土木工程的課件比賽

土木工程發(fā)展簡史第1頁古代土木工程近代土木工程當(dāng)代土木工程三個(gè)歷史時(shí)期第2頁墻內(nèi)豎有木柱茅草下密排樹枝起龍骨作用。d5~6m⑴.古代土木工程時(shí)間跨度長。大體從新石器時(shí)代（約公元前5023年起開始至17世紀(jì)中葉)。具有代表性工程有：

我國黃河流域仰韶文化（約公元前5000~3000）遺跡。第3頁第4頁建于公元前2700~2623年，其中以古王國第四王朝法老胡夫金字塔最大。塔基呈方形，邊長約230.5m,高約146m，用230余萬塊巨石砌成。第5頁斯芬克斯——人首獅身石雕像。建于公元前26世紀(jì)，長57m，高20m。法老以此象征尊嚴(yán)。第6頁

長城我國歷史上偉大工程之一。始建于公元前7~5世紀(jì)間春秋、戰(zhàn)國時(shí)代。最早修筑長城是楚國，稱為“方城”。公元前223年，由秦始皇擴(kuò)建完成。隨后，各朝代都進(jìn)行過修筑、擴(kuò)建。其中以明代修筑規(guī)模最大，工程技術(shù)水平也最高。一般稱明長城為東起山海關(guān)，西止嘉峪關(guān)。第7頁

公元前770年秦襄公時(shí)期，人們曾用以木材（截面尺寸為150×150mm方材）和青銅制金gang做成木框架建筑房屋。第8頁

約公元前256~前251年（戰(zhàn)國時(shí)期）始建于秦昭王末年四川都江堰大型引水樞紐，是世界歷史上最長無壩引水工程。四川都江堰大型引水樞紐，建于公元前256~251年，是世界歷史上最長無壩引水工程。以澆灌為主，兼有防洪、水運(yùn)、供水等多種效益，始終沿用至今。第9頁第10頁都江堰工程主要有魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口進(jìn)水口三大部分組成，科學(xué)地解決了江水自動(dòng)分流、自動(dòng)排沙、控制進(jìn)水流量等問題，消除了水患，使川西平原成為“水旱從人”“天府之國”。

岷江是長江上游一條較大支流，發(fā)源于四川北部高山地域。每當(dāng)春夏山洪爆發(fā)之時(shí)，江水飛躍而下，從灌縣進(jìn)入成都平原，由于河道狹窄，古時(shí)經(jīng)常引發(fā)洪災(zāi)，洪水一退，又是沙石千里。灌縣岷江東岸玉壘山又妨礙江水東流，造成東旱西澇。秦昭襄王五十一年（公元前２５６年），李冰任蜀郡太守（太守相稱于目前專員，或大于專員，不大于省長），他為民造福，排除洪災(zāi)之患，主持修建了著名都江堰水利工程。都江堰主體工程是將岷江水流提成兩條，其中一條水流引入成都平原，這樣既能夠分洪減災(zāi)，又達(dá)成了引水灌田、變害為利。為此，李冰在其子二郎幫助下，邀集有治水經(jīng)驗(yàn)農(nóng)民，對岷水東流地形和水情作了實(shí)地勘察，決心鑿穿玉壘山引水。在無火藥（火藥發(fā)明于東漢時(shí)期，即公元２５年至２２０年間）不能爆破情況下，他以火燒石，使巖石爆裂(熱漲冷縮原理)，大大加快了工程進(jìn)度，終于在玉壘山鑿出了一種寬２０公尺，高４０公尺，長８０公尺山口。（低水位每秒流速３公尺，高水位每秒流速６公尺）因形狀酷似瓶口，故取名“寶瓶口”，把開鑿玉壘山分離石堆叫“離堆”。

第11頁寶瓶口引水工程完成后，雖然起到了分流和澆灌作用，但因江東地勢較高，江水難以流入寶瓶口，李冰父子率眾又在離玉壘山不遠(yuǎn)岷江上游和江心筑分水堰，用裝滿卵石大竹籠放在江心堆成一種狹長小島，形如魚嘴，岷江流經(jīng)魚嘴，被分為內(nèi)外兩江。外江仍循原流，內(nèi)江經(jīng)人工造渠，通過寶瓶口流入成都平原。

為了深入起到分洪和減災(zāi)作用，在分水堰與離堆之間，又修建了一條長２００公尺溢洪道流入外江，以確保內(nèi)江無災(zāi)害，溢洪道前修有彎道，江水形成環(huán)流，江水超出堰頂時(shí)洪水中夾帶泥石便流入到外江，這樣便不會(huì)淤塞內(nèi)江和寶瓶口水道，故取名“飛沙堰”。飛沙堰設(shè)計(jì)就是較好地利用了“盤旋流

”理論。

第12頁寶瓶口，是前山(今名灌口山、玉壘山)伸向岷江長脊上鑿開一種口子，它是人工鑿成控制內(nèi)江進(jìn)水咽喉，因它形似瓶口而功能奇持，故名寶瓶口。留在寶瓶口右邊山丘，因與其山體相離，故名離堆。第13頁魚嘴設(shè)置極為巧妙，它利用地形、地勢，巧妙地完成份流引水任務(wù)，并且在洪、枯水季節(jié)不一樣水位條件下，起著自動(dòng)調(diào)整水量作用?！棒~嘴”是都江堰分水工程，因其形如魚嘴而得名，它昂頭于岷江江心，把岷江提成內(nèi)外二江。西邊叫外江，俗稱“金馬河”，是岷江正流，主要用于排洪；東邊緣山腳叫內(nèi)江，是人工人工引水渠道，主要用于澆灌；第14頁

在魚嘴下列長堤，即分內(nèi)、外二江堤叫金剛堤。堤下段與內(nèi)江左岸虎頭岸相正確地方，有一低平地段，這里春、秋、冬、三季是人們來回于離堆公園與索橋之間行道坦途，洪水季節(jié)這里浪花飛濺，是內(nèi)江泄洪道。泄洪道，唐朝名“侍郎堰”、“金提”，后又名“減水河”，它固具有泄洪徘砂顯著功能，故又叫“飛沙堰”。第15頁第16頁

中國歷代封建王朝建造大量宮殿和廟宇建筑，均系木構(gòu)架構(gòu)造。它是用木梁、木柱做成承重骨架，用木制斗拱做成大挑檐。第17頁北京故宮太和殿。建于明永樂23年，（1423年）是故宮最壯觀建筑，也是我國現(xiàn)存最大木構(gòu)殿堂。第18頁殿建在三層漢白玉臺(tái)基上。第19頁

公元532~537年間建造在君士坦丁堡（今土耳其伊斯坦布爾）索菲亞大教堂。該教堂為磚砌穹頂（圓形球殼），直徑30余米，穹頂高50余米，穹頂支承在大跨磚拱和用巨石砌筑巨型柱（截面約7×10m）上。第20頁

趙州橋隋代趙州安濟(jì)橋，又稱趙州橋。橋?yàn)槌鐖A弧石拱，拱券并列２８道，凈跨３７．０２米，矢高７．２３米，上狹下寬總寬９米。主拱券等厚１．０３米，主拱券上有護(hù)拱石。在主拱券上兩側(cè)，各開兩個(gè)凈跨分別為３．８米和２．８５米小拱，以瀉泄洪水，減輕自重。橋面呈弧形，。橋始建于隋·開皇十五年(公元５９５年），完工于隋·大業(yè)元年(公元６０５年），距今已有１423年。

第21頁山西應(yīng)縣木塔，建于公元1056年，塔高67.3m，八角形，底層直徑30.27m。該塔共9層，是我國保存至今唯一木塔，也是現(xiàn)存最高木構(gòu)造之一。它雖經(jīng)數(shù)次大地震仍完整無損，足以證明我國歷史上木構(gòu)造輝煌成就。第22頁西歐各國以意大利比薩大教堂和法國巴黎圣母院為代表教堂建筑，都采取了磚石拱卷構(gòu)造。第23頁意大利比薩大教堂建于公元11到12世紀(jì)，系一組由教堂（1063~1118）、禮堂（1153）、鐘塔（1174~1350）組成建筑群。第24頁巴黎圣母院建于1163~1250年，是法國早期哥特建筑典型。平面寬約47m，長約125m，可容近萬人。圣壇上部尖塔高達(dá)90m。正面是一對高60余米塔樓，下部有三個(gè)尖卷門洞。第25頁科隆大教堂是歐洲北部最大哥特式教堂，始建于13世紀(jì)中葉。在德國科隆。平面呈拉丁十字形，長136.5m，寬45.7m，東端為7個(gè)小圓龕組成半圓形卷廊，西立面有一對八角形塔樓，建于1842~1880年，高達(dá)150多米。第26頁小結(jié)：古代土木工程特點(diǎn)這個(gè)歷史時(shí)期內(nèi)，土木工程所用材料最早只是本地天然材料，如泥土、礫石、樹干、竹、茅草、蘆葦?shù)龋髞戆l(fā)展了土坯、石材、磚、瓦、木、青銅、鐵、鉛以及混合材料如草筋泥、混合土等。生產(chǎn)工藝、施工機(jī)具也很簡單。第27頁⑵.近代土木工程近代土木工程時(shí)間跨度為從17世紀(jì)中葉至20世紀(jì)中葉323年間。主要特性是：

有力學(xué)和構(gòu)造理論作指導(dǎo)；.磚、瓦、木、石等建筑材料廣泛使用；混凝土、鋼材、鋼筋砼以及早期預(yù)應(yīng)力砼得到發(fā)展。

施工技術(shù)進(jìn)步很大。這個(gè)歷史時(shí)期，土木工程在理論、材料、施工領(lǐng)域出現(xiàn)具有重大意義大事有：

意大利科學(xué)家伽利略在1638年出版著作《有關(guān)兩門新科學(xué)談話和數(shù)學(xué)證明》中論述了建筑材料力學(xué)性質(zhì)和梁強(qiáng)度，首先用公式體現(xiàn)了梁設(shè)計(jì)理論。

英國科學(xué)家牛頓在1687年總結(jié)了力學(xué)三大定律，它們是土木工程設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)。

瑞士數(shù)學(xué)家歐拉在1744年出版《曲線變分法》建立了柱壓屈理論，為分析土木工程構(gòu)造物穩(wěn)定問題奠定了基礎(chǔ)。第28頁1825年納維建立了土木工程中構(gòu)造設(shè)計(jì)允許應(yīng)力法；19世紀(jì)末里特爾等人提出了極限平衡概念。這為土木工程構(gòu)造理論分析打下了基礎(chǔ)。1824年英國人阿斯普丁取得了波特蘭水泥專利權(quán)，1850年開始生產(chǎn)。20世紀(jì)初，有人刊登了水灰比等學(xué)說，才初步奠定了混凝土強(qiáng)度理論基礎(chǔ)。1859年發(fā)明了貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法，使鋼材得以大量生產(chǎn)，并廣泛應(yīng)用于土木工程。1867年法國人莫尼埃用鐵絲加固混凝土制成花盆，并推廣到工程中，建造了一座蓄水池，這是應(yīng)用鋼筋砼開端。1875年，他主持建造了第一座長16m鋼筋砼橋。第29頁1883年美國在芝加哥由稱為“摩天樓之夫”詹萊（B.Jenney)建造11層住宅保險(xiǎn)大樓，是世界最先用鐵框架（部分鋼架）承受所有大樓重力，外墻僅為自承重墻高層建筑。1889年，法國在巴黎建造了高300m埃菲爾鐵塔，用鋼8000t。這是近代高層建筑構(gòu)造萌芽。另外，由奧蒂斯（E.Otis)在19設(shè)計(jì)50年代早期發(fā)明安全升降機(jī)也使高層建筑成為也許；他最先采取是蒸汽動(dòng)力升降機(jī)，直到1857年在紐約才安裝了第一臺(tái)乘人用電梯。第30頁十九世紀(jì)七十年代，在美國興起了芝加哥學(xué)派，它是當(dāng)代建筑美國奠基者。南北戰(zhàn)爭后來，北部芝加哥就取代了南部圣路易斯城位置，成為開發(fā)西部富源前哨和東南航運(yùn)與鐵路樞紐。伴隨都市人口增加，對于興建辦公樓和大型公寓是有利可圖，尤其是1873年芝加哥大火，使得都市重建問題尤其突出，為了在有限市中心區(qū)內(nèi)建造盡也許多房屋，于是當(dāng)代高層建筑便開始在芝加哥出現(xiàn)，“芝加哥學(xué)派”（ChicagoSchool）也就應(yīng)運(yùn)而生。

有關(guān)摩天樓之父工程師詹尼（WilliamleBaronJenny,1832-1907）第31頁芝加哥學(xué)派最興盛時(shí)期是在1883年到1893年之間。它在工程技術(shù)上主要奉獻(xiàn)，是發(fā)明了高層金屬框架構(gòu)造和箱形基礎(chǔ)。在建筑造型上趨向簡潔與發(fā)明獨(dú)特格調(diào)。

芝加哥學(xué)派創(chuàng)始人是工程師詹尼（WilliamleBaronJenny,1832-1907）。1879年他建造了第一拉埃特大廈（FirstLeiterBuilding）七層貨棧，這是磚墻與鐵梁柱混合構(gòu)造；1883-1885年又建造了芝加哥家庭保險(xiǎn)公司十層框架建筑，但立面仍然是處理得很沉重，還沒有完全掙脫古典外衣。而1885-1887年，理查遜（H.H.Richardson）設(shè)計(jì)芝加哥馬歇爾·菲爾德百貨批發(fā)商店（MarshallFieldWholesaleStore）雖然仍然采取傳統(tǒng)磚石墻承重構(gòu)造，而在外形上已擯棄了哥特式和文藝復(fù)興式虛假裝飾。它那簡潔明確手法，反應(yīng)了芝加哥學(xué)派顯著特性。

第32頁

1.

禮堂旅館（AuditoriumHotel,AdlerandSullivan,1887-1889）大堂。建筑形式反應(yīng)功能及構(gòu)造需要，在重點(diǎn)部位作裝飾。

2.

馬歇爾大廈（MarshallFieldandCo.Store）中庭及拱頂。

3.

馬歇爾大廈室內(nèi)，鑄鐵柱子外面包以科林斯柱式第33頁

1891年，伯納姆與魯特（BurnhamandRoot）設(shè)計(jì)蒙納諾克大廈（MonadnockBuilding）是一座16層建筑，是當(dāng)初在芝加哥用磚墻承重最后一幢高層建筑。在立面上，沒有壁柱，也沒有線腳裝飾，而光光外表，曲線檐口與突出窗戶，不一樣于虛假折衷主義，是合乎構(gòu)造邏輯體現(xiàn)，使傳統(tǒng)磚石建筑采取了新形式，符合當(dāng)初業(yè)主功利與實(shí)惠要求。第34頁第35頁1886年美國人杰克遜首先應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土制作建筑配件，后又制作樓板。1930年法國工程師弗涅希內(nèi)將高強(qiáng)度鋼絲用于混凝土。土木工程在鐵路、馬路、橋梁建設(shè)中得到了大規(guī)模發(fā)展；1825年在英國人斯蒂芬森在英格蘭北部斯托克頓和達(dá)靈頓之間修筑了世界第一條長21km鐵路，1863年在倫敦又建造了世界第一條地下鐵道。第36頁第37頁1779年英國用鑄鐵建成跨度為30.5m拱橋；1826年英國用鍛鐵建成建造了第一座跨度為177m懸索橋；1890年英國又建成兩孔主跨懸臂式桁架梁橋。這樣，當(dāng)代橋梁三種基本形式（梁式橋、拱橋、懸索橋）相繼出現(xiàn)。第38頁該橋（英國科爾布魯克代爾橋）建于1779年。橋跨約30.5m，矢高13.7m，由五片半圓形拱肋組成。該橋完全模仿木拱橋形狀。鋼材出現(xiàn)，把鑄鐵（以及鍛鐵）橋送進(jìn)了橋梁歷史博物館?？茽柌剪斂舜鸂枠蛟褂?70年。

世界最古老鑄鐵拱橋（CoaibrookdaleBridge)第39頁梅奈海峽橋，位于英國威爾士，1826年建成。該橋是英國用鑄鐵建成第一座懸索橋，主跨177米，為當(dāng)初世界上最大跨度橋梁，現(xiàn)仍存在。梅奈海峽橋第40頁1890年由貝格（B.Baker)設(shè)計(jì)并建成福斯橋（ForthBridge)位于英國愛丁堡附近，兩孔主跨達(dá)521m,耗鋼50000噸。屬于懸臂式桁架梁橋。福斯橋（ForthBridge)第41頁加拿大魁北橋QuebeeBridge該橋位于加拿大QuebeeCity，建于1923年。橋型鋼桁架（steeltrussbridge),跨度549m,已超出了英國福斯橋，在該類型橋梁中主跨居世界第一。該橋從1897年設(shè)計(jì)和施工差不多用了20數(shù)年時(shí)間，在建造過程中于1907.8.29、1916.9.11分別出現(xiàn)了兩次倒塌事故，1917.3建成通車?？缍?49m第42頁TheCollapseofAugust29,1907第43頁TheCollapseofSeptember11,1916第44頁倫敦塔橋第45頁該橋位于泰晤士河口，是倫敦標(biāo)志性建筑。1894年6月30日對公眾開放。該橋?qū)惗啬媳眳^(qū)連接成整體，河心建有兩墩，相距76m，墩上建有高聳方形尖塔，在兩塔間建成一跨雙層兩用橋。下層是活動(dòng)橋，6車道橋面，可通行萬噸海輪；上層（高出水面43m處）為固定人行橋。橋塔內(nèi)設(shè)樓梯上下，內(nèi)設(shè)博物館、展覽廳、商店、酒吧等。登塔遠(yuǎn)眺，可盡情觀賞泰晤士河上下游十里風(fēng)光。下層是活動(dòng)橋上層是人行橋第46頁第47頁1931~1942年，德國率先修筑了長達(dá)3860km高速馬路網(wǎng)。1923年美國舊金山大地震，1923年日本關(guān)東大地震，這些自然災(zāi)害推進(jìn)了構(gòu)造動(dòng)力學(xué)和工程抗震技術(shù)發(fā)展。第48頁⑶.當(dāng)代土木工程時(shí)間跨度為20世紀(jì)中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后至今。首先是社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對土木工程提出日益復(fù)雜和高標(biāo)準(zhǔn)要求。一般體現(xiàn)為下列三個(gè)方面：其特點(diǎn)體現(xiàn)為：A.土木工程功能化即土木工程日益同它使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。——公共和住宅建筑物要求建筑、構(gòu)造、給水排水、采暖、通風(fēng)、供燃?xì)?、供電等?dāng)代技術(shù)設(shè)備結(jié)合成整體。第49頁巴西國會(huì)大廈。建于1957~1959巴西首都巴伐里亞。由國會(huì)上下議院、辦公樓和各部分廳室、服務(wù)房間等組成。240*80平臺(tái)27層板式辦公樓碗形穹窿會(huì)場建筑造型講究構(gòu)圖形式，體型簡潔而對比強(qiáng)烈。第50頁蓬皮杜國家藝術(shù)和文化中心——綜合性文化建筑。建于1972~1977年。特點(diǎn)：建筑外觀、構(gòu)造、設(shè)備均暴露。沿街立面滿是彩色管道。第51頁工業(yè)建筑物圍繞生產(chǎn)工藝在功能要求方面越來越高。并向大跨度、超重型、靈活空間方向發(fā)展。大眾汽車制造廠CKD車間第52頁秦山核電站第53頁發(fā)展高科技和新技術(shù)對土木工程提出高標(biāo)準(zhǔn)要求。如核反應(yīng)堆、核電站；海洋工程等。第54頁B.都市建設(shè)置體化20世紀(jì)中葉以來，都市建設(shè)有三個(gè)趨向；——高層建筑大量興起。由于都市人口大量積聚，密度猛增，用房擔(dān)心，地價(jià)昂貴，建筑物向空間發(fā)展。美國高層建筑最多，高度在160~200m就有100多幢。近23年來，我國、馬來西亞、新加坡等東南亞國家高層建筑有很大發(fā)展。目前世界最高，828m.上海金茂大廈421m高，88層第55頁地下工程高速發(fā)展。如地下鐵道、商業(yè)街、停車庫、體育館、影劇院、工業(yè)廠房、地下倉庫等。第56頁廣州地鐵第57頁北京地鐵第58頁都市高架馬路、立交橋大量涌現(xiàn)。第59頁第60頁C.交通運(yùn)輸高速化其標(biāo)志是：高速馬路大規(guī)模修建。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至2023年終，全世界有80多種國家和地域擁有高速馬路。據(jù)山東電臺(tái)報(bào)道，山東高速馬路是全國第一種跨2000km以上省份。第61頁鐵路電氣化形成和大量發(fā)展。南昆電氣化鐵路1964年10月世界鐵路運(yùn)行史第一塊高速金牌在日本誕生，時(shí)速為210km。1994年12月22日，我國第一條準(zhǔn)高速鐵路——廣深高速鐵路建成通車，時(shí)速為160km。我國第一條高速鐵路——京滬高速鐵路，全長約1300km，實(shí)行全封閉、全立交，為客運(yùn)專線，設(shè)計(jì)時(shí)速為300km。第62頁第63頁我國最大鐵路客車生產(chǎn)基地長春客車廠，去年以來先后制造了3列時(shí)速200公里鐵路客車，表白我國高速鐵路關(guān)鍵制造技術(shù)水平正不停提升。目前，在已經(jīng)掌握時(shí)速200公里生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)上，這個(gè)廠開始向時(shí)速300公里鐵路客車技術(shù)沖擊，為鐵路深入提速做技術(shù)準(zhǔn)備。第64頁中國鐵道部將所有引進(jìn)國外技術(shù)、聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)CRH動(dòng)車組車輛均命名為“友好號(hào)”，時(shí)速可達(dá)416.6公里/小時(shí)。第65頁第66頁——長距離海底隧道出現(xiàn)。如日本越過津輕海峽連接本州（青森）與北海道（函館）青函海底隧道長達(dá)53.85km，是世界最長海底隧道。1990年貫通英法海峽隧道長50.5km。我國第一條水底隧道1970年建成,2.76km。第67頁香港海底隧道第68頁——長距離海底隧道出現(xiàn)。膠州灣海底隧道是國內(nèi)長度第一、世界排名第三海底隧道。隧道及其接線工程全長9.47公里，其中隧道長度7.808公里，隧道海域段長度4.095公里，工程概算總投資為70.62億元。隧道設(shè)計(jì)基如期為100年，工程于2023年8月正式開工，2023年4月完工，2023年6月30日正式通車。第69頁設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h,雙向六車道，4條公交線路通車運(yùn)行第70頁世界橋梁奇跡有“法國第一高橋”之稱米洛高架橋與2023年完工，橋塔總高343米，橋長2460米，寬32米，這座大橋最高點(diǎn)比埃菲爾鐵塔還高23米。第71頁英國蓋特謝德千禧橋綽號(hào)為“眨眼橋”，由于橋能夠升起來讓船通過，此時(shí)橋與上面弧形拉索看起來就像一