第一講土木工程的歷史、現狀和未來
一、土木工程的理解
二、古代的土木工程
三、近代的土木工程
四、現代的土木工程
五、土木工程的未來
一、「土木工程」的理解
1.土木工程的內涵
（1）中國古代哲學
五行學說：世界萬物由「金、木、水、火、土」組成，工程建設材料主要是土和木；
「土」包括：岩石、砂子、泥土、石灰、磚、瓦、陶瓷等；
「木」 包含：木材、茅草、藤條、竹子等。
「土木」組成了工程建設所用的材料，故以此作為工程建設的代名詞。
歷史發展：分久必合、合久必分；改朝換代，必大興土木，修建宮廷廟宇、皇家園林。故成語「大興土木」成為工程建設的代名詞。
2.土木工程的定義
土木工程：是建造各類工程設施的科學技術的總稱。
內涵：它既指所應用的材料、裝置和所進行的勘測設計、施工、保養、維修等技術活動；也指工程建設的物件，即建在地上或地下、陸上或水中、直接或間接地為人類生活、生產、軍事、科學研究服務的的各種工程設施。例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、橋梁、遂道、機場、港口、碼頭、給水和排水等工程。
國際上，運河、水庫、大壩、水渠等水利工程也包括於土木工程之中。
土木工程：是建造各類工程設施的科學技術的總稱。
是指工程建設的物件，即建在地上、地下、水中的各種工程設施，也指所應用的材料、裝置和所進行的勘測設計、施工、保養、維修等技術。
什麼是土木工程？
英文含義：「civil engineering」 直譯為「民用工程」，與軍事工程(military engineering)相對應，即服務於戰爭以外的工程設施，可見，其範圍很廣。
2023年英國人j.斯公尺頓設計建造艾德斯通燈塔時首先引用。john smeaton（1724-1792）是英國第一位土木工程師。
今天，土木工程師是乙個很專業的職業，它涉及到滿足社會經濟要求下對各種各樣的實際工程及社會經濟進行規劃、設計、建造、維護等工作。
是2023年以來對整個非軍用工程的總稱，排除化學、電子、電器、海洋和機械工程。
土木工程包括機場、橋梁、水利、碼頭、基礎、港口、海洋結構、鐵路、河流和盆地管理、道路、排汙處理、土壤力學、結構設計、交通工程、隧道、給排水等工程。
土木工程學科按照其分支可以分為許多領域：
結構設計（結構工程）
結構施工（建設工程）
水利工程
灌溉工程
基礎工程
測量學道路工程
鐵路工程
環境工程，等等
作為一名土木工程師，你可以在以下領域工作：
交通系統：道路、鐵路、碼頭、港口、機場、橋梁、隧道和交通管理系統。
給水：壩、水庫、水資源處理系統，汙染控制及其網路體系等。
能源：熱能部門，核能、水力發電站，煤礦和石油鑽探部門。
廢棄物處理：排汙系統、垃圾處理等。
防災工程：洪水控制、城市排水和海岸防衛等。
工業和商業發展：購物中心、汽車停車場、工廠、辦公樓等。
通訊：通訊桅杆和設施、通訊塔等。
環境：環境影響評估等。
休閒娛樂：運動館所和中心、游泳館、劇院和電影院等。
土木工程：乙個具有挑戰的職業
創造性在室內和室外工作
能運用技術和實踐技能
能承擔責任，並主動工作
有令人滿意的報酬
願意的話，可以周遊世界
作為一名土木工程師，必須具備以下素質：
富有想象和創造性；
很強的適應性，能適應在任何條件和場合下工作；
在技術和實踐中能夠積極思考；
較強的人際交往能力，有效地與專業人員、客戶和工人進行交流；
具備決策能力，即使是很大一筆款項。
現實需求與國家發展的重要性
土木工程是一種與人們的衣、食、住、行關係密切。
「住」 建造各種型別的建築物；「行」建造鐵路、道路、橋梁工程 ；「食」必須打井取水、興修水利、進行農田灌溉、城市排水供水等。
間接關係：工農業生產、科學研究等有關，如製造汽車、輪船也好，紡紗、織布、製衣也好，乃至生產鋼鐵、發射人造衛星、開展科學研究活動都離不開建造各類建築物、構築物和修建各種工程設施。
國家基礎設施建設與發展需求：道路鐵路交通、水利電力、能源與資源、城市建設等。（三峽工程、**鐵路、南水北調、西電東送、地鐵工程、隧道工程等）
經濟拉動和刺激作用：房地產市場波動、4萬億擴大內需（大部分用於工程建設）
二、 古代土木工程（17世紀中葉以前）
1.基本理論依據：無，依靠實踐經驗。
2.基本裝置工具：簡單，斧、錘、刀、鏟、石夯等。
3.建築材料：取之於自然，石塊、草、土坯等，公園前2023年開始燒製磚。
4.西方巨集偉建築：磚石結構，如埃及金字塔、希臘的帕特農神廟、古羅馬鬥獸場、土爾其伊斯坦堡的索菲亞大教徒等。
5.中國巨集偉建築：木與磚牆結構，如山西應縣木塔（67.
3m）、北京故宮、天壇、萬里長城（東起山海關，西至嘉峪關，5000多公里）、河北趙州橋、四川都江堰水利工程、京—杭大運河、帝王將相的廟宇樓台、深宮大院等。
古代土木工程有以下幾種主要結構形式
木結構（山西應縣木塔石結構（埃及金字塔） 磚結構（山西佛光寺祖師塔）
三、近代土木工程
時間跨度從17世紀中葉至20世紀中葉的300年間。
1.近代土木工程的主要特徵
（1）有力學和結構理論作指導；
（2）磚、瓦、木、石等建築材料得到日益廣泛的使用；混凝土、鋼材、鋼筋混凝土以及早期的預應力混凝土得到發展；
（3）施工技術進步很大，建造規模日益擴大，建造速度大大加快。
2.在近代土木工程時期內以下幾件大事具有重大意義：
義大利學者伽利略在2023年出版的著作《關於兩門新科學的談話和數學證明》中論述了建築材料的力學性質和梁的強度，首次用公式表達了梁的設計理論。
英國科學家牛頓在2023年總結了力學三大定律，它們是土木工程設計理論的基礎。
瑞士數學家尤拉2023年出版的《曲線的變分法》建立了柱的壓屈理論，得到計算柱的臨界受壓力的公式，為分析土木工程結構物的穩定問題奠定了基礎。
2023年納維建立了土木工程中結構設計的容許應力法；19世紀末里特爾等人提出極限平衡的概念。他們都為土木工程結構理論分析打下了基礎。
2023年英國人阿斯普丁取得了波特蘭水泥的專利權，2023年開始生產。這是形成混凝土的主要材料，使得混凝土在土木工程中得到廣泛應用。後來，在20世紀初，有人發表了水灰比等學說，才初步奠定了混凝土強度的理論基礎。
四、現代土木工程
1.現代土木工程的特徵
（1）土木工程功能化
土木工程日益同它的使用功能或生產工藝緊密結合。
公共和住宅建築物要求建築、結構、給水排水、採暖、通風、供燃氣、供電等現代技術裝置結合成整體。
工業建築物往往要求恆溫、恆濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防火、防爆、防磁、防塵、防高（低）溫、耐高（低）溼，並向大跨度、超重型、靈活空間方向發展。
發展高技術和新技術對土木工程提出高標準要求。如發展核工業需要建造安全度極高的核反應堆和核電站；研究微觀世界需要建造技術要求極高的加速度工程；發展海洋採、煉、貯油事業要求建造多功能的海洋工程，如海上鑽井平台、海上煉油廠、海底油庫等。
（2） 城市建設立體化
城市建設立體化的三個趨勢：
（a）高層建築的大量興起
（b）地下工程的高速發展
（c）城市高架公路、立交橋大量出現
（3）交通運輸高速化
高速公路的大規模修建
電氣化鐵路形成和發展
長距離海底隧道的出現
（4）水利工程大型化
2.現代土木工程的發展趨勢
（1）建築材料的輕質、高強化
（2）施工過程的工業、裝配化
（3）設計理論的精確、科學化
五、土木工程的未來
未來房屋
海上城市
月球工廠
太空新居
向資訊化、智慧型化發展（智慧型化建築）
土木工程概論2土木工程材料
1土木工程 結構用 材料 工程材料是房屋的物質基礎，同時由它構成的房屋構件又受到各種作用，在荷載作用下，如何充分發揮所採用材料的作用是土木工程研究和解決的重要問題。房屋結構所受的荷載，經板 梁 柱 基礎的傳遞，最後傳給地基。3.1土木工程材料的一般性質 1.物理 力學 耐久性 1 物理性質 容積密度...
土木工程概論心得
姓名 1 2 3 學號 201104 班級 土木112班 日期 2012年12月3日 土木工程概論學習心得 作者姓名 張且波 13周已經結束了，土木工程概論課程也結束了，在這段祝英傑老師的教學中，我受益良多，我了解到很多關於土木工程的知識。土木工程是建造各類土建工程設施的科學技術的統稱，它既指與人類...
土木工程概論心得
土木工程概論心得 2 懷著萬分激動的心情，我踏上了上海這塊神聖的土地，並將上海交通大學，這麼一所全國重點大學開始我的新生活。一切都是那麼地新鮮，一切都是那麼地富有挑戰性。當我面對著以往只在電視裡看到的一幢高樓，東方明珠電視塔，金貿大廈 當我面對著南京路，淮海路的繁華 當我面對著街上熙熙攘攘的人群 當...