【精品】课件---第1章绪论2.ppt

第二章 土木工程的内涵和发展史 土木工程是一种工程分科，指用砖、混凝土、钢材、建筑塑料、铝合金等建筑材料修建房屋、道路、桥梁等工程的生产活动和工程技术。 土木工程学指运用数学、物理等基础知识力学、材料等技术科学知识以及土木工程方面的工程技术知识来研究、设计、修建各种建筑物的学科。 Civil Engineering Military Engineering 民用工程 军事工程 古代土木工程：新石器时代~17世纪中叶 近代土木工程：17世纪中叶~20世纪中叶 现代土木工程：20世纪中叶至今 使用材料：就地取材 制作材料 树枝、石块、草 砖、青铜、木 工艺技术：简单的石器 铁制工具、机械 石刀、石斧 锯、钻、起重机 工程分工：分工日益细致，木工、瓦工、雕工等 主要以经验的摸索和师徒间的传授为主，缺乏理论上的依据和指导。 胡夫大金字塔的４个斜面正对东、南、西、北四方，误差不超过圆弧的３分，底边原长２３０米，塔原高１４６．５米，因顶端剥落，现高１３６．５米，相当于一座４０层摩天大楼。 塔身由大小不一的２３０万块巨石组成，每块重量在１．５吨至１６０吨，石块间合缝严密，不用任何粘合物。胡夫金字塔工程浩大，结构精细，其建造涉及测量学、天文学、力学、物理学和数学等各领域，被称之为人类历史上最伟大的石头建筑，至今还有许多未被揭开的谜。 1872年，考古学家在胡夫金字塔中发现了一条宽20厘米左右的通道，这个通道是从一个还没有修建完成的房间向上延伸的。考古学家相信，在通道尽头的石板后，就隐藏着迄今为止都没有被找到的法老胡夫的墓穴。 2002年9月，“金字塔漫游者机器人对胡夫金字塔内的王后殡室南通道进行探秘。机器人在金字塔内一个通道行走了大约61米后，在一堵石门上钻了一个孔。通过机器人的摄像头，人们看到的是一间空无一物的小房间，而在房间的另一头，是另外一扇密封的石门。 金字塔的建造方法 考古学界，关于金字塔的建造方法主要有两种观点。 一种观点认为，古埃及人使用了一种类似桔槔(gao)的起重设备，将巨大的石块一层层堆砌起来。桔槔是一种现在仍在使用的基于杠杆原理的汲水工具。 另一种观点认为，古埃及人建造了一个坡道，这个坡道与金字塔的一个面垂直，巨石是经由坡道运送上去的。 古代土木工程典范 古代土木工程典范 古代土木工程典范 古代土木工程典范 古代土木工程典范 古代土木工程典范 中国古代土木工程典范 －－砖石结构 万里长城 万里长城 长城是中华民族的象征，全长一万二千多里，是世界上最伟大的建筑之一。长城始建于秦始皇时期，经过历代的增补修筑，现在我们能看到的长城几乎都是明代所建。 八达岭长城是明长城中保存最好的一段，也是最具代表性的一段，是明代长城的精华，这里是长城重要关口居庸关的前哨，地势险要，城关坚固，历来是兵家必争之地。 中国古代土木工程典范 －－桥梁工程 赵州桥是世界上最早的敞肩式拱桥。座落在河北赵县,因赵县古时称为赵州，所以称为赵州桥。桥全长50米，桥面宽10米，跨度37米。 赵州桥独到的特点： 桥身弧形平缓，既节约石料又便于行人和四辆行走， 敞肩拱的运用，既能减轻了桥身重量，又利于排洪。 赵州桥无论在材料使用、结构受力、艺术造型和经济上都达到极高成就。 中国古代土木工程典范 －－水利工程 都江堰 都江堰位于都江堰市城西的岷江上，是由战国时秦国蜀郡太守李冰父子于公元前250多年主持始建的，至今还在使用的大型水利灌溉工程。 这项工程主要有鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成，科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题，消除了水患，使川西平原成为 “天府之国”。目前灌溉面积已达40余县，１９９８年超过一千万亩。 中国古代土木工程典范 －－木构架＋砖墙 中国古代土木工程典范 中国古代土木工程典范 中国古代土木工程典范 中国古代土木工程典范 －－水利工程 该时期的代表性事件 1638年伽利略论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，首次用公式表达了梁的设计理论。 1687年牛顿总结了力学三大定律。 1744年欧拉建立了柱的压屈理论。 1825年纳维建立了土木工程种结构设计的容许应力设计法。 1824年发明了波特兰水泥。 1859年发明了转炉炼钢