关于土木工程的述

中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：41-1413（2012）02-0000-01

摘 要：土木工程是个庞大的学科,但最主要的是建筑,建筑无论是在中国还是在国外,都有着悠久的历史.世界每天都在改变,而建筑也随着科学的进步而发展.力学的发现,材料的更新,不断有更多的科学技术引入建筑中,以前只求一间有瓦盖顶的房屋,现在追求舒适,不同的思想,不同的科学,推动了土木工程的发展,使其更加完美.

关 键 词：土木工程建筑力学材料

土木工程的英文是CivilEngineering,直译是“民用工程”,它是建造各种工程的统称,土木工程既指建设的对象,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.

一、土木工程历史悠久

早在上古时代,人类就野处穴居,新石器时代后期仰韶文化遗址中已发现用木骨泥墙构成的居室,到公元前20世纪,已发现有夯土的城墙,商代时已逐渐采用粘土做成的版筑墙,西周时期已有烧制的瓦,战国墓葬中发现有烧制的大尺寸空心砖,这些都是土木工程的雏形.随着文明的不断进步,土木工程也在不断的发展,各种桥梁,水利工程建筑应运而生.我国著名的万里长城、都江堰、故宫建筑群等都是我国珍贵的土木文化遗产,还有世界的众多土木建筑,也都别巨匠心,充分体现了土木工程的魅力.

二、土木工程的现状和展望

从18世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始应用,以及19世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功,实现了两个飞跃,使建造摩天大楼和跨海峡1000m以上大桥成为可能.目前最高的钢结构高层建筑高度为443m,是1974年建成的美国芝加哥Sears塔楼,而1996年在马来西亚吉隆坡建成的石油双塔楼,高450m,是最高的混凝土高层建筑.现在最大跨度的悬索桥跨长为1410m（英国恒伯尔桥）,斜拉桥为856m法国诺曼第桥,世界高速公路最长的为美国,总长81105km,大坝最高的为瑞士大狄克桑斯坝,高285m.电视塔最高的为加拿大多伦多预应力混凝土塔,高549m.

我国改革开放后建设了很多高层建筑,上海金茂大厦高420m现居世界第三.1993年10月1日通车的上海杨浦斜拉桥,主跨602m,位居世界第二,其余拱桥,悬索桥,铁路桥,高速公路,电视塔,大坝等也都位居世界前列.这些都是土木工程不断发展的结果,当然,土木工程的发展是永无止境的,未来的土木工程将有许多更新的科技,科技的不断发展,必将带动土木工程的不断发展.

三、土木工程相关材料机器在建筑中的作用

1.砖

砖瓦的生产和使用在我国历史悠久,有“秦砖汉瓦”之称.制砖的原料容易取得,生产工艺比较简单,低、体积小便于组合,粘土砖还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点.所以至今仍然广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中.

2.石

由于天然石有很高的抗压强度,良好的耐磨性和耐久性；资源分布广泛,蕴藏量富,便于就地取材,生产成本低等优点,是土木工程中修筑城垣,桥梁,房屋,道路和水利工程的主要材料,例如古埃及的金字塔和中国的赵洲桥以及古长城等.

3.木材

木材具有轻质高强、耐冲击、弹性和韧性好,导热性低,纹理羌观、装饰性好等特点.木材易于加工,并且通过加工处理,远可以克服或减轻各向异性、含水率和天然疵病等对性能的不良影响.因此,木材在古建筑及现代建筑中都得到了极为广泛的应用.木材是由树木加工而成,树木种类繁多,按树种木材分为针叶树和阔叶树两大类.针叶树主要用作承重构件和家具用材,针叶树常用品种有红松、落叶松、云杉等；阔叶树常用作尺寸较小的构件及室内装饰,阔叶树常用品种有榆木、桦木、青杨等.

到18、19世纪资本主义的兴起,大跨度场房、高层建筑和桥梁等土木工程建设的需要,旧有材料在性能上满足不了新的设计要求,土木工程材料在其他相关科学技术的配合下,进入了一个新的发展阶段.相应出现了钢材,水泥,混凝土,钢筋混凝土和预应力混凝土及其他材料.

4.水泥

水泥是水硬性胶凝材料,即加水拌合成塑性浆体,能够在空气中和水中凝结硬化,其他材料凝结成整体,并形成坚硬的石材.常见的硅酸盐水泥也叫做波特兰水泥,经过加水、拌合、初凝、终凝和硬化后形成坚硬的水泥石.除此之外还有适应于紧急抢修工程、低温工程和高标号混凝土预制件的快硬硅胶盐水泥；用于内外装修的白水泥；快硬,高强,耐热和耐腐蚀的高铝水泥；用于制作大口径运输水管的和各种输油输气管的,在硬化过程中不但不收缩而且有一定程度膨胀的膨胀水泥等.同样水泥有其独特的粘合性和速硬性而文明,它可以将独立的砖石结合在一起成一个稳定而坚固的整体!

5.混凝土

混凝土是由胶结材料、骨料和水按一定的比例配制,经搅拌振捣成型,在一定情况下养护成型的人造石材.混凝土具有原料丰富,低廉,生产工艺简单等特点,因而使用量越来越大.同时混凝土还具有抗压强度高耐久性好,强度等级范围宽等优点.按材料可分为水泥混凝土,沥青混凝土,石膏混凝土及聚合物混凝土等.为了克服混凝土抗压强度低的缺陷,将混凝土与其他材料复合出现了钢筋混凝土,预应力混凝土,各种纤维增强混凝土等.

6.沥青

沥青是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属衍生物所组成的混合物,沥青除用于道路工程外,还可以作为防水材料用于房屋建筑,及用作一般土木工程的防腐材料等.在道路与桥梁工程中,沥青起着不可替代的作用.

7.彩钢夹芯板材

分为彩钢聚氨酯夹芯板材和彩钢聚苯乙烯夹芯板材两种.用彩色涂层钢板做面层,芯材分为聚氨酯和聚苯乙烯泡沫塑料两种,通过特定的生产工艺复合而成的隔热夹芯板.彩钢板有强度高、防水、防腐蚀好、色泽鲜艳等优点,而泡沫塑料重量轻、保温性能极佳,又可承受一定的剪力,是非常理想的保温隔热材料.

8.绿色建材

绿色建材,指健康型、环保型、安全型的建筑材料,绿色建材是采用清洁生产技术,使用工业或城市固态废弃物生产的建筑材料,它具有消磁、消声、调光、调温、隔热、防火、抗静电的性能,并具有调节人体机能的特种新型功能建筑材料.绿色建材的发展是社会建筑学和工程建筑学的主流,做为一种新的思想和目标,必将带动世界材料开发发展和研究新的格局!

五、结语

土木工程发展到今天已经深入到社会的各个方面,发挥着重要的作用.土木工程既是一门科学,同时也是一门应用技术,是为人怎么写作的的职业,土木工程的根本工作目的是不断的提高生活的质量.所以我们不仅仅是一个工程技术人员,也是社会的建设者,我们作为未来的土木工程师,不但要继承和发扬老一辈工程师的严谨求是、正直诚信、创新进取的优良品质,也要用现代的科学理论武装自己.

作为土木工程学院的本科学生,我会在大学四年的学习过程中,努力掌握好计算机语言与程序设计技能,并在大学物理实验、材料实验和结构实验中掌握一般结构实验的基本方法,初步具备结构检验的技能,做好技术实习、课程设计,争取在结构设计大赛中获奖.

在学习生活中,我将不断提高自己的自学能力,从学习中提升工程能力,在学生工作中提升管理能力,逐步完善自己的知识结构,从中培养出科技开发能力并在表达能力和公关能力上多下工夫.

不过,这些技能还构不成一个真正有助于我国可持续发展的土木工程师.因为工程师最重要的是具备高尚的道德文化修养和思想品质.为了国家和民族的利益,献身祖国的事业.为了国家的荣誉,能有强烈的竞争意识,具备唯物辨证的思想方法,有蹋实、严谨、苦干的工作作风.只有这样,才能做一名合格的中国土木工程师.

我们还应看到,我国的土木工程事业与世界一流水平还有一定的差距.譬如国内的不少高层建筑（包括上海的环球金融中心）,其工程设计几乎全部由国外承担,钢材几乎全部从国外进口,工程总承包也大多由国外承担,只有钢结构制作与安装等工作由国内单位承担.获得完全自主的知识产权,实现工程建筑的国产化,赶超国际水平,需要我们青年一代去完成!