土木工程發(fā)展

染土木工程茄的發(fā)展摘要：在分析土木工程定義和重要性的基礎(chǔ)上，本文探討了其發(fā)展歷程，預(yù)測了土木工程未來的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：土木工程；發(fā)展；建筑Abstract：BasedonthedefinitionandimportanceofCivilEngineering,thedevelopmentcourseisdiscussed,andthedevelopmentdirectionofcivilengineeringisforecasted.Keywords：Civilengineering，development，constructure1引言土木工程是指房屋、公路、鐵路、橋梁、水工、港工、地下等工程的總稱。土木工程對國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活的影響非常明顯和重要。土木工程密切關(guān)系到人類賴以生存和繁衍的四大基本要素：衣、食、住、行，為人類提供住宅、賓館、公寓、衣料生產(chǎn)貯藏基地、食品冷庫、公路、機(jī)場、鐵路、港口、碼頭、廠房、實(shí)驗(yàn)室等現(xiàn)代人類生活和發(fā)展的必要場所空間。2土木工程的歷史2.1中國土木工程的歷史遠(yuǎn)在上古時(shí)期，中國古人類就在野處穴居，為了避免野獸侵襲，有巢氏（中國的傳說中的巢居的發(fā)明者），才教古人離開天然巖洞、構(gòu)木為巢，居于樹上。我國古代土木工程多采用土、石、木等材料建造，建造技術(shù)和藝術(shù)造型達(dá)到當(dāng)時(shí)極高的成就。像長城（圖1）、趙州橋（圖2）、都江堰（圖3）等都是具有代表性的中國古代土木工程的杰作。2.2世界土木工程發(fā)展歷史在歐洲，大約8000年前已開始采用曬干的磚；鑿琢自然石的采用，大約在5000～6000年前；至于在建筑中采用燒制的磚，亦有3000年的歷史。世界古代的偉大建筑，以公認(rèn)的七大奇跡（圖4～圖10）最為引人注目，它們都建于公元前600年～公元前200年，且均為石材建造，大都用于宗教、軍事和航海。且都是建于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)和科技非常發(fā)達(dá)的地區(qū)，說明土木工程的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)繁榮和科技進(jìn)步是密不可分的。3土木工程的現(xiàn)狀3.1世界現(xiàn)狀隨著19世紀(jì)中葉鋼材及混凝土在土木工程中的開始使用，以及20世紀(jì)20年代后期預(yù)應(yīng)力混凝土的制造成功，建造摩天大樓、大跨度建筑和跨海峽1000m以上的大橋成為可能。目前，世界上最高建筑是中國臺北的101大廈（圖11），總高度為508m，世界前十大高層建筑見表1。近代體育事業(yè)的蓬勃發(fā)展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春筍般涌現(xiàn)，圖15和圖16為比較典型的優(yōu)秀奧運(yùn)會體育場館。目前世界跨度最大的懸索橋是日本的東線明石海峽懸索大橋（圖17），跨度為1990m；最長的斜拉橋是日本的多多拉橋，橋主跨有890m（圖18），預(yù)計(jì)在不久的將來中國的蘇通長江公路大橋（圖19）將刷新這一世界紀(jì)錄。最大跨度的拱橋是中國上海的盧浦大橋（圖20），跨度為550m。世界十大懸索橋及斜拉橋分別見表2和表3。世界高速公路總里程最長的國家為美國，其總長為81105公里。最高的大壩為高285m的瑞士大狄克桑斯壩。最高的電視塔為加拿大高549m的多倫多塔，其次為莫斯科塔，高537m。3.2中國現(xiàn)狀回顧20世紀(jì)特別是改革開放20年來，我國建設(shè)取得舉世矚目的輝煌成就。下面介紹我國的房屋、橋梁、鐵路、公路、水利、特種結(jié)構(gòu)等建設(shè)情況。結(jié)構(gòu)工程：改革開放后在我國大陸建造了許多高層建筑，目前我國最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大廈（圖21）。其他具有代表性的高層建筑還有深圳的地王大廈（圖22）。在特種結(jié)構(gòu)方面，我國有4所電視塔排在世界前十位，其中1995年建成的上海東方明珠電視塔（圖23）以468m的高度排在世界第三位。為迎接2008年的奧運(yùn)會，北京將建設(shè)一大批大跨超長建筑，像國家體育場“鳥巢”結(jié)構(gòu)（圖24）、國家游泳中心“水立方”（圖25）、國家大劇院（圖26）等。表1表明，無論在工程結(jié)構(gòu)的改革、建筑功能使用、新技術(shù)和新材料的采用上及合理組織施工方面，還是在抗震分析和計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用上及有關(guān)抗震控制試驗(yàn)研究上，我國均達(dá)國際先進(jìn)水平。橋梁工程：我國的橋梁建設(shè)發(fā)展迅速，取得了輝煌成就。表2及表3表明，我國已進(jìn)入橋梁工程發(fā)達(dá)國家之列，且有多座橋梁居世界同類型橋梁中跨度排名之首，廣州的丫髻沙大橋（圖27）為跨度最大的中承式鋼管混凝土拱橋。鐵路工程：截至2000年底，我國鐵路運(yùn)營路程已達(dá)6.87萬公里，居世界第4位，亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方面發(fā)展。同時(shí)，我國也在積極建造高速鐵路，武漢至廣州的高速鐵路運(yùn)營時(shí)間僅需4小時(shí)。此外，磁懸浮列車（圖28）也在發(fā)展。公路建設(shè)：到2000年底，公路通車總里程達(dá)140萬公里，20年內(nèi)增加了35萬多公里，其中高速公路24336公里，居世界第三，僅次于美國和加拿大。水利建設(shè)：50年間全國興建大中小水庫8.6萬座，水庫總蓄水量4580億m3，建設(shè)和整修大江大河堤防25萬公里，目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)7000多億元。在大壩建設(shè)方面，我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州烏江渡大壩、四川二灘大壩等水利水電工程，在建的三峽水電站（圖29）總裝機(jī)容量達(dá)1820萬千瓦，建成后將超過目前世界上發(fā)電量最大的伊泰普水電站50%而躍居世界第一。4土木工程的未來地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的，而人口增長的速度是不斷加快的。因此，人類為了爭取生存，土木工程的未來至少向五個(gè)方向發(fā)展（見圖30）。4.1向高空延伸現(xiàn)在人工建筑物最高的為646m的波蘭霜Gabi硬n227將kH怕z喬長波臺鋼亭塔，鞭由乖1徒5頸根鋼纖繩盜錨拉。日腹本擬在東翼京建漂造吹800.惑7螞m寧高的千年獵塔（浪圖柜3魚1讀），它在諒距海盈約撥1.2覆5鉛英里的大閣海中，將獵工作、休候閑、娛樂們、商業(yè)、跪購物等融鑒于一體的差抗震豎向效城市中，連居民可拒達(dá)住5深萬人。中蚊國擬在上干海附近遇的痕1.究6怨公里寬社，梢200刊m漂深的人工秧島上建造蝴一棟槍高梅1250出m狹的仿生大姑廈，居民謎可途達(dá)視1皂0殊萬。印度和也提出將建投科資歷5炎0沃億建造超皺級摩天大玩樓（盒圖瓜3刊2功），其地齒上按共濫20斥2孟層，高羊達(dá)淡710秀m觀。醬4.2豈發(fā)向地下發(fā)刑展序199伏1乒年在東京震召開的城德市地下空妖間國際學(xué)幸術(shù)會議通答過了《東震方宣言》挪，提出桶了蠻"2敏1梳世紀(jì)是人幣類開發(fā)利櫻用地下空役間的世曾紀(jì)斑"石。建造地棟下建筑將鏡有效改善肝城市擁擠被、節(jié)能和金減少噪聲偷污染等優(yōu)敲點(diǎn)。日本混于且2誤0焦世幼紀(jì)者5液0包年代末取至橋7蓮0架年代大規(guī)蒜模開發(fā)利列用淺層地養(yǎng)下空間，披到敏8頑0啞年代末已吐開始研孕究選5柜0慚～崇100鄰m幫深層地下酬空間的開舍發(fā)利用問鑰題。日剪本測199疤3仿年開建的厚東京新豐枕州地下變序電所，將后深達(dá)地皂下局70楚m程。目前世派界上共修泛建水電站己地下廠房穿約止35勉0頂座，最大明的為加拿隆大的格朗沿德高級水蔽電站。我連國城市地用下空間的戒開發(fā)尚處衫于初級階童段，目前戴已有北京爸、上海、射廣州等六鉛個(gè)城市建摧有地鐵，概已開通的睡總長度頓達(dá)冬21腥5料公里；設(shè)粥有掏14畏0默個(gè)地鐵站服，北京地貧鐵長度已扶達(dá)盛41.密6挨公里。土檢木工程的酒發(fā)孔展啞窮來虜自秩:樸書簽論文倘網(wǎng)為4.3司州向海洋拓熟寬為了防站止機(jī)場噪步聲對城市勒居民的影男響，也為開了節(jié)約使更用陸地仆，烈200殲0掏年栽8晶月遞4民日，日本天大阪利仍用墓1嶼8擔(dān)億立方圍喚海建造暑的途1000躬m驢長的關(guān)西搞國際機(jī)場腐（鳥圖摘3守3構(gòu)）試飛成挽功。阿拉壩伯聯(lián)合酋競長國首都杯迪拜的七根星大酒店魔（組圖呆3忠4叉）也建在明海上，洪使都拉斯將頂建海上城迎市型游船侍，該船將若長劫804.茶5迷m攏，踩寬臟228.攔6痛m改，嚴(yán)有還2扣8選層樓高，舍船上設(shè)有告小型噴氣凈式飛機(jī)的熟跑道、醫(yī)給院、旅館稻、超市、寨飯店、理芒發(fā)店和娛跪樂場等。絞近些年來既，我國在呼這方面也傲已取得可蔥喜的成績閱，如上海細(xì)南匯灘圍樂墾成功和攜崇明東灘禁圍墾成功駝，最近又?jǐn)卦诮ㄔO(shè)黃武浦江外灘尚的拓岸工紋程。圍墾竹、拓岸工漠程和建造洲人工島有喬異曲同工博之處，為壞將來像上歲海這樣大說的近海城悲市建造人以工島積累邪了科技經(jīng)朗驗(yàn)和準(zhǔn)雁備力量戰(zhàn)。莊4.4達(dá)鋪向沙漠進(jìn)球軍全世界宣約鏈有愧1/盼3搖陸地為沙全漠，每年嘩約慮有饒60往0逼萬公頃的摘耕地被侵除蝕，這將疤影響上億酷人口的生湯活。世界貫未來學(xué)會望對下世紀(jì)冊初世界十淘大工程設(shè)銷想之一是誠將西亞和乖非洲的沙肥漠改造成湖綠洲。改屑造沙漠首撐先必須有耳水，然后尤才能綠化氧和改造沙李土?，F(xiàn)在煩利比亞沙妻漠地區(qū)已溪建成一條滑大型的輸狂水管道，侮并在班加翅西建成了癥一座直戀徑溜1撿公里、胸深庭1精6艦公里的蓄毫水池用以叨沙漠灌溉雄。在缺乏焦地下水的歸沙漠地區(qū)波，國際上棕正在研究肉開發(fā)使用莫沙漠地區(qū)佩太陽能淡舊化海水的構(gòu)可行方案書，該方案種一旦實(shí)施喝，將會啟采動近海沙旬漠地區(qū)大劣規(guī)模的建慈設(shè)工程。盤我國沙漠恒輸水工程弟試驗(yàn)成功賄，自行修蛇建的第一上條長途沙急漠輸水工帆程已全線鍵建成試水煤，順利地肢引黃河水敞入沙漠。擠我國首條領(lǐng)沙漠高速意公后路滲—脈—羽榆靖高速宿公路已全西線動工，侍其全籌長污11政6糕公里很。汁4.5廚哀向太空邁遺進(jìn)由于近稼代天文學(xué)隸宇航事業(yè)膝的飛速發(fā)窄展和人類疤登月的成滿功實(shí)現(xiàn)，渴人們發(fā)現(xiàn)即月球上擁鄉(xiāng)有大量的曾鈦鐵礦，突在乓800午℃塔高溫下，牌鈦鐵礦與巴氫化物便褲合成鐵、后鈦、氧和序水氣，由拔此可以制閉造出人類而生存必需班的氧和水楚。美國政貧府已決定丑在月球上關(guān)建造月球撓基地（乞圖五3奮5菊），并通仁過這個(gè)基端地進(jìn)行登網(wǎng)陸火星的特行動。美須籍華裔林捕銅柱博勸士挖198正5菌年發(fā)現(xiàn)建析造混凝土擔(dān)所需的材攀料月球上屠都有，因熊此可以在季月球上制錦作鋼筋混贏凝土配件潔裝配空間挪站。預(yù)雖計(jì)盈2康1皮世切紀(jì)豎5杠0惡年代以后歐，空間工溪業(yè)化、空臂間商業(yè)化昌、空間旅回游、外層渾空間人類聚化等可能糖會得到較列大的發(fā)展聾。倉5偵秘結(jié)語本文續(xù)暫時(shí)只提暗及了土木榜工程未來吵的發(fā)展方緊向，對于直土木工程債的具體細(xì)離節(jié)尚應(yīng)包爛括使用功棗能的發(fā)展蠢、結(jié)構(gòu)性斧能的發(fā)展竿、可持續(xù)勞發(fā)展等一瞞系列內(nèi)容模。例如在懷可持續(xù)發(fā)納展方面，娃土木工程熊的使用材能料在未來戒可能會采察用污染少鈴、更重復(fù)桃利用的材榜料，諸如坡纖維聚合侄物等；在桐結(jié)構(gòu)的使滔用功能上聲，智能化繁建筑、仿摘生建筑將騾比當(dāng)今的唱普通建筑狡會得到更濤大的發(fā)展炕空間，這棗兩種建筑云都是功能名上以人為每本、使用姨上方面舒遍適、耗資眠上既節(jié)能蜜又可提高扒工程利用樓率；近年溝來，由于耗災(zāi)害的頻牛繁發(fā)生，蜘結(jié)構(gòu)抗災(zāi)水性能的提沃高已成為壘結(jié)構(gòu)發(fā)展削的首要課肢題，未來匪的土木工涉程可能不慢僅可以抗暢震、抗風(fēng)輩，甚至可煤以抗暴、央抗海嘯、關(guān)防火、防黨撞、防輻勢射等?？平g技的進(jìn)步乎，經(jīng)濟(jì)的呈繁榮將帶品給土木工招程發(fā)展的極春天。參翅考文獻(xiàn)蘇：楊[1]理披丁大均，沖蔣永醫(yī)生攤.授土木工程血概罵論鞠[M].泡根北京：中醫(yī)國建筑工食業(yè)出版社賭，窯2003協(xié)[2]猛撿黃夢平，稱李晉淺栓選.李爺中國趙州欺橋劉[M]鍬.誦上海：上荒?？萍汲鰪陌嫔缣欤?981息[3]養(yǎng)打貝島倫劃·爽加西亞采編彎.薯孫劉偉慶，周歐謹(jǐn)揀譯旺.側(cè)世界名建侵筑抗震方鐘案剖[M]夢.送北京：中到國水利水素電出版社批，知識產(chǎn)謊權(quán)出版社尿，瞞2001鴉[4]照候劉西拉．例從結(jié)構(gòu)工潤程學(xué)科的詠演變看傳齡統(tǒng)學(xué)科的陸革綢新稼[J蓋]蹲．科技導(dǎo)掙報(bào)揮，燙1992葉[5]貞Conc就rete延Str悲uctu興ref脊ort澇heF跌utur診e.Pr纖ocee策ding榴