第一章绪论(土木工程的历史、现状和未来-2)

3）交通运输高速化（A）高速公路的大规模修建（B）电气化铁路形成和发展（C）长距离海底隧道的出现（A）高速公路的大规模修建：

据不完全统计，至1993年底，全世界有50多个国家和地区拥有高速公路，其中有近20多个国家和地区拥有1000公里以上，如美国有约8.4万公里，德国约9000公里。我国台湾也有373公里。高速公路已在一定程度上取代了铁路的职能。

北京的公路建设

（B）铁路电气化的形成和大量发展：

1964年10月世界铁路运营史上第一块高速金牌在日本东京至大阪的“新干线”上诞生，它的行车时速达310公里，为普通铁路的三倍。1983年建成的法国巴黎到里昂的高速铁路运行时速高达270公里，把高速铁路的发展推向新阶段。（C）长距离海底隧道的出现：

如日本越过津轻海峡连接本川与北海道的青函海底铁路隧道长达53.85公里，是世界上最长的海底铁路隧道，它的埋深为140米。1990年贯通的英法海峡隧道长

50.5公里，它的最浅处埋深45米，海水深度60米。我国1970年建成通车的第一条水底隧道(上海黄埔江隧道)全长2.76公里。

英法海底隧道

4）水利工程大型化

20世界中叶以来，由于设计理论和施工技术的提高，水利工程建筑速度加快,规模增大，200米以上的高坝不断出现。最高的重力坝是瑞士的大狄克逊坝，坝高285米；最高的拱坝是前苏联于1981年建成的英古里坝，坝高为271.5米；最高的土石坝是塔吉克共和国的罗贡坝，坝高325米。我国建国以来对水利工程的建设非常重视，经过50多年的努力，已取得辉煌的成绩，兴建了86000多座水库，是世界上水库最多的国家之一；已建成的高重力坝有刘家峡实体重力坝，高147米；乌江渡拱形重力坝，高165米；已建成的拱坝有青海龙羊峡拱坝，坝高178米；湖北省清江隔河岩拱坝，坝高151；已建成的高土石坝为陕西省石头河坝，坝高105米。值得一提的是我国实行改革开放以后，国民经济发展很快，综合国力有了很大提高，已具备更大规模开发和利用水资源的条件，如正在兴建的三峡水利枢纽；正在研究的南水北调工程等都是世界一流的大型水利工程。2）现代土木工程的发展趋势

（A）建筑材料的轻质、高强化

（B）施工过程的工业、装配化

（C）设计理论的精确、科学化（A）建筑材料的轻质、高强化

其中尤其发展迅速的是普通混凝土向轻骨料混凝土、加气混凝土和高性能混凝土方向发展，使混凝土的容量由24.0KN/M3降至6.0-10.0KN/M3,抗压强度从20-40N/MM2提高到60-100N/MM2。其它结构性能也得到很大改善。此外，钢材也向低合金、高强度方向发展；一批轻质高强度材料，如铝合金、建筑塑料、玻璃钢也得到迅速发展。

（B）施工过程的工业、装配化

也即土木工程的施工出现了在工厂里成批生产房屋、桥梁的各种构配件、组合体，再将它们运到建设场地进行拼装的方式。此外，各种先进的施工手段，如大型吊装设备、混凝土自动搅拌输送设备、现场预制模板、土石方工程中的定向爆破也得到很大发展。（C）设计理论的精确、科学化它表现为理论分析由线性分析到非线性分析，由平面分析到空间分析，由单个分析到系统的综合整体分析，由静态分析到动态分析，由经验定值分析到随机分析乃至随机过程分析，由数值分析到模拟试验分析，由人工手算、人工做方案比较、人工制图到计算机辅助设计、计算机优化设计、计算机制图。此外，土木工程各理论，如可靠度理论、土力学和岩体力学理论、结构抗震理论、动态规划理论、网络理论等也得到迅速发展。世界最高建筑：ChicagoWorldTradeCenter(芝加哥)待建----2,300英尺

-701米

Miglin-Beitler

Skyneedle(芝加哥)待建------2,000英尺

-610米

上海环球金融中心(上海)(在建)---------------1,507英尺

-460米

佩重纳斯大厦(俗称“国营石油双塔”)(马来西亚)----------1,483英尺

/452米

西尔斯塔楼(芝加哥)------------------------1,454英尺

/443米

金茂大厦(上海)----------------------------1,379英尺

-420米

纽约世界贸易中心(美国)---------------------1,368英尺

/417米

&1,362英尺

/415米

帝国大厦(纽约)----------------------------1,250英尺

/381米

香港中环广场

(香港)-----------------------1,227英尺

-374米

中国银行大厦

(香港)----------------------1,209英尺

-369米

阿莫柯大厦(芝加哥)-----------------------1,136英尺

-346米

约翰汉考克中心大厦

(芝加哥)---------------1,127英尺

-344米

世界第一悬索桥－日本明石海峡大桥世界第一斜拉桥－日本多多罗大桥世界第一电视塔－加拿大多伦多电视塔世界第一高坝－瑞士大迪克桑斯坝世界第一电视塔－加拿大多伦多电视塔世界第一高坝－瑞士大迪克桑斯坝1、ChicagoWorldTradeCenter

芝加哥：待建，建筑物高701m2、Miglin-BeitlerSkyneedle待建，高610m，位于美国芝加哥3、上海环球金融中心

中国上海（建设中）。共95层，高460m，建成后将成为世界最高建筑。总投资逾750亿日元，由日本森大厦株式会社的全额子公司森海外株式会社及日本具有代表性的银行、保险公司、商社等36家企业，偕同政府系统机构日本海外经济协力基金OECF联合投资。1997年8月27日，上海环球金融中心正式奠基。

4、佩重纳斯大厦（俗称“国营石油双塔”）

马来西亚吉隆坡，建成于1998年，世界最高建筑，总高度达452m,共88层，由两座完全相似的塔楼组成，其第42层的人行天桥更显其特色。

5、西尔斯塔楼

美国芝加哥，建于1971年-1974年，成束筒结构体系，共110层，总高443m，建筑面积约40万平方米。其外形为逐渐上收的。1～50层为9个方形筒组成，51～66层截去一对对角单元，67～90层再截另一对角单元，形成十字形，91～100层由两个方筒单元直升到顶。

6、金茂大厦

中国上海

建成于1998年

总高度达420.6m，共88层，现高度世界排名第三，亚洲第一。

7、纽约世界贸易中心大厦

纽约世界贸易中心由纽约和新泽西州港务局集资兴建、原籍日本的总建筑师山崎实负责设计。大楼于1966年开工，历时7年，1973年竣工以后，以110层、411米的高度作为摩天巨人而载入史册。它是由5幢建筑物组成的综合体。其主楼呈双塔形，塔柱边宽63.5米。大楼采用钢架结构，用钢7万8千吨，楼的外围有密置的钢柱，墙面由铝板和玻璃窗组成，有“世界之窗”之称。大楼有84万平方米的办公面积，可容纳5万名工作人员，同时可容纳2万人就餐。其楼层分租给世界各国800多个厂商，还设有为这些单位服务的贸易中心、情报中心和研究中心。在底层大厅及44、78两层高空门厅中，有种类齐全的商业性服务。楼中共有电梯104部，地下有可供停车2,000辆的车库，并有地铁在此经过、设站。第107层是瞭望厅，极目远眺，方圆可及72公里。一切机器设备全由电脑控制，被誉为“现代技术精华的汇集”。美国2001年9月11日8点45分，一架从波士顿飞往纽约的美国航空公司的波音767飞机遭挟持，撞到了纽约曼哈顿世界贸易中心南侧大楼，飞机“撕开”了大楼，在大约距地面20层造成滚滚浓烟，并发生爆炸。

9点03分：又一架小型飞机以极快的速度冲向世贸中心北侧大楼。飞机从大楼的一侧撞入，由另一侧穿出，并引起巨大爆炸。两起爆炸可能造成了数千人伤亡。

10点：世界贸易中心南塔在爆炸中轰然倒塌；

10点29分：纽约世界贸易中心北塔坍塌，这标志着闻名世界的纽约世界贸易中心两座摩天大楼不复存在。

8、帝国大厦

美国纽约，建于1929年－1931年，钢框架结构，共102层，连同塔楼高378m。1951年－1952年加装电视天线后，总高度达到449m。是第一个超过埃菲尔铁塔的建筑。自1931年建成至1971年，保持世界最高记录达40年。

9、香港中环广场

中国香港，建成于1992年，世界最高混凝土结构，高374m，共78层。10、中国银行大厦

中国香港，建成于1989年，混合结构，高368.5m，共70层，大厦于中国传统中认为的本世纪最

幸运的一天-1988年8月8日封顶。

11、阿莫柯大厦

美国芝加哥，建成于1973年，钢结构，高346.3m，共80层，大厦平面为边长59.17m的正方形，四角均有一个4.575m深的缺角，原表面为意大利卡拉拉大理石，后因其热胀冷缩变形过剧而成碟形，1990-1991年全部换为艾瑞山花岗石。

12、约翰汉考克中心大厦

美国芝加哥

建成于1969年俗称“大约翰”，钢结构，

高343.5m，共100层。明石海峡大桥

明石海峡大桥是于1998年4月建成的世界上跨度最大的悬索桥。这座大桥架设在神户市和淡路岛北端之间的明石海峡上，大桥全长3,910米，中央支距长1,990米。在设计上，这座大桥既可抗震，又可抗风。这座大桥可以抗8.5级地震，而且在每秒风速为80米的暴风下仍然可以确保安全。由于大桥的建成，神户与德岛之间的所需时间由原来的3个小时缩短到了1小时40分钟。人们期望这座大桥能够对本州、淡路岛、四国经济一体化的广范围经济圈的形成和发展作出贡献。

日本多多罗桥

日本多多罗桥是目前世界上主跨最大的斜拉桥。该桥是日本本州—四国联络线上的一座重要桥梁，主跨890m，边跨分别为270m和320m，桥宽4车道；主跨采用带正交异性板及空气减阻装置的钢箱梁，梁宽25.3m，高2.5m，边跨采用预应力混凝土箱梁；塔高216.6m，为菱型。全桥共设168道斜拉索，每根斜拉索由168-394根直径为7mm的镀锌钢丝组成。

加拿大多伦多电视塔

加拿大多伦多电视塔（CNTower，也称作加拿大国家电视塔）是世界第一高的建筑物，建于1976年，位于加拿大第一大城市多伦多市中心，高553.33米。

瑞士大迪克桑斯坝

世界上最高的混凝土重力坝﹐高285m，位于瑞士羅罗纳河支流迪克桑斯河上。请查阅中国三峡大坝：

五、未来土木工程

1）未来房屋向更高发展：未来的房屋将再也找不到砖、瓦等古老的材料，而是用各种各样的塑料、玻璃、轻金属以及许多新型轻金属材料建造的。盖房子将是一件十分简单的事情，因为建筑材料大都是预制的，用机器人盖房子就象小孩子搭积木一样。另外，一些惊人的革新成果是：打不碎并不沾尘的玻璃；根据温度差改变色彩的墙壁；接通室外拉圾箱的中央吸尘装置；具有通气性能的微孔地面，可自动开启便于采光通风的屋顶等。日本拟建的SKYCITY未来房屋，高2000m,可容纳100万人居住。2）海上城市十多年前，国际海洋博览会在日本冲绳开幕，中心会场不是设在内陆，而是设在一座漂浮在海面上的大型海洋建筑物内。目前，美国拟在离夏威夷群岛不远的太平洋上修建一座海上城市，它将建在高70米，直径27米的钢筋混凝土“浮船”上。这座海上城市竣工以后，将有10万居民乔迁“新居”目前，一些发达国家的建筑学家和海洋专家，正在制定很多宏伟、新奇的海上城市规划。有人预计，到二十一世纪中叶，世界人口将有1/10住在海上建筑物中。3）月球工厂美国航天局制定了一系列的太空开发计划，其中一项是在月球建立一个可住人的永久性基地，并打算于二十一世纪中期实现。到2010年，月球基地初步建成之后，除了设有宇航员的的工作和实验舱之外，还计划建立水泥厂和冶炼厂。地质学家将会坐着火箭到月球上去上班。未来