学习土木工程导论课的收获与感想

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、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，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，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,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ERMCO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RMC（预拌混泥土）已经发展到成熟阶段,RMC的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。 2.3.2 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

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