工程力学西南交大

工程力学西南交大（8篇）

1.工程力学西南交大 篇一

《材料力学》教学大纲

一、课程内容与基本要求 01．绪论

材料力学的任务，变形固体的基本假定，杆件变形的基本形式。02．轴向拉伸和压缩

力的可移动性原理，截面法，轴力和轴力图；横截面上的应力，圣文南原理；纵向变形，线应变，拉压胡克定律，弹性模量、横向变形、泊桑比，变形与位移的计算；材料拉伸和压缩时的力学性能，安全系数，容许应力，强度条件；应力集中的概念。

03．扭转

薄壁圆筒扭转，纯剪切，剪应变，剪应力互等定理，剪切胡克定律，剪切弹性模量；外力偶矩计算，扭矩与扭矩图；圆柱扭转时横截面上的应力；极惯性矩、抗扭截面模量，强度条件；扭转角和单位长度扭转角，刚度条件；矩形截面杆的扭转，自由扭转和约束扭转。

04．弯曲应力

平面弯曲的概念，梁的计算简图；剪力和弯矩的概念，剪力方程和弯矩方程，剪力图和弯矩图；直梁弯矩、剪力与分布荷载集度间的关系及其应用；平面刚架及曲杆的内力图；直梁纯弯曲时的正应力；弯矩与曲率之间的关系，抗弯刚度，抗弯截面模量；横力弯曲时梁的正应力，梁的正应力强度条件；矩形截面梁的弯曲剪应力，工字型及薄壁环形截面梁的腹板及翼缘上的剪应力，梁的剪应力强度条件。

05．梁弯曲时的位移

梁的变形和位移，挠度和转角，梁的挠曲线近似微分方程，位移边界条件和连续条件；挠曲线的描绘；用积分法求梁的挠度和转角；用叠加法求梁的挠度和转角；梁的刚度校核；弯曲应变能。

06．简单超静定问题

拉压超静定问题（一次超静定），装配应力，温度应力；简单的扭转超静定问题；简单超静定梁。

07．应力状态和强度理论

应力状态的概念；平面应力状态的分析（以应力圆为主）主平面（包括求其方位），主应力；三向应力圆、最大剪应力；广义胡克定律；主单元体形式的三向应力状态的应变能密度，体积改变和形状改变应变能密度，体积应变的概念；强度理论的概念，脆性断裂和塑性流动（屈服）破坏形式；最大拉应力理论，最大拉应变理论，最大剪应力理论，形状改变比能理论，相当应力的概念；莫尔强度理论简介；强度理论的应用。08．组合变形及连接部分的计算

斜弯曲的概念，斜弯曲时的正应力强度计算和位移计算；拉伸（压缩）与弯曲组合时的正应力强度计算和位移计算（含偏心拉伸与偏心压缩）；截面核心的概念（土木类）；扭转与弯曲的组合；连接件的实用计算（着重普通螺栓连接）。

09．压杆稳定

压杆稳定性的概念；欧拉公式，杆端约束的影响，长度系数、相当长度、柔度、欧拉公式的适用范围；计算临界应力的直线公式（机械类）；实际压杆的稳定因数；压杆的稳定计算和合理截面设计。

10．弯曲问题的进一步研究

非对称截面梁的平面弯曲，剪切中心（弯曲中心）的概念。11．考虑材料塑性的极限分析

拉压杆系的极限荷载；等直圆杆的极限扭矩的计算；梁的极限弯矩。12．能量方法

应变能；卡氏第二定理，用卡氏定理理解超静定问题。13．应变分析和电阻应变计法基础

根据一点处三个方向的线应变确定平面应力状态。14．动应力

构件作匀加速直线运动或匀速转动时的动应力计算；构件受冲击时的近似计算；交变应力的概念，金属疲劳破坏的概念；材料的持久极限及其测定；影响构件持久极限的主要因素；对称循环下构件的疲劳强度校核。

15．截面的几何性质

面积矩及图形的形心确定；惯性矩、惯性积和惯性半径；平行移轴公式；主轴和主惯性矩的概念，转轴公式。

二、对学生的能力培养要求

通过材料力学课程的学习，学生应掌握杆件的强度、刚度和稳定性问题的基本概念、基础知识和一定的分析能力，具有比较熟练的计算能力和一定的实验能力。

三、说明

1.本大纲对机械、土木类教学要求的差别已在课程内容中说明。2.大纲所列课程内容是教学基本要求，各任课教师可根据实际情况和自己的教学经验适当调整。

四、主要参考书

1．《材料力学》（第四版）孙训方等 高等教育出版社 2．《材料力学》（第二版）李庆华主编 西南交通大学出版社 3．《材料力学》 ［美］S〃铁摩辛柯、丁盖尔著 科学出版社

2.浅谈高职工程力学课改 篇二

关键词工程力学课程体系教材教法计算机

一、目前高职工程力学的课程体系

工程力学是研究构件在外力作用下的变形规律及破坏条件、构件的运动规律及运动状态变化与外力的关系。传统的工程力学分为理论力学和材料力学。为了适应高职课改，以“必需”、“够用”为主，各高职高专院校对工程力学课程做了调整，课程体系将教材的整体框架按静力学、构件承载能力分析和运动力学的次序重组，即将材料力学精编为一篇并置于静力学后。将基本变形中的外力、内力、应力、强度分析以模块处理的方式有机结合起来进行讲解，而将运动学与动力学有机地融为一体。改称为运动力学。这种课程体系在一定程度上满足了高职课改的需要。但是不难看出，它只是将理论力学和材料力学中共有的有关力的知识点抽出来构成了静力学部分。整体上来说，该课程体系仍然以学科本位为主，围绕理论知识点层层深入。这容易使学生感到力学知识理论性太强，缺乏应用功能。导致高职学生厌学，不利于培养学生的创新能力。

二、离职工程力学课改的几点意见

1、工程力学的教材改革。教学改革的关键在于教材改革。目前，国内各种版本的高职高专力学教材大多是从本学科的理论系统方面考虑较多，对专业的要求、课程间的衔接配合、学生的实际情况考虑较少。参照教育部《高职高专教育基础课程教学基本要求》，基于目前高职学时有限，对于工科类高职工程力学课程来说，主要为后续的机械设计课程打基础，而机械设计课程中用到的知识点主要是杆件承载能力分析，依据高职学习“必需”“够用”为准，我们可以重点来讲解此部分。根据此部分特点。可以按杆件的变形形式分项目教学，即分为杆件的轴向拉(压)变形，圆轴扭转变形、平面弯曲梁的变形和剪切与挤压变形四部分，而将静力学内容穿插进来讲解，如将受力图和力的基本计算问题与杆件的轴向拉(压)变形相结合；将力矩和力偶与圆轴扭转结合：将平面任意力系与平面弯曲梁结合。将静力学的基础知识有机的与杆件承载能力分析部分相结合，确定每一节课的任务，进行项目化教学，使学生明确学习目标，便于学生学习掌握。

2、工程力学的教学方法。传统的教学中，教师以课本知识为中心，以课堂为单一的教学形式，在教学内容和形式上都是封闭的。教师照本宣科地教，学生则死记硬背，对所学力学知识没有高层次的本质认识，更不可能对一些工程实际或自然现象的问题进行理论可能性分析。“教育的最好方法就是使学生尽快应用他们学到的技术，通过实习给他们以早期经验，而不是给予他们无尽的数字”。工程力学主要用于解决实际工程中的力学问题，它本身就是一个不断发现问题、解决问题的过程。它与社会生活紧密相连，体现社会的需要，很容易激发学生的学习兴趣和创造欲望。根据工程力学特点，可以开展下列教学形式：

(1)问题式教学法。问题式教学法一般由“设问－讲授－讨论－小结”四部分组成，这种教学方法由教师讲授和学生参与相结合。例如，《工程力学》基本概念中对静力学的研究对象刚体的描述是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。学生会产生这样的疑问：任何物体受力后都必然要变形，这里为什么要将静力学研究对象抽象为刚体呢?举例让学生讨论，他们发现原来能够解决的问题考虑形变后变得复杂，甚至不能求解了。这时再给出结论。说明工程力学研究问题时，为了使问题简化可求，在影响不大的情况下，往往忽略一些次要因素。

(2)实例教学法。工程实例教学法是根据教学的内容选择合适的工程或生活实例，通过对这些实例的观察、分析，定性地、启发式地引入新的概念和原理，使学生从感性认识上升到理性知识，再结合理性知识去分析、解决工程实际问题，从而做到举一反三。例如，《工程力学》教学在讲“压杆稳定”一章时分析了许多工程事故产生的原因，讲述了龙门起重机在吊装主梁过程中屡次发生倒塌事故的案例，对一些事故原因作认真分析。如由某建筑工程公司等单位承担安装的龙门起重机在吊装主梁过程中发生倒塌事故。让学生根据学过的内容来分析事故发生的原因。通过讨论得出的原因是：对刚性腿顶部外倾的结构稳定性没有予以充分的重视。这时可因势利导：“假如让你来设计这个起重机，该如何设计?”通过这个环节的学习。学生彻底理解了压杆稳定的一些知识点和基本内容。

(3)实验教学法。《工程力学》中许多理论都是基于实验而得出的。在学习过程中可以先通过观察实验现象，再根据力学和数学理论进行分析推导，由此得出结论。工程力学的实验可以利用现有实验装置，如金属材料拉伸试验；也可以通过生活常识设计制作实验。如笔者在介绍应用集中概念时，现场准备了三个塑料食品袋，一个有锯齿形的缺口，一个边缘有剪口，一个则什么都没有。然后让学生试着用手撕开。并体会其难易程度。学生很快就能得出有缺口或剪口的袋子撕起来比较容易的结论。此时，教师解释原理则水到渠成：缺口处的形状、尺寸发生了突变产生应力集中而导致强度降低，并且缺口尖角越小，应力集中程度越严重，越容易撕开，而剪口尖角近似为零，所以最容易撕开。引伸到工程实际中，告诉学生设计构件要尽量避免形状、尺寸发生突然改变。

(4)多媒体教学。“工程力学”多媒体教学的实施使得教学方式多样化，给学生营造一种立体的、全面的、动态的学习情境，使一些抽象的概念、理论变得直观明了，激发了学生的学习兴趣和积极性，便于实施启发式教学，使课堂教学更具灵活性和多样性。《工程力学》多媒体教学中采用的手段有：如低碳钢的拉伸是材料力学中的常规实验。利用多媒体技术将试件的变形和载荷一变形曲线做成动画，形象地显示出随着载荷的增加，试件被拉伸，直至断裂的过程，且塑性材料的4个拉伸阶段清晰可见，使教学更加贴近于工程实际。

三、利用计算机辅助解决工程力学计算问题

工程力学问题的计算非常复杂，单凭笔算很难胜任，如何利用计算机辅助解决工程力学计算问题，也是现代教学改革的一个方面。配合力学研究开发的软件有MATLAB和ANSYS软件，前者用数值计算的方法求出结果，用图形和模拟动画展示出物体运动的演化过程，后者通过有限元结构分析来进行数值分析，描述构件的强度。

3.工程力学西南交大 篇三

实习名称： 学院名称： 年级专业： 指导教师： 学生姓名： 学生学号：

二零 年 月

目录

1.1 西南交通大学货物研究中心............................................................................................3 1.1.1 实习目的...................................................................................................................3 1.1.2 实习内容...................................................................................................................2 1.2郫县沣足,天塑包装制品有限公司....................................................................................5 1.2.1 实习目的...................................................................................................................5 2.1.2 实习内容...................................................................................................................3 1.3四川宏盛国际物流有限责任公司.....................................................................................3 1.3.1 实习目的.....................................................................................................................3 1.3.2 实习内容.....................................................................................................................4 1.3.3收获与体会 ……...…………………………………………………………………...……………………………………… 5

1.4中铁二局集团成都物流有限责任公司.............................................................................5 1.4.1 实习目的.....................................................................................................................5 1.4.2 实习内容.....................................................................................................................2 1.5中储运股份成都天一分公司.............................................................................................7

1.5.1 实习目的.................................................................................................................7 1.5.2 实习内容.....................................................................................................................7 1.6实习收获与体会.................................................................................................................8

1.1西南交通大学货物研究中心

1.1.1 实习目的

1.了解物流过程中有关包装的基本流程及标准。2.实地认识包装检测各个过程所需用到的设备及原理。3.认识危险物品的鉴定过程和危险物品的分类。

1.1.2 实习内容

西南交通大学货物研究中心隶属于货物运输研究中心，包括办公室，分析测试室，包装检测部门等。首先在老师的讲解下我了解到了该中心的各个组织部门及其功能。然后又分组参观了各个检测环节的操作及设备并听取了相关的流程介绍。这些环节中有：压力测试，跌落实验，斜面冲击实验，闪点测试，六角撞击等。然后我们在老师的带领下参观了危险物品的鉴定环节的相关的实验设备并听取了各个环节的详细的流程和注意事项的介绍。

闪点测试仪: 用来分析测试石油产品在规定条件下，加热到它的蒸汽与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度的仪器。称法“测定器、分析仪、分析器和测定仪”，可分为开口闪点仪和闭口闪。

跌落试验机: 专用于测试产品包装受到坠落之受损情况，及评估运输搬运过程 时耐冲击强度。采用双柱导向、高度跌落次数可置，工作稳定可靠，可实现棱、面、角跌落，满足GB/T4857.5-92、ISO2248-1972E。本机采用光电控制，可设定七档跌落高度，也可自由选择跌落高度，跌落释放采用电磁控制，能使试样瞬拉力试验机: 拉力试验机是用来对材料进行静载、拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机，适用于塑料板材、管材、异型材，塑料薄膜及橡胶、电线电缆等材料的各种物理机械性能测试为材料开发，为物性试验、教学研究、质量控制等不可缺少的检测设备，源峰拉力机夹具作为仪器的重要组成部分，不同的材料需要不同的夹具，也是试验能否顺利进行及试验结果准确度高低的一个重要因素。

斜面冲击试验机: 斜面冲击试验台模拟了产品包装在实际环境中抗冲击损坏的能力，如搬运、货架的堆叠、电机的滑动、机车的装卸、产品的运输等等，本机也可作为科研机构、大中专院校、包装技术测试中心、包装材料制造厂以及外贸、运输等部门进行斜面冲击的常用试验设备。

六角撞击实验机：使试验样品经受在旋转六角滚筒内表面上的一系列的随机转落，依靠设置的导板和档板可使试验样品以不同的面、棱或角跌落，形成对试验样品不同的冲撞危害，其转落顺序和状态是不可预料的。用来评定包装件在搬运和运输过程中可能受到的反复冲击和碰撞的适应能力及包装对内装物的保护能力。间自由落下，对包装容器进行之棱、角、平面进行跌落冲击试验。

1.2郫县沣足,天塑包装制品有限公司

1.2.1 实习目的

1.了解包装产品的加工生产过程。

2.通过参观包装产品的生产来了解包装产品及物流中包装这一流程的一些相关的规定。

1.2.2 实习内容

通过今天的实习，工人师傅们在跟我们讲解塑料桶、编织袋、铁通的过程中也给我们讲了相关的国家规定和包装产品的作用。物流过程中对物品的包装是一个非常重要的环节，按照相关的规定来对物品进行包装可以产生如下的效应：

1、实现商品价值和使用价值，并是增加商品价值的一种手段；

2、保护商品，免受日晒、风吹、雨淋、灰尘沾染等自然因素的侵袭，防止挥发、渗漏、溶化、沾污、碰撞、挤压、散失以及盗窃等损失；

3、给流通环节贮、运、调、销带来方便，如装卸、盘点、码垛、发货、收货、转运、销售计数等。

4、美化商品、吸引顾客，有利于促销。

5、比如对人或物品进行形象上的装扮、美化、更具吸引力或商业价值。

铁桶的制作中一向主要的措施就是要通过对铁皮进行加工来产生凹槽，从而加强铁桶桶壁的强度，然后就是要制作桶底和桶盖，最后组装在一起就完成了。而塑料桶的制作与铁桶不一样，是通过模型来制作的。做好的桶还不能直接出厂，要通过气密性检测等。编制袋的制作流程如下：

加热，成膜，拉丝织布涂膜切割和加工 1.3 四川宏盛国际物流有限责任公司

1.3.1 实习目的

1.了解集装箱的基本功能和分类及集装箱物流的作业流程。2.了解四川省公路口岸的工作内容和进出口的相关知识。

1.3.2 实习内容

正式实习的第三天，我们去了四川宏盛国际物流有限责任公司。首先，工 作人员给我们介绍了该公司的大体情况。

其大体的情况为：四川宏盛国际物流有限公司(成都公路国际物流中心)，是四川省口岸办批准建设的国家公路口岸基地（即四川成都公路口岸），是交通部批准的国际集装箱内陆中转站和国家外经贸部批准的一级货代企业，是成都市政府重点扶持的物流运输企业和对外服务的重点窗口，是交通部确定的全国45个交通主枢纽城市中的大型货运站之一，同时也是成都海关同意的监管点，四川省水运和陆运监管货物的衔接点。

该公司一面是一家集装箱国际物流公司，另一方面又是四川公路口岸所在地。所以我们这一天的实习内容也包括两个方面：一是有关集装箱物流的；二是四川省公路口岸相关的了解。工作人员然后向我们介绍了集装箱的基本规格、集装箱的分类（按大小、不同的用途等）和集装箱物流的基本流程以及其中要注意的事项。其中工作人员还重点介绍了集装箱物流中封和蘑菇头的用途和专用集装箱车的申请流程、资格。之后他带我们参观了集装箱堆场的作业、立体仓库和四川成都公路口岸的工作地点。

图1.集装箱箱封

按用途的分类 冷冻集装箱 挂衣集装箱 开顶集装箱 框架集装箱 罐式集装箱 冷藏集装箱平台集装箱 图2.集装箱的分类（按用途）

按用途分类有:冷冻集装箱（REEFER CONTAINER），挂衣集装箱（DRESS HANGER CONTAINER），开顶集装箱，框架集装箱（FLAT RACK CONTAINER），罐式集装箱（TANK CONTAINER）、冷藏集装箱、平台集装箱（PLATFORM CONTAINER）。1.3.3收获与体会

通过今天的实习，我对集装箱及其相关的物流有了进一步的了解，其中包括集装箱的国际标准，集装箱的不同分类，集装箱的管理，集装箱沙眼的检查以及整个集装箱物流过程中的注意事项。今天的实习还让我对报关报捡方面的内容有了一定的了解。并且通过今天的实习，我深刻地体会到管理的重要性，有效的管理可以避免安全事故的发生，也可以有效地避免不做重复多余的操作从而节约物流成本。

1.4中铁二局集团成都物流有限责任公司

1.4.1 实习目的

1.了解物流中仓储物流的基本作业流程。2.了解与铁路二局该公司的出入库流程。

1.4.2 实习内容

在第四天的实习中,我们到达了中铁二局集团成都物流有限责任公司.首先由公司人员通过幻灯片介绍了公司的基本情况和公司的历史,如下: 中铁二局集团成都物流有限责任公司是中国铁路总公司中铁二局集团（上市公司）的下属企业，始建于1985年，主要从事金属材料（不含稀贵金属）物流配送，铁路货运运输代理，仓储与包装服务，加工与销售，以及货运市场交易等多项经营业务范围。

公司前身系中铁二局集团成都物资储运总站，于2007年6月正式改制注册为中铁二局集团成都物流有限责任公司，注册资金人民币200万元。现拥有在岗员工135人，中层以上管理干部22人，建立了良好、健全的内部管理体系，曾连续多年被成都市政府评为“货物托运联运业及仓储行业的先进单位”，两条铁路专用线曾获得“铁道部优秀专用线”的称号，同时还连续多次被成都宝钢西部贸易公司、攀钢成都销售公司、安钢成都销售公司、昆钢成都销售公司、柳钢成都销售公司及酒钢成都销售公司等评为合格供方，逐渐成为成都市物流行业中一家举足轻重的专业性第三方仓储物流企业。作为成都市物流协会常务理事单位，以其自身良好的企业形象，优质的仓储服务，在广大客户中赢得了好评，在成都市仓储行业中树立起一面旗帜，具有发展物流天时、地利、人和的优越条件。公司的服务范围:物资装车发运业务,物资配送及转运业务和三方质押监管业务.随后工作人员向我们详细地介绍了该公司的出入库流程，其大体情况如下所示：

货运接车(卸车交接)保管验货(按要求)受理车皮整理(三核对)入库(三核对)首先货运接车时要卸车交接,接着按着要求进行保管验货,对受理车皮整理注意三核对,最后入库的时候,同样也要注意三核对.之后又在相关人员的带领下实地参观了他们公司的各个仓库，并在其仓库中实地参观了货物的堆放、装卸和出货等具体的操作流程。

图3.货物的堆码以及正在取货的情况。1.5中储运股份成都天一分公司 1.5.1 实习目的

1.了解中储天一分公司的业务流程。

2.实地参观一下大型仓储型物流公司的工作情况及所用物流机械设备。

1.5.2 实习内容

来到该公司，工作人员首先给我们大致介绍了该公司的基本情况。中储天一库是西南地区最大的集储存、中转、运输、金属加工、经销、货代、配送及信息服务为一体的钢材物流中心。地理位置优越、交通便利：天一库地处成都市外北天回镇，东靠川陕公路、西临成彭公路、宝成铁路，距成都市主要钢材市场：金府钢材城、量力钢材城仅7公里。库房面积6.8万平方米，仓储能力15万吨，年吞吐量100万吨，两条铁路专用线可同时进行三十六辆车皮的装卸作业。仓储条件一流，机械化程度达到95%。拥有30吨行吊及龙门吊3台，10吨行吊及龙门吊8台，5吨行吊8台。有金属材料加工设备6套,开平设备可以开从0.3mm到25mm卷板。严格、科学的现代化管理,ISO9001:2000国际质量认证企业。然后又带领我们参观了其各个仓库的货物的堆码及相关设备的作业流程。从相关工作人员那里还让我详细地了解了关于仓储管理地相关知识，如下图所示：

仓储管理 入库流程 出库流程 库房管理 出库地方式有：客户自提，委托发货，仓储企业派车，填写出库单。

库房管理地原则:面向通道，提高效率。根据出库频率选定位置，依据形状安排保管。保管地方式有：地面堆放式，托盘平放式，货架存放式等等。

工作人员还给我们重点介绍了他们所用的龙门吊、行吊的分类和一般用途。其中龙门吊一般用于室外的获取装卸作业，而行吊则用于仓库内的货物的装卸作业。通过现场的参观，该公司的整体的布局合理清晰，这对物流来说是非常有利的，这样可以更有效地进行物流作业，节约物流成本。

图5.龙门吊

1.6实习收获与体会

通过这些天认识实习，我对物流的实际的作业与一些相关的规定和流程有了一个大致的了解。首先对集装箱的分类、规格、运输、编号、封、堆码等有了一个初步的，同时对集装箱物流的运输中的注意事项和报关报捡也有一定带动认识。其次对仓储物流，物流过程中的包装环节都有进一步的了解。同时我们也应该意识到我国的物流还是相对比较落后，很多物流企业的机械设备、信息化程度、管理方面还是相对落后的，这些都需要进一步地改善。这样我国的物流成本才能逐渐地降下来。

4.2014北交大桥梁工程作业二 篇四

81.按受力特征混凝土梁桥可分为简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥等三种基本体系。

82.刚构桥按受力体系可分为连续刚构桥、斜腿刚构桥、门式刚构桥和T形刚构桥等四种主要类型。108.梁式桥的支座一般分为固定支座和活动支座两种。

109.橡胶支座一般可分为板式橡胶支座、四氟橡胶滑板支座、球冠圆板式橡胶支座和盆式橡胶支座四类。

110.板式橡胶支座一般不分固定支座和活动支座。

111.对于斜桥或圆形柱墩的桥梁可采用圆形板式橡胶支座。

90.板桥按施工方法可分为整体式板桥和装配式板桥。

91.装配式简支梁桥按主梁的横截面形式可分为Π型、T型、箱型三种基本类型。

123.支架形式应根据桥孔跨径、桥位处地形和地质条件、水位高低及漂流物影响等因素合理选择。124.支架按材料可分为木支架、钢支架、钢木混合支架和万能杆件拼装支架等。

125.模板按其装拆方法分类，可分为拼装式、整体式。

简答题：

89.一般来说为什么连续梁桥比简支梁桥跨越能力大？

答：连续梁桥属于超静定结构，在竖向荷载作用下支点截面产生负弯矩。连续梁与同等跨径的简支梁相比，其跨中弯矩显著减小，从而跨越能力大。

105.简述混凝土简支板桥的优缺点、主要截面型式？

答：1）优点（1）建筑高度小，适用于桥下净空受限制的桥梁，与其他类型的桥梁相比，可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道长度。（2）外形简单，制作方便。（3）做成装配式板桥的预制构件时，重量轻，架设方便。

2）缺点（1）跨径不宜过大，跨径超过一定限度时，截面显著加高，从而导致自重过大。（2）由于截面材料使用的不经济，使板桥建筑高度小的优点也因此被抵消。主要截面型式有实心板桥、空心板桥和异型板桥。

144.现浇施工法是一种传统的桥梁施工方法，试阐述其主要的特点？

答：现浇施工法有以下特点：（1）无需专门的预制场地和大型起重、运输设备；

（2）梁体结构中横桥向的主筋不中断，结构的整体性好；

（3）支架、模板等周转材料用量大、周期长，施工工期长、费用高；

（4）施工受季节影响大，质量不易控制，施工管理较复杂。

选择题：

114.下列选项中不属于橡胶支座的优点的是（C）

A.构造简单B.加工方便、造价低C.构造复杂D.安装方便

115.下列选项中不属于支座上的纵向水平力的是（B）

5.工程力学西南交大 篇五

西南交通大学2006年桥梁工程考博试题

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6.岑松用计算力学优化工程结构 篇六

记者：首先，请您介绍一下什么是结构力学。

岑松：举一个最简单的例子，以人体骨架为例，人体活动受到外力，体内的每一块骨头要各司其职承担人体的自重，并传递力的作用使运动自如。结构力学主要研究工程结构在外载负荷作用下的应力、应变和位移等规律，分析不同的形式和材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式：确定工程结构承受和传递外力的能力：研究和发展新型工程结构。

记者：结构工程为什么需要计算力学?

岑松：现在，我们所处理的都是一些十分复杂的结构体系，并且处于运动中，如汽车碰撞、手机摔落等。对于这些复杂问题很难获得解析，若采用实体检验，则耗费的时间和成本过大；用数值方法求解，计算工作量则过于庞大，这就必需通过力学、数学与计算机的结合来进行结构设计与评估。

记者：当前，计算力学中应用最广的方法是什么?

岑松：计算力学有很多种方法，如有限元法、有限差分法、无网格法，等等。其中最成熟、应用最广的是有限元法。简单地讲，有限元法就是把一个连续的物体划分为1维或多维的有限个单元的集合，并在每一个单元上建立一个函数，这些单元场函数的集合就能近似代表整个连续体的场函数，再通过对有限个单元场函数求解整体的力学问题的一种数值方法。这种方法的离散化概念具有非常直观的意义，很容易被设计者接受，又具有便于计算机处理的计算格式，因而得到广泛应用。

记者：请您简单地介绍一下广义协调元法。

岑松：每一种方法都有自身的局限性，有限元法也不例外。如计算精度问题，网格增加可以提高计算精度，但计算量则要以几何基数递增，这对计算机的硬件要求很高。因此，除提高计算机硬件水平外，我们还通过在数学上进行特殊处理，使其收敛性能够在相对较少的计算量下提高精度水平，这就是广义协调元法，它是有限元法中的一种。

记者：那么，什么是无网格法?

岑松：无网格法目前的研究更多是在理论层面上。不言而喻，无网格就是只需在物体上布置一些点，通过对这些点的建模，计算整个物体的力学问题。这样，无网格法即简化了有网格法前期处理工作量大的问题，又避免了物体因变形后网格随之变形导致精度下降问题。对无网格法研究，我们也只是停留在理论层面上。

记者：在广义协调元法的研究过程中，您取得了哪些研究成果?

岑松：在广义协调元法的研究中，我们提出了新型座标法。该方法解决了网格变形后，精确度不受影响的问题，这一成果得到了国际上的认可，如葡萄牙、美国的研究人员在此基础上对金属成形和锻炼过程中的结构变化进行分析。

7.工程力学西南交大 篇七

陈纯正 陈达 陈听宽 陈学俊

丰镇平冯全科 郭烈锦 郭佑民

何雅玲 黄淑娟 黄佐华 惠世恩

贾斗南 蒋德明 李会雄 李连生

厉彦忠 林万超 林宗虎 刘斌

刘圣华 刘志刚 刘芙蓉* 马重芳 毛用泽 孟庆集 潘克煜 祁大同

秋穗正 史喜成 束鹏程 苏光辉

孙金菊 孙弼 陶文铨 王迪生

王良厚 王秋旺 王群书 王尚锦 王永昌* 王元 危师让 吴宏春

吴业正吴裕远 席光 谢仲生 邢子文 徐建中 徐廷相 徐通模 徐忠 严俊杰 阴建民 俞炳丰

俞茂铮 袁秀玲 张鸣远 张宁生

赵福华 赵福宇 郑毅 周芳德

周龙保

__________________________________________________________________ 能动学院博导名单2

姓 名 出生年月 毕业学校 主要研究领域

陈学俊院士 1919.3 1946年美国普渡大学硕士毕业 多相流与传热

林宗虎院士 1933.5.1957年交通大学研究生毕业 多相流及其测量，传热及其强化，换热器设计

陈听宽 1934.12 1960年西安交通大学研究生毕业 多相流与传热，锅炉设计，节能技术

徐通模 1939.11 1961西安交通大学本科毕业 燃烧与气固两相流，污染防治与清洁燃烧

曹子栋 1943.11 1966年西安交通大学本科毕业 多相流与传热，清洁能源燃烧，环境工程,锅炉设计

周芳德 1945.6 1985年西安交通大学博士毕业 多相流与传热工程热物理

郭烈锦 1963.10 1989年西安交通大学博士毕业 多相流热物理，新能源转化，大规模氢能制备

张鸣远 1945.10 1988年西安交通大学博士毕业 汽液两相流体动力学

惠世恩 1956.12 1979年西安交通大学毕业 燃烧与气固两相流，污染防治与清洁燃烧

蒋德明 1934.4 1956年交通大学本科毕业 内燃机燃烧，涡轮增压，缸内气体流动

周龙保 1934.8 1957年交通大学本科毕业 内燃机燃烧，排污控制，代用燃料

潘克煜 1938.10 1963年西安交通大学本科毕业 内燃机传热和热负荷, 内燃机排放及其控制 黄佐华 1963.5 1994年西安交通大学博士毕业 内燃机燃烧

田振华 1961.5 1991年美国西北大学(Northwestern University, Evanston)机械工程博士 燃烧理论，计算与实验，燃料电池研究

徐 忠 1937.9 1959年西安交通大学本科毕业 流体机械气动力学，气固两相流及湍流，流体热力学

黄淑娟 1940.3 1963年西安交通大学本科毕业 流体机械气动热力学，湍流计算及测量，优化设计

王尚锦 1942.9 1965年西安交通大学本科毕业 节能型压缩机设计，CAD/CAM技术

祁大同 1949.9 1981年西安交通大学硕士毕业 高性能流体机械设计研究，风机气动声学设计及降噪研究

席 光 1963.10 1990年西安交通大学博士毕业 流体机械内流理论, 工业设计及CFD技术

陶文铨 1939.3 1966年西安交通大学研究生毕业 传热强化及数值模拟

刘志刚 1943.9

1967年西安交通大学研究生毕业 流体物性的理论与实验研究

林万超 1934.12 1957年重庆大学本科毕业 热力系统理论，节能及诊断

俞炳丰 1946.11 1981年西安交通大学硕士毕业 制冷与空调装置工作过程的计算模拟及其智能控制,CFCs 替代，工程热物理

孟庆集 1933.1 1956年交通大学本科毕业 汽轮机，燃气轮机强度与振动

俞茂铮 1937.1 1985年德国卡尔斯鲁厄大学博士毕业 热力叶轮机械气动热力学与两相流

徐廷相 1938.7

1966年西安交通大学研究生毕业 热力叶轮机械气动热力学与两相流

孙 弼 1943.1 1966年西安交通大学本科毕业 湿蒸汽两相流，热力叶轮机械气动热力学

丰镇平1956.11 1992年西安交通大学博士毕业 热力叶轮机械（气动热力学，计算流体力学，优化）

陈纯正 1935.9 1957年交通大学本科毕业 低温机械与系统工作过程

吴业正 1937.12 1963年西安交通大学研究生毕业 制冷系统热物理过程

吴裕远 1943.8 1984年英国南安普顿大学博士毕业 低温换热器强化传热及低温系统自动控制

袁秀玲 1942.8 1965年西安交通大学本科毕业 制冷低温技术

谢仲生 1934.1 1958年西安交通大学研究生毕业 核反应堆物理理论与数值计算，核燃料管理

贾斗南 1934.1 1955年交通大学本科毕业 核反应堆热工水力分析与实验，两相流与沸腾传热

朱继洲 1935.5 1956年交通大学本科毕业 核反应堆安全与核电厂事故分析

束鹏程 1940.10 1964年交通大学本科毕业 压缩机及制冷技术

冯全科 1953.7 1998年西安交通大学博士毕业 制冷机械及压缩机过程研究

李连生 1962.1 1995年西安交通大学博士毕业 流体机械及压缩机研究开发

厉彦忠 1958.11 1995年西安交通大学博士毕业 低温传热与多相流动

刘圣华 1964.1 19年西安交通大学博士毕业 内燃机燃烧，排污控制，代用燃料 何雅玲 1963.9 19年西安交通大学博士毕业 新型制冷技术及热工理论

王秋旺 1969.9 1996年西安交通大学博士毕业 传热强化及数值模拟

秋穗正 1965.12 1996年西安交通大学博士毕业 汽液两相流动与沸腾传热，核反应堆热工水力理论分析与实验研究

苏光辉 1966.2 1997年西安交通大学博士毕业 汽液两相流动与沸腾传热，核反应堆热工水力理论分析与实验研究

吴宏春 1964.3 1994年西安交通大学博士毕业 核反应堆热工水力分析与实验

赵福宇 1953.4 20年西安交通大学博士毕业 核技术及其应用，核能科学与工程

孙金菊 1964.5 19年西安交通大学博士毕业 透平压缩机旋转失速及湍振，水泵的非设计工况性能预测

毕勤成 1964.2 2000年香港科技大学博士毕业 多相流流动与传热,微通道及紧凑式换热器内流动及传热

车得福 1962.11 1990年西安交通大学博士毕业 多相流动与传热, 煤的清洁燃烧与控制

李会雄 1966.12 1994年西安交通大学博士毕业 多相流与传热，多相流与传热过程的数值模拟方法

严俊杰 1967.12 1998年西安交通大学博士毕业 热力系统经济性和汽液两相流理论

邢子文 1962.9 1993年西安交通大学博士毕业 压缩机及制冷技术

8.工程力学西南交大 篇八

实习地点：犀浦校区图书馆二号报告厅，九里校区（詹天佑体育馆，教学楼，图书馆），龙泉驿污水处理厂，沙河沿岸，狮子山滑坡，三环路立交，都江堰紫坪埔水利枢纽，成都地铁工地，犀浦快铁，清水河铁索桥，人南立交桥，青龙场立交桥。

实习时间：2010/07/13~2010/07/16 2010/07/23~2010/07/28 实习目的：认识实习是教学计划中的一个有机的组成部分，是土木工程专业的一个重要实践环节。通过听取一些专业报告和组织参观，为顺利完成实习打下坚实的基础。

实习主要内容：

自2010年7月13号起，我度过了大学里的第一个实习——土木工程认识实习。

那么，什么是“土木工程”？中国国务院学位委员会在学科简介中定义：“土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术”。可见土木工程的内容非常广泛，它和广大人民群众的日常生活密切相关，在国民经济中起着非常重要的作用。

土木工程，英语为“Civil Engineering”，直译是“民用工程”，它的原意是与军事工程“Military Engineering”相对应的，即除了服务于战争的工程设施以外，所有服务于生活和生产需要的民用设施均属于土木工程，后来这个界限也不明确了。现在已经把军用的战壕、掩体、碉堡、浮桥、防空洞等防护工程也归入了土木工程的范畴。

土木工程的范围非常广泛，它包括房屋建筑工程、公路与城市道路工程、铁道工程、桥梁工程、隧道工程、机场工程、地下工程、给水排水工程、港口码头工程等。国际上，运河、水库、大坝、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。人民生活离不开衣、食、住、行，其中“住”是与土木工程直接相关的，而“行”则需要建造铁道、公路、机场、码头等交通土建工程，与土木工程关系也非常紧密。而“食”需要打井取水，筑渠灌溉，建水库蓄水，建粮食加工厂，粮食储仓等。而“衣”的纺纱、织布、制衣、也必须在工厂内进行，这些也离不开土木工程。此外，各种工业生产必须要建工业厂房，即使是航天事业也需要发射塔架和航天基地，这些都是土木工程人员可以施展才华的领域。正因为土木工程内容如此广泛，作用如此重要，所以国家将工厂、矿井、铁道、公路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送等工程建设称为基本建设，大型项目由国家统一规划建设，中小型项目也归口各级政府有关部门管理。

对以上所介绍各种类型土木工程设施的规划、勘测、设计、施工、管理和维修便构成了土木工程专业所要学习的核心内容。

土木工程的发展经历了古代、近代和现代三个阶段。古代土木工程的历史跨度很长，它大致从旧石器时代（约公元前5000前起）到17世纪中叶。这一时间的土木工程说不上有什么设计理论指导，修建各种设施主要依靠经验。所用材料取之于自然，如石块、草筋、土坯等，在公元前1000年左右开始采用烧制的砖。这一时期，所用的工具也很简单，只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。尽管如此，古代还是留下了许多具有历史价值的建筑，有些工程即使从现代角度来看也是非常伟大的，有的甚至难以想象。这一时期还出现了一些经验总结和描述外形设计的土木工程著作。其中比较有代表性的为公元前5世纪的《考工记》，北宋李诫著的《营造法式》，意大利文艺复兴时代贝蒂著的《论建筑》等。

近代土木工程时间的跨度一般认为是17世纪中叶到第二次世界大战前后，历时300余年。在这一时期，土木工程逐步形成为一门独立学科。1683年意大利学者伽利略发表了“关于两门新科学的对话”，首次用公式表达了梁的设计理论。1687年牛顿总结出力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析的基础。随后，在材料力学、弹性力学和材料强度理论的基础上，法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。从此，土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。

从材料方面来讲，1824年波特兰水泥的发明及1867年钢筋混凝土开始应用是土木工程史上的重大事件。在近代及现代建筑中，凡是高耸、大跨、巨型、复杂的工程结构，绝大多数应用了钢结构或钢筋混凝土结构。这一时期内，产业革命促进了工业、交通运输业的发展，对土木工程设施提出了更广泛的需求，同时也为土木工程的建造提供了新的施工机械和施工方法。打桩机、压路机、挖土机、掘进机、起重机、吊装机等纷纷出现，这为快速高效地建造土木工程提供了有力手段。

近代土木工程史上，具有历史意义的建筑有很多，下面列举了一些例子。

1875年法国莫尼埃主持修建了一座长达16m的钢筋混凝土桥。

1883年美国芝加哥在世界上第一个采用了钢铁框架作为承重结构，建造了一幢11层的保险公司大楼，被誉为现代高层建筑的开端。

1889年法国建成了高达300m的埃菲尔铁塔，该塔由18000余个构件组成，将这些构件联结起来用了250万个铆钉，铁塔总重约8500t。该塔已成为巴黎乃至法国的标志性建筑，至今观光者陆续不绝。

1886年美国首先采用了钢筋混凝土楼板，1928年预应力混凝土发明，随后预应力空心板在世界各国被广泛使用。

1825年英国修建了世界上第一条铁路，长21km，1869年美国建成了横贯东西的北美大陆铁路。

1863年英国伦敦建成了世界上第一条地下铁道，随后美、法、德、俄、中国等国均在大城市中相继建设地下铁道交通网。在第一次世界大战后，许多大跨、高耸和宏大的土木工程相继建成。其中典型的工程有1936年美国旧金山建成的金门大桥和1931年美国纽约建成的帝国大厦。金门大桥为跨越旧金山海湾的悬索桥，桥跨1280m，是世界上第一座单跨超过千米的大桥，桥头塔架高277m。主缆直径1.125m，由27512根钢丝组成，其中每452根钢丝组成1股，由61股再组成主缆索，索重11000t左右。锚固缆索的两岸锚锭为混凝土巨大块体，北岸混凝土锚锭重量为130000t，南岸的小一些，也达50000t。帝国大厦共102层，高378m，钢骨架总重超过50000t,内装67部电梯。这一建筑高度保持世界纪录达40年之久。

而这一时期的中国，由于清朝采取闭关锁国政策，土木工程技术进展缓慢。直到清末开始洋务运动，才引进了一些西方先进技术，并建造了一些对中国近代经济发展有影响的工程。例如，1909年詹天佑主持修建的京张铁路，全长200km。当时，外国人认为中国人依靠自己的力量根本不可能建成，詹天佑的成功大长了中国人的志气，他的业绩至今令人缅怀。1934年，上海建成了24层的国际饭店，知道20世纪80年代广州白云宾馆建成前，国际饭店一直是中国最高的建筑。1937年，茅以升先生主持建造了钱塘江大桥，这是公路、铁路两用的双层钢结构桥梁，也是我国近代土木工程的优秀成果。

第二次世界大战以后，许多国家经济起飞，现代科学技术迅速发展，从而为土木工程的进一步发展提供了强大的物质基础和技术手段，开始了以现代科学技术为后盾的土木工程新时代。这一时期的土木工程有以下几个特点：

1.功能要求多样化 2.城市建设立体化 3.交通工程快速化 4.工程设施大型化

而今，土木工程面临的形势是：

(1)世界正经历工业革命以来的又一次重大变革，这便是信息（包括计算机、通讯、网络等）工业的迅猛发展，可以预计人类的生产、生活方式将会发生重大变化。

(2)航空、航天事业等高科技事业快速发展，月球上已经留下了人类的足迹，对火星及太阳系内外星空的探索已取得巨大进步。

(3)地球上居住人口激增，目前世界人口已超过60亿，预计到21世纪末，人口要接近百亿。而地球上的土地资源是有限的，并且因过度消耗而且日益枯竭。

(4)生态环境受到严重破坏，如：森林植被破坏，土地荒漠化，河流海洋水体污染，城市垃圾成山，空气混浊，大气臭氧层破坏等，随着工业的发展、技术的进步，而人类生存环境却日益恶化。

人类为了争取生存，为了争取舒适的生存环境，预计土木工程必将有重大的发展。

1.重大工程项目将陆续兴建

为了解决城市土地供求矛盾，城市建设将向高、深方向发展。考虑到我国人口基数巨大，加上城市化进程加速，对住宅的需求压力是很大的。这也为今天的学生，明天的工程师们提供了广泛的就业机会和施展才能的舞台。

目前高速公路、高速铁路的建设仍成发展趋势，交通土建工程在21世纪将有巨大的进步。已经设想的环球铁道和环球高速公路已有多种方案。这一工程实现后人们可以从南美洲阿根廷的火地岛合恩角北上，经中美洲、北美洲，从阿拉斯加穿白令海峡到俄国，经中、蒙、俄到东欧、西欧，再从西班牙穿直布罗陀海峡到摩洛哥，经北非，穿撒哈拉大沙漠到南非，直达好望角。其中跨白令海峡和直布罗陀海峡的大桥已有设计方案，并已在土木工程有关杂志上发表。

在中国，交通土建工程也有宏伟的规划。在“十五”期间，我国以“五纵、七横”为骨干建设全国公路网。“五纵”是从南到北的五条干线，一条是从黑龙江的同江南下直达海南省的三亚市，期间要穿越渤海湾、长江口和琼州海峡，所以不仅要筑路，而且要建设多座大桥或隧道。其他几条是：北京到福州，北京到珠海，内蒙古二连浩特到广西河口，重庆到湛江。“七横”是横贯东西的七条主干线，计有：绥芬河到满洲里，丹东到拉萨，青岛到银川，连云港到新疆霍尔果斯，上海到成都，上海到云南瑞丽，衡阳到昆明。这些干线贯通了首都、直辖市和各省市自治区的省会或首府，连接了人口100万以上的大城市和很多50万人口以上的城市。这个系统有完善的安全保障、通讯和综合服务系统，为各城市间提供了快速、直达、舒适的运输系统。

在铁路建设方面，北京到上海的高速铁路、上海到杭州的磁悬浮铁路正在规划决策之中。普通铁道中江苏北部到福建的南北铁路、四川内江到昆明线、西安到南京线均在建设之中。青藏、川藏、滇藏的铁路和快速公路或高速公路也在研究中。此外，从昆明经缅甸、孟加拉国到印度的铁路，从昆明经仰光到曼谷，或从仰光经马来西亚到新加坡的国际铁道也已经过一些国际会议研究，在技术上已无重大障碍，只要投资及利益分配得到落实，21世纪前半叶建成通车是有希望的。

航空港及海港和内河航运码头的建设也会在不久的将来取得巨大的进步。

2.土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓

地球上的海洋面积占整个地球表面积的70%左右，现在陆地上土地太少，首先想到的是可向海洋发展。向海洋开拓近代已经开始。为了防止噪音对居民的影响，也为了节约用地，许多机场已开始填海造地。如中国澳门机场，日本关西国际机场均修筑了海上的人工岛，在岛上建跑道和候机楼。香港大屿山国际机场劈山填海，荷兰Delft围海造城都是利用了海面造福人类的宏大工程。现代海上采油平台体积巨大，在平台上建有生活区，工人在平台上一工作就是几个月，如果将平台扩大，建成海上城市是完全可能的。另外，从航空母舰和大型运输船的建造得到启发，人们已设想建立海上浮动城市。海洋土木工程的兴建，不仅可解决陆地土地少的矛盾，同时也将对海底油气资源及矿物的开发提供立足之地。

全世界陆地中约有1/3为沙漠或荒漠地区，千里荒沙、渺无人烟，目前还很少开发。沙漠难于利用主要是缺水，生态环境恶劣，日夜温差太大，空气干燥，太阳辐射太强，不适于人类生存。近代许多国家已开始沙漠改造工程。在我国西北部，利用兴修水利，种植固沙植物，改良土壤等方法，使一些沙漠变成了绿洲。但大规模改造沙漠，首先要解决水的问题。目前设想有以下几种可能：①首先在沙漠地下找水，如利比亚已发现撒哈拉大沙漠下有丰富的地下水，现已部分开始利用。②从南极将巨大的冰山拖入沙漠地区，如沙特阿拉伯曾进行可行性研究，运输不成问题，如何利用冰山才符合成本要求仍有待解决。③进行海水淡化，海水淡化方法有多种，但成本均居高不下，如果随着技术进步，成本降低，这是最有希望成为沙漠水源的。沙漠的改造利用不仅增加了有效土地利用面积，同时还改善了全球生态环境。

向太空发展是人类长期的梦想，在21世纪这一梦想可能变为现实。美籍华裔科学家林柱铜博士利用从月球带回来的岩石烧制成了水泥。可以设想，只要将氢、氧带上月球化合成水，则可在月球上就地制造混凝土。林博士预计在月球上建造一个圆形基地，需水泥100t、水300t和钢筋360t，而除水以外，其他材料均可从月球上就地制造。因为月球上有丰富的矿藏，美国已经计划在月球上建造一个基地。日本人设想在月球上建立六角形的蜂房式基地，用钢铁制成，可以拼接扩大，内部造成人工气候，使之适合人类居住。随着太空站和月球基地的建立，人类可向火星进发。与地球相似的是火星，但火星上缺氧，如何使火星地球化，人们设想利用生物工程，将制氧微生物及低等植物移向火星，使之在较短时间内走完地球几亿年才走完的进程，使火星适于人类居住，那时人类便可向火星移民，而火星到地球可用宇宙飞船联系，人们的生活空间将大大扩展。

3.工程材料想轻质、高强、多功能化发展

近百年以来，土木工程的结构材料主要还是钢材、混凝土、木材和砖石。21世纪在工程材料方面希望有较大突破。

(1)传统材料的改性。混凝土材料应用很广，且耐久性好，但其强度（比钢材）低，韧性差，建造工程笨重而易开裂。目前常用混凝土强度可达C50~C60（强度为50~60N/mm2）,特殊工程可达C80~C100，今后将会有C400的混凝土出现，而常用的混凝土可达C100左右。为了改善韧性，加入微型纤维的混凝土，塑料混合混凝土正在开发应用之中。对于钢材，主要问题是易锈蚀、不耐火，必须研制生产耐锈蚀（甚至不锈）的钢材，生产高效防火涂料用于钢材及木材。

(2)化学合成材料的应用。目前的化学合成材料主要用于门窗、管材、装饰材料，今后的发展是向大面积维护材料及结构骨架材料发展。一些化工制品具有耐高温、保湿隔声、耐磨耐压等优良性能，用于制造隔板等非承重功能构件很理想。目前碳纤维以其轻质、高强、耐腐蚀等优点而用于结构补强，在其成本降低后可望用于混凝土的加筋材料。

4.设计方法精确化、设计工作自动化

在19世纪与20世纪，力学分析的基本原理和有关微分方程已经建立，用之指导土木工程设计也取得了巨大成功。但是由于土木工程结构的复杂性和人类计算能力的局限性，人们对工程的设计计算还比较粗糙，有一些还只要依靠经验。三峡大坝，用数值法分析其应力分布，其方程组可达几十万甚至上百万个，靠人工计算显然是不可能的。快速电子计算机的出现，使这一计算得以实现。类似的海上采油平台、核电站、摩天大楼、地下过海隧道等巨型工程，有了计算机的帮助，便可合理地进行数值分析和安全评估。此外，计算机的进步，使设计由手工走向自动化。目前许多设计部门已经丢掉了传统的制图板而改用计算机绘图，这一进程在未来的21世纪将进一步发展和完善。

5.信息额智能化技术全面引入土木工程

信息、计算机、智能化技术在工业、农业、运输业和军事工业等各行各业中得到了愈来愈广泛的应用，土木工程也不例外。

(1)信息化施工。所谓信息化施工是在施工过程中所涉及的各部分各阶段广泛应用计算机信息技术，对工期、人力、材料、机械、资金、进度等信息进行收集、存储、处理和交流，并加以科学地综合利用，为施工管理及时准确地提供决策依据。

(2)智能化建筑。智能化建筑还没有确切的定义，但有两个方面的要求应予满足。一是房屋设备应用先进的计算机系统监测与控制，并可通过自动优化或人工干预来保证设备运行的安全、可靠、高效。

(3)智能化交通。智能化交通（ITS），在欧美已于90年代开始研究，中国也在迎头赶上。智能化交通一般包括以下几个系统：①先进的交通管理系统；②交通信息服务系统；③车辆控制系统；④车辆调度系统；⑤公共交通系统等。它应具有信息收集、快速处理、优化决策、大型可视化系统等功能。

(4)土木工程分析的仿真系统。6.土木工程的可持续发展

面临人口的增长、生态失衡、环境污染、人类生存环境恶化，一些学者呼吁：“我们只有一个地球”，并提出“冻结繁荣，停止发展”的口号。这一口号不仅受到发达国家人士的批评，更是受到发展中国家的一致反对。如果“停止发展”，则发展中国家永远停留在落后状态，这是不能接受的。20世纪80年代提出了“可持续发展”的原则，已被广大国家和人民所认同。

我国普通高等学校土木工程专业的培养目标是：培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展、掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得土木工程师基本训练，具有创新精神的高级工程科学技术人才，毕业后能从事土木工程设计、施工与管理工作，具有初步的工程规划与研究开发的能力。

岩土工程： 岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对象。地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分称为岩土工程。

本学科的主要研究方向包括：①城市地下空间与地下工程：以城市地下空间为主体，研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题，地下空间资源的合理利用策略，以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术（如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、TBM法等）及其优化措施等等。②边坡与基坑工程：重点研究基坑开挖（包括基坑降水）对邻近既有建筑和环境的影响，基坑支护结构的设计计算理论和方法，基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术，边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。③地基与基础工程：重点开展地基模型及其计算方法、参数研究，地基处理新技术、新方法和检测技术的研究，建筑基础（如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等）与上部结构的共同作用机理和规律研究等。

岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同，其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后，经过风化作用而形成土，它们或留存在原地，或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。

岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中，原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放，试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差，使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。

岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学，在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验，才能获得满意的结果。在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。

土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了Rankine(1857)理论和Fellenius(1926)圆弧滑动分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程，Terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾我国近50年以来岩土工程的发展，它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。在改革开放以前，岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题，改革开放后，随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展，岩土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩土工程问题。土木工程功能化、城市立体化、交通高速化，以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。人口的增长加速了城市发展，城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。人们将不断拓展新的生存空间，开发地下空间，向海洋拓宽，修建跨海大桥、海底隧道和人工岛，改造沙漠，修建高速公路和高速铁路等。展望岩土工程的发展，不能离开对我国现代土木工程建设发展趋势的分析。

一个学科的发展还受科技水平及相关学科发展的影响。二次大战后，特别是在20世纪60年代以来，世界科技发展很快。电子技术和计算机技术的发展，计算分析能力和测试能力的提高，使岩土工程计算机分析能力和室内外测试技术得到提高和进步。科学技术进步还促使岩土工程新材料和新技术的产生。如近年来土工合成材料的迅速发展被称为岩土工程的一次革命。现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透，产生学科交叉并不断出现新的学科，这种发展态势也影响岩土工程的发展。

岩土工程是20世纪60年代末至70年代初，将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融入其他学科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造，其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。

地下工程：

在地面以下土层或岩层中修建各种类型的地下建筑物或结构的工程，可称为地下工程。它包括交通运输方面的地下铁道、公路隧道、地下停车场、过街或穿越障碍的各种地下通道等；军事方面的野战工事、地下指挥所、通讯枢纽、掩蔽所、军火库等；工业与民用方面的各种地下车间、电站、储存库房、商店、人防与市政地下工程以及文化、体育、娱乐与生活等方面的联合建筑体等等。为有效保护地上的生态环境，开发利用地下空间资源，在新的21世纪将会建造更多的地下工程以满足人们生产生活的各种需求。地下工程施工中可采用先进的逆作法、盾构法、新奥法、沉管隧道、顶管工程和大型沉井施工新技术。

地下工程由于埋在地下，时刻受地下水的渗透作用，如地下工程防水性能不好，致使地下水渗漏到工程内部，将会带来一系列问题：如影响人员在工程内正常的工作和生活；使工程内部装修和设备加快锈蚀；使用机械排除工程内部渗漏水，需要耗费大量能源和经费，而且大量的排水还可能引起地面和地面建筑物不均匀沉降和破坏。所以地下工程防水技术是地下工程的重中之重。

北欧各国如瑞典在地下空间利用方面，除了住宅的地下室及城市设施外，可以看到很多利用坚固的岩石洞穴建设的城市构筑物，其中有地下街道、地铁隧道、公用设施沟、停车场、空调设施及地下的污水处理厂。生产设施除地下工厂外，还有地下核电站、石油储罐、食品仓库及地下避难所，还有一系列的地下商城。

美国将很多设施臵于地下，地下空间的利用是多方面的、广泛的。例如将城市地下空间利用点、线、面以整体网络组合起来。其中生活设施有考虑节约采暖、空调费用的地下住宅及复式住宅；城市设施主要从更新城市机能及节约能源的角度来考虑，除地下街、地下铁道、道路隧洞外，还有与自然比较协调及满足采光要求的半地下式大学；贮藏设施除食品贮藏外，还已正式研究开发可保存放射性废料的设施；交通设施有道路隧洞、地下停车场等；而地下核防护设施居世界之最。

日本由于国土狭窄，地下空间的综合利用虽比北欧等国起步晚，但是地下街道、地下车站、地下铁道、地下商场的建设规模及成熟程度可以认为已居世界领先地位。

我国地下空间利用最早始于西北黄土高原，至今还有4000多万人居住在延续数千年的窑洞建筑中，在黄土层中还修建过结构简单的圆筒拱形地下粮库。但是有计划大规模的建设则是20世纪60年代、70年代的事。1965年北京建设地下铁道。一期工程自北京站至苹果园，24.17km，明挖法施工。二期工程为环线，于老城墙下修建，16.1km，浅埋明挖法施工。复兴门地铁车站及折返线，位于建筑物与地下管线密集的街区，采用了浅埋明挖法施工。60年代上海修建打浦路水底公路隧道。20世纪70年代，我国修建了大量地下人防工程，其中相当一部分目前已得到开发利用，改建为地下街、地下商场、地下工厂和贮藏库。20世界80年代各大城市陆续规划修建了适合我国特点的地下综合体工程，集商业、交通、人行过街和停车场等服务设施于一体。

合理开发和利用地下空间是解决城市有线土地资源和改善城市生态环境的有效途径。向地下要土地、要空间已成为城市发展的必然趋势，并成为衡量城市现代化的重要标志。城市的发展和城市功能的完善在地面上已无法做到，只有向地下要空间。实践也证明，它能够提高城市土地利用率与节省土地资源、缓解中心城市密度、扩充基础设施容量、增加城市绿地、保持城市历史景观。利用地下空间来疏导交通，实现人车立体分流，这将大大缓和城市交通拥挤的状况并降低汽车尾气对城市大气的污染，从而大大改善城市生态环境。城市功能转入地下的范围很广，包括商业、交通、文化娱乐、餐饮服务，部分工业生产及仓储等。随着大量城市功能转入地下，能腾出大量地面空间作为大面积绿地和开敞空间，有助于城市园林化发展。

道路工程： 路与人的关系式非常密切的，只要有人走，便会成为路，俗话说：“路是人走出来的”，只要有了路，人们便可以彼此往来，社会就会兴盛繁荣。道路的主要功能是作为城市与城市、城市与乡村、乡村与乡村之间的联络通道。中国是文明古国，道路运输的发展先于世界各国。道路的名称源于周朝，道路原为“导路”，以后称为“驰道”、“驿道”、“大道”。清朝时将京都通往各省会的道路称为“官路”，省会之间的道路称为“大路”，市区街道称为“马路”。20世纪初，汽车出现以后则称为“公路”。

道路的修筑促进了人类的进步，而人类的进步又促进了道路的建设。公元前3000年出现了轮车，从而对道路提出了平整不沉陷的要求。现代道路的修筑始自18世纪的法国和英国，当时对道路已有排水良好、有密实的路基及承受必要的荷载要求。汽车的出现，使得车辆速度猛增，路面荷载要求不断增长，则对道路又提出更高的要求。

道路是一种带状的三维空间人工构造物，它包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等工程实体。在现代，人们又常常把公路指为乡村地区的交通道路，是同城市中的街道相对而言的。把道路指为乡村地区使用较少、交通量不大、不太重要的交通道。这里，道路是所有各种公路或干线的统称。

道路的设计一般从几何和结构两大方面进行研究。在道路的结构设计上一般要求用最小的投资，使得道路在自然力及车辆荷载的共同作用下，在使用期限内保持良好状态，满足使用要求。道路运输从广义上讲是指货物和旅客借助一定的运输工具（如机动车或非机动车），沿道路某个方向，作有目的地移动的过程。狭义上讲道路运输则是汽车在道路上有目的地移动过程。由于道路运输的广泛性、机动性和灵活性，能充分深入到社会生活、生产领域的各个方面，从政治、经济、文化、教育、军事到人民群众的衣食住行，都和道路运输有密切的关系。它与其他运输比较，是实现“面对面”、“户对户”的直达运输服务，因此它是运输体系中最活跃的运输方式，且必须依赖道路来实现。

道路工程的基本体系由道路的类型、组成内容及研究范围三个方面组成。道路按类型分为公路和城市道路；按组成内容分路线、路基、路面和附属设施；按研究范围分为规划、设计、施工、养护维修和管理。

1.公路分类

一个国家的公路分类与技术标准一般由该国负责管辖公路与建设的部门来制定其标准。我国由交通部来制定公路分级与标准。当前我国的公路等级按照其使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。

高速公路为专供汽车分向、分车道行驶，全部控制出入的干线公路。一般按照需要设计高速公路的车道数，能适应各种汽车远景，设计年限平均昼夜交通量为25000~100000辆之间；一级公路为专供汽车分向、分车道行驶的公路，设计年限平均昼夜交通量为15000~30000辆；二级公路一般能适应年限平均昼夜交通量为3000~7500辆；三级公路为1000~4000辆；四级公路一般为双车道1500辆以下，单车道200辆以下。

另外按照公路的位臵以及咋国民经济中的地位和运输特点的行政管理体制来分类为：国道、省道、县道、乡（镇）道及专用公路等几种。

国道由中央统一规划，由各所在省市自治区负责建设、管理、养护。省道是在国道网的基础上，由省对具有全省意义的干线干路加以规划，并且建设、管理、养护。县道中的主要路段由省统一规划、建设和管理，一般道路由县自定并建设、管理和养护。乡镇路主要为乡村服务，由县统一规划组织建设、管理和养护。专用道为厂区、林区、矿区、港区的道路，由专用部门自行规划、建设、管理和养护。

公路的技术标准是根据理论和总结公路建设的经验以及国家政策而拟定的，是国家的法定技术要求，它反映了一个国家公路建设的技术方针和生活水平。一般为“几何标准”、“载重标准”和“净空标准”等，在公路设计时必须严格遵守。

“几何标准”或称“线性标准”主要是确定路线线形几何尺寸的技术标准。“载重标准”是用于道路的结构设计，它的主要依据是汽车的载重标准等级。“净空标准”是根据不同汽车确定的外轮廓尺寸和轴距，来确定道路的尺寸。

2.城市道路的分类

城市道路是城市总体规划的主要组成部分。按照道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能，我国CTJ 37—1990《城市道路设计规范》将城市道路分为四类。

(1)快速道。双向行车道、中央设有分车带、进出口一般全控制或部分控制，为城市大量、长距离、快速交通服务。快速路要有平顺的线形，与一般道路分开，使汽车交通安全、通畅和舒适。如北京的三环路和四环路、上海的外环线等。一般交叉路口也建有立体交叉，有时还全封闭，中央有隔离带。

(2)主干道。连接城市主要分区的干路，以交通功能为主，一般为三幅或四幅路。主干线形应顺捷，交叉口宜尽量少，以减少干扰，平面交叉应有交通控制措施，目前有些城市以高架式的道路实现城市主干路。如上海的内环高架路，已形成“申”字形的平面线形，是实现连接城市各区和主要部分的交通干路。

(3)次干道。与主干道组成道路网，起集散交通之用，兼有服务功能。一般情况下，快慢车混合使用。

(4)支路。为次干路与街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主。道路两侧还建有商业性建筑等。

另外城市道路还分为居住区道路、风景区道路和自行车专用道等。

城市道路的设计年限规定为：快速道与主干道为20年；次干道为15年；支路为10~15年。

道路上的通行能力，是指一条道路在单位时间内，道路与交通正常条件下，保持一定速度安全行驶时，可通过的车辆数。它是一条道路规划和设计的依据，也是检验一条道路是否充分发挥了作用和是否发生阻塞的理论依据。一般地，影响通行能力的主要因素有道路、交通条件、汽车性能、气候环境条件等。因此在道路设计时，必须综合上述因素来考虑道路的实际通行能力。

铁道工程：

世纪铁路的发展已有100多年的历史，第一条完全用于客货运输而且有特定时间行驶列车的铁路，是1830年通车的英国利物浦与曼彻斯特铁路，这条铁路全长35英里。此后，铁路主要依靠牵引动力的发展而发展。牵引机车从最初的蒸汽机车发展成内燃机车、电力机车。运行速度也随着牵引动力的发展而加快。20世纪60年代开始出现了高速铁路，速度从120km/h提高到450km/h左右，以后又打破了传统的轮轨相互接触的粘着铁路，发展了轮轨相互脱离的磁悬浮铁路。而后者的试验运行速度，已经达到500km/h以上。一些发达国家和发展中国家的大城市已经把建设磁悬浮铁路列入计划。

在我国，铁路建设自1876年英国商人咋上海修建淞沪铁路开始，1949年，我国共有铁路营运里程2.18万公里，集中分布在东北和东部沿海地区，50年来，为开发内地、西南和西北地区，新建了较多的铁路，使我国铁路网布局逐渐趋于均衡，截至2000年底，我国共有铁路营运里程6.87万公里，形成延伸至祖国东南西北的全国铁路网。上海浦东国际机场至龙阳路地铁站的磁悬浮铁路兴建成功，标志着我国铁路建设已逐步迈上国际先进水平。城市轻轨与地下铁道已是各国发展城市公共交通的重要手段之一。自北京出现了我国第一条地下铁路以后，上海、天津、广州、南京等地已将发展地铁作为解决城市公共交通的重要措施之一。上海于2000年12月顺利建成了我国第一条轻轨铁路明珠线，它将我国的城市交通发展推向了一个新的阶段。

铁道工程涉及到选线设计和路基工程两大部分。1.铁路选线设计

铁路选线设计是整个铁道工程设计中一项关系全局的总体性工作。选线设计的主要工作内容有：

(1)根据国家政治、经济和国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的基本走向（即方向），选定铁路的主要技术标准。在城市里，则根据地区的商业或工业发展等情况，来规划线路的走向。

(2)根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施，来设计线路的空间位臵。

(3)研究布臵线路上的各种建筑物，如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡墙等，并确定其类型和大小，使其总体上互相配合，全局上经济合理。

线路空间位臵的设计是指线路平面与纵断面设计。铁路线路平面是指铁路中心线在水平面上的投影，它由直线段和曲线段组成。铁路纵断面是指铁路中心线在立面上的投影，是由坡段及连接相邻坡段的竖曲线组成。而坡段的特征用坡段长度和坡度值表示。

铁路定线就是在地形图上或地面上选定线路的走向，并确定线路的空间位臵。通过定线，决定各有关设备与建筑物的分布和类型。这些设备与铁道工程的耗费直接有关，是一项综合工程。铁路定线的基本方法有套线、眼镜线和螺旋线等。铁路的定线受到自然条件的限制。

2.铁路路基

铁路路基是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构，是轨道的基础。路基是一种土石结构，处于各种地形地貌、地质、水文和气候环境中，有时还遭受各种灾害，如洪水、泥石流、崩塌、地震等。路基设计一般需要考虑如下问题：

(1)横断面。形式有：路堤、半路堤、路堑、半路堑、不填不挖等。路基由路基体和附属设施两部分组成。路基面、路肩和路基边坡构成路基体。路基附属设施是为了保证路肩强度和稳定，所设臵的排水设施（如排水沟）、防护设施（如种草种树）与加固设施（如挡土墙、扶壁支挡结构）等。

(2)路基稳定性。路基受到列车动态作用及各种自然力影响可能会出现道碴陷槽、翻浆冒泥和路基剪切滑动与挤起等现象，所以需要从以下的影响因素去考虑：路基的平面位臵和形状；轨道类型及其上的动态作用；路基体所处的工程地质条件；各种自然营力的作用等。设计中心须对路基的稳定性进行验算。

铁路现代化的一个重要标志是大幅度地提高列车的运行速度。高速铁路是发达国家于20世纪60~70年代逐步发展起来的一种城市与城市之间的运输工具。一般地讲，铁路速度的分档为：时速100~120km称为常速；时速120~160km称为中速；时速160~200km称为准高速或快速；时速200~400km以上称为特高速。

日本、法国、德国等是当今世界高速铁路技术发展水平最高的几个国家。

归纳起来，当今世界上建设高速铁路有下列几种模式： ①日本新干线模式：全部修建新线，旅客列车专用。②德国ICE模式：全部修建新线，旅客列车及货物列车混用。③英国APT模式：既不修建新线，也不大量改造旧线，主要采用由摆式车体的车辆组成的动车组；旅客列车及货物列车混用。

④法国TGV模式：部分修建新线，部分旧线改造，旅客列车专用。

高速铁路的实现为城市之间的快速交通来往和为旅客出行提供了极大方便。同时也对铁路选线与设计等提出了更高的要求，如铁路沿线的信号与通讯自动化管理，铁路机车和车辆的减震和隔声要求，对线路平、纵断面的改造，加强轨道结构，改善轨道的平顺性和养护技术等。

城市轻轨是城市客运有轨交通系统的又一种形式，它与原有的有轨电车交通系统不同。它一般有较大比例的专用道，大多采用浅埋隧道或高架桥的方式，车辆和通信信号设备也是专门化的，克服了有轨电车运行速度慢，正点率低，噪声大的缺点。它比公共汽车速度快、效率高、省能源、无空气污染等。轻轨比地铁造价更低，见效更快。自20世纪70年代以来，世界上出现了建设轻轨铁路的高潮。目前已有200多个城市建有这种交通系统。

磁悬浮铁路的产生源于人们对轮轨粘着式铁路局限性的认识。传统的轮轨粘着式铁路，是利用车轮与钢轨之间的粘着力使列车前进的。它的粘着系数随列车速度的增加而减小，走行阻力随列车速度的增加而增加，当车速增至粘着系数曲线和走行阻力曲线的交点时，就达到了极限。为了解决这一难题，在20世纪60年代初，一些国家开始着手研究非粘着式超高速铁路。磁悬浮铁路就是非粘着式铁路的一种。

根据吸引力和排斥力的基本原理，国际上磁悬浮列车有两个发展方向：一个是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统(EMS)，利用常规的电磁铁与一般铁性物质想吸引的基本原理，把列车吸引上来，悬空运行，悬浮的气隙较小，一般为0.01m左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400~500km，适合于城市间的长距离快速运输。另一个是以日本为代表的排斥式悬浮系统(EDS)，它使用超导的磁悬浮原理，使车轮和钢轨之间产生排斥力，使列车悬空运行，这种磁悬浮列车的悬浮气隙较大，一般为0.1m左右，速度可达每小时500km以上。

与传统铁路相比，磁悬浮铁路由于消除了轮轨之间的接触，因而无摩擦阻力，线路垂直荷载小，适于高速运行。该系统采用一系列先进技术，使得列车时速高达500km以上，目前最高试验时速为552km。

磁悬浮铁路除了具有速度快的特点之外，还有噪声低、振动小、无磨耗、不受气候条件影响、不污染环境、安全、舒适、节能等优点，因而引起了人们极大的兴趣，许多国家纷纷制定了研究计划。因此磁悬浮铁路将成为未来最具竞争力的一种交通工具。

市政工程：

市政工程是指市政设施建设工程。市政设施是指在城市区、镇（乡）规划建设范围内设臵、基于政府责任和义务为居民提供有偿或无偿公共产品和服务的各种建筑物、构筑物、设备等。市政工程一般是属于国家的基础建设，是指城市建设中的道路、桥梁、给水、排水、燃气、城市防洪、环境卫生及照明等基础设施。这些基础设施建设是城市生存和发展必不可少的物质基础，是提高人们生活水平和对外开放的基本条件。

市政工程的研究和教学内容包括：工程流体力学，给排水理论、技术和设施，城市废水处理和回用，污泥资源化技术，污水厂管理与运行，城市垃圾处理以及资源化利用技术，垃圾渗滤液处理技术，清洁生产，资源循环利用，城市生态理论，饮用水水源微污染净化处理技术，地下水污染综合整治等，给排水设计优化技术，可再生能源与城市供气供热。

20世纪80年代之前，我国常把城市公用设施称之为“市政工程设施”，主要指由政府投资建设的城市道路、供水、排水等设施。改革开放后，有关研究城市问题的专家提出应以“城市基础设施”取代“市政工程设施”的叫法，并得到社会各界普遍的认可。

从事市政工程所涉及到的市政行业类的人才包括：项目总工 项目经理 市政建造师 施工员 预算员 市政工程师等等。

目前的学科方向包括：1.工程流体力学；2.给排水工程；3.城市垃圾处理理论与技术；4.污泥资源化利用技术；5.清洁生产；6.城市道路设计；7.桥涵施工技术。

城市市政工程包括城市道路、桥梁、排水、污水处理、城市防洪、园林、绿化、路灯、环境卫生等城市公用事业工程,其内容包括：

1.道路交通工程。如道路、立交、广场、交通设施、铁路及地铁等轨道交通设施。

2.河湖水系工程。如河道、桥梁、引（排）水渠、排灌泵站、闸桥等水工构筑物。

3.地下管线工程。为常见的供水、排水（包括排雨、污水）供电、通信、供煤气、供热的管线部分及特殊用途的地下管线和人防通道等。

4.架空杆线工程。不同电压等级的供电杆线、通信杆线、无轨杆线及架空管线。

5.街道绿化工程。行道树、灌木、草坪、绿化小品（如街道绿化中的假山石、游廊、画架、水池、喷泉等）建筑物、构筑物占主要部分的各市政专业工程场（厂）、站、点。市政工程的设计和施工相对复杂，城市的地下有很多不确定因素，所以在施工的过程中会遇到很多麻烦，需要施工方多加注意。

桥梁工程：

桥梁工程是土木工程中属于结构工程的一个分支学科，它是用砖石、木材、混凝土、钢筋混凝土和各种金属材料建造的结构工程。

桥梁既是一种功能性的结构物，又是一座立体的造型艺术工程，也是具有时代特征的景观工程，桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。

发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网，则离不开桥梁建设。道路、铁路、桥梁建设的突飞猛进，对创造良好的投资环境，促进地域性的经济腾飞，起到关键的作用。

桥梁按使用性分为公路桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。按行车道位臵分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。按承重构件受力情况可分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥。按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力桥、钢桥。

桥梁总体规划的基本内容包括：桥位选定；桥梁总跨径及分孔方案的确定；桥型选定；决定桥梁的纵、横断面布臵等。桥梁总体规划的原则是：根据其使用任务、性质和将来发展的需要，全面贯彻安全、经济、适用和美观的方针。一般需要考虑下述各项要求：

(1)使用上的要求。桥上的行车道和人行道应保证车辆和行人安全畅通，满足将来交通发展的需要。桥型、跨度大小和桥下净空还应满足泄洪，安全通航和通车的要求。

(2)经济上的要求。桥梁的建造应体现经济合理。桥梁方案的选择要充分考虑因地制宜和就地取材以及施工水平等物质条件，力求在满足功能要求的基础上，使总造价和材料等消耗量最少，工期最短。

(3)结构上的要求。整个桥梁结构及其部件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

(4)美观上的要求。桥梁应具有优美的外形，应与周围环境与景色协调。

桥梁工程设计上的要点有：

(1)桥位选定。桥位在服从路线总方向的前提下，选在河道顺直、河床稳定、水面较窄、水流平稳的河段。中小桥的桥位服从路线要求，而路线的选择服从大桥的桥位要求。

(2)确定桥梁总跨径与分孔数。总跨径的长度要保证桥下有足够的过水断面，可以顺利地宣泄洪水，通过流冰。根据河床的地质条件，确定允许冲刷深度，以便适当压缩总跨径长度，节省费用。分孔数目及跨径大小要考虑桥的通航需要，工程地质条件的优劣，工程总造价的高低等因素。一般是跨径越大，总造价越大，施工亦困难。桥道标高也是在确定总跨径、分孔数的同时予以确定。设计通航水位及通航净空高度是决定桥道标高的主要因素，一般在满足这些条件的前提下，尽可能地取低值，以节约工程造价。

(3)桥梁的纵横断面布臵。桥梁的纵断面布臵是在桥的总跨度与桥道标高以后，来考虑路与桥的连接线形与连接的纵向坡度。连接线形一般应根据两端桥头的地形和线路要求而定。纵向坡度是为了桥面排水，一般控制在3%~5%。桥梁横断面布臵包括桥面宽度、横向坡度、桥跨结构的横断面布臵等。桥面宽度含车行道与人行道的宽度及构造尺寸等，按照道路等级，国家有统一规定可循。

(4)公路桥型的选择。桥型选择是指选择什么类型的桥，是梁式桥，还是拱桥；是刚架桥，还是斜拉桥；是多孔桥，还是单跨桥等。分析一般应从安全实用与经济合理等方面综合考虑，选出最优的桥型方案，实际操作中，往往需要准备多套可行的桥型方案，综合比较分析以后，才能找出符合要求的最优方案来。

桥梁的结构形式有下面六种：

(1)梁式桥。梁式桥是最常见而又最基本的桥梁，梁式桥力量传递的主要特色是桥梁上部结构的荷载垂直的传至支承，再由支承传至下部结构，两个支承之间的桥面必须承受很大的弯矩力。多空架桥的梁在桥墩上不连续的称为简支梁；在桥墩上连续的称为连续梁；在桥墩上连续，在桥孔内中断，线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁。支承在悬臂上的简支架称为挂梁；伸出有悬臂的梁称为锚梁。梁式桥的桥身可以做成实腹的，也可以做成空腹的（称为桁梁）。目前应用最广的是简支梁结构形式的梁桥，这种结构形式简单，施工方便，对地基承载的要求也不高，通常跨径在25m以下的桥梁常被采用。当跨度大于25m，并小于50m时，一般采用预应力混凝土简支梁桥的形式。

梁的截面结构形式，一般有实心板梁、矮肋板梁、空心板梁和箱型梁等。

(2)拱式桥。与梁式桥不同，拱桥要承受的是根据其拱形斜向的压缩力而不是弯曲力。拱式桥将拱圈或拱肋作为主要承载结构。这种结构在竖向荷载下，桥墩或桥台将承受水平推力。拱的弯矩和变形都比较小，主要承受压力，故拱式桥用砖、石、混凝土和钢筋混凝土材料建造的比较多。

拱式桥跨越能力大。外形也较美观，因此修建拱桥是经济合理的。但是由于在桥墩或桥台处承受很大的水平推力，因此对桥的下部结构和基础的要求比较高。另外拱桥的施工比梁式桥要困难些。

拱式桥分为上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥。仅供人、畜行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。而通行现代交通工具的拱桥，桥面必须保持一定的平直度，不能直接铺在曲线形的拱肋上，因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支撑在拱肋上。下承式拱桥可做成系杆拱，即在拱脚处用一称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受，支座不再承受水平方向的力。这样做可以减轻地基承受的荷载，特别是在地质状况不良时。

(3)刚架桥。标准的梁式桥，桥的大梁和桥墩的结构是分开的。刚架桥的外形与梁式桥相似，不过不同之处是，刚架桥的上部结构与下方支脚部分是完全刚结在一起的。刚架桥是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯曲力，柱脚处有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥之间。刚架桥一般可采用T形刚架桥、连续刚架桥、斜腿刚架桥三种类型。T形刚架便于施加预应力，在两个伸臂端上挂梁后可做成很大跨度的刚架，在要跨越深水、深谷、大河急流的大跨桥梁中常被应用。连续刚架桥有较好的抗震性能。斜腿刚架造型轻巧美观，当建造跨越陡峭河岸和深邃峡谷的桥梁时，采用这类刚架型式往往既经济有合理。

对于同样的跨径，在相同的外力作用下，刚架桥的跨中正弯矩比一般梁式桥要小。根据这一特点，刚架桥跨中的建筑高度就可以做得较小。这在城市中当遇到线路立体交叉或需要跨越通航江河时，采用这种桥型能尽量降低线路标高以改善桥的纵坡，当桥面标高已确定时，它能增加桥下净空。对刚架桥，通常是采用预应力混凝土结构。

(4)斜拉桥。将梁用若干根斜拉索拉在塔上，便形成斜拉桥。与多孔梁桥对照起来看，一根斜拉索代替一个桥墩的（弹性）支点，从而增大了桥梁的跨度。斜拉桥这种结构型式在古代已经出现，但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制，所以一直没有得到发展和广泛应用。直到20世纪中，由于电子计算机的出现，解决了索力计算难的问题，以及调整装臵的完善，解决了索力的控制问题，使得斜拉桥成为发展最快，应用日益广泛的一种桥型。斜拉桥由主梁、塔柱和斜索三种基本构件组成。用高强钢材制成的斜索将主梁多点吊起，将主梁承受的恒载和车辆荷载传至塔柱，再有塔柱传给基础。它是一种桥面体系（加劲主梁）受压，支承体系（斜拉索）受拉的结构。这样拉索可以充分利用高强度钢材的抗拉性能，又可以显著减小主梁的截面面积，使得结构自重大大减轻，从而能建造大跨度的桥梁。斜拉桥的主梁和塔柱可以采用钢筋混凝土或型钢来建造。为了减小梁的截面与自重，常用预应力混凝土来代替普通钢筋混凝土，即预应力混凝土斜拉桥。

斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥有更大的跨越能力。由于拉索的自锚特性而不需要悬索桥那样的巨大锚旋，加之斜拉桥有良好的力学性能和经济指标，已成为大跨度桥梁最主要的桥型，在跨径200~800m的范围内占据着优势，在跨径800~1100m特大跨径桥梁角逐竞争中，斜拉桥将扮演重要角色。

(5)悬索桥。桥面支承在悬索（通常称大揽）上的桥称为悬索桥，也被称为“吊桥”。“吊桥”的悬挂系统大部分情况下用“索”做成，但个别情况下，“索”也有用刚性杆或键杆做成的。和拱肋相反，悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面用吊索挂在悬索上。和拱桥不同的是，作为承重结构的拱肋是刚性的，而作为承重结构的悬索则是柔性的。为了避免在车辆驶过时，桥面随着悬索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁（又称加劲梁）。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。作用在桥面上的竖向移动荷载可通过主梁和吊杆加载于主塔，传给地基。在力的传递过程中吊杆和主缆索均承受着很大的拉力，此拉力由两岸桥台后修筑的巨型锚锭平衡。个别有有固定在刚性梁端部者，称为自锚式悬索桥。在现代悬索桥结构中，广泛采用高强度钢缆绳，以期发挥优异的抗拉性能。

(6)综合体系桥。除了以上几种桥的基本形式外，在工程实践中，还采用几种桥型的组合结构，如梁和拱的组合体系，斜拉索与悬索组合体系等。

工民建专业：

工民建专业主要为建筑施工企业、安装单位、设计单位、业主、监理等单位及各级管理部门培养从事施工技术、工程项目管理、建筑工程预算、工程建设监理等方面的实用型技术人才。学生毕业后可参与建筑设计单位、建筑施工单位、建筑安装单位、建筑工程预算、工程预算审计、建筑工程监理、房地产管理、房产营销、各企事业单位的基建管理等多方面的工作。

工民建这个说法是以前的了，现在回归“大土木”，工民建包含在土木工程专业中，工民建基本包含工程管理，就是少了一些经济学，法律法规。