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太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。——《左传》

土木工程前景分析

土木工程历史上的三次飞跃

对土木工程的开展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次

是随之开展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就

会有飞跃式的开展。

人们在早期只能依靠泥土、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。中国在公元前十一世纪

的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。

砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。

砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技

术得到了飞速的开展。直至18～19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工

程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的奉献,甚至在目前还被广泛采用。

钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。十七世纪70年代开始使用生铁、十九

世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。

从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量

均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索。于是适应开展需要的钢结构得到蓬

勃开展。除应用原有的梁、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推

广,出现了结构形式百花争艳的局面。

建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米开展到钢结构的百米、几百

米,直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高

耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。

为适应钢结构工程开展的需要,在牛顿力学的基础上,材料力学、结构力学、工程结

构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之开展,土

木工程从经验上升成为科学,在工程实践和基础理论方面都面貌一新,从而促成了土木

工程更迅速的开展。

十九世纪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,

混凝土构件成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。十九世纪中叶以后,

钢铁产量激增,随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承当拉力,混

凝土承当压力,发挥了各自的优点。二十世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程

的各个领域。

从三十年代开始,出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承

载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预

应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工

程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又

一次飞跃开展。

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太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。——《左传》

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一、