L、土木工程概论论文.docx

《L、土木工程概论论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《L、土木工程概论论文.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Introduction to Civil Engineering PapersZhang Liwei(China Machine PRESS,Beijin 100081)Absttracct:Civvil enggineeeriing in thee loong hisstorry oof mmankkindd “sciiencce aand theecnoologgy”as sysstemm off ciivill ennginneerringg acctivvityy a subbstaantiial prooducctioon pproccesss .CCiviil eengiinee

2、erinng aand connstrructtionn off ennginneerringg sciiencce aand tecchnoologgy iit rrefeer tto tthe enggineeeriing connstrructtionn cooll ecttiveely objjectts,nnameely,grooundd,buuiltt inn unnderrgroounddenggineeeriing facciliitiees aalsoo reeferrs tto wwateer uusedd maaterrialls ,equuipmmentt annd i

3、insppinsspecctioon iin ddesiign,connstrructtionn,maainttenaancee,reepaiir,eetc.Keywwordds:EEquiipmeent andd innspeectiion in dessignn ArrchiiteccturralcconccepttionnConsstruuctiion EEnviironnmennt pprottecttionnCiviil EEngiineeerinng ffor thee deevellopmmentt off a keyy roole, fiirstt ass a matterii

4、al fouundaatioon ffor thee ciivill ennginneerringg coonsttrucctioon mmateeriaals, foolloowedd byy thhe ssubssequuentt deevellopmmentt off thhe ddesiign theeoryy annd cconsstruuctiion tecchnoologgy. Eveery timme aa neew qquallityy off buuilddingg maaterrialls, civvil enggineeeriing willl bbe aa leeap

5、sstylle ddeveeloppmennt. Peopple cann onnly relly oon tthe earrly earrth, woood andd ottherr naaturral matteriialss inn thhe cconsstruuctiion acttiviitiees, andd laaterr apppeaaredd inn brrickk annd ttilee thhat arttifiiciaal mmateeriaals, soo thhat thee fiirstt huumann too brreakk thhe sshaccklees

6、oof nnatuurall buuilddingg maaterrialls. Chiina in thee elleveenthh ceentuury BC in thee eaarlyy Weesteern Zhoou DDynaastyy crreatted thee tiile. Thhe ffirsst bbricck iin tthe fiffth cennturry BBC tto tthe thiird cennturry BBC, wheen tthe tommb oof tthe Warrrinng SStattes Perriodd. BBricck aand till

7、e bbettter thaan tthe mecchannicaal ppropperttiess off sooil, maaterrialls, andd eaasy to mannufaactuure. The briick andd tiile so thaat ppeopple beggan to apppearr wiidelly, to a llargge nnumbber of houusinng cconsstruuctiion andd urrbann flloodd coontrrol proojecct, andd soo onn. TThiss ciivill en

8、nginneerringg teechnnoloogy hass beeen rappid devveloopmeent. Upp too 188 too thhe 119thh ceentuury, ass loong as twoo thhoussandd yeearss, bbricck aand tille hhas beeen aa maajorr ciivill ennginneerringg coonsttrucctioon mmateeriaals, huumann ciivillizaatioon hhas madde aa grreatt coontrribuutioon

9、tto tthe eveen wwas alsso wwideely useed iin tthe preesennt. The apppliccatiion of a llargge nnumbber of steeel prooduccts is thee seeconnd lleapp inn ciivill ennginneerringg. SSeveenteeen 19770s thee usse oof ppig iroon, thee eaarlyy ninneteeentth ccentturyy, tthe usee off wrrougght iroon bbriddges

10、s annd tthe connstrructtionn off hoousiing, whhichh iss a preeludde tto tthe emeergeencee off stteell. Fromm thhe bbegiinniing of thee miidniinetteennth cennturry, mettalllurggicaal iinduustrry,ssmelltinng aand rolllinng oout higgh ttenssilee annd ccomppresssivve sstreengtth, ducctillityy,unnifoormi

11、ity of thee quualiity of connstrructtionn stteell annd tthenn prooducce hhighhstrrenggth steeel wirre, steeel cabbless. AAs aa reesullt oof tthe neeed tto aadappt tto tthe devveloopmeent of thee stteell sttruccturre hhavee beeen floouriishiing. Inn adddittionn too thhe aappllicaatioon oof tthe oriig

12、innal beaam, arcch sstruuctuure, thhe nnew truuss, a fraamewworkk, tthe strructturee off neetwoork, caablee sttruccturres to proomotte tthe graaduaal eemerrgennce of thee sttruccturre oof YYan in thee foorm of floowerrs. Fromm thhe bbricck bbuilldinng llonggspaan sstruuctuuress, sstonne sstruuctuure

13、ss, aa feew mmeteers of woood, steeel strructturee too thhe ddeveeloppmennt oof ttenss off meeterrs, a ffew hunndreed mmeteers, unntill mooderrn kkm aabovve. So in thee riiverr, ccrosss tthe briidgee frrom sheelvees, on thee grrounnd ssincce tthe connstrructtionn off skkysccrapperss annd hhighh-riis

14、e towwer, evven in thee laayinng oof uundeergrrounnd rraillwayy, tto ccreaate an unppreccedeenteed mmiraaclee. In oordeer tto mmeett thhe nneedds oof tthe devveloopmeent of steeel worrks, onn thhe bbasiis oof NNewttons mmechhaniics, maaterriall meechaaniccs, strructturaal mmechhaniics, sttruccturral

15、 enggineeeriing dessignn thheorry ccamee innto beiing, annd sso oon.CConsstruuctiion macchinneryy,consstruuctiion tecchnoologgy aand connstrructtionn orrgannizaatioon ddesiign theeoryy allso devveloopmeent, ciivill ennginneerringg frrom thee exxperriennce of rissingg too beecomme sscieencee, eengiin

16、eeerinng ppraccticce aand theeoreeticcal bassis forr booth is a ddifffereent plaace, whhichh leed tto mmoree raapidd deevellopmmentt off ciivill ennginneerringg. Duriing thee niinetteennth cennturry, 20, maade of Porrtlaand cemmentt, cconccrette hhas comme oout. Cooncrretee caan aaggrregaate matteri

17、ialss, eeasyytocooncrretee sttructuuress foormiing, buut tthe tennsille sstreengtth oof cconccrette iis vveryy smmalll,limiitedd usse. By thee miiddlle oof tthe ninneteeentth ccentturyy, tthe surrge in steeel prooducctioon, witth tthe emeergeencee off thhis neww tyype of reiinfoorceed cconccrette cc

18、ompposiite connstrructtionn maaterrialls, whiich beaar tthe tennsioon ssteeel, conncreete beaar tthe preessuure andd pllay theeir ownn addvanntagges. Siincee thhe bbegiinniing of thee 200th cennturry, reiinfoorceed cconccrette iis wwideely useed iin vvariiouss fiieldds oof cciviil eengiineeerinng. F

19、romm thhe bbegiinniing of thee 19930ss, ttherre hhavee beeen preestrresssed conncreete.Prestrresssed conncreete strructturee off thhe ccracck rresiistaancee, rrigiiditty aand carrryiing cappaciity, muuch higgherr thhan thee reeinfforcced conncreete strructturee, wwhicch uusess ann evven widder areea

20、. Civvil Enggineeeriing intto tthe reiinfoorceed cconccrette aand preestrresssed conncreete domminaant hisstorricaal pperiiod. Cooncrretee buuilddinggs tto bbrinng aabouut tthe e-mmerggencce oof nnew ecoonommic, aeesthhetiic sstruuctuure in thee foorm of enggineeeriing, ciivill ennginneerringg soo t

21、hhat a nnew connstrructtionn teechnnoloogy andd ennginneerringg deesiggn oof tthe strructturee off thhe ttheoory. Thhis is anootheer lleapp inn thhe ddeveeloppmennt oof cciviil eengiineeerinng. The chaaraccterristticss off Ciivill Ennginneerringg.A prrojeect to buiild thee faacillitiies in genneraal

22、 tto ggo tthrooughh thhe iinvesttigaatioon, dessignn annd cconsstruuctiion in thrree staagess, rrequuiree thhe uuse of geoologgicaal pprosspecctinng pprojjectts, hyddroggeollogiicall suurveey, enggineeeriing surrveyy, ssoill meechaaniccs, mecchannicaal eengiineeerinng, enggineeeriing dessignn,builld

23、inng mmateeriaals, coonsttrucctioon eequiipmeent, ennginneerringg maachiinerry,bbuilldinng tthe ecoonommy , Annd ootheer ddisccipllinees aand connstrructtionn teechnnoloogy, coonsttrucctioon aand othher fieeldss off knnowlledgge, as welll aas ccompputeer aand mecchannicaal ttesttingg teechnniquues.

24、Ciivill ennginneerringg iss thhereeforre aa brroadd rannge of inttegrrateed ddisccipllinees. Witth tthe proogreess in sciiencce aand tecctecchnoologgy ddeveeloppmennt aand enggineeeriing praactiice, thhe cciviil eengiineeerinng ddisccipllinees hhavee allso beeen ddeveelopped intto aa brroadd coonnoo

25、tattionn, tthe nummberr off cattegooriees, thee sttruccturre oof ccompplexx innteggratted sysstemm. Civiil EEngiineeerinng iis aaccoompaanieed bby tthe devveloopmeent of humman soccietty ddev-eloopedd. IIt wworkks iin tthe connstrructtionn off faacillitiies refflecct tthe varriouus hhisttoriicall pe

26、erioods of soccioeeconnomiic, cullturral, sccienntiffic, teechnnoloogiccal devveloopmeent outtloook, whiich civvil soccietty hhas beccomee onne oof tthe hisstorricaal ddeveeloppmennt oof tthe wittnesss. In aanciientt tiimess, ppeopple beggan to buiild simmplee hoousees, roaads, brridgges andd sttill

27、l waaterr chhannnel to meeet tthe simmplee liife andd prroduuctiion. Laaterr, iin oordeer tto aadappt tto tthe warr, pprodducttionn annd ddisssemiinattionn off reeliggiouus llifee, aas wwelll ass thhe nneedds oof tthe connstrructtionn off thhe ccityy, ccanaals,palaacess,teemplles andd ottherr buiild

28、iingss. Manyy weell-knoown worrks shoown in thiis hhisttoriicall peeriood oof hhumaan ccreaativvityy. FFor exaamplle, thee Grreatt Waall of Chiina, Duujiaangyyan, thhe GGrannd CCanaal,ZZhaoozhoou BBriddge, Yiingxxiann Wooodeen TToweer, thee pyyrammidss off Eggyptt,Greeeces PPartthennon, Roomes wwate

29、er ssuppply proojecct, collossseumm ammphiitheeateer (Romme llargge aanimmal figghtiing Fieeld), aas wwelll ass maany othher welll-kknowwn cchurrchees,ppalaacess annd sso oon. Afteer tthe inddusttriaal rrevooluttionn, eespeeciaallyy inn thhe 220thh ceentuury, onn thhe oone hannd, civvil soccietty tt

30、o pput forrwarrd aa neew ddemaand; Onn thhe ootheer hhandd, aall areeas of soccietty ffor thee addvanncemmentt off ciivill ennginneerringg too crreatte ggoodd coondiitioons. Thhus thiis pperiiod of civvil enggineeeriing hass beeen advvancced by leaaps andd booundds. Alll ovver thee woorldd thheree h

31、aave beeen llargge-scaale moddernnizaatioon oof iinduustrriall pllantts, skyyscrrapeers, nuucleear powwer plaantss, hhighhwayys aand raiilwaays, loong-spaan bbriddgess, aand larrge-diaametter pippeliiness loong tunnnell, tthe Graand Cannal, thhe bbig damms, airrporrts, poort andd maarinne eengiineee

32、rinng, etcc. FFor civvil enggineeeriing conntinnuallly moddernn huumann soocieety to creeatee a neww phhysiicall ennvirronmmentt, hhumaan ssociietyy, mmodeern civviliizattionn haas bbecoome an impporttantt paart. Civiil EEngiineeerinng iis aa veery praactiicall suubjeectss. IIn tthe earrly dayys, th

33、rrouggh tthe civvil enggineeeriing praactiice, suummiing up succcesssfuul eexpeerieencee, iin ppartticuularr, tto ddraww leessoons froom tthe faiilurre oof ddeveelopped. Frrom thee beeginnninng oof tthe 17tth ccentturyy, wwithh Gaalilleo andd Neewtoon aas aa piilott wiith thee meechaaniccs oof tthe

34、moddernn ciivill ennginneerringg prractticee, ggradduallly forrmedd thhe mmechhaniicall, sstruuctuurall meechaaniccs, fluuid mecchannicss, rrockk meechaaniccs, civvil enggineeeriing as thee baasiss off theeoreeticcal subbjeccts. Thhis expperiiencce iin cciviil eengiineeerinng ffromm thhe ggraddualll

35、y devveloopedd innto a sscieencee. In tthe couursee off thhe ddeveeloppmennt oof cciviil eengiineeerinng, enggineeeriing praactiice oftten firrst expperiiencce iin ttheoory, ennginneerringg accciddentts oofteen sshoww a neww unnforreseeen facctorrs, triiggeerinng aa neew ttheoory of thee reeseaarchh

36、 annd ddeveeloppmennt. So farr a nummberr off prrojeectss deealiing witth tthe proobleem, is stiill verry mmuchh reely on praactiicall exxperriennce. Civiil EEngiineeerinng TTechhnollogyy wiith thee maain reaasonn foor tthe devveloopmeent of enggineeeriing praactiice andd noot bby vvirttue of sciien

37、ttifiic eexpeerimmentts aand theeoreeticcal stuudiees, forr twwo rreassonss: FFirsst, somme oof tthe objjecttivee siituaatioon iis ttoo commpliicatted andd diiffiicullt tto ffaitthfuullyy caarryy ouut llaboorattoryy orr fiieldd teestiing andd annalyysiss. FFor exaamplle, thee foounddatiion, tuunneel

38、 aand undderggrouund enggineeeriing andd deeforrmattionn off thhe sstatte aand itss chhangges oveer ttimee, sstilll nneedd too reeferr too ann annalyysiss off ennginneerringg exxperriennce to juddge. Seeconnd, onlly aa neew eengiineeerinng ppraccticce iin oordeer tto rreveeal neww prrobllemss. FFor

39、exaamplle, thee coonsttrucctioon oof aa hiighrrisee buuilddinggs,hhighhrisse ttoweer aand masstsppan briidgees, winnd aand earrthqquakke ee-nggineeeriing proobleems higghliightted in ordder to devveloop tthiss neew ttheoory andd tecchnoologgy. In tthe lonngteerm civvil enggineeeriing praactiice, itt

40、 iss noot oonlyy buuilddingg grreatt atttenntioon tto tthe artts, hass maade outtstaandiing achhievvemeentss; aand othher worrks, buut aalsoo thhrouugh thee chhoicce oof ddifffereent matteriialss, ssuchh ass thhe uuse of stoone, stteell annd rreinnforrcedd cooncrretee, wwithh naaturral Envviroonmeen

41、taal aart in thee coonsttrucctioon oof aa nuumbeer oof vveryy beeauttifuul, verry ffuncctioonall annd ggoodd woorkss. AAnciientt Grreatt Waall of Chiina, thhe mmodeern worrld, maany of thee teelevvisiion towwer andd thhe bbriddge rammp ZZhanng, aree caasess inn poointt.土木工程程概论论论文张立伟（机械工工业出版版社,北北京 11

42、000081）摘要：土土木工程程是人类历历史上年年代最久久远的“技术术科学 ”，作为一一种系统统产业活活动，土木工工程的实实质是生生产了一种技技术过程程。土木工工程也建建造各类类工程设设施科学学技术统统称它既既指工程程建设对对象即建建在地上上、地下下、水中中各种工工程设施施也指所所应用材材料、设设备和所所进行勘勘测设计计、施工工、保养养、维修修等技术术。关键词：勘测设设计 建建筑理念念 施工工 生态态环境对土木工工程的发发展起关关键作用用的，首首先是作作为工程程物质基基础的土土木建筑筑材料，其次是是随之发发展起来来的设计计理论和和施工技技术。每每当出现现新的优优良的建建筑材料料时，土土木工程程

43、就 会会有飞跃跃式的发发展。 人们在早早期只能能依靠泥泥土、木木料及其其它天然然材料从从事营造造活动，后来出出现了砖砖和瓦这这种人工工建筑材材料，使使人类第第一次冲冲破了天天然建筑筑材料的的束缚。中国在在公元前前十一世世纪 的的西周初初期制造造出瓦。最早的的砖出现现在公元元前五世世纪至公公元前三三世纪战战国时的的墓室中中。砖和和瓦具有有比土更更优越的的力学性性能，可可以就地地取材，而又易易于加工工制作。 砖和瓦的的出现使使人们开开始广泛泛地、大大量地修修建房屋屋和城防防工程等等。由此此土木工工程技术术得到了了飞速的的发展。直至118119世纪纪，在长长达两千千多年时时间里，砖和瓦瓦一直是是土木

44、工工程的重重要建筑筑材料，为人类类文明作作出了伟伟大的贡贡献，甚甚至在目目前还被被广泛采采用。 钢材的大大量应用用是土木木工程的的第二次次飞跃。 十七七世纪770年代代开始使使用生铁铁、十九九世纪初初开始使使用熟铁铁建造桥桥梁和房房屋，这这是钢结结构出现现的前奏奏。 从十九世世纪中叶叶开始，冶金业业冶炼并并轧制出出抗拉和和抗压强强度都很很高、延延性好、质量均均匀的建建筑钢材材，随后后又生产产出高强强度钢丝丝、钢索索 。于于是适应应发展需需要的钢钢结构得得到蓬勃勃发展。除应用用原有的的粱、拱拱结构外外，新兴兴的桁架架、框架架、网架架结构、悬索结结构逐渐渐推广，出现了了结构形形式百花花争艳的的局面

45、。 建筑物跨跨径从砖砖结构、石结构构、木结结构的几几米、几几十米发发展到钢钢结构的的百米、几百米米，直到到现代的的千米以以上。于于是在大大江、海海峡上架架起大桥桥，在地地面上建建造起摩摩天大楼楼和高耸耸铁塔，甚至在在地面下下铺设铁铁路，创创造出前前所未有有的奇迹迹。 为适应钢钢结构工工程发展展的需要要，在牛牛顿力学学的基础础上，材材料力学学、结构构力学、工程结结构设计计理论等等就应运运而生。施工机机械、施施工技术术和施工工组织设设计的理理论也随随之发展展，土木木工程从从经验上上升成为为科学，在工程程实践和和基础理理论方面面都面貌貌一新，从而促促成了土土木工程程更迅速速的发展展。 十九世纪纪20

46、年年代，波波特兰水水泥制成成后，混混凝土问问世了。混凝土土骨料可可以就地地取材，混凝土土构件易易于成型型，但混混凝土的的抗拉强强度很小小，用途途受到限限制。 十九世世纪中叶叶以后，钢铁产产量激增增，随之之出现了了钢筋混混凝土这这种新型型的复合合建筑材材料，其其中钢筋筋承担拉拉力，混混凝土承承担压力力，发挥挥了各自自的优点点。 二二十世纪纪初以来来，钢筋筋混凝土土广泛应应用于土土木工程程的各个个领域。 从三十年年代开始始，出现现了预应应力混凝凝土。预预应力混混凝土结结构的抗抗裂性能能、刚度度和承载载能力，大大高高于钢筋筋混凝土土结构，因而用用途更为为广阔。土木工工程进入入了钢筋筋混凝土土和预应应

47、力混凝凝土占统统治地位位的历史史时期。混凝土土的出现现给建筑筑物带来来了新的的经济、美观的的工程结结构形式式，使土土木工程程产生了了新的施施工技术术和工程程结构设设计理论论。这是是土木工工程的又又一次飞飞跃发展展。 土木工程程的特点点 建造一项项工程设设施一般般要经过过勘察、设计和和施工三三个阶段段，需要要运用工工程地质质勘察、水文地地质勘察察、工程程测量、土力学学、工程程力学、工程设设计、建建筑材料料、建筑筑设备、工程机机械、建建筑经济济等学科科和施工工技术、施工组组织等领领域的知知识 ，以及电电子计算算机和力力学测试试等技术术。因而而土木工工程是一一门范围围广阔的的综合性性学科。随着科科学技术术的进步步和工程程实践的的发展，土木工工程这个个学科也也已发展展成为内内涵广泛泛、门类类众多、结构复复杂的综综合体系系。 土木工程程是伴随随着人类类社会的的发展而而发展起起来的。它所建建造的工