土木工程概論-第二章 土木工程歷史

第一章緒論1.3土木工程歷史

一、古代土木工程1、時(shí)間：公元前5000年至17世紀(jì)中葉。2、特點(diǎn)：材料：最早只是當(dāng)?shù)氐奶烊徊牧?，如泥土、礫石、樹枝、竹、茅草、蘆葦?shù)?，后來發(fā)展了土坯、石材、磚、瓦、木、青銅、鐵、鉛以及混合材料如草筋、混合土等。

第二章土木工程的歷史工藝技術(shù)：最早只是利用石斧、石刀等簡(jiǎn)單工具，后來發(fā)展了斧、鑿、鉆、鋸、鏟等的青銅和鐵制工具，興起了窯制和鍛燒加工技術(shù)，以及打樁機(jī)、桅桿起重機(jī)等施工機(jī)械。工程上的分工也日益細(xì)致，工種分化有木工、瓦工、泥工、土工、窯工、雕工、石工、彩畫工等。土木工程缺乏理論上的依據(jù)和指導(dǎo)，僅有一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和形象描述。盡管如此，古人還是創(chuàng)造了許多讓我們驚嘆的杰作!

第二章土木工程的歷史3、古代有代表性的工程

距今約6000-7000年的西安半坡村遺址第二章土木工程的歷史3、古代有代表性的工程

建于約公元前２６７０年的埃及大金字塔，原高１４６.５９米，塔基呈正方形，每邊長(zhǎng)約２３０多米，塔身由２３０萬塊巨石組成，為建成大金字塔，一共動(dòng)用了１０萬人花了２０年時(shí)間。第二章土木工程的歷史3、古代有代表性的工程

建于約2000年前的古羅馬帝國(guó)競(jìng)技場(chǎng)，其直徑最長(zhǎng)處為188米，最短處為156米，可容8萬人。第二章土木工程的歷史3、古代有代表性的工程

帕特農(nóng)神廟建于公元前447年至前438年。神廟長(zhǎng)70米，寬31米，柱高10.5米。它結(jié)構(gòu)勻稱、比例合理，體現(xiàn)了希臘人理想的審美標(biāo)準(zhǔn)，即黃金分割律。第二章土木工程的歷史3、古代有代表性的工程

索菲亞大教堂是拜占庭建筑風(fēng)格的代表作。主體呈長(zhǎng)方形，中央大穹窿圓頂直徑33米，頂部離地55米。東西兩端連接著兩個(gè)小穹窿圓頂，每個(gè)小圓頂又連接更小的圓頂。

第二章土木工程的歷史3、古代有代表性的工程

長(zhǎng)城是我國(guó)古代勞動(dòng)人民勤勞和智慧的結(jié)晶，代表了我國(guó)燦爛的古代文明。第二章土木工程的歷史3、古代有代表性的工程

公元590-608年間建造在河北省洨河上的隋代敞肩式單孔圓弧弓形石拱橋，即趙州橋。該橋全長(zhǎng)50.82米，橋面寬約10米，跨度37.02米，采用28條并列的石條砌成拱圈形成。拱圈矢高7.32米。該橋無論在材料使用、結(jié)構(gòu)受力、藝術(shù)造型和經(jīng)濟(jì)上都達(dá)到極高成就，是世界上最早的敞肩式拱橋，早于歐洲同類橋約1000年。隋唐以前，中國(guó)已經(jīng)形成了梁橋、拱橋、索橋、浮橋這四大橋梁體系。

第二章土木工程的歷史3、古代有代表性的工程

應(yīng)縣木塔，建于1056年，總高67.13米，底層直徑30米，是國(guó)內(nèi)外現(xiàn)存最古老最高大的木結(jié)構(gòu)塔式建筑。第二章土木工程的歷史3、古代有代表性的工程

始建于秦末年的四川都江堰大型引水樞紐，是歷史上最大的無壩引水工程。此工程以灌溉為主，兼有防洪、水運(yùn)、供水等多種效益，一直沿用至今。其規(guī)模之大，規(guī)劃之周密，技術(shù)之合理，均為前所未有。第二章土木工程的歷史二、近代土木工程1、時(shí)間：17世紀(jì)中葉至20世紀(jì)中葉。2、特點(diǎn)：有力學(xué)和結(jié)構(gòu)理論作為指導(dǎo)，伽利略建立的梁的設(shè)計(jì)理論、牛頓總結(jié)的力學(xué)三大定律、歐拉建立的柱的壓曲理論等為土木工程的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；磚、瓦、木、石等建筑材料得到日益廣泛的使用，混凝土、鋼筋混凝土以及早期的預(yù)應(yīng)力混凝土得到發(fā)展，工業(yè)發(fā)展給建筑業(yè)帶來新型建筑材料；施工技術(shù)進(jìn)步很大，建造規(guī)模日益擴(kuò)大，建造速度大大加快。

第二章土木工程的歷史3、近代有代表性的工程

1859年發(fā)明的轉(zhuǎn)爐煉鋼法，使得鋼材得以大量生產(chǎn)并愈來愈多地應(yīng)用于土木工程。1889年建于巴黎的埃菲爾鐵塔就是最具代表性的工程之一，它高300m，重8500噸，是近代高層建筑的萌芽。第二章土木工程的歷史3、近代有代表性的工程

1824年阿斯普丁取得了波特蘭水泥的專利權(quán)，使得混凝土在土木工程中得到廣泛應(yīng)用。建于1931年的美國(guó)紐約帝國(guó)大廈，采用鋼框架結(jié)構(gòu)外包混凝土，高381米，102層，曾保持世界第一高長(zhǎng)達(dá)40年之久。美國(guó)人將帝國(guó)大廈的落成當(dāng)作紐約市從經(jīng)濟(jì)蕭條中復(fù)蘇的象征。第二章土木工程的歷史3、近代有代表性的工程

1883年美國(guó)建成了主跨達(dá)486米現(xiàn)代懸索橋——布魯克林大橋。第二章土木工程的歷史3、近代有代表性的工程

金門大橋建于1937年，主跨1270米，是第一座路徑超過千米的大橋。第二章土木工程的歷史3、近代有代表性的工程

建于1932年的港灣大橋，及建于1973年的悉尼歌劇院。第二章土木工程的歷史三、現(xiàn)代土木工程1、時(shí)間：20世紀(jì)中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后至今。2、特點(diǎn)設(shè)計(jì)理論日趨完善，尤其隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得設(shè)計(jì)計(jì)算方法更加精確，設(shè)計(jì)手段自動(dòng)化程度不斷提高；鋼材、混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等材料應(yīng)用更為成熟和廣泛，鋁合金、塑料、纖維等新材料迅速發(fā)展，建筑材料呈現(xiàn)輕質(zhì)高強(qiáng)的發(fā)展趨勢(shì)；第二章土木工程的歷史2、特點(diǎn)施工技術(shù)和設(shè)備更為先進(jìn)，大型吊裝設(shè)備、混凝土攪拌運(yùn)輸車、盾構(gòu)機(jī)等設(shè)備的出現(xiàn)解決了大型工程、高難工程的建造問題，施工效率顯著提高；土木工程建設(shè)更注重節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能環(huán)保材料的利用、建筑垃圾回收利用、污水處理、生態(tài)建筑、智能建筑等為成為土木工程發(fā)展的新方向。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

材料、施工技術(shù)設(shè)備、設(shè)計(jì)理論的發(fā)展，使摩天大樓、跨海大橋、海底隧道等工程的建造成為可能！第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

中國(guó)臺(tái)北的101大廈，高508米、101層，是目前世界上已建成的第一高樓。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

馬拉西亞吉隆坡雙塔大廈，地上88層、高452米。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

位于芝加哥的西爾斯大廈，110層、高443米，曾保持世界第一20多年。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

上海金茂大廈，88層、高421米。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

香港國(guó)際金融中心，88層、高420米。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

2.2土木工程的發(fā)展簡(jiǎn)史

日本明石海峽大橋，目前世界上主跨最長(zhǎng)的懸索橋，大橋全長(zhǎng)3910m,主跨長(zhǎng)1991m,橋塔高280m。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

南京長(zhǎng)江二橋，建成于2001年，主跨628米，世界排名第三的斜拉橋。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

盧浦大橋全長(zhǎng)3900米，主橋?yàn)槿摻Y(jié)構(gòu)，主跨550m，是目前世界上跨度最大的鋼結(jié)構(gòu)拱橋。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

重慶萬縣長(zhǎng)江大橋，建于1997年，主跨420米。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

杭州灣跨海大橋全長(zhǎng)36公里，居世界第一；建成后縮短寧波至上海間的陸路距離120公里，

第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

世界上海拔最高的公路之一青藏公路。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

國(guó)內(nèi)第一座海底隧道—翔安隧道。

第二章土木工程的歷史世界上最長(zhǎng)的鐵路隧道在歷時(shí)14年的不斷努力之后已經(jīng)全線貫通。

2010年10月15日凌晨最后幾碼巖石終于被鑿穿。這條隧道名為哥達(dá)基線的隧道全長(zhǎng)35.4英里(約57公里)。它穿越瑞士阿爾卑斯山脈，實(shí)現(xiàn)了意大利和瑞士?jī)蓢?guó)鐵路客運(yùn)和貨運(yùn)的交通，同時(shí)縮短行程1個(gè)小時(shí)。這條造價(jià)約9.97億美元的隧道穿越瑞士的哥達(dá)地區(qū)，上面有2500米高的庇茲?瓦特吉拉山峰。建造這項(xiàng)工程的主要目的是為了讓翻山越嶺的重型貨車改道，從而保護(hù)瑞士阿爾卑斯山區(qū)原始而質(zhì)樸的秀麗景觀。

成功時(shí)刻：巨型鉆機(jī)穿巖破石勢(shì)不可擋，世界上最長(zhǎng)的隧道在瑞士阿爾卑斯山下全線貫通3、現(xiàn)代有代表性的工程

三峽工程是世界最大規(guī)模的水利樞紐工程，它的許多指標(biāo)都突破了世界水利工程的紀(jì)錄。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

國(guó)家體育場(chǎng)?？扇菁{8萬人。平面為橢圓形,長(zhǎng)軸340m短軸292m。屋蓋有一個(gè)146m×76m的開合屋蓋?？傆娩摿窟_(dá)16萬t。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

中央電視臺(tái)新臺(tái)址，總投資約50億人民幣，2003年10月開工建設(shè)，2008年正式運(yùn)行。第二章土木工程的歷史3、現(xiàn)代有代表性的工程

新興的綠色生態(tài)建筑。第二章土木工程的歷史4、土木工程新挑戰(zhàn)許多構(gòu)想等待實(shí)現(xiàn)！

阿聯(lián)酋“伯吉迪拜”塔樓新廣州電視塔第二章土木工程的歷史4、土木工程新挑戰(zhàn)許多構(gòu)想等待實(shí)現(xiàn)！

俄羅斯欲建白令海峽海底隧道，連接亞洲和北美，全長(zhǎng)103公里，世界最長(zhǎng)，建成后坐火車可從北京直達(dá)紐約。第二章土木工程的歷史4、土木工程新挑戰(zhàn)一些問題需要解決