⑴ 土木工程的发展可分为哪几个历史阶段
一)基础性:
土木工程是一个国家的基础产业和支柱产业,与人类的生活、生产乃至生存息息相关,密不可分。
(二)带动性:
土木工程对对国民经济发展的带动作用,主要表现在土木工程的资金投入大,带动行业多,是挖掘和吸纳劳动力资源的重要平台之一。
(三)综合性:
现代科学技术的发展和时代的进步,不断为土木工程技术注入新理念,提供新工具,造就新工艺,提出新要求。
三、土木工程专业学习和未来工作的核心内容: (3分钟)
各类土木工程的规划、勘测、设计、施工、管理和维修。
四、土木工程的发展历史:
分为三个阶段:古代、近代和现代
(一)古代(约公元前5000年起至17世纪中叶):
1、古代土木工程的特点:无设计理论,主要依靠经验;建造材料主要取之于自然;工具简单,尚无施工机械。
2、东西方古代有历史意义的宏伟建筑和遗址:
西方:埃及的金字塔、墨西哥的奇琴伊扎城、法国的加尔桥、希腊的帕特农神庙、古罗马的斗兽场、土耳其伊斯坦布尔的索菲亚大教堂、埃塞俄比亚拉里贝拉的独石教堂、罗马帝国的道路网等
中国:中国古代伟大的砖石结构—万里长城、四川灌县的都江堰水利工程、陕西秦皇陵兵马俑、京杭(北京—杭州)大运河、河北赵县交河赵州桥(安济桥)、山西应县木塔(佛宫寺释伽塔)、北京故宫、天坛、秦朝全国郡县间驰道网(咸阳中心)等。
(二)近代(17世纪中叶至1945年二战结束):
1、近代土木工程的特点:
1)土木工程逐步形成一门独立学科:牛顿力学三大定律、工程结构设计的容许应力法、极限平衡理论等。
2)人工土木工程材料被发明:波特兰水泥、钢筋混凝土应用、转炉炼钢法发明。
3)新施工机械和施工方法被提供:打桩机、压路机、挖土机、掘进机、起重机。
4)基础设施的社会需求日益广泛和深入。
2、优秀近代土木工程杰作:
西方:第一座钢筋混凝土梁桥于1875年由法国莫尼埃主持建成长16m;第一幢钢铁框架承重大楼,现代高层建筑开端—美国芝加哥保险公司大楼;法国巴黎的艾菲尔铁塔;第一条铁路—北美大陆铁路;1863年在英国伦敦建成第一条地下铁道;苏伊士运河和巴拿马运河;美国旧金山金门大桥;美国纽约的帝国大厦;
我国:詹天佑于1909年建成京张铁路;茅以升主持建造的我国第一条公铁两种双层钢结构桥—钱塘江大桥;1934年建成的号称30年代远东第一楼的上海国际饭店等。
(三)现代(1945年二战结束至今):
1、现代土木工程特点:
1)功能多样化
2)建设立体化
3)交通快速化
4)设施大型化
2、现代土木工程代表工程:中国台北国际金融中心;马来西亚吉隆坡的国家石油双子星座大厦(双塔);中国上海金茂大厦;美国芝加哥西尔斯大楼;中国香港国际金融中心大厦2期;沈大高速公路;上海磁悬浮铁路;台湾高速铁路网;广深准高速铁路;巴黎戴高乐机场;芝加哥国际机场;日本明石海峡大桥;丹麦大贝尔特东桥;中国江阴长江大桥;英国恒伯尔桥;香港青马大桥;英吉利海峡隧道;日本青函海底隧道;纽约世界贸易中心;中国广州中信广场大厦;中国深圳地王大厦;美国纽约帝国大厦;中国香港中环广场大厦;中国香港中国银行大厦;加拿大多伦多电视塔;莫斯科电视塔;上海东方明珠电视塔;我国青海龙羊峡大坝;瑞士大狄克桑坝;俄国萨杨苏申克坝;
五、“土木工程”的展望与未来:
1、材料向多功能、智能化发展
2、项目趋大、全、新并向太空、海洋、荒漠开拓
3、规划设计科学化、自动化,施工建造精细化、工厂化
4、可持续发展是必经之路
⑵ 土木工程的历史和传统是什么
引言
土木工程是指房屋、公路、铁路、桥梁、水工、港工、地下等工程的总称。土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,为人类提供住宅、宾馆、公寓、衣料生产贮藏基地、食品冷库、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。
1 土木工程的历史
1.1中国土木工程的历史
远在上古时期,中国古人类就在野处穴居,为了避免野兽侵袭,有巢氏(中国的传说中的巢居的发明者),才教古人离开天然岩洞、构木为巢,居于树上。我国古代土木工程多采用土、石、木等材料建造,建造技术和艺术造型达到当时极高的成就。像长城、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。
1.2 世界土木工程发展历史
在欧洲,大约8000年前已开始采用晒干的砖;凿琢自然石的采用,大约在5000~6000年前;至于在建筑中采用烧制的砖,亦有3000年的历史。世界古代的伟大建筑,以公认的七大奇迹最为引人注目,它们都建于公元前600年~公元前200年,且均为石材建造,大都用于宗教、军事和航海。且都是建于当时经济和科技非常发达的地区,说明土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。
2土木工程的现状
2.1世界现状
随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用,以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功,建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。目前,世界上最高建筑是中国台北的101大厦,总高度为508m,。近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现。
2.2 中国现状
回顾20世纪特别是改革开放20年来,我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑,目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。在特种结构方面,我国有4所电视塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。为迎接2008年的奥运会,北京将建设一大批大跨超长建筑,像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面,还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上,我国均达国际先进水平。
3未来土木工程的发展
3.1指导理论的继续发展。
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。 城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科。
3.2工程实现的变化。
土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向
⑶ 土木工程的近代史
人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前十一世纪 的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。
砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。
钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。 十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。
从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的粱、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。
建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米,直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。
为适应钢结构工程发展的需要,在牛顿力学的基础上,材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展,土木工程从经验上升成为科学,在工程实践和基础理论方面都面貌一新,从而促成了土木工程更迅速的发展。
十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。 十九世纪中叶以后,钢铁产量激增,随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点。 二十世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。
从三十年代开始,出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。
土木工程的特点
建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识 ,以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。
土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。
远古时代,人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶,以满足简单的生活和生产需要。后来,人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要,兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。
许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如,中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔,埃及的金字塔,希腊的巴台农神庙,罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场(罗马大斗兽场),以及其他许多著名的教堂、宫殿等。
产业革命以后,特别是到了20世纪,一方面社会向土木工程提出了新的需求;另一方面,社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦,核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分。
土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期,土木工程是通过工程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始,以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来,逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学,作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。
在土木工程的发展过程中,工程实践经验常先行于理论,工程事故常显示出未能预见的新因素,触发新理论的研究和发展。至今不少工程问题的处理,在很大程度上仍然依靠实践经验。
土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究,有两个原因:一是有些客观情况过于复杂,难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如,地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化,至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践,才能揭示新的问题。例如,建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等,工程的抗风和抗震问题突出了,才能发展出这方面的新理论和技术。
在土木工程的长期实践中,人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意,取得了卓越的成就;而且对其他工程设施,也通过选用不同的建筑材料,例如采用石料、钢材和钢筋混凝土,配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城,现代世界上的许多电视塔和斜张桥,都是这方面的例子。
土木工程的发展趋势
现代土木工程的特点是:适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。
高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,已取得显著成果 ,而且还仍继续进展。
建设地区的工程地质和地基的构造 ,及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
⑷ 土木工程学的历史发展
土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。 人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶,以满足简单的生活和生产需要。后来,人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要,兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。
许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如,中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔,埃及的金字塔,希腊的巴台农神庙,罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场 (罗马大斗兽场),以及其他许多著名的教堂、宫殿等。 特别是到了20世纪,一方面社会向土木工程提出新的需求;另一方面,社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。 在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦,核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分。
⑸ 土木工程的发展可分为那几个历史阶段各阶段分别有何
土木工程的发展史经历了古代、近代和现代三个阶段。
1、古代的土木工程的历史跨度很长,它大致从旧石器时代(约公元5000年起)到17世纪中叶。当时的各种设施主要依靠经验,根本没有什么设计理论可言。所用的材料也是十分简单的自然原料。如石块、草筋、土抷等。
2、近代的土木工程的时间跨度为17世纪中叶到第二次世界大战前后,历时300余年。在这一时期,土木工程逐渐形成一门独立学科。与古代的土木工程相比,它有了自己新的特点和提高。
3、现代的土木工程为20世纪中叶第二次世界大战结束后至今的土木工程。二战以后,许多国家经济起飞,现代科学技术迅速发展,从而为土木工程的进步发展提供了强大的物质基础和技术手段。
(5)土木工程发展史扩展阅读:
土木工程重要性与意义
土木工程的目的是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道。它既是物质方面的需要,也有象征精神方面的需求。
随着社会的发展,工程结构越来越大型化、复杂化,超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现,满足人们的生活需求,同时也演变为社会实力的象征。
土木工程需要解决的根本问题是工程的安全,使结构能够抵抗各种自然或人为的作用力。任何一个工程结构都要承受自身重量,以及承受使用荷载和风力的作用,湿度变化也会对土木工程结构产生力作用。
在地震区,土木工程结构还应考虑抵御地震作用。此外,爆炸、振动等人为作用对土木工程的影响也不能忽略。
问题与条件
材料是实现土木工程建造的基本条件。土木工程的任务就是要充分发挥材料的作用,在保证结构安全的前提下实现最经济的建造,因此材料的选择,数量的确定是土木工程设计过程中必须解决的重要内容。
土木工程的最终实现是将社会所需的工程项目建造成功,付诸使用。有了最优设计还不够,还需要把蓝图变为现实。因此需要研究如何利用现有的物资设备条件,通过有效的技术途径和组织手段来进行施工。
土木工程是个系统工程,涉及方方面面的知识和技术,是运用多种工程技术进行勘测、设计、施工的成果。土木工程随着社会科学技术和管理水平而发展,是技术、经济、艺术统一的历史见证。影响土木工程的因素既多又复杂,使得土木工程对实践的依赖性很强
⑹ 土木工程的发展可分为哪几个历史阶段
一、古代
对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就会有飞跃式的发展。
人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前11世纪的西周初期制造出瓦。最早的砖出现于公元前5世纪至公元前3世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。
砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明做出了伟大的贡献,还被广泛采用。
二、近代
钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。 17世纪70年代开始使用生铁、19世纪初开始使用熟铁。
从19世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的梁、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。
建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米,直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。
为适应钢结构工程发展的需要,在牛顿力学的基础上,材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展,土木工程从经验上升成为科学,在工程实践和基础理论方面都面貌一新,从而促成了土木工程更迅速的发展。
19世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。
19世纪中叶以后,钢铁产量激增,随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点。20世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。
从30年代开始,出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。
混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。
现代
第二次世界大战之后的科学技术的迅速发展,使得土木工程可以以现代科学技术为依托进一步发展。最重要的土木材料及建筑材料:混凝土和钢都有较大的发展,强度成倍提高,可靠性,耐久性等其他性能也有了很大改善。
分支
1、工程测量学
工程测量学为一种应用测量学原理,应用在各种工程上,例如道路、隧道、桥梁及住宅等,主要是将原本在工程图说上的设计图放样到现场,以利工程人员依照所放样的位置制做出。
工程图纸上的设计图上的构造物,其放样的结果的正确性甚为重要,若错误可能导致工程甚大损失,工程测量所需成本对工程成本而言甚小,但重要性甚大。
2、材料科学与工程
土木工程的建造过程必须使用各种金属材料或非金属材料,因而与材料科学与材料工程密切相关。材料科学本身就是一个跨领域学科,涉及物质的性质及其在各个科学和工程领域的应用。它研究材料的制备或加工工艺、材料的微观结构与材料宏观性能三者之间的相互关系的科学。
涉及的理论包括应用物理学、固体物理学及化学等;而在与土木工程的结合上则衍生出土木材料、结构材料、建筑材料、机械材料、耐火材料等不同应用。
随着近年来媒体将注意力大量集中在奈米科学和奈米技术上,材料科学在许多大学被推到了最前沿。它也是工程鉴定和破坏分析中的一个重要组成部分。
3、大地工程
大地工程又名土力工程、岩土工程、地工技术,主要研究泥土构成物质的工程特性。大地工程师会研究从工地采集的泥土样本和岩石样本中的数据,然后计算工地上的建筑所需的格构。地基、地桩、护土墙、水坝、隧道等都是需要大地工程师为工程提供土力意见的建设项目。
大地工程可以细分为土壤力学、基础工程、工程地质、岩石力学等学科。
4、结构工程
结构工程是分析和设计荷载作用下的建筑结构的工程学科。结构工程通常被归类为土木工程的分支,但也可以作为一门独立学科来研究。 结构工程师通常参予房屋建筑和其他大型结构的设计,但也能参与到诸如机械、医疗设备、车辆等结构可靠性会影响使用和安全的领域。
结构工程师必须按照国家或行业规范来设计,确保安全性(如:结构不能在毫无征兆的强况下破坏)、可维护性以及可用性(如:房屋不能有太大的变形,避免使用者不适)。设计出来的建筑必须能承受巨大的荷载,以及气候变化和自然灾害。
结构工程理论是建立于在不同场地和材料下,结构所表现出来的物理规律和工程经验之上。结构设计一般用少数几种简单的结构构件来组成复杂的结构体系。
5、地震工程
地震工程又名防震工程,是当建筑物受到地震影响时对其结构行为的研究,用以减少地震发生时对于建筑物的损害,属于结构设计和土木工程的一环。振动控制技术和基础隔离是地震工程里最强而有力和最经济的工具。
6、水利工程
水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称。土木工程中着重于水流体的自然运动与人工输送及利用的一门分支。
该工程领域与桥梁、水坝、河道、运河以及防洪堤等关于水流、江川及洋海堤道工程的设计与施工有着密切的关联,亦涉及公共卫生与环境工程等这些和水相关的环境生态及用水范畴。
水利工程主要的工作为各种水工结构物,包括水坝与河海堤防、给水管网与集水管网、生态永续、洪水管理、沉积物运移以及其他的与水土保持工程和大地工程有关的事务。
7、环境工程
环境工程为应用科学与工程之方法来改善环境(包括空气、水、土地资源),进而为人类之居住以及其他生物体提供对健康有益的水、空气以及土壤,亦包括污染场址之复育。我们可经由教育大众、保护环境、订立规定以及应用良好工程实作来减轻与控制对环境的负面影响。
8、交通工程
交通工程是土木工程学中的一个分支,包括公路交通、铁路交通、航空交通、航海交通、管道交通五项内容。
以上内容参考网络-土木工程
⑺ 土木工程的历史进程
对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就 会有飞跃式的发展。
人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前十一世纪 的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。
砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,至今还被广泛采用。
钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。 十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。
从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的梁、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。
建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米,直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。
为适应钢结构工程发展的需要,在牛顿力学的基础上,材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展,土木工程从经验上升成为科学,在工程实践和基础理论方面都面貌一新,从而促成了土木工程更迅速的发展。
十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。 十九世纪中叶以后,钢铁产量激增,随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点。 二十世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。
从三十年代开始,出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。
本理论和基本知识。主要培养从事铁路、公路、机场等工程和房屋、桥梁、隧道、地下工程的规划、勘测、设计、施工、养护等技术工作和研究工作的高层次工程人才。毕业生可在高校、设计部门和科研单位教学、设计、研究工作, 也可以在管理、运营、施工、房地产开发等部门从事技术工作。
⑻ 土木工程的发展分为那几个历史阶段,有何特点
土木工程的发展史经历了古代、近代和现代三个阶段。
1、古代的土木工程的历史跨度很长,它大致从旧石器时代(约公元5000年起)到17世纪中叶。当时的各种设施主要依靠经验,根本没有什么设计理论可言。
所用的材料也是十分简单的自然原料。如石块、草筋、土抷等。到了公元前一千年左右才开始采用烧制的砖。
并且,这一时期的工具也是很简单。尽管如此,我们的老祖宗还是给我们留下了许多有历史价值的建筑,甚至有些工程从现代的角度来看也是非常伟大的、难以现象的。
2、近代的土木工程的时间跨度为17世纪中叶到第二次世界大战前后,历时300余年。在这一时期,土木工程逐渐形成一门独立学科。与古代的土木工程相比,它有了自己新的特点和提高。
首先,有力学和结构理论作为指导。如1683年意大利学者伽利略发表了“关于两门新科学的对话”。1687年牛顿总结出力学三大定理。1852年法国的纳维建立了土木工程中结构设计的容许应力法。其次,砖、瓦、木、石等建筑材料得到日益广泛的使用,混凝土、钢材、钢筋混凝土以及早期的预应力混凝土得到发展。
如1824年波特兰水泥的发明。1867年钢筋混凝土开始应用于土木工程史上。1859年火炉炼钢法的成功使得钢材得以大量生产并应用于房屋、桥梁的建筑上。最后,施工技术进步很大,建造规模日益扩大,建造速度大大加快。
3、现代的土木工程为20世纪中叶第二次世界大战结束后至今的土木工程。二战以后,许多国家经济起飞,现代科学技术迅速发展,从而为土木工程的进步发展提供了强大的物质基础和技术手段。
(8)土木工程发展史扩展阅读:
土木工程的发展现状:
中国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。
新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
高层建筑不仅越建越多,越建越高,而且其结构体系及布置形式也日趋多样化。框架结构、剪力墙结构、框架、—剪力墙结构、框架—筒体结构等体系、巨型结构、转换层结构、悬挑结构及高层大跨框架结构等体系是目前常见的结构体系。
大跨建筑、大空间建筑日益增多,多为混凝土结构和空间钢结构。
随着我国经济建设的迅速发展,公路、铁路运输事业突飞猛进,高等级公路里程快速增长。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破,而斜拉桥的复兴更是桥梁工程的另一个辉煌。
但是,自改革开放以来,我国城市发展进入了崭新的阶段,城市的数量、规模和人口数量都有了飞速的发展。
这就要求更多的建筑来满足城市发展的需求,单是不难看出,目前,我国的城市建筑尤其是房屋建筑,并不能满足人们的需求。不难看出,我国的土木工程建设面临的现状是,虽然发展较快,但尚不能满足社会的需求。