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第1章 绪 论;1.1 土木工程概论课程的任务 ;土木工程需要解决的问题及其要素和目的：;建筑工程;武汉长江大桥;道路工程;铁路工程;水利水电工程;港口工程;海洋及机场工程;;;;;;;土木工程是一项系统工程，涉及方方面面的知识和技术，对工程实践的依赖性很强，具有综合性、社会性、实践性及技术、经济和建筑艺术的统一性四个基本属性。 ;社会性——土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的，是随社会不同历史时期的科学技术和管理水平而发展，工程设施能反映各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌。;实践性—由于影响土木工程的因素错综复杂，使土木工程对实践的依赖性很强。;技术、经济和艺术的统一性 —土木工程是为人类需要服务的，它必然是每个历史时期技术、经济、艺术统一的见证。; 巴西的马拉卡纳体育场，这座能容纳20万人的体育场长110米，宽75米，建筑面积达到了11.85万平方米，不仅是世界上最大的体育场，同时也是世界上最现代化的体育场之一。;五棵松籃球館 ;武汉长江大桥;土木工程的发展经历了三个阶段; 早期的土木工程人们只能依靠泥土、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。古代土木工程的时间跨度，大致从旧石器时代(约公元前5000年起)到17世纪中叶。古代土木工程所用的材料，最早为当地的天然材料，如泥土、石块、树枝、竹、茅草、芦苇等，后来开发出土坯、石材、木材、砖、瓦、青铜、铁，以及混合材料如草筋泥、混合土等。如图所示的是人类早期居住的房屋。; 古代土木工程所用的材料，最早为当地的天然材料，如泥土、石块、树枝、竹、茅草、芦苇等，后来开发出土坯、石材、木材、砖、瓦、青铜、铁、铅，以及混合材料如草筋泥、混合土等。 古代土木工程所用的工具，最早只是石斧、石刀等简单工具，后来开发出斧、凿、锤、钻、铲等青铜和铁制工具，以及打桩机、桅杆起重机等简单施工机械。古代土木工程的建造主要依靠实际生产经验、缺乏设计理论的指导。 ;在陕西西安附近，距今6000余年前新石器时代的村落，有居民住房、制陶窑场、公共仓库、圈栏、窖穴、墓葬等的聚落布局，在浐河东岸的台地上遗存有密集排列的40-50座住房，在其中心部分有一座规模相当大(平面约为12.5×14米)房屋，可能是会堂。 ; 建于公元 1420年的故宫占地面积72万平方米，共有各式宫室8千余间，是世界上规模最大、保存最完整的宫殿建筑群。 ;应县木塔 ;万里长城; 约公元前256~前251年（战国时期）始建于秦昭王末年的四川都江堰大型引水枢纽，是世界历史上最长的无坝引水工程。; 世界上最长的京杭大运河，北与海河相连，南与钱塘江相接，将海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系，连成了统一的水运网。这是我国古代劳动人民改造大自然的一项奇迹。 ; 据史料记载，约3000年前，我们的祖先就曾在渭河上架设过浮桥。在中国，吊桥具有悠久的历史，早期的缆索是由藤条或竹子做成的，随着冶炼技术水平的提高，后来发展为用铁链代替，并在前秦时代出现了铁制的桥墩。 ; 河北赵州桥(又称安济桥)，是中国古代石拱桥的杰出代表。该桥为隋朝工匠李春所建，其特点是跨度大(37.47m)，其跨度当时居世界之最，在拱圈两肩各设两个跨度不等的腹拱，既减轻了桥身自重，又节省了材料，还便于排洪。 ;主要特征; 1.2.2 近代土木工程 ;奠基时期 伽利略的梁设计理论论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，是弹性体力学史的开端，它与牛顿的力学三大定律为土木工程奠定了力学分析的基础。欧拉柱的压屈理论给出了柱临界压曲荷载的计算公式，在分析工程构筑物的弹性稳定方面得到了广泛的应用。 ; 1825年纳维建立了土木工程中结构设计的容许应力法；19世纪末里特尔等人提出了极限平衡的概念。这为土木工程的结构理论分析打下了基础。; 从材料方面来讲，波特兰水泥的发明及钢筋混凝土开始应用是近代土木工程发展史上的重大事件。贝塞麦转炉炼钢法的成功使得钢材得以大量生产并应用于房屋与桥梁的建设。混凝土及钢材的推广应用，使得土木工程师可以运用这些材料建造更为复杂的工程设施。; 这一时期内，蒸汽机等产业革命促进了工业、交通运输业的发展，对土木工程设施提出了更多的要求，同时也为土木工程的建造提供了新的施工机械和施工方法。 1825年英国首次使用盾构开凿泰晤士河河底隧道；1906年瑞士修筑通往意大利的19.8公里长的辛普朗隧道，使用了大量黄色炸药以及凿岩机等先进设备。 ; 产业革命还从交通方面推动了土木工程的发展，铁路与地下铁道相继出现，公路方面明确了碎石路的施工工艺和路面锁