第二讲土木工程的发展史及与人类生存的关系解读.ppt

1 2.1 土木工程发展简史 在公元前5000年新石器时代，虽然还没有“土木工程”这个概念，但已经出现原始的土木工程活动，如仰韶文化遗址中发现的用木骨泥墙筑成的居室等，因此，可以说土木工程是一个古老的学科。同时从土木工程的含义中也可以看到，只要人类存在就必然有土木工程活动，因此土木工程又是一个长盛不衰的学科。 土木工程的发展分为古代、近代和现代三个阶段。阶段划分的依据是根据建造材料、建造理论和建造技术的进步出现了根本性的突破，形成了划时代的特征。 2.1 土木工程发展简史 这一时期土木工程的特征： 建筑材料以天然材料为主，如土、石、木、草、竹等，辅以砖、瓦、青铜、铁等。 建筑理论主要是长期建造经验的总结 建造技术以手工工具为主，如斧、凿、钻、锯等，也发明了一些简单的施工机械。 2.1 土木工程发展简史 在房屋建筑方面 始建于1406年，建成于1420年的北京故宫，是世界上现存最大、最完整的古代木结构宫殿建筑群。 公元前2世纪，已兴建了大量以石拱结构为主的建筑，古罗马也出现了穹顶结构，如希腊雅典卫城、罗马万神庙等。 这一建筑艺术和建筑风格被西欧各国进一步发展，意大利的比萨大教堂、法国的巴黎圣母院以及文艺复兴时期的佛罗伦撒大教堂和圣彼得大教堂都堪称世界优秀建筑之精髓。 故宫(旧称紫禁城)，建成于1420年，是明、清两代的皇宫，是世界上现存最大、最完整的木结构的古建筑群，占地72万m2，有房间8700余间，总建筑面积15万m2。故宫全部建筑由“前朝”与“内廷”两部分组成，四周有城墙围绕。城四角有角楼。 罗马万神庙 万神庙是古罗马建筑的代表作，它充分利用拱券技术, 使希腊柱式结构与拱券创造性结合在一起，作为拱券式殿堂建筑,它是世界上最大的圆顶建筑之一。 从内部结构上看，整个建筑是由门廊和神殿两大部分组成的。前一部分是门廊,即由两排柱(每排八根)支撑着一个半三角形额墙的门廊，宽33.5米，深18米。后部则是一个巨大的圆形神殿，穹顶直径达43.3米，顶端高度也是43.3米。按照当时的观念，穹顶象征天宇。穹顶中央开了一个直径8.9米的园洞，可能寓意着神的世界和人的世界的某种联系。从园洞进来柔和漫射光，照亮空阔的内部，有一种宗教的宁谧气息。穹顶的外面覆盖着一层镀金铜瓦。 建筑史家说它“把古希腊的回廊移进了室内”的结果,这是罗马神庙建筑中的典型的帝国风格。 巴黎圣母院约建造于1163年到1250年间，位于法国巴黎市中心，为欧洲早期哥特式建筑和雕刻艺术的代表。 建造它全部采用石材，其特点是高耸挺拔，辉煌壮丽，整个建筑庄严和谐。雨果在《巴黎圣母院》比喻它为“石头的交响乐” 佛罗伦萨大教堂也叫“花之圣母大教堂” ，被誉为世界上最美的教堂，是文艺复兴的第一个标志性建筑，其圆顶直径达50米，是世界第四大教堂，意大利第二大教堂。 整个建筑群中最引人注目的是中央穹顶，仅中央穹顶本身的工程就历时14年，顶高106米，穹顶的基部呈八角平面形，平面直径达42.2米。 2.1 土木工程发展简史 在桥梁工程方面 公元前3世纪我国已有铁索桥和跨度达68m的木结构桥梁——咸阳渭河桥。 公园6世纪建成的赵州桥，跨径37.02米，券高7.23米，是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥，该桥无论在结构受力、艺术造型和经济上都达到了极高的成就。1991年被美国土木工程学会誉为世界上第12个土木工程里程碑。 2.1 土木工程发展简史 在水利工程方面 公元前5～4世纪，在我国今河北省的临漳，西门豹主持修筑了引漳灌邺工程。公元前3世纪中叶，在今四川省灌县，李冰父子主持修建了都江堰，解决了防洪、灌溉、水运和供水等问题，是世界历史上最长的无坝引水工程。 公元7世纪初，隋朝开凿了世界历史上最长的南北大运河，共长2500km. 都江堰水利工程 四川都江堰水利工程是全世界至今为止年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。 都江堰没有众多水利工程所常见的雄伟大坝，只有一个酷似鱼一样的大堤纵卧江中，这条堤就被称为“金刚堤”。堤的头部就是都江堰的鱼嘴；中后部是一个低矮的斜坡，叫飞沙堰；尾部是两山之间狭窄的进水口，形似瓶口，叫宝瓶口。 这项工程主要由鱼嘴分水堤、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“水旱从人”的“天府之国”。目前灌溉面积已达40余县、超过一千万亩农田。 都江堰水利枢纽? 2.1 土木工程发展简史 在高塔方面 高塔建筑可以说是我国古代土木工程的骄傲。公元11世纪建成的山西应县木塔塔高67.3m，底层直径30.27m，呈平面八角形，是我国现存最高最古的一座木结构塔式建筑。 该塔经历多次大地震，历时近千年仍完好耸立，足以证明我国古代木结构的精湛技术。 斗拱是我国古代建筑