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土木工程历史发展情况

2014年5月3日 19:27:45  分类: 建筑结构  参与: 人  点这评论

 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。

  1 土木工程的历史
  1.1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、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。
  1.2 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。
  2土木工程的现状
  2.1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,总高度为508m,。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。
  2.2 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。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。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、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。
  3未来土木工程的发展
  3.1指导理论的继续发展。
  在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。 城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科。
  3.2工程实现的变化。
  土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
  信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
  可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。
  3.3主动控制技术。
  迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。

 

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