土木工程材料

2023-04-12 08:01:32| 收藏本文下载本文作者：跳跳

今天小编在这给大家整理了土木工程材料（共含3篇），我们一起来看看吧！同时，但愿您也能像本文投稿人“跳跳”一样，积极向本站投稿分享好文章。

土木工程材料

篇1：土木工程探讨

一、就目前发展形势，分析土木工程当前形势

目前土木工程研究的对象主要集中在以下几个方面：

1.1高层建筑拥有全新的发展时期

目前在土木工程修建过程中，不仅原料、构造方法、施工技术等方面有所变化，自动化的施工方法也被普遍应用，建筑规模也有所增大，建筑的数量不断增多，而且高度也有所提升，我国很多城市的建筑水平已经在世界排名中位于前列，高层建筑的发展形势拥有了一个全新局面。

1.2目前土木工程发展情况，设计结构方面必然会有所变化

在许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素，因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题正在被极大的关注。相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理，特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。同时，“以柔克刚”的抗震思想在结构振动控制技术中将进一步得到体现，现代振动问题正在向着自适应控制、智能控制、吸震减震技术研究方向发展，土木工程结构健康检测、灾害结构相应控制等基础性的研究将会进一步加强。

1.3土木工程发展关注重心将转移地下施工建设与开发方面

随着人口数量的不断递增，在世界范围内都出现空间资源利用紧张，所以开发利用地下资源将成为缓解空间紧张最有效的方法，无论是在其他国家还是国内的发展城市中，地下施工建设和开发都成为城市发展的重点。目前，国内城市应用地下工程建设技术已经能够达到世界先进水平，这必将带来地下空间合理利用的又一个起点。

二、科技信息化为土木工程发展带来新的契机

随着科技信息化的不断进步，也带动了其他行业的发展，这也是目前新形式下国家发展的方向。科技信息化就是利用科技设备实现现代科技提升工程效率，并且最大限度的降低工程成本。通过科技信息化建设过程，使现代化的建设理念贯穿土木工程发展全过程，甚至在以往工程建筑技术难以完成的建筑工程。通过科技信息化在土木工程方面的扩大应用，不仅提升了建筑工艺，也扩大了建筑领域，为土木工程的发展带来了崭新的机会。

2.1土木工程中的“三S”系统应用与推广

遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）的集成综合，构成整体，实时，动态的对地观测，判别，分析应用，在土木工程界已发挥了巨大的作用，并具有广阔的前景。近年来提出的“数字城市”的要领就是在“三S”系统的基础上发展起来的，即综合应用GIS、遥感、遥测、网络、多媒体、及虚拟仿真对城市的基础设施、功能机制进行自动采集，动态监测管理和辅助决策服务，显然，“数字城市”是以数字化信息处理技术的网络通信技术为背景的技术服务系统，

这一系统的使用和全国推广，必将把我国的城市规划建设与运营提升到一个新的水平。

2.2技术控制方式现在以及未来发展形势

对于一个大型的复杂工程项目，可能需要多个成员甚至多个设计部门的参与和设计，也需要其他的在线咨询与协同工作，或由分布在不同的地域的设计人员，设计分支机构，协作单位或部门使用不同的软硬件平台和不同的设计手段在同一规定的时间段完成。针对电子数据与数据管理系统的方便应用，目前国外以开发出系列化的双向无线电通讯设备，用于工地的联络，以及利用GPS技术的人机通讯设备。信息技术的发展，已使得国际承包商可以克服地域的壁垒。

2.3土木工程的应用离不开对于现实模拟技术

在传统的土木工程中，人们不得不用一些平面图纸，用特定的符号传递大量的信息和数据，这种方法受到信息接收者的行业、知识结构和经验等的限制，而且随着新时代土木工程的复杂程度的不断提高，使得使用这种方法交流起来比较困难。虚拟现实技术为土木工程中的交流提供了一种新的前景和手段。另一方面，它在结构设计中的计算、施工过程的模拟等复杂计算过程中更有其独特的优势。通过计算机三维图形技术实现可视化计算，可以将设计参数变化以后的结果直观的显示出来，在结构的优化设计等方面也会出现一个很大的飞跃。通过虚拟技术的应用，将设计时间和施工时间相对缩短，空问相对缩小，通过计算机计算和人机交互，对最佳方案的选择使得获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效合理利用成为可能，对工程施工的质量把握的更为准确、科学。土木工程能够使用的时间，以及在不同空间内的发展，都成为科技人员重视的研究问题，环境对于建筑影响，以及结构在不同空间内有什么变化，也是未来一段时间的研究方向。而模拟技术的扩大应用，使这些热点研究问题得到很好的控制和解决，土木工程的发展趋势因为模拟技术应用而实现了更广阔的空间。

三、结束语

无论是国家的发展，还是一个城市的建设，都离不开建筑业的支持，就土木工程的发展趋势而言，不仅是国家建设的迫切需要，也是缓解空间资源紧缺最有效的方法，虽然，土木工程建筑在过去人类文明进程方面，已经取得了卓越成绩，文中介绍了目前土木工程所涉及的几个方面，也结合科技信息化下土木工程的发展趋势有所介绍。结合土木工程这一专业现实情况而言，新技术与信息化所带来的不仅是技术方面的革新，同时也是发展领域拓展与实现，如何能够在国家发展与社会建设的大形势下，土木工程行业的发展也出现革命性的转机，这是每一位土木工程专业人员所肩负的责任与任务，希望本文能够对有相关需要的读者有所帮助。

篇2：土木工程

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动，也指工程建设的对象（即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等)。

目录基本属性基本要素历史进程专业概述收缩展开基本属性

综合性

建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。例如，就土木工程所建造的工程设施所具有的使用功能而言，有的供生息居住之用，以至作为“入土为安”的坟墓;有的作为生产活动的场所;有的用于陆海空交通运输;有的用于水利事业；有的作为信息传输的工具；有的作为能源传输的手段等等。这就要求土木工程综合运用各种物质条件，以满足多种多样的需求。土木工程已发展出许多分支，如房屋工程、铁路工程、道路工程、飞机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程、水利工程等学科。其中有些分支，例如水利工程，由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展，也已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系，但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。

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、桥梁和沟洫，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。许多著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），以及其他许多著名的教堂、宫殿等。产业革命以后，特别是到了20世纪，一方面是社会向土木工程提出了新的需求；另一方面是社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。例如建筑材料（钢材、水泥）工业化生产的实现，机械和能源技术以及设计理论的进展，都为土木工程提供了材料和技术上的保证，因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦、核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道、长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。

实践性

土木工程是具有很强的实践性的学科。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。土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究，有两个原因：一是有些客观情况过于复杂，难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如，地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化，至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。例如，建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等，工程的抗风和抗震问题突出了，才能发展出这方面的新理论和技术。技术上、经济上和建筑艺术上的统一性。人们力求最经济地建造一项工程设施，用以满足使用者的预定需要，其中包括审美要求。而一项工程的经济性又是和各项技术活动密切相关的。工程的经济性首先表现在工程选址、总体规划上，其次表现在设计和施工技术上。工程建设的总投资，工程建成后的经济效益和使用期间的维修费用等，都是衡量工程经济性的重要方面。这些技术问题联系密切，需要综合考虑。符合功能要求的土木工程设施作为一种空间艺术，首先是通过总体布局、本身的体形、各部分的尺寸比例、线条、色彩、明暗阴影与周围环境，包括它同自然景物的协调和谐表现出来的'；其次是通过附加于工程设施的局部装饰反映出来的。工程设施的造型和装饰还能够表现出地方风格、民族风格以及时代风格。一个成功的、优美的工程设施，能够为周围的景物、城镇的容貌增美，给人以美的享受；反之，会使环境受到破坏。在土木工程的长期实践中，人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意，取得了卓越的成就；而且对其他工程设施，也通过选用不同的建筑材料，例如采用石料、钢材和钢筋混凝土，配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城，现代世界上的许多电视塔和斜张桥，都是这方面的例子。土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。建造工程设施的物质基础是土地、建筑材料、建筑设备和施工机具。借助于这些物质条件，经济而便捷地建成既能满足人们使用要求和审美要求，又能安全承受各种荷载的工程设施，是土木工程学科的出发点和归宿。

基本要素

重要性与意义土木工程的目的是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道。它既是物质方面的需要，也有象征精神方面的需求。随着社会的发展，工程结构越来越大型化、复杂化，超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现，满足人们的生活需求，同时也演变为社会实力的象征。土木工程需要解决的根本问题是工程的安全，使结构能够抵抗各种自然或人为的作用力。任何一个工程结构都要承受自身重量，以及承受使用荷载和风力的作用，湿度变化也会对土木工程结构产生力作用。在地震区，土木工程结构还应考虑抵御地震作用。此外，爆炸、振动等人为作用对土木工程的影响也不能忽赂。问题与条件材料是实现土木工程建造的基本条件。土木工程的任务就是要充分发挥材料的作用，在保证结构安全的前提下实现最经济的建造，因此材料的选择，数量的确定是土木工程设计过程中必须解决的重要内容。土木工程的最终实现是将社会所需的工程项目建造成功，付诸使用。有了最优设计还不够，还需要把蓝图变为现实。因此需要研究如何利用现有的物资设备条件，通过有效的技术途径和组织手段来进行施工。土木工程是个系统工程，涉及方方面面的知识和技术，是运用多种工程技术进行勘测、设计、施工的成果。土木工程随着社会科学技术和管理水平而发展，是技术、经济、艺术统一的历史见证。影响土木工程的因素既多又复杂，使得土木工程对实践的依赖性很强。

历史进程

对土木工程的发展起关键作用的，首先是作为工程物质基础的土木建筑材料，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。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18～19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，为人类文明作出了伟大的贡献，至今还被广泛采用。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。除应用原有的梁、拱结构外，新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广，出现了结构形式百花争艳的局面。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。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。十九世纪代，波特兰水泥制成后，混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土构件易于成型，但混凝土的抗拉强度很小，用途受到限制。十九世纪中叶以后，钢铁产量激增，随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥了各自的优点。二十世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。从三十年代开始，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。

专业概述

本专业学习工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论和基本知识。主要培养从事铁路、公路、机场等工程和房屋、桥梁、隧道、地下工程的规划、勘测、设计、施工、养护等技术工作和研究工作的高层次工程人才。毕业生可在高校、设计部门和科研单位教学、设计、研究工作，也可以在管理、运营、施工、房地产开发等部门从事技术工作。