1樓:讓爺睡泥呯
土木工程的發展史 土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、裝置和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動;也指工程建設的物件,即建造在地上或地下、陸上或水中 ,直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施,例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋樑、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。 建造工程設施的物質基礎是土地、建築材料、建築裝置和施工機具。
藉助於這些物質條件,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築材料,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築材料時,土木工程就 會有飛躍式的發展。
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,後來出現了磚和瓦這種人工建築材料,使人類第一次衝破了天然建築材料的束縛。中國在公元前十一世紀 的西周初期製造出瓦。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效能,可以就地取材,而又易於加工製作。 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裡,磚和瓦一直是土木工程的重要建築材料,為人類文明作出了偉大的貢獻,甚至在目前還被廣泛採用。 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樑和房屋,這是鋼結構出現的前奏。
從十九世紀中葉開始,冶金業冶煉並軋製出抗拉和抗壓強度都很高、延性好、質量均勻的建築鋼材,隨後又生產出高強度鋼絲、鋼索 。於是適應發展需要的鋼結構得到蓬勃發展。除應用原有的樑、拱結構外,新興的桁架、框架、網架結構、懸索結構逐漸推廣,出現了結構形式百花爭豔的局面。
建築物跨徑從磚結構、石結構、木結構的幾米、幾十米發展到鋼結構的百米、幾百米,直到現代的千米以上。於是在大江、海峽上架起大橋,在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔,甚至在地面下鋪設鐵路,創造出前所未有的奇蹟。 為適應鋼結構工程發展的需要,在牛頓力學的基礎上,材料力學、結構力學、工程結構設計理論等就應運而生。
施工機械、施工技術和施工組織設計的理論也隨之發展,土木工程從經驗上升成為科學,在工程實踐和基礎理論方面都面貌一新,從而促成了土木工程更迅速的發展。 十九世紀20年代,波特蘭水泥製成後,混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土構件易於成型,但混凝土的抗拉強度很小,用途受到限制。
十九世紀中葉以後,鋼鐵產量激增,隨之出現了鋼筋混凝土這種新型的複合建築材料,其中鋼筋承擔拉力,混凝土承擔壓力,發揮了各自的優點。 二十世紀初以來,鋼筋混凝土廣泛應用於土木工程的各個領域。 從三十年代開始,出現了預應力混凝土。
預應力混凝土結構的抗裂效能、剛度和承載能力,大大高於鋼筋混凝土結構,因而用途更為廣闊。土木工程進入了鋼筋混凝土和預應力混凝土佔統治地位的歷史時期。混凝土的出現給建築物帶來了新的經濟、美觀的工程結構形式,使土木工程產生了新的施工技術和工程結構設計理論。
這是土木工程的又一次飛躍發展。 土木工程的特點 建造一項工程設施一般要經過勘察、設計和施工三個階段,需要運用工程地質勘察、水文地質勘察、工程測量、土力學、工程力學、工程設計、建築材料、建築裝置、工程機械、建築經濟等學科和施工技術、施工組織等領域的知識 ,以及電子計算機和力學測試等技術。因而土木工程是一門範圍廣闊的綜合性學科。
隨著科學技術的進步和工程實踐的發展,土木工程這個學科也已發展成為內涵廣泛、門類眾多、結構複雜的綜合體系。 土木工程是伴隨著人類社會的發展而發展起來的。它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經濟、文化、科學、技術發展的面貌,因而土木工程也就成為社會歷史發展的見證之一。
遠古時代,人們就開始修築簡陋的房舍、道路、橋樑和溝澶,以滿足簡單的生活和生產需要。後來,人們為了適應戰爭、生產和生活以及宗教傳播的需要,興建了城池、運河、宮殿、寺廟以及其他各種建築物。 許多著名的工程設施顯示出人類在這個歷史時期的創造力。
例如,中國的長城、都江堰、大運河、趙州橋、應縣木塔,埃及的金字塔,希臘的巴臺農神廟,羅馬的給水工程、科洛西姆圓形競技場(羅馬大斗獸場),以及其他許多著名的教堂、宮殿等。 產業革命以後,特別是到了20世紀,一方面社會向土木工程提出了新的需求;另一方面,社會各個領域為土木工程的前進創造了良好的條件。因而這個時期的土木工程得到突飛猛進的發展。
在世界各地出現了現代化規模巨集大的工業廠房、摩天大廈,核電站、高速公路和鐵路、大跨橋樑、大直徑運輸管道長隧道、大運河、大堤壩、大飛機場、大海港以及海洋工程等等。現代土木工程不斷地為人類社會創造嶄新的物質環境,成為人類社會現代文明的重要組成部分。 土木工程是具有很強的實踐性的學科。
在早期,土木工程是通過工程實踐,總結成功的經驗,尤其是吸取失敗的教訓發展起來的。從17世紀開始,以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來,逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、巖體力學,作為土木工程的基礎理論的學科。這樣土木工程才逐漸從經驗發展成為科學。
在土木工程的發展過程中,工程實踐經驗常先行於理論,工程事故常顯示出未能預見的新因素,觸發新理論的研究和發展。至今不少工程問題的處理,在很大程度上仍然依靠實踐經驗。 土木工程技術的發展之所以主要憑藉工程實踐而不是憑藉科學試驗和理論研究,有兩個原因:
一是有些客觀情況過於複雜,難以如實地進行室內實驗或現場測試和理論分析。例如,地基基礎、隧道及地下工程的受力和變形的狀態及其隨時間的變化,至今還需要參考工程經驗進行分析判斷。二是隻有進行新的工程實踐,才能揭示新的問題。
例如,建造了高層建築、高聳塔桅和大跨橋樑等,工程的抗風和抗震問題突出了,才能發展出這方面的新理論和技術。 在土木工程的長期實踐中,人們不僅對房屋建築藝術給予很大注意,取得了卓越的成就;而且對其他工程設施,也通過選用不同的建築材料,例如採用石料、鋼材和鋼筋混凝土,配合自然環境建造了許多在藝術上十分優美、功能上又十分良好的工程。古代中國的萬里長城,現代世界上的許多電視塔和斜張橋,都是這方面的例子。
土木工程的發展趨勢 現代土木工程的特點是:適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密、裝置現代化的建築物。既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。
這就向土木工程提出新的課題,並推動土木工程這門學科前進。 高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。
對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,已取得顯著成果 ,而且還仍繼續進展。 建設地區的工程地質和地基的構造 ,及其在天然狀態下的應力情況和力學效能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關係到工程設施的選址、結構體系和建築材料的選擇,對於地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鑽探取樣,室內分析試驗,這是有一定侷限性的為適應現代化大型建築的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。
以往的總體規劃常是憑藉工程經驗提出若干方案,從中選優。由於土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。
在規劃中,對於趨利避害要作全面的考慮。 隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、裝置、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。
這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。土木工程專業是一門運用數學、物理、化學、計算機資訊科學等基礎科學知識,力學、材料等技術科學知識以及相應的工程技術知識來研究、設計和建造工業與民用建築、隧道與地下建築、公路與城市道路以及橋樑等工程設施的學科。
土木工程的歷史和傳統是什麼?
2樓:匿名使用者
引言土木工程是指房屋、公路、鐵路、橋樑、水工、港工、地下等工程的總稱。土木工程對國家的經濟建設和人民生活的影響非常明顯和重要。土木工程密切關係到人類賴以生存和繁衍的四大基本要素:
衣、食、住、行,為人類提供住宅、賓館、公寓、衣料生產貯藏基地、食品冷庫、公路、機場、鐵路、港口、碼頭、廠房、實驗室等現代人類生活和發展的必要場所空間。
1 土木工程的歷史
1.1中國土木工程的歷史
遠在上古時期,中國古人類就在野處穴居,為了避免野獸侵襲,有巢氏(中國的傳說中的巢居的發明者),才教古人離開天然巖洞、構木為巢,居於樹上。我國古代土木工程多采用土、石、木等材料建造,建造技術和藝術造型達到當時極高的成就。像長城、趙州橋、都江堰等都是具有代表性的中國古代土木工程的傑作。
1.2 世界土木工程發展歷史
在歐洲,大約2023年前已開始採用晒乾的磚;鑿琢自然石的採用,大約在5000~2023年前;至於在建築中採用燒製的磚,亦有2023年的歷史。世界古代的偉大建築,以公認的七大奇蹟最為引人注目,它們都建於公元前600年~公元前200年,且均為石材建造,大都用於宗教、軍事和航海。且都是建於當時經濟和科技非常發達的地區,說明土木工程的發展與經濟繁榮和科技進步是密不可分的。
2土木工程的現狀
2.1世界現狀
隨著19世紀中葉鋼材及混凝土在土木工程中的開始使用,以及20世紀20年代後期預應力混凝土的製造成功,建造摩天大樓、大跨度建築和跨海峽1000m以上的大橋成為可能。目前,世界上最高建築是中國臺北的101大廈,總高度為508m,。近代體育事業的蓬勃發展也使得大跨度房屋在世界各地如雨後春筍般湧現。
2.2 中國現狀
回顧20世紀特別是改革開放20年來,我國建設取得舉世矚目的輝煌成就。改革開放後在我國大陸建造了許多高層建築,目前我國最高的建築是世界排名第4的上海金茂大廈。其他具有代表性的高層建築還有深圳的地王大廈。
在特種結構方面,我國有4所電視塔排在世界前十位,其中2023年建成的上海東方明珠電視塔以468m的高度排在世界第三位。為迎接2023年的奧運會,北京將建設一大批大跨超長建築,像國家體育場「鳥巢」結構、國家游泳中心「水立方」、國家大劇院等。無論在工程結構的改革、建築功能使用、新技術和新材料的採用上及合理組織施工方面,還是在抗震分析和計算機程式應用上及有關抗震控制試驗研究上,我國均達國際先進水平。
3未來土木工程的發展
3.1指導理論的繼續發展。
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對複雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的侷限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中複雜的數值問題。
更先進的電子計算機的應用,使得對複雜的情況的模擬更有把握,更接近於現實。力學也會突破巨集觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。另一方面,土木工程學科將向周圍繼續發散,與材料,環境,化學,電子資訊,機械。
城市規劃,建築等相關學科進一步的交叉,融合,互相支援,互相服務。土木工程內部的次級學科也同時會在現實需要的推動下產生出新的學科。
3.2工程實現的變化。
土木建築的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。
資訊時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。並且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
全過程資訊化。資訊化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限於cad方面,也包含對工程進度的管理、執行中資料資料的收集,分析,整理;對建築物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智慧化實現的基礎。
可持續發展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建築設施人性化的要求。整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續發展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。
對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以後的一個方向
土木工程專業的缺點,土木工程專業缺點
上學的時候課程非常多,對數學和力學要求高,畢業之後工作條件艱苦 土木專業註定以後的工作會四處奔波,而且你要是從事結構方面工作那麼責任是終身制的。必須嚴謹負責 土木工程現在只是趨向去地上部分,目前的工程環境有很大的侷限性。要把地基處理 和地上部分都學好,最好了 土木工程專業缺點 主要看你追求什麼樣的生...
考研土木工程建造與管理,土木工程與工程管理哪個考研好些
你想選擇關於工程造價這方面的研究生專業,肯定需要有一定的土木基礎嗎的,要不你依據什麼 給什麼 啊!同學,你考了西建的土木工程建築與管理嗎?我是19屆考生,想要問一下西建大這個專業如何,急急急,謝謝 土木工程與工程管理哪個考研好些 工程管理專業是新興的工程技術與管理交叉複合性學科。該專業就業領域所涉及...
土木工程與建築工程的區別,土木工程與建築工程的區別
土木工程是一個統稱,它包括很多,比如建築 市政 岩土 鐵路 橋樑 堤防等等。而建築工程只是代表製造建築物的工程。以大學專業分類,本科裡有土木工程專業,畢業的學生有可能會幹勘測,幹建築,乾地鐵,幹橋樑或道路。而專科就分的比較具體,它將土木工程分為建築工程技術專業 道路橋樑專業。土木工程是建造各類工程設...