土木工程发展史word版本

1、精品文档土木工程发展史摘要：土木工程作为最古老的工程之一，具有悠久的发展历史。 较早的土木工程用料比较简单，各种设施、施工主要依靠经验，没有 理论基础。随着社会和科技的发展，新材料、新技术、新理念的出现 为土木工程注入了新鲜的血液，使其逐渐展现出了全新的特点和模 式。尤其是现代的土木工程，更是体现出了功能化、城市立体化以及 交通运输高速化的新时代气象。关键字：发展、知识体系、材料、形式所谓土木工程，就是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也 指所应用的材料、设备和所进行的勘测技术、施工、保养、维修等技 术。概括来说，就是指一切和水、土、

2、文化有关的基础建设的计划、 建造和维修。可见，土木工程之于人们的生活是如此的重要。从古至今，土木工程已经经历了一个漫长的发展过程。从整个历 史的角度来讲， 土木工程的发展大致经历了古代、 近代和现代三个阶 段。下面我就从土木工程的知识体系、 材料以及形式三个方面具体阐 述着三个过程。古代土木工程古代的土木工程，从时间跨度上，大致从旧石器时代（约公元前 5000年起）到 17 世纪中叶。这时期的土木工程还未成为一门独立的 学科，也没有一个相应的知识体系，主要都是依靠人们的经验从事工 程建设。随着人类文明的进步和生产经验的积累， 古代土木工程的发 展大体上可分为萌芽时期、形成时期和发达时期三个阶段

3、。萌芽时期新时期时代的原始人为避风雨、防兽灾，开始利用天然掩蔽物作 为住处。当人们学会播种、收获、驯养动物后，天然的山洞已不能满 足人们的需求，于是使用简单的木、石、骨制工具，伐木采石，以粘 土。木材和石头等，模仿天然掩蔽物建造居住场所，开始了最早的土 木工程活动。这时期的土木工程使用的是石斧、石刀等简单工具，所用的材料 主要是泥土、石头、木材等天然材料。后来掌握了伐木技术以后，就 使用交大的树干做骨架；有了煅烧加工技术，就使用红烧土、白灰粉、 土坯等材料，并逐渐懂得使用草筋泥、混合土等复合材料。人们使用 以上这些工具和材料开始了建房、筑路、挖渠、造桥等工程建设，土 木工程也完成了从无到有的萌

4、芽阶段。形成阶段随着生产力的发展，农业、手工业开始分工、这个时期，土木工 程的发展可以体现在材料、构造、工具、工程内容等各个方面。在材 料方面，开始出现烧制加工的瓦和砖；在构造方面，形成了构架、石 梁柱等结构体系；在形式内容上，有宫殿、陵墓、庙堂，还有许多较 大型的道路、桥梁、水利等工程；在工具上，也有了斧、 钻、锯、铲、 刀等较为先进的工具。另外，在知识体系上，也有了几何学、测量学、 夯土技术等方面知识的积累和应用， 极大的促进了土木工程的进一步 发展。发达时期 这一时期，由于铁制工具的普遍使用，极大的提高了工程效率。工程材料中逐渐增添复合材料， 工程形式则由于社会的发展与需求的 增加，道路

5、、桥梁、水利、排水等工程日益增加。 大规模工程如宫殿、 寺庙的增多，使得分工日益细致，技术日益精湛，从设计到施工已有 一套较为成熟的经验。 所有的这些发展与进步使得这一时期出现了众 多伟大的工程，例如我国的故宫、万里长城、古埃及的金字塔以及帕 特农神庙等等，它们记载着灿烂的古代土木工程文明。近代土木工程近代土木工程从 17世纪中期到 20 世纪中叶。这个时期土木工程 的主要特点有以下三点。材料上，从以木材、石料、瓦砖为主，到卡 开始广泛使用铸铁、钢材、混凝土、钢筋混凝土，直至早期的预应力 混凝土；知识体系上，材料力学、理论力学、结构力学、土力学、工 程结构设计理论等学科逐步形成； 内容形式上，

6、逐渐发展到包括房屋、 道路、桥梁、铁路、隧道、港口、市政、卫生等工程建筑和工程设施， 不仅能够在地面修建，而且有些能够在地下和水下修建。总得来说， 这一时期的土木工程也可分为奠基、进步、成熟三个阶段。奠基时期17 世纪到 18 世纪下半叶是近代科学的奠基时期伽利略、牛顿等 所阐述的力学理论是近代土木工程发展的起点， 土木工程的实践及其 他学科的发展都为建立系统的设计理论奠定了基础。 伽利略的梁设计 理论论述了建筑材料的力学性质和梁的强度， 是弹性力学的开端， 它 与牛顿三大定律为土木工程奠定了力学分析的基础。 欧拉柱的压屈理 论给出了柱临界压曲荷载的计算公式， 在分析工程建筑物的弹性稳定 方面

7、得到了广泛的应用。近代的这些科学奠基人突破了以现象描述、经验总结为主的古代 科学的框架， 创造出了比较严密的逻辑理论体系， 加之对工程实践有 指导意义的复形理论、振动理论、弹性理论等在 18 实际相继产生， 促进了土木工程发展广度和宽度的进一步提高， 土木工程也由于理论 的发展逐渐成为一门独立的学科。进步时期在这一时期，波兰特水泥的发明和钢筋混凝土的使用成为近代土 木工程发展史上的重大事件。 混凝土及钢材的推广应用， 使得土木工 程师们可以运用这些材料建造规模更为庞大复杂的大型工程设施。在这一时期产业革命的推动下，土木工程在交通方面取得了重大 进步。铁路与地下铁道相继出现， 公路方面明确了碎石

8、路的施工工艺 和路面锁结理论，现代桥梁的三种形式拱桥、悬索桥、梁式桥也 相继出现。 随着人们生活水平的提高和人们需求的日益增长， 建筑中 电梯、电气照明、给水排水、供热通风等附属设施开始出现，市政设 施和居住条件开始走向近代化。成熟时期这一时期成熟的一个标志是道路、 桥梁、房屋大规模建设的出现。 交通运输方面， 沥青和混凝土开始用于铺筑高级路面， 极大的改善了 道路工程，各个国家纷纷开始高速公路网的修建；材料上，冶金技术 发展下产生的高强度和韧度的钢材使得大跨径桥梁成为可能， 新型复 合材料和高品质水泥使得高层、 大跨度建筑成为现实。 各种极大规模 和高难度的工程在这一时期不断涌现， 例如美国

9、高达 381 米的帝国大 厦、跨度为 1280 米的金门悬索桥。现代土木工程在这一时期，与土木工程相关的理论知识体系、科学技术的空前 发展，建筑材料的大幅优化以及各种施工技术的提高都为土木工程的 进一步跨越奠定了坚实的基础。 在内容上， 现代土木工程包括基础工 程、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水 利水电工程、给排水工程、防灾与减灾工程等几乎生活的所有方面； 在材料上，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土仍是不可替代的结构材料， 新型合金、陶瓷、 玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料 等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。土木工程材料正朝着轻 质、高强度、环保的高要求轨道发展；在知识体系上，更是加入了工 程地质、土木工程材料、 工程测量、混凝土结构、 钢结构、高层结构、 地下结构、桥梁结构、道路勘测设计、水工结构、结构实验、施工技 术及组织等众多理论技术知识。总得概括来说，现代土木工程以现代社会生产力的发展为动力， 以现代科学技术为背景， 以现代工程材料为基础向前高速得发展。 从 整体来看，为了适应社会经济发展的需求，其具有工程功能化、城市立体化、交通高速化、材料轻质高强化、施工过程工业化以及理论研究精密化的特征。现代土木工程正在发挥着越来越重要的