关键词：发展史   材料  混凝土结构   房屋   展望

土木工程的发展史经历了古代、近代和现代三个阶段。 

古代的土木工程的历史跨度很长，它大致从旧石器时代（约公元5000年起）到17世纪中叶。当时的各种设施主要依靠经验，根本没有什么设计理论可言。所用的材料也是十分简单的自然原料。如石块、草筋、土抷等。到了公元前一千年左右才开始采用烧制的砖。并且，这一时期的工具也是很简单。尽管如此，我们的老祖宗还是给我们留下了许多有历史价值的建筑，甚至有些工程从现代的角度来看也是非常伟大的、难以现象的。

在西方，最著名的有埃及的金字塔，建于公元前2700年到公元前2600年。其中以古王国第四王朝法老胡夫的金字塔最大。该塔塔基是正方形，每边长230.5米，高约146米。用230余万巨石砌成。塔内有甬道、石阶、墓室等。又如希腊的帕特农神庙，古罗马斗兽场等都是令人神往的。

在中国，最著名的当数万里长城。它东起山海关、四至嘉峪关。全长5000余公里。又如公元590年到608年在河北赵县建成的赵州桥。它为单孔圆弧弓型石拱桥。全长50.82米，桥面宽10米。单孔跨度37.02米，矢高7.23米。用28条并列的石条拱砌成， 拱肩上有4 个小拱。既可减轻桥自重，又便于排泄洪水，且显得美观。经千余年后尚能正常使用，确实为世界石拱桥的杰作。

近代的土木工程的时间跨度为17世纪中叶到第二次世界大战前后，历时300余年。在这一时期，土木工程逐渐形成一门独立学科。与古代的土木工程相比，它有了自己新的特点和提高。

首先，有力学和结构理论作为指导。如1683年意大利学者伽利略发表了“关于两门新科学的对话”。1687年牛顿总结出力学三大定理。1852年法国的纳维建立了土木工程中结构设计的容许应力法。其次，砖、瓦、木、石等建筑材料得到日益广泛的使用，混凝土、钢材、钢筋混凝土以及早期的预应力混凝土得到发展。如1824年波特兰水泥的发明。1867年钢筋混凝土开始应用于土木工程史上。1859年火炉炼钢法的成功使得钢材得以大量生产并应用于房屋、桥梁的建筑上。最后，施工技术进步很大，建造规模日益扩大，建造速度大大加快。

现代的土木工程为20世纪中叶第二次世界大战结束后至今的土木工程。二战以后，许多国家经济起飞，现代科学技术迅速发展，从而为土木工程的进步发展提供了强大的物质基础和技术手段。他们具有以下特点：土木工程功能化；城市建设立体化；交通运输高速化。由于社会发展出现了以上3方面的要求，必然使得构成土木工程的3 个要素：材料、施工和理论也要出有新的发展趋势，即建筑材料的轻质高强化，施工过程的工业化、装配化，设计理论的精确化、科学化。

材料是指应用于土木工程建设中的无机材料，有机材料和复合材料的总称。材料作为土木工程的三大要素之首在建设工程中有着举足轻重的地位：首先，土木工程材料是建设工程的物质基础。其次，土木工程材料与建筑结构和施工之间存在着相互促进、相互依赖的密切关系。另外，建筑物的功能和使用寿命在很大程度上取决于土木工程材料的性能。再着，建设工程的质量在很大程度上取决于材料的质量。最后，建筑物的可靠度评价在很大程度上依存于材料可靠度的评价。材料的发展既标志着人类文明的进步，也标志着土木工程建设事业的进步。

混凝土结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和各种其它形式的加筋混凝土结构。素混凝土结构常用于路面和一些非承重结构。预应力混凝土结构是结构或构件中配置了预应力钢筋加预应力的结构。在大多数情况下，混凝土结构是由钢筋和混凝土组成的钢筋混凝土结构。

钢筋混凝土结构凭着其强度高、耐久性好、可模性好、整体性好、易于就地取材等特点，在土木工程中得到了广泛的应用。房屋建筑方面：我国20世纪90年代建成的广州国际大厦（高200米，地上63层，地下2层）、1990年建成于美国芝加哥的威可德赖夫大楼（高296米，63层）、德国的密思垛大厦（高256米，70层）香港中心大厦（高374米，78层）等采用了混凝土结构。桥梁方工程面：香港的青马大桥，跨度1377米。桥体为悬索结构，其中支撑悬索的两端立塔高202米，是混凝土结构。又如上海杨浦大桥，主跨602米，为斜拉桥其桥塔和桥面均为混凝土结构。水利及其他工程方面：我国的龙羊峡水电站拦河大坝也为混凝土结构重力坝，坝高178米，坝顶宽15米，坝底宽80米，坝长393.34米。是我国目前以建坝中最高的。又如长江葛洲坝水利枢纽工程，发电能力271.5万千瓦，库容量15.8亿立方米，整个工程混凝土用量达983万立方米。

    房屋工程是兴建房屋的规划，勘测，设计，施工的总称。目的是为了人类生产和生活提供场所。

说到房屋，我们首要解决的是它的“使用性”，即要有舒适的环境、宽敞的空间、合理的布局、坚实可靠的结构、先进优质和方便的使用实施。解决了物质要求，还要解决精神的要求“美观”，即房屋要看上去美观、协调，让观察者的视觉和心灵有美的感受。另外，必须考虑的就是经济问题，它要用尽可能少的基金、材料和人力，在尽可能短的时间里，优质的完成房屋的建设。

房屋好比一个人，它的规划就像人生的环境，是由规划师负责的；它的布局和艺术好比人的体形、容貌、气质，是由建筑师负责的；它的结构好比 人的骨骼和寿命，是由结构工程师负责的；它的给排水、供热通风和安全好比人的器官、神经，是由设备工程师负责的。

面对群起而立的高楼大厦、阡陌交通的道路，确实令人欣慰。但是，我们也必须清楚地认识到面临的危急形势：地球上居住人口剧增；土地资源有限；生态环境受到严重破坏；土地荒漠化；工业革命以来一次次的重大变革；工业迅速发展；航空、航天事业等高科技事业的发展。况且，土木工程作为古老的工程技术之一，它的发展受传统观念的影响很深，发展速度也较其他的工程缓慢。

为了争取生存的空间、为了争取舒适的环境，土木工程需要在以下几方面大力发展：

1.  建筑材料向高性能、多品种和组合利用方向发展。

2.  工程项目向更高、更快、更深的方向发展。

3.  发展可持续的土木工程。

4.  大力发展计算机技术在土木工程中的应用。

5.  生产技术和生产方式发生重大变化。

6.  大力改善和提高人们的生活水平和工作质量。

7.  向海洋和沙漠进军。

 参考文献：罗福午主编        土木工程（专业）概     —武汉：武汉理工大学出版社2005

江风鲸 叶志明主编   土木工程概论         —北京：高等教育出版社2001

           钱晓清 主编         土木工程材料         —杭州： 浙江大学出版社2003

           吴培明 主编          混凝土结构          — 武汉：武汉工业大学出版社2001 

土木工程概论论文

对土木工程的发展起关键作用的，首先是作为工程物质基础的土木建筑材料，其次是随之发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 会有飞跃式的发展。

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发展。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贡献，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 。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的粱、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、几十米发展到钢结构的百米、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。

为适应钢结构工程发展的需要，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发展，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发展。

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，混凝土构件易于成型，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，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，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发展。
土木工程的特点

建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识 ，以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。

土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。

远古时代，人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶，以满足简单的生活和生产需要。后来，人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要，兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。

许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如，中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔，埃及的金字塔，希腊的巴台农神庙，罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场(罗马大斗兽场)，以及其他许多著名的教堂、宫殿等。

产业革命以后，特别是到了20世纪，一方面社会向土木工程提出了新的需求；另一方面，社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦，核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。

土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期，土木工程是通过工程实践，总结成功的经验，尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始，以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来，逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学，作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。

在土木工程的发展过程中，工程实践经验常先行于理论，工程事故常显示出未能预见的新因素，触发新理论的研究和发展。至今不少工程问题的处理，在很大程度上仍然依靠实践经验。

土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究，有两个原因：一是有些客观情况过于复杂，难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如，地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化，至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。例如，建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等，工程的抗风和抗震问题突出了，才能发展出这方面的新理论和技术。

在土木工程的长期实践中，人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意，取得了卓越的成就；而且对其他工程设施，也通过选用不同的建筑材料，例如采用石料、钢材和钢筋混凝土，配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城，现代世界上的许多电视塔和斜张桥，都是这方面的例子。

转自： 
http://qbar.qq.com/guilinbbs/7982.htm
随着科技热潮在上个世纪对桥梁建筑的巨大推动力，河流、山谷甚至海洋，都有了许多壮观的桥梁。我在这里精选了18座世界上最美丽最惊人的桥梁，其中包括了世界上最长的大桥与世界上最重的大桥。非常的酷，你喜欢哪一座呢。


1.MILLAU大桥，坐落在法国南部1125英尺以上的塔纳谷，是世界上最大的行车桥。在上面驾车感觉就是像飞一样，这座桥梁甚至比艾菲尔铁塔还要高一点，总长度为8071英尺。


2.坐落在波罗的海的费马恩带桥将于2018年建造完成，它将连接相距11英里的德语岛费马恩与丹麦岛屿的洛兰岛，估计费用为22亿美元。


3.耗资44000000美元的纽卡素千禧桥是世界上唯一的摆式大桥。这种创新的技术让其设计者在2002年赢得斯特林建筑设计奖。大桥的建造使用了19000吨混凝土、足以建设64架双层巴士的*，它能承受4千吨级船舶的相撞。



4.白令海峡大桥，拟建的白令海峡大桥可望成为一座跨洲连接大桥，连接亚洲，非洲和欧洲与北美洲和南美洲。可能建造大桥的地点为杰日尼奥夫角、楚科奇、及歌连臣角与威尔斯亲王医院。


5.Erasmusbrug桥，绰号“天鹅”，是一座单臂斜拉桥。大桥于1996年完工，连接鹿特丹的北方城市与南方城市，它重6800吨跨度2650英尺，耗资1.1亿美元。


6.Kintaikyo桥是日本岩国的一座大桥，这可能是世界上最倒霉的一座大桥。它被大自然多次摧毁，不过人们又再次将它重建，它有5个古朴的木制拱门。


7.Ponte Vecchio（旧桥），位于意大利贯穿全城的阿尔诺河上。最初使用木材建造，1333年被洪水摧毁之后，人们改用石料将它重建。


8.旧金山的金门大桥是当时世界上最长的悬索大桥，它于1937年完工，总长度为8921英尺。


9.英国伦敦的塔桥于1894年建造，它的两端是141英尺高的水塔，这座大桥是伦敦最有名的地标之一。


10.超过25000英尺的Oresund桥连接丹麦与瑞典，全桥重量为82000吨，是世界上最长的斜拉桥。它的造价成本达到38亿美元，这使得它的过桥费也成为世界之最，需要53美元。


11.中国香港的青马大桥是世界上第六大悬索桥，兴建成本为900000000美元，于1997年兴建完成并投入使用。大桥连接青衣与马湾两个岛屿，桥梁已经成为著名的旅游景点。


12.悉尼海港大桥有着70多年的历史，它是世界上最广泛的大跨度桥梁。大桥总长度为3770英尺，供行人、汽车与火车通过大海，它毗邻著名的悉尼歌剧院。


13.珠港澳大桥连接香港、珠海与澳门，大桥仍处于提议阶段。如果获得通过，三者之间的车程将会大大减少，从香港过澳门只需要40分钟就可以了。为建造这座大桥，还需要兴建两座人工岛屿，真是宏大的工程。


14.伊斯坦布尔的博斯普鲁斯大桥，虽然不是世界上最长或者最大的大桥，但它是土耳其最著名的大桥，大桥连接亚洲与欧洲。它建成于1973年，主跨度为3523英尺。


15.圣迭戈的科罗纳多大桥建成于1969年，耗资47600000美元，在它的11288英尺的长度上，具有90度的曲线。科罗纳多大桥足以让一艘航空母舰通过，不幸的是它也是世界上第三大热门自杀桥，现在已经有200多上自杀者在大桥上纵身一跳。


16.明石的海峡大桥是日本的悬索大桥，它比丹麦的大贝尔特大桥还要长。大桥的建造有200万工人的参与，倾注了1400000立方米混凝土，拼装181000根*，建成35万吨的锚座，使用的钢丝绳足以环绕地球7圈。


17.杭州湾跨海大桥，预计2007年底完工。大桥有22.4英里长，连接上海与宁波两大城市，将成为世界上第二长的大桥。


18.柏林的马格德堡水桥是一座名符其实的水桥，大桥连接两大运河。大桥的建设花了6年的时间，耗资733000000美元，使用了68000立方米的混凝土和24000吨的*。













我们人类在桥梁建筑学上经历了很长时间的磨练，最初架在小河之上的桥是用木头，绳索和石头等材料简单罗列起来的。后来用一些更结实耐用的材料替代了它们，比如铁，钢还有一些光缆钢丝等。某种材料的选择在当时都有其优势，慢慢发展慢慢积累桥梁史上的经验，就演变成了现在的桥。当然，现如今的桥已经不单单是供人们日常谋生必需的通道，而是一种艺术，一种景观。世界上最美的十大桥梁，它们结合古典和现代的双重风格，真正体现出桥梁建筑师的建筑工艺。一起看看世界一流的桥梁庐山真面目!



1.Khaju Bridge　　

这座桥建在伊朗的伊斯法罕，由Shah Abbas II（伊朗王二世）建成于17世纪。它既是一座桥，也是一座坝。当桥洞封闭时，桥两侧的水位便会产生变化。桥有两层拱隆，采用不同颜色的地砖区分开。在桥中央，还有两个很大的亭子，叫做国王会客厅。这座宏伟壮观的靓桥横跨在Zayandeh河上，“金碧辉煌”这个词可以用来形容它了。





2.Pont du Gard

Pont du Gard位于法国南部的Gard河上，是罗马建筑师Marcus Vipsanius Agrippa (63 - 12 BC)在公元前建造的桥梁杰作。尽管桥上有通道，但桥本身并不是为了行人而建。它原本的建造目的是送水，从法国南部运送河水到50km远的古罗马尼姆城。

桥有三层，最顶部是水渠。虽然这座桥已经有几千年的历史，但桥上的石头罗列的依然精致无比，虽然有些石头重达六吨。这条长约50公里的水渠两边的落差仅为56 ft，相当于17米，就算拿到现在来看，这已经是非常了不起的成就。



3.叹息桥

这座桥建于19世纪，当时是贵族拜伦命令人们为那些关押的囚犯建的，因为从桥的这边是Doge监狱，另一边则是审讯室，所以囚犯从桥上走过去依然是灰色的生活，不是严刑拷打就是执行。。但是从桥的窗外能看到威尼斯的美丽景色，囚犯受到心灵上的打击，然后他们就会叹息。实际上，这座桥并没有关押过多少犯人，后来有个传说，说情侣如果在黄昏时候在桥下亲吻，他们的爱情就会长久。叹息桥该改名了哦。



4.钢铁桥 　　

这座桥位于英格兰的Shropshire，建设于18世纪，它没有其他桥梁那么宽那么长，也没有其他桥那么优美，但是它具有独特的地方，那就是整座桥都是用钢铁建成的。当时，桥所处的城市在当时是一个钢铁工业十分发达的地方。在那个时代，城市周边2英里范围内的炼钢厂的数量比全世界的炼钢厂还要多。所以就因地制宜，建了一座纯粹的钢铁桥。 　　

这座桥的修建期仅仅花费了三个月，用去了大约400吨钢铁。它的竣工，让桥梁设计师惊叹钢铁的力量是如此的强大。





5.走廊桥

在加拿大的安大略湖上有很多这样的桥：桥完全用类似屋顶一样的帐篷遮掩着，走在桥上有点像走在长廊上的感觉。看过1995年的Clint Eastwood电影《廊桥遗梦》就知道了，片中也有这么一座有屋顶和墙壁的长廊桥。为什么要给桥加顶棚和墙壁呢？因为它可以保护桥的根基不受雨水或者烈日的暴晒等。

廊桥主要集中在北美地区，因为19世纪期间，这种桥建造方便而且造价便宜，美国和加拿大都有不少。现在，因为自然灾害和人为的破坏，这种桥梁越来越少了。





在这种遮蔽起来的桥上和情侣散布，应该比较温馨，所以又叫kissing桥。。



6.Vecchio桥 　　

这座美丽的桥是建于Arno River上的中世纪桥，样式比较老套，位于意大利城市佛罗伦斯。事实上它不仅仅是一座桥，它也是一条街一个集市。而且也是佛罗伦斯市的地标之一。Vecchio桥始建于1565年，本来是想为当地的贵族修建一条带屋顶的路，但后来有不少手工艺人来到这里，慢慢就演变成一个有趣的大杂烩。由于时间太长，又经历过几次大洪水袭击，这座桥在第二次世界大战中已经非常危险。而且，希特勒曾经直接下令要炸掉它。不过，它还是顽强的在那里挺立。。。






7.风雨桥

这座桥一看就是透着中国味的China桥。。它名叫风雨桥，是侗族的一种交通风俗。流行于湖南，湖北，贵州，广西等地。大部分建于交通要道，方便行人过往歇脚，也是迎宾场所。桥面铺板，两旁设置护栏和长凳，形成长廊式走道。石桥墩上建塔和亭，一共有很多层，每层屋檐角儿翘起，雕刻龙凤浮雕图等吉祥物。少数民族就是有那种古朴的习俗渲染力。 　　

图中的这座风雨桥已经有100多年的历史了。



8.鲁克林大桥 　　

1855年，建筑师John Roebling设计并开始修建这座世界上最长的布鲁克林大桥，它是纽约最久最有名的桥梁，在南街港北部坐落，连接曼哈顿与布鲁克林之间。John Roebling在修建过程中去世，他的儿子华盛顿继承父亲的遗愿，学习欧洲的先进技术，于1883年完成这座宏伟的大桥。这座最长的悬浮桥工程花了16年，投入了2500万美元的资金。





9.伦敦塔桥

伦敦塔桥是位于英国伦敦，横跨泰晤士河的一座桥，因为它在伦敦塔附近而得名。它有时也被误称为伦敦桥，但实际上真正的伦敦桥位于它的上游。它兴建于1894年，由英国建筑师指建，当时这项工程让很多人惊呆。桥上的高塔象征着英国古老的建筑文化风格。



10.金门桥 　　

金门桥位于美国旧金山，它其实是一个历史性的地标建筑，标志着那已经不存在的辉煌历史，很多人以为那是个难以想象的建筑任务。金门桥横跨南北，北端连接北加利福尼亚，南端连接旧金山半岛，将旧金山市与Marin县连结起来，花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的桥梁结构之一。虽然已经不在是最长的悬索桥，但它却是最著名的。金门桥的巨塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000根钢丝缠绕而成。1933年1月开始修建，1937年5月竣工并通车。