工業(yè)工程學(xué)科前沿心得體會(huì)（一）

工業(yè)工程學(xué)科前沿心得體會(huì)（一）作為已經(jīng)?快要畢業(yè)的?我們來(lái)說(shuō)，?土木工程這?個(gè)詞語(yǔ)已經(jīng)?是耳熟能詳?了，因?yàn)槲?們學(xué)的專(zhuān)業(yè)?就是土木工?程，但是我?敢說(shuō)沒(méi)有幾?個(gè)人能夠清?楚的了解土?木工程這門(mén)?學(xué)科的完整?情況。這里?我們先對(duì)土?木工程的的?前景做些深?入的了解，?要了解土木?工程的前景?，我們先來(lái)?看看土木工?程的發(fā)展歷?史，它已經(jīng)?有悠遠(yuǎn)的歷?史了，總的?來(lái)說(shuō)分為三?個(gè)階段。?人們?cè)谠缙?只能依靠泥?土、木料及?其它天然材?料從事?tīng)I(yíng)造?活動(dòng)，后來(lái)?出現(xiàn)了磚和?瓦這種人工?建筑材料，?使人類(lèi)第一?次沖破了天?然建筑材料?的束縛。中?國(guó)在公元前?十一世紀(jì)的?西周初期制?造出瓦。最?早的磚出現(xiàn)?在公元前五?世紀(jì)至公元?前三世紀(jì)戰(zhàn)?國(guó)時(shí)的墓室?中。磚和瓦?具有比土更?優(yōu)越的力學(xué)?性能，可以?就地取材，?而又易于加?工制作。?磚和瓦的出?現(xiàn)使人們開(kāi)?始廣泛地、?大量地修建?房屋和城防?工程等。由?此土木工程?技術(shù)得到了?飛速的發(fā)展?。直至18?～___世?紀(jì)，在長(zhǎng)達(dá)?兩千多年時(shí)?間里，磚和?瓦一直是土?木工程的重?要建筑材料?，為人類(lèi)文?明作出了偉?大的貢獻(xiàn)，?甚至在目前?還被廣泛采?用。鋼材?的大量應(yīng)用?是土木工程?的第二次飛?躍。十七世?紀(jì)___年?代開(kāi)始使用?生鐵、十九?世紀(jì)初開(kāi)始?使用熟鐵建?造橋梁和房?屋，這是鋼?結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的?前奏。從?十九世紀(jì)中?葉開(kāi)始，冶?金業(yè)冶煉并?軋制出抗拉?和抗壓強(qiáng)度?都很高、延?性好、質(zhì)量?均勻的建筑?鋼材，隨后?又生產(chǎn)出高?強(qiáng)度鋼絲、?鋼索。于是?適應(yīng)發(fā)展需?要的鋼結(jié)構(gòu)?得到蓬勃發(fā)?展。除應(yīng)用?原有的梁、?拱結(jié)構(gòu)外，?新興的桁架?、框架、網(wǎng)?架結(jié)構(gòu)、懸?索結(jié)構(gòu)逐漸?推廣，出現(xiàn)?了結(jié)構(gòu)形式?百花爭(zhēng)艷的?局面。建?筑物跨徑從?磚結(jié)構(gòu)、石?結(jié)構(gòu)、木結(jié)?構(gòu)的幾米、?幾十米發(fā)展?到鋼結(jié)構(gòu)的?百米、幾百?米，直到現(xiàn)?代的千米以?上。于是在?大--__?_、海峽上?架起大橋，?在地面上建?造起摩天大?樓和高聳鐵?塔，甚至在?地面下鋪設(shè)?鐵路，創(chuàng)造?出前所未有?的奇跡。?為適應(yīng)鋼結(jié)?構(gòu)工程發(fā)展?的需要，在?牛頓力學(xué)的?基礎(chǔ)上，材?料力學(xué)、結(jié)?構(gòu)力學(xué)、工?程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?理論等就應(yīng)?運(yùn)而生。施?工機(jī)械、施?工技術(shù)和施?工___設(shè)?計(jì)的理論也?隨之發(fā)展，?土木工程從?經(jīng)驗(yàn)上升成?為科學(xué)，在?工程實(shí)踐和?基礎(chǔ)理論方?面都面貌一?新，從而促?成了土木工?程更迅速的?發(fā)展。十?九世紀(jì)__?_年代，波?特蘭水泥制?成后，混凝?土問(wèn)世了。?混凝土骨料?可以就地取?材，混凝土?構(gòu)件易于成?型，但混凝?土的抗拉強(qiáng)?度很小，用?途受到限制?。十九世紀(jì)?中葉以后，?鋼鐵產(chǎn)量激?增，隨之出?現(xiàn)了鋼筋混?凝土這種新?型的復(fù)合建?筑材料，其?中鋼筋承擔(dān)?拉力，混凝?土承擔(dān)壓力?，發(fā)揮了各?自的優(yōu)點(diǎn)。?二十世紀(jì)初?以來(lái)，鋼筋?混凝土廣泛?應(yīng)用于土木?工程的各個(gè)?領(lǐng)域。從?___代開(kāi)?始，出現(xiàn)了?預(yù)應(yīng)力混凝?土。預(yù)應(yīng)力?混凝土結(jié)構(gòu)?的抗裂性能?、剛度和承?載能力，極?大高于鋼筋?混凝土結(jié)構(gòu)?，因而用途?更為廣闊。?土木工程進(jìn)?入了鋼筋混?凝土和預(yù)應(yīng)?力混凝土占?統(tǒng)治地位的?歷史時(shí)期。?混凝土的出?現(xiàn)給建筑物?帶來(lái)了新的?經(jīng)濟(jì)、美觀?的工程結(jié)構(gòu)?形式，使土?木工程產(chǎn)生?了新的施工?技術(shù)和工程?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理?論。這是土?木工程的又?一次飛躍發(fā)?展?？赐?土木工程的?發(fā)展歷史，?我們就能更?加清晰的認(rèn)?識(shí)土木工程?的重要性以?及土木工程?的很好發(fā)展?前景，那我?就對(duì)土木工?程的發(fā)展前?景做些簡(jiǎn)單?的理解吧。?重大工程?項(xiàng)目將陸續(xù)?興建。為了?解決城市土?地供求矛盾?，城市建設(shè)?將向高、深?方向發(fā)展。?例如高層建?筑，如__?_的環(huán)球金?融大廈，高?___m；?芝加哥mg?lin—b?eitle?r大廈，地?上___層?，高_(dá)__?m。在我國(guó)?除了修建標(biāo)?志性的大廈?以外，還要?大量修建商?品住房?？?慮到我國(guó)人?口基數(shù)巨大?，加上城市?化進(jìn)程加速?，對(duì)住宅的?需求壓力是?很大的。這?也為今天的?學(xué)生、明天?的工程師們?提供了廣泛?的就業(yè)機(jī)會(huì)?和施展才能?的舞臺(tái)。?目前高速公?路、高速鐵?路的建設(shè)仍?呈發(fā)展趨勢(shì)?，交通土建?工程在__?_世紀(jì)將有?巨大的進(jìn)步?。在中國(guó)，?交通土建工?程也有宏偉?的規(guī)劃航空?港及海港和?內(nèi)河航運(yùn)碼?頭的建設(shè)也?會(huì)在不久的?將來(lái)取得巨?大的進(jìn)步。?土木工程?將向太空、?海洋、荒漠?開(kāi)拓。地球?上的海洋面?積占整個(gè)地?球表面積的?___％左?右，現(xiàn)在陸?地上土地太?少，首先想?到的是可向?海洋發(fā)展。?向海洋開(kāi)拓?近代已經(jīng)開(kāi)?始。為了防?止噪音對(duì)居?民的影響，?也為了節(jié)約?用地，許多?機(jī)場(chǎng)已開(kāi)始?填海造地。?如中國(guó)__?_機(jī)場(chǎng)，日?本關(guān)西國(guó)際?機(jī)場(chǎng)均修筑?了海上的人?工島，在島?上建跑道和?候機(jī)樓。_?__大嶼山?國(guó)際機(jī)場(chǎng)劈?山填海，荷?蘭delf?圍海造城都?是利用海面?造福人類(lèi)的?宏大工程。?現(xiàn)代海上采?油平臺(tái)體積?巨大，在平?臺(tái)上建有生?活區(qū)，工人?在平臺(tái)上一?工作就是幾?個(gè)月，如果?將平臺(tái)擴(kuò)大?，建成海上?城市是完全?可能的。另?外，從航空?母艦和大型?運(yùn)輸船的建?造得到啟發(fā)?，人們已設(shè)?想建立海上?浮動(dòng)城市。?海洋土木工?程的興建，?不僅可解決?陸地土地少?的矛盾，同?時(shí)也將對(duì)海?底油氣資源?及礦物的開(kāi)?發(fā)提供立足?之地。全世?界陸地中約?有1／3為?沙漠或荒漠?地區(qū)，千里?荒沙、渺無(wú)?人煙，目前?還很少開(kāi)發(fā)?。沙漠難于?利用主要是?缺水，生態(tài)?環(huán)境惡劣，?日夜溫差太?大，空氣干?燥，太陽(yáng)輻?射太強(qiáng)，不?適于人類(lèi)生?存。近代?許多國(guó)家已?開(kāi)始沙漠改?造工程。在?我國(guó)西北部?，利用興修?水利，種植?固沙植物，?改良土壤等?方法，使一?些沙漠變成?了綠洲。但?大規(guī)模改造?沙漠，首先?要解決水的?問(wèn)題。目前?設(shè)想有以下?幾種可能：?①首先在沙?漠地下找水?，如利__?_已發(fā)現(xiàn)撒?哈拉大沙漠?下有豐富的?地下水，現(xiàn)?已部分開(kāi)始?利用。②從?南極將巨大?的冰山拖人?沙漠地區(qū)，?如沙特__?_伯曾進(jìn)行?可行性研究?，運(yùn)輸不成?問(wèn)題，如何?利用冰山才?符合成本要?求仍有待解?決。③進(jìn)行?海水淡化，?海水淡化方?法有多種，?但成本均居?高不下，如?果隨著技術(shù)?進(jìn)步，成本?降低，這是?最有希望成?為沙漠水源?的。沙漠的?改造利用不?僅增加了有?效土地利用?面積，同時(shí)?還改善了全?球生態(tài)環(huán)境?。工程材?料向輕質(zhì)、?高強(qiáng)、多功?能化發(fā)展。?近百年以來(lái)?，土木工程?的結(jié)構(gòu)材料?主要還是鋼?材、混凝土?、木材和磚?石。___?世紀(jì)在工程?材料方面希?望有較大突?破。（1?）傳統(tǒng)材料?的改性?；?凝土材料應(yīng)?用很廣，且?耐久性好，?但其強(qiáng)度（?比鋼材）低?，韌性差，?建造工程笨?重而易開(kāi)裂?。目前常用?混凝土強(qiáng)度?可達(dá)c50?-c60（?強(qiáng)度為50?～60n／?mm2），?特殊工程可?達(dá)c80～?c100，?今后將會(huì)有?c400的?混凝土出現(xiàn)?，而常用的?混凝土可達(dá)?c100左?右。為了改?善韌性，加?入微型纖維?的混凝土，?塑料混合混?凝土正在開(kāi)?發(fā)應(yīng)用之中?。對(duì)于鋼材?，主要問(wèn)題?是易銹蝕、?不耐火，必?須研制生產(chǎn)?耐銹蝕（甚?至不銹）的?鋼材，生產(chǎn)?高效防火涂?料用于鋼材?及木材。?（2）化學(xué)?合成材料的?應(yīng)用。目前?的化學(xué)合成?材料主要用?于門(mén)窗、管?材、裝飾材?料，今后的?發(fā)展是向大?面積圍護(hù)材?料及結(jié)構(gòu)骨?架材料發(fā)展?。一些化工?制品具有耐?高溫、保溫?隔聲、耐磨?耐壓等優(yōu)良?性能，用于?制造隔板等?非承重功能?構(gòu)件很理想?。目前碳纖?維以其輕質(zhì)?、高強(qiáng)、耐?腐蝕等優(yōu)點(diǎn)?而用于結(jié)構(gòu)?補(bǔ)強(qiáng)，在其?成本降低后?可望用作混?凝土的加筋?材料。設(shè)?計(jì)方法精確?化、設(shè)計(jì)工?作自動(dòng)化。?在___世?紀(jì)與___?世紀(jì)，力學(xué)?分析的基本?原理和有關(guān)?微分方程已?經(jīng)建立，用?之指導(dǎo)土木?工程設(shè)計(jì)也?取得了巨大?成功。但是?由于土木工?程結(jié)構(gòu)的復(fù)?雜性和人類(lèi)?計(jì)算能力的?局限性，人?們對(duì)工程的?設(shè)計(jì)計(jì)算還?比較粗糙，?有一些還主?要依靠經(jīng)驗(yàn)?。數(shù)值計(jì)算?機(jī)的進(jìn)步使?過(guò)去不能計(jì)?算的帶有盲?目性的估計(jì)?可以變?yōu)檩^?精確的分析?。例如，土?木工程中的?由各個(gè)桿件?分析到整體?分析；工程?結(jié)構(gòu)的定型?分析到按施?工階段的全?過(guò)程仿真分?析；工程結(jié)?構(gòu)中在災(zāi)害?載荷作用下?的全過(guò)程非?線性分析；?與時(shí)間有關(guān)?的長(zhǎng)時(shí)間徐?變分析和瞬?間的沖擊分?析等。信?息和智能化?技術(shù)全面引?入土木工程?。信息、計(jì)?算機(jī)、智能?化技術(shù)在工?業(yè)、農(nóng)業(yè)、?運(yùn)輸業(yè)和_?__工業(yè)等?各行各業(yè)中?得到了愈來(lái)?愈廣泛的應(yīng)?用，土木工?程也不例外?，將這些高?新技術(shù)應(yīng)用?于土木工程?將是今后相?當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的?重要發(fā)展方?向。現(xiàn)舉一?些例子加以?說(shuō)明。土?木工程的可?持續(xù)發(fā)展。?面臨人口