土木工程发展和未来趋势

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1、 .wd.土木工程开展及未来趋势学院：土木工程专业：建筑与土木工程姓名：刘振奎学号：201620920xx8目录1. 摘要12. 土木工程的定义及特点33.土木工程的开展54.土木工程历史三次进步 75.土木工程的现状106.土木工程未来开展趋势127.土木工程可持续开展138.结语149.参考文献141. 摘要：土木工程作为一个大的学科门类，从一开场，就开展一直很好，近年来随着工程技术和工程材料的进步，明显对土木工程的开展起到了很大的推动作用，但是在开展的过程中，由于全球化各种因素的影响，也对土木工程的未来开展也提出了更高的要求，接下来，我们就一起看看土木工程的开展及探究未来土木方向的开展趋

2、势。关键词：土木工程 开展历史 未来Abstract :Civil engineering as a range of disciplines, from the beginning, the development has been very good, in recent years with the engineering technology and material progress, obviously on the development of civil engineering has played a significant role in promoting, but in

3、 the process of development, due to the globalization of various factors, but also for the future development of civil engineering is also put forward higher requirements, next, we look at the development trend of the development of civil engineering and civil explore the future direction.Key Words:

4、 Civil engineering Development history Future2. 土木工程的定义及特点：1土木工程的定义土木工程作为一门学科，称为土木工程学。它是运用数学、物理、化学等根基科学知识，力学、材料等技术科学知识以及工程技术知识来规划、设计、修建各种建筑物和构筑物的一门学科。国务院学位委员会在学科简介中为土木工程所下的定义是：“土木工程Civil Engineering是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指工程建设的对象，即建造在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进展的勘测、设计、施工、保养、维修等专业技术。土木工程，在英文中称为“Civil

5、 Engineering，直译为“民用工程，这个专用名次是为了把它和军事工程Military Engineering区别开来。土木工程研究民用的永久性建筑，而军事工程那么研究军用的临时性建筑。土木工程更加确切的定义是：它是研究那些要求固定的建筑物和构造物的设计与施工的。事实上，这个定义包括：房屋、水坝、隧道、桥梁、运河、卫生系统和运输系统的各种固定局部公路、机场、港口设施以及铁路路基。（2） 土木工程的一般特点： 土木工程所提出的课题是特殊的，因为所有的建筑物和建筑物都是独特的，难以有一个建筑物构筑物与另一个是完全一样的。土木工程的范围非常官方，它包括建筑工程、桥梁工程、公路与城市道路工程、铁

6、路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、海洋工程等。土木工程是一种与人民的衣食住行密切相关的工程。土木工程是一门历史悠久的学科，但其领域随相关学科的开展、经济建设和社会进步的需要而不断更新、不断开展。3. 土木工程的开展土木工程的开展可以划分为三个阶段：古代公元前5000年16世纪末、近代17世纪中叶20世纪40年代和现代20世纪中叶以后1、 古代土木工程 房屋建筑：黄河流域的木骨泥墙房屋仰韶房屋，房屋的平面有矩形和圆形两种。长江流域的干阑式建筑。 塔建筑：埃及金字塔为石材，中国古代塔建筑多为木构造加砖墙建成。 桥梁建筑：赵州桥 水工建筑：都江堰2、 近代土木工程 理论方面： 1683年 意大利

7、 伽利略 “关于两门新科学的对话 首次用公式表达了梁的设计理论 1687年 英国 牛顿 总结了力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析根基 1825年 法国 纳维 在材料力学、弹性力学和材料强度理论的根基上，建设了土木工程中构造设计的容许应力法。 材料方面： 1824年 英国 J.阿斯普丁Asptin 创造了波特兰水泥 1856年 转炉炼钢获得成功，维钢筋混凝土构造和钢构造打下充分的物质根基 1886年 美国 杰克逊 首先应用预应力混凝土制作建筑配件，后又用它制作楼板 1930年 法国 弗涅希内 将高强度钢丝用于预应力混凝土，抑制了因混凝土徐变造成所施加的预应力完全丧失的问题。于是，预应力混凝土

8、在土木工程中得到广泛应用。 工程方面： 1875年 法国 J.莫尼埃Monier 主持建造第一座长16m的钢筋混凝土桥。 1886年 美国芝加哥 用框架构造建成一座高达9层的保险公司大厦，被誉为现代高层建筑的开端 1889年 法国巴黎 建成高300m的艾菲尔Eiffel铁塔，使用熟铁近8000t之多 1825年 英国 斯蒂芬森 英格兰北部托克顿和达灵顿直接修筑了世界第一条长21km的铁路。 1863年 英国伦敦 建成世界第一条地下铁道 1779年 英国用铸铁建成跨度维30.5m的拱桥 1890年 英国爱丁堡建成福斯桥，该桥为两孔主跨达521m的悬臂式桁架梁桥，桥面在水上45m，总耗钢50000

9、t。这样，现代桥梁的3种 基本形式梁式桥、拱桥、悬索桥相继出现 19311942年 德国 修筑长达3860Km的高速公路网4土木工程历史三次进步对土木工程的开展起关键作用的，首先是作为工程物质根基的土木建筑材料，其次是随之开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 会有飞跃式的开展。 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

10、作。 砖和瓦的出现使人们开场广泛地、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开展。直至1819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奉献，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年代开场使用生铁、十九世纪初开场使用熟铁建造桥梁和房屋，这是钢构造出现的前奏。从十九世纪中叶开场，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 。于是适应开展需要的钢构造得到蓬勃开展。除应用原有、拱构造外，新兴的桁架,框架,网架构造、悬索构造逐渐推广，出现了构造形式百

11、花争艳的局面。 建筑物跨径从砖构造、石构造、木构造的几米、几十米开展到钢构造的百米、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。 为适应钢构造工程开展的需要，在牛顿力学的根基上，材料力学、构造力学、工程构造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开展，土木工程从经历上升成为科学，在工程实践和根基理论方面都面貌一新，从而促成了土木工程更迅速的开展。 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。

12、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。 从三十年代开场，出现了预应力混凝土。预应力混凝土构造的抗裂性能、刚度和承载能力，大大高于钢筋混凝土构造，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、美观的工程构造形式，使土木工程产生了新的施工技术和工程构造设计理论。这是土木工程的又一次飞跃开展。5.土木工程的现状中国现状1房屋建筑随着我国城市化的进程加快，中国的城市建设也在逐步的开展中，在

13、市内的占地可用资源也越来越少，人口的大幅度增长与城市土地资源的逐步减少是一个强烈的比照，所以，这也是高层建筑为何开展如此之快的原因，高层建筑的占地资源较小，可利用资源却很多，使得加快了城市化的脚步。随着高层建筑的不断增加，这是中国经济快速开展的成果表达，同时也加大了中国的经济在开展中的负担。2道路交通经济快速开展与公路的大力建设是相互制约的，所以，在土木行业里公路的开展是非常重要。国家想要开展就必须先开展经济，我国很多方面的快速开展都是依赖经济，所以，经济的快速开展也是社会进步的根基。加强道路的开展能够改善产业的整体构造、带动附属产业的快速开展、保障人口的质量、转变城乡构造方式、减少城乡差距、

14、加快城市化进程、在整体提高人们生活质量的同时也加快了开展的脚步。相比以前来讲，我国目前的交通状况和经济开展都有了质的提高，但一局部地区仍然存在运输设施及设备满足不了国民经济高速开展的需要，也有一局部地区由于经济开展欠佳，道路建设也相对滞后，因此，我国经济建设和交通运输的开展存在不协调性，这种现象会对我国人口质量产生影响不利于我国社会主义和谐社会的建设和开展。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场使用，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。最高的楼房为迪拜哈利法塔828米。世界跨度最大的悬索桥是日本的东线明石海峡悬索大桥，跨度为1990m；最长的斜拉桥是日本的多多拉桥，桥主跨有890m，预计在不久的将来中国的苏通长江公路大桥将刷新这一世界纪录。最大跨度的拱桥是中国上海的卢浦大桥，跨度为550m。世界高速公路总里程最长的国家为美国，其总长为81105公里。最高的大坝为高285m的瑞士大狄克桑斯坝。最高的电视塔为加拿大高549m的多伦多塔，其次为莫斯科塔，高537m。6.土木工程未来开展趋势在社会进步的同时，我们对社会资源的消耗也逐步加大，但是可利用的资源是非常有限的，所以，若何将资源进展合理配置，提供给