土木工程的发展简史PPT
米处,其中一、二楼设有餐厅,第三楼建有观 景台,从塔座到塔顶共有1711级阶梯,共用去 钢铁7000吨,12000个金属部件,259万只铆钉。
▪ 1886年美国人杰克逊首 先应用预应力混凝土制作 建筑配件,后又制作楼板。 1930年法国工程师弗涅希 内将高强度钢丝用于混凝 土。
▪ 土木工程在铁路、公 路、桥梁建设中得到了 大规模发展;
▪ 1867年法国人莫尼埃用 铁丝加固混凝土制成花盆, 并推广到工程中,建造了 一座蓄水池,这是应用钢 筋砼的开端。1875年,他 主持建造了第一座长16m 的钢筋砼桥。
▪ 1883年美国在芝加哥由称为 “摩天楼之夫”的詹莱 (B.Jenney)建造的11层住宅保 险大楼,是世界最先用铁框架 (部分钢架)承受全部大楼的 重力,外墙仅为自承重墙的高 层建筑。1889年,法国在巴黎 建造了高300m的埃菲尔铁塔, 用钢8000t。这是近代高层建筑 结构的萌芽。此外,由奥蒂斯 (E.Otis)在19设计50年代初期 发明的安全升降机也使高层建 筑成为可能;他最先采用的是 蒸汽动力升降机,直到1857年 在纽约才安装了第一台乘人用 的电梯。
——1825年在英国人斯 蒂芬森在英格兰北部斯 托克顿和达灵顿之间修 筑了世界第一条长21km 的铁路,1863年在伦敦 又建造了世界第一条地 下铁道。
——1779年英国用铸铁建成跨 度为30.5m的拱桥;1826年英 国用锻铁建成建造了第一座跨 度为177m的悬索桥;1890年 英国又建成两孔主跨的悬臂式 桁架梁桥。这样,现代桥梁的 三种基本形式(梁式桥、拱桥、 悬索桥)相继出现。
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门环
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八、建筑材料的装饰
木刻
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彩漆
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浮雕 琉璃
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▪ 赵州桥
隋代赵州安济桥,又称赵州桥。桥为敞肩圆弧石拱,拱券并列28道,净 跨37.02米,矢高7.23米,上狭下宽总宽9米。主拱券等厚 1.03米,主拱券上有护拱石。在主拱券上两侧,各开两个净跨分别为 3.8米和2.85米的小拱,以泻泄洪水,减轻自重。桥面呈弧形,。 桥始建于隋·开皇十五年(公元595年),完工于隋·大业元年(公元605 年),距今已有1406年。
▪ 埃及帝王陵墓建 筑群——吉萨金字 塔群。
建于公元前2700~2600年, 其中以古王国第四王朝法
老胡夫的金字塔最大。塔 基呈方形,边长约230.5m, 高约146m,用230余万块 巨石砌成。
斯芬克斯——人首狮身石雕像。建于公 元前26世纪,长57m,高20m。法老以 此象征尊严。
兴修水利
土木工程的 发展简史
土木工程
国务院学位委员会在学科简介中定义为:土木工程是建造各 类工程设施的科学技术的总称,它既指工程建设的对象,即 建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、 设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术
土木工程包括:
建筑工程 铁路工程 公路与城市道路工程 桥梁工程 地下工程 水利工程 港口工程 海洋工程 给水与排水工程 环境工程
秦昭王李冰 负责修建都
江堰
夏禹 治理洪水
战国西门豹 开凿水渠
春秋时期公 元前600年 修建灌溉水
库
四川都江堰大型引水枢纽,建于公元 前256~251年,是世界历史上最长的 无坝引水工程。以灌溉为主,兼有防 洪、水运、供水等多种效益,一直沿 用至今。
鱼嘴是修建在江心的分水堤坝,把汹涌的岷江分 隔成外江和内江,外江排洪,内江引水灌溉。飞 沙堰起泻洪、排沙和调节水量的作用。宝瓶口控 制进水流量,因口的形状如瓶颈,故称宝瓶口。 内江水经过宝瓶口流入川西平原灌溉农田。
世界最古老的铸铁 拱桥(Coaibrookdale Bridge)
该桥(英国的科尔布鲁克代尔桥)建于1779年。桥跨约30.5m,矢高13.7m,由 五片半圆形拱肋组成。该桥完全模仿木拱桥的形状。钢材的出现,把铸铁(以 及锻铁)桥送进了桥梁历史博物馆。科尔布鲁克代尔桥曾使用170年。
梅奈海峡桥
梅奈海峡桥,位于英国的威尔士,1826年建成。该桥是英国用铸铁建成的第一座 悬索桥,主跨177米,为当时世界上最大跨度的桥梁,现仍存在。
预应力混凝土
预应力混凝土是为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象,在构件使用 (加载)以前,预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内, 用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土 受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载 产生拉力时,首先抵消受拉区混凝土中的预压力,然后随荷载增加, 才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现, 这就叫做预应力混凝土。
——1931~1942年, 德国率先修筑了长达 3860km的高速公路 网。
▪ 1906年美国旧金山 大地震,1923年日本 关东大地震,这些自 然灾害推动了结构动 力学和工程抗震技术 的发展。
⑶. 现代土木工程
时间跨度为20世纪中叶 第二次世界大战结束后 至今。 其特点表现为:
首先是社会经济建设对土木 工程提出日益复杂和高标准 的要求。一般表现为以下三 个方面:
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北京故宫太和殿。建于明 永乐18年,(1420年)是 故宫最壮观的建筑,也是 我国现存最大的木构殿堂。
斗拱
斗拱 “拱”是“弓形短 木”,斗是“斗形方 木块”,它们组合起 来称“斗拱”。它不 但可“用以减少立柱 和横梁交接处的剪 力”,还具有装饰作 用。
斗拱
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科隆大教堂是欧洲北部最大的哥特式教堂,始建于13世 纪中叶。在德国科隆。平面呈拉丁十字形,长136.5m, 宽45.7m,东端为7个小圆龛组成的半圆形卷廊,西立面 有一对八角形塔楼,建于1842~1880年,高达150多米。
小结:古代土木工程的特点
这个历史时期内,土木工程所用材料最早 只是当地的天然材料,如泥土、砾石、树 干、竹、茅草、芦苇等,后来发展了土坯、 石材、砖、瓦、木、青铜、铁、铅以及混 合材料如草筋泥、混合土等。 生产工艺、施工机具也很简单。
▪ 1825年纳维建立了土木 工程中结构设计的容许应 力法;19世纪末里特尔等 人提出了极限平衡的概念。 这为土木工程的结构理论 分析打下了基础。
▪ 1859年发明了贝塞麦 转炉炼钢法,使钢材得 以大量生产,并广泛应 用于土木工程。
▪ 1824年英国人阿斯普丁 取得了波特兰水泥的专利 权,1850年开始生产。20 世纪初,有人发表了水灰 比等学说,才初步奠定了 混凝土强度的理论基础。
▪ 中国历代封建王朝建 造的大量宫殿和庙宇建 筑,均系木构架结构。 它是用木梁、木柱做成 承重骨架,用木制斗拱 做成大挑檐。
中国建筑的特征
(一)讲立体构成,单个的建筑自 下而上一般是由台基、主体(房屋) 和屋顶三个主要部分构成的。
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中国建筑的特征
(二)讲平面布局,一所房子由一 个建筑群落组成,左右呈轴对称, 主要房屋朝南,整个建筑群有主有 从,有“户外的空间”。
意大利比萨大教堂 建于公元11到12世
纪,系一组由教堂 (1063~1118)、洗 礼堂(1153)、钟 塔(1174~1350)组 成的建筑群。
巴黎圣母院建 于1163~1250年, 是法国早期哥 特建筑的典型。 平面宽约47m, 长约125m,可 容近万人。圣 坛上部的尖塔 高达90m。正面 是一对高60余 米的塔楼,下 部有三个尖卷 门洞。
经历了三个个历史时期 在三个历史时期之前的上古时期有两个阶段 旧石器时代,北京猿人住天然岩洞
有巢氏的构木为巢
经历了三个历史时期
⑴.古代土木工程
时间跨度长。大致从新 石器时代(约公元前 5000年起开始至17世纪 中叶)。
具有代表性的工程 有: ▪ 我国黄河流域的 仰韶文化(约公元 前5000~3000)遗址。
▪木骨泥墙构成居室
茅草下密 排树枝起 龙骨作用。
墙内竖有 木柱
d5~6m
夏代 公元前20世纪
• 出现夯土的城墙
商代
• 粘土做成的版筑墙
西周
• 烧制的瓦
战国
• 烧制空心砖
▪ 长城 我国历史 上伟大工程之一。 始建于公元前7~5 世纪间的春秋、战 国时代。
最早修筑长城的是楚国,称为 “方城”。公元前214年,由秦 始皇扩建完成。随后,各朝代 都进行过修筑、扩建。其中以 明代修筑规模最大,工程技术 水平也最高。通常称的明长城 为东起山海关,西止嘉峪关。
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举折、举架 “举折,举架”的作用,即为了形成屋顶的斜坡或曲面。
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屋顶的装饰作用
它是“中国建筑中最主要的特征之一”,并在与其他建筑体系的 比较中,盛称“翘起如翼”的屋顶是我们民族文化的骄傲。
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▪ 山西应县木塔, 建于公元1056年, 塔高67.3m,八角 形,底层直径 30.27m。该塔共9 层,是我国保存 至今的唯一木塔, 也是现存的最高 的木结构之一。 它虽经多次大地 震仍完整无损, 足以证明我国历 史上木结构的辉 煌成就。
▪ 西欧各国以意大利比 萨大教堂和法国巴黎圣 母院为代表的教条建筑, 都采用了砖石拱卷结构。
埃菲尔铁塔于1889年建成,得名于设计它的著 名建筑师、结构工程师古斯塔夫·埃菲尔,全 部由施耐德铁器(现施耐德电气)建造。
埃菲尔铁塔高300米,天线高24米,总高324米, 铁塔是由很多分散的钢铁构件组成的——看起 来就像一堆模型的组件。钢铁构件有18038个, 重达10000吨,施工时共钻孔700万个,使用铆 钉250万个。除了四个脚是用钢筋水泥之外, 全身都用钢铁构成,塔身总重量7000吨。塔分 三楼,分别在离地面57.6米、115.7米和276.1