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土木工程

土木工程(Civil Engineering)是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动,也指工程建设的对象(即建造在地上或地下、陆上或水中 ,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等)。土木工程的目的是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道。它既是物质方面的需要,也有象征精神方面的需求。随着社会的发展,工程结构越来越大型化、复杂化,超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现,满足人们的生活需求,同时也演变为社会实力的象征。
学科分类
0814
学科门类
工学
发展方向
工程桥梁设计、建设
开设院校
浙大、武大、西南交大、长安大学等

目录

本专业学习理论

土木工程土木工程
基础课程

高等数学,线性代数,概率和数理统计,土木工程制图、

土木建筑工程

建筑史

土木建筑工程基础学科

建筑光学

建筑声学

建筑气象学

土木建筑工程测量

建筑材料

工程结构

土木建筑结构

土木建筑工程设计

土木建筑工程施工

土木工程机械与设备

市政工程

城市给水排水工程

通风与空调工程

供热与供燃气工程

电讯管道工程

城市系统工程

建筑经济学

土木建筑工程其他学科

专业前景

土木工程-施工现场土木工程-施工现场
土木工程十分特殊而又具有系统性。因为几乎所有的土木工程师设计和建造的构筑物都是独一无二的,绝不可能出现两个完全相同的建筑物。有些建筑物虽然看似相同,但是建筑的场地条件(地基、风荷载、地震荷载等)都是不同的。像水坝、桥梁或隧道这样的大型建筑物每一个都完全不同。因此,土木工程师随时要准备应付新的复杂情况。同时工程要考虑的相关影响因素非常多,任何设计上的忽略都将导致一个失败的工程。另一方面,土木工程建设中的计算工作,随着计算机技术发展完善,变得越来越方便和快捷。所以,任何对工程感兴趣的理科类同学报考土木工程都没有问题,尤其适合那些考虑问题全面系统的同学,选择学习土木工程是能够发挥个人才干的。从市场的需求来说,中国的基础建设正在兴起,大跨结构、超高层的项目纷纷立项建设,在未来几十年内这种局面不会有太大变化。这就需要大量高素质的建设人才参与其中。同时我国的建设管理水平非常落伍,当前急需一批能够提高建设管理水平的人才。

以房地产为例,当前房地产极为火热,但专业的人才培养才刚刚起步,这方面的高级人才还是市场的稀有人才。出国方面,国内的电子、计算机等与国外相比还有距离。其实,当前国内建设事业的发展前途光明,考虑留在国内从事本行业还是相当不错、非常实际的选择。

随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。土木工程专业是一门运用数学、物理、化学、计算机信息科学等基础科学知识,力学、材料等技术科学知识以及相应的工程技术知识来研究、设计和建造工业与民用建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路以及桥梁等工程设施的学科。

基本要素

土木工程-施工现场土木工程-施工现场
重要性与意义

土木工程的目的是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道。它既是物质方面的需要,也有象征精神方面的需求。随着社会的发展,工程结构越来越大型化、复杂化,超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现,满足人们的生活需求,同时也演变为社会实力的象征。

土木工程需要解决的根本问题是工程的安全,使结构能够抵抗各种自然或人为的作用力。任何一个工程结构都要承受自身重量,以及承受使用荷载和风力的作用,湿度变化也会对土木工程结构产生力作用。在地震区,土木工程结构还应考虑抵御地震作用。此外,爆炸、振动等人为作用对土木工程的影响也不能忽略。

问题与条件

材料是实现土木工程建造的基本条件。土木工程的任务就是要充分发挥材料的作用,在保证结构安全的前提下实现最经济的建造,因此材料的选择,数量的确定是土木工程设计过程中必须解决的重要内容。

土木工程的最终实现是将社会所需的工程项目建造成功,付诸使用。有了最优设计还不够,还需要把蓝图变为现实。因此需要研究如何利用现有的物资设备条件,通过有效的技术途径和组织手段来进行施工。

土木工程是个系统工程,涉及方方面面的知识和技术,是运用多种工程技术进行勘测、设计、施工的成果。土木工程随着社会科学技术和管理水平而发展,是技术、经济、艺术统一的历史见证。影响土木工程的因素既多又复杂,使得土木工程对实践的依赖性很强。

历史进程

对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就会有飞跃式的发展。

人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前十一世纪的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。

砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至1819世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,至今还被广泛采用。

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综合性

建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。

随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。例如,就土木工程所建造的工程设施所具有的使用功能而言,有的供生息居住之用,以至作为“入土为安”的坟墓;有的作为生产活动的场所;有的用于陆海空交通运输;有的用于水利事业;有的作为信息传输的工具;有的作为能源传输的手段等等。这就要求土木工程综合运用各种物质条件,以满足多种多样的需求。土木工程已发展出许多分支,如房屋工程、铁路工程、道路工程、飞机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程、水利工程等学科。其中有些分支,例如水利工程,由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展,也已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系,但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。

社会性

土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。远古时代,人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟洫,以满足简单的生活和生产需要。后来,人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要,兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如,中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔,埃及的金字塔,希腊的巴台农神庙,罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场(罗马大斗兽场),以及其他许多著名的教堂、宫殿等。

产业革命以后,特别是到了20世纪,一方面是社会向土木工程提出了新的需求;另一方面是社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。例如建筑材料(钢材、水泥)工业化生产的实现,机械和能源技术以及设计理论的进展,都为土木工程提供了材料和技术上的保证,因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦、核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道、长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。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。

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实践性

土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期,土木工程是通过工程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始,以

美国

圣玛丽大学

德克萨斯大学奥斯汀分校

加州大学伯克利分校

弗吉尼亚大学

密西根大学安娜堡分校

麻省理工学院

普林斯顿大学

耶鲁大学

哥伦比亚大学

卡内基梅隆大学

佐治亚理工学院

中国

一级学科高校

(共6所)

1

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该专业对申请者的背景要求是比较宽松的。在

华东地区同济大学、浙江大学、东南大学、河海大学、山东大学、上海交通大学,合肥工业大学、安徽理工大学、华侨大学、福州大学等

东北地区哈尔滨工业大学、大连理工大学,沈阳建筑大学、东北大学、吉林大学等

华中地区华中科技大学、中南大学、湖南大学、武汉理工大学等

华北地区清华大学、天津大学、北京工业大学、北京交通大学等

西南地区重庆大学、西南交通大学、四川大学、西南科技大学、重庆交通大学、成都理工大学等

西北地区西安建筑科技大学、长安大学、兰州理工大学、兰州交通大学等

华南地区华南理工大学

毕业要求

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

具有较扎实的自然科学基础,了解当代科学技术的主要方面和应用前景;

掌握工程力学、流体力学、岩土力学的基本理论,掌握工程规划与选型、工程材料、结构分析与设计、地基处理方面的基本知识,掌握有关建筑机械、电工、工程测量与试验、施工技术与组织等方面的基本技术;

具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验仪器使用的基本能力,具有综合应用各种手段(包括外语工具)查询资料、获取信息的初步能力;

了解土木工程主要法规;

具有进行工程设计、试验、施工、管理和研究的初步能力。

职业分析

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职业规划

能在政府机关建设职能部门,机关及工矿企事业单位的基建管理部门,建筑、市政工程设计院,土木工程科研院所,建筑、公路、桥梁等施工企业,工程质量监督站,工程建设监理部门,各铁路局工务维修部门,房地产公司,工程造价咨询机构、银行及投资咨询机构等从事技术与管理工作;或可考取结构工程、防灾减灾及防护工程、道路与铁道工程、桥梁与隧道工程、岩土工程、工程力学等学科的硕士研究生;或按照国家相关规定考取注册结构工程师、注册建筑师、注册土木工程师、注册监理工程师和注册造价师等。

就业分析

随着城市建设和公路建设的不断升温,土木工程专业的就业形势持续走高。找到一份工作,对大多数毕业生来讲并非是难事,然而土木工程专业的就业前景与国家政策及经济发展方向密切相关,其行业薪酬水平更是呈现出管理高于技术的倾向,而从技术转向管理,也成为诸多土木工程专业毕业生职业生涯中不可避免的瓶颈。如何在大学阶段就为前途做好准备,找到正确的职业发展方向呢?

土木工程专业大体可分为道路与桥梁工程与建筑工程两个不同的方向,在职业生涯中,这两个方向的职位既有大体上的统一性,又有细节上的具体区别。

从业领域

工程技术

代表职位:施工员、建筑工程师、结构工程师、技术经理、项目经理等。

代表行业:建筑施工企业、房地产开发企业、路桥施工企业等。

就业前景:就像我们看到身边的高楼大厦正在不断地拔地而起、一条条宽阔平坦的大道向四面八方不断延伸一样,土木建筑行业对工程技术人才的需求也随之不断增长。2004年进入各个人才市场招聘工程技术人员的企业共涉及到100多个行业,其中在很多城市的人才市场上,房屋和土木工程建筑业的人才需求量已经跃居第一位。随着经济发展和路网改造、城市基础设施建设工作的不断深入,土建工程技术人员在当前和今后一段时期内需求量还将不断上升。再加上路桥和城市基础设施的更新换代,只要人才市场上没有出现过度饱合的状况,可以说土木工程技术人员一直有着不错的就业前景。

典型职业通路:施工员/技术员-工程师/工长、标段负责人-技术经理-项目经理/总工程师。

土木就业网专家建议:随着我国执业资格认证制度的不断完善,土建行业工程技术人员不但需要精通专业知识和技术,还需要取得必要的执业资格证书。工程技术人员的相关执业资格认证主要有全国一、二级注册建造师、全国注册土木工程师、全国一、二级注册结构工程师等。需要注意的是,这些执业资格认证均需要一定年限的相关工作经验才能报考,因此土木工程专业的毕业生即使走上工作岗位后也要注意知识结构的更新,尽早报考以取得相关的执业资格。想要从事工程技术工作的大学生,在实习中可选择建筑工地上的测量、建材、土工及路桥标段的路基、路面、小桥涵的施工、测量工作。

项目规划

代表职位:项目设计师、结构审核、城市规划师、预算员、预算工程师等。

代表行业:工程勘察设计单位、房地产开发企业、交通或市政工程类**机关职能部门、工程造价咨询机构等。

就业前景:各种勘察设计院对工程设计人员的需求持续增长,城市规划作为一种新兴职业,随着城市建设的不断深入,也需要更多的现代化设计规划人才。随着咨询业的兴起,工程预决算等建筑行业的咨询服务人员也成为土建业内新的就业增长点。

典型职业通路:预算员-预算工程师-高级咨询师。

专家建议:此类职位所需要的不仅是要精通专业知识,更要求有足够的大局观和工作经验。一般情况下来说,其薪酬与工作经验成正比。以建筑设计师为例,现代建筑还要求环保和可持续发展,这些都需要建筑设计师拥有扎实的功底以及广博的阅历,同时善于学习,并在实践中去体会。市场上对建筑设计人才大多要求5年以上的工作经验,具有一级注册建筑师资质,并担任过大型住宅或建设工程开发的设计。此类职位也需要取得相应的执业资格证书,如建筑工程师需要通过国家组织的注册建筑师的职业资格考试拿到《注册建筑师资格证书》才能上岗,预算工程师需要取得注册造价师或预算工程师资格。另外,从事此类职业还需要全方面地加强自身修养,如需要熟悉电脑操作和维护,能熟练运用CAD绘制各种工程图以及用P3编制施工生产计划等,有的职位如建筑设计师还需要对人类学、美学、史学,以及不同时代不同国家的建筑精华有深刻的认知,并且要能融会贯通,锻造出自己的设计风格。这些都需要从学生时代开始积累自己的文化底蕴。实习时应尽量选取一些相关的单位和工作,如房地产估价、工程预算、工程制图等。

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工程监理

代表职位:监理工程师

代表行业:建筑、路桥监理公司、**工程质量检测监督部门。

就业前景:工程监理是新兴的一个职业,随着我国对建筑、路桥施工质量监管的日益规范,监理行业自诞生以来就面临着空前的发展机遇,并且随着国家工程监理制度的日益完善着更加广阔的发展空间。

典型职业通路:监理员—资料员—项目直接负责人-专业监理工程师-总监理工程师。

专家建议:监理行业是一个新兴行业,因此也是一个与执业资格制度结合得相当紧密的行业,其职位的晋升与个人资质的取得密切相关。一般来说,监理员需要取得省监理员上岗证,项目直接负责人需要取得省监理工程师或监理员上岗证,工作经验丰富、有较强的工作能力。专业监理工程师需要取得省监理工程师上岗证,总监理工程师需要取得国家注册监理工程师职业资格证。土木工程专业的大学生想要进入这个行业,在校期间就可以参加省公路系统、建筑系统举办的监理培训班,通过考试后取得监理员上岗证,此后随工作经验的增加考取相应级别的执业资格证书。在实习期间,可选择与路桥、建筑方向等与自己所学方向相一致的监理公司,从事现场监理、测量、资料管理等工作。(专家建议:工程监理处于一个比较尴尬的地位,如果能选择施工,预算方向,尽量回避监理这个职业)

工程检修

代表职位:轨道交通及铁路工务部门工程师,一般是建设单位内部的工程技术人员。

代表行业:轨道交通,铁路工务段(处)。

就业前景:十一五规划全国路网10万公里,许多大中城市兴起修建地铁交通,这些轨道建筑都需要大量技术人员来检测和维修。

典型职业通路:技术员-助理工程师-工程师-高级工程师。

科研方向

代表职位:公务员、教师

代表行业:交通、市政管理部门、大中专院校、科研及设计单位。

就业前景:公务员制度改革为普通大学毕业生打开了进入政府机关工作的大门,路桥、建筑行业的飞速发展带来的巨大人才需要使得土木工程专业师资力量的需求随之增长,但需要注意的是,这些行业的竞争一般较为激烈,需要求职者具有较高的专业水平和综合素质。

专家建议:想要从事此类行业,一方面在校期间要学好专业课,使自己具有较高的专业水平,另一方向特别要注意理论知识的学习和个人综合素质的培养,使自己具备较高的普通话、外语、计算机水平和较好的应变能力。

概念区别

土木工程

包括结构、市政建设、道路桥梁、给排水、岩土、环境工程、建筑经济等。培养目标是工程师。如建筑结构工程师他们的任务是使建筑物和工程结构物既能满足生产和生活使用提出的各项要求,又能经受强烈地震、狂风袭击、海水侵蚀以及各种大自然的考验;要做到安全可靠,经济合理,技术先进。他学的主要课程有高等数学、各种力学和结构理论、结构设计地基基础、施工技术和管理,以及现代化实验技术。此外还要学习有关电子计算机的应用知识、优化设计、地震工程、防空工事及地下结构等内容。

建筑学

培养目标是建筑师。在房屋建筑和大型工程结构物的设计过程中,他需要综合考虑许多问题,如建筑与城市环境的结合、建筑物本身的使用功能、技术性能、经济效果、艺术形式等等。在综合考虑这些错综复杂的因素上,进行城镇布局的规划,建筑平面和空间的组合,建筑立面的处理,选定合适的材料结构形式,拟定声、光、热等适宜的环境条件,进行室内外装饰设计等等。要求具有工程技术、建筑理论及艺术设计能力等方面的广泛的学习内容。除具备一般理工科的数理化基础外,还应具有一定的美术知识和绘画能力。

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