土木工程发展

染土木工程茄的发展摘要：在分析土木工程定义和重要性的基础上，本文探讨了其发展历程，预测了土木工程未来的发展方向。关键词：土木工程；发展；建筑Abstract：BasedonthedefinitionandimportanceofCivilEngineering,thedevelopmentcourseisdiscussed,andthedevelopmentdirectionofcivilengineeringisforecasted.Keywords：Civilengineering，development，constructure1引言土木工程是指房屋、公路、铁路、桥梁、水工、港工、地下等工程的总称。土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素：衣、食、住、行，为人类提供住宅、宾馆、公寓、衣料生产贮藏基地、食品冷库、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。2土木工程的历史2.1中国土木工程的历史远在上古时期，中国古人类就在野处穴居，为了避免野兽侵袭，有巢氏（中国的传说中的巢居的发明者），才教古人离开天然岩洞、构木为巢，居于树上。我国古代土木工程多采用土、石、木等材料建造，建造技术和艺术造型达到当时极高的成就。像长城（图1）、赵州桥（图2）、都江堰（图3）等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。2.2世界土木工程发展历史在欧洲，大约8000年前已开始采用晒干的砖；凿琢自然石的采用，大约在5000～6000年前；至于在建筑中采用烧制的砖，亦有3000年的历史。世界古代的伟大建筑，以公认的七大奇迹（图4～图10）最为引人注目，它们都建于公元前600年～公元前200年，且均为石材建造，大都用于宗教、军事和航海。且都是建于当时经济和科技非常发达的地区，说明土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。3土木工程的现状3.1世界现状随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用，以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功，建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。目前，世界上最高建筑是中国台北的101大厦（图11），总高度为508m，世界前十大高层建筑见表1。近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现，图15和图16为比较典型的优秀奥运会体育场馆。目前世界跨度最大的悬索桥是日本的东线明石海峡悬索大桥（图17），跨度为1990m；最长的斜拉桥是日本的多多拉桥，桥主跨有890m（图18），预计在不久的将来中国的苏通长江公路大桥（图19）将刷新这一世界纪录。最大跨度的拱桥是中国上海的卢浦大桥（图20），跨度为550m。世界十大悬索桥及斜拉桥分别见表2和表3。世界高速公路总里程最长的国家为美国，其总长为81105公里。最高的大坝为高285m的瑞士大狄克桑斯坝。最高的电视塔为加拿大高549m的多伦多塔，其次为莫斯科塔，高537m。3.2中国现状回顾20世纪特别是改革开放20年来，我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。下面介绍我国的房屋、桥梁、铁路、公路、水利、特种结构等建设情况。结构工程：改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑，目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦（图21）。其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦（图22）。在特种结构方面，我国有4所电视塔排在世界前十位，其中1995年建成的上海东方明珠电视塔（图23）以468m的高度排在世界第三位。为迎接2008年的奥运会，北京将建设一大批大跨超长建筑，像国家体育场“鸟巢”结构（图24）、国家游泳中心“水立方”（图25）、国家大剧院（图26）等。表1表明，无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面，还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上，我国均达国际先进水平。桥梁工程：我国的桥梁建设发展迅速，取得了辉煌成就。表2及表3表明，我国已进入桥梁工程发达国家之列，且有多座桥梁居世界同类型桥梁中跨度排名之首，广州的丫髻沙大桥（图27）为跨度最大的中承式钢管混凝土拱桥。铁路工程：截至2000年底，我国铁路运营路程已达6.87万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方面发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车（图28）也在发展。公路建设：到2000年底，公路通车总里程达140万公里，20年内增加了35万多公里，其中高速公路24336公里，居世界第三，仅次于美国和加拿大。水利建设：50年间全国兴建大中小水库8.6万座，水库总蓄水量4580亿m3，建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州乌江渡大坝、四川二滩大坝等水利水电工程，在建的三峡水电站（图29）总装机容量达1820万千瓦，建成后将超过目前世界上发电量最大的伊泰普水电站50%而跃居世界第一。4土木工程的未来地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。因此，人类为了争取生存，土木工程的未来至少向五个方向发展（见图30）。4.1向高空延伸现在人工建筑物最高的为646m的波兰霜Gabi硬n227将kH怕z乔长波台钢亭塔，鞭由乖1徒5颈根钢纤绳盗锚拉。日腹本拟在东翼京建漂造吹800.惑7蚂m宁高的千年猎塔（浪图柜3鱼1读），它在谅距海盈约拨1.2覆5铅英里的大阁海中，将猎工作、休候闲、娱乐们、商业、跪购物等融鉴于一体的差抗震竖向效城市中，连居民可拒达住5深万人。中蚊国拟在上干海附近遇的痕1.究6怨公里宽社，梢200刊m漂深的人工秧岛上建造蝴一栋枪高梅1250出m狭的仿生大姑厦，居民谜可途达视1皂0殊万。印度和也提出将建投科资历5炎0沃亿建造超皱级摩天大玩楼（盒图瓜3刊2功），其地齿上按共滥20斥2孟层，高羊达淡710秀m观。酱4.2岂发向地下发刑展序199伏1乒年在东京震召开的城德市地下空妖间国际学幸术会议通答过了《东震方宣言》挪，提出桶了蛮"2敏1梳世纪是人币类开发利樱用地下空役间的世曾纪斑"石。建造地栋下建筑将镜有效改善肝城市拥挤被、节能和金减少噪声偷污染等优敲点。日本混于且2误0焦世幼纪者5液0包年代末取至桥7莲0架年代大规蒜模开发利列用浅层地养下空间，披到敏8顽0哑年代末已吐开始研孕究选5柜0惭～崇100邻m帮深层地下酬空间的开舍发利用问钥题。日剪本测199疤3仿年开建的厚东京新丰枕州地下变序电所，将后深达地皂下局70楚m程。目前世派界上共修泛建水电站己地下厂房穿约止35勉0顶座，最大明的为加拿隆大的格朗沿德高级水蔽电站。我连国城市地用下空间的戒开发尚处衫于初级阶童段，目前戴已有北京爸、上海、射广州等六铅个城市建摧有地铁，概已开通的睡总长度顿达冬21腥5料公里；设粥有掏14畏0默个地铁站服，北京地贫铁长度已扶达盛41.密6挨公里。土检木工程的酒发孔展哑穷来虏自秩:朴书签论文倘网为4.3司州向海洋拓熟宽为了防站止机场噪步声对城市勒居民的影男响，也为开了节约使更用陆地仆，烈200歼0掏年栽8晶月递4民日，日本天大阪利仍用墓1屿8担亿立方围唤海建造暑的途1000躬m驴长的关西搞国际机场腐（鸟图摘3守3构）试飞成挽功。阿拉坝伯联合酋竞长国首都杯迪拜的七根星大酒店魔（组图呆3忠4叉）也建在明海上，洪使都拉斯将顶建海上城迎市型游船侍，该船将若长劫804.茶5迷m拢，踩宽脏228.拦6痛m改，严有还2扣8选层楼高，舍船上设有告小型喷气净式飞机的熟跑道、医给院、旅馆稻、超市、寨饭店、理芒发店和娱跪乐场等。绞近些年来既，我国在呼这方面也傲已取得可葱喜的成绩阅，如上海细南汇滩围乐垦成功和携崇明东滩禁围垦成功驼，最近又斩在建设黄武浦江外滩尚的拓岸工纹程。围垦竹、拓岸工漠程和建造洲人工岛有乔异曲同工博之处，为坏将来像上岁海这样大说的近海城悲市建造人以工岛积累邪了科技经朗验和准雁备力量战。庄4.4达铺向沙漠进球军全世界宣约链有愧1/盼3摇陆地为沙全漠，每年哗约虑有饶60往0逼万公顷的摘耕地被侵除蚀，这将疤影响上亿酷人口的生汤活。世界贯未来学会望对下世纪册初世界十淘大工程设销想之一是诚将西亚和乖非洲的沙肥漠改造成湖绿洲。改屑造沙漠首撑先必须有耳水，然后尤才能绿化氧和改造沙李土。现在烦利比亚沙妻漠地区已溪建成一条滑大型的输狂水管道，侮并在班加翅西建成了症一座直恋径溜1捡公里、胸深庭1精6舰公里的蓄毫水池用以叨沙漠灌溉雄。在缺乏焦地下水的归沙漠地区波，国际上棕正在研究肉开发使用莫沙漠地区佩太阳能淡旧化海水的构可行方案书，该方案种一旦实施喝，将会启采动近海沙旬漠地区大劣规模的建慈设工程。盘我国沙漠恒输水工程弟试验成功贿，自行修蛇建的第一上条长途沙急漠输水工帆程已全线键建成试水煤，顺利地肢引黄河水敞入沙漠。挤我国首条领沙漠高速意公后路渗—脉—羽榆靖高速宿公路已全西线动工，侍其全筹长污11政6糕公里很。汁4.5厨哀向太空迈遗进由于近稼代天文学隶宇航事业膝的飞速发窄展和人类疤登月的成满功实现，渴人们发现即月球上拥乡有大量的曾钛铁矿，突在乓800午℃塔高温下，牌钛铁矿与巴氢化物便裤合成铁、后钛、氧和序水气，由拔此可以制闭造出人类而生存必需班的氧和水楚。美国政贫府已决定丑在月球上关建造月球挠基地（乞图五3奋5菊），并通仁过这个基端地进行登网陆火星的特行动。美须籍华裔林捕铜柱博劝士挖198正5菌年发现建析造混凝土担所需的材攀料月球上屠都有，因熊此可以在季月球上制锦作钢筋混赢凝土配件洁装配空间挪站。预虽计盈2康1皮世切纪竖5杠0恶年代以后欧，空间工溪业化、空臂间商业化昌、空间旅回游、外层浑空间人类聚化等可能糖会得到较列大的发展聋。仓5侦秘结语本文续暂时只提暗及了土木榜工程未来吵的发展方紧向，对于直土木工程债的具体细离节尚应包烂括使用功枣能的发展蠢、结构性斧能的发展竿、可持续劳发展等一瞒系列内容模。例如在怀可持续发纳展方面，娃土木工程熊的使用材能料在未来戒可能会采察用污染少铃、更重复桃利用的材榜料，诸如坡纤维聚合侄物等；在桐结构的使滔用功能上声，智能化繁建筑、仿摘生建筑将骡比当今的唱普通建筑狡会得到更涛大的发展炕空间，这枣两种建筑云都是功能名上以人为每本、使用姨上方面舒遍适、耗资眠上既节能蜜又可提高扒工程利用楼率；近年沟来，由于耗灾害的频牛繁发生，蜘结构抗灾水性能的提沃高已成为垒结构发展削的首要课肢题，未来匪的土木工涉程可能不慢仅可以抗畅震、抗风辈，甚至可煤以抗暴、央抗海啸、关防火、防党撞、防辐势射等。科绞技的进步乎，经济的呈繁荣将带品给土木工招程发展的极春天。参翅考文献苏：杨[1]理披丁大均，冲蒋永医生摊.授土木工程血概骂论鞠[M].泡根北京：中医国建筑工食业出版社赌，窑2003协[2]猛捡黄梦平，称李晋浅栓选.李爷中国赵州欺桥刘[M]锹.诵上海：上荒海科技出从版社天，直1981息[3]养打贝岛伦划·爽加西亚采编弯.薯孙刘伟庆，周欧谨拣译旺.侧世界名建侵筑抗震方钟案剖[M]梦.送北京：中到国水利水素电出版社批，知识产谎权出版社尿，瞒2001鸦[4]照候刘西拉．例从结构工润程学科的咏演变看传龄统学科的陆革绸新稼[J盖]蹲．科技导挣报挥，烫1992叶[5]贞Conc就rete延Str悲uctu兴ref脊ort涝heF跌utur诊e.Pr纤ocee策ding榴