土木工程的发展历史及其前景展望

摘要：学技术的不断发展，土木工程这一学科也在科学的大流中不断发展，不断进取，使科学技术合，浮现除了一大批世界著名建筑。随着高度的城市化，土木工程在现代的各个学科以及经济分量将越来越大。本文将简述土木工程的的发展历史以及对于未来的发展方向进行一个浅层的关键词：土木工程、历史、发展。ThedevelopmenthistoryofcivilengineeringanditsprospectXieTarumUniversitycivil16-3Abstract:withthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,civilengineeringisadisciplineandintheflowofsciencedevelopment,continuouslyenterprising,makethescienceandtechnologycombinedwiththeactual,emergedinadditiontoalargenumberofworldfamousbuildings.Withhighdegreeofurbanization,inthemoderncivilengineeringdisciplinesaswellasthecomponentoftheeconomywillbebiggerandbigger.Thisarticlebrieflydescribesthedevelopmenthistoryofcivilengineeringandforthefuturedevelopmentdirectionofashallowview.Keywords:civilengineering,historyanddevelopment.今，随着社会、经济、特别是科学、技术的不断发展，土木工程已演变为一门围十分广泛，从人类的衣食住行，到人类的学习、医疗以及科学发展等，无一能木工程，土木工程赫然已成为了人类生活中必不可少的基本学科之一。而土木工程的发展总体上来说可分为古代土木工程、近代土木工程及现代土木工程这三个部分。土木工程从远古时代人类为了遮风避雨掘土为穴开始到以庞大的中国宫殿群、埃及的金字塔为代表的古代土木工程进入近代的标志。在这一时期中，水泥和钢材出现，这是土木工程史上一个最重大的发现推动了土木工程进入高速发展时代。第二次世界大战后，现代土工工程开始迅猛发展，土木工程迎来了它最辉煌的时2.1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年起）到17世纪中叶。在这一计理论，修建各种设施完全依靠经验。所用材料主要取之于自然，如石块、草筋、工具。年间的胡夫金字塔就是其中之一，其基底呈正方形，没变长230.5m，高140m，用230余万块巨石砌成。除此之外，还有希腊的帕特农神庙，古罗马斗兽场以及在公元532—537年间在土耳其坦布尔修建的直径67.3m，共九层，横截面呈八角形，底层直径达30.27m。其经历了多次大地震，历时千年仍完整耸立，足以证明我国古代木结构的高超技术。这也是我国古代木结构的一个最鲜明的一个标志。而中国古代砖石结构最伟大的成就当属万里长城，它东起山海关，西至嘉峪关，全长5000余公里。其次是公元590—608年在河北赵县建成的赵州桥，其为单孔圆弧弓形石拱桥，全长50.82m，桥面宽10m，单孔跨度37.02m，矢高7.23m，用28条并列的石条拱砌成。拱肩上有4个小拱，既可以减轻桥的自重，有利于排水泄洪，且显得经千年后尚能正常使用，确为世界石拱桥的杰作。在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2.2近代土木工程从17世纪中叶起到第二次世界大战前后，历时300余年。在这一时期中，土木工程开始，首用了公式表达了梁的设计理论。而后牛顿的三大力学定律为土木工程奠定了力学分析的基础。在材料方面，1824年波特兰水泥的发明及1867年钢筋混凝土开始应用时土木工程发展史上的一个重1859高耸、大跨、巨型、复杂的工程结构，绝大多数都是应用了钢结构或钢筋混凝土结构。一时期内，产业革命使得工业和交通运输业得到发展，从而使一些土木工程机械如打桩机、压路土机、起重机开始出现，这为土木工程的高效化提供了有力手段。年英国修建了第一条铁路；1863年英国伦敦建成第一条地下铁道；1931年美国纽约建成帝国大厦。在这一时期中由于闭关锁国，土木工程进展缓慢，直到清末开始杨洋务运动，才引进一些西方先术，并建造了一些都近代经济发展有影响的工程。2.3二次世界大战过后，世界经济开始了飞速发展，许多科学技术得以发明，从而为土木工程的进一展提供了强大的物质基础和技术手段，土木工程这一学科开始了强大的技术为后盾的新时代。界范围来看，现代土木工程为了适应社会经济发展的需求，具有以下一些特征：2.3.1了工程设施同它的使用功能或生产工艺更紧密地结合。复杂的现代生产过程和土木工程提出了各种专门的要求。现代土木工程为了适应不同工业的发展，有的型水坝混凝土用量达数千万立方米，大型高炉的基础也达数千立方米；有的则要和精密仪器工业要求能防微振。现代公用建筑和住宅建筑不再仅仅是传统意义上同采暖、通风、给水、排水、供电、供燃气等种种现代技术设备结成一体。建设一大批恒温、恒湿、防微震、防辐射、防磁、防腐蚀等一系列承载着高科技课新型建筑。2.3.2的发展，人口的增长，城市用地更加紧张，交通更加拥挤，这就迫使房屋建筑和道路交通向高空和地下发展。高层建筑成了现代化城市的象征。美国的建筑中200m以上的高层建筑就有100余栋。。另一方面为了解决城市交通问题，道路开始向着地下河地上发展，随之出现了地下商业街、、等一系列附属设施。现代城市建设已经成为一个立体的、有机的系统，对土木工程各个分支们之间的协作提出了更高的要求。2.3.3由于世界经济的快速发展，以往的运输速度已经跟不上人类的需求，从而使运输系统向着高速、高效发展。1983年，世界高速公路已达11万公里，很大程度上取代了铁路的职能。高速公路的里程数，已成为衡量一个国家现代化程度的标志之一。铁路也出现了电气化和高速化的趋势。日本的“新干线”铁路行车时速达210公里以上，法国巴黎到里昂的高速铁路运行时速达260公里。从工程角度来看，高速公路、铁路在坡度、曲线半径、路基质量和精度方面都有严格的限制。交通高速化直接促进着桥梁、隧道技术的。不仅穿山越江的隧道日益增多，而且出现长距离的海底隧道。日本从青森至函馆越过津轻海峡的青2.3.4一方面，全球经济格局的改变，许多国家在土木工程这一领域开始了争锋，促使了许多大型土木工程陆续建成并投入使用。1959年巴黎建成多波双曲薄壳的跨度达210m；1976年美国新奥尔良建成的网壳穹顶直径为207.3m；1975年美国密歇根庞蒂亚克体育馆充气塑料薄膜覆盖面积达35000m，可容纳观众8万人。中国于1999年建成的江阴长江大桥，主跨1385m,余1997年建成的香港青马大桥主跨1377m，分别居世界第四第五。其次还有高达420.5m的上海金茂大厦，420m的大连国际贸易大厦等大型建筑，为现代土木工程树个有一个标志。动了土木工程发展，也为土木工程的发展提供了强大的物质和技术支持，使得更加科学化、系统化。根据现在的发展状况，土木工程未来的发展将向一下几个发展。3.1,木工程的人们将为改造世界做出新的贡献。西班牙与摩洛哥之间的直布罗陀海峡割断了欧洲;3.23.2.1近代天文学宇航事业的飞速发展和人类登月的成功实现，人们发现月球上拥有大量的钛铁矿，在800℃高温下，钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气，由此可以制造出人类生存必需的氧和水。预计21世纪50年代以后，空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。3.2.2用陆地，围垦、拓岸工程和建造人工岛都可以充分利用海洋资源，为将来大的近海城市建造了科技经验和准备力量。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上，洪都拉斯将建超市、饭店、理发店和娱乐场等。3.2.3全世界约有1/3陆地为沙漠，每年约有600万公顷的耕地被侵蚀，这将影响上亿人口的生活。世界未世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。在缺乏地下水的沙漠地区，研究开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案，该方案一旦实施，将会启动近海沙漠地区的建设工程。3.3着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。高轻质材料的出现，比如比钢质量更却更好的铝合金的使用以及镁合金和玻璃纤维增强塑料的使用等，为现代土木工程建设的新趋了材料基础。3.4随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善人类完成一些人类本身很难完成的工作，，为土木工程的发展提供了技术上的支持。3.5土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工后的一个方向。从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括，资源的保护，资源再利用，污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏