土木工程未来之方向标

摘 要：土木工程是人类历史上年代最久远的“技术科学”,作为一种系统的产业活动,土木工程的实质是生产的过程,是一种技术过程.

土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指工程建设的对象,即建在地上、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、保养、维修等技术.随着人类社会的进步而发展,土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科,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.土木工程共有六个专业：建筑学,城市规划,土木工程,建筑环境与设备工程,给水排水工程和道路桥梁工程.

一、对土木工程的历史、现状和未来发展的认识

1.古代土木工程

古代土木工程具有很长的时间跨度,它大致从公元前5000年的新石器时代到17世纪中叶,前后约7000年.在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就.一些文明古国的不少传世杰作,至今巍然屹立.譬如我国的长城,埃及的金字塔等.公元6世纪建成的赵州桥,是世界上最早的敞肩式拱桥,于1991年被美国土木工程学会选为世界上地12个土木工程里程碑.

2.近代土木工程

近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶,前后约300年时间.在此期间,建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主,建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变.建造技术方面,一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现,使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程.期间建成的埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥,至今仍不失为伟大的土木工程.

3.现代土木工程

现代土木工程起始于20世纪中叶.发展至今,土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步.

建筑材料方面,高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上.结构理论方面,利用电子计算机强大的运算和绘图能力,力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况,使得在结构设计上更为可靠.对于建筑技术,已经发展到机―电―计算机的一体化,施工过程中,不论是上天、入地还是翻山、下海,都已不是施工的障碍了；而焊接技术的普遍使用,也使得钢结构的发展进入了一个新的阶段.

现代土木工程造就的举世瞩目的建筑有：我国台北的国际金融中心,上海金茂大厦,马来西亚吉隆坡的石油大厦双塔楼,法国的诺曼底斜拉桥等

二、我的感受和认识：中国的土木工程要走可持续发展之路

“中国是世界上人口最多的国家,一项大资源被13亿一除即变得微不足道,而一个小问题乘以13亿就成了大问题.”刘西拉教授此语切实道出了我国的困难之所在.我国的煤、石油、天然气、水、森林总量均居于世界前列,而人均占有量却全部低于世界平均水平.人口、能源、教育、污染问题已经成为我国所面临的四大严酷问题.走可持续发展迫在眉睫.而土木工程,也必当立足长远,走出一条可持续发展之路.

1.发展高新技术,应用结构健康监测,实现可持续发展

?土木工程在实际使用过程中,会出现不同程度的损伤或性能退化,这将影响起承载能力和耐久性,甚至引发严重的工程事故,带来重大的人员伤亡和经济损失,产生严重的社会影响.因此,从建筑建成的一刻起,就要做好健康监测、修复和加固的准备.

随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展,人们提出了结构健康监测的概念,给土木工程的发展带来革命性的变化.

2.开发利用再生资源和绿色资源,实现可持续发展

世界上每年拆除的废旧混凝土,工程建设产生的废旧混凝土等均会产生巨量的建筑垃圾.我国每年的施工建设产生的建筑垃圾达4000万吨,产生的废混凝土就有1360万吨,清运处理工作量大,环境污染严重.此外,我国是20年来世界水泥生产的第一大国,而这本身是一项高耗资源、高耗能、污染环境的行业.当然,可持续发展,绝不是一味地追求节省,而是要寻求一种最合理的中间状态,既要保证建筑有足够的创意,也要追求完美的技术经济指标,以最少的投入获得最大的效益.我们依旧还是要创造经典,但是绝不能建立在挥霍金钱,建立在耗费更多的资源、能源的基础之上.现今,建筑世界已经进入到生态美学的时代,注重文化、生态、工程与环境之间的关系,注重人性化、节能与可持续发展,才是当代工程师的着眼方向.

三、土木工程专门人才应具有的素质

成为优秀的土木工程师,必须具备“四要素”,即知识结构、实践技能、能力结构以及综合素质与创新意识.知识结构包括：公共基础知识,专业基础知识和专业知识.

首先,优秀的土木工程师必定有扎实的公共基础知识,并且,在熟悉了解自然科学的基础之上,良好的思想道德心理素质和人文、社会科学基础知识也必不可少.

其次,优秀工程师还必须有过硬的专业基础知识.对工程数学、流体力学、岩土工程、结构工程等都要有扎实的理解和较强的应用能力.

第三,还要有深入的专业知识.不论是从事铁道工程、隧道工程、地下工程还是建筑工程,每一个工程师都要对所偏重行业有着先进的专业知识.只有这样,才能使我国的土木工程事业,走在世界的前列.