土木工程论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇土木工程论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

论文摘要：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。本文论述了土木工程的涵义、现状及未来的发展趋势。

引言

纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时，随着社会和科技的发展，建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

二、土木工程的发展现状

我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。

截止2000年底，我国铁路运营路程已达6．78万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型的不断翻新，主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平，己跨入世界水平先进行列。目前，我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面，50年间全国兴建大中小水库8．6万座，水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。

三、土木工程的发展趋势

（一）高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N／mm2以上的钢材列人了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

（二）计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。

（三）环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

（四）建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

（五）空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。

（六）结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。

（七）新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。

此外，由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

参考文献：

[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社，2005.

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由于经济全球化的发展，高等工程教育的国际化趋势也越来越明显。根据国外工程教育的成功经验，应积极组织学生参与国际交流、到海内外跨国企业实习，拓展学生的国际视野。而目前我国许多高等工科院校与国际交流与合作很少，学生几乎没有机会进行国际的交流和合作。

2教育改革的具体措施

结合“卓越工程师教育培养计划”的特点和要求，在充分总结我校办学传统和特色的基础上，提出我校土木工程专业基于卓越工程师教育改革的具体措施。

2.1改进教学方法和手段

在教学方法改革方面，注重授课艺术，进行启发式、互动式、探究式的教学方法改革，使课堂气氛更活跃，更具感染力。对陈旧落后的教学手段进行改革，充分利用现代化的教学手段，如多媒体、幻灯、投影、录像等，扩大课堂教学的信息量，拓宽学生视野，有效提高教学质量。同时，改变“一张考卷定成绩”的传统考核方式，引进课程论文、平时测试，期中测试、大作业等注重自主获取知识能力培养的成绩评定方法。通过考试改革，强调对学生实际能力的考核与评价，引导学生自觉增强学习能力和探索精神。

2.2更新教学内容

在专业课程建设方面，加强多学科交叉综合性课程建设，同时特别强化面向工程实际的案例教学。在教学内容改革时，应该注意夯实基础知识，兼顾学科前沿动态，重视知识运用能力、创新能力的培养，以最有效的方式将一些基本原理、方法及技能传授给学生，使学生在尽可能少的时间内获得尽可能多的专业知识。

2.3强化实践环节

按照加强实践教学和创新能力培养的原则，制定培养方案时要统筹考虑实践性教学环节，要正确处理好理论教学和实践教学的关系，培养学生的创新能力。充分利用专业建设、学科建设和科研平台的良好条件，建设校内实践基地，强化实践教育，为实施“卓越工程师教育培养计划”打下基础。积极组织和开展大学生创新项目、大学生科技活动、创新实验课、实验室科研项目等，进而提升学生的工程实践能力与创新能力。注重学生的知识、能力和素质的协调发展，在传授知识的基础上注重全面素质与综合能力的培养。

2.4加强与企业、行业合作

拓宽办学途径，保证专业进一步发展。积极开拓产学研联合办学的新途径，加强与土木工程专业相关的科研院所、企业的密切联系，与更多的企业签订联合培养协议，明确双方在卓越计划中各自的权利和义务，共同设计培养目标、制定培养方案、实施培养过程，建立若干实践基地。多渠道筹措建设资金，建立联合实验室，聘请有学术成就、科研成果、产品开发和经营管理经验的研究、管理高级人才，参与专业建设和教学。

2.5开展国际工程教育交流与合作

积极组织学生参与国际交流、到海内外跨国企业实习，拓展学生的国际视野，提升学生跨文化的交流能力、合作能力和参与国际竞争的能力。同时要积极引进国外先进的工程教育资源和高水平的工程教师，借鉴他们的成功经验，探索适合我国国情的“卓越工程师”培养模式，促进我国由工程教育大国向工程教育强国转变。

3结论

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以工程实践和学生发展为价值导向，教学贯穿全面的工程训练，为学生提供知识、能力的完整框架。针对以往施工课程教学中存在的问题，土木工程施工课程教学建设从理论教学环节入手，以实践环节需求导向理论教学环节建设，理论教学内容以施工项目为主线，以工程训练为路径使得学生掌握知识，从理论教学环节即注重培养工程思维和工程意识，从而给予实践环节教学以有力支撑。施工课程理论教学内容依托联合培养企业工程实践展开课程内容建设。课程教学以企业真实的工程施工项目为载体，根据教学大纲、教学计划和学生认知特点与对施工案例进行加工完善形成教学案例。选用的案例要求与实践环节将要接触的施工项目类似甚至相同，注重两个环节整体性、系统性，避免各环节的脱节，真正做到两个环节相互验证，互为支撑。土木工程施工课程知识结构跨度大、章节之间逻辑性弱的特点为将施工项目划分为多个案例提供了有利条件。限于理论教学课时，施工技术教学内容中场地平整、基坑工程、工程降水、混凝土工程、预应力工程、结构安装工程等施工内容由于技术性突出，危险性大，对施工目标控制起到决定性作用，应作为施工案例建设的重点，非重点章节适当鼓励学生自学，以培养学生自学能力。

2课程理论教学方法改革与教学环节

创新探究教学做到了“回归实践”、“回归问题”、“回归学生主体”的三重回归，很好地契合了现代工程教学需求。探究性教学的思维是过程是认识现实问题方法研究解决问题，这一过程符合人们思维规律。本科层次的学生在学习土木工程施工时没有工程经验，所以了解施工项目、认识工程施工问题是学生首要解决的问题。了解施工项目、认识施工问题的过程是接近工程、与工程互动的过程，在这一过程中学生将对工程的好奇与兴趣转化为持续学习的兴趣与动力，逐渐建立起丰满的施工项目的概念和工程责任感，进而激发探讨、研究解决问题的主体意识，激励工程思维和工程能力的培养。同时，通过探究式教学实现“回归实践”、“回归问题”、“回归学生主体”，可较好地解决课程理论教学以教材为中心、以课堂为中心、以讲授为中心而疏离学习主体和工程实践的问题。基于以上认识，探究式教学的施工课程理论教学环节设计。课程理论教学的第一个环节是绪论或“章节导论”，将其作为“课程导论”或作为章节教学“回归实践、回归问题”环节，使得学生接触、了解工程，认识工程问题，因此其重要性突出。绪论是课程教学的开端，首先起到课程“导论”的作用。通过这一环节介绍课程“地图”、课程规划甚至与课程相关的职业展望，让学生对将要学习的课程充满好奇，认为课程学习有价值，目标值得期待。各章节以“章节导论”作为第一个教学环节，作用有二。其一，通过这一环节引入真实、典型施工案例，以案例作为学习章节内容的工程背景和载体，将学生带入工程情景，明确工程师责任，并以此提出本章节涉及到的施工问题。其二，通过该环节介绍本章节内容在完整施工项目中可能的“入口”和“出口”，不同的作用和应用，使学生建立“整体和局部”认识。在第一环节基础上，第二个环节讲授施工案例的施工方法、施工工艺（组织）过程及工艺标准。通过该环首先使学生掌握分部分项工程一般的施工工艺（组织）过程及工艺标准。与此同时，在学习过程中引导学生充分了解、挖掘案例中预先设置的施工问题及章节子问题（知识点K），使学生知道施工问题和知识点（K）在哪里、产生于何处、应用于何处。在第三环节中讲授第二环节中所设置的知识点（K）原理。第三环节继承“接受性”教学方法，作为探究性教学的有机组成部分。接下来的第四个环节是学生在以上三个课堂教学环节结束后以自主学习方式为主的综合学习环节。在这一环节中，以课后大作业为手段，即以一般的分部分项工程施工问题作为章节设计性作业，引导、驱动学生复习、收集相关资料、同学之间讨论、反思等，进而找到解决方案，完成探究过程。这一环节以提交作业为成果，但过程和能力评价多于结果评价，以合理的方式促进学习者工程能力的培养。探究式教学的施工课程理论教学的四个环节围绕现实施工项目展开，符合人们认知规律，贯穿全面的工程训练，教学生动。以土方工程章节“场地平整”的教学为例，在第一个教学环节中引入某公园场地平整工程作为施工案例，包括图片、施工技术资料、技术、管理岗位设置等。通过该场地施工前后图片对比，形象生动地提出了“如何将天然场地通过施工改造成公园场地？场地施工过程中有哪些关键问题要解决？”等施工问题，将学生带入施工情境、带入岗位，而后第二环节介绍场地平整主要施工工艺过程：场地测量土方挖、填、运输及运输机械场地验收。在施工工艺介绍过程中引导学生挖掘设置的知识点（K）：场地设计标高与初始场地标高、方格网法土方量计算、挖填土方调配运输方案、土方施工机械性能等。在掌握场地平整施工工艺和知识点“出处、用处”基础上在第三环节中讲授知识点（K）原理。在第四环节中布置类似场地的“场地平整施工技术方案设计”的作业，要求学生根据具体工程情况设计场地平整的施工工艺，绘制“挖填土方调配图”，完成自主学习过程。

3课程考核过程化考核方式具有导向作用

课程考核方式是否科学、有效，影响到学生学习积极性和学习效果及对课程的评价。针对以往理论课程考核只重视课程结束后一次性考试成绩的问题，本课程考核注重过程考核，提高章节设计性作业合计分数在课程成绩中所占比重，由30%提高至50%，引导学生重视学习过程，重视自主学习。期末考试试题综合性题目分数占试卷分数比重由以往20%提高至40%，通过综合性题目进一步考察、评价学生能力情况。

4结语

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1.我国土木工程建立质量不高，主要体现在监理面窄，在监测土木工程建筑施工质量时，考虑的内容不全面。而我国在进行土木工程质量检测的过程中，主要是对验工计价和施工质量两方面进行监理。有的工程师由于能力不高，专业知识水平较低，且对于土木工程建筑施工质量的检测缺乏经验，对一些必要的规则也缺乏了解，往往造成了工程质量出现许多漏洞的现象产生，不仅对建筑日后的使用安全构成了威胁，还会给建筑单位和有关投资企业带来消极地社会效益。

2.土木工程建筑施工质量的责任制落实不明确土木工程建筑施工质量的责任制不仅和施工单位的施工管理工作有关，和项目开发时的设计质量也是密切相关的。比如，有些施工单位的建筑设计变更包死，设计做出了调整和变更，但施工单位经营管理却无法控制，就造成了施工单位偷工减料的现象发生。这也是为什么有些施工单位会用“拆东墙补西墙”的办法，在最大程度上减少亏损的原因。因此，在土木工程建筑施工过程中，应该明确各个部门的责任，从而确保土木工程建筑施工质量监测的工作能够更加顺利地开展。三、土木工程建筑管理的主要内容和措施

二、土木工程建筑的管理内容

1.施工质量管理土木工程建筑施工管理工作的重心就是定期对施工建筑进行质量监督和管理。施工质量的高低直接影响着企业的经济发展效益和人民的生命财产安全。在进行工程建筑施工前，一定要做好施工建筑的设计工作，详细的设计方案不仅是确保施工进度和施工质量的有力保证之一，也是影响工程投资和施工成本的原因之一。为跟上现代化发展的脚步，土木工程建筑的施工应及时接受现代先进的思想和理念，按照相关的制度，严格建立质量管理体系，并对土木工程建筑施工过程中出现的问题，给予及时的措施和实时的监测。

2.施工进度管理土木工程建筑的施工进度不仅影响着施工成本和施工质量，对企业的效益也有着重要的影响。因此，在土木工程建筑施工的过程中，对建筑的施工进度必须采取有效措施，进行必要的进度管理。此外，施工进度的保证在施工承包合同范围中，是施工单位和建筑企业必须要密切注意的。根据施工承包合同给出的施工时间和进度要求施工单位应对土木工程项目做出详细的施工计划，通过将项目细分为各个阶段，从而更加精确地估算出施工单位的工程进度。同时，在日常的施工管理工作中，也要适可加强对施工进度的管理力度，以便施工单位能够根据具体情况，及时做出相应地调整。

3.项目风险管理土木工程建筑施工管理工作中的风险管理主要是通过一些安全设施和防护措施在最大程度上减少事故的发生，确保施工人员的生命安全。完善的安全设施和先进的风险处置技术都能在一定程度上减少施工事故的发生，确保施工质量符合要求。在风险管理方面，投入资金务必要确保施工人员的安全，为其能够提供相对安全的操作环境，不能因为节省成本，就减少在风险管理方面的投资。因此，土木工程建筑施工当中，对项目进行风险控制和监督都变得十分重要。

三、解决施工管理问题的有效措施

1.完善有关土木工程建筑的法律制度我国土木工程建筑施工管理中存在着许多问题，主要是管理制度的不规范以及法律制度的不完善造成的。因此，建筑市场在进行项目施工时，要根据国家的有关方针政策，贯彻我国的法律法规，从而逐步规范对土木工程建筑的管理。需要注意的是，制定的法律法规不仅需要满足我国建筑行业的发展形势，还应确保土木工程项目的施工标准能够与国际专业施工规范相接轨，确保我国的建筑市场能够有更广阔的发展空间。

2.提升管理土木工程建筑工作人员的素质国内外许多施工实例都表明了，施工人员的素质高低能够在一定程度上影响整个项目的施工质量。因此，我国需要重视对这方面人才的培养，全面提升施工人员的素质。同时，我国也可向国外经验丰富的专家学习，通过学术的交流及研讨，不断扩充我国土木工程建筑的专业知识。严格的考核制度以及先进的施工管理理念和方法都是提高土木工程建筑施工管理水平的有效措施。

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土木工程的地基施工过程一般要在60分钟到180分钟内完成，因此，对岩缝进行灌浆施工所需的水泥量有限。但是如果出现岩缝大量吸浆现象，就必须采取对应的解决措施，不然就算灌注再多的水泥浆也达不到预期的施工目标。为了解决这种情况，首先要进行限流，对单位时间内进入岩缝的砂浆体积进行限制，并且减缓灌注的速度，实现使灌注到岩缝的泥浆快速凝结的目的。其次，可以通过降压的方式来处理这个问题，这种方式是通过将灌浆的压力降低来使砂浆的流速减缓，使砂浆在较小的压力下进行自流，并在自流中逐渐凝结，当砂浆自流现象停止时可以适当增加压力，之后就可以采用一般的灌浆技术来进行灌浆施工。最后，可以进行多次灌浆，具体说来就是间歇性地对岩缝进行灌浆，每进行一次灌浆施工，都要隔一段固定的时间后再进行下一次灌浆，间隔时间一般不超过8小时，具体时间可以根据土工程要求来确定。

2灌浆施工技术在严重漏水情况下的应用

地基漏水在土木工程施工过程中是很常见的现象，但是如果是严重漏水现象，那么最可能的原因就是在施工过程中出现重大失误，严重漏水现象在岩溶地区施工中尤为常见。因此，在进行岩溶地区施工的时候，可以采取膜袋灌浆方法，但是在采用这种方法的时候，一定要注重膜袋的质量和选择，要选择高质量且耐磨性很强的膜袋，例如聚丙烯膜袋、尼龙膜袋等。灌浆过程中，将水泥浆装在膜袋中，水泥浆在膜袋中相互挤压就会使其水分降低，进而提高其凝结速度。此外，还要严格控制填充材料的砾石和泥浆配比，将水泥泥浆与砾石混合起来，这样才能达到更好的灌浆效果。在狭窄的地方要加大粒料的使用量，使其形成桥架，采用巧匠在中途阻塞住缝隙，进而堵死整个通道[2]。

3结语

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1958年，我国因钢材短缺，曾探索过用GFRP筋代替钢筋的研究。20世纪七八十年代，FRP在结构工程中的应用与研究逐渐增多。1972年在云南建造了一座直径为44m的球形GFRP雷达天线罩。1982年在北京密云建成了跨径20.7mGFRP简支蜂窝箱梁公路桥，设计荷载等级为汽-15、挂-80，并进行了现场荷载试验，这是国际上第一座GFRP公路桥。此后，FRP材料，尤其是价格比较便宜的GFRP，在工结构程中应用的范围越来越广。但是这些应用大多数都是附属性、临时性的构件，FRP材料的优越性能没有得到充分发挥，即使用FRP作为结构材料也都是尝试性的，没有形成规模。同时，多数的土木结构工程师不了解FRP材料性能和设计方法，大大限制了它在土木工程结构中的应用和推广。

2FRP复合材料在土木工程中的实践效果

2.1用于结构加固

我国对FRP加固技术的研究始于1997年，中冶建筑研究总院有限公司(国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心)于1997年10月进行了国内首批外贴碳纤维布加固梁试验。随后在短短几年中，外贴FRP片材加固技术已成为全国土木建筑行业研究和应用的热点，很快为市场所接受，而市场的扩大使材料的成本大幅下降，这为FRP材料在建筑中的应用发展提供了更大的可能，在我国已迅速发展成为建筑结构补强加固的主要技术。至2012年，国内从事FRP试验研究及技术开发的科研单位几十所，用于土木建筑行业中的碳纤维制品生产销售的厂家几十个，从事于碳纤维加固补强的专业公司上百个，已经形成了相当大的研发、生产、设计、应用的社会群体。目前FRP材料在土木建筑中的应用以加固钢筋混凝土结构为主，加固的形式又以外贴FRP片材为主，但FRP技术在砌体结构、钢结构、木结构中的应用，以及采用FRP筋材、网格材、预应力FRP片材加固技术的应用已有很多，新的应用形式、新的产品、新的规范规程的研究正在世界各地广泛开展。

2.2FRP筋在新建结构中代替钢筋

传统钢筋混凝土结构中配置非预应力和预应力钢筋，在处于恶劣环境条件时，如干湿交替、化学介质等作用下，极易引起钢筋的腐蚀，严重影响结构的耐久性和适用性，甚至导致结构承载能力的降低。相比之下，防腐性能好、粘结性能与钢筋相差不多且抗拉强度高的FRP筋成为代替钢筋的一个较好选择。20世纪80年代初开始，FRP筋逐渐大量应用于有特殊性能要求的结构物中代替钢筋，如有磁共振医疗设备的建筑及海堤、工业厂房屋面板等受严重化学侵蚀的结构物中。1985年，美国SanAntonio医院大楼的MRI设备的桩、柱和梁中均采用了GFRP筋。1986年，SanAntonio的大学建筑中的边墙和钢筋混凝土梁中配置了GFRP筋。FRP筋的另一个应用对象是岩土工程，目前已用于因潮汐变化等干湿交替的挡土墙、地基锚杆及地铁沉井等工程中。

2.3FRP结构及组合结构

由于FRP材料具有高强、轻质、耐腐蚀等优点，FRP结构和FRP组合结构的应用也日益受到工程界的重视。

（1）早期试验性的FRP结构

20世纪60年代，英国已开始生产GFRP复合材料的屋盖结构，运往中东和北非建造使用，1968年一个采用GFRP夹心板与铝质骨架的圆顶结构建于利比亚Bengazhi；1972年阿联酋的Dubai国际机场，采用GFRP伞状屋顶。20世纪70年代及80年代初期，英国的一些建筑采用了GFRP作为除梁柱以外的承重或半承重构件。1974年，第一个全复合材料建筑在英国Lancashire落成，外形为三棱锥体组成的空间结构。早期的FRP结构，大多带有一定的试验性质，尚未在土木工程中形成规模。

（2）桥梁工程中的FRP结构构件

随着FRP生产技术和产品形式的迅速发展，FRP结构在桥梁工程中得到迅速发展。英国、瑞士、丹麦、日本、美国及中国等国家，均成功建造了一系列全FRP结构的人行天桥。同时，FRP结构也被应用于承受较大反复动载的公路桥梁中。1982年，我国在北京密云建成了一座跨径为20.7m的GFRP蜂窝箱梁公路桥。1994年，英国建造的BondMill桥采用GFRP拉挤型材组合而成，是一座可通过40t卡车的活动桥。1996年，美国堪萨斯州Russell架起了第一座采用FRP桥面板的公路桥。此后不到十年的时间里，采用FRP桥面板的中小型桥梁在美国已有数十座。FRP桥面板还被用于替换老化的混凝土桥面板。此外，FRP索还可替代钢索用于斜拉桥和悬索桥。

3FRP复合材料在土木工程中的实践展望

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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。

作为一个重要的基础学科，土木工程有其重要的属性：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。

通过一个学期土木工程概论课的学习，我已经深深地感受到土木工程涵盖的广泛，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，我们不能沉浸于现已取得的辉煌成就，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，作为一名中国未来的土木工程师，我想结合土木工程的历史，结合我国的国情和世界形势，谈一谈土木工程的可持续发展之路。

(EnglishSummary)

MyknowledgeaboutcivilengineeringhasbeenbroadenedsinceIbecameastudentofTongjiUniversity.

Civilengineeringisaformofhumanactivity.Humanbeingspursuedittochangethenaturalenvironmentfortheirownbenefit.Buildings,transportations,facilities,infrastructuresareallincludedincivilengineering.

Thedevelopmentofcivilengineeringhasalonghistory.Ourseniorshadleftalotofgreatconstructionstous.Forexample,ZhaoZhouBridgeistherepresentativeofourChinesecivilengineeringmasterpieces.Ithasahistoryofmorethan1300yearsandisstillserviceatpresent.

Civilengineeringhasbeensorapiddevelopmentoftheperiod.Alotofnewbridgeshavebeenconstructed,andmanygreaterplansareunderdiscussion.Chinaisalargecounty.Andsheisstillwelldeveloping.SothiserawillbebothexcitingandrewardingfortheChineseCivilEngineers.Andofcourse,civilengineering’sfutureispromising.

However,civilengineerswillbefacingmorecomplexproblems.Weshouldpayattentiontothegrowingpopulationandalotofdeterioratinginfrastructures.Weshouldprepareforthepossibilityofnaturaldisasters.Tomeetgrowneedsinthefuture;weshouldalsotrytoupdateallthetransportationsystems.

Todealwiththeseproblems,wewillhavetodevelopinnovativeandenterprisingskills.Andweshouldchooseawaythatwecangocontinuously.HazardMitigationmaybeagreatchoice.Notonlycanitsavemoneyinthelongrun,butalsoavoidgettingintoanembarrassingsituationinwhichwehavetorebuildallthebrokenbuildings.Andweshouldalsousemoreenvironmentallyfriendlymaterialswhendesigningorconstructingnewbuildings.

Well,tobeabrilliantcivilengineerisnoteasy.Today,engineeringisasyntheticsystem.Itnotonlydependsontraditionalmechanics,butalsocloselyrelatedtoadvancedscience.SoPhysics,Chemistry,MaterialScience,ComputerScienceandperhapsmoreareallinourcivilengineeringprogram.

Tobeagoodcivilengineer,weshouldhavetheabilitytoapplytheknowledge,todesignasystem,acomponent,oraprocedureofconstruction.Weshouldalsobeabletoconductexperimentsandexplaintheresults.Furthermore,anengineerneverworksalone,soweshallcooperatewithworkingteam,andtryourbesttocommunicateeffectively.

I’mverygladtobeastudentinthiswonderfulfield.AndIwilltrymybesttobeasuccessfulcivilengineer,tomakecontributionstoourmotherland.

1．对土木工程的历史、现状和未来发展的认识

1．1．1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。

1．1．2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。

1．1．3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。

1．2对土木工程的现状的认识

现今的土木工程，正日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。

公共和住宅建筑物要求的建筑、结构、给水排水、采暖、通风、供燃气、供电等现代技术设备日益结合成为整体。

工业建筑物则要求恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防火、防爆、防磁、防尘、防高（低）温、耐高（低）湿，并向大跨度、超重型、灵活空间方向发展。

另外，高层建筑大量兴起，地下工程高速发展，城市高架公路、立交桥大量出现，并逐步实现交通运输高速化、水利工程大型化。

值得一提的是我国实行改革开放以后，综合国力有了很大提高，已具备更大规模开发和利用水资源的条件，如三峡水利枢纽，南水北调工程等都是世界一流的大型水利工程。

1．3对土木工程未来发展的认识

随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展，中国将面临一个更大规模的建设。可以说，我们正面临着一个伴随着国民经济飞跃的土木工程大发展的大好时期。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。

作为跨世纪的一代，这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。同时，我们也深深感到，这是一个“机遇”与“挑战”并存、“合作”与“竞争”交织、“创新”与“循旧”相争的时代，如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势，开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元，是对我们跨世纪一代人的严峻挑战。

2．我的感受和认识：中国的土木工程要走可持续发展之路

我国的土木工程有自己的特殊性。

“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。

放眼世界，美国的现代化进程可谓先进，而现今资料表明：未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态，譬如，氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师，在传承前人辉煌成就的同时，也必须多多吸取已出事故的教训，在今后的工作中进行创新改良，实现可持续发展。

2．1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。

结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构的健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。

近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥，韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国CommodoreBarry桥和加拿大Confedration桥等。

像这样，通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展。

2．2合理利用自然资源，注重既有土木工程设施的再利用，实现可持续发展

“可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要”。

合理利用自然资源，则要在土木工程的建设、使用和维护过程中，土木工程师主动做到节能节地，并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。

比如，我们可以充分利用建筑绿化，在夏季有效降低灰砖墙表面温度，从而减少空调的使用量；可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料，达到冬季保温隔热的作用；还可以太阳能、地下热能等新能源，减少不可再生资源用量的减少。

另外，对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。这方面，上海已经取得不少成功的经验：大量不用的厂房，很多已经转变为展览厅、办公楼、艺术家工作室等。这样的改造再利用，既符合现代使用的要求，又节约了能源，避免了浪费，不失为一种有效的办法。

2．3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。

与其他材料相比，钢材和再生混凝土较为符合绿色建材的标准，应当大力发展这样的绿色建材。

对此，日本的爱知世博会，给我们上了生动的一课：材料方面，世博会的各种建筑材料表面上看很高档，但是很多都是废物利用。许多木版都是由建筑用木材废料加工而成，到处摆放的坐椅，是电视机壳粉碎后制成。丰田展馆内壁由回收的废纸加工而成，长久会场日本馆，既追求了人与自然和谐，也节约了经济开支，所使用的大部分钢材和木料，都可以回收利用。同时，竹壁的优越性在3到9月爱知的酷暑也显现无遗。竹子本身的性能大大降低了室内温度，空调的使用也明显减少。这一点给了我众多的思考：在建筑选材方面，在合适之处应用自然的可再生资源，节约开支的同时，也实现了生态与建筑的和谐可持续发展，何乐而不为呢？

另外，在日本爱知世博会长久手会场，茧状日本馆为减少热负荷，利用墙面绿化、生物降解塑料材料和间伐木材(森林中被砍掉的细木材)实现了环保功能。以“自然的智慧”为主题的爱知世博会，展馆建设大量应用现代科技成果，突出环保性和功能性，反映出人类对自然美的孜孜追求。而这，也应当是未来土木工程师要学习和发展的方向。

我国建筑中，李国豪教授设计的扬浦大桥也堪称经典。引桥部分的螺旋式上升结构，节约人民币数亿元，是土木工程实现经济性可持续发展的典范。

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。

3．身边的土木工程实例

我已经在上文中提及了许多土木工程实例，也述说了我对它们的一些认识。下面，我想注重谈一下对苏通大桥的了解。

苏通大桥连接苏州与南通两座古城，如今正在显露雄姿。这座全长32.4公里的大桥，是在建中的世界第一大桥。

据苏通大桥建设副总指挥何平介绍，苏通大桥由跨江大桥工程和南、北岸接线工程三部分组成。全线采用双向六车道高速公路标准。大桥总投资约64．5亿元，预计2008年底建成。苏通大桥的建设过程将攻克一系列世界性难题，并创造四个世界之最。

最大主跨。苏通大桥为斜拉桥。斜拉桥自上世纪50年代开始修建，世界上已建成的各类斜拉桥有200余座。目前世界上已建成的最大跨径斜拉桥为主跨890米的日本多多罗大桥，在建的香港昂船洲大桥主跨1018米，苏通大桥跨径1088米，建成后将成为世界最大的跨径斜拉桥。

最深基础。苏通大桥主墩基础由131根长约120米、直径2.5米至2.8米的钻孔灌注桩组成，承台长114米、宽48米，面积有一个足球场大，是世界规模最大、入土最深的桥梁桩基础。

最高塔桥。目前已建最高桥塔为多多罗大桥224米钢塔，苏通大桥塔为高300.4米的混凝土塔，比在建的香港昂船洲大桥桥塔高6米，为世界最高的桥塔。

最长拉索。苏通大桥最长拉索为577米，最大重量为59吨，比多多罗大桥斜拉索长100米，为世界上最长的斜拉索。

交通部总工程师凤懋润说，苏通大桥是世界第一跨度斜拉桥，将成为中国由桥梁大国向桥梁强国转变的第一个标志性建筑。

4．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。

土木工程离不开实践。因此，工程师要具备高超的实践技能。譬如：制图技能、计算机应用技能、工程测量技能和结构检测技能等。

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，珍惜每一个上机实习的机会，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。

此外，工程师与科学家的不同在于不仅受到自然规律的制约，还会受到社会规律的约束。工程技术人员的的每个工程方案的完成都是某种“社会活动”，绝不可能靠一个人在房间里单独完成。因此要有足够的能力与社会打交道，遵循好社会规律。

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！

作为祖国未来的土木工作者，我将努力做到：

1．达好基础，学好外语，承认不足，不甘落后，不断在创新、质量和美学上下工夫。

2．提升自己的竞争意识，敢于参与国际大赛并获得奖项；

3．工作结合我国国情，特别是考虑由于人口负担过重造成的能源不足、水资源和耕地缺乏。特别注意不使西方发达国家在他们发展过程中由于当时对可持续发展认识不足造成的错误与严重后果在中国的大地上出现！

我将不断提升能力，鼓足干劲，与其他同学一道，走出一条自主创新、可持续发展的有中国特色的土木工程发展之路，共同将我国的土木工程事业推向新的！

附录：

参考资料：

《土木工程》(英)斯科特(Scott,J.S.)撰中国建筑工业出版社

《土木建筑文献检索与利用》肖友瑟主编大连理工大学出版社

《土木工程总论》丁大钧，蒋永生编中国建筑工业出版社

《土木建筑工程概论》王继明主编高等教育出版社

《土木工程学报》中国土木工程学会土木工程学报编辑部

《土木工程》中国土木工程学会科学出版社

《土木工程概论》上海交通出版社

《土木系统工程》机械工业出版社

《INTRODUCTIONOFCIVILENGINEERING》中国建筑工业出版社

听课纪录：

2007.09.19朱合华土木工程与土木工程师

2007.09.26刘西拉21世纪土木工程师的知识素质和能力

2007.10.10周顺华铁路的现状与发展

2007.10.17陈以一建筑与结构

2007.10.24吕西林土木建筑工程中的高新技术

2007.11.07卢耀如地球、科学、人生

2007.11.14楼梦麟水利工程与水工结构

2007.11.21孙立军交通运输工程概况

2007.11.28范庆国现代施工技术

2007.12.05孙柏涛地震的研究与预防

2007.12.12项海帆国际桥梁与结构工程新进展