土木工程和其专业人才培养

《土木工程和其专业人才培养》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一章土木工程及其专业人才培养 一、土木工程的概念——CivilEngineering土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。科学（Science）：是关于事物的基本原理和事实的系统知识。技术（Technology和Technique）：是根据生产实践经验和自然科学原理发展而成的各种生产工艺、作业方法、操作技能、设备装置的总和。工程（Engineering）：是将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称。土木工程：是指采用各种工程材料，修建各类工程设施（房屋、道路、铁路、桥梁、隧道、港口、机场、运河、堤坝等）的生产活动和工

2、程科技，包括对上述各类工程的勘测、设计、研究、开发、施工、维护、翻修等活动及其所需要的工程科技。土木工程学科：是指运用各种科学知识（数学、物理、化学等基础科学知识，力学、材料等技术科学知识）和工程技术知识来研究、设计、建造、维修各种建筑物、构筑物、道路、桥梁等工程设施的一门学科。土木工程专业：是培养掌握土木工程科学技术、了解土木工程基本属性，能够解决土木工程基本问题的专门人才的学业门类。二、土木工程的基本属性1）社会性：土木工程的发展取决于社会不同历史时期的科技水平和管理水平。2）综合性：需要运用多种工程技术，进行土木工程建设活动（勘察、测量、设计、研

3、究、开发、施工、监理、加固、维修等）。3）实践性：由于影响因素众多且错综复杂，土木工程对实践有很强的依赖性。4）技术、经济和艺术的统一性：土木工程是为人类需要服务的，反映了不同历史时期技术、经济和艺术的发展和统一。三、土木工程所要解决的问题1）形成功能良好和美观舒适的空间和通道，满足人类活动的需要——土木工程存在的根本目的和出发点。2）具有抵御自然界各种作用力的功能（承载力、变形、稳定、耐久性）——土木工程存在的根本原因。3）充分发挥所用材料的性能——材料是土木工程存在的根本条件。4）通过有效的技术途径和组织手段，利用社会能够提供的物资设备条件，将工程

4、设施建造成功、付诸使用——土木工程的最终实现。四、土木工程的发展历史（一）古代土木工程（约公元前5000年起到十七世纪中叶）特点：1.材料：就地取材→加工材料2.施工：石器→简单金属工具→施工机械；分工逐渐细化3.主要凭经验建造，缺乏理论依据和指导（二）近代土木工程（从17世纪中叶至20世纪中叶）特点：1.广泛使用砖、瓦、石、木等工程材料；开始使用钢筋混凝土、预应力混凝土2.建造技术、规模、速度日益进步3.有力学和结构的理论指导实践在近代土木工程时期内以下几件大事具有重大意义：——意大利学者伽利略在1638年出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》

5、中论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，首次用公式表达了梁的设计理论。——英国科学家牛顿在1687年总结了力学三大定律，它们是土木工程设计理论的基础。——瑞士数学家欧拉1744年出版的《曲线的变分法》建立了柱的压屈理论，得到计算柱的临界受压力的公式，为分析土木工程结构物的稳定问题奠定了基础。——1825年纳维建立了土木工程中结构设计的容许应力法；19世纪末里特尔等人提出极限平衡的概念。他们都为土木工程结构理论分析打下了基础。——1824年英国人阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权。这是形成混凝土的主要材料，使混凝土在土木工程中得到广泛应用。——1859年发明

6、了贝赛麦转炉炼钢法，使得钢材得以大量生产，并能越来越多的应用于土木工程。——1867年莫尼埃用钢丝加固混凝土制成花盆，并用这种方法建造了蓄水池，这是应用钢筋混凝土的开端。——1886年杰克逊首先用预应力混凝土制作建筑配件。1930年弗涅希内将高强钢丝用于预应力混凝土，使预应力混凝土得到广泛应用。——1906年美国旧金山大地震，1923年日本关东大地震，这些自然灾害推动了结构动力学和工程抗震技术的发展。——1883年美国在芝加哥建造的11层保险公司大楼，是世界上最先采用铁框架的高层建筑。——1889年法国在巴黎建成的高300米的埃菲尔铁塔，是近代钢结构高

7、层建筑的萌芽。——土木工程在铁路、公路、桥梁建设中得到大规模发展。（三）现代土木工程（20世纪中叶二战结束后至今）特点：1.工程材料轻质、高强、功能化2.施工过程工业化、装配化3.设计理论精确化、科学化，土木工程学科理论迅速发展现代土木工程的特征：土木工程功能化   城市建设立体化   交通运输高速化   水利工程大型化土木工程功能化：土木工程日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。城市建设立体化的三个趋势：高层建筑大量兴起地下工程高速发展城市高架公路、立交桥大量出现交通运输高速化：高速公路的大规模修建电气化铁路形成和发展长距离海底隧道的出现水利工程大型

8、化：20世纪中叶以来，由于设计理论和施工技术的提高，水利工程建筑速度加快,规模增大，200米以