专业篇丨土木工程:国民经济支柱型专业
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土木工程是当之无愧的国民经济支柱型专业,这个专业与中国的城市化、基础设施建设息息相关,每年都吸引着将近10万以上的考生报考。从今天开始,我们将为大家介绍土木工程这个工科中的重点专业。
一说到土木工程,往往会让人联想到工地、建筑、盖房子,而其中建筑这项工作,似乎也与另一个名为建筑学的专业有着关系重大。其实,在完成建造一栋建筑的过程中,这两个专业可谓是既相辅相成,也泾渭分明。
建筑学主要是从无到有的绘制出建筑的外观设计、整体布局、整体规划等;而土木工程则是着眼于如何通过工程学的方式,把建筑学的设计从纸面设想落成为可实现的实体,比如结构、设备的设计,现场施工及后期维护。因此,这两个专业在培养方式,学科设置以及就业方向上是截然不同的。
我们可以房屋建设为例子,来看看土木工程在建设的过程涉及到的知识。
俗话说“万丈高楼平地起”,这个“平地”的专业术语就是地基,地基要能够承载起“万丈高楼”的重量,这就需要土木工程师们去判断,这中间涉及到的学问是地质学、岩土力学。
根据地基的力学性质来判断“平地”是否能够承载“万丈高楼”的重量后,我们才能在上面盖起“万丈高楼”。盖楼的第一步就是要定位,如何保证房屋能够在特定的位置盖起来,这就需要运用测量学的知识,使用相关的仪器,对房屋建设进行定位。
定位好了以后,就可以开始主楼的建设,这里我们以最常见的钢筋混凝土房屋为例。
建设的第一步就是要做好整体的规划,这就需要建筑学专业的人员来进行整体的设计,包括建筑的外观、户型的分配、整体小区的布局、建筑的各项建筑经济指标等等,都是由建筑设计人员来进行确定。
当他们确定完成以后,再由结构、水、电、暖通人员进行设计,可以说,土木工程的设计是给一个具有美丽外表的建筑塑造一个完美的骨架、血肉,只有在土木工程各个专业的配合下,一栋栋建筑才能从单薄的纸面设计,成为有血有肉的“丽质佳人”。
首先进行的是结构设计。在满足建筑布局的要求下,结构设计人员需布置梁、板、柱等结构构件,这个过程就需要设计人员具有相应的设计经验和有关的力学知识、设计知识,这就需要掌握混凝土结构设计原理等课程。
布置完成了以后,在计算机中建立力学模型进行计算。这部分构件软件计算不够精确,也没有相关成熟的计算软件,每个设计人员会根据自己的习惯来自己编程一些计算程序,来辅助自己进行相关的计算。
再依据计算结果,结合自己设计类的知识来进行调整,直到满足各项规范指标为止。这其中当然少不了我们的力学、数学内容。这一项初步满足要求以后,水电暖通等设备工程师也要穿插其中。
在完成了结构设计,确保房屋不会倒塌之后,还需要依据有关水工、电工、暖通专业的知识,来给房屋能满足基本的生活需求。这部分内容,就涉及到土木工程类的其他相关专业的知识。
综合了各个专业的设计成果,需要绘制出各个专业的设计蓝图,这就需要工程制图的相关知识。图纸完成后,将交由现场进行施工,施工人员依照工程图纸,而土木工程的同学需要全程在现场进行规划和指导,这部分内容,叫做工程管理。
待施工规划确定以后,就引入相关工程设备,按照图纸、依照相关的施工规范,进行施工、验收,这就对应在大学里学习的土木工程施工课程。在如此繁多的手续完成后,才能进行对甲方的交付工作,并且依据相关合同条款进行索偿、索赔等措施,因此,土木工程还需要学习一部分的法务课程。在这一步完成以后,一个新的房屋建筑才能投入市场进行售卖。
从以上介绍中可以看出,土木工程专业的学科面广,实用性高,学习科目庞杂,这也是该专业区别于其他专业的特点。
以下是教育部阳光高考信息平台对土木工程专业的官方介绍。
土木工程
专业介绍网址:
https://gaokao.chsi.com.cn/zyk/zybk/specialityDetail.action?specialityId=73384468
要点总结:
1.从建筑学专业的同学手中接过建筑外形的图纸之后,到整个建筑完成交付之前,土木工程专业涉及到一个建筑实现的方方面面;
2.相比于建筑学更加侧重外观的绘制,土木工程更着眼于通过工程学,完成建筑的构造和实现;
3.土木工程是一个课程繁多的工科专业,课程也明显的有理工倾向,更偏向建设和施工,想设计出好看的建筑的同学要报考的是建筑学专业。
下期预告:
下期我们将具体介绍土木工程专业需要学习的课程及其难易程度,以及就读该专业所需的素养。