第一章緒論(土木工程的歷史、現(xiàn)狀和未來-2)

3）交通運輸高速化（A）高速公路的大規(guī)模修建（B）電氣化鐵路形成和發(fā)展（C）長距離海底隧道的出現(xiàn)（A）高速公路的大規(guī)模修建：

據(jù)不完全統(tǒng)計，至1993年底，全世界有50多個國家和地區(qū)擁有高速公路，其中有近20多個國家和地區(qū)擁有1000公里以上，如美國有約8.4萬公里，德國約9000公里。我國臺灣也有373公里。高速公路已在一定程度上取代了鐵路的職能。

北京的公路建設(shè)

（B）鐵路電氣化的形成和大量發(fā)展：

1964年10月世界鐵路運營史上第一塊高速金牌在日本東京至大阪的“新干線”上誕生，它的行車時速達(dá)310公里，為普通鐵路的三倍。1983年建成的法國巴黎到里昂的高速鐵路運行時速高達(dá)270公里，把高速鐵路的發(fā)展推向新階段。（C）長距離海底隧道的出現(xiàn)：

如日本越過津輕海峽連接本川與北海道的青函海底鐵路隧道長達(dá)53.85公里，是世界上最長的海底鐵路隧道，它的埋深為140米。1990年貫通的英法海峽隧道長

50.5公里，它的最淺處埋深45米，海水深度60米。我國1970年建成通車的第一條水底隧道(上海黃埔江隧道)全長2.76公里。

英法海底隧道

4）水利工程大型化

20世界中葉以來，由于設(shè)計理論和施工技術(shù)的提高，水利工程建筑速度加快,規(guī)模增大，200米以上的高壩不斷出現(xiàn)。最高的重力壩是瑞士的大狄克遜壩，壩高285米；最高的拱壩是前蘇聯(lián)于1981年建成的英古里壩，壩高為271.5米；最高的土石壩是塔吉克共和國的羅貢壩，壩高325米。我國建國以來對水利工程的建設(shè)非常重視，經(jīng)過50多年的努力，已取得輝煌的成績，興建了86000多座水庫，是世界上水庫最多的國家之一；已建成的高重力壩有劉家峽實體重力壩，高147米；烏江渡拱形重力壩，高165米；已建成的拱壩有青海龍羊峽拱壩，壩高178米；湖北省清江隔河巖拱壩，壩高151；已建成的高土石壩為陜西省石頭河壩，壩高105米。值得一提的是我國實行改革開放以后，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快，綜合國力有了很大提高，已具備更大規(guī)模開發(fā)和利用水資源的條件，如正在興建的三峽水利樞紐；正在研究的南水北調(diào)工程等都是世界一流的大型水利工程。2）現(xiàn)代土木工程的發(fā)展趨勢

（A）建筑材料的輕質(zhì)、高強(qiáng)化

（B）施工過程的工業(yè)、裝配化

（C）設(shè)計理論的精確、科學(xué)化（A）建筑材料的輕質(zhì)、高強(qiáng)化

其中尤其發(fā)展迅速的是普通混凝土向輕骨料混凝土、加氣混凝土和高性能混凝土方向發(fā)展，使混凝土的容量由24.0KN/M3降至6.0-10.0KN/M3,抗壓強(qiáng)度從20-40N/MM2提高到60-100N/MM2。其它結(jié)構(gòu)性能也得到很大改善。此外，鋼材也向低合金、高強(qiáng)度方向發(fā)展；一批輕質(zhì)高強(qiáng)度材料，如鋁合金、建筑塑料、玻璃鋼也得到迅速發(fā)展。

（B）施工過程的工業(yè)、裝配化

也即土木工程的施工出現(xiàn)了在工廠里成批生產(chǎn)房屋、橋梁的各種構(gòu)配件、組合體，再將它們運到建設(shè)場地進(jìn)行拼裝的方式。此外，各種先進(jìn)的施工手段，如大型吊裝設(shè)備、混凝土自動攪拌輸送設(shè)備、現(xiàn)場預(yù)制模板、土石方工程中的定向爆破也得到很大發(fā)展。（C）設(shè)計理論的精確、科學(xué)化它表現(xiàn)為理論分析由線性分析到非線性分析，由平面分析到空間分析，由單個分析到系統(tǒng)的綜合整體分析，由靜態(tài)分析到動態(tài)分析，由經(jīng)驗定值分析到隨機(jī)分析乃至隨機(jī)過程分析，由數(shù)值分析到模擬試驗分析，由人工手算、人工做方案比較、人工制圖到計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計、計算機(jī)制圖。此外，土木工程各理論，如可靠度理論、土力學(xué)和巖體力學(xué)理論、結(jié)構(gòu)抗震理論、動態(tài)規(guī)劃理論、網(wǎng)絡(luò)理論等也得到迅速發(fā)展。世界最高建筑：ChicagoWorldTradeCenter(芝加哥)待建----2,300英尺

-701米

Miglin-Beitler

Skyneedle(芝加哥)待建------2,000英尺

-610米

上海環(huán)球金融中心(上海)(在建)---------------1,507英尺

-460米

佩重納斯大廈(俗稱“國營石油雙塔”)(馬來西亞)----------1,483英尺

/452米

西爾斯塔樓(芝加哥)------------------------1,454英尺

/443米

金茂大廈(上海)----------------------------1,379英尺

-420米

紐約世界貿(mào)易中心(美國)---------------------1,368英尺

/417米

&1,362英尺

/415米

帝國大廈(紐約)----------------------------1,250英尺

/381米

香港中環(huán)廣場

(香港)-----------------------1,227英尺

-374米

中國銀行大廈

(香港)----------------------1,209英尺

-369米

阿莫柯大廈(芝加哥)-----------------------1,136英尺

-346米

約翰漢考克中心大廈

(芝加哥)---------------1,127英尺

-344米

世界第一懸索橋－日本明石海峽大橋世界第一斜拉橋－日本多多羅大橋世界第一電視塔－加拿大多倫多電視塔世界第一高壩－瑞士大迪克桑斯壩世界第一電視塔－加拿大多倫多電視塔世界第一高壩－瑞士大迪克桑斯壩1、ChicagoWorldTradeCenter

芝加哥：待建，建筑物高701m2、Miglin-BeitlerSkyneedle待建，高610m，位于美國芝加哥3、上海環(huán)球金融中心

中國上海（建設(shè)中）。共95層，高460m，建成后將成為世界最高建筑?？偼顿Y逾750億日元，由日本森大廈株式會社的全額子公司森海外株式會社及日本具有代表性的銀行、保險公司、商社等36家企業(yè)，偕同政府系統(tǒng)機(jī)構(gòu)日本海外經(jīng)濟(jì)協(xié)力基金OECF聯(lián)合投資。1997年8月27日，上海環(huán)球金融中心正式奠基。

4、佩重納斯大廈（俗稱“國營石油雙塔”）

馬來西亞吉隆坡，建成于1998年，世界最高建筑，總高度達(dá)452m,共88層，由兩座完全相似的塔樓組成，其第42層的人行天橋更顯其特色。

5、西爾斯塔樓

美國芝加哥，建于1971年-1974年，成束筒結(jié)構(gòu)體系，共110層，總高443m，建筑面積約40萬平方米。其外形為逐漸上收的。1～50層為9個方形筒組成，51～66層截去一對對角單元，67～90層再截另一對角單元，形成十字形，91～100層由兩個方筒單元直升到頂。

6、金茂大廈

中國上海

建成于1998年

總高度達(dá)420.6m，共88層，現(xiàn)高度世界排名第三，亞洲第一。

7、紐約世界貿(mào)易中心大廈

紐約世界貿(mào)易中心由紐約和新澤西州港務(wù)局集資興建、原籍日本的總建筑師山崎實負(fù)責(zé)設(shè)計。大樓于1966年開工，歷時7年，1973年竣工以后，以110層、411米的高度作為摩天巨人而載入史冊。它是由5幢建筑物組成的綜合體。其主樓呈雙塔形，塔柱邊寬63.5米。大樓采用鋼架結(jié)構(gòu)，用鋼7萬8千噸，樓的外圍有密置的鋼柱，墻面由鋁板和玻璃窗組成，有“世界之窗”之稱。大樓有84萬平方米的辦公面積，可容納5萬名工作人員，同時可容納2萬人就餐。其樓層分租給世界各國800多個廠商，還設(shè)有為這些單位服務(wù)的貿(mào)易中心、情報中心和研究中心。在底層大廳及44、78兩層高空門廳中，有種類齊全的商業(yè)性服務(wù)。樓中共有電梯104部，地下有可供停車2,000輛的車庫，并有地鐵在此經(jīng)過、設(shè)站。第107層是瞭望廳，極目遠(yuǎn)眺，方圓可及72公里。一切機(jī)器設(shè)備全由電腦控制，被譽為“現(xiàn)代技術(shù)精華的匯集”。美國2001年9月11日8點45分，一架從波士頓飛往紐約的美國航空公司的波音767飛機(jī)遭挾持，撞到了紐約曼哈頓世界貿(mào)易中心南側(cè)大樓，飛機(jī)“撕開”了大樓，在大約距地面20層造成滾滾濃煙，并發(fā)生爆炸。

9點03分：又一架小型飛機(jī)以極快的速度沖向世貿(mào)中心北側(cè)大樓。飛機(jī)從大樓的一側(cè)撞入，由另一側(cè)穿出，并引起巨大爆炸。兩起爆炸可能造成了數(shù)千人傷亡。

10點：世界貿(mào)易中心南塔在爆炸中轟然倒塌；

10點29分：紐約世界貿(mào)易中心北塔坍塌，這標(biāo)志著聞名世界的紐約世界貿(mào)易中心兩座摩天大樓不復(fù)存在。

8、帝國大廈

美國紐約，建于1929年－1931年，鋼框架結(jié)構(gòu)，共102層，連同塔樓高378m。1951年－1952年加裝電視天線后，總高度達(dá)到449m。是第一個超過埃菲爾鐵塔的建筑。自1931年建成至1971年，保持世界最高記錄達(dá)40年。

9、香港中環(huán)廣場

中國香港，建成于1992年，世界最高混凝土結(jié)構(gòu)，高374m，共78層。10、中國銀行大廈

中國香港，建成于1989年，混合結(jié)構(gòu)，高368.5m，共70層，大廈于中國傳統(tǒng)中認(rèn)為的本世紀(jì)最

幸運的一天-1988年8月8日封頂。

11、阿莫柯大廈

美國芝加哥，建成于1973年，鋼結(jié)構(gòu)，高346.3m，共80層，大廈平面為邊長59.17m的正方形，四角均有一個4.575m深的缺角，原表面為意大利卡拉拉大理石，后因其熱脹冷縮變形過劇而成碟形，1990-1991年全部換為艾瑞山花崗石。

12、約翰漢考克中心大廈

美國芝加哥

建成于1969年俗稱“大約翰”，鋼結(jié)構(gòu)，

高343.5m，共100層。明石海峽大橋

明石海峽大橋是于1998年4月建成的世界上跨度最大的懸索橋。這座大橋架設(shè)在神戶市和淡路島北端之間的明石海峽上，大橋全長3,910米，中央支距長1,990米。在設(shè)計上，這座大橋既可抗震，又可抗風(fēng)。這座大橋可以抗8.5級地震，而且在每秒風(fēng)速為80米的暴風(fēng)下仍然可以確保安全。由于大橋的建成，神戶與德島之間的所需時間由原來的3個小時縮短到了1小時40分鐘。人們期望這座大橋能夠?qū)Ρ局?、淡路島、四國經(jīng)濟(jì)一體化的廣范圍經(jīng)濟(jì)圈的形成和發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

日本多多羅橋

日本多多羅橋是目前世界上主跨最大的斜拉橋。該橋是日本本州—四國聯(lián)絡(luò)線上的一座重要橋梁，主跨890m，邊跨分別為270m和320m，橋?qū)?車道；主跨采用帶正交異性板及空氣減阻裝置的鋼箱梁，梁寬25.3m，高2.5m，邊跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁；塔高216.6m，為菱型。全橋共設(shè)168道斜拉索，每根斜拉索由168-394根直徑為7mm的鍍鋅鋼絲組成。

加拿大多倫多電視塔

加拿大多倫多電視塔（CNTower，也稱作加拿大國家電視塔）是世界第一高的建筑物，建于1976年，位于加拿大第一大城市多倫多市中心，高553.33米。

瑞士大迪克桑斯壩

世界上最高的混凝土重力壩﹐高285m，位于瑞士羅羅納河支流迪克桑斯河上。請查閱中國三峽大壩：

五、未來土木工程

1）未來房屋向更高發(fā)展：未來的房屋將再也找不到磚、瓦等古老的材料，而是用各種各樣的塑料、玻璃、輕金屬以及許多新型輕金屬材料建造的。蓋房子將是一件十分簡單的事情，因為建筑材料大都是預(yù)制的，用機(jī)器人蓋房子就象小孩子搭積木一樣。另外，一些驚人的革新成果是：打不碎并不沾塵的玻璃；根據(jù)溫度差改變色彩的墻壁；接通室外拉圾箱的中央吸塵裝置；具有通氣性能的微孔地面，可自動開啟便于采光通風(fēng)的屋頂?shù)取Ｈ毡緮M建的SKYCITY未來房屋，高2000m,可容納100萬人居住。2）海上城市十多年前，國際海洋博覽會在日本沖繩開幕，中心會場不是設(shè)在內(nèi)陸，而是設(shè)在一座漂浮在海面上的大型海洋建筑物內(nèi)。目前，美國擬在離夏威夷群島不遠(yuǎn)的太平洋上修建一座海上城市，它將建在高70米，直徑27米的鋼筋混凝土“浮船”上。這座海上城市竣工以后，將有10萬居民喬遷“新居”目前，一些發(fā)達(dá)國家的建筑學(xué)家和海洋專家，正在制定很多宏偉、新奇的海上城市規(guī)劃。有人預(yù)計，到二十一世紀(jì)中葉，世界人口將有1/10住在海上建筑物中。3）月球工廠美國航天局制定了一系列的太空開發(fā)計劃，其中一項是在月球建立一個可住人的永久性基地，并打算于二十一世紀(jì)中期實現(xiàn)。到2010年，月球基地初步建成之后，除了設(shè)有宇航員的的工作和實驗艙之外，還計劃建立水泥廠和冶煉廠。地質(zhì)學(xué)家將會坐著火箭到月球上去上班。未來