工程建设史？

土木工程的发展史土木工程是建造各种工程设施的科学技术的总称。指勘察、设计、施工、维护等应用材料、设备和技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地面或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、机场、海上平台、给排水、防护工程等。工程设施建设的物质基础是土地、建筑材料、建筑设备和施工机械。借助这些物质条件，经济方便地建造既能满足人们的使用要求和审美要求，又能安全承受各种荷载的工程设施，是土木工程的出发点和归宿。土木工程史上的三次飞跃对土木工程的发展起到了关键作用，首先是民用建筑材料作为工程的物质基础，其次是相应发展起来的设计理论和施工技术。每当新的优秀的建筑材料出现，土木工程就会突飞猛进。早期，人们只能依靠泥土、木材等天然材料从事建筑活动。后来出现了砖、瓦等人造建筑材料，使人类第一次突破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前11世纪西周早期就制造了瓷砖。最早的砖出现在公元前5世纪至公元前3世纪战国时期的墓葬中。砖瓦的力学性能比土优越，可以就地取材，易于加工。砖瓦的出现，使人们开始广泛、大规模地修建房屋和城防工程。因此，土木工程技术发展迅速。直到18 ~ 19世纪，砖瓦作为土木工程中的重要建筑材料已经有两千多年的历史，为人类文明做出了巨大的贡献，甚至目前还被广泛使用。钢材的广泛应用是土木工程的第二次飞跃。20世纪70年代开始使用生铁，19世纪初使用熟铁建造桥梁和房屋，这是钢结构出现的前奏。从19世纪中期开始，冶金工业冶炼和轧制出抗拉和抗压强度高、延展性好、质量均匀的建筑用钢，进而生产出高强度钢丝和钢缆。于是适应发展需要的钢结构蓬勃发展起来。除了原有的梁拱结构的应用外，新兴的桁架、框架、网格结构、悬索结构逐渐普及，结构形式百花齐放的局面。建筑物的跨度从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的几百米、上百米，直到近代的1000多米。于是大江大河海峡上建起了桥梁，地上建起了摩天大楼和高耸的铁塔，甚至地下还铺设了铁路，创造了前所未有的奇迹。为了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、结构力学和工程结构设计理论应运而生。建筑机械、施工工艺、施工组织设计的理论也有所发展，土木工程从经验上升到科学，在工程实践和基础理论上有了新的面貌，从而促进了土木工程更加快速的发展。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，混凝土构件容易成型，但混凝土的抗拉强度很小，使用受到限制。19世纪中期以后，钢材产量激增，随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，钢材承受拉力，混凝土承受压力，充分发挥了各自的优势。自20世纪初以来，钢筋混凝土被广泛应用于土木工程的各个领域。自20世纪30年代以来，预应力混凝土出现了。预应力混凝土结构的抗裂性、刚度和承载力远高于钢筋混凝土结构，因此应用更为广泛。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占主导地位的历史时期。混凝土的出现给建筑带来了新的经济美观的工程结构形式，给土木工程带来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。土木工程的特点一项工程设施的建设一般要经历勘察、设计和施工三个阶段，这就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、施工设备、工程机械、施工经济学等领域的知识，施工工艺、施工组织等技术，以及电子计算机和力学测试。所以土木工程是一门综合性学科，涉及面很广。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程学科也发展成为一个内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。土木工程是随着人类社会的发展而发展的。它所建造的工程设施反映了各个历史时期社会经济、文化、科技的发展状况，因此土木工程成为社会历史发展的见证之一。在古代，人们开始建造简单的房屋、道路、桥梁和沟壑，以满足简单生活和生产的需要。后来，人们为了满足战争、生产生活和宗教传播的需要，修建了城市、运河、宫殿、寺庙等建筑。许多著名的工程设施显示了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，赵州桥和应县的木塔，埃及的金字塔，希腊的帕台农神庙，罗马的供水工程，罗马圆形大剧场(斗兽场)，以及其他许多著名的教堂和宫殿。工业革命后，特别是20世纪，一方面，社会对土木工程提出了新的需求；另一方面，社会各领域都为土木工程的进步创造了良好的条件。因此，这一时期的土木工程有了突飞猛进的发展。世界各地涌现出大型现代化工业厂房、摩天大楼、核电站、公路铁路、大跨度桥梁、大直径运输管道和长隧道、大运河、大坝、大型机场、大型海港和海洋工程。现代土木工程不断为人类社会创造全新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。土木工程是一门实践性很强的学科。早期的土木工程是通过工程实践，总结成功的经验，特别是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始，以伽利略和牛顿为首的现代力学与土木工程实践相结合，逐渐形成了作为土木工程基础理论学科的材料力学、结构力学、流体力学和岩体力学。只有这样，土木工程才能从经验逐步发展到科学。在土木工程的发展过程中，工程实践经验往往先于理论，工程事故往往表现出不可预见的新因素，引发新理论的研究和发展。到目前为止，许多工程问题的处理在很大程度上仍然依赖于实践经验。土木工程技术的发展主要依靠工程实践而不是科学实验和理论研究的原因有二:一是一些客观条件过于复杂，无法如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。如地基、隧道、地下工程的应力变形及其随时间的变化，仍需参考工程经验进行分析判断。第二，只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。比如建起了高层建筑、高耸的塔楼、大跨度的桥梁，工程的抗风、抗震问题凸显，可以发展这方面的新理论、新技术。在长期的土木工程实践中，人们不仅十分注重建筑艺术，而且取得了卓越的成就；此外，对于其他工程设施，通过使用不同的建筑材料，如石材、钢材和钢筋混凝土，许多具有美丽艺术和良好功能的项目都与自然环境相协调。中国古代的万里长城，现代世界的许多电视塔和张桥都是例子。土木工程的发展趋势现代土木工程的特点是人们需要建造大型、大跨度、高耸、轻质、大型、精密的现代化设备，以满足各种工程建设快速发展的要求。它不仅要求施工质量高、速度快，而且要求经济效益高。这对土木工程提出了新的课题，促进了这一学科的进步。强度高、重量轻的新材料不断涌现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(FRP)已经被使用。在提高钢和混凝土的强度和耐久性方面取得了显著成就，并在继续取得进展。施工区域的工程地质和基础结构，以及其在自然状态下的应力和力学性质，不仅直接决定基础的设计和施工，而且往往关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择，对地下工程影响较大。目前工程地质和地基勘察技术仍以野外钻探取样和室内分析试验为主，具有一定的局限性。为了适应现代大型建筑的需要，迫切需要利用现代科学技术创造新的调查方法。以往的总体规划往往是依靠工程经验提出几个方案，从中选出最优的一个。由于土木工程设施规模日益扩大，用系统工程的理论和方法来提高规划水平是必要的，也是可能的。超大型土木工程，如大坝，会引起自然环境的变化，影响生态平衡和农业生产，这种工程的社会效应既有利也有弊。在规划中，我们要综合考虑，趋利避害。随着土木工程规模的扩大，以及随之而来的施工工具、设备和机械向多品种、自动化和大型化发展，施工也越来越机械化和自动化。同时，组织管理开始应用系统工程的理论和方法，越来越科学；一些工程设施的建设继续趋向于结构和部件的标准化以及生产的工业化。这样不仅可以降低成本，缩短工期，提高劳动生产率，还可以解决特殊条件下的施工问题，从而建成过去难以施工的工程。土木工程专业是运用数学、物理、化学、计算机信息科学等基础科学知识，力学、材料等技术科学知识，以及相应的工程技术知识，研究、设计和建造工业与民用建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路、桥梁等工程设施的学科。