歡迎來到http://www.nvlbio.live !
當前位置:六六工程資料網建筑課堂工程資料市政工程土木工程歷史及發展

土木工程歷史及發展

08-22 12:58:28  瀏覽次數:252次  欄目:市政工程
標簽:市政工程技術,市政工程施工方案, 土木工程歷史及發展,http://www.nvlbio.live

“土木工程(Civil Engineering)”是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指工程建設的對象,即建造在地上、地下、水中的各種工程設施;也指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養、維修等專業技術。
建造工程設施的物質基礎是土地、建筑材料、建筑設備和施工機具。借助于這些物質條件,經濟而便捷地建成既能滿足人們使用要求和審美要求,又能安全承受各種荷載的工程設施,是土木工程學科的出發點和歸宿。
土木工程是最古老的工程學科,它與人類的生存和發展息息相關。土木工程本身具有四個特征:(1)綜合性:大多數自然學科都與土木工程有千絲萬縷的聯系,數學、力學更是其理論內核。近年來迅速發展的計算機科學,更使得土木工發生了巨大的變化;(2)社會性:土木工程面對的對象是地球,可以說土木工程的最終目的就是為了更合理地改造地球,滿足人類的生活和生產的需要?梢娡聊竟こ膛c每個人都有聯系;(3)實踐性:土木工程是從實踐中發展起來的學科,至今仍有許多理論無法解決的問題要靠實踐經驗來解決;(4)技術,經濟,建筑藝術的統一性:運用合理的技術和資金營造有藝術觀賞性和實際使用價值的建筑物是土木工程。
“材料,施工,理論”是土木工程的三要素。正是這三要素的相互影響和促進,才有了土木工程的不斷發展,而其中又以材料最為關鍵。磚瓦的出現使得古代的土木工程發生了第一次飛躍;十九世紀中葉,鋼材和鋼筋混凝土在建筑營造中的應用則使近代的土木工程發生了革命性的變化,實現了第二次飛躍;至二十世紀中葉,預應力混凝土的發明和廣泛使用則是土木工程的第三次飛躍,標志著現代土木工程的開始。
從人類第一次拿起工具改造土地、營造房屋開始,到公元17世紀中葉生鐵成為一種新型的建筑材料,這一時期被看作是土木工程的古代時期。
這一時期的土木工程雖然有所發展,但還沒有形成一個完整的科學體

www.nvlbio.live系。建筑材料以天然材料和磚瓦為主;木結構、磚石結構是主要的結構體系。公元前11~前3世紀磚瓦的出現又成為了古代土木工程形成期和成熟期的分水嶺。
形成期(—公元前11~前3世紀)
這一時期工程材料以天然材料為主,建成了許多著名的建筑。
在中國,相傳公元前21世紀的大禹治水,可能是人類歷史上最早的水利工程。公元前5世紀成書的《考工記》則是最早的一本有關土木工程的著作。公元前5~前4世紀,西門豹所主持修建的引漳灌鄴工程是中國最早的多首制灌溉工程。公元前3世紀中葉李冰父子在四川灌縣修建的都江堰是世界上最早的綜合性大型水利工程。公元前7~前3世紀,修筑了著名的長城(世界七大奇跡之一)。
與此同時,埃及在公元前27~前26世紀就修建了世界上最大的帝王陵墓群——吉薩金字塔群,其中有著名的胡夫金字塔(世界七大奇跡之一)。公元前16~前4世紀,又建成了位于底比利斯的凱爾奈克神廟。希臘在公元前7世紀也已建成了由石料營造的神廟。公元前5世紀,著名的雅典衛城建成,其中的巴臺農神廟(世界七大奇跡之一)是古希臘建筑的典范。印度在公元前20世紀就已建成了城市規劃完整的摩伯朱達羅城。
發達期(公元前11~前3世紀—17世紀中葉)
這一時期隨著磚瓦的出現,土木工程有了蓬勃的發展。知識化的建筑師、工程師已經出現,圖紙的繪制,系統的計算方法都已出現。
在中國,木結構有了很大發展。山西五臺山的南禪寺(8世紀)和佛光寺大殿(9世紀)都是現存的完整的木結構建筑。2世紀建成的徐州浮屠寺塔是典型的樓閣式木塔。11世紀在山西應縣建造的佛宮寺釋迦塔,高67.3m,是現存最高的木結構之一。1世紀時,磚石結構開始發展。6世紀時建成的河南登封縣嵩岳寺塔是中國現存最早的密檐磚塔!赌窘洝罚ㄋ斡黟,《營造法式》(李誡)等理論著作也相繼出現。
在西歐,公元前2世紀,出現了

www.nvlbio.live被稱為羅馬水泥的天然混凝土,古羅馬也出現了券拱結構。公元前1世紀,十字拱和穹頂在建筑中廣泛使用。公元2世紀,發券已經開始使用,其代表建筑萬神廟(120~124年)的直徑達43.43m,是古代最大的圓頂廟。這一時期的《建筑十書》(維特魯威,公元前1世紀)奠定了歐洲土木建筑科學的體系。指示劑至中世紀時,拜占廷建筑開始興起,其代表為圣伯菲亞教堂(532~537年),而此時的意大利仍保持著羅馬的建筑風格,比薩大教堂是其代表。西歐其他國家則以法國為中心,推崇哥特式教堂建筑,其中以巴黎圣母院(1163~1271)最具代表性。15~16世紀,歐洲文藝復興運動興起。當時建成的佛羅倫薩教堂穹頂為世界最大的,它標志著文復興藝建筑的開始。羅馬建成的圣彼得大教堂(1506~1526)集中了16世紀意大利建筑、結構和施工的最高成就。L.B.阿爾貝蒂尼所著的《論建筑》(1455)則是意大利文藝復興時期最重要的理論著作。
近代土木工程的發展
這一時期的建筑材料已由過去的木、石、磚瓦發展為鐵、鋼、混凝土、鋼筋混凝土、早期預應力混凝土。建筑理論也因材料力學、理論力學、結構力學、土力學、工程結構設計理論的逐步形成而充實起來。隨著新工藝新機械的出現,施工技術的不斷改進,土木工程的施工規模越來越大,施工速度明顯加快。
這一時期的典型代表建筑巴黎鐵塔(1889,300 m,法)、帝國大廈(1931,378m,美)都達到了人類建筑史的頂峰;與此同時魁北可懸索橋(1918,548.6m,加拿大)、金門懸索橋(1937,1280m,美)、悉尼港橋(1932,503m,澳大利亞)等一系列現代大橋的建成標志著橋梁建設的水平發生了巨大的飛躍。
現代土木工程的特點
適應各類工程建設高速發展的要求,人們需建造大規模,大跨度,高聳,輕型,大型,精密設備的現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,

www.nvlbio.live又要求高經濟效益,這就向土木工程提出新的課題,并推動了土木工程這門學科的發展。
建筑材料:“高強輕質”的鉛、鎂合金,玻璃纖維,合成材料等廣泛使用;不斷提高鋼材,混凝土的強度和耐久性。
工程地質與地基:現在已經廣泛實行現場鉆探取材,室內分析實驗,混凝土攪拌輸送車,輸送泵等相結合的一套現場機械化施工工藝,使現場澆灌混凝土方法獲得了新生命。由于采用了現代化的盾構,隧道施工加快,精度也提高。土石方工程中廣泛采用定向爆破,解決大量土石方的施工問題。
理論研究精密化:一些新理論和方法,如計算力學、結構動力學、動態規劃法、網絡理論、隨機過程論、濾波理論學的成果,隨著計算機的普及而滲進了土木工程領域。結構動力學已發展完備,荷載不再是靜止的和確定性的,而是被作為隨時間變化的隨即過程來處理。靜態的、確定的、線性的、單個的分析,逐步被動態的、隨機的、非線性的、系統與整體的分析所代替。電子計算機技術的應用使高次超靜定方程的分析成為可能。大跨度建筑的形成層出不窮,薄殼、懸索、網架和充氣結構覆蓋大片面積,滿足各種大型社會公共活動的需要。從材料特性,結構分析,結構受力計算到極限狀態理論,土木工程的各個分支中都得到充分發展。
正是這些巨大的飛躍在二十世紀中后期有出現了一大批代表性工程,如馬來西亞石油大廈(450m,1996)、美國西爾斯大廈(435m,1974)、日本明石跨海大橋(1991m,1998)、英吉利海峽隧道等,它們代表了當今土木工程技術最高水平。
土木工程歷史上的三次飛躍
 
    對土木工程的發展起關鍵作用的,首先是作為工程物質基礎的土木建筑材料,其次是隨之發展起來的設計理論和施工技術。每當出現新的優良的建筑材料時,土木工程就會有飛躍式的發展。
 
  

www.nvlbio.live  人們在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料從事營造活動,后來出現了磚和瓦這種人工建筑材料,使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。中國在公元前十一世紀的西周初期制造出瓦。最早的磚出現在公元前五世紀至公元前三世紀戰國時的墓室中。磚和瓦具有比土更優越的力學性能,可以就地取材,而又易于加工制作。
 
    磚和瓦的出現使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術得到了飛速的發展。直至18~19世紀,在長達兩千多年時間里,磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,為人類文明作出了偉大的貢獻,甚至在目前還被廣泛采用。
 
    鋼材的大量應用是土木工程的第二次飛躍。 十七世紀70年代開始使用生鐵、十九世紀初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋,這是鋼結構出現的前奏。
 

[1] [2]  下一頁

,土木工程歷史及發展

++《土木工程歷史及發展》相關文章

贵州快3下载