Introducción a la ingeniería civil: ¿Tomará la ingeniería civil el camino del desarrollo sostenible?

1.1.1 Ingeniería civil antigua

El lapso temporal de la ingeniería civil antigua es muy largo, desde el Neolítico en 5000 aC A mediados del siglo XVII, fue hace unos 7.000 años. Ha logrado logros brillantes en la construcción de edificios, ingeniería de puentes, ingeniería de conservación de agua, ingeniería de torres de hierro, etc. Muchas obras maestras heredadas de civilizaciones antiguas siguen en pie hoy en día. Por ejemplo, la Gran Muralla China y las Pirámides de Egipto. El puente Zhaozhou fue construido en el siglo VI d.C. y es el puente de arco con hombros abiertos más antiguo del mundo. Seleccionado en 1991 por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles como el duodécimo hito de la ingeniería civil en el mundo.

1.1.2 Ingeniería civil moderna

El lapso de tiempo de la ingeniería civil moderna abarca unos 300 años desde mediados del siglo XVII hasta mediados del siglo XX. Durante este período, los materiales de construcción cambiaron de materiales naturales a materiales artificiales, y la teoría de la construcción también pasó de resumir la experiencia de construcción a largo plazo a enfatizar la ciencia y tener en cuenta la experiencia. En términos de tecnología de la construcción, la aparición de algunas maquinarias a gran escala con un rendimiento excelente y varios métodos de construcción extremadamente efectivos ha permitido a las personas comenzar a construir proyectos de ingeniería civil con estructuras complejas o entornos hostiles. La Torre Eiffel, el Empire State Building y el puente Golden Gate construidos durante este período siguen siendo grandes obras de ingeniería civil.

1.1.3 Ingeniería Civil Moderna

La ingeniería civil moderna se inició a mediados del siglo XX. Hoy en día, la ingeniería civil ha logrado grandes avances en materiales de construcción, teoría estructural y tecnología de la construcción.

En cuanto a los materiales de construcción, el hormigón de alta resistencia, el acero de baja aleación de alta resistencia, los materiales poliméricos y el vidrio templado aparecen cada vez más en los edificios. En teoría estructural, las poderosas capacidades de cálculo y dibujo de las computadoras electrónicas se utilizan para hacer que los resultados de los cálculos del análisis mecánico sean más consistentes con los resultados reales y hacer que el diseño estructural sea más confiable. En cuanto a la tecnología de la construcción, se ha desarrollado hasta la integración de maquinaria, electricidad y ordenadores. Durante el proceso de construcción, ya sea hacia el cielo, hacia el suelo, escalando montañas o bajando al mar, ya no es un obstáculo para la construcción con la aplicación generalizada de la tecnología de soldadura y el desarrollo de estructuras de acero; ha entrado en una nueva etapa.

Los edificios mundialmente famosos creados por la ingeniería civil moderna incluyen: el Centro Financiero Internacional de Taipei, la Torre Jin Mao de Shanghai, las Torres del Petróleo en Kuala Lumpur, Malasia, el Puente atirantado en Normandía, Francia, etc.

1.2 Comprender la situación actual de la ingeniería civil

La ingeniería civil actual está cada vez más integrada con su función de uso o tecnología de producción.

Las tecnologías y equipos modernos, como la arquitectura, la estructura, el suministro y drenaje de agua, la calefacción, la ventilación, el suministro de aire y el suministro de energía necesarios para los edificios públicos y residenciales, están cada vez más integrados.

Los edificios industriales requieren temperatura constante, humedad constante, microvibración, anticorrosión, antirradiación, a prueba de fuego, a prueba de explosiones, antimagnético, a prueba de polvo y resistencia a altas (bajas) temperaturas. , alta (baja) resistencia a la humedad y desarrollo de dirección espacial de gran envergadura, sobrepeso y elástico.

Además, una gran cantidad de edificios de gran altura se están elevando desde el suelo, la ingeniería subterránea se está desarrollando rápidamente, aparecen grandes cantidades de viaductos y pasos elevados urbanos, y se están llevando a cabo proyectos de transporte rápido y conservación de agua a gran escala. poco a poco se dio cuenta.

Vale la pena mencionar que después de la reforma y apertura, la fortaleza nacional integral de mi país ha mejorado enormemente y tiene las condiciones para el desarrollo y la utilización de los recursos hídricos a mayor escala. Por ejemplo, el Proyecto de las Tres Gargantas y el Proyecto de Desvío de Agua de Sur a Norte son proyectos de conservación de agua a gran escala de talla mundial.

1.3 Comprensión del desarrollo futuro de la ingeniería civil

Con la profundización de la reforma y apertura de mi país y el rápido desarrollo económico, nuestro país enfrentará un mayor clímax de la construcción. Se puede decir que con el salto de la economía nacional, estamos ante un gran período de gran desarrollo de la ingeniería civil. Además, un entorno de desarrollo tan excelente ha recibido y seguirá recibiendo atención urgente por parte de los países occidentales.

Como generación de varios siglos, esta gran situación nos brinda una oportunidad sin precedentes para mostrar nuestros talentos e impactar a nivel internacional. Al mismo tiempo, también sentimos profundamente que ésta es una era en la que coexisten oportunidades y desafíos, la cooperación y la competencia están entrelazadas, y la innovación y la conformidad están entrelazadas. Cómo captar la tendencia de desarrollo de la ingeniería civil en el cambio de siglo y crear una nueva era de ingeniería civil con características chinas y nivel de clase mundial es un grave desafío para nuestra generación de este siglo.

2. Mis sentimientos y comprensión: la ingeniería civil de China debe seguir el camino del desarrollo sostenible.

La ingeniería civil china tiene sus propias particularidades.

"China es el país más poblado del mundo. Un gran recurso dividido entre 65.438 millones se vuelve insignificante, y un pequeño problema multiplicado por 65.438 millones se convierte en un gran problema. Las palabras del profesor Liu Sila realmente hablan de ello." las dificultades de nuestro país. Los recursos totales de carbón, petróleo, gas natural, agua y bosques de China se encuentran entre los primeros del mundo, pero su participación per cápita es inferior al promedio mundial. Población, energía, educación y contaminación se han convertido en los cuatro graves problemas que enfrenta nuestro país. Es urgente tomar el camino del desarrollo sostenible. La ingeniería civil también debe pensar en el largo plazo y tomar el camino del desarrollo sostenible.

Mirando alrededor del mundo, el proceso de modernización de Estados Unidos puede describirse como avanzado, pero los datos actuales muestran que Estados Unidos invertirá 654.380,6 billones de dólares en el futuro para resolver las condiciones inseguras de proyectos existentes, como la corrosión de edificios por iones de cloruro. Como ingenieros civiles contemporáneos, si bien heredan los gloriosos logros de sus predecesores, también deben aprender más lecciones de los accidentes, innovar y mejorar en el trabajo futuro y lograr el desarrollo sostenible.

2.1 Desarrollar alta tecnología y aplicar vigilancia estructural de la salud para lograr el desarrollo sostenible.

En el uso real de la ingeniería civil, habrá diversos grados de daño o degradación del rendimiento, lo que afectará la capacidad de carga y la durabilidad, e incluso provocará graves accidentes de ingeniería, provocará numerosas víctimas y pérdidas económicas, y provocará graves daños. consecuencias. Por lo tanto, desde el momento en que se construye un edificio, esté preparado para el control, las reparaciones y el refuerzo de la salud.

2.2 Hacer un uso racional de los recursos naturales y centrarse en la reutilización de las instalaciones de obra civil existentes para lograr un desarrollo sostenible.

“El desarrollo sostenible consiste en satisfacer las necesidades del presente sin sacrificar las necesidades y capacidades de las generaciones futuras”.

Para utilizar racionalmente los recursos naturales, los ingenieros civiles deben ahorrar activamente energía y terreno durante la construcción, uso y mantenimiento de proyectos de ingeniería civil, y aprovechar plenamente el papel de las instalaciones de ingeniería civil existentes.

Por ejemplo, la ecologización de los edificios se puede utilizar plenamente para reducir eficazmente la temperatura de la superficie de las paredes de ladrillo gris en verano, reduciendo así el uso de aire acondicionado y se pueden utilizar ladrillos porosos aislantes que ahorran energía o paredes compuestas; materiales de pared para lograr el mejor rendimiento de aislamiento térmico en invierno; también se pueden utilizar nuevas fuentes de energía como la energía solar y la energía térmica subterránea para reducir el consumo de recursos no renovables.

Además, la reutilización de edificios existentes es también uno de los medios importantes para el desarrollo sostenible. En este sentido, Shanghai ha adquirido una gran experiencia exitosa: un gran número de fábricas inactivas se han transformado en salas de exposiciones, edificios de oficinas y estudios de artistas. Este tipo de transformación y reutilización es un método eficaz que no sólo cumple con los requisitos del uso moderno, sino que también ahorra energía y evita el desperdicio.

2.3 Desarrollar y utilizar recursos renovables y recursos verdes para lograr el desarrollo sostenible.

Cada año se genera en el mundo una enorme cantidad de residuos de construcción a partir de residuos de hormigón demolido y residuos de hormigón producidos a partir de construcciones de ingeniería. Los proyectos de construcción de mi país generan cada año 40 millones de toneladas de residuos de construcción y 6,543,8 millones de toneladas de residuos de hormigón, la carga de trabajo es pesada y el medio ambiente está gravemente contaminado. Además, China ha sido el mayor productor de cemento del mundo en los últimos 20 años, lo que a su vez es una industria con un alto consumo de recursos, un alto consumo de energía y una alta contaminación ambiental.

En comparación con otros materiales, el acero y el hormigón reciclado están más en consonancia con los estándares de los materiales de construcción ecológicos, y dichos materiales de construcción ecológicos deben desarrollarse vigorosamente.

En este sentido, la Expo de Aichi en Japón nos enseñó una vívida lección: en términos de materiales, los diversos materiales de construcción en la Expo parecen de alta calidad, pero muchos de ellos son desechos reciclados. Muchos de los bloques de madera están hechos de desechos de construcción, y las sillas colocadas aquí y allá están hechas de carcasas de televisores trituradas. Las paredes interiores del Toyota Pavilion están hechas de papel usado reciclado. Un lugar a largo plazo como el Pabellón de Japón no sólo persigue la armonía entre el hombre y la naturaleza, sino que también ahorra gastos económicos. Gran parte del acero y la madera utilizados se pueden reciclar. Al mismo tiempo, la superioridad de las paredes de bambú también es obvia en los calurosos meses de verano de Aichi, de marzo a septiembre. El rendimiento del bambú en sí reduce en gran medida la temperatura interior y el uso de aire acondicionado también se reduce significativamente. Esto me hizo pensar mucho: en términos de selección de materiales de construcción, aplicar recursos naturales renovables en lugares apropiados para ahorrar dinero y al mismo tiempo lograr un desarrollo armonioso y sostenible de la ecología y la arquitectura.

¿por qué no?

Además, en la sede a largo plazo de la Expo Aichi en Japón, para reducir la carga de calor, el Pabellón de Japón en forma de capullo adopta paredes verdes, materiales plásticos biodegradables y madera adelgazada (madera fina talada en el bosque). Se realiza la función de protección del medio ambiente. La Expo de Aichi tiene como tema "La sabiduría de la naturaleza". El pabellón está construido utilizando una gran cantidad de logros científicos y tecnológicos modernos, destacando la protección y funcionalidad del medio ambiente y encarnando la búsqueda diligente de la humanidad por la belleza natural. Y esta también debería ser la dirección que los ingenieros civiles deberían estudiar y desarrollar en el futuro. En la arquitectura china, el puente Yangpu diseñado por el profesor Li Guohao también es un clásico. La estructura en espiral del puente de acceso puede ahorrar cientos de millones de dólares y es un modelo para lograr un desarrollo económico sostenible en la ingeniería civil.

Por supuesto, el desarrollo sostenible no es en modo alguno una búsqueda ciega de la economía, sino un estado intermedio muy razonable, que no sólo garantiza que el edificio sea suficientemente creativo, sino que también persigue indicadores técnicos y económicos perfectos, de modo que para obtener el máximo con la mínima inversión. Todavía tenemos que crear clásicos, pero no debemos desperdiciar dinero ni consumir más recursos y energía. El mundo arquitectónico actual ha entrado en la era de la estética ecológica. Prestar atención a la relación entre cultura, ecología, ingeniería y medio ambiente, y prestar atención a la humanización, el ahorro de energía y el desarrollo sostenible son el foco de los ingenieros contemporáneos.

3. Ejemplos de ingeniería civil que nos rodean

Mencioné muchos ejemplos de ingeniería civil anteriormente y también describí algunos de mis conocimientos sobre ellos. A continuación quiero hablar sobre mi comprensión del puente Sutong.

El Puente Sutong conecta las dos antiguas ciudades de Suzhou y Nantong, y ahora muestra su majestuosidad. Este puente de 32,4 kilómetros de largo es el primer puente en construcción en el mundo.

Según He Ping, subcomandante en jefe de la construcción del puente Sutong, el puente Sutong consta de tres partes: el proyecto del puente que cruza el río y los proyectos de conexión de las orillas sur y norte. Toda la línea adopta el estándar de autopista de seis carriles y doble sentido. La inversión total del puente es de aproximadamente 6.450 millones de yuanes y se espera que esté terminado a finales de 2008. El proceso de construcción del Puente Sutong superará una serie de problemas globales y creará lo mejor en los cuatro mundos.

Luz principal máxima. El puente Sutong es un puente atirantado. Los puentes atirantados comenzaron a construirse en la década de 1950 y hay más de 200 puentes atirantados en el mundo. En la actualidad, se ha construido el puente atirantado más grande del mundo, con un tramo principal de 890 metros. El tramo principal del puente Hong Kong Stonecutters es de 1018 metros y el tramo principal del puente Sutong es de 1088 metros. se convertirá en el puente atirantado de mayor luz del mundo.

La base más profunda. La base del muelle principal del puente Sutong se compone de 131 pilotes perforados, que miden aproximadamente 120 m de largo, 2,5 m ~ 2,8 m de diámetro, 114 m de longitud de carga y 48 m de ancho. Es la cimentación de pilotes para puentes más grande del mundo y la más profunda.

El Tower Bridge más alto. La torre del puente más alta construida hasta ahora es la torre de acero del Puente Tatara de 224 metros. La Torre del Puente Sutong es una torre de hormigón con una altura de 300,4 metros, 6 metros más alta que el Puente Stonecutters en Hong Kong. Es la torre del puente más alta del mundo.

El cable más largo. El tirante más largo del puente Sutong es de 577 metros y el peso máximo es de 59 toneladas. Es 100 metros más largo que el puente Duodolo y es el tirante más largo del mundo.

Feng Maorun, ingeniero jefe del Ministerio de Transporte, dijo que el puente Sutong es el primer puente atirantado de gran luz del mundo y se convertirá en el primer edificio emblemático en la transformación de China de un gran país puente a un fuerte país puente.

4. Cualidades que deben poseer los profesionales de la ingeniería civil.

Para convertirse en un excelente ingeniero civil, debe tener "cuatro elementos", a saber, estructura de conocimientos, habilidades prácticas, estructura de capacidades, calidad integral y conciencia de innovación.

La estructura del conocimiento incluye: conocimiento básico público, conocimiento básico profesional y conocimiento profesional.

En primer lugar, un excelente ingeniero civil debe tener sólidos conocimientos básicos de los asuntos públicos sobre la base de estar familiarizado con las ciencias naturales, buenas cualidades ideológicas, morales y psicológicas y conocimientos básicos de humanidades y ciencias sociales. también son esenciales.

En segundo lugar, los ingenieros excelentes también deben tener excelentes conocimientos profesionales básicos. Tener una comprensión sólida y una gran capacidad de aplicación de matemáticas de ingeniería, mecánica de fluidos, ingeniería geotécnica e ingeniería estructural.

En tercer lugar, debes tener un conocimiento profesional profundo. Ya sea que trabaje en ingeniería ferroviaria, construcción de túneles, ingeniería subterránea o construcción, cada ingeniero debe poseer experiencia avanzada en una industria específica.

Sólo así la industria de ingeniería civil de China podrá estar a la vanguardia del mundo.

La ingeniería civil es inseparable de la práctica. Por lo tanto, los ingenieros deben tener excelentes habilidades prácticas. Por ejemplo: habilidades de dibujo, habilidades de aplicaciones informáticas, habilidades de topografía de ingeniería y habilidades de inspección estructural.

Como estudiante universitario de la Escuela de Ingeniería Civil, me esforzaré por dominar el lenguaje informático y las habilidades de programación durante mis cuatro años de estudio en la universidad, aprovecharé cada oportunidad para practicar la informática y dominar los experimentos universitarios de física. , experimentos de materiales y experimentos estructurales. Métodos básicos de experimentos estructurales generales en la escuela secundaria, habilidades preliminares en inspección estructural, buenas prácticas técnicas y diseño de cursos, y esforzarse por ganar premios en concursos de diseño estructural.

Además, la diferencia entre ingenieros y científicos es que no sólo están restringidos por las leyes naturales, sino también por las leyes sociales. Cada proyecto completado por personal técnico y de ingeniería es una "actividad social" y no puede ser completado por una sola persona en una habitación. Por lo tanto, debemos tener suficiente capacidad para lidiar con la sociedad y seguir las leyes sociales.

En mi estudio y en mi vida, continuaré mejorando mi capacidad de autoestudio, mejoraré mi capacidad de ingeniería a partir del aprendizaje, mejoraré mi capacidad de gestión a partir del trabajo de los estudiantes, mejoraré gradualmente mi estructura de conocimientos y me cultivaré a partir de ella. mejorar sus capacidades de desarrollo tecnológico y trabajar más intensamente en sus capacidades de expresión y relaciones públicas.

Sin embargo, estas habilidades no constituyen ingenieros civiles que realmente contribuyan al desarrollo sostenible de China. Porque lo más importante para un ingeniero es tener altas cualidades morales, culturales e ideológicas. Dedícate a la causa de la patria en beneficio del país y de la nación. Por el honor del país, podemos tener un fuerte sentido de competencia. Tiene un método de pensamiento materialista dialéctico y un estilo de trabajo realista, riguroso y trabajador. Sólo así podrá convertirse en un ingeniero civil chino cualificado.

También cabe señalar que todavía existe una cierta brecha entre la industria de ingeniería civil de mi país y el nivel de primera clase del mundo. Por ejemplo, en el caso de muchos edificios de gran altura en China (incluido el Centro Financiero Mundial de Shanghai), casi todos sus diseños de ingeniería son realizados por países extranjeros, casi todos sus materiales de acero se importan del extranjero y la mayoría de sus proyectos de contratación general también son realizados por países extranjeros. Sólo las unidades domésticas se encargan de la fabricación e instalación de estructuras de acero. ¡Debemos permitir que nuestra generación más joven obtenga derechos de propiedad intelectual completamente independientes, realice la localización de la construcción de ingeniería y se ponga al día con los estándares internacionales!

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