土木工程學

土木工程學是一門範圍廣闊的綜合性學科，建造一項工程設施一般要經過勘察、設計和施工三個階段，需要運用工程地質勘察、水文地質勘察、工程測量、土力學、工程力學、工程設計、建築材料、建築設備、工程機械、建築經濟等學科和施工技術、施工組織等領域的知識 ，以及電子計算機和力學測試等技術。因而土木工程隨著科學技術的進步和工程實踐的發展，土木工程這個學科也已發展成為內涵廣泛、門類眾多、結構複雜的綜合體系。

基本介紹

• 中文名：土木工程學
• 外文名：Civil Engineering
• 分類：學科
• 特點：實踐性
• 例如：古代中國的萬里長城
• 工程階段：勘察、設計和施工

歷史發展

土木工程是伴隨著人類社會的發展而發展起來的。它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經濟、文化、科學、技術發展的面貌，因而土木工程也就成為社會歷史發展的見證之一。

遠古時代

人們就開始修築簡陋的房舍、道路、橋樑和溝澶，以滿足簡單的生活和生產需要。後來，人們為了適應戰爭、生產和生活以及宗教傳播的需要，興建了城池、運河、宮殿、寺廟以及其他各種建築物。

許多著名的工程設施顯示出人類在這個歷史時期的創造力。例如，中國的長城、都江堰、大運河、趙州橋、應縣木塔，埃及的金字塔，希臘的巴台農神廟，羅馬的給水工程、科洛西姆圓形競技場 (羅馬大鬥獸場)，以及其他許多著名的教堂、宮殿等。

羅馬大鬥獸場

產業革命以後

特別是到了20世紀，一方面社會向土木工程提出新的需求；另一方面，社會各個領域為土木工程的前進創造了良好的條件。因而這個時期的土木工程得到突飛猛進的發展。 在世界各地出現了現代化規模宏大的工業廠房、摩天大廈，核電站、高速公路和鐵路、大跨橋樑、大直徑運輸管道長隧道、大運河、大堤壩、大飛機場、大海港以及海洋工程等等。現代土木工程不斷地為人類社會創造嶄新的物質環境，成為人類社會現代文明的重要組成部分。

埃及的金字塔

學科特點

土木工程是具有很強的實踐性的學科。在早期，土木工程是通過工程實踐，總結成功的經驗，尤其是吸取失敗的教訓發展起來的。從17世紀開始，以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來，逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、岩體力學，作為土木工程的基礎理論的學科。這樣土木工程才逐漸從經驗發展成為科學。

在土木工程的發展過程中，工程實踐經驗常先行於理論，工程事故常顯示出未能預見的新因素，觸發新理論的研究和發展。至今不少工程問題的處理，在很大程度上仍然依靠實踐經驗。

土木工程技術的發展之所以主要憑藉工程實踐而不是憑藉科學試驗和理論研究，有兩個原因：一是有些客觀情況過於複雜，難以如實地進行室內實驗或現場測試和理論分析。例如，地基基礎、隧道及地下工程的受力和變形的狀態及其隨時間的變化，至今還需要參考工程經驗進行分析判斷。二是只有進行新的工程實踐，才能揭示新的問題。例如，建造了高層建築、高聳塔桅和大跨橋樑等，工程的抗風和抗震問題突出了，才能發展出這方面的新理論和技術。

在土木工程的長期實踐中，人們不僅對房屋建築藝術給予很大注意，取得了卓越的成就；而且對其他工程設施，也通過選用不同的建築材料，例如採用石料、鋼材和鋼筋混凝土，配合自然環境建造了許多在藝術上十分優美、功能上又十分良好的工程。古代中國的萬里長城，現代世界上的許多電視塔和斜張橋，都是這方面的例子。