土木工程的發(fā)展歷史與前景展望講訴

土木工程發(fā)展歷史與景展望（專業(yè)導(dǎo)論論文）班級(jí)土工（）班姓名偉明學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師陳新元日期2011-11-26

土木工程發(fā)展歷史與景展望摘要：木工程是人歷史上代最久遠(yuǎn)的“技術(shù)科”，作為一種統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)活動(dòng)，木工程的實(shí)是生產(chǎn)過程，是一技術(shù)過。土木工也是建造各工程設(shè)的科學(xué)技術(shù)統(tǒng)稱，既指工程建的對(duì)象即建在上、地下、中的各工程設(shè)施，指所應(yīng)的材料、設(shè)和所進(jìn)的勘測計(jì)、施工、養(yǎng)、維等技術(shù)。作為一重要的基礎(chǔ)科，土工程有其重的屬性綜合性，社性，實(shí)性，技經(jīng)濟(jì)與藝術(shù)一性。著人類社會(huì)進(jìn)步而展，土木工至今已演變成大型綜合性學(xué)科，已經(jīng)出許多支，如建筑工程，路工程橋梁工，特工程結(jié)，給水排水程，港工程，水利程，環(huán)工程等學(xué)科。土工程共有六專業(yè)：筑學(xué)，城市劃，土工程，建筑境與設(shè)工程，水排水工程道路橋工程。關(guān)鍵詞

：土木工（civilengineering）建筑工程(buildingengineering)鐵路工程（railwayengineering）橋工程bridgeengineering）給排水工程（watersupplyanddrainageengineering）港口程（engineering）水利工waterconservancyproject）環(huán)境工（environmentalengineering）綜合性comprehensiveness）社會(huì)性sociality實(shí)踐性(practicality)技術(shù)經(jīng)濟(jì)與藝統(tǒng)一性(Technologyeconomytheofunity引言

)人類出以來，為了足住和以及生產(chǎn)活的需要從構(gòu)木為巢掘土為穴的始操作開始到今天造摩天大樓萬米長，以至移山海的宏工程，歷了漫長的展過程土木工的發(fā)展貫通今，它社會(huì)、經(jīng)濟(jì)特別是科學(xué)、技術(shù)發(fā)展有密切系。土木工內(nèi)涵豐，而就其本而言，主要是圍繞材料、工、理三個(gè)方面的變而不發(fā)展的。為于敘述權(quán)且將土木程發(fā)展劃分為代土木工程近代土工程和現(xiàn)代木工程個(gè)時(shí)代。以紀(jì)工程結(jié)構(gòu)開有定量分析作為近土木工程時(shí)的開端把第二次世大戰(zhàn)后學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，為現(xiàn)代木工程的起人類最居無定所，用天然蔽物作為居，自農(nóng)出現(xiàn)，人們要定居來處農(nóng)務(wù)，出現(xiàn)原始村，土木工程始了它萌芽時(shí)期，著古代明的發(fā)和社會(huì)進(jìn)步古代土工程經(jīng)歷了的形成期和發(fā)達(dá)時(shí)，不過受到社經(jīng)濟(jì)條件的約，發(fā)頗不平衡。代的無偉大工程建，是燦

古代文的重要組成分。古土木工程最完全采天然材料，來出現(xiàn)工燒制瓦和磚，這土木工發(fā)展史上的件大事古代的土木程實(shí)踐用簡單工具，依靠工勞動(dòng)并沒有系統(tǒng)理論，通過經(jīng)驗(yàn)積，逐步成了指工程實(shí)踐的規(guī)。15世紀(jì)以后，代自然學(xué)的誕生和展，是代土木工程現(xiàn)的先，是它開在理論上的基時(shí)期。紀(jì)中葉，伽利略開始對(duì)結(jié)進(jìn)行定分析被認(rèn)為土木工程進(jìn)近代的志。從此土工程成有理論基礎(chǔ)獨(dú)立的科。世紀(jì)下半葉開始的產(chǎn)業(yè)命，使蒸汽和電力動(dòng)力的械先后進(jìn)入土木工領(lǐng)域，施工藝和工都發(fā)生變革近代工生產(chǎn)出新的程材料—鋼鐵水泥，土木程發(fā)生深刻的變化使鋼結(jié)、鋼筋混泥結(jié)構(gòu)、應(yīng)力混土結(jié)構(gòu)相繼土木工中廣泛應(yīng)用第一次界大戰(zhàn)后，代土木程在理和實(shí)踐上都于成熟可稱為成熟期。近土木工程幾年的發(fā)，在規(guī)模速度上都大超過了代第二次界大戰(zhàn)后，代科學(xué)術(shù)飛速發(fā)展土木工也進(jìn)入了一新時(shí)代?，F(xiàn)土木工程所歷的時(shí)盡管只有幾年，但計(jì)算機(jī)技術(shù)泛應(yīng)用代表的代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，土木工程領(lǐng)出現(xiàn)了新的面貌。代土木程的新征是工程功化、城立體化和交高速化。土木工程材料、工、理三個(gè)方面也現(xiàn)了新勢，即材料質(zhì)高強(qiáng)、施工過程業(yè)化和論研究密化。土木工具有綜合性實(shí)踐性社會(huì)性等屬，牽涉十分廣闊，個(gè)簡史只是發(fā)展的某些面作概的描述。下將分別紹各個(gè)時(shí)期木工程歷史發(fā)：一代木程土木工的古代時(shí)期從新石時(shí)代開始的隨著人文明的進(jìn)步生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的累，古代土工程的展大體上可為萌芽期、形成時(shí)和發(fā)達(dá)時(shí)期1.萌芽時(shí)期大致在石器時(shí)代，始人為風(fēng)雨、防獸，利用然打掩蓋物例如山洞和林作為住處當(dāng)人們會(huì)播種收獲馴養(yǎng)動(dòng)以后，天然山洞和林已經(jīng)能滿足需要于是使簡單的木、、骨制具，伐木采，以粘、木材和頭等，模仿然掩蔽建造居住場，開始人類最早的木工程動(dòng)。初建造的住所地理、候等自然條的差異僅有“窟穴和“橧”兩種類。在北方氣寒冷干地區(qū)多為穴，在山上挖造橫穴在平地挖造袋。后來穴的積逐漸大，深度逐減少。中國黃河流的仰韶化遺址約公元前5000前年中，遺有淺穴和地建筑，筑平面有圓形、形和多室聯(lián)的矩形西安半坡村址（約元前4800前3600）有很多形房屋，直為5—，室內(nèi)有木樁，以頂上部頂，四周密一圈小樁，既起承屋檐的構(gòu)作用，又維護(hù)結(jié)的龍骨；還的是方房屋，承重方式完依靠骨，柱子縱橫列，這木骨架的雛。當(dāng)時(shí)柱腳均在土中，木件之間綁扎結(jié)合，壁抹草，屋頂鋪蓋草或抹。在西伯亞發(fā)現(xiàn)用獸、北方角架起的半穴式住。隨著氏群體日益繁，人們居在一起，同勞動(dòng)生活。從中獻(xiàn)半

坡村遺還可以看到條不紊聚落布局，浐河?xùn)|的臺(tái)地上遺有密集列的座住房，在中心部有一座規(guī)模當(dāng)大的平面約12.5*14）房屋，可是會(huì)堂。各屋之間有道路，居區(qū)周圍有深、寬各米的防擊的大溝，上架獨(dú)橋。這期的土木工還只是用石斧、石、石鑿簡單工，所用材料是天然料，如茅草竹、蘆、樹枝、樹和樹葉礫石、土等。掌握伐木技以后，就使較大的干做骨架；了煅燒工技術(shù)就使用紅燒、白灰、土坯等，逐漸懂使用草根泥混合土復(fù)合材。人們開始用簡單工具和天然料建房筑路、挖渠造橋，木工程成了從無到的萌芽段。2.成階段隨著生力的發(fā)展，業(yè)、手業(yè)開始分工大約自元前年，在料方面，始出現(xiàn)經(jīng)過制加工磚瓦；在構(gòu)方面，成木構(gòu)架、梁柱、拱等結(jié)體系；在工內(nèi)容方，有宮室、墓、廟還有許多較型的道、橋梁、利等工程；工具方開始使用青制造的、鑿、鉆、、刀、等工具后來鐵制工逐步推，并有簡單施工機(jī)，也有了經(jīng)總結(jié)及象描述土木工程著。如公前世紀(jì)成書《考工》記述了木金工等工藝，及城市、宮、房屋筑規(guī)范，對(duì)來的土工程發(fā)展有大影響在一些家或地區(qū)已成早期木工程，如元前前4世紀(jì)，西豹主修的引灌鄴，公元3世紀(jì)中葉，冰父主持修的都堰，是界上最早的綜性大型水利程。春戰(zhàn)國時(shí)期，世聞名萬里長城修并存留今。埃人在公元前3千年進(jìn)行大規(guī)水利工程以神廟和字塔修建。些修建，積累和運(yùn)了幾何，測量學(xué)方的知識(shí)組織了大規(guī)協(xié)作勞。使得土工程更深一的發(fā)展3.達(dá)時(shí)期由于鐵工具的普遍用，提了工效；工材料中漸添加復(fù)合料；工程內(nèi)則根據(jù)社會(huì)發(fā)展，路、橋梁、利、排等工程日益加，大模營建宮殿、寺廟因而專分工日益細(xì)，技術(shù)益精湛，從計(jì)到施已有一成熟的經(jīng)驗(yàn):1運(yùn)用準(zhǔn)化的配件法加速設(shè)計(jì)進(jìn)度，數(shù)構(gòu)建可以按“”或“斗口柱徑”的模數(shù)行加工2預(yù)制構(gòu)，現(xiàn)場裝，以縮短工；3統(tǒng)一籌劃，高效益，如我國宋的汴宮殿施工時(shí)先挖引水，為施工料和供水提方便，工時(shí)用渣土河；4改進(jìn)當(dāng)?shù)牡跹b法，用木材制成重工具，可吊起300多噸的材，如京故三臺(tái)的龍御路石以及羅馬彼得大教堂的方尖等早在公前4紀(jì)羅馬采券拱是砌筑水道隧道渡槽等木工程，在建筑程方面繼承發(fā)展了希臘的傳統(tǒng)式。公前2世，西方應(yīng)用火山灰石灰混合物膠凝材制成天然混土，有地推動(dòng)古羅的券拱構(gòu)大發(fā)。公元前世紀(jì)券拱技基礎(chǔ)發(fā)展了字供和穹頂公元2世紀(jì)時(shí)，陵、城墻、水、橋梁工程大量應(yīng)發(fā)券。然混凝土與拱的并是的建的跨越距離覆蓋空比梁柱結(jié)構(gòu)大得多并且使得古馬建筑型多，構(gòu)設(shè)計(jì)，施水平等幅度提高。初步建了土木建筑學(xué)理論如《建十書》奠定歐洲土建筑科學(xué)的系，系的總結(jié)古希、羅馬建筑實(shí)經(jīng)驗(yàn)。古羅的建筑術(shù)成就對(duì)歐土木建的發(fā)展有深影響。進(jìn)入中紀(jì)以后，形了多種立體系，如馬結(jié)構(gòu)格的建筑，特式建筑風(fēng)(巴圣母院教堂。15-16世紀(jì)，標(biāo)志意利文藝興建筑開始佛羅

倫薩教穹頂是世界大的穹，在結(jié)構(gòu)和工技術(shù)均達(dá)到很高術(shù)水平意大利藝復(fù)興時(shí)期土木工內(nèi)容廣泛，了教堂筑，還有各公共建筑、場建筑群。這個(gè)時(shí)，施工技術(shù)工具都很大進(jìn)步，具除了樁機(jī)還塔式起重設(shè)以及其新工具。發(fā)達(dá)時(shí)的其他土木程也有多重大成就如秦朝咸陽宮和苑的大道，羅城的羅馬大網(wǎng)，漢的千里棧道秦朝的河橋，是秦史記載最大的座木橋。還隋代的孔弧弓形敞石拱橋州橋。同時(shí)時(shí)期的利工程有新成就，廣西興的總長公里，落，溝通江、漓，聯(lián)系長、珠江水系使“湘分流”的靈；古羅采用券拱技建隧道石砌渡等城市輸水11，總長530里。七紀(jì)隋朝開鑿界歷史長大運(yùn)河，長2500公里，紀(jì)元代守敬進(jìn)元大都水系劃，由部山中引水，匯西山泉水匯湖泊，入惠河，這可以截大量水源，解決都的用水有接通都城南直達(dá)州的南北大河。二．近土木工程從世紀(jì)中到20世紀(jì)中葉三百年，是土木工發(fā)展史迅猛前進(jìn)的階。這個(gè)時(shí)期木工程主要特征是在材料面，由木材石料磚為主，開始并日益泛地使鑄鐵、鋼材混泥土鋼筋混泥土直至早的預(yù)應(yīng)混泥土；在論方面材料力學(xué)、論力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)、力學(xué)、程結(jié)構(gòu)計(jì)理論等學(xué)逐步形，設(shè)計(jì)理論發(fā)展保了工程結(jié)構(gòu)安全和力物力節(jié)約，在施方面，于不斷出現(xiàn)的工藝新的機(jī)械，工技術(shù)步，建規(guī)模擴(kuò)大，造速度快了。土木程逐漸展到包括房、道路橋梁、路、隧道、口、市、衛(wèi)生等工建筑和程設(shè)施，不能在地而且有能在地下或域內(nèi)修。這個(gè)時(shí)土木工程可奠基，步和成熟三階段。1.基時(shí)期17世紀(jì)到世紀(jì)半葉是代科學(xué)的奠時(shí)期，是近代土木程的奠時(shí)期。頓的力學(xué)原是近代木工程發(fā)展起點(diǎn)。大利的伽利在1638年出版《于兩門新科的談話數(shù)學(xué)證明》，論述建筑材料的學(xué)性質(zhì)梁的強(qiáng)，首次用公表達(dá)梁設(shè)計(jì)理論。本書是料力學(xué)領(lǐng)域的第一著作，是彈性體力史的開。年牛頓總結(jié)力學(xué)運(yùn)三大定律是然科學(xué)發(fā)史的一個(gè)里碑，直現(xiàn)在還是土工程設(shè)理論的基礎(chǔ)瑞士科家L.歐拉建立壓屈公式，出柱的界壓曲荷載在分析程構(gòu)筑物的性穩(wěn)性方面到了廣泛應(yīng)。法國程師庫倫1733年的論文建筑靜力學(xué)各種題極大極小則的應(yīng)，說明了料的強(qiáng)理論、梁的曲理論擋土墻的壓力理論及的計(jì)算論。這些近科學(xué)奠人突破了以象描述經(jīng)驗(yàn)總為主的古代學(xué)的框，創(chuàng)造出比嚴(yán)密的輯理論體系加之對(duì)程實(shí)踐指導(dǎo)意義的形理論振動(dòng)理、性穩(wěn)定論等在紀(jì)相繼產(chǎn)生這促使木工程向深和廣度展。2.進(jìn)步時(shí)期18紀(jì)下半葉J瓦特蒸汽機(jī)了改進(jìn)。蒸機(jī)的使推進(jìn)了產(chǎn)業(yè)命。規(guī)模宏的產(chǎn)業(yè)革命為土木程提供了多性能優(yōu)的建筑材料施工機(jī)，也對(duì)土工程提出新求，從促使土木工以空前速度向前邁。土木工的新材料、設(shè)備接問世，新型筑紛紛現(xiàn)。1842年英國的J.斯普丁取得鐘新型硬性膠結(jié)材—波特水泥的專利1850年左右

始生產(chǎn)1856年貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉法發(fā)明鋼材越來多地應(yīng)用于木工程。1851年英國敦建成水晶，采用鐵梁柱，玻覆蓋。年法國人J.尼埃用鐵絲加混凝土制成盆，并這方法推廣工程中建造了一座水池，是干凈凝土的開端1875，他主建造第座16米勁混凝橋，并采用鋼梁，被認(rèn)是現(xiàn)代層的開端。法國巴建成高沫的埃菲爾鐵塔，使用熟近噸。土木工此時(shí)的工方法已開機(jī)械化電氣化。如汽機(jī)用于水、打樁、土、壓起重等作業(yè)；世紀(jì)60年代燃機(jī)和機(jī)出現(xiàn)后，很創(chuàng)造出各種起重、工、現(xiàn)場施的專用械和配套機(jī)。近代工的發(fā)展，人生活水的提高，人需求不增長，還反在房屋建筑市政工程方。電力應(yīng)用，電梯附屬設(shè)的出現(xiàn)，使層建造用化成可能；電氣明、給水、供熱通、道路梁等市政設(shè)與房屋筑結(jié)合套，開始了政建設(shè)居住條件的代化；結(jié)構(gòu)上要求全和經(jīng)，在建筑要求美觀和用。3.成熟時(shí)期第一次界大戰(zhàn)以后近代土工程發(fā)展到熟階段這個(gè)時(shí)期的志是道路、梁、房屋大模建設(shè)出現(xiàn)。在交運(yùn)輸方，由于汽車交通中快速和活的特點(diǎn)，理工程地位日益提。1931-1942年德國首修建了達(dá)3860千米的高速公路網(wǎng)美國和洲其他各國跟著投建造20紀(jì)出初出現(xiàn)了機(jī)，飛機(jī)場程迅速展起來。鋼質(zhì)量和量上升，使造大跨梁成為實(shí)。年加拿大建成魁克懸臂，跨度米；1937年美國舊金山建金門懸索橋跨度1280米，長2825米是公路橋的表工程；1932年澳大亞建成悉尼橋，為鉸拱結(jié)構(gòu)，度503米。近代土工程發(fā)展到熟的另個(gè)標(biāo)志是預(yù)力鋼筋凝土的廣泛用。1886年美國人杰克孫首次應(yīng)預(yù)應(yīng)力凝土作建造件，后用于作樓板。年法國工程師E.佛雷斯內(nèi)高強(qiáng)鋼用于預(yù)應(yīng)力凝土，土木工程技術(shù)推現(xiàn)代化。在這時(shí)，由于中國行閉關(guān)國政策，使我國近土木工程發(fā)緩慢，直到清出現(xiàn)洋務(wù)運(yùn)，才引些西方技術(shù)陸續(xù)建些典型工程如京張路，中包含道工全長200KM達(dá)到當(dāng)時(shí)的界領(lǐng)水平；1984年用氣壓沉箱建成的灤河橋，1937年成的公鐵路用的鋼橋—錢塘江。全長，采用的沉箱法水泥材料建。三．現(xiàn)土木工程現(xiàn)代土工程以社會(huì)產(chǎn)力的代發(fā)展為動(dòng)，以現(xiàn)科學(xué)技術(shù)為景，以現(xiàn)代工材料為基礎(chǔ)以現(xiàn)代藝與機(jī)具為段高速向前發(fā)展。第二次界大戰(zhàn)結(jié)束，社會(huì)產(chǎn)力出現(xiàn)了飛躍。代科學(xué)技術(shù)飛猛進(jìn)，土工程進(jìn)入一新時(shí)代在近40年中，前20年土木工的特點(diǎn)是進(jìn)步大規(guī)工業(yè)化，后20年特點(diǎn)是代科學(xué)技術(shù)土木工的進(jìn)一步滲。土木工從有到無發(fā)到現(xiàn)在技術(shù)不斷提，不斷進(jìn)的技術(shù)使工程更加高發(fā)展。從世范圍來，現(xiàn)代土木程為了應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)展的需，具有以特征1程功能化；其體在工程施同他的使功能或產(chǎn)工藝緊密結(jié)合2市立體化由于人劇增，城市地緊張交通擁擠加，這要房屋建和道路交通高空和下發(fā)展。高建筑成現(xiàn)代化城市象征。代高層筑由于設(shè)計(jì)論的進(jìn)和材料的改，出現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)體，如剪墻、筒筒結(jié)構(gòu)等。前城市路和鐵路很都體現(xiàn)立體概念，鐵，高

等等不發(fā)展，并且出現(xiàn)地商業(yè)街，城道路下密布電纜、排水、熱、供的管道，構(gòu)城市脈?，F(xiàn)代城市設(shè)已經(jīng)為一個(gè)立體有機(jī)的統(tǒng)，對(duì)木工程各個(gè)支以及們之間的協(xié)提出了高要求。交通高速。才公程度看，高鐵高速公在坡度，曲路基質(zhì)和精度方面有嚴(yán)格制。交高速化直接進(jìn)橋梁隧道技術(shù)發(fā)，不僅山越江的隧日益增，而且出長距離海底道料輕質(zhì)強(qiáng)化輕質(zhì)材料僅僅減少結(jié)的壓力而且大減少材料的金開支如錳硅系列其他低金鋼，輕集料混凝和加氣凝土。高強(qiáng)絲、鋼線和粗鋼筋大量生使預(yù)應(yīng)力混土結(jié)構(gòu)過程中以廣泛推廣5工過程業(yè)化。大規(guī)模現(xiàn)代建設(shè)中們力推行工業(yè)化產(chǎn)方式，在廠中成生產(chǎn)房屋、梁的種構(gòu)配件、組體等。得施工速，精密完。理論研究精密?，F(xiàn)科學(xué)信傳遞速度大加快，一些新論與方法，計(jì)算力、結(jié)構(gòu)動(dòng)力、動(dòng)態(tài)劃法、網(wǎng)絡(luò)論、隨過程論濾波理論等果隨著算機(jī)的普及滲進(jìn)了木工程領(lǐng)域結(jié)構(gòu)動(dòng)學(xué)已發(fā)完備。荷載再是靜的和確定性，而將作為隨時(shí)間化的隨過程來理。這些應(yīng)在地震測中起到巨作用。時(shí)可以應(yīng)用材料的算，結(jié)分析，結(jié)構(gòu)力等領(lǐng)。年代美蘇國開始可靠理論引土木工程領(lǐng)；土木工程可靠性論建立在作效應(yīng)和構(gòu)抗力的概分析基上。工地質(zhì)、土力和巖石學(xué)的發(fā)展為究地基基礎(chǔ)和開拓下、水工程創(chuàng)條件。計(jì)算不僅用輔助設(shè)計(jì)，作為優(yōu)手段；不但用與結(jié)分析，且擴(kuò)展到建、規(guī)劃域。理論研的日益入，使現(xiàn)代木工程得許多的進(jìn)展，并工程實(shí)更離不開理指導(dǎo)。此外，代土木工程環(huán)境緊相扣，在功上考慮造福人類的時(shí)，還要注它和環(huán)境的諧問題現(xiàn)代生產(chǎn)和活時(shí)刻放大量廢水廢氣、渣和噪，污染著環(huán)。環(huán)境程，如廢水理工程又為土木工增加新容。核站和海洋工的快速展又產(chǎn)生新令人關(guān)的環(huán)境問題隨著大模現(xiàn)代木工程的建，對(duì)環(huán)的影響越來大。四．土工程的前景望經(jīng)過一列的演變到在的土工程，已經(jīng)為人類可缺或的一事業(yè)。關(guān)于土工程的展望分為三方向：建筑料方面建造理論方和建造術(shù)。關(guān)于建材料的展望建筑材將大力開展綠色材”的研制，屬材料向高度發(fā)展并提耐腐蝕耐火性能；他新型料如納米建材料，分子復(fù)材料、化學(xué)成材料等將在不久獎(jiǎng)來出客觀的發(fā)展建造理的展望土木工程的算機(jī)仿分析和虛擬術(shù)的應(yīng)將是今后需重點(diǎn)研和加以用的課題；重大土工程設(shè)置“康”檢系統(tǒng)，建立健康”案，以及時(shí)根據(jù)土工程在用過程中的正常現(xiàn)找出問題所，及時(shí)修和解確保土木工使用安，延長其壽；開展各種災(zāi)害作的研究由于結(jié)工程學(xué)科的展，結(jié)分析理論將日益完，可以通過細(xì)分析對(duì)結(jié)構(gòu)態(tài)的描述達(dá)相當(dāng)準(zhǔn)的結(jié)果；開對(duì)整個(gè)構(gòu)體系可靠的研究關(guān)于建技術(shù)的展望計(jì)算機(jī)術(shù)在建造過中的應(yīng)將是今后發(fā)重點(diǎn)，括鋼結(jié)構(gòu)件的計(jì)算輔助制；建造機(jī)器的考