土木工程发展历史概述
土木工程的英文是Civil Engineering ,直译是民用工程,它是建造各种工程的统称。
它既指建设的对象,即建造在地上,地下,水中的工程设施,也指应用的材料设备和进行的勘测,设计施工,保养,维修等专业技术。
土木工程随着人类社会的进步而发展,至今已经演变成为大型综合性的学科,它已经出许多分支,如:建筑工程,铁路工程,道路工程,桥梁工程,特种工程结构,给水排水工程,港口工程,水利工程,环境工程等学科。
土木工程共有六个专业:建筑学,城市规划,土木工程,建筑环境与设备工程,给水排水工程和道路桥梁工程。
土木工程作为一个重要的基础学科,有其重要的属性:综合性,社会性,实践性,统一性。
土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础,对众多产业的振兴发挥了促进作用,工程建设是形成固定资产的基本生产过程,因此,建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。
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。
这一时期的土木工程说不上有什么设计理论指导,修建各种设施主要依靠经验。
所用材料主要取之于自然,如石块、草筋、土坯等,在公元前1000年左右开始采用烧制的砖。
这一时期,所用的工具也很简单,只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。
尽管如此,古代还是留下了许多有历史价值的建筑,有些工程即使从现代角度来看也是非常伟大的,有的甚至难以想象。
西方建筑留下来的宏伟建筑(或建筑遗址)大多是砖石结构的,如埃及的金字塔、古罗马斗兽场、希腊的帕特农神庙、土耳其伊斯坦布尔修建的索菲亚大教堂为砖砌穹顶等。
中国古代的砖石结构也有伟大成就。
最著名的当数万里长城,当然中国古代建筑大多为木构架加砖墙建成,如北京故宫、天坛,天津的独特寺观音阁等均是具有漫长历史的优秀建筑。
二战结束之后,许多国家经济起飞,现代科学日益进步,从而为进一步发展提供了强大的动力和物质基础。
尤其是我国,土木工程在这一段时间内,更是突飞猛进,建筑,桥梁,道路,隧道等,无论是在技术理论上,还是在基础建设上,都取得了巨大的成就。
拱结构为主的古代房屋建筑也达到了很高的水平,意大利的比萨大教堂,法国的巴黎圣母院,罗马的圣彼得大教堂均反映了欧洲这一时期建筑施工和结构的最高成就。
从17世纪中页开始到20 世纪40年代第二次世界大战结束为止的300年间,国外的建筑取得了长足的进步。
土
木工程进入了定量分析阶段。
一些理论的发展,新材料的出现,新工具的发明,都使土木工程科学日渐完善。
建筑材料是随着人类社会生产力和科学技术的提高而逐步发展起来的。
人
类最早穴居巢处,几乎没有建筑材料的概念,后进入到石器铁器时代,开始掘
土凿石为洞,伐木搭竹为棚,利用最原始的材料建造最简陋的房屋。
后来,用
黏土烧制砖瓦,用岩石制石灰,石膏,建筑材料从天然进入了人工阶段,为建
造教大的房屋创造了条件。
18世纪后,科学技术的发展促使建筑材料进入了一
个新的发展阶段,钢铁,水泥,混凝土及其他材料的相继问世,为现代的建筑
奠定了基础。
20世纪后,建材性能和质量的弊端改善,品种的不断增加,以有
机材料为主的化学建材异军突起,一些具有特殊功能的建材如绝热材料,吸声
隔热材料,耐火防火材料,防水抗渗材料,防爆防辐射材料应运而生,这些材
料为房屋建筑提供了强有力的物质保障。
现在的建筑中,工程质量的优劣通常
与所采用材料的优劣,性能及使用的合理与否有直接的联系,在满足相同技术
指标和质量要求的前提下,选择不同的材料不同的使用方法,都对工程的造价
有直接的影响。
在建筑过程中,建筑工程施工是和与建筑力学,建筑材料同样重要的一个
环节。
建筑施工是将设计者的思想,意图及构思转化为现实的过程,从古代的
穴居巢处到现在的摩天大楼,从农村的乡间小道到城市的高架道路都需要通过“施工”的手段来实现。
一个工程的施工包括许多工种工程,诸如土方工程,
桩基础工程,混凝土结构工程,钢机构工程,结构吊装工程,防水工程等,各
个工种工程都有自己的规律,都需要根据不同的施工对象及施工环境条件采用
相应的施工技术,在土建施工的同时,需要与有关的水电,风暖及其他设备组
成一个整体,各工程之间合理的组织与协调,更好的发挥投资的效益。
土木工
程施工在发挥效益的同时,还要严格按照国家颁发的有关施工技术规范,从而
进一步提高我国的施工水平,保证施工质量,降低工程成本。
任何建筑无不修建在地球表面的地层上,建筑的重量最后都会传给地层,
有地层来承受。
支撑建筑的地层被统称为地基,建筑物在地面以下并将上部结
构的自重与所承担的载荷传递到地基上的构件或部分构件称为基础。
地基,基
础和上部结构是建筑物的三个不可分割的部分。
三者功能不同,但在载荷的作
用下,它们彼此相关,是共同作用的整体。
地基可分为天然地基和人工地基,
基础根据埋深分为深基础和浅基础。
基础和地基的质量是保证建筑物的安全和
正常使用的关键所在,建筑物的地基在建筑物的载荷作用下既要保持整体的稳
定性又要是地基产生的沉降在建筑物许可范围内,而地基本身应有足够的强度,刚度和耐久性,同时还要考虑修基础的方法和必要的挡土挡水及相关措施。
随
着人们生活的水平的不断提高,人们对自己所处的建筑空间已经不仅仅单纯从
数量上提出更高的要求,而且从质量上也提车了更高的要求,要求环境的美观,有一定的舒适度。
这就需要对建筑进行必要的装修。
如果说建筑主体工程构成
了建筑的骨架,那么装饰后的建筑则成了有血有肉的有机体,最终以丰富的,
完善的面貌出现在人们的面前,最佳的建筑应该充分体现各种装饰材料的有关
特性,结合现有的施工技术,最有效的手法,来达到构思所要表达的效果。
建
筑装修要考虑建筑空间的使用要求,保护主体机构免受损害,给人以美的享受,满足消防疏散的要求,装饰材料和方案的合理性,施工技术和经济可行性等。
房屋建筑发展的同时,像房屋建筑一样影响着人们生活的道路,桥梁,隧道等
也取得了长足的发展。
路桥改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,尤其是高速公路建设,
从无到有,现已建成8700km。
作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相
应发展,跨越大江(河)、海峡(湾)的长大桥梁建设也相继修建,一般公路
和高等级公路上的中、小桥、立交桥,形式多样,工程质量不断提高,为公路
运输提供了安全、舒适的服务。
随着经济的发展、综合国力增强,我国的建筑材料、设备、建筑技术都有了较快发展。
特别是电子计算技术的广泛应用,为
广大工程技术人员提供了方便、快捷的计算分析手段。
更重要的是我国的经济
政策为公路事业发展提供多元化的筹资渠道,保证了建设资金来源。
我国广大
桥梁工作者,充分认识到这一可贵、难得的机遇,竭尽全力,发挥自己的聪明
才智,为我国公路桥梁建设事业,积极工作,多做贡献。
总的来说土木工程是一门古老的学科,它已经取得了巨大的成就,未来的
土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。
地球环境的日益恶化,人口的
不断增加,人们为了争取生存,为了争取更舒适的生存环境,必将更加重视土
木工程。
在不久的将来,一些重大项目将会陆续兴建,插入云霄的摩天大楼,
横跨大样的桥梁,更加方便的交通将不是梦想。
科技的发展,以及地球不断恶
化的环境必将促使土木工程向太空和海洋发展,为人类提供更广阔的生存空间。
近年来,工程材料主要是钢筋,混凝土,木材和砖材,在未来,传统材料将得
到改观,一些全新的更加适合建筑的材料将问世,尤其是化学合成材料将推动
建筑走向更高点。
同时,设计方法的精确化,设计工作的自动化,信息和智能
话技术的全面引入,将会是人们有一个更加舒适的居住环境。
一句话,理论的
发展,新材料的出现,计算机的应用,高新技术的引入等都将使土木工程有一
个新的飞跃。
综观土木工程历史,中国在古代土木工程中拥有光辉成就,至今仍有许多
历史遗存,有的已列入世界文化遗产名录。
在近代土木工程中,进展很慢,这
与封建时代末期落后的制度有关。
在现在土木工程时,只有长城、故宫、赵州
桥等古代建筑,而现在无论是高层建筑、大跨桥梁,还是宏伟机场、港口码头,中国在前十名中均有建树,已有列前三名,甚至第一名,这些成就均为改革开
放以来取得的。
土木工程的发展可以从一个侧面反映出我国经济的发展,显示
中华民族正在开始复兴。
这一进程仅仅是开始,有志于土木工程建设的同学们
是非常幸运的,希望在未来土木工程的建设中贡献才华,谱写亮丽人生。
土木二班 11044214
佟美程。