專業(yè)篇丨土木工程:國民經(jīng)濟支柱型專業(yè)

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土木工程是當之無愧的國民經(jīng)濟支柱型專業(yè),這個專業(yè)與中國的城市化、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)息息相關(guān),每年都吸引著將近10萬以上的考生報考。從今天開始,我們將為大家介紹土木工程這個工科中的重點專業(yè)。
一說到土木工程,往往會讓人聯(lián)想到工地、建筑、蓋房子,而其中建筑這項工作,似乎也與另一個名為建筑學的專業(yè)有著關(guān)系重大。其實,在完成建造一棟建筑的過程中,這兩個專業(yè)可謂是既相輔相成,也涇渭分明。
建筑學主要是從無到有的繪制出建筑的外觀設(shè)計、整體布局、整體規(guī)劃等;而土木工程則是著眼于如何通過工程學的方式,把建筑學的設(shè)計從紙面設(shè)想落成為可實現(xiàn)的實體,比如結(jié)構(gòu)、設(shè)備的設(shè)計,現(xiàn)場施工及后期維護。因此,這兩個專業(yè)在培養(yǎng)方式,學科設(shè)置以及就業(yè)方向上是截然不同的。

我們可以房屋建設(shè)為例子,來看看土木工程在建設(shè)的過程涉及到的知識。
俗話說“萬丈高樓平地起”,這個“平地”的專業(yè)術(shù)語就是地基,地基要能夠承載起“萬丈高樓”的重量,這就需要土木工程師們?nèi)ヅ袛啵@中間涉及到的學問是地質(zhì)學、巖土力學。
根據(jù)地基的力學性質(zhì)來判斷“平地”是否能夠承載“萬丈高樓”的重量后,我們才能在上面蓋起“萬丈高樓”。蓋樓的第一步就是要定位,如何保證房屋能夠在特定的位置蓋起來,這就需要運用測量學的知識,使用相關(guān)的儀器,對房屋建設(shè)進行定位。
定位好了以后,就可以開始主樓的建設(shè),這里我們以最常見的鋼筋混凝土房屋為例。
建設(shè)的第一步就是要做好整體的規(guī)劃,這就需要建筑學專業(yè)的人員來進行整體的設(shè)計,包括建筑的外觀、戶型的分配、整體小區(qū)的布局、建筑的各項建筑經(jīng)濟指標等等,都是由建筑設(shè)計人員來進行確定。
當他們確定完成以后,再由結(jié)構(gòu)、水、電、暖通人員進行設(shè)計,可以說,土木工程的設(shè)計是給一個具有美麗外表的建筑塑造一個完美的骨架、血肉,只有在土木工程各個專業(yè)的配合下,一棟棟建筑才能從單薄的紙面設(shè)計,成為有血有肉的“麗質(zhì)佳人”。
首先進行的是結(jié)構(gòu)設(shè)計。在滿足建筑布局的要求下,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需布置梁、板、柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件,這個過程就需要設(shè)計人員具有相應的設(shè)計經(jīng)驗和有關(guān)的力學知識、設(shè)計知識,這就需要掌握混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等課程。

布置完成了以后,在計算機中建立力學模型進行計算。這部分構(gòu)件軟件計算不夠精確,也沒有相關(guān)成熟的計算軟件,每個設(shè)計人員會根據(jù)自己的習慣來自己編程一些計算程序,來輔助自己進行相關(guān)的計算。
再依據(jù)計算結(jié)果,結(jié)合自己設(shè)計類的知識來進行調(diào)整,直到滿足各項規(guī)范指標為止。這其中當然少不了我們的力學、數(shù)學內(nèi)容。這一項初步滿足要求以后,水電暖通等設(shè)備工程師也要穿插其中。
在完成了結(jié)構(gòu)設(shè)計,確保房屋不會倒塌之后,還需要依據(jù)有關(guān)水工、電工、暖通專業(yè)的知識,來給房屋能滿足基本的生活需求。這部分內(nèi)容,就涉及到土木工程類的其他相關(guān)專業(yè)的知識。
綜合了各個專業(yè)的設(shè)計成果,需要繪制出各個專業(yè)的設(shè)計藍圖,這就需要工程制圖的相關(guān)知識。圖紙完成后,將交由現(xiàn)場進行施工,施工人員依照工程圖紙,而土木工程的同學需要全程在現(xiàn)場進行規(guī)劃和指導,這部分內(nèi)容,叫做工程管理。
待施工規(guī)劃確定以后,就引入相關(guān)工程設(shè)備,按照圖紙、依照相關(guān)的施工規(guī)范,進行施工、驗收,這就對應在大學里學習的土木工程施工課程。在如此繁多的手續(xù)完成后,才能進行對甲方的交付工作,并且依據(jù)相關(guān)合同條款進行索償、索賠等措施,因此,土木工程還需要學習一部分的法務課程。在這一步完成以后,一個新的房屋建筑才能投入市場進行售賣。
從以上介紹中可以看出,土木工程專業(yè)的學科面廣,實用性高,學習科目龐雜,這也是該專業(yè)區(qū)別于其他專業(yè)的特點。
以下是教育部陽光高考信息平臺對土木工程專業(yè)的官方介紹。

土木工程
專業(yè)介紹網(wǎng)址:
https://gaokao.chsi.com.cn/zyk/zybk/specialityDetail.action?specialityId=73384468
要點總結(jié):
1.從建筑學專業(yè)的同學手中接過建筑外形的圖紙之后,到整個建筑完成交付之前,土木工程專業(yè)涉及到一個建筑實現(xiàn)的方方面面;
2.相比于建筑學更加側(cè)重外觀的繪制,土木工程更著眼于通過工程學,完成建筑的構(gòu)造和實現(xiàn);
3.土木工程是一個課程繁多的工科專業(yè),課程也明顯的有理工傾向,更偏向建設(shè)和施工,想設(shè)計出好看的建筑的同學要報考的是建筑學專業(yè)。