土木工程
為它們固定在地面不動(dòng)。這種成品往往也叫建筑物或工程結(jié)構(gòu);這是從其由若干構(gòu)件組成,能對(duì)人們提供服務(wù),且能安全承受各種荷載來講的?,F(xiàn)今所講的工程設(shè)施,還應(yīng)包含:道路、公路、管道、運(yùn)河、隧道、地下工程、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、電視塔、給水、排水、供熱、通風(fēng)、供燃?xì)饧案鞣N防護(hù)。對(duì)于每一工程設(shè)施,都有一個(gè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理的過程,都需要對(duì)原材料和施工機(jī)具、施工方法進(jìn)行選用和管理。這便是土木工程學(xué)科的內(nèi)容。
土木是一個(gè)古老名詞。在中國(guó)古代,人們習(xí)慣于將興建宮殿、城墻、道路、運(yùn)河稱為“大興土木”。這是指其原材料主要是泥土和木材。在現(xiàn)今興建對(duì)象和原材料業(yè)已大為發(fā)展的情況下,土木工程這一名詞仍然沿用。在歐洲,先有軍事工程師(militaryengineers),其任務(wù)則是為行軍“逢山開道,遇水架橋”并修理車輛和兵器;到18世紀(jì),隨著城市興起,必須有相應(yīng)的工程設(shè)施與之配合。1750年,英國(guó)人斯來頓(J.Smeaton)首先提出民事工程師(civilengineers)一詞。這是相對(duì)于軍事工程師而言,意指其工作性質(zhì)相同,但服務(wù)對(duì)象則為市民。中國(guó)現(xiàn)是將這詞譯為土木工程師。
土木工程設(shè)施的共性①原材料的價(jià)格不應(yīng)高,并容易取得,耐久性則應(yīng)較高;以往是用泥土、木材、石材、磚瓦、鑄鐵和熟鐵,現(xiàn)在每使用混凝土和鋼材。②由于所在地點(diǎn)的地形、地質(zhì)、風(fēng)力、水流情況、氣候等差別很大,還由于對(duì)其功能的要求不同,工程設(shè)施一般是單個(gè)設(shè)計(jì)、單個(gè)施工;它們不可能像機(jī)電產(chǎn)品那樣地進(jìn)行批量生產(chǎn)。③當(dāng)其能供人們使用時(shí),社會(huì)生活就能順利進(jìn)行;一旦破壞,當(dāng)時(shí)的損失往往很大,而隨后的停止使用又使社會(huì)深感不便。因此,對(duì)于工程質(zhì)量和安全必須十分注意。在20世紀(jì)90年代,中國(guó)在房屋、道路、橋梁和堤防方面曾出現(xiàn)不少事故。由于每一工程設(shè)施總要涉及業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理四方,而任何一方的嚴(yán)重失職都會(huì)肇致事故。中國(guó)國(guó)務(wù)院在2000年1月30日以第279號(hào)令發(fā)布《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》,對(duì)這四方的質(zhì)量責(zé)任和義務(wù),做出了明確規(guī)定。④在正常條件下,設(shè)施發(fā)生事故的主因,是荷載效應(yīng)大于結(jié)構(gòu)的抗力。因此,設(shè)計(jì)人員必須掌握工程力學(xué)和設(shè)計(jì)規(guī)范,讓結(jié)構(gòu)整體及其各個(gè)截面所受的荷載效應(yīng)都在設(shè)計(jì)規(guī)范的容許范圍之內(nèi)。⑤工程設(shè)施時(shí)常形體巨大,形成一個(gè)景觀,而其使用則會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染(噪聲、污水、排氣、固體廢料),因此,應(yīng)該重視環(huán)保,并適當(dāng)注意景觀。
土木工程的分支學(xué)科及鄰近學(xué)科分支學(xué)科是:房屋工程、鐵道工程、道路工程、飛機(jī)場(chǎng)工程、橋梁工程、隧道及地下工程、特種工程結(jié)構(gòu)、給排水工程、城市供熱供燃?xì)夤こ?、交通工程。水利工程、環(huán)境工程、工程地質(zhì)學(xué)、測(cè)繪學(xué)、原是土木工程的分支學(xué)科,現(xiàn)在因其內(nèi)容擴(kuò)展,業(yè)已成為鄰近學(xué)科。