足人类的需要，而且要将本代人的智慧凝聚在工程设计中，传递给我们的下一代，为他们提供更加便捷的生活。可以说，土木工程是一项伟大的事业，值得我们终身为之奋斗。土木工程还赋予土木工程师难得的乐趣。设计和建造土工程设施的过程同时也是艺术创作的过程。但有些人则不以为然。提到土木工程，他们会第一时间想到一门枯燥的行业，每天面对着图纸和计算机，与钢筋混凝土和机械设备打交道。又有人说，土木工程师不懂艺术，既土气又木讷。实际上，工程难题的出现与解决留给工程师的是深刻的记忆与难忘的乐趣，尤其是大型工程难题的解决。这是其他行业所难以拥有的乐趣。同时，工程设

56、计是一门创造性活动，成功的工程设施是工程师对技术与艺术全面把握的结果。一名优秀的工程师同时也应该是一名合格的艺术家。然而要达到这种境界并不容易。因为科学技术及工程结构在一般情况下受自然法则、效率及可行性制约。这对工程师的技术功底提出了很高的要求。想要达到这种境界必先拥有扎实的技术功底。历史上许多优秀的工程结构范例都是将“结构”这一技术提射到“艺术”的高度，实现建筑和工程结构的诗意。总结起来，作为土木工程专业的学生，我们肩负着工程建设的社会责任。这是一份光荣的使命，即在遥远的未来我们的辛勤付出将为子孙后代提供更加便捷的生活。同时，当我们拥有扎实的技术功底时，工程设计将赋予我们艺术创作的乐趣，我们

57、的智慧将为城市、为人类社会增添光彩。然而，这对我们来说还只是美好的前景。“仰望星空”，我们还需“脚踏实地”。扎实的专业知识是合格土木工程师的基础，强烈的社会责任观是体现土木工程师社会价值的保障。从现在开始，我将认真学习专业知识，树立相应的社会责任感，将来更好地为国家、为社会工作和服务，承接重任，谱写一曲“凝固的音乐”。11附录11.1听课纪录时间专家讲课题目2010.09.15顾祥林土木工程与土木工程师2010.09.29刘西拉21世纪的工程建设人才：知识、素质和能力2010.10.13李杰土木工程防灾减灾2010.10.27陈以一建筑与结构2010.11.10孙立军交通工程学科概况2010.

58、11.24郑时龄工程与美学2010.12.8范庆国现代施工技术2010.12.22白云浅析欧亚文明差异对工程管理方式的影响2010.1.5沈祖炎土木工程专业高级专门人才的知识结构11.2参考文献和相关书籍1项海帆,沈祖炎,范立础.土木工程概论. 北京:人民交通出版社,20072蒋永生,李爱群,曹双寅,邱洪兴.土木工程专业培养人才的知识结构与能力结构. 江苏南京:高等建筑教育,1999年03期3 李棣萼,郎守廉.土木建筑系列英语 第三级 道路与桥梁. 中国建筑工业出版社,19874Civil Engineering. Wikipedia, the free encyclopedia5Civil Engineers. Wikipedia, the free encyclopedia6土木工程. 百度百科7 王常才. 桥涵施工技术. 北京:人民交通出版社,2009 8 李自光. 桥梁施工成套机械设备. 北京:人民交通出版社,2003