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《土木工程概论》课程论文土木工程的发展

2014级建筑工程技术专业《土木工程概论》课程论文土木工程的发展专业班级:工程造价1402班学生姓名:**学号: ************论文成绩:评阅教师:刘立2015年 1月 16日土木工程的发展摘要:土木工程师人类历史上年代久远的“技术科学”,作为一种系统的产业活动,土木工程的是指是生产的过程,是一种技术过程。

随着社会的产生而产生,当今的土木工程已经得到了一定的发展,土木工程的发展应当与时俱进,去挖掘,去发现,去思考,去想象,去创新土木工程师不可缺少的存在形式。

关键词:土木工程起源发展1、引言土木工程在英语中称为“Civil Engineering”,直译是民用工程。

它是建造各类工程设施的科学技术的总称。

它既指工程建设的对象,既建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指应用的材料、设备和进行勘测、设计、施工、保养、维修等技术。

土木工程随着人类社会的发展,至今已经演变为大型综合性学科。

它的范围非常广泛,涵盖了关系到人类生存和发展的衣、食、住、行这四大基本要素。

称为人们生活中必不可少的基础学科之一。

土木工程为国家经济发展和人民生活水平的提高提供了物质基础。

因此,建筑业和房地产业成为许多国家的经济支柱之一。

2、土木工程的定义土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。

它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

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。

3、土木工程历史的三次飞跃对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。

每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就会有飞跃式的发展。

人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。

中国在公元前十一世纪的西周初期制造出瓦。

最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。

砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。

砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。

由此土木工程技术得到了飞速的发展。

直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。

钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。

十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。

从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索。

于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。

除应用原有的梁、拱结构外,新兴的桁架,框架,网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。

建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米,直到现代的千米以上。

于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。

为适应钢结构工程发展的需要,在牛顿力学的基础上,材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。

施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展,土木工程从经验上升成为科学,在工程实践和基础理论方面都面貌一新,从而促成了土木工程更迅速的发展。

十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。

混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。

十九世纪中叶以后,钢铁产量激增,随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点。

二十世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。

从三十年代开始,出现了预应力混凝土。

预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。

土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。

混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。

这是土木工程的又一次飞跃发展。

4、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、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。

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。

5、土木工程的现状世界现状随着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,总高度为508m。

世界跨度最大的悬索桥是日本的东线明石海峡悬索大桥,跨度为1990m;最长的斜拉桥是日本的多多拉桥,桥主跨有890m,预计在不久的将来中国的苏通长江公路大桥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,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。

中国现状我国土木工程存在信息化建设问题。

随着经济持续稳定增长,城市化进程加快,以青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等为代表的一大批西部大开发和国家能源交通原材料基础设施项目,以北京奥运工程为代表的各大中城市的基础设施项目,还有量大面广的城乡住宅建设项目正处在建设高潮之中,再加上我国已加入WT0,进入宽领域、多层次、全方位对外开放的新格局,实施迎接经济全球化挑战的大战略,土木工程作为国民经济的支柱产业,在这重要的发展机遇中肩负重任,必须把握住大课题,即土木工程的信息化建设,实现更高层次的技术创新和素质提升。

我国土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,促进土木工程技术及施工手段不断完善,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本;实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,必然推动企业团队的重组及施工流程的优化,促使企业管理理念和手段的革新;土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段,必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业,从而实现土木工程的高效益、高效率。

回顾21世纪特别是改革开放30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。

其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。

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以468m的高度排在世界第三位。

迎接2008年的奥运会,北京建设一大批大跨超长建筑,像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。

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。

6、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。

向高空延伸现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gabin227kHz长波台钢塔,由15根钢纤绳锚拉。

日本拟在东京建造800.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。

中国拟在上海附近的1.6公里宽,200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。

印度也提出将投资50亿建造超级摩天大楼,其地上共202层,高达710m。

向地下发展1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了《东方宣言》,提出了"21世纪是人类开发利用地下空间的世纪"。

建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。

日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间,到80年代末已开始研究50~100m深层地下空间的开发利用问题。

日本1993年开建的东京新丰州地下变电所,将深达地下70m。

目前世界上共修建水电站地下厂房约350座,最大的为加拿大的格朗德高级水电站。

我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段,目前已有北京、上海、广州等六个城市建有地铁,已开通的总长度达215公里;设有140个地铁站,北京地铁长度已达41.6公里。

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